JP3610477B2

JP3610477B2 - 積層型圧電フィルタ

Info

Publication number: JP3610477B2
Application number: JP35945298A
Authority: JP
Inventors: 英治小関
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: JP2000183687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯用移動無線機、自動車電話等の移動無線通信機の濾波回路に好適に使用される圧電フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧電フィルタは、入力端子，出力端子及び接地端子との間に、直列共振子と並列共振子をＬ形接続してなる単位濾波回路を多段に配列してなる。そして、直列共振子の共振周波数と、並列共振子の反共振周波数を一致させ、かつ直列共振子の反共振周波数と並列共振子の共振周波数の差を一定にしている。このように、圧電フィルタの特性を向上させたり、または、圧電フィルタの適用数を減少させるために、複数の共振子を備える圧電フィルタが種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の圧電フィルタの従来構成にあっては、ケース内に各共振子と、端子板とを積層状に組込んだものが一般的であり、このため、部品点数が増加し、組付けが面倒となるという問題があった。一方、移動無線通信機の小型化に対応するために、圧電フィルタの低背化及び小型化が数ミリの単位で求められ、さらには、各圧電フイルタと、共振子の実装面上の所要電路との電気的接続が容易で、しかも、共振子が電気的かつ機械的に保護される構成が求められている。
【０００４】
そこで、複数の共振子を夫々枠状スペーサで囲繞して、中間プリント基板を介して積層し、かつ最上位置に頂部プリント基板を、最下位置に下面に複数の接続電極が形成された底部プリント基板を配置して、各枠状スペーサ，頂部プリント基板及び底部プリント基板相互を接着シートを介して接合し、各プリント基板に形成された導通パターンを各共振子の電極と接続し、かつ該導通パターンを、各プリント基板の端縁に形成された導通溝を介して、いずれかの接続電極と結線することにより、所要の濾波回路を構成してなることを特徴とする積層型圧電フィルタが提案された（実願平１０−２４２７５７号）。
【０００５】
かかる構成にあって、各板材の積層により構成されるから、構造が簡単で、薄型化が可能であると共に、各共振子は、枠状スペーサと上下の頂部プリント基板及び底部プリント基板で保護され、堅牢であると共に、電気的かつ機械的に保護される。
【０００６】
しかも、各板材を枠状スペーサと面接触する接着シートを介して接合することにより構成したから、接着シートを含めた各部材を単に積層して、加熱するだけで良いから、製造が簡単で、量産性に優れる。
【０００７】
ところで、このように、端縁に導通溝が形成されたプリント基板を含む、複数の板片を接着シートを介して積層してなる積層型圧電フィルタにおいて、図１２で示すように、プリント基板ｔの導通溝ｈの表裏面には、導通溝と導通パターンの接続を確実にするために、ランド部ｘが形成される。このため、このプリント基板ｔの表裏面に接着シートｎを配設すると、ランド部ｘの重なり部分で、該接着シートが膨出し、該実装面が平坦とならず、外観不良，面実装不良が生ずることが確認された。
本発明は、かかる課題を解決し得る積層型圧電フィルタ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】
本発明は、上述した積層型圧電フィルタのように、端縁に導通溝が形成されたプリント基板を含む、複数の板片を接着シートを介して積層してなるものにおいて、プリント基板の表裏に配置される接着シートに、前記導通溝の上下面の両方又は一方に連成されるランド部を囲繞する切欠部を形成したことを特徴とする積層型圧電フィルタである。ここで、導通溝は、端縁に形成された切欠部の内周面に導電層を形成してなるものである。
【０００９】
かかる構成にあって、接着シートにランド部を囲繞する切欠部を形成したから、該ランド部上に接着シートが重なることはない。このため該ランド部の表裏での膨隆を阻止することができ、実装面が平坦となる。
【００１０】
【発明の実施の態様】
添付図面に従って、積層型圧電フィルタＦ_１，Ｆ_２の構成を説明する。
