JP3295926B2 - Monolithic crystal filter - Google Patents

Monolithic crystal filter

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JP3295926B2
JP3295926B2 JP20648896A JP20648896A JP3295926B2 JP 3295926 B2 JP3295926 B2 JP 3295926B2 JP 20648896 A JP20648896 A JP 20648896A JP 20648896 A JP20648896 A JP 20648896A JP 3295926 B2 JP3295926 B2 JP 3295926B2
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

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】本発明は通信機器等に用いら
れる厚み系振動を用いたモノリシック水晶フィルタに関
するものであり、特にこの厚み系振動に対し寄生する、
高次の屈曲、あるいは輪郭振動モードの影響を抑制する
モノリシック水晶フィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monolithic crystal filter using a thickness vibration used for communication equipment and the like.
The present invention relates to a monolithic crystal filter that suppresses the influence of a higher-order bending or contour vibration mode.

【0002】[0002]

【従来技術】通信機器等の小型化により、これらに使用
される圧電振動部品も超小型化が求められ、また搭載の
容易性からチップ型が要求されている。従来のチップ型
で超小型化されたモノリシック水晶フィルタを図16、
図17とともに説明する。図16は矩形状の水晶板を用
いたチップ型のモノリシック水晶フィルタの分解斜視図
であり、図17は水晶板をパッケージに搭載した状態の
平面図である。矩形状の水晶板8の表面には入力電極、
出力電極81,82が形成され、これら各電極から水晶
板端部に向かって引出電極81a,82aが設けられて
いる。裏面には前記入力電極、出力電極81,82に対
応する位置に共通電極83(図示せず)が形成され、こ
の電極から水晶板端部に向かって引出電極83a,83
a(図示せず)が設けられている。パッケージ9はセラ
ミックスからなり、上面が開口した薄型の直方体形状
で、この開口部分には金属リング91が形成され、また
パッケージ内部から外部に電極を導出する外部導出電極
92,93,94,95が一体的に形成されている。こ
のようなパッケージ9に前記水晶板8を搭載し、導電性
接合材Sにて必要な導電接合を行うとともに、金属板か
らなるキャップCを前記開口部に被覆し、前記金属リン
グとキャップとをシーム溶接等の手段で気密封止する。
2. Description of the Related Art Due to the miniaturization of communication devices and the like, the piezoelectric vibrating components used in these devices are also required to be miniaturized, and a chip type is required for ease of mounting. A conventional chip type ultra-miniaturized monolithic crystal filter is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an exploded perspective view of a chip type monolithic crystal filter using a rectangular crystal plate, and FIG. 17 is a plan view showing a state where the crystal plate is mounted on a package. An input electrode is provided on the surface of the rectangular quartz plate 8.
Output electrodes 81 and 82 are formed, and extraction electrodes 81a and 82a are provided from these electrodes toward the ends of the quartz plate. On the back surface, a common electrode 83 (not shown) is formed at a position corresponding to the input and output electrodes 81 and 82, and the extraction electrodes 83a and 83 are drawn from the electrodes toward the ends of the quartz plate.
a (not shown). The package 9 is made of ceramics, has a thin rectangular parallelepiped shape with an open upper surface, a metal ring 91 is formed in the opening, and external lead-out electrodes 92, 93, 94, and 95 for leading electrodes from the inside of the package to the outside. It is formed integrally. The quartz plate 8 is mounted on such a package 9, necessary conductive bonding is performed with a conductive bonding material S, and a cap C made of a metal plate is covered on the opening, and the metal ring and the cap are connected to each other. Hermetically sealed by means such as seam welding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような構成のモノ
リシック水晶フィルタは、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厚み
すべり振動が励振され、一般に対称モード振動(fs)
と斜対称モード振動(fa)と称される振動が同時に励
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、所定の周波数通過帯域を有する電気機械フィル
タを構成している。
In a monolithic quartz filter having such a structure, thickness shear vibration is excited by using an input / output electrode and a common electrode formed opposite to each other with a quartz plate interposed therebetween as a resonance region, and is generally symmetric. Mode vibration (fs)
And a vibration called an oblique symmetric mode vibration (fa) are simultaneously excited, and these are acoustically coupled to form a main vibration, thereby constituting an electromechanical filter having a predetermined frequency pass band.

【0004】このようなモノリシック水晶フィルタの外
形寸法が小さくなった場合、上記対称モード、斜対称モ
ードの主振動以外に不要な振動モードが発生し、これら
主振動と強く結合し、スプリアスを発生させることがあ
る。この不要な振動モードは、水晶板の外形寸法で決定
される屈曲振動モード、輪郭振動モードの各高調波モー
ドあるいは厚みすべり振動の高調波と考えられており、
水晶板の外形寸法が小さくなるとこれら結合する不要振
動モードの高調波の次数が低下し、音響的結合が行われ
やすくなることによる。従って、使用する周波数毎にこ
れら不要な振動モードの抑制を考慮した外形寸法の設計
が必要となっている。
If the external dimensions of such a monolithic crystal filter are reduced, unnecessary vibration modes are generated in addition to the main vibrations of the symmetric mode and the obliquely symmetric mode, and these modes are strongly coupled to the main vibrations to generate spurious components. Sometimes. This unnecessary vibration mode is considered to be a bending vibration mode determined by the external dimensions of the quartz plate, each harmonic mode of the contour vibration mode, or a harmonic of the thickness shear vibration,
This is because when the external dimensions of the quartz plate are reduced, the order of the harmonics of the unnecessary vibration modes to be coupled is reduced, and acoustic coupling is easily performed. Therefore, it is necessary to design the external dimensions in consideration of suppression of these unnecessary vibration modes for each frequency used.

