JPH06224687A - ラダー型フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組み立てが煩雑でなく、薄型の部品として構
成することができ、かつ面実装可能な電子部品として構
成することが容易であるラダー型フィルタを提供する。 【構成】 すべり振動を利用したエネルギー閉じ込め型
の第１の圧電共振子１８の両側に空間Ａを残してスペー
サ板１９，２０を接合してなる第１の共振プレート１１
と、すべり振動を利用した第２の圧電共振子２２の両側
に空間を残してスペーサ板２３，２４を接合してなる第
２の共振プレート１２とを備え、上記第１，第２の共振
プレート１１，１２を枠材１３を介して積層してなる積
層体を用いて構成されており、第１の圧電共振子１８が
直列共振子を、第２の圧電共振子２２が並列共振子を構
成するように該積層体の外表面に端子電極が形成されて
いる、積層型のラダー型フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラダー型フィルタに関
し、特に、すべり振動モードを利用したエネルギー閉じ
込め型の圧電共振子を用いて構成された積層型のラダー
型フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ラダー型フィルタは、入出力間に少なく
とも１個の直列共振子を接続して直列腕を構成し、並列
共振子を有する少なくとも１個の並列腕が、直列腕とア
ース電位との間に接続された回路構成を有する。

【０００３】図１１は、従来のラダー型フィルタの具体
的な構造例を説明するための分解斜視図である。このラ
ダー型フィルタでは、直列共振子１，２及び並列共振子
３，４が金属端子５〜１１とともにケース１２の開口１
２ａ内に収納され、図示しない蓋材により開口１２ａが
閉成されて、ひとつの部品として構成される。直列共振
子１，２及び並列共振子３，４は、正方形の圧電板の拡
がり振動モードを利用して構成されている。また、直列
共振子２の一方主面には電極２ａが形成されているが、
他方主面にも、さらに直列共振子１の両主面にも同様に
電極が形成されている。他方、並列共振子３，４の両主
面には、全面に電極３ａ，４ａが形成されている。

【０００４】金属端子５〜１１は、上記直列共振子１，
２及び並列共振子３，４を電気的に接続し、ラダー型フ
ィルタを構成するために用いられている。なお、金属端
子９〜１１は、最終的にケース１２外に引き出され、外
部との接続端子として用いられる。

【０００５】ところで、ラダー型フィルタでは、直列共
振子１，２及び並列共振子３，４が、ケース１２内に収
納された状態で所望の態様で振動し得ることが必要であ
る。従って、共振子１〜４の振動を妨げないために、金
属端子１１としては、バネ性を有する、いわゆるバネ端
子が用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
拡がり振動モードを利用した圧電共振子を用いたラダー
型フィルタでは、バネ端子を含む多数の金属端子５〜１
１を、直列共振子１，２及び並列共振子３，４ととも
に、ケース１２内に収納しなければならなかった。従っ
て、部品点数が多いだけでなく、組み立て工程が非常に
煩雑であった。

【０００７】さらに、ケース１２内に上記のように多数
の部品を収納した構造を有していたため、全体形状が大
型にならざるを得ず、特に、他の電子部品と同様に低背
化が求められているにも係わらず、その高さを低くする
ことが非常に困難であった。

【０００８】加えて、他の電子部品と同様に、ラダー型
フィルタにおいても表面実装可能なものが求められてい
るが、上記のようにケース１２内に多数の部品を収納
し、ケース１２から金属端子を引き出す構造を有するた
め、小型の表面実装可能な電子部品として構成すること
が困難であった。

【０００９】本発明の目的は、組み立て工程が煩雑でな
く、薄形の部品として構成することができ、さらに表面
実装可能な電子部品として構成することが容易である構
造を備えたラダー型フィルタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、すべり振動モ
ードを利用した圧電共振子を用いて直列共振子及び並列
共振子が構成されたラダー型フィルタであり、しかも直
列共振子及び並列共振子が、後述の積層体内において一
体化されている積層型のラダー型フィルタである。