図１，２は、図１３で示すＳ−Ｐ−Ｓ構造の積層型圧電フィルタＦ_１を示すものであって、夫々枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃに夫々囲繞された直列共振子Ｓ，並列共振子Ｐ及び直列共振子Ｓを、中間プリント基板３ａ，３ｂを介して積層し、かつ最上位置に頂部プリント基板４を、最下位置に底部プリント基板５を配置し、熱硬化性樹脂からなる枠状接着シート６を介して接合してなるものである。
【００１１】
かかる構成をさらに詳細に説明する。
ここで、共振子Ｓ，Ｓ，Ｐは、図３で示すように、チタン酸ジルコン酸鉛等よりなる正方形薄板状をしており、所定の厚みを有する圧電磁器板７の表裏に電極８ａ，８ｂを形成して構成される。ここで図３ロの並列共振子Ｐは、図３イの直列共振子Ｓ，Ｓに比して、その厚さを薄くし、静電容量を大きくしている。このように、並列共振子の厚みを直列共振子のそれより薄くすることにより、両者の容量比が大きくなり、減衰量を増大化させることができる。
【００１２】
この各共振子Ｓ，Ｓ，Ｐを囲繞する枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃは、夫々対応する共振子の厚さと等しく、このため、直列共振子Ｓ，Ｓを囲繞する枠状スペーサ２ａ，２ｃは、並列共振子Ｐを囲繞する枠状スペーサ２ｂよりも厚くなっている。ここで、並列共振子Ｐ及びスペーサ２ｂは、厚さ０．１８ｍｍ，直列共振子Ｓ，Ｓ及び枠状スペーサ２ａ，２ｃは厚さ０．３５ｍｍ又は０．５２ｍｍのものが設計例として、提案される。
【００１３】
この各枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃは、図４で示すように、その前縁に三つの円弧状導通溝１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒが形成され、その後縁に一つの円弧状導通溝１０Ｂが形成されている。各導通溝１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒ，１０Ｂは、前記中間プリント基板３ａ，３ｂ及び上下の頂部プリント基板４，底部プリント基板５の端縁に夫々形成された導通溝１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒ，１１Ｂと上下で一致し、これにより、上下方向で連通する導通路１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒ，１２Ｂを構成している。ここで、導通溝１０Ｌ，１０Ｃ，１０Ｒ，１０Ｂ，１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒ，１１Ｂは、端縁に形成された半円形切欠部の内周面に導電層を形成してなるものである。
【００１４】
尚、共振子Ｓ，Ｐ，Ｓを所定間隔で、枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃに保持するため、その内面に図４鎖線で示すように、各共振子Ｓ，Ｐ，Ｓの輪郭振動の対向側縁の中央に存在するノード位置に当接する保持突部４０を形成するようにしても良い。
【００１５】
次に、各中間プリント基板３ａ，３ｂ及び上下の頂部プリント基板４，底部プリント基板５の表裏面に形成された導電路による、共振子Ｓ，Ｐ，Ｓの表裏の電極８ａ，８ｂの結線態様につき説明する。
【００１６】
頂部プリント基板４の裏面は、図５ロで示すように円弧状接続端部１４ａとＬ形導通路１５ａとからなる導通パターン１３ａが形成され、該頂部プリント基板４の前縁右端に形成された導通溝１１Ｒと接続されている。そして、接続端部１４ａは直列共振子Ｓの上面電極の中心部と接続される。尚、この頂部プリント基板４の導通溝１１Ｒの下面には、同図で示すように、半円環状のランド部ｘが形成されている。
【００１７】
中間プリント基板３ａの表面は、図６イで示すように円弧状接続端部１４ｂと直線導通路１５ｂとからなる導通パターン１３ｂが形成され、該中間プリント基板３ａの前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと接続されている。そして、接続端部１４ｂは直列共振子Ｓの下面電極の中心部と接続される。また、中間プリント基板３ａの裏面は、図６ロで示すように円弧状接続端部１４ｃと直線導通路１５ｃとからなる導通パターン１３ｃが形成され、該中間プリント基板３ａの後縁中央に形成された導通溝１１Ｂと接続されている。そして、接続端部１４ｃは並列共振子Ｐの上面電極の中心部と接続される。
【００１８】
