JPH0983290A - 表面実装型圧電フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装面積を小さくすべく、２組の電極群間の
距離を近づけても、これらの電極群が互いに他の電極群
との間に生成される電気力線による影響を受けにくく、
小型で良好な保証減衰量特性を発揮し得る表面実装型圧
電フィルタを提供する。 【解決手段】 保持器３に２つのピット３１，３２を形
成し、各入出力振動電極対１１，２１がこれら各ピット
３１，３２の底面側を向くように圧電基板１０，２０を
ピット３１，３２の周辺部分に固定し、各ピット３１，
３２の底面３１ａ，３２ａを導電性材料４１，４２で多
い、かつ、ピット３１，３２間の隔壁３３に沿って導電
性材料５を設け、各導電性材料４１，４２，５をアース
接続端子６１〜６３に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電基板を用いた多
重モード圧電フィルタのうち、多段接続型の表面実装型
圧電フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電基板の厚みすべり振動等を利用した
圧電フィルタにおいては、一般に、圧電基板の一面に所
定のギャップを開けて入出力振動電極対（分離電極）を
形成するとともに、その反対側の面にはこれらと対向す
るようにアース電極を形成し、その全体を保持器内に収
容した構造を採る。

【０００３】この種の圧電フィルタにおいては、通常、
高い減衰特性を得るためには、複数の圧電フィルタを縦
続接続する、いわゆる多段接続とする必要があるが、１
つの保持器内に１つの圧電フィルタを収容したもので
は、このような多段接続を行う場合には実装面積が大と
なってしまい、機器の小型化を阻害する原因となる。

【０００４】このような問題を解決するために、従来、
１つの圧電基板上に２組の入出力電極対およびアース電
極を形成して保持器内に収容した、多段接続型の素子が
提案され、実用化されている。

【０００５】ところで、１つの圧電基板上に実質的に２
つの圧電フィルタを形成し、これを１つの保持器内に収
容した場合、各フィルタ間の音響的結合が生じるととも
に、各圧電フィルタ間の距離は必然的に小さくなる関係
上、電磁的結合も生じやすくなる。このような音響的お
よび電磁的結合を遮断すべく、従来、圧電基板上の２組
の電極群の間に溝を形成し、その溝の両側に帯状の金属
層を形成してもの（特公昭５７−５６８１９号）や、圧
電基板上の２組の電極群間を仕切る位置に、アース電極
に接続される直線状の電極を形成し、更にその上に銀ペ
ースト等の減衰材を塗布した構造のもの（特開昭６１−
１７８２６号）等が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところて、近年、この
ような圧電フィルタを例えば通信機器等に組み込む場合
には、その実装工程の簡易化等を目的として、保持器を
表面実装型のものとするとともに、その実装面積をより
小さくすることが要求されている。このような微小な表
面実装型の保持器内に２組の電極群を収容した構造にお
いては、電極群間の距離が極めて短くなる関係上、前記
した従来の提案の構造では、特に２組の入出力振動電極
対のそれぞれが作る電場に基づく電気力線による相互干
渉を避けることは困難である。

【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、実装面積を極めて小さくして、２組の電極群間
の距離を近づけても、これら電極群間相互の電気力線の
影響を受けにくく、もって小型で良好な保証減衰量特性
を発揮することのできる、表面実装型圧電フィルタの提
供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、その実施の一形態を表す図１，図２を参照
しつつ説明すると、本発明の表面実装型圧電フィルタ
は、圧電基板１０（２０）の一面に互いに所定のギャッ
プを開けて入出力振動電極対１１（２１）が形成され、
その反対側の面にはこれらと対向するようにアース電極
１２（２２）が形成されてなる多重モード圧電フィルタ
素子の２組（１と２）が、互いに縦続接続された状態で
１つの表面実装型の保持器３内に収容された圧電フィル
タであって、保持器３に２つのピット３１，３２が隣接
形成され、圧電基板１０，２０は、各入出力振動電極対
１１，２１がそれぞれ各ピット３１，３２の底面３１
ａ，３２ａ側を向いた状態で、これら各ピット３１，３
２の周辺部において保持器３に固定されているととも
に、各ピット３１，３２の底面３１ａ，３２ａは導電性
材料４１，４２によって覆われ、かつ、２つのピット３
１，３２間の隔壁３３に沿って導電性材料５が設けら
れ、これらの各導電性材料４１，４２，５は保持器３に
形成されたアース接続端子６１〜６３に接続されている
ことによって特徴づけられる。

