FR2746985A1 - Resonateur piezoelectrique - Google Patents

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Abstract

Un résonateur piézoélectrique présentant une taille miniature et fabriqué à un coût faible est utilisé dans un filtre du type en échelle comportant un substrat (12) sur les surfaces avant et arrière duquel des électrodes en ligne (14, 16, 18) sont prévues. Un résonateur série (24) inclut une plaque piézoélectrique sensiblement rectangulaire vibrant dans un mode vibration en longueur et comporte des électrodes vibrantes (30a, 30b) situées sur une paire de surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique (28) sensiblement rectangulaire. Un résonateur parallèle (26) incluant une plaque piézoélectrique sensiblement rectangulaire vibrant dans un mode vibration en longueur comporte des électrodes vibrantes (34a, 34b) situées sur les surfaces principales avant et arrière du substrat piézoélectrique (32) sensiblement rectangulaire. Les résonateurs série et parallèle sont montés sur le substrat de manière à être espacés l'un de l'autre.

Description

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne de façon générale un résonateur piézoélectrique et plus particulièrement, un résonateur piézoélectrique inclus dans un filtre tel qu'un filtre du type en échelle utilisé dans un équipement de communication, et elle concerne également un résonateur piézoélectrique inclus dans un oscillateur.
2. Description de l'art antérieur
La figure 14A est un schéma en perspective qui illustre une partie essentielle d'un exemple d'un filtre du type en échelle classique.
La figure 14B est un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle classique représenté sur la figure 14A. Le filtre du type en échelle classique 1 représenté sur la figure 14A comporte des vibrateurs piézoélectriques (ou transducteurs) 2 et 3 qui fonctionnent en tant que résonateurs série et des vibrateurs piézoélectriques 4 et 5 qui fonctionnent en tant que résonateurs parallèles. Ces vibrateurs piézoélectriques 2, 3, 4 et 5 vibrent dans un mode vibration en longueur ou longitudinale. Les deux vibrateurs piézoélectriques 2 et 3 comportent respectivement des substrats piézoélectriques rectangulaires 2a et 3a. En outre, des films d'électrode pleine surface 2b et 3b sont disposés sur l'une des deux surfaces principales opposées de l'un correspondant des substrats piézoélectriques 2a et 3a. En outre, des films d'électrode pleine surface 2c et 3c sont disposés sur l'autre des deux surfaces principales opposées de celui correspondant des substrats piézoélectriques 2a et 3a.
De façon similaire, les vibrateurs piézoélectriques 4 et 5 comportent respectivement des substrats piézoélectriques rectangulaires 4a et 5a. En outre, des films d'électrode pleine surface 4b et 5b sont disposés sur l'une des deux surfaces principales opposées de l'un correspondant des substrats piézoélectriques 4a et 5a. En outre, des films d'électrode pleine surface 4c et 5c sont disposés sur l'autre des deux surfaces principales opposée s de l'un correspondant des substrats piézoélectriques 4a et 5a.
Les vibrateurs piézoélectriques 2 et 4 sont montés sur une plaque de borne en forme de bande 6a de telle sorte que les vibrateurs 2 et 4 soient parallèles l'un à l'autre. Une feuille de caoutchouc conducteur 7 est fixée sur la plaque de borne 6a en utilisant un agent adhésif ou conducteur (non représenté). En outre, les films d'électrode pleine surface 2c et 4c des vibrateurs piézoélectriques 2 et 4 sont liés respectivement sur la feuille en caoutchouc conducteur 7 en utilisant un agent adhésif isolant ou conducteur (non représenté). Dans ce cas, une partie des vibrateurs piézoélectriques 2 et 4, laquelle partie est située au voisinage d'un noeud (ou point nodal) de la vibration longitudinale afférente, à savoir à proximité d'un centre ou point médian situé suivant la longueur des vibrateurs 2 et 4, est liée sur la feuille en caoutchouc conducteur 7.
Par ailleurs, les vibrateurs piézoélectriques 3 et 5 sont disposés sur une plaque de borne en forme de bande 6c de telle sorte que les vibrateurs 3 et 5 soient parallèles l'un à l'autre. Une feuille en caoutchouc conducteur 7 est liée sur la plaque de borne de sortie 6c en utilisant un agent adhésif isolant ou conducteur (non représenté).
En outre, les films d'électrode pleine surface 3c et 5c des vibrateurs piézoélectriques 3 et 5 sont respectivement liés sur la feuille en caoutchouc conducteur 7 en utilisant un agent adhésif isolant ou conducteur (non représenté). Dans ce cas, une partie de chacun des vibrateurs piézoélectriques 3 et 5, laquelle partie est située au voisinage d'un noeud de la vibration longitudinale afférente, à savoir à proximité du centre ou point médian situé suivant la longueur des vibrateurs 3 et 5, est liée sur la feuille en caoutchouc conducteur 7.
En outre, le film d'électrode pleine surface 2b du vibrateur piézoélectrique 2 et une plaque de borne d'entrée 6b sont interconnectés par un fil de liaison 9a. Le film d'électrode pleine surface 4b du vibrateur piézoélectrique 4 et une plaque de borne de mise à la masse 6d sont interconnectés par un fil de liaison 9b. Le film d'électrode pleine surface 3b du vibrateur piézoélectrique 3 et la plaque de borne 6a sont interconnectés par un fil de liaison 9d.
Dans ce cas, les vibrateurs piézoélectriques 2 et 3 sont connectés en série et les vibrateurs piézoélectriques 4 et 5 sont connectés en parallèle entre la plaque de borne d'entrée 6b et la plaque de borne de sortie 6c. Une structure d'échelle est formée en combinant respectivement en alternance les vibrateurs piézoélectriques 2 et 3 qui fonctionnent en tant que résonateurs série avec les vibrateurs piézoélectriques 4 et 5 qui fonctionnent en tant que résonateurs parallèles, agencés sous la forme d'une échelle.
Cependant, dans le filtre du type en échelle classique 1, les films d'électrode pleine surface prévus sur la surface supérieure de chacun des vibrateurs piézoélectriques, qui sont utilisés en tant que résonateurs piézoélectriques, et la plaque de borne correspondante doivent être interconnectés au moyen d'un fil de liaison électriquement et mécaniquement. Il est par conséquent nécessaire de connecter chaque résonateur avec respectivement des plaques de borne au niveau de deux points par l'intermédiaire d'une liaison par fil. Afin de connecter les résonateurs avec les plaques de borne, huit points de connexion au total sont nécessaires via une liaison par fil. Par conséquent, le nombre de composants augmente inévitablement. En outre, le procédé de fabrication du filtre est difficile et complexe. Il s'ensuit que le coût de fabrication du filtre est élevé.
En outre, dans le cas du filtre du type en échelle classique 1, dans le but d'assurer un rapport de capacités suffisant entre le résonateur série et le résonateur parallèle, les vibrateurs piézoélectriques utilisés en tant que résonateurs série doivent être formés de telle sorte que leur épaisseur soit importante par comparaison avec l'épaisseur des vibrateurs piézoélectriques utilisés en tant que résonateurs parallèles. Du fait de l'épaisseur augmentée de chacun des vibrateurs piézoélectriques utilisés en tant que résonateurs série et fixés aux plaques de borne, la hauteur de montage de chacun des vibrateurs est relativement importante. Par conséquent, la hauteur d'un produit contenant un tel filtre du type en échelle est importante. Par conséquent, l'épaisseur augmentée et la hauteur de montage augmentée résultante empêchent la miniaturisation du produit contenant le filtre en échelle représenté sur la figure 14A.
