JP3147793B2 - ラダー型フィルタ - Google Patents
ラダー型フィルタInfo
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- JP3147793B2 JP3147793B2 JP32770896A JP32770896A JP3147793B2 JP 3147793 B2 JP3147793 B2 JP 3147793B2 JP 32770896 A JP32770896 A JP 32770896A JP 32770896 A JP32770896 A JP 32770896A JP 3147793 B2 JP3147793 B2 JP 3147793B2
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- Japan
- Prior art keywords
- ladder
- piezoelectric
- electrodes
- type filter
- filter
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/178—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/58—Multiple crystal filters
- H03H9/60—Electric coupling means therefor
- H03H9/605—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
Landscapes
- 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)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はラダー型フィルタ
に関し、特にたとえば、複数の圧電共振子をラダー型に
接続したラダー型フィルタに関する。
に関し、特にたとえば、複数の圧電共振子をラダー型に
接続したラダー型フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１６は従来のラダー型フィルタに用い
られる圧電共振子の一例を示す斜視図である。圧電共振
子１は、たとえば平面視長方形の板状の圧電体基板２を
含む。圧電体基板２は、厚み方向に分極される。圧電体
基板２の両面には、電極３が形成される。この電極３間
に信号を入力することにより、圧電体基板２の厚み方向
に電界が印加され、圧電体基板２は長さ方向に振動す
る。また、図１７に示すように、平面視正方形の板状の
圧電体基板２の両面に電極３を形成した圧電共振子１が
ある。この圧電共振子１においても、圧電体基板２は厚
み方向に分極されている。この圧電共振子１では、電極
３間に信号を入力することにより、圧電体基板２の厚み
方向に電界が印加され、圧電体基板２が拡がり振動す
る。
られる圧電共振子の一例を示す斜視図である。圧電共振
子１は、たとえば平面視長方形の板状の圧電体基板２を
含む。圧電体基板２は、厚み方向に分極される。圧電体
基板２の両面には、電極３が形成される。この電極３間
に信号を入力することにより、圧電体基板２の厚み方向
に電界が印加され、圧電体基板２は長さ方向に振動す
る。また、図１７に示すように、平面視正方形の板状の
圧電体基板２の両面に電極３を形成した圧電共振子１が
ある。この圧電共振子１においても、圧電体基板２は厚
み方向に分極されている。この圧電共振子１では、電極
３間に信号を入力することにより、圧電体基板２の厚み
方向に電界が印加され、圧電体基板２が拡がり振動す
る。
【０００３】これらの圧電共振子が、図１８に示すよう
に、直列および並列にラダー型に接続されることによ
り、ラダー型フィルタが形成される。このようなラダー
型フィルタは、たとえばラジオや通信機等の中間周波用
フィルタとして用いられる。
に、直列および並列にラダー型に接続されることによ
り、ラダー型フィルタが形成される。このようなラダー
型フィルタは、たとえばラジオや通信機等の中間周波用
フィルタとして用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなラダー型フィルタにおいて、フィルタ波形が乱れる
ことがあった。この乱れは、数値的には、たとえば２ｄ
Ｂ帯域幅の大幅な減少として現れる。
うなラダー型フィルタにおいて、フィルタ波形が乱れる
ことがあった。この乱れは、数値的には、たとえば２ｄ
Ｂ帯域幅の大幅な減少として現れる。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、フ
ィルタ特性の乱れが少ないラダー型フィルタを提供する
ことである。
ィルタ特性の乱れが少ないラダー型フィルタを提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の圧電
体層と電極とを交互に長手方向に積層した基体を有し、
圧電体層は基体の長手方向に分極され、隣接する電極間
に基体の長手方向の交流電界を印加して基体全体に圧電
縦効果を利用した長さ振動モードの基本振動を励振させ
る圧電共振子を用い、複数の圧電共振子を直列および並
列にラダー型に接続したラダー型フィルタであって、圧
電共振子の幅をｗ（ｍｍ）、厚みをｔ（ｍｍ）、圧電体
層および電極の積層数をｎとしたとき、１≦ｌｏｇ
10（ｎ2 ｗｔ）≦３の範囲にある、ラダー型フィルタで
ある。このラダー型フィルタにおいて、１つの電極の両
側に存在する圧電体層は、互いに逆向きに分極される。
