JPH1065482A - 圧電共振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の圧電共振子を基板上に積層してなり、
複数本の導体により共振子と基板上の電極とを電気的に
接続するに際し、圧電共振子の振動を疎外することな
く、かつ基板寸法を小さくし得る構造を備えた圧電共振
装置を提供する。 【解決手段】 基板２１上に、面積振動モードを利用し
た板状の複数の圧電共振子２２〜２５を積層し、圧電共
振子２２〜２５と基板上の電極２７ａ〜２７ｈを導体３
１〜３８により接続してなる圧電共振装置において、導
体３１〜３８が横切る圧電共振子の辺に対して平行に基
板上の複数の電極２７ａ〜２７ｄ，２７ｅ〜２７ｈが配
置されている圧電共振装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の圧電共振子
を基板上に積層してなる圧電共振装置に関し、より詳細
には、正方形板の拡がりモードや矩形板の幅拡がりモー
ドのような面積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圧電共振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧電発振子や種々のフィルタを構
成するために、周波数に応じて種々の振動モードを利用
した圧電共振子や圧電共振部品が提案されている。例え
ば、数百ｋＨｚ帯で用いられる圧電共振子として、平面
形状が正方形の圧電板の拡がり振動モードを利用した圧
電共振子が知られている。

【０００３】拡がり振動モードでは、振動のノード点
は、両主面の中央に存在する。従って、圧電板の周辺部
分を用いて圧電共振子を機械的に支持すると、共振特性
が損なわれる。そこで、従来、拡がり振動モードを利用
した圧電共振子では、圧電板の主面中央に弾性接触する
ばね端子を用いて、圧電共振子を支持していた。

【０００４】拡がりモードを利用した圧電共振装置の一
例としてのラダー型フィルタを、図１を参照して説明す
る。図１に示すラダー型フィルタでは、拡がりモードを
利用した４個の圧電共振子１〜４が用いられている。圧
電共振子１，２は、ラダー型フィルタの回路構成におけ
る直列共振子を構成し、圧電共振子３，４は並列共振子
を構成する。圧電共振子１〜４は、導電性の弾性板５〜
７と、金属端子８〜１０とを間に介して図示のように配
置された状態で、ケース１２の開口１２ａ内に収納され
る。

【０００５】また、圧電共振子１〜４の外側には、端子
１１などが配置される。上記弾性板５〜７及び端子８〜
１１の圧電共振子１〜４の電極に接触する部分は、各圧
電共振子１〜４の主面中央部である。

【０００６】上記のように、従来の拡がりモードを利用
した複数の圧電共振子を用いた圧電共振装置では、振動
のノード点が圧電共振子の主面中央に位置するため、ば
ね端子を用いて機械的に支持し、かつケース等に収納し
なければならなかった。そのため、部品点数が多くな
り、かつ組み立て工程が複雑になるという問題があっ
た。

【０００７】他方、上記のような問題を解決するものと
して、特開平７−１５４１９５号には、幅拡がりモード
を利用した圧電共振子を用いたラダー型フィルタが開示
されている。幅拡がりモードを利用した圧電共振子と
は、短辺の長さがａ、長辺の長さがｂであり、圧電材料
のポアソン比をσとしたときに、比ｂ／ａが、

【０００８】

【数１】

【０００９】を満たす値を中心として±１０％の範囲内
とされている矩形板状の圧電振動体を用いたものであ
る。幅拡がりモードを利用した圧電共振子では、振動の
ノード部は、矩形の圧電板の主面と、短辺側の側面中央
に位置することが本願発明者により確かめられている。
従って、幅拡がりモードを利用した圧電共振子は、短辺
側の側面中央で支持することができるため、複雑なばね
端子等を用いた支持構造を用いることなく支持すること
ができる。

【００１０】特開平７−１５４１９５号では、上記幅拡
がりモードを利用した圧電共振子を用いて、ラダー型フ
ィルタの直列共振子及び並列共振子が構成されている。
従って、上述したばね端子等の複雑な支持構造を必要と
しないラダー型フィルタが構成されている。

【００１１】しかしながら、幅拡がりモードを利用した
圧電共振子を複数個積層し、基板上に実装し、例えば、
ラダー型フィルタのような圧電共振装置を構成した場
合、単一の部品として構成するには、基板上に外部との
接続のための電極等を形成しなければならない。ところ
が、複数個の圧電共振子を基板上において積層した場
合、各圧電共振子と上記基板上に形成された電極との電
気的接続作業が煩雑であり、かつ基板上に上記複数の電
極を形成するため、基板寸法が大きくなりがちとなる。