Ceci est tout particulièrement un problème puisque, dans les récentes années, on a observé une demande croissante pour la réduction de la hauteur de ces produits en relation avec une demande croissante pour la fabrication d'un filtre du type en échelle en tant que puce. Par conséquent, la miniaturisation des résonateurs piézoélectriques pour une utilisation dans des filtres du type en échelle constitue un problème sérieux.
RESUME DE L'INVENTION
Afin de surmonter les problèmes de l'art antérieur décrits ciavant, les modes de réalisation préférés de la présente invention proposent un résonateur piézoélectrique qui présente une hauteur réduite et qui puisse être fabriqué beaucoup plus aisément et à un coût significativement réduit par comparaison avec les résonateurs piézoélectriques de l'art antérieur.
Les modes de réalisation préférés de la présente invention proposent un résonateur piézoélectrique qui comprend : un élément résonant incluant un substrat piézoélectrique et des électrodes disposées sur des côtés opposés du substrat piézoélectrique, le substrat piézoélectrique présentant une forme sensiblement rectangulaire et vibrant dans un mode vibration en longueur ou longitudinale ; et une structure de support qui est agencée de telle sorte que l'une de deux parties de bord opposées s'étendant suivant une direction de longueur de l'élément résonant et l'autre des deux parties de bord opposées s'étendant suivant la direction de sa longueur soient supportées par deux éléments de support conducteurs sépares.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, on propose un filtre du type en échelle (ci-après appelé premier filtre du type en échelle) qui comprend un substrat comportant des première, seconde et troisième voies conductrices ; et un résonateur série, qui est adapté pour vibrer dans un mode vibration en longueur et qui est muni d'un substrat piézoélectrique de forme sensiblement rectangulaire. Des électrodes sont disposées sur l'une de deux surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique du résonateur série et sur l'autre des deux surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique du résonateur série.
Le premier filtre du type en échelle comprend en outre : un résonateur parallèle qui est adapté pour vibrer dans un mode vibration en longueur et qui est muni d'un substrat piézoélectrique comportant un substrat piézoélectrique de forme sensiblement rectangulaire. Des électrodes sont disposées sur l'une de deux surfaces principales opposées du substrat piézoélectrique du résonateur parallèle et sur l'autre des deux surfaces principales opposées du substrat piézoélectrique du résonateur parallèle. Le résonateur parallèle est monté de manière à être espacé du résonateur série. En outre, le premier filtre du type en échelle comprend en outre : des premier et second éléments de support qui sont disposés dans une partie centrale suivant une direction de longueur du résonateur série et qui sont placés au niveau de l'une de deux parties de bord opposées s'étendant suivant la direction de largeur d'une surface principale du résonateur série et qui sont agencés pour supporter le résonateur série et pour connecter électriquement les électrodes, qui sont formées sur les deux surfaces de bord latéral opposées du résonateur série, avec respectivement les première et seconde voies conductrices ; un troisième élément de support qui est disposé dans une partie centrale située suivant la direction de la longueur d'une surface principale du résonateur parallèle et qui fonctionne pour supporter le résonateur parallèle sur son substrat et pour connecter électriquement l'une des électrodes disposées sur la surface principale du résonateur parallèle à l'une des seconde et troisième voies conductrices ; et un élément de connexion pour connecter électriquement celle des seconde et troisième voies conductrices qui n'est pas connectée à l'une des électrodes du résonateur parallèle avec l'autre des électrodes du résonateur parallèle.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, on propose un autre filtre du type en échelle (ci-après appelé second filtre du type en échelle) qui comprend : un résonateur série adapté pour vibrer dans un mode vibration en longueur et incluant un substrat piézoélectrique présentant une forme sensiblement rectangulaire, des électrodes disposées sur l'une de deux surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique et sur l'autre des deux surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique; des éléments de support conducteurs qui sont agencés pour supporter l'une de deux parties de bord latéral opposées et de manière à s'étendre suivant la direction de la largeur d'une surface principale du résonateur série, les éléments de support étant placés au niveau d'une partie centrale située suivant la direction de longueur de la surface principale du résonateur série ; un résonateur parallèle adapté pour vibrer dans un mode vibration en longueur et incluant un substrat piézoélectrique présentant une forme sensiblement rectangulaire, des électrodes disposées sur deux surfaces principales opposée s du substrat piézoélectrique ; des éléments de connexion pour lier les résonateurs série et parallèles qui sont empilés de manière à former des couches et pour connecter électriquement et mécaniquement l'électrode disposée sur l'une des surfaces principales du résonateur parallèle avec l'électrode disposée sur l'une des surfaces de bord latéral du résonateur série.
Dans le cas du résonateur piézoélectrique et des premier et second filtres du type en échelle des modes de réalisation préférés de la présente invention, une électrode vibrante est de préférence disposée sur la totalité de la surface de l'un des bords latéraux opposés du vibrateur piézoélectrique, dont une section horizontale est sensiblement rectangulaire, destiné à être utilise en tant que résonateur serie. En outre, les deux parties de bord latéral s'étendant suivant la direction de la longueur d'une surface principale du vibrateur piézoélectrique sont supportées par les éléments de support qui sont situés au niveau d'une partie centrale suivant la longueur du vibrateur piézoélectrique. Dans ce cas, dans le premier filtre du type
en échelle des modes de réalisation préférés de la présente invention,
l'une de deux parties de bord latéral opposées s'étendant suivant la
longueur d'une surface principale du vibrateur piézoélectrique et
l'autre des deux parties de bord latéral opposees sont supportées par les premier et second éléments de support qui sont situés au niveau d'une partie centrale suivant la longueur du vibrateur piézoélectrique.
En outre, lorsque les résonateurs des modes de réalisation préférés de la présente invention sont utilisés dans le filtre du type en échelle, l'électrode vibrante du vibrateur piézoélectrique à utiliser en tant que résonateur série est connectée mécaniquement et électriquement au résonateur piézoelectrique destiné à être utilisé en tant que résonateur parallèle. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de connecter chaque résonateur en deux endroits via des fils métalliques comme nécessaire dans le cas du filtre du type en échelle classique. Par conséquent, le nombre de composants tels que les fils métalliques est faible par comparaison avec le filtre du type en échelle classique. Ainsi, le procédé de fabrication du filtre est simplifié. Par ailleurs, la hauteur de montage des vibrateurs piézoélectriques est réduite par comparaison avec celles utilisées dans le résonateur classique. Par conséquent, un produit de profil bas est réalisé au moyen des modes de réalisation préférés de la présente invention utilisant les résonateurs piézoélectriques et les filtres du type en échelle des modes de réalisation préférés de la présente invention. En outre, la miniaturisation du produit peut être obtenue.
Ainsi, conformément aux modes de réalisation préférés de la présente invention, un résonateur piézoélectrique qui peut être fabriqué à faible coût de manière à présenter une taille globale significativement reduite est proposé.
En outre, conformément aux premier et second filtres du type en échelle des modes de réalisation préférés de la présente invention, un filtre du type en échelle qui peut être fabriqué à faible coût de manière à présenter une taille significativement réduite est proposé.
