DE69822916T2

DE69822916T2 - Piezoelektrischer Resonator und elektronisches Bauteil damit

Info

Publication number: DE69822916T2
Application number: DE69822916T
Authority: DE
Inventors: Shoichi Nagaokakyo-shi Kawabata; Toshihiko Nagaokakyo-shi Unami; Takashi Nagaokakyo-shi Mizuguchi; Jiro Nagaokakyo-shi Inoue; Mamoru Nagaokakyo-shi Ogawa; Toshiyuki Nagaokakyo-shi Baba; Toshio Nagaokakyo-shi Nishimura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2018-04-18
Also published as: EP0874456A1; US6097134A; CN1198037A; NO319238B1; DE69822916D1; EP0874456B1; NO981870L; NO981870D0

Description

Diese Erfindung betrifft piezoelektrische Resonatoren und diese verwendende elektronische Bauteile und besonders einen piezoelektrischen Resonator, der die mechanische Resonanz eines piezoelektrischen Glieds nutzt und elektronische Bauteile, wie einen Oszillator, einen Diskriminator und ein Filter, die diesen piezoelektrischen Resonator verwenden.
37 der Zeichnungen ist eine perspektivische Ansicht eines üblichen piezoelektrischen Resonators. Ein piezoelektrischer Resonator 1 enthält ein piezoelektrisches Substrat 2, das z. B. von oben gesehen die Form einer rechteckigen Platte hat. Das piezoelektrische Substrat 2 ist in Dickenrichtung polarisiert. Auf beiden Oberflächen des piezoelektrischen Substrats 2 sind Elektroden 3 gebildet. Wenn ein Signal zwischen den Elektroden 3 eingegeben wird, liegt ein elektrisches Feld am piezoelektrischen Substrat 2 in der Dickenrichtung, und letzteres vibriert in der Längsrichtung. In 38 ist ein piezoelektrischer Resonator 1 gezeigt, bei dem Elektroden 3 auf den beiden Oberflächen eines piezoelektrischen Substrats 2 liegen, das von oben gesehen die Form einer quadratischen Platte hat. Das piezoelektrische Substrat 2 des piezoelektrischen Resonators 1 ist in Dickenrichtung polarisiert. Wenn ein Signal zwischen den Elektroden 3 an den piezoelektrischen Resonator 1 angelegt wird, liegt ein elektrisches Feld am piezoelektrischen Substrat 2 in Dickenrichtung, und letzteres vibriert in einem quadratartigen Vibrationsmodus.
Diese piezoelektrischen Resonatoren sind von unversteifter Art, bei der sich die Vibrationsrichtung von der Richtung der Polarisation und des elektrischen Feldes unterscheidet. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient eines solchen unversteiften piezoelektrischen Resonators ist kleiner als der eines versteiften piezoelektrischen Resonators, bei dem die Vibrationsrichtung, die Polarisationsrichtung und die Richtung des elektrischen Feldes gleich sind. Ein unversteifter piezoelektrischer Resonator hat einen verhältnismäßig kleinen Frequenzunterschied ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz. Wenn ein derartiger unversteifter piezoelektrischer Resonator als Oszillator oder Filter verwendet wird, führt dies zu dem Nachteil, dass die nutzbare Bandbreite schmal ist. Deshalb ist der Freiheitsgrad beim Entwurf der Kennwerte eines derartigen piezoelektrischen Resonators und bei denselben verwendenden elektronischen Bauteilen klein.
Der in 37 gezeigte piezoelektrische Resonator nutzt die Resonanz erster Ordnung im Längsvibrationsmodus. Strukturbedingt erzeugt er auch große Streuresonanzschwingungen in den ungeradzahligen Oberschwingungen, wie in der dritten und fünften Oberschwingung und im Breitenvibrationsmodus. Um diese Streuresonanzen zu unterdrücken, kommen beim piezoelektrischen Resonator einige Maßnahmen in Betracht, z. B. eine Politur, die Erhöhung der Masse und die Änderung der Form der Elektroden. Diese Maßnahmen erhöhen die Herstellungskosten.
Zusätzlich kann bei dem piezoelektrischen Resonator in 37, da sein piezoelektrisches Substrat von oben gesehen die Form einer rechtwinkligen Platte hat, das Substrat aufgrund von Festigkeitsbeschränkungen nicht dünner gemacht werden. Deshalb ist der Abstand zwischen den Elektroden nicht verringerbar und die Kapazität zwischen den Anschlüssen nicht vergrößerbar. Dies ist sehr unbefriedigend, wenn man eine Impedanzanpassung an eine externe Schaltung erreichen möchte. Um ein Kettenfilter durch eine abwechselnde Reihen- und Parallelverbindung mehrerer piezoelektrischer Resonatoren zu bilden, muss das Verhältnis der Kapazität der Reihenresonatoren zu der der Parallelresonatoren groß sein, um die Dämpfung in anderen Bereichen außer im Durchlassband zu erhöhen. Da ein piezoeiektrischer Resonator die oben beschriebenen Formbeschränkungen hat, lässt sich bei ihm keine hohe Dämpfung erzielen.
Der in 38 gezeigte piezoelektrische Resonator nutzt die Resonanz erster Ordnung im quadratartigen Schwingungsmodus. Aufgrund seiner Struktur werden sehr wahrscheinlich große Streuresonanzen erzeugt, wie die im Dickenmodus und in Form der dritten Oberwelle in der Ebenenrichtung. Weil der piezoelektrische Resonator im Vergleich mit einem die Längsvibration nutzenden piezoelektrischen Resonator groß sein muss, um dieselbe Resonanzfrequenz zu erreichen, lässt sich der piezoelektrische Resonator nur schwer verkleinern. Wenn durch Zusammenschalten mehrerer piezoelektrischer Resonatoren ein Kettenfilter gebildet wird, werden, um das Kapazitätsverhältnis zwischen Reihenresonator und Parallelresonator zu erhöhen, die in Reihe geschalteten Resonatoren dick gemacht und die Elektroden nur aus einem Teil eines piezoelektrischen Substrats gebildet, um die Kapazität so klein wie möglich zu halten. Da in diesem Fall die Elektroden nur partiell ausgeführt sind, wird der Unterschied ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz und auch die Kapazität verringert. Die parallel geschalteten Resonatoren müssen demgemäß ein kleines ΔF haben. Als Ergebnis wird die Piezoelektrizität des piezoelektrischen Substrats nicht wirksam genutzt und die Übertragungsbandbreite des Filters lässt sich nicht erhöhen.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 8-110475 wird ein piezoelektrischer Resonator mit einer kleinen Streuresonanz und einer großen Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz beschrieben. 39 ist eine Darstellung eines piezoelektrischen Resonators mit einer derartigen Laminatstruktur. In dem in 39 gezeigten piezoelektrischen Resonator 4 sind mehrere piezoelektrische Lagen 6 und mehrere Elektroden 7 abwechselnd laminiert und bilden ein schmales Basisglied 5, und diese piezoelektrischen Lagen 6 sind in Längsrichtung des Basisglieds polarisiert. Dieser laminierte piezoelektrische Resonator 4 ist von versteifter Art und hat die piezoelektrischen Lagen 6, in denen die Vibrationsrichtung, die Polarisationsrichtung und die Richtung, in der ein elektrisches Feld anliegt, dieselben sind. Deshalb hat dieser versteifte piezoelektrische Resonator im Vergleich mit einem unversteiften piezoelektrischen Resonator, in dem sich die Vibrationsrichtung von der Richtung der Polarisation und des elektrischen Feldes unterscheidet, einen großen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und eine große Frequenzdifferenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz. Zusätzlich treten in dem piezoelektrischen Resonator 4 mit der Laminatstruktur Vibrationen in Schwingungsmodi, wie z. B. im Breiten- und Dickenschwingungsmodus, die sich von der Grundvibration unterscheiden, kaum auf.
In dem diese Laminatstruktur aufweisenden piezoelektrischen Resonator 4 liegen die Enden der Elektroden 7 an allen Seiten des Basisglieds 5 frei. Deshalb sind an einer Seite des Basisglieds 5 die Enden von abwechselnden Elektroden 7 von einem isolierenden Harzfilm 8a bedeckt, und die Außenelektrode 9a ist so gebildet, dass sie mit den anderen abwechselnden Elektroden 7 verbunden ist. Auf der einen Seite des Basisglieds 5, die der zuvor erwähnten Seite gegenüber liegt, sind die Enden der zweiten abwechselnden Elektroden 7 von einem isolierenden Harzfilm 8b bedeckt, und eine Außenelektrode 9b ist so gebildet, dass sie mit den ersten abwechselnden Elektroden 7 verbunden ist, auf denen auf der anderen Seite des Basisglieds 5 der isolierende Harzfilm 8a liegt. In diesem die Laminatstruktur aufweisenden piezoelektrischen Resonator 4 lässt sich die Kapazität C zwischen den Außenelektroden 9a und 9b durch C proportional zu nS/T angeben, worin S die Querschnittsfläche senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds 5 oder die Größe der Hauptfläche der piezoelektrischen Lage 6, T die Dicke einer piezoelektrischen Lage 6 oder den Abstand zwischen den Elektroden 7 und n die Anzahl der Lagen zwischen den Elektroden 7 angeben. Deshalb muss in diesem laminierten piezoelektrischen Resonator 4, damit dieselbe Kapazität mit einer zur Erhöhung der Kompaktheit des Resonators verkleinerten Fläche S erreicht wird, T verringert oder n erhöht werden. Da sich in einem kompakten piezoelektrischen Resonator, bei dem der Abstand zwischen den Elektroden 7 z. B. 100 μm oder kleiner ist, die Isolierharzfilme 8a und 8b z. B durch einen. Druckprozess nur schwer präzise positionieren lassen, kann ein solcher piezoelektrischer Resonator nur schwer kompakt hergestellt werden.
Außerdem können bei dem laminierten piezoelektrischen Resonator 4, da die auf den Isolierharzfilmen 8a und 8b gebildeten Außenelektroden 9a und 9b einen von dem Wärmedehnungskoeffizienten der lsolierharzfilme 8a und 8b verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten haben, die Außenelektroden auf den Isolierharzfilmen 8a und 8b durch Wärmeschock oder Wärmezyklen im nachfolgenden Prozess brechen, wie dies in 39 dargestellt ist.
EP 0 823 781 A2 , die nach dem Prioritätstag dieses Dokuments veröffentlich wurde und deshalb nur ein Dokument gemäß Artikel 54 (3) EPÜ bildet, beschreibt einen piezoelektrischen Resonator, dessen Polarisationsrichtung in Längsrichtung des Basisglieds liegt. Die Innenelektroden ragen über den Gesamtquerschnitt des Basisglieds rechtwinklig zur Längsrichtung. Isolierfilme sind zur Isolation jeder zweiten Innenelektrode gegenüber der jeweiligen Außenelektrode vorgesehen. EP 0 820 144 A2 , die nach dem Prioritätstag dieses Dokuments veröffentlicht wurde und deshalb nur ein Dokument gemäß Artikel 54 (3) EPÜ bildet, beschreibt einen piezoelektrischen Resonator mit einer ersten Gruppe von Innenelektroden, die sich über den Gesamtquerschnitt des Basisglieds rechtwinklig zur Längsrichtung erstrecken und mit einer zweiten Gruppe von Innenelektroden, die sich von einer Oberfläche des Basisglieds, die die erste Außenelektrode trägt, zur zweiten Oberfläche des Basisglieds erstrecken, die die zweite Außenelektrode trägt. Isolierfilme sind dazu angebracht, jede zweite Innenelektrode von der jeweiligen Außenelektrode zu isolieren.
EP 0 845 859 A2 , EP 0 844 734 A2 und EP 0 818 881 A2 , die jeweils nach dem Prioritätstag dieses Dokuments veröffentlicht wurden und deshalb nur Dokumente gemäß Artikel 54 (3) EPÜ bilden, beschreiben einen piezoelektrischen Resonator mit einer ersten Gruppe Innenelektroden, die mit der ersten Außenelektrode verbunden und so geformt sind, dass sie an dem Teil, wo die zweite Außenelektrode auf einer Oberfläche des Basisglieds gebildet ist, nicht frei liegen, und mit einer zweiten Gruppe Innenelektroden, die mit der zweiten Außenelektrode verbunden und so geformt sind, dass sie nicht an dem Teil freiliegen, wo die erste Außenelektrode auf einer Oberfläche des Basisglieds gebildet ist.
Es ist eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, einen piezoelektrischen Resonator mit kleiner Streuresonanz und großer Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz anzugeben, der in einfacher Weise kompakt hergestellt werden kann und in dem es unwahrscheinlich ist, dass eine Außenelektrode bricht, und außerdem ein diesen piezoelektrischen Resonator verwendendes elektronisches Bauteil anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen piezoelektrischen Resonator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein elektronisches Bauteil mit den Merkmalen eines der Ansprüche 5, 6, 11 oder 12 gelöst. Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
Der erfindungsgemäße piezoelektrische Resonator ist ein Resonator der versteiften Art und hat piezoelektrische Lagen, in denen die Vibrationsrichtung, die Polarisationsrichtung und die Richtung des elektrischen Felder übereinstimmen. Deshalb hat der versteifte piezoelektrische Resonator im Vergleich mit einem unversteiften piezoelektrischen Resonator, bei dem sich die Vibrationsrichtung von der Richtung der Polarisation und des elektrischen Feldes unterscheidet, einen größeren elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und eine größere Frequenzdifferenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz. Zusätzlich treten Vibrationsmodi, wie der Dickenschwingungsmodus oder der Breitenschwingungsmodus, die sich vom Längsvibrationsmodus unterscheiden, in dem versteiften piezoelektrischen Resonator kaum auf.
In einem dieser Erfindung entsprechenden piezoelektrischen Resonator braucht zur Isolation der Enden der Elektroden kein Isolierfilm auf den Außenseiten des Basisglieds aufgebracht werden, da die mit der ersten Außenelektrode verbundenen Innenelektroden so gebildet sind, dass sie an dem Abschnitt, wo die zweite Außenelektrode auf der Oberfläche des Basisglieds gebildet ist, nicht freiliegen, und da die mit der zweiten Außenelektrode verbundenen Innenelektroden so gebildet sind, dass sie nicht an dem Abschnitt freiliegen, wo die erste Außenelektrode auf einer Oberfläche des Basisglieds gebildet ist. Deshalb kann der Abstand zwischen den Elektroden klein und der Resonator in einfacher Weise kompakt gemacht werden.
In einem dieser Erfindung entsprechenden piezoelektrischen Resonator können die Außenelektroden beim Wärmeschock und bei Temperaturzyklen kaum brechen, da zwischen einer ersten Außenelektrode und den mit der zweiten Außenelektrode elektrisch verbundenen Innenelektroden bzw. zwischen der zweiten Außenelektrode und den elektrisch mit der ersten Außenelektrode verbundenen Innenelektroden kein Isolierharzfilm gebildet ist.
Bei der Herstellung elektronischer Bauteile, z. B. eines Oszillators, Diskriminators und Filters unter Verwendung eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonators wird letzterer auf einem Isoliersubstrat montiert, auf dem Musterelektroden gebildet sind, und von einem Deckel bedeckt und bildet dadurch ein chipartiges elektronisches Bauteil.
Andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung deutlich, die sich auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren bezieht, die jeweils zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonators,
2 eine Ansicht, die die Struktur des in 1 gezeigten piezoelektrischen Resonators zeigt,
3(a) und 3(b) ebene Ansichten der erfindungsgemäßen Innenelektroden, wie sie in dem in 1 und 2 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendet werden,
3(c) eine Ansicht, die die Mittelachse und den Mittelpunkt des Basisglieds in dem in 1 und 2 gezeigten piezoelektrischen Resonator und die Mittelachse und die Mittellinie einander entgegengesetzter Teile in den Elektroden veranschaulicht,
4 eine perspektivische Ansicht eines zum Vergleich dienenden unversteiften piezoelektrischen Resonators, der in der Längsrichtung vibriert,
5 eine perspektivische Ansicht eines versteiften piezoelektrischen Resonators, der in seiner Längsrichtung vibriert,
6 eine perspektivische Ansicht eines zum Vergleich dienenden unversteiften piezoelektrischen Resonators, der im quadratischen Vibrationsmodus vibriert,
7(a) und 7(b) ebene Ansichten von Elektroden, die in einem zum Vergleich gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendet werden,
8(a) und 8(b) ebene Ansichten erfindungsgemäßer Modifikationen der in den piezoelektrischen Resonator gemäß 1 und 2 verwendeten Elektroden,
9 eine Ansicht eines anderen piezoelektrischen Resonators,
10(a) und 10(b) ebene Ansichten von zum Vergleich gezeigten Elektroden, die in dem in 9 dargestellten piezoelektrischen Resonator verwendbar sind,
11 eine Ansicht des Hauptabschnitts von zur Herstellung des in 9 dargestellten piezoelektrischen Resonators verwendeten Mutterplatten,
12 eine Ansicht des Hauptabschnitts von Außenelektroden, die zur Herstellung des in 9 gezeigten piezoelektrischen Resonators verwendet werden,
13(a) und 13(b) ebene Ansichten von erfindungsgemäßen Modifikationen von in dem in 9 dargestellten piezoelektrischen Resonator verwendeten Elektroden,
13(c) eine Ansicht, die die Mittelachse und den Mittelpunkt des Basisglieds und die Mittelachse und die Mittellinie einander entgegengesetzt liegender Abschnitte der ersten und zweiten Elektroden in dem piezoelektrischen Resonator zeigt, der die in 10 gezeigten ersten und zweiten Elektroden verwendet,
13(d) und 13(e) Ansichten weiterer erfindungsgemäßer Modifikationen der ersten und zweiten Innenelektroden, wie sie in dem in 9 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendet werden,
14(a) und 14(b) ebene Ansichten von Modifikationen von Elektroden, die zum Vergleich gezeigt sind und in den in 1, 2 und 9 gezeigten piezoelektrischen Resonatoren verwendbar sind,
15(a), 15(b), 15(c), 15(d), 15(e), 15(f), 15(g) und 15(h) ebene Ansichten anderer erfindungsgemäßer Modifikationen von Elektroden, die in den in den 1, 2 und 9 gezeigten piezoelektrischen Resonatoren verwendet werden,
16 eine Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonators,
17(a) und 17(b) Ansichten von in dem in 16 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendeten Elektroden,
18(a) und 18(b) Ansichten weiterer erfindungsgemäßer Modifikationen der in dem in 9 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendeten Elektroden,
19 eine Ansicht eines weiteren piezoelektrischen Resonators gemäß der Erfindung,
20(a) und 20(b) ebene Ansichten von in dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendeten Elektroden,
21(a) und 21(b) ebene Ansichten von Modifikationen der in dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendeten Innenelektroden,
22(a), 22(b), 22(c), 22(d), 22(e), 22(f), 22(g), 22(h), 22(i), 22(j), 22(k), 22(l), 22(m), 22(n) ebene Ansichten anderer Modifikationen von in dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator verwendeten Elektroden,
23 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Bauteils, das einen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonator verwendet,
24 eine perspektivische Ansicht eines in dem in 23 gezeigten elektronischen Bauteil verwendeten Isoliersubstrats,
25 eine perspektivische Explosionsansicht des in 23 gezeigten elektronischen Bauteils,
26 eine Ansicht, die eine weitere Struktur zur Montage des piezoelektrischen Resonators auf dem Isoliersubstrat angibt,
27 eine Seitenansicht der in 26 gezeigten Struktur zur Montage des piezoelektrischen Resonators,
28 eine Ansicht, die eine weitere Struktur zur Montage des piezoelektrischen Resonators auf dem Isoliersubstrat angibt,
29 eine Seitenansicht der in 28 gezeigten Struktur zur Montage des piezoelektrischen Resonators,
30 eine Ansicht eines weiteren elektronischen Bauteils, das einen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonator einsetzt,
31 eine Seitenansicht der in 30 gezeigten Struktur zur Montage eines piezoelektrischen Resonators,
32 eine ebene Ansicht des Hauptabschnitts eines Kettenfilters unter Verwendung von erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonatoren,
33 eine perspektivische Explosionsansicht des Hauptteils des in 32 gezeigten Kettenfilters,
34 ein Ersatzschaltbild des in den 32 und 33 gezeigten Kettenfilters,
35 eine ebene Ansicht des Hauptteils eines weiteren Kettenfilters, das erfindungsgemäße piezoelektrische Resonatoren einsetzt,
36 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptteils des in 35 gezeigten Kettenfilters,
37 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen piezoelektrischen Resonators,
38 eine perspektivische Ansicht eines weiteren herkömmlichen piezoelektrischen Resonators,
39 eine Ansicht eines laminierten piezoelektrischen Resonators, der als Hintergrund dieser Erfindung dargestellt ist und
40 eine Ansicht eines Zustands, in dem elektrisch leitende Harzlagen auf Oberflächen der Außenelektroden des in 39 gezeigten piezoelektrischen Resonators aufgebracht sind.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DIESER ERFINDUNG
1 ist eine perspektivische Darstellung eines einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechenden piezoelektrischen Resonators. 2 zeigt die innere Struktur desselben. Der in den 1 und 2 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 enthält ein rechtwinkliges prismatisches Basisglied 12 mit einer beispielhaften Abmessung von 3,8 mm × 1 mm × 1 mm. Das Basisglied 12 enthält zwölf laminierte piezoelektrische Lagen 14, die z. B. aus piezoelektrischer Keramik bestehen. Diese piezoelektrischen Lagen 14 sind jeweils mit denselben Abmessungen gebildet. Acht mittlere piezoelektrische Lagen 14 unter diesen piezoelektrischen Lagen 14 sind in Längsrichtung des Basisglieds 12 so polarisiert, dass benachbarte piezoelektrische Lagen 14 in entgegengesetzten Richtungen polarisiert sind, wie dies durch die Pfeile in 2 angedeutet ist.
In den acht mittleren piezoelektrischen Lagen 14 sind erste Innenelektroden 16 und zweite Innenelektroden 18 abwechselnd auf Hauptflächen senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds 12 gebildet. Deshalb liegen diese Innenelektroden 16 und 18 rechtwinklig zur Längsrichtung des Basisglieds 12 und sind in bestimmtem Abstand in der Längsrichtung angeordnet. Die ersten Innenelektroden 16 sind auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 ausgenommen eines vertikalen Streifenabschnitts an einer Seite gebildet, wie dies 3(a) zeigt. Die zweiten Innenelektroden 18 sind auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme eines vertikalen Streifenabschnitts an der anderen Seite gebildet, wie dies in 3(b) gezeigt ist. Deshalb sind die ersten Innenelektroden 16 so geformt, dass sie an drei Stirnseiten des Basisglieds 12 einschließlich einer ersten Stirnseite freiliegen und nicht an der der ersten Stirnseite gegenüberliegenden Stirnseite freiliegen. Die zweiten Innenelektroden 18 sind so geformt, dass sie an der ersten Stirnseite nicht freiliegen und an drei Stirnseiten einschließlich der der ersten Stirnseite gegenüberliegenden Stirnseite freiliegen.
Auf der ersten Stirnseite und der anderen gegenüberliegenden Stirnseite des Basisglieds 12 sind jeweils eine erste und zweite Außenelektrode 20 und 22 gebildet. Aus diesem Grund ist die Außenelektrode 20 mit den Innenelektroden 16 und die Außenelektrode 22 mit den Innenelektroden 18 verbunden.
Der piezoelektrische Resonator 10 verwendet die erste und zweite Außenelektrode 20 und 22 als Eingabe- und Ausgabeelektroden. Die acht mittleren Lagen unter den piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme von vier piezoelektrischen Lagen 14 an beiden Enden sind in dem Basisglied 12 piezoelektrisch aktiv, da ein elektrisches Feld zwischen benachbarten Innenelektroden 16 und 18 durch die Zufuhr eines Signals zu den Außenelektroden 20 und 22 erzeugt wird. In diesem Fall dehnen und ziehen sich die piezoelektrischen Lagen 14 insgesamt in derselben Richtung aus und zusammen, da Spannungen in entgegengesetzten Richtungen an die in entgegengesetzten Richtungen im Basisglied 12 polarisierten piezoelektrischen Lagen 14 angelegt werden. Anders gesagt wird unter Verwendung der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18, die jeweils mit der ersten und zweiten Außenelektrode 20 und 22 verbunden sind, ein elektrisches Wechselfeld an jede piezoelektrische Lage 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 angelegt und erzeugt eine Antriebskraft, die jede piezoelektrische Lage 14 dehnt und sich zusammenziehen lässt. Aus diesem Grund wird die Grundvibration im gesamten piezoelektrischen Resonator 10 im Längsvibrationsmodus angeregt, wobei die Mitte des Basisglieds 12 in Längsrichtung als Knoten wirkt.
In dem piezoelektrischen Resonator 10 sind die Polarisationsrichtung der piezoelektrischen Lagen 14, die Richtung des aufgrund des Eingangsignals erzeugten elektrischen Feldes und die Richtung der Vibration in den piezoelektrischen Lagen 14 alle gleich. Anders gesagt ist der piezoelektrische Resonator 10 von versteifter Art. Der piezoelektrische Resonator 10 hat einen größeren elektromechanischen Kopplungskoeffizienten als ein unversteifter piezoelektrischer Resonator, bei dem sich die Vibrationsrichtung von der Richtung der Polarisation und des elektrischen Feldes unterscheidet. Aus diesem Grund hat der piezoelektrische Resonator 10 eine größere Frequenzdifferenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz als der übliche unversteifte piezoelektrische Resonator. Dies bedeutet, dass der piezoelektrische Resonator 10 Breitbandeigenschaft im Vergleich mit dem üblichen unversteiften piezoelektrischen Resonator hat.
Zur Messung von Unterschieden zwischen versteiften und unversteiften piezoelektrischen Resonatoren wurden die in den 4, 5 und 6 gezeigten piezoelektrischen Resonatoren hergestellt. Der in 4 gezeigte piezoelektrische Resonator entsteht durch die Ausbildung von Elektroden auf beiden Außenflächen in Dickenrichtung eines 4,0 mm × 1.0 mm × 0,38 mm messenden piezoelektrischen Substrats. Dieser piezoelektrische Resonator wurde in der Dickenrichtung polarisiert und vibrierte in der Längsrichtung, sobald den Elektroden ein Signal zugeführt wurde. Der in 5 gezeigte piezoelektrische Resonator hat dieselben Abmessungen, wie der in 4 gezeigte. Elektroden wurden auf den beiden Oberflächen in Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats gebildet. Dieser piezoelektrische Resonator wurde in Längsrichtung polarisiert und vibrierte in Längsrichtung, sobald seinen Elektroden ein Signal zugeführt wurde. Der in 6 gezeigte piezoelektrische Resonator entstand durch die Ausbildung von Elektroden auf beiden Oberflächen in Dickenrichtung eines piezoelektrischen Substrats, das 4,7 mm × 4,7 mm × 0,38 mm maß. Dieser piezoelektrische Resonator wurde in Dickenrichtung polarisiert und vibrierte, sobald seinen Elektroden ein Signal zugeführt wurde, in der Ebenenrichtung. Die in den 4 und 6 gezeigten piezoelektrischen Resonatoren waren von unversteifter Art, während der in 5 gezeigte piezoelektrische Resonator ein versteifter war.
Die Resonanzfrequenz Fr und der elektromechanische Kopplungskoeffizient K wurden bei jedem dieser piezoelektrischen Resonatoren gemessen, und die Tabellen 1, 2 und 3 geben die Messergebnisse wieder. Tabelle 1 gibt die Messergebnisse des in 4 gezeigten piezoelektrischen Resonators an. Tabelle 2 gibt die Messergebnisse des in 5 gezeigten piezoelektrischen Resonators an. Tabelle 3 gibt die Messergebnisse des in 6 gezeigten piezoelektrischen Resonators an.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Aus den in den Tabellen gezeigten Messergebnissen wird deutlich, dass ein versteifter piezoelektrischen Resonator einen größeren elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K als ein unversteiften piezoelektrischer Resonator und deshalb eine größere Frequenzdifferenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz hat. Die größte Streuvibration in einem versteiften piezoelektrischen Resonator ist die Längsvibration der dritten Oberschwingung und der elektromechanische Kopplungskoeffizient K ist während der Vibration 12,2%. Während der Vibration im Breitenmodus, die sich von der Grundvibration unterscheidet, ist der elektromechanische Kopplungskoeffizient K klein, nämlich 4,0%. Im Gegensatz dazu ist der elektromechanische Kopplungskoeffizient K bei einem unversteiften für den Längsvibrationsmodus vorgesehenen piezoelektrischen Resonator während der Vibration im Breitenmodus groß, nämlich 25,2%. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient K ist bei einem unversteiften für die Vibration des quadratischen Typs vorgesehenen piezoelektrischen Resonator während dessen Schwingung im Dickenvibrationsmodus groß, nämlich 23,3%. Deshalb ist es deutlich, dass ein versteifter piezoelektrischer Resonator kleinere Streuvibrationen als ein unversteifter piezoelektrischer Resonator hat.
In dem in den 1 und 2 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 braucht kein isolierender Harzfilm zur Isolation der Enden der Innenelektroden 16 und 18 auf den Seiten des Basisglieds 12 aufgebracht werden, da im Vergleich mit dem in 39 gezeigten laminierten piezoelektrischen Resonator 4 die ersten mit der ersten Außenelektrode 20 verbundenen Innenelektroden 16 so geformt sind, dass sie an der Seite des Basisglieds 12 nicht freiliegen, wo die zweite Außenelektrode 22 liegt, und da die zweiten, mit der zweiten Außenelektrode 22 verbundenen Innenelektroden 18 so geformt sind, dass sie an der Seite des Basisglieds 12 nicht freiliegen, wo die erste Außenelektrode 20 liegt.
In dem piezoelektrischen Resonator 10 werden die Außenelektroden 20 und 22 kaum wegen Wärmeschocks und Temperaturzyklen brechen, da dieser Resonator 10 im Vergleich mit dem in 39 gezeigten piezoelektrischen Resonator 4 zwischen dem Basisglied 12 und den Außenelektroden 20 und 22 keinen isolierenden Harzfilm hat.
Um die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der auf den Isolierharzfilmen 8a und 8b gebildeten Außenelektroden 9a und 9b bei dem in 39 gezeigten laminierten piezoelektrischen Resonator 4 zu verringern, kann in Betracht gezogen werden, elektrisch leitfähige Harzlagen 9c und 9d auf die Oberflächen der Außenelektroden 9a und 9b aufzubringen, wie es in 40 gezeigt ist. Wenn die Isolierharzfilme 8a und 8b und die elektrisch leitenden Harzlagen 9c und 9d auf den Seiten des Basisglieds 5 gebildet werden, wird eine hohe Belastungsmasse auf den Seiten des Basisglieds 5 aufgebracht. Diese verringert den mechanischen Gütefaktor Qm und erhöht die Spannungsabhängigkeit der Resonanzfrequenz. Umgekehrt verschlechtert sich in dem piezoelektrischen Resonator 10, da bei diesem keine Belastungsmasse auf den Seiten des Basisglieds 12 gebildet ist, der mechanische Gütefaktor Qm nicht, und die Spannungsabhängig der Resonanzfrequenz erhöht sich nicht.
Da der piezoelektrische Resonator so gebildet ist, dass die Mittelachse L1 oder der Mittelpunkt P1 der durch Überlappung der Elektroden 16 und 18 gebildeten Form mit der Mittelachse L2 oder dem Mittelpunkt P2 einer zur Längsrichtung des Basisglieds 12 senkrecht stehenden Ebene übereinstimmen, wie dies in 3(c) gezeigt ist, erfährt die in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugte Antriebskraft keine Fehlausrichtung zur Mittelachse des Basisglieds 12, so dass dieses kaum verbogen wird. Deshalb sind Streuresonanzen aufgrund einer Verbiegung im Basisglied 12 und unannehmbare Kennwerte unwahrscheinlich.
Da bei diesem piezoelektrischen Resonator 10 die Innenelektroden 16 und 18 nur partiell auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 gebildet sind, lässt sich ΔF durch die Einstellung der einander gegenüberliegenden Fläche der Innenelektroden 16 und 18 einstellen. Deshalb ist der Freiheitsgrad der Gestaltung der Kennwerte groß.
In dem piezoelektrischen Resonator 10 kann die elektrische Kapazität des Resonators durch die Änderung der einander gegenüberliegenden Fläche der Innenelektroden 16 und 18, der Anzahl der piezoelektrischen Lagen 14 und der der Innenelektroden 16 und 18 oder der Dimensionen der piezoelektrischen Lagen 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 eingestellt werden. In anderen Worten kann die elektrische Kapazität durch eine Vergrößerung der Fläche, wo sich die Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen, durch die Erhöhung der Anzahl der piezoelektrischen Lagen 14 oder der der Innenelektroden 16 und 18 oder durch Verkleinerung der Abmessungen der piezoelektrischen Lagen 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 erhöht werden. Im Gegensatz kann die elektrische Kapazität durch die Verkleinerung der Fläche, wo sich die Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen, der Anzahl der piezoelektrischen Lagen 14 oder der der Innenelektroden 16 und 18 oder die Erhöhung der Abmessungen der piezoelektrischen Lagen 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 verringert werden. Aus diesem Grund lässt sich die elektrische Kapazität durch Änderung der Fläche, wo sich die Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen, der Anzahl der piezoelektrischen Lagen 14 oder der der Innenelektroden 16 und 18 oder der Abmessungen der piezoelektrischen Lagen 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 einstellen. Dies bedeutet, dass bei der Gestaltung der Kapazität ein hoher Freiheitsgrad herrscht. Deshalb kann eine Impedanzanpassung an eine externe Schaltung einfach erreicht werden, wenn der piezoelektrische Resonator 10 auf einer Schaltungsplatte montiert wird.
Selbst wenn die vertikale Abmessung des piezoelektrischen Resonators 10 bei gleichbleibender Breite der Abschnitte, wo die Innenelektroden 16 und 18 auf den Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 nicht vorhanden sind, um die Isolation an den Enden der Innenelektroden 16 und 18 zu erhalten, reduziert wird, ändert sich das Verhältnis der Fläche, wo sich die Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen, zur Größe der Hauptfläche der piezoelektrischen Lagen 14 nicht. Deshalb lässt sich ein niedrig profilierter piezoelektrischer Resonator ohne Verringerung der Wirksamkeit der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugten Antriebskraft herstellen.
Zum Vergleich kann der in den 1 und 2 gezeigte piezoelektrische Resonator so gestaltet sein, dass seine Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme der beiden Seitenabschnitte an der Oberseite und einer daneben liegenden Vertikalseite gebildet sind, wie 7(a) zeigt, und die Innenelektroden 18 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme von zwei Seitenabschnitten an der Oberseite und der anderen daneben liegenden Vertikalseite gebildet sind, wie 7(b) zeigt.
Der in 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass die Elektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme von zwei einander benachbarten Seitenabschnitten und, wie 8(b) zeigt, so dass die Elektroden 18 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme der anderen zwei benachbarten Seitenabschnitte gebildet sind.
9 zeigt einen anderen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonator, der sich von dem in den 1 und 2 gezeigten hinsichtlich der Innenelektroden 16 und 18 und der Außenelektroden 20 und 22 unterscheidet.
Zum Vergleich sind , wie es die 10(a) zeigt, die ersten Innenelektroden 16 in dem piezoelektrischen Resonator 10 von 9 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 ausgenommen des Teils vom mittleren Abschnitt an der Oberseite zu einem Ende und die zweiten Innenelektroden 18, wie 10(b) zeigt, auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 ausgenommen des Teils vom mittleren Abschnitt an der Oberseite zum anderen Ende gebildet.
In anderen Worten sind die ersten Innenelektroden 16 so geformt, dass sie von der Mitte zu einem Ende in Breitenrichtung auf der oberen Seite des Basisglieds 12 nicht freiliegen aber am unteren Ende freiliegen. Die zweiten Innenelektroden 18 liegen an einem Ende in Breitenrichtung an der oberen Seite des Basisglieds 12 frei und von der Mitte zum anderen Ende nicht frei.
Die erste und zweite Außenelektrode 20 und 22 sind in zwei Zeilen in Längsrichtung des Basisglieds 12 auf dessen oberer Stirnseite an einem Ende und am anderen Ende gesehen von der Mitte in Breitenrichtung des Basisglieds 12 gebildet. In diesem Fall ist die erste Außenelektrode 20 mit den ersten Innenelektroden 16 und die zweite Außenelektrode 22 mit den zweiten Innenelektroden 18 verbunden.
Der in 9 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 hat einen weiteren Vorteil. Im Vergleich mit dem in den 1 und 2 gezeigten piezoelektrischen Resonator lässt sich der piezoelektrische Resonator in 9 in Breitenrichtung verkleinern, ohne dass sich die Effizienz der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugten Antriebskraft verringert. Selbst wenn die Abmessung des piezoelektrischen Resonators 10 in Breitenrichtung bei gleichbleibender Breite der Teile, wo die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 auf den Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 nicht gebildet sind, verringert wird, kann die Isolation an den Enden der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 aufrecht erhalten werden, weil das Verhältnis der Fläche, wo sich die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen, zur Größe der Hauptfläche der piezoelektrischen Lagen 14 nicht verändert ist.
Nachstehend wird ein Herstellungsverfahren für den in 9 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 beschrieben.
Gemäß 11 werden zwölf piezoelektrische keramische Mutterplatten 15 bereitet, die als die piezoelektrischen Lagen 14 dienen. Auf einer Hauptfläche von jeweils fünf Mutterplatten 15 werden jeweils Mutterelektroden 17 gebildet, die als die ersten Innenelektroden 16 dienen. Auf einer Hauptfläche weiterer vier Mutterplatten 15 werden jeweils Mutterelektroden 19 gebildet, die als die zweiten Innenelektroden 18 dienen. Auf den verbleibenden drei Mutterplatten 15 wird keine Elektrode gebildet. Diese Mutterplatten 15 werden laminiert und bilden ein laminiertes Glied. Das laminierte Glied wird entlang den strichpunktierten Linien geschnitten, die sich in 11 in den transversalen Richtungen erstrecken.
Auf einer Schnittfläche des geschnittenen laminierten Glieds werden, wie 12 zeigt, Elektroden 21 ausgebildet, die als die Außenelektroden 20 und 22 dienen. Jede Mutterplatte 15 oder jede piezoelektrische Lage 14 wird durch Anlegen einer hohen Gleichspannung an benachbarte Elektroden 21 polarisiert. Dieses laminierte Glied wird längs den in 12 gezeigten strichpunktierten Linien geschnitten und bildet den piezoelektrischen Resonator 10. Andere piezoelektrische Resonatoren, die sich von dem in 9 unterscheiden, können in derselben Weise hergestellt werden.
Der in 9 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass die Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen mit Ausnahme des Teils vom Mittelabschnitt an der Oberseite zu einem Ende und der Unterseite gebildet sind, wie 13(a) zeigt, und die zweiten Innenelektroden 18 bilden das Spiegelbild der Elektroden 16 und sind auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit Ausnahme des Teils vom mittleren Abschnitt an der Oberseite zum anderen Ende und an der Unterseite gebildet, wie 13(b) zeigt.
Da in dem in 13(a) und 13(b) gezeigten Ausführungsbeispiel der die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 aufweisende piezoelektrische Resonator 10 so gebildet ist, dass die Mittelachse L1 oder der Mittelpunkt P1 der durch Überlappung der ersten und zweiten Elektroden 16 und 18 gebildeten Form mit der Mittelachse L2 oder dem Mittelpunkt P2 einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds 12 übereinstimmt, so wie 13(c) zeigt, tritt keine Fehlausrichtung der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugten Antriebskraft zur Mittelachse des Basisglieds 12 auf, und dieses wird kaum verbogen. Deshalb hat dieser Resonator einen weiteren Vorteil, dass eine durch eine Verbiegung des Basisglieds 12 erzeugte Streuresonanz kaum auftritt und unannehmbare Kennwerte mit hoher Wahrscheinlichkeit vermieden sind.
Der in 1 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass gemäß 13(d) die ersten Innenelektroden 16 an drei Seiten der piezoelektrischen Lagen 14 ausgenommen an der Oberseite ausgespart und gemäß 13(e) so, dass die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 sind, an drei Seiten der Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 ausgespart sind mit Ausnahme der Oberseite, wo die Außenelektroden liegen. Wenn die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 diese Form haben, hat der Resonator einen weiteren Vorteil, weil die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 an den Oberflächen des piezoelektrischen Resonator 10 überhaupt nicht freiliegen. Die Feuchtigkeitsfestigkeit der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 ist gesteigert und der Isolationswiderstand zwischen den ersten und zweiten Innenelektroden verringert sich mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht.
Zum Vergleich kann der in 1 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 so gestaltet sein, dass seine ersten Innenelektroden 16 gemäß 14(a) auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit einer Ausnehmung gebildet sind, die vom mittleren Abschnitt an der Oberseite zum einen Ende und über einen daran anschließenden senkrechten Seitenabschnitt geht, und die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Elektroden 16 sind, können gemäß 14(b) so gestaltet sein, dass sie auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit einer Ausnehmung gebildet sind, die vom mittleren Abschnitt an der Oberseite zum anderen Ende und über den daran anschließenden vertikalen Seitenabschnitt geht.
Der in 1 gezeigte erfindungsgemäße piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass gemäß 15(a) die ersten Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 liegen und von einem mittleren Abschnitt an der Oberseite zum mittleren Abschnitts einer daran anschließenden vertikalen Seite reichen und dass gemäß 15(b) die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 bilden auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 liegen und von dem mittleren Abschnitt an der Oberseite zum mittleren Abschnitt der anderen daran anschließenden vertikalen Seite gehen.
Der in 1 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gebildet sein, dass gemäß 15(c) die ersten Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zur Mitte von jeweils drei Seiten, nämlich der Oberseite, der Unterseite und einer vertikalen Seite gehen und dass die zweiten Innenelektroden 18, die gemäß 15(d) das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 sind, auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zur Mitte jeweils dreier Seiten gehen, nämlich der anderen vertikalen Seite, der Oberseite und der Unterseite.
Der in 1 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass die ersten Innenelektroden gemäß 15(e) auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zur Mitte jeweils der Ober- und Unterseite gehen, aber die vertikalen Teile an beiden Seiten der piezoelektrischen Lage 14 nicht erreichen, und dass die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 sind, gemäß 15(f) auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zur Mitte jeweils der Ober- und Unterseite gehen, aber die vertikalen Teile an beiden Seiten der piezoelektrischen Lagen nicht erreichen.
Der in 1 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass die ersten Innenelektroden 16 gemäß 15(g) auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zu den vertikalen Teilen an beiden Seiten gehen und die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 bilden, gemäß 15(h) auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zu vertikalen Abschnitten an beiden Seiten gehen.
Wenn die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 gemäß den 13(a), 13(b) oder 15(g), 15(h) geformt sind, lässt sich der piezoelektrische Resonator in Breitenrichtung verkleinern, ohne die Effizienz der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugen Antriebskraft zu verringern, da sich selbst, wenn die Abmessung des piezoelektrischen Resonators in Breitenrichtung mit gleichbleibender Breite der Abschnitte, wo die ersten und zweiten Innenelektroden 16 oder 18 auf den Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 nicht gebildet sind, um die Isolation an den Enden der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 beizubehalten, verringert wird, das Verhältnis der gegenüberliegenden Fläche der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 zur Größe der Hauptfläche der piezoelektrischen Lagen 14 nicht verändert.
Wenn die ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 gemäß den 13(e), 13(f) und den 15(a)–15(h) geformt sind, tritt keine Fehlausrichtung der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugten Antriebskraft zur Mittelachse des Basisglieds 12 auf, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Basisglied 12 verbiegt, sehr gering ist, da der piezoelektrische Resonator so geformt ist, dass die Mittelachse oder der Mittelpunkt der durch Überlappung der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 gebildeten Form mit der Mittelachse oder dem Mittelpunkt einer zur Längsrichtung des Basisglieds 12 senkrecht stehenden Ebene übereinstimmt. Deshalb hat dieser Resonator einen weiteren Vorteil, dass das Auftreten einer Streuresonanz aufgrund einer Verbiegung des Basisglieds 12 sehr unwahrscheinlich ist und dass kaum unannehmbare Kennwerte zu erwarten sind. In diesen Ausführungsbeispielen sind die Formen einander gegenüberliegenden Abschnitte der ersten und zweiten Innenelektroden 16 und 18 gegenüber einer Hauptfläche der piezoelektrischen Lagen 14 symmetrisch.
In jedem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren 10 ist der Mittelabschnitt in Längsrichtung des Basisglieds 12 piezoelektrisch aktiv und vibriert. Beide Enden in Längsrichtung des Basisglieds 12 sind aus inaktiven Abschnitten gebildet, die piezoelektrisch inaktiv sind. Nur wenn die piezoelektrischen Lagen polarisiert sind und an ihnen ein elektrisches Feld anliegt, werden die Teile piezoelektrisch aktiv und bleiben sonst piezoelektrisch inaktiv. Falls die inaktiven Abschnitte solche Eigenschaften haben, können sie anders strukturiert sein.
16 zeigt noch einen anderen dieser Erfindung entsprechenden piezoelektrischen Resonator. Dieser in 16 gezeigte piezoelektrische Resonator unterscheidet sich von dem in 1 und 2 in der Form der Elektroden 16 und 18.
Bei dem in 16 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 liegen die Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 und gehen gemäß 17(a) von deren Zentrum zur Mitte der einen Vertikalseite, und gemäß 17(b) liegen die Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der Innenelektroden 16 bilden auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 und gehen von deren Zentrum zur Mitte der anderen Vertikalseite. Obwohl dies in 16 nicht gezeigt ist, ist mit den ersten Innenelektroden 16 eine erste Außenelektrode 20 und mit den zweiten Innenelektroden 18 eine zweite Außenelektrode 22 verbunden.
Bei dem in 16 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 ist die Feuchtigkeitsfestigkeit der Innenelektroden 16 und 18 gesteigert, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass der Isolationswiderstand zwischen den Innenelektroden 16 und 18 sinkt, da die Innenelektroden 16 und 18 an den Außenflächen des Resonators überhaupt nicht freiliegen.
Der in 9 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass gemäß 18(a) seine Innenelektroden 16 an drei Seiten der piezoelektrischen Lagen 14 mit der Ausnahme der Oberseite nicht gebildet sind, und dass gemäß 18(b) seine Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der Innenelektroden 16 sind, an drei Seiten auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 mit der Ausnahme der Oberseite nicht gebildet sind. Selbst wenn die Innenelektroden 16 und 18 in dieser Weise geformt sind, ist die Feuchtefestigkeit der Innenelektroden 16 und 18 gesteigert und in derselben Weise, wie bei dem in 16 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10, ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich der Isolationswiderstand zwischen den Innenelektroden 16 und 18 verringert.
19 zeigt noch einen anderen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonator. Der in 19 gezeigte piezoelektrische Resonator unterscheidet sich von den oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren besonders in den Innenelektroden 16 und 18 und den Außenelektroden 20 und 22.
Bei dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 liegen gemäß 20(a) die ersten Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 und gehen von deren Zentrum zur Mitte von jeweils drei Seiten, nämlich der Oberseite, der Unterseite und einer Vertikalseite, und die zweiten Innenelektroden 18, die gemäß 20(b) das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 sind liegen auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 von deren Zentrum zur Mitte von jeweils drei Seiten, nämlich der anderen Vertikalseite, der Oberseite und der Unterseite.
Erste Außenelektroden 20 liegen auf einer Stirnseite, der Oberseite und der Unterseite des Basisglieds 12 und verbinden die ersten Innenelektroden 16. Zweite Außenelektroden 22 liegen auf der anderen Stirnseite, der Oberseite und der Unterseite des Basisglieds 12 und verbinden die zweiten Innenelektroden 18. In diesem Fall sind die Außenelektroden 20 und 22 jeweils auf der Ober- und Unterseite des Basisglieds 12 zeilenförmig geformt.
Der in 19 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 hat einen weiteren Vorteil. Da die Außenelektroden 20 und 22 an drei verschiedenen Stirnseiten des Basisglieds 12 gebildet sind, kann der Resonator z. B. auf einer Schaltungsplatte in dem vorliegenden Zustand, in einem um 90° gedrehten Zustand und mit der Oberseite nach unten montiert werden.
Der in 19 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass im Vergleich mit der in 20(a) gezeigten Elektrodenform seine ersten Innenelektroden 16 gemäß 22(c) an vertikalen Abschnitten an der Seite der piezoelektrischen Lagen 14 nicht vorhanden sind und dass im Vergleich mit der in 20(b) gezeigten Elektrodenform die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 bilden, gemäß 22(d) an vertikalen Abschnitten an jeder Seite auf den Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 nicht vorhanden sind.
Der in 19 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 kann so gestaltet sein, dass gemäß 22(e) seine ersten Innenelektroden 16 auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 liegen und von deren Zentrum zu den vertikalen Abschnitten an beiden Seiten gehen und dass gemäß 22(f) die zweiten Innenelektroden 18, die das Spiegelbild der ersten Innenelektroden 16 sind, auf Hauptflächen der piezoelektrischen Lagen 14 liegen und von deren Zentrum zu vertikalen Abschnitten an beiden Seiten gehen. In diesem Fall hat der in 19 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 einen anderen Vorteil. Der piezoelektrische Resonator kann nämlich in Breitenrichtung verkleinert werden, ohne dass sich die Effizienz der in den piezoelektrischen Lagen 14 erzeugten Antriebskraft verringert, da selbst, wenn die Form des Resonators in Breitenrichtung zusammengedrückt wird, sich das Verhältnis der Fläche, in der sich die Innenelektroden 16 und 18 gegenüberliegen zur Größe der Hauptfläche der piezoelektrischen Lagen 14 kaum ändert.
In dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator 10 können die Innenelektroden 16 und 18 die in 22(g) und 22(h), 22(i) und 22(j), 22(k) und 22(l) oder 22(m) und 22(n) gezeigten Formen haben.
In dem in 19 gezeigten piezoelektrischen Resonator muss wenigstens eine erste Außenelektrode 20 nur mit den ersten Innenelektroden 16 und wenigstens eine zweite Außenelektrode 22 nur mit den zweiten Innenelektroden 18 verbunden sein.
In jedem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren 10 ist der in Längsrichtung des Basisglieds 12 gesehene mittlere Abschnitt piezoelektrisch aktiv und vibriert. Beide Enden in Längsrichtung des Basisglieds 12 bilden inaktive Abschnitte, die nicht piezoelektrisch aktiv sind. Nur wenn die piezoelektrischen Lagen polarisiert sind und ein elektrisches Feld an sie angelegt wird, wird dieser Teil piezoelektrisch aktiv und bleibt anderweitig piezoelektrisch inaktiv. Falls ein inaktiver Abschnitt 24 solche Eigenschaften hat, kann er eine andere Struktur haben.
Unter Verwendung eines derartigen piezoelektrischen Resonators 10 werden elektronische Bauteile, wie Oszillatoren und Diskriminatoren, hergestellt.
23 zeigt perspektivisch eine elektronisches Bauteil 60. Letzteres enthält ein Isoliersubstrat 62, das als Stützglied dient. An einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Isoliersubstrats 62 sind jeweils zwei Ausnehmungen 64 gebildet. Auf einer Oberfläche des Isoliersubstrats 62 sind zwei Musterelektroden 66 und 68 gemäß 24 gebildet. Eine Musterelektrode 66 liegt zwischen einander entgegengesetzten Ausnehmungen 64 und erstreckt sich in L-Form von einem Punkt in der Nähe eines Endes zur Mitte des Isoliersubstrats 62 hin. Die andere Musterelektrode 68 ist zwischen einander entgegengesetzten Ausnehmungen 64 gebildet und erstreckt sich geradlinig von einem Punkt in der Nähe des anderen Endes zur Mitte des Isoliersubstrats 62 hin. Die Musterelektroden 66 und 68 sind so gebildet, dass sie rundherum von den Aussparungen 64 des Isoliersubstrats 62 zur gegenüberliegenden Oberfläche geführt sind.
An einem Ende der Musterelektrode 66, das in der Mitte des Isoliersubstrats 62 liegt, ist ein als Montageglied dienender Vorsprung 70 aus elektrisch leitfähigem Klebstoff gebildet. Gemäß 25 wird der oben beschriebene piezoelektrische Resonator 10 auf den Vorsprung 70 so montiert, dass die Mitte des Basisglieds 12 auf dem Vorsprung 70 angeordnet ist. Eine Außenelektrode 22 des piezoelektrischen Resonators 10 ist z. B. mit dem Vorsprung 70 verbunden. Der Vorsprung 70 kann zuvor auf dem piezoelektrischen Resonator 10 gebildet sein. Die andere Außenelektrode 20 ist mit der Musterelektrode 68 durch einen elektrisch leitenden Draht 72 verbunden. Der elektrisch leitende Draht 72 ist mit der Mitte der Außenelektrode 20 des piezoelektrischen Resonators 10 verbunden.
Auf dem Isoliersubstrat 62 sitzt ein Metalldeckel 74. Damit ein Kurzschluss der Musterelektroden 66 und 68 durch den Metalldeckel 74 verhindert ist, wird zuvor isolierendes Harz auf das Isoliersubstrat 62 und die Musterelektroden 66 und 68 aufgebracht. Das Aufsetzen des Metalldeckels 74 vollendet das elektronische Bauteil 60.
Das elektronische Bauteil 60 verwendet die von den Aussparungen 64 des Isoliersubstrats 62 zu dessen Rückseite geführten Musterelektroden 66 und 68 als Eingabe- und Ausgabeanschlüsse, die eine Verbindung mit einer externen Schaltung herstellen.
Da bei diesem elektronischen Bauteil 60 die Mitte des piezoelektrischen Resonators 10 am Vorsprung 70 befestigt ist, sind die Enden des piezoelektrischen Resonators 10 getrennt vom Isoliersubstrat, so dass die Vibration des piezoelektrischen Resonators 10 nicht behindert ist. Die angeregte Längsvibration wird nicht geschwächt, da die Mitte des piezoelektrischen Resonators, die einen Schwingungsknoten bildet, am Vorsprung 70 befestigt und mit dem elektrisch leitenden Draht 72 verbunden ist.
Das elektronische Bauteil 60 wird zusammen mit integrierten Schaltungschips und anderen Bauteilen auf einer Schaltungsplatte zur Bildung eines Oszillators und eines Diskriminators montiert. Da das so aufgebaute elektronische Bauteil 60 dicht und durch den Metalldeckel 74 geschützt ist, kann es als chipartiges Bauteil eingesetzt werden, das durch Schwalllöten montiert werden kann.
Wenn das elektronische Bauteil 60 in einen Oszillator eingesetzt wird, werden Streuvibrationen bis auf ein geringes Niveau unterdrückt und aufgrund der Merkmale des in dem elektronischen Bauteil 60 eingesetzten piezoelektrischen Resonators werden durch Streuvibrationen verursachte ungewöhnliche Vibrationen verhindert. Es ist außerdem einfach, eine Impedanzanpassung an eine externen Schaltung zu erreichen, da die Kapazität des piezoelektrischen Resonators 10 auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden kann. Wenn das elektronische Bauteil für einen spannungsgesteuerten Oszillator verwendet wird, erhält man aufgrund der großen Frequenzdifferenz ΔF des Resonators einen weiten Frequenzbereich, wie er konventionell nicht erzielt werden konnte.
Beim Einsatz des elektronischen Bauteils 16 in einem Diskriminator erzielt die große Frequenzdifferenz ΔF des Resonators einen breiten Spitzentrennbereich. Zusätzlich lässt sich leicht eine Impedanzanpassung an eine externe Schaltung aufgrund der über einen weiten Bereich veränderlichen Kapazität des Resonators erzielen.
Der piezoelektrische Resonator 10 kann auf dem Isoliersubstrat 62 so montiert werden, dass zwei Vorsprünge 70 aus elektrisch leitendem Material, z. B. aus elektrisch leitendem Klebstoff auf beiden Musterelektroden 66 und 68 gebildet werden und die Außenelektroden 20 und 22 des piezoelektrischen Resonators 10 gemäß den 26 und 27 mit beiden Vorsprüngen 70 verbunden werden. Außerdem lässt sich der piezoelektrische Resonator 10 in der in den 28 und 29 gezeigten Weise auf dem Isoliersubstrat 62 montieren, wobei zwei Vorsprünge 70 aus einem isolierenden Material, z. B. einem isolierenden Klebstoff auf dem Isoliersubstrat 62 gebildet und die Außenelektroden 20 und 22 mit den Musterelektroden 66 und 68 durch elektrisch leitende Drähte 72 verbunden werden. Die Vorsprünge 70 können auch zuvor auf dem piezoelektrischen Resonator 10 gebildet sein.
30 ist eine Ansicht eines anderen elektronischen Bauteils, das einen piezoelektrischen Resonator dieser Erfindung einsetzt. 31 ist eine Seitenansicht, die die Art der Montage des piezoelektrischen Resonators zeigt. Das in den 30 und 31 gezeigte elektronische Bauteil unterscheidet sich von dem in den 26 und 27 gezeigten besonders darin, dass der in 9 gezeigte piezoelektrische Resonator 10 verwendet wird, bei dem die Außenelektroden 20 und 22 auf einer Seite des Basisglieds 12 liegen.
32 ist eine ebene Ansicht des Hauptabschnitts eines Kettenfilters, das als ein den erfindungsgemäßen piezoelektrischen Resonator einsetzendes elektronisches Bauteil dient. 33 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptabschnitts. In dem in den 32 und 33 gezeigten elektronischen Bauteil 60 sind vier Musterelektroden 90, 92, 94 und 96 auf einem als Stützglied dienenden Isoliersubstrat 62 gebildet. Auf den Musterelektroden 90, 92, 94 und 96 sind in einer Reihe fünf Kontaktflecken in bestimmtem Abstand angeordnet. Der erste Kontaktfleck, der einem Ende des Isoliersubstrats 62 am nächsten ist, ist auf der Musterelektrode 90 , der zweite und fünfte Kontaktfleck sind auf der Musterelektrode 92, der dritte Kontaktfleck auf der Musterelektrode 94 und der vierte Kontaktfleck auf der Musterelektrode 96 gebildet. Montageglieder sind unter Verwendung eines elektrisch leitenden Klebstoffs auf den fünf Kontaktflecken angeordnet: Ein Vorsprung 98 auf dem ersten Kontaktfleck; zwei Vorsprünge 100 und 102 auf dem zweiten Kontaktfleck; zwei Vorsprünge 104 und 106 auf dem dritten Kontaktfleck; zwei Vorsprünge 108 und 110 auf dem vierten Kontaktfleck und ein Vorsprung 112 auf dem fünften Kontaktfleck. Diese Vorsprünge 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 liegen in einer Reihe in einem bestimmten Abstand.
Die Außenelektroden 20 und 22 von piezoelektrischen Resonatoren 10a, 10b, und 10c und 10d sind auf diesen Vorsprüngen 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 montiert. Für diese piezoelektrischen Resonatoren 10a bis 10d wird der piezoelektrische Resonator 10, der die Außenelektroden 20 und 22 an beiden Stirnseiten des Basisglieds 12 trägt, z. B. der in 1, 2 oder 16 gezeigte, verwendet. Die Vorsprünge 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 können zuvor auf den piezoelektrischen Resonatoren 10a, 10b, 10c und 10d geformt sein. Die Vorsprünge 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 können durch Bonding auf die Kontaktflecken der Musterelektroden 90, 92, 94 und 96 und die Außenelektroden 20 und 22 der piezoelektrischen Resonatoren 10a bis 10d mit derselben Art von elektrisch leitendem Klebstoff aufgebracht sein, wie er zur Bildung der Vorsprünge 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 dient, oder auch mit einer anderen Art elektrisch leitendem Klebstoff. Dies trifft auch auf die anderen in den 32 und 33 nicht gezeigten elektronischen Bauteile zu. Dann wird ein (nicht gezeigter) Metalldeckel auf das Isoliersubstrat 62 gesetzt. Das in den 32 und 33 gezeigte elektronische Bauteil 60 dient als Kettenfilter, dessen Schaltungsanordnung in 34 gezeigt ist. Zwei piezoelektrische Resonatoren 10a und 10c dienen als Reihenresonatoren und die anderen beiden piezoelektrischen Resonatoren 10b und 10d als Parallelresonatoren. In einem derartigen Kettenfilter sind die parallelen piezoelektrischen Resonatoren 10b und 10d so gestaltet, dass sie wesentlich größere Kapazitäten haben als die piezoelektrischen Reihenresonatoren 10a und 10c.
Die Dämpfung im Kettenfilter wird durch das Kapazitätsverhältnis zwischen den Reihenresonatoren und den Parallelresonatoren festgelegt. In diesem in den 32 und 33 gezeigten elektronischen Bauteil 60 lässt sich die Kapazität durch Veränderung der Anzahl der in den piezoelektrischen Resonatoren 10a bis 10d verwendeten Laminatlagen ändern. Deshalb kann durch eine Veränderung der Kapazitäten der piezoelektrischen Resonatoren ein Kettenfilter mit einer großen Dämpfung mit weniger Resonatoren realisiert werden im Vergleich mit einem Fall, wo herkömmliche unversteifte piezoelektrische Resonatoren eingesetzt werden. Weil die piezoelektrischen Resonatoren 10a bis 10d eine größere Frequenzdifferenz ΔF als herkömmliche piezoelektrische Resonatoren haben, kann im Vergleich mit einem Fall, wo herkömmliche piezoelektrische Resonatoren eingesetzt werden, ein breiteres Durchlassfrequenzband realisiert werden.
In dem in den 32 und 33 gezeigten Bauteil 60 brauchen die beiden Elektroden nebeneinander liegender piezoelektrischer Resonatoren nicht isoliert werden, da zwei Elektroden der benachbarten piezoelektrischen Resonatoren auf zwei auf demselben Kontaktfleck gebildeten Vorsprüngen montiert sind. Auf diese Weise lassen sich die benachbarten Resonatoren dicht nebeneinander anordnen und ermöglichen dadurch ein kompaktes elektronisches Bauteil.
35 ist eine ebene Ansicht des Hauptabschnitts eines anderen Kettenfilters, das als ein einen piezoelektrischen Resonator gemäß der Erfindung verwendendes elektronisches Bauteil dient. 36 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptabschnitts. Das in den 35 und 36 gezeigte elektronische Bauteil unterscheidet sich von dem in den 32 und 33 besonders darin, dass der piezoelektrische Resonator 10 gemäß 9 oder 19 für die piezoelektrischen Resonatoren 10a, 10b, 10c und 10d verwendet wird, bei dem beide Außenelektroden 20 und 22 auf einer Seite des Basisglieds 12 liegen. Das in den 35 und 36 gezeigte elektronische Bauteil hat denselben Vorteil wie das in den 32 und 33 gezeigte.
Jedes der oben beschriebenen elektronischen Bauteile ist in Chipform gebildet. Bei dieser Erfindung kann ein elektronisches Bauteil auch eine von der Chipform abweichende Form haben.
In jedem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren 10 sind mehrere piezoelektrische Lagen 14 abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen polarisiert. Die Polarisationsrichtungen der Vielzahl der piezoelektrischen Lagen 14 ist darauf nicht beschränkt.
In jedem oben beschriebenen piezoelektrischen Resonator 10 sind die Abmessungen der piezoelektrischen Lagen 14 in Längsrichtung des Basisglieds 12 oder die Abstände zwischen benachbarten Innenelektroden 16 und 18 jeweils gleich. Die Abmessungen und diese Abstände brauchen aber nicht identisch zu sein.
In jedem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren 10 ist zwischen benachbarten Innenelektroden 16 und 18 eine piezoelektrische Lage 14 gebildet. Stattdessen können auch mehrere piezoelektrische Lagen zwischen den benachbarten Innenelektroden 16 und 18 liegen.
In jedem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren 10 sind die mit den Außenelektroden 20 und 22 verbundenen Elektroden 16 und 18 abwechselnd gebildet. Stattdessen müssen die Innenelektroden 16 und 18 nicht abwechselnd gebildet sein.
Diese Erfindung wurde besonders bezogen auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben.

Claims

Piezoelektrischer Resonator (10), der aufweist: ein Basisglied (12) mit einer Längsrichtung, in der das Basisglied eine größere Ausdehnung hat als in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung; mehrere ebene Innenelektroden (16, 18), die senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds (12) in Abständen in Längsrichtung des Basisglieds (12) angeordnet sind; eine erste und zweite Außenelektrode (20, 22), die auf dem Basisglied gebildet und mit den mehreren Innenelektroden verbunden sind, wobei das Basisglied (12) mehrere laminierte piezoelektrische Lagen (14) enthält, die mehreren piezoelektrischen Lagen (14) in der Längsrichtung des Basisglieds (12) polarisiert sind; die mehreren Innenelektroden auf Oberflächen der piezoelektrischen Lagen (14) gebildet sind, die zur Längsrichtung des Basisglieds (12) senkrecht liegen; eine erste Gruppe der Innenelektroden (16) in identischer Form vorliegt, mit der ersten Außenelektrode (20) verbunden und so geformt ist, dass sie an dem Abschnitt nicht freiliegt, wo die zweite Außenelektrode (22) auf einer Oberfläche des Basisglieds (12) gebildet ist; und eine zweite Gruppe der Innenelektroden (18) in identischer Form vorliegt, mit der zweiten Außenelektrode (22) verbunden und so geformt ist, dass sie zu dem Abschnitt nicht freiliegt, wo die erste Außenelektrode (20) auf einer Oberfläche des Basisglieds (12) gebildet ist, wobei die Mittelachse (L1) oder der Mittelpunkt (P1) einer Form, die durch einen überlappenden Teil von Projektionen benachbarter Innenelektroden (14, 16) auf eine Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds (12) gebildet ist, mit der Mittelachse (L2) oder dem Mittelpunkt (P2) des Basisglieds auf einer senkrecht zur Längsrichtung des Basisglieds (12) liegenden Ebene identisch ist.
Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, bei dem die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) jeweils auf unterschiedlichen Seiten des Basisglieds vorgesehen sind, wobei sich diese Seiten in Längsrichtung des Basisglieds (12) erstrecken.
Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, bei dem die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) auf einer Seite des Basisglieds vorgesehen sind, welche sich entlang der Längsrichtung des Basisglieds (12) erstreckt.
Piezoelektrischer Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem ein Stützglied (62) und ein Montageglied (70) aufweist, das zwischen dem Stützglied (62) und einem mittleren Abschnitt des Basisglieds (12) in dessen Längsrichtung angeordnet ist.
Elektronisches Bauteil (60), das den piezoelektrischen Resonator von Anspruch 4 verwendet, wobei das Stützglied ein Isoliersubstrat (62) mit einer darauf liegenden gemusterten Elektrode (66, 68) aufweist; das Basisglied auf dem Isoliersubstrat über das Montageglied montiert ist und ein Deckel auf dem Isoliersubstrat (62) so angebracht ist, dass er das Basisglied bedeckt.
Elektronisches Bauteil, das mehrere piezoelektrische Resonatoren gemäß Anspruch 4 verwendet, wobei das Stützglied ein Isoliersubstrat mit einer darauf liegenden gemusterten Elektrode (66, 68) aufweist; mehrere der Basisglieder auf dem Isoliersubstrat (62 ) durch das Montageglied so montiert sind, dass sie ein Kettenfilter bilden; und ein Deckel (74) auf dem Isoliersubstrat so angebracht ist, dass er das Basisglied bedeckt.
Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 1, bei dem: der piezoelektrische Resonator den Längsvibrationsmodus nutzt und die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) jeweils mit der ersten und zweiten Gruppe der Innenelektroden (16, 18) auf einer Seite des Basisglieds (12) in Verbindung stehen, die sich in Längsrichtung des Basisglieds (12) erstreckt, wobei die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) in der Nähe von einander entgegengesetzten Enden dieser Seite gesehen von der Mitte dieser Seite des Basisglieds in der Breitenrichtung gebildet sind.
Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 7, bei dem eine Rille in Längsrichtung des Basisglieds in der Mitte in Breitenrichtung der Seite des Basisglieds gebildet ist, auf der die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) liegen und die erste und zweite Außenelektrode (20, 22) auf gegenüberliegenden Seiten der Rille auf dieser Seite des Basisglieds gebildet sind.
Piezoelektrischer Resonator nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die erste und zweite Gruppe der Innenelektroden jeweils mehrere Innenelektroden (16, 18) aufweisen.
Piezoelektrischer Resonator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, der außerdem ein Montageglied aufweist, das im wesentlichen in der Mitte des Basisglieds gesehen in dessen Längsrichtung angeordnet ist.
Elektronisches Bauteil, das den piezoelektrischen Resonator nach Anspruch 10 verwendet, bei dem das Basisglied auf einem Substrat mit einer darauf liegenden Elektrode durch das Montageglied montiert ist und ein Deckel auf dem Substrat so angeordnet ist, dass er das Basisglied bedeckt.
Elektronisches Bauteil (60), das mehrere elektrische Resonatoren gemäß Anspruch 10 verwendet, bei dem mehrere dieser Basisglieder auf einem Substrat mit einer darauf liegenden Elektrode durch das Montageglied so befestigt sind, dass sie ein Kettenfilter bilden und ein Deckel (74) auf dem Substrat so angeordnet ist, dass er das Basisglied bedeckt.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 12, bei dem als die Basisglieder ein erstes, zweites, drittes und viertes Basisglied (10a, 10b, 10c, 10d) vorgesehen sind; auf dem Substrat als Elektrode eine erste, zweite, dritte und vierte Musterelektrode (90, 92, 94, 96) vorgesehen sind; das erste Basisglied (10a) auf der ersten und zweiten Musterelektrode (90, 92) montiert ist; das zweite Basisglied (10b) auf der zweiten und dritten Musterelektrode (92, 94) montiert ist; das dritte Basisglied (10c) auf der zweiten und vierten Musterelektrode (92, 96) montiert ist, und das vierte Basisglied (10d) auf der dritten und vierten Musterelektrode (94, 96) montiert ist.
Elektronische Bauteil nach einem der Ansprüche 5, 6, 11, 12 und 13, bei dem das Montageglied aus elektrisch leitfähigem Klebstoff besteht.