专利名称：高频压电元件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及无线电电子技术，尤其是涉及用于生产谐振器、振荡器、滤波器和利用频率范围由50至1000MHz的体积声学波工作的其它仪器的压电工业。
背景技术：
这样的仪器的工作是基于使用压电效应，该效应与压电晶体的机械应力转换为由晶体的相对的棱面取得的电信号以及相反的转换有关。为了取得电信号，或者相反地对晶体施加电信号，在晶体的相对的棱面上形成电极。这样的仪器在通信器件中获得广泛的应用，比如蜂窝电话、寻呼机、无线电，高频技术，计算机技术，仪表制造业，远距离控制等。
有线和无线通信系统的迅速发展，一些器件，比如移动电话和基站，的大批量生产导致对生产的仪器的质量和价格要求的增加。由于具有较小的外廓尺寸和较大的频率稳定性，对压电元件的需求增加。除此之外，这些元件应该是更可靠、更便宜和制造期较短的。实际上，在所有种类的电子设备中，有线的和无线的通信系统中，都要求减小尺寸。仪器壳体的尺寸直接取决于压电元件的型号和尺寸。元件的尺寸小、简单和形状一致性可保证压电装置的小型化，决定了采用批量(大规模)成形工艺过程的可能性。
由于现在低频率范围的负载程度高，对在高频率范围工作的通信器件的生产要求增加。对于许多现代的通信系统。比如蜂窝通信系统、同步光学网(SONET)，它们工作的频率从数百至数千MHz，谐振器和振荡器必须具有比传统的设备高许多的谐振频率，这又导致要求减小压电元件的厚度。其它的要求是这些较高频率的元件应该主要地以基频信号工作，而不是以它的倍频谐波工作，因为随着谐波次数的增加，动态电阻和电感增加，而这时工作频率调谐的范围减小。
普通的机加工方法(磨光和抛光)不允许建立使用于高频和超高频谐振器的成形超薄的晶体元件的可靠的工艺过程，因为在机加工、喷涂金属成形工序中和装配时会形成破坏。
为了满足这些要求，工业按照反转台面结构的工艺生产晶体，并且采用离子-等离子或液体化学刻蚀法(PCT/US98/02203，cl.H03H9/00，1998，以及S.A.Sakharov et.al，“HF lambaste monolithic filterfor GSM standard”11-th European frequency and time forum，Neufchatel，Switzerland，4-6 1977年3月)在压电元件精密成形中使用在微电子技术中公知的工艺过程，制成整体的压电片，并带有超薄的(振动)部分以及沿周边围绕它的较厚的部分(所谓的凸缘)，这时使用离子-等离子或液体化学刻蚀法可解决超薄的晶体元件的成形问题。
已知的带有压电元件的高频压电谐振器，制造为反转台面结构形式并且是一种带有减薄的中心部分(主动振动区)和围绕它的较厚的凸缘的整体结构，(FR，2577362，cl.H03H 9/19 1985年)。
对于带有反转台面结构的压电元件，对片材直径和片材的超薄工作(振动)部分的厚度方面有严格的要求。反转台面结构工艺允许建立带有工作区厚度约16.6μm和频率提高至100MHz的压电元件(US，2694,677，cl.310-9.6，1972年)。上述的压电元件的频率特性具有一系列的寄生脉冲以及这种压电元件的电阻为约数十欧姆。
在反转台面结构形式的压电元件上形成致密的凸缘引起这样的工艺问题，比如制造保证厚度均匀的防护涂层的掩模复杂；存在寄生谐振和试样与试样之间动态电阻不一致；温度频率特性不规则；频率的长期稳定性低。这些现象的原因是在压电元件的工作区存在残余的机械应力以及压电片材刻蚀时清除反应产物复杂。
公知的另一种高频压电元件是圆形剖面压电片材，带有减薄的中心部分以及围绕此部分的制成带有裂缝的沿片材周边的凸缘，(RU，2099858 cl.H03H 9/02，1997年)。公知的压电元件为反转的台面结构，是一个整体结构，其中心的振动(工作)部分比围绕它的凸缘薄许多，并且凸缘制成带有裂缝，其宽度为压电元件减薄的振动部分的厚度的20-400倍。
凸缘存在裂缝允许简化涂覆铜、镍、金防护涂层的工艺过程以及减少在压电元件的薄振动部分内的应力。然而，动态电阻值，谐振波谱的温度频率特性和长期稳定性的波动仍旧很大。这种现象的原因是，公知的压电元件结构未能保证刻蚀反应产物的清除，它导致由于掩模效应使元件的工作表面加工产生不均匀性。公知的结构也不能保证装配时元件固定至支座处相对于晶轴Z和X的必需的取向精度，并且不能做到在压电元件的减薄的中心部分应力的极大减小。此外，由于使用圆形的片材，使得在由矩形的片材制造时由于大量的材料消耗而增加成本。
