NO313357B1 - Elektronisk komponent og stigefilter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder, som tittelen tilsier, elektroniske komponenter og stigefiltere. Nærmere bestemt gjelder den en elektronisk komponent så som et stigefilter og som omfatter en eller flere piezoelektriske resonatorer som benytter en svingekjernes mekaniske resonans.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Filteret 4 vist på fig. 16-20 har et isolerende substrat 5 med fire mønsterelektroder 6a-6d pålagt. Fire resonatorer la-ld er bygget opp laminert slik som beskrevet ovenfor og er elektrisk forbundet med mønsterelektrodene. I dette tilfelle har resonatorene de ytre elektroder 3 a og 3b lagt på samme side i lengderetningen og med en fast innbyrdes avstand i form av en spalte. Midt på elektrodene er anordnet en monteringsbrikke 7 av elektrisk ledende materiale, og denne brikke brukes for festet og den elektriske forbindelse med mønsterelektrodene 6a-6d ved hjelp av ledende lim eller adhesiv 8.

Et metalldeksel (ikke vist) er lagt på substratet 5 for å dekke resonatorene la-ld.

I det stigefilter som er vist på fig. 16-20 kan resonatorene overflatemonteres på substratet 5, siden de ytre elektroder 3a og 3b er lagt på en og samme sideflate, og ved at monteringsbrikkene 7 av ledende materiale på sin side er festet til disse.

I dette stigefilter kan forskjellige ledende adhesiver 8 være anordnet på tilstøtende områder og derved kunne komme i forbindelse med hverandre eller få forbindelse med en monteringsbrikke, slik at det oppstår kortslutninger eller overledninger mellom elektrodene 3 a og 3b. Dette problem forsterkes dersom avstandene mellom disse elektroder blir innsnevret for å gjøre komponenten eller stigefilteret mer kompakt.

For å unngå disse problemer er det ifølge oppfinnelsen skaffet til veie en komponent så som et stigefilter og med minst én overflatemonterbar piezoelektrisk resonator, men hvor dennes ytre elektroder ikke så lett kan kortsluttes.

Nærmere bestemt er det ifølge oppfinnelsen skaffet til veie en elektronisk komponent med en piezoelektrisk anordnet på et substrat, og substratet har minst to monteringselektroder på en hovedoverflate. Resonatoren omfatter særlig en svingekjerne som er laminert oppbygget og har flere piezoelektriske skiver og flere indre tverrelektroder,

to ytre elektroder på en sideflate på svingekjemen og elektrisk koplet til de indre elektroder, at de piezoelektriske skiver er polarisert i kjernens lengderetning og slik at svingekjemen ved signalpåtrykk vil svinge i lengderetningen i longitudinal svingemodus, at de to ytre elektroder på resonatoren og de to monteringselektroder på substratet er koplet til hverandre og holdt festet innbyrdes ved hjelp av elektrisk ledende festemidler, at det er

anordnet isolerende festemidler i lengderetningen av svingekjemen mellom de ytre elektroder og monteringselektrodene, og at de elektrisk ledende festemidler for disse elektroder er anordnet slik at de ikke kommer nær hverandre i svingekjemens bredderetning. I denne elektroniske komponent kan resonatoren og elektrodene på substratets hovedoverflate tilkoples via en monteringsbrikke av elektrisk ledende materiale. Komponenten kan for øvrig ha flere resonatorer og tre eller flere monteringsbrikker på de ytre elektroder på disse. Et stigefilter kan utgjøre komponenten.

I en komponent i form av et stigefilter og i samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er de to ytre elektroder på en og samme side på resonatoren, det vil si på dennes svingekjerne, og forbindelsen med mønsterelektrodene på substratet skjer via elektrisk ledende festemidler og isolerende tilsvarende festemidler. På denne måte overflatemonteres resonatorene på substratet.

De elektrisk ledende festemidler bør ikke være for nær hverandre i bredderetningen av svingekjemen, slik at de ikke kan risikere å kortsluttes. De er imidlertid isolert fra hverandre med isolerende festemidler som både fester de ytre elektroder og monteringsbrikkene, og derved unngås slik kortslutning. Dette gjelder også når komponenten har bare en enkelt piezoelektrisk resonator og to mønsterelektroder på substratet. Støtteelementene i form av monteringsbrikker er i dette tilfelle elektrisk ledende.

