NO319239B1 - Piezoelektrisk resonator og elektronisk kretskomponent med slik resonator - Google Patents

Piezoelektrisk resonator og elektronisk kretskomponent med slik resonator Download PDF

Info

Publication number
NO319239B1
NO319239B1 NO19981871A NO981871A NO319239B1 NO 319239 B1 NO319239 B1 NO 319239B1 NO 19981871 A NO19981871 A NO 19981871A NO 981871 A NO981871 A NO 981871A NO 319239 B1 NO319239 B1 NO 319239B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
resonator
electrodes
core
substrate
resin material
Prior art date
Application number
NO19981871A
Other languages
English (en)
Other versions
NO981871D0 (no
NO981871L (no
Inventor
Jiro Inoue
Mamoru Ogawa
Toshiyuki Baba
Toshio Nishimura
Shigemasa Kusabiraki
Tetsuo Takeshima
Takeshi Yamazaki
Original Assignee
Murata Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co filed Critical Murata Manufacturing Co
Publication of NO981871D0 publication Critical patent/NO981871D0/no
Publication of NO981871L publication Critical patent/NO981871L/no
Publication of NO319239B1 publication Critical patent/NO319239B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/178Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58Multiple crystal filters
    • H03H9/60Electric coupling means therefor
    • H03H9/605Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Piezoelektrisk resonator (10) med et resonatorelement (12) som svinger med longitudinale svingninger og har en monteringsflate, særlig en flate som vender nedover for montering på et substrat (32). Et harpiksmateriale som er elektrisk isolerende danner ett eller flere sjikt (20) på monteringsflaten, og dette materiale har særlig en JIS-A-hardhet på mellom 0 og 50 og/eller en elastisitetsmodul på mellom 0,1 og 10 MPa.

Description

Denne oppfinnelsen gjelder en piezoelektrisk resonator og en elektronisk tilsvarende kretskomponent som bruker en slik resonator, og nærmere bestemt en resonator som omfatter et piezoelektrisk resonatorelement hvis egensvingning foregår i lengderetningen og som omfatter en monteringsoverflate, og en elektronisk kretskomponent som bruker et slik resonatorelement i en oscillator, en diskriminator eller et filter.
Først skal den kjente teknikk kort gjennomgås, og fig. 34 og 35 i tegningene illustrerer en typisk enkel resonator 1 og dens montering i en kretskomponent 4. Resonatoren 1 har en prismatisk kjerne med en ytre elektrode 3a, 3b på hver bredeste langside. Kjernen mellom elektrodene 3a, 3b er polarisert i retningen mellom elektrodene, normalt på de hovedflater elektrodene ligger på, slik det er vist med en pil på fig. 34.1 denne resonator 1 frembringes vibrasjoner i resonatorens lengderetning når et signal, det vil si en høyfrekvent vekselspenning påtrykkes elektrodene.
Et eksempel på en typisk elektronisk kretskomponent 4 er vist på fig. 35 og bruker en resonator 1 som beskrevet ovenfor. Komponenten 4 har et underliggende substrat av isolerende materiale, og på substratet er utformet elektroder 6a, 6b som danner et ledningsmønster på overflaten. En gren av den ene elektrode er ført inn til midten av substratet og har en støttebrikke 7 av ledende materiale, for eksempel av en ledende harpiks hvis hardhet er 50 eller større i henhold til standarden JIS-A og hvis elastisitetsmodul er 10 MPa eller større. Resonatoren 1 hviler på støttebrikken 7, og den ene elektrode 3 a, nemlig elektroden på undersiden av resonatoren 1 er koplet til oversiden av støttebrikken, mens resonatorens andre, øverste elektrode 3b er koplet til den andre mønsterutlagte elektrode 6b på substratet via en ledning 8.
Komponenten 4 brukes for eksempel som svingekomponent hvor langsgående reso-natorsvingninger utnyttes i resonatoren 1" når et svingningsstimulerende (eksiterende) høyfrekvenssignal påtrykkes elektrodene 3a og 3b på resonatoren. Den egenskap at langsgående svingninger frembringes i respons på et påtrykt signal i form av en vekselspenning, gjør det mulig å bruke resonatoren 1 som en frekvensselektiv komponent i en krets, blant annet en diskriminator.
I tilfellet beskrevet ovenfor, hvor resonatoren 1 ligger på et sentralt støtteelement 7 vil naturligvis en viss del av resonatorens vibrasjoner bli overført via støtteelementet og til det underliggende substrat, og denne vibrasjonsoverføring eller "-lekkasje" vil kunne frembringe anomalier så som overlagrede svingninger (rippel) i en amplitude/frek-venskarakteristikk. Videre er det et ønske at støttebrikken bør ha en presist maskinert overflate slik at resonatoren kan hvile på den uten at det oppstår klaringer som ellers kunne bringe endene av resonatoren i kontakt med substratoverflaten og derved forstyrre vibrasjonene. For å unngå slike forstyrrelser må altså resonatoren monteres på støttebrikken eller på annen måte på substratet på stabil og fast måte, for eksempel ved å stabilisere resonatorendene via et adhesiv på harpiksbasis eller liknende. Hvis imidlertid resonatoren er festet til støttebrikken, vil denne og adhesivet i resonatorendene virke som en belastning av vibra-sjonsbevegelsene, og dette kan medføre uheldige endringer i den ønskede karakteristikk, blant annet ved at resonansfrekvensen forskyves og at resonatorens godhetsfaktor Qm reduseres. For å kompensere for slike endringer i karakteristikken er det nødvendig å ha mulighet for justeringer etter monteringen av resonatoren på substratet. I den konvensjonelle teknikk som er beskrevet ovenfor, må resonatoren således først festes stabilt på støtte-brikken, og deretter må resonansforholdene innstilles, og dette kan innebære komplisert merarbeid.
Fra den kjente teknikk skal for øvrig vises til patentskriftene US 5 406 682 A og 4 939 403 A.
Hovedmålet med denne oppfinnelse er å komme frem til en piezoelektrisk resonator som kan monteres på et substrat eller liknende uten at dette innebærer vesentlige endringer i amplitude/frekvenskarakteirstikken eller andre parametere, og hvor resonatoren kan inngå i en elektronisk kretskomponent med minimal størrelse, som er lett å fremstille og som har pålitelige og stabile egenskaper.
Oppfinnelsen gjelder altså en resonator av denne type, og den er særlig kjennetegnet ved at det på resonatorelementets monteringsflate på undersiden er lagt et elektrisk isolerende harpikssjikt med JIS-A-hardhet mellom 0 og 50 og/eller elastisitetsmodul mellom 0,1 og 10 MPa.
Resonatoren kan være av langstrakt stavtype og harpiksmaterialet er fortrinnsvis lagt som et kort sjikt ved midten av resonatorelementet, regnet i dettes lengderetning.
Fortrinnsvis omfatter resonatorelementet et par ytre elektroder og dessuten et par kortere sjikt av elektrisk ledende harpiksmateriale og som er koplet til sin respektive ytre elektrode ved midten av elementet.
I en slik resonator kan de ytre elektroder ha plan overflate og resonatorelementet kan ha en langstrakt kjerne med en elektrode på hver av to motsatte sideflater. Kjernen kan være polarisert i retningen normalt på disses sider med elektrodene.
