DE19814688A1

DE19814688A1 - Chip-artiges piezoelektrisches Filter

Info

Publication number: DE19814688A1
Application number: DE19814688A
Authority: DE
Inventors: Masao Gamo
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: DE19814688B4; US6011451A; JPH10335976A; CN1195231A; CN1135695C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Chip-artige piezoelektrische Filter mit einer Schaltungskonfiguration, die eine Vielzahl von elektrisch gekoppelten pie zoelektrischen Filterabschnitten umfaßt, und im einzelnen ein Chip-artiges piezo elektrisches Filter mit einem Schaltkreis, der einen ersten piezoelektrischen Filterab schnitt und einen zweiten piezoelektrischen Filterabschnitt umfaßt, die von der Art sind, daß sie die Energie lokal festhalten bzw. konzentrieren (energy tryp type), und die elektrisch miteinander über einen Relaiskondensator (relay capacitor) gekoppelt sind.

Herkömmlicherweise werden piezoelektrische Filter der Energie lokalisierenden bzw. konzentrierenden Art (energy trap type) als Zwischenfrequenzfilter zur Verwendung bei tragbaren Telephonapparaten oder Handtelephonapparaten benutzt, die als mo bile Fernmeldeeinrichtungen dienen. Bei den piezoelektrischen Filtern dieser Art ist es auch notwendig, daß diese Filter wie bei anderen elektronischen Teilen oder Bauteilen als oberflächenmontierbare Chipbauteile angeordnet werden.

Zu diesem Zweck ist ein Chip-artiges piezoelektrische Filter vorgeschlagen worden, das in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung in Fig. 19 gezeigt ist. Wie aus Fig. 19 deutlich wird, ist ein Chip-artiges piezoelektrisches Filter 51 z. B. dadurch aufgebaut, daß ein piezoelektrisches Substrat 52 verwendet wird, das aus einem ausgewählten piezoelektrischen Material wie z. B. einem piezoelektrischen Blei-Zirkonat-Titanat-Keramikmaterial (PZT-Keramik) hergestellt ist. In diesem Fall sind auf dem piezoelektrischen Substrat 52 erste und zweite Filterabschnitte und ein Relaiskapazitätsabschnitt ausgebildet.

Genauer gesagt ist der erste Filterabschnitt angeordnet, indem ein Paar von Reso nanzelektroden 53a, 53b auf der Oberfläche bzw. Oberseite des piezoelektrischen Substrats 52 ausgebildet sind, während auf der Unterfläche bzw. Unterseite des pie zoelektrischen Substrats 52 eine gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) ausgebildet ist, die den Resonanzelektroden 53a, 53b derart gegenüberliegt, daß die Resonanz elektroden über ihr liegen, die gemeinsame Elektrode aber auf der Unterseite entlang der Dicke des Substrats liegt - man könnte sagen in einer Art, in der die Oberseite die Unterseite "überlappt". In ähnlicher Weise ist der zweite Filterabschnitt angeord net, indem ein Paar von Resonanzelektroden 54a, 54b auf der Oberseite des piezo elektrischen Substrats ausgebildet ist, während eine gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) auf der Substratunterseite ausgebildet ist.

Die Resonanzelektrode 53a ist mit einer Anschlußelektrode 55a verbunden, die so ausgelegt ist, daß sie sich entlang einer Stirnfläche des piezoelektrischen Substrats 52 erstreckt. Andererseits ist die Resonanzelektrode 54a mit einer Anschlußelektrode 55b gekoppelt, die sich entlang der gegenüberliegenden Stirnfläche des piezoelektri schen Substrats 52 erstreckt. Die Anschlußelektroden 55a, 55b sind jeweils mit äu ßeren bzw. externen Elektroden gekoppelt, die jeweils als eine Eingangselektrode bzw. eine Ausgangselektrode dienen, wie später noch beschrieben werden wird.

Eine Kapazitätselektrode 56a ist zentral auf der Oberseite des piezoelektrischen Substrats 52 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist eine Kapazitätselektrode von im we sentlichen der gleichen Größe auf der Substratunterseite derart ausgebildet, daß die se der Kapazitätselektrode 56a gegenüberliegt, wobei das Substrat 52 zwischen die sen angeordnet bzw. "eingezwängt" ist, und sich nach oben bis zu einer Seitenkante des Substrats 52 erstreckt (damit sie mit einer externen Elektrode 58b auf der Kan tenfläche verbunden werden kann). Das Paar der Kapazitätselektroden bildet einen Kondensator, der als ein Relaiskapazitätsabschnitt dient.

Die Kapazitätselektrode 56a ist mit den Resonanzelektroden 53b, 54b gekoppelt. Die unterseitige Kapazitätselektrode ist so verlängert, daß sie zentral auf einer Längs kantenseitenfläche des piezoelektrischen Substrats 52 liegt.

Ein Paar von äußeren Substraten 57, 58 ist auf den einander gegenüberliegenden Flächen des piezoelektrischen Substrats 52 aufgebracht, indem sie unter Verwen dung eines Klebstoffs miteinander verklebt worden sind. Es sei hier angemerkt, daß zum Aufkleben dieser äußeren Substrate 57, 58 mit Hilfe eines Klebstoffs ausge sparte Abschnitte 58d (einer von ihnen auf der Seite des Substrats 57 ist nicht sicht bar) in den Oberflächen der äußeren Substrate 57, 58 ausgebildet sind, um Räume zu bilden, die notwendig sind, damit die Vibration der ersten und zweiten Filterab schnitte ermöglicht wird. Oder alternativ dazu kann der verwendete Klebstoff auf ausgewählte Flächenbereiche des piezoelektrischen Substrats 52 aufgetragen wer den, die nicht den Bereichen entsprechen, auf denen die ersten und zweiten Filter abschnitte angeordnet sind. Eine weitere Alternative besteht darin, daß mehr als ein einziger ausgesparter Abschnitt in den gegenüberliegenden Oberflächen der äuße ren Substrate 57, 58 ausgebildet werden kann, während gleichzeitig der Klebstoff auf den Innenflächen der äußeren Substrate 57, 58 aufgebracht wird.

Das äußere Substrat 57 ist mit externen Elektroden 57a bis 57c ausgebildet. Die ex ternen Elektroden 57a-57c sind derart geformt, daß sich jede von ihnen quer über die Oberseite des externen Substrats 57 so erstreckt, daß sie auf einem Paar von ge genüberliegenden längsseitigen Kantenflächen davon aufliegt. In ähnlicher Weise ist das äußere Substrat 58 mit externen Elektroden 58a-58c ausgebildet. Die externen Elektroden 58a-58c sind so ausgebildet, daß sich jede quer über die Bodenfläche des externen Substrats 58 so erstreckt, daß sie auf einem Paar von längsseitigen Kantenflächen davon aufliegt.

