DE19824793A1 - Piezoelekrisches Filter - Google Patents

Piezoelekrisches Filter

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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.
Vorteil der Erfindung
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.
Zeichnung
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.
Bevorzugte Ausführungsformen
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.
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.
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.
DE19824793A 1997-07-17 1998-06-03 Piezoelekrisches Filter Expired - Fee Related DE19824793C2 (de)

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