中間プリント基板３ｂの表面は、図７イで示すように円弧状接続端部１４ｄと直線導通路１５ｄとからなる導通パターン１３ｄが形成され、該中間プリント基板３ｂの前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと接続されている。そして、接続端部１４ｄは並列共振子Ｐの下面電極の中心部と接続される。また、中間プリント基板３ｂの裏面は、図７ロで示すように円弧状接続端部１４ｅと直線導通路１５ｅとからなる導通パターン１３ｅが形成され、該中間プリント基板３ｂの前縁中央に形成された導通溝１１Ｃと接続されている。そして、接続端部１４ｅは直列共振子Ｓの上面電極の中心部と接続される。
【００１９】
上述の、この中間プリント基板３ａ，３ｂの、導通溝１１Ｃ，１１Ｒ，１１Ｂの表裏面には、図６，７で示すように、半円環状のランド部ｘが形成されている。
【００２０】
底部プリント基板５の表面は、図８イで示すように円弧状接続端部１４ｆと直線導通路１５ｆとからなる導通パターン１３ｆが形成され、該直線導通路１５ｆは側方へ延出され、該底部プリント基板５に形成されたスルホール１７に接続され、底部プリント基板５の裏面に形成された導通パターン１３ｇにスルホール１７を介して接続される。この底部プリント基板５の裏面には、図８ロで示すように、前縁で左右の入力側電極１８ａと、出力側電極１８ｂとが形成され、後縁中央にアース側電極１８ｃが形成され、前記導通パターン１３ｇは、直線導通路１５ｇを介して左側の入力側電極１８ａと接続される。
【００２１】
そして導通溝１１Ｌは、入力側電極１８ａと、導通溝１１Ｒは出力側電極１８ｂと、導通溝１１Ｂはアース側電極１８ｃと接続されることとなる。尚、この底部プリント基板５の導通溝１１Ｌ，１１Ｒ，１１Ｂの上面にも、同図で示すように、半円環状のランド部ｘが形成されている。
【００２２】
また中間プリント基板３ａ，３ｂの表裏面、及び頂部プリント基板４の裏面と底部プリント基板５の表面には、ソルダーレジスト１９が被覆形成され、各導通パターン１３ａ〜１３ｇを覆って、相互に絶縁するようにしている。そして、各部材を積層して加熱することにより、接着シート６を硬化させて、一体的に積層し得ることとなり、積層型圧電フィルタＦ_１が容易に製造される。
【００２３】
上述の構成にあって、前記枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃ，中間プリント基板３ａ，３ｂ，頂部プリント基板４，底部プリント基板５は、いずれもガラスエポキシにより形成され、設計例としては、中間プリント基板３ａ，３ｂは厚さ０．１ｍｍ，頂部プリント基板４及び底部プリント基板５は厚さ０．２ｍｍとし得る。かかる積層型の積層型圧電フィルタＦ_１の総厚は、１．７ｍｍの極薄状である。また外形寸法は、縦６．５ｍｍ×横５．５ｍｍである。いずれも、設計の一例であり、この数値にこだわるものではない。
【００２４】
而して、直列共振子Ｓの上面電極は、頂部プリント基板４の導通パターン１３ａと導通路１２Ｒを介して出力側接続電極１８ｂと接続され、かつ各直列共振子Ｓの下面電極，並列共振子Ｐの下面電極及び直列共振子Ｓの上面電極は、導通路１２Ｃを介して互いに接続され、並列共振子Ｐの上面電極は中間プリント基板３ａの導通パターン１３ｃと導通路１２Ｂを介してアース側接続電極１８ｃと接続され、直列共振子Ｓの下面電極は底部プリント基板５の導通パターン１３ｆと導通路１２Ｌを介して入力側接続電極１８ａと接続され、これにより、図１４で示すようにＳ−Ｐ−Ｓ構造からなる積層型圧電フィルタＦ_１を構成することとなる。
【００２５】
この各部材は、枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃの上下に配置される接着シート６により接合され、かつ各共振子Ｓ，Ｐ，Ｓは、頂部プリント基板４と底部プリント基板５とで挟持されることとなる。
【００２６】
かかる構成の積層型圧電フィルタＦ_１は、複数の共振子Ｓ，Ｐを夫々枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃで囲繞して、中間プリント基板３ａ，３ｂを介して積層し、かつ最上位置に頂部プリント基板４を、最下位置に底部プリント基板５を配置して、各板材相互を接着シート６で接合することにより構成したから、単純な積層構造であるため、構造が簡単で、薄厚化が可能であると共に、各共振子は、枠状スペーサと上下の頂部プリント基板及び底部プリント基板で保護され、堅牢であり、電気的かつ機械的に保護される。
【００２７】
しかも、各板材を枠状スペーサ６と面接触する接着シートを介して接合することにより構成したから、接着シート６を含めた各部材を単に積層して、加熱するだけで良いから、製造が簡単で、量産性に優れる。
【００２８】
次に本発明の要部につき説明する。
