振荡器频率调制的方法及振荡器压电结构技术

本发明专利技术公开了一种振荡器频率调制的方法，首先提供压电材，该压电材具有表面及内部，借由激光加工方式对该压电材进行图案化处理，在该压电材的表面或内部形成有图案化处理区，图案化处理可为材料移除或材料改质，借此，可在不改变该压电材外型的情况下，通过激光加工对该压电材进行图案化处理以精确地调整振荡器的频率，同时阻绝不需要的模态。一种频率调制的振荡器压电结构亦被提供。的振荡器压电结构亦被提供。的振荡器压电结构亦被提供。

【技术实现步骤摘要】
振荡器频率调制的方法及振荡器压电结构


[0001]本专利技术涉及一种频率调制技术，尤其涉及一种振荡器频率调制的方法及振荡器压电结构。

技术介绍

[0002]压电效应为机械能与电能相互转换的现象，分为正压电效应与逆压电效应，其中逆压电效应是指当对压电材料施加电场时，压电材料会产生变形，为一电能转变成机械能的过程。常见的压电材料为石英、陶瓷等。
[0003]石英振荡器是通过具有压电效应的石英切片制成，当于石英切片的上下表面的电极施加交流电场时，基于机械与电性的耦合作用，使石英切片产生振动，若交流电场的频率与石英切片本身的自然频率一致会产生共振现象，共振则会使振幅变得更大，另外，石英晶粒切片的切割角度、不同电极形状与电极化程序(poling process)皆会导致石英切片产生不同的振动模态，如挠曲模态(flexural mode)、纵向模态(longitudinal mode)、面剪切模态(face shear mode)与厚度剪切模态(thickness shear mode)等。
[0004]习知石英振荡器大多是通过修饰石英的外型及尺寸(质量)来控制其频率，然而，石英的高硬度导致其不易加工，因而增加调控振荡器频率的难度，且于石英振动的同时亦会出现其他不需要的模态。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种振荡器频率调制的方法及振荡器压电结构，其中，对振荡器中该压电材的表面或内部进行图案化处理以改变该压电材的频率，无须克服习知技术中难以对坚硬的压电材料(如:石英)进行裁切成型，或习知以激光对电极表面做局部微小切除以改变质量的问题，本专利技术通过经设计的图案化处理达成如空间滤波器的功效，以排除不必要的振动模态及其对应的频率。借此，在不改变该压电材外型的情况下，本专利技术通过对该压电材进行图案化处理以精确地调整振荡器的频率，同时阻绝不需要的模态及其对应的频率。
[0006]本专利技术所提供的振荡器调制的方法，包括提供压电材，压电材包括表面及内部，以及对该压电材进行图案化处理，在该压电材的表面或内部形成有图案化处理区，其中图案化处理可为材料移除、材料改质或其组合。
[0007]本专利技术该图案化处理亦可由激光、干式蚀刻(例如：电浆或离子束)、湿式蚀刻、机械加工、热处理或其组合所形成。
[0008]本专利技术所提供的振荡器压电结构，包括压电材，该压电材包括表面与内部，该表面、内部或其组合形成有图案化处理区，每一图案化处理区包括材料移除区域、材料改质区域或其组合，其中，材料移除区域或材料改质区域是通过激光、干式蚀刻(例如：电浆或离子束)、湿式蚀刻、机械加工、热处理或其组合形成。
[0009]在本专利技术的一实施例中，图案化处理为材料移除，图案化处理区为材料移除区域，
其中，该材料移除区域为呈盲孔、通孔、凹槽、沟槽或其组合的结构。
[0010]在本专利技术的一实施例中，图案化处理区的个数为至少一个以上，且该图案化处理区沿压电材的表面、内部或其组合设置。
[0011]在本专利技术的一实施例中，图案化处理是于该压电材的表面、内部或其组合，形成均匀或矩阵分布的结构。
[0012]在本专利技术的一实施例中，压电材可为石英、陶瓷、聚偏二氟乙烯(PVDF)其中之一。
[0013]本专利技术因对振荡器的压电材内部、表面或其组合进行图案化处理以调整压电材的频率，无须对压电材进行裁切成型，因而避免压电材的高硬度所导致不易加工，或习知以激光对电极表面做局部微小切除以改变质量的问题，另外，本专利技术通过对压电材进行材料移除或是材料改质，可于压电材上设计各种精细图案，达成如空间滤波器的功效，以排除不必要的振动模态及其对应的频率，从而阻绝不需要的模态及其对应的频率。
[0014]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一实施例振荡器频率调制的方法的流程示意图。
[0016]图2a至图2c所示是本专利技术一实施例以激光加工方式对压电材进行不同加工制程示意图。
