DE2951888A1

DE2951888A1 - Piezoelektrisches element

Info

Publication number: DE2951888A1
Application number: DE19792951888
Authority: DE
Inventors: Eizo Ohtsuka; Isao Toyoshima
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1978-12-27
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1980-07-03
Also published as: GB2044527A; NL7909322A; GB2044527B; DE2951888C2; US4360754A

Description

Dia Erfindung bezieht eich auf ein piezoelektrisches Element zur Benutzung in Filtern, Oszillatoren und anderen elektrischen Schaltkreisen. Speziell bezieht sioh die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung im Aufbau einer piezoelektrischen Torrichtung.

10

In letzter Zeit sind auf dem Feld der Elektronik viele Entwioklungen gemacht worden bezüglich der Technik von Kompaktbauweise von integrierten Sohaltkreisohips. Auf dem Gebiet der Technik der Dichtbauweise von piezoelektrischen Elementen alleine oder zusammen mit integrierten Sohaltkreisohips sind aber wenige Fortschritte gemacht worden.

030027/0841

Mit Blick auf das äußere Aussehen heißen Gehäuse, die eine Vielzahl ron nach außen ragenden Kontaktbeinen in einer Reihe entlang der Seite des Gehäuses haben, Single-in-line-Gehäuse, während Gehäuse, die zwei Reihen von Kontaktbeinen auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses aufweisen, Dual-inline-Gehäuse genannt werden. Allgemein werden Gehäuse, die mindestens eine Reihe von Kontaktbeinen haben, In-Iine-Gehäuse genannt.

Ba ein piezoelektrisches Element während seines Betriebes ■eohanisohe Schwingungen erzeugt, war es eine schwierige Aufgabe, das piezoelektrische Eleeent in dem Gehäuse starr abzustützen, ohne seine Vibrationsfunktion zu zerstören.

Ferner war es, da ein piezoelektrisches Element im Vergleioh zu integrierten Schaltkreisen verhältnismäßig große Abmessungen hat, auch eine schwierige Aufgabe, eine elektrische Verbindung zu eohaffen zwischen den Elektroden die auf dem piezoelektrischen Element angebracht sind und Kontaktbeinen, die in kleinformatigen Gehäusen in einer Reihe liegen, speziell, wenn ein oder mehr piezoelektrische Elemente in ein Gehäuse eingebaut werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine piezoelektrische Vorrichtung zu schaffen, die kompakt in ihren Abmessungen, einfaoh in der Konstruktion und leicht herzustellen ist, die piezoelektrische Elemente enthält, die keine Störmoden aufweist,in der diese piezoelektrischen Elemente einfaoh abgestützt werden können ohne ihre

Θ30027/08Α1

Vibrationstätigkeit zu behindern, und die stabil arbeitet, unabhängig tob Abstützdruck, der auf das piezoelektrische Element wirkt.

ErfindungsgemäB wird diese Aufgabe bei einer piezoelektrischen Vorrichtung alt mindestens einem piezoelektrischen Element, das aus einem piezoelektrischen Körper mit einer ersten und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche, und einer ersten und zweiten Elektrodenanordnung, die als Beschichtung auf der ersten bzw. zweiten Oberfläche aufgebracht sind dadurch gelöst, daß in dem piezoelektrischen Element die erste Elektrodenanordnung auf der ersten Oberfläche einen Randbereich frei läßt, daß eine Zusatzelektrode auf dem ausgesprarten Randteil der ersten Oberfläche isoliert ▼on der ersten Elektrodenanordnung aufgebracht ist, daß eine Verbindungselektrode die zweite Elektrodenanordnung mit der Zusatzelektrode verbindet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das piezoelektrische Element sohwingfähig in einem Gehäuse gehalten mittels erster und zweiter Halterungsmittel, die jeweils an dem Gehäuse starr gehalten und mit der ersten bzw. zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Elements verbunden sind, und mit der ersten und zwei ten Elektrodenanordnung ist eine erste bzw. zweite Anordnung von Anschlüssen mit je einem aus dem Gehäuse zur äußeren Kontaktierung herausgeführten Kontaktbein verbunden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen t

030027/0841

Fig. 1 eine perspektivische Aneioht einer erfindungsgemäßen Ausführungeform der piesoelektrieohen Vorrichtung.

Pig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II von Fig. 1.

Fig. 3a» 3b, 3c eine Draufeicht auf die Oberseite, eine Draufeicht auf die Unterseite und eine Seitenansicht eines

erfindungsgemäfien piezoelektrischen Elementes.

Fig. 4* und 4b Draufsioht auf Ober- bsv. Unterseite der Grundplatte, die in das Gehäuse der piezoelektrischen Torrichtung von Fig. 1 eingebaut ist.

Flg. 5 ein· Ezplosions-Seitenansioht der erfindungsgeaäßen piesoelektrieohen Vorrichtung aus Fig. 1, die die eingebauten Bestandteile zeigt.

Flg. 6 eine Draufsioht auf die Bauteile τοη Fig. 5. Fig. 7 ein Schaltbild der piezoelektrischen Vorrichtung τοη Fig.

Fig. 8a und 8b Draufeioht und Seitenansicht eines piezoelektrischen Elements in einer anderen Aueführungeform als Fig. 3·

Fig. 9a und 9b Draufsicht und Seitenansicht eines piezoelektrischen Elements in einer weiteren Ausftthrungeform.

030027/0841

Fig. 10 und 11 Kurven, die die Dämpfungaeigenschaften von piezoelektrischen Vorrichtung nach der Erfindung bzw. naoh dem Stand der Technik zeigen.

Fig. 12a bie 12c Draufsioht, Seitenansicht und Ansicht von unten eines herkömmlichen piesoelektrisehen Elements.

Fig. 13·» 14· und 13· eine sohematisohe Darstellung der Wellenform, die in einem herkömmlichen piezoelektrischen Element erzeugt werden.

Fig. 13b, 14b und 15b eine sohematisohe Darstellung der Vellenform, die im erflndungsgemSBen piezoelektrischen Element

erzeugt werden.

Fig. 16 einen Querschnitt duroh eine andere Aueführungsform der piezoelektrischen Torrichtung von Fig. 2.

Fig. 17 eine Explosions-Seitenansieht, die die in die in Fig. 16 gezeigte piezoelektrische Vorrichtung eingebauten Bau

teile zeigt.

Fig. 1Θ eine Draufsicht auf die Bauteile von Fig. 17.

090027/0841

Fig. 19a und 19t Draufaicht und Aneicht τοη unten einer Grundplatte, die in daa Gehäuse der piezoelektrischen Vorrichtung von Fig. 16 eingebaut iat.

Fig. 20a ein Schaltbild der piezoelektrischen Vorrichtung von Fig.

Fig. 20b ein Schaltbild der piezoelektrischen Vorrichtung von Fig. ■it einer zusätzlichen Verbindung.

Fig. 21 einen Querschnitt duroh eine weitere Aueführungeform der piezoelektrischen Vorrichtung von Fig. 2.

Fig. 22 eine Explosions-Seitenansicht, die die in die piezoelektriache Vorrichtung τοη Fig. 21 eingebauten Bauteile zeigt.

Fig. 23 eine Draufsicht auf die Bauteile von Fig. 22.

Fig. 24a und 24b Draufaioht und Ansioht τοη unten auf eine Grundplatte, die in daa Gehäuse der piezoelektrischen Vorrichtung τοη Fig. 21 eingebaut sind.

Fig. 25a ein Schaltbild der piezoelektrischen Vorrichtung τοη Fig.

Fig. 25b ein Schaltbild der piezoelektrischen Vorrichtung τοη Fig. 21 alt zusätzlichen Verbindungen.

630027/0841

Fig. 26 «in« Draufsicht auf einen Streifen, der eine Vielzahl ▼on Grundplatten der piezoelektrieehen Vorrichtung von Fig. 2 enthält.

Fig. 27 eine Draufsioht auf einen Streifen, der alt eines Streifen, der die Kontaktbeine bildet, ausgestattet ist.

Fig. 28 eine Draufsieht auf einen Streifen, der ferner «it Raheenteilen sun Bilden des Gehäuses versehen ist.

Fig. 29 eine Draufsicht auf einen Streifen, der zusätzlich alt einer Gummiplatte in jedem Rahmen versehen ist.

Fig. 30 eine Draufeicht auf einen Streifen, der suaätslich mit

einem piezoelektrischen Element in jedem Rahmen versehen ist.

Fig. 31 eine Draufsioht auf einen Streifen, der zusätzlich auf jedem Rahmen mit einem Deokel versehen ist.

Flg.. 32a und 32b Drauf- und Seiten-Explosionsansicht einer zweiten erfindungsgemäBen Ausführungeform der piezoelektrischen Vorrichtung.

030027/0841

Fig. 32o ein· teilweise gebrochene Seitenansicht der piezoelektrischen Vorrichtung in der sveiten erfindungsgeaäBen Auaftthrungafoni.

Fig. 33a, 33b und 33c ähnliohe Ansichten wie Fig. 32a, 32b und 32o, aber in einer anderen Aueführungaform.

Fig. 34a bia 36b erläuternde Ansichten von piezoelektrischen Blementen, die die Position von Vibrationaknotenpunkten und Tibrationsarten in jeden piezoelektrischen Element «eigen.

Fig. 37a bis 37o Kurren, die die Widerstands- und Resonansfrequens-Eigenschaften des piezoelektrischen Elements in Abhängig

keit yon einer Änderung des Abatütsdruokes unter drei τβΓ-sohiedenen Abstützbedingungen zeigen.

Fig. 38a bia 38o Ansichten, die den Fig. 32a, 32o entsprechen aber eine andere Auaführungaform «eigen.

Fig. 39a und 39b Draufeioht und Seitenansicht einer Modifikation

eines Anschlußteiles, das in der in Fig. 38a bis 38o gezeigten piezoelektriachen Vorrichtung eingebaut ist.