【００１１】すなわち、本発明のラダー型フィルタは、
すべり振動モードを利用した少なくとも１個のエネルギ
ー閉じ込め型の第１の圧電共振子と、前記第１の圧電共
振子の共振部の両側に共振を阻害しないための空間を設
けて該第１の圧電共振子の両側に接合されたスペーサ板
とを有する第１の共振プレートと、すべり振動を利用し
た少なくとも１個のエネルギー閉じ込め型の第２の圧電
共振子と、前記第２の圧電共振子の両側に共振を阻害し
ないための空間を設けて該第２の圧電共振子の両側に接
合されたスペーサ板とを有する第２の共振プレートとを
備え、少なくとも一枚の第１の共振プレート及び少なく
とも一枚の第２の共振プレートが少なくとも積層されて
一体化されており、かつ第１の圧電共振子が直列共振子
を、第２の圧電共振子が並列共振子を構成するように電
気的に接続されていることを特徴とする、ラダー型フィ
ルタである。

【００１２】なお、上述したすべり振動モードとは、厚
みすべり振動モードの他、幅すべり振動モードなどの他
のすべり振動モードをも含む表現として用いていること
を指摘しておく。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明のラダー型フィルタで
は、少なくとも１枚の第１，第２の共振プレートが少な
くとも積層一体化されて単一の部品として構成されてい
る。従って、多数の部品をケース内に収納するという煩
雑な組み立て作業を有することなくラダー型フィルタを
構成することができる。

【００１４】また、第１，第２の共振プレート内に構成
される第１，第２の圧電共振子の数を増加させることに
より、多段のラダー型フィルタであっても全体の厚みを
増加させることなく構成することができる。従って、低
背化に対用した厚みの薄いラダー型フィルタを提供し得
る。

【００１５】しかも、積層体により構成されているた
め、プリント回路基板等への表面実装に適するように端
子電極を容易に形成することができる。従って、面実可
能なチップ型のラダー型フィルタを容易に提供し得る。

【００１６】

【実施例の説明】以下、本発明の実施例を説明すること
により、本発明を明らかにする。図１は、第１の実施例
にかかるラダー型フィルタの分解斜視図である。本実施
例のラダー型フィルタでは、第１の共振プレート１１及
び第２の共振プレート１２が、間に枠材１３を介して積
層され、さらに両側に枠材１４，１５を介して外装基板
１６，１７が積層される。

【００１７】第１の共振プレート１１は、厚みすべり振
動モードを利用した第１の圧電共振子１８を有する。第
１の圧電共振子１８は、圧電板１８ａの両側面の中央領
域において対向し合うように形成された励振電極１８
ｂ，１８ｃを有する。また、圧電板１８ａは、図示の矢
印方向に分極処理されいる。従って、励振電極１８ｂ，
１８ｃ間に交流電圧を印加することにより、厚みすべり
振動モードを利用したエネルギー閉じ込め型圧電共振子
として動作する。

【００１８】第１の圧電共振子１８の両側には、励振電
極１８ｂ，１８ｃが対向している部分で構成されている
共振部の振動を妨げないための空間Ａを設けるように、
略コの字状のスペーサ板１９，２０が接合されている。
そして、第１の共振プレート１１の上面には、両端近傍
に、それぞれ、励振電極１８ｂ，１８ｃに電気的に接続
されるように引出し電極２１ａ，２１ｂが形成されてい
る。

【００１９】第２の共振プレート１２は、第２の圧電共
振子２２を有する。第２の圧電共振子２２は、図示の矢
印に分極処理された圧電板２２ａの両側面において、中
央領域で対向するように形成された励振電極２２ｂ，２
２ｃを有する。第２の圧電共振子２２も、第１の圧電共
振子１８と同様に、厚みすべり振動モードを利用したエ
ネルギー閉じ込め型共振子である。

【００２０】もっとも、第２の圧電共振子２２は、後述
のように並列共振子として用いられているものであるた
め、第１の圧電共振子１８に比べて、励振電極間の容量
が大きくなるように構成されている。すなわち、励振電
極２２ｂ，２２ｃ間の対向面積は、励振電極１８ｂ，１
８ｃ間の対向面積よりも大きくされている。第２の圧電
共振子２２の両側には、振動を妨げないための空間Ａを
有するように、略コの字状のスペーサ板２３，２４が接
合されている。