Resonatorelementet kan videre ha en langstrakt kjerne som er oppdelt i lengderetningen slik at det dannes flere kjemeelementer med parallelle endeflater og hvor det på endeflatene er lagt en indre tverrelektrode slik at to og to slike tverrelektroder blir liggende parallelle og normalt på kjernens lengdeutstrekning. Kjemeelementene kan være polarisert i lengderetningen, og hvert par indre elektroder har sin ene elektrode koplet til den ene henholdsvis den andre ytre elektrode.
Harpiksmaterialets varmeutvidelseskoeffisient er fortrinnsvis lik det elektrisk ledende harpiksmateriales varmeutvidelseskoeffisient.
I en slik piezoelektrisk resonator kan resonatorelementet omfatte en hovedkjerne med langstrakt form og et par ytre elektroder på to overflater på siden av kjernen eller anordnet på slik måte at de eksponeres på sidene, og et par sjikt av harpiksmateriale kan være elektrisk ledende på den overflate som resonatorelementet skal monteres på et underlag med. De elektrisk ledende sjikt av harpiksmateriale kan være koplet til sin respektive ytre elektrode. Fortrinnsvis legges sjiktene av elektrisk ledende harpiks ved midten, regnet i resonatorelementets lengderetning, på undersiden av elementet, der dette blir montert.
Hvert par ytre elektroder, dersom det er flere par slike, har fortrinnsvis plan overflate, og resonatorelementet kan være bygget opp med en rekke slike par ytre elektroder og en kjerne med flere kjernedeler mellom dem. Kjernen kan være polarisert i en retning normalt på overflaten av de ytre elektroder.
Resonatorelementet kan videre omfatte en hovedkjerne med utstrekning i lengderetning, og hovedkjernen kan omfatte minst to plane elektroder normalt på lengdeutstrekningen og en piezoelektrisk kjernedel mellom disse to plane elektroder som derved danner indre tverrelektroder. Polariseringen av tverrelektrodene kan være i hovedkjernens lengderetning, og annenhver tverrelektrode kan være koplet til den ene henholdsvis andre ytre elektrode.
Oppfinnelsen gjelder også en elektronisk kretskomponent som bruker en slik piezoelektrisk resonator som aktivt element, særlig kan resonatoren være montert på et underliggende substrat ved hjelp av et elektrisk isolerende harpikssjikt.
Oppfinnelsen gjelder videre en elektronisk kretskomponent som bruker en slik resonator og hvor denne er montert på et substrat ved hjelp av harpiksmaterialet, og hvor videre ytre elektroder er koplet via elektrisk ledende harpiksmateriale i form av sjikt, til mønsterelektroder lagt på substratet.
I en slik kretskomponent er fortrinnsvis det ledende harpiksmateriale på resonatoren koplet til mønsterelektrodene ved hjelp av elektrisk ledende adhesiv.
Oppfinnelsen gjelder videre en kretskomponent hvor resonatoren er montert på substratet ved hjelp av elektrisk ledende harpiksmateriale.
I denne kretskomponent kan de ytre elektrode være elektrisk koplet via det ledende harpiksmateriale til mønsterelektroder på substratet. Videre kan det elektrisk ledende harpiksmateriale være festet ved hjelp av et elektrisk ledende adhesiv til elektrodene på substratet, og flere resonatorer kan være anordnet på denne måte på substratet og koplet på slik måte at kretskomponenten danner et stigefilter.
I resonatoren som er bygget opp slik at harpiksmaterialet er lagt på resonatorelementets monteringsoverflate, idet elementet svinger i lengderetningen vil harpiksmaterialet tjene som en svingningsbelastning som vil påvirke resonatorelementets Iengdesvingninger, men denne svingningsbelastning vil være forhåndsberegnbar når harpiksmaterialet er lagt på elementet på forhånd, og følgelig vil ingen ytterligere belastning etableres når elementet monteres ved hjelp av dette harpiksmateriale på substratet.
Når langsgående vibrasjoner etableres i den piezoelektriske resonator tjener midten av elementet som et svingningsknutepunkt, og derfor foretrekkes at resonatorelementet monteres på substratet i dette knutepunktsområde slik at minst mulig belastning av svingningene oppstår.
Videre kan elektrisk ledende harpiksmateriale være utformet slik at de danner korte sjikt nær resonatorelementets knutepunkter, for kopling til elementets ytre elektroder, og på denne måte monteres elementet på substratet slik at de ytre elektroder elektrisk er forbundet via den elektrisk ledende harpiks, med de elektroder som ligger på overflaten av substratet og danner dettes ledningsmønster.
Det piezoelektriske resonatorelement kan monteres på substratet ved hjelp av elektrisk ledende harpiksmateriale som er koplet til de ytre elektroder, og utelukkende ved hjelp av slikt materiale. Også i dette tilfelle vil materialet virke som en belastning på svingningene, men når det piezoelektriske resonatorelement av denne type monteres på substratet, kan de ytre elektroder elektrisk forbindes med substratets overflateelektroder (rnønsterelektrodene) ved hjelp av det elektrisk ledende harpiksmateriale alene.
Resonatorelementet kan enten være bygget opp i den form hvor elektrodene er lagt på to sideflater av kjernen eller hvor hoveddelen utgjøres av flere piezoelektriske tverrele-menter og med indre tverrelektroder slik at hele resonatoren danner en elementstabel.
I det tilfelle hvor begge typer harpiksmateriale danner korte sjikt på resonatorelementet foretrekkes at de to harpiksmaterialer har tilnærmet samme varmeutvidelseskoeffisient, slik at det ikke blir noen risiko for at det ene av materialene kan skrelles av selv om resonatoren brukes i omgivelser hvor temperaturen varierer.
I den komponent som bruker en piezoelektrisk resonator montert på et substrat, vil en relativt liten mekanisk kopling finne sted mellom resonatoren og substratet hvis det brukes et festemateriale i form av en harpiks med liten hardhet og/eller liten elastisitetsmodul. Derved oppnås minimal dempning av svingningene. Siden harpiksmaterialet dessuten er lagt på på forhånd, før monteringen på substratet, vil man ikke se særlig store endringer i svingekarakteristikken etter monteringen. Videre kan de elektriske forbindelser mellom resonatoren og elektrodene på substratet utføres ved hjelp av det elektrisk ledende adhesiv alene, uten at man bruker ledningsbindinger slik som ifølge den kjente teknikk.
