NO313355B1 - Elektrisk komponent og stigefilter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder elektroniske komponenter, særlig i form av såkalte stigefiltere og hvor det brukes en piezoelektrisk resonator hvis resonanssvingninger bygger på den mekaniske resonans i et piezoelektrisk svingeelement benevnt en svingekjerne.

Fig. 15 i de tegninger som hører til denne beskrivelse illustrerer den kjente teknikk for en piezoelektrisk resonator 1 med et substrat 2 med rektangulær plateform. Substratet er polarisert i tykkelsesretningen som vist med pilen til venstre. En elektrode 3 er lagt på hver hovedoverflate på substratet, og når et signal påtrykkes elektrodene settes et elektrisk felt opp mellom dem, gjennom substratet og med retning i tykkelsesretningen slik som illustrert med dobbelpilen til høyre, og dermed settes resonatoren i svingninger i longitudinal retning, indikert med den liggende dobbeltpil helt til høyre.

Resonatoren 1 på fig. 15 er av ikke stiv type, hvor vibrasjons- eller svingeretningen er forskjellig fra polarisasjons- og feltretningen. Den elektromagnetiske koplingskoeffisient for en slik resonator er mindre enn for en resonator som svinger som et stivt legeme og hvor svingeretningen, polarisasjons- og feltretningen er den samme. En ikke stiv resonator har relativt liten resonansfrekvensforskjell AF mellom parallell- og serieresonansfrekvensen

Når en slik resonator brukes som et filter blir dettes båndbredde gjerne ganske smal, og dette kan i mange sammenhenger gi problemer. Man kan derfor si at konstruk-sjonsfriheten er begrenset i en slik resonator, enten den skal brukes i et filter eller en oscillator.

Resonatoren vist på fig. 15 bruker sin førsteordens resonans i longitudinal svingemodus, og ved at den er bygget opp slik det er vist vil man kunne få ganske store uønskede resonansutsving ved de ulike harmoniske av grunnsvingninger, så som den tredje eller femte overtonesvingning. Disse overtonesvingninger går i resonatorens breddemodus, og for å undertrykke dem har man søkt å polere, øke massen eller endre formen av de pålagte elektroder. Ingen av disse forsøk på løsninger er fullgode, og de vil øke fremstil-lingskostnadene betydelig.

Ettersom substratet i tillegg har rektangulær plateform kan man ikke la dets tykkelse bli så liten som man kunne ønske på grunn av styrkekravene. Elektrodeavstanden kan derfor heller ikke reduseres til så små verdier som det kunne være ønskelig, slik at den elektriske kapasitet mellom dem ikke kan øke utover bestemte grenseverdier. Dette er til ulempe for å kunne få en god frihet når det gjelder impedanstilpasningen til ytre kretser.

Ønsker man å fremstille et stige- eller kaskadefilter (som er bygget opp med flere parallell/serieledd i kaskade) ved å kople flere piezoelektriske resonatorer i serie henholdsvis parallell vil man for et anvendelig filter ha et stort kapasitetsforhold mellom serieresonatorene og parallellresonatorene, for å få en bestemt dempningskarakteristikk og impedans, eller omvendt. Siden resonatoren har de begrensninger som er antydet ovenfor kan man ikke få så stor dempning man kunne ønske.

I patentskriftet JP 8-110475 (også i navn Murata) er beskrevet en piezoelektrisk resonator som er laminert oppbygget og som frembringer en longitudinal grunnsvingning. Flere piezoelektriske skiver inndeler resonatoren, og mellom skivene er lagt tverrelektroder. Skivene er polarisert i resonatorens lengderetning, og resonatoren kan regnes som et stivt legeme slik at de tre retninger nevnt ovenfor alle er den samme. Resonatoren har mindre falske resonanser og en stor resonansfrekvensforskjell i forhold til en ikke stiv resonator.

For å fremstille et stigefilter kan man for eksempel bruke fire resonatorer slik det er illustrert på fig. 16-20, idet fig. 16 viser den ferdige komponent i perspektiv, fig. 17 viser de enkelte elementer skilt fra hverandre, fig. 18 viser et grunnriss av substratet med påsatte resonatorer, fig. 19 viser et vertikalutsnitt gjennom den ferdigmonterte komponent, og fig.

20 viser det elektriske ekvivalentskjema for komponenten, det vil si stigefilteret.

Filteret 4 vist på fig. 16-20 har et isolerende substrat 5 med fire mønsterelektroder 6a-6d pålagt. Fire resonatorer la-ld er bygget opp laminert slik som beskrevet ovenfor og er elektrisk forbundet med mønsterelektrodene. I dette tilfelle har resonatorene de ytre elektroder 3 a og 3b lagt på samme side i lengderetningen og med en fast innbyrdes avstand i form av en spalte. Midt på elektrodene er anordnet en monteringsbrikke 7 av elektrisk ledende materiale, og denne brikke brukes for festet og den elektriske forbindelse med mønsterelektrodene 6a-6d ved hjelp av ledende lim.

Filteret er kaskadeoppbygget som vist på fig. 20. Resonatorene svinger i sin lengderetning, og på substratet 5 er det til slutt montert et beskyttende deksel 8 av harpiks eller keramikk. Festet til substratet skjer med et klebesjikt 9 langs kanten, og dekselet tillater fri svingning av samtlige resonatorer innenfor.

I det viste stigefilter kan altså resonatorene la-ld overflatemonteres på substratet 5, men siden mønsterelektrodene er ført frem til kantene på substratet, slik det er illustrert på fig. 18 og 19, får de relativt stor lengde og blir følgelig induktive. Dette kan volde et problem når komponenten eller filteret skal dekke høyfrekvensbånd, selv innenfor megahertzområdet.

Siden det piezoelektriske deksel 8 er av harpiks eller keramikk er det en grense for hvor tynt godset kan være, og høyden må også være tilstrekkelig til å la det være igjen et frirom på toppen av resonatorene. Følgelig vil dette være en begrensende faktor for tykkelsen av et stigefilter som ønskes å ha lav profil.

Bruker man i stedet et metalldeksel for å redusere profilen mest mulig trenger man et isolasjonsmateriale som klebesjikt 9. Isolasjonsegenskapene kan imidlertid i et slikt materiale reduseres og i verste fall helt opphøre, enten ved at materialet forsvinner ved migrasjon eller ved at det er ujevnt påført, og dette kan føre til full kortslutning fra den ene mønsterelektrode til den neste. Med et metalldeksel vil også kapasiteten mellom elementene og mønsterelektrodene bli større, hvilket påvirker det ferdige filters karakteristikk.

For å unngå disse ulemper er det skaffet til veie foretrukne utførelser av oppfin-nelsens komponent og stigefilter, med overflatemonterbare laminert oppbyggede piezoelektriske resonatorer og slik at den ferdige komponent får en betydelig redusert profil, samtidig med at risikoen for defekter som måtte skyldes kortslutninger og uheldige påvirkninger av de enkelte elementers egenskaper, i større grad hindres.

I samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en elektronisk komponent som omfatter: et substrat med gjennomgående hull, en mønster-elektrode på en første hovedoverflate på substratet, en jordelektrode anordnet rundt mønsterelektroden på samme overflate, en ytre inngangselektrode og en ytre utgangselektrode, begge anordnet på en andre hovedoverflate på substratet og koplet til mønster-elektroden via et av de gjennomgående hull, en ytre jordelektrode anordnet på den andre hovedoverflate og koplet til jordelektroden via det andre gjennomgående hull i substratet, og en piezoelektrisk resonator som har sin grunnsvingning i lengderetningen og er koplet til mønsterelektroden på den første hovedoverflate på substratet. Et metalldeksel dekker resonatoren og er festet til jordingselektroden på den første hovedoverflate, ved hjelp av elektrisk ledende lim.

Denne piezoelektriske resonator omfatter fortrinnsvis en svingekjerne hvis grunnsvingning går i lengderetningen, flere indre tverrelektroder anordnet i alt vesentlig normalt på svingekjernens lengderetning og med regelmessig avstand i denne retning, to ytre elektroder på en sideflate på svingekjernen og koplet til de indre tverrelektroder, idet svingekjernen omfatter flere piezoelektriske skiver som danner en laminert struktur, hvilke skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og ligger an mot sine respektive indre tverrelektroder på de flater som står tilnærmet normalt på lengderetningen.

Komponenten kan omfatte flere piezoelektriske resonatorer som beskrevet ovenfor. I dette tilfelle kan et stigefilter dannes av komponenten.

I en elektronisk komponent og et stigefilter ifølge foretrukne utførelser av oppfinnelsen har resonatoren laminert oppbygging og kan betraktes som et stivt svingelegeme, hvor polarisasjons-, felt- og svingeretningen sammenfaller. I forhold til en resonator hvor disse tre retninger ikke sammenfaller får man derved større koplingskoeffisient og større resonansfrekvensforskjell, og uønskede svingninger i tverr-retningen undertrykkes dessuten. Siden de to ytre elektroder er på samme sideflate på svingekjernen kan man over-flatemontere resonatoren på komponentens substrat.

Fordi mønsterelektrodene videre i dette tilfelle ikke er ført frem til kantene på substratet, men i stedet er koplet til de ytre elektroder via gjennomgående hull i dette kan man holde mønsterelektrodelengden betydelig mindre og redusere induktiviteten. Høyfrek-vensegenskapene bedres derved. Dessuten bruker man i denne komponent et metalldeksel som kan gjøres tynnere enn et deksel av isolerende materiale, og følgelig kan man holde byggehøyden på komponenten meget liten.

I dette tilfelle har man også lagt jordelektroder rundt mønsterelektrodene på den første hovedoverflate på substratet, og man får således ingen risiko for kortslutninger mellom mønsterelektrodene via dekselet. I tillegg får man ingen tilleggskapasitet ved at dekselet er av metall, slik at de ønskede karakteristiske egenskaper for komponenten eller filteret beholdes intakte.

Andre trekk ved og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den detaljbeskrivelse som nå følger, og det vises samtidig til de resterende tegninger hvor fig. 1 i perspektiv viser en elektronisk komponent i form av et stigefilter i en foretrukket utgave, fig. 2 viser samme komponent med elementene løftet over hverandre, fig. 3 viser et grunnriss av det indre av komponenten, fig. 4 viser et vertikalsnitt gjennom den, fig. 5 viser dens ekvivalentskjema som et stigefilter, fig. 6 viser en av resonatorene som brukes i dette filter, lagt opp ned for å vise undersiden, fig. 7 viser nærmere hvordan denne resonator er laminert bygget opp med en rekke piezoelektriske skiver, fig. 8 viser et planriss av samme resonator, fig. 9 viser komponenten i perspektiv, idet den kan være en diskriminator, fig. 10 viser denne komponent med sin ene resonator og dekselet løftet opp, fig. 11 viser et grunnriss av substratet med påmontert resonator, fig. 12 viser et vertikalsnitt gjennom komponenten, fig. 13 viser i perspektiv hvordan resonatoren i denne komponent i form av en diskriminator er bygget opp, fig. 14 viser et oppriss av to endeflater på de skiver som danner resonatorens svingekjerne, og fig. 15-20 viser den konvensjonelle teknikk og er allerede gjennomgått.

Det vises nå til fig. 1-8, idet stigefilteret 10 der er illustrert nærmere. Filteret er for eksempel bygget på et rektangulært plateformet substrat 12, for eksempel av keramikk og/eller aluminiumoksid. I substratet er avsatt tre gjennomgående hull 12a, 12b og 12c i en viss avstand fra hverandre. I denne foretrukne utførelse er det vist tre slike hull, men man kan ha færre eller flere etter ønske. Inne i de gjennomgående hull i substratet 12 er det ført en leder 13a, 13b henholdsvis 13c av for eksempel Cu.

På en første hovedoverflate på substratet 12, den øverste på figurene, er det avsatt fem mønsterelektroder 14a-14e av for eksempel Cu. Mer eller mindre enn fem mønster-elektroder kan være anordnet etter ønske. Den første av disse mønsterelektroder er koplet til lederen 13a i hullet 12a, mønsterelektroden 14c er koplet til lederen 13b i hullet 12b, elektroden 14d er koplet som jordelektrode og er forbundet med lederen 13c i hullet 12c, mønsterelektroden 14d er anordnet langs den ene ende av substratet 12 i hovedsakelig C-form og med to rette vinkler i hjørnene, og mønsterelektroden 14e tjener som en jordelektrode og er avsatt langs den andre ende av substratet 12, likeledes i tilnærmet C-form med to rette vinkler i hjørnene.

Fem lederutvidelser på mønsterelektrodene er anordnet, og disse utvidelser kalles gjerne land: 16a-16e. Materialet kan som før være kopper, og landene er gjerne anordnet i rekke med en viss innbyrdes avstand og på mønsterelektrodene 14a-14d. I dette tilfelle er landene 16a-16d anordnet ved endene av mønsterelektrodene 14a-14d, mens landet 16e er anordnet i den andre ende av mønsterelektroden 14b.

På den andre, motsatte hovedoverflate på substratet 12 er det avsatt tre mønster-elektroder 18a, 18b og 18c, også av for eksempel kopper. Den første av disse tjener som en inngangselektrode og er koplet til lederen 13a i hullet 12a. Den andre av disse mønster-elektroder 18b tjener som utgangselektrode og er koplet til lederen 13b i hullet 12b. Den tredje mønsterelektrode tjener som jordelektrode og brukes både på inngangen og utgangen, og den er forbundet med lederen 13c i hullet 12c. Endene av mønsterelektrodene 18a-18c er holdt i en viss avstand fra substratets kanter, fortrinnsvis i en avstand på 0,05 mm-0,3 mm for å hindre at loddetinn kan komme frem til substratendekantene når endene av mønster-elektrodene 18a-18c loddes, med andre ord for å hindre at det dannes en loddebro mellom lederne.

På landene 16a-16e på den første overflate på substratet 12 er det montert fire resonatorer 20al-20bl rett ved siden av hverandre. To av disse tjener som serieresonatorer i - filteret og har samme innvendige oppbygging, mens de to andre tjener som parallellresona-torer og har også samme innbyrdes oppbygging, nemlig med langt større kapasitet enn serieresonatorene. Kapasitetsforskj ellen mellom serie- og parallellresonatorene gir seg blant annet utslag i større lengde, men i prinsippet er de like, og bare den første resonator 20al skal derfor gjennomgås nedenfor i detalj. Denne resonator 20al er i perspektiv vist satt på hodet på fig. 6 og har en rektangulært prismatisk svingekjerne 22 med for eksempel en rekke tverrstilte piezoelektriske skiver 22a (fig. 7 og 8). På begge hovedflatene på skivene 22a og tilnærmet normalt på lengdeutstrekningen av svingekjernen 22 er det pålagt en indre tverrelektrode 24, og ved dette gjelder for et større midtre parti over svingekjernen. Tverrelektrodene 24 blir altså stilt regelmessig normalt på resonatorens lengderetning og har en innbyrdes avstand som er bestemt av tykkelsen av skivene 22a. Denne tykkelse er gjeme den samme for alle skivene. Skivene er polarisert i lengderetningen, henholdsvis i positiv og negativ retning, slik det er illustrert med pilene på fig. 7. Annenhver skive får altså motsatt polarisasjon i dette midtområde i svingekjernen, mens endeområdene ikke har hverken tverrelektroder eller polarisering.

På den ene av sideflatene på svingekjernen 22 er det anordnet et langsgående spor 26 (på undersiden av resonatoren i det viste tilfelle), fortrinnsvis midt langsetter, slik at det dannes to like brede forhøyninger langs kantene. En elektrisk isolerende film 28a, 28b er lagt i strimler tvers over disse forhøyninger, slik det er vist på fig. 7 og 8, på henholdsvis den ene og andre side av det langsgående spor 26. Filmene 28a og 28b dekker på denne måte annenhver tverrelektrode 24, nemlig den del av disse som er blottlagt langs den ene henholdsvis andre forhøyning på siden av sporet 26. Derved oppnås galvanisk kontakt mellom de ikke isolerte og blottlagte deler av endekanten på tverrelektrodene 24, med henholdsvis en første og en andre ytre elektrode 30a, 30b oppå hver sin forhøyning og altså på hver side av sporet 26. Tilnærmet midt på hver ytre elektrode 30a, 30b er det påsatt en monteringsbrikke 32a henholdsvis 32b (fig. 7). Brikkematerialet er elektrisk ledende.

De ytre elektroder brukes som inn/ut-elektroder for resonatoren 20a 1. Når en spenning påtrykkes mellom de ytre elektroder 30a, 30b overføres denne spenning til blir liggende mellom to og to av tverrelektrodene 24, slik at det settes opp et elektrisk felt som samsvarer med skivenes 22a polarisasjon. Ved at skivene er piezoelektriske bevirker det elektriske felt en sammentrekning eller ekspansjon av disse, og man får således et piezoelektrisk aktivt midtområde i svingekjernen 22. Ved at polarisasjons- og feltretningen sammenfaller vil hele dette aktive midtparti i svingekjernen ekspanderes eller presses sammen som en felles blokk, og ved påtrykk av en vekselspenning vil svingekjernen svinge i lengderetningen i takt med denne spenning. Er vekselspenningen periodisk og har en frek-vens ved en av svingekjernens egenresonansfrekvenser vil den innta en longitudinal grunnsvingemodus og med midtpunktet i lengderetningen som er knutepunkt for sving-ningene, hvor svingningsamplituden er null eller i alle fall minst. I begge ender av svingekjernen foretrekkes at det ikke er noe påtrykt felt ved at det ikke er noen indre elektroder, og materialet er heller ikke polarisert. Endepartiene er altså piezoelektrisk inaktive.

I resonatoren 20al sammenfaller som nevnt svingeretningen med polarisasjons- og feltretningen, slik det er i et svingelegeme som arbeider som en stiv blokk. Den elektromagnetiske koplingskoeffisient er derved relativt stor, og frekvensforskj ellen AF mellom parallellresonansfrekvensen og serieresonansfrekvensen er også relativt stor, i alle fall i forhold til en resonator som arbeider som et ikke stivt legeme. Den aktuelle resonator kan imidlertid brukes i bredbåndskretser. Dens elektriske kapasitet (mellom de ytre elektroder) kan endres ved å endre tverrelektrodenes areal, antallet skiver 22a eller antallet elektroder mellom disse, eventuelt tykkelsen av skivene. Som kjent øker kapasiteten når tykkelsen reduseres, arealet øker og antallet tverrelektroder øker. Man får altså relativt stor frihetsgrad ved konstruksjonen, og man kan ved å velge resonatorer med stor henholdsvis liten kapasitet tilpasse en krets impedansmessig overfor en ytre krets, for eksempel når resonatoren er montert på et kretskort.

Bruker man flere slike resonatorer 20 i et stigefilter 10 (fig. 1-5) settes den første resonator 20al som skal tjene som serieelement opp ned i forhold til den stilling som er vist på fig. 7, slik at den første monteringsbrikke 32a for galvanisk forbindelse med det første land 16a på mønsterelektroden 14a. Festet kan skje ved elektrisk ledende lim, og tilsvarende monteres resonatorens andre monteringsbrikke 32b på landet 16b på elektroden 14b, den første monteringsbrikke på den andre resonator på den andre mønsterelektrode 14b osv., slik det er innlysende av særlig fig. 2 og 3. På denne måte får man et ekvivalentskjema som det som er vist på fig. 5. Mønsterelektrodene 18a-18c på motsatt side av substratet i forhold til mønsterelektrodene 14a-14b tjener derved som inn/ut-tilkoplinger eller terminaler, idet mønsterelektroden 18c på begge sider tjener som jordtilkopling.

Et metalldeksel 40 festes til slutt på substratet 12 for å dekke resonatorene, og festet skjer ved elektrisk ledende lim.

Et eksempel på foretrukne utførelser av stigefilteret 10 fremstilles slik:

En keramisk emneplate brukes for substratet 12, ved støping. De gjennomgående hull 12a-12c lages deretter, og i hullene samt på over- og undersiden av emneplaten legges en ledende pasta med kopper som hovedkomponent. Denne pasta skal danne lederne 13 a-13c i hullene, mønsterelektrodene 14a-14e med sine land 16a-16e og mønsterelektrodene på undersiden, 18a-18c. Fremstillingen av elektrodemønstrene skjer ved en belysnings/etsepro-sess eller på annen måte.

Deretter brennes det hele slik at pastaen sintres, ved omkring 1000°C.

Etter behov legges barrieremetall så som Ni og Au, Ni og Sn eller Ni og loddetinn ved plettering på mønsterelektrodene på begge sider. Elektrisk ledende pasta legges på landene på mønsterelektrodene 14a-14d, og deretter kan resonatorene 20 monteres, hvoretter pastaen herdes.

Denne ledende pasta legges på mønsterelektrodene 14 ved omkretsen slik at metalldekselet 40 kan påsettes, og pastaen herdes.

Dersom mønsterelektrodene kortsluttes av pastaen kan isolerende adhesiv (lim) delvis brukes sammen med den ledende pasta.

I dette stigefilter 10 har samtlige resonatorer den laminerte skiveoppbygging som er beskrevet for resonatoren 20a 1. Siden de ytre elektroder 30a, 30b er på den ene sideflate på svingekjernen på samtlige resonatorer 20 kan alle disse overflatemonteres på substratet 12. Siden det også er slik at mønsterelektrodene 14a, b og c på den første hovedoverflate på substratet 12 (oversiden) ikke er ført helt ut til kantene, men koplet til mønsterelektrodene 18 på undersiden via hullene 12a og 12b reduseres mønsterelektrodelengden betydelig, og dermed deres induktivitet. Komponenten eller filteret egner seg derfor bedre for høyere frekvenser.

Siden metalldekselet 40 erstatter et deksel av isolerende materiale kan byggehøyden reduseres, som allerede nevnt. Mønsterelektrodene 14d og e tjener altså som jordelektroder rundt mønsterelektrodene 14a, 14b og 14c på overflaten, og siden metalldekselet 40 er festet til mønsterelektrodene 14d og e langs kanten vil man ikke få kortslutning, og i tillegg får man ingen sjenerende kapasitet mellom dekselet og disse elektroder, siden de er i direkte kontakt og tjener som jordelektroder på oversiden av substratet.

Enden av mønsterelektrodene 18 på undersiden er holdt i en avstand fra kantene av substratet 12 og fra hverandre via spalter eller mellomrom, og man risikerer ikke så lett loddebroer når endene loddes.

Substratet 12 har ingen utsparinger langs kanten, og man kan få montert metalldekselet 40 lufttett på overflaten, slik at filteret både kan gjøres mer kompakt og hermetisk, til sammenlikning med det filter som er vist på fig. 16-20.

Ved å velge kopper i mønsterelektrodene får man god ledningsevne i disse, og man får videre et filter med gode og stabile egenskaper helt fra kilohertzområdet og opp til de øvre Mhz-bånd. Fig. 9 viser generelt en elektronisk komponent 50 i perspektiv, i dette tilfelle utført som en diskriminator. I foretrukket utgave er oppbyggingen slik det fremgår av fig. 10, mens fig. 11 viser et planriss av substratet med mønsterelektroder påmontert resonator 20. Fig. 12 viser et vertikalsnitt gjennom samme, fig. 13 viser hvordan resonatoren er bygget opp med en rekke tverrstilte skiver 22a som tidligere, og fig. 14 viser hvordan tverrelektrodene 24 ikke helt fyller endeflatene på skivene. Komponenten eller diskriminatoren 50 som er vist på fig. 9 har for eksempel et rektangulært plateformet substrat 12 av keramikk, gjeme aluminiumoksid, og som generelt gjennomgått har også dette substrat tre hull Ha-lle med innlagte ledere 13a-13c av for eksempel kopper. På den første hovedoverflate, oversiden er det fire mønsterelektroder 14a-14d, også av kopper. Disse er anordnet slik det er vist på fig. 10 og 11, ved at den første, 14a er forbundet med lederen 13a i hullet 12a, mens mønsterelektroden 14b er forbundet med lederen 13b i hullet 12b. Mønsterelektroden 14c tjener som jordelektrode på den ene side av substratet og er koplet til lederen 13c i hullet 12c. Fasongen er tilnærmet C-formet og med to tilnærmet rettvinklede hjørner. Den fjerde mønsterelektrode 14d tjener som jordelektrode på motsatt side av substratet og har tilsvarende rektangulær C-form.

To land 16a og 16b av for eksempel kopper er lagt på mønsterelektrodene 14a og 14b, nær deres sentrale ender.

På den andre hovedoverflate, undersiden har substratet tre mønsterelektroder 18a-c av kopper, som tidligere. De tjener som inn/ut-terminaler, slik at den første mønster-elektrode 18a tjener som ekstern inn/ut-elektrode og er koplet til lederen 13a i hullet 12a, den andre mønsterelektrode 18b tjener som en av inn/ut-elektrodene og er koplet til lederen 13b i hullet 12b, mens den tredje elektrode 18c tjener som ekstern jordingselektrode og er koplet til lederen 13c i hullet 12c. Endene av mønsterelektrodene har fortrinnsvis en viss avstand fra substratkantene, gjeme avstanden 0,05-0,03 mm, for å hindre dannelsen av loddebroer.

På landene 16a og 16b på oversiden av substratet monteres resonatoren 20 som vist på fig. 11 og 12. Selve resonatoren er best vist på fig. 13 og har litt annen fasong enn den resonator 20al som er vist på fig. 6-8 ved at annenhver indre tverrelektrode 24 er vendt mot høyre eller venstre slik det er illustrert på fig. 14, slik at den ikke nedtrappede del av deres ende endekant henholdsvis blir blottlagt på den ene og andre side av svingekjernens underside. Siden tverrelektrodene 24 på denne måte blir anordnet motsatt på den ene og andre side av hver skive 22a i svingekjernen vil de enkelt kunne få kontakt med hver sin langsgående ytre elektrode 30a og 30b, mens de som ikke har kontakt går klar av disse elektroder i nedtrappingen. Man behøver altså ingen isolerende film som filmen 28a, 28b i resonatoren 20 vist på fig. 7.

På landet 16a på mønsterelektroden 14a er det i denne diskriminator 50 anordnet en monteringsbrikke 32a av ledende materiale, nær midten av den ytre elektrode 30a, og festet er med ledende lim. På denne måte forbindes elektroden 30a med mønsterelektroden.

På samme måte er en andre monteringsbrikke 32b montert på landet 16b på mønsterelektroden 14b, for forbindelse med den andre ytre elektrode 30b ved hjelp av ledende lim.

Mønsterelektroden 18a på undersiden kan altså tjene som inngangs- eller utgangselektrode på diskriminatoren 50, og tilsvarende tjener den andre mønsterelektrode 18b som ut- eller inngangselektrode på samme. En tredje mønsterelektrode tjener som jordelektrode på begge sider av diskriminatoren.

I denne diskriminator 50 er metalldekselet 40 fast montert på substratet 12 og dekker resonatoren 20. Festet skjer med elektrisk ledende lim til mønsterelektrodene 14c og 14d. Diskriminatoren fremstilles gjerne på samme måte som stigefilteret 10 beskrevet ovenfor. Resonatoren 20 er laminert oppbygget som vist.

Siden de to ytre elektroder 30a og 30b er på samme sideflate på svingekjernen 22 i resonatoren 20 kan denne overflatemonteres på substratet 12. De samme fordeler når det gjelder lengden av mønsterelektrodene på både over- og undersiden og dermed induktiviteten gjelder for komponenten 50 i form av en diskriminator, og høyfrek-vensegenskapene bedres derved.

De samme fordeler gjelder også metalldekselet, slik at komponenten kan bygges med lav profil.

Endelig gjelder de samme forhold som tidligere forklart med hensyn til kortslutning mellom dekselet og mønsterelektrodene, idet denne risiko reduseres ved at to av mønster-elektrodene er lagt som omsluttende jordelektroder langs kantene. Ved avstanden mellom endene av mønsterelektrodene får man ikke så lett loddebroer som kunne gitt kortslutning.

Utsparinger langs kanten av substratet 12 er også utelatt, og det blir derved lettere å holde dekselet lufttett på plass. Samtlige mønsterelektroder og ledere er av kopper med lav resistivitet, og komponentens egenskaper er stabile både ved lavere og høyere frekvenser. I både resonatoren 20 i denne siste utførelse som diskriminator og i den første resonator 20a 1 i filterutførelseri er begge endepartier av svingekjernen 22, regnet i dennes lengderetning, fortrinnsvis piezoelektrisk inaktive. En slik inaktiv del kan også legges inn annet sted enn i endene, alternativt kan hele svingekjernen være aktiv.

I en elektronisk komponent og et stigefilter ifølge de foretrukne utførelser av oppfinnelsen kan en annen laminering være utført for resonatoren, også dersom denne fortsatt skal være overflatemonterbar. I et stigefilter kan naturligvis antallet resonatorer være større eller mindre enn fire. Oppfinnelsen kan også gjelde andre elektroniske komponenter med en eller flere resonatorer, så som oscillatorer og andre typer filtere.

Selv om oppfinnelsen her særlig er vist og beskrevet med henvisning til foretrukne utførelser er det klart for fagfolk at endringer kan være aktuelle, uten at dette gjør at komponenten går ut over rammen for oppfinnelsen.

Claims (20)

1. Elektronisk komponent (10, 50), karakterisert ved: et substrat med gjennomgående hull, en mønsterelektrode på en første hovedoverflate på substratet, en jordelektrode anordnet rundt mønsterelektroden på samme overflate, en ytre inngangselektrode og en ytre utgangselektrode, begge anordnet på en andre hovedoverflate på substratet og koplet til mønsterelektroden via et av de gjennomgående hull, en ytre jordelektrode anordnet på den andre hovedoverflate og koplet til jordelektroden via det andre gjennomgående hull i substratet, og en piezoelektrisk resonator som har sin grunnsvingning i lengderetningen og er koplet til mønsterelektroden på den første hovedoverflate på substratet.

2. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at et metalldeksel dekker resonatoren og er festet til jordingselektroden på den første hovedoverflate, ved hjelp av elektrisk ledende lim.

3. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at elektrisk ledende lim for å forbinde metalldekselet med jordelektroden på substratets første hovedflate.

4. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at den piezoelektriske resonator omfatter: en svingekjeme hvis grunnsvingning går i lengderetningen, flere indre tverrelektroder anordnet i alt vesentlig normalt på svingekjernens lengderetning og med regelmessig avstand i denne retning, to ytre elektroder på en sideflate på svingekjernen og koplet til de indre tverrelektroder, idet svingekjernen omfatter flere piezoelektriske skiver som danner en laminert struktur, hvilke skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og ligger an mot sine respektive indre tverrelektroder på de flater som står tilnærmet normalt på lengderetningen.

5. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved å omfatte flere resonatorer.

6. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved ledere anordnet i de gjennomgående hull i substratet.

7. Komponent ifølge krav 6, karakterisert ved at lederne innbefatter Cu.

8. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved en monteringsbrikke for å bære resonatoren og holde denne festet til substratet, idet brikken er anordnet tilnærmet ved midten av resonatoren, tilsvarende et knutepunktsområde for dens resonanssvingninger.

9. Komponent ifølge krav 8, karakterisert ved at monteringsbrikken er av et elektrisk ledende materiale.

10. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at mønsterelektroden på den første hovedflate på substratet er trukket tilbake fra dettes kanter.

11. Komponent ifølge krav 2, karakterisert ved at mønsterelektroden på den første hovedflate på substratet er elektrisk forbundet med metalldekselet.

12. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at mønsterelektroden på den første hovedflate på substratet, jordelektroden rundt denne mønsterelektrode på samme flate, den ytre inngangselektrode og en ytre utgangselektrode på den andre hovedflate på substratet samt den ytre jordelektrode på denne andre hovedflate alle er av Cu.

13. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved å være utført som et stigefilter.

14. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved å være utført som en diskriminator.

15. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved å være utført som en oscillator.

16. Stigefilter, karakterisert ved: et substrat med gjennomgående hull, en mønsterelektrode på en første hovedoverflate på substratet, en jordelektrode anordnet rundt mønsterelektroden på samme overflate, en ytre inngangselektrode og en ytre utgangselektrode, begge anordnet på en andre hovedoverflate på substratet og koplet til mønsterelektroden via et av de gjennomgående hull, en ytre jordelektrode anordnet på den andre hovedoverflate og koplet til jordelektroden via det andre gjennomgående hull i substratet, og flere piezoelektriske resonatorer som har sin grunnsvingning i lengderetningen og er koplet til mønsterelektroden på den første hovedoverflate på substratet.

17. Elektronisk komponent, karakterisert ved: et substrat med en første hovedflate og en andre hovedflate og med gjennomgående hull som strekker seg mellom disse flater, en første mønsterelektrode anordnet på den første hovedflate, en jordelektrode anordnet rundt mønsterelektroden og på samme flate, en andre mønsterelektrode på den andre hovedflate og koplet til den første mønster-elektrode via minst ett av hullene, en ytre jordelektrode på den andre hovedflate og koplet til jordelektroden via et annet av hullene, og en piezoelektrisk resonator som svinger i sin longitudinale svingningsmodus og er koplet til den første mønsterelektrode på den første hovedflate.

18. Komponent ifølge krav 17, karakterisert ved et metalldeksel som dekker resonatoren og er forbundet med jordelektroden på den første hovedflate.

19. Komponent ifølge krav 17, karakterisert ved at den piezoelektriske resonator omfatter: en svingekjerne hvis grunnsvingning går i lengderetningen, flere indre tverrelektroder anordnet i alt vesentlig normalt på svingekjernens lengderetning og med regelmessig avstand i denne retning, to ytre elektroder på en sideflate på svingekjernen og koplet til de indre tverrelektroder, idet svingekjernen omfatter flere piezoelektriske skiver som danner en laminert struktur, hvilke skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og ligger an mot sine respektive indre tverrelektroder på de flater som står tilnærmet normalt på lengderetningen.

20. Komponent ifølge krav 17, karakterisert ved at mønsterelektroden på den første hovedflate på substratet er trukket tilbake fra dettes kanter, og at mønsterelektroden på den første hovedflate videre er elektrisk forbundet med metalldekselet.