【０００９】また、同じ目的を達成するための他の構成
として、本発明は、図８に例示するように、保持器３′
に２つのピット３１′，３２′を隣接形成し、圧電基板
１０，２０を、上記とは逆向き、つまり各アース電極１
２，２２がピット３１′，３２′の底面側を向いた状態
で各ピット３１′，３２′の周辺部分において保持器
３′に固定するとともに、その保持器３′には導電性材
料からなる蓋３０′を装着し、また、２つのピット３
１′，３２′間の隔壁３３′に沿って、上辺が蓋３０′
の下面近傍にまで到る導電性材料５′を設けて、その導
電性材料５′並びに蓋３０′を、保持器３に形成された
アース端子６４，６５に接続した構成を採用することが
できる。

【００１０】ここで、２つのピット３１，３２（３
１′，３２′）間の隔壁３３（３３′）に沿う導電性材
料５（または５′）の具体的な配置の形態としては、図
１，図２（または図８）のように、隔壁３３（３３′）
に沿ってその内部に板状のものを挿入するほか、図６
（または図９）のようにピット３１，３２（３１′，３
２′）の内側面３１ｂ，３２ｂ（３１ｂ′，３２ｂ′）
を導電性材料５によって覆う形態、あるいは、図７のよ
うに隔壁３３に複数のスルーホール３３ａ・・３３ａを形
成して、その各スルーホール３３ａのそれぞれに導電性
材料５を埋め込む形態を採用することができる。

【００１１】また、本発明における保持器３（３′）内
に収容される２組の圧電フィルタ素子１，２としては、
図１，図２（または図８）のように互いに分離された２
枚の圧電基板１０，２０にそれぞれ１組ずつ電極群を形
成したもののほか、図５に例示するように、１枚の共通
の圧電基板１００上に２組の電極群を形成したものをも
含む。

【００１２】

【作用】本発明は、１つの表面実装型の保持器内に収容
された２組の圧電フィルタ素子用の入出力振動電極対
を、保持器自体の構造によって相互に電磁遮蔽すること
によって、各電極対間の電気力線の干渉を防止しようと
するものである。

【００１３】すなわち、２組の入出力振動電極対１１と
２１が作る電場に基づいて形成される電気力線は、図３
に模式的に示すように、圧電基板１０，２０の入出力振
動電極対１１，２１の形成面側に隣接する空間を介して
各電極対１１，２１相互に影響を与えるが、圧電基板１
０，２０を、各入出力振動電極対１１，２１が保持器３
に形成されたピット３１，３２に向くように保持器３に
固定し、その各ピット３１，３２の底面３１ａ，３２ａ
と、各ピット３１，３２間の隔壁３３に沿って導電性材
料４１，４２および５を設けて、これらをアース電位に
接続することによって、各入出力振動電極対１１，２１
間の電気力線による影響を抑止することができ、２つの
電極群間を有効に電磁遮蔽することができる。

【００１４】また、各圧電基板１０，２０を表裏逆とし
た図８の構成においては、電気力線が各圧電基板１０，
２０相互に影響を及ぼす空間が各基板１０，２０の上面
側となるが、蓋３０′を導電性材料とし、かつ、ピット
３１′，３２′の隔壁３３′に沿う導電性材料５′の上
辺を蓋３０′の下面近傍にまで至らせることによって、
上記構成と同様に各入出力振動電極対１１，２１間の電
気力線による影響を抑止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を表す
分解斜視図で、図２はその組み立て状態において蓋３０
を除外して示すＡ−Ａ断面図である。

