FR2460565A1 - Composants electroniques comportant au moins un resonateur piezoelectrique, et leur procede de fabrication - Google Patents

Composants electroniques comportant au moins un resonateur piezoelectrique, et leur procede de fabrication Download PDF

Info

Publication number
FR2460565A1
FR2460565A1 FR7921599A FR7921599A FR2460565A1 FR 2460565 A1 FR2460565 A1 FR 2460565A1 FR 7921599 A FR7921599 A FR 7921599A FR 7921599 A FR7921599 A FR 7921599A FR 2460565 A1 FR2460565 A1 FR 2460565A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electronic component
plates
component according
platelets
resonators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR7921599A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2460565B1 (fr
Inventor
Raymond Huguenin
Gottfried Kuechli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSIH Management Services SA
Original Assignee
SSIH Management Services SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SSIH Management Services SA filed Critical SSIH Management Services SA
Publication of FR2460565A1 publication Critical patent/FR2460565A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2460565B1 publication Critical patent/FR2460565B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0595Holders; Supports the holder support and resonator being formed in one body
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0538Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0542Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0538Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0547Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1035Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/42Piezoelectric device making

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

COMPOSANT ELECTRONIQUE COMPRENANT UN RESONATEUR PIEZOELECTRIQUE ET PROCEDE PERMETTANT SON OBTENTION EN GRANDES SERIES. LE COMPOSANT EST CONSTITUE PAR LA SUPERPOSITION DE N (N 1) PLAQUETTES COMPORTANT UNE OU PLUSIEURS DECOUPURES DEFINISSANT M (M 1) ELEMENTS RESONANTS. CES PLAQUETTES SONT SEPAREES PAR N-1 PLAQUETTES INTERMEDIAIRES DANS LESQUELLES SONT PRATIQUEES DES OUVERTURES FORMANT CADRES POUR LES ELEMENTS RESONANTS. DEUX PLAQUETTES TERMINALES FORMANT COUVERCLES DANS LESQUELLES SONT MENAGEES DES CAVITES BORGNES CORRESPONDANT AUX CADRES EMBRASSENT LE TOUT. LES ELEMENTS RESONANTS PORTENT DES ELECTRODES ET LES PLAQUETTES SONT SOLIDARISEES LES UNES AUX AUTRES PAR SOUDURE DE METALLISATION. LE COMPOSANT ELECTRONIQUE PEUT ETRE UTILISE COMME SIMPLE RESONATEUR OU COMME FILTRE A PLUSIEURS CANAUX.