【００１２】本発明の目的は、基板上に幅拡がりモード
のような面積振動モードを利用した複数の板状の圧電共
振子を積層した構造を有する圧電共振装置において、圧
電共振子と基板上の電極との電気的接続作業を容易に行
うことができ、かつ基板寸法、ひいては圧電共振装置全
体の寸法を小型化し得るものを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の広い局面によれ
ば、基板と、前記基板上に積層されており、かつ面積振
動モードを利用した板状の複数の圧電共振子と、前記基
板上に形成されており、かつ前記圧電共振子に電気的に
接続される複数の電極と、前記圧電共振子と電極とを電
気的に接続するために、第１の端部が圧電共振子に、第
２の端部が電極に接続されている複数の導体とを備え、
前記導体が横切る圧電共振子の辺に平行に、前記基板上
の複数の電極が配置されていることを特徴とする、圧電
共振装置が提供される。

【００１４】なお、本発明において、上記面積振動モー
ドとは面内方向の振動を主体とする振動モードであり、
正方形板の拡がりモードや上述した幅拡がりモードを含
むものとする。

【００１５】本発明にかかる圧電共振装置では、基板上
に板状の複数の圧電共振子が積層されており、かつ基板
上に形成された複数の電極と圧電共振子とが複数の導体
によりそれぞれ電気的に接続されている。この場合、複
数の電極が、導体が横切る圧電共振子の主面の辺に平行
に配置されているため、後述の発明の実施の形態の説明
から明らかなように、基板上に複数の電極を形成するに
あたり、パターニングが容易であり、かつ基板上におけ
るデッドスペースを低減することができる。また、導体
を用いた電気的接続作業も容易に行うことができる。

【００１６】すなわち、本発明にかかる圧電共振装置
は、基板上に複数個の圧電共振子を積層した構造におい
て、圧電共振子に対して導体により接続される基板上の
電極を、上記のように導体が横切る圧電共振子の主面の
辺に平行に配置することにより、圧電共振装置の小型化
及び電気的接続作業の簡略化を果たしたことに特徴を有
する。

【００１７】本発明の限定的な局面では、上記導体の第
１の端部が、圧電共振子の主面の前記辺と交叉する中心
線上もしくはその近傍において圧電共振子に接合されて
いる。後述の発明の実施の形態の説明から明らかなよう
に、圧電共振子の主面の上記中心線上において変位が小
さいため、圧電共振子に対し導体の第１の端部を接合し
た場合、駆動時に導体が圧電共振子の振動をあまり妨げ
ない。従って、所望通りの共振特性を発揮させることが
でき、かつ導体の圧電共振子からの脱落を防止すること
ができる。

【００１８】また、本発明の別の特定的な局面によれ
ば、上記複数の電極は、圧電共振子の主面の前記辺に交
叉する中心線に対して線対称に配置されており、それに
よって、上記中心線と交叉する方向に沿う基板寸法を低
減することができる。

【００１９】また、本発明のさらに別の局面によれば、
複数の導体は、下方に位置している圧電共振子に接続さ
れている導体から順に、中心線寄りの電極に接合され、
その場合には、下方に位置している圧電共振子と電極と
をより短い導体で確実に接合することができ、従って、
導体材料を節約することができるだけでなく、余分な長
さの導体を用いないため導体間における短絡のおそれも
防止することができる。

【００２０】また、本発明のさらに特定的な局面によれ
ば、積層されている圧電共振子に第１の端部が接合され
ている複数の導体は、下段の圧電共振子に接続されてい
る導体から上段の圧電共振子に接続されている導体の順
に、上記辺に交叉する中心線の両側に配置された複数の
電極に対し、該中心線を境として左右交互に接続され
る。従って、複数の導体を圧電共振子と複数の電極との
間に接続するにあたり、複数の導体が適当な間隔を隔て
て、かつ導体が設けられている部分全体の長さをさほど
長くすることなく接続を行い得るため、導体間の短絡の
抑制、並びに複数の導体による接続部分全体のスペース
の低減を果たし得る。