【0005】しかしながら、上記事情を考慮した設計を
行った場合でも、水晶板の加工技術の誤差や、モノリシ
ック水晶フィルタの使用される温度範囲等によっては、
上述の不要な振動モードが励起されることがあった。こ
のような不要な振動モードは、水晶板にコンベックス加
工あるいはベベル加工を施すことによって抑制できる場
合があるが、厚み系の振動を利用した場合、その周波数
は水晶板の厚みに反比例するので、近年の高周波数化に
より水晶板が極めて薄くなり、上述の加工が実際上行い
得ない状況となっていた。
[0005] However, even when a design is made in consideration of the above circumstances, depending on the error in the processing technology of the quartz plate and the temperature range in which the monolithic quartz filter is used, etc.
The unnecessary vibration modes described above were sometimes excited. In some cases, such unnecessary vibration modes can be suppressed by subjecting the quartz plate to convex processing or bevel processing.However, when a thickness-based vibration is used, its frequency is inversely proportional to the thickness of the quartz plate. Due to the increase in the frequency of the crystal plate, the quartz plate has become extremely thin, so that the above-mentioned processing cannot be performed in practice.

【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、主振動(公称周波数)近傍に発生していた
不要な屈曲振動、輪郭振動の各高調波モードを抑制し、
電気機械フィルタとしての良好な通過帯域特性を得て、
周波数温度特性の安定したモノリシック水晶フィルタを
提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and suppresses unnecessary harmonic modes of unnecessary bending vibration and contour vibration generated near the main vibration (nominal frequency).
Obtaining good passband characteristics as an electromechanical filter,
It is an object of the present invention to provide a monolithic crystal filter having stable frequency-temperature characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1によるモノリシック水晶フィルタは、水
晶板の一方の主面に入力電極、出力電極を所定の間隔で
近接させて形成し、かつ当該他方の主面に前記入力電
極、出力電極にそれぞれ対応した共通電極を設けること
により共振領域を形成するとともに、前記各電極を外部
に導出する引出電極を形成し、厚み系振動を用いたモノ
リシック水晶フィルタであって、少なくとも1つの主面
に、前記入力電極、出力電極の周囲から水晶板の端面近
傍に渡って重み付けが行われ、かつこの重み付けは、前
記入力電極、出力電極の周囲を中心として水晶板の端面
に向かって重さが漸次増加する構成であることを特徴と
する構成としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a monolithic crystal filter in which an input electrode and an output electrode are formed close to one main surface of a quartz plate at predetermined intervals. And, by providing a common electrode corresponding to the input electrode and the output electrode on the other main surface, a resonance region is formed, and an extraction electrode for leading each electrode to the outside is formed, and a thickness-based vibration is used. A monolithic crystal filter, wherein at least one main surface is weighted from around the input electrode and the output electrode to near the end face of the quartz plate, and the weighting is performed around the input electrode and the output electrode. , The weight of which gradually increases toward the end face of the crystal plate.

【0008】この構成により、前記入力電極、出力電極
の周囲から水晶板の端面近傍に渡って重み付けが行わ
れ、かつこの重み付けは、前記入力電極、出力電極の周
囲を中心として水晶板の端面に向かって重さが漸次増加
する構成であるので、水晶板の外周形状が境界条件とな
って生じる屈曲振動、輪郭振動の高調波を抑制すること
ができ、主振動との音響的結合を防止することができ
る。
With this configuration, weighting is performed from the periphery of the input electrode and the output electrode to the vicinity of the end face of the quartz plate, and the weighting is performed on the end face of the quartz plate around the periphery of the input electrode and the output electrode. Since the weight gradually increases toward the front, it is possible to suppress the harmonics of bending vibration and contour vibration generated when the outer peripheral shape of the quartz plate becomes a boundary condition, and to prevent acoustic coupling with the main vibration. be able to.

【0009】この重み付けの具体的構成例として、請求
項2に示すように、入力電極、出力電極の周囲の面積よ
り、前記端面近傍の面積が大となる構成や、請求項3に
示すように、入力電極、出力電極の周囲の厚さより、前
記端面近傍の厚さが大となる構成、あるいはこれらを複
合した構成があげられる。
As a specific configuration example of the weighting, as described in claim 2, a configuration in which the area near the end face is larger than the area around the input electrode and the output electrode, or as described in claim 3, A configuration in which the thickness near the end face is larger than the thickness around the input electrode and the output electrode, or a configuration in which these are combined.

