DE3245658A1

DE3245658A1 - Piezoelektrisches resonanzelement, verfahren zur herstellung desselben und piezoelektrische resonanzeinrichtung mit demselben

Info

Publication number: DE3245658A1
Application number: DE19823245658
Authority: DE
Inventors: Jiro Inoue
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1983-06-16
Also published as: DE3245658C2; US4431938A; GB2113461A; GB2113461B

Description

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Piezoelektrisches Resonanzelement, Verfahren, zur Herstellung desselben und piezoelektrische Resonanzeinrichtung mit demselben

Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Resonanzelement, eine piezoelektrische Resonanzeinrichtung, in der ein solches Element Verwendung findet, und auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Elements.

Allgemein weist ein piezoelektrisches Resonanzelement einen piezoelektrischen Hauptteil und Elektroden auf, die auf dem piezoelektrischen Hauptteil angeordnet sind, während die piezoelektrische Resonanzeinrichtung ein Gehäuse, in dem das piezoelektrische Resonanzelement untergebracht ist, und Anschlüsse aufweist, die für externe Verbindung mit den Elektroden verbunden sind.

Die piezoelektrische Resonanzeinrichtung wird z.B. in einem Filter zum Empfangen eines amplitudenmodulierten Radiosignals verwendet, der eine Mittelfrequenz von mehreren 100 KHz hat, wie z.B. 450 KHz. Die Anordnung eines Filters kann bei den bisher bekannten Filtern in drei Typen eingeteilt werden, die der Massenproduktion zugänglich sind.

Der erste Typ ist ein Filter vom Jaumann-Typ, der einen ZF (Zwischenfrequenz)-Transformator erfordert. Dieser Typ hat die Nachteile, daß (i) die Impedanzanpassung zwischen ZF-Transformator und piezoelektrischem Resonanzelement sehr schwierig ist, (ii) daß, da der Transformator Spulen enthält, die Induktanz stark variiert und. er daher weniger zuverlässig ist, und (iii) daß die Verwendung des

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Transformators zu einer beträchtlichen Größe und hohen Herstel·¹ lungskosten führt. Ein Beispiel eines Filters vom Jaumann-Ty£ ist in der Beschreibung der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Jikkosho) 47-40256 vom 6. Dezember 1972 beschrieben.

Der zweite Typ ist ein Filter vom Typ mit drei Anschlüssen, der die Form eines rechteckigen Plättchens hat und Expansionsschwingungen ausführt, oder der die Form eines kreisförmigen Plättchens hat und radiale Expansionsschwingungen ausführt. Der Filter vom Typ mit drei Anschlüssen hat die Nachteile, daß er (i) verhältnismäßig groß ist, insbesondere in dem Falle, in dem die dritte Oberschwingung des Filters mit kreisförmigem Plättchen verwendet wird, wobei die Größe des Filters mit kreisförmigem Plättchen beträchtlich sein würde, um Knotenpunkte zu erhalten, an denen der Filter in Form eines kreisförmigen Plättchens abgestützt werden könnte, und daß (ii) im Falle der rechteckigen Platte unerwünschte Schwingungsarten durch die Kantenschwingung erzeugt werden. Ein Beispiel des zweiten Typs ist in US-PS 4,360,754 beschrieben, die am 23. November 1982 für Isao Toyoshima et al veröffentlicht wurde.

Der dritte Typ ist ein Filter, der zwei längliche rechteckige Platten hat und in Längsrichtung mit Doppel-Mode (Doppelschwingungsart) schwingt, wobei die Schwingungsfrequenz der beiden Plättchen ein wenig verschieden ist. Dieser Filter hat die Nachteile, daß (i) es schwierig ist, die Schwingungsfrequenz jeder rechteckigen Platte und die Kopplung zwischen den beiden rechteckigen Platten einzustellen, daß (ii) sein Aufbau kompliziert ist und daß (iii) seine Herstellungskosten hoch sind. Ein Beispiel des dritten Typs

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ist in der Beschreibung der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Jikkosho) 56-19465 vom 8, Mai 1981 beschrieben.

Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuartigen Typ von piezoelektrischem Resonanzelement zu schaffen, der von den beschriebenen vorbekannten Typen völlig verschieden ist und verschiedene vorteilhafte Eigenschaften hat.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Typs von piezoelektrischer Resonanzeinrichtung, in der der neuartige Typ des piezoelektrischen Resonanzelementes Verwendung findet.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung des neuar- \ tigen Typs des piezoelektrischen Resonanzelementes.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Typs von piezoelektrischem Resonanzelement, bei dem unerwünschte Schwingungen bzw. Schwingungs-Modes unterdrückt sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Typs eines piezoelektrischen Resonanzelementes, das eine ausgezeichnete Impedanzcharakteristik hat.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Typs eines piezoelektrischen Resonanzelementes, das kompakte Abmessungen hat und kostengünstig hergestellt werden kann.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Typs einer piezoelektrischen Resonanzeinrichtung, in der das piezoelektrische Resonanzelement leicht und wirksam abgedichtet untergebracht werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das beschriebene Verfahren zur Herstellung des neuartigen Typs eines piezoelektrischen Resonanzelementes sehr gleichmäßig und regelmäßig zu machen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens der beschriebenen Art, das für Massenherstellung geeignet ist.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens der beschriebenen Art, das in einer automatischen Herstellungsanlage Anwendung finden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der vorteilhafte Ausführungsformen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1a in einer perspektivischen Ansicht ein

piezoelektrisches Resonanzelement gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1b in einer perspektivischen Ansicht ein

piezoelektrisches Resonanzelement gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 2 ein schematisches Schaltschema des piezo

elektrischen Resonanzelementes der Fig. 1a oder 1b;

Fig. 3 die Draufsicht einer Anzahl gesinterter

keramischer Plättchen/ die vertikal und horizontal in einer Ebene ausgerichtet sind;

