NO313352B1 - Piezoelektrisk resonator og komponent med samme - Google Patents

Piezoelektrisk resonator og komponent med samme Download PDF

Info

Publication number
NO313352B1
NO313352B1 NO19984578A NO984578A NO313352B1 NO 313352 B1 NO313352 B1 NO 313352B1 NO 19984578 A NO19984578 A NO 19984578A NO 984578 A NO984578 A NO 984578A NO 313352 B1 NO313352 B1 NO 313352B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
electrodes
thin film
core
outer thin
swing core
Prior art date
Application number
NO19984578A
Other languages
English (en)
Other versions
NO984578L (no
NO984578D0 (no
Inventor
Toshihiko Unami
Toshiyuki Baba
Toshio Nishimura
Tatsunori Kakuda
Takeshi Yamazaki
Tetsuo Takeshima
Shigemasa Kusabiraki
Yutaka Kawai
Hirohide Yoshino
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 NO984578D0 publication Critical patent/NO984578D0/no
Publication of NO984578L publication Critical patent/NO984578L/no
Publication of NO313352B1 publication Critical patent/NO313352B1/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
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • 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
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/132Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials characterized by a particular shape
    • 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
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02062Details relating to the vibration mode

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)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Description

Oppfinnelsen gjelder piezoelektriske resonatorer og elektroniske komponenter som bruker slike. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en piezoelektrisk resonator som har en mekanisk resonans, og en elektronisk komponent som omfatter en slik resonator.
Piezoelektriske resonatorer som bruker den mekaniske resonans og derved danner et svingeelement kan for eksempel ha ytre elektroder lagt på en plate av piezoelektrisk og polarisert materiale. Polarisasjonen kan være over plantens tykkelsesretning. Når man påtrykker en elektrisk vekselspenning på elektrodene settes det opp et innvendig elektrisk vekselfelt i resonatoren, og denne kommer i piezoelektriske svingninger, idet svingningene følger et bestemt mønster som er gitt av resonatorens svingemodus, enten longitudinal eller radial. Denne type resonatorer kan være av ikke stiv type, hvilket betyr at den elektriske feltretning og polarisasjonsretningen ikke er den samme som hovedvibrasjonsretningen, og slike resonatorer har en relativt liten elektromekanisk koplingskoeffisient og følgelig en ganske liten resonansfrekvensavstand AF mellom resonatorens parallell- og seriereso-nansfrekvens. Bruken av en slik resonator i en oscillator eller et piezoelektrisk filter gir visse ulemper, særlig ved at båndbredden blir liten, og frihetsgraden ved konstruksjonen blir også begrenset.
For å komme bort fra disse ulemper foreslår i stedet en laminert oppdelt piezoelektrisk resonator slik det er vist på fig. 15 i tegningene, og denne resonator kan betraktes som et stivt svingelegeme og har større elektromekaniske koplingskoeffisient og tilsvarende større resonansfrekvensavstand AF. Resonatoren vist på fig. 15 hører imidlertid ikke til den kjente bakgrunnsteknikk for den foreliggende oppfinnelse, men den er samtidig med denne og er beskyttet ved JP 8-223028.
Fig. 15 viser altså en laminert skiveoppdelt stiv piezoelektrisk resonator 1 hvis svingekjerne 2 består av en rekke skiver 3 som det er innskutt indre tverrelektroder mellom. Skivene er polarisert i motsatt retning fra den ene til den neste, slik pilene indikerer. Den ene av langsidene på resonatoren, oversiden på tegningen, har et langsgående spor 5. De eksponerte endekanter av tverrelektrodene 4 er på begge sider av sporet 5 dekket med et isolasjonslag 6a henholdsvis 6b, slik at annenhver tverrelektrode er dekket på den ene side og annenhver på den annen side. En ytre langsgående tynnfilmelektrode 7a, 7b på hver side av sporet er ført over endekantene og isolasjonslagene og er koplet sammen med annenhver tverrelektrode på henholdsvis den ene og andre side.
Når det påtrykkes en vekselspenning (et signal) på de ytre elektroder 7a, 7b settes det således opp et elektrisk vekselfelt mellom to og to av tverrelektrodene 4. Ved at skivene 3 er polarisert motsatt fra den ene til den neste vil det vekselfelt som blir liggende over dem forårsake en ekspansjon eller en kontraksjon i kjernens 2 lengderetning, slik at hele kjernen eksiteres til en fundamental langsgående svingemodus som følger resonatorens lengdeakse. Kjernen svinger altså som et komplett stivt legeme, og både elektrisk feltretning og polarisa-sjonsretning vil hele tiden være den samme som vibrasjonsretningen. Man far i en slik resonator større elektromekanisk koplingskoeffisient og større resonansfrekvensavstand AF, sammenliknet med en ikke stiv resonator. Ved å bruke en slik avstivet resonator i en oscillator eller et filter kan man fa større båndbredde og større frihetsgrad for konstruksjonen.