Siden resonatorene i stigefilteret har en svingekjerne med lagdelt anordnede piezoelektriske skiver og flere indre tverrelektroder er det hensiktsmessig å polarisere disse i annenhver lengderetning, det vil si i lengderetningen, men den ene henholdsvis den andre vei, slik at svingekjemen kan svinge som et stivt legeme ved påtrykk av et veksel-spenningssignal som igjen bevirker påtrykk av et elektrisk vekselfelt mellom to og to av tverrelektrodene. I et slikt stivt svingelegeme er både polarisasjonsretningen, den elektriske feltretning og svingeretningen den samme, nemlig kjernens lengderetning. Man far således relativt stor elektromagnetisk kopling og en tilsvarende stor resonansfrekvensforskjell AF. Videre undertrykkes parasittsvingninger så som svingninger i breddemodus eller tykkelses-modus.

Andre trekk ved og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den detaljbeskrivelse som følger nedenfor og som støtter seg til tegningene, hvor fig. 1 i perspektiv viser en elektronisk komponent som kan være en diskriminator, med et substrat og en oppløftet resonator, fig. 2 viser grunnrisset av samme, fig. 3 viser et opprisset av samme, fig. 4 viser samme fra siden, sett fra enden av resonatoren, fig. 5 viser et perspektiv av resonatoren i denne komponent, snudd på hodet slik at elektrodene vender oppover, fig. 6 viser nærmere detaljer ved samme resonator, fig. 7 viser et grunnriss av samme, fig. 8 viser en komponent med fire resonatorer og egnet som stigefilter, også her med resonatorene oppløftet fra substratet, fig.

9 viser grunnrisset av denne komponent, fig. 10 viser et oppriss av samme, fig. 11 viser nok et oppriss sett inn mot siden på den ytterste resonator, fig. 12 viser stigefilterets elektriske ekvivalentskjema, fig. 13 viser en annen resonator ifølge oppfinnelsen, fig. 14 viser hvordan de indre tverrelektroder henholdsvis er anordnet med en utsparing på den ene og andre side, på de piezoelektriske skiver i svingekjemen, fig. 15 viser i perspektiv en konvensjonell resonator med plateform, som gir grunnlag for oppfinnelsen, fig. 16 viser et stigefilter med resonatorer, også i henhold til den kjente teknikk, fig. 17 viser et grunnriss av samme stigefilter, fig. 18 viser stigefilterets oppriss, fig. 19 viser nok et oppriss sett fra siden på resonatorene, og fig. 20 viser dette stigefilters elektriske ekvivalentskjema.

Fig. 1 viser således i perspektiv en elektronisk komponent 10 som kan være en diskriminator, i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Fig. 2 viser grunnrisset, fig. 3 viser et første oppriss og fig. 4 viser et andre oppriss av samme. Fig. 5 viser resonatoren som er brukt i denne diskriminator, fig. 6 viser nærmere detaljer ved samme, og fig. 7 viser et grunnriss av resonatoren.

Komponenten eller diskriminatoren 10 vist på fig. 1 omfatte fortrinnsvis et i alt vesentlig rektangulært prismatisk substrat 12 av harpiks, så som glass/epoksy, men materialet kan også være keramikk/aluminiumoksid. Alternativt kan man bruke et flersjikts substrat.

På den ene hovedoverflate på substratet 12 er det anordnet to mønsterelektroder 14a og 14b hvis funksjon er monteringselektroder og som må ha en viss innbyrdes avstand. Ved motsatte ender av mønsterelektrodene er det anordnet et forbindelsesområde benevnt land 16a henholdsvis 16b. En resonator 20 tilkoples landene 16a og 16b på mønsterelektrodene 14a og 14b.

Resonatoren 2 omfatter for eksempel et i alt vesentlig rektangulært prismatisk svingeelement som her vil bli benevnt en svingekjerne 22. Denne kjerne omfatter for eksempel flere laminert anordnede piezoelektriske skiver 22a av keramikk og med piezoelektriske egenskaper. På begge hovedflater på skivene 22a, tilnærmet normalt på svingekjemens lengderetningen er det avsatt en indre tverrelektrode 24, i alle fall i det midtre område av svingekjemen, regnet i dennes lengderetning. En rekke slike indre tverrelektroder 24 strekker seg altså i alt vesentlig normalt på lengderetningen av svingekjemen 22 og får en viss innbyrdes avstand, bestemt av tykkelsen av skivene 22a. Skivene 22a i dette midtre område av svingekjemen er polariserte i lengderetningen, slik det er vist med pilene på fig. 6, slik at tilstøtende skiver far motsatt rettet polarisasjon. Skivene 22a i begge ender av kjernen er fortrinnsvis ikke polariserte.

