KR960006639B1

KR960006639B1 - 표면 설치 가능한 압전 장치

Info

Publication number: KR960006639B1
Application number: KR1019920703133A
Authority: KR
Inventors: 에이. 네크트 토마스; 아킬레 쟌-로버트; 러프 마린
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드; 죤 에이취. 무어
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1996-05-22
Also published as: US5281935A; EP0535219A1; JPH05508293A; EP0535219A4; KR930701012A; WO1992019043A1; MY131092A

Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]

표면 설치 가능한 압전 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 윈위치에 있는 최종 플레이트 마스크를 포함한 표면 설치 가능한 두극 석영 필터의 확대 사시도.

제2도는 유연한 설치, 무선 주파수 차폐, 최종 플레이트 마스크 및 필터에 대한지지 구조를 제공하는 금속지지 구조의 평면도.

제3도는 제2도에 도시된 금속지지 구조에 의하여 커버되고 세라믹 기판상의 어셈블된 표면설치 가능한 압전 장치의 평면도.

제4도는 제1도 및 제3도에 도시된 장치의 측면도.

제5도는 한 조각의 석영상에 다극 필터와 더블어 공진기를 배열한 평면도.

[발명의 상세한 설명]

(발명의 분야)

본 발명은 일반적으로 압전 장치(piezoelecthc devices)에 관한 것이다. 특히, 본발명은 제조 공정, 튜닝(tuning), 사용 및 동작동안 압전 소자의 조종(manipuladon)을 향상시키는 압전 장치용 홀더 또는 구조(holder or structure)에 관한 것이다.

(발명의 배경)

압전 장치는 일반적으로 석영 공진기(guaItz resonators) 및 석영 필터를 포함한다. 이들 두가지 타입의 장치는 전형적으로 압전 석영 물질로 이루어진 얇은 플레이트(thin p1ate)를 이용하여 구성된다. 이 얇은 플레이트는 소정의 소망 모드(소위 GT-컷 크리스탈(GT-cut cIystals)은 예를들어 플레이트의 중심에서 진동하지않는 노달 면적(nodal area)을 갖는 진동모드인 소위 페이스-시어 모드(face shear mode)에 따라서진동한다)로 진동하도록 석영의 결정 격자 구조(crystalline lattice sbucture)와 관계하여 임의 각도 방향으로 커다란 석영 조각을 절단하므로써 제조된다.

압전 석영의 얇은 플레이트는 전기적으로 도통하는 물질에 결합되고 석영 플레이트를 진동시키도록 전기 신호가 가해지는 대향 표면(opposing surface)을 갖는다. 하나 이상의 특정 주파수에서, 석영 공진기 또는 필터(도시된 바와같이, 전극쪽으로 향해 있음)의 입력 임피던스는 최소가 되고 이 주파수(또는 주파수들)는 공진기 또는 필터의 공진 주파수가 된다.

수많은 관점에서, 석영 필터 또는 공진기는 석영 플레이트에 결합된 한쌍의 입력 전극에 결합된 전기 신호가 상기 플레이트를 기계적 진동시키는 기계 장치이다. 석영 필터에서, 입력 신호로 인해 야기되는 크리스탈의 진동은 석영의 결정 구조를 통해 압전 플레이트의 표면에 결합된 출력 전극을 또한 구비하는 출력공진기 스테이지(output resonator stage)에 전달되며, 압전 플레이트의 표면상에 야기되는 진동이 출력 전극상에 전기 신호를 야기시킨다. 대부분의 크리스탈 필터는 단지 비교적 협대역의 주파수 신호만을 입력전극상에 야기시켜 상기 크리스탈을 통행 출력 전그으로 통과시키고 석영 필터 자체는 유전체 물질(dielectrc material)로 이루어진 얇은 플레이트로 구성되는 것을 제외한 예를들어 레지스터 인덕터 및 캐패시터와 같은 수동 회로 소자로 구성되는 실제 어떤 다른 전기 필터와 같이 적용한다.