【００１６】２つの圧電フィルタ素子１，２が１つの表
面実装型の保持器３内に収容され、その保持器３の上縁
部に蓋３０が被せられることによって、これらの各素子
が密閉される。この例において各圧電フィルタ素子１，
２は、それぞれ、圧電基板１０，２０の一面に入出力電
極対１１，２１を形成し、その反対側の面にこれらと対
向するようにアース電極１２，２２を形成することによ
って構成されている。

【００１７】保持器３は例えばセラミックス製であり、
その底面には互いに隣接して２つのピット３１，３２が
形成されている。そして、各圧電フィルタ素子１，２の
圧電基板１０，２０は、それぞれの入出力振動電極対１
１，２１をピット３１，３２の底面３１ａ，３２ａ側に
向けて、各ピット３１，３２の上に被さるような状態
で、それぞれの３箇所のコーナー部分においてピット３
１，３２の周辺部分に固定される。

【００１８】すなわち、各圧電基板１０，２０の入出力
振動電極対１１，２１およびアース電極１２，２２は、
それぞれに対応する引き出し電極によって圧電基板１
０，２０の３箇所のコーナー部分に引き出されていると
ともに、保持器３には、各ピット３１，３２の周辺部分
にこれらの各コーナー部分と対応する位置に合計６つの
接続パッドＰが形成されている。そして、各圧電基板１
０，２０は、その各３箇所のコーナー部分において導電
性接着剤Ｂによって振動を妨げられない状態で各接続パ
ッドＰ上に機械的に固定されると同時に、それぞれの入
出力電極対１１，２１およびアース電極１２，２２が、
それぞれの接続パッドＰに電気的に接続される。なお、
各接続パッドＰは、保持器３を貫通してその裏面に形成
された表面実装用の外部接続パッド（図示せず）に接続
されている。なお、２つの圧電フィルタ素子１と２は、
この外部接続パッドを介して縦続接続されてもよいし、
保持器３内において縦続接続されてもよい。

【００１９】さて、各ピット３１，３２の底面３１ａ，
３２ａはそれぞれ、例えばＷとＡuの合金からなる導電
性材料４１，４２によってメタライズされて被覆されて
いるとともに、２つのピット３１と３２の間に介在する
隔壁３３の中央に、各ピット３１，３２間を仕切るよう
に板状の導電性材料５が挿入されている。そして、これ
らの各導電性材料４１，４２および５は、保持器３を貫
通してその裏面側に形成された、それぞれに専用のアー
ス接続パッド６１〜６３に接続されている。

【００２０】以上の本発明の実施の形態によると、各入
出力振動電極対１１，１２間の電気力線が、他方に対し
て影響を与えることがない。すなわち、図３に模式的に
示すように、各導電性材料４１，４２および５が存在し
ない状態では、２組の入出力振動電極対１１と２１は、
それぞれの電極対１１，２１が作る電場に基づき、これ
らの電極対１１，２１の形成面に隣接する空間に形成さ
れる電気力線の影響によって干渉しあうが、その電気力
線の形成される空間にアース電位の導電性材料４１，４
２および５を介在させることによって、各電極対１１，
２１に他方からの電気力線の影響が及ぶことを抑止する
ことができる。

【００２１】その結果、各導電性材料４１，４２および
５を設けない状態では図４（Ａ）に示すような特性を示
していたものが、これらの導電性材料４１，４２および
５を設けることによって、同図（Ｂ）に示すよう、極め
て良好な保証減衰量特性を示すに到る。

【００２２】なお、以上の例では、各導電性材料４１，
４２および５を、それぞれに専用のアース接続パッド６
１〜６３に接続したが、これらの各導電性材料４１，４
２および５を保持器３内の適宜箇所で相互に接続して、
共通のアース接続パッドに接続してもよい。

【００２３】また、以上の例では、２つの圧電フィルタ
素子１，２を、それぞれ個別の圧電基板１０，２０に所
要の電極群を形成することによって得ているが、これに
代えて、図５に例示するように、１つの圧電基板１００
上の一面に入出力電極対１１，２１を形成し、その反対
側の面にこれらのそれぞれに対向するようにアース電極
１２，２２を形成してもよく、この場合、圧電基板１０
０は、先の例と全く同様に、保持器３の合計６個の接続
ハッドＰに対して合計６箇所において各ピット３１，３
２の周辺部分で固定される。