Ces éléments, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres des modes de réalisation préférés de la présente invention apparaîtront au vu de la description detaillée des modes de réalisation préférés de la présente invention, comme représenté sur les dessins annexes.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un mode de réalisation préféré de la présente invention;
la figure 2A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 1;
la figure 2B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 1;
les figures 3A à 3G sont des schémas qui illustrent un procédé de fabrication du filtre du type en échelle des figures 1, 2A et 2B;
la figure 4A est un schéma en perspective qui illustre un procédé de fabrication d'un vibrateur piézoélectrique qui est utilisé dans le filtre du type en échelle des figures 1 à 3G et qui fonctionne en tant que résonateur série;
la figure 4B est un schéma en perspective qui illustre un vibrateur piézoélectrique qui est produit au moyen du procédé représenté sur la figure 4A;
la figure 5A est un schéma en perspective qui illustre un procédé de fabrication d'un vibrateur piézoélectrique qui est utilisé dans le filtre du type en échelle des figures 1 à 3G et qui fonctionne en tant que résonateur parallèle;
la figure 5B est un schéma en perpective qui illustre un vibrateur piézoélectrique qui est produit au moyen du procédé représenté sur la figure SA;
la figure 6 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un autre mode de réalisation préféré de la présente invention;
la figure 7A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 6;
la figure 7B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 6;
les figures 8A à 8H sont des schémas qui illustrent un procédé de fabrication du filtre du type en échelle des figures 6, 7A et 7B;
la figure 9 est un schéma en perspective partiellement éclate qui
illustre encore un autre mode de réalisation préféré de la presente invention;
la figure 10A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 9;
la figure 10B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 9;
la figure 1 1 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre encore un autre mode de réalisation préféré de la présente invention;
la figure 12A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 1 1;
la figure 12B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 1 1;
la figure 13A est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un mode de réalisation préféré supplémentaire de la présente invention;
la figure 13B est un schéma en coupe partielle qui illustre le mode de réalisation préféré de la présente invention de la figure 13A;
la figure 14A est un schéma en perspective qui illustre une partie essentielle d'un exemple d'un filtre du type en échelle classique qui constitue l'arrière-plan de la présente invention ; et
la figure 14B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle classique de la figure 14A.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES
Ci-après, des modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en détail par report aux dessins annexes.
La figure 1 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un mode de réalisation préféré de la presente invention. La figure 2A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 1. La figure 2B est un schéma qui illustre le circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 1.
En ce qui concerne le present mode de réalisation préféré, le filtre du type en échelle, dans lequel le résonateur piézoélectrique de la présente invention est de préférence utilisé, ainsi qu'un procédé de fabrication de ce résonateur piézoélectrique sont décrits ci-après.
Le filtre du type en échelle 10 comporte de préférence un substrat sensiblement rectangulaire 12 réalisé par exemple en aluminium ou en tout autre matériau approprié. En outre, par exemple, trois électrodes en ligne (ou linéaires) 14, 16 et 18 sont disposées sur les surfaces avant et arrière du substrat 12. Les électrodes en ligne 14, 16 et 18 sont formées de manière à être espacées les unes des autres selon des intervalles prédéterminés suivant la direction de la longueur du substrat 12 dans une plage qui va de l'une des parties de bord qui s'étend suivant la direction de la largeur du substrat 12 jusqu'à la partie de bord opposée du substrat 12. L'électrode en ligne 14 est prévue au niveau d'une partie de bord qui s'étend suivant la direction de largeur du substrat 12 et elle fonctionne en tant qu'électrode d'entrée. En outre, l'électrode en ligne 16 est située au niveau d'une partie centrale située suivant la direction de longueur du substrat 12 et elle fonctionne en tant qu'électrode de sortie. En outre, l'électrode en ligne 18 est située au niveau de la partie de bord opposée qui s'étend suivant la direction de la largueur du substrat 12.
En outre, des électrodes externes 20a, 20b et 20c sont situées sur une surface de bord latéral qui s'étend suivant la direction de la longueur du substrat 12 de manière à s'étendre respectivement depuis l'une des deux extrémités des électrodes en ligne 14, 16 et 18. En outre, des électrodes externes 20d, 20e et 20f sont situées sur l'autre surface de bord latéral qui s'étend suivant la direction de la longueur du substrat 12 de manière à s'étendre respectivement depuis les autres extrémités des électrodes en ligne 14, 16 et 18.
Les électrodes externes 20a et 20d sont respectivement connectées aux deux extrémités de l'électrode en ligne 14 qui s'étend sur les surfaces avant et arrière du substrat 12 et elles fonctionnent en tant que bornes d'entrée. En outre, les électrodes externes 20b et 20e sont respectivement connectées aux deux extrémités de l'électrode en ligne 16 qui s'étend sur les surfaces avant et arrière du substrat 12 et elles fonctionnent en tant que bornes de sortie. En outre, les électrodes 20c et 20f sont respectivement connectées aux deux extrémités de l'électrode en ligne 18 qui s'étend sur les surfaces avant et arrière du substrat 12 et elles fonctionnent en tant que bornes de mise à la masse.
Ces électrodes en ligne 14, 16 et 18 et les électrodes externes 20a, 20b, 20c, 20d, 20e et 20f sont de préférence formées en réalisant une impression en film épais (sérigraphie) au moyen de l'utilisation d'une pâte conductrice constituée par exemple par de l'argent, du cuivre, de l'aluminium et par tout autre matériau approprié. Soit dit en passant, dans le but de favoriser la soudabilité, la pâte conductrice, sur laquelle l'impression en film épais a été réalisée, peut être plaquée à l'aide de matériaux tels que NiAu.
Par ailleurs, une couche isolante 22 est disposée sur la surface du substrat 12, de préférence le long de sa périphérie. En outre, la couche isolante 22 est de préférence formée selon la forme d'un anneau rectangulaire sensiblement plan de manière à être espacée du bord périphérique du substrat 12 d'un intervalle ou d'une distance prédéterminée. En outre, la couche isolante 22 est de préférence formée en réalisant l'impression en film épais ou similaire au moyen de l'utilisation de matériaux isolants tels qu'une résine époxy, une résine alkyde silicone, une résine phénolique et une pâte de verre ou tout autre matériau approprié.
En outre, sur la surface du substrat 12, deux vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 sont disposés à l'intérieur de la couche isolante 22 et sont disposés sensiblement en parallèle l'un à l'autre de manière à être espacés l'un de l'autre suivant la direction de la longueur du substrat 12. En outre, les deux vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 sont disposés de telle sorte que l'une des deux surfaces principales de chacun des vibrateurs 24 et 26 fasse face à la surface du substrat 12.
L'un des vibrateurs piézoélectriques 24 comporte un substrat piézoélectrique 28 réalisé par exemple en une céramique piézoélectrique, dont la section horizontale est sensiblement rectangulaire. Une électrode vibrante 30a est disposée sur la totalité de la surface de l'un des deux bords latéraux opposés s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectrique 28. En outre, une électrode vibrante 30b est formée sur la totalité de la surface de l'autre des deux bords latéraux opposés s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectrique 28. Ce vibrateur piézoélectrique 24 vibre de préférence dans un mode vibration en longueur ou longitudinale et est utilisé en tant que résonateur série. Cependant, d'autres modes de vibration appropriés peuvent être utilisés pour le vibrateur 24.