【００２１】この場合、複数の導体が奇数の場合には、
接続される電極も奇数設けられているが、複数の電極の
うち中央の電極は、上述した中心線上に位置されること
になるため、最下段に位置する共振子が、中央に位置す
る上記電極に接合されることになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
圧電共振装置の実施例を説明する。本実施例は、面積振
動モードとしての幅拡がりモードを利用した４個の圧電
共振子を用いて構成されたラダー型フィルタに適用した
ものである。

【００２３】本実施例のラダー型フィルタは、図２に示
すように、基板２１上に、下から順に圧電共振子２２，
２３，２４，２５を積層した構造に、金属よりなるキャ
ップ２６を取り付けた構造を有する。このラダー型フィ
ルタの外観を図６に示す。

【００２４】基板２１上に、圧電共振子２２〜２５を積
層した構造の詳細を、図４を参照しつつ説明する。基板
２１は、アルミナなどの絶縁性セラミックスまたは合成
樹脂などの絶縁性材料からなる略矩形の板状部材を用い
て構成されている。基板２１の上面には、ＣｕやＡｌな
どの導電性材料をパターニングすることにより、複数の
電極２７ａ〜２７ｄ及び２７ｅ〜２７ｈが形成されてい
る。電極２７ａ〜２７ｄ，２７ｅ〜２７ｈは、それぞ
れ、後述するように、圧電共振子２２〜２５の何れかの
共振電極に電気的に接続されている。

【００２５】また、図４に示されているように、電極２
７ａ〜２７ｄ，２７ｅ〜２７ｈは、基板２１上にて適宜
電気的に接続されている。これらの電極２７ａ〜２７ｈ
間の電気的接続状態は、後述するようにラダー型フィル
タを構成するために行われている。

【００２６】基板２１上には、図４に略図的に示す略矩
形枠状の絶縁性フィルム２８が積層される。絶縁性フィ
ルム２８は、薄い合成樹脂フィルムで構成されるが、そ
の場合には、基板２１上に絶縁性接着剤（図示せず）を
用いて貼り合わされる。あるいは、基板２１上に、絶縁
性フィルム２８と同様の平面形状を有するように、絶縁
性接着剤を塗布し、硬化させることにより絶縁性フィル
ム２８を構成してもよい。絶縁性フィルム２８の平面形
状は、圧電共振子２２の下面の共振電極などが、電極２
７ａ〜２７ｈのうち、接続されてはならない電極に電気
的に接続されることを防止するように形成されている。

【００２７】圧電共振子２２は、矩形の圧電基板２２ａ
の上面及び下面に共振電極２２ｂ，２２ｃを形成した構
造を有する。圧電基板２２ａは、チタン酸ジルコン酸鉛
系圧電セラミックスなどの圧電セラミックスや、水晶も
しくはＬｉＴａＯ₃ などの圧電単結晶を用いて構成する
ことができる。また、幅拡がりモードを利用するもので
あるため、圧電基板２２ａの長辺ｂと短辺ａの比ｂ／ａ
は前述した式（１）を満たすように決定されている。圧
電共振子２２はラダー型フィルタにおける直列共振子を
構成するものであるため、共振電極２２ｂ，２２ｃ間の
静電容量が小さいことが求められる。従って、圧電基板
２２ａは比較的厚い基板により構成されており、かつ共
振電極２２ｂ，２２ｃは、圧電基板２２ａの中央領域に
おいて部分的に形成されており、それによって共振電極
２２ｂ，２２ｃ間の対向面積が小さくされている。

【００２８】なお、共振電極２２ｂには、後述の導体３
１が、共振電極２２ｃには、導体３２が接続される。圧
電共振子２３は、圧電共振子２２と同様に、幅拡がりモ
ードを利用した圧電共振子であり、矩形の圧電基板２３
ａの上面の全面に共振電極２３ｂを下面の全面に共振電
極２３ｃを形成した構造を有する。圧電基板２３ａは、
圧電基板２２ａと同様の材料で構成され得る。圧電共振
子２３は、ラダー型フィルタの並列共振子を構成するた
めに用いられている。従って、共振電極２３ｂ，２３ｃ
間の静電容量は大きいことが求められる。そのため、圧
電基板２３ａの厚みは相対的に薄くされており、かつ共
振電極２３ｂ，２３ｃが圧電基板２３ａの上面及び下面
において全面に形成されている。