석영 필터와 같은 석영 공진기는 또한 석영 플레이트에 결합된 한쌍의 입력 전극에 결합된 전기 신호가 플레이트를 기계적 진동시키는 기계 장치이다. 석영 필터에서 석영 플레이트의 물리적 특성, 예를들어 두께, 길이, 폭, 온도, 절단 방향등으로 인해, 석여 플레이트는 플레이트의 공진 주파수(플레이트의 공진 주파수는 플레이트가 가장 자연스럽게 진동하는 주파수이다. 석영 플레이트는 오버론(overtones), 하모닉(harmonics)을 포함하는 각종 상이한 공진 주파수로 진동될 수 있다(에서 비교적 저 입력 임피던스를 구동신호원(driving signal source)에 발생시킨다. 크리스탈이 공진 주파수 이외의 고임피던스를 제공하기 때문에, 석영 공진기는 발진기 회로를 제어하도록 사용될 수 있다.

압전 공진기 또는 압전 필터 제조시, 동작 주파수는 석영 두께, 절단 방향과 관계하는 결정 격자 구조의방향 및 석영 물질의 표면에 결합된 전극의 디멘존(dimensions)을 포함하는 수많은 인자들에 의해 영향받을수 있다. 공진 주파수는 압전 석영상의 매스 로딩(mass loading)을 변경시키므로써 변화될 수 있으며, 그것은 전극 두께를 감소 또는 증가시키는 둘중 하나에 의하여 성취돌 수 있다. 석영 필터에서, 대역폭 Q등과 같은 특성은 또한 압전 석영의 표면상의 전극의 매스 로딩을 변화시키므로써 조정될 수 있다.

공진기 또는 필터와 같은 압전 장치를 튜닝하는 종래 방법은 일반적으로 상기 장치의 전기 특성이 모니터되는 동안 전극물질의 원자를 전극에 가하는 진공 증착 공정(vacuum deposition pr∞ess)을 사용한다. 물질은 전형적으로 진공 증착실 및 석영의 전극 면적상에 배치되고 정렬된 개구(openigs)또는 윈도우(windows)를 갖는 간단한 템플레이트(∞mplate)또는 마스크인 소위 최종 플레이트 마스크(hnish phtemask)를 이용하여 전극에 가해진다·마스크는 통상 석영 표면으로부터 어느정도 떨어지므로써 석영과 물리적으로 분리된다. 튜닝 공정동안 마스크의 윈도우를 통과하는 원자 스스로 석영상의 전극 표면상에 부착되어, 전극 두께 및 석영상의 전극의 매스로딩을 증가시키며, 플레이트/전극 조합(combination )의 공진 주파수를 감소시킨다.

압전 장치를 튜닝하는 또다른 방법은 전극 면적으로부터 물질을 제거하여, 매스 로딩을 감소시키고 공진주파수를 증가시키는 것이다. 물질을 전극에 부가하는 것이 물질을 제거하는 것보다 바람직한 여러 가지이유들중 한가지 이유는 증기 증착 기술욜 이용하여 물질을 쉽게 균일하게 부가할 수 있는 것에 비해 기존의 플래너 전극으로부터 물질을 균일하게 제거하는 것이 어렵기 때문이다.

최종 플레이트 마스크를 이용하여 물질을 부가하는 종래 튜닝 방법의 문제점은 압전 플레이트 표면상의 최종 플레이트 마스크 및 전극간의 물리적 레지스트레이션(physical reglstradon)또는 정렬(allgnment)의 주의깊게 제어되어야만 한다는 것이다. 전극과 관계하는 최종 플레이트 마스크의 윈도우 또는 개구간의 어떤오정렬(misalignment)이 장치의 다른 전기 특성을 초래하는 전극 면적의 확대(widening)또는 시프팅을 야기시킬 수 있다.

압전 장치가 최종 플레이트 마스크를 이용하는 종래 방법을 사용하여 튜닝된 후 조차도, 종래 압전 장치가 갖는 제2문제점은 회로판(circult board)에 설치될 수 있는 기판에 튜닝된 압전 장치를 고정화시키거나 부착(attachment)시키는 것이다. 소위 표면 설치 기술(surface mount technigues)을 이용하여 전기 소자들을 최소화하는데 훨씬 많은 노력을 필요로한다. 표면설치 기술을 이용하여 제조하는데 적합한 기판 또는캐리어(carrier)에 압전 장치를 설치하면, 특히 메가헤르쯔 주파수의 공진 주파수를 갖는 석영 장치의 물리적 디멘죤으로 인해 상당한 문제를 야기시킨다.

