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    公开号:WO1992016997A1
    申请号:PCT/JP1992/000300
    申请日:1992-03-12
    公开日:1992-10-01
    发明作者:Jiro Inoue；Hiroaki Kaida
    申请人:Murata Manufacturing Co., Ltd.；
    IPC主号:H03H9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] ラ ダ 一 型 フ ィ ノレ 夕
    [0003] 技術分野
    [0004] 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 ダ一型フィ ル夕に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従 のラダー型フ ィ ル夕の構造の一例を第 2図に示す。 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、 第 3図の回路図で示す 4素子 2段型 のラダー型フィル夕が構成されている。
    [0007] なお、 第 2図において、 2 a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 3 a , 4 aが形成されて いる。
    [0008] また、 5〜 1 1 は、 金属端子を示し、 直列共振子 1 , 2 及び並列共振子 3 , 4 を第 3図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〜 1 1 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 1 2の上方開口 1 2 a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〜 1 1 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。
    [0009] ところで、 上記ラダ一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' 1 2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 1 2内に収納された状態で、 各共振子 1 〜 4 ©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 1 1 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。
    [0010] 第 2図のラダー型フィルタでは、 ケース 1 2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 1 1 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 —型フィルタ部品として構成した場合の寸法は、 7 . Q m m X 8 . O m m x厚み 8 . 0 m m程度の大きさとなってい た。
    [0011] 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。
    [0012] 発明の目的
    [0013] 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イ レ夕 を提供することにある。
    [0014] 発明の開示
    [0015] 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一型フィルタであり、 下 記の構成を備えることを特徴とする。
    [0016] 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 ツ トを形成し、 第 2， 第 3 のス リ ツ 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、 本発明のラダー型フィ ル夕では、 上記直 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、 両側の音叉型圧電共振子の音叉状振動部の振動 を妨げないための空洞を形成して積層体を構成するように, 空洞形成材を介して積層されて一体化されている。
    [0017] 本発明では、 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、 ラダ一型フィ ル夕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。
    [0018] 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 ル夕を提供するこ とが可能となる。 図面の簡単な説明
    [0019] 第 1 図は、 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。
    [0020] 第 2図は、 従来のラダ一型フィル夕の構造を説明するた めの分解斜視図である。
    [0021] 第 3図は、 従来のラダ一型フィル夕の回路を示す図であ る
    [0022] 第 4図は、 第 1 図に示した実施例の要部を示す分解斜視 図である。
    [0023] 第 5図は、 第 1 図に示した実施例の他の要部を示す分解 斜視図である。
    [0024] 第 6図は、 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。
    [0025] 第 7図は、 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。
    [0026] 第 8図は、 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。
    [0027] 第 9図は、 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。
    [0028] 第 1 0図は、 実施例のラダー型フィルタを示す外観斜視 図である。
    [0029] 第 1 1 図は、 実施例のラダー型フィルタの回路を示す図 である。
    [0030] 第 1 2図は、 本発明のラダー型フィル夕の減衰量一周波 数特性を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0031] 第 1 図に、 本発明の一実施例のラダー型フィル夕の要部 を分解斜視図で示す。 本実施例のラダー型フィ ルタ 2 0で は、 直列共振子 2 1 , 2 2及び並列共振子 2 3 , 2 4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 ル夕が構成されている。 第 1 図において、 各直列共振子 2 1， 2 2及び並列共振子 2 3 , 2 4 は空洞形成材 2 5〜 2 7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 2 8， 2 9を介して基板 3 0 a , 3 0 bが積層 される。
    [0032] なお、 各直列共振子 2 1 , 2 2及び並列共振子 2 3 , 2 4の側方には、 それぞれ、 各共振子と同じ厚みのスぺ一サ 一 3 1〜 3 4が配置されている。
    [0033] 次に、 第 4図〜第 9図を参照して、 直列共振子 2 1 , 2 2及び並列共振子 2 3 , 2 4の詳細を説明する。
    [0034] 第 4図に分解斜視図で示すように、 直列共振子 2 1 は、 圧電基板 2 1 1 の一端縁から内側に向かつて延びるように 第 1 〜第 3のスリ ツ ト 2 1 2〜2 1 4 を形成するこ とによ り、 第 2 , 第 3のスリ ッ ト 2 1 3， 2 1 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 2 1 1 の上 面には該音叉状振動部に振動電極 2 1 5が形成されている c また、 直列共振子 2 1 の両主面に形成された電極のみを分 解して示す第 6図から明らかなように、 圧電基板 2 1 1 の 下面側にも、 振動電極 2 1 5 と対向するように振動電極 2 1 6が形成されている。 従って、 振動電極 2 1 5 , 2 1 6 から交流電圧を印加することにより、 第 2 , 第 3 のスリ ツ ト 2 1 3， 2 1 4で囲まれた音叉状振動部が圧電音叉とし て振動される。
    [0035] なお、 2 1 7 a , 2 1 7 bは、 接続導電部を示し、 該接 続導電部 2 1 7 a , 2 1 7 bにより振動電極 2 1 5 , 2 1 6が、 それぞれ、 端子電極 2 1 8 , 2 1 9に引き出されて いる。 直列共振子 2 1では、 両主面に形成された振動電極 2 1 5； 2 1 6は、 第 4図及び第 6図から明らかなように、 圧電基板 2 1 1 の異なるコーナー部分に形成された端子電 極 2 1 8， 2 1 9に引き出されている。
    [0036] 第 4図を参照して、 直列共振子 2 1 の音叉状振動部が構 成ざれている部分前方には、 ギャップ 3 1 aを隔ててスぺ ーサー 3 1 が配置されている。 ギャップ 3 1 a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。
    [0037] 直列共振子 2 1及びスぺーサー 3 1 が、 矩形枠状の空洞 形成材 2 5を介して、 下方の並列共振子 2 3及びスぺーサ — 3 3 と積層されている。 矩形枠状の空洞形成材 2 5 は、 上下の直列共振子 2 1及び並列共振子 2 3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 2 5は、 開口を有する枠状部材により構成され ている。 この空洞形成材は、 図示の形状となるように接着 剤を塗布し最終的に硬化させることにより、 或いは弾性ゴ ムゃ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。
    [0038] 並列共振子 2 3は、 圧電基板 2 3 1 に、 第 1 〜第 3のス リ ッ ト 2 3 2〜 2 3 4を形成し、 両主面に第 7図に示す振 動電極 2 3 5， 2 3 6を形成した構造を有する。 振動電極 2 3 5 , 2 3 6 は、 それぞれ、 接続導電部 2 3 7 a， 2 3 7 bにより端子電極 2 3 8， 2 3 9 に引き出されている。 第 4図及び第 7図から明らかなように、 並列共振子 2 3の 一方め端子電極 2 3 8 は圧電基板 2 3 1 の端縁中央部分に 形成されており、 他方の端子電極 2 3 9は圧電基板 2 3 1 の一のコーナー部分に形成されている。
    [0039] 第 5図並びに第 8図及び第 9図は、 第 1 図の直列共振子 2 2及び並列共振子 2 4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 2 1及び並列共振子 2 3 を説明するのに用いられた第 4図、 第 6図及び第 7図に相 当する図である。 従って、 下方の直列共搌子 2 2及び並列 共振子 2 4並びに空洞形成材 2 7及びスぺーサー 3 2 , 3 4 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。
    [0040] 本実施例のラダ一型フィルタは、 第 1 図に示した各構成 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、 第 1 0図に示すように、 積層して一体化された積層 体 4 0の両端面に外部電極 4 1 〜 4 6を形成するこ とによ り、 実施例のラダー型フィル夕 2 0が得られる。 第 6図〜 第 9図を併せて参照することにより明らかなように、 外部 電極 4 1 は直列共振子 2 1 の端子電極 2 1 8 に接続ざれて おり、 外部電極 4 2は並列共振子 2 3の端子電極 2 3 8に 接続されており、 外部電極 4 3は直列共振子 2 1 の端子電 極 2 1 9 と並列共振子 2 3の端子電極 2 3 9 とに接続され ている。 同様に、 外部電極 4 は、 直列共振子 2 2の端子 電極 2 2 9 と並列共振子 2 4の端子電極 2 4 9 とに、 外部 電極 4 5は並列共振子 2 4の端子電極 2 4 8 に、 並びに外 部電極 4 6は直列共振子 2 2の端子電極 2 2 8に接続され ている。
    [0041] 従って、 積層体 4 0の外表面において、 或いは外部にお いて、 外部電極 4 3 と外部電極 4 6 とを接続することによ り、 '第 1 1 図に示すラダー型フィルタが構成される。
    [0042] 第 1 0図から明らかなように、 本実施例のラダー型フィ ルタ 2 0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 2 し 2 2及び並列共振子 2 3 , 2 4が構成されており、 さらに各共振子 2 1〜 2 4が空洞形 成材 2 5〜 2 7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 一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段のラダ一型フィルタ 2 0を作製したところ、 寸法は 6 . 2 X 5 . 0 X 2 . 0 m mであった。 従って、 第 2図に 示した従来のラダー型フィル夕に比べて、 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 4 1〜 4 6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。 - 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 にっき説明したが、 本発明によれば、 1 以上の任意の段数 のラダ一型フィル夕を構成することができる。
    [0043] 第 1 2図に、 本発明のラダ一型フィ ルタの減衰量一周波 数特性を示す。
    [0044] 第 1 2図に示した実線 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） のラダ一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。
    [0045] 直列共振子… 3 5 p F、 並列共振子… 3 5 0 p F。
    [0046] また、 第 1 2図に示した減衰量一周波数特性を示す各ラ ダー型フィル夕の挿入損失は以下の通りであった。
    [0047] 1 段のラダー型フィ ル夕 （実線 A ) - 1 . 1 d B。 2段 のラダー型フィ ルタ （破線 B ) - 2 . 1 d B。 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 . 2 d B o
    [0048] なお、 本発明に用いられる音叉型圧電共振子としては, 第 6図〜第 9図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 ツ 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。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1 . 少なく とも 1 の直列共振子及び少なく とも 1 の並列 共振子を接続してなるラダ一型フィルタであって、
    —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 ツ 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 成されている少なく とも 1 の直列共振子と、
    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 よゔ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 成されている少なく とも 1 の並列共振子と、
    前記直列共振子及び並列共振子を構成している複数の音 叉型圧電共振子間に挿入されており、 かつ両側の音叉型圧 電共振子の音叉状振動部の振動を妨げないための空洞を形 成するように構成された空洞形成材とを備え、
    前記空洞形成材を介して複数の音叉型圧電共振子が積層 されて一体化されて積層体を構成している、 ラダー型フィ ル夕。
    2 . 前記音叉型圧電共振子の圧電基板の一端縁から所定 距離を隔てて該音叉型圧電共振子の側方に配置されており、 かつ音叉型圧電共振子とほぼ等しい厚みを有するスぺーサ 一をさらに備え、 前記スぺ一サ一が前記空洞形成材に固定 されている請求の範囲第 1 項に記載のラダー型フィ ル夕。
    3 . 前記直列共振子を構成している音叉型圧電共振子の 圧電基板の厚みが、 前記並列共振子を構成している音叉型 圧電共振子の圧電基板の厚みより も厚く されている、 請求 の範囲第 1 項に記載のラダー型フィルタ。
    4 . 前記音叉型圧電共振子の音叉状振動部に形成される 電極がミ 第 1 のスリ ツ トの周縁近傍領域において圧電基板 を介して対向するように圧電基板の両主面に形成された一 対の振動電極である、 請求の範囲第 1項に記載のラダー型 フィルタ。
    5 . 前記圧電基板の両主面に形成された振動電極と電気 的に接続されるようにかつ前記圧電基板の前記一端縁とは 反対側の端縁に到るように形成された一対の端子電極をさ らに備える、 請求の範囲第 4項に記載のラダー型フィルタ <
    6 . 前記直列共振子の圧電基板の前記一端縁とは反対側 の端縁に沿うように形成された端子電極が、 該反対側の端 縁の両端のコーナー部分のうちの一方のコーナ一部分近傍 に形成されている、 請求の範囲第 5項に記載のラダー型フ ィル夕。
    7 . 前記直列共振子の圧電基板の両主面に形成されてい る端子電極が、 互いに異なるコーナー部分に形成されてい る、 請求の範囲第 6項に記載のラダ一型フィ ルタ。
    8 . 前記並列共振子の圧電基板において前記一端縁とは 反対側の端縁に沿うように形成されている端子電極が、 前 記一端縁とは反対側の端縁の中央領域に沿うように形成さ れている、 請求の範囲第 7項に記載のラダー型フィルタ。
    9 . 前記積層体の外側面に形成されており、 かつ複数の 前記端子電極のうちの所定の端子電極に電気的に接続され るように形成された複数の外部電極をさらに備える請求の 範囲第 5〜 8項の何れかに記載のラダー型フィルタ。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-10-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE US |
    1993-02-18| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 4290741 Country of ref document: DE Date of ref document: 19930218 |
    1993-02-18| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 4290741 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP3/48251||1991-03-13||
    JP4825191A|JPH04284015A|1991-03-13|1991-03-13|Ladder-type filter|DE19924290741| DE4290741C2|1991-03-13|1992-03-12|Abzweigfilter|
    US07/941,081| US5394123A|1991-03-13|1992-03-12|Ladder type filter comprised of stacked tuning fork type resonators|
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