Isolasjonslag er altså lagt over annenhver endekant på tverrelektrodene for å hindre kontakt mellom disse og de langsgående tynnfilmelektroder, men i kontakt der det ikke er noe isolasjonslag. Dette medfører imidlertid ulempen av at ekspansjonen eller kontraksjonen av isolasjonslagene kan føre til brudd i de ytre tynnfilmelektroder, særlig ved ekstreme temperaturendringer, og dersom tynnfilmelektrodene 7a, 7b blir ødelagt vil ikke noe signal påtrykkes enkelte av de indre tverrelektroder, hvorved resonatoren ikke vil arbeide på riktig måte.
For å unngå disse problemer er det utarbeidet en piezoelektrisk resonator med stor pålitelighet og som vil arbeide selv om de ytre tynnfilmelektroder skulle brytes.
For å få til dette er det ifølge oppfinnelsen skaffet til veie piezoelektrisk resonator med en svingekjerne for vibrasjon i lengderetningen og laminert oppbygget med flere piezoelektriske skiver og et tilsvarende antall indre tverrelektroder innskutt mellom to og to av skivene, hvilke piezoelektriske skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og med en retning som far svingekjernen til å vibrere samlet i langsgående vibrasjonsmodus ved påtrykk av en elektrisk vekselspenning som setter opp elektriske vekselfelt i resonatorens og svingekjernens lengderetning, at det er anordnet første isolasjonslag på en sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter av en første gruppe av de indre tverrelektroder, at det videre er anordnet andre isolasjonslag på samme sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter på en andre gruppe av de indre tverrelektroder, nemlig de tverrelektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag, og at det er anordnet en første ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de første isolasjonslag, og en tilsvarende andre ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de andre isolasjonslag.
Denne resonator er særlig kjennetegnet ved at det er anordnet en første elektrisk ledende harpiksfilm og en andre elektrisk ledende harpiksfilm, henholdsvis på den første og den andre ytre tynnfilmelektrode.
I denne resonator kan isolasjonslagene være anordnet for utstrekning i bredden i den ene ende og eventuelt også den andre ende av svingekjernen, på samme sideflate på denne. I tillegg kan isolasjonslagene være lagt på forskjellig sideflate.
Oppfinnelsen gjelder også en elektronisk komponent med enn slik resonator og med et substrat med mønsterelektroder som de elektrisk ledende harpiksfilmer er tilkoplet. Substratet dekkes i komponenten av et deksel for å beskytte resonatoren. Elektrodene kan i komponenten være lagt på det isolerende substrat, og de elektrisk ledende harpiksfilmer på flere resonatorer kan være elektrisk tilkoplet mønsterelektrodene slik at det dannes et stigefilter.
Særlig er elektrodene i oppfinnelsens resonator koplet slik at en første ytre tynnfilmelektrode er koplet til den ene gruppe indre tverrelektroder, mens den andre ytre elektrode er koplet til den andre tverrelektrodegruppe, utenfor de første henholdsvis andre isolasjonslag. En ledende harpiksfilm er lagt på både den første og den andre ytre elektrode og slik at selv om en av disse skulle ødelegges ved brudd vil ledningsevnen i harpiksen opprettholde en galvanisk forbindelse til begge sider av bruddet eller det ødelagte område. Ved å påtrykke et signal på harpiksfilmene på de ytre elektroder kan man derved opprettholde et elektrisk vekselfelt over de enkelte piezoelektriske skiver i svingekjernen, hvorved svingningen kan foregå i sin longitudinale vibrasjonsmodus.
Ved i tillegg å legge inn en piezoelektrisk resonator av denne type i en elektronisk komponent kan komponenten fortsatt funksjonere og opprettholde sine elektriske spesifikasjoner selv om de ytre tynnfilmelektroder kan være noe ødelagt eller gjennombrutt. Når det særlig gjelder et stigefilter med flere resonatorer av denne type vil filteret kunne arbeide tilfredsstillende selv om de ytre langsgående elektroder i en av resonatorene har brudd. Dette bedrer påliteligheten av slike komponenter i vesentlig grad.
Som en summering er det slik at en foretrukket utførelse av oppfinnelsens resonator ikke funksjonsmessig ødelegges selv om de ytre tynnfilmelektroder brytes ved ekspansjon eller sammentrekking av et isolasjonslag på grunn av temperaturendringer, siden det er lagt på elektrisk ledende harpiksfilmer på elektrodene, og derved får man en meget pålitelig resonator. Tilsvarende gjelder for en elektronisk komponent som bruker en eller flere slike resonatorer, og påliteligheten blir derved høyere også for en slik komponent. Ved i tillegg å endre mengden av harpiksbelegg og formen av harpiksfilmene kan vibrasjonsdempningen i svingekjernen og derved resonatorens svingevillighet eller godhet Qm bedres. Av denne grunn får man en utmerket frihet ved konstruksjonen av både selve resonatoren og de komponenter som kan bruke en slik.