Fig. 4 die schematische Ansicht der Art und Weise,

w.ie die keramischen Platten durch eine Säge zum Zerteilen von Substraten für elektrische Elemente getrennt bzw. bearbeitet werden;

Fig. 5 in Draufsicht eine Basis zum Abstützen

des piezoelektrischen Resonanzelementes und der damit verbundenen Teile;

Fig, 6 eine Vorderansicht der Basis mit teilweise

entfernten Teilen, gesehen in Richtung VI der Fig. 5;

Fig. 7 in einer Seitenansicht die Basis mit teil

weise entfernten Teilen, gesehen aus der Richtung VII der Fig. 5;

Fig. 8 in Draufsicht Anschlüsse;

Fig. 9 in Draufsicht ein blattförmiges biegsames

anisotropes Leiterelement;

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Fig. 10 in Draufsicht den Masseanschluß;

Fig. 11 in Draufsicht den Masseanschluß, gesehen

in der Richtung XI von Fig. 10;

Fig. 12 in Seitenansicht den Masseanschluß, gesehen

in Richtung XII von Fig. 10;

Fig. 13 in Draufsicht ein Gehäuse;

Fig. 14 in Seitenansicht das Gehäuse, gesehen in

der Richtung XIV von Fig. 13;

Fig. 15 in Vorderansicht das Gehäuse, gesehen in

Richtung XV der Fig. 13;

Fig. 16 im Querschnitt eine Explosionsansicht einer

erfindungsgeitiäßen piezoelektrischen Resonanzeinrichtung ;

Fig. 17 in Draufsicht von oben eine erfindungs

gemäße piezoelektrische Resonanzeinrichtung;

Fig. 18 eine Querschnittsansicht entlang der Linie

XVIII-XVIII von Fig. 17;

Fig. 19 in einer Ansicht von unten mit teilweise

entfernten Teilen die piezoelektrische Resonanzeinrichtung, gesehen in der Richtung XIX von Fig. 17;

Fig. 20 in schematischer Darstellung eine Abwandlung

des Masseanschlusses;

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Fig. 21 bis 24 grafische Darstellungen einer Trenncharakteristik; und

Fig. 25 eine grafische Darstellung einer Dämpfungs-

charakteristik.

Wie in Fig. 1a gezeigt ist, weist ein piezoelektrisches Resonanzelement 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein piezoelektrisches keramisches Plättchen 2 auf, das eine längliche rechteckige Form mit der Länge L hat. Eine obere größere Oberfläche des piezoelektrischen keramischen Plättchens 2 weist eine geradlinige Nut 3 auf, die sich in Längsrichtung erstreckt und die obere Oberfläche in zwei hervorstehende Felder einteilt. Die obere größere Oberfläche des Plättchens 2 ist weiterhin mit Nuten 4 und versehen, von denen jede die Nut 3 schneidet und in einem Abstand von ein Drittel L vom Mittelpunkt der oberen grösseren Oberfläche des Plättchens 2 angeordnet ist. Die Nuten 4 und 5 haben daher einen Abstand von zwei Drittel L. Durch die Nuten 3,4 und 5 wird daher die größere Oberfläche des Plättchens in sechs Felder aufgeteilt, auf denen Elektroden 6,7,8,9,10 und 11 aufgebracht sind. Auf der gesamten unteren größeren Oberfläche des piezoelektrischen keramischen Plättchens ist eine Elektrode 12 aufgebracht.

Beispielsweise hat das piezoelektrische keramische Plättchen 2 eine Länge L von ungefähr 4,05 mm, eine Breite von 0,6 mm und eine Dicke von 0,3 mm. Weiter hat die Nut 3 eine Tiefe von 0,15 mm und eine Breite von 0,15 mm. Jede der Nuten 4 und 5 hat beliebige Größe, die ausreicht.

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die Elektroden 8,9,10 und 11 elektrisch von den Elektroden 6 und 7 zu trennen. Die Elektroden 8,9,10 und 11 sind nur vorgesehen, um ein elektrisches Potential in Richtung der Dicke des Plättchens zwischen den oberen und unteren grösseren Oberflächen des Plättchens 2 während des Herstellungsschritts des piezoelektrischen Resonanzelementes 1 anzulegen, um so das Plättchen 2 zu polarisieren. Sie werden beim Betrieb nicht verwendet* Das piezoelektrische Resonänzelement 1 dieses Beispiels schwingt im Längsmode (Schwingung in Längenrichtung), bei dem sich das Element 1 in Längsrichtung ausdehnt und zusammenzieht, und zwar bei einem amplitudenmodulierten oder Mittelwellensignal mit der Mittelfrequenz von 450 KHz.

In Fig. 1 b is eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonanzelementes 1' gezeigt. Im Vergleich zum Element 1 der ersten Ausführungsform weist das Element 1' keine Nuten 4 und 5 auf. Daher ist die obere größere Oberfläche des Plättchens 2 in zwei Felder aufgeteilt, auf denen Elektroden 6 und 7 aufgebracht sind. Das piezoelektrische Resonanzelement 1' schwingt ebenso wie das Element 1 in einer einzigen Schwingungsform in Längsrichtung und kann als Filterelement verwendet werden.

In Fig. 2 ist in Symbolform das Schema des piezoelektrischen Resonanzelementes 1 oder 1' der Erfindung dargestellt.

Es sollen nun die Schritte zum Herstellen des piezoelektrischen Resonanzelementes 1 in Verbindung mit den Fig. und 4 beschrieben werden.

