JPH04284015A - ラダー型フィルタ - Google Patents

ラダー型フィルタ

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JPH04284015A
JPH04284015A JP4825191A JP4825191A JPH04284015A JP H04284015 A JPH04284015 A JP H04284015A JP 4825191 A JP4825191 A JP 4825191A JP 4825191 A JP4825191 A JP 4825191A JP H04284015 A JPH04284015 A JP H04284015A
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JP
Japan
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resonator
ladder
tuning fork
resonators
type filter
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JP4825191A
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Inventor
Jiro Inoue
二郎 井上
Hiroaki Kaida
弘明 開田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders or supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1007Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1035Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/21Crystal tuning forks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; 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

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  • 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)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ラダー型フィルタに関
し、特に、直列共振子及び並列共振子が音叉型圧電共振
子を用いて構成されたラダー型フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のラダー型フィルタの構造の一例を
図2に示す。このラダー型フィルタは、角板の拡がり振
動モードを利用した複数の圧電共振子を用いて構成され
ている。すなわち、矩形板状の直列共振子1,2及び同
じく矩形板状の並列共振子3,4を用いて、図3の回路
図で示す4素子2段型のラダー型フィルタが構成されて
いる。
【0003】なお、図2において、2aは直列共振子の
一方主面に形成された電極を示し、直列共振子2の他方
主面側にも、同様の電極が形成されている。また、直列
共振子1の両主面にも、同様の電極が形成されている。 他方、並列共振子3,4には、両主面の全面に電極3a
,4aが形成されている。また、5〜11は、金属端子
を示し、直列共振子1,2及び並列共振子3,4を図3
に示すように相互に電気的に接続するために用いられて
いる。この金属端子5〜11は、直列共振子1,2及び
並列共振子3,4と共に、絶縁性材料よりなるケース1
2内に収納される。また、図示しない蓋材によりケース
材12の上方開口12aが閉成されて一のラダー型フィ
ルタ部品が構成される。この場合、金属端子9〜11が
ケース外に引き出され、外部との接続端子として利用さ
れる。
【0004】ところで、上記ラダー型フィルタを駆動す
る場合、直列共振子1,2及び並列共振子3,4がケー
ス12内に収納された状態で所望の態様で振動し得るこ
とが必要である。すなわち、ケース12内に収納された
状態で、各共振子1〜4の振動が妨げられてはならない
。そこで、端部に位置する金属端子11としてはばね性
を有する、いわゆるばね端子が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図2のラダー型フィル
タでは、ケース12に収納した状態の共振子1〜4の振
動を妨げないために、金属端子11として、ばね端子が
用いられていたため、かなりの不要空間が形成され、そ
のためラダー型フィルタ全体の大きさがかなり大きくな
りがちであった。例えば、図示した4素子内蔵の2段の
ラダー型フィルタにおいて、最終的なラダー型フィルタ
部品として構成した場合の寸法は、7.0mm×8.0
mm×厚み8.0mm程度の大きさとなっていた。
【0006】また、近年、他の電子部品と同様に、ラダ
ー型フィルタにおいても面実装型電子部品として構成さ
れたものが求められている。よって、本発明の目的は、
面実装型電子部品として構成することができ、かつ全体
形状が小型のラダー型フィルタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
の直列共振子及び少なくとも一の並列共振子を接続して
なるラダー型フィルタであり、下記の構成を備えること