Nå følger en detaljbeskrivelse av oppfinnelsens resonator og komponent, og det vises samtidig til tegningene, hvor fig. 1 i perspektiv viser en foretrukket utførelse av en piezoelektrisk resonator ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser samme resonator i nærmere detalj, fig. 3 viser oppbyggingen av en typisk slik resonator, med keramiske emneplater, fig. 4 illustrerer hvordan man lagvis kan bygge opp svingekjernen med slike keramiske plater, fig. 5 viser en slik lagvis oppbygget resonator klar til oppdeling, fig. 6 viser en bjelkeformet resonator etter oppdeling av en resonator med fasong som vist på fig. 4 og 5, fig. 7(a og b) viser oppriss og grunnriss av en bjelkeformet resonator pålagt isolasjonslag, fig. 8(a og b) viser på tilsvarende måte hvordan samme r er pålagt en ytre tynnfilmelektrode og en ledende harpiksfilm, fig. 9 viser hvordan spor er utformet i det laminatemne som er illustrert på fig. 8, hvoretter emnet er delt opp for å danne mindre resonatorer, fig. 10 viser en annen foretrukket utførelse av en typisk resonator ifølge oppfinnelsen, fig. 11 viser nærmere en modifisert utgave med elektrodene lagt på hver side, fig. 12 viser en komponent med innebygget resonator ifølge oppfinnelsen, fig. 13 viser en foretrukket utførelse av et kaskade- eller stigefilter med i alt fire resonatorer ifølge oppfinnelsen, fig. 14 viser et ekvivalentskjema for dette stigefilter, og fig. 15 (allerede omtalt) viser en typisk piezoelektrisk resonator av umodifisert type og som ikke hører til den foreliggende oppfinnelse.
Fig. 1 viser altså i perspektiv en foretrukket utførelse av en piezoelektrisk resonator 10 ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser nærmere detaljer ved samme. Resonatoren 10 har en svingekjerne 12 som er laminert bygget opp med en rekke skiver 14 og med enn innskutt indre tverrelektrode 16 mellom hvert par på to og to skiver. Som indikert med pilene på fig. 2 er skivene polarisert i annenhver motsatt retning, men alltid i svingekjernens lengderetning. Unntaket er de to endeskiver i svingekjernen, idet disse er polarisert. I andre utførelser kan imidlertid også disse være det. Man kan også ha svingekjerner hvor det er skiver som ikke er polarisert, lagt på andre steder enn i enden.
På den ene av svingekjernens 12 sideflate, fortrinnsvis langs midten av denne er det utmaskinert et langsgående spor 18, og på den ene side av sporet er de blottlagte deler, nemlig endekantene av de indre tverrelektroder 16 pålagt første isolasjonslag 20, med en del ubelagt. På motsatt side av sporet 18 er de eksponerte endekanter av tverrelektrodene 16, nemlig de deler som ikke er belagt med de første isolasjonslag 20, pålagt andre isolasjonslag 22. Følgelig blir avvekslende den ene og den andre tverrelektrode 16 belagt med et isolasjonslag 20 eller 22, på den ene og andre side av sporet 18.
I tillegg er det på den ene side av sporet 18 og på samme side av svingekjernen 12, nemlig på den side hvor isolasjonslagene 20 ligger, anordnet en første ytre langsgående tynnfilmelektrode 24. Således får den første gruppe av tverrelektrodene 16, nemlig de elektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag 20 en elektrisk forbindelse med denne første ytre elektrode 24. På tilsvarende måte er det anordnet en andre ytre langsgående tynnfilmelektrode 26 på motsatt side av sporet 18, for tilkopling til annenhver tverrelektrode, nemlig de som der ikke er dekket av de andre isolasjonslag 22. På denne måte får man en fingerstruktur hvor annenhver tverrelektrode er koplet til den første ytre elektrode 24, mens annenhver tverrelektrode er koplet til den andre langsgående ytre tynnfilmelektrode 26. Det behøver ikke alltid være slik at det er annenhver elektrode som er koplet til sin respektive ytre elektrode, men to tilstøtende indre tverrelektroder kan også være koplet til en og samme ytre elektrode eller svingekjernen kan ha indre tverrelektroder som ikke er koplet til noen ytre elektrode. Sporet 18 er ikke alltid nødvendig.