Description

L'invention est relative aux résonateurs piézoélectriques et plus gé-
néralement aux composants électroniques comportant au moins un tel résona-
teur. La recherche de méthodes de production toujours plus rationnelles pour permettre la fabrication en masse et l'abaissement corrélatif des
prix de revient a mené à la conception de résonateurs à quartz dits "mono-
lithiques", c'est-à-dire o, comme décrit par exemple dans les demandes de brevets FR 78 33349 et FR 78 33350, l'élément résonant et son support ne
constituent qu'une seule et même pièce. Dans ces résonateurs, l'élément ré-
sonant est découpé dans une plaquette piézoélectrique mais sans en être
détaché: au niveau des zones non-actives, l'élément résonant reste soli-
daire de la plaquette qui forme ainsi un cadre-support. L'élément résonant
est ensuite équipé d'électrodes par dépôt métallique, de même que son ca-
dre reçoit des pistes métallisées destinées à la connexion électrique des
électrodes avec l'extérieur ainsi qu'au montage final par soudage de cou-
vercles sur chacune des faces du cadre, ce qui réalise un encapsulage ex-
cellent.
Cette technique a permis d'envisager la fabrication en masse d'élé-
ments résonants associés à leurs supports et ayant une robustesse excel-
lente. Mais ces éléments individuels doivent ensuite être séparés les uns
des autres pour la réalisation de l'encapsulage et les méthodes de produc-
tion en masse font alors place à un traitement pièce à pièce. En outre, il est à noter que les procédés de fabrication en masse n'étaient jusqu'à présent mis en oeuvre que pour des unités élémentaires simples et jamais pour des composants plus complexes pouvant comprendre plusieurs résonateurs et même d'autres composants électroniques qu'il pourrait être possible d'intégrer. Ces limitations, et notamment le fait que la reprise des résonateurs
pièce par pièce pour les opérations de montage et de finition, n'apparais-
se pas rationnelle et soit source de pertes de temps, ont suscité des ef-
forts pour la mise au point de nouveaux composants utilisant des résona-
teurs monolithiques et auxquels puissent être appliqués des procédés de fabrication permettant la production en masse, même pour des composants plus complexes comprenant plusieurs résonateurs et éventuellement d'autres éléments qu'il est possible d'intégrer sur la même plaquette que celle qui sert à l'obtention du résonateur, ce qui permet la réalisation de circuits hybrides. L'invention qui concerne donc des composants électroniques comprenant
au moins un résonateur piézoélectrique monolithique et des procédés per-
mettant leur obtention est exposée dans la description qui suit et pour
l'intelligence de laquelle on se rapportera aux dessins parmi lesquels La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un composant compre- nant un résonateur à diapason selon l'invention, non assemblé, La figure 2 montre le même composant après assemblage, et
La figure 3 le composant terminé après la fixation des fils de con-
nexion, La figure 4 illustre le procédé d'obtention en masse de composants tels que celui de la figure 3, Les figures 5 et 6 représentent la constitution en vue éclatée et sous
forme de produit fini d'un composant selon l'invention comprenant deux ré-
sonateurs,
Les figures 7 et 8 illustrent le cas d'un nombre quelconque de résona-
teurs pour une utilisation comme filtre multicanaux, La figure 9 représente un composant selon l'invention, comportant un résonateur et d'autres composants électroniques discrets, La figure 10 illustre le procédé d'obtention de composants comprenant deux résonateurs de typesdifférents et superposés, La figure 11 est une vue éclatée d'un tel composant et les figures 12 et 13 montrent le composant terminé avant et après fixation des conducteurs de connexion,
Les figures 14 et 15 illustrent, dans le cadre de l'invention, un com-
posant permettant la mise en oeuvre d'un procédé d'ajustement final de fré-
quence par recharge de matière.
Un premier exemple particulièrement simple de composant conforme à
l'invention et ne comprenant qu'un résonateur est représenté à la figure 1.
Un élément résonant 1, figuré ici par un diapason - mais il pourrait s'agir de toute autre forme plane d'élément résonant, par exemple un barreau, et de tout mode de vibration compatible avec cette forme plane est obtenu d'une seule pièce avec son support 2 par découpage dans une plaquette 3 de matériau piézoélectrique, par exemple de quartz monocristallin dont la taille définie par rapport aux directions. privilégiées a été choisie en fonction de l'application envisagée. La plaquette 3 forme donc autour de l'élément résonant 1 un cadre-support 2. L'élément résonant 1 porte des électrodes habituelles (non représentées) obtenues par métallisation selon toute technique appropriée connue. Le cadre 2 reçoit sur chacune de ses