を特徴とする。すなわち、本発明では、直列共振子及び
並列共振子として、圧電基板の一端縁から内側に向かっ
て延びる第一のスリットを挟むように該一端縁から内側
に延びるように第2,第3のスリットを形成し、第2,
第3のスリット間に音叉状振動部を構成し、該音叉状振
動部を振動させるために圧電基板に電極を形成してなる
音叉型圧電共振子が用いられている。そして、直列共振
子及び並列共振子を構成している複数の音叉型圧電共振
子が、互いの音叉状振動部の振動を妨げないための空洞
を確保するための空洞形成材を介して積層されて一体化
されている。
【0008】
【作用】圧電基板を用いて構成された複数の音叉型圧電
共振子を空洞形成材を介して積層し、一体化してなるた
め、すなわちばね端子を用いずに積層・一体化している
ため、ラダー型フィルタ部品の厚みを非常に薄くするこ
とができる。
【0009】
【実施例の説明】図1に、本発明の一実施例のラダー型
フィルタの全体構造を分解斜視図で示す。本実施例のラ
ダー型フィルタ20では、直列共振子21,22及び並
列共振子23,24が図示のように交互に積層されて、
4素子2段のラダー型フィルタが構成されている。図1
において、各直列共振子21,22及び並列共振子23
,24は空洞形成材25〜27を介して積層される。 また、積層体の上下には、同じく空洞形成材28,29
を介して基板30a,30bが積層される。
【0010】なお、各直列共振子21,22及び並列共
振子23,24の側方には、それぞれ、各共振子と同じ
厚みのスペーサー31〜34が配置されている。次に、
図4〜図9を参照して、直列共振子21,22及び並列
共振子23,24の詳細を説明する。図4に分解斜視図
で示すように、直列共振子21は、圧電基板211の一
端縁から内側に向かって延びるように第1〜第3のスリ
ット212〜214を形成することにより、第2,第3
のスリット213,214間に音叉状振動部を構成した
構造を有する。そして、圧電基板211の上面には該音
叉状振動部に振動電極215が形成されている。また、
直列共振子21の両主面に形成された電極のみを分解し
て示す図6から明らかなように、圧電基板211の下面
側にも、振動電極215と対向するように振動電極21
6が形成されている。従って、振動電極215,216
から交流電圧を印加することにより、第2,第3のスリ
ット213,214で囲まれた音叉状振動部が圧電音叉
として振動される。
【0011】なお、217a,217bは、接続導電部
を示し、該接続導電部217a,217bにより振動電
極215,216が、それぞれ、端子電極218,21
9に引き出されている。直列共振子21では、両主面に
形成された振動電極215,216は、図4及び図6か
ら明らかなように、圧電基板211の異なるコーナー部
分に形成された端子電極218,219に引き出されて
いる。
【0012】図4を参照して、直列共振子21の音叉状
振動部が構成されている部分前方には、ギャップ31a
を隔ててスペーサー31が配置されている。ギャップ3
1aは、音叉状振動部の振動を妨げないために設けられ
ている。直列共振子21及びスペーサー31が、矩形枠
状の空洞形成材25を介して、下方の並列共振子23及
びスペーサー33と積層されている。矩形枠状の空洞形
成材25は、上下の直列共振子21及び並列共振子23
の音叉状振動部の振動を妨げない空洞を形成するために
設けられている。空洞形成材25は、図示の形状に接着
剤を塗布することにより、或いは弾性ゴムや合成樹脂等
を図示の矩形枠状に成形したものを用いて構成され得る
。いずれにしても、上下の音叉状振動部の振動を妨げな
いためには、図示のように所定の厚みを有するように構
成されることが必要である。
【0013】並列共振子23は、圧電基板231に、第
1〜第3のスリット232〜234を形成し、両主面に
図7に示す振動電極235,236を形成した構造を有
する。振動電極235,236は、それぞれ、接続導電
部237a,237bにより端子電極238,239に
引き出されている。図4及び図7から明らかなように、
並列共振子23の一方の端子電極238は圧電基板23
1の端縁中央部分に形成されており、他方の端子電極2
39は圧電基板231の一のコーナー部分に形成されて
いる。
【0014】図5並びに図8及び図9は、図1の直列共
振子22及び並列共振子24が積層されている部分の詳
細を示すものであり、上方の直列共振子21及び並列共
振子23を説明するのに用いられた図4、図6及び図7
に相当する図である。従って、下方の直列共振子22及
び並列共振子24並びに空洞形成材27及びスペーサー
32,34については、上記と同様の参照番号を付する
ことにより、その詳細な説明は省略する。
【0015】本実施例のラダー型フィルタは、図1に示
した各構成部材を積層・一体化することにより構成され
ている。すなわち、図10に示すように、積層して一体
化された積層体40の両端面に外部電極41〜46を形
成することにより、実施例のラダー型フィルタ20が得
られる。図6〜図9を併せて参照することにより明らか
なように、外部電極41は直列共振子21の端子電極2
18に接続されており、外部電極42は並列共振子23
の端子電極238に接続されており、外部電極43は直
列共振子21の端子電極219と並列共振子23の端子
電極239とに接続されている。同様に、外部電極44
は、直列共振子22の端子電極229と並列共振子24
の端子電極249とに、外部電極45は並列共振子24
の端子電極248に、並びに外部電極46は直列共振子
22の端子電極228に接続されている。
【0016】従って、積層体40の外表面において、或