L'autre vibrateur piézoélectrique 26 comporte un substrat piézoélectrique 32 réalisé par exemple en une céramique piézoelectnque, dont la section horizontale est sensiblement rectangulaire. Le substrat piézoélectrique 32 est de préférence formé de manière à présenter une forme similaire à celle du substrat mentionné ci-avant 28 et des dimensions, une épaisseur et une taille pratiquement égales à celles du substrat 28 mentionné ci-avant. Une électrode vibrante 34a est disposée sur la totalité de l'aire de la surface avant ou supérieure principale du substrat piézoélectrique 32. En outre, une électrode vibrante 34b est disposée sur la totalité de l'aire de la surface arrière principale du substrat piézoélectrique 32. Ce vibrateur piézoélectrique 26 vibre de préférence dans un mode de vibration en longueur ou longitudinale et il est utilisé en tant que résonateur parallèle. Cependant, d'autres modes de vibration appropriés peuvent être utilisés pour le vibrateur 26.
Le vibrateur piézoélectrique 24 est supporté sur le côte de surface avant du substrat 12 en lui étant lie de préférence en utilisant ce que l'on appelle un agent adhésif conducteur qui est obtenu en mélangeant un agent de remplissage constitué par un matériau conducteur tel que l'argent à l'intérieur d'une résine thermodurcissable telle qu'une résine silicone et qu'une résine époxy.
Une première partie de bord latéral et une autre partie de bord latéral opposée du vibrateur piézoélectrique 24 sont supportées par des agents adhésifs conducteurs 36 et 38 qui jouent le rôle de premier et second éléments de support. Tout particulièrement, dans le cas de l'utilisation de l'agent adhésif conducteur à base de résine silicone, une fuite de vibration peut être absorbée par l'élasticité de la résine silicone. Par conséquent, ce mode de réalisation préféré procure l'avantage d'empêcher de façon sûre que les caractéristiques du résonateur ne soient détériorées.
Dans le vibrateur piézoélectrique 24 à utiliser en tant que résonateur sérine, l'une des électrodes vibrantes 30a est liée à l'électrode en ligne 14 de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 36 tandis que l'autre électrode vibrante 30b est liée à l'électrode en ligne 16 de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 38.
En outre, dans le vibrateur piézoélectnque 26 à utiliser en tant que résonateur parallèle, l'une des électrodes vibrantes 34b est liée à l'électrode en ligne 16 de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 38. Dans ce cas, l'autre électrode vibrante 30b du vibrateur piézoélectrique 24 est connectée mécaniquement et électriquement à l'électrode en ligne 16 de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 38. Cet agent adhésif conducteur 38 joue également le rôle de troisième élément de support permettant de connecter les électrodes vibrantes 30b et 34b.
En outre, un élément permettant de connecter mécaniquement et électriquement l'autre électrode vibrante 34a du vibrateur piézoélectrique 26 à l'électrode en ligne 18 est par exemple un fil métallique 40 permettant de connecter électriquement l'électrode 34a à l'électrode 18. En outre, par exemple un capuchon métallique ouvert d'un seul côté 42 est placé sur la surface du substrat 12 et est fixé sur celle-ci de manière à recouvrir les deux vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 et le fil métallique 40. Dans ce cas, la périphérie de la partie d'extrémité ouverte du capuchon métallique 42 est fixée sur la couche isolante 22 formée sur le substrat 12 en utilisant un dispositif ou matériau de fixation (non représenté) tel qu'un agent adhésif isolant.
Dans le cas de ce filtre du type en échelle 10, comme représenté sur la figure 2B, le vibrateur piézoélectrique 24 est connecté en série entre les électrodes externes 20a et 20d, qui jouent le rôle de bornes d'entrée, et les électrodes externes 20b et 20e, qui jouent le rôle de bornes de sortie. En outre, le vibrateur piézoélectrique 26 connecté au vibrateur piézoélectrique 24 est en outre connecté en parallèle entre.
Dans le cas de ce mode de réalisation préféré, les vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 forment ce qui est appelé une structure en échelle à deux éléments par étage dans laquelle des éléments série et des éléments parallèles sont connectés en alternance afin de former une échelle.
Soit dit en passant, dans le cas du filtre du type en échelle auquel les résonateurs piézoélectnques des modes de réalisation préférés de la présente invention sont appliqués, une structure en échelle comportant deux étages ou plus peut être formée en utilisant une pluralité de jeux constitués par des résonateurs série et des résonateurs parallèles,
figure 3A. Ensuite, le frittage du substrat 12 est réalisé. En tant que résultat, les électrodes en ligne 14, 16 et 18 et les électrodes externes 20a, 20b, 20c, 20d, 20e et 20f sont formées.
En outre, sur la surface du substrat 12, comme représenté sur la figure 3B, la couche isolante 22 est formée en réalisant une impression ou similaire via l'utilisation de matériaux isolants tels qu'une résine époxy, une résine alkyde silicone, une résine phénolique et une pâte de verre aux positions qui sont de préférence espacées du bord périphérique afférent d'un intervalle ou d'une distance prédéterminée, et elle est de préférence formée de manière à présenter une forme d'anneau rectangulaire plan, et elle est ensuite chauffée.
Ensuite, les matériaux conducteurs de chacune des électrodes 14, 16 et 18 peuvent être plaqués si nécessaire à l'aide de matériaux tels que
NiAu et Au.
En outre, comme représenté sur la figure 3C, une partie centrale positionnée suivant la direction de la largeur de l'électrode d'entrée 14 est revêtue de l'agent adhésif conducteur 36, constitué par un agent adhésif thermodurcissable tel que du silicone et une époxy, à l'intérieur duquel l'agent de remplissage conducteur tel que l'argent est mélangé, en vue d'une utilisation en tant qu'élément de support en mettant en oeuvre un procédé tel qu'une impression et qu'un transfert. En outre, une partie centrale positionnée suivant la direction de la largeur de l'électrode en ligne 16 est revêtue de l'agent adhésif conducteur 38 en réalisant un processus similaire.
Dans le même temps, le vibrateur piézoélectrique 24 qui est utilisé en tant que résonateur série et le vibrateur piézoélectrique 26 qui est utilisé en tant que résonateur parallèle sont formés.
Tout d'abord, comme représenté sur les figures 4A et 5A, des substrats mères (ou maîtres) 100A et 100B réalises en céramique piézoélectrique sensiblement rectangulaire, qui sont formés de telle sorte que leurs épaisseurs soient tl et t2, sont préparés.
Puis l'impression en film épais via l'utilisation de matériaux conducteurs tels qu'une pâte d'argent est réalisée sur la totalite des surfaces avant et arrière des substrats mères 100A et 100B. Ensuite, le frittage des substrats mères 100A et 100B et des matériaux conducteurs dessus est réalisé. En tant que résultat, les electrodes vibrantes 100al, 100a2, 100bl et 100b2 sont formées respectivement sur la totalité des surfaces avant et arrière des substrats mères 100A et 100B. Dans ce cas, le substrat mère 100A est polarisé suivant la direction d'une flèche P1 tracée depuis l'électrode vibrante 100al jusqu'à l'électrode vibrante 100a2. De façon similaire, le substrat mère
100B est polarisé suivant la direction d'une autre flèche P2 tracée depuis l'électrode vibrante 100b 1 jusqu'à l'électrode vibrante 100b2.
Soit dit en passant, la formation d'un film mince à partir de
NiCr, NiCu et Ag en réalisant une pulvérisation, un dépôt ou similaire peut être utilisée en tant que procédé permettant de former les électrodes vibrantes 100al, 100a2, 100bl et 100b2, en lieu et place du procédé d'impression et de frittage mentionné ci-avant. En outre, d'autres procédés appropriés de formation d'électrodes vibrantes peuvent être utilisés.