【0010】請求項2または3の構成により、重み付け
の重さが水晶板の端面に向かって漸次増加するので、重
み付けが急激に変化することによる新たな境界条件が生
まれることもなく、厚み系の主振動の水晶板の端面への
伝搬を抑制するとともに、端部の重み付け効果によっ
て、高次の屈曲振動、輪郭振動モードの振動を抑制する
ことができる。
According to the second or third aspect of the present invention, the weight of the weight gradually increases toward the end face of the quartz plate, so that a new boundary condition due to a sudden change in the weight is not created, and Propagation of the main vibration to the end face of the quartz plate can be suppressed, and higher-order bending vibration and contour vibration mode vibration can be suppressed by the weighting effect of the end portion.

【0011】また、請求項4に示すように、請求項1乃
至3記載のモノリシック水晶フィルタにおいて、水晶板
が矩形形状であることを特徴とする構成としてもよい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the monolithic crystal filter according to any one of the first to third aspects, the crystal plate may have a rectangular shape.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】第1の実施例 本発明の第1の実施例について、図面を参照して説明す
る。この実施例は請求項1,2,3,5に関連する。図
1は本発明の第1の実施例を示す水晶板の表面の平面
図、図2は同裏面の平面図である。水晶板1は薄型のA
Tカット水晶板を矩形状に加工してなり、表面には入力
電極11、出力電極12がZ’軸方向に並んで所定の間
隔で近接して設けられ、それぞれの電極から水晶板の端
面に引出電極111,121が引き出されている。裏面
には前記入力電極、出力電極11,12に対応する共通
電極13が設けられている。この共通電極13からも水
晶板端部に引出電極131,132が引き出されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to claims 1, 2, 3, and 5. FIG. 1 is a plan view of a front surface of a quartz plate showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the back surface thereof. Quartz plate 1 is thin A
A T-cut quartz plate is machined into a rectangular shape, and input electrodes 11 and output electrodes 12 are provided on the surface in a row at a predetermined interval in the Z′-axis direction. The extraction electrodes 111 and 121 are extracted. On the back surface, a common electrode 13 corresponding to the input electrode and the output electrodes 11 and 12 is provided. Extraction electrodes 131 and 132 are also extended from the common electrode 13 to the ends of the quartz plate.

【0013】入出力電極11,12および共通電極13
からなる励振電極の周囲に設けられた周辺電極21,2
2は、励振電極の周囲においては、面積の小さい細幅電
極211,221に構成され、励振電極から離れるに従
って面積の大きくなる太幅電極212,222になり、
その面積が漸次大きくすることにより、重み付けの異な
らせた構成としている。裏面の周辺電極23,24につ
いても同様の構成で、細幅電極231,241と太幅電
極232,242を有する構成である。
Input / output electrodes 11 and 12 and common electrode 13
Electrodes 21 and 2 provided around an excitation electrode made of
2 are formed into narrow electrodes 211 and 221 having a small area around the excitation electrode, and become wide electrodes 212 and 222 having an area increasing with distance from the excitation electrode.
The weight is made different by gradually increasing the area. The same configuration is applied to the peripheral electrodes 23 and 24 on the back surface.

【0014】以上のような周辺電極の構成により、重み
付けの重さが水晶板の端面に向かって漸次増加するの
で、厚み系の主振動の水晶板の端面への伝搬を抑制する
とともに、端部の重み付け効果によって、高次の屈曲振
動、輪郭振動モードの振動を抑制することができる。
With the above-described configuration of the peripheral electrodes, the weight of the weight gradually increases toward the end face of the quartz plate, so that the propagation of the thickness-related main vibration to the end face of the quartz plate is suppressed, and With the weighting effect described above, it is possible to suppress higher-order bending vibration and contour vibration mode vibration.

【0015】このような水晶板は従来例に示したような
パッケージに収納され、導電性接合材で水晶板の各引出
電極とパッケージの電極パッドとが接合される。ただ
し、引出電極の位置が従来例と異なるので、パッケージ
の電極パッドの位置は異なったものを用いる必要があ
る。上記電極構造によって、厚み系の主振動の水晶板の
端面への伝搬を抑制するとともに、端部の重み付け効果
によって、高次の屈曲振動、輪郭振動モードの振動との
音響的結合を抑制することができる。また、上記導電性
接合材によりこの減衰した振動をさらに吸収し、また不
要な振動モードの励振を抑制することができる。
Such a quartz plate is housed in a package as shown in the conventional example, and each lead electrode of the quartz plate and an electrode pad of the package are joined by a conductive bonding material. However, since the position of the extraction electrode is different from that of the conventional example, it is necessary to use a different position of the electrode pad of the package. The above electrode structure suppresses propagation of the thickness-based main vibration to the end face of the quartz plate, and suppresses acoustic coupling with higher-order bending vibration and contour vibration mode vibration due to the weighting effect of the end. Can be. Further, the damped vibration can be further absorbed by the conductive bonding material, and the excitation of unnecessary vibration modes can be suppressed.