公知的另一种压电元件具有反转的台面结构，带有矩形的工作区，接触平台和在工作区的主要棱面上的激励电极(RU，2047267，cl.H03H 9/15，1995年)。该公知的元件制成整体的成型片材，使围绕工作振动区的区域的厚度超过工作区的厚度。该公知的压电元件使用光刻和刻蚀法制造。压电元件的工作区的厚度为约50μm，而围绕它的区域的厚度为不小于80μm，用于约2MHz的频率范围。元件固定至谐振器支座上任何部分。在片材的相对侧面上形成金属薄膜电极。
按照技术实质和所达结果，最接近本申请的装置的是如下一种高频压电元件，一种用于在沿厚度的位移振动基模中工作的装置，具有相对于晶轴取向的成型压电片材，带有位于电极之间的减薄的振动区以及设在片材的相对的侧面上的接触平台(PCT/JP 91/00615 cl.H03H9/13，1991年)。该公知的高频压电元件具有反转的台面结构以及制成矩形剖面成型压电片，带有超薄的振动部分和围绕它的加厚区，称为“凸缘”。在公知的压电元件内改进频率特性，抑制寄生振荡以及减少欧姆电阻的方法是借助制造狭长形状的激励电极来达到。由于压电元件的形状可成功降低寄生振荡，但寄生振荡仍对频率特性有影响，因为在此种情况下，压电元件被致密的凸缘沿整个周边压缩。
因此，尽管反转的台面技术与标准的工艺过程相比保证了良好的特性，但它在压电片材的成型各阶段需要大量的生产步骤，这就增加了使用它的仪器的最终成本。此外，压电元件在两点固定至支座，引起结构中的机械应力高，这影响仪器特性的长期稳定性并使动态电阻值恶化。另外，该公知的压电元件具有相当大的外廓尺寸。
发明内容
本发明的目的是提供一种高频压电元件，它可以保证显著的小型化，降低制造成本，以及同时改进其以下参数，比如，长期稳定性和动态电阻值。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种高频压电元件，用于在沿厚度的位移振动基模中工作的装置，具有相对于晶轴取向的整体的成型压电片材，带有位于电极之间的减薄的振动区，以及设在片材的相对的侧面上的接触平台，其特征在于所述的片材具有多面体形状，带有垂直的T形或Γ形截面，在此种情况下，减薄的振动区被限制在第一对主平面(XZ)上，而接触平台位于第二对主平面(XZ)上。
减薄的振动区的厚度在20-30μm的范围内。
本发明人用实验方法找出了这种高频压电元件相对于压电晶体的晶轴的形状以及振动区的最佳的尺寸。这种整体的压电元件具有实质上“开放型”的反转的台面结构，因为压电元件的振动(工作)区不具有沿整个周边围绕它的加厚区。压电元件的这种结构允许改善装置的参数，比如长期稳定性和动态电阻值，以及提高装置制造的工艺性，在减小尺寸的同时降低其成本。
这种装置的本质可以借助
，附图中图1列出了带有T形的垂直截面的压电片材相对于晶轴的全貌图。
图2列出了带有Γ形的垂直截面的压电片材相对于晶轴的全貌图。
图3列出了具有“开放型”反转台面结构的高频压电元件相对于晶轴的结构。
具体实施例方式
压电元件包括多面体形状的整体的成型片材1，减薄的振动区2，电极3，第一对主平面(XZ)4，第二对主平面(XZ)5，导体6和接触平台7。
这种压电元件结构可以用于制造压电装置，具有对称级32。将这种高频压电元件用于以按厚度位移振荡的体积声学波下工作的装置内，可允许在达到小型化的同时改善电物理参数，比如长期稳定性和动态电阻值。
权利要求
1.一种高频压电元件，用于以沿厚度的位移振动基模工作的装置，具有相对于晶轴取向的整体的成型压电片材，带有位于电极之间的减薄的振动区，以及设在片材的相对的侧面上的接触平台，其特征在于所述的片材具有多面体形状，带有垂直的T形或Γ形截面，同时减薄的振动区被限制在第一对主平面(XZ)上，而接触平台位于第二对主平面(XZ)上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于减薄的振动区的厚度在2-30μm的范围内。
全文摘要
本发明涉及无线电电子技术，尤其是涉及用于生产谐振器、振荡器、滤波器和利用频率范围由50至1000MHz的体积声学波工作的其它仪器的压电工业。本发明允许改进利用体积声学波工作的装置的电物理参数，以及保证显著小型化。本发明的实质在于，制造的高频压电元件具有“开放型”反转的台面结构。压电元件制造成成型的整体压电片材，带有减薄的振动区。片材具有多面体形状，带有垂直的T形或Γ形截面，同时工作区受到晶体平面(XZ)限制。
文档编号H03H9/46GK1708901SQ200380102171
公开日2005年12月14日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年4月24日
发明者安德烈·尼古拉耶维奇·马察克, 瓦列里·鲍里索维奇·格鲁津恩克 申请人:安德烈·尼古拉耶维奇·马察克, 瓦列里·鲍里索维奇·格鲁津恩克