【００２４】また、２つのピット３１，３２間の隔壁３
３に沿って設けられる導電性材料５については、上記例
のように隔壁３３内に板状のものを挿入するほか、図６
および図７にそれぞれ保持器３のみの部分切欠斜視図を
示すような形態を採ることができる。

【００２５】図６に示す例では、保持器３の２つのピッ
ト３１，３２の内側面３１ｂ，３２ｂを導電性材料５に
よって被覆したもので、この場合、ピット３１，３２は
その底面３１ａ，３２ａを被覆する導電性材料４１，４
２と併せて、その内面全面が導電性材料によって覆われ
ることになる。なお、導電性材料５は、ピット３１，３
２の内側面３１ｂ，３２ｂのうち、少なくとも隔壁３３
の両側の面を覆えば足りるが、それに直交する面をも同
時に覆うことによって、各入出力振動電極対１１，２１
の電場が作る電気力線の外部回路に対する影響を除去す
ることができて好適である。また、図示のように隔壁３
３の上面にも同様な導電性材料を形成して、これによっ
て両ピット３１，３２内の各導電性材料４１，４２およ
び５を相互に接続すれば、一つのアース接続パッドによ
って全ての導電性材料４１，４２および５を接地するこ
とができる。

【００２６】図７に示す例では、保持器３の２つのピッ
ト３１，３２間の隔壁３３に、両ピット３１，３２を仕
切る面に沿って複数のスルーホール３３ａ・・３３ａを形
成し、その各スルーホール３３ａ・・３３ａ内のそれぞれ
に導電性材料５・・５を埋め込み、これらを保持器３の裏
面に形成した共通のアース接続パッド６に接続してい
る。

【００２７】以上の図６および図７の構成において、圧
電基板の固定の仕方等については先の例と全く同様であ
り、これら図６，図７の構成によっても、図１，図２に
示した例と同等の作用効果を奏することが確かめられて
いる。

【００２８】次に、保持器内での圧電基板の固定の向き
を表裏逆転させた実施の形態について述べる。図８にそ
の実施の形態の縦断面図を示す。この例においては、２
つの圧電フィルタ素子１，２については図１，図２に示
したものと全く同様であり、また、保持器３′に２つの
ピット３１′，３２′が隣接形成されている点は先の各
例と同等であるが、各ピット３１′，３２′にはそれぞ
れ、略１／２の深さの位置において内側面に沿って一周
する平坦な段部３１ｃ′，３２ｃ′が形成されており、
圧電フィルタ素子１，２を構成する各圧電基板１０，２
０は、図１，図２の例とは逆向き、つまりアース電極１
２，２２をピット３１′，３２′の底面３１ａ′，３２
ａ′側に向けた状態で、それぞれのピット３１′，３
２′の段部３１ｃ′，３２ｃ′に固定されている。

【００２９】すなわち、図１，図２の例で示した接続パ
ッドＰが各ピット３１′，３２′の段部３１ｃ′，３２
ｃ′に形成されており、各圧電基板１０，２０は、先の
例と同様に導電性接着剤Ｂによって、それぞれ各接続パ
ッドＰ上に機械的に固定されると同時に、それぞれの入
出力電極対１１，２１およびアース電極１２，２２がそ
れぞれに対応する接続パッドＰに電気的に接続される。

【００３０】保持器３′には、その上面周縁に沿って金
属製のコバーリング３４が固着されているとともに、そ
のコバーリング３４の上に、金属製の蓋３０′がシーム
溶接によって固着されている。

【００３１】また、２つのピット３１′，３２′の間の
隔壁３３′の上面は、蓋３０′の下面の近傍にまで到
り、その隔壁３３′内に、板状の導電性材料５′が挿入
され、この導電性材料５′の上面は隔壁３３′の上面に
まで到っており、従ってこの導電性材料５′の上面は蓋
３０′の下面近傍にまで到っている。

【００３２】そして、蓋３０′は、コバーリング３４を
介して保持器３′の下面に形成されたアース接続パッド
６４に、また、導電性材料５′も同じく保持器３′の下
面に形成されたアース接続パッド６５に接続されてい
る。

