RU2700374C1 - Пьезоэлектрический компонент для фильтра - Google Patents
Пьезоэлектрический компонент для фильтра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700374C1 RU2700374C1 RU2018143902A RU2018143902A RU2700374C1 RU 2700374 C1 RU2700374 C1 RU 2700374C1 RU 2018143902 A RU2018143902 A RU 2018143902A RU 2018143902 A RU2018143902 A RU 2018143902A RU 2700374 C1 RU2700374 C1 RU 2700374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- contact pads
- width
- electrode
- piezoelectric
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FLBAYUMRQUHISI-UHFFFAOYSA-N 1,8-naphthyridine Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CN=C21 FLBAYUMRQUHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использовано в устройствах частотной селекции сигналов на объемных акустических волнах, в частности в качестве пьезоэлектрического компонента (ПЭК) для фильтра, содержащего серию акустически связанных резонаторов. Технический результат: увеличение полосы пропускания. Сущность: ПЭК выполнен из прямоугольной пьезоэлектрической пластины 1, на одной из поверхностей которой выполнены электроды 2 и 3 с контактными площадками 4 и 5 соответственно. На этой же поверхности пластины 1 в свободных углах расположены контактные площадки 6 и 7. На противоположной стороне пластины 1 выполнен сплошной электрод 8 с контактными площадками 9 и 10, расположенными по диагонали относительно друг друга, соединенные с контактными площадками 6 и 7 соответственно. На этой же поверхности пластины 1 в свободных углах расположены контактные площадки 11 и 12, соединенные соответственно с контактными площадками 4 и 5. По центру сплошного электрода выполнено напыление дополнительного слоя металла 13, ширина которого определяется соотношением W = E + 2 *k*B, где W – ширина напыления дополнительного слоя металла, мм; Е – ширина межэлектродного зазора с обратной стороны пластины, мм; k – величина, равная 0,1…0,3; B – длина электрода, мм. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к пьезотехнике и может быть использована в устройствах частотной селекции сигналов на объемных акустических волнах, в частности, в качестве пьезоэлектрического компонента для фильтра, содержащего серию акустически связанных резонаторов.
Известен пьезоэлемент (RU 2032252, МПК H01L 41/00, опубл. 27.03.1995 г.), выполненный из кристалла кварца среза yzb/35°ll'±5' в виде пластины прямоугольной формы с двумя сигнальными электродами, расположенными на одной поверхности пластины и двумя низкопотенциальными (заземляющими) электродами на противоположной поверхности пластины, причем каждый электрод имеет по одной контактной площадке в одной из угловых частей пластины, продольная ось симметрии пластины совмещена с кристаллографической осью Z', а ширина пластины выбрана в определенном соотношении. В современных пьезоэлектрических фильтрах все чаще возникает запрос на получение более широкой полосы пропускания фильтра при сохранении миниатюрности конструкции и высоких значений прочих параметров. Известно, что с уменьшением величины межэлектродного зазора полоса пропускания (при прочих равных условиях) будет увеличиваться. Однако уменьшение межэлектродного зазора имеет свои ограничения, обусловленные технологией изготовления (сложности в изготовлении оснастки для миниатюрных элементов) и высокой вероятностью подпыления металла в зазор, приводящие к смыканию электродов. Недостаток известного пьезоэлемента заключается в ограничении возможности расширения полосы пропускания.
Известен пьезоэлемент (RU 175586, МПК H01L 41/04, опубл. 11.12.2017 г.), принятый в качестве прототипа, выполненный из кристалла кварца среза yzb/(+35°15'…+35°17') в виде прямоугольной пластины, на одной поверхности которой расположен, по меньшей мере, один электрод, имеющий одну контактную площадку в угловой части поверхности, при этом электрод на другой поверхности пластины имеет две контактные площадки, расположенные по диагонали относительно друг друга, а в оставшихся угловых частях обеих поверхностей дополнительно расположены контактные площадки. Каждая контактная площадка, расположенная в каждой угловой части одной поверхности, электрически соединена с контактной площадкой, расположенной под ней на противоположной поверхности. При этом ширина пластины находится в определенном интервале значений, зависящем от толщины пластины.
В прототипе на одной из сторон пластины выполнен электрод с двумя контактными площадками (сплошной электрод). Такая конструкция пьезоэлемента позволяет несколько расширить полосу пропускания примерно на 10% в зависимости от величины межэлектродного зазора, размеров электродов и номинальной частоты. Недостаток известного пьезоэлемента заключается в ограничении возможности расширения полосы пропускания.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании пьезоэлектрического компонента с расширенной полосой пропускания.
Указанный технический результат достигается тем, что в пьезоэлектрическом компоненте для фильтра, выполненном в виде прямоугольной пьезоэлектрической пластины, на одной из поверхностей которой расположены электроды, имеющие по одной контактной площадке в угловой части поверхности, а на другой поверхности пластины расположен сплошной электрод, имеющий две контактные площадки, расположенные по диагонали относительно друг друга, по центру сплошного электрода выполнено напыление дополнительного слоя металла, ширина которого определяется соотношением: W = E + 2 *k*B,
где W – ширина напыления дополнительного слоя металла, мм;
Е – ширина межэлектродного зазора с обратной стороны пластины, мм;
k – величина, равная 0,1… 0,3;
B – длина электрода, мм.
В оставшихся угловых частях обеих поверхностей пластины могут быть дополнительно расположены контактные площадки, при этом каждая контактная площадка электрически соединена с контактной площадкой, расположенной под ней на противоположной поверхности пластины. В качестве материала пластины может быть использован кварц среза YZb/+35°13´±2´ или танталат лития среза XYs/-49°±2´.
Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 приведен вид пьезоэлектрического компонента (далее – ПЭК) с одной стороны пластины, на фиг.2 приведен вид ПЭК с другой стороны пластины.
ПЭК выполнен в виде прямоугольной пьезоэлектрической пластины 1, на одной из поверхностей которой выполнены электроды 2 и 3, являющиеся сигнальными, при этом электрод 2 является входным, а электрод 3 – выходным. Электроды 2 и 3 выполнены соответственно с контактными площадками 4 и 5 подачи/съема электрического сигнала. На этой же поверхности пластины 1 в свободных углах расположены контактные площадки 6 и 7 заземления. На противоположной стороне пластины 1 выполнен сплошной электрод 8 с контактными площадками 9 и 10, расположенными по диагонали относительно друг друга, соединенные с контактными площадками 6 и 7 соответственно. На этой же поверхности пластины 1 в свободных углах расположены контактные площадки 11 и 12, соединенные соответственно с контактными площадками 4 и 5. По центру сплошного электрода выполнено напыление дополнительного слоя металла 13.
ПЭК работает следующим образом.
При подаче на контактные площадки 4 и 11 электрода 2 входа, расположенного на пластине 1, и контактные площадки 9 и 6 электрода 8 высокочастотного напряжения с частотой, соответствующей основному колебанию сдвига по толщине, в подэлектродной области устанавливается сдвиговая стоячая волна. При определенном зазоре между электродами 2 и 3 между входным резонатором, образованным электродами 2 и 8, и выходным резонатором, образованным электродами 3 и 8, возникает электроакустическая связь, за счет которой сдвиговые колебания входного резонатора передаются в подэлектродную область выходного резонатора, с контактных площадок 5, 7, 10 и 12 которого снимается выходной высокочастотный сигнал.
Контактные площадки 6, 7, 11 и 12 обеспечивают надежное соединение при монтаже ПЭК в корпус фильтра, за счет того что адгезия клея или припоя к металлизированной контактной площадке выше, чем к материалу пьезоэлектрической пластины 1. Контактные площадки 9, 10, 11 и 12 могут быть соединены с соответствующими площадками 6, 7, 4 и 5 путем запыления боковой поверхности пьезоэлектрической пластины 1.
Для обеспечения окончательной подстройки после монтажа в корпус ПЭК монтируются вверх той поверхностью пластины 1, на которую нанесен сплошной электрод 8. В случае монтирования в корпус нескольких ПЭК используются пары ПЭК с зеркальным расположением электродов и контактных площадок, так как сплошной электрод 8 должен монтироваться только на заземленные контактные площадки корпуса.
Для обеспечения расширения полосы пропускания выполнено напыление дополнительного слоя металла 13 в области по центру сплошного электрода 8 шириной равной:
W = E + 2 *k*B,
где W – ширина напыления дополнительного слоя металла, мм;
Е – ширина межэлектродного зазора с обратной стороны пластины, мм;
k – величина, равная 0,1…0,3, подбирается экспериментально в зависимости от размеров и частоты ПЭК;
B – длина электрода, мм.
Выполнение сплошного электрода с напылением по центру дополнительного слоя металла позволяет расширить полосу пропускания в общей сложности на 25-45% в зависимости от частоты, размеров электродов, межэлектродного зазора и толщины напыления дополнительного слоя металла.
Толщина напыления дополнительного слоя металла и его ширина подбираются экспериментально, так как чрезмерное их увеличение может ухудшить другие параметры фильтра.
В качестве материала пьезоэлектрической пластины можно использовать кварц среза YZb/+35°13´±2´ или танталат лития среза XYs/-49°±2´.
Claims (6)
1. Пьезоэлектрический компонент для фильтра, выполненный в виде прямоугольной пьезоэлектрической пластины, в качестве материала которой использован кварц среза YZb/+35°13´±2´ или танталат лития среза XYs/-49°±2´, на одной из поверхностей которой расположены электроды, имеющие по одной контактной площадке в угловой части поверхности, а на другой поверхности пластины выполнен сплошной электрод, имеющий две контактные площадки, расположенные по диагонали относительно друг друга, отличающийся тем, что по центру сплошного электрода выполнено напыление дополнительного слоя металла, ширина которого определяется соотношением: W = E + 2 *k*B, где
W – ширина напыления дополнительного слоя металла, мм;
Е – ширина межэлектродного зазора с обратной стороны пластины, мм;
k – величина, равная 0,1…0,3;
B – длина электрода, мм.