종래 압전 장치의 제3문제점은 열효과 또는 기계적 쇼크로인해 석영상에 가해지는 기계적 응열(stresses)이 최소화하도록 유전체 장치를 구비하는 석영 물질이 기판에 유연하게 설치되어야만 된다는 것이다. 압전 장치를 어떤 타입의 기판에 신속하게 부착시키면, 온도 변화로 인하여 압전 장치에서 기계적 응력이 초래된다. 기계적 쇼크를 포함한 기계적 진동은 부적당하게 설치된 경우 석영 플레이트로 전달된다.기계적 응력은 공진기 또는 동작 주파수에 상당하게 영향을 미친다. 압전 장치를 유연하게 설치하는 수많은 기술이 제안되어 왔다.

종래 압전 장치가 갖는 또다른 문제점은 이들 장치의 일부에 요구되는 전자 차페(electromagnedcshielding)에 관한 것이다. 강 전자계는 또한 압전 장치의 동작에 나쁜 영향을 미친다. 이들 장치가 전자계로부터 차폐될 필요가 있기 때문에, 이들 장치를 전자계로부터 차폐시키기 위해선 금속 또는 도통물질(metallic or conductive material)로 둘러쌓인 볼륨(volume)내로 봉입(enclosure)시킬 필요가 있다.

본 발명의 장치는 석영의 유연한 설치, 조정후에도 제거될 필요가 없으며 제조동안 최종 플레이트 마스크를 정밀하게 정렬, 기판상에 최종 장치의 표면 설치 및 신호 통로를 장치에 제공하는 동안 RF 차폐와같은 종래 기술의 난점을 극복하는 것이다.

(발명의 요약)

얇은 금속 포일(thin metallic foil)은 커버 섹션(cover secdon )의 주변의 소정 위치에 위치한 다수의 설치 다리에 의해 지지되는 실제로 명활한 커버 또는 루프 섹션을 형상화된다. 상기커버 또는 루프 섹션은 압전 장치를 완전희 커버하도록 충분한 면적을 갖지만, 튜닝동안 사용되는 포일의 개구 또는 윈도우를 제공하기 위하여 상기 섹션을 절단한 소정 기하학 형태를 갖는다.

설치 다리는 소정 위치로 금속 포일을 구브리므로써 형성되어, 커버 섹션 및 상기 다리들이 하나의 연속적인 포일편(one continuos piece of fol1)을 구비한다. 이들 설치 다리는 압전 장치를 지지하고 전기 신호통로를 제공하기 위하여 사용된다.

압전 장치는 어떤 적당한 매카니즘 예를들어, 접착제(adhesives)또는 포일의 다른 경사 섹션을 이용하여 소정 위치에서 포일에 부착되어, 압전 장치의 표면상의 전극과 포일의 윈도우를 정렬시킨다.

포일의 경사 섹션(설치 다리일 수 있음)을 압전 장치상의 전극에 도통적으로 부착시키므로써 압전 장치상의 전극에 신호 통로를 제공하고 나서 포일 섹션을 전기적으로 격리시키기 위하여 소정 위치에서 포일을 구비하는 물질을 물리적으로 차단하여 압전 장치상의 전극 및 외부 신호원 또는 목적지(destinatons)간에 전기적으로 격리된 도통 신호 통로를 재공한다.

부착 수단은 포일과 정화한 거리만큼 떨어진 곳에서 압전 공진기를 부착시켜야만 한다. 포일의 유연성에의하여 부분적으로 유연한 설치가 이루어진다.

(발명의 상세한 설명)

제1도는 최종 플레이트 마스크를 포함하고 또한 압전 소자에 유연한 지지체, 주파수 차폐 및 압전 플레이트(40)상의 전극에 입,출력 신호 통로를 제공하는 표면설치 가능한 압전장치(10)의 소자를 도시한 확대사시도이다.

압전 장치(10)는 세라믹, 글래스, 테플론 또는 다른 유전체 물질로 이루어질 수 있지만 반드시 상부표면(22) 및 하부표면(24)을 갖는 기판을 구비하며, 상기 기판은 전형적으로 본 기술에서 널리 공진된 리플로우솔더 공정(reflow solder pmcess)을 이용하여 회로판에 표면 설치되도록 설계된다.