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Es wird zunächst ein gesintertes keramisches Plättchen mit rechteckiger Form und Seitenlängen von einigen cm so durch irgendein bekanntes Verfahren behandelt, wie z.B. Polieren, daß die entgegengesetzten größeren Oberflächen glatt werden. Ein solches keramisches Plättchen 101 dient als Mutterstück. Dann wird jede der gegenüberliegenden größeren Oberflächen des Mutterstückes ganz mit einer dünnen Schicht eines elektrisch leitenden Materials belegt. Anschließend wird eine geeignete Spannung zwischen den dünnen Schichten auf den entgegengesetzten Oberflächen angelegt, um das keramische Plättchen 101 in seiner Dikkenrichtung zu polarisieren. Dann wird, wie dies in Fig. gezeigt ist, mit einer Säge 13 zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente, die eine Schneidgenauigkeit von + 2μΐη hat, die Platte 101 mit Nuten versehen und in eine Vielzahl von Chips zerteilt, wobei jeder herausgeschnittene Chip bzw. jedes herausgeschnittene Plättchen das vollständige piezoelektrische Resonanzelement 1 bildet. Um die Nuten zu bilden, wird die Säge 13, die mit großer Geschwindigkeit rotiert, in Richtung B bis auf eine vorbestimmte Höhe gebracht und dann in Richtung A vorwärtsbewegt. Zum Schneiden wird die Säge 13 weiter herunter bewegt und auf ähnliche Weise fortbewegt. Obwohl die Säge 13 zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente zum Schneiden von dicken Materialien nicht geeignet ist, ist sie hier gut geeignet, da das keramische Plättchen, das erfindungsgemäß verwendet wird, sehr dünn ist. Es kann daher durch die Säge 13 leicht geschnitten werden.

Um die Wirksamkeit der Bearbeitungsschritte zu verbessern, wird eine Vielzahl gesinterter keramischer Plättchen

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vertikal und horizontal in einer Ebene ausgerichtet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Anschließend werden dann durch die Säge 13 zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente die Plättchen 101 alle mit Nuten versehen und anschließend in Plättchen 101 oder direkt in Chips 1 zersägt.

Da die Säge 13 als Microchip-Säge (dicing saw)

eine große Schneidgenauigkeit hat, hat jeder der herausgeschnittenen Chips 1 die erforderliche Länge L, . und zwar mit solcher Genauigkeit, daß die Größe des Chips 1 nicht genauer bestimmt werden muß. Im Vergleich zum vorbekannten Element kann daher die Längenjustierung für die Frequenzauswahl weggelassen werden. Werden z.B. Chips 1 für Benutzung in einem Filter mit einer Mittelfrequenz von 455 kHz geschnitten, so zeigte jeder Chip T eine große Qualität bezüglich der Frequenzauswahl. Die Streuung der Frequenz, die gefunden wurde, war nicht größer als 1,2 kHz. Durch Schneiden der Nuten, die als Nuten 3,4 und 5 dienen werden, kann die dünne Schicht zu Eingangs- und Ausgangselektroden 6 und 7 gewünschter Größe gemacht werden. Im Gegensatz dazu wurden bei vorbekannten Elementen die Eingangs- und Ausgangselektroden dadurch hergestellt, daß ein vorbestimmtes Muster mit einer Spezialtinte auf die dünne Schicht gedruckt wurde und anschließend die dünne Schicht teilweise weggeätzt wurde, um so die Elektroden 6 und 7 zu bilden. Man sieht, daß im Vergleich hierzu das erfindungsgemäße Verfahren einfacher ist.

Die Nuten 4 und 5 werden so gebildet, daß man die erforderliche Länge, das heißt 2/3 L, für die Elektroden 6 und 7 erhält. Sind die Elektroden 6 und 7 so ausgebildet, daß ihre Länge 2/3 der Länge L des Plättchens 1 beträgt, so

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können dritte Oberwellen unterdrückt werden.

Es soll nun eine piezoelektrische Resonanzeinrichtung beschrieben werden, bei der das piezoelektrische Resonanzelement 1 Verwendung finden kann.

In den Fig. 5,6 und 7 ist eine Basis 14 zum Tragen des piezoelektrischen Resonanzelementes 1 und der damit zusammenhängenden Teile, wie Anschlüsse 15 und 17 und das leitende Kautschukblättchen 16, die weiter unten ausführlich beschrieben werden, gezeigt.

Die Basis 14 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie z.B. Kunstharz. Sie weist eine Unterlage 19 von rechteckiger Form auf. Vorzugsweise sind die vier Ecken der Unterlage 19 weggeschnitten, um spitze Ecken zu entfernen, wie dies am besten in Fig. 5 gezeigt ist. Entlang den gegenüberliegenden langen Seitenkanten der Unterlage 19 und in einem Mittelbereich derselben erheben sich zwei Wände 20a und 20b senkrecht, einander gegenüber stehend, von der Unterlage 19. Eine Ausnehmung 201 ist in der Mitte der oberen Kante jeder Wand 20a, 20b ausgebildet. Auf ähnliche Weise erheben sich entlang den einander gegenüberliegenden kurzen Seitenkanten der Unterlage 19 zwei Wände 21a und 21b rechtwinklig, einander gegenüberstehend, von der Unterlage 19. Wie in den Fig. gezeigt ist sind die Wände 20a und 20b viel höher als die Wände 21a und 21b. Es sind auch Zwischenräume zwischen den hohen und niedrigen Wänden vorgesehen.

In dem Raum, der durch die vier Wände 20a, 20b, 21a und 21b begrenzt ist, erstrecken sich sechs Stifte 22a, 22b, 23a, 23b, 23c und 23d rechteckig von der Unterlage 19,

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wobei die Stifte 22a und 22b in der Nähe der niedrigen Wände 21a bzw. 21b angeordnet sind, während die Stifte 23a und 23b in der Nähe der hohen Wand 20a und die Stifte 23c und 23d in der Nähe der hohen Wand 20b angeordnet sind. Wie dies in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, haben die Stifte 23a bis 23d dieselbe Höhe wie die hohen Wände 20a und 20b, während die Höhe der Stifte 22a und 22b zwischen derjenigen der hohen Wand und der niedrigen Wand liegt. Der obere Bereich der hohen Wände 20a und 20b und derjenige der hohen Stifte 23a bis 23d ist zugespitzt oder abgeschrägt, so daß das piezo^ elektrische Resonanzelement 1 und die damit verknüpften Teile leichter auf dem Substrat 19 in noch zu beschreibender Weise in Stellung gebracht werden können. Von oben gesehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, hat die Basis 14 symetrische Form. Dadurch kann in einer Herstellungsvorrichtung die Basis 14 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung oder in der Stellung gehalten werden, bei der die obere Seite nach unten weist und umgekehrt.

