JPH0397310A

JPH0397310A - 圧電共振部品

Info

Publication number: JPH0397310A
Application number: JP23404689A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 田中　康廣
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-09-09
Filing date: 1989-09-09
Publication date: 1991-04-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】星果≧卑剋里公費本発明辻、発振子、フィルタ等に使用される静電容量内
蔵の圧電共振部品に関する．急里立宜量例えば、圧電共振子を利用したフィルタの回路として、
第７図に示すものが知られている．この回路はフィルタ
部Ｆ１．Ｆ２及びコンデンサ部Ｃ１が、入出力端子（Ａ
），（Ｂ）間を接続する入出力信号線路と共通信号線路
との間に並列に挿入されているものである．従来、第７図に示す回路を構成するには、１枚の圧電体
基板に２個のフィルタ部と１個のコンデンサ部を備えた
ものが知られている．しかし、この場合、コンデンサ部
に要求される容量を確保するためには容量電極の形状を
ある程度大きなものにする必要がある．そのため、圧電
体基板のサイズが大きくなり部品を小型化する上での障
害になっている。

また、圧電体基板において、コンデンサ部が形成されて
いる領域が分極されていると、容量電極に信号電圧が印
加された場合、容量電極間に挾まれた圧電体基板の部分
が電歪によって機械的に励振する。このため、コンデン
サ部が共振子として働いてしまい、発振子としての電気
特性を劣化させる。そこでこの対策として、 ■圧電体基板においてコンデンサ部が形成される領域だ
け分極あ理を施さない方法 ■コンデンサ部の容量電極の表面上に半田を盛り上げた
り、樹脂材を塗布したりしてダンピング処理を施す方法等を採用している。

しかし、これらの方法は、煩雑な作業を必要とするため
に生産性が悪化すると共にそれによる歩留の悪化が問題
となる。

このような問題点を解決するために、第８図、第９図に
示す静電容量内蔵型フィルタ３０が考えられる。このフ
ィルタ３０はコンデンサ部の形成位置が圧電体基板から
封止基板に替えられている。

このフィルタ３０は２個の多重モード・フィルタ部Ｆ１
．Ｆ２と１個のコンデンサ部Ｃ１から構成されている。

入出力引出し電極３２．　３３が圧電体基板３１上面の
左右端に形成され、共通引出し電極３４が基板３１下面
の手前側の辺中央部に形成されている。フィルタ部Ｆ１
は基板３ｌの左側上面に形成されている二つの入出力振
動電極３５ａ．　３５ｂとこれらに対置して基板３１の
下面に形成されている一つの共通振動電極３６から構成
されている。同様に、フィルタ部Ｆ２は基板３１の右側
上面の二つの入出力振動電極３８ａ，　３８ｂとこれら
に対置する一つの共通振動電極３９から構成されている
。

誘電体封止基板４０は、容量電極４１ａ．　４ｌｂが上
下面に対向して形成され、コンデンサ部Ｃ１を設けてい
る。

圧電体基板３１及び誘電体封止基板４０ほ絶縁体封止基
板４２と共に、板厚方向に重ねられ、接着剤によって固
着され、密閉された振動空間を形成している。

第９図に接着剤で固着されたフィルタ３０の外観を示す
。外部入出力端子（Ａ＞，（Ｂ）がそれぞれ入出力引出
し電極３２．　３３に接続された状態で形成されている
。外部共通端子（Ｃ）には共通引出し電極３４と容量電
極４１ａが接続された状態で形成されている。さらに、
フィルタ３０の奥側の端面に形成された外部中継端子（
Ｄ）には中継引出しｔ極３７と容量電極４ｌｂが接続さ
れている。

こうして得られたフィルタ３０は、圧電体基板３１に容
量電極を設けなくてもよいので、分極処理やダンピング
処理等の煩雑な作業が不要となり、生産性が向上すると
共に歩留も改善される。また、容量電極が形成されてい
た領域を省くことができ、圧電体基板３１のサイズを小
さくすることができる。