【００３３】以上のような構成において、各入出力振動
電極対１１，１２が作る電場に基づいて、これらの電極
対１１，１２の形成面に隣接する空間に形成される電気
力線は、その空間に配置されたアース電位の金属製の蓋
３０′および導電性材料５′によって遮断され、各圧電
フィルタ素子１，２間相互に影響が及ばない。

【００３４】ここで、以上のように、各圧電フィルタ素
子１，２をそれぞれの入出力振動電極対１１，２１が上
側を向くように保持器３′内に収容する場合において
も、２つのピット３１′，３２′間の隔壁３３′に沿っ
て配置される導電性材料５′の形態としては、板状のも
のとするほか、図６および図７に示したものと同等の変
形が可能である。

【００３５】すなわち、板状の導電性材料５′に代え
て、図９に部分切欠断面図で示すように、２つのピット
３１′，３２′の、段部３１ｃ′，３２ｃ′よりも上側
の内側面３１ｂ′，３２ｂ′を導電性材料５′で覆って
も、上記と全く同様の作用効果を奏することができる。
この場合、ピット３１′，３２′の内側面を覆う導電性
材料５′の接地は、例えば、図示のように、各ピット３
１′，３２′の内側面の導電性材料５′の一部をそれぞ
れ段部３１ｃ′，３２ｃ′にまで延ばし、その部分をス
ルーホールによって保持器３′の底面のアース接続パッ
ドに接続すればよい。

【００３６】また、図示は省略するが、板状の導電性材
料５′に代えて、図７に示した例と同様に、隔壁３３′
内に２つのピット３１′，３２′を仕切るように複数の
スルーホールを列状に設け、その各スルーホール内に導
電性材料５′を埋め込んでもよい。

【００３７】ここで、図８および図９に示す例におい
て、各ピット３１′，３２′の底面３１ａ′，３２ａ′
と、段部３１ｃ′，３２ｃ′よりも下側の内側面をも導
電性材料で覆うと、保持器３′外に対する電磁遮蔽が可
能となってより好ましい。

【００３８】また、隔壁３３′に沿って配置される導電
性材料５′と、金属性の蓋３０′との間の隙間をも導電
性材料で埋めるべく、隔壁３３′と蓋３０′との間に導
電性接着剤を介在させてもよく、また、そのような導電
性接着剤に代えて、コバーリング３４を、保持器３′の
上面周縁部のみならず、隔壁３４の上にも配置すべく日
字形としてもよい。そして、このように隔壁３３′に沿
う導電性材料５′と金属性の蓋３０′とを電気的に接続
する場合には、これらをアース電位とするためのアース
接続パッドは図８に示した６４と６５のいずれか一つあ
れば足りることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、１個の表面実装型の保
持器内に２組の電極群からなる２つの圧電フィルタ素子
を収容して、その各電極群を形成した圧電基板を、各入
出力振動電極対が、保持器に形成された２つのピットの
底面側を向くよう、各ピットの周辺部分において保持器
に固定するとともに、その各ピットの底面および各ピッ
ト間の隔壁に沿う位置に、それぞれ導電性材料を配置し
たから、２つの入出力振動電極対が作る電場に基づく電
気力線による、電極群間相互の干渉を抑止することがで
き、従って実装面積を小さくすべく２つの電極群間の距
離を縮めて小型化しても、良好な保証減衰量特性を持つ
高精度の多段接続型の圧電フィルタを得ることができ
る。

【００４０】また、本発明の他の構成として、２つの圧
電フィルタ素子を、上記とは逆に、各アース電極対が２
つのピットの底面側を向くよう、各ピットの周辺部分に
おいて保持器に固定するとともに、保持器には導電性材
料からなる蓋を装着し、かつ、各ピットの隔壁に沿っ
て、上端が少なくとも蓋の下面にまで到る導電性材料を
配置しても、上記と全く同等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の分解斜視図