In Fig. 8 ist ein Eingangs- und Ausgangsanschlußplättchen 15 gezeigt, das ein Band 15a und zwei Arme 15b und 15c aufweist, die sich vom Band 15a erstrecken. Der Arm 15b, der länger ist als der Arm 15c, weist einen Arm 24 und am Ende des Armes 24 eine Kontaktfläche 26 auf. Ähnlich hat der kürzere Arm 15c einen Arm 25 und eine Kontaktfläche 27 am Ende des Arms 25. Die Kontaktflächen 25 und 26 sind nahe beieinander angeordnet und weisen einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen sich auf. Dieselben Paare von Armen (nicht gezeigt) sind weiterhin mit vorbestimmten Wiederholung sabständen entlang dem Band 15a vorgesehen.

Die Eingangs- und Ausgangsanschlußplatte 15 wird in der Basis 14 auf solche Weise untergebracht, daß der Arm 15b

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an der Stelle, an der er eine geringere Breite hat/ im Raum zwischen der niedrigen Wand 21b und dem Stift 22b angeordnet wird. Der Arm 24 wird im Raum zwischen der hohen Wand 20b und dem Stift 23d untergebracht, wobei die Kontaktfläche 26 zwischen die Stifte 23c und 23d verbracht wird. Ähnlich wird der Arm 15c an der Stelle, an der er verengt ist, im Raum zwischen der kurzen Wand 21a und dem Stift 22a angeordnet. Der Arm 25 wird im Raum zwischen der hohen Wand 20a und dem Stift 23a angeordnet, wodurch die Kontaktfläche 27 zwischen den Stiften 23a und 23b angeordnet wird. Kurz gesagt wird die Anschlußplatte 15 in der Basis so angeordnet, daß sie sich im wesentlichen entlang der strichpunktierten Linie L1 - L1 erstreckt, die in Fig. 5 gezeigt ist.

Es sollte bemerkt werden, daß der Abschnitt mit reduzierter Breite jeder der Arme 15b und 15c mit der Wand 20a in Eingriff kommt, wodurch die Anschlußplatte 15 in der Basis 14 richtig in Stellung gebracht wird.

Anschließend wird ein biegsames Blatt eines anisotropen Leiters wie z.B. ein Kautschukblatt 16, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, auf die Anschlußplatte 15 so aufgelegt, daß es brückenartig über die Kontaktflächen 26 und 27 gelegt ist. Das Kautschukblatt 16 hat rechteckige Form und eine solche Größe, daß es im Raum untergebracht werden kann, der durch die Stifte 23a, 23b, 23c und 23d begrenzt ist. Das Kautschukblatt 16 besteht aus Silikonkautschuk und enthält Teilchen elektrisch leitender Materialien, wie z.B. Graphitphasern oder feine metallische Leiteradern, die in Richtung der Dickenausdebnung des Kautschukblattes ausgerichtet sind, daß elektrische Leitung nur

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in Richtung der Dickenausdehnung stattfinden kann.

Auf dem Kautschukblatt 16 wird das piezoelektrische Resonanzelement 1 (Fig. 1) so angebracht, daß die nach unten zeigenden Elektroden 6 und 7 mit dem Kautschukblatt 16 in Berührung gehalten werden. Auf diese Weise werden die Elektroden 6 und 7 elektrisch mit den Kontaktflächen 26 bzw. 27 durch das Kautschukblatt 16 so verbunden, daß andererseits gute elektrische Isolation zwischen den Elektroden 6 und 7 besteht.

Auf dem piezoelektrischen Resonanzelement 1 wird eine Masseanschlußplatte 17 befestigt, die in den Fig. 10, 11 und gezeigt ist. Die Masseanschlußplatte 17 weist ein Band 17a und einen Arm 17b auf, der sich vom Band 17a erstreckt. Der Arm 17b weist einen Abschnitt 30 auf, der in Form eines "S" gekrümmt ist, wie dies am besten in Fig. 12 gezeigt ist, Von dem "S"-Abschnitt 30 erstreckt sich der Arm weiter, wie dies durch das Bezugszeichen 28 angedeutet wird. Die Arme 17b und 28 schließen einen spitzen Winkel θ von z.B. 10° ein, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Am Ende des Arms ist ein "H"-förmiger Arm 29 vorgesehen. In Richtung des in Fig. 10 gezeigten Pfeiles XI gesehen ist der "H"-förmige Arm 29 gekrümmt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Außerdem ist an der Verbindungsstelle zwischen dem Arm 28 und dem "H"-förmigen Arm 29 ein Vorsprung 291 vorgesehen. Beim Montieren der Masseanschlußplatte 17 wird der Vorsprung 291 in Berührung mit der Elektrode 12 des Elementes 1 gehalten. Bei der Herstellung in einer entsprechenden Anlage wird das Band 17a fest gegen das Band 15a mit geeigneten Mitteln gedrückt, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. Dadurch werden das Kautschukblatt 16 und das piezoelektrische

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Element 1 zeitweilig zwischen den Anschlußplatten 15 und

17 aufgrund der Elastizität des Arms 28 festgehalten. Sind die Basis 14, das Kautschukblatt 16, das Element 1 und die Anschlüsse 15 und 17 auf diese Weise zusammengesetzt (was im folgenden als zusammengesetzter Körper bezeichnet werden soll), so wird der zusammengesetzte Körper in ein Gehäuse 18 eingesetzt.