【００２９】共振電極２３ｂには、後述の導体３３が、
共振電極２３ｃには後述の導体３４が電気的に接続され
ている。圧電共振子２４は、ラダー型フィルタの並列共
振子を構成するものであるため、圧電共振子２３と同様
に構成されている。すなわち、厚みの薄い圧電基板２４
ａの上面においては、全面に共振電極２４ｂが、下面の
全面にも共振電極２４ｃが形成されている。

【００３０】共振電極２４ｂ，２４ｃには、それぞれ、
後述の導体３５，３６が電気的に接続されている。圧電
共振子２５は、ラダー型フィルタの直列共振子を形成す
るものであり、圧電共振子２２と同様に構成されてい
る。すなわち、相対的に厚みの厚い圧電基板２５ａの上
面に、部分的に共振電極２５ｂが形成されている。ま
た、図４の右方に略図的に示すように、圧電基板２５ａ
の下面にも、部分的に共振電極２５ｃが形成されてい
る。共振電極２５ｂには、導体３７が、共振電極２５ｃ
には導体３８が接続されている。

【００３１】本実施例のラダー型フィルタでは、図４に
示した基板２１上に、絶縁性フィルム２８を積層した
後、上記圧電共振子２２〜２５が積層される。この場
合、図３に縦断面図で示すように、各圧電共振子２２〜
２５は、シリコーン接着剤などの絶縁性接着剤３９を介
して接合されている。絶縁性接着剤３９は、上下の圧電
共振子間及び基板と圧電共振子２２との間の所望でない
短絡を防止するために、並びに圧電共振子２２〜２５の
上下に振動を妨げないための空間を設けるために所定の
厚みを有するように塗布されている。

【００３２】また、圧電共振子２２〜２５の振動部分の
振動を妨げないためには、上記絶縁性接着剤３９は、シ
リコーン系接着剤のようにある程度弾性を有するものを
用いることが好ましい。さらに、絶縁性接着剤３９は、
圧電共振子２２〜２５の振動を阻害しないことが強く求
められる。従って、例えば図２において、圧電共振子２
５の上面に図示されているように、絶縁性接着剤３９
は、幅拡がりモードの圧電共振子２５の振動のノード
部、すなわち圧電板２５ａの主面中央及び短辺側の両側
面の中央近傍において主面上に付与されている。同様
に、圧電共振子２２〜２４間の絶縁性接着剤３９並びに
基板２１と圧電共振子２２との間に付与される絶縁性接
着剤３９についても、各圧電共振子２２〜２４の振動の
ノード部及びその近傍に付与されている。

【００３３】なお、圧電共振子２５の上面に絶縁性接着
剤３９が付与されているのは、適度なダンピング効果を
与えて、不要スプリアスを抑制するためである。本実施
例のラダー型フィルタでは、基板２１上に、上記絶縁性
接着剤３９を介して４個の圧電共振子２２〜２５が積層
されている構造を有するため、複数の圧電共振子２２〜
２５を支持するに際し、ばね端子等の複雑な形状の部材
を必要としない。かつ絶縁性接着剤３９を介して基板２
１と圧電共振子２２〜２５が一体化されているため、耐
衝撃性に優れたラダー型フィルタを構成し得る。

【００３４】なお、幅拡がりモードを利用した圧電共振
子２２〜２５の振動のノード部が圧電板２２ａ〜２５ａ
の主面中央部及び両側面中央に存ることについては、前
述した特開平７−１５４１９５号に開示されているが、
後ほど、図９を参照しつつ再度説明する。

【００３５】本実施例のラダー型フィルタでは、圧電共
振子２２〜２５の共振電極２２ｂ〜２５ｃが、前述した
導体３１〜３８により基板２１上の電極２７ａ〜２７ｈ
のうち適宜の電極に接合されて、図５に示す４素子２段
型のラダー型フィルタが構成されている。

【００３６】ここで、導体３１，３３，３５，３７は、
図２において圧電共振子２２〜２５の図示されている側
の側面側から引き出されて、基板２１上の電極２７ａ〜
２７ｄにそれぞれ接合されている。すなわち、導体３１
は、他端すなわち第２の端部が、電極２７ｃに接合され
ており、導体３３の他端は電極２７ｂに接続されてい
る。また、電極３５の他端が電極２７ｄに、導体３７の
他端が電極２７ａに接合されている。

