JP2001308682A - 水晶フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的特性を損なうことなく、より広帯域化
が可能な水晶フィルタを提供する。 【解決手段】 水晶板１の一方の主面に入力電極２１，
２３と出力電極２２，２４が形成され、当該水晶板の他
方の主面に前記入力電極と前記出力電極の形成領域に対
応して共通電極が形成されてなるフィルタ機能領域を少
なくとも２つ以上具備してなる水晶フィルタであって、
前記各フィルタ機能領域の中心周波数が近接した状態で
異なってなり、かつ、 前記各入力電極を入力端子Ｎに
より、前記各出力電極を出力端子Ｓにより、さらに前記
各共通電極もアース端子Ｅ１，Ｅ２により共通接続し
て、各フィルタ機能領域が多段並列接続されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信機器等に用いられ
る厚み系振動を用いた水晶フィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧電フィルタとして、水晶板を用
いたモノリシック水晶フィルタ（以下、ＭＣＦと称す
る）について説明する。一般的なＭＣＦは、図１９に示
すように、水晶板を挟んで対向して形成された入出力電
極と共通電極部分を共振領域として、対称モード振動
（１，１，１）と斜対称モード振動（１，１，２）が励
振され、これらが音響的に結合することにより主振動を
形成し、所定の通過帯域を有するフィルタを構成してい
る。

【０００３】図２０は、従来のＭＣＦにおける一般的な
構成を示す図であり、同図２０（ａ）は電極構成を示す
平面図であり、同図２０（ｂ）は結線状態を示す断面図
である。

【０００４】水晶板１はＡＴカット水晶板であり、その
表面にギャップ寸法Ｇを介して、入力電極７１、出力電
極７２とこれら電極を水晶板外周に導く引出電極７１
１，７２１が設けられ、裏面には入出力電極に対応した
共通電極７３とこれら電極を水晶板外周に導く引出電極
（図示せず）が設けられている。

【０００５】このようなＭＣＦにおいては、共通電極に
質量負荷を与えれば、入出力電極のギャップ中央に振動
エネルギが集中するため、結合が密となって通過帯域幅
を広げることができる。そして、このＭＣＦの通過帯域
幅は、電極の膜厚と入出力電極間のギャップ寸法Ｇによ
り決定される。そこで、通過帯域幅を広げるためには、
電極膜を薄くする手法と、入出力電極間のギャップ
寸法Ｇを狭くする手法が一般的に採用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電極
膜を薄くする手法では、振動モードのＱ値が劣化しがち
であり、フィルタの挿入損失を増大させることとなる。
スプリアス振動が主振動近傍に励起しやすいといった問
題があった。ギャップ寸法Ｇを狭くする手法では、特
に、蒸着マスクを用いて電極形成する場合、隣接する入
出力電極が短絡しないように形成するには、蒸着マスク
で製作可能な寸法幅には物理的限界があった。そして、
ギャップ寸法Ｇを狭くすると、入出力間の矯絡容量が増
加するため、保証減衰量が悪化するといった実用上限界
が生じることが考えられる。このように、従来のＭＣ
Ｆでは、広帯域化にも限度があり、水晶のＱ値の高さか
らも、急峻なフィルタ特性を有するため、広帯域化も困
難とされていた。そして、前記従来のＭＣＦでは、通過
帯域幅として±３０ＫＨｚ以上は不可能であった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、従来のＭＣＦに比べて電気的特性を損なう
ことなく、より広帯域化が可能な水晶フィルタを提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、請求項１に対応する水晶フィルタは、水晶板の
一方の主面に入力電極と出力電極が並列して形成され、
当該水晶板の他方の主面に前記入力電極と前記出力電極
の形成領域に対応して共通電極が形成されてなるフィル
タ機能領域を少なくとも２つ以上具備してなる水晶フィ
ルタであって、前記各フィルタ機能領域の中心周波数が
近接した状態で異なってなり、かつ、前記各入力電極を
共通接続し、かつ前記各出力電極も共通接続し、さらに
前記各共通電極も共通接続して、各フィルタ機能領域が
多段並列接続されてなることによって特徴付けられてい
る。