På den første ytre elektrode 24 er det lagt en første elektrisk ledende harpiksfilm 28 i galvanisk forbindelse, og på tilsvarende måte er det på den andre ytre elektrode 26 lagt en andre elektrisk ledende harpiksfilm 30 i galvanisk kopling.
For å fremstille oppfinnelsens piezoelektriske resonator 10 starter man gjerne med emneplater 40 av et piezoelektrisk keramisk materiale, slik det er vist på fig. 3. En ledende pasta som kan inneholde sølv, palladium, et organisk bindemiddel eller liknende legges først på den ene side av emneplaten 40 slik at det dannes et limlag 42. Dette strekker seg over hele overflaten og dekker også den ene av endekantene. Når dette er utført for samtlige endeplater legges disse på hverandre til en laminert pakke. Man passer på å legge de limpålagte endekanter annenhver vei i pakken. Deretter brennes platepakken i ovn, og den laminerte basis 44 som er vist på fig. 4 fremkommer som et resonatoremne. I denne beskrivelse skal et åttesjikts resonatoremne beskrives, men resultatet blir det samme om man hadde valgt et syvsjikts emne, og i et slikt tilfelle ville man ha fått resonatoren vist på fig. 2.
I det laminerte resonatoremne 44 dannes en rekke indre elektroder 46 ved brenning av limlagene 42. Elektrodene 46 eksponeres annenhver mot den ene og andre side av emnet 44. På disse motsatte sider av emnet legges polariserende elektroder 48, 50 som forbindes med de indre elektroder 46, nemlig annenhver slik elektrode, slik det er illustrert på fig. 4 og 5. Ved å påtrykke en likespenning på elektrodene 48, 50 polariseres keramikken mellom de indre elektroder. Et stasjonært elektrisk felt dannes følgelig mellom to og to av de indre elektroder, og polarisasjonsretningen blir motsatt i annethvert piezoelektrisk lag mellom disse elektroder. Dette er vist med pilene på fig. 4.
Med stiplede linjer på fig. 5 indikeres hvordan resonatoremnet 44 deles opp i lengderetningen og tilnærmet normalt på utstrekningen av de indre elektroder 46, slik at det fremkommer flere bjelkeformede laminater 52 hvor endene av de indre elektroder 46 blir eksponert slik det er vist på fig. 6. Fig. 7 viser hvordan isolasjonslag 54 er lagt på den ene sideflate på laminatet. Påleggingen utføres som i et sjakkbrett. Laminatet 52 vist på fig. 7 er bare med fire lag. En rekke av isolasjonslagene 54, normalt på de indre elektroder 46 er alternativt lagt på disse. I en naborekke er lagene 54 lagt på de indre elektroder 46 som isolasjonslag ikke er lagt på.
Som vist på fig. 8 er det på overflaten av laminatet 52, hvor isolasjonslagene 54 er påført, lagt en ytre langsgående tynnfilmelektrode 56 ved påsprøyting eller på annen egnet måte. Utenpå denne elektrode 56 er påført en elektrisk ledende harpiksfilm 58. Som vist på fig. 9 er det mellom tilstøtende rekker av de sjakkmønsterpålagte isolasjonslag 54 lagt inn et spor 18 normalt på hovedplanet for de indre elektroder 46. Ved å dele opp laminatet 52 i sporet 18 fremkommer den resonator 10 som er vist på fig. 1.
I resonatoren 10 påtrykkes motsatte spenninger over skivene 14 ved at man påtrykker et signal tvers over den første ledende harpiksfilm 28 og den andre tilsvarende film 30, slik at de enkelte skiver i svingekjernen 12 blir innbyrdes motsatt polarisert. Ved spenningspåtrykket utvides eller sammentrekkes de enkelte sjikt som følge av den piezoelektriske virkning, og ved et vekselspenningssignal vil denne utvidelse/sammentrekning følge signalets veksling. Svingekjernen 12 far på denne måte en grunnsvingning i lengderetningen (longitudinal vibrasjonsmodus) og med midtpartiet av kjernen i form av et knutepunkt (knutepunktplan).
I resonatoren 10 er altså polarisasjonsretningene for skivene 14, retningene for de signalpåførte elektriske felt og svingeretningene for svingekjernen 12 de samme. Dette er altså en avstivet resonator, og som nevnt tidligere har den en stor koplingskoeffisient, større enn i en ikke stiv tilsvarende resonator hvor polarisasjons- og feltretningene avviker fra vibrasjonsretningene.
Den første og andre ledende harpiksfilm 28, 30 er lagt på den første henholdsvis andre ytre elektrode 24, 26. Selv om disse skulle brytes ved ekspansjonen eller sammentrekningen av isolasjonslagene 20, 22 som følge av temperaturendringer eller annet vil ledningen langs sidene av de ytre elektroder 24, 26 kunne opprettholdes via harpiksfilmene 28, 30. Resonatoren kan derfor arbeide normalt eller tilnærmet normalt selv om slike brudd skulle finne sted.