Fig. 40a bia 4Oo Ansichten, die den Fig. 32a bia 32c entsprechen aber eine weitere Auaführungaform «eigen.

- 8 030027/0841

?ig. 41a und 41b Draufsicht und Seitenansicht einer Modifikation eines Anschlußteiles, der in der in Fig. 40a bis 40c gezeigten piezoelektrischen Vorrichtung eingebaut ist.

Fig. 42a bis 42c Ansichten, die den Fig. 32a bis 52c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 43a bis 43o Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 44a bis 44c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsforn zeigen.

Fig. 45a bis 45c Ansichten, die den Fig. 32a bis 52c entsprechen

aber eine weitere Ausführungeform zeigen.

Fig. 46a bis 46c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weiters Aueführungeform zeigen.

Fig. 47a bis 47c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 48a bis 48c Anslohten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

- 9 Θ80027/0841

· 49a bis 49c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 50a bis 50c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 51a bis 51c Ansichten, die den Fig. 32a bis 32c entsprechen

aber eine weitere Ausführungsform zeigen.

Fig. 1 bis 7 zeigen eine erfindungsgemäBe Ausführungsform SI der piezoelektrischen Vorrichtung. Sie piezoelektrische Torrichtung S1 dieser Aueführungsform ist vom Sual-in-line-Typ und hat, von oben gesehen, ein rechteckiges Gehäuse 1 und vier Kontaktbeine 2, 3t 4 und 5· Sie zwei Kontaktbeine 2 und 3 ragen auf der einen Seite aus dem rechteckigen Gehäuse 1 heraus, während die anderen Kontaktbeine 4 und 5t vie in Fig. 1 gezeigt, auf der entgegengesetzten Seite herausragen.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt der piezoelektrischen Vorrichtung S1 gezeigt. Sas Gehäuse 1 enthält einen Bahmen 6, der vier Seiten des Gehäuses 1 bildet, einen oberen Seckel 7 und einen Bodendeckel Θ. Ser obere Seokel 7 hat einen Vorsprung 7a, der nach unten von der Hitte des Seokels 7 au· ins Gehäuse ragt. Entsprechend hat der Bodendeokel 8 einen Vorsprung 8a, der nach oben in das Gehäuse 1 ragt. Zwischen den Vorsprüngen 7a und 8a ist eine piezoelektrische Anordnung gehalten. In dieser Ausführungsform enthält die piezoelektrische Anordnung ein erstes piezoelektrisches Element 9t das unter dem Vor-

G80027/-0i841

•prang 7a liegt, und ein zweite· piezoelektrische· Element 10, da· auf dem Vorsprung 8a liegt. Diese piezoelektrischen Elemente 9 und 10 haben den gleiohen Aufbau und werden im späteren in Zusammenhang mit Fig. 3a und 3c beschrieben. Sie piezoelektrische Anordnung enthält ferner einen Kondensator 11, der in eine öffnung 12e eingefügt ist, die in der Grundplatte 12 ausgebildet ist, die duroh den Rahmen 6 starr in der Mitte des Gehäuses 1 gehalten wird und mit aufgedruckten Elektroden versehen ist, die später besohrieben werden. Zwischen dem ersten piezoelektrischen Element 9 und dem Kondensator 11 ist eine anisotrop leitfähige biegsame Platte untergebracht, wie z.B. eine Gummiplatte 13, die Teilchen aus elektrisch leitfähigem Material enthält, die in der Dickenrichtung der Gummiplatte angeordnet sind um eine elektrische Verbindung nur in dieser Biokenrichtung zu erlauben. Eine Art dieser Gummiplatte ist bekannt als anisotrop leitfähige Gummiplatte oder als "one-directional oonductive rubber sheet type AF",die ein Produkt der Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. in Japan ist. Weitere Eigenschaften der Gummiplatte wird im Detail später in Zusammenhang mit Fig. 37a bis 37o beschrieben werden.

Diese Gummiplatten 13 und 14 werden nicht nur für die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden im piezoelektrischen Element und den Elektroden auf der Grundplatte verwendet, sondern auoh zur Absorption der mechanischen Vibration des piezoelektrischen Elementes.Die Gummiplatte 13 hat eine rechteokige Form, die sich parallel zur Ri ohtung der Kontaktbeine 2 und 3 erstreckt, wie Fig. 6 zeigt. Eine weiter«

- 11 -

09OQ27/O8A1

Gummiplatte 14 alt der gleichen äufieren Breoheinung wie die Gummiplatte 13 let zwisohen dem Kondensator 11 und dem zweiten piezoelektrischen Element 10 untergebracht.

Im folgenden werden die Einzelheiten der piezoelektrischen Elemente 9 und 10 beschrieben. Da die Elemente 9 und 10 den gleichen Aufbau haben, wird nur Element 9 im Detail beschrieben.

zeigt,
Vie Fig. 3a bis 3c/enthält das piezoelektrische Element 9 «inen

piezoelektrischen Körper 13 von quadratischer Form und drei Elektroden, die auf den Körper 15 auf irgendeine herkömmliche Weise aufgeschichtet sind, wie z.B. durch Aufdrucken, Aufbrennen, Galvanisieren, Kathodenzerstäubung, Ablagerung,Ätzen, usw.. Die erste Elektrode, nämlich die Mittelelektrode i6a, ist auf dem mittleren Teil einer ersten Oberfläche des Körpers 15 aufgeschichtet. Die zweite Elektrode, nämlich die Randelektrode i6b, ist auf dem Bandteil des Körpers 15 aufgeschichtet. Die dritte Elektrode i6c ist auf der gesamten zweiten Oberfläche des Körpers 15 als Beschichtung aufgebracht (Fig. 3b). Ein Teil der Randelektrode 16b ist vom Rest der Randelektrode 16b durch einen geeigneten Spalt getrennt. Dieser Teil der aufgeteilten Randelektrode, im folgenden als Zusatzelektrode I6d bezeichnet, ist mit der dritten Elektrode 16c über eine geeignete Verbindungselektrode i6e verbunden. In einer bevorzugten Ausführung«- form erstreckt sich die Verbindungselektrode I6e in einer Hut 15a, die in einer Seite des piezoelektrischen Körpers 15 ausgebildet ist.

- 12 -

»90027/0841

Das oben beschriebene piezoelektrische Element, nämlioh vom Drei-Elektroden-Typ, arbeitet als Resonator speziell zur Benutzung in Filtern.

Da alle Elektroden des piezoelektrischen Elements 9 auf einer ersten Oberfläche auftreten, kann die notwendige elektrische Verbindung auf der ersten Oberfläche durchgeführt werden.

In Fig. 4a und 4b ist die Grundplatte 12 dieser Ausführungsfon aus nicht leitendem Material gemacht und hat Tier Seiten 12a, 12b, 12o und 12d. Die eine flache Oberfläche der Grundplatte 12 trägt zwei längliche aufgedruckte Elektroden 20a und 20b, die aus Kupferpllttohen bestehen und parallel zueinander in der Nähe der Seiten 12a bzw. 12o -verlaufen, wie Fig. 4a zeigt. Die Anbringung der Elektroden auf der Grundplatte 12 kann nicht nur durch Aufdrucken erfolgen, sondern ebenso mit Hilfe von anderen Methoden, wie z.B. Aufbrennen, Galvanisieren, Zerstäubung, Ablagerung und Ätzen. Jeweils ein Ende der Elektroden 20a bzw. 20b endet an der Seite 12d, während das andere Ende im mittleren Teil nahe der entgegengesetzten Seite 12b endet. In gleioher Weise sind zwei längliche Elektroden 20c und 2Od auf der anderen flaohen Oberfläche der Grundplatte 12 aufgedruckt, wie Fig. 4b zeigt. Die öffnung 12e in der Mitte ist zum Einfügen des Kondensators 11 Torgesehen.

- 13 -

0 30027/0841

In den Fig. 5 und 6 ist die Art, in welcher die Bestandteile im Gehäuse eingebaut werden, gezeigt. Zuerst werden die Kontaktbeine 2, 3, 4 und 5 auf die Elektroden 20a, 20b, 20c bzw.20d aufgelötet. Bann wird der Rahmen 6, der zuerst in oberen

getrennt

und unteren Teil/ist, zum Halten der Grundplatte 12 und zum Bilden einer oberen und unteren Kammer im Bfthacn 6_; angebracht. Dann wird der Kondensator 11, der ungefähr die gleiche Dicke wie die Grundplatte 12 hat, in die Öffnung 12e eingebracht. Daraufhin wird in der oberen Kammer die Gummiplatte 13 quer über die Grundplatte 12 so angebracht, daß das Hittelteil der Gummiplatte 13 mindestens einen Teil des Kondensators 11 überdeckt, und daß die entgegengesetzten Endteile der Gummiplatte 13 Jeweils eine der zwei auf der Grundplatte 12 aufgedruckten Elektroden überdecken. In einer bevorzugten Aueführungsform ist der Rahmen 6 mit Tier Vorsprüngen 6a,6b, 6o und 6d versehen, um die Lage der Gummiplatte 13 su bestimmen. Das erste piezoelektrische Element 9 wird auf die Gummiplatte 13 gebracht, wobei die erste Oberfläche des Elements 9 zur Gummiplatte 13 weist, um die elektrische Verbindung durch die Gummischioht 13 zwischen den Elektroden auf dem Element 9 und den Elektroden auf der Grundplatte 12 und dem Kondensator zu erlauben. Speziell wird durch die Gummiplatte die Mittelelektrode 16a des Elements 9 mit dem Kondensator 11, die Randelektrode 16b mit der gedruckten Elektrode 20b und die Zusatzelektrode I6d mit der gedruckten Elektrode 20a verbunden.

