JPH01289308A - 電歪共振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数枚のセラミックグリーンシートをＭ４層
し、同時焼成してなる積層型の電歪共振装置の改良に関
する。

〔従来の技術〕

第２図は、従来の積層型電歪共振装置の一例を説明する
ための略図的断面図である。

この積層型電歪共振装置は、電歪材料よりなるセラミッ
ク焼結体１を用いて構成されている。焼結体ｌ中のセラ
ミック層２．３．４を介して厚み方向に重なり合うよう
に電極５〜８が形成されている。

電極５と電極７とは、スルーホールにより構成された導
電路９により相互に電気的に接続されている。同様に、
電極６と電極８とは、導電路１０により電気的に接続さ
れている。

各セラミック層２〜４は、図示の矢印で示す方向に分極
処理されている。この電歪共振装置では、電極５と電極
８から電圧を印加することにより共振子として駆動させ
ることができる。

上記のような積層型の電歪共振装置では、電歪材料より
なるセラミック層２〜４が電気的に並列接続されて積層
されているので、全体の肉厚が同一の単板型の電歪共振
装置に比べて大きな容量を得ることができる。理論的に
は、積層数をｎとした場合、容量はｎ１倍となる。よっ
て、ラダー型フィルタの並列共振子に適した電歪共振装
置を得ることができる。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
第２図に示した電歪共振装置では、共振子として用いる
のに必要な周波数帯域内において不要スプリアス・モー
ドが発生するという問題があった。

単板型の電歪共振装置では、このスプリアス・モードを
抑制するために、セラミック板の一部を研削すること等
の方法が採用されている。従って、積層型の電歪共振装
置においても、素子の一部を研削することによりスプリ
アスを抑制することが可能と考えられる。

しかしながら、積層型の電歪共振装置では、電極５〜８
と、セラミック層２〜４との結合強度がさほど強くない
。よって、研削時に結合部分においてセラミックスのチ
ッピングが生じ、それによって新たな波形分割の住じる
恐れがあった。

よって、本発明の目的は、スプリアス・モードの発生を
効果的に抑制することが可能な積層型の電歪共振装置を
提供することにある。

Ｃ技術的課題を解決するための手段〕 本発明の電歪共振装置は、複数枚の電歪材料グリーンシ
ートを積層し、同時焼成して得られたセラミック焼結体
を用いて構成されている。このセラミック焼結体の外表
面およ焼結体中には、セラミック層を介して厚み方向に
重なり合うように電極が配置されている。そして、セラ
ミック層の内、内側に位置するセラミック層の厚みが、
最外層に位置するセラミック層の厚みの１．１〜５．０
倍とされていることに特徴を有する。

〔作用〕

本願発明者たちは、ｍ濁世の電歪共振装置におけるスプ
リアス・モードの発生を抑制するために種々の構造のも
のを試作し実験した結果、セラミック層の肉厚を変化さ
せればスプリアス・モードの発生が抑制されることを見
出し、本発明を成すに至った。

すなわち、後述の実施例から明らかなように、積層型電
歪共振装置において、内側に位置するセラミック層の肉
厚を、最外層のセラミック層の肉厚の１．１〜５，０倍
の範囲で厚（すれば、スプリアスめ発生を効果的に抑制
し得ることを見出した。なお、この肉厚比が１．１倍未
満の場合には、スプリアス・モードの抑制効果が充分に
は得られず、他方、５．０倍を超えると共振装置の容量
が低下する。

（実施例の説明） 第１図は本発明の一実施例の略図的断面図であり、従来
例の第２図に相当する図である。

本実施例の電歪共振装置は、圧電材料よりなる３枚のセ
ラミックグリーンシートを積層し、一体焼成することに
より得られた焼結体１１を利用して構成されている。

各セラミックグリーンシートの一方面または両面には、
所定のパターンの電極ペーストが塗布され、かつこれら
のグリーンシートの積層体の焼成により図示の電極１５
〜１８も同時に形成されている。

また、電極１５と電極１７とは、スルーホール導電路１
９により、電極１６と電極１８とはスルーホール導電路
２０により相互に電気的に接続されている。この導電路
１９．２０は、上記したセラミックグリーンシートに貫
通孔を形成し、貫通孔の周壁に導電ペーストを付与して
おくことにより形成することができる。

本実施例の特徴は、電極１５〜１８により隔てられたセ
ラミック層１２〜１４の肉厚が一様でないことにある。

すなわち、内側に位置するセラミック層１３の厚すが、
最外層のセラミック層１２゜１４の１．１〜５．０倍と
なるように構成されている。セラミック層１３の厚みを
セラミック［１２，１４より厚くするには、セラミンク
層１３用のグリーンシートとして、積層に先立って肉厚
のより厚いセラミックグリーンシートを用意したり、あ
るいは複数枚のセラミックグリーンシートを重ね合わせ
たものを用いればよい。