【００３７】本実施例の特徴は、上記導体３１，３３，
３５，３７による接続の状態にある。すなわち、基板２
１上においては、導体３１，３３，３５，３７が接合さ
れる電極２７ａ〜２７ｄは、直線状に並べられている。
言い換えれば、導体３１，３３，３５，３７が圧電共振
子２２〜２５の上面から引き出される際に横切る辺（短
辺側の側面に平行な辺）に対して平行に、複数の電極２
７ａ〜２７ｄが配置されている。

【００３８】上記電極２７ａ〜２７ｄの配置を、図７に
略図的平面図で示す。図７において、電極２７ａ〜２７
ｄは直線状に延ばされており、圧電共振子２５の上面か
ら引き出された導体３７が圧電共振子２５の短辺側の側
面に沿う辺２５ｄに平行に、電極２７ａ〜２７ｄが配置
されている。従って、基板２１上に、電極２７ａ〜２７
ｄを形成するにあたり、各電極２７ａ〜２７ｄが上記辺
２５ｄに平行に並べられているため、電極２７ａ〜２７
ｄの形成に際してのパターニングを容易に行うことがで
きる。加えて、基板２１上において、電極２７ａ〜２７
ｄが辺２５ｄに平行に配置されているため、基板２１上
におけるデッドスペースを低減することができる。

【００３９】なお、電極２７ａ〜２７ｄ側だけでなく、
図４に示した他方側の電極２７ｅ〜２７ｈ側において
も、同様に導体３２，３４，３６，３８が引き出される
際に横切る圧電共振子の辺と平行に電極２７ｅ〜２７ｈ
が形成されているため、同様に、電極形成に際してのパ
ターニングを容易に行うことができるとともに、基板２
１の寸法を小さくすることができる。

【００４０】さらに、導体３１〜３８は、それぞれ、銅
などの金属ワイヤーにより構成されているが、第１の端
部すなわち圧電共振子２２〜２５側に接続される部分
が、圧電共振子２２〜２５の上面の上記辺２５ｄに交叉
する方向に延びる中心線もしくはその近傍において接合
されている。例えば、図８（ａ）に示すように、圧電共
振子２５を例に取ると、圧電共振子２５の上面の中心線
Ｘ，Ｙのうち、中心線Ｙは、短辺側の辺２５ｄに交叉す
る方向に延びている。この中心線Ｙ上に、導体３７の第
１の端部３７ａ（図７参照）が接合されている。同様
に、導体３１，３３，３５についても、それぞれ、圧電
共振子２２〜２４の上面において、上記辺２５ａと交叉
する方向に延びる中心線上もしくはその近傍において各
導体３１，３３，３５の第１の端部が接合されている。
さらに、他方側の導体３２，３４，３６，３８について
も、圧電共振子２２〜２５において、それぞれその下面
において圧電共振子２２〜２５の短辺側側面に交叉する
方向に延びる中心線上もしくはその近傍に接合されてい
る。

【００４１】本実施例では、導体３１〜３８の第１の端
部が、上記のように各圧電共振子２２〜２５の短辺側側
面に交叉する中心線上もしくはその近傍において接合さ
れているため、圧電共振子２２〜２５の振動をあまり阻
害せずに導体３１〜３８が接合されている。これを、図
９を参照して説明する。

【００４２】図９は、有限要素法で解析された幅拡がり
モードを利用した圧電共振子の上面における変位ベクト
ル分布を示す図である。図９から明らかなように、幅拡
がりモードで励振された場合、振動のノード点である、
圧電共振子の主面中央部と、短辺側側面近傍において、
変位が最も小さいことがわかる。加えて、圧電共振子の
短辺側側面に交叉する中心線Ｙ上においても、変位ベク
トルが小さいことがわかる。従って、上記のように導体
３１〜３８を、圧電共振子の主面上において、短辺側側
面と交叉する方向に延びる中心線Ｙ上にもしくは該中心
線Ｙの近傍において接合することにより、圧電共振子２
２〜２５の振動をさほど妨げずに、導体３１〜３８を接
合し得ることがわかる。

【００４３】よって、本実施例のラダー型フィルタで
は、導体３１〜３８の第１の端部が上記のように接合さ
れているため、導体３１〜３８の接合により、圧電共振
子２２〜２５の共振特性がほとんど影響を受けない。