Da die Gummiplatte 13 eine elektrische Verbindung nur in ihrer Dickenrichtung erlaubt,tritt keine elektrische Verbindung außer

- 14 -

030027/0841

den oben beschriebenen auf. Um die Position des piezoelektrischen Elements 9 zu bestimmen, ist es vorteilhaft, Vorsprünge 6e und 6f im Rahmen 6 vorzusehen. Der obere Deckel 7 wird auf dem piezoelektrischen Element 9 angebracht und mit seinem Randteil auf den Rahmen 6 aufgeklebt um die obere Kammer abzudichten und das piezoelektrische Element 9 durch den Vorsprung 7a abzustützen. Da der Vorsprung 7a das Hittelteil des piezoelektrischen Elements 9 da abstützt, wo sich ein Knotenpunkt befindet, kann das piezoelektrische Element 9 ohne jede Behinderung schwingen. Die untere Kammer wird in der gleichen Weise wie die obere Kammer aufgebaut.

Fig. 7 zeigt ein SchaItdiagramm der piezoelektrischen Vorrichtung SI.

Es muß erwähnt werden, daß die Verbindung zwischen der Zusatzelektrode i6d und der dritten Elektrode i6c ohne Ausbildung irgendeiner Nut bewirkt werden kann, wie Fig. 6a und 8b zeigt, oder mittels einer Verbindungselektrode, die sich duroh ein Loch 15b im piezoelektrischen Körper 15 erstreckt, wie Fig. 9a und 9b zeigen.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde von den Erfindern herausgefunden, daß die Anwendung der Zusatzelektrode I6d auf der ersten Oberfläche in vorteilhafter den Störmode im Ausgangssignal vom piezoelektrischen Element 9 unterdrückt. Die Kurve von Fig. 10 zeigt die Störmode-Eigtnschaften des erfindungsgemäBen piezoelektrischen Elements 9 »it einer Zentralfrequenz von 455 KHs, während die Kurve von Fig. 11 die Störmode-Eigenschaften eines her-

- 15 -

030027/0841

-SD .

kömmllchen piezoelektrischen Elements mit der gleichen Zentralfrequenz zeigt. Das herkömmliche piezoelektrische Element von Fig. 12a bis 12 ο weist keine Zusatzelektrode auf. Aue den Kurven von Fig. 10 und 11 ist zu verstehen, daß die Störmoden Ib Frequenzbereich zwischen 1 und 2 MEz durch den Einbau eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Elements unterdrückt werden.

Auch wenn nicht klar ist, warum das erfindungsgemäße piezoelektrische Element die Störmoden unterdrückt, erscheint es so, daß die Zusatzelektrode I6d den durch die Störmoden verursachten

Schwingungebauch oder -aueschlag abschwächt. Die gestrichelten

Linien in den Fig. 13a und 15b zeigen die Wellenform einer Grundschwingung zu einem bestimmten Zeitpunkt im herkömmlichen bzw. im erfindungsgemäßen piezoelektrischen Element. In gleicher Weise zeigen die gestrichelten Linien von Fig. 14a und 14b die Wellenform der dritten harmonischen Oberschwingung, und die gestriohelten Linien 15« und 15b die der fünften harmonischen Oberschwingung. Sie·· Fig. 13a bis 15b zeigen die Art und Weise, in welcher die Zusatzelektrode I6d die Schwingungen der Störmoden absohwäoht.

Ferner hat, da die Elektroden auf den piezoelektrischen Elementen 9 und 10 jeweils auf einer ihrer Oberflächen versammelt sind, die Anordnung der erfindungsgemäßen piezoelektrischen Vorrichtung den Vorteil, daß die elektrische Verbindung zwisohen dem piezoelektrischen Element und verschiedenen Teilen in der Vorrichtung

- 16 -

030027/0841

leicht ausgeführt werden kann, und daß die Vorrichtung In kompakter Bauweise hergestellt werden kann.

Die Fig. 16 bis 20b zeigen eine Modifikation der oben beschriebenen piezoelektrischen Vorrichtung BI. Ba die piezoelektrieehe Vorrichtung B2 dieser Modifikation einen ähnlichen Aufbau wie die Vorrichtung B1 hat, werden nur die Unterschiede zwischen den Vorrichtungen B1 und B2 beschrieben.

Als erstes enthält die piezoelektrische Vorrichtung B2 keinen Kondensator 11, der in die Grundplatte 12 eingefügt wird, welcher in Zusammenhang mit der Vorrichtung B1 beschrieben worden ist. Beshalb ist die Grundplatte 12 nicht mit einer öffnung versehen.

Jedes der piezoelektrischen Elemente 9¹ und 10' hat zwei Elektroden, wie in Fig. 18 gezeigt, anstatt von dreien. Bie erste Elektrode i6a* ist auf der ersten Oberfläche des piezoelektrischen Körpers 15 gemeinsam mit der Zusatzelektrode I6d' aufgeschichtet, und die zweite Elektrode I6d* ist auf der gesamten zweiten Oberfläche des Körpers 15 aufgeschichtet. Bie Verbindungselektrode I6e* ist auf der Seitenfläche des Körpers 15, dort wo er vertieft ist, aufgeschichtet, um die zweite Elektrode I6b* und die Zusatzelektrode I6d* miteinander elektrisch zu verbinden. Bas oben beschriebene piezoelektrische Element , nämlioh ein Zwei-Elektroden-Typ,

- 17 -

630027/0841

arbeitet ale Resonator speziell für die Benutzung in Oszillatoren und Siebketten. Es ist unnötig zu sagen, daß die Zusatzelektrode I6d· den Störmode unterdrückt. Da das piezoelektrische Element 9* in Reihe geschaltet ist, wie aus Fig. 20a zu sehen ist, kann es so ausgestaltet werden, daß es eine größere Kapazität als das piezoelektrische Element 10' hat, welches parallel geschaltet ist. Um dies zu erreichen, wird der piezoelektrische Körper 15 des Elements 9* dicker gebaut als der des Elements 10', und/oder die erste Elektrode 16a* des Elements 9¹ wird nur auf dem Hittelteil der ersten Oberfläche des Körpers 15 aufgeschichtet.

In den Fig. 19a und 19b hat die Grundplatte 12 Tier Elektroden 21a, 21b, 21o und 21d, die in gleioher Veise wie die aufgedruckten Elektroden τοη Fig. 4a und 4b aufgedruckt sind, mit Ausnahm· der gedruckten Elektrode 21b, die sioh zur Mitte der Grundplatte 12 erstreckt. Diese Elektrode 21d ist besonders in dem Falle wo das piezoelektrische Element 9' eine Elektrode τοη kleiner Größe in der Mitte des piezoelektrischen Körpers aufgeschichtet hat, um die Kapazität zu vergrößern, von Vorteil.

Zunächst wird die Verbindung der Elektroden auf der Grundplatte 12 mit den Kontaktbeinen beschrieben. Wenn, entsprechend Fig. 1Θ, das piezoelektrische Element 9* auf der ersten Oberfläche der Grundplatte 12 über der Gummiplatte 13 angebracht ist,

- 18 -

830027/0861

iat die erate Elektrode i6a» dea Elemente 9¹ über die Gummiplatte 13 ait der gedruckten Elektrode 21b verbunden, die wiederum mit dem Kontaktbein 3 verbunden iat, während die ■weite Elektrode I6b* über die Verbindungselektrode I6e*, die Zuaat«elektrode I6d* und die Gummiplatte 13 «it der gedruokten Elektrode 21a verbunden iat, welche wiederum mit dem Kontaktbein 2 verbunden iat. In gleioher Weise iat, wenn daa piezoelektriaohe Element 10* auf der zweiten Oberfläche der Grundplatte 12 über der Gumaiplatte 13 angebracht iat, die erste Elektrode 16a¹ des Elemente 10' mit dem Kontaktbein 5 verbunden, während die zweite Elektrode 16b¹ des Elements 10* mit dem Kontaktbein 4 verbunden ist. Ein Schaltbild der oben beschriebenen Anordnung zeigt Fig. 20a.

Wenn aber die Kontaktbeine 3 und 5 entweder innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 1 miteinander verbunden sind, bildet die piezoelektrische Vorrichtung S2 einen Siebkettensohaltkreis, wie Fig. 20b zeigt. Im Falle, daß der Leitersohaltkreis durch eine Interne Verbindung gebildet wird, ist die gedruckte Elektrode 21d mit der gedruckten Elektrode 21b statt dem Kontaktbein 3 verbunden und die gedruckte Elektrode 21ο mit dem Kontaktbein 3 zusätzlich zum Kontaktbein 4.

Sie Fig. 21 bis 23b zeigen eine weitere Ausführungsform S3 der oben beschriebenen piezoelektrieehen Vorrichtung D1.

- 19 -

030027/0841

In Fig. 21 enthält die piezoelektrische Vorrichtung S3 ein Drei-Elektroden-Piezoeleaent 9 t das in der oberen Kammer in gleioher Weise vie oben beschrieben abgestützt ist, und enthält svei Chips mit Kondensatoren 24 und 25 anstelle des piezoelektrischen Elemente 10 in der unteren Kammer. Ser Kondensator 24 ist von rechteckiger Form und seine Kontakte 24a und 24b sind an den gegenüberliegenden Enden vorgesehen. Ser Kondensator 25 hat den gleichen Aufbau vie der Kondensator 24 und hat Kontakte 25a und 25b an gegenüberliegenden Enden, vie Fig. 23 am besten seigt. Sas Muster der gedruckten Elektroden auf der Grundplatte 12 ist in Fig. 24a und 24b gezeigt.

Sie Grundplatte 12 hat svei gedruokte Elektroden 22a und 22b auf ihrer ersten Oberfläche, vie Fig. 24a seigt, und drei gedruokte Elektroden 22o, 22d und 22e auf der sveiten Oberfläche, vie Fig. 24b seigt. Sie Lage, in der sioh die Kondensatoren und 25 befinden, ist durch eine strichpunktierte Linie gezeigt. Sie Kondensatoren 24 und 25 sind mit Hilfe eines leitfähigen Klebemittels oder duroh Anlöten an ihrem jeveiligen Plats angebraoht, um die Kontakte 24b und 25b mit der gedruckten Elektrode 22c auf der Grundplatte 12 su verbinden, und um die Kontakte 24a und 25b mit der gedruckten Elektrode 22e bzv. 22d su verbinden.