Andre trekk ved og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den detaljbeskrivelse som nå følger og hvor det vises til de tilhørende tegninger, hvor fig. 1 i perspektiv viser en enkel resonator av stavtypen, ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et tverrsnitt av samme, fig. 3 viser i perspektiv en variant av utførelsen, hvor et isolerende harpikssjikt er relativt kort og bare lagt under midten, fig. 4 viser en tilsvarende variant hvor tre korte sjikt av elektrisk isolerende harpiks er lagt på undersiden, fig. 5 viser den utførelse som er vist på fig. 1, men hvor det i tillegg er lagt et elektrisk ledende harpikssjikt med kort utstrekning under midten, fig. 6 viser samme i tverrsnitt, fig. 7 viser undersiden av utførelsen vist på fig. 6, idet de elektrisk ledende harpikssjikt er delt i to områder ved midten, fig. 8 viser en variant av denne utførelse, hvor de to områder er forskjøvet i forhold til hverandre, fig. 9 viser en variant av utførelsen på fig. 5, fig. 10 viser nok en variant som er en videreføring av utførelsen vist på fig. 4, fig. 11 viser i perspektiv og med lokket oppløftet en elektronisk kretskomponent som bruker resonatoren vist på fig. 5, fig. 12 viser også et typisk og enkelt eksempel på et resonatorelement for bruk i oppfinnelsens resonator, fig. 13 viser skjematisk den indre oppbygging av dette resonatorelement, idet det er stabelformet oppbygget med en rekke kjemeelementer og innlagte indre tverrelektroder som danner såkalt interdigital struktur, fig. 14 viser henholdsvis en øvre og nedre tilkoplet slik indre tverrelektrode med mellomliggende kjerneelement, fig. 15 viser en annen utførelse av en komponent med en resonator av den type som er vist på fig. 12, fig. 16 viser skjematisk hvor ledende og isolerende adhesiv er montert på et substrat for feste til en resonator, for derved å bygge opp en komponent som den som er vist på fig. 15, fig. 17 viser en annen variant av monteringen med adhesivpartier, fig. 18 viser i perspektiv en annen variant av et piezoelektrisk resonatorelement for bruk i en resonator ifølge oppfinnelsen, fig. 19 viser skjematisk hvordan et slikt element er bygget opp med en rekke tverrelektroder og kjemeelementer, fig. 20 viser et planriss av samme, fig. 21 viser et lengdesnitt gjennom samme, og hvor det fremgår hvordan de to ytre elektroder på undersiden er koplet via elektrisk ledende harpiks til substratets elektrodemønster, fig. 22 viser et planriss av hoveddelene i en kretskomponent som tjener som et stigefilter og har flere, her fire, piezoelektriske resonatorer, fig. 23 viser samme med resonatorene løftet opp, fig. 24 viser det elektriske koplingsskjema for et slikt stigefilter, fig. 25 viser grafisk hvordan den mekaniske godhetsfaktor Qm arter seg for henholdsvis et resonatorelement, den komplette resonator og den kretskomponent som er bygget med en slik resonator, fig. 26 viser sammenhengen mellom godhetsverdien og harpikssjiktenes tykkelse i resonatoren, fig. 27 viser en annen utførelse av en resonator ifølge oppfinnelsen, med to støttebrikker, én ved midten av hver ytre elektrode på samme langside av resonatorelementets kjerne, fig. 28 viser samme vendt sik at støttebrikkene vender nedover, klare for montering, fig. 29 viser samme etter montering på et substrat, fig. 30 viser en variant hvor støttebrikkene er noe forskjøvet i lengderetningen på resonatorelementet, fig. 31 viser en annen utførelse hvor støttebrikkene er montert på en langside og mellom de to ytre elektroder, fig. 32 viser en kretskomponent med lokket løftet opp og hvor de to ytre elektroder på resonatorelementet har hver sin støtte-brikke på undersiden, fig. 33 viser en kretskomponent for å lage et stigefilter og med fire resonatorer av denne type med to støttebrikker på undersiden, og fig. 34 og 35 er allerede gjennomgått, idet de viser teknikkens stilling.
Fig. 1 viser altså i perspektiv en typisk utførelse av oppfinnelsens resonator 10, og fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom samme. Resonatoren 10 omfatter som vist et piezoelektrisk resonatorelement 12 med rektangulær prismeform og med en indre kjerne 14 og ytre elektroder 16 og 18, her lagt én på hver av kjernens motliggende langsider. Kjernen er polarisert i den retning som er indikert med pilen, nemlig i tverr-retningen og normalt på elektrodenes 16, 18 utstrekning. Den ene sideflate av elementet 12, hvor det ikke er lagt noen elektrode, på undersiden på tegningene, har pålagt et (elektrisk ledende) harpikssjikt 20, for eksempel av silikonharpiks, uretanharpiks eller epoksyharpiks og med en hardhet, målt etter JIS-A-forskriftene på mellom 0 og 50.1 denne utførelse er hardheten 0, mens elastisitetsmodulen er mellom 0,1 og 10 MPa. Tykkelsen av sjiktet 10 er mellom 50 og 100 fim. Hvis et (høyfrek-vens)signal påtrykkes elektrodene, vil kjernen settes i langsgående svingninger som følge av den piezoelektriske vekselvirkning.
I en resonator 10 med et resonatorelement 12 pålagt et sjikt 20 på den ene av langsidene vil fremvises en viss dempning av svingningene, og dette arter seg som en endring av den mekaniske godhetsfaktor Qm og egenresonansfrekvensen, i forhold til en resonator hvor ikke et slikt sjikt er lagt på. Når imidlertid resonatoren 10 er montert på et underliggende substrat på en slik måte at sjiktet 20 har kontakt med dette via et adhesiv eller et adhesivbelagt sjikt eller bånd (en tape), vil ikke denne måte å montere resonatoren på alltid virke som noen tilleggsbelastning av svingningene, og derved kan man på bestemte måter unngå at de karakteristiske egenskaper godheten og resonansfrekvensen endres nevneverdig ved monteringen. Resonatorelementets hovedkarakteristika bestemmes i stor grad av dets fysiske lengde, og belastningen vil være i avhengighet av hardhet og elastisitetsmodul av et pålagt sjikt 20, og man søker å dimensjonere resonatorelementet slik at man iår best mulige karakteristika. Foretrukne eksempler er at substratet som resonatoren monteres på omfatter glassharpiks, eller det kan være av aluminium, bygget opp med flere sjikt, blant annet et dielektrisk sjikt, og slike virkemidler tør være velkjente.
Når harpikssjiktet 20 er lagt på den ene av resonatorelementet sider, nemlig på en side hvor det ikke er noen elektrode, er det ikke nødvendigvis slik at sjiktet behøver legges over hele flaten, men som vist på fig. 3, kan sjiktet gjøres kortere og bare legges under midten, eller under midten og i hver av endene, slik det er vist på fig. 4. Det foretrekkes imidlertid at midtpartiet har et lengre eller kortere sjikt 20, av den grunn at svingningene i midtområdet har et minimum eller knutepunktområde. Monteringen av resonatoren 10 utføres derfor også fortrinnsvis i midtområdet, slik at svingningene/vibrasjonene dempes minst mulig.
Fig. 5 og 6 viser at resonatoren 10 også kan ha pålagt ett eller flere, fortrinnsvis ganske korte sjikt 22 av elektrisk ledende harpiks, for eksempel ved midten og et sjikt med liten utstrekning på hver side, som en hjømedekning. Disse ledende harpikssjikt 22 legges altså utenpå den isolerende sjikt 20, og fig. 7 viser resonatoren 10 rett undenifra med et sjikt 22 på hver side, rett overfor hverandre. Fig. 8 viser imidlertid en utgave hvor sjiktene er forskjøvet noe i forhold til hverandre, på hver side av en tverrgående midtlinje. I det tilfelle hvor resonatoren 10 har sitt sjikt 20 i midtområdet av resonatorelementet 2, eller i det tilfelle hvor resonatoren 10 har sitt elektrisk ledende harpiksmateriale i form av to sjikt ved endene og i tillegg et kort sjikt i midtområdet, kan de elektrisk ledende harpikssjikt 22 også legges utenpå hver side av midtområdet slik det er vist på fig. 9 og 10.