上述したように、各部材は接着シート６により、一体的に積層されるが、各プリント基板３ａ，３ｂ，４，５の導通溝１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒ，１１Ｂの上下面の両方又は一方には半円環状のランド部ｘが形成されている。そこで、接着シート６には、図９，１０で示すように、前記ランド部ｘの径よりも大きい内径の半円形切欠部ｙが形成されている。
【００２９】
このため、図９，１０で示すように、接着シート６を各プリント基板３ａ，３ｂ，４，５の表裏に積層しても、ランド部ｘ上に接着シート６が重ね合わさることが無く、ランド部の表裏での膨隆を阻止することができ、積層型圧電フィルタＦ_１は整一な方形状を呈し、かつ上下面が平坦となり、面実装不良を生じることが無い。
【００３０】
上述の構成はＳ−Ｐ−Ｓ構造の積層型圧電フィルタＦ_１を示すものであるが、同様に、Ｐ−Ｓ−Ｐ構造の積層型圧電フィルタＦ_２（図１３参照）を構成することができ、この場合にも接着シート６には、ランド部ｘの径よりも大きい内径の半円形切欠部切欠部ｙが形成される。
【００３１】
而して、上述した構成からなる、Ｓ−Ｐ−Ｓ構造の積層型圧電フィルタＦ_１と、Ｐ−Ｓ−Ｐ構造の積層型圧電フィルタＦ_２を配設して、図１３の直列共振子Ｓ，並列共振子ＰのＬ形接続構造が三段繰り返される構造の濾波回路が構成される。そして、このように、各積層型圧電フィルタＦ_１，Ｆ_２ごとに三枚の共振子を保持して構成したものであるから、夫々その総厚を六枚素子からなるものに比して、可及的に小さなものとすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の積層型圧電フィルタのように、端縁に導通溝が形成されたプリント基板を含む、複数の板片を接着シートを介して積層してなる積層型圧電フィルタにおいて、プリント基板の表裏に配置される接着シートに、前記導通溝の上下面の両方又は一方に連成されるランド部を囲繞する切欠部を形成したものであるから、接着シートにランド部を囲繞する切欠部を形成したから、該ランド部上に接着シート重なることはない。このため該ランド部の表裏での膨隆を阻止することができ、整一な外観形状を呈すると共に、その実装面が整一となり、面実装不良などを防止できる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層型圧電フィルタＦ_１の斜視図である。
【図２】積層型圧電フィルタＦ_１の分解斜視図である。
【図３】イは直列共振子Ｓの斜視図、ロは並列共振子Ｐの斜視図である。
【図４】枠状スペーサ２ａ，２ｂ，２ｃ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃの平面図である。
【図５】頂部プリント基板４の平面図イ及び裏面図ロである。
【図６】中間プリント基板３ａの平面図イ及び裏面図ロである。
【図７】中間プリント基板３ｂの平面図イ及び裏面図ロである。
【図８】底部プリント基板５の平面図イ及び裏面図ロである。
【図９】接着シート６の平面図である。
【図１０】接着シート６と、プリント基板３ａ，３ｂの積層態様を示す要部の縦断側面図である。
【図１１】接着シート６と、プリント基板３ａ，３ｂの積層態様を示す要部の平面図である。
【図１２】従来構成の接着シートｎと、プリント基板ｔの積層態様を示す縦断側面図である。
【図１３】六枚素子からなる３段構造の濾波回路図である。
【符号の説明】
Ｓ直列共振子
Ｐ並列共振子
Ｆ_１，Ｆ_２積層型圧電フィルタ
２ａ，２ｂ，２ｃ枠状スペーサ
３ａ，３ｂ中間プリント基板
４頂部プリント基板
５底部プリント基板
６接着シート
１１Ｌ，１１Ｒ，１１Ｂ導通溝
１３ａ〜１３ｇ導通パターン
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ接続電極
ｘランド部
ｙ切欠部

Claims

複数の共振子を夫々枠状スペーサで囲繞して、中間プリント基板を介して積層し、かつ最上位置に頂部プリント基板を、最下位置に下面に複数の接続電極が形成された底部プリント基板を配置して、各枠状スペーサ、頂部プリント基板及び底部プリント基板相互を接着シートを介して接合し、各プリント基板に形成された導通パターンを各共振子の電極と接続し、かつ該導通パターンを、各プリント基板の端縁に形成された導通溝を介して、いずれかの接続電極と結線することにより、所要の濾波回路を構成してなることを特徴とする積層型圧電フィルタにおいて、
プリント基板の表裏に配置される接着シートに、プリント基板の導通溝の上下面の両方又は一方に連成されるランド部を囲繞する切欠部を形成したことを特徴とする積層型圧電フィルタ。