Sa die Grundplatte 12 fünf aufgedruckte Elektroden hat, veist das Gehäuse 1 fünf Kontaktbeine auf. Sie svei Kontaktbeine 2 und ragen auf der einen Seite des Gehäuses 1 hervor und sind mit den gedruckten Elektroden 22a bsv. 22b verbunden. Sie restliohen drei

030027/0"83Pr

Kontaktbeine 4t 26 und 5 ragen aua der entgegengeaetiten Seite dee Gehäueea 1 hervor und aind Bit den gedruckten Elektroden 22e, 22d bzw. 22c verbunden.

Ib folgenden wird die Verbindung εwischen den Elektroden auf der Grundplatte 12 und den Eontaktbeinen beschrieben. Sie Fig. 23 ist, wenn daa Zwei-Elektroden-Piezoeleaent 9¹ auf der eraten Oberfläche der Grundplatte 12 über der Gummiplatte 13 angebracht ist, die «rate Elektrode I6a⁽ des Elenente 9· über die Gummiplatt· 13 alt der gedruckten Elektrode 22a verbunden, weiche wiederum alt des Kontaktbein 2 verbunden ist, während die zweite Elektrode I6b^f Über die Terbindungaelektrode I6e·, die Zusatzelektrode I6d* und die GuBBiplatte 13 «it der gedruckten Elektrode 23b verbunden ist, welohe wiederum Bit dem Kontaktbein 3 verbunden ist. Venn die Kondensatoren 24 und 25 in der oben beachriebenen Veiae an der Grundplatte 12 angebracht aind» iat der Kondensator 24 zwiaohen den Kontaktbeinen 4 und 5 angebracht, während der Kondensator 23 zwiaohen den Kontaktbeinen 26 und 5 verbunden ist. La in der unteren Kammer kein piezoelektrisches Eleaent eingebaut iat, besteht der untere Deokel 8¹ aus einer ebenen quadratischen Platte. Sin Schaltbild der obigen Ausftthrungsfoni zeigt Fig. 25a.

Venn die Kontaktbeine 3 und 26 miteinander verbunden sind, und gleichzeitig die Kontaktbeine 2 und 4t i>t, wie Fig. 25b zeigt, ein Teil eines Sfldkkopplungsaohaltkreiaea zur Benutzung in eines

- 21 -

030027/0841

Oasillator hargeatallt. Dieaa Verbindungen können entweder innerhalb oder außerhalb dea Gehäuaea 1 hergeatellt verden. Zum Erlangen dea Schaltkreisee von Fig. 25b iat ea möglioh, daa Nuater der gedruckten Elektroden ao anzuordnen, daß die Elektroden 24a und 25a der Kondenaatoren 24 bzw. 25 mit den Elektroden I6a* und i6b* dea piezoelektrischen Element· 9¹ im Gehäuse verbunden aind, während die anderen Elektroden 24b und 25b miteinander und wiederum mit dem Kontaktbein 5 verbunden aind. In dieaem Falle iat ea nioht nötig« die Kontaktbeine 4 und 26 vorzugehen, und bevorzugt aollte daa Kontaktbein 5 gabelförmig aein. Ea iat unnötig su aagen, daß auoh andere Anordnungen möglich aind.

Auch wenn die oben beaohriebenen Auführungaformen auf den Fall gerichtet waren, daß daa Gehäuae 1 nur ein oder svei piesoelektriaohe Elemente enthält, iat ea möglich, mehr piesoelektriaohe Elemente einzubauen. In dieaem Falle ist ea vorteilhaft, die Grundplatte su vergrößern und die zusätzlichen piezoelektri-•ehen Elemente neben den eohon eingebauten auf der Grundplatte ansuordnen. Ferner kann die Betriebafrequen· der piesoelektriaohen

Elemente voneinander verachieden aein. Z.B. kann daa eine bei

455 KHs arbeiten, während ein ander·· piesoelektriaohea Element bei 10,7 MHs arbeitet. Die Form der piesoelektriaohen Elemente· kann eine andere ala ein Quadrat «ein, wie s.B. ein Kreia.

- 22 -

090027/0841

Zudem kann die Grandplatt· βο gestaltet sein, daß ei· •in Chip «in·· integrierten Schaltkreises trägt, der mit dem piezoelektrischen Element innerhalb des Gehäuses 1 verbunden sein kann und die Eontaktbeine können nur auf einer Seite des Gehäuses in einer Reihe liegen, um eine Single-in-line-Paokung statt einer Dual-in-line-Packung au bilden.

Sa die piezoelektrisch· Vorrichtung der oben beschriebenen AusfUhrungsform in kompakter Bauweise ausgeführt werden kann mit einer äußeren Erscheinungsform ähnlich der herkömmlichen Packung oder Blockung τοη integrierten Sohaltkreiaelementen, kann die piezoelektrische Vorrichtung in der oben beschriebenen Ausführungsfora mit Hilfe einer herkömmlichen Einbauvorrichtung automatisch auf einem Substrat oder einer gedruckten Grundplatte eingebaut werden.

Oie Fig. 26 bis 31 zeigen Eerstellungssohritte zur Produktion einer Anzahl von piezoelektrischen Vorrichtungen, speziell der Vorrichtung B1.

Als erstes wird ein Streifen 12' aus nicht leitfähig« Material mit einer Vielzahl von öffnungen 12e* in vorbestimmtem Abstand entlang der Längsrichtung versehen.und zwei längliohe Elektroden 20a¹ und 20b* werden auf der einen Oberfläche auf je einer Seite Jeder öffnung 12·· aufgeschichtet, wobei jeweils

- 23 -

030027/0841

ein Ende an der unteren Seitenkante de· Streifens und da· andere Ende an einem Punkt nahe der oberen Seitenkant· de· Streifen· liegt, vie Fig. 26 zeigt. Entsprechende längliohe Elektroden werden auf der anderen Seite de· Streifen· 12· aufgeaohlehtet, wobei aber da· eine Ende an der oberen Seitenkant· endet, während da· andere Ende an eines Funkt nahe der unteren Seitenkante endet.

Entsprechend Fig. 27 wird ein kaaafuraiger setallisoher Streifen 30 nit einer Tielsahl von Vorsprüngen, die τοη eines

Bmpfteil eich erstrecken, auf den Streifen 12' aufgebraoht,

■o daß da· freie Ende Jede· Vorsprung· jeweils auf den Elektroden 20*' und 20b* angelötet wird. In gleioher Weise wird ein anderer kaeafönaiger Metallstreifen 31 sur Verbindung der freien Enden der Vorsprung* auf die auf der anderen Seite des Streifens 12* aufgesohiohteten Elektroden aufgebraoht.

Entsprechend Fig. 28 wird ein oberer Teil des Rahmen· 6 aufgebracht, us jeweils einen Teil einsusohliefien, der eine öffnung und aufgedruckte Elektroden auf jeder Seite dieser öffnung enthllt·

Sanaoh wird eine Gummiplatte quer über die beiden Elektroden gelegt, wie Flg. 29 seigt, und dann ein piesoelektrisohes Element, wie Fig. 30 selgt. Als nftchstes wird das Seokelteil aufgeklebt, um die obere Sauer absusohllefira.

- 24 030027/0841

Sann wird der Kondensator 11 in Jeder Öffnung 12β· eingefügt und die gleiohen wie die oben beschriebenen Sohritte vorgenommen, tut die untere Kammer zu bilden. Nachdem alle Teile zusammengefügt sind, werden die Rumpfteile der kammförmigen Netallplatte 30 und 51 abgeaohnitten, um die Kontaktbeine su bilden» und der Streifen 12' wird an den Endkanten des Rahmen· abgeaohnitten, um einseine piezoelektrische Vorrichtungen su bilden.

In den Fig. 32a bis 32c ist eine piezoelektrische Vorrichtung D4 gezeigt, die eine zweite erfindungsgemäBe luaftthrungaform ist.

Die piezoelektrische Vorrichtung D4 enthält ein Gehäuse 4o, ein

Zwei-Slektroden-Piesoelement 41 in Soheibenform und swei Kontaktteile 42 und 43 aus leitfähigem Material. See Kontaktteil 42 ist aus einer quadratischen Metallplatte gemaoht, die einen Vorsprung 42a in ihrer Mitte und ein Kontaktbein 42b aufweist, das sioh von der einen Seite der Platte naoh unten eratreekt. In gleicher Weise hat das Kontaktteil 43 einen Vorsprung 43a und ein Kontaktbein 45b. Bas piezoelektrische Element 41 enthält einen scheibenförmigen Körper 44, eine erste Elektrode 45«, die auf der ersten flaohen Oberfliehe des Körpers 44 mit Ausnahme eines Randteiles auagesohiohtet 1st, eine zweite Elektrode 43b, die auf der gesamten zweiten Oberfläche dea Körpers 44 aufgesohiohtet ist, eine zusätzliche Elektrode 45o, die auf dem ausgesparten Randteil der ersten Oberfläche isoliert von der ersten Elektrode aufgeaohiohtet ist und eine Verbindungselektrode 45d, die auf der Seite des

2$ Körpers 44 zur Verbindung der zweiten Elektrode 45b und mit Zuaats-

- 25 -

030027/0841

■ ft

elektrode 45c aufgeschichtet ist. Eb ist vorteilhaft, eine Nut in der Seite des Körpers 44 in axialer Richtung auszubilden, um die Verbindungselektrode darin aufzuschichten.

Es soll angemerkt werden, daß auch diese Zusatzelektrode den Störmode in der oben beschriebenen Weise unterdrückt.