【0016】図3,図4に第1の実施例の変形例をに示
す。周辺電極25,26,27,28の構成は、入出力
電極、共通電極側の端面が円弧状に形成されており、こ
れにより重み付けが漸次変化する構成である。また、入
出力電極14,15、共通電極16は全体として楕円形
状に構成されている。これにより主振動である厚みすべ
り振動を励振電極部分に閉じ込める作用を得ることがで
き、周辺電極による高次の屈曲振動、輪郭振動モードの
振動抑制効果とともに、スプリアス振動の生じない周波
数特性を得ることができる。なお、この実施例では、引
出電極141,151は長辺方向に引き出しているが、
共通電極の引出電極161を水晶板の短辺方向に引き出
した構成としている。これにより表裏の引出電極間の短
絡事故防止をはかることができる。
FIGS. 3 and 4 show a modification of the first embodiment. The configuration of the peripheral electrodes 25, 26, 27, and 28 is such that the input / output electrodes and the common electrode side end faces are formed in an arc shape, whereby the weighting gradually changes. The input / output electrodes 14 and 15 and the common electrode 16 are formed in an elliptical shape as a whole. As a result, it is possible to obtain the effect of confining the thickness-shear vibration, which is the main vibration, to the excitation electrode portion, and to obtain the frequency characteristics that do not generate spurious vibrations, as well as the effect of suppressing higher-order bending vibrations and contour vibration modes by peripheral electrodes. Can be. In this embodiment, the extraction electrodes 141 and 151 are extended in the long side direction.
The configuration is such that the extraction electrode 161 of the common electrode is extended in the short side direction of the quartz plate. This can prevent a short circuit accident between the front and back extraction electrodes.

【0017】第2の実施例 本発明の第2の実施例について、図面を参照して説明す
る。この実施例は請求項1,2,3,5に関連する。図
5は本発明の第1の実施例を示す水晶板の表面の平面
図、図6は同裏面の平面図である。水晶板1は薄型のA
Tカット水晶板を矩形状に加工してなり、表面には入力
電極17、出力電極18がZ’軸方向に並んで所定の間
隔で近接して設けられ、またこれら入出力電極の周囲に
は周辺電極31,31,33,34が設けられている。
これら周辺電極は、励振電極の周囲においては、面積の
小さい細幅に構成され、励振電極から離れるに従って面
積の大きくなる太幅になり、重み付けの異ならせた構成
としている。入力電極17からは引出電極171が引き
出され、周辺電極31に接続されており、同じように出
力電極からは引出電極181が引き出され、周辺電極3
4と接続されている。また、周辺電極32,33は前記
入出力電極間を通る細幅の連結電極32aにより共通接
続されており、後述の共通電極とともにアース接続され
る。裏面には前記入力電極、出力電極11,12それぞ
れに対応する共通電極19a,19bが設けられてお
り、これら共通電極は連結電極19cにより共通接続さ
れている。この裏面においても共通電極の周囲のには周
辺電極35,36,37,38が設けられており、それ
ぞれ細幅部分と太幅部分を有する構成となっている。共
通電極19aからは引出電極191が引き出され、周辺
電極37に接続されており、同じように共通電極19b
からは引出電極192が引き出され、周辺電極36と接
続されている。これら周辺電極はアース接続される。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to claims 1, 2, 3, and 5. FIG. 5 is a plan view of a front surface of a quartz plate showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of the back surface thereof. Quartz plate 1 is thin A
A T-cut quartz plate is processed into a rectangular shape, and an input electrode 17 and an output electrode 18 are arranged on the surface in the Z′-axis direction and are provided close to each other at a predetermined interval. Peripheral electrodes 31, 31, 33, 34 are provided.
These peripheral electrodes are configured to have a small area and a small width around the excitation electrode, and have a large width with an area increasing as the distance from the excitation electrode is increased, so that the weights are different. An extraction electrode 171 is extracted from the input electrode 17 and connected to the peripheral electrode 31. Similarly, an extraction electrode 181 is extracted from the output electrode and the peripheral electrode 3
4 is connected. The peripheral electrodes 32 and 33 are commonly connected by a narrow connecting electrode 32a passing between the input and output electrodes, and are grounded together with a common electrode described later. On the back surface, common electrodes 19a and 19b corresponding to the input and output electrodes 11 and 12 are provided, and these common electrodes are commonly connected by a connection electrode 19c. Peripheral electrodes 35, 36, 37, and 38 are provided around the common electrode also on the back surface, and each has a narrow width portion and a wide width portion. An extraction electrode 191 is extracted from the common electrode 19a, is connected to the peripheral electrode 37, and is similarly connected to the common electrode 19b.
The extraction electrode 192 is extracted from the electrode and is connected to the peripheral electrode 36. These peripheral electrodes are grounded.