【０００９】以上の構成により、対称モード振動（１，
１，１）と斜対称モード振動（１，１，２）とを音響的
に結合させたＭＣＦフィルタ特性を有する各フィルタ機
能領域があり、前記各フィルタ機能領域の中心周波数が
近接した状態で異ならせるとともに、これら各フィルタ
機能領域のフィルタ特性を外部フィルタ回路により電気
的に結合させて一つのフィルタ特性を得ることで、より
一層の広帯域化がはかれる。さらに、水晶を用いたＭＣ
Ｆ特有のＱ値の高いより急峻なフィルタ特性が得られ、
高性能広帯域フィルタが得られる。また、ＭＣＦフィル
タとＳＡＷフィルタを同一周波数にてのフィルタを構成
した場合、ＭＣＦフィルタを採用することにより、ＳＡ
Ｗフィルタ特有のＩＤＴ電極による反射器が不要とな
り、ＳＡＷフィルタなどに比べて、パッケージ容積が飛
躍的（１／１０程度）に縮小することが可能であり、機
器の小型化に大きく貢献できる。

【００１０】また、請求項２に対応する水晶フィルタ
は、前記各フィルタ機能領域の中心周波数が１０〜５０
ＫＨｚの間隔を隔てて近接してなることによって特徴付
けられている。

【００１１】以上の構成により、上記作用効果に加え
て、各フィルタ機能領域のフィルタ特性を電気的に結合
させてより一層の広帯域化がはかりながら、リップルの
発生を抑えたより好ましいフィルタ特性が得られる。つ
まり、中心周波数差が１０ＫＨｚ以下では、従来の手法
と変わりのない広帯域化でしか実現できず、中心周波数
差が５０ＫＨｚ以上では、一般的なリップルの許容範囲
を大きく超えてしまうことが考えられる。図１５から図
１８は、図１に示されるような、一枚のＡＴカット水晶
板に第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能領域
が形成された３０．７９８ＭＨｚ帯域の水晶フィルタに
おいて、第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能
領域との中心周波数差を５ＫＨｚ、１０ＫＨｚ、５０Ｋ
Ｈｚ、７０ＫＨｚに変えた場合の各フィルタ特性を示す
図である。また、これらの周波数差で得られた通過帯域
幅は、５ＫＨｚの場合が１５ＫＨｚ、１０ＫＨｚの場合
が３０ＫＨｚ、５０ＫＨｚの場合が６５ＫＨｚ、７０Ｋ
Ｈｚの場合が８５ＫＨｚであった。これらのフィルタ特
性図、ならびに通過帯域幅特性から明らかなように、中
心周波数差が１０ＫＨｚの場合と、中心周波数差が５０
ＫＨｚの場合において、より一層の広帯域化がはかりな
がら、リップルの発生を抑えたより好ましいフィルタ特
性が得られているのがわかる。

【００１２】また、請求項３に対応する水晶フィルタ
は、少なくとも前記入力電極と前記出力電極の全てが、
パッケージに独立的に設けられた個別の端子により、当
該パッケージの外部に取り出され、前記各入力電極に対
応する端子を共通接続し、かつ前記各出力電極に対応す
る端子も共通接続し、さらに前記各共通電極に対応する
端子も共通接続して、各フィルタ機能領域が多段並列接
続されてなることによって特徴付けられている。

【００１３】以上の構成により、上記作用効果に加え
て、少なくとも前記入力電極と前記出力電極の全てが、
パッケージに独立的に設けられた個別の端子により、当
該パッケージの外部に取り出されているので、各フィル
タ機能領域はお互いに音響的には完全に分離されている
とともに、相互に並列接続する前に個別に最終調整を行
うことが可能となり、容易に所望の特性を持つ高性能の
多段並列接続水晶フィルタが得られる。

【００１４】また、請求項４に対応する水晶フィルタで
は、前記フィルタ機能領域を一つの水晶板の複数箇所に
形成し、これらのフィルタ機能領域は相互に干渉しない
位置に隔離して形成されてなることによって特徴付けら
れている。