2. Пьезоэлектрический компонент по п.1, отличающийся тем, что в оставшихся угловых частях обеих поверхностей дополнительно расположены контактные площадки, при этом каждая контактная площадка электрически соединена с контактной площадкой, расположенной под ней на противоположной поверхности пластины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143902A RU2700374C1 (ru) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Пьезоэлектрический компонент для фильтра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143902A RU2700374C1 (ru) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Пьезоэлектрический компонент для фильтра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2700374C1 true RU2700374C1 (ru) | 2019-09-16 |
Family
ID=67989553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018143902A RU2700374C1 (ru) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Пьезоэлектрический компонент для фильтра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700374C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3564463A (en) * | 1966-04-11 | 1971-02-16 | Bell Telephone Labor Inc | Monolithic piezoelectric filter having mass loaded electrodes for resonation regions acoustically coupled together |
WO1992019043A1 (en) * | 1991-04-22 | 1992-10-29 | Motorola, Inc. | Surface mountable piezoelectric device with in situ finish plate mask |
SU1780144A1 (ru) * | 1990-07-31 | 1992-12-07 | Nii Fonon | Пьeзoэлemeht |
SU1780147A1 (ru) * | 1990-11-28 | 1992-12-07 | Nii Fonon | Mohoлиthый kpиctaлличeckий фильtp |
RU2032252C1 (ru) * | 1992-08-10 | 1995-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "ФОМОС" | Пьезоэлемент |
RU175586U1 (ru) * | 2017-07-06 | 2017-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью НПП "МЕТЕОР-КУРС" | Пьезоэлемент |
-
2018
- 2018-12-11 RU RU2018143902A patent/RU2700374C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3564463A (en) * | 1966-04-11 | 1971-02-16 | Bell Telephone Labor Inc | Monolithic piezoelectric filter having mass loaded electrodes for resonation regions acoustically coupled together |
US3564463B1 (ru) * | 1966-04-11 | 1986-02-18 | ||
SU1780144A1 (ru) * | 1990-07-31 | 1992-12-07 | Nii Fonon | Пьeзoэлemeht |
SU1780147A1 (ru) * | 1990-11-28 | 1992-12-07 | Nii Fonon | Mohoлиthый kpиctaлличeckий фильtp |
WO1992019043A1 (en) * | 1991-04-22 | 1992-10-29 | Motorola, Inc. | Surface mountable piezoelectric device with in situ finish plate mask |
RU2032252C1 (ru) * | 1992-08-10 | 1995-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "ФОМОС" | Пьезоэлемент |
RU175586U1 (ru) * | 2017-07-06 | 2017-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью НПП "МЕТЕОР-КУРС" | Пьезоэлемент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3378775B2 (ja) | 圧電共振子およびその周波数調整方法 | |
US7893793B2 (en) | Film bulk acoustic wave resonator and method for manufacturing the same | |
JP2004147246A (ja) | 圧電振動子、それを用いたフィルタ及び圧電振動子の調整方法 | |
JPWO2020095586A1 (ja) | 弾性波装置、分波器および通信装置 | |
JP2000138554A (ja) | エネルギー閉じ込め型圧電共振子 | |
RU2700374C1 (ru) | Пьезоэлектрический компонент для фильтра | |
RU175586U1 (ru) | Пьезоэлемент | |
JP3262076B2 (ja) | 圧電共振子、圧電共振子の周波数調整方法および通信機器 | |
EP1320192A1 (en) | Surface acoustic wave filter device | |
RU2073952C1 (ru) | Монолитный кристаллический фильтр | |
JPS6357967B2 (ru) | ||
JP3912394B2 (ja) | 三重モード圧電フィルタの周波数調整方法 | |
JP3595034B2 (ja) | 三重モード圧電フィルタ及びその周波数調整方法 | |
US6291923B1 (en) | Surface acoustic wave device | |
WO2002101923A1 (fr) | Lame vibrante piezo-electrique et filtre utilisant cette derniere | |
JPS58687B2 (ja) | デンキキカイテキキヨウシンソウチ | |
WO2002067424A1 (fr) | Vibrateur piezo-electrique, filtre de type echelle mettant en oeuvre celui-ci et filtre piezo-electrique a double mode | |
JPH03139009A (ja) | 小型圧電共振子 | |
KR0166579B1 (ko) | 에너지 트래핑 압전세라믹필터 | |
JPS58188917A (ja) | 圧電フイルタ及びその製造方法 | |
JPH1141057A (ja) | 圧電振動部品 | |
JPS62220012A (ja) | 圧電振動素子 | |
JPH08154032A (ja) | 圧電共振子 | |
RU2066089C1 (ru) | Пьезоэлемент | |
JP3102872B2 (ja) | 超薄肉圧電振動子 |