CS215591B1 - Elektroda pro piezoelektrické jednotky - Google Patents

Abstract

Vynález ae týká elektrody pro piezoelektrické jednotky, zejména piezokeramioké rezonátory. Vynález řeší materiálové složení elektrod piezoelektrických jednotek, zejména křemenných rezonátorů. Podstatou vynálezu je elektroda pro piezoelektrické jednotky, která je tvořena vrstvou slitiny mědi a hliníku, přičemž obsah médi je 99 až 65 atomámíoh % a obsah hliníku je 1 až 35 atomárních %, případně vrstvou obecného kovu, s výhodou mědi a vrstvou shora uvedené slitiny. Vynálezu může být využito pri přípravě elektrod pro piezoelektrické jednotky, zejména křemenné rezonátory a filtry.

Description

Vynález se týká elektrody pro piezoelektrické jednotky, zejména piezokeramioké jpezonátory.

Při přípravě elektrod piezoelektrických jednotek se užívá řady postupů vytváření elektrod- Nejrozšířenější technikou vytváření těchto elektrod je technika vakuového napařování kovových materiálů. Jako materiálů se užívá buž jednoho kovu (AI, Cu, Au, Ag,

W), nebo kombinace materiálů tak, že jsou vytvářeny vícevrstvé elektrodové systémy, kupř. Cr-Au, Ti-Pd-Au, Au-Ag, Ti-Cu-Au, MnCu-Cu apod. Elektrodové systémy, které užívají drahých kovů, se stávají neúnosnými pro stále rostoucí ceny těchto materiálů. Společnou nevýhodou dvouvrstvýoh a vícevrstvých elektrodových systémů, užívaných v teohnolofii piezoelektrických jednotek jsou interakoe v těchto systémech, které jsou příčinou frekvenčních nestabilit. Z jednovrstvých elektrod má určité opodstatnění pouze elektroda hliníková, která však pro nízkou měrnou hmotnost může nalézt uplatnění pouze v některých aplikaoíoh. Vrstvové typy elektrod jsou nevhodné pro snadnou oxidovatelnost materiálu (Cu), vysoké pnutí elektrody (W) ěi nízkou adhezi (Ag)

Uvedené nedostatky současného stavu techniky jsou odstraněny vynálezem elektrody pro piezoelektrické jednotky, jehož podstatou je, že elektroda je tvořena vrstvou slitiny mědi a hliníku, přičemž obsah mědi je 99 až 65 atomárních % a obsah hliníku je 1 až 35 atomárních ^c/ja případně vrstvou obecného kovu, s výhodou mědi a vrstvou shora uvedené slitiny

Výhodou vynálezu je, že se používá obecných kovů, čímž se šetří drahé kovy, což je ekonomicky výhodné Další výhodou je, že elektrody mají specifickou hmotnost ve srovnání s normální hliníkovou elektrodou asi 2 až 3 x vyšší. Rezistence k oxidaci ve srovnání s měděnými elektrodami je minimálně stonásobná.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán na dvou možných příkladech provedení podle vynálezu.

Příklad 1

Elektrody CuAl byly vyrobeny vakuovým napařováním slitiny o výchozích koncentraci inědi 89 atomárních % a hliníku 11 atomárních,% na 15 ks křemenných rezonátorů AT řezu se základní frekvenoí tloušťkových kmitů 8 MHz. Obsah neěisot, t}· Mh, Cr, Ti a Be nebyl vyšší než 0,5 atomárního % Odpaření slitiny bylo provedeno ve vakuu 2,610^ Pa kondenzační rychlostí 2 nm,s¹ Protilihlé strany křemenných rezonátorů byly pokoveny ve dvou nap*“ovacích cyklech. Tloušťky elektrod byly 700 + 20 nm Elektrioký odpor elektrod sledovaného jouboru, charakterizovaný jako odpor čterce, je 0,195 + 0,005 Rezistence k oxidaci, měřená jako relativní změna frekvence křemenného rezonátorů při teplotě 50 °C na vzduchu byla lepší než 4 10 _Qf/den oproti měděným elektrodám, jejichž změny jsou vyšší než 5 106 f_Q/den. Specifická hmotnost elektrody je 8,2.10³ kg m³, což je trojnásobek specifické hmotnosti hliníkové elektrody Adheze elektrod byla ve všech případech vyšší než 30 LIP, a to je více než stonásobek adheze stříbrných elektrod

Příklad 2

Elektrody byly vyrobeny na 12 ks křemenných rezonátorúMřezu AT se základní frekvencí

MHz tloušťkově střežných kmitů napařením vrstvy mědi tloušťky 400 nm a slitiny mědi a hliniku tloušťky 150 nm o obsahu hliníku 11 atomárních %. Elektrický odpor elektrod, charakterizovaný jako odpor čtverce je 0,02 + 0,002. Specifická hmotnost elektrod byla íb

8,7-10^ kg m oož je více než třikrát vyšší než u hliníkových elektrod. Adheze elektrod byla ve všech případech vyšší než 5 MPa, oož je více než desetinásebek adheze elektrod zhotovených ze stříbra nebo zlata, Relativní změna frakvence rezonátorů při teplotě 50 °C na vzduchu byla nižší než 5.10”⁸ fQ/den oproti elektrodám měděným, jejichž změny jsou vyšší než 5-1Ο⁸ f Q/den.

Claims (2)

1. Elektroda pro piezoelektrické jednotky, zejména piezokeramické rezonátory, vyznačená tím, že je tvořena vrstvou slitiny mědi a hliníku, přičemž obsah mědi je 99 až 65 atomárních % a obsah hliníku je 1 až 35 atomárních

2 Elektroda pro piezoelektrické jednotky podle bodu 1, vyznačená tím, že vrstva slitiny mědi s hliníku je nanesena na vrstvě obecného kovu, s výhodou mědi.