Puis les substrats mères 100A et 100B sont découpés suivant des lignes de plan de coupe comme indiqué par des lignes en traits mixtes à un seul tiret sur les figures 4A et 5A. Le substrat mère 100A est découpé selon un intervalle de L1 suivant la direction de sa longueur et selon un intervalle de wl suivant la direction de sa largeur. En outre, le substrat mère 100B est découpé selon un intervalle de L2 suivant la direction de sa longueur et suivant un intervalle de w2 suivant la direction de sa largeur. Dans ce cas, la longueur du vibrateur piézoélectrique est déterminée par une constante de fréquence inhérente au matériau piézoélectrique. Les intervalles L1 et L2 peuvent par exemple être de préférence de 4,2 mm.
En outre, la largeur et l'épaisseur du vibrateur piézoélectrique sont déterminées par le rapport souhaité des valeurs de capacité entre les vibrateurs piézoélectriques souhaites. Dans le cas de ce mode de réalisation préféré, lorsqu'un filtre dont la fréquence centrale est de 450 kHz doit être fabriqué, l'intervalle (ou la largeur) wl et l'épaisseur t2 sont par exemple de 0,3 mm et l'intervalle (ou la largeur) w2 et l'épaisseur tl sont par exemple de 1,1 mm. Par conséquent, dans le cas de ce mode de réalisation préféré, comme représenté sur les figures 4B et 5B, les dimensions externes du vibrateur piézoélectrique 24 sont pratiquement égales à celles du vibrateur piézoélectrique 26.
En outre, des éléments qui sont découpés à partir des substrats mères 100A et 100B puis qui sont fabriqués deviennent le vibrateur piézoélectrique 24 qui est utilisé en tant que résonateur sérine et le vibrateur piézoélectrique 26 qui est utilisé en tant que résonateur parallèle.
Le vibrateur piézoélectrique 24 formé de cette façon est ensuite placé sur le substrat de manière à enjamber les agents adhésifs conducteurs 36 et 38, comme représenté sur la figure 3D. Dans ce cas, le vibrateur piézoélectrique 24 est placé dessus de telle sorte que l'une des électrodes vibrantes 30a vienne en contact avec l'agent adhésif conducteur 36 et que l'une des électrodes vibrantes 30b vienne en contact avec une partie d'extrémité de l'agent adhésif conducteur 38.
En outre, comme représenté sur la figure 3E, le vibrateur piézoélectrique 26 est placé de manière à être espacé du vibrateur piézoélectrique 24 d'un intervalle prédéterminé en s'étendant suivant la direction de la longueur du substrat 12 et de manière à être sensiblement parallèle à celui-ci. Dans ce cas, le vibrateur piézoélectrique 26 est placé dessus de telle sorte que l'une des électrodes vibrantes 34b vienne en contact avec l'autre partie d'extrémité de l'agent adhésif conducteur 38.
Puis l'autre électrode vibrante 34a du vibrateur piézoélectrique 26 est connectée à l'électrode en ligne 18 par l'intermédiaire du fil métallique 40 en mettant en oeuvre un procédé tel qu'un soudage par résistance et qu'une liaison par fil. En outre, le capuchon métallique 42 est fixé sur la surface du substrat 12 de manière à recouvrir les deux vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 et le fil métallique 40.
La figure 6 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 7A est un schéma partiellement en coupe qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 6. La figure 7B est un
schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 6. Les figures 8A à 8H sont des schémas de processus de fabrication qui illustrent un procédé de fabrication du filtre du type en échelle des figures 6, 7A et 7B. Soit dit en passant, les éléments indiqués au moyen des mêmes caractères ou noms de référence qu'utilisés sur les figures 1 à 5B présentent les mêmes structures ou des structures similaires à celles des éléments correspondants représentés sur ces figures. Par conséquent, la description des parties communes de ces mêmes éléments ou similaire est omise ici.
Le filtre du type en échelle 50 du mode de réalisation préféré des figures 6 à 8H est différent du filtre du type en échelle 10 des figures 1 à 3G du point de vue de l'agencement des vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 sur le substrat 12. Dans ce cas, à l'opposé du cas du filtre du type en échelle 10 des figures 1 à 3G, dans lequel le vibrateur piézoélectrique 24 qui est utilisé en tant que résonateur série et le vibrateur piézoélectrique 26 qui est utilisé en tant que résonateur parallèle sont placés sur la surface du substrat 12 d'une manière côteà-côte à plat, les vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 du filtre du type en échelle 50 du mode de réalisation préféré des figures 6 à 7B sont empilés l'un dessus l'autre.
Dans le cas du filtre du type en échelle 50 de ce mode de réalisation préféré, l'une des électrodes vibrantes 30a du vibrateur piézoélectrique 24 est connectée de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 52, lequel est obtenu de préférence en mélangeant le matériau conducteur tel que de l'argent dans des résines thermodurcissables telles que des résines silicone et époxy, conformément à un procédé similaire au procédé utilisé dans le cas du mode de réalisation préféré préalablement décrit. En outre, l'autre des électrodes vibrantes 30b est connectée à l'électrode en ligne 16 de préférence en utilisant l'agent adhésif conducteur 54. Soit dit en passant, les agents adhésifs conducteurs 52 et 54 fonctionnent en tant qu'éléments de support pour supporter le vibrateur piézoélectrique 24.
En outre, lors de l'utilisation tout particulièrement de l'agent adhésif conducteur à base de résine silicone de façon similaire au cas du mode de réalisation préféré des figures 1 à 5B, la fuite de vibration peut être absorbée par l'élasticité de la résine silicone. Par conséquent, ce mode de réalisation préféré procure également l'avantage constitué par le fait d'empêcher de façon sûre la détérioration des caractéristiques du résonateur.
Puis le vibrateur piezoélectnque 26 qui est utilisé en tant que résonateur parallèle est empilé sur le vibrateur piézoélectrique 24 de façon à former une couche et est connecté au vibrateur 24 au moyen de l'élément de connexion 56 formé de préférence par l'agent adhésif conducteur ou similaire. Dans ce cas l'une des électrodes vibrantes 34b du vibrateur piézoélectrique 26 et l'autre des électrodes vibrantes 30b du vibrateur piézoélectrique 24 sont connectées mécaniquement et électriquement l'une à l'autre par l'intermédiaire de l'élément de connexion 56. En outre, l'autre des électrodes vibrantes 34a du vibrateur piézoélectrique 26 est connectée à l'électrode en ligne 18 par le fil métallique 40.
La figure 9 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre encore un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 10A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 9. La figure 10B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 9. Soit dit en passant, les éléments désignés au moyen des mêmes caractères ou noms de référence que ceux utilisés sur les figures 1 à 5B représentent les memes structures ou des structures similaires à celles des éléments correspondants représentés sur ces figures. Par conséquent, la description des parties communes de ces éléments est omise ici.
Dans le cas du filtre du type en échelle 60 du mode de réalisation préféré des figures 9 à 10B, tout particulièrement, un filtre du type en échelle à deux étages est constitué par quatre vibrateurs piézoélectriques, à la différence du filtre du type en échelle 50 des figures 6 à 8H. Dans le cas du mode de réalisation préféré des figures 9 à 10B, les vibrateurs piézoélectriques 24 et 62 sont utilisés en tant que premier et second résonateurs série. En outre, les vibrateurs piézoélectriques 26 et 64 sont utilisés en tant que premier et second résonateurs parallèles. En outre, les vibrateurs piézoélectriques 62 et 64 presentent de préférence la même structure que celle des vibrateurs piézoélectriques 24 et 26.
