JPH03184412A - 圧電共振子 - 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〕 本発明は圧電共振子、特に圧電モノリシックフィルタと
して好適な二重モード共振子に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、二重モード共振子は、第５図、第６図に示すよ
うに圧電セラミックス基板２０の一主面に対をなす入，
出力用の方形振動電極２１．２２を形成し、他主面の上
記振動電極２１．２２と対向する部位にアース用の方形
振動電極２３を形成したものであり、上記振動電極２１
〜２３の周囲に空洞２４を残して圧電セラミックス基板
２０の外周を外装樹脂２５で封止しである。なお、振動
電極を方形としたのは、円形の振動電極に比べて、縦・
横の寸法比を変えることにより特性の自由度を大きく取
れるからである。

上記空洞２４の形成方法は、振動電極２１〜２３の上に
予めワックスやパラフィンなどの空洞形成材を塗布し、
外装樹脂の封止時または封止後に加熱し、上記空洞形成
材を融解させて外装樹脂に吸収させることにより、空洞
を形成する方法が用いられる（特公昭４５−２２３８４
号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の場合には空洞２４の形状が円形である
ため、スプリアス振動が大きくなるという問題があった
。その原因は、第７図に示すように振動電極２１．２２
の外側の角部から空洞２４の周縁までの最短路ｊｌｌｄ
、に比べて、内側の角部から空洞２４の周縁までの最短
路＃ｄ４が遥かに大きくなり、振動電極の内側部分から
放射方向へ伝播する振動のダンピングが不十分となり、
スプリアスレスポンスが大きくなるからである。一方、
第７図−点鎖線で示すように空洞２４の周縁が振動電極
２１．２２の外側の角部の近傍に位置するように空洞２
４を小さくすれば、内側の角部から空洞２４の周縁まで
の最短距離ｄ４も小さくなるが、これでは厚み縦振動の
メインレスポンスが阻害され、伝送損失が大きくなる欠
点がある。

そこで、本発明の目的は、振動電極の間隔が大きくなっ
ても、メインレスポンスを阻害せずにスプリアス振動を
抑制できる圧電共振子を提供することにある。

（！ＩＩ！ｉ！を解決するための手段〕上記目的を達成
するため、本発明は、圧電セラミックス基板の一主面に
対をなす入，出力用の方形振動電極を隣接して形成し、
他主面の上記振動電極と対向する部位に上記振動電極を
包含するアース用の方形振動電極を形成してなり、上記
振動電極の周囲に空洞を残して圧電セラミックス基板の
外周を外装樹脂で封止してなるエネルギー閉じ込め型厚
み縦振動モードを利用した圧電共振子において、上記空
洞は、その輪郭が非円形でかつ振動電極の各角部からの
最短距離が圧電セラミックス基板の板厚の等倍〜３倍の
範囲に形成されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明者が種々検討したところ、振動電極の角部から空
洞の周縁までの最短距離が圧電セラミックス基板の板厚
より小さい範囲にあると、本来必要な厚み縦振動のメイ
ンレスポンスが抑圧されて伝送損失が大きくなり、逆に
、振動電極の角部から空洞の周縁までの最短距離が圧電
セラミックス基板の板厚の３倍より大きい範囲にあると
、エネルギー閉じ込めが不十分となり、スプリアス振動
を抑制できないことが判った。したがって、振動電極の
各角部からの最短距離を圧電セラミックス基板の板厚の
等倍〜３倍の範囲に設定することが必要であるが、従来
のような円形の空洞ではこの条件を満足することは不可
能である。

そこで、本発明では空洞の輪郭形状、換言すれば空洞形
成材の塗布形状を上記の条件を満足する非円形形状とし
たものである。

〔実施例〕

第１図、第２図は本発明をエネルギー閉じ込め型圧電モ
ノリシックフィルタに適用した一例を示し、同一基板上
に２個の二重モード共振子を形成した構造となっている
。

図において、圧電セラミックス基板１はその厚み方向に
分極処理が施されており、その−主面には２対の入出力
用の方形振動電極２ａ、　４ａおよび３ａ。

４ｂが形成されている。下側の振動電極２ａ、　３ａは
それぞれ引出電極２ｂ、　３ｂを介して端子電極２ｃ、
　３ｃと接続されている。また、上側の振軌電極４ａ、
　４ｂは接続電極４ｃを介して互いに導通しており、接
続電極４ｃの中間部にはコンデンサ電極４ｄが形成され
ている。一方、圧電セラミックス基板１の他主面には、
上記振動電極２ａ、　４ａおよび３ａ、　４ｂと対向す
る位置にアース用の方形振動電極５ａ、　５ｂが設けら
れ、この振動電極５ａ、　５ｂは接続電極５ｃ、　５ｄ
を経て上記コンデンサ電極４ｄと対向するコンデンサ電
極５ｅと接続され、さらに端子電極５ｆと接続されてい
る。