【００４４】なお、本実施例では、圧電共振子２２〜２
５を幅拡がりモードを利用した圧電共振子で構成してい
るが、圧電共振子２２〜２５は、正方形板の拡がりモー
ドを利用した共振子で構成してもよい。この場合におい
ても、導体３１〜３８の第１の端部は、図８（ｂ）に示
すように平面形状が正方形である圧電共振子の各導体が
横切る辺に直交する方向に延びる中心線Ｙ上もしくはそ
の近傍において、導体３１〜３８の第１の端部が接合さ
れ、それによって上記実施例と同様に圧電共振子の振動
をあまり阻害せずに、導体３１〜３８を接合し得る。こ
れを、図１０を参照して説明する。

【００４５】図１０は、正方形板の拡がり振動モードに
おける有限要素法で解析された変位ベクトル分布を示す
図である。図１０から明らかなように、振動のノード点
である中心Ｏ近傍において、変位が非常に小さいことが
わかる。加えて、該振動のノード点Ｏだけでなく、４辺
の各中央部と中心Ｏとを結ぶ中心線上においても変位ベ
クトルの小さいことがわかる。従って、上記のように導
体３１〜３８が引き出されるに際して横切る辺に交叉す
る方向に延びる中心線上もしくはその近傍において、各
導体３１〜３８の第１の端部を接合することにより、拡
がりモードを利用した圧電共振子の特性にあまり影響を
与えることなく、導体３１〜３８を接合することができ
る。

【００４６】なお、上述した実施例では、４個の圧電共
振子２２〜２５が用いられていたため、基板２１上に形
成された電極は、図１１に略図的平面図で示すように、
圧電共振子２２〜２５が積層されている部分の片側にお
いて、４個の電極２７ａ〜２７ｄが辺２５ｄと平行に配
置されていた。しかしながら、本発明の圧電共振装置に
おける基板上に形成される複数の電極の配置について
は、図１１に示したものに限定されるものではない。

【００４７】例えば、３個の圧電共振子を用いて構成さ
れた圧電共振装置の場合には、図１２に示すように、基
板上に形成される電極として、３個の電極４１〜４３
を、圧電共振子４０の導体が引き出されるに際し横切る
辺Ａと平行に配置すればよい。

【００４８】さらに、５個以上の圧電共振子を積層した
場合には、当然のことながら、５個以上の電極が基板上
において、導体が引き出される際に横切る圧電共振子の
辺に対して平行に配置されることになる。従って、例え
ばラダー型フィルタにおいて、３段以上のラダー型フィ
ルタを構成する場合においても、本発明を容易に適用し
得ることがわかる。

【００４９】図２に戻り、本実施例の圧電共振子のさら
に他の特徴は、導体３１〜３８を基板上の電極２７ａ〜
２７ｈに接合する際の割当て方にある。これを、図１３
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。

【００５０】すなわち、電極２７ａ〜２７ｄは、図２及
び図４に示したように、上述した辺２５ｄと平行な方向
に直線上に配置されているが、最下段に配置された圧電
共振子２２から最上部に配置された圧電共振子２５に接
続される導体の順に、前述した中心線Ｙ寄りの電極に接
合されている。より具体的に言うと、圧電共振子２２に
接合されている導体３１が、中心線Ｙに近接されている
電極２７ｃに、圧電共振子２３に接続されている導体３
３の第２の端部が中心線Ｙに近接されている電極２７ｂ
に接続されている。また、上部の圧電共振子２４，２５
に接続されている導体３５，３７は、中心線Ｙから遠い
電極２７ｄ，２７ａに接合されている。

【００５１】このように、下方に位置している圧電共振
子に接続されている導体から順に、中心線Ｙ寄りの電極
に接合することにより、導体３１〜３８による接合に際
し、余分な長さの導体を用いる必要がないため、導体材
料を節減し得るとともに、導体間の短絡を効果的に防止
することができる。

【００５２】さらに、上記導体３１，３３，３５，３７
は、下段の圧電共振子に接続されている導体３１から上
段の圧電共振子に接続されている導体３７の順に、上述
した中心線Ｙの両側に配置された電極２７ａ〜２７ｄに
対し、中心線Ｙに対して左右交互に接続されている。す
なわち、導体３１は、中心線Ｙの右側に配置された電極
２７ｃに、次に導体３３は中心線Ｙの左側に配置された
電極２７ｂに接合されている。さらに、導体３５は、中
心線Ｙの右側に配置された電極２７ｄに、導体３７の第
２の端部は中心線Ｙの左側に配置された電極２７ａに接
合されている。