Nach der Schichtung ist jede der externen Elektroden 57a-57c elektrisch mit einer entsprechenden der externen Elektroden 58a-58c gekoppelt. Folglich sind die exter nen Elektroden 57a, 58a mit der oben genannten Anschlußelektrode 55a zur Ver wendung als die Eingangselektrode verbunden. Auch die externen Elektroden 57b, 58b sind mit der auf der Bodenfläche des piezoelektrischen Substrats 52 ausgebil deten Kapazitätselektrode verbunden. Außerdem sind die externen Elektroden 57b, 58b geerdet.

Andererseits sind die externen Elektroden 57c, 58c elektrisch miteinander gekoppelt und sind außerdem mit der Anschlußelektrode 55b zur Verwendung als die Aus gangselektrode verbunden.

Eine Schaltungskonfiguration des so aufgebauten Chip-artigen piezoelektrischen Filters 51 ist in Fig. 20 gezeigt.

Wie aus Fig. 20 deutlich wird, besitzt das Chip-artige piezoelektrische Filter 51 eine Schaltungskonfiguration, in der die ersten und zweiten Filterabschnitte 53, 54 über den Relaiskapazitätsabschnitt 56 miteinander verbunden sind.

Bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter 51 sind die ersten und zweiten Filterab schnitte 53, 54 und ihr zugeordneter Relaiskapazitätsabschnitt 56 auf einem einzigen piezoelektrischen Substrat 52 ausgebildet. Folglich besteht ein Problem darin, daß im Falle einer Oberflächenbestückung unter Verwendung der externen Elektroden 57a-58c der resultierende Einbauraum in unerwünschter Weise vergrößert wird.

Man kann erwägen, daß bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter 51 ein Verfah ren zum Reduzieren der Oberflächenmontagefläche darin liegt, die Bereiche der Re sonanzelektroden 53a, 53b, 54a, 54b und der gemeinsamen Elektroden 53c, 54c zu verkleinern. Aber wenn der Bereich, in dem sich die Elektroden gegenüberliegen, in dem Filterabschnitt verkleinert wird, neigt die elektrostatische Kapazität dazu, sich gleichfalls im Wert zu verkleinern, was zu einem Anstieg des Wertes der Anpas sungsimpedanz im Vergleich zu dem des Standes der Technik führen würde.

Außerdem können sich in den Fällen, in denen das piezoelektrische Substrat 52 sel ber in der Ausdehnung verkleinert wird, wobei die Elektrodenbereiche im Hinblick auf die ersten und zweiten Filterabschnitte unverändert bleiben, die sich ergebenden Filtercharakteristiken aufgrund der Tatsache verschlechtern, daß die Vibration der ersten und zweiten Filterabschnitte in einem bestimmten Teil, der mit dem verwen deten Klebstoff beschichtet ist, eingeschränkt oder unterdrückt wird.

Folglich ist man bei dem Versuch, die Miniaturisierung herbeizuführen, indem einfach der Elektrodenbereich und die Abmessungen des piezoelektrischen Substrats 52 verringert werden, immer an Grenzen gestoßen.

Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kleinstückiges Chip artiges piezoelektrisches Filter vorzusehen, bei dem der Anpassungsimpedanzwert unverändert bleiben kann, während die Verschlechterung seiner Filtercharakteristi ken unterdrückt werden kann, selbst wenn es miniaturisiert ist, um den Oberflächen montagebereich zu reduzieren.

Die Erfindung sieht ein Chip-artiges piezoelektrisches Filter der oben genannten Art vor, das gekennzeichnet ist durch ein erstes piezoelektrisches Substrat, auf dem der erste piezoelektrische Filterabschnitt angeordnet ist, ein zweites piezoelektrisches Substrat, auf dem der zweite piezoelektrische Filterabschnitt angeordnet ist, wobei der Relaiskondensator (6b, 6d) auf mindestens einem der ersten und zweiten piezo elektrischen Substrate angeordnet ist, und die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate in einer Dickenrichtung davon übereinander geschichtet bzw. laminiert sind.

Durch den oben beschriebenen Aufbau kann die benötigte Oberflächenmontageflä che im Vergleich zu dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter nach dem Stand der Technik beträchtlich reduziert werden, ohne Berücksichtigung der Tatsache, daß es eine Schaltungskonfiguration mit einer Vielzahl von piezoelektrischen Filtern auf weist, die durch ihren zugehörigen Relaiskondensator miteinander gekoppelt sind. Außerdem schwankt die Anpassungsimpedanz kaum, weil die Miniaturisierung oder das Herabsetzen der Größe erreicht werden kann, ohne daß der gegenüberliegende Bereich bzw. der Überlappungsbereich der Elektroden an den piezoelektrischen Fil terabschnitten verkleinert werden muß. Folglich kann eine große Anwendbarkeit bei der größenmäßigen Verkleinerung von Elektronikgeräten erwartet werden, die mobile Telephongeräte, die Chip-artige piezoelektrische Filter verwenden, einschließen, aber nicht darauf begrenzt sind.

Außerdem ist der Relaiskondensator auf mindestens einem der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate angeordnet, was mit anderen Worten heißt, daß der Kondensator auf dem gleichen Substrat zusammen mit dem piezoelektrischen Filter abschnitt angeordnet ist, wodurch jegliche möglichen Unterschiede zwischen den Temperaturcharakteristiken des Relaiskondensators und den Temperaturcharakteri stiken des piezoelektrischen Filterabschnitts verringert oder minimiert werden kön nen, so daß die Temperaturcharakteristiken des Chip-artigen piezoelektrischen Fil ters als Ganzes gesehen ebenfalls stabilisiert werden können.

Außerdem kann das Anordnen des Relaiskondensators auf dem piezoelektrischen Substrat die Notwendigkeit verhindern, daß für die Außensubstrate irgendwelche "speziellen" dielektrischen Materialien mit einer erhöhten Dielektrizität und hohen Kosten verwendet werden müssen, die außerdem auf die ersten und zweiten piezo elektrischen Substrate auflaminiert werden müssen, wodurch wiederum die Produkti onskosten für die Chip-artigen piezoelektrischen Filter verringert werden können. Da es außerdem möglich ist, jegliches gewünschte Außensubstratmaterial auszuwählen, ohne daß man dessen Dielektrizität berücksichtigen muß, können die Außensub strate auch solche Materialien umfassen, die exzellente mechanische Eigenschaften aufweisen, was es ermöglicht, daß die Zuverlässigkeit des Chip-artigen piezoelektri schen Filters weiter gesteigert werden kann.

Bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter kann der Relais kondensator vorzugsweise ein Paar von Kapazitätselektroden umfassen, die auf den oben und unteren Hauptflächen mindestens eines der ersten und zweiten piezoelek trischen Substrate vorgesehen sein können und einander gegenüberliegen.

