DE19824793A1 - Piezoelekrisches Filter - Google Patents
Piezoelekrisches FilterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Filter mit einem piezoelektrischen
Substrat, das eine erste und zweite Hauptfläche, die einander gegenüberliegen und
zwischen denselben wenigstens eine Seitenfläche hat, mehreren Resonanz
einheiten, die jeweils zwei auf der ersten Hauptfläche mit einer Lücke dazwischen
liegende Resonanzelektroden und eine auf der zweiten Hauptfläche und den beiden
Resonanzelektroden durch das piezoelektrische Substrat gegenüberliegende
gemeinsame Elektrode haben, und mit einer Kopplungskapazitätseinheit, die ein
Paar Kopplungskapazitätselektroden aufweist, die jeweils auf der ersten und zweiten
Hauptfläche einander durch das piezoelektrische Substrat getrennt gegenüberliegen.
Dieses piezoelektrische Filter kann als Bandpassfilter in einem Fernseh- oder Radio
empfänger eingesetzt werden.
Im Zuge der Verkleinerung elektronischer Geräte, beispielsweise Fernseh
empfängern, Radioempfängern und dergleichen, hat man auch die in diesen
Geräten eingesetzten Bandpassfilter verkleinert. Die Struktur eines für diesen
Einsatzfall dienenden piezoelektrischen Filters wird nun, bezogen auf Fig. 8,
erläutert. Gemäß Fig. 8 besteht ein piezoelektrisches Filter 51 aus einer
rechtwinkligen Keramikplatte 52, die in Dickenrichtung polarisiert ist. Eine erste und
zweite Resonanzeinheit 53 und 54 und eine Kopplungskapazität 55 sind in der
piezoelektrischen Keramikplatte 52 gebildet.
Die erste Resonanzeinheit 53 ist mit zwei Resonanzelektroden 53a und 53b, die
einander auf der oberen Fläche der piezoelektrischen Keramikplatte 52 unter
Einhaltung einer Lücke gegenüberliegen und einer gemeinsamen Elektrode 53c
ausgestattet, die den beiden Resonanzelektroden 53a und 53b getrennt durch die
piezoelektrische Keramikplatte 52 gegenüberliegt. Die zweite Resonanzeinheit 54
weist auch zwei Resonanzelektroden 54a und 54b und eine in gleicher Art gebildete
gemeinsame Elektrode 54c auf.
Außerdem ist die Kopplungskapazitätseinheit 55 mit einer auf der Oberseite der
piezoelektrische Keramikplatte 52 liegenden Kopplungskapazitätselektrode 55a und
einer auf ihrer Unterseite ausgebildeten Kopplungskapazitätselektrode 55b
versehen.
An dem piezoelektrischen Filter 51 sind eine Eingangselektrode 56a an einem
Eckabschnitt der Oberseite der piezoelektrischen Keramikplatte 52 und eine
Ausgangselektrode 56b in der Nähe des anderen Eckabschnitts gebildet. Die
Eingangselektrode 56a ist mit der Resonanzelektrode 53a verbunden. Außerdem ist
die Ausgangselektrode 56b mit der Resonanzelektrode 54b der zweiten Resonanz
einheit 54 verbunden.
Eine Ableitungselektrode 56c, die mit Erdpotential verbunden ist, ist auf der Unter
seite der piezoelektrischen Keramikplatte 52 gebildet. Die Ableitungselektrode 56c
ist mit den gemeinsamen Elektroden 53c und 54c und mit der Kopplungskapazitäts
elektrode 55b verbunden. Außerdem sind die Resonanzelektrode 53b und die
Resonanzelektrode 54a elektrisch durch einen leitenden Verbindungsabschnitt 57
verbunden, mit dem auch die Kopplungskapazitätselektrode 54a verbunden ist.
In dem piezoelektrischen Filter 51 ist die Kopplungskapazitätseinheit durch die
Ausbildung der oben beschriebenen Kopplungskapazitätselektroden 55a und 55b
hergestellt. Eine gewünschte Filtercharakteristik läßt sich so lange nicht erreichen,
bis die Kopplungskapazitätseinheit nicht eine höhere Kapazität hat. Demgemäß
nehmen die Kopplungskapazitätselektroden 55a und 55b bis zu einem gewissen
Grad eine große Flächeein, und dies hat eine Verkleinerung des piezoelektrischen
Filters 51 verhindert.