På den ene sideoverflate på kjernen 22 er det avsatt et langsgående spor 26, fortrinnsvis midt langsetter, slik at denne sideoverflate blir delt i to like store kantområder. På fig. 6 vises denne sideflate med sporet 26, og det fremgår at en isolerende film 28a, 28b er lagt på den ene henholdsvis andre side av sporet 26 for å dekke et eksponert kantparti på de indre elektroder 24. På denne måte blir et kantparti på en første tverrelektrode isolert på den ene side, men blottlagt på den andre side, den neste tverrelektrode blir isolert på den andre side, men blottlagt på den første osv. En ytre elektrode 30a, 30b er lagt langsetter på hver side av sporet slik det er vist på fig. 6 og passerer de områder som er isolert med filmene 28a og 28b, det vil si annenhver eksponert kant på tverrelektrodene, men blir liggende rett på annenhver kant mellom de isolerte. Den ene ytre elektrode 30a forbindes derved med annenhver indre elektrode 24, på den ene side, mens den andre ytre elektrode 30b forbindes med de mellomstående øvrige indre tverrelektroder 24.

Omtrent midt på de ytre elektroder 30a, 30b, regnet i lengderetningen er det festet en monteringsbrikke 32a, 32b av elektrisk ledende materiale.

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

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

På det første land 16a tilhørende den første mønsterelektrode 14a i denne diskriminator 10 er en første ende av en monteringsbrikke 32a, regnet i svingekjemens 22 lengderetning, elektrisk koplet til en elektrisk ledende pasta 40, mens en tilsvarende andre ende er mekanisk fast forbundet med et isolasjonselement 50. På landet 16b tilhørende den andre mønsterelektrode 14b er en første ende av den andre monteringsbrikke 32b, nær den første ende av monteringsbrikken 32a, er mekanisk forbundet med isolasjonselementet 50 og med den andre ende av monteringsbrikken 32b, nær den første monteringsbrikke 32a, i elektrisk forbindelse med den elektrisk ledende pasta 40. Uretan eller silikon iblandet sølvpulver kan for eksempel brukes for monteringsbrikkene.

Det elektrisk ledende materiale hvor epoksyharpiks er blandet med sølvpulver kan for eksempel også brukes for pastaen 40, og et isolasjonsmateriale hvor epoksyharpiks er blandet med kisel kan for eksempel brukes i isolasjonselementet 50. Det foretrekkes at materialet er meget tiksotropisk, at det har liten viskositet og liten tendens til å flyte ut ved omrøring, og at det har stor viskositet og ikke har tendens til å flyte i det hele tatt etter påføringen.

Videre foretrekkes at materialet for isolasjonselementene 50 først påføres, og at man deretter legger på pastaen 40 på landene 16a og 16b slik at den første monteringsbrikke 32a og landet 16a på mønsterelektroden 14a isoleres fra pastaen 40 som elektrisk forbinder den andre monteringsbrikke med landet 16b tilhørende mønsterelektroden 14b, med isolasjonselementet 50, og slik at den andre monteringsbrikke 32b og landet 16b tilhørende den andre mønsterelektrode 14b er isolert fra den elektrisk ledende pasta 40 som elektrisk forbinder et monteringselement 32a med landet 16a tilhørende mønsterelektroden 14a, med isolasjonselementet 50.

I tillegg foretrekkes at pastaen 40 og elementet 50 er anordnet slik at de ikke berører resonatoren 20 for å hindre at dennes svingninger dempes.

Et metalldeksel (ikke vist) er montert på substratet 12 for å dekke resonatoren 20. For å hindre at dekselet kortslutter mønsterelektrodene er fortrinnsvis isolerende harpiks lagt på substratet 12 og disse elektroder.

De to ytre elektroder 30a og 30b er lagt på den ene sideflate på resonatoren 20, og monteringsbrikkene av ledende materiale er lagt på disse elektroder. De er, som nevnt tidligere, videre festet til og elektrisk forbundet med mønsterelektrodene på substratet via pastaen 40 og isolasjonselementet 50. På denne måte overflatemonteres resonatoren 20 på substratet.