Der oben beschriebene Aufbau macht es möglich, daß der Relaiskondensator mit einem ausreichenden Wert problemlos gebildet werden kann.

Bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter kann jeder der ersten und zweiten piezoelektrischen Filterabschnitte ein Paar von Resonanzelektro den, die auf einer der oberen und unteren Hauptflächen des piezoelektrischen Sub strats vorgesehen sind, und eine gemeinsame Elektrode umfassen, die auf der ande ren der oberen und unteren Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats vorgese hen ist und dem Paar von Resonanzelektroden gegenüberliegt.

Bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter sind die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate vorzugsweise übereinander geschichtet, so daß die gemeinsamen Elektroden der ersten und zweiten piezoelektrischen Filterab schnitte einander gegenüberliegen.

Der oben beschriebene Aufbau macht es möglich, daß die Streukapazität zwischen den ersten und zweiten piezoelektrischen Filtern verringert wird, wodurch es wieder um möglich wird, exzellente Filtercharakteristiken zu erzielen.

Bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter kann das erste piezoelektrische Substrat außerdem eine erste Abschirmelektrode umfassen, die auf der Hauptfläche vorgesehen ist, auf der die gemeinsame Elektrode des ersten pie zoelektrischen Filterabschnitts vorgesehen ist, und die elektrisch mit der gemeinsa men Elektrode gekoppelt ist, wobei das zweite piezoelektrische Substrat außerdem eine zweite Abschirmelektrode umfaßt, die auf der Hauptfläche vorgesehen ist, auf der die gemeinsame Elektrode des zweiten piezoelektrischen Filterabschnitts vorge sehen ist, und die elektrisch mit der gemeinsamen Elektrode gekoppelt ist, und die ersten und zweiten Abschirmelektroden liegen in der Dickenrichtung des ersten und des zweiten piezoelektrischen Substrats zumindest teilweise einander nicht gegen über.

Diese Struktur ermöglicht es, die Streukapazität zu unterdrücken, während gleichzei tig ein Anstieg der elektrischen Kapazität zwischen den Eingangs-/Ausgangssignalen und der Masse minimiert wird, was vorteilhaft zur Erzielung von weiter verbesserten Filtercharakteristiken beitragen kann.

Bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter können eine ex terne Eingangs-/Ausgangselektrode und eine an Erde gelegte externe Elektrode auf der äußeren Fläche eines Schichtkörpers vorgesehen sein, der durch Übereinander schichten des ersten und zweiten piezoelektrischen Substrats in ihrer Dickenrichtung gebildet ist. Gemäß einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die externe Eingangs-/Ausgangselektrode mit einer der Resonanzelektroden der er sten und zweiten piezoelektrischen Filterabschnitte verbunden, wobei der Relaiska pazitätsabschnitt aus einem Paar von Kapazitätselektroden aufgebaut ist, und eine Kapazitätselektrode elektrisch mit der externen Elektrode gekoppelt ist, die wiederum an der Erde (Masse) angeschlossen ist.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, das eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Form der Elektroden, die auf einem ersten piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind, das bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 3A und 3B jeweils Schaltdiagramme zur Erläuterung der Schaltkreise, die auf den ersten und zweiten piezoelektrischen Substraten ausgebildet sind,

Fig. 4A bis 4C jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Bodenansicht eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 ein Diagramm, das den Dämpfungsbetrag im Verhältnis zu der Frequenz charakteristik und der Gruppenverzögerungszeitcharakteristik des Chip artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung einer Elektrodenstruktur, die auf einem zweiten piezoelektrischen Substrat ausgebildet ist, das bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer Elektrodenstruktur, die auf einem zweiten piezoelektrischen Substrat ausgebildet ist, das bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 10A und 10B jeweils schematische Querschnittansichten der Chip-artigen piezoelektri schen Filter, wie sie in experimentellen Beispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 11A und 11B jeweils schematische Schnittansichten zur Erläuterung der Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 12A und 12B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 13A und 13B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 14A und 14B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 15A und 15B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 16A und 16B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet worden sind,

Fig. 17A und 17B schematische Schnittansichten zur Erläuterung der jeweiligen Chip-artigen piezoelektrischen Filter, wie sie in Versuchsbeispielen vorbereitet sind,

Fig. 18 ein Diagramm, das die Beziehung einer Überlappungsbreite der ersten und zweiten Abschirmelektroden im Verhältnis zu der Streukapazität da von zeigt,

Fig. 19 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines typischen Chip-artigen piezoelektrischen Filters nach dem Stand der Technik,

Fig. 20 ein Diagramm, das eine Schaltungskonfiguration des Chip-artigen piezo elektrischen Filters nach dem Stand der Technik zeigt.

Mehrere Chip-artige piezoelektrische Filter gemäß nicht einschränkenden Ausfüh rungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ei nes Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das chip-artige piezoelektrische Filter, das die Erfindung verkörpert, ist unter Verwendung von ersten und zweiten piezoelektri schen Substraten 1, 2 einer rechteckigen Plattenform aufgebaut. Die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 können entweder aus einer piezoelektri schen Keramik wie Blei-Zirkonat-Titanat-Keramik (PZT-Keramik) oder aus piezoelek trischen Einkristallen wie z. B. Quarz hergestellt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 aus einer piezoelektri schen Keramik auf PZT-Basis hergestellt, wobei die Polarisierungsbehandlung ent lang der Dicke davon durchgeführt worden ist.

Auf dem ersten piezoelektrische Substrat 1 sitzt ein erster Filterabschnitt der Energie lokalisierenden Art, der im Dickenlongitudinalschwingungsmodus oder im "Ausdeh nungsschwingungsmodus" arbeitet, wohingegen das zweite piezoelektrische Sub strat 2 auf sich einen zweiten Filterabschnitt der Energie lokalisierenden Art aufweist, der den Dickenlongitudinalschwingungsmodus verwendet, während ein Relaiskapa zitätsabschnitt auf einem der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 vorgesehen wird.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten piezoelektrischen Substrats 1; in Fig. 2 sind diejenigen Elektroden, die auf der Unterfläche bzw. Unterseite des ersten piezoelektrischen Substrats 1 ausgebildet sind, derart dargestellt, daß sie virtuell nach unten projiziert worden sind, und zwar nur zum Zwecke der Erleichterung des visuellen Verständnisses derselben. Das erste piezoelektrische Substrat 1 besitzt eine Oberfläche bzw. Oberseite, auf der ein Paar von Resonanzelektroden 3a, 3b zentral derart angeordnet ist, daß diese einander gegenüberliegen, wobei zwischen ihnen ein Abstand vorbestimmt ist. Das piezoelektrische Substrat 1 besitzt auch eine Unterseite, auf der eine gemeinsame Elektrode 3c ausgebildet ist, die so unter den Resonanzelektroden 3a, 3b liegt, daß die Oberseite die Unterseite überlappt, wobei das Substrat 1 zwischen diesen angeordnet ist.