Das ungeprüfte japanische Gebrauchsmuster JU-A-7-43006 beschreibt ebenfalls ein
piezoelektrisches Filter, das in Fig. 9 gezeigt ist. Bei diesem piezoelektrischen Filter
61 erzielt man eine Verkleinerung, indem man von außen einen mehrlagigen
Kondensator zur Herstellung der Kopplungskapazität anbringt. Das heißt, daß das
piezoelektrische Filter 61 durch Bondieren eines Mehrlagenkondensators 65 an eine
piezoelektrischen Keramikplatte 64 hergestellt wird, in der eine erste und zweite
Resonanzeinheit 62 und 63 gebildet sind.
Die erste und zweite Resonanzeinheit 62 und 63 sind in der gleichen Weise wie die
erste und zweite Resonanzeinheit 53 und 54 im oben beschriebenen piezo
elektrischen Filter 51 gebildet. Eine Resonanzelektrode 62b auf einer Seite der
ersten Resonanzeinheit 62 ist mit einer Kopplungskapazitätselektrode 66 und eine
Resonanzelektrode 63a auf einer Seite der zweiten Resonanzeinheit 63 ebenso mit
der Kopplungskapazitätselektrode 66 verbunden. Eine externe Elektrode 65a des
Mehrlagenkondensators 65 ist mit der Kopplungskapazitätselektrode 65 verbunden.
Die andere externe Elektrode 65b des Mehrlagenkondensators 65 ist elektrisch mit
einer nicht gezeigten Kopplungskapazitätselektrode auf der anderen Seite der piezo
elektrischen Keramikplatte 64 verbunden.
Das heißt, daß das piezoelektrische Filter 61 so gebildet ist, daß der Mehrlagen
kondensator 65 zwischen und über den beiden Kopplungskapazitätselektroden liegt,
die auf der piezoelektrischen Keramikplatte 64 parallel dazu ausgebildet sind. Bei
dieser Konstruktion ist die elektrostatische Kapazität des Mehrlagenkondensators 65
von außen hinzugefügt, und aus diesem Grund kann man eine höhere
Kopplungskapazität ohne Vergrößerung der Flächen der Kopplungskapazitäts
elektroden realisieren.
Allerdings muß der Mehrlagenkondensator 65 bei diesem piezoelektrischen Filter 61
äußerlich an der piezoelektrischen Keramikplatte 64 angebracht werden, und
deshalb werden die Herstellungsschritte komplexer. Zusätzlich muß der Mehrlagen
kondensator 65 als separates Teil getrennt von der piezoelektrischen Keramikplatte
64 bereitgestellt und dann die erste und zweite Resonanzeinheit mit der
Kopplungskapazitätseinheit hergestellt werden. Deshalb verteuern sich die
Herstellungskosten des piezoelektrischen Filters.
Darüber hinaus ist die äußere Form komplizierter, da der Mehrlagenkondensator
durch Bondierung mit der piezoelektrischen Keramikplatte 64 verbunden wird.
Demgemäß ist die Gesamtform des piezoelektrischen Filters 61, das beispielsweise
ein äußerlich mit Harz vergossenes elektrisches Bauteil ist, uneben und es können
Risse und dergleichen auftreten.
Die Gesamtform ist auch dann uneben, wenn das piezoelektrische Filter 61
entweder als Teil, das äußerlich mit Harz vergossen ist oder als chipartiges
elektrisches Teil gebildet ist. Aus diesem Grund läßt sich das piezoelektrische Filter
nicht in eine Aufnahme eines Bandes einpassen, wenn ein solches das elektrische
Teil enthaltendes Band für die automatische Fertigung verwendet werden soll. Das
heißt, daß Fertigungsstörungen durch einen Bandfehler auftreten können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der
Technik zu vermeiden und ein piezoelektrisches Filter anzugeben, dessen Gesamt
form verkleinerbar ist und das dennoch eine erhöhte Kopplungskapazität, ohne die
äußere Form uneben zu gestalten, haben kann.
