DE10035416A1 - Piezoelektrischer Resonator - Google Patents

Abstract

Ein piezoelektrischer Resonator enthält eine interne Elektrode, die zwischen zwei Schichten von keramischen piezoelektrischen Substraten, die jeweils eine im wesentlichen quadratische Form haben, eingeklemmt ist. Oberflächenelektroden sind auf der vorderen Fläche und der hinteren Fläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet. Bei piezoelektrischen Substrate werden in der im Verhältnis zu den Hauptflächen im wesentlichen rechtwinkeligen und der zur eingeklemmten internen Elektrode entgegengesetzten Richtung polarisationsbehandelt. Wenn eine Signalspannung an den Oberflächenelektroden angelegt wird, wird der piezoelektrische Resonator durch Biegung in der Weise deformiert, daß er auf einer Seite der Hauptflächen konvex und auf der anderen Seite derselben konkav wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen eine Biegungsschwingung nutzenden piezoelektrischen Resonator und eine piezoelektri­ sche Komponente.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Üblicherweise verwendeten Bandresonatoren mit einer Frequenz von 300 kHz bis 800 kHz die radiale Schwingung eines kerami­ schen piezoelektrischen Elements. Ein piezoelektrischer Reso­ nator 1 (im folgenden als ein Radialresonator bezeichnet), welcher die radiale Schwingung nutzt, wird dadurch herge­ stellt, daß Oberflächenelektroden 3 an der Vorder-, und Rück­ fläche eines quadratischen piezoelektrischen Substrats 2 aus­ gebildet werden und das piezoelektrische Substrat 2 in einer zu den Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats 2 recht­ winkeligen Richtung, wie in Fig. 1 gezeigt, polarisierungsbe­ handelt wird (die Polarisierungsrichtung des piezoelektri­ schen Substrats 2 wird in Fig. 1 durch Pfeile angegeben). Bei dem oben erwähnten Radialresonator 1 wird das piezoelektri­ sche Substrat 2 expandiert und in einer Richtung zur Periphe­ rie des Substrats 2 in einer Ebene verformt, die zu den bei­ den Hauptflächen parallel verläuft, wenn ein Signal über die Oberflächenelektroden 3 angelegt wird.

Bei dem Radialresonator 1 ist das Produkt der Länge einer Seite und der Resonanzfrequenz fr im wesentlichen konstant und wird ausgedrückt durch: Ls × fr = Cs, wobei Cs eine Kon­ stante darstellt, d. h. Cs ≅ 2100 mm.kHz. Wenn z. B. ein Re­ sonator mit der Resonanzfrequenz fr = 350 kHz gewünscht wird, beträgt die Länge Ls einer Seite des Resonators 6 mm.

Die Größe einer solchen Komponente ist jedoch in elektroni­ schen Komponenten, die leichtere, dünnere und kürzere Kompo­ nenten erfordern, nicht annehmbar oder verwendbar. Demzufolge werden viel kleinere piezoelektrische Resonatoren verlangt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die oben beschriebenen technischen Probleme zu lösen, lie­ fern vorzuziehende Ausführungsformen der vorliegenden Erfin­ dung einen piezoelektrischen Resonator, der Biegeschwingungen nutzt, eine sehr geringe und stark reduzierte Größe aufweist, und eine piezoelektrische Komponente, die einen solchen pie­ zoelektrischen Resonator einschließt.

Entsprechend der ersten vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung weist ein piezoelektrischer Resonator piezoelektri­ sche Schichten auf, die auf beiden Oberflächen einer Innen­ elektrode und Oberflächenelektroden, die auf den äußeren Hauptflächen der piezoelektrischen Schicht angeordnet sind, wobei beide piezoelektrischen Schichten in der Weise polari­ siert werden, daß die polarisierten Richtungen beider piezo­ elektrischen Schichten im wesentlichen zur Innenelektrode rechtwinkelig und bezüglich der Innenelektrode jeweils gegen­ überliegend angeordnet sind.

Bei dem oben beschriebenen piezoelektrischen Resonator wird der Resonator, wenn zwischen beiden Oberflächenelektroden ein Signal angelegt ist, in der Weise abgelenkt, daß er konvex oder konkav wird, d. h. er wird durch Biegung durch die Seiten der Hauptflächen deformiert. Bei diesem Schwingungsmodus wird die Konstante, welche das Produkt der Länge einer Seite des piezoelektrischen Resonators und der Resonanzfrequenz dar­ stellt, kleiner. Damit kann die Länge einer Seite des piezo­ elektrischen Resonators verkürzt werden, wenn das gleiche Frequenzband verwendet wird. Somit kann die Größe des piezo­ elektrischen Resonators erheblich reduziert werden.

Vorzugsweise wird der piezoelektrische Resonator in ein Ge­ häuse eingebracht und an den Knotenpunkten oder in der Nähe der Knotenpunkte des piezoelektrischen Resonators gestützt, und an der Außenseite werden mit den Oberflächenelektroden des piezoelektrischen Resonators elektrisch verbundene exter­ ne Anschlüsse des Gehäuses vorgesehen.

Da der piezoelektrische Resonator nach dieser vorzuziehenden Ausführungsform in das Gehäuse eingesetzt wird und die exter­ nen Anschlüsse an der Außenseite des Gehäuses vorgesehen sind, kann die piezoelektrische Komponente verkleinert werden und das gleiche Frequenzband wird verwendet. Da des weiteren der piezoelektrische Resonator im Gehäuse an den Knotenpunk­ ten oder in der Nähe der Knotenpunkte gestützt wird, wird ein Dämpfen der Schwingung verhindert, selbst wenn der piezoelek­ trische Resonator in das Gehäuse eingesetzt ist.

Weiter enthält bei der piezoelektrischen Komponente nach die­ ser vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung das Gehäuse einen Gehäusekörper und eine Gehäusekappe, die den Gehäuse­ körper abdeckt, an einer der oberen Flächen des Gehäusekör­ pers ausgebildete Ausbuchtungen, wobei die untere Fläche der Kappe mit den Knotenpunkten oder mit deren Nahbereich des piezoelektrischen Resonators kontaktiert werden und die Kno­ tenpunkte des piezoelektrischen Resonators oder der Nahbe­ reich derselben durch Federkraft einer zwischen der anderen oberen Fläche des Gehäusekörpers und der unteren Fläche der Kappe eingesetzten Metallfederelektrode und dem piezoelektri­ schen Resonator elastisch angepreßt werden. Der Ausdruck "elektrisch leitende Gehäusekappe" schließt eine aus einem Isoliermaterial hergestellte Kappe ein, die einen elektrisch leitenden, auf deren oberer Fläche angeordneten Film auf­ weist, sie ist also nicht auf eine Kappe beschränkt, die aus einem Material mit elektrisch leitenden Eigenschaften herge­ stellt ist.

Da dementsprechend die untere Fläche oder die obere Fläche des piezoelektrischen Resonators mit Hilfe der Ausbuchtungen angepreßt wird und die jeweils andere Seite durch die Metall­ federelektrode angepreßt wird, ist nur eine Metallfederelek­ trode notwendig. Damit können die Kosten erheblich reduziert werden und die Montage der piezoelektrischen Komponente wird mühelos ausgeführt.

Des weiteren enthält das Gehäuse vorzugsweise einen Gehäuse­ körper und eine elektrisch leitende, den Gehäusekörper abdec­ kende Kappe, wobei ein Paar externe Elektroden an der unteren Fläche des Gehäusekörpers vorgesehen ist, und ein Paar inter­ ne Verbindungselektroden, die jeweils mit den externen Elek­ troden verbunden sind, an der oberen Fläche des Gehäusekör­ pers vorgesehen wird, an der oberen Fläche des Gehäusekörpers vorgesehene Ausbuchtungen, die mit den Knotenpunkten des pie­ zoelektrischen Resonators und den Nahbereichen der Knoten­ punkte kontaktiert werden, mindestens eine der Ausbuchtungen elektrisch leitendes Material aufweist und an einer der in­ ternen Verbindungselektroden angeordnet ist, die Knoten und die Nahbereiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators durch eine Metallfederelektrode, welche zwischen der unteren Fläche der Kappe und dem piezoelektrischen Resonator einge­ setzt ist, elastisch angepreßt werden, und die Metallfedere­ lektrode über die Kappe mit der anderen internen Verbindungs­ elektrode verbunden ist.

Da dementsprechend die untere Fläche des piezoelektrischen Resonators mit Hilfe der Ausbuchtungen gehalten wird und le­ diglich die obere Fläche desselben durch die Metallfederelek­ trode angepreßt wird, ist nur eine Metallfederelektrode not­ wendig. Damit reduzieren sich die Kosten erheblich und die Montage der piezoelektrischen Komponente wird mühelos ausge­ führt. Da zumindest eine der Ausbuchtungen vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material besteht und auf einer der internen Verbindungselektroden angeordnet ist, werden die Knoten oder die Nahbereiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators durch die Metallfederelektrode elastisch ange­ preßt, die zwischen der unteren Fläche der Kappe und dem pie­ zoelektrischen Resonator eingesetzt ist, und die Metallfe­ derelektrode ist elektrisch mit der anderen internen Verbin­ dungselektrode über die Kappe verbunden, eine der Oberflä­ chenelektroden des piezoelektrischen Resonators kann mit ei­ nem der externen Anschlüsse über die elektrisch leitende Aus­ buchtung elektrisch verbunden werden, und die andere Oberflä­ chenelektrode des piezoelektrischen Resonators kann mit dem anderen externen Anschluß über eine Metallfederelektrode und der elektrisch leitenden Kappe elektrisch verbunden werden. Damit können Verdrahtungsschritte für den Anschluß von Zulei­ tungsdrähten entfallen.

Vorzugsweise enthält das Gehäuse einen Gehäusekörper und eine den Gehäusekörper abdeckende Kappe, eine erste Metallfedere­ lektrode, der piezoelektrische Resonator und eine zweite Me­ tallfederelektrode werden zwischen dem Gehäusekörper und der Kappe eingesetzt, und die Knotenpunkte bzw. die Nahbereiche der Knotenpunkte des piezoelektrischen Resonators werden durch beide Metallfederelektroden elastisch angepreßt.

Da der piezoelektrische Resonator zwischen den Metallfedere­ lektroden von beiden Seiten eingeklemmt und gehalten wird, wird der piezoelektrische Resonator dank der Elastizität bei­ der Metallfederelektroden sicher gestützt.

Weiter enthält das Gehäuse vorzugsweise einen Gehäusekörper und eine elektrisch leitende, den Gehäusekörper abdeckende Kappe. Ein Paar externe Anschlüsse ist an der unteren Fläche des Gehäusekörpers vorgesehen. Ein Paar interner Verbindungs­ elektroden, die mit den jeweiligen externen Anschlüssen elek­ trisch verbunden sind, wird an der oberen Fläche des Gehäuse­ körpers angeordnet. Eine erste Metallfederelektrode, der pie­ zoelektrische Resonator und eine zweite Metallfederelektrode werden zwischen dem Gehäusekörper und der Kappe eingesetzt. Die Knotenpunkte und die Nahbereiche der Knotenpunkte des piezoelektrischen Resonators werden zwischen beiden Metallfe­ derelektroden elastisch eingeklemmt und gehalten. Die erste Metallfederelektrode, die an der unteren Fläche des piezo­ elektrischen Resonators angeordnet ist, ist mit einer der in­ ternen Verbindungselektroden in Kontakt. Die zweite, an der oberen Fläche des piezoelektrischen Resonators angebrachte Metallfederelektrode ist über die Kappe mit der anderen in­ ternen Verbindungselektrode elektrisch verbunden.

Da der piezoelektrische Resonator von den Metallfederelektro­ den von beiden Seiten eingeklemmt und gehalten wird, wird der piezoelektrische Resonator aufgrund der Elastizität beider Metallfederelektroden sicher gehalten. Da darüber hinaus die erste, an der unteren Fläche des piezoelektrischen Resonators angebrachte Metallfederelektrode mit einer der internen Ver­ bindungselektroden in Kontakt ist und die zweite an der obe­ ren Fläche des piezoelektrischen Resonators angeordnete Me­ tallfederelektrode elektrisch mit der anderen internen Ver­ bindungselektrode verbunden ist, kann eine der Oberflächene­ lektroden des piezoelektrischen Resonators über die erste Me­ tallfederelektrode mit einem der externen Anschlüsse elek­ trisch verbunden werden, und die andere Oberflächenelektrode des piezoelektrischen Resonators kann über die zweite Metall­ federelektrode und die elektrisch leitende Kappe mit dem an­ deren externen Anschluß elektrisch verbunden werden. Damit können Verdrahtungsschritte für den Anschluß von Zuleitungs­ drähten entfallen.

Weiter wird der piezoelektrische Resonator vorzugsweise mit­ tels Positionierteilen eingebaut und genau ausgerichtet, die an der inneren peripherischen Fläche des Gehäusekörpers je­ weils an Stellen überstehend angeordnet werden, die den ent­ sprechenden Knotenpunkten und den Nahbereichen der Knoten­ punkte des piezoelektrischen Resonators gegenüberliegen, und die Metallfederelektrode wird dadurch positioniert, daß die Endstücke der Metallfederelektrode in Auskehlungen eingesetzt werden, die zumindest in einem Teil der Positionierteile aus­ gebildet sind.

Da die Metallfederelektroden wie oben beschrieben dadurch po­ sitioniert werden, daß die Positionierteile für das Positio­ nieren des piezoelektrischen Resonators verwendet werden, wird der Aufbau des Gehäusekörpers vereinfacht. Da darüber hinaus die Metallfederelektrode dadurch positioniert wird, daß die Endteile der Metallfederelektrode in die Auskehlungen der Positionierteile eingesetzt werden, wird die Metallfe­ derelektrode sicher positioniert.

Weiter wird der piezoelektrische Resonator vorzugsweise durch die an der inneren peripherischen Fläche des Gehäusekörpers überstehenden Positionierteile an Stellen positioniert, die den entsprechenden Knotenpunkten und den Nahbereichen der Knotenpunkte des piezoelektrischen Resonators gegenüberlie­ gen, und die Endflächen der Metallfederelektrode werden mit den Positionierteilen mindestens an zwei Stellen kontaktiert, wodurch die Metallelektrode daran gehindert wird, zu rotie­ ren.

Da die Metallfederelektrode positioniert wird, indem die Po­ sitionierteile für das Positionieren des piezoelektrischen Resonators verwendet werden, wird der Aufbau des Gehäusekör­ pers selbst erheblich vereinfacht. Da darüber hinaus die Po­ sitionierteile mit den Endflächen der Metallfederelektrode kontaktiert werden, wodurch die Metallfederelektrode am Ro­ tieren gehindert wird, ist der Aufbau der Positionierteile nicht kompliziert, und der Einbau der Metallfederelektrode wird leicht durchgeführt.

Ein Lastkapazitätselement kann an dem Gehäusekörper in dem Raum zwischen der Metallfederelektrode, welche an der unteren Fläche des piezoelektrischen Resonators angeordnet ist, und dem Gehäusekörper montiert werden.

Da das Lastkapazitätselement in dem Raum zwischen der Metall­ federelektrode und dem Gehäusekörper montiert wird, kann das Lastkapazitätselement montiert werden, ohne daß damit das Au­ ßenmaß der piezoelektrischen Komponente vergrößert wird.

Weiter vorzugsweise enthält das Gehäuse ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse, das eine Kastenform aufweist, um das innere Gehäuse aufzunehmen, der piezoelektrische Resonator, welcher um ungefähr 45° zum inneren Gehäuse geneigt ist, wird in das innere Gehäuse eingesetzt, eine der beiden Metallfe­ derelektroden weist jeweils einen äußeren Drahtanschluß auf, der im wesentlichen mit einem Winkel von 45° zu den beiden Schenkeln erweitert wird und an der vorderen Fläche des pie­ zoelektrischen Resonators angeordnet ist, um auf die Knoten an zwei gegenüberliegenden Stellen zu drücken, und die andere Metallfederelektrode ist an der hinteren Fläche des piezo­ elektrischen Resonators angeordnet, um auf die Knoten an den verbleibenden beiden Stellen zu drücken.

Es kann eine anschlußartige piezoelektrische Komponente durch Verwendung des piezoelektrischen Resonators nach der oben be­ schriebenen vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung her­ gestellt werden. Demzufolge weist die anschlußartige piezo­ elektrische Komponente eine stark reduzierte und sehr geringe Größe auf, während weiterhin das gleiche Betriebsfrequenzband verwendet wird.

Da darüber hinaus der piezoelektrische Resonator nur an zwei Stellen der vorderen Fläche und an zwei Stellen der hinteren Fläche jeweils an anderen Stellen als an der vorderen Fläche angepreßt wird, wird eine Dämpfung der Schwingung des piezo­ elektrischen Resonators verhindert. Darüber hinaus können, obwohl eine der beiden Metallfederelektroden die Knoten an den zwei Stellen anpreßt und die andere die Knoten an zwei Stellen anpreßt, die sich von den oben erwähnten Stellen un­ terscheiden, die beiden Metallfederelektroden der gleichen Form und Größe verwendet werden, und ihre Anschlüsse können im wesentlichen parallel nach außen geführt werden, da die beiden Metallfederelektroden, die jeweils in einem Winkel von 45° im Verhältnis zum inneren Gehäuse geneigt sind, in das innere Gehäuse eingebracht werden, und die externen Drahtan­ schlüsse werden jeweils in einem Winkel von ungefähr 45° im Verhältnis zu den beiden Beinchen geführt. Demzufolge können die Kosten der Metallfederelektroden erheblich reduziert wer­ den.

Weitere Merkmale, Eigenschaften, Elemente und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der vorzu­ ziehenden Ausführungsformen hervor, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines konventionel­ len radiale Schwingungen nutzenden piezoelektrischen Resonators.

Fig. 2A und 2B sind eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die jeweils einen piezoelektri­ sche Resonator nach einer vorzuziehenden Ausführungs­ form der Erfindung zeigen.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente nach einer anderen vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4A und 4B sind perspektivische Ansichten einer Gehäuse­ grundplatte in der anderen vorzuziehenden Ausfüh­ rungsform jeweils von der vorderen Fläche bzw. der hinteren Fläche gesehen.

Fig. 5 ist eine Draufsicht mit der Darstellung des Zustan­ des, bei dem ein Biegeresonator und eine Metallfe­ derelektrode in einer der vorzuziehenden Ausführungs­ formen in ein inneres Gehäuse eingesetzt werden.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente nach einer anderen vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Biegeresona­ tor und eine Metallfederelektrode bei der weiteren vorzuziehenden Ausführungsform in ein inneres Gehäuse eingesetzt werden.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus der piezo­ elektrischen Komponente nach einer anderen vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus der piezo­ elektrischen Komponente nach einer weiteren vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 10 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Biegeresona­ tor und eine Metallfederelektrode bei der weiteren vorzuziehenden Ausführungsform nach Fig. 9 in ein in­ neres Gehäuse eingesetzt werden.

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung von Stützelementen, die auf einer Grundplatte in der weiteren vorzuziehenden Ausführungsform angeordnet sind.

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente nach einer weiteren vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Biegeresona­ tor und eine Metallfederelektrode bei der weiteren vorzuziehenden Ausführungsform in ein inneres Gehäuse eingesetzt werden.

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente nach einer anderen vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 15 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Biegeresona­ tor und eine Metallfederelektrode bei der zusätzli­ chen vorzuziehenden Ausführungsform in ein inneres Gehäuse eingesetzt werden.

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente nach einer anderen vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 17 ist eine Explosionszeichnung der piezoelektrischen Komponente nach der anderen vorzuziehenden Ausfüh­ rungsform.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht der unteren Seite einer Gehäusegrundplatte in der anderen vorzuziehen­ den Ausführungsform.

Fig. 19 ist eine Vorderansicht des Lastkapazitätselements in der anderen vorzuziehenden Ausführungsform.

Fig. 20A und 20B sind perspektivische Ansichten, die jeweils den Prozeß darstellen, bei dem das Lastkapazitätsele­ ment bei der genannten weiteren vorzuziehenden Aus­ führungsform auf eine Gehäusegrundplatte montiert wird.

Fig. 21A ist eine Vorderansicht mit der Darstellung des Auf­ baus einer Metallfederelektrode unter einem Biegere­ sonator.

Fig. 218 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie die Metallfe­ derelektrode in das innere Gehäuse eingesetzt wird.

Fig. 22 veranschaulicht einen Schaltplan des Oszillators.

Fig. 23 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente nach einer anderen vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 24 ist eine perspektivische Darstellung des Zustandes, bei dem zwei Lastkapazitätselemente bei der genannten anderen vorzuziehenden Ausführungsform auf einer Ge­ häusegrundplatte montiert werden.

Fig. 25 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente nach einer weiteren vorzuzie­ henden Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 26A und 26B sind eine Draufsicht bzw. eine Quer­ schnittsansicht, die jeweils den Zustand zeigen, bei dem bei der genannten anderen vorzuziehenden Ausfüh­ rungsform ein Biegeresonator und eine Metallfedere­ lektrode in ein inneres Gehäuse eingesetzt werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VORZUZIEHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 2A und 2B sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittsansicht, die jeweils einen piezoelektrischen Resonators 11 nach einer vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung zeigen. Der piezoelektrische Resonator 11 wird zum Beispiel vorzugsweise als ein Keramikoszillator in einem Band von ca. 300 kHz-800 kHz eingesetzt. Der piezoelektrische Resonator 11 wird durch Einklemmen einer internen Elektrode zwischen zwei keramischen piezoelektrischen Substratschichten 12 piezoelektrische Schichten hergestellt, die jeweils vor­ zugsweise eine im wesentlichen quadratische Form haben, wobei des weiteren Oberflächenelektroden 14 vollständig an der vor­ deren Fläche und der hinteren Fläche der piezoelektrischen Substrate 12 ausgebildet werden. Beide piezoelektrischen Sub­ strate 12 werden in einer zu den Hauptflächen im wesentlichen rechtwinkeligen Richtung und des weiteren in der in bezug auf die eingeklemmte Innenelektrode 13 entgegengesetzten Richtun­ gen polarisationsbehandelt. Bezüglich der Polarisierungsrich­ tung können die Substrate 12 in einer Richtung, die sich von der eingeklemmten Innenelektrode 13 nach außen erstreckt, wie dies durch durchgezogene Pfeillinien in Fig. 2B gezeigt wird, oder können in einer in bezug auf die eingeklemmte interne Elektrode 13 nach innen gerichteten Richtung polarisiert wer­ den, wie dies in gestrichelten Pfeillinien in Fig. 2B gezeigt wird.

Wenn ein Signal (ein hochfrequentes elektrisches Feld) an die Oberflächenelektroden 14 des piezoelektrischen Resonators 11 angelegt wird, werden beide piezoelektrischen Substrate 12 in radiale Schwingungen versetzt und in die Richtung zur äußeren Kante hin gestreckt. Die Phasen des Streckens und Schrumpfens sind jedoch umgekehrt. Demzufolge werden insgesamt, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2B angegeben, die piezoelek­ trischen Substrate 12 in der Weise gebogen, daß die beiden Hauptflächen so verformt werden, daß sie alternierend und wiederholt konkav und konvex werden (dies wird im weiteren Verlauf als biegende Schwingung bezeichnet, und der piezo­ elektrische Resonator 11 nach vorzuziehenden Ausführungsfor­ men der Erfindung wird als Biegeresonator bezeichnet).

Die Schwingungsknoten 15 dieser Biegeschwingung sind vier Punkte, die jeweils in Nähe der Mittelpunkte der Seitenflä­ chen der piezoelektrischen Substrate 12 liegen. In diesem Fall ist das Produkt der Länge L_B einer Seite des Biegereso­ nators 11 und der Resonanzfrequenz fr im wesentlichen kon­ stant und wird ausgedrückt durch: L_B × fr = C_B; hierin ist C_B ≅ 430 mm.kHz. Die Konstante C_B des Biegeresonators 11 be­ trägt ungefähr ein Fünftel der Konstante C_S des Radialresona­ tors 1 (d. h. C_B/C_S ≅ 430/2100 = 1/4.88). Demzufolge beträgt die Länge L_B einer Seite des Biegeresonators 11 ungefähr ein Fünftel der Länge L_S einer Seite des Radialresonators 1, wenn die gleiche Resonanzfrequenz fr verwendet wird. Insbesondere haben der Biegeresonator 11 und der Radialresonator 1 mit ei­ ner Resonanzfrequenz von ungefähr 400 kHz jeweils die in der folgenden TABELLE 1 aufgelisteten Abmessungen:

Tabelle 11

Der Biegeresonator 11 und der Radialresonator 1 werden nach­ stehend verglichen. Bei dem Biegeresonator 11 beträgt die Länge einer Seite ungefähr ein Fünftel derjenigen des Radial­ resonators 1, und die Fläche beträgt ungefähr ein Vierund­ zwanzigstel. Demzufolge kann durch Verwendung des Biegereso­ nators 11 die Resonatorgröße im Vergleich zum Einsatz eines Radialresonators unter der Bedingung, daß die gleiche Reso­ nanzfrequenz fr verwendet wird, beträchtlich reduziert wer­ den.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer piezoelektrischen Komponente 21 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung. Eine oberflächenmontierte Komponente wird durch Ein­ bringen des oben beschriebenen Biegeresonators 11 und einer Metallfederelektrode 23 in ein Gehäuse 22 hergestellt. Das Gehäuse 22 enthält vorzugsweise eine Gehäusegrundplatte 24, ein inneres Gehäuse 25 und eine elektrisch leitende Kappe 26. Die Gehäusegrundplatte 24 wird vorzugsweise dadurch herge­ stellt, daß Elektroden auf einem Grundplattenkörper 27, wie z. B. einer Harzplatte, einer Epoxyglasharzgrundplatte, einer Keramikgrundplatte oder einer anderen derartigen Platte, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, ausgebildet werden. Interne Verbindungselektroden 28a und 28b, die groß und klein ausge­ bildet sind, werden an entgegengesetzten Endteilen der oberen Fläche des Grundplattenkörpers 27 ausgebildet. Externe Elek­ troden, die die externen Klemmen 29a und 29b definieren; sind an gegenüberliegenden Endteilen der unteren Fläche derselben angeordnet. Die internen Verbindungselektroden 28a und 28b werden jeweils mit den externen Elektroden 29a, 29b durch (durch Aufsplitten einer durchgängigen Bohrung in zwei Teile gebildete) Durchkontaktierungselektroden 30a, 30b verbunden, welche in konkaven Teilen vorgesehen sind, die an den gegen­ überliegenden Endteilen des Grundplattenkörpers 27 angeordnet sind. Die Metallfederelektrode 23 hat vier Beinchen 31 und hat im wesentlichen, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Kreuzform. Die Beinchen 31 werden jeweils unter Ausschluß des obersten Teils derselben bogenförmig gebogen. Das innere Gehäuse 25 ist ein Harzgußprodukt (beispielsweise Druckgußprodukt) mit einer winkeligen Rahmenform und ist etwas dünner als die Ge­ samtstärke des Biegeresonators 11 und der Metallfederelektro­ de 23. Positionierteile 32 sind etwa an den Mittelpunkten der Innenwände der jeweiligen Seiten des inneren Gehäuses 25 vor­ gesehen. Sich vertikal erstreckende Aussparungen 32a sind in der Weise in den Positionierteilen 32 vorgesehen, daß die Po­ sitionierteile 32 jeweils eine Gabelform haben. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Positionierteilen 32 ist na­ hezu gleich der Länge L_B einer Seite des Biegeresonators 11. Die elektrisch leitende Kappe 26 besteht aus einem leitenden Metallmaterial, wie Aluminium, Kupfer oder ähnlichem, und die Höhe des Innenraums derselben entspricht nahezu der Stärke des Innengehäuses 25.

Wenn die piezoelektrische Komponente 21 montiert wird, werden zunächst mehrere Stützelemente, vorzugsweise in Form von Aus­ buchtungen, 33 in der Weise auf der Gehäusegrundplatte 24 an­ geordnet, daß sie, wie in Fig. 4A gezeigt, die gleiche Höhe haben. Die Stützelemente 33 werden in einer solchen Weise an­ geordnet, daß sie den Biegeresonator 11 und die Knoten 15 desselben tragen können. Mindestens eines der Stützelemente 33 ist auf der großen internen Verbindungselektrode 28a vor­ gesehen. Eines der Stützelemente 33, welches auf der internen Verbindungselektrode 28a angeordnet ist, besteht aus einem elektrisch leitenden Material, wie z. B. einer elektrisch lei­ tenden Paste, und die anderen Stützelemente 33 sind nicht auf ein bestimmtes Material eingeschränkt. Zur Vereinfachung des Prozesses werden sämtliche Stützelemente 33 vorzugsweise aus dem gleichen Material (elektrisch leitendem Material) herge­ stellt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß die Stützele­ mente 33 von der kleinen internen Verbindungselektrode 28b isoliert werden.

Daran anschließend wird das innere Gehäuse 25 auf die Gehäu­ segrundplatte 24 aufgesetzt, und die untere Fläche des inne­ ren Gehäuses 25 wird mit der oberen Seite der Gehäusegrund­ platte 24 durch einen Isolierkleber 34 verbunden. Auf diese Weise wird der Gehäusekörper durch Verbinden des inneren Ge­ häuses 25 mit der Gehäusegrundplatte 24 hergestellt. Die Stützelemente 33 sind auf der inneren Peripherie des inneren Gehäuses 25 angeordnet. Wenn der Biegeresonator 11 in das in­ nere Gehäuse 25 eingesetzt wird, wird der Biegeresonator 11 in der Nähe der Knoten auf deren unterer Fläche mittels der Stützelemente 33 abgestützt, wodurch Räume für Schwingungen zwischen dem Biegeresonator 11 und der Gehäusegrundplatte 24 definiert werden. Des weiteren wird der Biegeresonator 11 an vier Stellen an der Peripherie in der Nähe der Knoten 15 durch die Positionierteile 32, wie in Fig. 5 gezeigt, gehal­ ten. Damit wird ein Verrutschen und Rotieren des Biegeresona­ tors 11 verhindert. Zusätzlich wird eine Schwingungsdämpfung verhindert, welche dadurch verursacht werden kann, daß jede beliebige Lage, außer der Knoten und deren Nahbereiche, in den Positionierteilen 32 mit dem inneren Gehäuse 25 in Ver­ bindung gebracht wird.

Die Metallfederelektrode 23 wird in das innere Gehäuse 25 von der Oberseite des Biegeresonators 11 her eingesetzt, und die Beinchen 31 der Metallfederelektrode 23 werden, wie jeweils in Fig. 5 gezeigt, in die Aussparungen 32a der Positionier­ teile 32 eingesetzt. Dadurch wird die Metallfederelektrode 23 auch durch die Positionierteile 32 positioniert. Die Basi­ steile der Beinchen 31 der Metallfederelektrode 23 werden mit den Nahbereichen der Knoten 15 an der Oberseite des Biegere­ sonators 11 in Kontakt gebracht. Der ungefähre Mittelteil der Metallfederelektrode 23 wird von der oberen Fläche des Biege­ resonators 11 in der Weise getrennt, daß die Biegeschwingung des Biegeresonators 11 nicht behindert wird.

Daran anschließend wird die elektrisch leitende Kappe 26 zur Abdeckung der Gehäusegrundplatte 24 in der Weise angeordnet, daß die äußere Peripherie des inneren Gehäuses 25 abgedeckt wird, und die gesamte untere Fläche der elektrisch leitenden Kappe 26 wird so angeordnet, daß sie an der Gehäusegrundplat­ te 24 anhaftet. Als Klebstoff zur Verbindung mit der unteren Fläche der elektrisch leitenden Kappe 26 wird zumindest an der großen internen Verbindungselektrode 28a ein Klebstoff 35 mit Isoliereigenschaften angebracht, während ein Klebstoff 36 mit leitenden Eigenschaften zumindest über die kleine Verbin­ dungselektrode 28b angebracht wird. Damit wird die elektrisch leitende Kappe 26 von der internen Verbindungselektrode 28a isoliert, ist jedoch mit der internen Verbindungselektrode 28b elektrisch verbunden.

Wenn die elektrisch leitende Kappe 26 angeordnet wird, um ei­ ne Abdeckung wie oben beschrieben zu erzielen, wird die Me­ tallfederelektrode 23 von der elektrisch leitenden Kappe 26 angepreßt, und die Knoten 15 an den vier Positionen des Bie­ geresonators 11 werden elastisch eingeklemmt und aufgrund der Elastizität der Metallfederelektrode 23 zwischen den Beinchen 31 der Metallfederelektrode 23 und den Stützelementen 33 ge­ halten.

Bei der wie oben beschrieben montierten piezoelektrischen Komponente 21 wird die Oberflächenelektrode 14 auf der unte­ ren Fläche des Biegeresonators 11 über die leitenden Stütze­ lemente 33, die interne Verbindungselektrode 28a und die Durchkontaktierungselektroden 30a mit der externen Elektrode 29a an der unteren Fläche elektrisch verbunden. Die Oberflä­ chenelektrode 14 auf der oberen Fläche des Biegeresonators 11 wird über die Metallfederelektrode 23, die elektrisch leiten­ de Kappe 26, die interne Verbindungselektrode 28b und die Durchkontaktierungselektroden 30b mit der externen Elektrode 29b an der unteren Fläche elektrisch verbunden.

Demzufolge kann die piezoelektrische Komponente 21 als eine zur Oberflächenmontage geeignete Vorrichtung verwendet wer­ den, da die externen Elektroden 29a und 29b auf der unteren Fläche der Gehäusegrundplatte 24 angeordnet sind. Des weite­ ren kann der in der Komponente 21 vorgesehene Biegeresonator 11 im Vergleich zum konventionellen Radialresonator 1 weiter verkleinert werden, während die gleichen Resonanzfrequenzen verwendet werden. Darüber hinaus kann die piezoelektrische Komponente 21 viel dünner ausgeführt werden, was durch die oben beschriebene Gehäusestruktur erreicht wird. Demzufolge kann durch Verwendung der piezoelektrischen Komponente 21 ei­ ne kleine dünne Vorrichtung hergestellt werden.

Insbesondere werden eine den 400 kHz Radialresonator 1 ver­ wendende piezoelektrische Komponente (beispielsweise eine mit der Gehäusestruktur, die in dem nicht geprüften japanischen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer 60-119130 of­ fengelegt wurde) und eine den Biegeresonator 11 verwendende piezoelektrische Komponente verglichen und die Ergebnisse in der nachstehenden TABELLE 2 angegeben. Die den Biegevibrator verwendende piezoelektrische Komponente kann verkleinert und dünner gehalten werden, d. h. die Breite und die Länge können um ca. 1/2,3-1/2,6 mal reduziert werden, die Dicke um 1/1,8 mal und das Volumen um 1/11 mal.

Tabelle 2

Bei dieser vorzuziehenden Ausführungsform enthält der Gehäu­ sekörper vorzugsweise die Gehäusegrundplatte 24 und das inne­ re Gehäuse 25, die jeweils voneinander getrennt sind. Die Ge­ häusegrundplatte 24 und das innere Gehäuse 25 können eine in­ tegrierte Struktur haben. Wenn der Gehäusekörper eine inte­ grierte Struktur hat, kann die Anzahl von Einzelteilen redu­ ziert werden. Bei dem Fall, bei dem wie bei dieser vorzuzie­ henden Ausführungsform die Gehäusegrundplatte 24 und das in­ nere Gehäuse 25 getrennt sind, können die internen Verbin­ dungselektroden 28a und 28b, die externen Elektroden 29a und 29b und andere Elemente mühelos durch Verwendung des Grund­ plattenkörpers 27, wie z. B. einer Harzplatte, einer Epoxy­ glasgrundplatte, einer Keramikgrundplatte oder einer anderen geeigneten Platte ausgeformt werden.

Darüber hinaus können die externen Elektroden 29a und 29b in der Weise hergestellt werden, daß sie flach gestaltet werden und auf der unteren Fläche der Gehäusegrundplatte 24 ein Me­ tallfolienmuster, einen dünnen leitenden Film (einen aufge­ dampften Film oder ähnliches) oder einen dicken leitenden Film (einen gebackenen Film aus einer leitenden Paste) lie­ fern. Demzufolge kann die piezoelektrische Komponente auf ei­ ner Leiterplatte oder einem anderen Substrat stabil montiert und als eine für Oberflächenmontage geeignete Komponente ver­ wendet werden.

Des weiteren werden die piezoelektrische Komponente 21, die Gehäusegrundplatte 24, das innere Gehäuse 25, der Biegereso­ nator 11, die Metallfederelektrode 23 und die elektrisch lei­ tende Kappe 26 wie oben beschrieben bei der Montage sequenti­ ell, ausgehend von der untersten Stelle montiert. Dadurch kann die piezoelektrische Komponente 21 einfach hergestellt werden. Der Herstellungsprozeß wird erheblich vereinfacht und ist insbesondere für die automatische Montage geeignet.

Die leitende Kappe 26 kann durch Ausformen eines Harzes, ei­ nes Keramikmaterials oder eines anderen geeigneten Materials und durch das Ausbilden eines elektrisch leitenden Films, beispielsweise durch Plattieren oder einen anderen geeigneten Prozeß, lediglich auf der Innenwand und der unteren Fläche produziert werden.

Des weiteren können Stützelemente auf der unteren Fläche der elektrisch leitenden Kappe 26 vorgesehen werden und die Kno­ ten 15 des Biegeresonators 11 bzw. deren Nahbereiche anpres­ sen, und die Metallfederelektrode 23 kann zwischen der Gehäu­ segrundplatte 24 und dem Biegeresonator 11 eingeklemmt und gehalten werden, wie dies gezeigt wurde.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente 41 nach einer wei­ teren vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 ist eine Draufsicht mit der Darstellung der piezoelektrischen Komponente 41 vor Anbringung der elektrisch leitenden Kappe 26. Bei dieser vorzuziehenden Ausführungsform ist der Aufbau der Positionierteile 32 vereinfacht. Bei der vorzuziehenden Ausführungsform nach Fig. 3 werden die Beinchen 31 der Me­ tallfederelektrode 23 in die Aussparungen 32a der gegabelten Positionierteile 32 in der Weise eingesetzt, daß die Beinchen 31 jeweils in den Positionierteilen 32 eingeklemmt werden. Auf der anderen Seite sind bei dieser vorzuziehenden Ausfüh­ rungsform die Positionierteile 32 lediglich mit einer seitli­ chen Oberfläche der Metallfederelektrode 23 in Kontakt. Um zu verhindern, daß die Metallfederelektrode 23 in einer beliebi­ gen Richtung dreht, werden zwei der vier Positionierteile 32 so angeordnet, daß sie die rechts gelegenen Seitenflächen der Beinchen 31 kontaktieren, während die verbleibenden beiden so angeordnet sind, daß sie mit den links gelegenen Seitenflä­ chen der Beinchen 31 kontaktiert werden.

Bei dieser vorzuziehenden Ausführungsform wird der Aufbau der Positionierteile 32 erheblich vereinfacht. Demzufolge können der Aufbau einer Form zur Ausformung eines inneren Gehäuses 25 vereinfacht und die Kosten können erheblich reduziert wer­ den. Darüber hinaus kann die Arbeit, die zum automatischen Einsetzen der Metallfederelektrode 23 in das innere Gehäuse 25 erforderlich ist, ebenfalls vereinfacht und die erforder­ liche Einsatzpräzision reduziert werden.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente 42 nach einer wei­ teren vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung. Bei die­ ser vorzuziehenden Ausführungsform wird anstelle der Stütze­ lemente 33 der piezoelektrischen Komponente 21 der vorzuzie­ henden Ausführungsform nach Fig. 3 eine Metallfederelektrode 43 verwendet. Das heißt, die Metallfederelektrode 43 weist auf der oberen Fläche die gleiche Struktur auf wie die Me­ tallfederelektrode 23 und wird an der unteren Fläche des Bie­ geresonators 11 in der Weise angebracht, daß sie in bezug auf die Metallfederelektrode 23 auf der oberen Fläche umgekehrt liegt. Von der vorderen und hinteren Fläche werden die Knoten 15 und deren Nahbereiche zwischen der Metallfederelektrode 23 und der Metallfederelektrode 43 auf der oberen und unteren Fläche eingeklemmt. Darüber hinaus werden die Beinchen 44 der Metallfederelektrode 43 auf der unteren Fläche in die Ausspa­ rungen 32a der Positionierteile 32 ebenso wie die Beinchen 31 der Metallfederelektrode 23 auf der oberen Fläche eingesetzt. Eine interne Verbindungselektrode 28a wird jedoch etwa in den Mittelteil einer Gehäusegrundplatte 24 in der Weise verlän­ gert, daß sie mit der Metallfederelektrode 43 elektrisch ver­ bunden ist.

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente 45 nach noch einer weiteren vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung. Fig. 10 ist eine Draufsicht mit der Darstellung des Zustandes der piezoelektrischen Komponente 45, bevor sie mit einer elek­ trisch leitenden Kappe 26 abgedeckt wird. Bei der piezoelek­ trischen Komponente 45 beträgt die Anzahl der Beinchen 31 ei­ ner Metallfederelektrode 46 vorzugsweise zwei. Dementspre­ chend ist die innere peripherische Fläche eines inneren Ge­ häuses 25 mit einem Paar gabelförmiger Positionierteile 32, die Aussparungen 32a für das Halten der Beinchen 31 der Me­ tallfederelektrode 46 aufweisen, sowie einem Paar Positio­ nierteile 47, die sich in Richtung der Knoten 15 eines Biege­ resonators 11 erstrecken, versehen. Wie in Fig. 11 gezeigt, werden die Stützelemente 33 nur an zwei Stellen an der oberen Fläche einer Gehäusegrundplatte 24 entsprechend den Beinchen 31 der Metallfederelektrode 46 angeordnet.

Der Biegeresonator 11 wird in das innere Gehäuse 25 einge­ setzt und auf den Stützelementen 33 montiert. Die Metallfe­ derelektrode 46 wird auf den Biegeresonator 11 in dem inneren Gehäuse 25 aufgesetzt, und die Beinchen 31 werden in die Aus­ sparungen 32a der Positionierteile 32 eingesetzt. Dementspre­ chend wird der Biegeresonator 11 positioniert, wobei die Po­ sitionierteile 32 und 47 so angeordnet werden, daß sie mit den Knoten 45 und deren Nahbereichen kontaktiert werden. Die Metallfederelektrode 46 wird durch die Aussparungen 32a der Positionierteile 32 positioniert. Die Knoten 15 werden an zwei Stellen des Biegeresonators 11 jeweils durch die Basi­ steile der Beinchen 31 gehalten. Darüber hinaus werden die Knoten 15 an den verbleibenden beiden Stellen durch die Spit­ zen der erweiterten Teile 48 der in einer zu den Beinchen 31 derselben im wesentlichen rechtwinkeligen Richtung erweiter­ ten Metallfederelektrode 46 gepreßt.

Damit sind vorzugsweise die Flächen der Teile des Biegereso­ nators 11, die die Knoten 15 anpressen, so klein wie möglich. Der Grund liegt darin, daß die genauen, mathematisch ermit­ telten Knoten 15 Punkte sind und, selbst wenn die Anpreßteile der Metallfederelektrode 46 aufgrund eines Verrutschens bei der Montage von den Knoten 15 entfernt werden, der Biegereso­ nator 11 an Stellen außerhalb der Knoten 15 angepreßt wird, so daß ein Dämpfen der Schwingung verhindert wird.

Bei dieser vorzuziehenden Ausführungsform werden die Beinchen 31 an den beiden Stellen der Metallfederelektrode 46 durch die Positionierteile 32 positioniert. Die vier Knoten 15 des Biegeresonators 11 werden durch die Metallfederelektrode 46 angepreßt. Die erweiterten Teile 48 der Metallfederelektrode 46 können jedoch weggelassen werden, und lediglich die Knoten 15 an den beiden Stellen des Biegeresonators 11 werden durch die beiden Beinchen 31 der Metallfederelektrode 46 angepreßt werden.

In Abänderung der in Fig. 9 gezeigten vorzuziehenden Ausfüh­ rungsform können die obere Fläche und die untere Fläche eines Biegeresonators 11 durch die Metallfederelektroden 46, 49 an­ gepreßt werden, die jeweils, wie in den Fig. 12 und 13 ge­ zeigt, zwei Beinchen 31, 44 aufweisen. Die Metallfederelek­ trode 49 an der unteren Fläche weist ebenso wie die Metallfe­ derelektrode 46 an der oberen Fläche zwei Beinchen 44 und er­ weiterte Teile 50 auf. Jedes Positionierteil 32 eines inneren Gehäuses 25 hat vorzugsweise eine Gabelform mit einer Ausspa­ rung 32a. Die Beinchen 31 der Metallfederelektrode 46 auf der oberen Fläche und die Beinchen 44 der Metallfederelektrode 49 auf der unteren Fläche sind jeweils auf der oberen Fläche und der unteren Fläche eines Biegeresonators 11 in einem Winkel von 90° im Verhältnis zueinander angeordnet.

Nach diesen vorzuziehenden Ausführungsformen haben die Me­ tallfederelektroden 46, 49 lediglich jeweils zwei Beinchen 31, 44, und die Strukturen der Metallfederelektroden 46, 49 können vereinfacht und mühelos in das innere Gehäuse 25 ein­ gebaut werden.

Bei den vorzuziehenden Ausführungsformen werden die Beinchen 31, 44 an den beiden Stellen der Metallfederelektroden 46, 49 durch die Positionierteile 32 positioniert, und die vier Kno­ ten 15 des Biegeresonators 11 werden jeweils durch die Me­ tallfederelektroden 46, 49 angepreßt. Die erweiterten Teile 48, 50 der Metallfederelektroden 46, 49 können jedoch wegge­ lassen werden. Das heißt, es können, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, die Knoten 15 an den beiden Stellen der Me­ tallfederelektrode 46 und die Knoten 15 an den anderen beiden Positionen derselben lediglich durch die beiden Beinchen 31 der Metallfederelektrode 46 an der vorderen Fläche des Biege­ resonators 11 und die beiden Beinchen 44 des Metallanschlus­ ses 49 an der hinteren Fläche gepreßt und jeweils mit den beiden Beinchen 31 über Kreuz angeordnet werden. Nach dieser vorzuziehenden Ausführungsform wird die Schwingungsdämpfung des Biegeresonators 11 sogar weiter reduziert.

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht mit der Darstellung des Aufbaus einer piezoelektrischen Komponente 51 nach einer wei­ teren vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung. Fig. 17 ist eine Explosionszeichnung der piezoelektrischen Komponente 51. Die piezoelektrische Komponente 51 enthält ein Lastkapa­ zitätselement (Lastkapazität) 52, das in einem Gehäuse 22 mit dem Biegeresonator 11 verbunden ist.

Bei einer in der piezoelektrischen Komponente 51 verwendeten Gehäusegrundplatte 24 werden auf der oberen Fläche eines Grundplattenkörpers 27 interne Dreibereichs- Verbindungselektroden 28a, 28b und 28c angeordnet, und drei externe Elektroden 29a, 29b und 29c werden auf der hinteren Fläche angeordnet, wie dies in Fig. 18 gezeigt wird. Die in­ terne Verbindungselektrode 28b in dem einen Endteil und die externe Elektrode 29b werden miteinander durch eine Durchkon­ taktierungselektrode 30b verbunden. Die interne Verbindungse­ lektrode 28a in dem äußeren peripherischen Teil und die ex­ terne Elektrode 29a werden miteinander durch eine Durchkon­ taktierungselektrode 30a verbunden. Des weiteren werden die interne Verbindungselektrode 28c etwa im Mittelpunkt und die externe Elektrode 29c über die durchgängige Bohrung 30c ver­ bunden.

Das in dieser vorzuziehenden Ausführungsform verwendete Last­ kapazitätselement 52 ist vom gleichen Typ, wie er häufig bei MHz-Bandoszillatoren eingesetzt wird, und schließt vorzugs­ weise zwei Lastkapazitäten C1 und C2 ein, die, wie in Fig. 19 gezeigt, miteinander integriert sind. Das heißt, bei dem Lastkapazitätselement 52 wird eine gemeinsame Elektrode (Er­ dungselektrode) 54 am ungefähren Mittelpunkt der unteren Flä­ che eines piezoelektrischen Substrats 53 angebracht, und Ka­ pazitätselektroden 55 und 56 werden an den gegenüberliegenden Endstücken des piezoelektrischen Substrats 53 in der Weise angebracht, daß sie sich von der unteren Fläche zur oberen Fläche erstrecken. Eine Lastkapazität C1 wird zwischen der Kapazitätselektrode 55 und der gemeinsamen Elektrode 54 her­ gestellt, und die andere Lastkapazität C2 wird zwischen der Kapazitätselektrode 56 und der gemeinsamen Elektrode 54 her­ gestellt. Beide Lastkapazitäten C1 und C2 werden über die ge­ meinsame Elektrode 54 in Serie geschaltet.