Die Resonanzelektrode 3a ist durch einen Verbindungs-Leiterabschnitt 4a mit einer Anschlußelektrode 5a gekoppelt. Die Anschlußelektrode 5a ist so ausgelegt, daß sie sich so weit erstreckt, bis sie an einer Seitenfläche des piezoelektrischen Substrats 1 endet.

Die Resonanzelektrode 3b ist über einen Verbindungsleiter 4b mit einer Kapazitäts elektrode 5b gekoppelt, die auch als Anschlußelektrode dienen kann.

Andererseits ist die gemeinsame Elektrode 3c auf der Unterseite des piezoelektri schen Substrats 1 durch Verbindungsleiter 4c, 4d jeweils mit Anschlußelektroden 5c, 5d gekoppelt. Die Anschlußelektroden 5c, 5d sind so ausgebildet, daß sie sich je weils entlang gegenüberliegenden Seitenflächen 1a, 1b des piezoelektrischen Sub strats 1 erstrecken. Die gemeinsame Elektrode 3c ist über einen Verbindungsleiter 4e auch mit einer Kapazitätselektrode 5e gekoppelt. Die Kapazitätselektrode 5e ist auf der Substratunterseite derart ausgebildet, daß sie der über ihr liegenden obersei tigen Kapazitätselektrode 5b gegenüberliegt, wobei das piezoelektrische Substrat 1 zwischen diesen liegt.

Eine Schaltungskonfiguration des piezoelektrischen Substrats 1 ist in Fig. 3A gezeigt. Wie aus Fig. 3A ersichtlich wird, ist das piezoelektrische Substrat 1 aus einem ersten Filterabschnitt 6a, der im wesentlichen aus den Resonanzelektroden 3a, 3b und de ren zugeordneten gemeinsamen Elektrode 3c besteht, und einem Relaiskapazitäts abschnitt 6b aufgebaut, der die Kapazitätselektroden 5b, 5e umfaßt.

Nun wird wieder Bezug auf Fig. 1 genommen. Das andere piezoelektrische Substrat 2 kann ähnlich aufgebaut sein wie das piezoelektrische Substrat 1, außer daß es in bezug auf seine oberen und unteren Elektrodenmuster genau umgekehrt ausgelegt ist. Folglich sind auch in dem piezoelektrischen Substrat 2 ein zweiter Filter 6c und sein zugeordneter Relaiskapazitätsabschnitt 6d angeordnet, wie dies in Fig. 3B ge zeigt ist. Es sei hier angemerkt, daß hinsichtlich der Elektroden des ersten piezo elektrischen Substrats 1 und den entsprechenden Elektroden des zweiten piezoelek trischen Substrats 2 eine Erläuterung weggelassen wird und diese mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist das Chip-artige piezoelektrische Filter dieses Ausfüh rungsbeispiels derart aufgebaut, daß die ersten und zweiten piezoelektrischen Sub strate 1, 2 in der Richtung der Dickenabmessung übereinander geschichtet bzw. la miniert sind, wobei zwischen ihnen ein Klebstoff 8 aufgebracht wird, damit sie fest aneinanderhaften. Genauer gesagt werden die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 übereinander geschichtet bzw. laminiert und durch den Klebstoff 8 zu einer einstückigen vielschichtigen Struktur eng miteinander verbunden, wobei bewirkt wird, daß die gemeinsamen Elektroden 3c, 3c der ersten und zweiten piezoelektri schen Filterabschnitte auf den Innenflächen der sich ergebenden Laminat- bzw. Schichtungsstruktur plaziert werden.

Außerdem ist ein äußeres Substrat 10 auf die Oberseite des piezoelektrischen Sub strats 1 laminiert, das darauf durch einen Klebstoff 7 aufgeklebt ist. In ähnlicher Wei se ist ein anderes äußeres Substrat 11 auf der Bodenseite des piezoelektrischen Substrats 2 laminiert, indem es dort mit einem Klebstoff 9 aufgeklebt worden ist.

Es sei angemerkt, daß zur Bildung eines notwendigen Raums, der eine freie Vibrati on der ersten und zweiten Filterabschnitte erlaubt, die auf den ersten und zweiten piezoelektrischen Substraten 1, 2 aufgebracht sind, die Klebermaterialien 7-9 nicht auf ausgewählte Substratflächenabschnitte aufgetragen werden, auf denen die er sten und zweiten Filterabschnitte angeordnet sind. Folglich sind die Klebstoffschich ten 7-9 in Fig. 1 derart dargestellt, daß sie in bestimmten Bereichen Öffnungen 7a-9a aufweisen, die den Stellen dieser Filterabschnitte entsprechen. Wahlweise können diese Öffnungen 7a, 9a aus den Klebstoffschichten 7-9 dann weggelassen werden, wenn Aussparungsabschnitte in den Innenflächen der äußeren Substrate 10, 11 vor geformt sind und die Klebstoffmaterialien 7-9 auf die äußeren Substrate 10, 11 auf gebracht werden.

Die Kleber 7-9 werden zwar typischerweise auf einer der einander gegenüberliegen den Flächen der beiden Elemente aufgebracht, die zusammengeklebt werden sollen, aber sie können alternativ auch auf beiden Oberflächen aufgebracht werden, wenn dies geeignet ist. Eine weitere Alternative liegt darin, daß ein Klebstoff in Folienform mit den Öffnungen 7a-9a als Klebstoffmaterialien 7-9 verwendet werden kann.

Die äußeren Substrate 10, 11 können aus einem ausgewählten Isoliermaterial her gestellt werden, das dielektrische Keramikmaterialien, wie z. B. Aluminiumoxid, oder Kunststoff umfaßt, aber nicht auf diese beschränkt ist. Das äußere Substrat 10 be sitzt auf seiner Oberseite externe Elektroden 12a-12f, von denen sich jede längen mäßig ausgehend von einem Teil der oberen Substratfläche bis zu der längsseitigen Kantenfläche 10a, 10b erstreckt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Das andere äußere Sub strat 11 besitzt Seitenkantenflächen 11a, 11b, auf denen an ausgewählten Stellen externe Elektroden 13d-13f ausgebildet sind, von denen jede positionsmäßig auf ei ne entsprechende der Elektroden 12d-12f entlang der Dicke der geschichteten Sub strate 1, 2 ausgerichtet ist, die vertikale lineare Streifen auf der Seitenkantenfläche 11a, 11b vorsehen. Es sei angemerkt, daß die externen Elektroden 12a-12f nicht immer auf der Oberflächenseite ausgebildet werden, soweit diese auf den längsseiti gen Kantenflächen 10a, 10b des äußeren Substrats 10 ausgebildet sind.

In ähnlicher Weise sind externe Elektroden 13a-13c auch an ausgewählten Stellen auf den gegenüberliegenden Seitenkantenflächen des Substrats 11 ausgebildet (sie he Fig. 4C), so daß sie positionsmäßig automatisch mit den externen Elektroden 12a-12c des Substrats 10 fluchten, wodurch beabstandete lineare Streifen darauf entlang der Dicke der laminierten bzw. übereinandergeschichteten Substrate 10, 11 gebildet werden.

Die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 und die äußeren Substrate 10, 11 sind übereinander geschichtet und dann durch Klebstoff miteinander verbun den, wodurch man ein Chip-artiges piezoelektrisches Filter erhält, wie es in den Fig. 4A-4C gezeigt ist. Es sei angemerkt, daß ein Elektrodenmuster, wie es in Fig. 4C gezeigt ist, auf der Unterseite des äußeren Substrats 11 als Elektroden ausgebildet ist, die mit den externen Elektroden 13a-13f verbunden werden sollen. Mit anderen Worten, die externen Elektroden 13c, 13f sind durch eine Elektrode 14a miteinander verbunden. Auch die externen Elektroden 13e, 13b, die als externe Elektroden die nen, die an der Erde bzw. Masse angeschlossen sind, sind durch die Elektrode 14b miteinander gekoppelt. Außerdem sind die externen Elektroden 13a, 13d mit den Elektroden 14c, 14d auf der Unterseite verbunden. Hier besitzt die Elektrode 14b ei nen Verlängerungsabschnitt 14e, der sich zwischen den Elektroden 14c, 14d er streckt. Der Verlängerungsabschnitt 14e ist vorgesehen, um die Streukapazität zu verringern, die zwischen der eingangsseitigen externen Elektrode 14c und der aus gangsseitigen externen Elektrode 14d inhärent ist.

Das Chip-artige piezoelektrische Filter 1 dieses Ausführungsbeispiels, das wie oben beschrieben angeordnet ist, besitzt eine Konfiguration, bei der die ersten und zweiten piezoelektrischen Filter über einen Relaiskondensator in einer Weise miteinander verbunden sind, die dem in Fig. 20 gezeigten Stromkreis entspricht. Eine Dämp fungsbetrag-zu-Frequenz-Charakteristik des Chip-artigen piezoelektrischen Filters ist in Fig. 5 zusammen mit deren Gruppenverzögerungszeitcharakteristik gezeigt. Aus Fig. 5 wird ersichtlich, daß der Durchlaßbereich in einen Bereich von 10,67 bis 10,93 MHz fällt, das wiederum dazu führt, daß ein hochwertiger Sperrfilter mit exzellenten Bandpaßcharakteristiken vorgesehen werden kann.

Mit dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter 1 nach diesem Ausführungsbeispiel kann der sich ergebende Betrag an Raum im Vergleich zu dem piezoelektrischen Filter 51 nach dem Stand der Technik, der eine Vielzahl von Filterabschnitten besitzt, die seitlich angeordnet sind (siehe Fig. 19), verringert werden, da das erste piezo elektrische Substrat 1 so ausgelegt ist, daß es die Anordnung des ersten Filterab schnitts 6a und des Relaiskapazitätsabschnitts 6b darauf erlaubt, wohingegen das zweite piezoelektrische Substrat 2 erlaubt, daß der zweite Filterbereich 6c und der Relaiskapazitätsabschnitt 6d darauf angeordnet werden können, während eine viel schichtige Laminatstruktur des ersten und zweiten piezoelektrischen Substrats 1, 2 entlang der Dicke davon vorliegt.

Da außerdem die Relaiskapazitätsabschnitte 6c, 6d auch so angeordnet sind, daß jeder von ihnen zwischen den ersten und zweiten piezoelektrischen Substraten 1, 2 unterteilt oder "aufgeteilt" ist, wird es außerdem möglich, die benötigte Fläche für die Kapazitätselektroden zu verringern, die auf den piezoelektrischen Substraten ausge bildet werden sollen, was vorteilhafterweise auch dazu dient, benötigten Einbauraum effektiv einzusparen.

Außerdem kann jegliche mögliche Streukapazität reduziert oder minimiert werden, weil die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 derart übereinander ge schichtet werden, daß die gemeinsamen Elektroden 3c, 3c der ersten und zweiten piezoelektrischen Filterabschnitte 6a, 6b auf der Innenseite davon angeordnet wer den.

Außerdem ist es möglich, ein hochwertiges Chip-artiges piezoelektrisches Filter mit ausgezeichneten Temperaturcharakteristiken vorzusehen, weil die Relaiskapazitäts abschnitte 6b, 6d auf den piezoelektrischen Substraten 1, 2 angeordnet werden, die die ersten und zweiten Filterabschnitte 6a, 6c bilden, wodurch bewirkt wird, daß die Filterabschnitte 6a, 6b und die Relaiskapazitätsabschnitte 6c, 6d bezüglich der Tem peraturcharakteristiken identisch zueinander sind. Genauer gesagt bleibt es in den Fällen, in denen das piezoelektrische Substrat und der Relaiskapazitätsabschnitt so aufgebaut sind, daß separate, schichtweise angeordnete Substrate verwendet wer den, bedingt durch einen möglichen Unterschied zwischen den Temperaturcharakte ristiken des Filterabschnitts und denen des Relaiskapazitätsabschnitts schwierig, die Temperaturcharakteristiken gut zu steuern; im Gegensatz dazu können bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter 1 die Temperaturcharakteristiken erfolgreich stabilisiert werden.

Darüber hinaus ist es dann, wenn ein Kondensator zum Bilden des Relaiskapazitäts abschnitts auf dem äußeren Substrat gebildet wird, erforderlich, daß die äußeren Substrate 10, 11 aus speziellen Materialien mit erhöhter Dielektrizität hergestellt wer den, wodurch die Produktionskosten ansteigen; im Gegensatz dazu ist es bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter dieses Ausführungsbeispiels nicht notwendig, daß derartige Kondensatoren auf den äußeren Substraten 10, 11 verwendet werden müssen, wodurch erlaubt wird, daß die äußeren Substrate 10, 11 aus dielektrischen Materialien bestehen können, die in sich eine niedrige Dielektrizität aufweisen, aber dennoch eine hohe Verarbeitbarkeit oder Bearbeitbarkeit aufweisen.

Fig. 6 veranschaulicht eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Er läuterung eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem anderen Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Während bei dem oben beschriebenen Chip-artigen piezoelektrischen Filter 1 der Filterabschnitt und der Relaiskapazitäts abschnitt auf irgend einem der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 angeordnet sind, kann die vorliegende Erfindung alternativ dazu so ausgelegt sein, daß der Filterabschnitt allein auf mindestens einem piezoelektrischen Substrat ange ordnet ist.

Genauer gesagt ist das Chip-artige piezoelektrische Filter gemäß dem zweiten Aus führungsbeispiel, wie in Fig. 6 gezeigt ist, so aufgebaut, daß sein zweites piezoelek trisches Substrats 22 nicht mit einem Relaiskapazitätsabschnitt in Berührung kommt, während es nur erlaubt, daß der zweite Filterabschnitt darauf angeordnet wird. Die restlichen Teile oder Komponenten entsprechen im wesentlichen denen des oben genannten ersten Ausführungsbeispiels; folglich werden gleiche Bezugszeichen ver wendet, um gleiche Komponenten zu bezeichnen, und eine genaue Beschreibung dieser Komponenten wird hier weggelassen.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, sind eine gemeinsame Elektrode 3c, Verbindungs-Leiterab schnitte 4c, 4d und Anschlußelektroden 5c, 5d auf der Oberseite des zweiten piezo elektrischen Substrats 22 ausgebildet; aber es sind darauf keine Teile ausgebildet, die dem Verbindungs-Leiterabschnitt 4e und der Anschlußelektrode 5e entsprechen. Auf der Unterseite sind die Resonanzelektroden 3a, 3b und die Verbindungsleiter 4a, 4b sowie auch die Anschlußelektroden 5a, 5f ausgebildet, während die Kapazitätse lektrode 5b von Fig. 2 bei dieser Anordnung weggelassen worden ist.

In diesem Fall wird es auch möglich, die Schaltungskonfiguration zu erzielen, bei der die ersten und zweiten Filterabschnitte 6a, 6b über den Relaiskapazitätsabschnitt 6b verbunden sind, indem die Anschlußelektrode 5f über die Kondensatorelektrode 5e und die externen Elektroden 12f, 13f verbunden wird, wobei die Elektrode 5e auf der Oberseite des ersten piezoelektrischen Substrats 1 ausgebildet ist und auch als die Anschlußelektrode arbeitet.

Es sei angemerkt, daß zwar bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen die ersten und zweiten Filterabschnitte 6a, 6c durch den zugeordneten Relaiskapazitäts abschnitt miteinander verbunden sind, daß aber außerdem gemäß den Prinzipien der Erfindung auch mehr als ein piezoelektrischer Filterabschnitt über einen Relaiskon densator in den Chip-artigen piezoelektrischen Filtern weiter angeschlossen sein kann.

Fig. 8 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Chip-artigen piezoelektrischen Filters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel gleicht im Aufbau dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter des ersten Ausführungsbeispiels, wobei zusätzlich eine Abschirmelektrode in einer Art und Weise ausgebildet ist, die später noch beschrieben werden wird. Folg lich sind in Fig. 8 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei auf die oben gegebene Erläuterung Bezug genommen wird, damit diese Erläuterung nicht noch einmal wiederholt werden muß.

Bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter dieses Ausführungsbeispiels ist eine Abschirmelektrode 31 auf der Unterseite des ersten piezoelektrischen Substrats 1 ausgebildet, wohingegen eine andere Abschirmelektrode 32 auf der Oberseite des zweiten piezoelektrischen Substrats 2 ausgebildet ist.

Eine Musterform der Elektrode auf der Unterseite des ersten piezoelektrischen Sub strats 1 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben. Wie aus Fig. 9 deutlich wird, ist die Abschirmelektrode 31 vor allem derart ausgebildet, daß sie elektrisch mit der gemeinsamen Elektrode 3c gekoppelt ist und sich entlang einer ausgewählten Kante erstreckt, die der Kante gegenüberliegt, an der die Kapazitätselektrode 5e ausgebildet ist.

Andererseits ist die Abschirmelektrode 32 bei dem zweiten piezoelektrischen Sub strat 2 so ausgebildet, daß sie sich entlang einer speziellen Kante erstreckt, die der Kante gegenüberliegt, an der die Kondensatorelektrode 5e ausgebildet ist, und daß sie elektrisch mit der gemeinsamen Elektrode 3c gekoppelt ist.

Bei dem Chip-artigen piezoelektrischen Filter dieses Ausführungsbeispiels sind zwar die ersten und zweiten Filterabschnitte 6a, 6c durch ihren zugeordneten Relaiskapa zitätsabschnitt in der Weise verbunden, wie dies oben beschrieben worden ist, aber die Abschirmelektroden 31, 32 sind außerdem jeweils mit den gemeinsamen Elektro den 3c, 3c verbunden, die an entsprechenden Filterabschnitten an Masse gelegt sind. Dadurch wird es möglich, daß die Streukapazität zwischen den Anschlußelek troden 5a, 5a effektiv weiter reduziert wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vor allem die erste Abschirmelektrode 31 und die zweite Abschirmelektrode 32 speziell so angeordnet, daß sich diese entlang ihrer Dicke nicht überlappen, wodurch ermöglicht wird, daß die Streukapazität zwischen den ersten und zweiten Filterabschnitten 6a, 6b verringert wird, wodurch wiederum ermöglicht wird, daß die erforderlichen exzellenten Filtercharakteristiken erhalten werden.

Auf diese Weise kann jede mögliche Streukapazität zwischen den ersten und zweiten Anschlußelektroden 5a, 5a größenmäßig reduziert werden, so daß exzellente Reso nanzcharakteristiken erhalten werden können, indem jeweils die ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 an den Filterabschnitten 6a, 6b ausgebildet werden, und indem außerdem die ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 so angeordnet werden, daß diese daran gehindert werden, sich zumindest teilweise entlang der Dicke der Struktur zu überlappen, wie unten noch genauer in Zusammenhang mit den Fig. 10 bis 18 beschrieben werden wird.

Die Fig. 10A bis 17B sind schematische Bildansichten von Anschlußelektroden 5a, 5a, die Schnittansichten der jeweiligen piezoelektrischen Filter zeigen, die jeweils die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 umfassen, die übereinander geschichtet und durch Klebstoff miteinander verbunden sind, so daß sie eine viel schichtige Laminatstruktur bilden, wobei auf diesen Substraten jeweils die beschrie benen ersten und zweiten piezoelektrischen Filter 6a, 6b ausgebildet sind.

Wenn man beispielsweise das Chip-artige piezoelektrische Filter 41 betrachtet, das als Beispiel in Fig. 10A gezeigt ist, so erkennt man, daß die ersten und zweiten pie zoelektrischen Substrate 1, 2 durch eine Klebstoffschicht 42, die zwischen ihnen an geordnet ist, übereinander laminiert sind. Es sei angemerkt, daß bei dem piezoelek trischen Filter 41 die Resonanzelektroden bzw. deren Äquivalente, wie sie auf den beiden Hauptflächen der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 ausge bildet sind, aus dieser Darstellung weggelassen worden sind. In den Fig. 10A bis 17B sind nur begrenzte Teile schematisch dargestellt, die die Anschlußelektroden 5a, 5a und die externen Elektroden 12a, 13a umfassen, die mit den Anschlußelektroden 5a, 5a verbunden sind, um den Effekt zu erläutern, der sich aufgrund der Ausbildung der ersten und zweiten Abschirmelektroden, wie oben besprochen worden ist, sowie auch aufgrund des Einflusses oder der Auswirkung ergibt, der bzw. die aus der Überlappung der Abschirmelektroden 31, 32 herrührt.

Genauer gesagt sind in dem piezoelektrischen Filter 41, das in Fig. 10A gezeigt ist, die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 übereinander geschichtet, wobei die Klebstoffschicht 42 zwischen ihnen angeordnet ist, während diejenigen Oberflächen, auf denen ihre gemeinsamen Elektroden 3c (siehe Fig. 1) ausgebildet sind, in einer Art und Weise nach innen ausgerichtet sind, die der des in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiels gleicht. Außerdem sind die Abschirmelektroden 31, 32 nicht in dem piezoelektrischen Filter 41 ausgebildet.

Andererseits ist bei einem piezoelektrischen Filter 42, wie es in Fig. 1 OB gezeigt ist, anders als bei dem piezoelektrischen Filter 41 das piezoelektrische Substrat 2 in ei ner Weise laminiert, daß die Anschlußelektrode 5a auf der Oberseite, d. h. auf der Innenfläche des zweiten piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet ist.

Bei den jeweiligen piezoelektrischen Filtern 43A bis 49A, die in den Fig. 11A, 12A, 13A, 14A, 15A, 16A und 17A gezeigt sind, ist jeder ähnlich wie das piezoelektri sche Filter 41A aufgebaut, indem die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate 1, 2 einander gegenüberliegen und bewirkt wird, daß die gemeinsame Elektrode 3c, die an der Masse angeschlossen ist, diesen direkt gegenüberliegt. Andererseits ist bei den jeweiligen piezoelektrischen Filtern 43B bis 49B, die in den Fig. 11B, 12B, 13B, 14B, 15B, 16B und 17B gezeigt sind, das zweite piezoelektrische Substrat 2 so laminiert, daß die Anschlußelektrode 5a auf der Oberseite des zweiten piezo elektrischen Substrats 2 ähnlich wie bei dem piezoelektrischen Filter 41B angeordnet ist. Folglich liegen bei den piezoelektrischen Filtern 43B-49B die gemeinsamen Elek troden 3c, die an der Masse angeschlossen sind, einander nicht gegenüber, wobei die Klebstoffschicht 42 dazwischen aufgebracht ist, was zu der Vorsehung einer spe ziellen Struktur mit einer großen Streukapazität führt, wenn man dies mit den piezo elektrischen Filtern 41A, 43A-49A vergleicht.

Andererseits ist das piezoelektrische Filter 43A, das in Fig. 11A gezeigt ist, so aus gelegt, daß sich die erste Abschirmelektrode 31 und die zweite Abschirmelektrode 32 einander in der Richtung entlang ihrer Dicke überlappen. Die Überlappungsbreite der ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 ist auch relativ vergrößert (die Über lappungslänge in der seitlichen Richtung von Fig. 11).

Bei dem in Fig. 11B gezeigten piezoelektrischen Filter 43B ist die Überlappungsbreite der ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 so wie bei dem piezoelektrischen Filter 43A ausgelegt.

Sowohl das in Fig. 12A gezeigte piezoelektrische Filter 44A als auch das in Fig. 13A gezeigte piezoelektrische Filter 45A gleichen im Aufbau dem piezoelektrischen Filter 43A, das in Fig. 11A gezeigt ist, wobei die Überlappungsbreite der ersten und zwei ten Abschirmelektroden 31, 32 sequentiell kleiner ausgelegt ist. Auch die piezoelek trischen Filter 44B, 45B haben den gleichen Aufbau wie das piezoelektrische Filter 43B, wobei die Überlappungsbreite der ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 sequentiell verringert ist.

Andererseits sind in den piezoelektrischen Filtern 46A-49A, die in den Fig. 14A, 15A, 16A und 17A gezeigt sind, die ersten und zweiten Abschirmelektroden 31, 32 speziell derart angeordnet, daß sie sich zumindest teilweise nicht überlappen. Mit anderen Worten weisen diese Filter einen Aufbau auf, bei dem sich die ersten und zweiten Abschirmelektroden gemäß den Prinzipien der Erfindung, wie sie in An spruch 5 genannt sind, zumindest teilweise nicht überlappen.

Andererseits überlappen sich die Abschirmelektroden in den piezoelektrischen Filtern 46B-49B, die in den Fig. 14B, 15B, 16B und 17B gezeigt sind, entlang der Dicke davon ähnlich wie bei den piezoelektrischen Filtern 46B-49A zumindest teilweise nicht. Es sei hier aber angemerkt, daß bei den piezoelektrischen Filtern 46B-49B das zweite piezoelektrische Substrat 2 umgedreht ist, so daß seine Oberseite im Hinblick auf die Ausrichtung des Substrats 2 an der Unterseite davon erscheint, wenn man dies mit den piezoelektrischen Filtern 46A-49A vergleicht.

Nun sind als die oben genannten piezoelektrischen Filter 41A, 41B, 43A, 43B-49A und 49B mehrere Chip-artige piezoelektrische Filter vorbereitet worden, die die piezoelektrischen Substrate 1, 2 umfassen, die aus der piezoelektrischen Blei-Zirkonat-Tita nat-Keramik (PZT-Keramik) hergestellt sind und eine Größe von 3,10 × 3,45 × 0,204 mm aufweisen, wobei die Mittenfrequenz auf 10,8 MHz festgelegt worden ist. In diesem Fall ist die Überlappungsbreite der Abschirmelektroden 31, 32 so ausge legt, daß sie wie oben angegeben variiert, und es sind auch welche hergestellt wor den, die sich voneinander in der Kapazität C₁, die zwischen der Anschlußelektrode 5a, die auf der Oberseite des ersten piezoelektrischen Substrats 1 ausgebildet ist, und einem Referenzpotential gebildet wird, und auch in der Kapazität C₂ (d. h. der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Eingang und dem Ausgang) unterschei den, die zwischen der Anschlußelektrode 5a, die auf dem ersten piezoelektrischen Substrat 1 gebildet ist, und der Anschlußelektrode 5a gebildet wird, die auf dem zweiten piezoelektrischen Substrat 2 gebildet ist.

Tabelle 1

Es sei angemerkt, daß die Verwendung von "pF/mm" als die Einheit der elektrostati schen Kapazität in Tabelle 1 bedeutet, daß die hier aufgelisteten Werte die Werte sind, die von der Standardisierung der elektrostatischen Kapazität durch einen Ab stand in der Richtung entlang der Tiefe herrühren, d. h., der Richtung senkrecht zu den gegenüberliegenden Papierflächen in Fig. 10 bis Fig. 17.

Im Hinblick auf die piezoelektrischen Filter 41A, 41B, 43A, 43A-49A und 49B ist die Beziehung der elektrostatischen Kapazitätswerte C₁, C₂ im Verhältnis zu den Dimen sionen entlang der Breite der ersten und zweiten Abschirmelektroden in Fig. 18 ge zeigt. Eine durchgehende Linie P und eine gestrichelte Linie Q in Fig. 18 stellen je weils C₁ dar, d. h. die elektrostatische Kapazität zwischen der Anschlußelektrode, die mit dem ersten piezoelektrischen Filterabschnitt 6a und der Masse verbunden ist, nämlich die elektrostatische Kapazität zwischen der eingangsseitigen bzw. aus gangsseitigen Anschlußelektrode 5a und der Abschirmelektrode; die durchgehende Linie R und die gestrichelte Linie S geben die elektrostatische Kapazität C₂ an, d. h. die Streukapazität zwischen den Anschlußelektroden 5a, 5a der ersten und zweiten piezoelektrischen Filterabschnitte.

Es sei hier angemerkt, daß die in Fig. 18 verwendeten Bezugszeichen den Bezugs zeichen entsprechen, die bei den oben beschriebenen piezoelektrischen Filtern ver wendet worden sind.

Es sei auch angemerkt, daß diejenigen Werte, die mit den gestrichelten Linien Q, S angegeben sind, die Resultate anzeigen, die sich auf die Chip-artigen piezoelektri schen Filter 46A, 47A und 49A beziehen, wie sie in Übereinstimmung mit der Erfin dung angeordnet sind, die in Anspruch 5 dargelegt ist.

Wenn man das Chip-artige piezoelektrische Filter 47A betrachtet, dessen Abschirm elektroden sich beispielshalber teilweise gegenüberliegen, so wird der sich ergeben de Wert der Streukapazität vom Eingang zum Ausgang in diesem Fall durch einen Punkt a definiert. In den Fällen, in denen ein Versuch unternommen wird, diese Streukapazität zu erhalten, indem eine gewisse Struktur verwendet wird, bei der sich die Abschirmelektroden vollständig gegenüberliegen, kann die sich ergebende Streukapazität durch einen Punkt a' auf der Linie R in Fig. 18 definiert werden. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Streukapazität zwischen der Eingangselektrode und dem Erdungspotential (GND) bzw. zwischen der Ausgangselektrode und GND bei den Punkten b, b' unter den Bedingungen wie bei den Punkten a, a'. Wenn man diese beiden Werte (b, b') miteinander vergleicht, stellt man fest, daß der Punkt b einen kleineren Wert aufweist. Folglich kann in dem Fall, daß im wesentlichen der gleiche Grad an Reduzierungswirkung der Streukapazität vom Eingang zum Ausgang zwi schen der sich teilweise gegenüberliegenden Struktur und der sich vollständig ge genüberliegenden Struktur erhalten wird, die frühere Struktur einen geringeren An stieg an Streukapazität zwischen dem Eingang und GND bzw. dem Ausgang und GND als die zuletzt Genannte aufweisen.

Als eine Folge davon sind die Chip-artigen piezoelektrischen Filter 46A-49A in der Lage, die Streukapazität vom Eingang zum Ausgang zu verringern, ohne die Streu kapazität zwischen dem Eingang bzw. Ausgang und der Masse zu erhöhen, wodurch ermöglicht wird, daß exzellente Resonanzcharakteristiken erhalten werden. Dies kann behauptet werden, weil die Abschirmelektroden 31, 32 speziell so angeordnet sind, daß sich diese zumindest teilweise nicht gegenüberliegen.

Claims

1. Chip-artiges piezoelektrisches Filter, das einen Schaltkreis mit einem ersten piezoelektrischen Filterabschnitt (6a) und einem zweiten piezoelektrischen Filterabschnitt (6c) aufweist, die von der Energie lokal eingrenzenden Art sind, und die elektrisch miteinander über einen Relaiskondensator (6b, 6d) gekoppelt sind, gekennzeichnet durch
ein erstes piezoelektrisches Substrat (1), auf dem sich der erste piezoelektri sche Filterabschnitt (6a) befindet,
ein zweites piezoelektrisches Substrat (2), auf dem sich der zweite piezo elektrische Filterabschnitt (6c) befindet,
wobei der Relaiskondensator (6b, 6d) auf mindestens einem der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate (1, 2) angeordnet ist, und
wobei die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate (1, 2) in einer Dickenrichtung davon miteinander laminiert sind.

2. Chip-artiges piezoelektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Relaiskondensator (6b, 6d) ein Paar von Kapazitätselektroden (5b, 5e) umfaßt, die auf den oberen und unteren Hauptflächen mindestens eines der ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate (1, 2) vorgesehen sind und einander gegenüberliegen.

3. Chip-artiges piezoelektrisches Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten piezoelektrischen Filterab schnitte (6a, 6c) ein Paar von Resonanzelektroden (3a, 3b), die auf einer der oberen und unteren Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats (1, 2) vor gesehen sind, und eine gemeinsame Elektrode (3c) umfaßt, die auf der an deren der oberen und unteren Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats (1, 2) so vorgesehen ist, daß sie dem Paar von Resonanzelektroden gegen überliegt.

4. Chip-artiges piezoelektrisches Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die ersten und zweiten piezoelektrischen Substrate (1, 2) so lami niert sind, daß die gemeinsamen Elektroden (3c) der ersten und zweiten pie zoelektrischen Filterabschnitte (6a, 6c) einander gegenüberliegen.

5. Chip-artiges piezoelektrisches Filter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet,
daß das erste piezoelektrische Substrat (1) außerdem eine er ste Abschirmelektrode (31) umfaßt, die auf der Hauptfläche vorgesehen ist, auf der die gemeinsame Elektrode (3c) des ersten piezoelektrischen Filter abschnitts (6a) vorgesehen ist, und die elektrisch mit der gemeinsamen Elektrode (3c) gekoppelt ist,
daß das zweite piezoelektrische Substrat außerdem eine zweite Abschirme lektrode (32) umfaßt, die auf der Hauptfläche vorgesehen ist, auf der die ge meinsame Elektrode (3c) des zweiten piezoelektrischen Filterabschnitts (6c) vorgesehen ist, und die elektrisch mit der gemeinsamen Elektrode (3c) ver bunden ist, und
daß die ersten und zweiten Abschirmelektroden (31, 32) einander in der Dickenrichtung des ersten und zweiten piezoelektrischen Substrats (1, 2) zu mindest teilweise nicht gegenüberliegen.

6. Chip-artiges piezoelektrisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß eine externe Eingangs-/Ausgangselektrode und eine externe Elektrode, die an der Masse angeschlossen ist, auf der Außen seite eines Laminatkörpers vorgesehen sind, der durch Laminieren des er sten und zweiten piezoelektrischen Substrats in der Dickenrichtung davon ausgebildet ist.