JP2000223982A - 積層型圧電フィルタの導通方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄厚化が可能で、共振子が電気的、機械的に
保護されており、しかも製造及び組み付け容易な積層型
圧電フィルタにあって、共振子Ｓ，Ｐとプリント基板上
の導電ランド部との導通を確保すること。 【解決手段】 共振子Ｓ，Ｐの電極８ａ，８ｂと接続さ
れるプリント基板３上面に形成された電極パターンの導
電ランド部１４上に、弾性導電ペースト２０を形成し、
該導電ペースト２０が弾縮した状態で、共振子Ｓ，Ｐと
プリント基板３とを相対的に保持して、導電ペースト２
０を介して導電ランド部１４と共振子Ｓ，Ｐの電極８
ａ，８ｂとを接続した。このため共振子Ｓ，Ｐとプリン
ト基板３相互が保持された状態で、導電ペースト２０は
その復元弾力により、共振子Ｓ，Ｐの電極８ａ，８ｂに
弾接することとなり、その電気的接続が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯用移動無線機、
自動車電話等の移動無線通信機の濾波回路に好適に使用
される積層型圧電フィルタの導通方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧電フィルタは、入力端子，出
力端子及び接地端子との間に、直列共振子と並列共振子
をＬ形接続してなる単位濾波回路を多段に配列してな
る。そして、直列共振子の共振周波数と、並列共振子の
反共振周波数を一致させ、かつ直列共振子の反共振周波
数と並列共振子の共振周波数の差を一定にしている。こ
のように、圧電フィルタの特性を向上させたり、また
は、圧電フィルタの適用数を減少させるために、複数の
共振子を備える圧電フィルタが種々提案されている。

【０００３】上述の圧電フィルタの従来構成にあって
は、ケース内に各共振子と、端子板とを積層状に組込ん
だものが一般的であり、このため、部品点数が増加し、
組付けが面倒となるという問題があった。一方、移動無
線通信機の小型化に対応するために、圧電フィルタの低
背化及び小型化が数ミリの単位で求められ、さらには、
各圧電フイルタと、共振子の実装面上の所要電路との電
気的接続が容易で、しかも、共振子が電気的かつ機械的
に保護される構成が求められている。

【０００４】そこで、複数の共振子を夫々枠状スペーサ
で囲繞して、中間プリント基板を介して積層し、かつ最
上位置に頂部プリント基板を、最下位置に下面に複数の
接続電極が形成された底部プリント基板を配置して、各
枠状スペーサ，頂部プリント基板及び底部プリント基板
相互を接着シートを介して接合し、各プリント基板に形
成された電極パターンを各共振子の電極と接続し、かつ
該電極パターンを、各プリント基板の端縁に形成された
導通溝を介して、いずれかの接続電極と結線することに
より、所要の濾波回路を構成してなることを特徴とする
積層型圧電フィルタが提案された（実願平１０−２４２
７５７号）。

【０００５】かかる構成にあって、各板材の積層により
構成されるから、構造が簡単で、薄型化が可能であると
共に、各共振子は、枠状スペーサと上下の頂部プリント
基板及び底部プリント基板で保護され、堅牢であると共
に、電気的かつ機械的に保護される。

【０００６】しかも、各板材を枠状スペーサと面接触す
る接着シートを介して接合することにより構成したか
ら、接着シートを含めた各部材を単に積層して、加熱圧
着するだけで良いから、製造が簡単で、量産性に優れ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、複数の共振子がプリント基板を介して積層されてい
る積層型圧電フィルタにあって、共振子Ｓ，Ｐの電極と
プリント基板ａ上面に形成された電極パターンの導電ラ
ンド部ｂとの導通を、従来は、図１１で示すように、導
電ランド部ｂ上面にエポキシ樹脂を主剤とする導電性接
着剤ｃを手塗りにより塗布し、共振子Ｓ，Ｐのノード位
置で、該導電ランド部ｂを電極に接合することにより、
該導電性接着剤ｃを介して行っていた。