Siden den elektrisk ledende pasta 40 som elektrisk forbinder den ene monteringsbrikke 32a med en mønsterelektrode 14a, ikke ligger nær pastaen 40 som forbinder den andre brikke 32b med den andre mønsterelektrode 14b berører heller ikke de to pastaområder hverandre. Videre er den ene monteringsbrikke 3a og den ende mønsterelekt-rode 14a isolert ved hjelp av isolasjonselementet 50 som mekanisk forbinder denne brikke med elektroden, fra pastaen 40 som forbinder den andre monteringsbrikke 32b med den andre mønsterelektrode 14b. Denne andre monteringsbrikke og den andre mønsterelektrode 14b er isolert av isolasjonselementet 50 som mekanisk forbinder brikken med elektroden, fra pastaen 40 som elektrisk forbinder denne brikke 32a med den første mønsterelektrode 14a. Derfor kortsluttes ikke de ytre elektroder 30a og 30b på resonatoren 20 i denne diskriminator 10.

Som beskrevet ovenfor omfatte diskriminatoren en resonator 20 med liten tendens til uønskede oversvingninger og parasittsvingninger og en stor resonansfrekvensavstand.

Siden resonatoren 20 er montert på substratet 32 ved hjelp av monteringsbrikkene 32a og 32b nær svingekjemens 22 tomteområde blir ikke vibrasjonene nevneverdig dempet.

Siden monteringsbrikkene er plassert nær knuteområdet kan dette lett foregå.

Fig. 8 viser en elektronisk komponent 60 i form av et stigefilter og i samsvar med en foretrukket utførelse. Fig. 9-12 er allerede omtalt og illustrerer komponenten nærmere. Stigefilteret 60 er som vist bygget opp på et rektangulært plateformet substrat 12 på hvis ene hovedoverflate, den flate som vender oppover på tegningen, har pålagt fire mønsterelekt-roder 14a-14d som er skilt fra hverandre og enkelte steder danner gap. Fem land 16a-16e er anordnet i rekke ved gapene mellom de enkelte mønsterelektroder. I dette tilfelle ligger landene ved endene av mønsterelektrodene, og det siste av disse fem land, landet 16e er anordnet i motsatt ende av substratet i forhold til det første land 16a. Det hele fremgår ganske klart av fig. 8 og de etterfølgende tegninger, og både mønsterelektroder og land er tilrettelagt for montering av de viste fire piezoelektriske resonatorer 20al, 20b 1, 20b2 og 20a2, idet de er satt ved siden av hverandre i denne rekkefølge. De er fortrinnsvis bygget opp likt med resonatoren 20 som allerede er beskrevet og er i filteret koplet som serie-henholdsvis parallellresonatorer slik ekvivalentskjemaet på fig. 12 viser. Serieresonatorene har typisk langt mindre elektrisk kapasitet enn parallellresonatorene.

På det første land, tilhørende den første mønsterelektrode 14a er den ene ende av den første monteringsbrikke 32a på resonatoren 20a 1, i dennes lengderetning, elektrisk forbundet via pastaen 40 med den ene ytre elektrode 30b på resonatoren, mens den andre ende av monteringsbrikken 32a er mekanisk fast forbundet med mønsterelektroden 14a ved hjelp av isolasjonselementet 50.

På landet 16b på den andre mønsterelektrode 14b er den ene ende av monteringsbrikken 32b på resonatoren 20al i lengderetningen av denne og den ene ende av den første monteringsbrikke 32a på resonatoren 20b, i lengderetningen av denne, mekanisk fast forbundet via isolasjonselementet 50, mens den andre ende av monteringsbrikken 32b på den første piezoelektriske resonator 20a 1 og den andre ende av den første monteringsbrikke 32a tilhørende resonatoren 20b 1 er elektrisk forbundet via den elektrisk ledende pasta 40. På tilsvarende måte er den ene ende av brikken 32b og den ene ende av brikken 32a på henholdsvis den første og andre resonator 20b 1, 20b2 elektrisk forbundet via pastaen 40, mens den andre ende av brikken 32b på resonatoren 20b 1 og brikken 32a på resonatoren 20b2 er mekanisk fast forbundet via elementet 50.

På landet 16d tilhørende mønsterelektroden 14d er den ene ende av den andre brikke 32b på den andre resonator 20b2 og den ene ende av den første brikke 32a på resonatoren 20a2 mekanisk fast forbundet med elementet 50, mens den andre ende av brikken 32b på resonatoren 20b2 og den andre ende av brikken 32a på resonatoren 20a2 er elektrisk forbundet via pastaen 40.