【００２１】また、第２の共振プレート１２の上面に
は、引出し電極２５が形成されている。引出し電極２５
は、第２の共振プレート１２の要部を拡大して示す平面
図である図２から明らかなように、励振電極２２ｃに電
気的に接続されている。また、励振電極２２ｃは、圧電
板２２ａの端部には至らないように形成されている。こ
れは、後述の端子電極との導通を避けるためである。他
方、励振電極２２ｂは、圧電板２２ａの図２に示されて
いる側とは反対側の端部に至るように形成されている。

【００２２】枠材１３〜１５は、絶縁性材料よりなり、
図示のように矩形の開口を有する枠状の部材で構成され
ている。この枠材１３〜１５は、枠材１３〜１５の上方
及び／又は下方に配置される圧電共振子の共振部の振動
を妨げないための空間を確保するために設けられてい
る。従って、絶縁性接着剤を枠材と同様の平面形状を有
するように共振プレート１１，１２の上面及び下面に塗
布し、硬化させて枠材１３〜１５に代えてもよい。ま
た、枠材１４，１５については、それぞれ、外装基板１
６の下面及び外装基板１７の上面に矩形の凹部を有する
ように構成された外装基板１６，１７を用いれば、省略
してもよい。

【００２３】外装基板１６，１７は、それぞれ、アルミ
ナ等の絶縁性セラミックスあるいは合成樹脂からなる矩
形の板状部材である。外装基板１６の上面及び外装基板
１７の下面には、それぞれ、端子電極１６ａ〜１６ｃ及
び１７ａ〜１７ｃが形成されている。

【００２４】組み立てに際しては、図１に示した各部材
を積層し、絶縁性接着剤等により一体化することによ
り、積層体とすることができる。図３に示すように、本
実施例のラダー型フィルタ２６では、上述のようにして
得られた積層体の外表面に、端子電極２６ａ〜２６ｃが
形成されている。端子電極２６ａ，２６ｃは、それぞ
れ、積層体の両端面を覆い、上面及び下面に至るように
形成されている。また、端子電極２６ｂは、積層体の中
央領域付近で積層体の周囲を巻回するように構成されて
いる。なお、積層体の上面及び下面に位置する端子電極
部分としては、前述した端子電極１６ａ〜１６ｃ，１７
ａ〜１７ｃ（図１）が用いられている。すなわち、端子
電極１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃを結ぶように、積
層体の側面に電極材料を付与することにより、上記端子
電極２６ａ〜２６ｃが形成されている。従って、端子電
極２６ａ〜２６ｃ間には、図４に示すラダー型フィルタ
が構成されることになる。

【００２５】また、端子電極２６ａ〜２６ｃは、それぞ
れ、外装基板１６の上面及び外装基板１７の下面に至る
ように形成されているため、図３から明らかなようにそ
のままプリント回路基板等に面実装することができる。

【００２６】図５は、第２の実施例に係るラダー型フィ
ルタを説明するための分解斜視図である。第２の実施例
のラダー型フィルタでは、第１の共振プレート３１内
に、２個の第１の圧電共振子１８，１８が配置されてお
り、同様に、第２の共振プレート３２内に１個の第２の
圧電共振子２２，２２が配置されている。すなわち、第
１の共振プレート３１では、第１の実施例で用いたのと
同様に構成された第１の圧電共振子１８，１８が間にス
ペーサ板３１ａを介して接合されている。また、圧電共
振子１８，１８の外側には、第１の実施例で用いたのと
同様に構成されたスペーサ板１９，２０が接合されてい
る。

【００２７】スペーサ板１９の上面には、引出し電極４
１ａが形成されており、引出し電極４１ａは一方の圧電
共振子１８の励振電極１８ｂと電気的に接続されてい
る。この励振電極１８ｂは圧電共振子１８の端部には至
らないように形成されている。また、スペーサ板３１ａ
上には、一方端縁に沿うように引出し電極４１ｂが形成
されており、該引出し電極４１ｂには、スペーサ板１９
側に配置された圧電共振子１８の他方の励振電極１８ｃ
が電気的に接続されている。