제1도에 도시된 기판층(20)은 도통 물질이 기판층(20)의 상부표면(22)으로부터 하부표면(24)으로 전기 신호를 이동시키는 적어도 세 개의 피드스루 홀 또는 바이어(feedthrough holes or vias)(26,28 및 30)을 갖는다. 상기 기판의 또다른 실시예는 기판(20)의 주변면 주위에서 기판(20)의 하부측상의 신호 접속점으로부터 상부 표면(22)으로 확장되는 예를들어(도시되지 않음)도통 램-어라운드(conductive wrap一arounds)(성좌(castellahons))을 이용하는 것을 고려할 수 있다.

압전 장치(10)는 또한 제1도에 도시된 바와같이 압전 플레이트(40)를 포함한다. 압전 플레이트(40)는 실제로 두 개의 대향 표면(42 및 44) 평면을 갖고, 원형 단면 형태를 취한 제1도에 도시된 실시예에서, 압전플레이트(40)를 둘러쌓는 외부에지(45)에 의하여 바운드(bound)된다.

제1도에 도시된 압전 플레이트(40)는 두 개의 공진기 스테이지(플레이트(10)의 하부 표면(44)을 커버하는전극층(46)과 입,출력 전극(48 및 50) 각각에 의해 규정된 입력 스테이지 및 출력 스테이지)를 포함하고, 압전 플레이트(40) 자체는 압전 필터로서 작용한다. 본 발명의 또다른 실시예는 압전 공진기로서 단지 하나의 공진기 스테이지(예를들어 하부 전극층(46) 및 상부 전극(48 및 50)중 단지 하나의 전극)를 갖는 압전 플레이트를 포함한다. 본 발명의 또한 다른 실시예는 필터에서 처럼 두 개의 공진기 스테이지 이상을 갖는 압전 플레이트를 고려할 수 있다.

제1도에 도시된 실시예에서, 제1상부 전극(48) 및 하부층상의 하부 그라운드층(46)은 입력 또는 제1공진기 스테이지를 구비하도록 고려될 수 있다. 제2상부 전극(50)과 결합하는 그라운드층(46)은 출력 또는 제2공진기 스테이지를 구비하도록 고려될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예는 압전 플레이트(40)의 하부측(44)을 완전하게 커버할 수 없는 그라운드 또는 하부 전극(46)을 고려할 수 있다. 제2공진기 스테이지는 플레이트(40)의 상부측상의 제2공진기용 그라운드전극과 플레이트(40)의 하부측(44)상의 신호 전극을 구비할 수 있다(입력 스테이지로서 하나의 공진기 스테이지 및 출력으로서 또다른 공진기 스테이지의 목적지가 임의로 지정된다. 어느 공진기든 입력 또는 출력공진기중 하나로서 작용한다),

상술된 바와같이, 입력 공진기 스테이지에 결합된 전기 입력 신호는 압전 플레이트를 통해 전파되어 압전 플레이트를 기계적 진동시키고 출력 공진기 스테이지 전극(50)상에 전기 신호를 야기시킨다. 플레이트(40)상의 전극 면적 뿐만 아니라 전극의 두께는 필터의 Q뿐만 아니라 대역폭, 중심 주파수 및 그외 다른특성을 결정한다. 약간의 응용에서, 바 또는 스트립(bar or strip)(52)을 튜닝하는 대역폭이 제1도에 도시된 입력 전극(48) 및 출력 전극(50)간에 위치된 영역에서 플레이트(40)의 상부 표면에 부가되어, 대역폭 및 가능한한 압전 장치의 공진 주파수를 변화시키는 공진기 스테이지간의 결합을 조정할 수 있다.

압전 플레이트(40)의 유연한 물리적 지지체, RF신호 차폐 및, 입,출력 신호 통로 만 아니라 최종 플레이트 마스크는 금속지지 구조(70)에 의해 제1도에 도시된 압전 장치(10)에 제공된다. 본 실시예에서, 금속지지 구조(70)의 컷-어웨이(cut-away}부분(86 및 88)은 플레이트(40)상의 전극(48 및 50) 및 컷-어웨이 신호 부분(86 및 88)간에 전기 접촉을 제공하는 도통성의 접착제 돌러프(conductive donops of adhesive)(54,56,57 및,58)에 의해 전기적으로 격리된 신호 통로를 플레이트(40)상의 전극(48 및 50)에 제공한다. 플레이트(40)에 대한 기계적 지지체 및 그라운드층(46)의 접속부는 지지 구조(70)를 그라운드층(46)에 전기적으로 결합시키고 그라운드층(46)을 지지구조(70)에 기계적으로 결합시키는 다른 둘러프(57 및 58)에 의해 제공된다. 제1도의 참조 번호(72,74 및 76)는 플레이트(40)상의 전극에 타켓화된 물질의 원자가 통과할 수 있는지지 구조의 윈도우를 식별한다.