【００１５】以上の構成により、上記作用効果に加え
て、一つの水晶板に複数のフィルタ機能領域を形成して
いるので、より一層のパッケージの低背化、省スペース
化を実現し、さらに、各フィルタ機能領域の電極群間で
の電磁的結合による悪影響を受けにくくし、良好な保証
減衰量特性が得られるより信頼性の高い水晶フィルタが
得られる。

【００１６】また、請求項５に対応する水晶フィルタで
は、少なくとも一つの前記フィルタ機能領域を具備する
水晶板を複数枚用い、当該フィルタ機能領域を具備する
各水晶板を厚み方向に複数枚重ねて配置してなることに
よって特徴付けられている。

【００１７】以上の構成により、上記作用効果に加え
て、一つの前記フィルタ機能領域を具備する水晶板を複
数枚用い、厚み方向に重ねて構成することで、パッケー
ジへの水晶板の高密度実装が行え、かつ回路基板へのパ
ッケージの搭載面積を縮小化することができる。さら
に、各フィルタ機能領域で相互に伝搬する振動の悪影響
を受けにくくでき、良好な保証減衰量特性が得られるよ
り信頼性の高い水晶フィルタが得られる。

【００１８】また、請求項５に対応する水晶フィルタで
は、前記水晶板が、ＡＴカット水晶板であることによっ
て特徴付けられている。

【００１９】以上の構成により、上記作用効果に加え
て、従来のＭＣＦに比べてより広帯域特性が得られると
ともに、より実用性の高い水晶フィルタを提供すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実
施形態を示す水晶板の表面の平面図、図２は同裏面の平
面図、図３は同Ａ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。ま
た、図４は第１の実施形態に基づくフィルタ特性図であ
る。

【００２１】水晶板１はＡＴカットの水晶板からなり、
矩形状に加工されている。裏面には、ギャップ寸法Ｇを
介して、入力電極２１と出力電極２２、ならびに入力電
極２３と出力電極２４が、所定の間隔（Ｈ１）を介し
て、それぞれ並列に設けられ、それぞれの電極から水晶
板の角部、あるいは水晶板長手方向中央の端部に向かっ
て引出電極２１１，２２１，２３１，２４１により引き
出されている。表面には前記入力電極２１と出力電極２
２に対応する共通電極２５、ならびに前記入力電極２３
と出力電極２４に対応する共通電極２６が設けられ、水
晶板の角部に向かって引出電極２５１，２６１により引
き出されている。これら各電極はマスキング手段を用い
た真空蒸着法、スパッタリング法等によって形成するこ
とができ、電極材料にはアルミニウムや銀等の材料が用
いられる。そして、前記入出力電極２１，２２と水晶板
の板面で対向する共通電極２５とにより第１のフィルタ
機能領域を構成し、前記入出力電極２３，２４と水晶板
の板面で対向する共通電極２６とにより第２のフィルタ
機能領域を構成している。第１の実施形態では、例え
ば、前記共通電極２５の幅寸法Ｗ１と、前記間隔寸法Ｈ
１と、前記共通電極２６の幅寸法Ｗ２とを同一寸法に形
成し、各フィルタ機能領域を隔離している。なお、これ
らの隔離寸法に限定されるものではなく、お互いのフィ
ルタ機能領域で影響が受けない範疇であれば、前記Ｈ１
寸法をより小さくしても特に問題はない。

【００２２】そして、前記入力電極２１，２３は、パッ
ケージＰに独立的に設けられた個別のリード端子２１
Ｎ，２３Ｎにより、当該パッケージの外部に取り出さ
れ、入力端子Ｎにより共通接続され、前記出力電極２
２，２４は、パッケージＰに独立的に設けられた個別の
リード端子２２Ｓ，２４Ｓにより、当該パッケージの外
部に取り出され、出力端子Ｓにより共通接続されるとと
もに、前記共通電極２５，２６は、パッケージＰに独立
的に設けられた個別のリード端子２５Ｅ，２６Ｅによ
り、当該パッケージの外部に取り出され、アース端子Ｅ
１，Ｅ２にそれぞれ接続されている。また、このアース
端子Ｅ１，Ｅ２について、共通接続しても特に問題はな
い。