【0018】以上のような構成により、周辺電極が細幅
から太幅に漸次その面積が変化していくことにより、前
述のような不要振動の抑制効果を得るとともに、周辺電
極を電極導出部分として用いることができるので、外部
との電極接続部分を選ばない構成とすることができる。
また、入出力電極間をアース接続される連結電極32a
が通っているので、入力電極に入力された信号が直接電
磁波となって隣接する出力電極に到達してしまう直達波
の発生を抑制することができ、圧電フィルタとしての減
衰特性を改善する効果を有している。
With the above structure, the peripheral electrode gradually changes its area from a narrow width to a wide width, so that the above-described effect of suppressing unnecessary vibration is obtained, and the peripheral electrode is used as an electrode leading portion. Since it can be used, it is possible to adopt a configuration in which an electrode connection portion with the outside is not selected.
A connection electrode 32a is connected between the input and output electrodes to ground.
Is passed, it is possible to suppress the generation of a direct wave where the signal input to the input electrode directly reaches the adjacent output electrode as an electromagnetic wave, and has an effect of improving the damping characteristics of the piezoelectric filter. Have.

【0019】第3の実施例 本発明の第3の実施例について、図面を参照して説明す
る。この実施例は請求項1,2,3,5に関連する。図
7は本発明の第1の実施例を示す水晶板の表面の平面
図、図8は同裏面の平面図である。水晶板1は薄型のA
Tカット水晶板を矩形状に加工してなり、表面には入力
電極41、出力電極42がZ’軸方向に並んで所定の間
隔で近接して設けられ、これら各電極から引出電極41
1,421が対角方向に延び、水晶板の角部に引き出さ
れている。これら入出力電極の周囲には周辺電極51,
52が設けられている。これら周辺電極51,52は、
励振電極の周囲においては、面積の小さい細幅に構成さ
れ、励振電極から離れるに従って面積の大きくなる太幅
になり、重み付けの異ならせた構成としている。裏面に
は前記入力電極、出力電極41,42に対応する共通電
極43が設けられており、この裏面においても共通電極
の周囲には周辺電極53,54が設けられており、それ
ぞれ細幅部分と太幅部分を有する構成となっている。共
通電極43からは引出電極431,432が対角方向に
延び、水晶板の角部に引き出され、アース接続される。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to claims 1, 2, 3, and 5. FIG. 7 is a plan view of the front surface of a quartz plate showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view of the back surface thereof. Quartz plate 1 is thin A
A T-cut quartz plate is processed into a rectangular shape, and an input electrode 41 and an output electrode 42 are provided on the surface side by side at a predetermined interval in the Z′-axis direction.
1,421 extend diagonally and are drawn out to the corners of the quartz plate. Around these input / output electrodes, a peripheral electrode 51,
52 are provided. These peripheral electrodes 51 and 52 are
Around the excitation electrode, the width is configured to be small with a small area, and the width becomes large as the distance from the excitation electrode is increased, and the weighting is varied. A common electrode 43 corresponding to the input and output electrodes 41 and 42 is provided on the back surface. Peripheral electrodes 53 and 54 are provided around the common electrode also on the back surface, and a narrow portion and a It has a configuration having a wide portion. Extraction electrodes 431 and 432 extend diagonally from the common electrode 43, are extracted to the corners of the quartz plate, and are grounded.

【0020】第3の実施例の他の変形例を図9,図10
とともに説明する。上記第3の実施例では、各引出電極
が短絡する可能性がある。そこで、表裏の対向する周辺
電極の細幅から太幅になる方向を変えた構成とした。す
なわち、表面の入力電極44、出力電極45の周囲に形
成された周辺電極55,56の細幅から太幅に漸次変化
する方向に対して、裏面の共通電極46の周囲に形成さ
れた周辺電極57,58の電極幅の変化する方向を異な
らせている。なお、各図中点線でそれぞれ反対面の周辺
電極端を示している。これにより漸次増加する重み付け
効果がより効率よく行えるとともに、引出電極引き出し
方向が表裏異なる構成とすることができるので、短絡事
故が防止できる効果を奏する。
FIGS. 9 and 10 show another modification of the third embodiment.
It will be explained together. In the third embodiment, there is a possibility that each extraction electrode is short-circuited. In view of this, a configuration was adopted in which the direction in which the peripheral electrodes facing each other on the front and back became narrower from narrower was changed. That is, the peripheral electrodes formed around the common electrode 46 on the rear surface in the direction in which the peripheral electrodes 55 and 56 formed around the input electrode 44 and the output electrode 45 on the front surface gradually change from the narrow width to the wide width. The directions in which the electrode widths 57 and 58 change are made different. Note that the dotted lines in each figure indicate the peripheral electrode ends on the opposite surfaces. As a result, the gradually increasing weighting effect can be performed more efficiently, and the configuration can be such that the extraction electrode extraction directions are different from each other, so that an effect of preventing a short circuit accident can be achieved.

【0021】第4の実施例 本発明の第4の実施例について、図面を参照して説明す
る。この実施例は請求項1,2,3,5に関連する。図
11は本発明の第1の実施例を示す水晶板の表面の平面
図、図12は同裏面の平面図である。水晶板1は薄型の
ATカット水晶板を矩形状に加工してなり、表面には入
力電極47、出力電極48がZ’軸方向に並んで所定の
間隔で近接して設けられ、これら各電極から引出電極4
71,481が対角方向に延び、水晶板の角部に引き出
されている。裏面においてはこれら入出力電極に対向し
て共通電極49が形成されており、この電極から引出電
極491が上記引き出し方向と異なる対角方向に引き出
されている。これら入出力電極および共通電極で形成さ
れる励振部分の周囲には、これら各電極に比較的近接し
て周辺電極61,62および63,64が設けられてい
る。このように励振部分の周囲に近づけて周辺電極を設
けることにより、屈曲系、輪郭系の不要振動を重み付け
により抑制するとともに、主振動と同時に励振される、
各電極の外周端面が境界条件となって励振されるインハ
ーモニック振動と称されるスプリアス振動モードも同時
に抑制することができる。
Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to claims 1, 2, 3, and 5. FIG. 11 is a plan view of a front surface of a quartz plate showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view of the back surface thereof. The quartz plate 1 is formed by processing a thin AT-cut quartz plate into a rectangular shape, and on the surface, input electrodes 47 and output electrodes 48 are provided adjacent to each other at a predetermined interval in a line in the Z′-axis direction. Extraction electrode 4
71, 481 extend diagonally and are drawn out to the corners of the quartz plate. On the back surface, a common electrode 49 is formed to face these input / output electrodes, from which an extraction electrode 491 is extracted in a diagonal direction different from the above-mentioned extraction direction. Peripheral electrodes 61, 62 and 63, 64 are provided relatively close to the respective excitation electrodes formed by the input / output electrodes and the common electrode. By providing the peripheral electrodes close to the periphery of the excitation part in this way, unnecessary vibrations of the bending system and the contour system are suppressed by weighting, and are excited simultaneously with the main vibration.
A spurious vibration mode called in-harmonic vibration that is excited with the outer peripheral end surfaces of the respective electrodes as boundary conditions can be suppressed at the same time.

【0022】第5の実施例 本発明の第5の実施例について、図面を参照して説明す
る。この実施例は請求項1,2,5に関連する。図13
は本発明の第1の実施例を示す水晶板の表面の平面図、
図14は同裏面の平面図、図15は図13のA−A断面
図である。水晶板1は薄型のATカット水晶板を矩形状
に加工してなり、表面には入力電極71,出力電極72
がZ’軸方向に並んで所定の間隔で近接して設けられ、
これら各電極から引出電極711,721が長辺方向に
延び、水晶板の短辺に引き出されている。裏面において
はこれら入出力電極に対向して共通電極73が形成され
ており、この電極から引出電極731,732が短辺方
向に引き出されている。これら入出力電極および共通電
極で形成される励振部分の周囲には、周辺電極65,6
6,67,68が形成されている。これら各周辺電極
は、入出力電極あるいは共通電極近傍においては肉厚が
薄く、水晶板端部に向かうに従って漸次肉厚が厚くなる
構成となっており、重み付けが増加する構成となってい
る。なお、この電極厚の増加は漸次増加する構成のみな
らず、段階的に増加する構成としてもよい。また、増加
の方向も長辺方向のみとしてもよいし、あるいは短辺方
向のみ、あるいは両方向を複合させた構成であってもよ
い。
Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment relates to claims 1, 2, and 5. FIG.
Is a plan view of a surface of a quartz plate showing a first embodiment of the present invention,
FIG. 14 is a plan view of the back surface, and FIG. 15 is a sectional view taken along line AA of FIG. The quartz plate 1 is formed by processing a thin AT-cut quartz plate into a rectangular shape, and has an input electrode 71 and an output electrode 72 on the surface.
Are provided adjacent to each other at a predetermined interval along the Z′-axis direction,
Extraction electrodes 711 and 721 extend from each of these electrodes in the long side direction and are extended to the short side of the quartz plate. On the back surface, a common electrode 73 is formed so as to face these input / output electrodes, and lead electrodes 731 and 732 are drawn out from this electrode in the short side direction. Peripheral electrodes 65 and 6 surround the excitation portion formed by these input / output electrodes and the common electrode.
6, 67, 68 are formed. Each of these peripheral electrodes is configured to have a small thickness in the vicinity of the input / output electrode or the common electrode, and to have a gradually increasing thickness toward the edge of the quartz plate, so that the weighting is increased. The increase in the electrode thickness is not limited to a configuration in which the thickness gradually increases, and may be a configuration in which the thickness increases stepwise. Further, the direction of increase may be only in the long side direction, only in the short side direction, or a configuration in which both directions are combined.

【0023】[0023]

【比較データ】従来品と本発明品の周波数特性の比較検
証データを図18,図19の周波数特性グラフに示す。
比較検証に用いた水晶板は4×2.8mmの矩形状のAT
カット水晶板であり、中心周波数を45MHzのものを
用いた。なお電極の基本的構成は第1の実施例(図1,
2)に記載した電極構成を用いており、従来品について
は周辺電極を形成していない。それぞれの電極寸法は、
入出力電極の長辺が0.8mm、短辺が0.5mm、各電極
間の間隔が0.0.3mmであり、裏面の共通電極もほぼ
この入出力電極に対応した寸法となっている。
[Comparison Data] Comparison and verification data of the frequency characteristics of the conventional product and the product of the present invention are shown in the frequency characteristic graphs of FIGS.
The quartz plate used for comparative verification was a 4 x 2.8 mm rectangular AT
A cut quartz plate having a center frequency of 45 MHz was used. The basic configuration of the electrode is the same as that of the first embodiment (FIG. 1,
The electrode configuration described in 2) is used, and no peripheral electrode is formed for the conventional product. The dimensions of each electrode are
The long side of the input / output electrode is 0.8 mm, the short side is 0.5 mm, the interval between the electrodes is 0.00.3 mm, and the common electrode on the back surface has a size substantially corresponding to the input / output electrode. .

【0024】これら各グラフから、本発明品は従来品に
較べて主振動の左側に現れていたスプリアス振動(高次
の輪郭系の振動)を抑制していることが理解できる。な
お、スプリアス抑制効果は周辺電極の厚さ等によっても
変化するので、電極形成時に用いる真空蒸着時の機械的
マスク手段の設計精度等を勘案して、上記各電極と重み
付け電極との間隔、厚さ等を決定する必要がある。
From these graphs, it can be understood that the product of the present invention suppresses spurious vibration (vibration of a higher-order contour system) that appears on the left side of the main vibration as compared with the conventional product. Since the spurious suppression effect varies depending on the thickness of the peripheral electrode and the like, the spacing and thickness of each electrode and the weighting electrode are taken into consideration in consideration of the design accuracy and the like of the mechanical mask means at the time of vacuum deposition used when forming the electrode. It is necessary to determine the degree.

【0025】また、入出力電極と周辺電極間、あるいは
共通電極と周辺電極間の無電極部の寸法設計には注意が
必要となる。すなわち厚み系の主振動は入出力電極と共
通電極間(以下励振電極とする)で励振され、この部分
に振動エネルギーが集中しているが、これら電極周囲近
傍も振動している。このためこれら励振電極にあまりに
近づけて周辺電極を形成した場合、振動エネルギーを大
きく減衰させてしまうことがある。このため、これら寸
法設計は、主振動のエネルギーを抑圧しない寸法に設定
することが必要となる。
Care must be taken when designing the dimension of the electrodeless portion between the input / output electrode and the peripheral electrode or between the common electrode and the peripheral electrode. That is, the main vibration of the thickness system is excited between the input / output electrode and the common electrode (hereinafter referred to as an excitation electrode), and the vibration energy is concentrated in this portion, but the vicinity of these electrodes also vibrates. Therefore, if the peripheral electrodes are formed too close to these excitation electrodes, the vibration energy may be greatly attenuated. Therefore, these dimensional designs need to be set to dimensions that do not suppress the energy of the main vibration.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、水晶板において入力電
極、出力電極の周囲から端面近傍に渡って重み付けが行
われ、かつこの重み付けは、前記入力電極、出力電極の
周囲を中心として水晶板の端面に向かって重さが漸次増
加する構成であるので、水晶板の外周形状が境界条件と
なって生じる屈曲振動、輪郭振動の高調波を抑制するこ
とができ、主振動との音響的結合を防止することができ
る。このため、従来、水晶板の加工技術の誤差や、モノ
リシック水晶フィルタの使用される温度範囲等によって
生じていた不要振動を抑制することができ、良好な通過
帯域特性を得て、周波数温度特性が安定した信頼性の高
いモノリシック水晶フィルタを得ることができる。
According to the present invention, weighting is performed from the periphery of the input electrode and the output electrode to the vicinity of the end face in the quartz plate, and the weighting is performed centering on the periphery of the input electrode and the output electrode. Since the weight gradually increases toward the end face of the crystal plate, it is possible to suppress the harmonics of bending vibration and contour vibration that occur when the outer peripheral shape of the quartz plate becomes a boundary condition, and acoustic coupling with the main vibration Can be prevented. For this reason, it is possible to suppress unnecessary vibrations that have conventionally been caused by an error in the processing technology of the quartz plate or a temperature range in which the monolithic quartz filter is used, to obtain a good pass band characteristic, and to improve a frequency temperature characteristic. A stable and highly reliable monolithic crystal filter can be obtained.

【0027】また、重み付けの重さが水晶板の端面に向
かって漸次増加するので、重み付けが急激に変化するこ
とによる新たな境界条件が生まれることもなく、厚み系
の主振動の水晶板の端面への伝搬を抑制するとともに、
端部の重み付け効果によって、高次の屈曲振動、輪郭振
動モードの振動を抑制することができる。
Further, since the weight of the weighting gradually increases toward the end face of the quartz plate, no new boundary condition is created due to a sudden change in the weight, and the end face of the thickness-based main vibration quartz plate is not generated. While suppressing propagation to
Due to the weighting effect of the end portions, it is possible to suppress higher-order bending vibration and contour vibration mode vibration.

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

【図1】第1の実施例の水晶板の表面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 1 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例の水晶板の裏面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 2 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of the quartz plate of the first embodiment.