제2도는 압전 소자(40)에 부착하기 앞서 제1도에 도시된 금속지지 구조(70)의 평면도이다. 지지구조(70)를 통해 확장되는 직사각형으로 형상화된 홀인 세 개의 윈도우(72,74 및 76)는 금속 원자를 허용하여, 압전장치의 튜닝 공정동안 압전 플레이트상의 전극을 발견한다. 윈도우(72,74 및 76)는 압전 플레이트(40)상의 전극 면적에 걸쳐 직접적으로 위치화되어, 튜닝 공정의 윈도우를 통해 단지 적당한 전극(58 및 50)뿐만 아니라 어떤 대역폭 바(52), 제1도에 도시)으로 흐르는 금속 원자의 부착 면적을 제한한다.

제2도에 도시된 바와같이 금속지지 구조(70)는 어떤 마스크 또는 다이를 사용하여 니켈/은 또는 구리와 같은 어떤 적당한 금속 포일로부터 시스템되어, 윈도우(72,74 및 76)의 소망 기하학 형태 및 위치를 포일상에서 만들 수 있다.

제1도 및 2도를 참조하여, 제1도에 도시된 도통 돌러프(54 및 56)는 제2도에 도시된 입,출력 포일 접촉패드(86 및 88)와 정렬한다. 제2도에 도시된 지지구조(70)는 하나의 연속적인 도통 포일이기 때문에 전기적으로 격리하는 전기 신호의 통로가 제공되지 않는다. 입력,출력 패드(86 및 88)의 아래측과 정렬하는 제1도에 도시된 도통 돌러프(54 및 56)는 참조번호(90)로 표시된 제2도에 도시된 영역의 금속탭을 제거하므로써 도통 포일의 나머지와 전기적으로 격리된다.

참조번호(90)로 표시된 영역은 예를들어 적당한 레이지를 이용하여 제거될 수 있지만 소망한대로 기계적으로 에칭되거나 절단될 수 있다.

참조번호(90)로 식별된 영역의 도통탭이 제거될 때, 참조 번호(86 및 88)로 표시된 접촉 면적을 금속지지 구조(70)의 나머지 부분과 전기적으로 격리되며, 상기 구조는 상술되고 제1도에 도시된 도통 접착제의 돌러프와 같은 도통 지지체를 통해 장치에 대한 전기 기준 전위 또는 그라운드에 전형적으로 접속된다. 수많은 응용에서, 제1도에 도시된 대역폭 바(58)는 또한 도통 지지체 또는 돌러프(58)에 의해 그라운드에 결합된다.

제3도는 압전 패키지용 유연한 지지체, RF차폐, 입,출력 트레이스 및 최종 플레이트 마스크를 제공하는 패키지부와 같은 금속지지 구조(70)를 이용하여 표면 설치하는데 적당한 어셈블된 압전 장치(10)를 도시한 평면도이다.

제3도에 참조번호(90)로 식별된 면적의 포일 물질이 제거된다는 것을 주목하자. 입, 출력 접촉 영역은 상술한 바와같이 도통 접착제(54 및 56)의 돌러프를 이용하여 제1도에 도시된 상부 표면(42)공진기 플레이트(40)상의 전극(48 및 50)에 전기적으로 접속된 참조번호(86 및 88)에 의해 식별된 포일에 섹션에 의해 제공된다. 제2도에 도시된 참조번호(90)에 의해 식별된 물질을 제거하면, 금속 지지구조(70)의 중앙부분과 입,출력 통로를 전기적으로 격리시킨다. 금속 지지구조(70)의 중앙 부분은 지지 다리(82) 근처의 금속지지 구조(70)와 접촉되는 대역폭바(52)용 도통 돌러프(58)에 의하여 그라운드에 전기적으로 결합된다(제2지지 다리(84)는 지지구조(70)의 대향 다리(82)측상에 도시됨).지지 다리(82)밑에 놓여있자마자, 기판(20)의 피드스루홀(28)(제1도에 도시됨)은 회로판상의 그라운드 또는 기준 전위에 결합에 의해 그라운드하도록 입,출력 패드(86 및 88)를 제외한 금속지지 구조를 결합하도록 사용될 수 있다.