【００２８】さらに、引出し電極４１ａには、スペーサ
板２０側に配置された圧電共振子１８の一方の励振電極
１８ｂも電気的に接続されている。また、スペーサ板２
０の上面には側縁中央に沿うように引出し電極４１ｃが
形成されており、該引出し電極４１ｃは、スペーサ板２
０側に配置された圧電共振子１８の他方の励振電極１８
ｃに電気的に接続されている。この励振電極１８ｃは、
圧電共振子１８の端部には至らないように形成されてい
る。

【００２９】第２の共振プレート３２では、２個の圧電
共振子２２，２２が、間にスペーサ板３２ａを介して接
合されている。スペーサ板３２ａの上面には、一方端近
傍に引出し電極４２ａが形成されている。引出し電極４
２ａは、スペーサ板２３側に配置された圧電共振子２２
の一方の共振電極２２ｃが電気的に接続されている。ま
た、スペーサ板２３の上面に形成された引出し電極４２
ｂに圧電共振子２２の他方の励振電極２２ｂが電気的に
接続されている。同様に、スペーサ板２４側に配置され
た圧電共振子２２においては、一方の共振電極２２ｂが
前述した引出し電極４２ａに電気的に接続されており、
圧電共振子２２の端部に至らない他方の励振電極２２ｃ
がスペーサ板２５の上面において側縁中央に沿うように
形成された引出し電極４２ｃに電気的に接続されてい
る。なお、電極４３ａ〜４３ｃはダミー電極である。

【００３０】本実施例のラダー型フィルタは、上記共振
プレート３１，３２を、枠材１３〜１５及び外装基板１
６，１７とともに積層することにより得られた積層体を
用いて構成されている。

【００３１】図６は、本実施例のラダー型フィルタを示
す斜視図である。ラダー型フィルタ４６では、積層体の
両端面に、端子電極４６ａ，４６ｃが形成されており、
該端子電極４６ａ，４６ｃは両端面だけなく、積層体の
上面及び下面にも至るように形成されている。また、積
層体の下面中央から両側面に至り、さらに上面に至るよ
うに端子電極４６ｂが形成されている。従って、端子電
極４６ａ〜４６ｃ間には、図７に示すラダー型フィルタ
が構成されることになる。

【００３２】本実施例のラダー型フィルタ４６において
も、端子電極４６ａ〜４６ｃが積層体の上面及び下面に
至るように形成されているため、そのままプリント回路
基板等に実装することができる。

【００３３】図８は、本発明の第３の実施例に係るラダ
ー型フィルタを説明するための分解斜視図である。本実
施例のラダー型フィルタでは、第１の共振プレート５１
が、幅すべり振動モードを利用した第１の圧電共振子５
２を有する。すなわち、圧電共振子５２は、矩形の圧電
板５２ａの上面において、長さ方向に延びる両側縁に沿
うように形成された長細い共振電極５２ｂ，５２ｃを有
し、かつ圧電板５２は、その長さ方向に沿うように分極
処理されている。従って、励振電極５２ｂ，５２ｃ間に
交流電圧を印加することにより、幅すべり振動モードを
利用したエネルギー閉じ込め型圧電共振子として動作す
る。

【００３４】第１の圧電共振子５２の両側には、第１の
実施例と同様に、空間Ａを確保して略コの字状のスペー
サ板１９，２０が接合されている。そして、この共振プ
レート５１の両端近傍において、上面には、引出し電極
５１ａ，５１ｂが形成されている。引出し電極５１ａ
は、励振電極５２ｂに、引出し電極５１ｂは、励振電極
５２ｃに電気的に接続されている。本実施例において
は、共振電極５２ｂ，５２ｃが圧電板５２ａの上面に形
成されているため、共振電極５２ｂ，５２ｃと、引出し
電極５１ａ，５１ｂとが同一平面上に位置することにな
るため、励振電極５２ｂ，５２ｃと、引出し電極５１
ａ，５１ｂとの間の電気的接続を確実に果たすことがで
きる。