【０００８】しかるに、かかる従来方法であると、同図
の様に、接合時の押し付けにより、導電性接着剤ｃが導
電ランド部ｂ上で拡散して、実際には薄膜状となり、こ
の薄膜層で接合することとなり、十分な接合力が確保で
きず、圧電フィルタを実装面に半田付けする際に高熱が
加わると、各材料の熱膨張差により剥離して、導通不良
を生じる場合があった。本発明は、かかる課題を解決し
得る積層型圧電フィルタの導通方法を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の共振子
がプリント基板を介して積層されている積層型圧電フィ
ルタにおいて、共振子の電極と接続されるプリント基板
上面に形成された電極パターンの導電ランド部上に、弾
性導電ペーストを形成し、該導電ペーストが弾縮した状
態で、共振子とプリント基板とを相対的に保持して、導
電ペーストを介して導電ランド部と共振子の電極とを導
通したことを特徴とする積層型圧電フィルタの導通方法
である。

【００１０】かかる方法にあって、導電ペーストは弾性
を有するから、共振子とプリント基板相互を導電ペース
トが弾縮した状態で保持すると、導電ペーストはその復
元弾力により、共振子の電極に圧接することとなり、そ
の電気的接続が確保される。このように、導電ペースト
を弾接することにより、導通を確保するものであるか
ら、高温下で各板材が熱変形しても、電気的接続が損な
われることがない。

【００１１】この導電ペーストが弾縮した状態で、共振
子とプリント基板とを相対的に保持する好適な手段とし
て、共振子とプリント基板とを、その間に介装した接着
シートにより接合して相対的に保持し、該保持状態で導
電ペーストを弾縮した状態とする方法が提案される。か
かる構成にあっては、接着シートを介装し、必要により
加熱処理をするだけで、共振子とプリント基板とを、相
対的に保持でき、容易かつ確実に行うことができる利点
がある。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１０は、本発明の導通手段を示
すものであり、プリント基板３上には、電極パターンの
一部をなす導電ランド部１４が形成されている。この導
電ランド部１４には、弾性導電ペーストの一例であるシ
リコンゴム系導電ペースト２０がスクリーン印刷等の手
段により、塗布される。そして、これを、ホットプレー
ト，又はオーブンなどで、加熱して硬化させる。

【００１３】この導電ペースト２０は、シリコンゴムに
銀粉末などを混合してなるものであり、硬化状態で弾性
と導電性を有する。そこで、導電ペースト２０が弾縮し
た状態で、共振子Ｓ，Ｐとプリント基板３とを相対的に
保持する。この共振子Ｓ，Ｐとプリント基板３との保持
手段として、導電ランド部１４に干渉しない位置で、図
９で示す接着シート６を共振子Ｓ，Ｐとプリント基板３
との間に介装し、該接着シート６を介して接合する手段
が提案される。なお、他の手段により、共振子Ｓ，Ｐと
プリント基板３とを接合しても良い。または他の機械的
手段により、共振子とプリント基板３とを挟持するなど
により保持しても良い。すなわち、導電ランド部１４上
の導電ペースト２０が弾縮された状態で、共振子とプリ
ント基板３相互の関係が位置保持されていれば良い。

【００１４】このように、共振子Ｓ，Ｐとプリント基板
３とが保持されて、シリコンゴム系導電ペースト２０が
弾縮すると、該導電ペースト２０はその復元弾力によ
り、共振子Ｓ，Ｐの電極に圧接することとなり、その電
気的接続が確保される。かかる構成にあって、共振子
Ｓ，Ｐの電極と、導電ランド部１４との導通は、従来の
図１１で示す薄膜状の導電性接着剤層を介して接合する
ものとは異なり、板材の変形等で容易に導通が損なわれ
ることもなく、また、機械的衝撃等が作用しても、導電
ペースト２０の弾性により吸収され、その電気的接続状
態が確保されることとなる。

【００１５】

【実施例】添付図面に従って、積層型圧電フィルタＦに
本発明の導通方法を適用した構成を説明する。図１，２
は、Ｓ−Ｐ−Ｓ構造の積層型圧電フィルタＦを示すもの
であって、夫々枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃに夫々囲
繞された直列共振子Ｓ，並列共振子Ｐ及び直列共振子Ｓ
を、中間プリント基板３ａ，３ｂを介して積層し、かつ
最上位置に頂部プリント基板４を、最下位置に底部プリ
ント基板５を配置し、接着シート６を介して接合してな
るものである。

【００１６】この接着シート６は、熱硬化性樹脂からな
り、図９で示すように、各板材の周縁に沿うように矩形
枠状を呈し、加熱することより、板材相互を接合する。
また、後述する各導通溝１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒ，１０
Ｂとほぼ一致する半円形切欠部が形成されている。

【００１７】かかる構成をさらに詳細に説明する。ここ
で、共振子Ｓ，Ｓ，Ｐは、図３で示すように、チタン酸
ジルコン酸鉛等よりなる正方形薄板状をしており、所定
の厚みを有する圧電磁器板７の表裏に電極８ａ，８ｂを
形成して構成される。ここで図３ロの並列共振子Ｐは、
図３イの直列共振子Ｓ，Ｓに比して、その厚さを薄く
し、静電容量を大きくしている。このように、並列共振
子の厚みを直列共振子のそれより薄くすることにより、
両者の容量比が大きくなり、減衰量を増大化させること
ができる。

【００１８】この各共振子Ｓ，Ｓ，Ｐを囲繞する枠状ス
ペーサ２ａ，２ｂ，２ｃは、夫々対応する共振子の厚さ
と等しく、このため、直列共振子Ｓ，Ｓを囲繞する枠状
スペーサ２ａ，２ｃは、並列共振子Ｐを囲繞する枠状ス
ペーサ２ｂよりも厚くなっている。ここで、並列共振子
Ｐ及びスペーサ２ｂは、厚さ０．１８ｍｍ，直列共振子
Ｓ，Ｓ及び枠状スペーサ２ａ，２ｃは厚さ０．３５ｍｍ
又は０．５２ｍｍのものが設計例として、提案される。

【００１９】この各枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃは、
図４で示すように、その前縁に三つの円弧状導通溝１０
Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒが形成され、その後縁に一つの円弧
状導通溝１０Ｂが形成されている。各導通溝１０Ｌ，１
０Ｃ，１０Ｒ，１０Ｂは、前記中間プリント基板３ａ，
３ｂ及び上下の頂部プリント基板４，底部プリント基板
５の端縁に夫々形成された導通溝１１Ｌ，１１Ｃ，１１
Ｒ，１１Ｂと上下で一致し、これにより、上下方向で連
通する導通路１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒ，１２Ｂを構成し
ている。ここで、導通溝１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒ，１０
Ｂ，１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒ，１１Ｂは、端縁に形成さ
れた半円形切欠部の内周面に導電層を形成してなるもの
である。

【００２０】尚、共振子Ｓ，Ｐ，Ｓを所定間隔で、枠状
スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃに保持するため、その内面に
図４鎖線で示すように、各共振子Ｓ，Ｐ，Ｓの輪郭振動
の対向側縁の中央に存在するノード位置に当接する保持
突部４０を形成するようにしても良い。

【００２１】次に、各中間プリント基板３ａ，３ｂ及び
上下の頂部プリント基板４，底部プリント基板５の表裏
面に形成された導電路による、共振子Ｓ，Ｐ，Ｓの表裏
の電極８ａ，８ｂの結線態様につき説明する。

【００２２】頂部プリント基板４の裏面は、図５ロで示
すように円形状導電ランド部１４ａとＬ形導通路１５ａ
とからなる電極パターン１３ａが形成され、該頂部プリ
ント基板４の前縁右端に形成された導通溝１１Ｒと接続
されている。そして、導電ランド部１４ａは直列共振子
Ｓの上面電極８ａの中心部と、後述するように弾性導電
ペースト２０を介して導通する。

【００２３】中間プリント基板３ａの表面は、図６イで
示すように円形状導電ランド部１４ｂと直線導通路１５
ｂとからなる電極パターン１３ｂが形成され、該中間プ
リント基板３ａの前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと
接続されている。そして、導電ランド部１４ｂは直列共
振子Ｓの下面電極８ｂの中心部と接続される。また、中
間プリント基板３ａの裏面は、図６ロで示すように円形
状導電ランド部１４ｃと直線導通路１５ｃとからなる電
極パターン１３ｃが形成され、該中間プリント基板３ａ
の後縁中央に形成された導通溝１１Ｂと接続されてい
る。そして、導電ランド部１４ｃは並列共振子Ｐの上面
電極８ａの中心部と接続される。

【００２４】中間プリント基板３ｂの表面は、図７イで
示すように円形状導電ランド部１４ｄと直線導通路１５
ｄとからなる電極パターン１３ｄが形成され、該中間プ
リント基板３ｂの前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと
接続されている。そして、導電ランド部１４ｄは並列共
振子Ｐの下面電極８ｂの中心部と接続される。また、中
間プリント基板３ｂの裏面は、図７ロで示すように円形
状導電ランド部１４ｅと直線導通路１５ｅとからなる電
極パターン１３ｅが形成され、該中間プリント基板３ｂ
の前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと接続されてい
る。そして、導電ランド部１４ｅは直列共振子Ｓの上面
電極８ａの中心部と接続される。

【００２５】底部プリント基板５の表面は、図８イで示
すように円形状導電ランド部１４ｆと直線導通路１５ｆ
とからなる電極パターン１３ｆが形成され、該直線導通
路１５ｆは側方へ延出され、該底部プリント基板５に形
成されたスルホール１７に接続され、底部プリント基板
５の裏面に形成された電極パターン１３ｇにスルホール
１７を介して接続される。この底部プリント基板５の裏
面には、図８ロで示すように、前縁で左右の入力側電極
１８ａと、出力側電極１８ｂとが形成され、後縁中央に
アース側電極１８ｃが形成され、前記電極パターン１３
ｇは、直線導通路１５ｇを介して左側の入力側電極１８
ａと接続される。そして導通溝１１Ｌは、入力側電極１
８ａと、導通溝１１Ｒは出力側電極１８ｂと、導通溝１
１Ｂはアース側電極１８ｃと接続されることとなる。

【００２６】また中間プリント基板３ａ，３ｂの表裏
面、及び頂部プリント基板４の裏面と底部プリント基板
５の表面には、ソルダーレジスト１９が被覆形成され、
導電ランド部１４ａ〜１４ｇを除いて各電極パターン１
３ａ〜１３ｇを覆って、相互に絶縁するようにしてい
る。すなわち、電極パターン１３ａ〜１３ｇのうち導電
ランド部１４ａ〜１４ｇのみが各板面の中央部で露出
し、各共振子Ｐ，Ｓのノード位置で、弾性導電ペースト
２０を介して電極と導通する。この導通手段は、後述す
る本発明の導通方法に係るものである。そして、各部材
を積層して加熱することにより、接着シート６を硬化さ
せて、一体的に積層し得ることとなり、積層型圧電フィ
ルタＦが容易に製造される。

【００２７】上述の構成にあって、前記枠状スペーサ２
ａ，２ｂ，２ｃ，中間プリント基板３ａ，３ｂ，頂部プ
リント基板４，底部プリント基板５は、いずれもガラス
エポキシにより形成され、設計例としては、中間プリン
ト基板３ａ，３ｂは厚さ０．１ｍｍ，頂部プリント基板
４及び底部プリント基板５は厚さ０．２ｍｍとし得る。
かかる積層型の積層型圧電フィルタＦの総厚は、１．７
ｍｍの極薄状である。また外形寸法は、縦６．５ｍｍ×
横５．５ｍｍである。いずれも、設計の一例であり、こ
の数値にこだわるものではない。

【００２８】而して、直列共振子Ｓの上面電極８ａは、
頂部プリント基板４の電極パターン１３ａの導電ランド
部１４ａと導通し、導通路１２Ｒを介して出力側接続電
極１８ｂと接続され、かつ各直列共振子Ｓの下面電極８
ｂ，並列共振子Ｐの下面電極８ｂ及び直列共振子Ｓの上
面電極８ａは、そのノードの位置で夫々電極パターン１
３ｂ〜１３ｅの導電ランド部１４ｂ〜１４ｅと導通し、
導通路１２Ｃを介して互いに接続され、並列共振子Ｐの
上面電極８ａは中間プリント基板３ａの電極パターン１
３ｃと導通路１２Ｂを介してアース側接続電極１８ｃと
接続される。さらには、直列共振子Ｓの下面電極８ｂは
底部プリント基板５の電極パターン１３ｆの導電ランド
部１４ｆと導通し、導通路１２Ｌを介して入力側接続電
極１８ａと接続され、これにより、Ｓ−Ｐ−Ｓ構造から
なる積層型圧電フィルタＦが構成されることとなる。

【００２９】この各部材は、枠状スペーサ２ａ，２ｂ，
２ｃの上下に配置される図９で示す接着シート６により
接合され、かつ各共振子Ｓ，Ｐ，Ｓは、頂部プリント基
板４と底部プリント基板５とで挟持されることとなる。

【００３０】かかる構成の積層型圧電フィルタＦは、複
数の共振子Ｓ，Ｐを夫々枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃ
で囲繞して、中間プリント基板３ａ，３ｂを介して積層
し、かつ最上位置に頂部プリント基板４を、最下位置に
底部プリント基板５を配置して、各板材相互を接着シー
ト６で接合することにより構成したから、単純な積層構
造であるため、構造が簡単で、薄厚化が可能であると共
に、各共振子は、枠状スペーサと上下の頂部プリント基
板及び底部プリント基板で保護され、堅牢であり、電気
的かつ機械的に保護される。しかも、各板材を接着シー
トを介して接合することにより構成したから、接着シー
ト６を含めた各部材を単に積層して、加熱するだけで良
いから、製造が簡単で、量産性に優れる。

【００３１】次に本発明の要部につき説明する。上述し
たように、各部材は接着シート６により、一体的に積層
されるが、その積層により、各プリント基板３ａ，３
ｂ，４，５の電極パターン１３ａ〜１３ｆに形成された
導電ランド部１４ａ〜１４ｆは、各共振子Ｓ，Ｐの電極
のノード位置に対し、次の手段により導通される。

【００３２】即ち、図１０で示すように、導電ランド部
１４（１４ａ〜１４ｆをまとめて１４で統一）には、シ
リコンゴム系導電ペースト２０をスクリーン印刷などに
より塗布し、然る後に加熱して硬化させる。この硬化状
態で、導電ペースト２０は弾性と導電性を有する。そし
てこの硬化後に、上述のソルダーレジスト１９を被着
し、さらに接着シート６を介装して、各板材を積層し、
導電ペースト２０を弾縮させた状態で加熱することによ
り、接着シート６を硬化させる。これによりプリント基
板３ａ，３ｂ，４，５と共振子Ｓ，Ｐは、導電ペースト
２０が弾縮した状態で、その相対位置を保持されて接合
する。即ち、この接着シート６は、共振子Ｓ，Ｐとプリ
ント基板３０（３ａ，３ｂ，４，５をまとめて３０で統
一）を相対的に保持する保持手段を構成し、該保持状態
で、導電ペースト２０は弾縮状態となる。そして、その
弾縮により、導電ペースト２０が共振子Ｓ，Ｐの電極８
ａ，８ｂに、ノード位置で弾接し、共振子Ｓ，Ｐと導電
ランド部１４との導通が確保される。

【００３３】かかる構成にあって、共振子Ｓ，Ｐの電極
と、導電ランド部１４との導通を導電性接着剤を用いな
いで、導電ペースト２０の弾接により行っているもので
あるから、熱衝撃により各板材が変形しても、導通が損
なわれることもなく、また、機械的衝撃が加わっても、
導電ペースト２０の弾性により吸収され、その電気的接
続状態が確保されることとなる。

【００３４】上述の構成はＳ−Ｐ−Ｓ構造の積層型圧電
フィルタＦを示すものであるが、同様に、Ｐ−Ｓ−Ｐ構
造の積層型圧電フィルタを構成することもできる。

【００３５】而して、上述した構成からなる、Ｓ−Ｐ−
Ｓ構造の積層型圧電フィルタＦと、Ｐ−Ｓ−Ｐ構造の積
層型圧電フィルタを配設して、直列共振子Ｓ，並列共振
子ＰのＬ形接続構造が三段繰り返される構造の濾波回路
が構成される。

【００３６】

【発明の効果】本発明の積層型圧電フィルタの導通方法
は、複数の共振子がプリント基板を介して積層されてい
る積層型圧電フィルタにおいて、共振子の電極と接続さ
れるプリント基板上面に形成された電極パターンの導電
ランド部上に、弾性導電ペーストを形成し、該導電ペー
ストが弾縮した状態で、共振子とプリント基板とを相対
的に保持して、導電ペーストを介して導電ランド部と共
振子の電極とを導通したものであるから、共振子とプリ
ント基板相互が保持された状態で、導電ペーストはその
復元弾力により、共振子の電極に弾接することとなり、
その電気的接続が確保される。また、共振子Ｓ，Ｐの電
極と、復元弾力により導通を確保しているものであるか
ら、熱衝撃により導通が損なわれることもなく、機械的
衝撃が加わっても、導電ペーストの弾性により吸収さ
れ、その電気的接続状態が確保されることとなる等の優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型圧電フィルタＦの斜視図で
ある。

【図２】積層型圧電フィルタＦの分解斜視図である。

【図３】イは直列共振子Ｓの斜視図、ロは並列共振子Ｐ
の斜視図である。

【図４】枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃ、２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの平面図である。

【図５】頂部プリント基板４の平面図イ及び裏面図ロで
ある。

【図６】中間プリント基板３ａの平面図イ及び裏面図ロ
である。

【図７】中間プリント基板３ｂの平面図イ及び裏面図ロ
である。

【図８】底部プリント基板５の平面図イ及び裏面図ロで
ある。

【図９】接着シート６の平面図である。

【図１０】本発明方法の共振子Ｓ，Ｐと、プリント基板
３との導通手段を示す説明図である。

【図１１】従来方法の共振子Ｓ，Ｐと、プリント基板ａ
との導通手段を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｓ 直列共振子 Ｐ 並列共振子 Ｆ 積層型圧電フィルタ ２ａ，２ｂ，２ｃ 枠状スペーサ ３，３ａ，３ｂ プリント基板 ４ 頂部プリント基板 ５ 底部プリント基板 ６ 接着シート １３ａ〜１３ｇ 電極パターン １４，１４ａ〜１４ｇ 導電ランド部 ２０ 弾性導電ペースト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 竜男 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J108 AA07 BB04 CC04 DD01 EE03 EE06 EE17 FF14 GG03 GG08 JJ01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の共振子がプリント基板を介して積層
   されている積層型圧電フィルタにおいて、共振子の電極
   と接続されるプリント基板上面に形成された電極パター
   ンの導電ランド部上に、弾性導電ペーストを形成し、該
   導電ペーストが弾縮した状態で、共振子とプリント基板
   とを相対的に保持して、導電ペーストを介して導電ラン
   ド部と共振子の電極とを導通したことを特徴とする積層
   型圧電フィルタの導通方法。
2. 【請求項２】共振子とプリント基板とを、その間に介装
   した接着シートにより接合して相対的に保持し、該保持
   状態で導電ペーストを弾縮した状態としたことを特徴と
   する請求項１記載の積層型圧電フィルタの導通方法。