さらに、隣接する電極が異なる２つの外部電極に接続さ
れ、この２つの外部電極は基体の同一側面に形成するこ
とができる。このラダー型フィルタでは、表面にパター
ン電極が形成された絶縁基板上に、直列および並列にラ
ダー型に接続されるように複数の圧電共振子を取り付け
るとともに、絶縁基板上に圧電共振子を覆うようにキャ
ップが配置される。
体層と電極とを交互に長手方向に積層した基体を有し、
圧電体層は基体の長手方向に分極され、隣接する電極間
に基体の長手方向の交流電界を印加して基体全体に圧電
縦効果を利用した長さ振動モードの基本振動を励振させ
る圧電共振子を用い、複数の圧電共振子を直列および並
列にラダー型に接続したラダー型フィルタであって、圧
電共振子の幅をｗ（ｍｍ）、厚みをｔ（ｍｍ）、圧電体
層および電極の積層数をｎとしたとき、１≦ｌｏｇ
10（ｎ2 ｗｔ）≦３の範囲にある、ラダー型フィルタで
ある。このラダー型フィルタにおいて、１つの電極の両
側に存在する圧電体層は、互いに逆向きに分極される。
さらに、隣接する電極が異なる２つの外部電極に接続さ
れ、この２つの外部電極は基体の同一側面に形成するこ
とができる。このラダー型フィルタでは、表面にパター
ン電極が形成された絶縁基板上に、直列および並列にラ
ダー型に接続されるように複数の圧電共振子を取り付け
るとともに、絶縁基板上に圧電共振子を覆うようにキャ
ップが配置される。
【０００７】最近、発明者等は、特願平８−１１０４７
５号等において、従来のラダー型フィルタに用いられて
いた圧電共振子に代えて、積層型の圧電共振子を提案し
ている。この圧電共振子は、電界の印加方向と振動方向
とが一致する圧電縦効果を利用しており、従来の圧電共
振子に比べて、圧電共振子の幅，厚みおよび積層数な
ど、フィルタ特性に寄与する要因が多い。そこで、この
ような積層型の圧電共振子を用いたラダー型フィルタに
おいて、これらの要因を調整することにより、フィルタ
特性の良好なものが得られないかどうかが検討された。
その結果、圧電共振子の幅をｗ、厚みをｔ、圧電体層お
よび電極の積層数をｎとしたとき、１≦ｌｏｇ10（ｎ2
ｗｔ）≦３の範囲にあるとき、良好なフィルタ特性が得
られることを見出した。
５号等において、従来のラダー型フィルタに用いられて
いた圧電共振子に代えて、積層型の圧電共振子を提案し
ている。この圧電共振子は、電界の印加方向と振動方向
とが一致する圧電縦効果を利用しており、従来の圧電共
振子に比べて、圧電共振子の幅，厚みおよび積層数な
ど、フィルタ特性に寄与する要因が多い。そこで、この
ような積層型の圧電共振子を用いたラダー型フィルタに
おいて、これらの要因を調整することにより、フィルタ
特性の良好なものが得られないかどうかが検討された。
その結果、圧電共振子の幅をｗ、厚みをｔ、圧電体層お
よび電極の積層数をｎとしたとき、１≦ｌｏｇ10（ｎ2
ｗｔ）≦３の範囲にあるとき、良好なフィルタ特性が得
られることを見出した。
【０００８】このようなラダー型フィルタに用いられる
圧電共振子では、圧電体層が基体の長手方向に分極さ
れ、隣接する電極間に電界が印加される。このとき、電
極に接続される外部電極を圧電共振子の同一側面に形成
すれば、ラダー型フィルタを形成するときに、基板上に
表面実装することができる。
圧電共振子では、圧電体層が基体の長手方向に分極さ
れ、隣接する電極間に電界が印加される。このとき、電
極に接続される外部電極を圧電共振子の同一側面に形成
すれば、ラダー型フィルタを形成するときに、基板上に
表面実装することができる。
【０００９】また、絶縁基板上にパターン電極を形成
し、その上に圧電共振子をラダー型フィルタの回路を構
成するように取り付け、さらにキャップで覆うことによ
って、チップ型のラダー型フィルタとすることができ
る。
し、その上に圧電共振子をラダー型フィルタの回路を構
成するように取り付け、さらにキャップで覆うことによ
って、チップ型のラダー型フィルタとすることができ
る。
【００１０】
【発明の効果】この発明によれば、フィルタ特性の良好
なラダー型フィルタを得ることができる。したがって、
このラダー型フィルタでは、２ｄＢ帯域幅が広いフィル
タとすることができる。
なラダー型フィルタを得ることができる。したがって、
このラダー型フィルタでは、２ｄＢ帯域幅が広いフィル
タとすることができる。
【００１１】また、基板上に圧電共振子を表面実装でき
れば、リード線などによって接続する必要がなく、ラダ
ー型フィルタを小型化することができる。さらに、ラダ
ー型フィルタをチップ部品にすれば、プリント基板など
へのラダー型フィルタの取り付けを簡単にすることがで
きる。
れば、リード線などによって接続する必要がなく、ラダ
ー型フィルタを小型化することができる。さらに、ラダ
ー型フィルタをチップ部品にすれば、プリント基板など
へのラダー型フィルタの取り付けを簡単にすることがで
きる。
【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１はこの発明のラダー型フィル
タの一例を示す斜視図であり、図２はその部分断面図で
ある。ラダー型フィルタ１０は、アルミナなどの絶縁材
料で形成された支持基板１２を含む。支持基板１２の対
向する端部には、それぞれ３つずつ凹部が形成される。
さらに、支持基板１２の上には、４つのパターン電極１
４，１６，１８，２０が形成される。パターン電極１
４，１６，１８は、それぞれ支持基板１２の一端側の３
つの凹部から、支持基板１２の中央部に向かって延びる
ように形成される。
タの一例を示す斜視図であり、図２はその部分断面図で
ある。ラダー型フィルタ１０は、アルミナなどの絶縁材