Wenn das piezoelektrische Element 41 und die Eontaktteile 42 und 45 in das Gehäuse 40 eingebaut sind, ragen die Kontaktbeine 42a und 43a zur äußeren Kontaktierung aus dem Gehäuse 40 heraus, und das piezoelektrische Element 41 ist zwischen den Vorsprüngen 42a und 43a in seiner Mitte, wo die Knotenpunkte der Schwingung liegen, gehalten. Venn ein spezielles Signal zwischen den Kontaktbeinen 42a und 43a angelegt wird, kann das piezo· elektrische Element 41 ohne Behinderung frei schwingen.

Die Fig. 33a bis 35c zeigen eine piezoelektrische Vorrichtung D5, die eine Modifikation der Vorrichtung £4 let. Sie piezoelektrische Vorrichtung D5 enthält ein Gehäuse 40, ein Drei-Elektroden-Piezoelement 46 in Scheibenform, und drei Kontaktteile 47* 48 und 49, die aus leitendem Material aind. Das piezoelektrische Element 46 enthält einen scheibenförmigen piezoelektrischen Körper 50, eine erste Elektrode 51a, die Im Mittelteil einer ersten Oberfläche des Körpers 50 aufgeschichtet ist, eine zweite Elektrode 51b, die auf dem Randteil der ersten

- 26 -

030027/0841

Oberfläohe unter Aussparung eines Randteiles aufgeschichtet 1st, eine dritte Elektrode 51c, die auf der gesamten anderen Oberfläohe (»weiten Oberfläohe) des Körpers 50 aufgeschichtet ist, eine Zusatzelektrode 51d , die auf dem ausgesparten Randteil der ersten Oberfläche isoliert von der ersten und zweiten Elektrode 51a und 51b aufgeschichtet ist, und eine Verbindungselektrode 51·, die auf der Seite des Körpers 50 zur Verbindung der dritten Elektrode 51 ο und der Zusatzelektrode 51d aufgesohichtet ist. Sie Verbindungselektrode 51« ist in einer Nut im Körper 50 untergebracht.

Bas Anschlußteil 47 aus einer quadratischen Metallplatte hat einen Vorsprung 47a in seiner Mitte und ein Kontaktbein 47b. Das Anschlußteil 48 weist eine quadratische Platte mit einem Vorsprung 48a in ihrer Mitte und einem Kontaktbein 48b auf, das sich von einer Seite der quadratischen Platte aus erstreckt. Das Anschluflteil 49 hat zwei parallele Arme 49a und 49b und ein Kontaktbein 49o, die in Form eines F angeordnet sind. Die Arme 49a und 49b sind bogenförmig gebogen.

Wenn das Piezoelement 46 und die Anschlufiteile 47, 48 und 49 im Gehäuse 40 eingebaut sind, ragen die Kontaktbeine 47a, 48a und 49a aus dem Gehäuse 40 heraus und das Piezoelemente 46 ist zwischen den Vorsprüngen 47a und 48a in seiner Mitte, wo die

- 27 -

030027/0841

Sohwingungsknotenpunkte liegen, gehalten. Sie bogenförmigen Arne 49a und 49b Bind in Kontakt mit der »weiten Elektrode Da das Piezoelement dieser Ausführungsfora einen größeren Durchmesser hat als das oben beschriebene Piezoelement 41, sind die Teile, wo die zweite Elektrode 51b in Eontakt «it den Arsen 49a und 49b liegen, die Sohwingungsknotenpunkte. Diese Eigenschaft wird Ib folgenden im Detail erläutert.

Im Falle von Fig. 34a und 34b, wo das piezoelektrische Element eine quadratische Form hat, liegen die Knotenpunkte der Schwingung in der Mitte des Elemente und ebenso in der Mitte jeder Seite. Mit anderen Worten, das quadratische piezoelektrische Element hat fünf Vibrationsknotenpunkte. Deshalb kann das Piezoelement, solange es in seinen Knotenpunkten gehalten ist, frei, ohne Behinderung schwingen.

Im Falle, von Fig. 35a und 35b, wo das piesoelektrisohe Element kreisförmige Form hat, mit einer Grundfrequenz, die als Zentralfrequenz angenommen wird, liegt der Sohwingungsknotenpunkt nur in der Mitte des Elements. Deshalb kann dieser Typ von piezoelektrischem Element nur in seiner Mitte gehaltert werden. Venn aber die dritte harmonisohe Oberschwingung als Zentralfrequenz angenommen wird, und der Durchmesser auf das Dreifaohe vergrößert wird, erscheinen die Vibrationsknotenpunkte aufler in der Mitte an vier verschiedenen Punkten, die 1/3D (D » Durchmesser des groß-

- 28 -

030027/0841

-Ö ·

formatigen piezoelektrischen Elements) vom Hittelpunkt des Elements entfernt und jeweils rechtwinklig vom Mittelpunkt entfernt. Diese vier Funkte liegen in der zweiten bzw. Randelektrode. Deshalb kann, wenn ein kreisförmiges piezoelektrisohes Element vom Drei-Elektroden-Typ in die Vorrichtung eingebaut ist, die Bandelektrode mit Anschlußteilen in solchen Knotenpunkten in Kontakt gehalten werden, um so den elektrischen Kontakt zu gewährleisten und freie Schwingung des Elements zu erlauben. In einer solchen Ausführungsform ist es aber unvermeidlieh, daß die Torrichtung eine Größe bekommt, wie sie Fig. 33a bis 33c zeigt. Ton diesem Gesichtspunkt ist es vorteilhaft, ein flexibles Material zu verwenden, das die Elektroden auf dem Fiezoelement mit den jeweiligen Kontaktteilen elektrisch verbindet, und gleichzeitig die Tibration absorbiert, um ein freies Schwingen des Elements zu bewirken, so daß kleinformatige Piezoelemente auch für den Drei-Elektroden-Typ verwendet werden können.

Zu diesem Zweck wird eine biegsame Platte von isotroper, anisotroper oder druckabhängiger Leitfähigkeit zwischen das piezoelektrische Element und das zugehörige Ansohlußteil eingebaut. Die isotrop leitfähige biegsame Platte ist eine elastische Platte, die Teilchen aus elektrisch leitfähigem Material enthält, die willkürlich angeordnet sind, um eine elektrische Leitfähigkeit in allen Richtungen zu bewirken, wie in einem Metallblech. Die

biegsame
anisotrop leitfähige/Platte ist eine elastisohe Platte_;die elek-

- 29 -

030027/0841

Vf

trieoh leitfähige Teilchen enthält, die in einer vorbestimmten Richtung in Richtung der Dioke angeordnet sind, um eine elektrieohe Leitfähigkeit nur in der Dickenriohtung zu erlauben. Daβ durckabhängig leitfähige Plättchen ist eine elastische Platte die eine elektrische Leitfähigkeit in der Richtung ihrer Dicke an dem Punkt aufbaut, wo ein vorbeetimntter oder höherer Druok aufgebracht wird. Sa diese drei Plattentypen im Stand der Technik bekannt sind, wird eine weitere Beschreibung übergängen.

Die isotrop leitfähige Platte ist speaiell geeignet, wenn nur eine einsige Verbindung zwischen einer Oberfläche des Piezoelements und dem entsprechenden Anschlufiteil erforderlioh ist, wie E.B. in der Vorrichtung D6 ron Fig. 38a bis 38c. Die anisotrop oder die druckabhängig leitfähige Platte ist nicht nur geeeignet für Einzelverbindungen wie oben beschrieben, sondern auoh für swei oder mehr Verbindungen die zwischen einer Oberfläche des piezoelektrischen Elemente und den zugehörigen Aneohlußteilen erforderlich ist, wie z.B. in der Vorrichtung D7 von Flg. 40a bis 40c. Da das anisotrop und das druckabhängig leitflhige Plättchen die gleichen Eigenschaften haben, werden sie im allgemeinen als "riohtungsabhängig leitfähige biegsame Platte" bezeichnet. In einer bevorzugten Aueführungefora wird die Gummiplatte mit anisotropen Leitungseigensohaften benutzt, auoh wenn andere Typen benutzt werden können. Es soll bemerkt werden, daß der Ausdruck "Gummiplatte", der hier benutzt wird, eine Gummiplatte

- 30 -

030027/0841

V?

■eint, die anisotrope Leitungseigensohaften hat.

Da die Gummiplatte das Piezoelement an anderen Punkten als den Schwingungeknotenpunkten abstützen kann, d.h. dort vo das Element sohwingt, ist es möglioh die Abmessungen τοη drei Elektroden-Piezoelementen klein zu halten.

Zusätzlioh zum oben genannten hat der Einbau der Guniplatte den Vorteil, daß die Resonanzfrequenz und der Widerstand des Piezoelenents stabil wird unabhängig tob Druck, der sua Abstützen auf das Element aufgebracht wird.

Die Fig. 37a bis 37o zeigen Viderstandskurren und Resonanzfrequenzkurven in Abhängigkeit tob Abstützdruck. Fig. 37s. zeigt eine Viderstandskurve R1 und eine Resonanzfrequenzkurve fr die Ban erhält, wenn ein Zwei-Elektroden-Piezoelement zwischen zwei Vorsprängen in der Mitte des Elements, wo der Vibrationsknotenpunkt liegt, gehalten ist. Fig. 37b zeigt die gleiohen Kurven R1 und fr, die man erhält, wenn das Zwei-Elektroden-Piezoeleaent zwisohen eines Vorsprung und einer ebenen AnschluBplatte gehalten ist, wobei der Vorsprung am Vibrationsknotenpunkt aufliegt, während die ebene Platte auf der gesamten Oberfläche liegt. Fig. 37c zeigt die gleiohen Kurven R1 und fr, die man erhält, wenn das Zwei-Blektroden-Piezoelement zwisohen einem Vorsprung und einer Gummiplatte gehalten ist. In dieses Fall liegt die Gummiplatte über

- 31 -

030027/0841

einer ebenen Ansohlufiplatte. VIe aus den drei Karren «u sehen 1st, selgen der Wideretand R1 und die Reaonanzfrequenz fr ein stabile· Verhalten, wenn die Gummiplatte eingebaut wird, luoh wenn die obigen Karren erhalten wurden unter Verwendung eines Zwei-Elektroden-Piezoelemente, erhält man ein Ihnliohe· Ergebnis, wenn ein Drei-Elektroden-Piezoelement eingebaut wird. Deshalb iat ea_f wenn eine Gummiplatte verwendet wird, nicht nötig, den Abatütsdruck su berttokaiohtigen.

Die Fig. 38a bis 38c zeigen eine piezoelektrische Vor-

riohtung D6. Die Vorrichtung D6 enthält ein Gehäuse 40, das

41
Zwei-Elektroden-PiezoeleHent, eine Gummiplatt· 55 und swei insehluBteile 56 und 37, von denen das AnsohluBteil 56 aus einer Metallplatte mit einem Vorsprung 36a und einem Kontaktbein 56b gemacht ist, während das Ansohlußteil 57 sua einer ebenen Metallplatte mit einem Kontaktbein 57· gebaut ist.

Im folgenden wird die Art beschrieben, in der die Bauteile

so Im Gehäuse eingebaut aind. Die Gummiplatte 55 wird! über die erste Oberfläche des piezoelektrischen Elements 4I gelegt, auf dem die Zusatselektrode 45o aufgeaohiohtet iat, daß die Gummiplatte nur in Kontakt mit der ersten Elektrode 45a gehalten wird. Entsprechend wird, wenn das Ansehlufiteil 57 über die Gummiplatte 55 gelegt wird, die erste Elektrode über die Gummiplatte 55 alt dem AnsohluBteil verbunden, während die Zusatselektrode 45c offengelassen wird.

- 32 -

Θ30027/0841

Sas zweite Ansohlußteil 56 wird auf die zweite Oberfläche des Piezoelements 41 gelegt, so daß der Vorsprung 56a in Kontakt mit der zweiten Elektrode gehalten ist.

Statt aus einer ebenen Metallplatte, kann das Ansohlußteil 57 aus einer Platte aus nioht leitfähigem Material gebildet sein, wie Fig. 39a und 39b zeigen. In diesem Falle ist die Platte mit einer aufgedruckten Elektrode 57c versehen, während ein Kontaktbein 57a auf die gedruckte Elektrode 57c aufgelötet wird.

Sie Fig. 40a bis 40c zeigen die piezoelektrische Vorrichtung S7. Sie Vorrichtung S7 enthält ein Gehäuse 40, das Srei-Elektroden-Piezoelement 56, die Gummiplatte 55 und drei AnsohluBteile 58, und 60. Sas Ansohlußteil 58 besteht aus einer Metallplatte mit einem Vorsprung 58a und einem Kontaktbein 58b. Sas AnsohluBteil 59 besteht aus einer Metallplatte mit einem Kontaktbein 59a und das AnsohluBteil 60 besteht aus einer Metallplatte mit zwei Armen 60a und 60b und einem Kontaktbein 60c, die in Form eines F angeordnet sind.

Beim Zusammenbau der Teile wird die Gummiplatte 55 über die erste Oberfläche des piezoelektrischen Elements 46 so gelegt, daß die Gummiplatte Mittelelektrode 51a und Randelektrode 51b ttberdeokt. Sas zweite Anschlußteil 59 wird so angebracht, daß sein aattenteil die Mittelelektrode 51a und die Gummiplatte 55 über-

- 33 030027/0841

deokt, während das dritte Ansohlußteil 60 so angeordnet wird, daß seine Arme 60a und 60b über die Gummiplatte 55 die Bandelektrode 51b überdecken. Sas zweite Anschlufiteil 58 wird so auf die zweite Oberfläche des piezoelektrischen Elements 46 gelegt, daß der Vorsprung 58a in Eontakt mit der dritten Elektrode 51c gehalten ist.

aus
Anstelle/einer Metallplatte können die Ansohlußteile 59

und 60 aus einer Platte aus nioht leitendem Material bestehen,. wie Fig. 41a und 41b zeigt. In diesem Falle ist die Platte mit aufgedruckten Elektroden 60d und 59b in einer Musteranordnung, ähnlich der Anordnung des Anschlußteils 59 und der zwei Arme 60a und 60b, versehen*

Es soll hier bemerkt werden, daß die Zentralfrequenz der Vorrichtungen S6 und S7 gleich ihrer Grundfrequenz gewählt ist.

Sa das piezoelektrische Element die Zusatzelektrode aufweist, wird der Störmode vermieden.

Sa ferner die Gummiplatte 55 in den Vorrichtungen S6 und S7 verwendet wird, ist es nicht notwendig, den Abstützdruok des Piezoelements zu berücksichtigen.

Im folgenden wird eine piezoelektrische Vorrichtung beschrieben, die zwei Gummiplatten je einer auf jeder Seite des Piezoelements, aufweist.

- 34 -

G30027/Q8A1

Fig. 42a bis 42c zeigen die piezoelektrische Vorrichtung D8. Sie Vorrichtung D8 hat einen ähnlichen Aufbau vie die Vorrichtung D6 γόη Fig. 38a bis 38c, ist aber mit einer weiteren Gummiplatte 61 versehen, die auf der zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Elements 41 angebracht ist. Ba das piezoelektrische Element duroh die Gummiplatten 55 und 61 sohwingfähig abgestützt ist, ist es nicht notwendig, einen Vorsprung auf dem Ansohlußteil 56 vorzusehen.

Fig. 43a bis 43o zeigen eine piezoelektrische Vorrichtung D9. Die Vorrichtung D9 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung D7 Ton Fig. 40a bis 40c, ist aber mit einer weiteren Gummiplatte 62 versehen, die auf der zweiten Oberfläohe des piezoelektrischen Elements 46 angebracht ist. Sa das piezoelektrische Element durch die Gummiplatten 55 und 62 schwingfähig abgestützt ist, ist es nioht notwendig, einen Vorsprung auf dem AnsohluBteil 58 vorzusehen.

Nun werden piezoelektrische Vorrichtungen beschrieben, die ihre Anechluflteile auf der ersten Oberfläohe des Piezoelements haben.

Fig. 44· his 440 zeigt eine piezoelektrische Vorrichtung DtO. Die Vorrichtung D10 enthält ein Gehäuse 40, ein Zwei-Elektroden-Piezoelement 41, eine Gummiplatte 55 und zwei AnsohluBteile 65 und 66. Das Anschlußteil 65 besteht aus einer Metallplatte mit

- 35 -

030027/0841

•inta Eontaktbein 65a, deren Anechlu£teil 66 aus einer Metallplatte Bit einem Kontaktbein 66a besteht.

Bein Zusammenbau der Teile wird die Gummiplatte 55 über die erste Oberfläche des piezoelektrischen Elements 41 ■< > g·- legt» daß die Gummiplatte die erste Elektrode 45a und ebenso die Zusatzelektrode 45o überdeckt. Das Ansohluflteil 45 wird über die Gummiplatte 55 an den Punkt gelegt, wo sioh die erste

Elektrode 45a unter der Gummiplatte 45 befindet, während das

wird AnschluSteil 66 dort auf die Gummiplatte 55 gelegt^ vo sioh die

Zuaatzelektrode 45o unter der Gummiplatte 55 befindet. Oa die

Gummiplatte anisotrop leitfähig ist, ist die erste Elektrode 45a nur mit dem AnechluBteil 45 verbunden, während die Zusatzelektrode 45c nur mit den AnsohluBteil 66 verbunden ist. Das Gehäuse 40 weist einen Vorsprung 40a auf, der sioh nach innen gegen die Mitte des piezoelektrischen Elements 41 erstreckt, so daß das Element 41 swisohen der Gummiplatte 55 und dem Vorsprung 40a gehalten werden kann.

j. 45a bis 45o zeigen die piezoelektrische Vorrichtung £11. Die Vorrichtung £11 enthält ein Gehäuse 40 mit einem Vorsprung 40a, ein Drei-Elektroden-Piezoelement 46, eine Gummiplatte 55 und drei AnsohluBteile 68, 69 und 70. Jedes der lnsohluBteile 68, $$ und 70 besteht aus einer Metallplatte mit Kontaktbeinen 68a, 69a bzw. 70a.

- 36 -

Θ30027/08Α1

Beia Zuaaaaenbau der Teile wird die Gumaiplatte 55 über dia erate Oberfläche dea Piezelementa 41 so gelegt, daß die Gumaiplatte die erate bzw. Mittelelektrode 51. die zweite oder Handelektrode 51b und die Zuaatzelektrode 51d überdeckt. Saa Ansohlußteil 68 wird auf die Gummiplatte 55 dort aufgelegt, wo die Handelektrode 51b unter der Guaaiplatte 55 liegt, daa Anschlußteil 69 dort, wo die Mittelelektrode 51a unter der Guaaiplatte 55 liegt, und daa Anaehlußteil 70 dort, wo die Zuaatzelektrode 51b unter der Gumaiplatte 55 liegt. Saa piezoelektriache Element 46 wird in aeiner Poaition gehalten zwiaohen dem Vorsprung 40a und der Guaaiplatte 55·

Ia folgenden werden yersohi«d«ne Modifikationen der piezo-•l«ktriaoh«n Vorrichtung S10 und S11 beaohreiben.

Pig. 46a bia 460 zeigt eine piezoelektriaohe Vorrichtung S12. Sie Vorrichtung S12 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung 010 1$ Ton Pig. 44a bia 440, iat aber alt einer weiteren Guaaiplatte 61 rereehen, die auf dar zweiten Oberfläche dea piezoelektriaohen Element· 41 angebracht iat. Sa daa piezoelektriache Element durch die Gummiplatten 55 und 61 aohwingfähig abgeatützt iat, ist ·■ nicht notwendig, Vorsprung· 40a la Gehäuae 40 vorzusehen.

Pig. 47a bia 470 zeigt die piezoelektriaohe Vorrichtung SI3. Sie Vorrichtung S13 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung S11 Ton Pig. 45a bia 45o, ist aber alt einer weiteren Gummiplatte 61 T«ra«h«n, die auf die zweite Oberfläche dea piezoelektriaehen

- 37 030027/0841

SK

Elemente 46 angebracht ist, um das Element 46 zwischen den zwei Gummiplatten 55 und 61 abzustützen.

Fig. 46a bie 48c zeigt eine piezoelektrische Vorrichtung SI 4. Sie Vorrichtung SI4 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung B10, ist aber mit einem Abstützteil 72 versehen , das einen Vorsprung 72a in seiner Mitte hat, um das Element 4I zwischen der Gummipia tte 55 und dem Vorsprung 72a abzustützen. In diesem Falle ist es nicht notwendig, einen Vorsprung 40a im Gehäuse 40 vorzusehen.

Fig. 49a bis 49c zeigt eine piezoelektrische Vorrichtung DI5. Sie Vorrichtung SI5 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung B11, ist aber mit einem Abstützten 72 mit einem Vorspung 72a versehen, um das Element 46 zwisohen der Gummiplatte 55 und dem Vorspung 72a abzustützen. Seshalb ist kein Vorsprung 40a im Gehäuse 40 vorgesehen.

Fig. 50a bis 5O0 zeigen eine piezoelektrische Vorrichtung SI6. Sie Vorrichtung SI6 hat einen ähnlichen Aufbau wie Vorrichtung S10 abgesehen von der Anordnung der Anschluflteile. Anstelle von zwei getrennten Anschlußteilen, hat die Vorrichtung SI6 eine AnsohluB-platte 74 aus nicht leitfähigem Material mit aufgedruckten Elektroden 74* und 74b, die in einem Muster ähnlich der Anordnung der AnsohluBteile 65 und 66 angeordnet sind. Sl* Eontaktbeine sind auf die aufgedruckten Elektroden angelötet.

030027/0841

Claims

Patentansprüche

1./ Piezoelektrisches Element aus einem piezoelektrischen Körper mit einer ersten und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche, und einer ersten und zweiten Elektrodenanordnung, die als Beschichtung auf der ersten bzw. zweiten Oberfläche aufgebracht sind , dadurch gekennzeichnet , daß die erste Elektrodenanordnung auf der ersten Oberfläche einen Randbereich freiläßt, daß eine Zusatzelektrode (i6d, I6d', 45c, 51d) auf dem ausgesparten Randteil der ersten Oberfläche isoliert von der ersten Elektrodenanordnung aufgebracht ist, und daß eine Verbindungselektrode (runner electrode) (i6e, 51 β) die zweite Elektrodenanordnung (16c, i6b, 45b, 51c) mit der Zusatzelektrode verbindet.

Ö30Ö27/0841

BANK DRESDNER BANK. HAMBURG. 4 030 448 (BLZ 200 800 00) - POSTSCHECK: HAMBURG 1476 07-200 (BLZ 200100 20) TELEGRAMM: SPECHTZIES

2. Piezoelektrisches Element naoh Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodenanordnung aus einer Elektrode (16a¹, 45a) besteht.

3. Piezoelektrisches Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodenanordnung eine Mittelelektrode (i6a, 51a), die auf dem mittleren Teil der ersten Oberfläche aufgeschichtet ist, und eine Randelektrode (16b, 51b), die auf dem Randteil der ersten Oberfläche aufgeschichtet ist, enthält, wobei die Mittelelektrode und die Randelektrode voneinander getrennt sind.

4. Piezoelektrisches Element nach Anspruch 1,2 oder 3 » dadurch gekennnzeichnet , daß die zweite Elektrodenanordnung aus einer Elektrode (I6c, 16b¹, 45h, 51c) besteht, die als Beschichtung über die ganze aweite Oberfläche aufgebracht ist.

5. Piezoelektrisches Element naoh Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungselektrode (i6e, 51·) auf der Seitenfläche des piezoelektrischen Körpers (15) aufgesohiohtet ist.

090027/0841

6. Piezoelektrisches Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß es eine Nut (15a) aufweist, die in der Seitenoberfläche des piezoelektrischen Körpers (15) zvisohen dem ausgesparten Randteil und der zweiten Oberfläche zur Aufnahme der Zusatzelektrode (I6e, 51«) ausgebildet ist.

7. Piezoelektrisches Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß er außerdem ein Loch (15b) aufweist, das im piezoelektrischen Grundkörper (15) ausgespart ist und sich zwischen dem Randteil (i6d) und der zweiten Oberfläche zur Aufnahme der Läuferelektrode (I6e), erstreckt.

Θ. Piezoelektrische Vorrichtung mit mindestens einem piezoelektrischen Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das piezoelektrische Element (9, 9¹» 10, 10', 41, 46) schwingfähig in einem Gehäuse (1, 40) gehalten ist mittels erster und zweiter Halterungsmittel, die jeweils an dem Gehäuse starr gehalten und mit der ersten bzw. zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Elements verbunden sind, und daß eine erste und zweite Anordnung von Anschlüssen (20-22, 42, 43, 47-49, 56-60, 62, 65-72, 75) mit je einem aus dem Gehäuse zur äußeren Kontaktierung herausgeführten Kontaktbein mit der ersten bzw. zweiten Elektrodenanordnung verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch θ , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrodenanordnung aus einer Elektrode (16b¹, 16c, 45b, 5I0) besteht.

- 3 030027/0841

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Anordnung von Anschlüssen aus einem Anschluß besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das zweite Halterungsmittel ein vorspringendes Teil (42a, 47a, 56a, 58a) aus elektrisch leitfähigem Material ist und sich von dem Anschluß der zweiten Anordnung aus erstreckt, wobei das vorspringede Teil in Kontakt gehalten wird mit einem Mittelteil der zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Elements, um die Elektrode der zweiten Anordnung mit dem Ansohlußteil der zweiten Anordnung zu verbinden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Halterungsmittel eine isotrop leitfähige biegsame Platte (61, 62) ist, die zwischen der Elektrode der zweiten Anordnung und dem Anschluß der zweiten Anordnung gehalten ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 , daduroh gekennzeichnet , daß das erste Halterungsmittel eine anisotrop leitfähige biegsame Platte (55) ist, die zwischen der Elektrode (45b, 510) der zweiten Anordnung und dem Ansohluß (66, 70) der zweiten Anordnung gehalten ist.

030027/0841

14· Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , daß das erste Halterungsmittel eine biegsame Platte (55) ist, deren Leitfähigkeit vom Druck abhängt, und die zwischen der Elektrode (45b, 51o) der zweiten Anordnung und dem Anschluß (66, 70) der zweiten Anordnung gehalten ist.

15* Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung von Elektroden aus einer Elektrode (i6a· 45a) besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15 * dadurch g e k e η η zeichnet, daß die erste Anordnung von Anschlüssen aus einem Anschluß (21b, 21d, 22a, 43, 57, 65) besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 ♦ dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung von Anschlüssen aus einer Platte (12) aus nicht leitendem Material mit aufgedrucktem Anschluß besteht, wobei das Eontaktbein (3t 5) auf dem aufgedrucktem Anschluß (21b, 21d) angelötet wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, daduroh gekennzeichnet , daß das erste Halterungsmittel ein vorspringendes Teil (43a) aus elektrisch leitfähigem Material ist und sich von dem Anschluß der ersten Anordnung aus erstreokt, wobei das vorspringende Teil in Eontakt gehalten wird mit einem Mittelteil der ersten Oberfläche des piezoelektrischen Elements, um die Elektrode (45a) der ersten Anordnung mit dem Ansohlußteil (43) der ersten Anordnung zu verbinden.

030027/0841

ίο

19· Vorrichtung nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, daß daβ erste Halterungsmittel eine isotrop leitfähige biegsame Platte (13, 14» 55) iet, die zwischen der Elektrode der ersten Anordnung und dem Anschluß der ersten An-Ordnung gehalten ist.

20. Vorrichtung naoh Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet , daß das erste Halterungsmittel eine anisotrop leitfähige biegsame Platte (13, 14» 55) iet, die zwischen der Elektrode der ersten Anordnung und dem Anschluß der ersten Anordnung gehalten ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halterungsmittel eine biegsame Platte (13, 14, 55) i"t, deren Leitfähigkeit vom Druck abhängt, und die zwischen der Elektrode der ersten Anordnung und dem An-

Schluß der ersten Anordnung gehalten ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß der ersten Anordnung gegenüber der einen Elektrode (i6a, 45a) der ersten Anordnung, und der eine Ansohluß der zweiten Anordnung gegenüber der Zusatzelektrode (i6d*, 45c) liegt, und daß das erste Halterungsmittel eine anisotrop leitfähige biegsame Platte (13, 14, 55) ist, die sowohl zwischen dem einen Anschluß der ersten Anordnung und der einen Elektrode der ersten Anordnung als auoh zwisohen dem Anschluß der zweiten Anordnung und der Zusatzelektrode gehalten ist.

Θ30027/0841

23. Vorrichtung nach Anspruch 22 , dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß der ersten Anordnung und der eine Anschluß der zweiten Anordnung aus einer Platte (12) aus nicht leitendem Material mit aufgedruckten Anschlüssen besteht, wobei die jeweiligen Eontaktbeine auf den aufgedruckten Anschlüssen angelötet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung von Elektroden eine Hittelelektrode (i6a, 52a), die auf dem mittleren Teil der ersten Oberfläche des Körpers (15) aufgeschichtet ist, und eine Randelektrode (16b, 51b) auf dem Randteil des piezoelektrischen Körpers (15) enthält, wobei die Mittelelektrode und die Randelektrode voneinander getrennt sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24 , dadurch g e k e η η zeichnet, daß die erste Anordnung von Anschlüssen aus einem ersten Anschluß besteht, der mit der Mittelelektrode (i6a, 51a)· und einem zweiten Anschluß, der mit der Randelektrode (i6b, 51b) verbunden ist.