På landet 16e tilhørende mønsterelektroden 14b er den ene ende av den andre brikke 32b på resonatoren 20a2 elektrisk forbundet via pastaen 40, mens den andre ende av den andre brikke 32b er mekanisk fast forbundet via elementet 50.

Derfor har stigefilteret 60 en krets slik som vist på fig. 12, med andre ord er mønsterelektroden 14a en inngangsterminal, mønsterelektroden 14d er en utgangsterminal, mens mønsterelektroden 14c er en gjennomgående jordterminal.

I dette stigefilter 60 er et metalldeksel (ikke vist) montert på substratet 12 for å dekke resonatorene 20al, 20b 1, 20b2 og 20a2.1 dette tilfelle legges fortrinnsvis isolerende harpiks på substratet 12 og mønsterelektrodene 14a-14d slik at metalldekselet ikke får elektrisk forbindelse med elektrodene.

På samme måte som for diskriminatoren 10 beskrevet ovenfor kan resonatorene overfiatemonteres på substratet 12 også i dette stigefilter 60.

På tilsvarende måte som for diskriminatoren kan heller ikke de ytre elektroder kortsluttes, og stigefilteret 60 omfatter videre resonatorer som har liten tendens til parasittsvingninger, men en stor resonansfrekvensforskjell AF.

Siden to elektroder tilhørende tilstøtende resonatorer er anordnet på en og samme mønsterelektrode og elektrisk og mekanisk er forbundet med filteret 60 behøves ingen isolasjon mellom disse elektroder, og derfor kan tilstøtende resonatorer monteres tett inntil hverandre, slik at filteret får redusert total størrelse.

Siden to ytre elektroder som tilhører to naboresonatorer er forbundet med samme mønsterelektrode kan man bruke enkle slike elektroder, og man behøver altså ikke bruke kompliserte. Som et resultat kan filteret gjøres ganske kompakt.

Siden resonatorene er montert oppå substratet 12 ved hjelp av monteringsbrikkene i knuteområdene vil resonatorenes svingninger kunne foregå relativt uhindret.

Siden monteringsbrikkene er anordnet i knuteområdet for hver av resonatorene i filteret 60 kan disse resonatorer lett holdes på plass i en stilling hvor svingninger ikke dempes, bare ved å feste monteringsbrikkene 32a og 32b på riktig sted og på riktig måte.

Stigefilterets dempning som funksjon av frekvensen vil være avhengig av kapasitetsforholdet mellom serie- og parallellresonatorene. Resonatorenes kapasitet kan varieres ved å endre det motstående areal mellom to og to indre tverrelektroder 24, antallet piezoelektriske skiver 22a eller antallet tverrelektroder 4, eventuelt kan tykkelsen av skivene 22a endres. Man kan således oppnå større kapasitetsforhold mellom parallell- og seriegrenene enn hvis man hadde arbeidet med resonatorer som svinger som et ikke stivt legeme. Ved at resonansfrekvensforskj ellen er større enn i en slik resonator som hører til den kjente teknikk kan man også få bredere overføringsbånd i filteret.

I diskriminatoren 10 og stigefilteret 60 som er beskrevet ovenfor er et spor 26 lagt inn på den ene sideflate på svingekjemen 22 i resonatorene. Et slikt spor 26 behøver imidlertid ikke foreligge.

Andre elektroniske komponenter, så som en oscillator og med samme oppbygging som diskriminatoren 10 kan også fremstilles.

I diskriminatoren 10 beskrevet ovenfor behøves heller ikke alltid monteringsbrikkene 32a og 32b. Svingekjemen 22 i resonatoren 20 kan for eksempel koples til og forbindes med landene 16a og 16b tilhørende mønsterelektrodene 14a og 14b på substratet 12, via isolasjonselementet 50 og den elektrisk ledende pasta 40.1 dette tilfelle foretrekkes bruk av myke materialer så som uretan og silikon for elementet 50 og pastaen 40 slik at dempningene ikke skal hindres nevneverdig. Et ledende materiale hvor uretan eller silikon er blandet med et sølvpulver brukes fortrinnsvis for pastaen 40, og et isolasjonsmateriale hvor uretan eller silikon er blandet med kvarts brukes for isolasjonselementet 50. Dette gjelder også stigefilteret 60 beskrevet ovenfor.