上記のように圧電セラミックス基板１を間にして対向す
る振動電極２ａ、　４ａと５ａとで一方の二重モードフ
ィルタを構成し、振動電極３ａ、　４ｂと５ｂとで他方
の二重モードフィルタを構成する。そして、圧電セラミ
ックス基板ｌを間にして対向するコンデンサ電極４ｄ、
　５ｅでコンデンサを構成する。

上記端子電極２ｃ、　３ｃには入，出力端子６．７が半
田付は等にて接続され、端子電極５ｆにはアース端子８
が半田付は等にて接続されている。その結果、第３図に
示す等価回路が形成される。

上記圧電セラミックス基板ｌの振動電極２ａ、　４ａ。

３ａ、　４ｂおよび５ａ、　５ｂ上にはそれぞれワック
スやパラフィン等からなる空洞形成材（図示せず）が塗
布され、その後、外装樹脂９で封止することにより、空
洞形成材が外装樹脂９中に吸収されて、空洞ＩＯが形成
される。このように振動電極部分のみ空洞ｌＯが形成さ
れ、コンデンサ電極４ｄ、　５ａ部分は外装樹脂９で固
定されるため、圧電セラ〔ツクス基板Ｉの振動電極で挟
まれた部分でのみ厚み縦振動が励起される。詳しくは、
対称モードと非対称モードの二重モードの振動が励起さ
れる。

上記空洞ＩＯの形状は、振動電極の上下部が円弧状で、
両側部が直線状をなした非円形に形成されている。なお
、上記のような形状の空洞１０を形成するには、先端部
が上記空洞ＩＯとほぼ同一形状のコテを用いて空洞形成
材を塗布すればよい。空洞ｌＯをこのような形状とする
ことにより、振動電極の各角部から空洞ｌＯの周縁まで
の最短距離ｄｄｔ　　（第４図参照）を、圧電セラミッ
クス基板１の板厚ｔの等倍〜３倍の範囲に設定すること
ができる。即ち、 ｔ≦ｄ、、ｄｌ　　≦３１ このような条件を満足することにより、本来必要なメイ
ンレスポンスを阻害することなく、十分なエネルギー閉
じ込めを行うことができ、スプリアス振動を抑制できる
０例えば、本発明者が中心周波数１０．７ＭＨ，のフィ
ルタについてスプリアスレスポンス（通過帯域外減衰量
）を測定したところ、従来の円形空洞の場合には４０ｄ
Ｂであったのに対し、本発明の非円形空洞１０では４５
ｄＢに改善できた。なお、振動電極の各角部から空洞Ｉ
Ｏの周縁までの最短路ｇｌａ＋　、ａｔをほぼ同等な距
離とすれば、さらに特性が向上することは勿論である。

また、対称モードと非対称モードの結合を疎とするため
に振動電極２ａ、　４ａおよび３ａ、　４ｂの間隔δを
大きくした場合には、空洞ｌＯを上下方向に引き延ばし
た形状にすれば、上記の条件を容易に満足することがで
きる。

なお、空洞の形状は上記のように振動電極の上下部が円
弧状で、両側部が直線状をなした形状に限らず、楕円形
状や方形状など種々変更可能である。

また、本発明は同一基板上に二重モード共振子を２個設
けた圧電モノリシックフィルタに限らず、第５図のよう
に１個の二重モード共振子を形成したもの、あるいは３
個以上の二重モード共振子を形成したものでもよい。

〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、空洞の
輪郭形状を、振動電極の各角部から空洞の周縁までの最
短距離が圧電セラミックス基板の板厚の等倍〜３倍の範
囲となるように非円形に形成したので、メインレスポン
スを阻害せずにスプリアス振動を抑制でき、特性の優れ
た二重モード共振子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる圧電共振子の一例の正面図、第
２図は第１図の■−■線断面図、第３図は圧電共振子の
等価回路図、第４図は振動電極部分の拡大図、第５図は
従来の圧電共振子の正面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖ
ｌ線断面図、第７図は振動電極部分の拡大図である。 ！・・・圧電セラミックス基板、２ａ、３ａ、４ａ、４
ｂ、５ａ、５・・・振動電極、 ９・・・外装樹脂、 １０・・・空洞。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板の一主面に対をなす入，出力用の方形振
   動電極を隣接して形成し、他主面の上記振動電極と対向
   する部位にアース用の方形振動電極を形成してなり、上
   記振動電極の周囲に空洞を残して圧電基板の外周を外装
   樹脂で封止してなるエネルギー閉じ込め型厚み縦振動モ
   ードを利用した圧電共振子において、 上記空洞は、その輪郭が非円形でかつ振動電極の各角部
   からの最短距離が圧電基板の板厚の等倍〜３倍の範囲に
   形成されていることを特徴とする圧電共振子。