Den første og andre film 28, 30 behøver ikke være lagt på de ytre elektroder 24,26, men kan delvis være utformet som på fig. 10. Også i denne type resonator 10 sikres den galvaniske forbindelse med de ytre elektroder av filmene 28, 30, og i tillegg har disse filmer en dempefunksjon for dempning av resonatorens svingninger. Når arealet av disse filmer 28, 30 økes vil godheten Qm av resonatoren 10 reduseres, og derfor har man en måte å regulere denne godhet på.
Som vist på fig. 11 kan også isolasjonslagene 20, 22 legges på motsatte sideflater på resonatoren og dennes svingekjerne 12, og i dette tilfelle vil de indre tverrelektroders 16 blottlagte endekanter på henholdsvis den ene og andre side av svingekjernen dekkes med de første henholdsvis andre isolasjonslag 20, 22. De ytre tynnfilmelektroder 24, 26 ligger naturligvis også på motsatt side av svingekjernen, under sin respektive ledende harpiksfilm 28, 30. Også i dette tilfelle hindrer harpiksfilmene 28 og 30 dårlig forbindelse som måtte skyldes brudd i de ytre elektroder.
Resonatoren 10 som beskrevet ovenfor brukes særlig for å fremstille elektroniske komponenter, så som oscillatorer og diskriminatorer. Fig. 12 viser i perspektiv en slik komponent 70 med et isolerende substrat 72. I motsatte ender av substratet er det anordnet utsparinger 74, og på den ene overflate av substratet er det lagt to mønsterelektroder 76, 78, idet den ene strekker seg mellom to motstående utsparinger 74 og har en gren som er ført innover mot midten av substratet og deretter i vinkel inn til selve midten, slik at grenen danner en L. Den andre mønsterelektrode 78 strekker seg på tilsvarende måte mellom de to andre motsatte utsparinger 74 og har også en L-formet gren som går innover og i vinkel er ført inn til midten av substratet, på motsatt side av enden av den første gren. Avstanden mellom grenenes ender er avpasset bredden av den resonator 10 som skal monteres. Kjente substrater så som av glass/epoksy, aluminiumoksid eller flerlags foretrekkes, eller substratet kan være av et dielektrikum.
Et festeelement 80 er lagt med ledende lim på midten av substratet, for monteringen av resonatoren 10, slik at festeelementet får kontakt med de ledende harpiksfilmer 28, 30. Festeelement 80 er videre koplet til og festet på mønsterelektrodene 76, 78 med elektrisk ledende lim (ikke vist) eller på annen måte, ved midten av substratet 72. På denne måte forbindes og festes filmene 28, 30 til substratets 72 overflate og dettes mønsterelektroder 76, 78.
Over det hele legges fortrinnsvis til sist et deksel 82 av metall. Før dette påføres isolerende harpiks på hele substratet 72 og over mønsterelektrodene 76, 78 slik at dekselet 88 ikke kommer i kontakt med disse. Påsettingen av dekselet 82 avslutter fremstillingen av komponenten 70.
Ved at man bruker et festeelement 80 for monteringen av resonatoren 10 kommer dennes ender til å holdes et stykke over substratoverflaten, slik at svingekjernens 12 svingninger ikke hindres. Midtpartiet av svingekjernen og resonatoren 10 danner som nevnt et knutepunktområde og forstyrrer derved ikke de longitudinale grunnsvingninger av kjernen 12.
Et kaskade- eller stigefilter kan fremstilles med flere resonatorer 10a-10d slik det er vist på fig. 13. En komponent 70 som dette stigefilter danner har også et substrat 72 med fire mønsterelektroder 84, 86, 88 og 90, for eksempel lagt ut slik det illustrert nederst på fig. 13, med fem "land" anordnet i innbyrdes avstand fra hverandre. Det første land går fra den ene endekant av substratet 72, det andre og femte land følger mønsterelektroden 86, det tredje land følger mønsterelektroden 88, og det fjerde land følger mønsterelektroden 90.
En piezoelektrisk resonator 10 hvor det er anordnet et festeelement 80 for kontakt med harpiksfilmene 28, 30 monteres slik det er forklart ovenfor, og i alt fire slike resonatorer legges ned på substratet 72 og monteres med ledende lim for å danne stigefilteret. Det elektriske ekvivalente skjema for et slikt stigefilter er vist på fig. 14. rent fysisk dekkes substratet 72 og resonatorene 10a-10d også her med et metalldeksel (ikke vist).