【図２】その蓋３０を除いた組み立て状態におけるＡ−
Ａ断面図

【図３】本発明の実施の形態の作用説明図

【図４】本発明の実施の形態の効果の説明図で、（Ａ）
は導電性材料４１，４２，５を除去した状態でのフィル
タ特性を表すグラフ、（Ｂ）はこれらの導電性材料４
１，４２，５を設けた状態でのフィルタ特性を表すグラ
フ

【図５】本発明の他の実施の形態の圧電フィルタ１，２
の構成を示す正面図

【図６】図１，図２の実施の形態における導電性材料５
の他の配置の方法を表す部分切欠斜視図

【図７】図１，図２の実施の形態における導電性材料５
の更に他の配置の方法を表す部分切欠斜視図

【図８】本発明の更に他の実施の形態を示す縦断面図

【図９】図８の実施の形態における導電性材料５′の他
の配置の方法を表す部分切欠斜視図

【符号の説明】

１，２ 圧電フィルタ素子 １０，２０，１００ 圧電基板 １１，２１ 入出力振動電極対 １２，２２ アース電極 ３，３′ 保持器 ３０，３０′ 蓋 ３１，３２，３１′，３２′ ピット ３１ａ，３２ａ，３１ａ′，３２ａ′ 底面 ３１ｂ，３２ｂ，３１ｂ′，３２ｂ′ 内側面 ３１ｃ′，３２ｃ′ 段部 ３３，３３′ 隔壁 ３３ａ スルーホール ４１，４２，５，５′ 導電性材料 ６１，６２，６３，６４，６５ アース接続パッド Ｂ 導電性接着剤 Ｐ 接続パッド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板の一面に互いに所定のギャップ
   を開けて入出力振動電極対が形成され、その反対側の面
   にはこれらと対向するようにアース電極が形成されてな
   る多重モード圧電フィルタ素子の２組が、互いに縦続接
   続された状態で１つの表面実装型の保持器内に収容され
   た圧電フィルタであって、保持器に２つのピットが隣接
   形成され、上記圧電基板は、各入出力振動電極対がそれ
   ぞれ各ピットの底面側を向いた状態で、これら各ピット
   の周辺部において保持器に固定されているとともに、上
   記各ピットの底面は導電性材料によって覆われ、かつ、
   ２つのピット間の隔壁に沿って導電性材料が設けられ、
   これらの各導電性材料は保持器に形成されたアース接続
   端子に接続されていることを特徴とする表面実装型圧電
   フィルタ。
2. 【請求項２】 圧電基板の一面に互いに所定のギャップ
   を開けて入出力振動電極対が形成され、その反対側の面
   にはこれらと対向するようにアース電極が形成されてな
   る多重モード圧電フィルタ素子の２組が、互いに縦続接
   続された状態で１つの表面実装型の保持器内に収容され
   た圧電フィルタであって、保持器に２つのピットが隣接
   形成され、上記圧電基板は、各アース電極がそれぞれピ
   ットの底面側を向いた状態で、これら各ピットの周辺部
   分において保持器に固定されているとともに、その保持
   器には導電性材料からなる蓋が装着され、かつ、上記２
   つのピット間の隔壁に沿って、上端が少なくとも上記蓋
   の下面近傍にまで到る導電性材料が設けられ、その導電
   性材料並びに蓋は、保持器に形成されたアース端子に接
   続されていることを特徴とする表面実装型圧電フィル
   タ。
3. 【請求項３】 上記２つのピット間の隔壁に沿う導電性
   材料が、各ピットの内側面を覆う導電性材料であること
   を特徴とする、請求項１または２に記載の表面実装型圧
   電フィルタ。
4. 【請求項４】 上記２つのピット間の隔壁に沿う導電性
   材料が、各ピット間の隔壁内に挿入された板状の導電性
   材料であることを特徴とする、請求項１または２に記載
   の表面実装型圧電フィルタ。
5. 【請求項５】 上記２つのピット間の隔壁に沿う導電性
   材料が、各ピット間の隔壁に形成された複数のスルーホ
   ール内のそれぞれに埋め込まれた複数の導電性材料であ
   ることを特徴とする、請求項１または２に記載の表面実
   装型圧電フィルタ。