ところで、フィルタ３０は誘電体封止基板に数百〜数千
の高誘電率の材料を採用するのが一般的である。高誘電
率の材料を採用すれば容量電極の形状を小さくでき、部
品自体の小型化が図れるからである。

しかし、封止基板４０に高誘電率材料を使用すると、端
子（Ａ）−（Ｂ）間、あるいは端子（Ａ）−（Ｃ）間等
に発生する浮遊容量の数値が大きくなり、実用上無視で
きなくなる．この浮遊容量は端子間を電気的に結合させ
てしまい、その結果、フィルタの特性を悪化させる。

魚豊Ｌ塁安そこで、本発明の課題は、入出力端子間及びその他の端
子間、パターン間の浮遊容量の発生を押さえることので
きる構造を備えた圧電共振部品を提供することにある。

課題を　決するための手段以上の課題を解決するため、本発明に係る圧電共振部品
は、容量電極が形成されている封止基板が誘電率の異な
る部分から構成され、前記容量電極が高誘電率部分に形
成されてコンデンサ部を成し、該コンデンサ部を低誘電
率部分が支持していることを特徴とする。

なお、一般的には高誘電率部分には数百〜数千の誘電率
の材料を使用し、低誘電率部分には数十の誘電率の材料
を使用するが、本発明はこのような数値の組み合わせに
限定されるものではない。

作用以上の構成において、必要とする容量は容量電極と共に
コンデンサ部を形或している高誘電率部分によって確保
される。他方、浮遊容量については、高誘電率部分と低
誘電率部分とに発生する浮遊容量の合成容量となり、従
来のように封止基板が全て高誘電率部分から成る場合と
比較して、その浮遊容量の数値は極めて小さいものとな
る。

失夏勿以下、本発明に係る圧電共振部品の実施例をその製造方
法と共に説明する。本実施例では静電容量内蔵型フィル
タについて説明する。

［第１実施例コ第１図に静電容量内蔵型フィルタ１の分解斜視図を示す
。このフィルタ１は２個のフィルタと１個のコンデンサ
を備えているチップ型フィルタである。圧電体基板２の
上面の左右端に入出力引出し電極３，４が形成され、基
板２下面の手前側の辺中央部に共通引出し電極５が形成
されている。

フィルタ部Ｆ１は基板２の左側上面に形成されている二
つの入出力振動電極６ａ，　６ｂとこれらに対置して基
板２の下面に形成されている一つの共通振動電極７から
構成されている。同様に、フィルタ部Ｆ２は基板２の右
側上面の二つの入出力振動電極９ａ，９ｂとこれらに対
置する一つの共通振動電極１０から構成されている。圧
電体基板２はＰｂ（ＺｒＴｈ　）Ｏ　ｌ　ｌ　ＢａＴｉ
ｅｓの圧電セラミックス基板等が使用される。

封止基板１１は２種類の異なる誘電率を有する部分から
或る。即ち、誘電率が数百〜数千の高誘電率部分１１ａ
を誘電率が数十の低誘電率部分１ｌｂが両側から挾んで
貼り合わせて支持している。この高誘電率部分１１ａの
上下面にＡｇ等の導電材からできている容量電極１２ａ
．１２ｂが対向して形成され、゛゜コンデンサ部Ｃ１を
設けている。高誘電率部分１１ａの材料にはＢａτｉ０
，のセラミックス材等が使用され、低誘電率部分１ｌｂ
の材料にはアルミナ等が使用される。なお、高誘電率部
分の形成方法としては他に、グリーンシ一ト作成時に、
支持体である低誘電率材料に高誘電率材料を局部的に添
加して形成する方法等が考えられる。

なお、これら基板２，１１．１３は、実際の量産工程で
は広面積のものを用い、接着後に所定寸法にカットする
。

こうして準備された基板２，１１．１３は接着剤によっ
て互いに直接接触しないように距離を保って固着され、
密閉された振動空間を形成する。

第２図にフィルタ１の外観を示す。フィルタ１の左右の
端面にそれぞれ外部入出力端子（Ａ），（Ｂ）が形成さ
れ、フィルタ１の手前側の端面に外部共通端子（Ｃ）が
形成されている。入出力端子（Ａ）には、入出力引出し
電極３が接続されている．他方の入出力端子（Ｂ）には
、入出力引出し電極４が接続されている。共通端子（Ｃ
）には共通引出し電極５と容量電極１２ａが接続されて
いる。