料で形成された支持基板１２を含む。支持基板１２の対
向する端部には、それぞれ３つずつ凹部が形成される。
さらに、支持基板１２の上には、４つのパターン電極１
４，１６，１８，２０が形成される。パターン電極１
４，１６，１８は、それぞれ支持基板１２の一端側の３
つの凹部から、支持基板１２の中央部に向かって延びる
ように形成される。
【００１４】また、パターン電極２０は、支持基板１２
の凹部が形成されていない対向端部間に延びるように形
成される。そして、パターン電極２０から支持基板１２
の中央部に向かって、２つの延長部２０ａ，２０ｂが延
びるように形成される。一方の延長部２０ａは、２つの
パターン電極１４，１６の間に延びるように形成され
る。また、他方の延長部２０ｂは、パターン電極１８と
支持基板１２の端部との間に延びるように形成される。
パターン電極１４，１６，１８とパターン電極２０の延
長部２０ａ，２０ｂの先端には、幅広のランドが形成さ
れる。これらのランドは、一直線上に配置される。
の凹部が形成されていない対向端部間に延びるように形
成される。そして、パターン電極２０から支持基板１２
の中央部に向かって、２つの延長部２０ａ，２０ｂが延
びるように形成される。一方の延長部２０ａは、２つの
パターン電極１４，１６の間に延びるように形成され
る。また、他方の延長部２０ｂは、パターン電極１８と
支持基板１２の端部との間に延びるように形成される。
パターン電極１４，１６，１８とパターン電極２０の延
長部２０ａ，２０ｂの先端には、幅広のランドが形成さ
れる。これらのランドは、一直線上に配置される。
【００１５】パターン電極１４のランドには、保持部材
２２が取り付けられる。パターン電極２０の延長部２０
ａのランドには、２つの保持部材２４，２６が取り付け
られる。パターン電極１６のランドには、２つの保持部
材２８，３０が取り付けられる。パターン電極１８のラ
ンドには、２つの保持部材３２，３４が取り付けられ
る。さらに、パターン電極２０の延長部２０ｂのランド
には、保持部材３６が取り付けられる。これらの保持部
材２２〜３６は、たとえばエポキシ樹脂などで形成され
た芯材３８の対向側面に表面電極４０を形成したもので
ある。そして、保持部材２２〜３６は、導電接着剤４２
などによってランドに接続される。このとき、保持部材
２２〜３６の表面電極４０の形成されていない面が、導
電接着剤４２によってランドに接着される。そして、導
電接着剤４２が、保持部材２２〜３６の両面の表面電極
４０に接触して、ランドと表面電極４０とが電気的に接
続される。
２２が取り付けられる。パターン電極２０の延長部２０
ａのランドには、２つの保持部材２４，２６が取り付け
られる。パターン電極１６のランドには、２つの保持部
材２８，３０が取り付けられる。パターン電極１８のラ
ンドには、２つの保持部材３２，３４が取り付けられ
る。さらに、パターン電極２０の延長部２０ｂのランド
には、保持部材３６が取り付けられる。これらの保持部
材２２〜３６は、たとえばエポキシ樹脂などで形成され
た芯材３８の対向側面に表面電極４０を形成したもので
ある。そして、保持部材２２〜３６は、導電接着剤４２
などによってランドに接続される。このとき、保持部材
２２〜３６の表面電極４０の形成されていない面が、導
電接着剤４２によってランドに接着される。そして、導
電接着剤４２が、保持部材２２〜３６の両面の表面電極
４０に接触して、ランドと表面電極４０とが電気的に接
続される。
【００１６】保持部材２２〜３６上には、圧電共振子５
０が取り付けられる。圧電共振子５０は、図３に示すよ
うに、たとえば直方体状の基体５２を含む。基体５２
は、図４に示すように、たとえば圧電セラミック材料で
形成された複数の圧電体層５４と複数の電極５６とが積
層されることによって形成される。電極５６は、その面
が基体５２の長手方向に直交するように形成される。圧
電体層５４は、図４の矢印で示すように、１つの電極５
６の両側において、互いに逆向きとなるように基体５２
の長手方向に分極される。ただし、基体５２の両端部は
分極されていない。
０が取り付けられる。圧電共振子５０は、図３に示すよ
うに、たとえば直方体状の基体５２を含む。基体５２
は、図４に示すように、たとえば圧電セラミック材料で
形成された複数の圧電体層５４と複数の電極５６とが積
層されることによって形成される。電極５６は、その面
が基体５２の長手方向に直交するように形成される。圧
電体層５４は、図４の矢印で示すように、１つの電極５
６の両側において、互いに逆向きとなるように基体５２
の長手方向に分極される。ただし、基体５２の両端部は
分極されていない。
【００１７】基体５２の一側面において、図５に示すよ
うに、基体５２の幅方向の両側に絶縁膜５８，６０が形
成される。基体５２の幅方向の一方側においては、電極
５６の露出部が、１つおきに絶縁膜５８で被覆される。
また、基体５２の幅方向の他方側においては、絶縁膜５
８に被覆されていない電極５６の露出部が、１つおきに
絶縁膜６０で被覆される。
うに、基体５２の幅方向の両側に絶縁膜５８，６０が形
成される。基体５２の幅方向の一方側においては、電極
５６の露出部が、１つおきに絶縁膜５８で被覆される。
また、基体５２の幅方向の他方側においては、絶縁膜５
８に被覆されていない電極５６の露出部が、１つおきに
絶縁膜６０で被覆される。
【００１８】さらに、基体５２の一側面において、幅方
向の両側、すなわち基体５２の絶縁膜５８，６０が形成
された部分には、外部電極６２，６４が形成される。し
たがって、電極６２には絶縁膜５８で被覆されていない
電極５６が接続され、電極６４には絶縁膜６０で被覆さ
