Brevet FR2532118A1 — publié le 19840224

La présente invention concerne une méthode pour supporter mécaniquement des dispositifs piézoélectriques tels que des filtres à ondes acoustiques de surface (filtres SAW), des résonateurs à cris- tal, et des dispositifs analogues. Le fonctionnement des dispositifs piézoélectriques peut être altéré par des contraintes dues à la structure support Bien que ces contraintes puissent être minimalisées pour une température donnée, la dilatation différentielle entre la structure de support et le dis- positif peut, sur létendue d'une plage de températures de fonction nement,modifier les caractéristiques du dispositif. Diverses tentatives ont été faites dans le passé pour an- nuler ou éliminer les effets de la dilatation différentielle Par exemple, il est connu de monter un dispositif piézoélectrique, tel qu'un résonateur, dans des barrettes à ressort spécialement conçues (brevet britannique 1,459,609) En outre, une autre solution propo- sée consiste à monter un dispositif piézoélectrique sur un dispositif semiconducteur ayant un équilibre thermique dépendant de la tension ou du courant, ce qui permet de maintenir constante la températre du dispositif piézoélectrique (brevet britannique 1,435,665). Selon la présente-invention, il est prévu une méthode de montage d'un dispositif piézoélectrique, comportant l'insertion, entre le dispositif et sa structure de support mécanique, d'une struc- ture de support intermédiaire en une matière dont les caractéristiques dépendant de la température sont identiques ou similaires à celles du dispositif piézoélectrique, et dont l'orientation cristalline est identique ou similaire à celle de ce dispositif piézoélectrique, d'o il résulte que les effets de dilatation différentielle sur ce dispositif sont minimalisés et que les contraintes provenant de la structure de support mécanique sont réduites. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, un agencement de montage pour un dispositif résonateur à ondes acoutiques de surface, et la figure 2, un agencement de montage pour un dispositif résonateur à cristal. Dans l'agencement représenté sur la figure 1, un disposi- tif de filtre à ondes acoustiques de surface comporte un corps rectangulaire en quartz, 11, pourvu, sur sa surface supérieure, à chaque extrémité, d'un transducteur électro-acoustique 12, 13 inter- gità Le corps I est lié par adhésif, par exemple par urecouche de résine époxy ou polyimide, à un corps support intermédiaire plus grand, 14, en une matière similaire, par exemple en quartz, ayant la même orientation cristalline que le corps l du filtre Le corps in- termédiaire 14 est à son tour fixé à une structure de support méca- nique, par exemple à un socle classique 15 pourvu de bornes tra- versantes 16 Les transducteurs 12, 13 sont reliés aux bornes 16 par des fils 17 fixés par un liant. Dans l'agencement représenté sur la figure 2, une plaquette résonateur en cristal de quartz, 21, est pourvue, sur des faces oppo- sées, de configurations d'électrodes métalliques 22, 23 La plaquette 21 est supportée sur deux gouttes de pâte conductrice 24, 25 La goutte 24 établit un contact direct avec la configuration d'électrode 22, tandis que la goutte 25 est formé autour du bord de la plaquette, et par dessus celui-ci, pour établir un contact avec la configuration d'électrode 23 Les gouttes sont supportéessur des conducteurs métal- liques 26, 27 déposés sur un corps rectangulaire 28 en quartz, ayant la même orientation cristalline que la plaquette 21 Le corps en quartz est ensuite fixé à un support mécanique approprié (non repré- senté) Les gouttes en pâte conductrice autorisent un interstice pour jeu entre la partie résonante principale du cristal et le support intermédiaire. Bien que l'on ait décrit seulement deux exemples spécifiques, il est évident que l'invention peut être appliquée à n'importe quelle structure piézoélectrique, par exemple aux résonateurs à cristal mas- sif, filtres multipolaires, filtres à ondes acoustiques de surface transversales,lignes à retard à ondes acoustiques de surface, etc L'invention peut aussi être appliquée à n'importe quelle matière pié- 25321 1 8 zoélectrique, le quartz et le niobate de lithium étant les exemples les plus communément utilisés Dans quelques cas, il se peut que le centre du dispositif soit supporté sur -ur goutte de pâte comprimé et que des connexions électriques soient faites avec des fils fixés par un liant L'utilisation d'un substrat porteur fait de la même matière que le dispositif électronique fournit, grâce à la réduction des con- traintes inhérentes au montages une amélioration des caractéristiques de dérive à long terme, de stabilité en température, de fonctionne- ment en présence d'accélérations et de vibrations, et simplifie très souvent le montage de dispositifs complexes. REVENDICATIONS 1 Méthode de montage d'un dispositif piézoélectrique, ca- ractériséaen ce qu'elle comporte l'insertion, entre le dispositif et sa structure de support mécanique, d'une structure de support inter- médiaire faite d'une matière ayant des caractéristiques dépendant de la température, ainsi qu'une orientation cristalline, qui sont iden- tiques ou similaires à celles du dispositif piézoélectrique, grâce à quoi les effets de dilatation différentielle sur le dispositif sont minimalisés et les contraintes dues à la structure de support méca- nique sont réduites. 2 Méthode selon la revendication 1, caractériséeen ce que le dispositif est fixé par adhérence à la structure de support inter- médiaire. 3 Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif est fixé à la structure de support intermédiaire par des gouttes de pâte conductrice établissant des liaisons électriques entre des électrodes sur le dispositif et des conducteurs sur le support intermédiaire. 4 Méthode selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que le dispositif et le support intermé- diaire sont tous les deux en quartz ou en niobate de lithium. Dispositif piézoélectrique, caractérisé en ce qu'il est monté sur une structure de support intermédiaire qui est elle-même montée sur une structure de support mécanique, ladite structure de support intermédiaire étant en-une matière identique ou similaire à celle du dispositif piézoélectrique et ayant la même orientation cristalline que ce dispositif piézoélectrique. 6 Dispositif piézoélectrique monté en utilisant la méthode 3 selon l'une quelconque des revendications I à 4.