さらに、フィルタ１の奥側の端面に形成された外部中継
端子（Ｄ）には中継引出し電極８と容量電極１２ｂが接
続されている。

以上の構成をしたフィルタ１は第７図で示した電気等価
回路と同じ回路を有する。フィルタ部Ｆｌ．Ｆ２及びコ
ンデンサ部Ｃ１が、入出力端子（Ａ），（Ｂ）間を接続
する入出力信号線路と共通端子（Ｃ）に接続された共通
信号線路との間に並列に挿入されている。

こうして得られたフィルタ１は、必要な容量を容量電極
１２ａ．１２ｂが形成されている高誘電率部分１１ａに
よって確保することができる。他方、問題となる浮遊容
量については、高誘電率部分と低誘電率部分とに発生す
る浮遊容量が合成されたものとなり、従来のように封止
基板が全て高誘電率部分から成る場合と比較して、その
浮遊容量の数値は極めて小さいものとなる。

なお、高誘電率部分の形成位置、数、形状は任意であっ
て、例えば、封止基板１１の替わりに第３図（ａ）．　
（ｂ）．　（ｃ）．　（ｄ）に示す封止基板１５，　１
６，　１７．　１８を使用してもよい。第３図（ａ）に
示す封止基板１５は低誘電率部分１５ｂに高誘電率部分
１５ａが２個形成されているものである。第３図（ｂ）
に示す封止基板１６は高誘電率部分１６ａが基板１６中
央部に形成され、その周囲を低誘電率部分１６ｂで支持
しているものである。第３図（ｃ）に示す封止基板１７
は低誘電率部分１７ｂの一部を切り欠いてその部分に高
誘電率部分１７ａを形成したものである。第３図（ｄ）
に示す封止基板１８は高誘電率部分１８ａが低誘電率部
分１８ｂによって両側から挾まれて支持されている。容
量電極１９ａ．１９ｂは基板１８上面に対置して形成さ
れていて、必要とする容量は電極１９ａ−１９ｂ間に形
成されたギャップ部分で得られる。即ち、容量の値はギ
ャップの幅、ギャップの長さ、高誘電率部分１８ａが有
する誘電率等で決定される。

［第２実施例］第４図、第５図に封止基板２０の上面に高誘電率薄膜体
２０ａを形成しているものを示す．この封止基板２０捻
低誘電率材料からできている．薄膜体２０ａはＢ８τ１
０，等の高誘電率材料を印刷等の手段にて薄膜形成する
ことによって得られる．この高誘電率薄膜体２０ａの上
にＡｇの導電性ペースト等を塗布して容量電極２１ａを
形成する．同様にし土、基板２０下面の容量電極２１ａ
に対向する位置に容量電極２ｌｂを形成する．第５図は
第４図のｘ−ｘ’の一部垂直断面図である。必要な容量
は電極２１ａ−２ｌｂ間部分で得られる。即ち、高誘電
率薄膜体２０ａ部分と低誘電率基板２０部分とが合成さ
れた容量が得られる容量となる。

なお、高誘電率薄膜体形成位置、数、形状は任意であっ
て、例えば、第６図（ａ）．　（ｂ）．　（ｃ），　（
ｄ）．（ｅ）に示すものであってもよい．第６図（ａ）
は封止基板２０上の高誘電率薄膜体２０ａの上に容量電
極２１ａ．　２ｌｂを対置して形成したものを示す．電
極２１ａ−２１ｂ間に形成されたギャップ部分で容量が
得られる．第６図（ｂ）は封止基板２０に凹部を形成し
、この凹部に高誘電率材料を充填して薄膜体２０ａとし
たものを示す．この薄膜体２０ａの表面に形成された容
量電極Ｚｌｂとこれに対向する基板２０の上面に容量電
極２１ａを形成し、電極２１ａ−２ｌｂ間部分で容量が
得られる。第６図（ｃ）は封止基板２０上の容量電極２
ｌｂの上面に高誘電率薄膜体２０ａが形成され、その上
に容量電極２１ａを形成したものを示す．容量電極２１
ａ−２ｌｂ間部分で容量が得られる。第６図（ｄ）は基
板２０の上面に対置して形成されている容量電極２１ａ
，　２ｌｂのギャップ部分を被覆するように高誘電率薄
膜体２０ａを形成したものを示す。第６図（ｅ）は基板
２０上面に容量電極２１ａと２ｌｂとの間に高誘電率薄
膜体２０ａを形成すると共に、さらに基板２０下面に高
誘電率薄膜体２０８′を形成し、その上に容量電極２１
ｃを形成したものを示す．電極２１ａ　−　２１ｂ間及
び電極２１ａ−２１ｃ間の部分で容量が得られる。ここ
で薄膜体２０ａと２０１は一般には同一材料が使用され
るが、これに限定されるものではなく異なる誘電率のも
のであってもよい．［他の実施例］なお、本発明に係る圧電共振部品は前記実施例に限定す
るものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形するこ
とができる．実施例では、２枚の封止基板１１．　１３のうち基板１
１にのみ容量電極を形成したものを示したが、容量が不
足する場合には、両方の封止基板に容量電極を形或して
もよい。

登里Ｌ遍玉本発明は、封止基板が誘電率の異なる部分から構成され
、高誘電率部分が容量電極と共にコンデンサ部を形成し
ているので必要とする容量は確保されると共に、浮遊容
量は高誘電率部分と低誘電率部分とに発生する極めて数
値の小さい浮遊容量の合成容量となり、入出力端子及び
その他の端子間、パターン間の、電気特性の劣化が防止
できる。

また、従来のように封止基板が全て高誘電率材料からで
きていないので、コンデンサ一人出力端子間の電気結合
を考慮しなくてもよく、容量電極を任意の位置に設定で
きるので圧電共振部品の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である圧電共振部品の分解
斜視図、第２図はその外観を示す斜視図である。第３図
（ａ）．　（ｂ）．　（ｃ）．　（ｄ）は第１実施例の
封止基板の変形例を示す斜視図である。第４図は第２実
施例である圧電共振部品の封止基板の斜視図、第５図は
第４図のｘ−ｘ’の一部垂直断面図である．第６図（ａ
）．　（ｂ）．　（ｃ）．　（ｄ）．　（ｅ）は第２実
施例の封止基板の変形例を示す一部垂直断面図である．
第７図はフィルタの電気回路図である．第８図、第９図
は本発明に先行する技術を示し、第８図は圧電共振部品
の分解斜視図、第９図は圧電共振部品の外観を示す斜視
図である。１・・・圧電共振部品（静電容量内蔵型フィルタ）、２
・・・圧電体基板、６ａ，６ｂ．７　＊　９ａ−　９ｂ
−　１０　”・振動電極、１１・・・封止基板、ｌｌａ
・・・高誘電率部分、ｌｌｂ・・・低誘電率部分、１２
ａ，１２ｂ−容量電極、１５，１６，１７．１８　・・
・封止基板、１５ａ．　１６ａ，　１７ａ＃　１８ａ・
・・高誘電率部分、１５ｂ．　１６ｂ，　１７ｂ，　１
８ｂ−・・低誘電率部分、１９ａ，１９ｂ　・・・容量
電極、２０・・・封止基板、２０ａ，　２０ａ　’・・
・高誘電率部分（高誘電率薄膜体）、

Claims

【特許請求の範囲】

１．振動電極が形成されている圧電体基板と、容量電極
が形成されている封止基板とが、板厚方向に重ねられた
構造の圧電共振部品において、前記封止基板が誘電率の
異なる部分から構成され、前記容量電極が高誘電率部分
に形成されてコンデンサ部を成し、該コンデンサ部を低
誘電率部分が支持していることを特徴とする圧電共振部
品。