れていない電極５６が接続される。つまり、電極５６の
隣合うものが、それぞれ外部電極６２および外部電極６
４に接続される。なお、図６および図７に示すように、
電極５６は、外部電極６２，６４と接続される部分のみ
が積層体端面に露出し、その他の部分が露出しないよう
な形状にしてもよい。この場合には、絶縁膜５８，６０
を特に用いる必要がなくなる。
向の両側、すなわち基体５２の絶縁膜５８，６０が形成
された部分には、外部電極６２，６４が形成される。し
たがって、電極６２には絶縁膜５８で被覆されていない
電極５６が接続され、電極６４には絶縁膜６０で被覆さ
れていない電極５６が接続される。つまり、電極５６の
隣合うものが、それぞれ外部電極６２および外部電極６
４に接続される。なお、図６および図７に示すように、
電極５６は、外部電極６２，６４と接続される部分のみ
が積層体端面に露出し、その他の部分が露出しないよう
な形状にしてもよい。この場合には、絶縁膜５８，６０
を特に用いる必要がなくなる。
【００１９】この圧電共振子５０では、外部電極６２，
６４が入出力電極として使用される。このとき、基体５
２の中央部では、隣合う電極５６間に電界が印加される
ため、基体５２は圧電的に活性となる。しかしながら、
基体５２の両端部においては、基体５２が分極されず、
しかも基体５２の両端面に電極が形成されていないため
に電界が印加されず、圧電的に不活性となる。したがっ
て、基体５２の中央部に入力信号に対する活性部６６が
形成される。また、基体５２の両端部に入力信号に対す
る不活性部６８が形成される。なお、不活性部６８は、
入力信号によって駆動力を発生しない部分を示してい
る。したがって、電極５６間に電界がかかっても、それ
らの電極間が分極されていなければよい。また、分極さ
れた圧電体層５４に電界がかからない構造であってもよ
い。このような不活性部６８は、必要に応じて基体５２
中の必要箇所に設ければよいもので、必須のものではな
く、基体５２全体が活性部であってもよい。
６４が入出力電極として使用される。このとき、基体５
２の中央部では、隣合う電極５６間に電界が印加される
ため、基体５２は圧電的に活性となる。しかしながら、
基体５２の両端部においては、基体５２が分極されず、
しかも基体５２の両端面に電極が形成されていないため
に電界が印加されず、圧電的に不活性となる。したがっ
て、基体５２の中央部に入力信号に対する活性部６６が
形成される。また、基体５２の両端部に入力信号に対す
る不活性部６８が形成される。なお、不活性部６８は、
入力信号によって駆動力を発生しない部分を示してい
る。したがって、電極５６間に電界がかかっても、それ
らの電極間が分極されていなければよい。また、分極さ
れた圧電体層５４に電界がかからない構造であってもよ
い。このような不活性部６８は、必要に応じて基体５２
中の必要箇所に設ければよいもので、必須のものではな
く、基体５２全体が活性部であってもよい。
【００２０】この圧電共振子５０では、信号が入力され
ることによって、活性部６６の互いに逆向きに分極され
た圧電体層５４に、互いに逆向きの電圧が印加される。
そのため、圧電体層５４は、全体として同じ向きに伸縮
しようとする。そのため、圧電共振子５０全体として
は、基体５２の中心部をノード点とした長さ振動の基本
振動モードが励振される。この圧電共振子５０では、活
性部６６の分極方向，信号による電界方向および活性部
６６の振動方向が一致する。つまり、この圧電共振子５
０は、圧電縦効果を利用した共振子となる。
ることによって、活性部６６の互いに逆向きに分極され
た圧電体層５４に、互いに逆向きの電圧が印加される。
そのため、圧電体層５４は、全体として同じ向きに伸縮
しようとする。そのため、圧電共振子５０全体として
は、基体５２の中心部をノード点とした長さ振動の基本
振動モードが励振される。この圧電共振子５０では、活
性部６６の分極方向，信号による電界方向および活性部
６６の振動方向が一致する。つまり、この圧電共振子５
０は、圧電縦効果を利用した共振子となる。
【００２１】このような圧電共振子５０が、支持基板１
２上に配置される。このとき、保持部材２２，２４間に
圧電共振子５０ａが取り付けられ、その外部電極６２，
６４が、それぞれ導電接着剤７０などによって保持部２
２，２４に取り付けられる。このとき、導電接着剤７０
は、保持部材２２，２４の表面電極４０に接触し、外部
電極６２，６４がこれらの表面電極４０に電気的に接続
される。同様に、保持部材２６，２８間に圧電共振子５
０ｂが取り付けられ、その外部電極６２，６４が、それ
ぞれ導電接着剤７０などによって保持部２６，２８に取
り付けられる。また、保持部材３０，３２間に圧電共振
子５０ｃが取り付けられ、その外部電極６２，６４が、
それぞれ導電接着剤７０などによって保持部３０，３２
に取り付けられる。さらに、保持部材３４，３６間に圧
電共振子５０ｄが取り付けられ、その外部電極６２，６
４が、それぞれ導電接着剤７０などによって保持部３
４，３６に取り付けられる。
２上に配置される。このとき、保持部材２２，２４間に
圧電共振子５０ａが取り付けられ、その外部電極６２，
６４が、それぞれ導電接着剤７０などによって保持部２
２，２４に取り付けられる。このとき、導電接着剤７０
は、保持部材２２，２４の表面電極４０に接触し、外部
電極６２，６４がこれらの表面電極４０に電気的に接続
される。同様に、保持部材２６，２８間に圧電共振子５
０ｂが取り付けられ、その外部電極６２，６４が、それ
ぞれ導電接着剤７０などによって保持部２６，２８に取
り付けられる。また、保持部材３０，３２間に圧電共振