[0017]图3是本专利技术一实施例振荡器压电结构的结构示意图。
[0018]图4是本专利技术另一实施例振荡器压电结构的结构示意图。
[0019]图5是本专利技术另一实施例振荡器压电结构的结构示意图。
[0020]图6是本专利技术一实施例振荡器的分解示意图。
具体实施方式
[0021]现将参考附图通过示例更详细地描述本专利技术。
[0022]图1为本专利技术一实施例振荡器频率调制的方法的流程示意图，如图1所示，振荡器频率调制方法的包括：提供压电材，此为步骤S1，压电材例如为石英、陶瓷或者聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride，PVDF)，于一实施例中，该压电材为板状石英，惟不限于此，该压电材包含表面与内部。
[0023]接着，借由激光方式对该压电材进行图案化处理，此为步骤S2，以在该压电材的表面及内部至少其中之一形成图案化处理区，其中，图案化处理的方式可包含材料移除及材料改质其中的一种或两者组合。具体而言，材料移除例如为在压电材上形成通孔、盲孔、凹槽、沟槽等微结构图案组合；材料改质例如为改变该压电材的材料晶格结构，以改变该压电材的材料性质，以该压电材为石英晶体为例，通过激光的照射，石英晶体的晶格结构产生改变，而使得石英晶体部分区域的材料性质受到改变。又图案化处理不限于以激光方式进行，于其它未绘示的实施例中，亦可采用干式蚀刻(例如：电浆或离子束)、湿式蚀刻、机械加工、热处理、或其组合进行。
[0024]图2a至图2c所示是本专利技术一实施例以激光方式对压电材进行不同加工制程示意
图。如图2a所示，以激光装置100在压电材12的表面121进行图案化处理，以在表面121形成图案化处理区14；如图2b所示，以激光装置100在压电材12的内部122进行图案化处理，以在内部122形成图案化处理区14
’
；如图2c所示，以激光装置100在压电材12的表面121及内部122进行图案化处理，以在表面121及内部122形成图案化处理区14、14
’
。其中，图案化处理可依据压电材12后续的振荡频率的调制及阻绝不需要的模态及其对应的频率的需求，选择对该压电材12进行部分区域的材料移除、材料改质或两者组合，压电材12上借由图案化处理所形成的图案化处理区14、14
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可具有各式相同或不同的形状，图案化处理区14、14
’
在压电材12上的分布例如可为形成于压电材12的表面121周边及/或内部122周边、均匀或矩阵分布于压电材12的表面121及/或内部122、或者非均匀性的分布于压电材12的表面121及/或内部122等。
[0025]图3是本专利技术一实施例振荡器压电结构的结构示意图，如图3所示，振荡器压电结构10包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振荡器频率调制的方法，其特征在于，包括:提供一压电材，包含至少一表面及一内部；以及借由对该压电材进行图案化处理，在该压电材的该至少一表面及/或该内部形成有至少一图案化处理区，该图案化处理包含一材料移除及/或一材料改质。2.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，每一该至少一图案化处理区为盲孔、通孔、凹槽、沟槽或其组合所形成。3.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，该至少一图案化处理区的个数为多个，且该些图案化处理区在该至少一表面及/或该内部的周边设置。4.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，该至少一图案化处理区的个数为多个，且该些图案化处理区均匀或矩阵分布于该压电材的该至少一表面上。5.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，该至少一图案化处理区的个数为多个，且该些图案化处理区均匀或矩阵分布于该压电材的该内部。6.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，该压电材包含石英、陶瓷、或聚偏二氟乙烯。7.如权利要求1所述的振荡器频率调制的方法，其特征在于，该图案化处理由激光、干式蚀刻、湿式蚀刻、机械加工、热处理或...

【专利技术属性】
技术研发人员：何正荣，林志光，董必正，
申请(专利权)人：何正荣，
类型：发明
国别省市：