Dette filters metalldeksel behøver ikke være isolert fra samtlige mønsterelektroder 14a-14d på substratet 12, men kan være ordnet slik at det bare forbindes med mønsterelekt-roden 14c som er koplet til jord. En slik oppbygging gir en skjermvirkning når komponenten er påmontert et metalldeksel.

Fig. 13 viser nok en resonator ifølge oppfinnelsen. Fig. 14 viser dens planriss for elektrodene. I motsetning til resonatoren vist på fig. 5-7 er avvekslende de indre tverrelektroder 24 lagt ut til den ene eller andre hovedoverflate på skivene 22a (det vil si deres endeflater i svingekjemens lengderetning), med unntak av en endekant ved den ene eller andre side, slik det fremgår av fig. 14a for resonatoren vist på fig. 13. Den neste og annenhver indre tverrelektrode 14 er lagt på tilsvarende, men symmetrisk motsatt. Dette fremgår av fig. 14b. På denne måte unngår man bruk av isolerende film 28a, 28b for å isolere mot den ene eller andre ytre elektrode som er ført over tverrelektrodene. I den fore-liggende oppfinnelse kan den piezoelektriske resonator som er vist på fig. 13 også brukes.

I hver av resonatorene 20 kan begge ender av svingekjemen 22 være piezoelektrisk inaktive, og en slik del kan også være lagt inn et annet sted i svingekjemen 22. Alternativt kan hele svingekjemen være piezoelektrisk aktiv, det vil si over hele sin lengde.

I en elektronisk komponent og et stigefilter ifølge oppfinnelsen kan antallet piezoelektriske resonatorer og mønsterelektroder endres etter ønske.

Selv om oppfinnelsen her er vist og beskrevet som utførelseseksempler er det klart for fagfolk at eventuelle endringer kan innføres uten at dette behøver å gå ut over rammen for oppfinnelsen, slik denne ramme er fastlagt av patentkravene nedenfor.

Claims (20)

1. Elektronisk komponent (60) som omfatter: et substrat (12) med minst to mønsterelektroder på en hovedoverflate, minst én piezoelektrisk resonator (20) anordnet på substratet (12) og omfattende: en svingekjerne som er laminert oppbygget og har flere piezoelektriske skiver og flere indre tverrelektroder , og to ytre elektroder på en sideflate på svingekjemen og elektrisk koplet til de indre elektroder, og hvor de piezoelektriske skiver er polarisert i kjernens lengderetning og slik at svingekjemen ved signalpåtrykk vil svinge i lengderetningen i longitudinal svingemodus, karakterisert ved at de to ytre elektroder på resonatoren og de to monteringselektroder på substratet er koplet til hverandre og holdt festet innbyrdes ved hjelp av elektrisk ledende festemidler, at det er anordnet isolerende festemidler i lengderetningen av svingekjemen mellom de ytre elektroder og monteringselektrodene, og at de elektrisk ledende festemidler for disse elektroder er anordnet slik at de ikke kommer nær hverandre i svingekjemens bredderetning.

2. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved en monteringsbrikke av elektrisk ledende materiale, og at resonatoren og minst to slike monteringsbrikker er anordnet på substratets hovedoverflate, for forbindelse og feste til denne.

3. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved flere resonatorer og minst tre monteringsbrikker festet til disse resonatorers ytre elektroder.

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

5. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at tilstøtende piezoelektriske skiver (24) er polarisert i innbyrdes motsatt retning.

6. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved et spor i den ene sideflate på svingekjemen og mellom de minst to ytre elektroder.

7. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved første og andre isolerende filmer (28) på den ene sideflate på svingekjemen (12).

8. Komponent ifalge krav 1, karakterisert ved monteringsbrikker anordnet ved midten av de minst to ytre elektroder.

9. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at retningen av polarisasjonen av svingekjemen, retningen av et elektrisk påtrykt felt via et inngangssignal og retningen av svingekjemens svingninger er den samme.

10. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved første og andre monteringsbrikker av et elektrisk ledende materiale og anordnet på minst to ytre elektroder på en og samme sideflate på en piezoelektrisk resonator.

11. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at den ene ende av den første monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som hører til en av de minst to mønsterelektroder på substratet, via en første av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den første monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en første av de isolerende forbindelsesmidler, og at den ene ende av den andre monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som tilhører den andre av de minst to mønsterelektroder, via en andre av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den andre monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en andre av de isolerende forbindelsesmidler.