子５０ｃが取り付けられ、その外部電極６２，６４が、
それぞれ導電接着剤７０などによって保持部３０，３２
に取り付けられる。さらに、保持部材３４，３６間に圧
電共振子５０ｄが取り付けられ、その外部電極６２，６
４が、それぞれ導電接着剤７０などによって保持部３
４，３６に取り付けられる。
【００２２】支持基板１２上には、金属キャップ（図示
せず）がかぶせられる。このとき、金属キャップとパタ
ーン電極１４，１６，１８，２０とが導通しないよう
に、支持基板１２およびパターン電極１４，１６，１
８，２０上に絶縁樹脂が塗布される。そして、金属キャ
ップがかぶせられることによって、ラダー型フィルタ１
０が作製される。
せず）がかぶせられる。このとき、金属キャップとパタ
ーン電極１４，１６，１８，２０とが導通しないよう
に、支持基板１２およびパターン電極１４，１６，１
８，２０上に絶縁樹脂が塗布される。そして、金属キャ
ップがかぶせられることによって、ラダー型フィルタ１
０が作製される。
【００２３】このラダー型フィルタ１０は、図８に示す
ようなラダー型の回路を有するフィルタとなる。このと
き、たとえば２つの圧電共振子５０ａ，５０ｄが直列共
振子として用いられ、別の２つの圧電共振子５０ｂ，５
０ｃが並列共振子として用いられる。このようなラダー
型フィルタ１０では、並列の圧電共振子５０ｂ，５０ｃ
の容量が、直列の圧電共振子５０ａ，５０ｄの容量より
大きくなるように設計されている。ラダー型フィルタの
場合、直列の圧電共振子５０ａ，５０ｄのインピーダン
ス特性と、並列の圧電共振子５０ｂ，５０ｃのインピー
ダンス特性とから、フィルタの減衰特性が決定される。
ようなラダー型の回路を有するフィルタとなる。このと
き、たとえば２つの圧電共振子５０ａ，５０ｄが直列共
振子として用いられ、別の２つの圧電共振子５０ｂ，５
０ｃが並列共振子として用いられる。このようなラダー
型フィルタ１０では、並列の圧電共振子５０ｂ，５０ｃ
の容量が、直列の圧電共振子５０ａ，５０ｄの容量より
大きくなるように設計されている。ラダー型フィルタの
場合、直列の圧電共振子５０ａ，５０ｄのインピーダン
ス特性と、並列の圧電共振子５０ｂ，５０ｃのインピー
ダンス特性とから、フィルタの減衰特性が決定される。
【００２４】このようなラダー型フィルタ１０におい
て、ラジオや通信機等の中間周波数である４５５ｋＨｚ
のフィルタを作製し、そのフィルタ特性を測定した。こ
のとき、圧電共振子５０ａ〜５０ｄの幅をｗ、厚みを
ｔ、圧電体層５４および電極５６の積層数をｎとし、こ
れらのｗ，ｔ，ｎを変えて、フィルタ特性との関係を調
べた。そして、その測定結果を表１に示し、試料番号１
〜７のラダー型フィルタのフィルタ特性を図９〜図１５
に示した。
て、ラジオや通信機等の中間周波数である４５５ｋＨｚ
のフィルタを作製し、そのフィルタ特性を測定した。こ
のとき、圧電共振子５０ａ〜５０ｄの幅をｗ、厚みを
ｔ、圧電体層５４および電極５６の積層数をｎとし、こ
れらのｗ，ｔ，ｎを変えて、フィルタ特性との関係を調
べた。そして、その測定結果を表１に示し、試料番号１
〜７のラダー型フィルタのフィルタ特性を図９〜図１５
に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】この測定結果から、ｗ，ｔ，ｎが、１≦ｌ
ｏｇ10（ｎ2 ｗｔ）≦３の範囲にあるとき、良好なフィ
ルタ特性が得られることがわかった。試料番号１，２は
並列共振子がこの範囲外にあり、試料番号６，７は直列
共振子がこの範囲外にある。これらのラダー型フィルタ
では、フィルタ特性に歪みが生じ、２ｄＢ通過帯域幅が
せまくなっている。それに対して、試料番号３〜５のラ
ダー型フィルタは上述の範囲内にあり、きれいなフィル
タ特性を有し、２ｄＢ通過帯域幅も広くなっていること
がわかる。特に、試料番号４のラダー型フィルタにおい
ては、フィルタ特性、２ｄＢ通過帯域幅とも優れたもの
となっている。このときの直列共振子のｌｏｇ10（ｎ2
ｗｔ）は１．５、並列共振子は２．５である。
ｏｇ10（ｎ2 ｗｔ）≦３の範囲にあるとき、良好なフィ
ルタ特性が得られることがわかった。試料番号１，２は
並列共振子がこの範囲外にあり、試料番号６，７は直列
共振子がこの範囲外にある。これらのラダー型フィルタ
では、フィルタ特性に歪みが生じ、２ｄＢ通過帯域幅が
せまくなっている。それに対して、試料番号３〜５のラ
ダー型フィルタは上述の範囲内にあり、きれいなフィル
タ特性を有し、２ｄＢ通過帯域幅も広くなっていること
がわかる。特に、試料番号４のラダー型フィルタにおい
ては、フィルタ特性、２ｄＢ通過帯域幅とも優れたもの
となっている。このときの直列共振子のｌｏｇ10（ｎ2
ｗｔ）は１．５、並列共振子は２．５である。
【００２７】このように、ラダー型フィルタ１０に用い
られる圧電共振子５０の幅ｗ、厚みｔ、積層数ｎを上述
の範囲内にすることにより、良好なフィルタ特性を有す
るラダー型フィルタを得ることができる。また、パター
ン電極を形成した絶縁基板上に圧電共振子を取り付け、
金属キャップをかぶせることにより、チップ型のフィル
タとすることができ、プリント基板などに表面実装可能
な部品とすることができる。
られる圧電共振子５０の幅ｗ、厚みｔ、積層数ｎを上述
の範囲内にすることにより、良好なフィルタ特性を有す
るラダー型フィルタを得ることができる。また、パター
ン電極を形成した絶縁基板上に圧電共振子を取り付け、
金属キャップをかぶせることにより、チップ型のフィル
タとすることができ、プリント基板などに表面実装可能
な部品とすることができる。
【００２８】なお、圧電共振子５０としては、基体５２
の同一側面に外部電極を形成したものでなく、基体５２
の対向側面に２つの外部電極を形成したものであっても
よい。この場合、一方の外部電極がパターン電極上に接
続され、他方の外部電極はリード線などによってパター
ン電極に接続されることになる。しかしながら、基体５
２の同一側面に２つの外部電極を形成すれば、支持基板
１２上に圧電共振子５０ａ〜５０ｄを表面実装すること
ができ、ラダー型フィルタ１０を小型化することができ
る。また、ここには、４つの圧電共振子５０ａ〜５０ｄ
を用いた４素子型のラダー型フィルタを示したが、６つ
の圧電共振子を用いた６素子型のラダー型フィルタなど
の他の構成素子数のラダー型フィルタにも本発明を適用
できることは言うまでもない。
の同一側面に外部電極を形成したものでなく、基体５２
の対向側面に２つの外部電極を形成したものであっても
よい。この場合、一方の外部電極がパターン電極上に接
続され、他方の外部電極はリード線などによってパター
ン電極に接続されることになる。しかしながら、基体５
２の同一側面に２つの外部電極を形成すれば、支持基板
１２上に圧電共振子５０ａ〜５０ｄを表面実装すること
ができ、ラダー型フィルタ１０を小型化することができ
る。また、ここには、４つの圧電共振子５０ａ〜５０ｄ
を用いた４素子型のラダー型フィルタを示したが、６つ
の圧電共振子を用いた６素子型のラダー型フィルタなど
の他の構成素子数のラダー型フィルタにも本発明を適用
できることは言うまでもない。
【図１】この発明のラダー型フィルタの一例を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示すラダー型フィルタの部分断面図であ
る。
る。
【図３】図１に示すラダー型フィルタに用いられる圧電
共振子の一例を示す斜視図である。
共振子の一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す圧電共振子の構造を示す図解図であ
る。
る。
【図５】図４に示す圧電共振子に用いられる基体に絶縁
膜を形成した状態を示す平面図である。
膜を形成した状態を示す平面図である。
【図６】図１に示すラダー型フィルタに用いられる圧電
共振子の他の例を示す図解図である。
共振子の他の例を示す図解図である。
【図７】図６に示す圧電共振子に用いられる基体の２つ
の断面を示す図解図である。
の断面を示す図解図である。
【図８】図１に示すラダー型フィルタの等価回路図であ
る。
る。
【図９】試料番号１に示すラダー型フィルタのフィルタ
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図１０】試料番号２に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１１】試料番号３に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１２】試料番号４に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１３】試料番号５に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１４】試料番号６に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１５】試料番号７に示すラダー型フィルタのフィル
タ特性を示すグラフである。
タ特性を示すグラフである。
【図１６】従来のラダー型フィルタに用いられる圧電共
振子の一例を示す斜視図である。
振子の一例を示す斜視図である。
【図１７】従来のラダー型フィルタに用いられる圧電共
振子の他の例を示す斜視図である。
振子の他の例を示す斜視図である。
【図１８】図１６や図１７に示す圧電共振子を用いた従
来のラダー型フィルタの等価回路図である。
来のラダー型フィルタの等価回路図である。
１０ ラダー型フィルタ １２ 支持基板 １４ パターン電極 １６ パターン電極 １８ パターン電極 ２０ パターン電極 ５０ 圧電共振子 ５２ 基体 ５４ 圧電体層 ５６ 電極 ５８ 絶縁膜 ６０ 絶縁膜 ６２ 外部電極 ６４ 外部電極 ６６ 活性部 ６８ 不活性部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−53315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−30208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−69999（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8677（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−172227（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132578（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−35607（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−61170（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭48−31368（ＪＰ，Ｂ１) 実公 平３−23705（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/00 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の圧電体層と電極とを交互に長手方
向に積層した基体を有し、前記圧電体層は前記基体の長
手方向に分極され、隣接する前記電極間に前記基体の長
手方向の交流電界を印加して前記基体全体に圧電縦効果
を利用した長さ振動モードの基本振動を励振させる圧電
共振子を用い、複数の前記圧電共振子を直列および並列
にラダー型に接続したラダー型フィルタであって、 前記圧電共振子の幅をｗ（ｍｍ）、厚みをｔ（ｍｍ）、
前記圧電体層および前記電極の積層数をｎとしたとき、
１≦ｌｏｇ10（ｎ2 ｗｔ）≦３の範囲にある、ラダー型
フィルタ。 - 【請求項２】 １つの前記電極の両側に存在する前記圧
電体層は、互いに逆向きに分極される、請求項１に記載
のラダー型フィルタ。 - 【請求項３】 隣接する前記電極が異なる２つの外部電
極に接続され、前記２つの外部電極は前記基体の同一側
面に形成される、請求項１または請求項２に記載のラダ
ー型フィルタ。 - 【請求項４】 表面にパターン電極が形成された絶縁基
板上に、直列および並列にラダー型に接続されるように
複数の前記圧電共振子を取り付けるとともに、 前記絶縁基板上に前記圧電共振子を覆うようにキャップ
を配置したことを特徴とする、請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載のラダー型フィルタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32770896A JP3147793B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ラダー型フィルタ |
| EP97105676A EP0844734B1 (en) | 1996-11-22 | 1997-04-07 | Ladder type filter |
| DE69723212T DE69723212T2 (de) | 1996-11-22 | 1997-04-07 | Kettenfilter |
| NO971942A NO971942L (no) | 1996-11-22 | 1997-04-25 | Elektrisk filter med kaskadekoplede ledd |
| CN97110877A CN1096144C (zh) | 1996-11-22 | 1997-04-28 | 梯形滤波器 |
| US08/846,296 US5825262A (en) | 1996-11-22 | 1997-04-30 | Ladder filter with piezoelectric resonators each having a plurality of layers with internal electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32770896A JP3147793B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ラダー型フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154920A JPH10154920A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3147793B2 true JP3147793B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=18202106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32770896A Expired - Lifetime JP3147793B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ラダー型フィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5825262A (ja) |
| EP (1) | EP0844734B1 (ja) |
| JP (1) | JP3147793B2 (ja) |
| CN (1) | CN1096144C (ja) |
| DE (1) | DE69723212T2 (ja) |
| NO (1) | NO971942L (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3266031B2 (ja) * | 1996-04-18 | 2002-03-18 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 |
| EP0839392B1 (en) * | 1996-05-15 | 2002-02-27 | Tokin Corporation | Piezoelectric transformer |
| JP3267171B2 (ja) * | 1996-09-12 | 2002-03-18 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 |
| JPH118526A (ja) * | 1997-04-25 | 1999-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子およびそれを用いた電子部品 |
| CN1198037A (zh) * | 1997-04-25 | 1998-11-04 | 株式会社村田制作所 | 压电谐振器和使用它的电子元件 |