Det foretrekkes at de to typer harpiksmateriale i sjiktene 20 henholdsvis 22 tilsvarer hverandre når det gjelder varmeutvidelseskoeffisient, slik at det elektrisk ledende materiale ikke frigjøres fra det isolerende sjikt 20 det er lagt på når resonatoren brukes steder hvor omgivelsestemperaturen varierer. Når for eksempel sjiktet 20 er av silikonharpiks, brukes også et tilsvarende materiale som elektrisk ledende harpiks i sjiktet eller sjiktene 22. Hvis uretanharpiks brukes som sjiktet 20, brukes også et materiale med uretanharpiks i det elektrisk ledende sjikt 22.
Resonatoren 10 kan brukes for å frembringe en elektrisk kretskomponent så som en resonator og en diskriminator. Fig. 11 viser et eksempel på en slik komponent. I det viste eksempel er komponenten gitt henvisningstallet 30 og omfatter et substrat 32 av et isolerende materiale så som aluminiumoksid, og substratet 32 har for eksempel to utsparinger 34 i hver av to motliggende endekanter. To elektroder 36 og 38 er lagt som et ledningsmønster på oversiden av substratet, og den ene av elektrodene strekker seg mellom de to motliggende utsparinger 34 og har en avgrening som i L-form går inn mot midten av substratet og ender sentralt på dette. Den andre elektrode 38 strekker seg på tilsvarende måte mellom det andre par motliggende utsparinger 34 (på høyre side på tegningen) og har også en avgrening som L-formet går inn mot midten og til det sentrale område midt på substratet, fra motsatt side.
Resonatoren 10 er montert på substratet 32 slik at den flate hvor det elektrisk isolerende harpiksmateriale danner et sjikt 20 blir liggende på undersiden og ned til kontakt med den sentrale del av substratet. I dette tilfelle fører endene av de to avgreninger fra hver av elektrodene 36 og 38, via et elektrisk ledende adhesiv eller liknende inn til sitt respektive elektrisk ledende harpikssjikt 22 på undersiden av resonatoren 10. Videre er det slik at minst en del av den piezoelektriske resonator 10 er forbundet med substratet 32 på en slik måte at dette og det elektrisk isolerende harpikssjikt 22 på undersiden av resonatoren 10 er bundet til hverandre via et elektrisk isolerende adhesiv, og sjiktene 22 er koplet til elektrodene 36 og 38 på substratet slik at elektrodene 16 og 18 på resonatoren blir sammenkoplet med disse. I fremstillingsprosessen legges et metall-lokk 40 oppå det hele etter monteringen av resonatoren på substratet. For å hindre at lokket 40 kommer i elektrisk kontakt med elektrodene 36 og 38 på substratet 32, er dette og dets elektroder belagt med elektrisk isolerende harpiks (ikke vist). Når substratet 32 er pålagt lokket 40 er fremstillingen av komponenten 30 ferdig. I en slik komponent vil substratelektrodene 36 og 38 strekke seg frem til baksiden av substratet via utsparingene 34 som derved tjener som tilkoplingssteder (terminaler) for signaler inn og ut fra ytre kretser.
Når et signal (en vekselspenning) påtrykkes substratelektrodene 36 og 38 i komponenten 30 og derved overføres via sjiktene 22, vil langsgående svingninger settes opp i en grunnmodus i resonatorelementet 12 og slik at midten får et knutepunktområde med minimal svingningsamplitude. I komponenten 30 brukes som omtalt ovenfor et materiale med hardhet 0-50 som elektrisk isolerende sjikt 20, og i motsetning til tilsvarende komponenter trengs det ikke noe støtteelement med stor hardhet og betydelig tykkelse for å hindre overføring av svingninger fra resonatoren og til underlaget. Man kan derved ifølge oppfinnelsen redusere avstanden mellom resonatorelementet og substratet 32, og til tross for den beskjedne tykkelse av sjiktet 20 som er på undersiden, der hvor resonatoren 10 er montert på substratet kan dette tynne materialsjikt hindre at svingninger overføres i nevneverdig grad ni underlaget i form av substratet 32, slik at man unngår svingningsforstyrrelser. Videre kan man unngå å bruke en støttebrikke 7 med stor tykkelse, slik som den som er vist på fig. 35 og viser den kjente teknikk, og derved kan man fremstille en kretskomponent som har minimal tykkelse.
Videre kan man i en kretskomponent 30 som har et elektrisk isolerende harpikssjikt utformet slik som det er vist på fig. 5 eller 10 og i motsetning til den kjente teknikk hvor man bruker en konvensjonell støttebrikke hvor det trengs maskinering av flatene som vender mot hverandre, oppfinnelsens resonator monteres relativt enkelt ved hjelp av sjiktet 20 slik som beskrevet uten at resonatorelementet 12 derved kommer i kontakt med substratet 32. Siden videre de karakteristiske egenskaper for resonatoren 10 i alt vesentlig bestemmes av harpiksmaterialet i det elektrisk isolerende sjikt 20 og blir fastlagt og anordnet på forhånd, vil man ikke få noen vesentlige endringer i resonatorens 10 karakteristiske egenskaper når den monteres på substratet 32. Derfor behøver man heller ikke noen etterinnstilling eller -maskinering av resonatoren 10 for å oppnå ønskede egenskaper. Kretskomponenten 30 kan altså fremstilles uten for omfattende maskinering på forhånd og uten særlig etterbehandling etter monteringen.
Resonatorelementet kan også fremstilles med laminert oppbygging, slik det er vist på fig. 12 og 13.1 dette tilfelle er elementet 12 bygget opp med en prismatisk kjerne 42 som tidligere, og to ytre elektroder 52, 54, vendt mot hverandre (fig. 12). Fig. 13 viser imidlertid at kjernen 42 er bygget opp i tre områder, nemlig et sentralt aktivt område 42a og et passivt område 42b i hver ende. Det aktive område 42a har en rekke tverrstilte kjemeelementer 44, skilt med indre tverrelektroder 46, også anordnet normalt på sideflatene og de ytre elektroder 52, 54. Elektrodene 46 er henholdsvis ført til den ene og andre side av resonatorelementet 12 og noe forskjøvet, slik at det ene endeparti på den ene side blottlegges utenfor kjerneele-mentene på hver side, mens annenhver tverrelektrode 46 er på tilsvarende måte ført ut på motsatt side, slik det er illustrert på fig. 14a og b. Derved kommer tverrelektrodene til å danne en såkalt interdigital struktur inne i den sentrale og aktive del av kjernen 42.
De piezoelektriske kjemeelementer 42 er, slik det er vist på fig. 13, polarisert i kjernens 42 lengderetning slik at to kjemeelementer på hver side av en innskutt indre tverrelektrode 46 får motsatt polarisasjon, slik pilene i det aktive område 42a viser. De passive områder 42b i endene av kjernen og resonatoren er imidlertid upolariserte. Den ene ytre elektrode 52, vist øverst på fig. 13 er forbundet med annenhver indre tverrelektrode 46, mens den andre ytre elektrode 54, på undersiden, er forbundet med de øvrige tverrelektroder 46.