【図3】第1の実施例の他の例を示す水晶板の表面の電
極構成を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate showing another example of the first embodiment.

【図4】第1の実施例の他の例を示す水晶板の裏面の電
極構成を示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate showing another example of the first embodiment.

【図5】第2の実施例の水晶板の表面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 5 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate according to a second embodiment.

【図6】第2の実施例の水晶板の裏面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 6 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate according to a second embodiment.

【図7】第3の実施例の水晶板の表面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 7 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate according to a third embodiment.

【図8】第3の実施例の水晶板の裏面の電極構成を示す
平面図。
FIG. 8 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate according to a third embodiment.

【図9】第3の実施例の他の例を示す水晶板の表面の電
極構成を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate showing another example of the third embodiment.

【図10】第3の実施例の他の例を示す水晶板の裏面の
電極構成を示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate showing another example of the third embodiment.

【図11】第4の実施例の水晶板の表面の電極構成を示
す平面図。
FIG. 11 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate according to a fourth embodiment.

【図12】第4の実施例の水晶板の裏面の電極構成を示
す平面図。
FIG. 12 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate according to a fourth embodiment.

【図13】第5の実施例の水晶板の表面の電極構成を示
す平面図。
FIG. 13 is a plan view showing an electrode configuration on the surface of a quartz plate according to a fifth embodiment.

【図14】第5の実施例の水晶板の裏面の電極構成を示
す平面図。
FIG. 14 is a plan view showing an electrode configuration on the back surface of a quartz plate according to a fifth embodiment.

【図15】図13のA−A断面図。FIG. 15 is a sectional view taken along line AA of FIG. 13;

【図16】従来例を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing a conventional example.

【図17】従来例を示す平面図。FIG. 17 is a plan view showing a conventional example.

【図18】比較データを示すグラフ。FIG. 18 is a graph showing comparison data.

【図19】比較データを示すグラフ。FIG. 19 is a graph showing comparison data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,8 水晶板 11,14,17,41,44,47,71,81 入
力電極 12,15,18,42,45,48,72,82 出
力電極 13,16,19a,19b,43,46,49,73
共通電極 21,22,23,24,25,26,27,28,3
1,32,33,34,35,36,37,38,5
1,52,53,54,55,56,57,58,6
1,62,63,64,65,66,67,68 周辺
電極
1,8 Quartz plate 11,14,17,41,44,47,71,81 Input electrode 12,15,18,42,45,48,72,82 Output electrode 13,16,19a, 19b, 43,46 , 49,73
Common electrodes 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 3
1,32,33,34,35,36,37,38,5
1,52,53,54,55,56,57,58,6
1,62,63,64,65,66,67,68 Peripheral electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/19 H03H 9/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 9/19 H03H 9/56

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 水晶板の一方の主面に入力電極、出力電
極を所定の間隔で近接させて形成し、かつ当該他方の主
面に前記入力電極、出力電極にそれぞれ対応した共通電
極を設けることにより共振領域を形成するとともに、前
記各電極を外部に導出する引出電極を形成した、厚み系
振動を用いたモノリシック水晶フィルタにおいて、 少なくとも1つの主面に、前記入力電極、出力電極の周
囲から水晶板の端面近傍に渡って重み付けが行われ、
つこの重み付けは、前記入力電極、出力電極の周囲を中
心として水晶板の端面に向かって重さが漸次増加する構
成であることを特徴とするモノリシック水晶フィルタ。
An input electrode and an output electrode are formed on one main surface of a quartz plate so as to be close to each other at a predetermined interval, and common electrodes respectively corresponding to the input electrode and the output electrode are provided on the other main surface. A monolithic crystal filter using a thickness-based vibration, in which a resonance region is formed and an extraction electrode for leading each electrode to the outside is formed, at least one main surface is formed from around the input electrode and the output electrode. Weighting is performed over the vicinity of the end face of the quartz plate .
This weighting is applied around the input and output electrodes.
A structure in which the weight gradually increases toward the end face of the quartz plate as a heart
Monolithic crystal filter, which is a formed.
【請求項2】 前記重み付けは、入力電極、出力電極の2. The method according to claim 1, wherein the weighting is performed on an input electrode and an output electrode.
周囲の面積より、前記端面近傍の面積が大であることをThat the area near the end face is larger than the area around
特徴とする特許請求項1記載のモノリシック水晶フィル2. The monolithic quartz crystal fill according to claim 1, wherein:
タ。Ta.
【請求項3】 前記重み付けは、入力電極、出力電極の3. The method according to claim 1, wherein the weighting is performed on an input electrode and an output electrode.
周囲の厚さより、前記端面近傍の厚さが大であることをThe thickness near the end face is larger than the thickness around the periphery.
特徴とする特許請求項1または2記載のモノリシック水The monolithic water according to claim 1 or 2,
晶フィルタ。Crystal filter.
【請求項4】 水晶板が矩形形状であることを特徴とす4. A quartz plate having a rectangular shape.
る特許請求項1乃至3記載のモノリシック水晶フィル4. A monolithic crystal fill according to claim 1
タ。Ta.
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