【００５３】同様に、導体３２，３４，３６，３８につ
いても、下段の圧電共振子に接続されている導体３２か
ら上方の圧電共振子に接続されている導体３８におい
て、中心線Ｙの両側に配置された電極２７ｅ〜２７ｈに
対し接合するに際し、上記中心線Ｙに対して左右交互に
接続されている。

【００５４】このように、下方の圧電共振子に接続され
ている導体から、上方の圧電共振子に接続されている導
体において、中心線Ｙの両側に配置された複数の電極に
対し、中心線Ｙに対して左右交互に接続することによ
り、上下の圧電共振子に接続されている導体間の重なり
を防止することができ、それによって所望でない静電容
量の発生を抑制することができると共に、短絡も生じ難
い。

【００５５】複数本の導体３１，３３，３５，３７の接
合に際しては、予め各圧電共振子２２〜２５に導体３
１，３３，３５，３７の第１の端部が接合される。そし
て、圧電共振子２２〜２５が基板２１上に積層・固定さ
れた状態において、導体３１，３３，３５，３７の第２
の端部が基板上の電極２７ａ〜２７ｄに接合される。こ
の場合、治具により導体３１，３３，３５，３７が一旦
からげられて上方に引き上げられて、第２の端部が所定
の電極２７ａ〜２７ｄに近接するように配置され、接合
が行われる。

【００５６】そのため、図１３（ａ）及び（ｂ）に図示
されているように、導体３１，３３，３５，３７は、圧
電共振子２２〜２５から引き出された外側において湾曲
しており、略Ｕ字状の形状を有している。従って、圧電
共振子２２〜２５から振動が漏洩してきたとしても、こ
の導体３１〜３８の湾曲している部分において、漏洩し
てきた振動を吸収することができる。

【００５７】なお、本実施例では、圧電共振子２２〜２
５の片側において、４個の電極２７ａ〜２７ｄあるいは
電極２７ｅ〜２７ｈが配置されており、それぞれ４個の
電極に対し４本の導体を接合していたため、上記のよう
に構成されていたが、基板上に奇数個の電極が形成され
ている場合には、中央の電極が中心線Ｙの延長上に位置
することになる。この場合には、最下段に位置する圧電
共振子に接続されている導体の第２の端部が中心の電極
に接合されることになる。

【００５８】すなわち、図１４（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、基板６１上に３個の圧電共振子６２〜６４を積層
してなる構造においては、圧電共振子６２〜６４の片側
において、導体６５〜６７がそれぞれ引き出されてい
る。この場合、最下段の圧電共振子６２に接続されてい
る導体６５が中心の電極６９に接合される。次に、圧電
共振子６３に接合されている導体６６が中心線Ｙの左側
に配置された電極６８に接合される。次に、最上部の圧
電共振子６４に接合されている導体６７が、中心線Ｙの
右側に配置された電極７０に接合されることになる。

【００５９】本発明は、基板上に、面積振動モードを利
用した板状の複数の圧電共振子を積層した構造を有する
圧電共振装置一般に適用することができ、従って上述し
たラダー型フィルタのほか、複数の圧電共振子を積層し
てなる他のフィルタや発振子などの種々の圧電共振装置
に利用することができることを指摘しておく。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明の圧電共振装置で
は、基板上に面積振動モードを利用した板状の複数の圧
電共振子を積層してなり、基板上の複数の電極と板状の
圧電共振子とを導体により接続してなる構造において、
該導体が横切る圧電共振子の辺に平行に、基板上の複数
の電極が配置されているため、基板上に形成される上記
複数の電極のパターニングが容易であり、上記複数本の
導体による電気的接続作業を容易に行うことができる。
加えて、基板上に複数の電極を上記のように配置すれば
よいため、基板上のデッドスペースを低減することがで
き、その結果、圧電共振装置の小型化を図り得る。

【００６１】また、上記導体の第１の端部が、圧電共振
子の主面の前記辺と交叉する中心線上もしくはその近傍
において圧電共振子に接合されている構造では、面積振
動モードの圧電共振子において変位が少ない部分におい
て導体の第１の端部が圧電共振子に接合されることにな
る。従って、導体を接合したことによる圧電共振子の共
振特性の劣化が生じ難い。

【００６２】さらに、複数の電極が、圧電共振子の主面
の上記辺に交叉する中心線に対して線対称に配置されて
いる構成によれば、複数の電極を配置した構造において
中心線の両側に等しい数の電極が配置されることになる
ため、基板の上記中心線に直交する方向の寸法を低減す
ることができ、圧電共振装置の小型化を図り得る。