De ytre elektroder 52 og 54 brukes som inngangs/utgangselektroder, og når det settes opp et elektrisk felt mellom de indre tverrelektroder 46 som følge av spennings/signalpåtrykk på de ytre elektroder 52, 54, vil kjernen 42 settes i piezoelektriske svingninger i sitt sentrale aktive område 42a. Siden ingen elektroder er lagt inn i de to passive områder 42b og siden disse områder ikke er polariserte, vil ingen piezoelektrisk drivkraft dannes der. Passive områder av denne type kan også dannes hvis det ikke er noen polarisering mellom de indre tverrelektroder, selv om det settes opp et elektrisk felt mellom slike elektroder i et kjerneområde. Alternativt kan passive kjerneområder dannes på steder hvor intet elektrisk felt utvikles over piezoelektriske, polariserte sjikt. Ifølge oppfinnelsen behøves egentlig ingen slike passive områder 42b, og resonatoren kan ha en kjeme som er aktiv over hele lengden.
Den ene sideflate av kjernen 42, der det ikke ligger noen ytre elektrode 52, 54 er som tidligere pålagt et elektrisk isolerende harpiksmateriale i et sjikt 20, og ett eller flere elektrisk ledende sjikt 22 kan også være pålagt, tilsvarende det som er vist på fig. 5 og 6. En elektrisk kretskomponent 30 er bygget opp på nøyaktig samme måte som tidligere og er i flerelektrodeutførelsen med kjernen 42 og de ytre elektroder 52 og 54 vist på fig. 15, helt analogt med fig. 11.
Fig. 16 viser nærmere hvordan et elektrisk ledende sjikt 22 på midten og på den ene side av resonatoren 10 kan koples til et elektrisk ledende adhesiv 56 eller liknende på sub-stratelektroden 36 eller 38, og i tillegg er et elektrisk isolerende adhesiv 58 lagt på substratet på to steder for forbindelse med resonatorens 10 to ender. Fig 17a og 17b viser alternativt et elektrisk isolerende adhesiv 58 som et sjikt med liten utstrekning i midten av substratet, mellom to tilsvarende sjikt 56 av elektrisk ledende adhesiv, ett på hver av elektrodene 36 og 38. Resonatoren 10 kan i dette tilfelle monteres på substratet på adhesivområdene og få elektrisk forbindelse mellom de ytre elektroder 52 og 54 og substratelektrodene 36 og 38. Fremstillingen avsluttes ved at metall-lokket 40 legges på, og den elektroniske kretskomponent 30 er klar til bruk.
Når et signat påtrykkes en slik komponent 30 via substratelektrodene 36 og 36 og hvor sjikt 22 er lagt slik som på fig. 15, påtrykkes en signalspenning i innbyrdes motsatt retning over kjernens 42 kjemeelementer 44, idet disse er innbyrdes motsatt polariserte, i lengderetningen. Som et resultat ekspanderes og komprimeres de enkelte kjemeelementer i samme retning samtidig, og dette betyr at hele resonatoren 10 settes i svingninger hvis svingningsamplituder dannes av summen av de enkelte amplituder for hvert av kjemeelementene 44. Midten av det aktive område 42a blir som før et knutepunktområde for svingningene.
Den viste utførelse har sine kjemeelementer 44 polarisert i innbyrdes motsatt retning, men polariseringen behøver ikke være begrenset til dette, så lenge resonatoren 10 blir eksitert i svingninger i lengderetningen.
I denne elektroniske kretskomponent 30 ligger polarisasjonsretningen av de enkelte kjemeelementer 44 av piezoelektrisk materiale i resonatoren 10, det elektriske vekselfelt som dannes i respons på et påtrykt vekselspenningssignal, og svingeamplitudene for de enkelte kjemeelementer 44 samtlige langs en og samme akse, nemlig resonatorens 10 lengdeakse. Dette innebærer at resonatoren 10 har longitudinale svingninger og kan benevnes en stavresonator med lengdesvingemodus som grunnsvingemodus. En slik resonator 10 har større elektromekanisk koplingskoeffisient enn resonatorer som har transversal grunnsvingemodus og hvor svingningene har en hovedretning som skiller seg fra polarisasjonsretningen. Følgelig får resonatoren 10 i form av en stavsvinger større frekvensforskjell AF mellom de to karakteristiske egenresonansfrekvenser som opptrer ved parallell-henholdsvis serieresonans. Denne type resonator egner seg derfor for kretskomponenter som trenger større båndbredde, idet denne større frekvensforskjell AF ligger til rette for dette.
I resonatoren 10 bygget opp på denne måte kan frekvensforskjellen AF endres ved å regulere forholdet mellom den aktive og den (de) passive del(er) av kjernen (42a, 42b), og dessuten kan resonatorens 10 elektriske kapasitet reguleres ved å endre antallet elektrode/kjerneelementenheter, dvs. endre antallet lag i resonatorens lengderetning, i det aktive område 42a. Dette gjør det lettere å frembringe en kretskomponent 30 som kan ha brukbar impedanstilpasning overfor en ytre krets.
Også i det tilfelle hvor resonatoren 10 er konstruert i flerlagsformen beskrevet ovenfor bestemmes dens karakteristiske egenskaper hovedsakelig på forhånd ved påleggingen av det elektrisk isolerende sjikt 20, og derved endres ikke egenskapene særlig i den etterfølgende fremstillingsprosess hvor resonatoren 10 monteres på substratet 32. Siden et relativt mykt harpiksmateriale brukes i sjiktet 20 kan man på samme måte redusere avstanden mellom resonatoren og substratet 32, og man hindrer derved vibrasjonsover-føringer og -forstyrrelser. Det er således mulig å fremstille en elektronisk kretskomponent 30 som har minimale dimensjoner, og videre kan komponenten lett produseres uten at man tar særlige hensyn til dimensjonsnøyaktigheten eller at den krever betydelige etterbehand-lingstrinn etter monteringen.
I en annen utførelse av oppfinnelsen er de to ytre elektroder 52 og 54 lagt på samme sideflate på kjernen 42, slik det er vist på fig. 18 og 19. De indre tverrelektroder 46 strekker seg i dette tilfelle over hele bredden (høyden) av kjernen og går som før normalt på dennes yttersider. Fig. 20 viser hvordan man har lagt et isolasjonssjikt 48 og 50 på den ene sideflate av kjernen 42 og på en slik måte at de eksponerte ender av de indre tverrelektroder 46 blir dekket. En første gruppe slike sjikt 48 er lagt på den ene side av kjernen og slik at annenhver tverrelektrode dekkes, mens en andre gruppe sjikt 50 er lagt på motsatt side og dekker de øvrige elektroder 46, nemlig de som ikke dekkes av sjiktet 48. Endepartiene av elektrodene 46, blottlagt på den ene sideflate av kjernen 42 blir altså alternativt dekket av det ene eller det andre sjikt 48 og 50. Sjiktene 48 er anordnet side om side (parallelle med hverandre) i et sideområde som strekker seg langs kjernens 42 lengdeakse, og sjiktene 50 er anordnet side om side (parallelle med hverandre) i det motsatte sideområde som strekker seg langs samme akse.
To ytre elektroder 52 og 54 er her lagt på én og samme sideflate på kjernen 42, og begge strekker seg parallelt med hverandre i lengderetningen. Den ytre elektrode 52 er lagt langs en rett linje i sideområdet på kjernen 42 der de isolerende sjikt 48 er dannet, og elektroden 54 er lagt langs en rett linje på motsatt sideområde av kjernen 42, der sjiktene 50 er dannet. Følgelig blir den ytre elektrode 52 koplet til de indre tverrelektroder 46 hvis endeparti ikke er dekket av sjiktene 48, mens elektroden 54 er koplet til de indre tverrelektroder 46 hvis endeparti ikke er dekket av sjiktene 50. Dette betyr at ett av hvert par tilstøtende indre elektroder 46 er koplet til sin respektive ytre elektrode 52, mens det andre tilstøtende par tverrelektroder 46 er koplet til sin andre ytre elektrode 54.
Den sideflate av kjernen 42 og som de ytre elektroder 52 og 54 er dannet på, er slik det er beskrevet ovenfor og er pålagt et harpikssjikt 20 som vist på fig. 21. Sjiktet er lagt i et område mellom ytterelektrodene 52 og 54. Videre er det lagt korte sjikt 22 av ledende materiale på hver side av kjernen på resonatorelementet 12, omtrent midt på, regnet i lengderetningen. Sjiktene 22 er koplet sin respektive ytre elektrode 52 og 54.
Denne piezoelektriske resonator 10 er montert på et substrat 92 på tilsvarende måte som tidligere, slik at ytterelektrodene 52 og 54 blir elektrisk forbundet via sjiktene 22 ved substratelektrodene 36 henholdsvis 38. Substratet kan dekkes av et metall-lokk som tidligere for å frembringe en komplett elektronisk kretskomponent 30.
Fig. 22 er et planriss over hoveddelene i en slik komponent 30 som danner et stigefilter med flere piezoelektriske resonatorer, og fig. 3 viser samme i perspektiv. Komponenten 30 har fire elektroder 60, 62, 64 og 66 lagt i et bestemt mønster på et substrat 32, og på substratet dannes på denne måte fire elektrisk ledende mønstre slik at de får en passende avstand fra hverandre og blir på linje. Det første område ("land") i den ene ende av substratet 32 er koplet til elektroden 60, det andre og femte område til elektroden 62, det tredje til elektroden 64, og det fjerde område er koplet til elektroden 66.
Piezoelektriske resonatorer 10a, 10b, 10c og 10d ved en konstruksjon slik som vist på fig. 12 og 13 er montert på substratet 32 slik at de ytre elektroder 52 og 54 på hver resonator blir koplet til to tilsvarende elektrisk ledende områder, hvorved en stigefilterkrets som vist på fig. 24 fremkommer. Som i utførelsen på fig. 11 er på substratet 32 lagt et metall-lokk (ikke vist) for å avslutte komponenten.
Komponenten 30 tjener altså som et stigefilter hvis ekvivalentkrets er vist på fig. 24. I denne krets tjener for eksempel de to viste resonatorer 10a og 10c som serieresonatorer, mens de to øvrige arbeider som parallellresonatorer. Dette filter er konstruert slik at den elektriske kapasitet av resonatorene 10b og 10d er langt større enn den tilsvarende for resonatorene 10a og 10c. Et tilsvarende stigefilter kan også konstrueres med resonatorer som er bygget opp slik at resonatoren 10 vist på fig. 18 og 19 inngår, hvor de ytre elektroder 52 og 54 er lagt på den ene side av kjernen 42.
Også i dette tilfelle hvor den elektroniske komponent 30 er konstruert ved hjelp av flere piezoelektriske resonatorer 10 kan tilstedeværelsen av det elektrisk isolerende harpiksmateriale i sjiktet 20 gjøre det lettere å frembringe komponenten i miniatyrisert form og med pålitelige og stabile karakteristiske egenskaper. Ifølge oppfinnelsen vil man velge en hardhet av sjiktet 20 på mellom 0 og 50 (målt etter JIS-A) slik at det ikke opptrer nevneverdige endringer i karakteirstikkene under fremstillingen, hvor sjiktet 20 legges på resonatorelementet 12 før dette monteres på substratet 32. Dette fremgår av de resultater som er vist grafisk på fig. 25 og 26.
Fig. 25 illustrerer hvordan den mekaniske godhetsfaktor Qm er for resonatorelementet 12, den piezoelektriske resonator 10 med harpiksmateiralsjiktet 20, og en kretskomponent 30 som er bygget opp med en slik resonator 10 og er montert på et substrat 32. Fig. 26 viser Qm som funksjon av tykkelsen av harpikssjiktet 20 i resonatoren 10. Selv om den maksimale hardhet vil være 99 i henhold til standarden nevnt ovenfor, er enkelte beregnede ekvivalentverdier på fig. 25 og 26 større enn dette. Det fremgår av fig. 25 at men ved en hardhet på mellom 0 og 50 nesten ikke får noen endring i Qm fra den verdi som er oppnådd før og den verdi man har fått etter monteringen av resonatoren 10 på substratet 32. I motsetning til dette og hvor harpiksen har en hardhet mellom 100 og 150 vil man fa større endringer i Qm etter monteringen på substratet. Fra fig. 26 fremgår at når tykkelsen av sjiktet 20 varieres, får man en mindre endring i Qm med materialhardhet mellom 0 og 50, og en større endring når hardheten varierer fra 100 til 150.1 tilfellet hvor hardheten ligger mellom 0 og 50 kan man få stabile egenskaper i området større enn 50 fim for tykkelsen.
Som beskrevet ovenfor, hvis harpiksmaterialet har en hardhet innenfor 0 til 50, er det mulig å oppnå stabile karakteristiske egenskaper for resonatoren 10, og derved trenger man ikke foreta noen innstillinger etter monteringen av resonatoren på substratet.
I utførelsene beskrevet ovenfor dannes harpiksmaterialet på resonatorelementet for bruk i resonatoren eller komponenten, og i motsetning til dette kan det være slik som vist på fig. 27 at man bruker en støttebrikke 70 av et elektrisk ledende harpiks hvis elastisitetsmodul er mellom 0,1 og 10 MPa, og resonatorelementet blir da tilsvarende det som er vist på fig. 18 når støttebrikken er lagt på sin respektive ytre elektrode 52 og 54 i midten av resonatorelementet 12, regnet i dettes lengderetning. To eller flere støttebrikker 70 kan være utformet slik at de får bredde tilsvarende bredden av de ytre elektroder 52 og 54, og det foretrekkes at det elektrisk ledende harpiks omfatter silikonharpikser, uretanharpikser og mykepoksyhar-pikser. Støttebrikkene 70 er festet med adhesiv til substratelektrodene 36 og 38 på substratet 32. Elektrisk ledende epoksyadhesiv kan passende brukes. I resonatoren 10 som beskrevet ovenfor, påtrykkes et signal mellom de ytre elektroder 52 og 54 via substratelektrodene 36 og 38 og støttebrikkene 70.
Også i denne resonator 10 har støttebrikkene 70 av elektrisk ledende harpiks en elastisitetsmodul på mellom 0,1 og 10 MPa, slik at ikke svingningene "lekker ut" til substratet 32 og slik at de ikke blir forstyrret. Etter at støttebrikkene 70 er fremstilt på forhånd vil ingen ytterligere belastning av de langsgående svingninger frembringes når resonatoren 10 monteres på substratet 32, og som et resultat av dette får man ingen særlige endringer i resonatorens karakteristiske egenskaper etter monteringen.