【００２３】また、前記第１のフィルタ機能領域と前記
第２のフィルタ機能領域では、中心周波数がお互いに近
接した状態で異なるように構成されており、前記各フィ
ルタ機能領域の中心周波数が１０〜５０ＫＨｚの間隔を
隔てて構成されることが実施するうえで好ましいものと
なる。なお、このように中心周波数を異ならせる方法と
して、電極の厚みを各フィルタ機能領域で変えたり、水
晶板の厚みを各フィルタ機能領域で変えるなどの公知の
手法により容易に行える。第１の実施形態では、前記共
通電極２５の厚みを前記共通電極２６の厚みより厚く形
成することにより、第１のフィルタ機能領域の中心周波
数と、第２のフィルタ機能領域の中心周波数の周波数差
を２０ＫＨｚとした。

【００２４】また、図４は、１１０ＭＨｚ帯の水晶フィ
ルタにおいて、低周波数側の第１のフィルタ機能領域と
高周波数側の第２のフィルタ機能領域を電気的に結合さ
せたフィルタ特性図である。図中、点線は各々のフィル
タ機能領域を単独に励起させた場合のフィルタ特性図を
示す。水晶板を挟んで対向して形成された２つの入出力
電極と共通電極部分をフィルタ機能領域として、２つの
フィルタ機能領域を電気的結合することにより主振動を
形成し、より広帯域の通過帯域を有するフィルタ特性
（実線）を構成している。この実施形態により、通過帯
域幅として、約６０ＫＨｚを実現することができた。

【００２５】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図５は本発明の第２の実
施形態を示す水晶板の表面の平面図、図６は同裏面の平
面図、図７は同ＣーＣ断面図とＤ−Ｄ断面図とＥ−Ｅ断
面図である。また、図８は第２の実施形態に基づくフィ
ルタ特性図である。なお、第１の実施の形態と同様の構
成部分については、同番号を付し、一部説明を割愛す
る。

【００２６】水晶板１はＡＴカットの水晶板からなり、
矩形状に加工されている。裏面には、ギャップ寸法Ｇを
介して、入力電極３１と出力電極３２、入力電極３３と
出力電極３４、ならびに入力電極３５，３６が、所定の
間隔（Ｈ２，Ｈ３）を介して、それぞれ並列に設けら
れ、それぞれの電極から水晶板の角部、あるいは水晶板
長手方向の端部に向かって引出電極３１１，３２１，３
３１，３４１，３５１，３６１により引き出されてい
る。表面には前記入力電極３１と出力電極３２に対応す
る共通電極３７、前記入力電極３３と出力電極３４に対
応する共通電極３８、ならびに前記入力電極３５と出力
電極３６に対応する共通電極３９が設けられており、こ
れら共通電極３７，３８，３９は連結電極３７８，３８
９によりお互いに共通接続されている。そして、前記共
通電極３７，３９は、水晶板の角部に向かって引出電極
３７１，３９１により引き出されている。これら各電極
はマスキング手段を用いた真空蒸着法、スパッタリング
法等によって形成することができ、電極材料にはアルミ
ニウムや銀等の材料が用いられる。そして、前記入出力
電極３１，３２と水晶板の板面で対向する共通電極３７
とにより第１のフィルタ機能領域を構成し、前記入出力
電極３３，３４と水晶板の板面で対向する共通電極３８
とにより第２のフィルタ機能領域を構成し、前記入出力
電極３５，３６と水晶板の板面で対向する共通電極３９
とにより第３のフィルタ機能領域を構成している。第２
の実施形態では、例えば、前記共通電極３７の幅寸法Ｗ
３と、前記間隔寸法Ｈ２と、前記共通電極３８の幅寸法
Ｗ４と、前記間隔寸法Ｈ３と、前記共通電極３９の幅寸
法Ｗ５とを同一寸法に形成し、各フィルタ機能領域を隔
離している。なお、これらの隔離寸法に限定されるもの
ではなく、お互いのフィルタ機能領域で影響が受けない
範疇であれば、前記Ｈ１寸法、Ｈ２寸法をより小さくし
ても特に問題はない。

【００２７】そして、前記入力電極３１，３３，３５
は、パッケージＰに独立的に設けられた個別のリード端
子３１Ｎ，３３Ｎ，３５Ｎにより、当該パッケージの外
部に取り出され、入力端子Ｎにより共通接続され、前記
出力電極３２，３４，３６は、パッケージＰに独立的に
設けられた個別のリード端子３２Ｓ，３４Ｓ，３６Ｓに
より、当該パッケージの外部に取り出され、出力端子Ｓ
に共通接続されるとともに、前記共通電極３７，３８，
３９は、パッケージＰに独立的に設けられた個別のリー
ド端子３７Ｅ，３９Ｅにより、当該パッケージの外部に
取り出され、アース端子Ｅ１により共通接続されてい
る。

【００２８】また、前記第１のフィルタ機能領域と前記
第２のフィルタ機能領域と前記第３のフィルタ機能領域
とでは、中心周波数がお互いに近接した状態で異なるよ
うに構成されており、前記各フィルタ機能領域の中心周
波数が１０〜５０ＫＨｚの間隔を隔てて構成されること
が実施するうえで好ましいものとなる。なお、このよう
に中心周波数を異ならせる方法として、電極の厚みを各
フィルタ機能領域で変えたり、水晶板の厚みを各フィル
タ機能領域で変えるなどの公知の手法により容易に行え
る。第２の実施形態では、前記共通電極３７の厚みを前
記共通電極３８の厚みより厚く形成し、前記共通電極３
８の厚みを前記共通電極３９の厚みより厚く形成するこ
とにより、第１のフィルタ機能領域の中心周波数と、第
２のフィルタ機能領域の中心周波数と、第３のフィルタ
機能領域の中心周波数との各周波数差を２０ＫＨｚとし
た。

【００２９】また、図８は、１１０ＭＨｚ帯の水晶フィ
ルタにおいて、低周波数側の第１のフィルタ機能領域と
中間周波数の第２のフィルタ機能領域と高周波数側の第
３のフィルタ機能領域を電気的に結合させたフィルタ特
性図である。図中、点線は各々のフィルタ機能領域を単
独に励起させた場合のフィルタ特性図を示す。水晶板を
挟んで対向して形成された３つの入出力電極と共通電極
部分をフィルタ機能領域として、３つのフィルタ機能領
域を電気的結合することにより主振動を形成し、より広
帯域の通過帯域を有するフィルタ特性（実線）を構成し
ている。この実施形態により、通過帯域幅として、約８
０ＫＨｚを実現することができた。

【００３０】次に、本発明の第３の実施形態について、
図面を参照して説明する。図９は本発明の第３の実施形
態を示す水晶板の表面の平面図、図１０は同裏面の平面
図、図１１は同ＦーＦ断面図である。また、図１２は第
３の実施形態におけるパッケージ基板への搭載形態を示
した断面図であり、図１３は第３の実施形態におけるパ
ッケージ基板への搭載形態の他の例を示した斜視図であ
り、図１４は第３の実施形態におけるパッケージ基板へ
の搭載形態の変形例を示した断面図である。

【００３１】水晶板４１，４２はＡＴカットの水晶板か
らなり、矩形状に加工されている。水晶板４１の裏面に
は、ギャップ寸法Ｇを介して、入力電極５１と出力電極
５２が、並列に設けられ、水晶板４２の裏面には、ギャ
ップ寸法Ｇを介して、入力電極５３と出力電極５４が、
並列に設けられ、それぞれの電極から水晶板の角部に向
かって引出電極５１１，５２１，５３１，５４１により
引き出されている。水晶板４１の表面には前記入力電極
５１と出力電極５２に対応する共通電極５５が設けら
れ、水晶板４２の表面には前記入力電極５３と出力電極
５４に対応する共通電極５６が設けられ、それぞれの電
極５５，５６から水晶板の角部に向かって引出電極５５
１，５６１により引き出されている。これら各電極はマ
スキング手段を用いた真空蒸着法、スパッタリング法等
によって形成することができ、電極材料にはアルミニウ
ムや銀等の材料が用いられる。そして、前記水晶板４１
が第１のフィルタ機能領域を構成し、前記水晶板４２が
第２のフィルタ機能領域を構成している。

【００３２】前記入力電極５１，５３は、パッケージＰ
に独立的に設けられた個別のリード端子５１Ｎ，５３Ｎ
により、当該パッケージの外部に取り出され、入力端子
Ｎにより共通接続され、前記出力電極５２，５４は、パ
ッケージＰに独立的に設けられた個別のリード端子５２
Ｓ，５４Ｓにより、当該パッケージの外部に取り出さ
れ、出力端子Ｓにより共通接続されるとともに、前記共
通電極５５，５６は、パッケージＰに独立的に設けられ
た個別のリード端子５５Ｅ，５６Ｅにより、当該パッケ
ージの外部に取り出され、アース端子Ｅ１，Ｅ２にそれ
ぞれ接続されている。また、このアース端子Ｅ１，Ｅ２
について、共通接続しても特に問題はない。

【００３３】また、前記第１のフィルタ機能領域と前記
第２のフィルタ機能領域とでは、中心周波数がお互いに
近接した状態で異なるように構成されており、前記各フ
ィルタ機能領域の中心周波数が１０〜５０ＫＨｚの間隔
を隔てて構成されることが実施するうえで好ましいもの
となる。なお、このように中心周波数を異ならせる方法
として、電極の厚みを各フィルタ機能領域で変えたり、
水晶板の厚みを各フィルタ機能領域で変えるなどの公知
の手法により容易に行える。第３の実施形態では、前記
圧電板４１の厚みを前記圧電板４２の厚みより厚く形成
することにより、第１のフィルタ機能領域の中心周波数
と、第２のフィルタ機能領域の中心周波数の周波数差を
３０ＫＨｚとした。

【００３４】ベース基板６は、例えばセラミックや樹脂
等の絶縁基板からなり、水晶板の収容スペース６１が形
成されているとともに、当該収容スペース６１には、前
記水晶板４１が搭載される間隔の狭い下段部６１１，６
１１と、前記水晶板４２が搭載される間隔の広い上段部
６１２，６１２とが設けられている。また、図示してい
ないが、前記下段部６１１，６１１に形成された素子導
通パッド、ならびに前記上段部６１２，６１２に形成さ
れた素子導通パッドから、前記ベース基板の底面に形成
される回路導通パッドにかけてリード端子等により必要
な接続が施されている。そして、図１２に示すように、
前記下段部６１１，６１１に前記水晶板４１を搭載して
導電性接合材Ｄにより接合し、前記上段部６１２，６１
２に前記水晶板４２を搭載して導電性接合材Ｄにより接
合することで、各水晶板を厚み方向に重ねて配置してお
り、蓋体７により気密封止することで水晶フィルタの完
成となる。

【００３５】なお、第３の実施形態のようなベース基板
を使用する場合、前記下段部６１１，６１１と前記上段
部６１２，６１２の寸法差を考慮して、水晶板４１と水
晶板４２の外形寸法を変える必要がある。しかしなが
ら、図１３のように。上側の段部間の配置と下側の段部
間の配置を直交させる方向に構成することで、上下の水
晶板外形寸法を同一とすることができる。

【００３６】また、第３の実施形態では、一つの水晶板
における入力電極と出力電極が形成された主面を下側に
配し、共通電極が形成された主面を上側に配してベース
基板に搭載するとともに、厚み方向に重ねられる他の水
晶板についても同様に入力電極と出力電極が形成された
主面を下側に配し、共通電極が形成された主面を上側に
配してベース基板に搭載することで、次のような効果が
生じる。各水晶板の周波数調整を行う際、上面のベース
基板開口部から共通電極に向けて行えるため、入出力間
の短絡を生じることなく確実かつ容易に行える。一方の
水晶板の入出力電極形成側の主面と他方の水晶板の共通
電極電極側の主面とが向かい合う形で厚み方向に配置さ
れるため、一方の水晶板の入出力電極間で電磁波が飛び
交うことがあっても向かい合った他方の水晶板の共通電
極により基準電位に落とされ、電磁結合による悪影響も
受けにくくできる。従って、周波数調整が容易かつ確実
に行えるとともに、電磁的結合による悪影響の少ないた
めにより良好な保証減衰量特性が得られる。

【００３７】なお、上記第３の実施形態、ならびに図１
３のように、複数の水晶板を厚み方向に重ねて配置する
ベース基板の構成に限らず、図１４に示すような形態で
あっても特に問題はない。さらに、２枚以上の水晶板を
重ねて配置する構成にも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、対称モード振動（１，
１，１）と斜対称モード振動（１，１，２）とを音響的
に結合させたＭＣＦフィルタ特性を有する各フィルタ機
能領域があり、前記各フィルタ機能領域の中心周波数が
近接した状態で異ならせるとともに、これら各フィルタ
機能領域のフィルタ特性を外部フィルタ回路により電気
的に結合させて一つのフィルタ特性を得ることで、より
一層の広帯域化がはかれる。さらに、水晶を用いたＭＣ
Ｆ特有のＱ値の高いより急峻なフィルタ特性が得られ、
高性能広帯域フィルタが得られる。また、ＭＣＦフィル
タとＳＡＷフィルタを同一周波数にてのフィルタを構成
した場合、ＭＣＦフィルタを採用することにより、ＳＡ
Ｗフィルタ特有のＩＤＴ電極による反射器が不要とな
り、ＳＡＷフィルタなどに比べて、パッケージ容積が飛
躍的（１／１０程度）に縮小することが可能であり、機
器の小型化に大きく貢献できる。

【００３９】また、広帯域化の手法として、電極膜を極
端に薄くする必要がないので、振動モードのＱ値が劣化
することがなく、フィルタの挿入損失を増大させること
がない。また、入出力電極間のギャップ寸法を極端に狭
くする必要がないので、蒸着マスクを用いて極めて容易
に電極形成できる範疇で、ギャップ寸法を形成すること
ができる。さらに、入出力間の矯絡容量が増加するた
め、保証減衰量が悪化するといった実用上限界が生じる
こともない。

【００４０】従って、従来のＭＣＦに比べて電気的特性
を損なうことなく、より広帯域化が可能な水晶フィルタ
を提供することを目的とするものである。

【００４１】また、請求項２によれば、上記作用効果に
加えて、各フィルタ機能領域のフィルタ特性を電気的に
結合させて広帯域化がはかりながら、リップルの発生を
抑えたより好ましいフィルタ特性が得られる。

【００４２】また、請求項３によれば、上記作用効果に
加えて、少なくとも前記入力電極と前記出力電極の全て
が、パッケージに独立的に設けられた個別の端子によ
り、当該パッケージの外部に取り出されているので、各
フィルタ機能領域はお互いに音響的には完全に分離され
ているとともに、相互に並列接続する前に個別に最終調
整を行うことが可能となり、容易に所望の特性を持つ高
性能の多段並列接続水晶フィルタが得られる。

【００４３】また、請求項４によれば、上記作用効果に
加えて、一つの水晶板に複数のフィルタ機能領域を形成
しているので、より一層のパッケージの低背化、省スペ
ース化を実現し、さらに、各フィルタ機能領域の電極群
間での電磁的結合による悪影響を受けにくくし、良好な
保証減衰量特性が得られるより信頼性の高い水晶フィル
タが得られる。

【００４４】また、請求項５によれば、上記作用効果に
加えて、一つの前記フィルタ機能領域を具備する水晶板
を複数枚用い、厚み方向に重ねて構成することで、パッ
ケージへの水晶板の高密度実装が行え、かつ回路基板へ
のパッケージの搭載面積を縮小化することができる。さ
らに、各フィルタ機能領域で相互に伝搬する振動の悪影
響を受けにくくでき、良好な保証減衰量特性が得られる
より信頼性の高い水晶フィルタが得られる。

【００４５】また、請求項６によれば、従来のＭＣＦに
比べてより広帯域特性が得られるとともに、より実用性
の高い水晶フィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す水晶板の表面の
平面図。

【図２】図１の裏面の平面図。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図。

【図４】第１の実施形態に基づくフィルタ特性図。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す水晶板の表面の
平面図。

【図６】図５の裏面の平面図。

【図７】図５のＣ−Ｃ断面図とＤ−Ｄ断面図とＥ−Ｅ断
面図。

【図８】第２の実施形態に基づくフィルタ特性図。

【図９】本発明の第３の実施形態を示す水晶板の表面の
平面図。

【図１０】図９の裏面の平面図。

【図１１】図９のＦーＦ断面図。

【図１２】第３の実施形態におけるパッケージ基板への
搭載形態を示した断面図。

【図１３】第３の実施形態におけるパッケージ基板への
搭載形態の他の例を示した斜視図。

【図１４】第３の実施形態におけるパッケージ基板への
搭載形態の変形例を示した断面図。

【図１５】３０．７９８ＭＨｚ帯域の水晶フィルタにお
いて、第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能領
域との中心周波数差を５ＫＨｚとした場合のフィルタ特
性図。

【図１６】３０．７９８ＭＨｚ帯域の水晶フィルタにお
いて、第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能領
域との中心周波数差を１０ＫＨｚとした場合のフィルタ
特性図。

【図１７】３０．７９８ＭＨｚ帯域の水晶フィルタにお
いて、第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能領
域との中心周波数差を５０ＫＨｚとした場合のフィルタ
特性図。

【図１８】３０．７９８ＭＨｚ帯域の水晶フィルタにお
いて、第１のフィルタ機能領域と第２のフィルタ機能領
域との中心周波数差を７０ＫＨｚとした場合のフィルタ
特性図。

【図１９】従来のＭＣＦの変位分布を示す模式図。

【図２０】従来例を示す図。

【符号の説明】

１，４１，４２・・・水晶板 ２１，２３，３１，３３，３５，５１，５３，７１・・
・入力電極 ２２，２４，３２，３４，３６，５２，５４，７２・・
・出力電極 ２５，２６，３７，３８，３９，５５，５６，７３・・
・共通電極 ６・・・ベース基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J108 AA01 AA07 BB02 CC04 DD02 EE03 EE07 EE18 FF13 GG03 GG14 GG16 GG18 JJ01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水晶板の一方の主面に入力電極と出力電
   極が並列して形成され、当該水晶板の他方の主面に前記
   入力電極と前記出力電極の形成領域に対応して共通電極
   が形成されてなるフィルタ機能領域を少なくとも２つ以
   上具備してなる水晶フィルタであって、 前記各フィルタ機能領域の中心周波数が近接した状態で
   異なってなり、かつ、前記各入力電極を共通接続し、か
   つ前記各出力電極も共通接続し、さらに前記各共通電極
   も共通接続して、各フィルタ機能領域が多段並列接続さ
   れてなることを特徴とする水晶フィルタ。
2. 【請求項２】 前記各フィルタ機能領域の中心周波数が
   １０〜５０ＫＨｚの間隔を隔てて近接してなることを特
   徴とする特許請求項１記載の水晶フィルタ。
3. 【請求項３】 少なくとも前記入力電極と前記出力電極
   の全てが、パッケージに独立的に設けられた個別の端子
   により、当該パッケージの外部に取り出され、前記各入
   力電極に対応する端子を共通接続し、かつ前記各出力電
   極に対応する端子も共通接続し、さらに前記各共通電極
   に対応する端子も共通接続して、各フィルタ機能領域が
   多段並列接続されてなることを特徴とする特許請求項
   １，２記載の水晶フィルタ。
4. 【請求項４】 前記フィルタ機能領域を一つの水晶板の
   複数箇所に形成し、これらのフィルタ機能領域は相互に
   干渉しない位置に隔離して形成されてなることを特徴と
   する特許請求項１，２，３記載の水晶フィルタ。
5. 【請求項５】 少なくとも一つの前記フィルタ機能領域
   を具備する水晶板を複数枚用い、当該フィルタ機能領域
   を具備する各水晶板を厚み方向に複数枚重ねて配置して
   なることを特徴とする特許請求項１，２，３記載の水晶
   フィルタ。
6. 【請求項６】 特許請求項１〜５記載の水晶フィルタに
   おいて、前記水晶板が、ＡＴカット水晶板であることを
   特徴とする。