Den elektroniske komponent som er vist på fig. 12 eller 13 kan utføres meget pålitelig, og resonatorens funksjon vil ikke ha tendens til å ødelegges, selv om en av tynnfilmelektrodene skulle få brudd.
Oppfinnelsen er særlig vist og beskrevet som foretrukne utførelser, men andre typer vil også dekkes av oppfinnelsen, så lenge de holder seg innenfor rammen av patentkravene som er satt opp nedenfor.

Claims (18)

1. Piezoelektrisk resonator som omfatter: en svingekjerne for vibrasjon i lengderetningen og laminert oppbygget med flere piezoelektriske skiver og et tilsvarende antall indre tverrelektroder innskutt mellom to og to av skivene, hvilke piezoelektriske skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og med en retning som får svingekjernen til å vibrere samlet i langsgående vibrasjonsmodus ved påtrykk av en elektrisk vekselspenning som setter opp elektriske vekselfelt i resonatorens og svingekjernens lengderetning, at det er anordnet første isolasjonslag på en sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter av en første gruppe av de indre tverrelektroder, at det videre er anordnet andre isolasjonslag på samme sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter på en andre gruppe av de indre tverrelektroder, nemlig de tverrelektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag, og at det er anordnet en første ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de første isolasjonslag, og en tilsvarende andre ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de andre isolasjonslag, karakterisert ved: en første og en andre elektrisk ledende harpiksfilm (28, 30) anordnet på henholdsvis den første og den andre ytre tynnfilmelektrode (24, 26).
2. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at svingekjernen (12) har et langsgående spor (18), og at den første og den andre ytre tynnfilmelektrode (24, 26) er anordnet på hver sin side av dette spor (18).
3. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at den første ledende harpiksfilm (28) dekker mindre enn hele overflatearealet av den første ytre tynnfilmelektrode (24), og at den andre ledende harpiksfilm (30) dekker mindre enn hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode (26).
4. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at den første ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den første ytre tynnfilmelektrode, og at den andre ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode.
5. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at de første og andre isolasjonslag (20, 22) strekker seg i svingekjernens (12) bredderetning henholdsvis til den ene og andre ende på en felles sideflate på svingekjernen.
6. Resonator ifølge krav 1, karakterisert ved at de første og andre isolasjonslag (20, 22) er anordnet på forskjellige sideflater på svingekjernen (12).
7. Elektronisk komponent (70) som omfatter en piezoelektrisk resonator med en svingekjerne for vibrasjon i lengderetningen og laminert oppbygget med flere piezoelektriske skiver og et tilsvarende antall indre tverrelektroder innskutt mellom to og to av skivene, hvilke piezoelektriske skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og med en retning som får svingekjernen til å vibrere samlet i langsgående vibrasjonsmodus ved påtrykk av en elektrisk vekselspenning som setter opp elektriske vekselfelt i resonatorens og svingekjernens lengderetning, at det er anordnet første isolasjonslag på en sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter av en første gruppe av de indre tverrelektroder, at det videre er anordnet andre isolasjonslag på samme sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter på en andre gruppe av de indre tverrelektroder, nemlig de tverrelektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag, og at det er anordnet en første ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de første isolasjonslag, og en tilsvarende andre ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de andre isolasjonslag, karakterisert ved en første henholdsvis andre ledende harpiksfilm (28, 30) anordnet på sin respektive første henholdsvis andre tynnfilmelektrode (24,26), et substrat (72) med mønsterelektroder som de ledende harpiksfilmer på den piezoelektriske resonator (10) er koplet til, og et deksel anordnet for å dekke resonatoren og substratet.
8. Komponent ifølge krav 7, karakterisert ved at svingekjernen (12) har et langsgående spor (18), og at den første og den andre ytre tynnfilmelektrode (24, 26) er anordnet på hver sin side av dette spor (18).
9. Komponent ifølge krav 7, karakterisert ved at den første ledende harpiksfilm (28) dekker mindre enn hele overflatearealet av den første ytre tynnfilmelektrode (24), og at den andre ledende harpiksfilm (30) dekker mindre enn hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode (26).
10. Komponent ifølge krav 7, karakterisert ved at den første ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den første ytre tynnfilmelektrode, og at den andre ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode.