【００３５】また、幅すべり振動モードを利用した圧電
共振子５２は、その静電容量が、第１の実施例で用いた
厚みすべり振動モードを利用した圧電共振子１８に比べ
て小さいため、直列共振子として好ましく用いることが
できる。

【００３６】第３の実施例のラダー型フィルタの特徴
は、上記のように第１の共振プレート５１において幅す
べり振動モードを利用した第１の圧電共振子５２を用い
たことにあり、その他の点については、第１の実施例と
同様である。従って、第１の実施例のラダー型フィルタ
と同様の部分については、同一の参照番号を付すること
により、その説明は省略する。

【００３７】図９は、第３の実施例に係るラダー型フィ
ルタを示す斜視図である。本実施例のラダー型フィルタ
６６では、第１の実施例のラダー型フィルタ２６（図３
参照）と同様に、積層体の両端面から上面及び下面に至
るように端子電極６６ａ，６６ｃが形成されており、積
層体の中央領域において周囲を巻回するような形で端子
電極６６ｂが形成されている。従って、端子電極６６ａ
〜６６ｃ間において、図１０に示すようにラダー型フィ
ルタが構成される。

【００３８】また、第３の実施例のラダー型フィルタ６
６においても、各端子電極６６ａ〜６６ｃが積層体の上
面及び下面に至るように形成されているため、そのまま
プリント回路基板等に面実装することができる。

【００３９】上述した第１〜第３の実施例から明らかな
ように、本発明のラダー型フィルタでは、各共振プレー
トに２以上の圧電共振子を構成することにより、多段の
ラダー型フィルタを厚みを増加させることなく、容易に
作製することができる。

【００４０】また、厚みすべり振動モードを利用した圧
電共振子に限られず、幅すべり振動モードなどの他のす
べり振動モードを利用した圧電共振子を用いて第１又は
第２の圧電共振子を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のラダー型フィルタを説明するた
めの分解斜視図。

【図２】第１の実施例に用いられる第２の共振プレート
の要部を説明するための部分切欠拡大平面図。

【図３】第１の実施例のラダー型フィルタを示す斜視
図。

【図４】第１の実施例のラダー型フィルタの回路構成を
示す図。

【図５】第２の実施例のラダー型フィルタを説明するた
めの分解斜視図。

【図６】第２の実施例のラダー型フィルタを示す斜視
図。

【図７】第２の実施例のラダー型フィルタの回路構成を
示す図。

【図８】第３の実施例のラダー型フィルタを説明するた
めの分解斜視図。

【図９】第３の実施例のラダー型フィルタを示す斜視
図。

【図１０】第３の実施例のラダー型フィルタの等価回路
を示す図。

【図１１】従来のラダー型フィルタを説明するための分
解斜視図。

【符号の説明】

１１…第１の共振プレート １２…第２の共振プレート １８…第１の圧電共振子 １８ｂ，１８ｃ…励振電極 １９，２０…スペーサ板 ２２…第２の圧電共振子 ２２ｂ，２２ｃ…励振電極 ２３，２４…スペーサ板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 すべり振動モードを利用した少なくとも
   １個のエネルギー閉じ込め型の第１の圧電共振子と、前
   記第１の圧電共振子の共振部の両側に共振を阻害しない
   ための空間を設けて該第１の圧電共振子の両側に接合さ
   れたスペーサ板とを有する第１の共振プレートと、 すべり振動を利用した少なくとも１個のエネルギー閉じ
   込め型の第２の圧電共振子と、前記第２の圧電共振子の
   両側に、共振を阻害しないための空間を設けて該第２の
   圧電共振子の両側に接合されたスペーサ板とを有する第
   ２の共振プレートとを備え、 少なくとも一枚の第１の共振プレート及び少なくとも一
   枚の第２の共振プレートが少なくとも積層されて一体化
   されており、かつ第１の圧電共振子が直列共振子を、第
   ２の圧電共振子が並列共振子を構成するように電気的に
   接続されていることを特徴とする、ラダー型フィルタ。