| JP3378775B2 (ja) * | 1997-07-07 | 2003-02-17 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子およびその周波数調整方法 |
| JP3368214B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2003-01-20 | 株式会社村田製作所 | ラダーフィルタおよび通信機器 |
| JP3262050B2 (ja) * | 1997-10-03 | 2002-03-04 | 株式会社村田製作所 | 電子部品およびラダーフィルタ |
| US6420945B1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-07-16 | Murata Manufacturing Co. Ltd | Piezoelectric resonator having internal electrode films, piezoelectric component and ladder filter formed therefrom |
| JP3399415B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2003-04-21 | 株式会社村田製作所 | センサアレイ、センサアレイの製造方法および超音波診断装置 |
| US6856075B1 (en) * | 2001-06-22 | 2005-02-15 | Hutchinson Technology Incorporated | Enhancements for adhesive attachment of piezoelectric motor elements to a disk drive suspension |
| GB2431512B (en) * | 2004-06-25 | 2008-05-21 | Murata Manufacturing Co | Piezoelectric device |
| CN111989832B (zh) * | 2018-04-23 | 2022-10-28 | 三菱电机株式会社 | 半导体光集成元件 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3378704A (en) * | 1966-01-05 | 1968-04-16 | Bourns Inc | Piezoelectric multilayer device |
| JPS639141Y2 (ja) * | 1980-10-22 | 1988-03-18 | ||
| JPS59117814A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-07 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電磁器共振子 |
| JPS61139112A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-26 | Murata Mfg Co Ltd | 周波数調整可能な積層型圧電素子 |
| JP2790180B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1998-08-27 | 株式会社村田製作所 | 電歪共振装置 |
| US5381067A (en) * | 1993-03-10 | 1995-01-10 | Hewlett-Packard Company | Electrical impedance normalization for an ultrasonic transducer array |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP32770896A patent/JP3147793B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-07 EP EP97105676A patent/EP0844734B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-07 DE DE69723212T patent/DE69723212T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 NO NO971942A patent/NO971942L/no unknown
- 1997-04-28 CN CN97110877A patent/CN1096144C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-30 US US08/846,296 patent/US5825262A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| CN1096144C (zh) | 2002-12-11 |
| JPH10154920A (ja) | 1998-06-09 |
| NO971942L (no) | 1998-05-25 |
| EP0844734B1 (en) | 2003-07-02 |
| US5825262A (en) | 1998-10-20 |
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