12. Komponent ifølge krav 1, karakterisert ved at de elektrisk ledende forbindelsesmidler er skilt fra hverandre ved hjelp av isolasjonselementer.

13. Elektronisk komponent som omfatter et substrat med minst to mønsterelekt-roder på en hovedoverflate, og minst én piezoelektrisk resonator anordnet på substratet, karakterisert ved at resonatoren omfatter: en svingekjerne som er laminert oppbygget og har flere piezoelektriske skiver og flere indre tverrelektroder, minst to ytre elektroder på en sideflate på svingekjemen og elektrisk koplet til de indre elektroder, at de piezoelektriske skiver er polarisert i kjernens lengderetning og slik at svingekjemen ved signalpåtrykk vil svinge i lengderetningen i longitudinal svingemodus, at de to ytre elektroder på resonatoren og de to monteringselektroder på substratet er koplet til hverandre og holdt festet innbyrdes ved hjelp av elektrisk ledende festemidler, at det er anordnet isolerende festemidler i lengderetningen av svingekjemen mellom de ytre elektroder og monteringselektrodene, og at de elektrisk ledende festemidler for disse elektroder er anordnet på hver side av de isolerende festemidler slik at de ikke kommer nær hverandre i svingekjemens bredderetning.

14. Komponent ifølge krav 13, karakterisert ved første og andre monteringsbrikker av elektrisk ledende materiale og anordnet på de minst to ytre elektroder på den ene sideflate på resonatoren.

15. Komponent ifølge krav 14, karakterisert ved at den ene ende av den første monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som hører til en av de minst to mønsterelektroder på substratet, via en første av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den første monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en første av de isolerende forbindelsesmidler, og at den ene ende av den andre monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som tilhører den andre av de minst to mønsterelektroder, via en andre av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den andre monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en andre av de isolerende forbindelsesmidler.

16. Komponent ifølge krav 13, karakterisert ved flere resonatorer og at minst tre av de minst to monteringsbrikker er forbundet med de ytre elektroder tilhørende disse resonatorer.

17. Komponent ifølge krav 13, karakterisert ved at de elektrisk ledende forbindelsesmidler som forbinder og sikrer de minst to ytre elektroder er anordnet for ikke å berøre hverandre i svingekjemens bredderetning.

18. Stigefilter som omfatter: et substrat med flere mønsterelektroder på en hovedoverflate, flere piezoelektriske resonatorer anordnet på substratet, og hvor minst én av disse resonatorer omfatter: en svingekjerne som er laminert oppbygget og har flere piezoelektriske skiver og flere indre tverrelektroder, og to ytre elektroder på en sideflate på svingekjemen og elektrisk koplet til de indre elektroder, og hvor de piezoelektriske skiver er polarisert i kjernens lengderetning og slik at svingekjemen ved signalpåtrykk vil svinge i lengderetningen i longitudinal svingemodus, karakterisert ved at de to ytre elektroder på resonatoren og de to monteringselektroder på substratet er koplet til hverandre og holdt festet innbyrdes ved hjelp av elektrisk ledende festemidler, at det er anordnet isolerende festemidler i lengderetningen av svingekjemen mellom de ytre elektroder og monteringselektrodene, og at de elektrisk ledende festemidler for disse elektroder er anordnet slik at de ikke kommer nær hverandre i svingekjemens bredderetning.

19. Stigefilter ifølge krav 18 som omfatter første og andre monteringsbrikker av et elektrisk ledende materiale og anordnet på de minst to ytre elektroder på den ene sideoverflate på minst en av de piezoelektriske resonatorer, karakterisert ved at den ene ende av den første monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som hører til en av de minst to mønsterelektroder på substratet, via en første av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den første monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en første av de isolerende forbindelsesmidler, og at den ene ende av den andre monteringsbrikke er elektrisk forbundet med et land som tilhører den andre av de minst to mønsterelektroder, via en andre av de elektrisk ledende forbindelsesmidler, mens den andre ende av den andre monteringsbrikke er mekanisk forbundet med en andre av de isolerende forbindelsesmidler.

20. Komponent ifølge krav 18, karakterisert ved at de elektrisk ledende forbindelsesmidler er skilt fra hverandre ved hjelp av de isolerende forbindelsesmidler.