本実施例の構造では、セラミック層１３の肉厚がセラミ
ック７１１２．１４の肉厚の１．１〜５゜０倍とされて
いるので、スプリアス・モードの発生が効果的に抑制さ
れる。これを、具体的実験例により、詳細に説明する。

０．０５Ｐｂ　　（Ｓｎ＋ｚ＊　　Ｓｂｔｚｇ　　）Ｏ
ｓ　　−０゜３８ＰｂＴ１０ｓ−０，５７ＰｂＺｒＯｓ
からなり、厚み１２０ｙｍおよび１６０ＪＪｍの２種の
セラミックグリーンシートを用意した。このうち１６０
μｍの厚みのセラミックグリーンシートは、第１図のセ
ラミック層１３を構成するために用意されたものであり
、１２０ｕｍの厚みのセラミックグリーンシートはセラ
ミック層１２．１４を構成するために用意したものであ
る。各セラミックグリーンシートの一方主面または両生
面に、１ｔｓｉ１５〜１８を構成するため並びに導電路
１９，２０を形成するために、電極ペーストを塗布し、
積層し、厚み４００μｍの積層体を得た。この積層体を
４．８０ｓｓＸ４，８０閤の大きさに切断し、一体焼成
することにより第１図に示した電歪共振装置を得た。

他方、比較例として、同様の電極ペーストが塗布された
厚み１２（Ｉｔｌｍの同一材料のセラミックグリーンシ
ートを積層し、第２図に示した電歪共振装置を製作した
。この比較例の電歪共振装置の作成においても、積層体
を４．８０■Ｘ４．８０閣の大きさに切断してから焼成
を行った。

上記のようにして得られた実施例および比較例の電歪共
振装置のインピーダンスおよび位相の周波数特性を第３
図および第４図に示す、第３図および第４図の比較から
明らかなように、比較例では、共振周波数−反共振周波
数領域内において、インピーダンス曲線および位相曲線
のいずれにもスプリアス・モードによる波形の変化が見
られるのに対し、実施例（第３図）では、共振周波数−
反共振周波数間の周波数帯域内にこのような波形の変化
が見られないことがわかる。よって、本実施例によれば
、スプリアス・モードの発生を効果的に抑制し得ること
がわかる。

なお、上記実験例では、セラミック層１３の肉厚をセラ
ミック層１２．１４の肉厚の１．３３倍（１６０ｔＩｍ
／１２０ＩＩｍ）としたが、本願発明者たちの実験によ
れば、肉厚の比が１．　１倍以上であればスプリアスを
抑制し得ることが確かめられた。また、肉厚比が５．０
倍を超えると、容量が低下し、積層型電歪共振装置の長
所が減殺されることになる。

よって、本発明では、内側に位置するセラミック層の肉
厚を最外層に位置するセラミック層の肉厚の１．　１〜
５．０倍の範囲にすることが必要である。

また、上記実施例では、三層のセラミック層１２〜１４
を有する積層型の電歪共振装置につき説明したが、層数
については図示の三層構造のものに限定されない、すな
わち、四層以上の積層型の電歪共振装置においても、最
外層に位置するセラミック層と内側に位置するセラミッ
ク層の厚みを上記の範囲にすることにより、同様の効果
を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、積層型の電歪共振装置
において、内側に位置するセラミック層の厚みが最外層
に位置するセラミック層の厚みの１、　１〜５．０倍の
範囲とされているので、共振−反共振周波数帯域内にお
けるスプリアス・モードの発生を効果的に抑制すること
ができる。具体的には、従来例では位相回転量で１０〜
３０１であったのを、本発明によれば５°以下に抑え得
ることが確かめられた。また、肉厚比が５．０倍以下と
されているので、高容量化が容易である積層型電歪共振
装置の特徴も減殺されない。

よって、例えばラダー型フィルタの並列共振子のような
容量の大きなことが求められる用途に好適な電歪共振装
置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の略図的断面図、第２図は従
来の電歪共振装置の略図的断面図、第３図は第１図実施
例のインピーダンスおよび位相の周波数特性を示す図、
第４図は比較例のインピーダンスおよび位相の周波数特
性を示す図である。 図において、１１は焼結体、１２．１４は外側に位置す
るセラミック層、１３は内側に位置するセラミック層、
１５〜１８は電極を示す。 第７図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電歪材料よりなるセラミック焼結体と、 前記焼結体中のセラミック層を介して厚み方向に重なり
   合うように配置された電極とを備え、前記セラミック層
   のうち、内側に位置するセラミック層の厚みが、最外層
   に位置するセラミック層の厚みの１．１〜５．０倍であ
   ることを特徴とする、電歪共振装置。