Le vibrateur piézoélectrique 62 contient un substrat piézoélectrique 68 qui présente de préférence la même structure que celle du substrat piézoélectrique 28. En outre, les électrodes vibrantes 68a et 68b sont respectivement disposées sur la totalité de l'aire de l'une des surfaces de bord latéral s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectrique 68 et sur la totalité de l'aire de l'autre des surfaces de bord latéral s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectrique 68 et sont de préférence adaptées pour vibrer dans un mode vibration en longueur. D'autres modes de vibration appropriés peuvent également être utilisés. En outre, le vibrateur piézoélectrique 64 contient un substrat piézoélectrique 70 qui présente de préférence la même structure que celle du substrat piézoélectrique 32. En outre, les électrodes vibrantes 72a et 72b sont respectivement de préférence formées sur la totalité de l'aire de l'une des deux surfaces principales du substrat piézoélectrique 70 et sur la totalité de l'aire de l'autre des deux surfaces principales du substrat piézoelectrique 70 et sont de préférence adaptées pour vibrer dans un mode vibration en longueur bien que d'autres modes de vibration puissent être utilisés.
Dans le filtre du type en échelle 60 du mode de réalisation préféré des figures 9 et 10B, par comparaison avec le filtre du type en échelle 50 du mode de réalisation préféré des figures 6 à 8H, en un emplacement qui est espace des deux vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 empilés sur le substrat 12 d'un intervalle prédéterminé, les deux autres vibrateurs piézoélectriques 62 et 64 sont empilés afin de former des couches. En outre, sur la surface du substrat 12, une électrode en ligne 74 qui est utilisée en tant qu'électrode intermédiaire est prévue entre les électrodes en ligne 14 et 16.
Dans ce cas, de façon similaire au cas du filtre du type en échelle 50 du mode de réalisation préféré des figures 6 à 8H, l'une des électrodes vibrantes 30a du vibrateur piézoélectrique 24 qui est utilisé en tant que premier résonateur série est connectee à l'électrode en ligne 14 en utilisant l'agent adhésif conducteur 52. En outre, l'une des électrodes vibrantes 30b du vibrateur piézoélectrique 24 est connectée à l'électrode en ligne 74 en utilisant l'agent adhésif conducteur 54. Les agents adhésifs conducteurs 52 et 54 fonctionnent en tant qu'éléments de support permettant de supporter le vibrateur piézoélectrique 24. En outre, le vibrateur piézoélectrique 26 qui est utilisé en tant que premier résonateur parallèle est empilé sur le vibrateur piézoélectrique 24 afin de former une couche en utilisant le premier élément de connexion 56.
En outre, l'une des électrodes vibrantes 68a du vibrateur piézoélectrique 62 qui est utilisé en tant que second résonateur série est connectée à l'électrode en ligne 74 de préférence via l'agent adhésif conducteur 54. En outre, l'autre des électrodes vibrantes 68b du vibrateur piézoélectrique 62 est connectée à l'électrode en ligne 16 de préférence via l'agent adhésif conducteur 76. Les agents adhésifs conducteurs 54 et 76 fonctionnent en tant qu'éléments de support permettant de supporter le vibrateur piézoélectrique 62. En outre, le vibrateur piézoélectrique 64 qui est utilisé en tant que second résonateur parallèle est empilé sur le vibrateur piézoélectrique 62 au moyen de l'agent adhésif conducteur afin de former une couche et il lui est lié de préférence au moyen de l'agent adhésif conducteur 78.
Dans ce cas, l'une des électrodes vibrantes 72b du vibrateur piézoélectrique 64 est connectée mécaniquement et électriquement à l'autre électrode vibrante 68b du vibrateur piézoélectrique 62 par l'intermédiaire du second élément de connexion 78.
Soit dit en passant, de façon similaire au cas des modes de réalisation préférés des figures 1 à 8H, tout particulièrement dans le cas de l'utilisation de l'agent adhésif conducteur à base de résine silicone, la fuite de vibration est absorbée par l'élasticité de la résine silicone. Par conséquent, ce mode de réalisation préféré procure également l'avantage constitué par un empêchement davantage sur de la détérioration des caractéristiques du résonateur.
En outre, l'une des électrodes vibrantes 72a du vibrateur piézoélectrique 64 est de préférence connectée à l'électrode en ligne 18 via le fil métallique 40. En outre, l'une des électrodes vibrantes 34a du vibrateur piézoélectrique 26 est de préférence connectée aux autres électrodes vibrantes 72a du vibrateur piézoélectrique 64 via un fil métallique 41.
La figure 1 1 est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre encore un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 12A est un schéma en coupe partielle qui illustre le filtre du type en échelle de la figure 11. La figure 12B est un schéma qui illustre un circuit électrique équivalent du filtre du type en échelle de la figure 11. Soit dit en passant, sur ces figures, des éléments désignés au moyen des mêmes caractères ou noms de référence qu'utilisés en relation avec les figures 1 à 10B représentent les mêmes structures que ou des structures similaires à celles des éléments correspondants représentés sur ces figures. Par conséquent, la description des parties communes de ces éléments est omise ici.
Dans le cas d'un filtre du type en échelle 80 du mode de réalisation préféré des figures 1 1 à 12B, tout particulièrement un filtre du type en échelle à trois étages inclut six vibrateurs piézoélectriques par comparaison avec le filtre du type en échelle 60 du mode de réalisation préféré des figures 9 à 10B. Dans le cas du mode de réalisation préféré des figures 1 1 à 12B, les vibrateurs piézoélectriques 24, 62 et 82 sont utilisés en tant que premier, second et troisième résonateurs série. En outre, les vibrateurs piézoélectriques 26, 64 et 84 sont utilisés en tant que premier, second et troisième résonateurs parallèles. En outre, les vibrateurs piézoélectriques 82 et 84 présentent de préférence la même structure que les vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 ou une structure similaire.
Le vibrateur piézoélectrique 82 contient un substrat piézoélectrique 86 qui présente de préférence la même structure que celle du substrat piézoélectrique 28 ou une structure similaire. En outre, les électrodes vibrantes 86a et 86b sont respectivement disposées sur la totalité de l'aire de l'une des surfaces de bord latéral s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectriques 86 et sur la totalité de l'aire de l'autre des surfaces de bord latéral s'étendant suivant la longueur du substrat piézoélectrique 86 et elles sont de préférence adaptées pour vibrer dans un mode vibration en longueur.
Bien que le mode vibration en longueur ait la préférence, d'autres modes de vibration appropriés peuvent être utilisés. En outre, le vibrateur piézoélectrique 84 contient un substrat piézoélectrique 90 qui présente de préférence la même structure que celle du substrat piézoélectrique 32. En outre, les électrodes vibrantes 92a et 92b sont respectivement disposées sur la totalité de l'aire de l'une des deux surfaces principales du substrat piézoélectrique 90 et sur la totalité de l'aire de l'autre des deux surfaces principales du substrat piézoélectrique 90 et elles sont de préférence adaptées pour vibrer dans un mode vibration en longueur. Cependant, d'autres modes de vibration appropriés peuvent être utilisés.
Dans le filtre du type en échelle 80 du mode de réalisation préféré des figures 1 1 et 12B, par comparaison avec le filtre du type en échelle 60 du mode de réalisation préféré des figures 9 à 10B, en un emplacement qui est espacé des deux jeux constitués par les vibrateurs piézoélectriques 24 et 26 et par les vibrateurs piézoélectriques 62 et 64 empilés sur le substrat 12 d'un intervalle prédéterminé, les deux autres vibrateurs piézoélectriques 82 et 84 sont empilés de façon à former des couches. En outre, sur la surface du substrat 12, une électrode en ligne 94 qui est utilisée en tant qu'électrode intermédiaire est prévue entre les électrodes en ligne 74 et 16.
Dans ce cas, par comparaison avec le cas du filtre du type en échelle 60 du mode de réalisation préféré des figures 9 à 10B, l'une des électrodes vibrantes 30a du vibrateur piézoélectrique 82, qui est utilisé en tant que troisième résonateur série, est connectée à l'électrode en ligne 94 de préférence via l'agent adhésif conducteur 76.
En outre, l'une des électrodes vibrantes 86b du vibrateur piézoélectrique 82 est connectée à l'électrode en ligne 16 de préférence via l'agent adhésif conducteur 96. Les agents adhésifs conducteurs 76 et 96 fonctionnent en tant qu'éléments de support pour supporter le vibrateur piézoélectrique 82. En outre, le vibrateur piézoélectrique 84 qui est utilisé en tant que troisième résonateur parallèle est empilé sur le vibrateur piézoélectnque 82 en utilisant le troisième élément de connexion 98 et est lié à celui-ci. Dans ce cas, l'une des électrodes vibrantes 92b du vibrateur piézoélectrique 84 est connectée mécaniquement et électriquement à l'autre électrode vibrante 86b du vibrateur piézoélectrique 82 par l'intermédiaire du troisième élément de connexion 98.
Soit dit en passant, de façon similaire aux modes de réalisation préférés des figures 1 à 10B, tout particulièrement dans le cas de l'utilisation de l'agent adhésif conducteur à base de résine silicone, une fuite de vibration est absorbée par l'élasticité de la résine silicone.
Par conséquent, ce mode de réalisation préféré procure également l'avantage constitué par un empêchement davantage sûr de la détérioration des caractéristiques du résonateur.
En outre, l'une des électrodes vibrantes 92a du vibrateur piézoélectrique 84 est connectée à l'électrode en ligne 18 de préférence via le fil métallique 40. En outre, les électrodes vibrantes 92a du vibrateur piézoélectrique 84 sont connectées aux autres électrodes vibrantes 72a du vibrateur piézoélectrique 64 de préférence via un fil métallique 43.
Dans le cas des filtres du type en échelle 10, 50, 60 et 80 des modes de réalisation préférés mentionnés ci-avant, l'électrode vibrante du vibrateur piézoélectrique qui est utilisé en tant que résonateur série est connectée mécaniquement et électriquement au vibrateur piézoélectrique qui est utilisé en tant que résonateur parallèle, en utilisant les éléments de connexion tels que l'agent adhésif conducteur. Par exemple, il n'est pas nécessaire de connecter chaque résonateur individuel en deux endroits en utilisant des fils métalliques comme nécessaire dans le filtre du type en échelle classique. Par conséquent, le nombre de composants tels que les fils métalliques est réduit d'autant que possible. Ainsi, dans le cas des filtres du type en échelle 10, 50, 60 et 80, le procédé de fabrication du filtre est simplifié. En outre, le coût de fabrication peut être réduit de façon significative.
En outre, dans le cas du filtre du type en échelle classique 1, comme représenté sur les figures 14A et 14B, dans le but de fixer le rapport des capacités (ou des valeurs de capacité) à une valeur suffisante entre le résonateur série et le résonateur parallèle, les vibrateurs piézoélectriques à utiliser en tant que résonateurs série sont formés de telle sorte que leur épaisseur soit relativement importante. Par conséquent, lorsque la surface comportant une électrode pleine surface de chacun des vibrateurs piézoélectriques est située face vers le bas sur des plaques de borne et que la partie de chacun des vibrateurs située au voisinage d'un noeud de la vibration longitudinale est fixée aux plaques de borne en utilisant un agent adhésif conducteur, la hauteur de montage de chacun des vibrateurs est importante. Par conséquent, la hauteur d'un produit incorporant un tel filtre du type en échelle est importante, ce qui empêche la miniaturisation du produit.
A l'opposé de cela, dans le cas des filtres du type en échelle 10, 50, 60 et 80 des modes de réalisation préférés mentionnés ci-avant de la présente invention, les électrodes vibrantes sont respectivement formées sur l'une des surfaces de bord latéral s'étendant suivant la longueur du vibrateur piézoélectrique sensiblement rectangulaire, qui est utilisé en tant que résonateur série, et sur l'autre des surfaces de bord latéral afférentes. En outre, les deux parties de bord opposées s'étendant suivant la longueur du vibrateur piézoélectrique sont supportées par des éléments de support tels que l'agent adhésif conducteur s'étendant suivant la largeur des surfaces principales du vibrateur piézoélectrique.
Par conséquent, dans le cas des filtres du type en échelle 10, 50, 60 et 80 des modes de réalisation préférés mentionnés ci-avant, la hauteur de montage des vibrateurs piézoélectriques est diminuée par comparaison avec celle utilisée dans le résonateur classique. Par conséquent, un produit de profil bas est réalisé et la miniaturisation du produit est obtenue conformément aux modes de réalisation préférés de la présente invention.
La figure 13A est un schéma en perspective partiellement éclaté qui illustre un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 13B est un schéma en coupe partielle qui illustre le mode de réalisation préféré de la présente invention de la figure
13A. En ce qui concerne ce mode de réalisation préféré, un exemple d'un oscillateur dans lequel un résonateur piézoélectrique de la présente invention est utilisé est décrit ci-après.
Cet oscillateur 110 comporte un substrat sensiblement rectangulaire 112 réalisé par exemple en aluminium ou en tout autre matériau approprié. En outre, par exemple, deux électrodes en ligne 114 et 116 sont disposées sur les surfaces avant et arrière du substrat 112. Les électrodes en ligne 114 et 116 sont positionnées au niveau de la partie d'extrémité s'étendant suivant la direction de la largeur du substrat 112 dans une plage qui va depuis l'une des parties d'extrémité s'étendant suivant la direction de sa largeur jusqu'à l'autre des parties d'extrémité.
Dans le cas de ce mode de réalisation préféré, les électrodes en ligne 114 et 116 sont respectivement formées en tant qu'électrode d'entrée et en tant qu'électrode de sortie.
En outre, des électrodes externes 120a et 120b sont formées sur une surface d'extrémité latérale s'étendant suivant la direction de la longueur du substrat 112 de manière à s'étendre depuis les extrémités s'étendant suivant respectivement la longueur des électrodes en ligne 114 et 116. En outre, des électrodes externes 120c et 120d sont formées sur l'autre surface d'extrémité latérale s'étendant suivant la direction de la longueur du substrat 112 de manière à s'étendre depuis les autres extrémités s'étendant suivant respectivement la longueur des électrodes en ligne 14, 16 et 18.
Les électrodes externes 120a et 120c sont connectées aux deux extrémités de l'électrode en ligne 114 respectivement prévue sur les surfaces avant et arrière du substrat 112 et elles fonctionnent en tant
que bornes d'entrée. En outre, les électrodes externes 120c et 120d
sont connectées aux deux extrémités de l'électrode en ligne 116 respectivement prévue sur les surfaces avant et arrière du substrat
112 et elles fonctionnent en tant que bornes de sortie.
Les électrodes externes 120a à 120d des électrodes en ligne 114 et 116 sont de préférence formées en réalisant l'impression en film épais par sérigraphie au moyen de l'utilisation d'une pâte conductrice constituée par exemple par de l'argent, du cuivre et de l'aluminium ou tout autre matériau approprié. Soit dit en passant, dans le but de favoriser la soudabilité, la pâte conductrice sur laquelle l'impression en film épais a été réalisée peut être en outre plaquée à l'aide de matériaux tels que NiAu et Au.
Par ailleurs, une couche isolante 122 est de préférence formée sur la surface du substrat 112 le long de sa périphérie. En outre, la couche isolante 122 est de préférence formée de manière à présenter une forme d'anneau rectangulaire sensiblement plan de manière à être espacée du bord périphérique du substrat 112 d'un intervalle ou d'une distance prédéterminée. En outre, la couche isolante 122 est de préférence formée en réalisant une impression en film épais ou similaire au moyen de l'utilisation de matériaux isolants tels qu'une résine époxy, une résine alkyde silicone, une résine phénolique et une pâte en verre.
En outre, par exemple, un vibrateur piézoélectrique 124 est disposé à l'intérieur de la couche isolante 122 de telle sorte que l'une des surfaces principales du vibrateur 124 fasse face à la surface du substrat 112.
Le vibrateur piézoélectrique 124 comporte de préférence un substrat piézoélectrique 128 réalisé par exemple en une céramique piézoélectrique et il présente une forme sensiblement rectangulaire.
Une électrode vibrante 130a est disposée sur la totalité de la surface de l'un des bords latéraux opposés s'étendant suivant la direction de la largeur du substrat piézoélectrique 128. En outre, une électrode vibrante
substrat piézoélectrique 128. Ce vibrateur piézoélectrique 124 vibre de préférence dans un mode vibration en longueur ou longitudinale et est utilisé en tant que résonateur série. Cependant, d'autres modes de vibration appropriés pourraient être utilisés pour le vibrateur 24.
Dans le vibrateur piézoélectrique 124, des parties de bord opposées s'étendant suivant la longueur afférente sont supportées sur le substrat 112 de préférence au moyen de l'utilisation des agents adhésifs conducteurs 136 et 138, qui jouent le rôle d'éléments de support.
Dans ce cas, l'une des électrodes vibrantes 130a du vibrateur piézoélectrique 124 est liée à l'électrode en ligne 114 de préférence via l'agent adhésif conducteur 136. L'autre des électrodes vibrantes 130b du vibrateur piézoélectrique 124 est liée à l'électrode en ligne 116 de préférence via l'agent adhésif conducteur 138. L'une des électrodes vibrantes 130a du vibrateur piézoélectrique 24 et l'autre des électrodes vibrantes 130b afférente sont connectées mécaniquement et électriquement aux électrodes en ligne 114 et 116 de préférence par l'intermédiaire respectivement des agents adhésifs conducteurs 136 et 138. Les agents adhésifs conducteurs 136 et 138 jouent également le rôle d'éléments de connexion permettant de connecter électriquement les électrodes en ligne 114 et 116 respectivement aux électrodes vibrantes 130a et 130b.
Soit dit en passant, de façon similaire aux modes de réalisation préférés mentionnés ci-avant, tout particulièrement dans le cas de l'utilisation de l'agent adhésif conducteur à base de résine silicone, la fuite de vibration est absorbée par l'élasticité de la résine silicone. Par conséquent, ce mode de réalisation préféré procure également l'avantage d'empêcher de façon davantage sûre la détérioration des caractéristiques du résonateur.
En outre, par exemple, un capuchon métallique ouvert d'un seul côté 42 est placé sur la surface du substrat 112 de manière à recouvrir le vibrateur piézoélectrique 124 et est fixé à cette même surface. Dans ce cas, la périphérie de la partie d'extrémité ouverte du capuchon métallique 142 est fixée sur la couche isolante 122 formée sur le substrat 112 en utilisant un élément ou dispositif de fixation (non représenté) tel qu'un agent adhésif isolant.
Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits ci-avant, il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à ceux-ci et que d'autres modifications apparaîtront à l'homme de l'art sans que l'on s'écarte du cadre de l'invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Résonateur piézoélectrique caracterise en ce qu'il comprend:
un élément résonant incluant un substrat piézoélectrique (28, 32) comportant des électrodes (30a, 30b ; 34a, 34b) disposées sur chacun de bords latéraux opposés du substrat piézoélectrique;
une structure de support supportant l'élément résonant; et
au moins deux éléments de support conducteurs (36, 38) disposés sur la structure de support et espacés l'un de l'autre
dans lequel:
l'élément résonant est monté sur les éléments de support conducteurs de telle sorte que l'une des parties de bord latéral opposées de l'élément résonant et l'autre des parties de bord latéral opposées soient supportées par l'un respectif des au moins deux éléments de support conducteurs.
2. Filtre du type en échelle caractérisé en ce qu'il comprend
un substrat (12) comportant des première, seconde et troisième voies conductrices;
un résonateur série (24) incluant un substrat piézoélectrique (28) comportant des électrodes (30a, 30b) disposées sur deux surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique;
un résonateur parallèle (26) incluant un substrat piézoélectrique (32) comportant des électrodes (34a, 34b) disposées sur deux surfaces principales opposées du substrat piézoélectrique, le résonateur parallèle étant agencé de manière à être espacé du résonateur série;
des premier et second éléments de support (36, 38) qui sont disposés dans une partie centrale suivant une longueur du résonateur série et qui sont positionnés au niveau de l'une de deux parties de bord opposées s'étendant suivant une direction de largeur d'une surface principale du résonateur série et qui sont agencés pour supporter le résonateur série et pour connecter électriquement les électrodes disposées sur l'une des surfaces de bord latéral opposées du résonateur série et sur l'autre des surfaces de bord latéral opposées du résonateur série avec respectivement les première et seconde voies conductrices;
un troisième élément de support qui est disposé dans une partie centrale suivant une longueur d'une surface principale du résonateur parallèle et qui est agencé pour supporter le résonateur parallèle sur son substrat et pour connecter électriquement l'une des électrodes disposées sur la surface principale du résonateur parallèle avec l'une des seconde et troisième voies conductrices ; et
un élément de connexion (40) pour connecter électriquement celle des seconde et troisième voies conductrices qui n'est pas connectée à l'une des électrodes du résonateur parallèle avec l'autre des électrodes du résonateur parallèle.
3. Filtre du type en échelle caractérisé en ce qu'il comprend
un résonateur série (24) incluant un substrat piézoélectrique comportant des électrodes (30a, 30b) disposées sur chacune de surfaces de bord latéral opposées du substrat piézoélectrique;
un élément de support conducteur (36, 38) qui est agencé pour supporter l'une des deux parties de bord latéral opposées s'étendant suivant la longueur d'une surface principale du résonateur série;
un résonateur parallèle (32) incluant un substrat piézoélectrique comportant des électrodes (34a, 34b) disposées sur l'une de deux surfaces principales opposées du substrat piézoélectrique ; et
un élément de connexion (56) pour lier les résonateurs série et parallèle qui sont empilés de façon à définir des couches et pour connecter électriquement et mécaniquement l'électrode disposée sur l'une des surfaces principales du résonateur parallèle avec l'électrode disposée sur l'une des surfaces de bord latéral du résonateur série.
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