26. Vorrichtung nach Anepruch 24, dadurch g e k e η η -

Belehnet, daß die erste Anordnung von Anschlüssen aus

einer Platte (12) aus nicht leitfähigem Material mit aufgedruckten Anschlüssen besteht, wobei die jeweiligen Kontaktbeine auf den aufgedruckten Anschlüssen (20) angelötet sind.

030027/0841

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 » dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halterungsmittel ein vorepingendes Teil (48a) aus elektrisch leitfähigem Material ist und eich Von dem ersten Ansohlußteil (48) aus erstreckt, wobei das vorstehende Teil des ersten Anschlusses in Kontakt mit dem Mittelteil der ersten Oberfläche des piezoelektrischen Elements gehalten ist, um die Mittelelektrode mit dem ersten Anschluß su verbinden, und wobei der zweite Anschluß mindestens einen bogenförmigen Arm (49a, 49b) zur Verbindung der Randelektrode mit dem zweiten An-Schluß hat.

28. Vorrichtung naoh Anspruch 25 , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halterungsmittel eine anisotrop leitfähige biegsame Platte (13, 14, 55) ist, die zwischen dem ersten Anschluß und der Mittelelektrode und ebenso zwischen dem zweiten Anschluß und der Randelektrode gehalten ist.

29. Vorrichtung naoh Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halterungsmittel eine biegsame Platte (13* 14» 55) let, deren Leitfähigkeit vom Druck abhängt, und die sowohl zwisohen dem ersten Ansohluß und der Mittelelektrode als auoh zwischen dem zweiten Anschluß und der Randelektrode gehalten ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 25 , dadurch gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Ansohluß jeweils gegen-

Θ30027/0841

über der Mittel- bzw. Randelektrode liegt, während der eine Anschluß der zweiten Anordnung gegenüber der Zusatzelektrode liegt, und daß das erste Halterungsmittel eine anisotrop leitfähige biegsame Platte (13, 14. 55) ist, die sowohl zwischen den ersten Anschluß und der Mittelelektrode (i6a, 51a) als auch zwischen dem zweiten Anschluß und der Randelektrode (i6b, 51b) als auch zwisohen der einen Elektrode der zweiten Anordnung und der Zusatzelektrode (i6d, 51d) gehalten ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 25 , dadurch g e k e η η zeichnet, daß der erste und zweite Anschluß und der eine Anschluß der zweiten Anordnung aus einer Platte (12) aus nioht leitfähigem Material mit aufgedruckten Anschlüssen bestehen, wobei jeweils die Eontaktbeine auf den aufgedruckten Anschlüssen angelötet sind.

32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22, 23, 30 oder 31 t daduroh gekennzeichnet , daß das zweite Halterungsmittel ein vorspringendes Teil (7a, 8a, 40a, 47a, 56a, 72a) ist, das sich von der Wandung des Gehäuses nach innen erstreckt.

33· Piezoelektrische Vorrichtung mit einem ersten piezoelektrisohem Element nach Anspruoh 1 , daduroh gekennzeichnet, daß sie eine Grundplatte (12) aus nioht leitendem Material, die im Gehäuse eingebaut ist, um es in zwei Kammern aufzuteilen, und die mit einer ersten Anordnung von aufgedruckten Elektroden (20, 21, 22)

Θ30027/08Α1

auf einer ersten, der ersten Kammer zugewendeten Oberfläche versehen ist, aufweist, daß sie eine erste Anordnung von Anschlüssen, die mit den auf der ersten Oberfläohe der Grundplatte aufgedruokten Elektroden verbunden sind und jeweils sum äußeren Kontaktieren aus dem Gehäuse herausragende Kontaktbeine haben, aufweisen, daß eine erste riohtungsabhängig leitfähige biegsame Platte (12) zwieohen der ersten Oberfläohe des piezoelektrischen Elements (9) und der ersten Oberfläohe der Grundplatte (12) so eingeschlossen ist, daß die aufgeschichteten Elektroden der ersten Anordnung und die Zusatzelektrode auf dem piezoelektrischen Körper durch die erste riohtungsabhängig leitfähige biegsame Platte den zugehörigen Elektroden auf der ersten Oberfläohe der Grundplatte gegenüberstehen, und daß ein erster Halterungsvorsprung (7a), der fest in der ersten Kammer des Gehäuses gehaltert ist, in Kontakt mit einem Mittelteil der zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Elemente zu dessen schwingfähigem Abstützen gehalten ist.

34. Vorrichtung naoh Anspruch 33 , daduroh gekennzeichnet, daß sie ferner ein zweites piezoelektrisches Element (1O) in der zweiten Kammer des Gehäuses aufweist, daß sie eine zweite Anordnung von auf einer zweiten Oberfläohe der Grundplatte, die zur zweiten Kammer weist, aufgedruokten Elektroden aufweist, daß sie eine zweite Anordnung von Anschlüssen, die mit den auf der zweiten Oberfläohe der Grundplatte aufgedruokten Elektroden verbunden sind und jeweils zum äußeren Kontaktieren aus dem

Gehäuse herausragende Kontaktbeine haben, aufweist, daß eine zweite

- 10 -

030027/0841

rlohtungsabhängig leitfähige biegsame Platte (14) zwischen der ersten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Elements und der zweiten Oberfläche der Grundplatte so eingeschlossen ist, daß die aufgeschichteten Elektroden der ersten Anordnung und die Zusatzelektrode auf dem zweiten piezoelektrischen Körper durch die zweite richtungsabhängig leitfähige biegsame Platte den zugehörigen, auf der zweiten Oberfläche der Grundplatte aufgedruckten Elektroden gegenüberstehen, und daß ein zweiter Halterungsvorsprung (Sa), der fest in der zweiten Kammer des Gehäuses gehaltert ist, in Kontakt mit eines Mittelteil der zweiten Oberfläche des zweiten piezoelektrischen Elements zu dessen schwingfhäigem Abstützen gehalten ist.

35. Vorrichtung naoh Anspruoh 34 , dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine öffnung (I2e) in ihrer Mitte aufweist, und daß ferner ein ersten Kondensator (11) in dieser öffnung angebracht und zwischen der ersten und der zweiten richtungsabhängig leitfähigen biegsamen Platte (13 und I4) gehalten ist.

36. Vorrichtung naoh Anspruch 33 , daduroh g e k β η η -

Belohnet, daß sie ferner eine zweite Anordnung ron aufgedruckten Elektroden (22c, 22d, 22e) auf der zur zweiten Kammer gerichteten zweiten Oberfläche der Grundplatte aufweist, daß sie eine zweite Anordnung von Anschlüssen, die mit den auf der zweiten Oberfläche der Grundplatte aufgedruckten Elektroden verbunden sind, und jeweils zum äußeren Kontaktieren aus dem Gehäuse herausragend· Kon-

030027/0"8*¹1-

295Ί88Β

taktbeine haben, aufweist, und daß eine elektrische Schaltkreisanordnung in der zweiten Kammer untergebracht und mit der zweiten Anordnung von Anschlüssen verbunden ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36 , daduroh g e k e η η -

zeichnet, daß die Schaltkreisanordnung zwei Kondensatoren (24, 25) enthält.

38. Verfahren zum Herstellen von piezoelektrischen Vorrichtungen, dadurch gekennzeichnet , daß es folgende Schritte aufweist t

a) Aufdrucken einer ersten Anordnung von Elektroden (20a* 20b¹) auf einer Oberfläche eines Streifens (12¹) aus nioht leitenden Material mit einer vorbestimmten Unterteilung zwischen den benachbarten zwei Anordnungen)

b) Aufdruoken einer zweiten Anordnung von Elektroden auf der anderen Oberfläche des Streifens mit einer vorbestimmten unterteilung zwischen den benachbarten zwei Anordnungen}

o) Anbringen von Eontaktbeinen an jeder der gedruckten Elektroden auf dem Streifen, wobei die Kontaktbeine am vom Streifen entfernten Ende miteinander durch eine längliche Platte (30, 31) verbunden sind|

- 12 -

B30027/08A1

d) Ausbilden eines ersten Rahmens (6) auf der einen Oberfläohe des Streifens zum Einschließen jeder ersten Elektrodenanordnung ι

e) Ausbilden eines zweiten Rahmens auf der anderen Ober-

fläche des Streifens zum Eineohließn jeder zveiten Elektrodenanordnung, wobei der erste und der zweite Rahmen einandergegenttbersteheni

f) Anbringen einer ersten richtungsabhängig leitfähigen biegsamen Platte (13) über jeder ersten Elektrodenanordnungi

g) Anbringen eines piesoelektrisehen Elements (9) über jeder ersten riohtungsabhängig leitfähigen biegsamen Plattet

h) Einschließen eines jeden ersten Rahmens durch das Aufbringen eines ersten Deckelteilt}

i) Anbringen einer zweiten richtungsabhängig leitfähigen biegsamen Platte (14) über jeder zweiten Elektrodenanordnungi

j) Anbringen eines piezoelektrischen Elements (1O) über jeder zweiten riohtungsabhängig leitfähigen biegsamen Platte}

030027/0841

Ic) Einschließen jedes der zweiten Rahmen durch Anbringen eines zweiten Deckelteile und

1) Abschneiden des Streifens (12·) und der länglichen Platten (30, 31) entlang der Seitenkanten jedes Rahmens um die einseinen piezoelektrischen Vorrichtungen zu schaffen.

39. Verfahren nach Anspruch 38, daduroh gekennzeichnet, daß es zusätzliche folgende Sohritte enthält: Ausbilden von öffnungen (Ι2β·) im Streifen mit der vorbestimmten Unterteilung (vor a)j Anbringen eines Kondensators (11) in jeder dieser öffnungen (zwischen h und i).

- 14 -

030027/0841