【００６３】さらに、複数の導体が、下方に位置してい
る圧電共振子に接続される導体から順に、上記中心線寄
りの電極に接合されている構成では、余分な長さの導体
を用いる必要がないため導体材料を節約することができ
るだけでなく、導体間が重なり難いため、導体間の容量
の低減を図ることができる。

【００６４】また、積層されている圧電共振子に第１の
端部が接合されている複数の導体が、下段の圧電共振子
に接続されている導体から上段の圧電共振子に接続され
ている導体の順に、上記中心線の両側に配置された複数
の電極に対し該中心線に対して左右交互に接続されてい
る構成の場合には、上下の圧電共振子に接続されている
導体間の距離が遠ざけられるため、導体間の容量に起因
する特性の劣化をより効果的に防止することができると
ともに、導体間の短絡も生じ難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の圧電共振装置の一例としてのラダー型フ
ィルタを示す斜視図。

【図２】本発明の圧電共振装置の一実施例において、キ
ャップを取り外した状態を説明するための分解斜視図。

【図３】図２に示した圧電共振装置の縦断面図。

【図４】図２に示した圧電共振装置の要部を説明するた
めの分解斜視図。

【図５】本発明の一実施例にかかる圧電共振装置の回路
構成を示す図。

【図６】本発明の一実施例の圧電共振装置の外観を示す
斜視図。

【図７】圧電共振子と基板上の複数の電極との位置関係
を説明するための略図的平面図。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、幅拡がりモー
ド及び拡がりモードを利用した圧電共振子における中心
線を説明するための模式的平面図。

【図９】幅拡がりモードを利用した圧電共振子における
励振時の変位ベクトル分布を示す図。

【図１０】拡がり振動モードの圧電共振子の励振時の変
位ベクトル分布を示す図。

【図１１】４個の電極が基板上に形成されている場合の
圧電共振子と基板上の電極との関係を説明するための模
式的平面図。

【図１２】３個の電極が基板上に形成されている場合の
圧電共振子と基板上の電極との位置関係を説明するため
の模式的平面図。

【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例の圧
電共振装置において、反対側の側面における導体と基板
上の電極との接続関係を説明するための斜視図及び側面
図。

【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、３個の圧電共振子を積
層してなる圧電共振装置において、基板上に形成された
電極と圧電共振子との接続構造を説明するための斜視図
及び側面図。

【符号の説明】

２１…基板 ２２〜２５…圧電共振子 ２７ａ〜２７ｈ…電極 ３１〜３８…導体 ６１…基板 ６２〜６４…圧電共振子 ６５〜６７…導体 ６８〜７０…電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 前記基板上に積層されており、かつ面積振動モードを利
   用した板状の複数の圧電共振子と、 前記基板上に形成されており、かつ前記圧電共振子に電
   気的に接続される複数の電極と、 前記圧電共振子と電極とを電気的に接続するために、第
   １の端部が圧電共振子に、第２の端部が電極に接続され
   ている複数の導体とを備え、 前記導体が横切る圧電共振子の辺に平行に、前記基板上
   の複数の電極が配置されていることを特徴とする、圧電
   共振装置。
2. 【請求項２】 前記導体の第１の端部が、圧電共振子の
   主面の前記辺と交叉する中心線上もしくはその近傍にお
   いて、圧電共振子に接合されている、請求項１に記載の
   圧電共振装置。
3. 【請求項３】 前記複数の電極は、前記圧電共振子の主
   面の前記辺と交叉する中心線に対して線対称に配置され
   ている、請求項１または２に記載の圧電共振装置。
4. 【請求項４】 前記複数の導体は、下方に位置している
   圧電共振子に接続される導体から順に、前記中心線寄り
   の電極に接合されていることを特徴とする、請求項１〜
   ３の何れかに記載の圧電共振装置。
5. 【請求項５】 積層されている圧電共振子に第１の端部
   が接合されている前記複数の導体は、下段の圧電共振子
   に接続されている導体から上段の圧電共振子に接続され
   ている導体において、前記辺に交叉する中心線の両側に
   配置された複数の電極に対し該中心線を境として左右交
   互に接続されており、かつ複数の導体が奇数の場合に
   は、最下段に位置する共振子に接合されている導体が中
   央に位置する電極に接合されている、請求項１〜４の何
   れかに記載の圧電共振装置。