Diese Erfindung erzielt ein die obige Aufgabe lösendes piezoelektrisches Filter, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine der Kopplungskapazitäts
elektroden die Seitenfläche des piezoelektrischen Substrats erreicht.
Gemäß der oben erwähnten Struktur wird eine durch die Abschnitte der die Seiten
flächen erreichenden Kopplungskapazitätselektrode und die andere Kopplungs
kapazitätselektrode gebildete Kapazität hinzugefügt. Demgemäß kann die
Kopplungskapazität ohne Vergrößerung der Flächen der einander durch das
piezoelektrische Substrat gegenüberliegenden Kopplungskapazitätselektroden
erhöht werden. Deshalb läßt sich eine kleines piezoelektrisches Filter mit
ausreichend großer Kopplungskapazität erzielen.
Zusätzlich ist die äußere Form des piezoelektrischen Filters glatt, da kein von außen
angebrachter Mehrlagenkondensator gebraucht wird, und deshalb lassen sich die
Herstellungsschritte vereinfachen, d. h. daß ein kleines und kostengünstiges
piezoelektrisches Filter mit ausreichend großer Kopplungskapazität hergestellt
werden kann, indem man die gleichen Herstellungsschritte anwendet, wie sie bei
dem herkömmlichen piezoelektrischen Filter mit eingebauter Kopplungskapazität
verwendet wurden.
Bei dem oben beschriebenen piezoelektrischen Filter können die Resonanzeinheiten
in einem Vibrationsmodus in Dickenausdehnung vibrieren.
In dem oben beschriebenen piezoelektrischen Filter ist die zur Seitenfläche des
piezoelektrischen Substrats reichende Kopplungskapazitätselektrode bevorzugt mit
Erdpotential verbunden. Bei der oben erwähnten Struktur läßt sich das chipartige
Teil, wenn dieses durch auf das piezoelektrische Filter auflaminierte Dichtungs
substrate als chipartiges piezoelektrisches Filterbauteil hergestellt wird, einfach
fertigen, weil sich auf den Seitenflächen eines laminierten Körpers eine
Außenelektrode bilden läßt, die mit der Kopplungskapazitätselektrode verbunden ist,
die ihrerseits mit Erdpotential in Verbindung steht.
Diese Erfindung erzielt außerdem einen piezoelektrischen Filterchip, der das oben
beschriebene piezoelektrische Filter, ein Dichtungssubstratpaar, das jeweils auf der
ersten und zweiten Hauptfläche des piezoelektrischen Filters liegt, und einen
Zwischenraum aufweist, der an den beiden Resonanzelektroden eine Störung der
Vibration der Resonanzeinheit verhindert.
Außerdem erzielt diese Erfindung ein piezoelektrisches Filterbauteil, das das oben
beschriebene piezoelektrische Filter, ein das piezoelektrische Filter bedeckendes
Harz, mehrere elektrisch jeweils mit den beiden Resonanzelektroden und dem
Kopplungskapazitätselektrodenpaar verbundene Leitungsanschlüsse, die aus dem
Harz herausragen, und einen an dem Resonanzelektrodenpaar vorgesehenen
Zwischenraum aufweist, um eine Störung der Vibration der Resonanzeinheit zu
verhindern.