いは外部において、外部電極43と外部電極46とを接
続することにより、図11に示すラダー型フィルタが構
成される。図10から明らかなように、本実施例のラダ
ー型フィルタ20では、圧電基板を用いて構成された音
叉型圧電共振子により直列共振子21,22及び並列共
振子23,24が構成されており、さらに各共振子21
〜24が空洞形成材25〜27を介して積層・一体化さ
れた構造を有するため、全体の厚みが非常に小さい超薄
型の部品としてラダー型フィルタを構成し得る。実際に
上記4素子を内蔵させた2段のラダー型フィルタ20を
作製したところ、寸法は6.2×5.0×2.0mmで
あった。従って、図2に示した従来のラダー型フィルタ
に比べて、全体の寸法がかなり小さくなることが分かる
。しかも、上記のような外部電極41〜46を用いて外
部と電気的に接続することができるため、面実装可能な
チップ型電子部品として提供し得ることが分かる。
【0017】なお、上述した実施例では、直列共振子2
個及び並列共振子2個を用い、2段のラダー型フィルタ
を構成した場合につき説明したが、本発明によれば、1
以上の任意の段数のラダー型フィルタを構成することが
できる。図12に、本発明のラダー型フィルタの減衰量
−周波数特性を示す。図12に示した実線A、破線B及
び実線Cで示す各特性は、それぞれ、1段,2段及び4
段(2段のものを2つ接続)のラダー型フィルタを構成
した場合の特性である。なお、各ラダー型フィルタを構
成するのに用いた音叉型圧電共振子の容量は、以下の通
りである。
【0018】直列共振子…35pF、並列共振子…35
0pF。また、図12に示した減衰量−周波数特性を示
す各ラダー型フィルタの挿入損失は以下の通りであった
。1段のラダー型フィルタ(実線A)…1.1dB。 2段のラダー型フィルタ(破線B)…2.1dB。2段
のものを2つ接続した、すなわち4段のラダー型フィル
タ(実線C)…4.2dB。
【0019】なお、本発明に用いられる音叉型圧電共振
子としては、図6〜図9を参照して説明した電極構造を
有するものに限定されない。すなわち、圧電基板の一端
縁から延びる第1〜第3のスリットを形成し、第2,第
3のスリット間で挟まれた部分に音叉状振動部を構成し
た構造を有する限り、他のパターンの振動電極を有する
ものであっても、本発明に用いることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、音叉型圧電共振子によ
り直列共振子及び並列共振子が構成されており、かつ複
数の音叉型圧電共振子が空洞形成材を介して積層され、
一体化されているため、ラダー型フィルタの全体寸法を
非常に小さく、特に薄くすることが可能となる。
【0021】しかも、複数の音叉型圧電共振子を積層・
一体化することにより構成されているため、外部電極を
付与することにより、容易に面実装が可能なチップ型電
子部品としてのラダー型フィルタを提供することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のラダー型フィルタの全体構
造を示す分解斜視図である。
【図2】従来のラダー型フィルタの構造を説明するため
の分解斜視図である。
【図3】従来のラダー型フィルタの回路を示す図である
【図4】図1に示した実施例の要部を示す分解斜視図で
ある。
【図5】図1に示した実施例の他の要部を示す分解斜視
図である。
【図6】一の直列共振子の電極パターンを説明するため
の模式的分解斜視図である。
【図7】一の並列共振子の電極パターンを説明するため
の模式的分解斜視図である。
【図8】他の直列共振子の電極パターンを説明するため
の模式的分解斜視図である。
【図9】他の並列共振子の電極パターンを説明するため
の模式的分解斜視図である。
【図10】実施例のラダー型フィルタを示す外観斜視図
である。
【図11】実施例のラダー型フィルタの回路を示す図で
ある。
【図12】本発明のラダー型フィルタの減衰量−周波数
特性を示す図である。
【符号の説明】
20…ラダー型フィルタ 21,22…直列共振子 23,24…並列共振子 25〜29…空洞形成材 211,221,231,241…圧電基板212,2
22,232,242…第1のスリット213,223
,233,243…第2のスリット214,224,2
34,244…第3のスリット215,216,225
,226,235,236,245,246…振動電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくとも一の直列共振子及び少なく
    とも一の並列共振子を接続してなるラダー型フィルタに
    おいて、前記直列共振子及び並列共振子が、一端縁から
    内側に向かって延びる第1のスリットを挟むように該一
    端縁から内側に延びるように第2,第3のスリットを形
    成して第2,第3のスリット間に音叉状振動部を構成し
    た圧電基板と、前記圧電基板の音叉状振動部を振動させ
    るための電極とを有する音叉型圧電共振子により構成さ
    れており、前記直列共振子及び並列共振子を構成する複
    数の音叉型圧電共振子が、互いの音叉状振動部の振動を
    妨げないための空洞を確保するための空洞形成材を介し
    て積層されて一体化されていることを特徴とするラダー
    型フィルタ。
JP4825191A 1991-03-13 1991-03-13 ラダー型フィルタ Pending JPH04284015A (ja)

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