JP2001168678A - Ladder filter - Google Patents

Ladder filter

Info

Publication number
JP2001168678A
JP2001168678A JP35484299A JP35484299A JP2001168678A JP 2001168678 A JP2001168678 A JP 2001168678A JP 35484299 A JP35484299 A JP 35484299A JP 35484299 A JP35484299 A JP 35484299A JP 2001168678 A JP2001168678 A JP 2001168678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
ladder filter
bending
substrate
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35484299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP35484299A priority Critical patent/JP2001168678A/en
Priority to US09/734,063 priority patent/US6466107B2/en
Publication of JP2001168678A publication Critical patent/JP2001168678A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and staged ladder filter which is easily designed. SOLUTION: A unit is formed by inserting a metallic terminal plate 34 between the upper surface electrode of a bending resonator 61 becoming a serial resonator and the lower surface electrode of a bending resonator 71 becoming a parallel resonator for piling them. Two sets of these units are disposed planar on a substrate 32, and a metallic cover 33 is placed on the substrate 32 so as to cover these units. By the conductive pattern of the substrate 32, the lower surface electrode of the resonator 61 of the unit of the first stage is connected to an input terminal 44, the plate 34 of the unit of the first stage is connected to the lower surface electrode of the resonator 61 of the unit of the next unit, and the plate 34 of the unit of the next stage is connected to an output terminal 46. Further, the upper surface electrodes of the resonators 71 of the respective units are continued to each other with a cover 33.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直列共振子と並列
共振子とをラダー接続して構成されたラダーフィルタに
関する。
The present invention relates to a ladder filter formed by connecting a series resonator and a parallel resonator in a ladder manner.

【0002】[0002]

【背景技術】通信機器用などに用いられる2段構成のラ
ダーフィルタを図1に示す。このラダーフィルタにあっ
ては、入力端子1と出力端子2との間に2つの直列共振
子3、4が直列に接続されており、両直列共振子3、4
の中点とグランドとの間に並列共振子5が接続され、出
力端子2とグランドとの間に並列共振子6が接続されて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a two-stage ladder filter used for communication equipment and the like. In this ladder filter, two series resonators 3, 4 are connected in series between an input terminal 1 and an output terminal 2, and both series resonators 3, 4
The parallel resonator 5 is connected between the middle point and the ground, and the parallel resonator 6 is connected between the output terminal 2 and the ground.

【0003】従来より用いられているラダーフィルタの
具体的構造を図2(a)(b)の縦断面図及び水平断面
図により示す。このラダーフィルタ11は、入力用端子
板12、アース用端子板16、出力用端子板18、コ字
状に屈曲した内部接続用端子板14、拡がり振動を利用
した直列共振子3、4用の圧電共振子(以下、拡がり共
振子という)13、19、拡がり振動を利用した並列共
振子5、6用の圧電共振子(以下、拡がり共振子とい
う)15、17からなる。入力用端子板12、アース用
端子板16、出力用端子板18はそれぞれリード足12
a、16a、18aを有している。また、拡がり共振子
13、15、17、19は、いずれも信号の印加により
外周方向への伸びと中心方向への縮みとを繰り返す拡が
り振動を行うものであって、各主面の中心に節点(ノー
ド)が位置している。
A specific structure of a ladder filter conventionally used is shown in FIGS. 2A and 2B by a vertical sectional view and a horizontal sectional view. The ladder filter 11 includes an input terminal plate 12, a ground terminal plate 16, an output terminal plate 18, an internal connection terminal plate 14 bent in a U-shape, and a series resonator 3 and 4 using spread vibration. Piezoelectric resonators (hereinafter referred to as “spread resonators”) 13 and 19, and piezoelectric resonators (hereinafter referred to as “spread resonators”) 15 and 17 for parallel resonators 5 and 6 using spreading vibrations. The input terminal plate 12, the ground terminal plate 16 and the output terminal plate 18 are
a, 16a and 18a. Each of the expansion resonators 13, 15, 17, and 19 performs expansion vibration in which expansion in the outer peripheral direction and contraction in the central direction are repeated by application of a signal, and a node is provided at the center of each main surface. (Node) is located.

【0004】これらは図2に示すように、入力用端子板
12、拡がり共振子13、内部接続用端子板14の一方
の電極板14a、拡がり共振子15、アース用端子板1
6、拡がり共振子17、出力用端子板18、拡がり共振
子19、内部接続用端子板14の他方の電極板14bの
順に重ねられており、入力用端子板12、アース用端子
板16、出力用端子板18および内部接続用端子板14
の電極板14a、14bに設けられた各突起が各拡がり
共振子13、15、17、19の節点である中心部に当
接している。そして、入力用端子板12、アース用端子
板16、出力用端子板18の各リード足12a、16
a、18aは底蓋21の孔に挿通されて孔を樹脂22で
塞がれ、その上にケース20を被せて封止される。
As shown in FIG. 2, these are an input terminal plate 12, a spread resonator 13, one electrode plate 14a of an internal connection terminal plate 14, a spread resonator 15, and a ground terminal plate 1.
6, the expansion resonator 17, the output terminal plate 18, the expansion resonator 19, and the other electrode plate 14b of the internal connection terminal plate 14 are stacked in this order, and the input terminal plate 12, the ground terminal plate 16, Terminal plate 18 and internal connection terminal plate 14
Each of the protrusions provided on the electrode plates 14a and 14b abuts on the central portion which is a node of each of the expansion resonators 13, 15, 17, and 19. Each of the lead legs 12a, 16 of the input terminal plate 12, the ground terminal plate 16, and the output terminal plate 18
The holes 18a and 18a are inserted into the holes of the bottom cover 21 and the holes are closed with the resin 22, and the case 20 is put thereon and sealed.

【0005】しかしながら、このようなラダーフィルタ
は、構造が複雑で組立性が悪いばかりか、段数を増加さ
せるたびに設計をし直す必要があり、設計に手間が掛か
っていた。例えば、2段のラダーフィルタと3段のラダ
ーフィルタとでは、端子構造(特に内部接続用端子の構
造)が全く異なったものとなるので、2段構成のラダー
フィルタの構造を基礎にして3段や4段のラダーフィル
タを設計するということができず、段数が異なる毎に設
計し直す必要があった。
However, such a ladder filter not only has a complicated structure and is poor in assemblability, but also needs to be redesigned every time the number of stages is increased, and the design is troublesome. For example, a two-stage ladder filter and a three-stage ladder filter have completely different terminal structures (particularly, the structure of internal connection terminals). It was not possible to design a ladder filter with four or four stages, and it was necessary to redesign each time the number of stages was different.

【0006】上記のようなラダーフィルタにおいて直列
共振子や並列共振子として用いられている拡がり共振子
の構造を図3(a)に示す。また、図3(b)にはその
分極軸及び電界軸の向きを示す。この拡がり共振子7
は、正方形状をした1層の圧電体層8の表裏両主面に表
面電極9を設け、圧電体層8全体を両主面と垂直な方向
に分極処理したものである。従って、表面電極9間に印
加される電界の方向(電界軸)も両主面と垂直で分極軸
と平行になっている。このような拡がり振動子7では、
両表面電極9間に信号を印加すると、両主面と平行な面
内において圧電体層8がその外周方向に向けて伸縮変形
する。
FIG. 3A shows a structure of a spreading resonator used as a series resonator or a parallel resonator in the ladder filter as described above. FIG. 3B shows the directions of the polarization axis and the electric field axis. This extended resonator 7
The surface electrode 9 is provided on both front and back main surfaces of a single piezoelectric layer 8 having a square shape, and the entire piezoelectric layer 8 is polarized in a direction perpendicular to both main surfaces. Therefore, the direction (electric field axis) of the electric field applied between the surface electrodes 9 is also perpendicular to both main surfaces and parallel to the polarization axis. In such a spreading oscillator 7,
When a signal is applied between both surface electrodes 9, the piezoelectric layer 8 expands and contracts in the direction parallel to the two main surfaces in the outer peripheral direction.

【0007】この拡がり共振子7では、その一辺の長さ
Lsと共振周波数frとの積は概ね一定であり、 Ls×fr=As … となる。ここで、Asは定数(周波数定数)であって、
As≒2100mmkHzである。例えば、共振周波数
がfr=450kHzの共振子を得ようとすれば、その
1辺の長さは、Ls=4.67mmとなる。
In the extended resonator 7, the product of the length Ls of one side and the resonance frequency fr is substantially constant, and Ls × fr = As. Here, As is a constant (frequency constant),
As ≒ 2100 mmkHz. For example, to obtain a resonator having a resonance frequency fr = 450 kHz, the length of one side is Ls = 4.67 mm.

【0008】しかし、電子部品の世界においては、ます
ます軽薄短小化が進んでいるので、このような拡がり共
振子では、その小型化、軽量化のみならず低コスト化の
要求にも応じ難く、このような寸法は到底許容し得ない
サイズであった。
However, in the world of electronic components, lighter, thinner and shorter are being increasingly used, and it is difficult for such a spread resonator to meet not only the demand for size reduction and weight reduction but also cost reduction. Such dimensions were unacceptable.

【0009】また、図4は、2段構成のラダーフィルタ
の減衰量特性を表している。このようなラダーフィルタ
の特性としては、図4に示す保証減衰量Att.をできるだ
け大きくする必要がある。図1における直列共振子3、
4のそれぞれの端子間容量をC1、C1とし、並列共振
子5、6のそれぞれの端子間容量をC2、C2とすると
き、2段構成のラダーフィルタの保証減衰量Att.は、 Att.=2×20log(C2/C1) … で表されるから、保証減衰量Att.を大きくするために
は、並列共振子5、6のそれぞれの端子間容量C2、C
2を大きくし、直列共振子3、4のそれぞれの端子間容
量C1、C1を小さくする必要がある。しかし、並列共
振子5、6として上記のような拡がり共振子を用いた場
合には、以下に述べるような理由から、端子間容量C2
を大きくすることは困難であった。
FIG. 4 shows the attenuation characteristic of a two-stage ladder filter. As a characteristic of such a ladder filter, it is necessary to make the guaranteed attenuation Att. Shown in FIG. 4 as large as possible. The series resonator 3 in FIG.
4 is C1, C1 and the capacitance between terminals of the parallel resonators 5, 6 is C2, C2, the guaranteed attenuation Att. Of the two-stage ladder filter is Att. = 2 × 20 log (C2 / C1)... In order to increase the guaranteed attenuation Att., The capacitances C2 and C between the terminals of the parallel resonators 5 and 6 are set.
2, the capacitances C1, C1 between the terminals of the series resonators 3, 4 need to be reduced. However, in the case where the above-described extended resonators are used as the parallel resonators 5 and 6, the inter-terminal capacitance C2 is used for the following reason.
Was difficult to increase.

【0010】図3(a)に示したような拡がり共振子7
の端子間容量Csは、その一辺の長さをLs、圧電体層2
の比誘電率をε、厚みをtとすると、 Cs=(ε・ε・Ls)/t … で表される。ここで、εは真空中の誘電率であって、
ε=8.854×10 −12である。
[0010] The extended resonator 7 shown in FIG.
The terminal-to-terminal capacitance Cs of the piezoelectric layer 2
Is the relative dielectric constant of ε and the thickness is t, Cs = (ε · ε0・ Ls2) / T... Where ε0Is the dielectric constant in vacuum,
ε0= 8.854 × 10 -12It is.

【0011】拡がり共振子7の共振周波数frが決まる
と、その拡がり共振子7の一辺の長さLsが決まる(前
記式参照)から、端子間容量Csは圧電体層2の厚み
tと比誘電率εだけで決まることになる。
When the resonance frequency fr of the expanding resonator 7 is determined, the length Ls of one side of the expanding resonator 7 is determined (see the above equation). Therefore, the terminal capacitance Cs is determined by the thickness t of the piezoelectric layer 2 and the relative dielectric constant. It is determined only by the ratio ε.

【0012】拡がり共振子7の端子間容量Csを大きく
するためには、圧電体層8の比誘電率εを大きくする
か、その厚みtを薄くする必要がある。ところが、圧電
体層8の比誘電率εは、圧電体層8の材料に固有の定数
であって、任意に選択できるものでなく、また圧電材料
を変えると他の特性にも影響が生じる。また、圧電体層
8の厚みtを薄くすると、破壊強度が小さくなり、拡が
り共振子7が破損し易くなるので、その選択範囲には限
界があった。
In order to increase the inter-terminal capacitance Cs of the spreading resonator 7, it is necessary to increase the relative permittivity ε of the piezoelectric layer 8 or reduce its thickness t. However, the relative permittivity ε of the piezoelectric layer 8 is a constant inherent to the material of the piezoelectric layer 8 and cannot be arbitrarily selected. Changing the piezoelectric material also affects other characteristics. In addition, when the thickness t of the piezoelectric layer 8 is reduced, the breaking strength is reduced, and the spreading resonator 7 is easily damaged, so that the selection range is limited.

【0013】従って、ラダーフィルタの並列共振子とし
ては、端子間容量の大きな共振子が求められているにも
拘わらず、端子間容量の大きな拡がり共振子を得ること
が困難であった。それどころか、上記定数Csに相当す
る定数の小さな圧電共振子が開発され、圧電共振子の小
型化が可能になったとすると、その結果端子間容量が小
さくなるので、並列共振子として用いた場合には、ラダ
ーフィルタの保証減衰量は悪くなってしまう。
Therefore, it has been difficult to obtain a resonator having a large capacitance between terminals, although a resonator having a large capacitance between terminals is required as a parallel resonator of a ladder filter. On the contrary, if a piezoelectric resonator having a small constant corresponding to the above-described constant Cs is developed and the piezoelectric resonator can be miniaturized, the capacitance between terminals becomes small as a result. As a result, the guaranteed attenuation of the ladder filter becomes worse.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の技術的
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、各段数のものの設計を容易に行え、か
つ小形のラダーフィルタを提供することにある。また、
本発明のさらなる目的は、保証減衰量が大きくて特性の
良好なラダーフィルタを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and an object of the present invention is to make it possible to easily design each stage and to reduce the size of a small ladder. To provide a filter. Also,
A further object of the present invention is to provide a ladder filter having a large guaranteed attenuation and good characteristics.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のラダー
フィルタは、屈曲振動を利用した直列共振子の一方表面
電極と屈曲振動を利用した並列共振子の一方表面電極と
の間に導電部材を挟んで積み重ねたユニットを基板上に
複数組み平面的に配列し、これらのユニットを覆うよう
にして基板上に導電性を有する蓋を被せ、前記基板に設
けた導電パターンと前記蓋とによって2段目以降の前記
ユニットにおける直列共振子の他方表面電極を前段のユ
ニットにおける導電部材と導通させると共に各ユニット
における並列共振子の他方表面電極を互いに導通させた
ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a ladder filter comprising a conductive member disposed between one surface electrode of a series resonator utilizing bending vibration and one surface electrode of a parallel resonator utilizing bending vibration. A plurality of units stacked one on top of the other are arranged on a substrate and arranged in a plane, a lid having conductivity is placed on the substrate so as to cover these units, and a conductive pattern provided on the substrate and the lid form a cover. The other surface electrodes of the series resonators in the units subsequent to the first stage are electrically connected to the conductive members in the previous unit, and the other surface electrodes of the parallel resonators in each unit are electrically connected to each other.

【0016】請求項2に記載のラダーフィルタは、請求
項1に記載したラダーフィルタにおける前記直列共振子
と前記並列共振子が内部電極数の異なる共振子の組み合
わせであって、内部電極数の多い共振子を並列共振子と
して用い、内部電極数の少ない共振子を直列共振子とし
て用いていたものである。
A ladder filter according to a second aspect is the ladder filter according to the first aspect, wherein the series resonator and the parallel resonator are combinations of resonators having different numbers of internal electrodes, and the number of internal electrodes is large. A resonator is used as a parallel resonator, and a resonator having a small number of internal electrodes is used as a series resonator.

【0017】請求項3に記載のラダーフィルタは、請求
項1又は2に記載したラダーフィルタにおいて、ほぼ全
面が導電性を有する前記蓋を通じて、前記各ユニットに
おける並列共振子の他方表面電極を互いに導通させたも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the ladder filter according to the first or second aspect, the other surface electrodes of the parallel resonators in each of the units are electrically connected to each other through the lid having a substantially whole surface. It was made.

【0018】[0018]

【作用】請求項1に記載したラダーフィルタにあって
は、直列共振子と並列共振子とを導電部材を挟んで積み
重ねたユニットを基板上に複数組み平面的に配列してい
るから、各ユニットを構成する直列共振子と並列共振子
とはラダー形接続されている。したがって、ラダーフィ
ルタの段数を増加させる場合には、ユニットを基板上に
増設し、該ユニットにおける直列共振子の他方表面電極
(導電部材と接触している表面電極と反対側の表面電極
であって、信号入力側となる)を前段のユニットにおけ
る導電部材(信号出力側となる)と導通させると共に該
ユニットにおける並列共振子の他方表面電極(アース側
となる)を他のユニットにおける並列共振子の他方表面
電極に導通させればよい。したがって、配線パターンな
ども一定パターンの繰り返しにすることができ、ラダー
フィルタの段数を増加させる場合に設計を容易に行うこ
とができる。特に、導電部材は段数が異なっても同じも
のを共用することができる。
In the ladder filter according to the first aspect of the present invention, a plurality of units in which a series resonator and a parallel resonator are stacked with a conductive member interposed therebetween are arranged in a plane on a substrate. Are connected in ladder form. Therefore, when increasing the number of stages of the ladder filter, a unit is additionally provided on the substrate, and the other surface electrode of the series resonator in the unit (the surface electrode on the opposite side to the surface electrode in contact with the conductive member. , On the signal input side) with the conductive member (on the signal output side) in the preceding unit, and connect the other surface electrode (on the ground side) of the parallel resonator in this unit to the parallel resonator in the other unit. On the other hand, it suffices to conduct to the surface electrode. Therefore, the wiring pattern and the like can be formed by repeating a predetermined pattern, and the design can be easily performed when the number of stages of the ladder filter is increased. In particular, the same conductive member can be used in common even if the number of steps is different.

【0019】このラダーフィルタにおける直列共振子及
び並列共振子は屈曲振動を利用したものであるので、共
振子サイズが拡がり共振子に比較して非常に小さくする
ことができる。また、基板に形成した配線パターンと蓋
によって各ユニットどうしを接続しているので、ユニッ
トどうしをボンディングワイヤやリード線で接続するた
めの配線スペースを不要にできる。この結果、比較的厚
みが薄く、小形のラダーフィルタを製作することができ
る。
Since the series resonator and the parallel resonator in the ladder filter use bending vibration, the resonator size can be increased and can be made very small as compared with the resonator. In addition, since the units are connected to each other by the wiring pattern formed on the substrate and the lid, a wiring space for connecting the units by bonding wires or lead wires can be eliminated. As a result, a small ladder filter having a relatively small thickness can be manufactured.

【0020】請求項2に記載のラダーフィルタにあって
は、屈曲振動を利用した共振子のうち内部電極数の多い
共振子を並列共振子として用い、内部電極数の少ない共
振子を直列共振子として用いているから、並列共振子を
大きくしたり、薄くし過ぎたりすることなく並列共振子
の端子間容量を直列共振子の端子間容量よりも大きくす
ることができ、ラダーフィルタの保証減衰量を大きく
し、フィルタ特性を良好にすることができる。
In the ladder filter according to the present invention, a resonator having a large number of internal electrodes is used as a parallel resonator among resonators utilizing bending vibration, and a resonator having a small number of internal electrodes is a series resonator. , The capacitance between the terminals of the parallel resonator can be made larger than the capacitance between the terminals of the series resonator without making the parallel resonator too large or too thin, and the guaranteed attenuation of the ladder filter And filter characteristics can be improved.

【0021】請求項3に記載のラダーフィルタにあって
は、各ユニットにおける並列共振子の他方表面電極を蓋
を通じて互いに導通させているから、並列共振子の他方
表面電極を導通させるための導電パターンを基板に設け
る必要がなく、基板の導電パターンを簡単にできる。よ
って、ラダーフィルタを小型化した場合にも、パターン
線幅を大きくして配線抵抗を小さくできる。しかも、蓋
のほぼ全面が導電性を有していて、アース電位となる並
列共振子の他方表面電極と導通しているから、蓋が電磁
シールド効果を有し、耐ノイズ性の高いラダーフィルタ
を製作することができる。
In the ladder filter according to the third aspect, since the other surface electrodes of the parallel resonators in each unit are electrically connected to each other through the lid, a conductive pattern for electrically connecting the other surface electrodes of the parallel resonators is provided. Need not be provided on the substrate, and the conductive pattern on the substrate can be simplified. Therefore, even when the ladder filter is downsized, the pattern line width can be increased and the wiring resistance can be reduced. Moreover, since almost the entire surface of the lid has conductivity and is electrically connected to the other surface electrode of the parallel resonator at the ground potential, the lid has an electromagnetic shielding effect and has a high noise resistance ladder filter. Can be manufactured.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図5は本発明
の一実施形態によるラダーフィルタ31の断面図、図6
は該ラダーフィルタ31の分解斜視図である。このラダ
ーフィルタ31は2段構成のフィルタとなっており、主
として基板32、2組のユニットおよび蓋33によって
構成されている。
(First Embodiment) FIG. 5 is a cross-sectional view of a ladder filter 31 according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the ladder filter 31. FIG. The ladder filter 31 is a two-stage filter, and is mainly composed of a substrate 32, two sets of units, and a lid 33.

【0023】各ユニットは、屈曲振動を利用した圧電共
振子(以下、屈曲共振子という)61の上に金属端子板
34を重ね、その上に屈曲振動を利用した圧電共振子
(以下、屈曲共振子という)71を重ねて構成されてい
る。圧電共振子61の上面においては、各辺の中央部に
導電ペーストを塗布乾燥させることによって節点近傍に
導電枕68が形成されており、金属端子板34はこの導
電枕68に接触させるようにして屈曲共振子61の上に
重ねられており、屈曲共振子61上面の表面電極62と
金属端子板34との間には振動空間が形成されている。
同じように、圧電共振子71の上面及び下面において
も、各辺の中央部に導電ペーストを塗布乾燥させること
によって節点近傍に導電枕81が形成されており、屈曲
共振子71はこの導電枕81を金属端子板34の上面に
接触させるようにして金属端子板34の上に重ねられて
おり、金属端子板34と屈曲共振子71下面の表面電極
78との間には振動空間が形成されている。したがっ
て、屈曲共振子61上面の表面電極62と屈曲共振子7
1の下面の表面電極78とは導電枕68、81を介して
金属端子板34に導通している。
In each unit, a metal terminal plate 34 is placed on a piezoelectric resonator (hereinafter, referred to as a bending resonator) 61 utilizing bending vibration, and a piezoelectric resonator utilizing bending vibration (hereinafter, bending resonance) is placed thereon. (Referred to as a child) 71. On the upper surface of the piezoelectric resonator 61, a conductive pillow 68 is formed near the node by applying and drying a conductive paste on the center of each side, and the metal terminal plate 34 is brought into contact with the conductive pillow 68. A vibration space is formed on the bending resonator 61 and between the surface electrode 62 on the upper surface of the bending resonator 61 and the metal terminal plate 34.
Similarly, on the upper and lower surfaces of the piezoelectric resonator 71, a conductive pillow 81 is formed near the node by applying and drying a conductive paste on the center of each side. Is placed on the metal terminal plate 34 so as to contact the upper surface of the metal terminal plate 34, and a vibration space is formed between the metal terminal plate 34 and the surface electrode 78 on the lower surface of the bending resonator 71. I have. Therefore, the surface electrode 62 on the upper surface of the bending resonator 61 and the bending resonator 7
The lower electrode 1 is electrically connected to the surface electrode 78 via the conductive pillows 68 and 81 to the metal terminal plate 34.

【0024】このユニットにおいては、上下の屈曲共振
子71、61がτ形接続されてラダーフィルタの1段分
を構成しており、屈曲共振子61はラダーフィルタ31
において直列共振子として用いられ、屈曲共振子71は
ラダーフィルタ31において並列共振子として用いられ
ている。そして、屈曲共振子61の下面の表面電極66
がラダー形回路の入力端となり、金属端子板34がラダ
ー形回路の出力端となり、屈曲共振子71の上面の表面
電極72がτ形回路のアース端となっている。また、金
属端子板34は端部が屈曲していて、屈曲共振子61、
71間に挟まれた平板部34aの端部から下方へ向けて
屈曲部34bが延出している。
In this unit, the upper and lower bending resonators 71 and 61 are connected in a τ-shape to constitute one stage of a ladder filter.
Are used as series resonators, and the bending resonator 71 is used as a parallel resonator in the ladder filter 31. The surface electrode 66 on the lower surface of the bending resonator 61
Are the input terminals of the ladder-type circuit, the metal terminal plate 34 is the output terminal of the ladder-type circuit, and the surface electrode 72 on the upper surface of the bending resonator 71 is the ground terminal of the τ-type circuit. The metal terminal plate 34 has a bent end, and the bent resonator 61,
A bent portion 34b extends downward from an end of the flat plate portion 34a sandwiched between 71.

【0025】蓋33は2つのユニットを覆うことができ
るだけの大きさを有しており、金属材料、特にアルミニ
ウム等の導電性の良好な金属材料によって製作されてい
る。
The lid 33 is large enough to cover the two units, and is made of a metal material, particularly a metal material having good conductivity such as aluminum.

【0026】図7(a)(b)(c)は上記基板32の
構造を示す平面図、側面図及び裏面図である。この基板
32は、セラミック板35の上面、下面及び両側面に導
電パターンを形成したものである。入力端子44、アー
ス端子45及び出力端子46はそれぞれ基板32の両側
面から上下面にかけて設けられており、両側面の入力端
子44どうしは裏面の接続ライン47によって接続さ
れ、両側面のアース端子45どうしは裏面の接続ライン
48によって接続され、両側面の出力端子46どうしは
裏面の接続ライン49によって接続されている。
FIGS. 7A, 7B and 7C are a plan view, a side view and a back view showing the structure of the substrate 32, respectively. The substrate 32 has a conductive pattern formed on the upper surface, the lower surface, and both side surfaces of the ceramic plate 35. The input terminal 44, the ground terminal 45, and the output terminal 46 are provided from both side surfaces to the upper and lower surfaces of the substrate 32, respectively. The input terminals 44 on both side surfaces are connected by a connection line 47 on the back surface, and the ground terminal 45 on both side surfaces. The output terminals 46 on both sides are connected by a connection line 49 on the back side.

【0027】基板32上面の入力端子44寄りには、初
段のユニットを載置するためのパッド部36とその金属
端子板34の屈曲部34bを接続するための端子板接続
パッド37とが形成されており、基板32上面の出力端
子46寄りには、次段のユニットを載置するためのパッ
ド部38とその金属端子板34の屈曲部34bを接続す
るための端子板接続パッド39とが形成されている。初
段側のパッド部36は引き出しライン40によって入力
端子44に接続されており、初段側の端子板接続パッド
37と次段側のパッド部38とは接続ライン41によっ
て接続され、次段側の端子板接続パッド39は引き出し
ライン42によって出力端子46に接続されている。ま
た、基板32の上面では、両アース端子45から蓋接続
パッド43が延出されている。
Near the input terminal 44 on the upper surface of the substrate 32, a pad portion 36 for mounting the first stage unit and a terminal plate connection pad 37 for connecting the bent portion 34b of the metal terminal plate 34 are formed. A pad portion 38 for mounting the next unit and a terminal plate connection pad 39 for connecting the bent portion 34b of the metal terminal plate 34 are formed near the output terminal 46 on the upper surface of the substrate 32. Have been. The first-stage pad portion 36 is connected to the input terminal 44 by a lead-out line 40. The first-stage terminal plate connection pad 37 and the next-stage pad portion 38 are connected by a connection line 41, and the next-stage terminal is connected. The board connection pad 39 is connected to an output terminal 46 by a lead line 42. Further, on the upper surface of the substrate 32, the lid connection pads 43 extend from both ground terminals 45.

【0028】上記基板32にユニットを実装するにあた
っては、まず図8に斜め破線を施して示す領域にソルダ
リングレジストインク50を塗布する。このとき、パッ
ド部36、38の両端、端子板接続パッド37、39の
周辺を除く領域、蓋接続パッド43の周辺を除く領域
は、それぞれソルダリングレジストインク50の開口3
6a,38a、37a、39a、43aから露出させて
おく。
In mounting the unit on the substrate 32, first, a soldering resist ink 50 is applied to a region indicated by a diagonal broken line in FIG. At this time, both ends of the pad portions 36 and 38, a region excluding the periphery of the terminal plate connection pads 37 and 39, and a region excluding the periphery of the lid connection pad 43 are the openings 3 of the soldering resist ink 50 respectively.
6a, 38a, 37a, 39a and 43a are exposed.

【0029】ついで、図9に示すように、基板32の上
面の周囲に絶縁性接着剤51を印刷する。この絶縁性接
着剤51を印刷する領域は、蓋33の下面とほぼ同じ寸
法となっている。また、絶縁性接着剤51を塗布する
際、蓋接続パッド43の上では絶縁性接着剤51を一部
開口しておき、この開口52から蓋接続パッド43が露
出するようにする。
Next, as shown in FIG. 9, an insulating adhesive 51 is printed around the upper surface of the substrate 32. The area where the insulating adhesive 51 is printed has substantially the same size as the lower surface of the lid 33. When the insulating adhesive 51 is applied, the insulating adhesive 51 is partially opened on the lid connection pad 43, and the lid connection pad 43 is exposed from the opening 52.

【0030】続けて、ソルダリングレジストインク50
及び絶縁性接着剤51から露出しているパッド部36、
端子板接続パッド37、パッド部38、端子板接続パッ
ド39、蓋接続パッド43に導電ペーストを塗布硬化さ
せ、図10に示すように、それぞれ導電枕53を形成す
る。また、このとき同時に、パッド部36及びパッド部
38のそれぞれの両側でも、ソルダリングレジストイン
ク50の上に導電ペーストを塗布硬化させて導電枕53
を形成する。
Subsequently, the soldering resist ink 50
And the pad portion 36 exposed from the insulating adhesive 51,
A conductive paste is applied to the terminal plate connection pad 37, the pad portion 38, the terminal plate connection pad 39, and the lid connection pad 43, and the conductive paste is formed as shown in FIG. At the same time, a conductive paste is applied and cured on the soldering resist ink 50 on both sides of the pad portion 36 and the pad portion 38 at the same time.
To form

【0031】こうして基板32の準備ができたら、パッ
ド部36の上とその両側の導電枕53の上に一方のユニ
ットを載置し、下の屈曲共振子61の節点を導電枕53
で支持するとともに屈曲共振子61の下面と基板32と
の間に振動空間を形成する。また、屈曲共振子61及び
71間に挟まれた金属端子板34の屈曲部34bの先端
を端子板接続パッド37の導電枕53に圧接させる。
When the substrate 32 is thus prepared, one unit is placed on the pad portion 36 and the conductive pillows 53 on both sides thereof, and the nodes of the lower bending resonator 61 are connected to the conductive pillows 53.
And a vibration space is formed between the lower surface of the bending resonator 61 and the substrate 32. Further, the tip of the bent portion 34 b of the metal terminal plate 34 sandwiched between the bent resonators 61 and 71 is pressed against the conductive pillow 53 of the terminal plate connection pad 37.

【0032】同様に、パッド部38の上とその両側の導
電枕53の上に他方のユニットを載置し、下の屈曲共振
子61の節点を導電枕53で支持するとともに屈曲共振
子61の下面と基板32との間に振動空間を形成する。
また、屈曲共振子61及び71間に挟まれた金属端子板
34の屈曲部34bの先端を端子板接続パッド39の導
電枕53に圧接させる。
Similarly, the other unit is placed on the pad portion 38 and on the conductive pillows 53 on both sides thereof, and the nodes of the lower bending resonator 61 are supported by the conductive pillow 53 and the bending resonator 61 A vibration space is formed between the lower surface and the substrate 32.
The tip of the bent portion 34 b of the metal terminal plate 34 sandwiched between the bent resonators 61 and 71 is pressed against the conductive pillow 53 of the terminal plate connection pad 39.

【0033】こうして2つのユニットを基板32の上に
実装し終えたら、両ユニットを覆うようにして基板32
の上に蓋33をかぶせ、蓋33の下面を絶縁性接着剤5
1に押しつけて蓋33を基板32に接着させる。このと
き同時に、蓋33の下面は開口52内の導電枕53に圧
接し、蓋33は導電枕53と蓋接続パッド43を介して
アース端子45と導通する。また、ユニット上方の屈曲
共振子71の上面の導電枕81も蓋33の内面に圧接
し、屈曲共振子71上面の表面電極72は蓋33を介し
てアース端子45と導通する。
After the two units have been mounted on the board 32, the board 32 is covered so as to cover both units.
A lid 33 on top of it, and attach the lower surface of the lid 33 to the insulating adhesive 5.
1 and the lid 33 is adhered to the substrate 32. At the same time, the lower surface of the lid 33 is pressed against the conductive pillow 53 in the opening 52, and the lid 33 is electrically connected to the ground terminal 45 via the conductive pillow 53 and the lid connection pad 43. The conductive pillow 81 on the upper surface of the bending resonator 71 above the unit also comes into pressure contact with the inner surface of the lid 33, and the surface electrode 72 on the upper surface of the bending resonator 71 is electrically connected to the ground terminal 45 via the lid 33.

【0034】この結果、初段のユニットにおける屈曲共
振子61下面の表面電極66は入力端子44につなが
り、屈曲共振子71上面の表面電極72はアース端子4
5につながり、屈曲共振子61上面の表面電極62及び
屈曲共振子71下面の表面電極78と導通した金属端子
板34は次段のユニットにおける屈曲共振子61下面の
表面電極66につながる。さらに、次段のユニットにお
ける屈曲共振子71上面の表面電極72はアース端子4
5につながり、屈曲共振子61上面の表面電極62及び
屈曲共振子71下面の表面電極78と導通した金属端子
板34は出力端子46につながる。よって、図1に示し
たような2段構成のラダーフィルタ31が完成する。
As a result, the surface electrode 66 on the lower surface of the bending resonator 61 in the first stage unit is connected to the input terminal 44, and the surface electrode 72 on the upper surface of the bending resonator 71 is connected to the ground terminal 4.
5, the metal terminal plate 34 electrically connected to the surface electrode 62 on the upper surface of the bending resonator 61 and the surface electrode 78 on the lower surface of the bending resonator 71 is connected to the surface electrode 66 on the lower surface of the bending resonator 61 in the next unit. Further, the surface electrode 72 on the upper surface of the bending resonator 71 in the next unit is connected to the ground terminal 4.
The metal terminal plate 34 connected to the surface electrode 62 on the upper surface of the bending resonator 61 and the surface electrode 78 on the lower surface of the bending resonator 71 is connected to the output terminal 46. Thus, a two-stage ladder filter 31 as shown in FIG. 1 is completed.

【0035】このような構造のラダーフィルタによれ
ば、例えば3段構成や4段構成に拡張しようとする場合
には、図7の基板32における次段の導電パターンのよ
うにして前段とつながる導電パターンを追加することに
より、いくらでも段数を増やし、同一のユニットを実装
するだけでよく、段数の多いラダーフィルタも容易に設
計することができる。
According to the ladder filter having such a structure, when the ladder filter is to be expanded to, for example, a three-stage configuration or a four-stage configuration, the conductive pattern connected to the preceding stage as in the next conductive pattern on the substrate 32 in FIG. By adding a pattern, it is only necessary to increase the number of stages and mount the same unit, and a ladder filter having many stages can be easily designed.

【0036】つぎに、上記ラダーフィルタで直列共振子
として用いられる屈曲共振子61を説明する。この屈曲
共振子61の斜視図を図11(a)に示す。この屈曲共
振子61は例えば300kHz〜800kHzの周波数
帯域において用いられるものである。この屈曲共振子6
1は、正方形状をした2層のセラミック圧電体層63、
65の間に内部電極64を挟み込み、圧電体層63、6
5及び内部電極64からなる積層体の表裏両主面にそれ
ぞれ表面電極62、66を形成したものである。内部電
極64の両側の圧電体層63、65は主面と垂直な方向
で、かつ分極方向が互いに反対向きとなるように分極処
理を施されている。なお、分極方向は、図11(b)に
おいて実線矢符で示すように、内部電極64を挟んで外
向きになっていてもよく、内部電極64を挟んで内向き
になっていてもよい。
Next, the bending resonator 61 used as a series resonator in the ladder filter will be described. FIG. 11A is a perspective view of the bending resonator 61. The bending resonator 61 is used in a frequency band of, for example, 300 kHz to 800 kHz. This bending resonator 6
1 is a two-layer ceramic piezoelectric layer 63 having a square shape,
The internal electrode 64 is sandwiched between the piezoelectric layers 63 and 65.
Surface electrodes 62 and 66 are respectively formed on both front and back main surfaces of a laminated body including the internal electrodes 5 and the internal electrodes 64. The piezoelectric layers 63 and 65 on both sides of the internal electrode 64 are subjected to polarization processing in a direction perpendicular to the main surface and in opposite polarization directions. Note that the polarization direction may be outward with the internal electrode 64 interposed therebetween, or may be inward with the internal electrode 64 interposed therebetween, as indicated by solid arrows in FIG. 11B.

【0037】従って、両表面電極62、66間に電圧を
印加すると、図11(b)に破線矢符で示すような向き
に電界が発生し、一方の圧電体層内部では電界方向と分
極方向とが同じ向きとなって圧電体層は中心方向へ縮
み、他方の圧電体層内部では電界方向と分極方向とが反
対向きとなって圧電体層は外縁方向に拡がる。その結
果、両表面電極62、66間に信号(高周波電界)を印
加すると、両圧電体層63、65はいずれも拡がり振動
して外縁方向と中心方向に伸縮しようとするが、その伸
張と収縮の位相が反転しているので、全体としては図1
1(b)に示すように屈曲共振子61が湾曲して両主面
が交互に凹凸を繰り返すように変形する(屈曲振動)。
この屈曲振動子の節点67は、各辺の中央部にある。
Therefore, when a voltage is applied between both surface electrodes 62 and 66, an electric field is generated in the direction shown by the broken arrow in FIG. 11B, and the electric field direction and the polarization direction are generated inside one piezoelectric layer. Are in the same direction, and the piezoelectric layer contracts in the center direction, and in the other piezoelectric layer, the electric field direction and the polarization direction are opposite to each other, and the piezoelectric layer expands in the outer edge direction. As a result, when a signal (high-frequency electric field) is applied between both surface electrodes 62 and 66, both piezoelectric layers 63 and 65 both expand and vibrate to expand and contract in the outer edge direction and the center direction. Are inverted, so that as a whole FIG.
As shown in FIG. 1 (b), the bending resonator 61 bends and deforms so that both main surfaces alternately repeat irregularities (bending vibration).
The node 67 of this bending oscillator is located at the center of each side.

【0038】このような屈曲共振子61では、1辺の長
さLbと共振周波数frとの積は概ね一定であって、 Lb×fr=Ab … となる。ここで、この周波数常数は、 Ab≒430mmkHz である。
In such a bent resonator 61, the product of the length Lb of one side and the resonance frequency fr is substantially constant, and Lb × fr = Ab. Here, this frequency constant is Ab ≒ 430 mmkHz.

【0039】この屈曲共振子61の周波数定数Abは、
拡がり共振子の周波数定数Asに比べて約0.3倍(=A
b/As)であるから、同じ共振周波数frに対しては、
屈曲共振子61の1辺の長さLbは拡がり共振子の1辺
の長さLsの約0.3倍となる。従って、この屈曲共振子
61と拡がり共振子を比較すると、1辺の長さで屈曲共
振子61は拡がり共振子の約1/3.3以下となり、面
積で約1/10となる。よって、同一共振周波数frで
あれば、屈曲共振子61を用いることにより、拡がり共
振子に比べて共振子サイズを大幅に小さくすることがで
きる。
The frequency constant Ab of the bending resonator 61 is
It is about 0.3 times (= A) compared to the frequency constant As of the spreading resonator.
b / As), for the same resonance frequency fr,
The length Lb of one side of the bending resonator 61 is about 0.3 times the length Ls of one side of the expanding resonator. Therefore, when the bending resonator 61 is compared with the expanding resonator, the bending resonator 61 is about 1 / 3.3 or less of the expanding resonator and the area is about 1/10 in one side length. Therefore, if the resonance frequency fr is the same, the size of the resonator can be significantly reduced by using the bending resonator 61 as compared with the expansion resonator.

【0040】また、この屈曲共振子61では、その1辺
の長さをLb、圧電体層63、65の比誘電率をε、各
圧電体層63、65の合計厚みをtとすると、その端子
間容量Cbは次の式で表される。 Cb=(ε・ε・Lb)/t … で表される。ここで、εは真空中の誘電率である。従
って、圧電体層の合計厚みと1辺の長さが等しければ、
拡がり共振子と端子間容量が等しくなる。
In this flexural resonator 61, if the length of one side is Lb, the relative permittivity of the piezoelectric layers 63 and 65 is ε, and the total thickness of each of the piezoelectric layers 63 and 65 is t, The inter-terminal capacitance Cb is represented by the following equation. Cb = (ε · ε 0 · Lb 2) / t ... represented by. Here, ε 0 is a dielectric constant in a vacuum. Therefore, if the total thickness of the piezoelectric layer is equal to the length of one side,
The expanded resonator and the terminal capacitance become equal.

【0041】つぎに、並列共振子として用いられる屈曲
共振子71を説明する。この屈曲共振子71の斜視図及
び断面図を図12(a)(b)に示す。この屈曲共振子
71は、正方形状をした3層のセラミック圧電体層7
3、75、77の間に2層の内部電極74、76を挟み
込み、積層された圧電体層73、75、77及び内部電
極74、76の表裏両主面にそれぞれ表面電極72、7
8を形成したものである。中央の圧電体層75は分極し
ておらず、その両側の圧電体層73、77は主面と垂直
な方向で、かつ分極方向が互いに反対向きとなるように
分極処理を施されている。なお、分極軸方向は、図12
(b)において実線矢符で示すように、中央の圧電体層
75を挟んで内向きになっていてもよく、中央の圧電体
層75を挟んで外向きになっていてもよい。
Next, the bent resonator 71 used as a parallel resonator will be described. FIGS. 12A and 12B are a perspective view and a sectional view of the bending resonator 71. FIG. The bent resonator 71 is composed of three square ceramic piezoelectric layers 7.
Two internal electrodes 74, 76 are sandwiched between 3, 75, 77, and surface electrodes 72, 7 are respectively provided on the front and back main surfaces of the laminated piezoelectric layers 73, 75, 77 and the internal electrodes 74, 76.
8 is formed. The central piezoelectric layer 75 is not polarized, and the piezoelectric layers 73 and 77 on both sides are subjected to polarization processing in a direction perpendicular to the main surface and in opposite polarization directions. The direction of the polarization axis is shown in FIG.
In (b), as shown by a solid line arrow, it may be inward with the center piezoelectric layer 75 interposed, or may be outward with the center piezoelectric layer 75 interposed.

【0042】さらに、この圧電共振子71においては、
両側面に接続用電極80が設けられている。一方の接続
用電極80は1層おきで表面電極72及び内部電極76
と電気的に導通しており、側面に形成された絶縁材料7
9によって中間の内部電極74とは絶縁されている。ま
た、他方の接続用電極80は一層おきで表面電極78及
び内部電極74と電気的に導通しており、側面に形成さ
れた絶縁材料79によって中間の内部電極76と絶縁さ
れている。
Further, in the piezoelectric resonator 71,
Connection electrodes 80 are provided on both side surfaces. On the other hand, the connection electrode 80 is provided every other layer as the surface electrode 72 and the internal electrode 76.
Electrically insulated with the insulating material 7 formed on the side surface
9 is insulated from the intermediate internal electrode 74. The other connecting electrode 80 is electrically connected to the surface electrode 78 and the internal electrode 74 every other layer, and is insulated from the intermediate internal electrode 76 by an insulating material 79 formed on the side surface.

【0043】従って、両表面電極72、78に図12
(b)に破線矢符で示すような向きに電圧を印加する
と、圧電体層73及び77のうちの一方の圧電体層内部
では電界方向と分極方向とが同じ向きとなって圧電体層
は中心方向へ縮み、他方の圧電体層内部では電界方向と
分極方向とが反対向きとなって圧電体層は外縁方向に拡
がり、屈曲振動する。この屈曲共振子71の節点も各辺
の中央に位置している。
Therefore, both surface electrodes 72 and 78 are shown in FIG.
When a voltage is applied in the direction shown by the broken arrow in (b), the direction of the electric field and the direction of polarization are the same in one of the piezoelectric layers 73 and 77, and the piezoelectric layer becomes The piezoelectric layer contracts toward the center, and the direction of the electric field and the direction of polarization become opposite in the other piezoelectric layer, and the piezoelectric layer expands in the outer edge direction and undergoes bending vibration. The node of the bending resonator 71 is also located at the center of each side.

【0044】このような屈曲共振子71でも、1辺の長
さLbと共振周波数frとの積は概ね一定であって、 Lb×fr=Ab … となる。ここで、この周波数常数は、 Ab≒430mmkHz である。
Even in such a bent resonator 71, the product of the length Lb of one side and the resonance frequency fr is substantially constant, and Lb × fr = Ab. Here, this frequency constant is Ab ≒ 430 mmkHz.

【0045】この屈曲共振子71の周波数定数Abも、
拡がり共振子の周波数定数Asに比べて約0.3倍(=A
b/As)であるから、同じ共振周波数frに対しては、
屈曲共振子71の1辺の長さLbは拡がり共振子の1辺
の長さLsの約0.3倍となる。従って、この屈曲共振子
71と拡がり共振子を比較すると、1辺の長さで屈曲共
振子71は拡がり共振子の約1/3.3以下となり、面
積で約1/10となる。よって、同一共振周波数frで
あれば、屈曲共振子71を用いることにより、拡がり共
振子に比べて共振子サイズを大幅に小さくすることがで
きる。
The frequency constant Ab of the bending resonator 71 is
It is about 0.3 times (= A) compared to the frequency constant As of the spreading resonator.
b / As), for the same resonance frequency fr,
The length Lb of one side of the bent resonator 71 is about 0.3 times the length Ls of one side of the expanding resonator. Therefore, when the bending resonator 71 is compared with the expanding resonator, the bending resonator 71 is about 1 / 3.3 or less of the expanding resonator and the area is about 1/10 in one side length. Therefore, if the resonance frequency fr is the same, the size of the resonator can be significantly reduced by using the bending resonator 71 as compared with the expansion resonator.

【0046】また、3層構造の屈曲共振子71では、そ
の1辺の長さをLb、圧電体層73、75、77の比誘
電率をε、各圧電体層73、75、77の厚みをそれぞ
れta、tb、tcとすると、その端子間容量Cbは次の
式で表される。 Cb=(ε・ε・Lb)(1/ta+1/tb+1/tc) … で表される。ここで、εは真空中の誘電率である。
In the three-layered bending resonator 71, the length of one side is Lb, the relative permittivity of the piezoelectric layers 73, 75, 77 is ε, and the thickness of each of the piezoelectric layers 73, 75, 77. Are respectively ta, tb, and tc, the inter-terminal capacitance Cb is expressed by the following equation. Cb = (ε · ε 0 · Lb 2) (1 / ta + 1 / tb + 1 / tc) ... represented by. Here, ε 0 is a dielectric constant in a vacuum.

【0047】いま、同じ圧電材料(εの値が同じ)で、
寸法が等しく(Lb=Ls)、厚みも等しい(ta+tb+
tc=t)拡がり共振子とこの屈曲共振子71とを比較
すると、拡がり共振子の端子間容量Csは前記式で表
される。これに対し、屈曲共振子71の各圧電体層7
3、75、77の厚みが等しいとすると(ta=tb=t
c=t/3)、その端子間容量Cbは次の式となる。 Cb=(ε・ε・Lb)(9/t) =9Cs … よって、この屈曲共振子71では、同じ大きさ、同じ厚
みの拡がり共振子(もしくは、屈曲共振子61)と比較
して9倍の端子間容量を得ることができる。また、圧電
体層73、75、77の厚みを薄くしても、これらが積
層されて全体の厚みに変わりがないので、十分な強度を
持たせることができる。
Now, for the same piezoelectric material (having the same value of ε),
The dimensions are equal (Lb = Ls) and the thickness is equal (ta + tb +
tc = t) Comparing the expansion resonator and the bending resonator 71, the capacitance Cs between terminals of the expansion resonator is represented by the above equation. On the other hand, each piezoelectric layer 7 of the bending resonator 71
Assuming that the thicknesses of 3, 75 and 77 are equal (ta = tb = t
c = t / 3), and the inter-terminal capacitance Cb is given by the following equation. Cb = (ε · ε 0 · Lb 2) (9 / t) = 9Cs ... Thus, in the bending resonator 71, the same size, spread resonators of the same thickness (or bent resonator 61) in comparison with 9 times the inter-terminal capacitance can be obtained. Even if the thickness of the piezoelectric layers 73, 75, and 77 is reduced, they are laminated and the overall thickness does not change, so that sufficient strength can be provided.

【0048】したがって、図1に示したようなラダーフ
ィルタに用いられている直列共振子として屈曲共振子6
1を用い、並列共振子として屈曲共振子71を用いる
と、ラダーフィルタ31の保証減衰量Att.は次の式で
表されるように、38.2dBだけ大きくなる。 ΔAtt.=2×20log(Cb/Cs)=38.2[dB] … なお、従来の手法である誘電率εの異なる材料を選んだ
り、直列共振子と並列共振子の厚みを変えるなどの方法
を組み合わせれば、より広範に容量比や保証減衰量を設
計することが可能になる。
Therefore, as the series resonator used in the ladder filter as shown in FIG.
1 and the bent resonator 71 is used as the parallel resonator, the guaranteed attenuation Att. Of the ladder filter 31 increases by 38.2 dB as represented by the following equation. ΔAtt. = 2 × 20 log (Cb / Cs) = 38.2 [dB] ... A method of selecting a material having a different dielectric constant ε or changing the thickness of the series resonator and the parallel resonator, which is a conventional technique. By combining the above, it becomes possible to design the capacity ratio and the guaranteed attenuation more widely.

【0049】また、上記のように同じ共振周波数frの
拡がり共振子と屈曲共振子61、71を比較すると、屈
曲共振子61、71では面積が約1/10倍(Lb
Ls/10)となり、各屈曲共振子61、71の小型
化によってラダーフィルタ31を小型化することができ
る。
Also, comparing the spread resonators having the same resonance frequency fr with the bent resonators 61 and 71 as described above, the area of the bent resonators 61 and 71 is about 1/10 (Lb 2 =
Ls 2/10). Therefore, the ladder filter 31 by the miniaturization of the bending resonator 61 and 71 can be downsized.

【0050】さらに、基板32に設けた導電パターンと
蓋33によって各ユニットをつないでいるので、内部に
ボンディングワイヤ等の配線スペースを設ける必要がな
く、一層ラダーフィルタを小型化することができる。
Further, since the units are connected by the conductive pattern provided on the substrate 32 and the lid 33, there is no need to provide a wiring space such as a bonding wire inside, and the ladder filter can be further reduced in size.

【0051】また、本発明のラダーフィルタ31にあっ
ては、2枚の屈曲共振子61、71を重ねたユニットを
平面的に配置しているので、ラダーフィルタ31を比較
的薄型化することもできる。
Further, in the ladder filter 31 of the present invention, since the unit in which the two bending resonators 61 and 71 are overlapped is arranged in a plane, the ladder filter 31 can be made relatively thin. it can.

【0052】[0052]

【発明の効果】請求項1に記載のラダーフィルタによれ
ば、フィルタの段数を増加させる場合に設計を容易に行
うことができる。また、比較的厚みが薄く、小形のラダ
ーフィルタを製作することができる。
According to the ladder filter of the first aspect, the design can be easily performed when the number of filter stages is increased. Also, a relatively small thickness ladder filter can be manufactured.

【0053】また、請求項2に記載のラダーフィルタに
よれば、並列共振子を大きくしたり、薄くし過ぎたりす
ることなく並列共振子の端子間容量を直列共振子の端子
間容量よりも大きくすることができ、ラダーフィルタの
保証減衰量を大きくし、フィルタ特性を良好にすること
ができる。
According to the ladder filter of the second aspect, the terminal capacitance of the parallel resonator is made larger than the terminal capacitance of the series resonator without increasing the size of the parallel resonator or making it too thin. Thus, the guaranteed attenuation of the ladder filter can be increased, and the filter characteristics can be improved.

【0054】請求項3に記載のラダーフィルタによれ
ば、ラダーフィルタを小型化した場合にも、パターン線
幅を大きくして配線抵抗を小さくできる。しかも、蓋の
ほぼ全面が導電性を有していて、アース電位となる並列
共振子の他方表面電極と導通しているから、蓋が電磁シ
ールド効果を有し、耐ノイズ性の高いラダーフィルタを
製作することができる。
According to the ladder filter of the third aspect, even when the ladder filter is downsized, the pattern line width can be increased and the wiring resistance can be reduced. Moreover, since almost the entire surface of the lid has conductivity and is electrically connected to the other surface electrode of the parallel resonator at the ground potential, the lid has an electromagnetic shielding effect and has a high noise resistance ladder filter. Can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ラダーフィルタの回路構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a ladder filter.

【図2】(a)、(b)は従来のラダーフィルタの具体
的構造を示す縦断面図、(b)はその水平断面図であ
る。
2A and 2B are longitudinal sectional views showing a specific structure of a conventional ladder filter, and FIG. 2B is a horizontal sectional view thereof.

【図3】(a)は従来の拡がり共振子の構造を示す斜視
図、(b)はその分極軸と電界軸の方向を示す側面図で
ある。
FIG. 3A is a perspective view showing a structure of a conventional spread resonator, and FIG. 3B is a side view showing directions of a polarization axis and an electric field axis.

【図4】図1のラダーフィルタの特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating characteristics of the ladder filter of FIG. 1;

【図5】本発明の一実施形態によるラダーフィルタの構
造を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a ladder filter according to an embodiment of the present invention.

【図6】同上のラダーフィルタの分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of the ladder filter.

【図7】(a)、(b)、(c)は同上のラダーフィル
タに用いられている基板の平面図、側面図及び下面図で
ある。
FIGS. 7A, 7B, and 7C are a plan view, a side view, and a bottom view of a substrate used in the ladder filter according to the first embodiment.

【図8】同上の基板におけるソルダリングレジストイン
クの塗布領域を示す図である。
FIG. 8 is a view showing an application area of a soldering resist ink on the substrate of the above.

【図9】ソルダリングレジストインクと絶縁性接着剤を
塗布した状態を示す基板の平面図である。
FIG. 9 is a plan view of the substrate showing a state where a soldering resist ink and an insulating adhesive are applied.

【図10】導電枕が形成された基板の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a substrate on which a conductive pillow is formed.

【図11】(a)は図5のラダーフィルタに用いられて
いる屈曲振動子(直列共振子)の斜視図、(b)は屈曲
振動の様子を説明する図である。
11A is a perspective view of a bending oscillator (series resonator) used in the ladder filter of FIG. 5, and FIG. 11B is a diagram illustrating a state of bending vibration.

【図12】(a)、(b)は図5のラダーフィルタに用
いられている屈曲振動子(並列共振子)の斜視図及び断
面図である。
12A and 12B are a perspective view and a cross-sectional view of a bending oscillator (parallel resonator) used in the ladder filter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

61 屈曲共振子(直列共振子) 71 屈曲共振子(並列共振子) 32 基板 33 蓋 34 金属端子板 36、38 パッド部 37、39 端子板接続パッド 43 蓋接続パッド 44 入力端子 45 アース端子 46 出力端子 53、68、81 導電枕 61 Bending Resonator (Series Resonator) 71 Bending Resonator (Parallel Resonator) 32 Substrate 33 Lid 34 Metal Terminal Plate 36, 38 Pad 37, 39 Terminal Plate Connection Pad 43 Lid Connection Pad 44 Input Terminal 45 Earth Terminal 46 Output Terminal 53, 68, 81 Conductive pillow

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 屈曲振動を利用した直列共振子の一方表
面電極と屈曲振動を利用した並列共振子の一方表面電極
との間に導電部材を挟んで積み重ねたユニットを基板上
に複数組み平面的に配列し、これらのユニットを覆うよ
うにして基板上に導電性を有する蓋を被せ、前記基板に
設けた導電パターンと前記蓋とによって2段目以降の前
記ユニットにおける直列共振子の他方表面電極を前段の
ユニットにおける導電部材と導通させると共に各ユニッ
トにおける並列共振子の他方表面電極を互いに導通させ
たことを特徴とするラダーフィルタ。
1. A plurality of units stacked on a substrate with a conductive member sandwiched between one surface electrode of a series resonator using bending vibration and one surface electrode of a parallel resonator using bending vibration on a substrate. And a conductive lid provided on the substrate so as to cover these units, and the other surface electrode of the series resonator in the second and subsequent units by the conductive pattern and the lid provided on the substrate. A ladder filter, which is electrically connected to the conductive member in the unit at the preceding stage and the other surface electrodes of the parallel resonators in each unit are electrically connected to each other.
【請求項2】 前記直列共振子と前記並列共振子は内部
電極数の異なる共振子の組み合わせであって、内部電極
数の多い共振子を並列共振子として用い、内部電極数の
少ない共振子を直列共振子として用いていることを特徴
とする、請求項1に記載のラダーフィルタ。
2. The series resonator and the parallel resonator are a combination of resonators having different numbers of internal electrodes. A resonator having a large number of internal electrodes is used as a parallel resonator, and a resonator having a small number of internal electrodes is used. The ladder filter according to claim 1, wherein the ladder filter is used as a series resonator.
【請求項3】 ほぼ全面が導電性を有する前記蓋を通じ
て、前記各ユニットにおける並列共振子の他方表面電極
を互いに導通させていることを特徴とする、請求項1又
は2に記載のラダーフィルタ。
3. The ladder filter according to claim 1, wherein the other surface electrodes of the parallel resonators in each of the units are electrically connected to each other through the lid having a substantially entire surface that is conductive.
JP35484299A 1999-12-14 1999-12-14 Ladder filter Pending JP2001168678A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35484299A JP2001168678A (en) 1999-12-14 1999-12-14 Ladder filter
US09/734,063 US6466107B2 (en) 1999-12-14 2000-12-11 Ladder filter comprising stacked piezoelectric resonators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35484299A JP2001168678A (en) 1999-12-14 1999-12-14 Ladder filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001168678A true JP2001168678A (en) 2001-06-22

Family

ID=18440284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35484299A Pending JP2001168678A (en) 1999-12-14 1999-12-14 Ladder filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001168678A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06325977A (en) Pi lc filter and pi lc filter array
US6466107B2 (en) Ladder filter comprising stacked piezoelectric resonators
US5844452A (en) Piezoelectric ladder filter utilizing resonator with electrodes on opposite side edges
JPS62173813A (en) Surface acoustic wave element
JP2002330044A (en) Surface mount type electronic component
WO2000042704A1 (en) Surface acoustic wave element and surface acoustic wave device
JP2002237429A (en) Laminated lead-through capacitor and array thereof
US6563400B2 (en) Piezoelectric resonator utilizing bending vibrations and ladder-type filter including the same
US5394123A (en) Ladder type filter comprised of stacked tuning fork type resonators
JP2001119262A (en) Piezoelectric resonator
JP2001168678A (en) Ladder filter
US6064142A (en) Piezoelectric resonator and electronic component containing same
JP3465685B2 (en) 3-terminal filter using area bending vibration
JPH03284006A (en) Surface acoustic wave device
JPH1141062A (en) Piezoelectric filter
JPH09298439A (en) Surface-mount piezoelectric component and its manufacture
JP3262050B2 (en) Electronic components and ladder filters
JP2001168679A (en) Ladder filter
JP2002198770A (en) Piezoelectric resonator
JP3301833B2 (en) Surface acoustic wave filter
JP2001127585A (en) Ladder filter
JP2001024474A (en) Ladder filter and manufacture of the same
JP3147795B2 (en) Electronic components and ladder filters
JP2000101384A (en) Piezo-resonator and piezoelectric component using the piezo-resonator
JPH10340825A (en) 3-terminal electronic component array