Fig. 1(a) zeigt eine perspektivische Ansicht eines eine Ausführungsform dieser
Erfindung bildenden piezoelektrischen Filters auf eine seiner Hauptflächen (obere
Fläche) gesehen;
Fig. 1(b) zeigt eine perspektivische Darstellung eines piezoelektrischen Filters
gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, wobei man auf die zweite Haupt
fläche (Unterseite) desselben blickt;
Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm des piezoelektrischen Filters gemäß der
Ausführungsform der Fig. 1:
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer elektrostatischen
Kapazität, wie man sie durch einen Abschnitt einer bis zur Seitenfläche des
piezoelektrischen Substrats reichenden Kopplungskapazitätselektrode und eine
andere Kopplungskapazitätselektrode erzielt, und dem Abstand zwischen dem
oberen Ende des zur Seitenfläche des piezoelektrischen Substrats reichenden Teils
der Kopplungskapazitätselektrode und der Oberseite des piezoelektrischen Substrat;
Fig. 4 zeigt eine schematische, teilweise abgeschnittene Querschnittsdarstellung,
um den Abstand A zwischen dem oberen Ende der Kopplungskapazitätselektrode
und der Unterseite des piezoelektrischen Substrats zu erläutern;
Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines chipartigen piezoelektrischen
Filterbauteils, das unter Einsatz des in Fig. 1 gezeigten piezoelektrischen Filters
gebildet ist;
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Dichtungs
substrats, das bei dem in Fig. 5 gezeigten chipartigen piezoelektrischen Filterteils
verwendet wird;
Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines das piezoelektrische Filter gemäß
der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verwendenden piezoelektrischen
Filterbauteils mit Leitungsanschlüssen;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines bekannten piezoelektrischen Filters;
und
Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung eines anderen bekannten piezo
elektrischen Filters.
Weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden durch die nachstehende,
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen nehmende, Beschreibung deutlich.
Bezogen auf die Fig. 1a und 1b ist ein piezoelektrisches Filter unter Verwendung
eines rechteckigen piezoelektrischen Substrats 2 gebildet. Für das piezoelektrische
Substrat 2 lassen sich piezoelektrische Keramikmaterialien, wie zum Beispiel
piezoelektrische Bleititanat-Zirkonat Keramik oder ein piezoelektrischer Einkristall
aus Quarz oder dergleichen verwenden. Wenn das piezoelektrische Substrat 2 aus
piezoelektrischem Keramikmaterial besteht, ist das piezoelektrische Substrat 2 in
seiner Dickenrichtung polarisiert.
Eine erste und eine zweite Resonanzeinheit 3 und 4 sowie eine Kopplungs
kapazitätseinheit 5 sind im piezoelektrischen Substrat 2 gebildet. Die erste
Resonanzeinheit 3 besteht aus einem Paar Resonanzelektroden (eine erste und
zweite Resonanzelektrode) 3a und 3b, die auf einer ersten Hauptfläche (Oberseite
2a) des piezoelektrischen Substrats 2 liegen. Die Resonanzelektroden 3a und 3b
liegen einander im Abstand gegenüber. Eine gemeinsame Elektrode 3c ist auf einer
zweiten Hauptfläche (Unterseite) 2b des piezoelektrischen Substrats 2 gegenüber
den Resonanzelektroden 3a und 3b unter Zwischenlage des piezoelektrischen
Substrats 2 gebildet. Außerdem weist auch die zweite Resonanzeinheit 4 Resonanz
elektroden 4a und 4b, die auf der Oberseite 2a des piezoelektrischen Substrats 2
liegen und eine auf seiner Unterseite 2b liegende gemeinsame Elektrode 4c auf.
Die Kopplungskapazitätseinheit 5 hat eine auf der Oberseite 2a des piezo
elektrischen Substrats 2 liegende Kopplungskapazitätselektrode 5a und eine auf der
Unterseite 2b liegende Kopplungskapazitätselektrode 5b. Tatsächlich ist gemäß
dieser Ausführungsform die Kopplungskapazitätselektrode 5b so gebildet, daß sie
auch beide Seitenflächen 2c und 2d des piezoelektrischen Substrats 2 erreicht.
Außerdem ist die Kopplungskapazitätselektrode 5a so hergestellt, daß sie beide
Endkanten der Oberseite 2a des piezoelektrischen Substrats 2 erreicht. Außerdem
sind Abschnitte der die Seitenflächen 2c und 2d des piezoelektrischen Substrats 2
erreichenden Kopplungskapazitätselektrode 5b so gebildet, daß sie nicht die
Endkanten zwischen der Oberseite 2a des piezoelektrischen Substrats 2 und den
Seitenflächen 2c und 2d erreichen. Das heißt, daß diese die Seitenflächen 2c und 2d
erreichenden Teile der Kopplungskapazitätselektrode 5b so gebildet sind, daß sie
die Endkanten zwischen der Oberseite 2a und den Seitenflächen 2c und 2d des
piezoelektrischen Substrats 2 zur Verhinderung von Kurzschlüssen nicht erreichen.
Die Resonanzelektrode 3a ist elektrisch mit einer an einem Eckabschnitt der
Oberseite 2a des piezoelektrischen Substrats 2 gebildeten Eingangselektrode 6a
verbunden. Die Resonanzelektrode 3b ist elektrisch mit der Kopplungskapazitäts
elektrode 5a verbunden. Die Resonanzelektrode 4a der zweiten Resonanzeinheit 4
ist auch elektrisch mit der Kopplungskapazitätselektrode 5a verbunden. Die
Resonanzelektrode 4b ist elektrisch mit der Ausgangselektrode 6b verbunden, die in
der Nähe eines Eckabschnitts auf der Oberseite 2a des piezoelektrischen Substrats
2 liegt.
Außerdem sind die gemeinsamen Elektroden 3c und 4c auf der Unterseite 2b des
piezoelektrischen Substrats elektrisch mit der Kopplungskapazitätselektrode 5b
durch Leitungsmuster verbunden.
In dieser Weise entsteht zwischen der Eingangselektrode 6a und der Ausgangs
elektrode 6b sowie der Kopplungskapazitätselektrode 5b die in Fig. 2 gezeigte
piezoelektrische Filterschaltung, die in einem Dickendehnungsvibrationsmodus
schwingt.
Ein Merkmal des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Filters 1 besteht darin, daß
eine der Kopplungskapazitätselektroden 5a und 5b oder die Kopplungskapazitäts
elektrode 5b so geformt ist, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d des piezo
elektrischen Substrats 2 erreicht, wodurch die Erhöhung der Kopplungskapazität
anders als bei dem herkömmlichen piezoelektrischen Filter 51 erzielt wird. Mehr im
einzelnen reicht die Kopplungskapazitätselektrode 5b zu den Seitenflächen 2c und
2d, und demgemäß erzielt man eine elektrostatische Kapazität auch zwischen den
auf den Seitenflächen angeordneten Teilen der Kopplungskapazitätselektrode und
der Kopplungskapazitätselektrode 5a, was die Kopplungskapazität erhöht. Deshalb
läßt sich die Kopplungskapazität ohne Vergrößerung der Elektrodenfläche auf der
Oberseite 2a und der Unterseite 2b des piezoelektrischen Substrats 2 erhöhen und
dementsprechend das piezoelektrische Filter 1 verkleinern.
Nun wird auf der Basis spezifischer experimenteller Beispiele eine Kapazitäts
änderung durch die Abschnitte der Kopplungskapazitätselektrode 5b erläutert, die
die Seitenflächen 2c und 2d erreichen.
Das aus einer Verbindung aus der Bleititanat-Zirkonat Gruppe gewählte piezo
elektrische Keramiksubstrat 2 hat eine Dielektrizitätskonstante von 1200 und eine
Dicke von 0,6mm. Eine Elektrode, die 1,2mm breit und 3,5mm lang war, diente als
Kopplungskapazitätselektrode 5a, und die Form der Kopplungskapazitätselektrode
5b auf der Unterseite des piezoelektrischen Substrats 2 war mit der auf der
Oberseite des Substrats 2 vorgesehenen Kopplungskapazitätselektrode 5a
identisch. Es wurde die Änderung der Kopplungskapazitätserhöhung gemessen,
wenn die Abmessungen der Teile der Kopplungskapazitätselektrode 5b auf den
Seitenflächen 2c und 2d geändert wurden. Das Ergebnis ist in Fig. 3 dargestellt.
Tatsächlich ergab sich die Kopplungskapazitätserhöhung als Differenz zwischen
dem Wert der Kopplungskapazität, den man erzielt, wenn die Kopplungskapazitäts
elektrode 5b so gestaltet wird, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d erreicht und dem
Wert der Kopplungskapazität einer die Seitenflächen 2c und 2d nicht erreichenden
Kopplungskapazitätselektrode 5b. Außerdem gibt die Abszisse in Fig. 3 den in Fig.
4 gezeigten Abstand A zwischen dem oberen Ende eines die Seitenfläche 2c
erreichenden Abschnitts 5b1 der Kopplungskapazitätselektrode 5b und der Oberseite
2a des piezoelektrischen Substrats 2 an. Aus Fig. 3 wird deutlich, daß je kleiner der
Abstand A zwischen dem oberen Ende des die Seitenfläche 2c oder 2d
erreichenden Abschnitts 5b1 der Kopplungskapazitätselektrode und der Oberseite
des piezoelektrischen Substrats 2 wurde, desto größer die Erhöhung der Kopplungs
kapazitätselektrode wurde, und je größer der Abstand A, das heißt, je kleiner die
Länge des Abschnitts der Kopplungskapazitätselektrode 5b an der Seitenfläche 2c
oder 2d wurde desto kleiner die von dem Abschnitt der Kopplungskapazitäts
elektrode auf der Seitenfläche hinzugefügte Kapazität war.
Bei einem derartigen piezoelektrischen Filter liegt die elektrostatische Kapazität einer
Kopplungskapazität normalerweise häufig um 50 bis 200 pF. Wie die Fig. 3 zeigt,
ergibt sich, daß eine ausreichend hohe elektrostatische Kapazität durch eine die
Seitenflächen 2c und 2d erreichende Kopplungskapazitätselektrode 5b dazugefügt
werden kann. Demgemäß wird im Vergleich mit dem bekannten piezoelektrischen
Filter 51 auch im Fall verkleinerter Flächen der Abschnitte der einander unter
Zwischenlage des piezoelektrischen Substrats 2 gegenüberliegenden
Kopplungskapazitätselektroden 5a und 5b in einfacher Weise eine gewünschte
Kopplungskapazität hinzugefügt, indem die Kopplungskapazitätselektrode 5b so
gebildet wird, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d erreicht.
Tatsächlich läßt sich, obwohl bei dem piezoelektrischen Filter 1 die mit Erdpotential
verbundene Kopplungskapazitätselektrode 5b so gestaltet wurde, daß sie die Seiten
flächen 2c und 2d erreicht, umgekehrt auch die Kopplungskapazitätelektrode 5a auf
der heißen Seite so gestalten, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d erreicht.
Außerdem kann sich die Kopplungskapazitätselektrode, obwohl die Kopplungs
kapazitätselektrode 5b so gestaltet wurde, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d
erreicht, auch nur zu einer der Seitenflächen 2c und 2d hin ausdehnen.
Außerdem können beide Kopplungskapazitätselektroden 5a und 5b so gestaltet
sein, daß sie die Seitenflächen 2c und 2d des piezoelektrischen Substrats 2
erreichen.
Ein wesentliches Merkmal des piezoelektrischen Filters 1 besteht darin, daß die
Kopplungskapazitätselektrode so gestaltet ist, daß sie die Seitenflächen des piezo
elektrischen Substrats erreicht. Unter Einsatz eines solchen piezoelektrischen Filters
1 läßt sich ein Produkt, nämlich ein chipartiges piezoelektrisches Filterbauteil, das in
Fig. 5 gezeigt ist, herstellen, oder ein piezoelektrisches Filterbauteil mit extern
montierten Leitungsanschlüssen mit Harz, wie dies die Fig. 7 zeigt, vergießen.
Das heißt, daß ein chipartiges piezoelektrisches Filterbauteil 11 gemäß Fig. 5 durch
Laminieren von Dichtungssubstraten 12 und 13 auf die Oberseite und die Unterseite
des piezoelektrischen Filters 1 und Ausbildung externer Elektroden 14 bis 16
hergestellt werden kann. Die Dichtungssubstrate 12 und 13 können unter
Verwendung von isolierenden Keramikstoffen, wie zum Beispiel Aluminiumoxid und
dergleichen oder eines isolierenden Materials, wie zum Beispiel Kunstharz oder
dergleichen gebildet sein.
Wie die Fig. 6 in perspektivischer Darstellung zeigt, ist das Dichtungssubstrat 13
mit Ausschnitten 13b und 13c auf seiner Oberseite 13a versehen. Die Ausschnitte
13b und 13c dienen dazu, Zwischenräume freizuhalten, damit die Vibration der
ersten und zweiten Resonanzeinheit unbehindert ist. Obwohl dies nicht im einzelnen
dargestellt ist, können gleichartige Ausschnitte auch auf der Unterseite des
Dichtungssubstrats 12 liegen.
Die Dichtungssubstrate 12 und 13 sind jeweils auf der Ober- und Unterseite des
piezoelektrischen Filters 1 mit einem nicht gezeigten Adhäsiv aufgeklebt. Außerdem
lassen sich die Zwischenräume, die eine Störung der Vibration der Resonanz
einheiten verhindern, durch die Dicke eines Adhäsivmittels ausbilden, indem dieses
unter Aussparung der die Ausschnitte bildenden Teile beschichtet und ohne die
Ausbildung der oben beschriebenen Ausschnitteile 13b und 13c gehärtet wird. Oder
es können flache, plattenartige Glieder als Dichtungssubstrate 12 und 13 und ein
zwischen das piezoelektrische Filter 1 und die Dichtungssubstrate eingelegter
Abstandshalter verwendet werden, der Öffnungen hat, die die ungestörte Vibration
der Resonanzeinheiten ermöglichen.
Die externen Elektroden 14 bis 16 können jeweils durch Prozeßschritte wie
Beschichtung, Härten, Dampfabscheiden, Plattieren, Aufsprühen einer leitenden
Paste oder dergleichen hergestellt werden. Die externen Elektroden 14 bis 16 sind
jeweils so gestaltet, daß sie um die äußere Peripherie eines laminierten Körpers 17
laufen, bei dem die Dichtungssubstrate 12 und 13 auf die Oberseite des piezo
elektrischen Filters 1 auflaminiert sind. Die externe Elektrode 14 ist elektrisch mit der
Eingangselektrode 6a des piezoelektrischen Filters 1 verbunden (siehe Fig. 1), die
äußere oder externe Elektrode 15 ist elektrisch mit der Kopplungskapazitäts
elektrode 5b und die externe Elektrode 16 elektrisch mit der Ausgangselektrode 6b
verbunden (siehe Fig. 1).
Demgemäß kann das chipartige piezoelektrische Filterbauteil 11 in einfacher Weise
auf der Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatte oder dergleichen unter
Verwendung der externen Elektroden 14 bis 16 montiert werden.
Außerdem sind bei einem piezoelektrischen Filterbauteil 21 mit Leitungs
anschlüssen, das äußerlich von Harz umschlossen ist, die Leitungsanschlüsse 22
bis 24 jeweils mit der Eingangselektrode 6a, der Ausgangselektrode 6b und der
Kopplungskapazitätselektrode 5b des piezoelektrischen Filters 1 unter Verwendung
eines leitenden Bondiermaterials, wie z. B. Lot oder dergleichen, bondiert.
Außerdem ist der gesamte Körper äußerlich mit Ausnahme der Teile, die als
Leitungsanschlüsse 22 bis 24 herausragen, mit Harz bedeckt. In diesem Fall sind die
die ungestörte Vibration der Resonanzeinheiten sicherstellenden Zwischenräume
zwischen dem von außen aufgebrachten Harz und den Resonanzeinheiten
vorgesehen. Zur Bildung dieser Zwischenräume kann Wachs oder dergleichen, das
bei der Erhitzung und Aushärtung des von außen aufgebrachten Harzes schmilzt,
vorab die die Resonanzeinheiten umgebenden Stellen bedecken, wenn das Bauteil
von außen mit dem Harz beschichtet und geblasen wird.
Obwohl bei dem piezoelektrischen Filter 1 die erste und zweite Resonanzeinheit 3
und 4 ausgebildet und eine einzige Kopplungskapazitätseinheit zwischen der ersten
und zweiten Resonanzeinheit gebildet wird, ist das erfindungsgemäße piezo
elektrische Filter nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Struktur beschränkt. Das heißt, daß
drei oder mehr Resonanzeinheiten und außerdem mehrere Kopplungskapazitäts
einheiten entsprechend der Anzahl der Resonanzeinheiten hergestellt werden
können.
Zuvor wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Einzelheiten
beschrieben und dargestellt. Den auf diesem technischen Gebiet erfahrenen Fach
leuten ist jedoch klar, daß Änderungen in der Form und den Details vorgenommen
werden können, ohne daß vom Umfang der beiliegenden Ansprüche abgewichen
wird.
Claims (5)
1. Piezolektrisches (1) Filter mit:
einem piezoelektrischen Substrat (2), das einander gegenüberliegend eine erste und zweite Hauptfläche (2a, 2b) und wenigstens eine Seitenfläche (2c, 2d) zwischen der ersten und zweiten Hauptfläche hat;
mehreren Resonanzeinheiten (3, 4), die jeweils zwei auf der ersten Hauptfläche unter Einhaltung einer Lücke liegende Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b) und eine auf der zweiten Hauptfläche, den zwei Resonanz elektroden durch das piezoelektrische Substrat gegenüberliegende gemeinsame Elektrode (3c, 4c) haben; und
einer Kopplungskapazitätseinheit (5), die zwei Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) aufweist, die jeweils auf der ersten und zweiten Hauptfläche (2a, 2b) und durch das piezoelektrische Substrat (2) getrennt einander gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine der Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) die Seitenfläche (2c) des piezoelektrischen Substrats (2) erreicht.
einem piezoelektrischen Substrat (2), das einander gegenüberliegend eine erste und zweite Hauptfläche (2a, 2b) und wenigstens eine Seitenfläche (2c, 2d) zwischen der ersten und zweiten Hauptfläche hat;
mehreren Resonanzeinheiten (3, 4), die jeweils zwei auf der ersten Hauptfläche unter Einhaltung einer Lücke liegende Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b) und eine auf der zweiten Hauptfläche, den zwei Resonanz elektroden durch das piezoelektrische Substrat gegenüberliegende gemeinsame Elektrode (3c, 4c) haben; und
einer Kopplungskapazitätseinheit (5), die zwei Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) aufweist, die jeweils auf der ersten und zweiten Hauptfläche (2a, 2b) und durch das piezoelektrische Substrat (2) getrennt einander gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine der Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) die Seitenfläche (2c) des piezoelektrischen Substrats (2) erreicht.
2. Piezoelektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Resonanzeinheiten (3, 4) zur Vibration in einem Dickendehnungsvibrations
modus angeregt werden.
3. Piezoelektrisches Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Seitenfläche des piezoelektrischen Substrats erreichende
Kopplungskapazitätselektrode (5B) mit Erdpotential verbunden ist.
4. Chipartiges piezoelektrisches Filter, gekennzeichnet durch das piezo
elektrische Filter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3;
ein Paar Dichtungssubstrate (12, 13), die jeweils auf der ersten und zweiten Hauptfläche (2a, 2b) des piezoelektrischen Filters (1) liegen, und
einen Zwischenraum (13b, 13c) über den beiden Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b), um eine Störung der Vibration der Resonanzeinheit (3, 4) zu verhindern.
ein Paar Dichtungssubstrate (12, 13), die jeweils auf der ersten und zweiten Hauptfläche (2a, 2b) des piezoelektrischen Filters (1) liegen, und
einen Zwischenraum (13b, 13c) über den beiden Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b), um eine Störung der Vibration der Resonanzeinheit (3, 4) zu verhindern.
5. Piezoelektrisches Filterbauteil, gekennzeichnet durch das piezoelektrische
Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3;
ein das piezoelektrische Filter bedeckendes Harz (B);
mehrere elektrisch jeweils mit den beiden Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b) sowie den beiden Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) verbundene Anschlußleitungen (22, 23, 24), die aus dem Harz (B) herausragen, und
einen Zwischenraum (13b, 13c) über den beiden Resonanzelektroden, um eine Störung der Vibration der Resonanzeinheit zu verhindern.
ein das piezoelektrische Filter bedeckendes Harz (B);
mehrere elektrisch jeweils mit den beiden Resonanzelektroden (3a, 3b; 4a, 4b) sowie den beiden Kopplungskapazitätselektroden (5a, 5b) verbundene Anschlußleitungen (22, 23, 24), die aus dem Harz (B) herausragen, und
einen Zwischenraum (13b, 13c) über den beiden Resonanzelektroden, um eine Störung der Vibration der Resonanzeinheit zu verhindern.
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