상술된 바와같이, 입,출력 신호 통로는 전극(48 및 50)이 전기적으로 결합되는 신호 패드(86 및 88)에 의해 제3도에 도시된 압전 장치(10)내에 설정된다. 입력 패드는 전극(48)에 결합되어 도시된 패드(88)로 간주될 수 있다. 출력 패드는 패드(86)가 간주되고 전극(50)에 결합된다. 입력 패드(88)는 입력 피드스루 홀(30)과 정렬되어 그곳에 접속된다. 출력 패드(86)는 출력 피드스루(26)와 정렬되어 그곳에 결합된다. 전기 접속은 피드스루 홀(26 및 30)이 의해 기판(20)에 하부 표면(24) 및 압전 플레이트상의 전극간에 설정된다. 유사하게, 그라운드 전위에 대한 접속은 피드스루(28)를 통해 이루어진다.

제4도는 제1도 및 3도에 도시된 구조의 측면도이다. 피드스루 홀(26,28 및 30)을 갖는 기판(20)에 표면설치 가능하고 도통 돌러프(54,56 및 58)에 의해 압전 소자(40)를 지지하는 금속 지지구조(70)에 물리적으로 결합된다. 제2도 및 3도에 도시된 바와같이, 기판(20)은 파선으로 표시된 위치(82,83,84 및 85)에서 임의의 적당한 접착제를 이용하여 지지 구조(70)에 결합될 수 있다.

금속 지지(70)는 일반적으로 압전 소자(40)의 표면(42 및 44)과 평행인 평면 중앙 또는 커버 섹션(71)을 갖는다. 커버 섹션(71)은 압전 소자(40)의 상부 표면(42)과 비교적 매우 가깝게 위치하며 거리는 돌러프(54,56 및 58)의 크기 및 합성물에 의해 유지된다. 접착제 돌러프 대신에, 지지 구조로부터 기울어진 포일 탭을 사용할 수 있지만 제조동안 자체 조정을 필요로 한다. 압전 소자(40)는 지지구조(70)의 평면 섹션에 물리걱으로 근접시키면, 윈도우 또는 스루홀의 매우 정밀한 레지스트레이션을 허용하여, 전극(48,50 및 52)의 매우 정확한 매스 로딩을 허용한다.

도면에 도시된 구조는 최종 튜닝에 앞서 어셈블되도록 의도되어, 압전 장치를 사용하는데 필요한 단계수를 감소시킨다. 부착된 압전 소자(40)를 포함하는 금속 지지구조(70)는 최종적으로 튜닝되거나 조정되고 최종 플레이트 마스크를 압전소자(40)로부터 제거함이 없이 적당한 캐리어내에 둘러쌓인다.

제1도 및 3도에 도시된 실시예는 전극(50 및 48)각각과 정렬하는 두 개의 윈도우 또는 개구(72 및 76)를 도시한다. 본 발명의 또다른 실시예는 도면(제1도,2도 및 3도)에 도시된 제3윈도우(74)를 부가하여, 제1도에 도시된 대역폭 바(52)의 매스 로딩을 허용한다. 또다른 실시예로서 대역폭 바 윈도우(74)가 삭제된 것은 고려할 수 있는데, 그 경우에 대역폭 바 자체의 매스 로딩이 가능하지 않다.

공진기의 또다른 실시예는 대역폭 바가 압전 플레이트(40)의 상부표면(42}상으로 원자를 증착시켜 금속지지구조의 윈도우(74)에 의하여 부가되는 동안 어떤 대역폭 바(52)가 없는 압전 소자(40)를 고려할 수 있다. 홈이 압전 소자(40)의 표면상의 전극과 정력하도록 미리 위치된다는 것을 알 수 있다. 두 개의 공진기입력 스테이지가 제l도에 도시된 구조에서 도시된 반면에, 본 발명의 또다른 실시예는 멀티플 공진기 스테이지를 구비하는 석영 멀터를 포함하지만 간결성을 위하여 도면에 도시되어 있지는 않다.

또다른 실시예는 단지 하나의 공진기 스테이지를 갖는 제1도에 도시된 구조를 포함하지만, 그 경우에 상기 장치는 압전 공진기와 동일하게 작용한다. 본 발명의 또다른 실시예는 멀티플 공진기 스테이지는 상기압전 공진기에 부가하여, 공진기를 포함한 모노리딕 석영 다극 필터를 형성한다. 상기 구조가 제5도에 도시되어 있다. 제조동안 매스로딩, RF 차폐 및 유연한 설치는 압전 공진기 또는 공진기를 포함한 모노리딕 석영 다극 필터와 같은 상기 장치에 유지시킨다.

제5도는 다극 필터 및 공진기용 전극을 구비하는 석영 조각상에 다극 전극의 위치를 도시한 평면도이다.한 조각의 석영(100)은 석영 표면(제5도에 도시된 표면)중 한 표면상에 석영(100)의 표면상의 도통 트러이스에 의해 상호접속되는 다수의 전극 면적을 증착시켜, 다극 필터 및 적어도 하나의 개개 공진기 스테이지를 형성하는 다수의 공진기 스테이지를 형성한다. 석영(100)의 대향측상에 대응하는 전극과 더불어 전극(106,110,112,114)은 다극 필터의 공전기 스테이지를 형성한다. 전극(118) 및 석영(100)의 하부 표면상의 대응 전극은 단일 공진기를 형성한다.

제5도에서, 전극 면적(106,110,112 및 114)은 적당한 상호 접속(석영 슬랩(100)의 상부 및 하부 표면상에)을 통해 다극 필터를 형성하도록 상호 접속되는 석영 표면상의 전극이다. 필터(전극(106,110,112 및 114)의부분에서 구비함) 및 공진기(전극(118)에서 구비됨)는 설치되어 튜닝되는 상술된 바와같이 적당히 형상화된 최종 플레이트 마스크를 이용하여 차폐된다. 설치 탭 또는 설치 접착제의 위치 뿐만 아니라 마스크와 윈도우 위치는 물론 전극을 수용하도록 플레이스먼트(placement)를 필요로 한다.

본 실시예가 소위 AT컷 압전 장치를 이용하는 것을 고려하는 반면에, 다른 실시예는 예를들어 SC컷 뿐만 아니라 GT컷을 이용하는 것을 고려할 수 있다. 이들 장치의 진동 모드는 본 기술에 공지되어 있고 모드 각각은 접착 돌러프(54,56 및 58)의 위치 이외의 다소 상이한 접착점을 필요로 한다.

또다른 실시예는 압적 플레이트(40)를 더욱 단단하게 지지하고 RF차폐를 제공하지 않는 금속지지 구조(70)를 고려할 수 있다. 동작의 무선 주파수 범위의 스페이스 및 디멘죤에 따라서, 금속지지 구조는 그것을 지지하는 압전 장치에 RF자폐를 제공하거나 하지 않을수 있다.