I resonatoren 10 vil altså vibrasjonsoverføringene reduseres dersom støttebrikkenes elastisitetsmodul kan holdes innenfor 0,1-10 MPa, uansett brikkenes størrelse. Fig. 28 illustrerer dette ved å angi at lengden av brikkene 70 kan være en variabel størrelse L, og at likeledes brikkenes tykkelse t kan varieres, og uansett lengde og tykkelse vil vibra-sjonsoverføringene være minimale. Når resonatoren 10 er montert på substratet 32, kan et adhesiv 72 (fig. 29) føres noe opp langs sideveggen av brikkene 70, og særlig er det aktuelt dersom det brukes et hardt epoksyadhesiv med stor klebestyrke, at brikkenes tykkelse t er noe større enn høyden av adhesivet 72 langs sideveggen. Hvis adhesivet 72 kommer i kontakt med elementet 12 kan nemlig svingninger overføres via adhesivet.
Det er ikke nødvendigvis påkrevet at støttebrikkene er anordnet i midten av resonatorelementet 12, men de kan også ligge noe forskjøvet slik det er illustrert på fig. 30, uten at dette medfører noen nevneverdig øket overføring av vibrasjonene. Som beskrevet ovenfor, er det mulig å få liten vibrasjonsoverføring fra resonatoren 10 uavhengig av lengden L og tykkelsen t av støttebrikkene 70 og uavhengig av den eventuelle forskyvning X (fig. 30) fra midten av resonatorelementet 12 sentrum av støttebrikkene er lagt ved. Den mekaniske godhetsfaktor Qm av resonatoren 10 vil imidlertid reduseres med økning av L, t og X, og derfor bør dimensjonene av støttebrikkene 70 holdes innenfor et område hvor ønsket verdi av Qm oppnås.
I denne utførelse er det også mulig å bruke et resonatorelement 12 som er bygget opp tilsvarende det som er vist på fig. 1 og hvor de ytre elektroder 16 og 18 er lagt på to motsatte sideflater på den prismatiske kjerne 14 som er polarisert normalt på utstrekningen av elektrodene. I dette tilfelle kan to støttebrikker være anordnet på den ene sideflate på kjernen 14, og begge endepartier av elektrodene 16 og 18 er frigitt på denne måte. Støtte-brikkene 70 kan være utformet slik at de er elektrisk forbundet med de ytre elektroder 16 og 18, og den elektriske forbindelse til disse utføres på midten av elementet 12, regnet i lengderetningen og i kantene (endene, regnet i bredderetningen). Også i det tilfelle hvor resonatoren 10 er bygget opp på denne måte vil vibrasjonsoverføring fra resonatorelementet reduseres via støttebrikkene 70. Disse brikker kan brukes for å utføre den elektriske forbindelse mellom elektrodene 16 og 18 og substratelektrodene. Godheten Qm av resonatoren 10 kan innstilles ved å velge dimensjoner for støttebrikkene 70 på passende måte.
Som beskrevet ovenfor kan pålitelige karakteristika oppnås i resonatoren 10 også i det tilfelle hvor støttebrikkene har et materiale av harpiks med elastisitetsmodul mellom 0,1 og 10 MPa, og derfor behøves ingen endringer utføres etter monteringen av resonatoren 10 på substratet 32 i den elektroniske kretskomponent 30 som vist på fig. 32. Videre kan et stigefilter som det som er illustrert på fig. 24 også utføres med resonatorer 10 med støtte-brikker 70 som vist på fig. 33.1 de kretser som er vist på fig. 32 og 33 brukes resonatorene 10 på en måte som tilsvarer fig. 27, men de kan også anvendes slik det er illustrert på fig. 31.

Claims (19)

1. Piezoelektrisk resonator som omfatter et piezoelektrisk resonatorelement (12) for svingning i longitudinal vibrasjonsmodus og med en monteringsflate, karakterisert ved at det på resonatorelementets (12) monteringsflate på undersiden er lagt et isolerende harpikssjikt (20) med JIS-A hardhet mellom 0 og 50.
2. Piezoelektrisk resonator som omfatter et piezoelektrisk resonatorelement (12) for svingning i longitudinal vibrasjonsmodus og med en monteringsflate, karakterisert ved at det på resonatorelementets (12) monteringsflate på undersiden er lagt et isolerende harpikssjikt (20) med elastisitetsmodul mellom 0,1 og 10 MPa.
3. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at harpiksmaterialet har elastisitetsmodul på mellom 0,1 og 10 MPa.
4. Resonator ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at den piezoelektriske resonator har en lengderetning, og at harpiksmaterialet er anordnet i det minste ved midten regnet i resonatorelementets lengderetning.
5. Resonator ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at resonatorelementet (12) omfatter et par ytre elektroder (16,18, 52,54), og et par elektrisk ledende harpiksmaterialsjikt (22) som er koplet til sin respektive ytre elektrode ved midten regnet i resonatorelementets lengderetning.
6. Resonator ifølge krav 5, karakterisert ved at: hvert par ytre elektroder (16, 18, 52, 54) har plan form, at resonatorelementet omfatter paret ytre elektroder og en piezoelektrisk kjerne (14,42) anordnet mellom elektrodene, og at kjernen (14,42) er polarisert i en retning normalt på hovedplanet for de ytre elektroder.
7. Resonator ifølge krav 5, karakterisert ved at resonatorelementet omfatter en kjeme (42) med sin lengderetning, at kjernen omfatter minst to plane indre tverrelektroder (46) med utstrekning normalt på lengderetningen, og et kjerneelement (44) anordnet mellom to tilstøtende indre tverrelektroder, idet kjemeelementet (44) er polarisert i en retning som sammenfaller med kjernens lengderetning, og at paret indre tverrelektroder (46) er koplet til sin respektive ytre elektrode (52, 54).
8. Resonator ifølge ett av kravene 5-7, karakterisert ved at sjiktets (20) varmeutvidelseskoeffisient er tilnærmet lik sjiktets (22) varmeutvidelseskoeffisient.
9. Resonator ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at: resonatorelementet omfatter en kjeme med sin lengderetning og et par ytre elektroder på kjernens monteringsflate eller anordnet på slik måte at de ytre elektroder eksponeres på denne flate, og at et par sjikt (22) er elektrisk ledende, er anordnet på kjernens monteringsflate og er elektrisk forbundet med sin respektive ytre elektrode.
10. Resonator ifølge krav 9, karakterisert ved åt sjiktene (20, 22) av harpiksmateriale er anordnet i midten av resonatorelementet, regnet i dettes lengderetning, og på monteringsflaten.
11. Resonator ifølge krav 9, karakterisert ved at: hvert par ytre elektroder (16, 18, 52, 54) har plan form, at resonatorelementet omfatter paret ytre elektroder og en piezoelektrisk kjeme (14,42) anordnet mellom elektrodene, og at kjernen (14,42) er polarisert i en retning normalt på hovedplanet for de ytre elektroder.
12. Resonator ifølge krav 9, karakterisert ved at resonatorelementet omfatter en kjerne (42) med sin lengderetning, at kjernen omfatter minst to plane indre tverrelektroder (46) med utstrekning normalt på lengderetningen, og et kjemeelement (44) anordnet mellom to tilstøtende indre tverrelektroder, idet kjemeelementet (44) er polarisert i en retning som sammenfaller med kjernens lengderetning, og at paret indre tverrelektroder (46) er koplet til sin respektive ytre elektrode (52, 54).
13. Elektronisk kretskomponent (30) for anvendelse av den piezoelektriske resonator (10) ifølge ett av kravene 1-8, og beregnet for montering på et substrat (32) ved hjelp av sjiktene (20,22) av harpiksmateriale.
14. Kretskomponent med en piezoelektrisk resonator ifølge ett av kravene 5-8, karakterisert ved at resonatoren er montert på et substrat (32) via harpiksmaterialet i sjiktene, og at de ytre elektroder er koplet via det elektrisk ledende harpiksmateriale til substratelektroder på substratets overflate.
15. Kretskomponent ifølge krav 14, karakterisert ved at det elektrisk ledende harpiksmateriale på resonatoren er koplet til substratelektrodene via et elektrisk ledende adhesiv.
16. Kretskomponent med en piezoelektrisk resonator ifølge ett av kravene 9-12, karakterisert ved at resonatoren er montert på substratet (32) ved hjelp av flere sjikt (22) av elektrisk ledende harpiksmateriale.
17. Kretskomponent ifølge krav 16, karakterisert ved at de ytre elektroder er elektrisk koplet via sjiktene (22) av elektrisk ledende harpiksmateriale, til substratelektroder på substratets overflate.
18. Kretskomponent ifølge krav 17, karakterisert ved at det elektrisk ledende harpiksmateriale i sjiktene (22) er festet ved hjelp av et elektrisk ledende adhesiv til sin respektive substratelektrode.
19. Kretskomponent ifølge ett av kravene 9-18, karakterisert ved at flere piezoelektriske resonatorer er anordnet på substratet (32) og koplet slik at det dannes et stigefilter.
NO19981871A 1997-04-25 1998-04-24 Piezoelektrisk resonator og elektronisk kretskomponent med slik resonator NO319239B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12327797 1997-04-25
JP9287669A JPH118526A (ja) 1997-04-25 1997-10-03 圧電共振子およびそれを用いた電子部品

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO981871D0 NO981871D0 (no) 1998-04-24
NO981871L NO981871L (no) 1998-10-26
NO319239B1 true NO319239B1 (no) 2005-07-04

Family

ID=26460253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19981871A NO319239B1 (no) 1997-04-25 1998-04-24 Piezoelektrisk resonator og elektronisk kretskomponent med slik resonator

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6028390A (no)
EP (1) EP0874454A1 (no)
JP (1) JPH118526A (no)
CN (1) CN1103137C (no)
NO (1) NO319239B1 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1198037A (zh) * 1997-04-25 1998-11-04 株式会社村田制作所 压电谐振器和使用它的电子元件
JP2000165181A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子、電子部品および通信機器
JP3677673B2 (ja) 1999-03-30 2005-08-03 株式会社村田製作所 圧電共振子の保持構造およびそれを有する圧電部品
DE19928190A1 (de) * 1999-06-19 2001-01-11 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor
JP3538709B2 (ja) 2000-06-14 2004-06-14 株式会社村田製作所 圧電共振部品
JP5999833B2 (ja) * 2011-06-08 2016-09-28 日本電波工業株式会社 水晶デバイス
JP2013036877A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Ulvac Japan Ltd 液中圧電板センサー
FR2996080B1 (fr) * 2012-09-27 2016-01-15 Thales Sa Dispositif acoustique comprenant un cristal phononique reglable

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846650A (en) * 1970-10-08 1974-11-05 Dynamics Corp Massa Div Electroacoustic transducer of the vibratile diaphragm type with controlled uniformity of performance characteristics and method for controlling uniformity
US3979565A (en) * 1975-08-11 1976-09-07 Westinghouse Electric Corporation Metal enclosed transducer assembly
US4666547A (en) * 1985-03-29 1987-05-19 Snowden Jr Thomas M Electrically conductive resinous bond and method of manufacture
JPH0622306B2 (ja) * 1987-06-18 1994-03-23 富士通株式会社 圧電振動子の製造方法
JP2790180B2 (ja) * 1987-12-29 1998-08-27 株式会社村田製作所 電歪共振装置
JPH04329013A (ja) * 1991-04-30 1992-11-17 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 圧電共振子及びその製造方法
JP2562661Y2 (ja) * 1992-10-13 1998-02-16 株式会社村田製作所 圧電素子の実装構造
US5406682A (en) * 1993-12-23 1995-04-18 Motorola, Inc. Method of compliantly mounting a piezoelectric device
JP2872056B2 (ja) * 1994-12-06 1999-03-17 日本電気株式会社 弾性表面波デバイス
JP3218971B2 (ja) * 1996-04-01 2001-10-15 株式会社村田製作所 ラダー形フィルタ
JP3147793B2 (ja) * 1996-11-22 2001-03-19 株式会社村田製作所 ラダー型フィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
US6028390A (en) 2000-02-22
EP0874454A1 (en) 1998-10-28
NO981871D0 (no) 1998-04-24
CN1103137C (zh) 2003-03-12
CN1202040A (zh) 1998-12-16
NO981871L (no) 1998-10-26
JPH118526A (ja) 1999-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100303635B1 (ko) 압전공진자및그의주파수조정방법
US4139793A (en) Integral resonant support arms for piezoelectric microresonators
IL100309A (en) Device and method for producing a stabilizing acoustic surface
US5548180A (en) Vibrator resonator and resonance component utilizing width expansion mode
NO319239B1 (no) Piezoelektrisk resonator og elektronisk kretskomponent med slik resonator
EP0118272B1 (en) Mechanically coupled electrical filter
US5118980A (en) Piezoelectric vibration component
US6091180A (en) Piezoelectric resonator and electronic component using the same
US6111343A (en) Piezoelectric resonator and electronic component including same
US6672160B2 (en) Acceleration sensor
US5925971A (en) Piezoelectric resonator and electronic component containing same
NO313350B1 (no) Piezoelektrisk kretskomponent
NO319238B1 (no) Piezoelektrisk resonator og kretskomponent med en eller flere slike resonatorer
GB2246661A (en) Multi-electrode quartz crystal resonator.
US7154735B2 (en) Decoupling module for decoupling high-frequency signals from a power supply line
NO313357B1 (no) Elektronisk komponent og stigefilter
US6842087B2 (en) Three-terminal filter using area flexural vibration mode
NO313358B1 (no) Elektronisk komponent, stigefilter og kommunikasjonsapparat
US6744184B2 (en) Piezoelectric resonator
US5932951A (en) Piezoelectric resonator and electronic component containing same
EP0845859B1 (en) Piezoelectric resonator and electronic component using the same resonator
NO313355B1 (no) Elektrisk komponent og stigefilter
RU97120261A (ru) Пьезоэлектрический преобразователь и способ его изготовления
EP1005152A2 (en) Piezoelectric resonator, electronic component including the resonator and communication apparatus including the component
JPH03165613A (ja) 圧電部品

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired