DE2046421C3 - Piezoelektrische Platte - Google Patents
Piezoelektrische PlatteInfo
- Publication number
- DE2046421C3 DE2046421C3 DE19702046421 DE2046421A DE2046421C3 DE 2046421 C3 DE2046421 C3 DE 2046421C3 DE 19702046421 DE19702046421 DE 19702046421 DE 2046421 A DE2046421 A DE 2046421A DE 2046421 C3 DE2046421 C3 DE 2046421C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plate
- piezoelectric
- plate according
- piezoelectric plate
- resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N BeO Chemical compound O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002112 ferroelectric ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N Cadmium selenide Chemical compound [Cd]=[Se] AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FRLJSGOEGLARCA-UHFFFAOYSA-N Cadmium sulfide Chemical compound [S-2].[Cd+2] FRLJSGOEGLARCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N Lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- JNQQEOHHHGGZCY-UHFFFAOYSA-N lithium;oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [Li+].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5] JNQQEOHHHGGZCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 4
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N Barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005323 Hoya carnosa Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Platte, auf der auf sich gegenüberliegenden Flächen Elektroden
zur Bildung von akustisch untereinander zu Filterabschnitten gekoppelte Resonatorelemente angeordnet
sind.
Mit dem Aufkommen des Transistors und seinem wirtschaftlichen Erfolg sowie seiner Verwendung an
Stelle von Elektronenröhren wurden umfangreiche Bemühungen auf die Verkleinerung von Schaltungsbauelementen gerichtet.
Piezoelektrische Wellenfilter wurden dadurch verkleinert, daß eine Anzahl von piezoelektrischen
Resonatorelementen auf einer einzigen piezoelektrischen Platte vorgesehen wurden. Aus der US-PS
22 622 ist es bekannt, isolierte Resonatorelemente auf einer Platte zur Bildung eines Bandpaßfilters zu
verbinden. Üblicherweise erfordern derartige Filter zusätzliche Bauteile, beispielsweise Transformatoren
und Kapazitäten. Aus der US-PS 34 16 036 ist es weiterhin bekannt, solche zusätzlichen Schaltungselemente
auf der Platte selbst anzuordnen und mit den Resonatorelementen bzw. Filterabschnitten zu verdrahten.
Filter mit einer Anzahl von Resonatorelementen auf einer einzigen Platte und mit einer Trennung zwischen
benachbarten Resonatorelementen, die klein genug ist, um eine Zwischenresonatorkopplung zu erreichen, sind
von M. O η ο e und H. Jumonji in Electronics and
Communications Engineering (Japan) Vol. 48, No. 9, Sept. 1965, S. 85 bis 93. »Analysis of Piezoelectric
Resonators Vibrating in Trapped -Energv Modes« und
von R. A. Svkes.W. LSmnh Und W. |. S ρ c n c e r
in IEEE lniernationai Convention Record 1%7. Teil ! I
S. 78 bis 93. »Monolithic Crystal Kilters« beschrieben
worden. Aus der DT-PS 12 74 675 sind ebenfalls Methoden
zur Einkopplung von auf einer Platte angeordneten Resonatorelenienten bekannt, wobei es
sich aber jeweils um zu einem Filterabschnitt zusammengefaßte Resonatoreleniente mit einem Mindestmaß
an akustischer Zwischenresonatorkopplurg hanjeln.
Zur Erstellung einer Anlage mit mehreren akustisch vollständig entkoppelten Resonatorelementen, Filterabschnitten
bzw. weiteren Schaltungselemente^ wie Kopplungskapazitäten. sind gemäß dem bekannten
Stande der Technik mehrere Bauelemente, insbesonde- ι,
re mehrere piezoelektrische Platten erforderlich, die
getrennt hergestellt und dann zusammengebaut werden müssen, was einen erheblichen Raumbedarf und
Kostenaufwand mit sich bringt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die ;o
Anzahl getrennter Bauelemente, die in einer Resonaio.--elemente
b/w. Filterabschnitte verwendenden Anlage erforderlich sind, /u verringern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelost, daß mehrere jeweils in piezoelektrisch aktiven
Bereichen angeordnete, untereinander eweils durch
piezoelektrisch inaktive Bereiche akustisch isolierte Resonatorelemente und/oder Filterabschnitte auf dor
Platte angeordnet sind und daß in piezoelektrisch inaktiven Bereichen der Platte weitere Schaltungsei;-mente
angeordnet sind. Durch die Anordnung ,'Her
Resonatorelemente, Fiiterabschnitte und weiterer Schaltungselemente auf einer einzigen piezoelektrischen
Platte können die Abmessungen der Anlage und die Herstellungskosten erheblich ν erringen w erden.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele
von bestimmten Anordnungen von Resonatorelementen, Filterabschnitten und Schaltungselemente^
insbesondere Kopplungskapaziiäten angeführt.
Eine aus ferroelektrischem keramischen Material
bestehende Platte wird durch Anlegen eines hohen elektrischen Feldes piezoelektrisch empfindlich gemacht,
was man als Polung bezeichnet. Der piezoelektrisch inaktive Bereich wird vorzugsweise dadurch
erzeugt, daß der entsprechende Bereich der Platte ungepolt bleibt. Bei einer aus natürlichen piezoelektrischen
Materialier, z. B. Quarz bestehenden Platte wird der piezoelektrisch inaktive Bereich durch Dämpfungsmaterial, insbesondere Massenbeaufschlagung des be-
sonderen Gebietes hergestellt, um die mechanische Resonanz dieses Bereiches außerhalb des Durchlässigkeitsbereiches
des Filters oder Resonatorelerr.entes auf der gleichen Platte zu schieben. Als Dämpfungsmaterialien
werden im allgemeinen Epoxyharze oder dämpfend wirkende metallische Legierungen, beispielsweise Lötmittel,
vorgesehen. Diese Methode zur Erzeugung von piezoelektrisch inaktiven Bereichen kann auch bei
piezoelektrischer Keramik Anwendung finden, die zuvor beschriebene Methode wird jedoch bevorzugt. e,0
Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den Figuren beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine piezoelektrische Platte mit zwei isolierten über zwei Resonatorelemente
gekoppelte Wellentypfilterabschnitte und einen Koppelkapazitätsabschnitt.
F i R. 2 eine piezoelektrische Platte mit zwei akustisch isolierten gekoppelten VVellenivpfiltern. jeder beste
hund aus /uei gekoppelten Resonatorelernenten,
I- 1 g. 3 eine Kombination vo;t zwei akustisch isolierten über zwei Resonaiorelemenu* gekoppelte
Wellentypfilter-Abschnitte, eine Kappelkapazitat und
einen akustisch isoliertes Resonatorelement auf einer ein/igen piezoelektrischen Platte.
Fig. 3;i eine veränderte Ausführung des rechten
Teiles der in F i g. 3 dargestellten Platte, in einem frequen/modulierten Diskriminatorkreis geschaltet.
F 1 g. 4 ein Schnitt entlang der Linie A-4 der Platte von
( 1 g. 2. der Dampfungsmaterial zur akustischer. Isolation
darstellt.
Fig. 5 einen Schnitt einer piezoelektrischen Platte mit zwei akustisch isolierten gekoppelten Wellentypfiltern.
jeweils bestehend aus drei gekoppelten Resonatoreie-nemen
und Dämpfungsmatenai und
F1 g. b. 7 und 8 weitere Ausfuhrungsformen d^-r
Erfindung.
Bei einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung entsprechend den Fig.). 2 und i emhält das
Schaltungsbauteil eine dünne. Hjliic Platte 12 mit zwei
Stirnflachen 14 und 16.
F 1 g. 1 zeigt eine erfmdungsgemaße Ausführungsform.
bei der die Platte 12 in zwei Bereiche 12a und 126
unterteilt ist.
Der Bereich 12a ist piezoelektrisch aktiv, der Bereich
Ι2Λ ist piezoelektrisch inaktiv. Die Platte 12 besteht aus
keramikrraterial. welches durch Anlegen eines hohen
elektrischen Gleichstromfeldes (ein Vorgang, der Polung genannt wird) piezoelektrisch gemacht werden
kann. Soirit stellt der Bereich 12a das gepolte Gebiet
der Keramik und der Bereich 12b das ungepolte Gebiet
dar. Die Stirnfläche 14 weis; zwei Elektrodenpaare 18,
20 und .22, 24 auf; die Oberfläche 16 ist mit Gegenelektroden 19, 23 versehen, die mittels Gegenelektrode
25 verbunden sind. Alle Elektroden und entsprechende Gegenelektroden wirken mit dem
da/wischenliegenden piezoelektrischen Material der Platte 12 zusammen, um ein Resonatorelement zu
bilden.
Es ist nicht notwendig, daß alle Abschnitte des Bereichs 12a polarisiert sind. Die piezoelektrische
Aktivität ist in dem Material nur zwischen und unmittelbar in der Umgebung der Elektroden erforderlich.
So kann beispielsweise geeignete Polarisation über temporäre Elektroden erreicht werden, die einen
Bereich überdeckt, der ein wenig über die Elektroden 18, 20 und 22, 24 hinausragt.
In Fig. 1 stellen die beiden Resonatorelemente, die
von dem Elektrodenpaar 18, 20 zusammen mit der Gegenelektrode 19 gebildet werden, einen gekoppelten
Wellentyp^nfilter-Abschnitt dar, ferner die beiden von dem Elektrodenpaar 22, 24 zusammen mit der
Gegenelektrode 23 gebildeten Resonatorelemente einen zweiten gekoppelten Wellentypfiher-Abschnitt.
Die mit zwei Resonatoren versehenen, gekoppelten Wellentypfilter-Abschnitte sind akustisch voneinander
isoliert. Die akustische Isolation der Filterabschnitte kann entweder dadurch erreicht werden, daß eine
genügende Menge von Dämpfungsmatenai zwischen ihrrn angebracht wird oder daß die Elektroden speziell
angeordnet werden, d. h. indem die Elektroden, die den besonderen Filterabschnitt bilden, genügend weit von
dem anderen Elektrodensatz entfernt angeordnet werden.
Die gekoppelten Wellentypfilter-Abschnitte können entweder mittels eines Widerstandes, einer Kapazität
\j ·* υ
oder einer Verstärkungsstufe zusammengekoppelt sein.
Vorzugsweise wird eine Kapazität benutzt, das Widerstandskopplung einen Verlust oder Schwächung bewirkt
und bei einer Verstärkungsstufe ein geringfügiges »akustisches Leck« zwischen den Filterabschnitten
unerwünschte Oszillationen hervorrufen könnte.
Es wird ferner vorgezogen, daß die Koppelkapa/ität
mittels eingelagerter Elektroden auf der gleichen Plattevorgesehen ist. Für diesen Fall darf die Kapazität jedoch
nicht piezoelektrisch aktiv in oder nahe bei der Frequenz des Filterdurchlaßbereiches sein. Mit piezoelektrischen
keramischen Materialien oder mit den meisten ferroelektrischen Kristallen wird dies einfach
dadurch erreicht, daß das für die Kapazität vorgesehene Gebiet ungepolt bleibt. In Fig. 1 ist der ungepolte is
Bereich 12i> mit der Kapazitätselektrode 26 gegenüber
einer Gegenelektrode 25 versehen, die über eine Verbindung 28 an die Filterabschnitte angekoppelt ist.
Leitungen 30 und 32 stellen die Verbindung zu dem elektrischen Schaltkreis dar, wobei die eine als Eingang
und die andere als Ausgang zu dem Filter dient. Der gemeinsame äußere Anschluß wird zu der Gegenelektrode
25 geführt, die integral mit den Gegenelektroden 19,23 gebildet ist. Elektrischer Anschluß an den äußeren
Schaltkreis wird bei oder nahe der Kante der Platte in 2s
gutem Abstand von dem Bereich signifikanter akustischer Vibration alier Resonatorelemente vorgesehen.
Die Verbindungspunkte sind daher ebenfalls akustisch von den Resonatoren isoliert. Die Verbindungen
können durch leitendes Epoxy, beispielsweise silberbeaufschlagtes Epoxy, Lötmasse oder mittels eines
Metallisierungsvorganges, wie er bei integrierten Schaltungen verwendet wird, hergestellt werden.
Die Vibrationsmodes der Resonatoren sind im
allgemeinen Dickenmodes, entweder Dickenscher- ^ schwingungen oder Dickenausdehnungsschwingungen.
Somit kann die in den Zeichnungen dargestellte Platte 12 aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein.
beispielsweise natürlichen piezoelektrischen Kristallen wie Quarz und Zinkoxyd, und polarisierbarem ferroelektrischen
Keramikmaterial, wie Bariumtitanat, und Modifikationen davon, oder polarisierbare ferroelektrische
Kristalle, wie Lithiumtantalat oder Lithiumniobat. Es soli jedoch darauf hingewiesen werden, daß bei
natürlichem piezoelektrischem Material, wie Quarz, der ungepolte Bereich 12b nicht existiert; für diesen Fall
wird Dämpfungs- oder Beaufschlagungsmaterial benutzt,
um zu verhindern, daß der Kapazitätsbereich 26 in der Nähe des Durchlaßbereiches des Filters piezoelektrisch
anspricht. Das Dämpfungsmaterial sollte eine ziemlich hohe Steifigkeit haben, um eine akustische
Anpassung an die Platte zu erhalten. Obgleich das Material gut dämpfen sollte, sollte der Qualitätsfaktor
Qm klein sein verglichen mit dem der Platte. Epoxidverbindungen haben sich als gutes Dämpfungsmaterial herausgestellt Genügende Beaufschlagung mit
einem Material mit hohem Qm kann ebenfalls zu diesem
Zweck dienen, indem die mechanische Resonanz physikalisch verschoben wird Materialien mit niedrigem Qm werden vorgezogen, da sie nicht nur die
Resonanz verschieben, sondern auch die Resonanzansprechempfindlichkeit verringern.
In F i g. 2 ist ein Schaltungsbauteil mit einer dünnen piezoelektrischen Platte 12 dargestellt die der in F i g. 1
dargestellten gleicht jedoch nur zwei akustisch isolierte gekoppelte Wellentypfilter-Abschnitte mit zwei Resonatoren, ohne Kapazität aufweist Da dort keine
Kapazität vorliegt kann die gesamte Platte piezoelektrisch aktiv sein, jeder Filterabschnitt hat getrennte
Verbindungsleitungen 30', 30". mit einer Gegenelektrode 19 und 32'. 32", mit einer Gegenelektrode 23.
F i g. 3 ist ein Schaltungsbauteil ahnlich dem Teil 10
von Fig. 1; zusätzlich enthalt es ein Resonatorelement,
das von einer Elektrode 34 auf der Stirnfläche 14 und einer Gegenelektrode 34' auf der Stirnfläche 16 gebildet
wird. Das Resonatorelement kann als Teil eines Diskriminator^, in Frequenzmodulationsempfängern betrieben
werden, was zu dem Vorleil einer sehr kleinen Ausführung des Schaltungsbauteils auch ein Minimum
an getrennten zusammenzusetzenden Teilen mit sich bringt. Das Resonatorelement. das von der Elektrode 34
und der Gegenelektrode 34' gebildet wird, die die Leitungen 36, 38 aufweisen, muß von den gekoppelten
Wellentypfilter-Abschnitten entweder durch genügenden Abstand auf der Platte oder durch Anordnung von
Dämpfungsmaterial oder Verlustmaterialablagerung akustisch isoliert sein.
Eine weitere Vereinfachung eines Frequenzmodulationsempfängers kann durch Hinzufügen einer Kapazität
zu dem rechten Teil der Platte von F i g. 3, wie in F i g. 3a dargestellt, erreicht werden. Die Kapazität wird
von einer Elektrode 82 und einer Gegenelektrode 82' auf dem piezoelektrisch inaktiven Teil der Platte
gebildet und ersetzt eine getrennte Kapazität, die sonst bei der Frequenzmodulations-Diskriminatorschaltung
verwendet würde. Eine geeignete Schaltung ist in Fig. 3a dargestellt. Durch geeignete Beziehung der
Gebiete der Resonatorelektroden für den Filter und den Diskriminator kann erreicht werden, daß die Mittenfrequenz
des Filterdurchlaßbereiches in die Mitte zwischen den Resonanz- und Antiresonanz-Frequenzen des
Diskriminatorresonators fällt. Durch Auswahl geeigneter Gebiete für die Kapazitätselektroden 82. 82' und
geeigneter Werte für Widerstände 83, 84 kann erreich) werden, daß die Diskriminatorschaltung bei dei
Mittenfrequenz abgeglichen ist. Bezüglich des Aufbaue; und der Finregnlierung von Resonanzfrequenz unc
Elektrodengebiete kann auf das Buch »Design öl Resonant Piezoelectric Device"-" von R. H ο !! 2 η c
und E. P. Eernisse. Research Monograph No. 56, The M. I. T. Press. Cambridge. Massachusetts, verwieser
werden.
Der Diskriminatorteil. der in Fig. 3a dargestellt ist
kann, wenn erwünscht, auf einer getrennten Platts hergestellt sein.
Fig.4 ist eine Querschnittsdarstellung eines Schal
tungsbauteiles ähnlich dem in F i g. 2 gezeigten, es stell jedoch auch Dämpfungsmaterial 40 dar, welche;
hinzugefügt werden kann, um akustische Isolatioi vorzusehen oder zu verbessern.
In den Fig. 2 bis 5 haben die auf der Platt« dargestellten beiden Filterabschnitte Resonatorelemen
te, die nahezu identisch sind, so daß die Durchlaßbe reichs-Charakteristiken und Mittenfrequenzen überein
stimmen. Durch Benutzung von Resonatorelementei verschiedener Gebiete in den beiden Abschnitten ode
durch Aufbringung von mehr Elektrodenmassenbeauf schlagung auf einen Filterabschnitt können jedoch Filte
mit unterschiedlichen Durchlaßbereichs-Charakteristi ken und unterschiedlichen Mittenfrequenzen erhaltei
werden.
F i g. 5 ist eine Querschnittsdarstellung eines Schal tungsbauteiles mit zwei akustisch isolierten Filterab
schnitten, wobei jeder drei Resonatorelemente au! weist die durch Elektroden 42, 44, 46 und ein
Gegenelektrode 43 für den ersten und Elektroden 4t
50, 52 und eine Gegenelektrode 49 für den /weilen Abschnitt bezeichnet sind. Dampfungsmaterial 40 ist /ur
akustischen Isolation vorgesehen.
Allgemein fordert der Aufbau des Filters einen Kurzschluß über das zentrale Resonatorelement jedes
I ilterabschnittes. Somit würde die Elektrode 44 mit der
Klektrode 43 und die Klektrode 50 mit der Klektrodc 49 verbunden sein. Dies kann extern oder mittels
leitungen auf der Oberfläche der Platte ahnlich der Leitung 32 von F i g. 2 geschehen, die am Rand der
Platte \erbunden sind.
Die I-i g. b und 7 veranschaulichen abweichende
Anordnungen der verschiedenen Kiemente auf der piezoelektrischen Platte. In I i g. b ist der Querschnitt
einer natürlichen piezoelektrischen Platte dargestellt. die einen gekoppelten Wellentyp-Kilterabschnitt aufv\eist.
der von Elektroden 54 und 56 und einer Gegenelektrode 53 gebildet ist, ein Resonalorelemcnt
w ird von der Elektrode 60 und einer Gegenelektrode 61
und ein Kapaz.itätsclement von einer Elektrode 62 und
einer Gegenelektrode 63 gebildet. Der gekoppelte Wellentvpfilterabschnitt und das Resonatorelement
sind voneinander durch Dämpfungsmatcrial 58 getrennt,
um akustische Isolation zu erreichen. Der Kapazitatsabschnitt ist piezoelektrisch inaktiv gemacht.
indem in diesem Gebiet Dämpfungsmaterial über den ganzen Kapazitatsabschnitt abgelagert ist.
F i g. 7 veranschaulicht eine gegenüber F i g. b geänderte Anordnung, indem die Kapazität zwischen
dem gekoppelten Wellentypfilter-Abschnitt und dem Resonatorelement angeordnet ist. Der Kapazitatsabschnitt,
mit Dämpfungsmaterial bedeckt, schafft einen inaktiven Bereich, welcher wiederum für akustische
Isolation zwischen dem Filterabschnitt und dem Resonatorelement sorgt.
I-' i g. 8 ist eine weitere Ausführung der Krl'indung. dii
die gleichen Vorteile, wie zuvor beschrieben, aufweist jedoch einen unterschiedlichen Aufbau verwende!
Polycristalline, nichtferroclektrische Materialien zu
sammengesetzt aus dihexagonalen. polarisierten Kri stallen der Klasse Il bis IV haben bekanntlich
piezoelektrische Eigenschaften (vgl. US-Patentschrif Nr. 34 09 464). Somit kann die Platte 12 in den F i g. 1 bi:
ίο 7 durch eine dünne Schicht 66 über einer Unterlage 6}
ersetzt werden, wobei die Schicht piezoelektrisch um aus polykristallinem, nichtferromagnetischem Materia
gebildet ist, das aus der Gruppe, bestehend au·
Cadmiumsulfid. C'admiumselenid. Zinkoxyd, Beryllium oxyd, Wurtzit-Zinksulfid, und Lösungen davon, ausge
wählt ist. Die Unterlage 68 kann aus piezoelektrischen Material, wie Quarz, oder nichtpiezoelektrischen
Material, wie Glas, bestehen. Klektrodenpaare 70, Ti
und 74, 76 bilden mit Gegenelektroden 71 und 75 /wc akustisch isolierte Filtcrabschnitte, die jeweils aus zwe
gekoppelten Resonatorelementen bestehen. Die Klektrode 78 und die Gegenelektrode 79 bilden ein akustisch
isoliertes Resonatorelement auf der gleichen Schicht Dämpfungsmaterial 80 sorgt für die notwendige
akustische Isolation. In diesem Zusammenhang sol darauf hingewiesen werden, daß die I i g. I bis 8 keine
maßstäblichen Darstellungen sind. Insbesondere kann eine größere Trennung zwischen dem Dämpfungsmaterial
und den benachbarten Resonatorelementen erforderlich sein. Darüber hinaus ist die Plattendicke
wesentlich geringer als aus den Figuren ersichtlich. Im allgemeinen haben die Resonatorelektroden seitliche
Abmessungen in der Größenordnung von zwei- bis zehnmal der Dicke der Platte.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 641/130
Claims (19)
1. Piezoelektrische Platte, auf der auf sich
gegenüberliegenden Flächen Elektroden zur BiI-dung von akustisch untereinander zu Filierabschnitten
gekoppelte Resonatorelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
jeweils in piezoelektrisch aktiven Bereichen (!2a) angeordnete, untereinander jeweils durch piezoelekfrisch
inaktive Bereiche akustisch isolierte Resonatorelemente und/oder Filterabschnitte (18, 19, 20;
22. 23, 24) auf der Platte (12) angeordnet sind und
daß in piezoelektrisch inaktiven Bereichen (126) der
Platte (12) weitere Schaltungselemente (25. 26) angeordnet sind.
2. Piezoelektrische Platte nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß -uf der Platte !12) zwei
Filterabschnkte («8, 19, 20; 22, 23, 24) und in einem
piezoelektrisch inaktiven Bereich (126,Jeine Kapazitat
(25,26) angeordnet sind ( Fig. I).
3. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (12) zwei
Filterabschnitte (18, 19, 20; 22, 23, 24/42, 43, 44, 46; 48,49,50, 52) angeordnet sind ( F i g. 2.4, 5).
4. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (12) zwei
Filterabschnitte (18, 19, 20; 22, 23, 24) und ein Resonatorelement (34, 34) und in einem piezoelektrisch
inaktiven Bereich (12W eine Kapazität (25. 26)
angeordnet sind (Fig. 3).
5. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (12) ein
Resonatorelement (34, 34) und in iinem piezoelektrisch
inaktiven Bereich eine Kapazität (82. 82') angeordnet sind (Fig. 3a).
6. Piezoelektrische Platte nach Anspruch t. dadurch gekennzeichnet, daß auf der Plare(12)zwei
Filterabsch.nitte (18, 19, 20; 22, 23, 24) und ein Resonatorelement (34, 34) und jeweils in einem
piezoelektrisch inaktiven Bereich zwei Kapazitäten (25,26; 82,82') angeordnet sind ( F i g. 3.3a).
7. Piezoelektrische Platte nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (12) ein
Filterabschiitt (53,54,56) und ein Resonatorelement
(60, 61) und in einem piezoelektrisch inaktiven Bereich (58) eine Kapazität (62, 63) angeordnet sind
(Fig. 6.7).
8. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte zwei
Filterabschnitte (70, 71, 72; 74, 75, 76) und ein Resonatorelement (78,79) angeordnet sind (Fig. 8).
9. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die
Filterabschnitte aus zwei akustisch gekoppelten Resonatorelementen bestehen.
10. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatorelemente
identisch sind.
11. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Filterabschnitte aus drei akustisch gekoppelten Resonatorelementen bestehen.
12. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche I bis 1 !.dadurch gekennzeichnet, daß die
Platte aus ferroelektrischem keramischen Material besteht und die Resonatorelemente Dickenschwingungen
ausführen.
13. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrisch
inaktive Bereich aus einem ungepolten Gebiet dei Platte besteht.
14. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Platte aus natürlichen piezoelektrischen Kristallen besteht und die Resonatorclemente Dickenschwingungen
ausführen.
15. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Platte mit Dämpfungsmaterial
versehen ist, um einen inaktiven Bereich der Platte zu bilden.
!6. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte mit einer
Massenbelastung versehen ist. um den inaktiven Bereich der Platte zu bilden.
17. Piezoelektrische Platte nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial
Epoxyharz enthält.
18. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 1 !,dadurch gekennzeichnet, daß die
Platte aus polykristallinen!, nichtferroelektrischem
Material besteht, welches aus der Gruppe bestehend aus Cadmiumsulfid. Cadmiumselenid, Zinkoxyd,
Berylliumoxyd. Wurtzit-Zinksulfid und festen Lösungen
davon ausgewählt ist, und daß die Resonatorelemente Dickenschwingungen ausführen.
19. Piezoelektrische Platte nach einem der Ansprüche 1 bis I !,dadurch gekennzeichnet, daß die
Platte aus einem Kristall besteht, der aus der Gruppe bestehend aus Quarz, Zinkoxyd, Lithiumniobat und
Lithiumtantalat ausgewählt ist. und daß die Resonatorelemente Dickenschwingungen ausführen.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US86536569A | 1969-10-10 | 1969-10-10 | |
US86536569 | 1969-10-10 | ||
US1279970A | 1970-02-19 | 1970-02-19 | |
US4949870A | 1970-06-24 | 1970-06-24 | |
US4949870 | 1970-06-24 | ||
US9872270A | 1970-12-16 | 1970-12-16 | |
JP16080277A JPS5489460A (en) | 1969-10-10 | 1977-12-26 | Piezooelectric porcelain filter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2046421A1 DE2046421A1 (de) | 1971-04-22 |
DE2046421B2 DE2046421B2 (de) | 1976-02-26 |
DE2046421C3 true DE2046421C3 (de) | 1976-10-07 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69836011T2 (de) | Piezoelektrische dünnschichtanordnung | |
DE60314715T2 (de) | Piezoelektrischer resonierender Filter und Duplexer | |
DE3026655C2 (de) | ||
DE1928682A1 (de) | Gekoppeltes Bandfilter | |
DE19951523B4 (de) | Energiesperrender piezoelektrischer Resonator und energiesperrendes piezoelektrisches Resonanzbauteil | |
DE102007000117B4 (de) | Piezoelektrische Dünnschichtvorrichtung | |
DE2131170A1 (de) | Breitenausdehnungsresonator und gekoppeltes wellentypfilter | |
DE19813735B4 (de) | Piezoelektrisches Filter | |
DE4005184C2 (de) | ||
DE69832571T2 (de) | Piezoelektrischer Resonator und elektronisches Bauelement damit | |
DE69832570T2 (de) | Piezoelektrischer Resonator und elektronisches Bauelement damit | |
DE1265884B (de) | Elektromechanisches Filter mit piezoelektrischem Antrieb und Laengsschwingungen oder Biegeschwingungen ausfuehrenden Resonatoren | |
DE19814688A1 (de) | Chip-artiges piezoelektrisches Filter | |
DE2046421C3 (de) | Piezoelektrische Platte | |
DE10036216A1 (de) | Piezoelektrischer Chip-Filter | |
DE10025337B4 (de) | Laminiertes piezoelektrisches Bauteil | |
DE10322947B4 (de) | Längsgekoppelter piezoelektrischer Multi-Mode-Volumenwellenfilter und elektronische Komponente | |
DE10041502B4 (de) | Abzweigfilter | |
DE1616685B1 (de) | Elektromechanisches Filter | |
DE10016861A1 (de) | Piezoelektrischer Resonator, Piezoelektrische Komponente und Leiterfilter | |
DE2046421B2 (de) | Piezoelektrische platte | |
DE1591677A1 (de) | Mechanische Resonatoren in integrierten Halbleiterschaltungen und Verfahren zu ihrerHerstellung | |
DE10321701B4 (de) | Längsgekoppelte piezoelektrische Multi-Mode-Volumenwellenfiltervorrichtung, längsgekoppelter piezoelektrischer Multi-Mode-Volumenwellenfilter und elektronische Komponente | |
DE1616400B2 (de) | Anordnung eines elektromechanischen kettelfilters bestehend aus einer anzahl von mechanischen biegeschwingern | |
DE69310031T2 (de) | Quartzgerät und Verfahren zur Herstellung |