Claims

다수의 도통 바이어를 포함하는 유전체 기판과;에지에 의해 바운드된 제1 및 제2평면 대향 표면을 갖는 압전 플레이트와, 상기 압전 플레이트의 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전위 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기 압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준 전위 전극을 구비하는 출력 공진기 스테이지와, 상기 압전 플레이트를 상기 기판상에 유연하게 지지시키고, 무선 주파수 신호차폐를 상기 공진기 스테이지에 제공하고, 상기 공진기 스테이지간에 입력 및 출력 전기 신호와 상기 기판에 도통 바이어를 제공하고 최종 플레이트 마스크를 제공하는 금속 지지구조 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 석영 필터.
제1항에 있어서, 상기 금속지지 수단은 상기 적어도 하나의 평면 섹션을 통과하여 다수의 기위치화된 흘을 포함하며, 상기 홀이 상기 입력 및 출력 공진기 스테이지 각각의 상기 입력 및 출력 전극과 정렬하도록 기선택되는 것을 특징으로 하는 석영 필터.
제1항에 있어서, 압전 플레이트 및 금속지지 구조 수단간의 접착 플러프를 포함하는 것을 특징으로하는 석영 필터.
유전체 기판과;에지에 의해 바운드되는 제1 및 제2평면 대향 표면을 갖는 AT-컷 압전 플레이트와,상기 압전 플레이트의 대향 표면에 결합된 신호 및 기준 전위 전극과;상기 압전 플레이트를 상기 기판상에 유연하게 지지시키고, 상기 공진기 스테이지중 적어도 하나의 스테이지에 무선 주파수 신호 차폐를 제공하고, 상기 공진기 스테이지들간에 입력 및 출력 전기 신호 통로 및 상기 기판에 도통 바이어를 제공하고 최종 플레이트 마스크를 제공하는 금속지지 구조 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 석영 필터.
제4항에 있어서, 압전 플레이트 및 금속 지지구조 수단간의 접착 돌러프를 포함하는 것올 특징으로하는 석영 필터.
공진기를 포함한 모노리딕 석영 다극 필터에 있어서, 유전체 기판과;에지에 의해 바운드된 제1 및 제평면 대항 표면을 갖는 압전 플레이트와;상기 압전 플레이트의 상기 대향표면에 결합된 입력 및 기준전위 전극을 구비하는 적어도 하나의 입력 공진기 스테이지와 상기 압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준 전위 전극을 구비하는 적어도 하나의 공진기 스테이지를 구비하는 필터와;상기 압전플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전위 전극을 구비하는 공진기와;상기 압전 플레이트를상기 기판상에 유연하게 지지시키고, 상기 필터 및 공진기중 적어도 하나에 무선 주파수 신호 차폐를 제공하고, 상기 공진기 스티이지간에 입력 및 출력 전기 신호 통로 및 상기 기판의 도통 바이어스를 제공하고최종 플레이트 마스크를 쟤공하는 금속지지 구조수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공진기를 포함한 모노리딕 석영 다극 필터.
유전체 기판;에지에 의해 바운드된 제1 및 제2평면 대향 표면을 갖는 압전 플레이트와;상기 압전플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전위 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준 전위 전극을 구비하는 출력 공진기 스테이지와;상기 기판에 결합되고 전극 물질의 원자가 통과하는 적어도 하나의 홀을 포함하는 적어도 하나의 평면부를 갖는 상기 플레이트를 지지하는 금속 지지를 구비하며, 여기서 상기 평면부는 상기 압전 플레이트의 상기평면 대향 표면에 평행한 것을 특징으로 하는 압전 장치.
유전체 기판; 에지에 의해 바운드된 제1 및 제2평면 대향 표면을 갖는 압전 플레이트와 상기 압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전의 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기 압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준전위 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준 전위 전극을 구비하는 출력 공진기 스테이지와;상기 유전체 기판에 결합되고 전극 물질의 원자가 통과되는 적어도 하나의 홀을 포함하는 적어도 하나의 평면부를 갖는 상기 플레이트를 지지하는 금속 구조를 구비하며, 여기서 상기 평면부는 상기 압전 플레이트의 상기 평면 대향 표면에 평행한 것을 특징으로 하는 압전 장치.
유전체 기판;에지에 의해 바운드된 제1 및 제2평면 대향 표면을 갖는 압전 플레이트와;상기 압전플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전위 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기압전 플레이트와 상기 대향 표면에 결합된 출력 및 기준 전위 전극을 구비하는 출력 공진기 스테이지와;상기 압전 플레이트에 결합되고 전극 물질의 원자가 통과되는 적어도 하나의 홀을 포함하는 적어도 하나의 평면부를 갖는 상기 플레이트를 지지하는 금속 구조를 구비하며, 여기서 상기 평면부는 상기 압전 플레이트의 상기 평면 대향 표면에 평행한 것을 특징으로 하는 압전 장치.
유전체 기판;에지에 의해 바운드된 제l 및 제2평면 대향 표면을 갖는 압전 플레이트와;상기 압전플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 입력 및 기준 전위 전극을 구비하는 입력 공진기 스테이지와;상기압전 플레이트의 상기 대향 표면에 결합된 츨력 및 기준 전위 전극을 구비하는 출력 공진기 스테이지와;상기 압전 플레이트 및 상기 유전체 기판에 결합되고 전극 물질의 원자가 통과되는 적어도 하나의 홀을 포함하는 적어도 하나의 평면부를 갖는 상기 플레이트를 지지하는 금속 구조를 구비하며, 여기서 상기 평면부는 상기 압전 플레이트의 상기 평면 대향 표면에 평행한 것을 특징으로 하는 압전 장치.