Das Lastkapazitätselement 52 wird in dem in Fig. 20B gezeig­ ten Stadium auf die Gehäusegrundplatte 24 montiert, bevor das innere Gehäuse 25 usw. mit der Gehäusegrundplatte 24 verbun­ den werden. Das bedeutet, daß, wie in Fig. 20A gezeigt, ein elektrisch leitender Klebstoff 57 auf die jeweiligen internen Verbindungselektroden 28a, 28b und 28c aufgetragen und gleichzeitig in die durchgängige Bohrung 30c eingefüllt wird. Das Lastkapazitätselement 52 wird darauf aufgesetzt und ange­ preßt, und der elektrisch leitende Klebstoff 57 wird ausge­ härtet. Als Ergebnis wird das Lastkapazitätselement 52 durch den elektrisch leitenden Klebstoff 57 auf der oberen Fläche der Gehäusegrundplatte 24 fixiert, und gleichzeitig werden die an den gegenüberliegenden Endstücken positionierten Kapa­ zitätselektroden 55 und 56 jeweils mit den internen Verbin­ dungselektroden 28a und 28b elektrisch verbunden, während die gemeinsame Elektrode 54 mit der internen Verbindungselektrode 28c elektrisch verbunden wird. Demzufolge wird die gemeinsame Elektrode 54 des Lastkapazitätselements 52 mit der externen Elektrode 29c am ungefähren Mittelpunkt der unteren Fläche der Gehäusegrundplatte 24 über die durchgängige Bohrung 30c elektrisch verbunden.

Als nächstes wird ein Isolierklebstoff 34 auf die untere Flä­ che des inneren Gehäuses 25 aufgebracht, und das innere Ge­ häuse 25 wird so angeordnet, daß es am peripherischen Teil der oberen Fläche der Gehäusegrundplatte 24 haftet. Nachdem der Isolierklebstoff 34 ausgehärtet ist, wird die Metallfe­ derelektrode 59 in das innere Gehäuse 25 eingesetzt.

Die Metallfederelektrode 59 weist vorzugsweise vier nach un­ ten gerichtete, radial gestreckte Beinchen 60 und vier nach oben gerichtete Beinchen 61 auf, die sich von dem Mittelteil zwischen den nach unten gerichteten Beinchen 60 leicht in Richtung zur oberen Fläche, wie in Fig. 21A gezeigt, erstrec­ ken. Jedes der nach unten gerichteten Beinchen 60 der Metall­ federelektrode 59 wird nach unten gebogen, so daß sie eine elastische Kraft bieten. Der Abstand zwischen den Spitzen der in der diagonalen Richtung positionierten nach unten gerich­ teten Beinchen 60 entspricht im wesentlichen dem diagonalen Abstand des Raums in dem inneren Gehäuse 25. Demzufolge wird, wie in Fig. 21B gezeigt, die Metallfederelektrode 59, wie in Fig. 1B gezeigt, in das innere Gehäuse 25 eingesetzt. Die Me­ tallfederelektrode 59 kann in das innere Gehäuse 25 so einge­ setzt werden, daß die Positionierteile 32 nicht gestört wer­ den, und die Spitzen der jeweiligen nach unten gerichteten Beinchen 60 der Metallfederelektrode 59 werden an den Ecken der inneren Peripherie des inneren Gehäuses 25 angeordnet. Die interne Verbindungselektrode 28a wird in der Ecke in der Weise angeordnet, daß die Metallfederelektrode 59 mit der in­ ternen Verbindungselektrode 28a der Gehäusegrundplatte 24 elektrisch verbunden ist.

Wie oben beschrieben, wird die Metallfederelektrode 59 mit Ausnahme der Spitzen der nach unten gerichteten Beinchen 60 von der oberen Fläche der Gehäusegrundplatte 24 getrennt, so daß zwischen der Gehäusegrundplatte 24 und der Metallfedere­ lektrode 59 ein Raum definiert wird. Damit wird das Lastkapa­ zitätselement 52 unter Verwendung dieses Raums auf die Gehäu­ segrundplatte 24 montiert. Des weiteren ist zwischen dem Lastkapazitätselement 52 und der Metallfederelektrode 59 eine solche Lücke vorgesehen, daß die Isolierung zwischen dem Lastkapazitätselement 52 und der Metallfederelektrode 59 auf­ rechterhalten wird.

Wenn der Biegeresonator 11 in das innere Gehäuse 25 einge­ setzt wird, werden die nach oben gerichteten Beinchen 61 der Metallfederelektrode 59 mit den ungefähren Mittelteilen oder Knoten 15 der Seiten der unteren Fläche des Biegeresonators 11 kontaktiert, um den Biegeresonator 11 zu tragen. Des wei­ teren werden die Positionierteile 32 des inneren Gehäuses 25 mit den Knoten 15 in Kontakt oder in deren Nähe gebracht, um den Biegeresonator 11 auszurichten. Nachdem der Biegeresona­ tor 11 in das innere Gehäuse 25 eingebracht wurde, wird die Metallfederelektrode 23 in dem inneren Gehäuse 25 angeordnet, die Beinchen 31 der Metallfederelektrode 23 werden in die Po­ sitionierteile 32 eingesetzt, und gleichzeitig werden die Knoten 15 auf der oberen Fläche des Biegeresonators 11 durch die Beinchen 31 angepreßt.

Nachdem die Metallfederelektrode 59, der Biegeresonator 11 und die Metallfederelektrode 23 im Innengehäuse angebracht wurden, wird ein Isolierklebstoff 35 auf die untere Fläche einer elektrisch leitenden Kappe 26 aufgebracht, und die elektrisch leitende Kappe 26 wird so angeordnet, daß sie die Gehäusegrundplatte 24 so weit abdeckt, daß die äußere Peri­ pherie des inneren Gehäuses 25 abgedeckt wird. Der Isolier­ klebstoff 35 wird ausgehärtet, wobei die elektrisch leitende Kappe 26 gegen die Gehäusegrundplatte 24 gepreßt wird, so daß die elektrisch leitende Kappe 26 durch den Isolierklebstoff 35 mit der Gehäusegrundplatte 24 verbunden wird. Damit werden der Biegeresonator 11 und die Metallfederelektroden 23 und 59 zwischen der Gehäusegrundplatte 24 und der elektrisch leiten­ den Kappe 26 versiegelt. Da die interne Verbindungselektrode 28b in einer Lage vorgesehen ist, in der die elektrisch lei­ tende Kappe 26 verklebt ist, wird die elektrisch leitende Kappe 26 mit der internen Verbindungselektrode 28b durch ei­ nen statt des Isolierklebstoffs 35 verwendeten elektrisch leitenden Klebstoff 36 elektrisch verbunden. Die Lücke zwi­ schen der elektrisch leitenden Kappe 26 und der Gehäusegrund­ platte 24 wird mit dem Isolierklebstoff 35 und dem elektrisch leitenden Klebstoff 36 versiegelt, und die durchgängige Boh­ rung 30c wird mit dem elektrisch leitenden Klebstoff 57 auf­ gefüllt. Damit ist der Biegeresonator 11 zwischen der elek­ trisch leitenden Kappe 26 und der Gehäusegrundplatte 24 luft­ dicht versiegelt.

Wenn die elektrisch leitende Kappe 26 gegen die Gehäusegrund­ platte 24 angepreßt wird, die, wie oben beschrieben, integral zu verbinden ist, werden die Beinchen 31 der Metallfederelek­ trode 23 und die aufwärts gerichteten Beinchen 61 der Metall­ federelektrode 59 aufgrund der Elastizität der Metallfedere­ lektrode 23 gegen beide Seiten des Biegeresonators 11 ge­ drückt. Demzufolge wird der Biegeresonator 11 an den Knoten 15 von beiden Seiten derselben eingeklemmt und gehalten und wird mit den Metallfederelektroden 23 und 59 und der elek­ trisch leitenden Kappe 26 elektrisch verbunden. Da die Me­ tallfederelektrode 59 mit der internen Verbindungselektrode 28a in Kontakt steht, werden die Oberflächenelektrode 14 an der unteren Fläche des Biegeresonators 11 und eine Kapazität­ selektrode 55 des Lastkapazitätselements 52 über die Durch­ kontaktierungselektroden 30a mit der externen Elektrode 29a elektrisch verbunden. Da des weiteren die elektrisch leitende Kappe 26 mit der internen Verbindungselektrode 28b über den elektrisch leitenden Klebstoff 36 elektrisch verbunden ist, werden die Oberflächenelektroden 14 an der oberen Fläche des Biegeresonators 11 und die andere Kapazitätselektrode 56 des Lastkapazitätselements 52 über die Durchkontaktierungselek­ troden 30b mit der externen Elektrode 29b elektrisch verbun­ den.

Fig. 22 zeigt einen Oszillatorschaltkreis 66, bei dem ein in­ vertierender Operationsverstärker OP, ein Dämpfungswiderstand R und ein piezoelektrischer Resonator RS parallel geschaltet werden. Der Eingangsanschluß des invertierenden Operations­ verstärkers OP mit einer Lastkapazität C1 wird gegen Masse geschaltet und darüber hinaus wird der Ausgang des invertie­ renden Verstärkers OP mit einer Lastkapazität C2 gegen Masse geschaltet. Bei einem Oszillationsschaltkreis 66 nach diesem Typ ist ein piezoelektrischer Oszillator 67 (der in Fig. 22 durch eine gestrichelte Linie umschlossene Abschnitt) in der Weise angeordnet, daß die Lastkapazitäten C1 und C2 mit bei­ den Enden des piezoelektrischen Resonators RS in der Weise verbunden sind, daß der piezoelektrische Resonator RS und die Lastkapazitäten C1 und C2 miteinander integriert sind. Bei der wie vorstehend beschrieben ausgebildeten piezoelektri­ schen Komponente 51 kann der piezoelektrische Resonator 67, der dem in Fig. 22 gezeigten, durch eine gestrichelte Linie umschlossene Abschnitt des Oszillationsschaltkreises 66 ent­ spricht, integral herstellt werden.

Fig. 23 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer piezo­ elektrischen Komponente 71 nach einer weiteren vorzuziehenden Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser vorzuziehenden Aus­ führungsform werden zwei Lastkapazitätselemente (monolithi­ sche Kapazitäten) 72 und 73 auf einer Gehäusegrundplatte 24 montiert. Die neunte vorzuziehende Ausführungsform ist vor­ zugsweise die gleiche Ausführungsform wie die achte vorzuzie­ hende Ausführungsform, mit Ausnahme der Lastkapazitätselemen­ te 72 und 73.

Bei der achten vorzuziehenden Ausführungsform wird das mit den beiden Lastkapazitäten C1 und C2 versehene Lastkapazität­ selement 52 verwendet. Auf der anderen Seite wird bei der neunten vorzuziehenden Ausführungsform, wie in Fig. 24 ge­ zeigt, ein Lastkapazitätselement 72 (Lastkapazität C1) zwi­ schen den internen Verbindungselektroden 28a und 28c mon­ tiert, und das andere Lastkapazitätselement 73 (Lastkapazität C2) wird zwischen den internen Verbindungselektroden 28b und 28c montiert.

Bei den jeweiligen, oben beschriebenen vorzuziehenden Ausfüh­ rungsformen werden jeweils die elektronischen Komponenten, die für die Oberflächenmontage geeignet sind, beschrieben. Bezüglich des Aufbaus dieser elektronischen Komponenten kön­ nen durch Veränderung des Aufbaus eines Gehäuses und einer Metallfederelektrode die elektronischen Komponenten zu an­ schlußbeinartigen Komponenten geändert werden, wobei An­ schlüsse durch die durchgängigen Bohrungen der Leiterplatten­ substrate für die Oberflächenmontage eingesetzt werden. Die Fig. 25 und 26 zeigen Beispiele der Anschlußkomponenten.

Fig. 25 ist eine Querschnittsansicht einer piezoelektrischen Komponente 81 nach einer weiteren vorzuziehenden Ausführungs­ form der Erfindung. Die Fig. 26A und 26B sind Vorderan­ sichten und Querschnittsansichten, die jeweils einen Biegere­ sonator 11 und eine in einem inneren Gehäuse 82 angebrachte Metallfederelektrode 85 zeigen. Das innere Gehäuse 82 hat ei­ ne winkelige flache Form und weist eine Öffnung in Form einer Höhlung 83 auf, in die der um 45° geneigte Biegeresonator 11 eingesetzt werden kann. Die innere peripherische Fläche der Höhlung 83 weist Positionierteile 84 an vier Stellen auf, um die Knoten 15 des Biegeresonators 11 in eine gewünschte Lage zu pressen.

Bei jeder Metallfederelektrode 85 wird ein in Bogenform gebo­ genes Anschlußgrundteil 87 rechtwinkelig ausgehend vom unge­ fähren Mittelpunkt zu den Beinchen 86 erweitert. Ein Anschluß 88 wird in der Weise erweitert, daß er im Verhältnis zu dem Anschlußgrundteil 87 in einem Winkel von 45° gebogen wird. Die beiden Beinchen 86 jeder Metallfederelektrode 85 drücken die Knoten 15 des Biegeresonators 11. Die Beinchen 86 der Me­ tallfederelektrode 85 an der vorderen Fläche und die Beinchen 89 der Metallfederelektrode 86 an der hinteren Fläche sind in einem Winkel von etwa 90° im Verhältnis zueinander angeordnet und pressen die verschiedenen Knoten 16 von der vorderen und der hinteren Fläche des Biegeresonators 11.

Das innere Gehäuse 82, in dem wie oben beschrieben und in den Fig. 26A und 26B gezeigt der Biegeresonator 11 und die beiden Metallfederelektroden 85 eingebracht werden, wird in ein äußeres Gehäuse 89 eingesetzt, das am Boden eine Öffnung aufweist. Die Öffnung des äußeren Gehäuses 89 wird mit einem Abdichtungsharz 90 versiegelt.

Bei dieser piezoelektrischen Komponente 81 wird der Biegere­ sonator 11 verwendet. Entsprechend kann die piezoelektrische Komponente 81 in der Größe erheblich reduziert werden. Des weiteren wird der um etwa 45° geneigte Biegeresonator 11 in das innere Gehäuse 82 eingesetzt, und der Anschluß 88 ist um einen Winkel von 45° bezüglich der für jede Metallfederelek­ trode 85 vorgesehenen beiden Beinchen 86 geneigt. Demzufolge kann die Form der beiden Metallfederelektroden 85 die gleiche sein. Entsprechend reduzieren sich die Kosten erheblich.

Wie oben beschrieben, wird bei dem piezoelektrischen Resona­ tor nach mehreren vorzuziehenden Ausführungsformen der Erfin­ dung die das Produkt der Länge einer Seite des piezoelektri­ schen Resonators und seiner Resonanzfrequenz charakterisie­ rende Konstante reduziert. Dementsprechend kann die Länge ei­ ner Seite des piezoelektrischen Resonators verkürzt werden, wenn das gleiche Betriebsfrequenzband verwendet wird, und der piezoelektrische Resonator kann in der Größe erheblich redu­ ziert werden.

Vorzugsweise wird der Biegeschwingung nutzende piezoelektri­ sche Resonator in das Gehäuse eingesetzt, und die externen Anschlüsse werden außerhalb des Gehäuses angeordnet. Demzu­ folge kann die Größe der piezoelektrischen Komponente erheb­ lich reduziert werden, wenn das gleiche Betriebsfrequenzband verwendet wird, und demzufolge verringert sich die Größe des piezoelektrischen Resonators erheblich. Des weiteren wird der piezoelektrische Resonator vorzugsweise im Gehäuse an den Knoten oder in der Nähe der Knoten gestützt. Damit wird eine Dämpfung der Schwingung verhindert, obwohl der piezoelektri­ sche Resonator in das Gehäuse eingesetzt wird.

Weiter wird vorzugsweise jeweils entweder die obere Fläche oder die untere Fläche des piezoelektrischen Resonators durch die Ausbuchtungen gepreßt, und die andere durch die Metallfe­ derelektrode. Demzufolge ist nur eine Metallelektrode erfor­ derlich, und die Kosten der Komponente werden erheblich redu­ ziert. Des weiteren kann die Montage der piezoelektrischen Komponente mühelos durchgeführt werden.

Weiter wird vorzugsweise die untere Fläche des piezoelektri­ schen Resonators durch die Ausbuchtungen gestützt, und ledig­ lich die obere Fläche des piezoelektrischen Resonators wird durch die Metallfederelektrode angepreßt. Dementsprechend ist nur eine Metallfederelektrode erforderlich. Die Kosten der Komponente können erheblich reduziert werden, und die Montage der piezoelektrischen Komponente wird erheblich vereinfacht. Des weiteren wird vorzugsweise mindestens eine der Ausbuch­ tungen aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt und auf einer der internen Verbindungselektroden angeordnet, die Knoten oder die Nahbereiche der Knoten des piezoelektri­ schen Resonators werden durch die zwischen der unteren Fläche der Kappe und dem piezoelektrischen Resonator eingesetzten Metallfederelektrode elastisch gepreßt, und die Metallfedere­ lektrode ist über die Kappe mit der anderen internen Verbin­ dungselektrode elektrisch verbunden. Dementsprechend kann ei­ ne der Oberflächenelektroden des piezoelektrischen Resonators mit einem der externen Anschlüsse über die elektrisch leiten­ de Ausbuchtung elektrisch verbunden werden, und die andere Oberflächenelektrode des piezoelektrischen Resonators kann über die Federelektrode und die elektrisch leitende Kappe mit dem anderen externen Anschluß elektrisch verbunden werden. Damit können Verdrahtungsschritte unter Verwendung von Zulei­ tungsdrähten oder anderen Anschlußelementen entfallen.

Vorzugsweise wird der piezoelektrische Resonator von beiden Seiten zwischen den Metallfederelektroden eingeklemmt und ge­ halten. Demzufolge kann der piezoelektrische Resonator auf­ grund der Elastizität beider Metallfederelektroden sicher ge­ halten werden.

Des weiteren wird bei einer anderen spezifischen Ausführungs­ form der piezoelektrische Resonator von beiden Seiten zwi­ schen den Metallfederelektroden eingeklemmt und gehalten. Demzufolge kann der piezoelektrische Resonator aufgrund der Elastizität beider Metallfederelektroden sicher gehalten wer­ den. Weiter wird vorzugsweise die erste an der unteren Fläche des piezoelektrischen Resonators angeordnete Metallfederelek­ trode mit einer der internen Verbindungselektroden elektrisch verbunden, und die zweite an der oberen Fläche des piezoelek­ trischen Resonators angeordnete Metallfederelektrode wird über die Kappe mit der anderen internen Verbindungselektrode elektrisch verbunden. Demzufolge kann eine der Oberflächene­ lektroden des piezoelektrischen Resonators mit einem der ex­ ternen Anschlüsse elektrisch verbunden werden, und die andere Oberflächenelektrode kann über die zweite Federelektrode und die elektrisch leitende Kappe mit dem anderen externen An­ schluß elektrisch verbunden werden. Damit können Verdrah­ tungsschritte unter Verwendung von Zuleitungsdrähten oder an­ deren Anschlußelementen entfallen.

Der piezoelektrische Resonator kann durch Verwendung der Po­ sitionierteile für den piezoelektrischen Resonator positio­ niert werden. In diesem Fall wird der Aufbau des Gehäusekör­ pers erheblich vereinfacht. Da darüber hinaus die Metallfe­ derelektroden (Anschlüsse) dadurch positioniert werden, daß deren Endstücke in konkave Teile der Positionierteile einge­ setzt werden, kann die Metallfederelektrode sicher positio­ niert werden.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform wird die Metall­ federelektrode dadurch positioniert, daß die Positionierteile für die Positionierung des piezoelektrischen Resonators ver­ wendet werden. Entsprechend wird der Aufbau des Gehäusekör­ pers erheblich vereinfacht. Des weiteren werden die Positio­ nierteile so angeordnet, daß sie mit den Endflächen der Me­ tallfederelektrode in Kontakt sind, um das Rotieren der Me­ tallfederelektrode zu verhindern. Demzufolge ist der Aufbau der Positionierteile unkompliziert, und der Einbau der Me­ tallfederelektrode ist leicht durchzuführen.

Das Lastkapazitätselement kann durch Verwendung des Raums zwischen der Metallfederelektrode und dem Gehäusekörper mon­ tiert werden. In diesem Fall kann das Lastkapazitätselement aufgenommen werden, ohne daß die Außenabmessungen der piezo­ elektrischen Komponente zunehmen.

Eine anschlußartige piezoelektrische Komponente kann dadurch gebildet werden, daß der piezoelektrische Resonator nach dem ersten Merkmal der Erfindung verwendet wird. Die anschlußar­ tige piezoelektrische Komponente kann erheblich verkleinert werden, wenn das gleiche Betriebsfrequenzband verwendet wird.

Darüber hinaus wird der piezoelektrische Resonator an den Knoten nur an zwei Stellen an der vorderen Fläche bzw. nur an zwei Stellen der Knoten auf der hinteren Fläche gepreßt, die sich von den beiden Stellen an der vorderen Fläche unter­ scheiden. Dementsprechend wird die Dämpfung der Schwingung des piezoelektrischen Resonators verhindert. Darüber hinaus können trotz der Tatsache, daß eine der beiden Metallfedere­ lektroden die Knoten an den zwei Stellen preßt und die andere die Knoten an zwei Stellen preßt, die sich von den oben er­ wähnten Positionen unterscheiden, zwei Metallfederelektroden gleicher Form und Größe verwendet werden, und ihre Anschlüsse können im wesentlichen parallel herausgeführt werden, da die beiden Metallfederelektroden, die im Verhältnis zu dem inne­ ren Gehäuse jeweils um einen Winkel von etwa 45° geneigt sind, in das innere Gehäuse eingesetzt werden, und die bein­ chenartigen externen Anschlüsse werden jeweils in einem Win­ kel von etwa 45° zu den beiden Beinchen herausgeführt. Ent­ sprechend können die Kosten der Metallfederelektroden redu­ ziert werden.

Natürlich dient die obige Beschreibung nur der Veranschauli­ chung dieser Erfindung. Fachleute können verschiedene Alter­ nativen und Modifikationen entwickeln, ohne vom erfindungsge­ mäßen Inhalt abzuweichen. Demzufolge ist davon auszugehen, daß diese Erfindung alle derartigen Alternativen, Modifika­ tionen und Varianten, die in den Rahmen der beigefügten An­ sprüche fallen, einschließen.

Claims (16)

1. Piezoelektrischer Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist wenigstens zwei piezoelektrische Schichten, eine zwischen wenigstens zwei piezoelektrischen Schich­ ten angeordnete interne Elektrode, wenigstens zwei auf den äußeren Hauptflächen von wenigstens zwei piezoelek­ trischen Schichten angeordnete Oberflächenelektroden, wobei die wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten in der Weise polarisierungsbehandelt sind, daß die Polari­ sierungsrichtungen der wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten im wesentlichen zur internen Elektrode recht­ winkelig und im Verhältnis zur internen Elektrode einan­ der entgegengesetzt sind.

2. Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten aus keramischem Material bestehen und eine im wesentlichen quadratische Form aufweisen.

3. Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens zwei Oberflächenelek­ troden in der Weise angeordnet sind, daß sie sich längs der gesamten oberen Hauptfläche und der unteren Hauptfläche der wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten erstrecken.

4. Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Produkt der Länge einer Seite des piezoelektrischen Resonators und der Resonanzfrequenz fr im wesentlichen konstant ist und ausgedrückt wird durch: L_B × fr = C_B, worin C_B ≅ 430 mm.kHz.

5. Piezoelektrische Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist einen piezoelektrischen Resonator, enthal­ tend wenigstens zwei piezoelektrische Schichten, eine zwischen den wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten angeordnete interne Elektrode, wenigstens zwei auf den äußeren Hauptflächen der piezoelektrischen Schichten an­ geordnete Oberflächenelektroden, wobei die wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten in der Weise polarisa­ tionsbehandelt sind, daß die Polarisationsrichtungen der wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten im wesentli­ chen zur internen Elektrode rechtwinkelig und im Ver­ hältnis zur internen Elektrode einander entgegengesetzt sind, ein Gehäuse, worin der piezoelektrische Resonator an Knoten oder in den Nahbereichen von Knoten des piezo­ elektrischen Resonators gestützt wird, und an der Außen­ seite des Gehäuses angeordnete und mit den wenigstens zwei Oberflächenelektroden des piezoelektrischen Resona­ tors verbundene externe Klemmen.

6. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten aus keramischem Material bestehen und eine im wesentlichen quadratische Form aufweisen.

7. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens zwei Oberflächenelek­ troden in der Weise angeordnet sind, daß sie sich längs der gesamten oberen Hauptfläche und der unteren Hauptfläche der wenigstens zwei piezoelektrischen Schichten erstrecken.

8. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Produkt der Länge einer Seite des piezoelektrischen Resonators und der Resonanzfrequenz fr im wesentlichen konstant ist und ausgedrückt wird durch: L_B × fr = C_B, worin C_B ≅ 430 mm.kHz.

9. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Gehäusekörper und einer den Gehäusekörper abdeckenden Gehäusekappe be­ steht, wobei auf einer oberen Fläche des Gehäusekörpers und der unteren Fläche der Kappe ausgebildete Ausbuch­ tungen in der Weise angeordnet sind, daß sie die Knoten oder die Nahbereiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators kontaktieren, und die Knoten oder die Nahbe­ reiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators durch eine Metallfederelektrode gepreßt werden, die zwischen der anderen oberen Fläche des Gehäusekörpers und der un­ teren Fläche der Kappe und dem piezoelektrischen Resona­ tor eingeschoben wird.

10. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse einen Gehäusekörper und eine den Gehäusekörper abdeckende elektrisch leitende Kappe enthält, wobei ein Paar externe Anschlüsse an der unteren Fläche des Gehäusekörpers vorgesehen ist, ein Paar mit den externen Elektroden verbundene interne Ver­ bindungselektroden an der oberen Fläche des Gehäusekör­ pers vorgesehen ist, mehrere Ausbuchtungen an der oberen Fläche des Gehäusekörpers in der Weise angeordnet sind, daß sie die Knoten des piezoelektrischen Resonators und die Nahbereiche der Knoten kontaktieren, wenigstens eine der Ausbuchtungen ein elektrisch leitendes Material ent­ hält und an einer der internen Verbindungselektroden an­ geordnet ist, die Knoten und die Nahbereiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators durch eine zwischen der unteren Fläche der Kappe und dem piezoelektrischen Reso­ nator eingesetzte Metallfederelektrode elastisch einge­ klemmt werden und die Metallfederelektrode mit der ande­ ren internen Verbindungselektrode über die Kappe elek­ trisch verbunden ist.

11. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse einen Gehäusekörper und eine den Gehäusekörper abdeckende Gehäusekappe enthält, eine erste Metallfederelektrode, der piezoelektrische Resonator und eine zweite Metallfederelektrode zwischen dem Gehäusekörper und der Kappe eingesetzt sind und die Knoten oder die Nahbereiche der Knoten des piezoelektri­ schen Resonators zwischen beiden Metallfederelektroden elastisch eingeklemmt werden.

12. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse einen Gehäusekörper und eine den Gehäusekörper abdeckende elektrisch leitende Kappe enthält, wobei ein Paar externer Klemmen an der unteren Fläche des Gehäusekörpers vorgesehen ist, ein Paar der elektrisch mit den jeweiligen externen Klemmen verbundenen internen Verbindungselektroden an der oberen Fläche des Gehäusekörpers vorgesehen ist, eine erste Me­ tallfederelektrode, der piezoelektrische Resonator und eine zweite Metallfederelektrode zwischen dem Gehäuse­ körper und der Kappe eingesetzt sind, die Knoten und die Nahbereiche der Knoten des piezoelektrischen Resonators zwischen beiden Metallfederelektroden elastisch einge­ klemmt und gehalten werden, die erste Metallfederelek­ trode auf der unteren Fläche des piezoelektrischen Reso­ nators in der Weise angeordnet ist, daß sie eine der in­ ternen Verbindungselektroden kontaktiert, und die zweite Metallfederelektrode auf der oberen Fläche des piezo­ elektrischen Resonators mit der anderen internen Verbin­ dungselektrode über die Kappe elektrisch verbunden ist.

13. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der piezoelektrische Resonator durch überstehend auf der inneren peripherischen Fläche des Gehäusekörpers ausgebildete Positionierteile an Stellen, die den jeweiligen Knoten oder den Nahbereichen der Kno­ ten gegenüberliegen, positioniert wird, und die Metall­ federelektrode dadurch positioniert wird, daß die End­ stücke der Metallfederelektrode in zumindest einem Teil der genannten Positionierteile ausgebildete Höhlungen eingesetzt werden.

14. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der piezoelektrische Resonator durch überstehend auf der inneren peripherischen Fläche des Gehäusekörpers ausgebildete Positionierteile an Stellen, die den jeweiligen Knoten oder den Nahbereichen der Kno­ ten des piezoelektrischen Resonators gegenüberliegen, positioniert wird, und die Endflächen der Metallfedere­ lektrode mit den Positionierteilen zumindest an zwei Po­ sitionen kontaktiert sind, wodurch die Metallfederelek­ trode an der Rotation gehindert wird.

15. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Lastkapazitätselement auf dem Ge­ häusekörper in dem Raum zwischen der Metallfederelektro­ de an der unteren Fläche des piezoelektrischen Resona­ tors und dem Gehäusekörper angeordnet wird.

16. Piezoelektrische Komponente nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse in Kastenform enthält, um das innere Gehäuse aufzunehmen, der im Verhältnis zu dem inneren Gehäuse um etwa 45° geneigte piezoelektrische Resonator in das innere Gehäuse eingesetzt wird, eine der beiden Metallfederelektroden, welche jeweils einen beinchenar­ tigen, externen, in einem Winkel von etwa 45° im Ver­ hältnis zu den beiden Beinchen verlängerten Anschluß aufweisen, an der vorderen Fläche des piezoelektrischen Resonators angeordnet ist, um die Knoten an zwei gegen­ überliegenden Stellen zu pressen, und die andere Metall­ federelektrode an der hinteren Fläche des piezoelektri­ schen Resonators angeordnet ist, um die Knoten an den verbleibenden beiden Stellen zu pressen.