Wie in den Fig. 13, 14 und 15 dargestellt ist, hat das Gehäuse 18 rechteckigen Aufbau und besteht aus elektrisch nicht leitendendem Material, wie z.B. Kunstharz. Das Gehäuse 18 wird durch obere und untere Wände 18a und 18b, einander gegenüberstehende Seitenwände 18c und 18d und eine Endwand 18e begrenzt, wodurch eine Öffnung bei 32 und ein Hohlraum 33 innerhalb des Gehäuses 18 begrenzt werden. Die Abmessungen des Hohlraums 33 sind im Querschnitt dieselben wie diejenigen der öffnung 32, d.h., daß der mittlere Bereich genauso hoch ist wie die hohen Wände 20a, 20b. Die einander gegenüberstehenden Seitenabschnitte oder Flügelabschnitte sind ebenso hoch wie die kurzen Wände 21a, 21b. Vorzugsweise ist die öffnung 32 abgeschrägt, indem sie durch entsprechend abgeschrägte Wände 34 begrenzt ist, und zwar in der Art eines Trichters , um die Einfügung des genannten zusammengesetzten Körpers zu erleichtern. Außerdem wird vorzugsweise eine abgeschrägte Fläche 31 auf der Außenseite des Gehäuses

18 vorgesehen, so daß die oberen und unteren Wände 18a und 18b während der Herstellungsschritte und auch beim Gebrauch leicht gefunden werden können.

Das Einführen der zusammengesetzten Körper in das Gehäuse 18 wird so durchgeführt, daß die Unterlage 19 der Basis

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14 auf der unteren Wand 18b des Gehäuses 18 gleitet und daß der "H"-förmige Arm 29 insbesondere mit seinen beiden parallelen Bereichen auf der oberen Wand 18a des Gehäuses 18 gleitet. Da die beiden parallelen Teile des "H"-förmigen Arms 29 um einen Winkel θ geneigt sind, kann das vordere Ende dieser beiden parallelen Abschnitte leicht in das Gehäuse 18 ohne irgendwelche Störungen oder Probleme eingeführt werden. Während des Einfügens wird der "H"-förmige Arm 29 nach unten gedrückt und parallel mit der oberen Wand 18a ausgerichtet. Durch die Federwirkung des "H"-förmigen Arms 29 wird der Vorsprung 291 nach unten gedrückt. Dadurch werden das piezoelektrische Resonanzelement 1 und das leitende Kautschukblatt 16 zwischen den Anschlußplatten 15 und 17, insbesondere zwischen jeder der Kontaktflächen 26 und 27 und dem Vorsprung 291 mit einem vorbestimmten Druck festgehalten. Dieser Druck besteht vom Beginn des Einsetzens an aufgrund der Elastizität des Arms 28 und wächst während des Einsetzens an. Ist der zusammengesetzte Körper vollständig in das Gehäuse 18 eingesetzt, so behält der Druck den vorbestimmten Wert bei, der durch die Federwirkung des "H"-förmigen Arms 29 und durch die Elastizität des Kautschukblattes 16 bestimmt wird. Das piezoelektrische Resonanzelement 1 und das Kautschukblatt 16 werden zwischen den Anschlußplatten 15 und 17 nicht nur dann, wenn sie vollständig in das Gehäuse 18 eingesetzt sind, sondern auch während des Einsetzens in das Gehäuse 18 festgehalten. Daher werden das piezoelektrische Resonanzelement 1 und das Kautschukblatt 16 während des Einsetzens nicht verschoben.

In den Fig. 17, 18 und 19 ist eine fertiggestellte piezoelektrische Einrichtung gezeigt. Ist der zusammengesetzte

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Körper völlig in das Gehäuse 18 eingesetzt, so greift der Arm 28 der Anschlußplatte 17 in die Ausnehmung 201 in der hohen Wand 20a ein. Danach wird ein Dichtmittel 35 wie z.B. Kunstharz in das Gehäuse 18 von der öffnung 32 her eingefügt, um das Gehäuse 18 völlig abzudichten. Da die hohe Wand 20a den Hohlraum 33 fast vollständig teilt, wird das Dichtmittel 35 nur auf einer Seite des Hohlraums 33 mit konstanter Dicke eingefügt. Trotzdem wird kaum irgendein Dichtmittel in den anderen Teil des Hohlraums 33 hinter der hohen Wand 20a eindringen. Darüberhinaus kann die Abdichtung mit einer kleinen Menge von Dichtmitteln erreicht werden.

Im allgemeinen kann beim Abdichten einer öffnung die Abdichtung mit großer Zuverlässigkeit durchgeführt werden, wenn die Fläche der Öffnung klein ist. In dem Falle, wenn die Fläche der Öffnung klein ist, ist es jedoch schwierig, einen Körper durch die Öffnung einzufügen. Durch die Erfindung wurde dieses Problem dadurch gelöst, daß ein zusammengesetzter Körper in einer Form hergestellt wird, die ähnlich der eines Keils ist, um das Einsetzen des zusammengesetzten Körpers in das Gehäuse 18 mit einer ziemlich kleinen öffnung zu erleichtern. Es ist also möglich, in der Herstellungseinrichtung oder Produktionslinie den Schritt zum Einsetzen des zusammengesetzten Körpers in das Gehäuse 18 und auch den Schritt zum Einfügen des Dichtmittels 35 automatisch mit hoher Zuverlässigkeit durchzuführen. Obwohl in dem japanischen offengelegten Gebrauchsmuster (Jikkaisho) 52-82343 eine ähnliche Einrichtung wie oben beschrieben gezeigt ist, ist in dieser Veröffentlichung nichts darüber gesagt, dem zusammengesetzten Körper eine Form ähnlich der eines Keils zu geben. Außerdem ist nichts

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darüber gesagt, eine hohe Wand 20a vorzusehen.

Um jede piezoelektrische Resonanzeinrichtung von den Bändern 15a und 17a zu trennen, werden die Arme entlang Linien L2 - L2, die in Fig. 16 gezeigt sind, abgeschnitten.

In Fig. 20 ist eine Abwandlung der Anschlußplatte 17 gezeigt. Die dort gezeigte Anschlüßplatte 17 hat einen Arm 28, der so in Form eines "U" gekrümmt ist, daß er sich um die hohe Wand 20a herumlegt und sich weiter zum "H"-förmigen Arm 29 parallel zum Arm 17b erstreckt. Der "H"-fÖrmige Arm 29 erstreckt sich parallel zum Arm 17b. Sein Endabschnitt ist ein wenig nach unten gekrümmt, um das Einsetzen des zusammengesetzten Körpers in das Gehäuse 18 zu erleichtern. Bei der Anschlußplatte 17, die in Fig. 16 gezeigt ist, drückt der Vorsprung 291 das piezoelektrische Resonanzelement 1 nicht gerade nach unten, sondern unter einem Winkel Θ. Gemäß der Abwandlung der Anschlußplatte 17, die in Fig. 20 gezeigt ist, drückt der Vorsprung 291 jedoch das piezoelektrische Resonanzelement 1 gerade nach unten, was zu wenigdr Verschiebung des Resonanzelementes 1 während des Einsetzens der zusammengesetzten Körpers in das Gehäuse 18 führt.

In den Fig. 21 bis 24 sind grafische Darstellungen der Selektivitätscharakteristik verschiedenen Filter gezeigt, von denen jedoch jeder das piezoelektrische Resonanzelement 1 der Erfindung verwendet» In jeder grafischen Darstellung stellen die Abszisse und Ordinate Frequenz bzw. Dämpfung dar. Die Darstellung der Fig. 21 zeigt die Selektivitätscharakteristik eines Filters, in dem ein piezoelektrisches Resonanzelement 1 der Erfindung verwendet wird. Die Darstellung der Fig. 22 zeigt die Selektivitätscharakteristik eines Filters, in dem ein piezoelektrisches

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Resonanzelement 1 der Erfindung verwendet wird, das mit einem (nicht gezeigten) ZF-Transformator gekoppelt ist. Die Darstellung der Fig. 23 zeigt die Selektivitätscharakteristik eines Filters, in dem zwei piezoelektrische Resonanzelemente 1 der Erfindung verwendet werden, die in Reihe ohne Zwischenschaltung eines Kopplungskondensators verbunden sind. In der Darstellung der Fig. 24 ist die Selektivitätscharakteristik eines Filters dargestellt, in dem zwei piezoelektrische Resonanzelemente 1 der Erfindung verwendet werden, die ohne Einfügung eines Kopplungskondensators in Reihe geschaltet sind, wobei ein ZF-Transformator in Reihe geschaltet ist.

In Fig. 25 ist die grafische Darstellung der Charakteristik -eines Filters gezeigt, in dem zwei piezoelektrische Resonanzelemente 1 der Erfindung verwendet werden und bei dem ein ZF-Transformator in Reihe geschaltet ist. In der Darstellung der Fig. 25 stellen die Abszisse und Ordinate Frequenz bzw. Dämpfung dar.

Das piezoelektrische Resonanzelement 1 der Erfindung hat folgende Vorteile.

Da das piezoelektrische Resonanzelement 1 der Erfindung im Längenmode schwingt und aus einem einzigen Chip hergestellt werden kann, kann das Element selbst kompakte Grösse haben. Da insbesondere die Breite des Elementes 1 der Erfindung nicht größer als 1/4 der Länge L ist, hat das Element 1 der Erfindung die Größe von 1/4 des vorbekannten Resonanzelements vom quadratischen Typ mit drei Anschlüssen, oder ist sogar kleiner, wenn vorausgesetzt wird, daß das Resonanzelement vom quadratischen Typ mit

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drei Anschlüssen auf jeder Seite eine Länge von L hat. Werden zwei Elemente verwendet, wird die Größe zu 1/8 reduziert oder noch geringer. Mit wachsender Anzahl der verwendeten Elemente wird daher das Ausmaß der Größenverringerung beträchtlich.

Da jedes Chip des Elementes 1 klein ist und mit geringen Kosten hergestellt werden kann und da eine Vielzahl von Elementchips in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden können, kann eine Verbesserung einer piezoelektrischen Resonanzeinrichtung, bei der eine Vielzahl von Chips von Elementen verwendet wird, erreicht werden, ohne daß die Herstellungskosten stark ansteigen und ohne daß das Gehäuse viel größer wird.

Da das Element 1 im Längenmode vibriert, wird das Element 1 keinen Anlaß zu anderen Schwingungsmodes geben. Daher zeigt das Element 1 eine gute Charakteristik bezüglich unerwünschter Schwingungen, insbesondere im Band langer Wellenlängen und im Band mittlerer Wellenlängen (bis zu 2,5 MHz). Das piezoelektrische Resonanzelement 1 der Erfindung ist besonders geeignet für einen Filter für mittlere Frequenzen bzw. im Zwischenfrequenzband, z.B. in einem Radioempfänger für amplitudenmodulierte Signale bzw. Mittelwellenempfänger.

Da das piezoelektrische Resonanzelement 1 der Erfindung eine hohe Impedanz hat, ist es keinen Änderungen der externen Schaltungskonstanten ausgesetzt.

Da das Element 1 im Längenmode schwingt, werden seine Impedanzänderungen sogar dann sehr klein sein, wenn das

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Element 1 ersetzt wird, um die Mittelfrequenz zu ändern. Es

ist daher nicht nötig, den Typ eines gekoppelten ZF-Trans-

formators zu ändern, selbst wenn das Element 1 ausgewechselt wird.

Da zwei oder mehr Elemente 1 direkt miteinander gekoppelt werden können, ohne daß dies zu einer Überkopplung führt, ist es nicht notwendig, irgendwelche Kopplungskondensatoren zu verwenden. Diese Kopplungskondensatoren können daher weggelassen werden, was zu niedrigen Herstellungskosten und geringen Abmessungen der erfindungsgemäßen Einrichtung führt.

Verglichen mit vorbekannten Elementen, die nicht im Längenmode, sondern unter anderen Modes schwingen, kann eine größere Anzahl von Chips aus einem einzigen Mutterstück herausgeschnitten werden. Durch das Element der Erfindung werden dadurch Rohstoffe gespart, und die Herstellungskosten werden gesenkt.

Da die Nut 3 zwischen den Eingangs- und Ausgangselektroden 6 bzw. 7 die Streukapazität zwischen diesen Elektroden verringert, ist die Selektivitätscharakteristik in den Bereichen hoher Frequenzen und niedriger Frequenzen um die Mittelfrequenz herum sehr symmetrisch, wenn man dies mit einem Filter vergleicht, bei dem ein quadratisches Element mit drei Anschlüssen verwendet wird, das im Ausdehnungsmode schwingt.

Das Verfahren zum Herstellen des piezoelektrischen Resonanzelementes 1 der Erfindung hat den Vorteil, daß die Schritte zum Drucken des Musters der Elektroden für eine

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Vielzahl von Elementen 1 auf einem Mutterstück 101 mit Hilfe einer besonderen Tinte, die Schritte zum Entfernen des unerwünschten Teils der Elektroden durch Ätzen, die Schritte zum Schneiden von Chips des Elementes 1 vom Mutterstück 101, die Schritte zum Glätten geschnittener Kanten, die Schritte zum Klassifizieren der ausgeschnittenen Elemente unter dem Gesichtspunkt der Mittelfrequenz und die Schritte zum genauen Einstellen der Mittelfrequenz alle durch den einen Schritt ersetzt werden können, Nuten zu bilden und die Chips auszuschneiden, und zwar unter Benutzung einer Säge zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente.

Die erfindungsgemäße piezoelektrische Resonanzeinrichtung hat den Vorteil, daß der zusammengesetzte Körper in das Gehäuse durch eine kleine Öffnung eingesetzt wird. Die öffnung kann daher nach Einsetzen des zusammengesetzten Körpers mit hoher Zuverlässigkeit abgedichtet werden. Dabei kann wegen der Anwesenheit der hohen Wand 20a kaum irgendein Dichtmittel in den Hohlraum eindringen, in dem das piezoelektrische Resonanzelement 1 untergebracht ist.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführ ungs formen deutlich erklärt wurde, werden dem Fachmann viele Abwandlungen und Änderungen nahegelegt sein. Der Bereich der Erfindung ist daher nicht durch die Einzelheiten der bevorzugten beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern nur im Rahmen der beigefügten Ansprüche.

Claims

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER

Murata Manufacturing Co., Ltd., Japan

Piezoelektrisches Resonanzelement/ Verfahren zur Herstellung desselben und piezoelektrische Resonanzeinrichtung mit demselben

PATENTANWALTS 3245658 EUROPEAN PATtNTATTORNEYS

RICHARD GLAWE
DR.-ING. KLAUS DELFS
DIPL-ING. WALTER MOLL
DIPU-PHYS. DR. RER. NAT.
ÖFF. BEST. DOLMETSCHER ULRICHMENGDEHL
DIPL-CHEM. DR. RER. NAT.
HEINRICH NlEBUHR
DIPL-PHYS. DR. PHIL HABIL 8000 MÜNCHEN 26
POSTFACH 162
LIEBHERRSTR. 20
TEL. (089)226548
TELEX 5 22 505 SPEZ
TELECOPIER (089) 223938 2000 HAMBURG 13
POSTFACH 25 70
ROTHENBAUM-
CHAUSSEE 58
TEL. (040)4102008
TELEX 212921 SPEZ MÜNCHEN A 15

Patentansprüche

( 1./Piezoelektrisches Resonanzelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:

(a) ein piezoelektrisches Plättchen (2) von länglicher rechteckiger Form mit einer ersten und einer zweiten ebenen Hauptfläche, das eine längliche Nut (3) auf der ersten Hauptfläche aufweist, die sich in Längsrichtung des piezoelektrischen Plättchens (2) erstreckt und die erste Hauptfläche in ein erstes und zweites hervorstehendes Feld unterteilt;

w Λ —

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(b) eine erste Elektrode (6), die auf dem ersten Feld aufgebracht ist;

(c) eine zweite Elektrode (7), die auf dem zweiten Feld aufgebracht ist; und

(d) eine dritte Elektrode (12), die auf der gesamten zweiten Hauptfläche aufgebracht ist.
2. Piezoelektrisches Resonanzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Nut (3) mit einer Säge zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente gebildet ist.
3. Piezoelektrisches Resonanzelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:

(a) ein piezoelektrisches Plättchen (2) mit länglicher rechteckiger Form und einer ersten und einer zweiten größeren ebenen Hauptfläche, das eine Längsnut (3) in der ersten Hauptfläche aufweist, die sich in Längsrichtung des piezoelektrischen Plättchens erstreckt, und zusätzliche Nuten (4,5), die die Längsnut (3) an zwei Stellen schneiden, die jeweils um ein Drittel der Länge L des Plättchens von der Mitte der ersten Hauptfläche entfernt sind, wodurch diese in sechs hervorstehende Felder unterteilt wird;

(b) eine erste Elektrode (6), die auf einem der zwei Felder, d.h. dem ersten Feld, aufgebracht ist, das durch die zusätzlichen Nuten (4,5) eingeschlossen

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wird;

(c)eine zweite Elektrode (7), die auf dem anderen der beiden Felder, d.h. dem zweiten Feld/ aufgebracht ist, das durch die zusätzlichen Nuten (4,5) eingeschlossen wird; und

(d) eine dritte Elektrode (12) , die auf der gesamten zweiten Hauptfläche aufgebracht ist.
4. Piezoelektrisches Resonanzelement nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Nut (3) und die zusätzlichen Nuten (4,5) mit einer Säge zum Zerteilen von Substraten für elektronische Elemente gebildet sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Rede— nanzelements nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte aufweist:

(a) mindestens ein gesintertes keramisches Plättchen

(101) mit einer ersten und einer zweiten größeren flachen Oberfläche herzustellen;

(b) eine erste bzw. zweite Schicht von elektrisch leitendem Material auf der gesamten ersten bzw. zweiten größeren flachen Oberfläche aufzubringen;

(c) eine Spannung zwischen der ersten und zweiten Schicht anzulegen;

Nuten auf der

(d) mittels einer Säge für Microchips / ersten größeren

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flachen Oberfläche anzubringen und dadurch die Elektroden (6,7) zu bilden; und

(e) die keramische Platte (101) mit einer Säge für Microchips in eine Vielzahl von jeweils ein der piezoelektrisches Resonanzelement bildende Chips zu zersägen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der gesinterten keramischen Plättchen (101) hergestellt und in einer Ebene ausgerichtet wird.
7. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

(a) ein piezoelektrisches Resonanzelement (1), das einschließt:

(i) ein piezoelektrisches Plättchen (2) von länglicher rechteckiger Form mit einer ersten und zweiten größeren flachen Oberfläche, das eine längliche Nut (3) auf der ersten größeren flachen Oberfläche aufweist, die sich in Längsrichtung des piezoelektrischen Plättchens erstreckt und die erste größere flache Oberfläche wenigstens in ein erstes und zweites erhöhtes Feld aufteilt;

(ii) eine erste Elektrode (6), die auf dem ersten Feld aufgebracht ist;

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(iii) eine zweite Elektrode (7), die auf dem zweiten Feld aufgebracht ist; und

(iv) eine dritte Elektrode (12), die auf der gesamten zweiten größeren flachen Oberfläche aufgebracht ist;

(b) eine Basis (14) zum Unterstützen des piezoelektrischen Resonanzelements (1);

(c) einen ersten, zweiten und dritten Anschluß, von dehen jeweils ein Ende mit der ersten, zweiten bzw. dritten Elektrode verbunden ist und von denen das andere Ende sich nach außen von der Basis in derselben Richtung erstreckt;

(d) ein Gehäuse (18), das durch eine erste und eine zweite Hauptwand (18a u. 18b), die einander gegenüberstehen, und Seitenwänden (I8c/18d, 1 8e) begrenzt wird, die die größeren Wände umgeben, jedoch einen Abschnitt freiläßt, so daß in dem Gehäuse ein Hohlraum (33) mit einer öffnung (32) an der Seite des Gehäuses begrenzt wird, wobei die Basis (14), das piezoelektrische Resonanzelement (1) und die ersten, zweiten und dritten Anschlüsse in das Gehäuse (18) eingesetzt sind, wobei die anderen Enden der ersten, zweiten und dritten Anschlüsse sich nach außen aus dem Gehäuse durch die öffnung (32) erstrecken; und

(e) ein Dichtmittel (35) , das an der öffnung (32) zum Schließen des Gehäuses (18) angebracht ist.

• · . 6

Glawe, DeIfs, Moll & Partner ^u ρ 10682/82 - Seite 6
8. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (14) ein Substrat (19), auf dem das piezoelektrische Resonanzelement (1) abgestützt ist, und eine Trennwand (20a) aufweist, die auf dem Substrat (19) angebracht ist, wobei die Trennwand (20a) Ausnehmungen zum Aufnehmen der ersten, zweiten und dritten Anschlüsse aufweist und den Hohlraum in einen Raum zum Aufnehmen des piezoelektrischen Resonanzelementes (1) und einen Raum zum Einführen des Dichtmittels (35) aufteilt.
9. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Anschluß (17) durch einen ersten Abschnitt (17b), einen zweiten Abschnitt (28) und einen dritten Abschnitt (2 9) gebildet wird, die miteinander einstückig ausgebildet sind, wobei der erste und zweite Abschnitt mit einem gekrümmten Abschnitt (30) so verbunden sind, daß die ersten und zweiten Abschnitte einen spitzen Winkel vor Einführung in das Gehäuse (18) einschließen, so daß der dritte Abschnitt (29) keilförmig geneigt ist.
10. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (29) durch einen Arm gebildet wird, der sich senkrecht zum zweiten Abschnitt (28) erstreckt und so bogenförmig gekrümmt ist, daß er eine Federwirkung zwischen der ersten größeren Wand (18a) des Gehäuses und der dritten Elektrode (12) ausübt.

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10682/82 - Seite 7
11. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch

7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Anschluß (17) durch einen ersten Abschnitt (17b), einen zweiten Abschnitt (28) und einen dritten Abschnitt (29) gebildet wird, die einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Abschnitte mit einem gekrümmten Abschnitt (30) verbunden sind, wobei der dritte Abschnitt durch einen Arm gebildet wird, der sich senkrecht zum zweiten Abschnitt (28) erstreckt, wobei der Arm einen keilförmig geneigten Teil aufweist.
12. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch

11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arm senkrecht zum zweiten Abschnitt (28) erstreckt und bogenförmig so gekrümmt ist, daß er eine Federwirkung zwischen der ersten größeren Wand (18a) des Gehäuses und der dritten Elektrode (12) ausübt.
13. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (29) einen Vorsprung (291) an der Verbindungsstelle zwischen den zweiten und dritten Abschnitten (28,29) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der dritten Elektrode (12) aufweist.
14. Piezoelektrische Resonanzeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen blattförmigen, biegsamen anisotropen Leiter aufweist, der zwischen der ersten Elektrode (6) und dem ersten Anschluß und der zweiten Elektrode (7) und dem zweiten Anschluß angeordnet ist.