faces une piste métallisée à laquelle est connectée l'électrode correspon-
dante et une couche d'alliage métallique à bas point de fusion qui servira
pour l'assemblage ultérieur.
Le résonateur est complété par deux couvercles supérieur et inférieur.
Selon l'invention, ceux-ci sont constitués par deux plaquettes de matériau électriquement isolant et de mêmes dimensions que la plaquette 3, respec-
tivement 4 et 5. De préférence ce matériau isolant sera optiquement trans-
parent, permettant ainsi la traversée d'un faisceau laser ou d'un rayonne-
ment calorifique. Le verre se prête bien à cette utilisation, mais pour des raisons de dilatation thermique, le quartz cristallin, de même coupe que
la plaquette 3 se révèle bien plus avantageux. Pour dégager l'élément ré-
sonant 1, dans les plaquettes-couvercles 4, 5 sont ménagées des cavités
borgnes 6 de même contour que le cadre-support 2 de l'élément résonant.
Une couche métallique d'alliage comme pour le cadre 2 est déposée autour de ces cavités de manière à former un cadre analogue 7. Afin de laisser ultérieurement dégagée une partie de la surface métallisée de chacune des faces de la plaquette 3, une échancrure 8 est ménagée dans chacune des plaquettes 4 et 5, et de préférence sur des bords opposés par rapport à
l'axe médian du composant terminé.
L'assemblage du composant, c'est-a-dire du résonateur, se fait ensui-
te sous vide ou vide partiel en présence d'un gaz noble ou inerte en ame-
nant en contact les trois couches constituées par les plaquettes 3, 4, 5 alignées de façon que les cadres soient en regard les uns des autres. Les plaquettes en contact sont chauffées au-dessus de la température de fusion
de l'alliage métallique puis refroidies jusqu'à solidification de cet al-
liage. De préférence cette opération se fait cependant en deux temps. Dans le premier, une seule plaquette terminale ou couvercle (4 ou 5) est fixée
à la plaquette support 3 de l'élément résonant 1. Puis, par l'intermédiai-
re de la plage de contact laissée libre par l'échancrure 8 et de la piste métallisée sur la face encore libre de la plaquette 3, l'élément résonant peut être excité et entretenu électriquement en oscillation, ce qui permet l'ajustement de la fréquence par enlèvement de matière sur la face libre, par exemple en utilisant un faisceau laser. Cette opération étant faite,
il est procédé de la même manière que précédemment à la fixation de la se-
conde plaquette terminale 5. L'ajustement final de fréquence et les épreu-
ves habituelles de contrôle peuvent être alors menés à bien toujours en
utilisant les plages de contact que les échancures 8 laissent dégagées.
Sur le produit assemblé représenté en perspective à la figure 2 sont alors fixés les conducteurs de connexion électrique 9 pour donner le composant
terminé représenté à la figure 3.
Pour expliquer la conception du résonateur qui vient d'être décrit,
on a considéré que les plaquettes, support de l'élément résonant 1 ou ter-
minales 4, 5, étaient déjà mises à la dimension définitive et traitées a-
vant l'assemblage. Or, cette conception même faisant appel à une structure multicouches. se prête particulièrement bien-à la production non plus pièce par pièce, mais en masse, par grandes séries. Cette fabrication en masse
du résonateur précédent est illustrée par la figure 4, o les éléments in-
dividuels portent les mêmes numéros de-référence que précédemment.
Sur une plaquette 3 de matériau piézoélectrique sont découpés comme
auparavant mais en série des éléments résonants 1, les électrodes sont dé-
posées avec les connexions voulues avec les pistes métallisées formant ca-
dre 2, et ceci sur les deux faces de la plaquette 3. Dans les plaquettes
terminales 4 et 5, sur leur seule face interne, sont ménagées,selon le po-
sitionnement et les dimensions correspondant aux cadres 2 de la plaquette 3, des cavités borgnes 6. Une piste métallisée formant cadre 7 d'alliage métallique à bas point de fusion entoure-ces cavités 6. Des perforations 8
sont ensuite pratiquées dans le bord de chaque cadre 7 des plaquettes ter-
minales 4 et 5. Celles-ci sont destinées à dégager l'accès aux pistes mé-
tallisées associées aux éléments résonants l -de la plaquette 3. Les per-
forations 8 dans chaque plaquette terminale 4, 5 sont disposées de préfé-
rence de manière à ne pas se trouver en regard de celles de l'autre pla-
quette, comme pour les échancrures 8 évoquées plus haut.
Ceci étant fait, l'assemblage des plaquettes 3, 4, 5 porteuses de tous leurs éléments individuels se fait de la même manière que dans le cas
du résonateur des figures 1 à 3.-Ce n'est qu'après l'ajustement de fré-
quence final, en utilisant les plages de la plaquette 3 dégagées par les
perforations 8 pour l'entretien électrique, que les résonateurs indivi-
duels sont séparés les uns des autres par sciage des plaquettes assemblées, ce qui donne des composants identiques à celui de la figure 2. On passe
alors à un traitement pièce par pièce pour l'obtention de produits termi-
nés avec leurs pattes de connexion 9 comme celui représenté à la figure 3.
Dans ce qui précède, le produit fini est un simple résonateur, mais la même technologie multicouchess'applique aussi bien à la réalisation de
composants électroniques comprenant deux résonateurs associés de même fré-
quence ou plusieurs (m) résonateurs de fréquences différentes pour une u-
tilisation comme filtres multicanaux, ou encore de composants comprenant
au moins un résonateur associé à d'autres composants électroniques dis-
crets dans le même encapsulage. Des exemples de telles réalisations indi-
viduelles et pouvant être obtenues par le procédé de fabrication en masse
exposé ci-dessus sont illustrés par les figures 5, 6, 7, 8 et 9.
Pour ces exemples d'exécution généralisés à plusieurs résonateurs ou composants individuels dans le même composant d'ensemble, tout ce qui a
été dit précédemment pour le cas élémentaire s'applique par simple analo-
gie, ainsi n'est-il pas nécessaire ni même utile d'entrer dans trop de détails. A la figure 5, l'élément résonant 1 avec son cadre 2 est associé dans
le même produit, donc sur la même plaquette 3, à un second élément réso-
nant 1' avec son cadre 2'. Les deux cadres 2 et 2' sont séparés par une
zone non métallisée, donc isolante. Dans les plaquettes terminales corres-
pondantes 4 et 5, les cavités 6 sont doublées 6' de même que leurs cadres
7, 7' et séparées par une piste isolante. Il en est de même des échancru-
res 8, 8' dégageant des plages métallisées des cadres 2, 2' de la plaquet-
te 3. L'assemblage se fait comme précédemment, pour obtenir le produit fini représenté à la figure 6. Il est clair que le procédé de fabrication en lasse exposé pour les résonateurs simples s'applique sans modification
fondamentale à ce cas. Cette application est particulièrement intéressan-
te pour des composants comportant deux résonateurs de même fréquence mais
de rapports dimensionnels différents leur conférant des températures d'in-
version décalées, ce décalage étant mis a profit pour la compensation thermique.
Le cas des composants à deux résonateurs peut également se générali-
ser sans difficulté à un nombre quelconque de résonateurs disposés côte à côte comme représenté aux figures 7 et 8. Dans ce cas cependant, pour la
réalisation des connexions extérieures (les connexions croisées intérieu-
res sont facilement réalisables par les procédés bien connus d'isolation par évaporation de SiO2, "sputtering" de SiO2, A1203, ou TA205, ou encore déposition en phase gazeuse de composés appropriés sur la plaquette 3), la plaquette terminale supérieure 4 sera un peu moins large que les deux autres 3, 5 de manière à dégager l'extrémité des pistes métallisées de la
plaquette 3, ce qui est un équivalent des échancrures 8 des cas précé-
dents. Le produit fini a alors l'aspect représenté à la figure 8. Ce com-
posant trouve une utilisation intéressante comme filtre multicanaux.
A la figure 9 est représentée en plan la plaquette 3 relative à un autre type de composant selon l'invention. Celui-ci comprend au moins un
résonateur 1, mais sur la surface encore libre de la plaquette 3 sont fi-
xés, selon toute méthode appropriée, d'autres composants individuels dis-
crets comme, par exemple, un circuit intégré J et des condensateurs Cl et C2. La plaquette 3 est ainsi utilisée comme substrat pourvudesconducteurs
électriques nécessaires en couche mince avec leur plages de connexion.
Il est évident que le procédé de fabrication en masse exposé en réfé-
rence aux résonateurs isolés s'applique également sans modification signi-
ficative aux autres exemples qui viennent d'être évoqués et illustrés par
les figures 5 à 9.
Dans tout ce qui a été exposé ci-dessus, il est à noter que par l'u-
tilisation de la même plaquette 3 de matériau piézoélectrique, par exemple
de quartz monocristallin, les résonateurs monolithiques obtenus et renfer-
més dans le même composant électronique final sont nécessairement de la
même coupe, par exemple la coupe X, Z, AT, etc... de la plaquette 3 elle-
même. Or, la même technique peut, sans difficultés technologiques particu-
lières, être généralisée à des composants pouvant comprendre des résona-
teurs de coupe différente en faisant cette fois appel à plusieurs plaquet-
tes piézoélectriques taillées selon les coupes désirées et superposées en
étant isolées les unes des autres par des plaquettes intermédiaires, l'em-
pilement s'achevant de part et d'autre par une plaquette-couvercle termi-
nale. Ainsi, avec n (entier:e 1) plaquettes piézoélectriques dans chacune desquelles est découpé au moins un élément résonant, on pourra avoir dans le même composant final m résonateurs monolithiques (n:> n 1), les plaquettes piézoélectriques étant séparées par n-l plaquettes isolantes
intermédiaires, le tout étant pris entre deux plaquettes isolantes termi-
nales.
La figure 10 illustre un tel assemblage à cinq couches auquel est ap-
pliqué le procédé de fabrication en masse déjà évoqué dans le cas de réso-
nateurs simples, le composant individuel apparaît en vue éclatée à la fi-
gure 11, et après sciage de l'empilement des plaquettes à la figure 12, la figure 13 représentant le produit terminé après fixation des conducteurs de connexion. Dans l'exemple représenté, afin de dégager par le haut et par le bas, sur chaque plaquette piézoélectrique 3, 3', un accès à une plage métallisée pour l'excitation électrique des résonateurs, puis plus
tard la fixation définitive de conducteurs (figure 13), les plaquettes in-
termédiaires 10 et terminales 4 et 5 portent chacune deux perforations dans le bord de leur cadre, par exemple, comme représenté, aux extrémités d'une diagonale pour la plaquette intermédiaire 10 et aux extrémités d'un grand côté, qui n'est pas le même dans les deux cas, pour les plaquettes terminales 4, 5. Les plaquettes piézoélectriques portent, elles, une seule perforation dans un angle du cadre, la perforation de l'une étant dans l'angle opposé du cadre de l'autre. Chacune des plaquettes piézoélectriques
est donc ainsi accessible par le haut et par le bas.
L'assemblage et l'ajustement à la fréquence ne posent pas de problème
particulier par rapport à ce qui a été dit dans le cas simple. L'utilisa-
tion des composants ainsi obtenus peut s'appliquer de façon intéressante aux techniques de thermocompensation.
La technologie de la conception multicouches du composant selon l'in-
vention permeten plus de ce qui a été déjà exposé, l'application d'un
procédé par recharge de matière pour l'ajustement final de fréquence, com-
me alternative au procédé par enlèvement de matière. Un exemple d'une tel-
le application est illustré par les figures 14 et 15 pour un composant in-
dividuel, mais ceci vaut évidemment toujours pour la fabrication en grande série.Comme auparavant, la plaquette piézoélectrique 3 avec son élément résonant est prise entre deux plaquettes terminales 4 et 5. Celles-ci sont optiquement transparentes et leur cavité est revêtue d'une couche 11, Il'
de métal évaporable dont la tension de vapeur est élevée. Entre ces pla-
quettes terminales 4, 5 et la plaquette piézoélectrique 3 sont interposées deux plaquettes isolantes 12, 12' pourvues chacune d'une cavité borgne 13
du côté de l'élément résonant afin de dégager celui-ci et du cadre d'al-
liage métallique habituel sur leurs deux faces. Dans ces cavités sont mé-
nagées des ouvertures calibrées 14 débouchant sur une partie au moins de
la zone active de l'élément résonant. Ces ouvertures 14 font donc communi-
quer le logement de l'élément résonant avec les cavités des plaques termi-
nales 4 et 5.
Le composant contenant l'élément résonant est assemblé comme dans les cas précédents et sa fréquence grossière est également ajustée selon les procédés déjà décrits. Un ajustement final de fréquence s'effectue ensuite
en soumettant l'un ou les deux couvercles que sont les plaquettes termina-
les 4, 5 à un rayonnement calorifique représenté schématiquement en 15 à
la figure 15. Le rayonnement provoque la fusion et l'évaporation des char-
ges 11, Il' de métal évaporable dans les plaquettes terminales 4, 5. La vapeur dont la tension est élevée va se déposer à travers les ouvertures 14 qui jouent le rôle de diaphragmes sur les zones actives de l'élément résonant. Le processus d'évaporation-déposition est évidemment commandé à
partir de la mesure de fréquence selon une technique de régulation appro-
priée.
On a vu un certain nombre d'avantages que la technologie des résona-
teurs monolithiques et de leur conception multicouches pouvait apporter,
notamment pour la mise en oeuvre de procédés de fabrication en grande sé-
rie. Les exemples décrits concernent quelques applications particulières, mais il est évident que bien d'autres combinaisons sont possibles sans
8 2460565
sortir du cadre de l'invention, en jouant sur le nombre d'éléments réso-
nants par plaquette et par composant, sur les différentes coupes du maté-
riau piezoélectrique et sur les composants électriques élémentaires qui
peuvent être associés aux éléments résonants.

Claims (16)

REVENDICATIONS
1. Composant électronique comportant m (entier à, 1) résonateurs piézoélectriques, caractérisé par le fait qu'il est constitué par la superposition de a) n (entier tel que m > n.B 1) plaquettes de matériau piézoélectrique dans chacune desquelles est pratiquée au moins une découpure non fermée définissant une zone constituant un élément résonant et une zone formant un cadre-support auquel l'élément résonant reste relié,
b) n-l plaquettes intermédiaires en matériau isolant séparant les précéden-
tes les unes des autres et dans chacune desquelles est pratiquée au moins une ouverture formant cadre de mêmes dimensions que ceux des plaquettes piézoélectriques contiguës et avec lesquels elle correspond, c) deux plaquettes terminales en matériau isolant formant couvercles et
dans l'épaisseur de chacune desquelles est ménagée au moins une cavité bor-
gne formant cadre de mêmes dimensions que le cadre-support correspondant de la plaquette piézoélectrique contiguë,
que les éléments résonants portent des électrodes reliées à des pistes mé-
tallisées portées par leur cadre pour les connexions électriques, que la surface de chacun des cadres est revêtue d'une couche de métaux et/ ou d'alliage métallique, et que les plaquettes sont solidarisées les unes des autres par la soudure
constituée par l'alliage.
2. Composant électronique selon la revendication 1, caractérisé par
le fait que le matériau constituant les plaquettes intermédiaires et ter-
minales est optiquement transparent.
3. Composant électronique selon la revendication 2, caractérisé par
le fait que le matériau est du verre.
4. Composant électronique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le matériau constituant toutes les plaquettes est du quartz
monocristallin.
5. Composant électronique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les plaquettes présentent toutes la même coupe pour que les
coefficients de dilatation soient accordés.
6. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
1 à 5 et pour lequel m = n = 1, caractérisé par le fait que dans chaque plaquette terminale est ménagée une échancrure donnant accès à la piste métallisée portée par le cadre de l'élément résonant, et dans laquelle est
fixé un fil de connexion.
7. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
1 à 5 pour lequel m = 2 et n = 1, caractérisé par le fait que les deux ré-
sonateurs ont même fréquence, mais des rapports dimensionnels différents, de sorte que leurs températures d'inversion soient décalées pour assurer
une thermocompensation.
8. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
1 à 5 pour lequel n = 1 et comportant m Ad 2 résonateurs de fréquences
différentes pour une utilisation comme filtre multicanaux.
9. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comporte outre le (les) résonateur(s) ,
au moins un autre composant électronique discret fixé sur la même plaquet-
te que le(s) résonateur(s), laquelle porte les conducteurs électriques né-
cessaires en couche mince.
10. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
1 à 4 pour lequel n >L 2, caractérisé par le fait que les plaquettes dans
lesquelles sont découpés les résonateurs sont de coupes différentes.
11. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications
2 à 9 pour lequel n = 1, caractérisé par le fait qu'entre la plaquette
dans laquelle est (sont) usiné(s) le(s) élément(s) résonant(s) et les pla-
quettes terminales sont interposées des plaquettes munies de cadres dans
lesquelles sont ménagées des cavités borgnes pour dégager les parties ac-
tives du (des) élément(s) résonant(s) et des ouvertures formant masques au regard des électrodes, et que les cavités des plaquettes terminales sont
revêtues d'une couche de métal évaporable.
12.Procédé de fabrication de composants électroniques tels que définis
dans l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait
que les résonateurs piézoélectriques sont usinés par découpage dans des plaquettes de matériaux piézoélectrique en restant reliés à ces plaquettes formant supports par des zones de liaison de manière à ne former qu'une seule pièce,
que des électrodes et des pistes métallisées, les pistes étant en plus mu-
nies d'un métal, de métaux ou d'alliage à bas point de fusion formant ca-
dres sont déposées respectivement sur les éléments résonants et chaque fa-
ce de ces plaquettes,
que des pistes métalliques analogues sont déposées sur chaque face des pla-
quettes intermédiaires et sur les faces internes des plaquettes terminales de manière à former un cadre autour respectivement de chaque ouverture et chaque cavité préalablement ménagées dans ces plaquettes,
que sur les bords de chacun des cadres autres que ceux des éléments réso-
nants sont pratiquées des ouvertures permettant l'accès depuis l'extérieur, il aux pistes métallisées reliées aux électrodes, qui définissent ainsi des plages de contact dégagées, que lesdiverses plaquettes sont assemblées sous vide ou vide partiel en présence d'un gaz noble ou inerte en les amenant en contact les unes avec les autres dans la position appropriée, que l'ensemble est porté à une température supérieure à la température de
fusion de l'alliage puis refroidi jusqu'à solidification de cet alliage.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les résonateurs sont ajustés à leur fréquence par enlèvement de matière en utilisant les plages de contact dégagées pour-l'entretien électrique et la
mesure, et les fils de connexion fixés ensuite sur ces plages.
14. Procédé selon la revendication 12 ou la revendication 13, carac-
térisé par le fait qu'un ajustement préalable de fréquence est opéré pen-
dant l'assemblage qui se décompose en un premier temps pendant lequel seu-
le une plaquette terminale est fixée puis la fréquence ajustée par enlève-
ment de matière au faisceau laser sur la face de l'élément résonant encore libre, et en un second temps pendant lequel la seconde plaque terminale
est fixée.
15. Procédé selon la revendication 12 ou 13 pour la fabrication de
composants selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'un ajus-
teiient final de fréquence est effectué par recharge de matière sur les électrodes en soumettant les plaquettes terminales de chaque composant à un rayonnement calorifique qui provoque l'évaporation de métal déposé dans
les cavités des plaquettes terminales et sa condensation sur les électro-
des à travers les ouvertures formant masques.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, carac-
térisé par le fait que dans chaque plaquette sont préparés des éléments identiques en grand nombre et selon une disposition telle qu'ils puissent ensuite être mis-en
regard avec ceux des autres plaquettes, à savoir respectivement: des élé-
ments résonants avec leurs électrodes et cadres dans les plaquettes corres-
pondantes, des cadres et ouvertures d'accès dans les plaquettes intermé-
diaires et des cavités avec leurs cadres et ouvertures d'accès dans les plaquettes terminales, que les plaquettes sont ensuite assemblées, et nue seulement ensuite les divers composants individuels sont séparés par
sciage entre eux des plaquettes assemblées et qu'enfin les fils de con-
nexion sont fixés.
FR7921599A 1979-07-05 1979-08-22 Composants electroniques comportant au moins un resonateur piezoelectrique, et leur procede de fabrication Expired FR2460565B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH628379A CH626479A5 (fr) 1979-07-05 1979-07-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2460565A1 true FR2460565A1 (fr) 1981-01-23
FR2460565B1 FR2460565B1 (fr) 1987-05-22

Family

ID=4307109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR7921599A Expired FR2460565B1 (fr) 1979-07-05 1979-08-22 Composants electroniques comportant au moins un resonateur piezoelectrique, et leur procede de fabrication

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4445256A (fr)
JP (1) JPS5610723A (fr)
CA (1) CA1152586A (fr)
CH (1) CH626479A5 (fr)
DE (1) DE3025477A1 (fr)
FR (1) FR2460565B1 (fr)
GB (1) GB2056764B (fr)
IT (1) IT1150027B (fr)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038261A1 (de) * 1980-10-10 1982-04-29 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Baueinheit mit piezoelektrischen resonatoren
JPS58172008A (ja) * 1982-04-02 1983-10-08 Toyo Commun Equip Co Ltd 圧電振動子の構造及びその製造方法
GB2125211A (en) * 1982-08-03 1984-02-29 Standard Telephones Cables Ltd Mechanical support of piezoelectric devices
EP0113999B1 (fr) * 1982-12-22 1987-09-09 Nec Corporation Procédé de fabrication d'un élément à effet électrostrictif
JPS6082831U (ja) * 1983-11-10 1985-06-08 松下電器産業株式会社 圧電磁器振動子
JPS60264108A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Toko Inc 圧電濾波器の製造方法
US5001169A (en) * 1984-10-24 1991-03-19 Collagen Corporation Inductive collagen-based bone repair preparations
US4750246A (en) * 1984-10-29 1988-06-14 Hughes Aircraft Company Method of making compensated crystal oscillator
US4639631A (en) * 1985-07-01 1987-01-27 Motorola, Inc. Electrostatically sealed piezoelectric device
GB2202989B (en) * 1987-04-02 1991-01-09 Stc Plc Crystal resonnator
US4866683A (en) * 1988-05-24 1989-09-12 Honeywell, Inc. Integrated acoustic receiver or projector
JPH02228114A (ja) * 1989-03-01 1990-09-11 Seiko Electronic Components Ltd 水晶振動子ユニット
JPH0422566Y2 (fr) * 1989-04-20 1992-05-25
US5022047A (en) * 1989-08-07 1991-06-04 Omnipoint Data Corporation Spread spectrum correlator
US5499265A (en) * 1989-08-07 1996-03-12 Omnipoint Data Company, Incorporated Spread spectrum correlator
US5016255A (en) * 1989-08-07 1991-05-14 Omnipoint Data Company, Incorporated Asymmetric spread spectrum correlator
JPH0379531U (fr) * 1989-12-06 1991-08-14
CA2087712A1 (fr) * 1990-07-23 1992-01-24 Robert C. Dixon Methode et appareil de detection de phase a l'aide d'un correlateur d'ondes acoustiques de surface
US5081642A (en) * 1990-08-06 1992-01-14 Omnipoint Data Company, Incorporated Reciprocal saw correlator method and apparatus
AU8959191A (en) * 1990-10-23 1992-05-20 Omnipoint Corporation Method and apparatus for establishing spread spectrum communications
US5402413A (en) * 1991-04-08 1995-03-28 Omnipoint Corporation Three-cell wireless communication system
WO1992021195A1 (fr) * 1991-05-13 1992-11-26 Omnipoint Corporation Emetteur et recepteur a deux modes de fonctionnement
US5285469A (en) 1991-06-03 1994-02-08 Omnipoint Data Corporation Spread spectrum wireless telephone system
US5198716A (en) * 1991-12-09 1993-03-30 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Micro-machined resonator
US5339051A (en) * 1991-12-09 1994-08-16 Sandia Corporation Micro-machined resonator oscillator
JP3766434B2 (ja) * 1991-12-16 2006-04-12 ザーカム ワイヤレス, インコーポレイテッド スペクトル拡散データ送信システム
JP2976262B2 (ja) * 1992-09-25 1999-11-10 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法
JPH06132769A (ja) * 1992-10-19 1994-05-13 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子及びその製造方法
EP0596522A1 (fr) * 1992-11-06 1994-05-11 AVANCE TECHNOLOGY, Inc. Résonateur à cristal à haute fréquence
US5410789A (en) * 1992-11-13 1995-05-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of manufacturing piezoelectric-resonator having vibrating spaces formed therein
US5355389A (en) * 1993-01-13 1994-10-11 Omnipoint Corporation Reciprocal mode saw correlator method and apparatus
US5839178A (en) * 1993-02-01 1998-11-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of making a energy-trapped type piezoelectric resonator
JPH07106905A (ja) * 1993-10-06 1995-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発振子
JPH09512677A (ja) * 1994-05-02 1997-12-16 シーメンス マツシタ コンポーネンツ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンデイート ゲゼルシヤフト 電子デバイスのカプセル化装置
JP3531971B2 (ja) * 1994-05-16 2004-05-31 フィガロ技研株式会社 ガスまたは湿度を検出するセンサとその製造方法
US5784403A (en) * 1995-02-03 1998-07-21 Omnipoint Corporation Spread spectrum correlation using saw device
US7003857B1 (en) * 1995-11-24 2006-02-28 Seiko Epson Corporation Method of producing an ink-jet printing head
US5920145A (en) * 1996-09-09 1999-07-06 Mcdonnell Douglas Corporation Method and structure for embedding piezoelectric transducers in thermoplastic composites
US6960870B2 (en) * 1997-07-29 2005-11-01 Seiko Epson Corporation Piezo-electric resonator and manufacturing method thereof
US6976295B2 (en) * 1997-07-29 2005-12-20 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing a piezoelectric device
JP3511929B2 (ja) * 1999-01-25 2004-03-29 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法、圧電共振部品の製造方法、電子部品及び圧電共振部品
JP2001352769A (ja) * 2000-04-05 2001-12-21 Seiko Instruments Inc 圧電アクチュエータの製造方法及び圧電アクチュエータ
US6653762B2 (en) * 2000-04-19 2003-11-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric type electric acoustic converter
JP3903842B2 (ja) * 2001-07-03 2007-04-11 株式会社村田製作所 圧電共振子、フィルタおよび電子通信機器
US9484522B2 (en) 2013-03-13 2016-11-01 Microgen Systems, Inc. Piezoelectric energy harvester device with curved sidewalls, system, and methods of use and making
WO2014164325A1 (fr) * 2013-03-13 2014-10-09 Microgen Systems, Inc. Récupérateur d'énergie en porte-à-faux piézoélectrique microélectromécanique à pile piézoélectrique double symétrique
US9479089B2 (en) 2013-03-13 2016-10-25 Microgen Systems, Inc. Piezoelectric energy harvester device with a stopper structure, system, and methods of use and making
US9728707B2 (en) 2014-02-05 2017-08-08 Microgen Systems, Inc. Packaged piezoelectric energy harvester device with a compliant stopper structure, system, and methods of use and making
US9502635B2 (en) * 2014-03-07 2016-11-22 Microgen Systems, Inc. Symmetric dual piezoelectric stack microelectromechanical piezoelectric devices
US9419546B2 (en) 2014-04-24 2016-08-16 Microgen Systems, Inc. Piezoelectric energy harvester device with frequency offset vibrational harvesters

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2455465A1 (de) * 1973-11-20 1975-05-22 Citizen Watch Co Ltd Oszillator-anordnung
JPS5291675A (en) * 1976-01-29 1977-08-02 Seiko Instr & Electronics Ltd Vibrator unit
JPS5298495A (en) * 1976-02-13 1977-08-18 Seiko Instr & Electronics Ltd Manufacture of box-type crystal vibrator unit
JPS53131792A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezoelectric vibrator
JPS53149788A (en) * 1977-06-01 1978-12-27 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezo-electric vibrator and its manufacture
DE2849389A1 (de) * 1977-11-15 1979-05-23 Citizen Watch Co Ltd Piezoelektrischer schwinger
JPS5476900A (en) * 1977-11-09 1979-06-19 Hauni Werke Koerber & Co Kg Method and apparatus for controlling drilled pore against cigarette or other rod like smoking material
JPS558878A (en) * 1977-08-22 1980-01-22 Pittsburgh E & E Systems Method of removing sulfur dioxide and nitrogen oxide

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3634787A (en) * 1968-01-23 1972-01-11 Westinghouse Electric Corp Electromechanical tuning apparatus particularly for microelectronic components
US3766616A (en) * 1972-03-22 1973-10-23 Statek Corp Microresonator packaging and tuning
CH581906A5 (fr) * 1974-05-06 1976-11-15 Suisse Horlogerie
JPS5260090A (en) * 1975-11-12 1977-05-18 Citizen Watch Co Ltd Thin and small type piezo electric vibrator
JPS5421295A (en) * 1977-07-19 1979-02-17 Matsushima Kogyo Kk Crystal oscillator
JPS5434272A (en) * 1977-08-23 1979-03-13 Seiko Instr & Electronics Ltd Electronic wristwatch
JPS54118191A (en) * 1978-03-07 1979-09-13 Matsushima Kogyo Co Ltd Crystal oscillator
JPS5513553A (en) * 1978-07-14 1980-01-30 Matsushima Kogyo Co Ltd Crystal vibrator
JPS5549012A (en) * 1978-10-04 1980-04-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Composite vibrator unit
JPS5549013A (en) * 1978-10-04 1980-04-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Composite vibrator unit
FR2441960A1 (fr) * 1978-11-16 1980-06-13 Suisse Horlogerie Resonateur piezoelectrique travaillant en cisaillement d'epaisseur
FR2441959A1 (fr) * 1978-11-16 1980-06-13 Suisse Horlogerie Resonateur piezoelectrique a diapason

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2455465A1 (de) * 1973-11-20 1975-05-22 Citizen Watch Co Ltd Oszillator-anordnung
JPS5291675A (en) * 1976-01-29 1977-08-02 Seiko Instr & Electronics Ltd Vibrator unit
JPS5298495A (en) * 1976-02-13 1977-08-18 Seiko Instr & Electronics Ltd Manufacture of box-type crystal vibrator unit
JPS53131792A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezoelectric vibrator
JPS53149788A (en) * 1977-06-01 1978-12-27 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezo-electric vibrator and its manufacture
JPS558878A (en) * 1977-08-22 1980-01-22 Pittsburgh E & E Systems Method of removing sulfur dioxide and nitrogen oxide
JPS5476900A (en) * 1977-11-09 1979-06-19 Hauni Werke Koerber & Co Kg Method and apparatus for controlling drilled pore against cigarette or other rod like smoking material
DE2849389A1 (de) * 1977-11-15 1979-05-23 Citizen Watch Co Ltd Piezoelektrischer schwinger

Also Published As

Publication number Publication date
DE3025477A1 (de) 1981-01-22
CH626479A5 (fr) 1981-11-13
GB2056764A (en) 1981-03-18
IT1150027B (it) 1986-12-10
IT8023198A1 (it) 1982-01-02
IT8023198A0 (it) 1980-07-02
US4445256A (en) 1984-05-01
CA1152586A (fr) 1983-08-23
FR2460565B1 (fr) 1987-05-22
GB2056764B (en) 1983-03-30
JPS5610723A (en) 1981-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2460565A1 (fr) Composants electroniques comportant au moins un resonateur piezoelectrique, et leur procede de fabrication
JP5193051B2 (ja) 電気音響素子
EP1299946B1 (fr) Filtre et procédé pour sa fabrication
EP1692761B1 (fr) Composant electronique ayant un element resonateur dans un boitier hermetiquement ferme
FR2974691B1 (fr) Dispositif electromecanique a ondes acoustiques comprenant une zone de transduction et une cavite etendue
WO1995005677A1 (fr) Procede d'interconnexion de pastilles semi-conductrices en trois dimensions, et composant en resultant
CH625372A5 (fr)
EP0557217A1 (fr) Micro-capteur capacitif à faible capacité parasite et procédé de fabrication
EP0517666A1 (fr) Résonateur à quartz vibrant selon un mode fondamental de torsion
EP1760880A1 (fr) Support pour résonateur acoustique et circuit intégré correspondant
JPH0435108A (ja) 超薄板多重モード水晶フィルタ素子
EP1617503A1 (fr) Filtre fréquentiel et son procédé de réalisation
EP0086739A1 (fr) Résonateur piézoélectrique encastrable
FR2927743A1 (fr) Circuit de filtrage comportant des resonateurs acoustiques couples
FR2635920A1 (fr) Procede de fabrication d'une zone de connexion pour un circuit hyperfrequence de type triplaque et circuit ainsi obtenu
KR100631990B1 (ko) 표면탄성파 필터 패키지 및 그 제조방법
EP2782868B1 (fr) Procédé de fabrication d'un dispositif d'encapsulage
EP0611221B1 (fr) Micro-capteur capacitif à faible capacité parasite et procédé de fabrication
US20230421132A1 (en) Resonator device
FR2545313A1 (fr) Procede pour fabriquer un circuit a plusieurs couches par stratification et metallisation
FR2482784A1 (fr) Procede de realisation de boitiers pour composant electronique
FR2488732A1 (fr) Procede de realisation de boitier pour composant electronique
EP0611222B1 (fr) Procédé de découpe d'un microcapteur capacitif
FR3094789A1 (fr) Procédé de fabrication d'un détecteur pyroélectrique
FR2520936A1 (fr) Procede de fabrication collective de transducteurs piezoelectriques, transducteurs obtenus par ce procede et utilisation d'un tel procede

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
TP Transmission of property
ST Notification of lapse