11. Elektronisk komponent som omfatter flere piezoelektriske resonatorer (10a, 10b, 10c, 10d), idet minst én av disse omfatter: en svingekjerne for vibrasjon i lengderetningen og laminert oppbygget med flere piezoelektriske skiver og et tilsvarende antall indre tverrelektroder innskutt mellom to og to av skivene, hvilke piezoelektriske skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og med en retning som får svingekjernen til å vibrere samlet i langsgående vibrasjonsmodus ved påtrykk av en elektrisk vekselspenning som setter opp elektriske vekselfelt i resonatorens og svingekjernens lengderetning, første isolasjonslag på en sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter av en første gruppe av de indre tverrelektroder, andre isolasjonslag på samme sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter på en andre gruppe av de indre tverrelektroder, nemlig de tverrelektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag, en første ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de første isolasjonslag, og en tilsvarende andre ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de andre isolasjonslag, karakterisert ved: en første og en andre elektrisk ledende harpiksfilm anordnet på henholdsvis den første og den andre ytre tynnfilmelektrode, et substrat (72) utrustet med mønsterelektroder som harpiksfilmene på samtlige piezoelektriske resonatorer (10a, 10b, 10c, 10d) er elektrisk forbundet med, og et deksel anordnet på substratet (72) og innrettet for å dekke resonatorene, hvorved resonatorene er koplet for å danne et stigefilter.
12. Komponent ifølge krav 11, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorer (10a, 10b, 10c, 1 Od) omfatter: en svingekjerne for vibrasjon i lengderetningen og laminert oppbygget med flere piezoelektriske skiver og et tilsvarende antall indre tverrelektroder innskutt mellom to og to av skivene, hvilke piezoelektriske skiver er polarisert i svingekjernens lengderetning og med en retning som får svingekjernen til å vibrere samlet i langsgående vibrasjonsmodus ved påtrykk av en elektrisk vekselspenning som setter opp elektriske vekselfelt i resonatorens og svingekjernens lengderetning, første isolasjonslag på en sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter av en første gruppe av de indre tverrelektroder, andre isolasjonslag på samme sideflate av svingekjernen for å dekke i det minste en del av de blottlagte endekanter på en andre gruppe av de indre tverrelektroder, nemlig de tverrelektroder som ikke er dekket av de første isolasjonslag, en første ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de første isolasjonslag, og en tilsvarende andre ytre tynnfilmelektrode som strekker seg sammenhengende i svingekjernens lengderetning på de andre isolasjonslag, karakterisert veden første og en andre elektrisk ledende harpiksfilm som er anordnet på sin respektive første henholdsvis andre ytre tynnfilmelektrode.
13. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorers svingekjerne (12) har et langsgående spor (18), og at den første og den andre ytre tynnfilmelektrode (24,26) er anordnet på hver sin side av dette spor (18).
14. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorers første ledende harpiksfilm (28) dekker mindre enn hele overflatearealet av den første ytre tynnfilmelektrode (24), og at den andre ledende harpiksfilm (30) dekker mindre enn hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode (26).
15. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorers første ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den første ytre tynn filmelektrode, og at den andre ledende harpiksfilm dekker hele overflatearealet av den andre ytre tynnfilmelektrode.
16. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorers første og andre isolasjonslag henholdsvis er anordnet for å strekke seg i bredderetningen ved den ene ende henholdsvis den andre ende av svingekjernen på en felles sideflate på denne.
17. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at hver av de piezoelektriske resonatorers første henholdsvis andre isolasjonslag er anordnet på en forskjellig sideflate på svingekjernen.
18. Komponent ifølge krav 12, karakterisert ved at: en første, andre, tredje og fjerde emneplate (40) tjener som utgangsmateriale for svingekjerner, at en første, andre, tredje og fjerde mønsterelektrode er anordnet på substratet (72), at den første svingekjerne er anordnet på den første og andre mønsterelektrode, at den andre svingekjerne er anordnet på den andre og tredje mønsterelektrode, at den tredje svingekjerne er anordnet på den andre og fjerde mønsterelektrode, og at den fjerde svingekjerne er anordnet på den tredje og fjerde mønsterelektrode.
NO19984578A 1997-10-01 1998-09-30 Piezoelektrisk resonator og komponent med samme NO313352B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28617797A JP3262048B2 (ja) 1997-10-01 1997-10-01 圧電共振子およびそれを用いた電子部品

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO984578D0 NO984578D0 (no) 1998-09-30
NO984578L NO984578L (no) 1999-04-06
NO313352B1 true NO313352B1 (no) 2002-09-16

Family

ID=17700951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19984578A NO313352B1 (no) 1997-10-01 1998-09-30 Piezoelektrisk resonator og komponent med samme

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6091180A (no)
EP (1) EP0907241B1 (no)
JP (1) JP3262048B2 (no)
KR (1) KR100292765B1 (no)
CN (1) CN1121724C (no)
DE (1) DE69832570T2 (no)
NO (1) NO313352B1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414417B1 (en) * 1999-08-31 2002-07-02 Kyocera Corporation Laminated piezoelectric actuator
JP3399415B2 (ja) * 1999-09-27 2003-04-21 株式会社村田製作所 センサアレイ、センサアレイの製造方法および超音波診断装置
US7288069B2 (en) * 2000-02-07 2007-10-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic probe and method of manufacturing the same
KR100602907B1 (ko) * 2000-11-27 2006-07-20 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 복합 진동 장치
JP3838024B2 (ja) * 2000-11-27 2006-10-25 株式会社村田製作所 縦結合型マルチモード圧電フィルタ
JP3642026B2 (ja) * 2001-01-12 2005-04-27 株式会社村田製作所 加速度センサおよびその製造方法
JP3903842B2 (ja) * 2001-07-03 2007-04-11 株式会社村田製作所 圧電共振子、フィルタおよび電子通信機器
JP3729103B2 (ja) * 2001-08-28 2005-12-21 株式会社村田製作所 圧電装置、ラダー型フィルタ及び圧電装置の製造方法
US6897744B2 (en) * 2002-05-21 2005-05-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Longitudinally-coupled multi-mode piezoelectric bulk wave filter and electronic component
DE10321701B4 (de) * 2002-05-24 2009-06-10 Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo Längsgekoppelte piezoelektrische Multi-Mode-Volumenwellenfiltervorrichtung, längsgekoppelter piezoelektrischer Multi-Mode-Volumenwellenfilter und elektronische Komponente
JP4936306B2 (ja) * 2006-01-13 2012-05-23 日本碍子株式会社 積層型圧電素子およびその製造方法
US8714141B2 (en) 2009-03-04 2014-05-06 Kyocera Corporation Multi-layer piezoelectric element, and injection device and fuel injection system comprising the same
CN104809279B (zh) * 2015-04-16 2017-11-03 东南大学 矩形薄膜压膜阻尼等效电路
WO2020188866A1 (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社村田製作所 圧電デバイス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2965602B2 (ja) * 1990-02-26 1999-10-18 日立金属株式会社 積層型変位素子
DE4201937C2 (de) * 1991-01-25 1997-05-22 Murata Manufacturing Co Piezoelektrisches laminiertes Stellglied
JPH1084244A (ja) * 1996-07-18 1998-03-31 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子およびそれを用いた電子部品
JP3577170B2 (ja) * 1996-08-05 2004-10-13 株式会社村田製作所 圧電共振子とその製造方法およびそれを用いた電子部品
JP3267171B2 (ja) * 1996-09-12 2002-03-18 株式会社村田製作所 圧電共振子およびそれを用いた電子部品

Also Published As

Publication number Publication date
DE69832570D1 (de) 2006-01-05
KR100292765B1 (ko) 2001-06-15
CN1213893A (zh) 1999-04-14
NO984578L (no) 1999-04-06
EP0907241B1 (en) 2005-11-30
CN1121724C (zh) 2003-09-17
JPH11112275A (ja) 1999-04-23
NO984578D0 (no) 1998-09-30
KR19990036692A (ko) 1999-05-25
EP0907241A2 (en) 1999-04-07
US6091180A (en) 2000-07-18
DE69832570T2 (de) 2006-08-10
EP0907241A3 (en) 2000-09-06
JP3262048B2 (ja) 2002-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO313352B1 (no) Piezoelektrisk resonator og komponent med samme
JPH06132772A (ja) チップ型圧電共振子およびその製造方法
JPH08335844A (ja) 圧電共振部品及びその製造方法
NO313354B1 (no) Piezoelektrisk resonator samt kretskomponent med samme
JPH1145821A (ja) 金属端子付き複合積層セラミックコンデンサ
JP2002330044A (ja) 表面実装型電子部品
JP2002135079A (ja) 圧電共振子およびこの圧電共振子を用いたラダー型フィルタ
JP3402256B2 (ja) 積層型圧電部品
NO314478B1 (no) Fremgangsmåte for å fremstille en piezoelektrisk resonator
EP0838897B1 (en) Piezoelectric resonator and electronic component comprising the piezoelectric resonator
JP2001119262A (ja) 圧電共振子
NO319238B1 (no) Piezoelektrisk resonator og kretskomponent med en eller flere slike resonatorer
JPH11168345A (ja) 圧電共振部品およびその製造方法
RU97120261A (ru) Пьезоэлектрический преобразователь и способ его изготовления
NO313357B1 (no) Elektronisk komponent og stigefilter
JPH1141051A (ja) 圧電共振部品およびその製造方法
JPS62122311A (ja) コンデンサ内蔵形圧電共振子
JP2001168679A (ja) ラダーフィルタ
JPH0691407B2 (ja) 3端子型圧電部品
JP2001189237A (ja) 容量素子
JPH03165613A (ja) 圧電部品
JPH0470109A (ja) 圧電共振装置
JP2000307382A (ja) ラダー型フィルタ
JP2004282621A (ja) 容量内蔵型圧電共振子及びその周波数調整方法
JPH0389708A (ja) 圧電共振子

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired