JPH0624301B2 - 複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法 - Google Patents
複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法Info
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- JPH0624301B2 JPH0624301B2 JP1247399A JP24739989A JPH0624301B2 JP H0624301 B2 JPH0624301 B2 JP H0624301B2 JP 1247399 A JP1247399 A JP 1247399A JP 24739989 A JP24739989 A JP 24739989A JP H0624301 B2 JPH0624301 B2 JP H0624301B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は縦振動体（以下、必要に応じて縦振動音片とい
う）、圧電部材、結合部材、支持部材等を備え、複合縦
振動の伝達により、所望の特性が形成される際の、縦振
動音片の長さの不均一による周波数の変動および通過帯
域特性の劣化が好適に低減される複合縦振動メカニカル
フィルタの製造方法に関する。
う）、圧電部材、結合部材、支持部材等を備え、複合縦
振動の伝達により、所望の特性が形成される際の、縦振
動音片の長さの不均一による周波数の変動および通過帯
域特性の劣化が好適に低減される複合縦振動メカニカル
フィルタの製造方法に関する。
［従来の技術］ 近時、ＬＣフィルタ、水晶フィルタの特性上の中間的な
存在として、メカニカルフィルタが通信機等に多用され
ている。斯かるメカニカルフィルタはＱ特性並びに選択
特性、温度特性に優れ、且つ小型化が可能である。
存在として、メカニカルフィルタが通信機等に多用され
ている。斯かるメカニカルフィルタはＱ特性並びに選択
特性、温度特性に優れ、且つ小型化が可能である。
この種の複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法およ
び構成を説明する。
び構成を説明する。
第４図に示される例は、入力側縦振動音片２と出力側縦
振動音片４と、恒弾性の結合部材６、８、支持部材10、
12が一体的に形成されている。この場合、金属平板から
フォトリソグラフィ技術に係るエッチング加工処理（侵
食加工処理）により一体的に作製される。
振動音片４と、恒弾性の結合部材６、８、支持部材10、
12が一体的に形成されている。この場合、金属平板から
フォトリソグラフィ技術に係るエッチング加工処理（侵
食加工処理）により一体的に作製される。
さらに、入力側および出力側縦振動音片２および４には
一対の入力側圧電セラミックス14ａ、14ｂおよび出力側
圧電セラミックス16ａ、16ｂが半田付け等により重合固
着されている。前記支持部材10、12の端部は保持部材24
の直立片24ａ、24ｂの上部中央にレーザ溶接等により固
着されている。
一対の入力側圧電セラミックス14ａ、14ｂおよび出力側
圧電セラミックス16ａ、16ｂが半田付け等により重合固
着されている。前記支持部材10、12の端部は保持部材24
の直立片24ａ、24ｂの上部中央にレーザ溶接等により固
着されている。
さらに入力側圧電セラミックス14ａ、14ｂおよび直立片
24ａの間に入力信号が供給される給電線18と接地線18ｅ
とが半田付けで接続され、さらに、出力側圧電セラミッ
クス16ａ、16ｂに出力信号を導出する導出線20と接地線
20ｅとが接続されている。
24ａの間に入力信号が供給される給電線18と接地線18ｅ
とが半田付けで接続され、さらに、出力側圧電セラミッ
クス16ａ、16ｂに出力信号を導出する導出線20と接地線
20ｅとが接続されている。
このように構成されることにより、結合部材６、８によ
って連設された入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片
４とが略空中に配置され、その縦振動等の動作に支承の
ないよう形成されている。そして当該複合縦振動メカニ
カルフィルタは図示しない筐体等に収納された後、通信
機器等の中間周波増幅部等に装着されて用いられる。
って連設された入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片
４とが略空中に配置され、その縦振動等の動作に支承の
ないよう形成されている。そして当該複合縦振動メカニ
カルフィルタは図示しない筐体等に収納された後、通信
機器等の中間周波増幅部等に装着されて用いられる。
上記のように構成される複合縦振動メカニカルフィルタ
において、信号源Ｏｓｃから給電線18および接地線18ｅ
を経た高周波信号Ｓ１は入力側圧電セラミックス14ａ、
14ｂに取着された図示しない電極に加えられ、電気的に
アースされた入力側縦振動音片２との間に高周波信号に
相応した電界を生起する。この電界により入力側圧電セ
ラミックス14ａ、14ｂは、図中、ＶｍおよびＶｎに示す
方向に電歪を生じ、入力側縦振動音片２の長さＬ１の縦
波の半波長とする周波数Ｆ１で共振する。入力側縦振動
音片２における縦波の平均伝搬速度をＶとすると、前記
周波数Ｆ１は次式にて与えられる。
において、信号源Ｏｓｃから給電線18および接地線18ｅ
を経た高周波信号Ｓ１は入力側圧電セラミックス14ａ、
14ｂに取着された図示しない電極に加えられ、電気的に
アースされた入力側縦振動音片２との間に高周波信号に
相応した電界を生起する。この電界により入力側圧電セ
ラミックス14ａ、14ｂは、図中、ＶｍおよびＶｎに示す
方向に電歪を生じ、入力側縦振動音片２の長さＬ１の縦
波の半波長とする周波数Ｆ１で共振する。入力側縦振動
音片２における縦波の平均伝搬速度をＶとすると、前記
周波数Ｆ１は次式にて与えられる。
Ｆ１＝Ｖ／（２Ｌ１） …(1) この周波数Ｆ１における縦振動は結合部材６、８におい
て出力側縦振動音片４に機械的に結合し、出力側縦振動
音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の縦振動で共振す
る。この周波数Ｆ２は(1)式と同様に出力側縦振動音片
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、 Ｆ２＝Ｖ／（２Ｌ２） …(2) となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による出力側
圧電セラミックス16ａ、16ｂに生じた電圧が導出線20と
接地線20ｅとの間に所定の、例えば、急峻な周波数特性
に形成された高周波信号Ｓ２として導出される。
て出力側縦振動音片４に機械的に結合し、出力側縦振動
音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の縦振動で共振す
る。この周波数Ｆ２は(1)式と同様に出力側縦振動音片
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、 Ｆ２＝Ｖ／（２Ｌ２） …(2) となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による出力側
圧電セラミックス16ａ、16ｂに生じた電圧が導出線20と
接地線20ｅとの間に所定の、例えば、急峻な周波数特性
に形成された高周波信号Ｓ２として導出される。
［発明が解決しようとする課題］ 前記の従来の技術に係る複合縦振動メカニカルフィルタ
の製造方法においては、作製後の中心周波数の精度およ
び通過帯域特性が重要視され、入力側および出力側縦振
動音片２および４の夫々の共振周波数Ｆ１およびＦ２の
中心周波数の一致が希求される。然しながら、前記入力
側および出力側縦振動音片２および４等はエッチング加
工処理等により同時に大量に作製されるため、充分な寸
法精度を得ることが困難となり、このため、作製後にお
ける個々の中心周波数の変動（ばらつき）、および通過
帯域特性の劣化を生起する等々の欠点を有している。
の製造方法においては、作製後の中心周波数の精度およ
び通過帯域特性が重要視され、入力側および出力側縦振
動音片２および４の夫々の共振周波数Ｆ１およびＦ２の
中心周波数の一致が希求される。然しながら、前記入力
側および出力側縦振動音片２および４等はエッチング加
工処理等により同時に大量に作製されるため、充分な寸
法精度を得ることが困難となり、このため、作製後にお
ける個々の中心周波数の変動（ばらつき）、および通過
帯域特性の劣化を生起する等々の欠点を有している。
本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであって、振
動体等の作製の際にエッチング加工処理等により同時に
溝が形成され、夫々の振動体の量産時の中心周波数が高
精度に形成さるとともに、変動（ばらつき）が有効に阻
止されて、通過帯域特性が向上するとともに均一化さ
れ、量産が促進される複合振動メカニカルフィルタの製
造方法を提供することを目的とする。
動体等の作製の際にエッチング加工処理等により同時に
溝が形成され、夫々の振動体の量産時の中心周波数が高
精度に形成さるとともに、変動（ばらつき）が有効に阻
止されて、通過帯域特性が向上するとともに均一化さ
れ、量産が促進される複合振動メカニカルフィルタの製
造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明に係る複合縦振動メ
カニカルフィルタの製造方法においては、 圧電部材が重合された入力側および出力側を含む複数の
振動体が結合部材で連設され、入力側および出力側振動
体に突設される支持部材が保持部材に取着される複合縦
振動メカニカルフィルタの製造方法において、 少なくとも前記入力側および出力側の前記振動体の振動
方向に沿い、且つ振動体の全長未満の溝が振動体の作製
時に同時にリソグラフィ技術による浸食加工処理によっ
て形成される第１の工程と、 前記溝が形成された入力側および出力側の振動体を挾持
した圧電部材が重合固着される第２の工程と、 を含むことを特徴とする。
カニカルフィルタの製造方法においては、 圧電部材が重合された入力側および出力側を含む複数の
振動体が結合部材で連設され、入力側および出力側振動
体に突設される支持部材が保持部材に取着される複合縦
振動メカニカルフィルタの製造方法において、 少なくとも前記入力側および出力側の前記振動体の振動
方向に沿い、且つ振動体の全長未満の溝が振動体の作製
時に同時にリソグラフィ技術による浸食加工処理によっ
て形成される第１の工程と、 前記溝が形成された入力側および出力側の振動体を挾持
した圧電部材が重合固着される第２の工程と、 を含むことを特徴とする。
［作用］ 上記のように構成される本発明に係る複合縦振動メカニ
カルフィルタにおいて、入力側および出力側縦振動体を
一素子として作製する際、例えば、エッチング加工処理
等により、長さのばらつきが生起する場合においても、
同時にエッチング加工処理等により形成される溝の効果
により、複合縦振動メカニカルフィルタの中心周波数の
変動（ずれ）および通過帯域特性の劣化を生起しない。
カルフィルタにおいて、入力側および出力側縦振動体を
一素子として作製する際、例えば、エッチング加工処理
等により、長さのばらつきが生起する場合においても、
同時にエッチング加工処理等により形成される溝の効果
により、複合縦振動メカニカルフィルタの中心周波数の
変動（ずれ）および通過帯域特性の劣化を生起しない。
［実施例］ 次に、本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの製
造方法の実施例を添付図面を参照して、以下詳細に説明
する。
造方法の実施例を添付図面を参照して、以下詳細に説明
する。
第１図は実施例に係る工程図、第２図は実施例において
作製された複合縦振動メカニカルフィルタの構成を示す
斜視図である。
作製された複合縦振動メカニカルフィルタの構成を示す
斜視図である。
先ず、第２図に示される例について説明する。
第２図に示される例は、入力側縦振動音片32と当該入力
側縦振動音片32と同一形状の出力側縦振動音片34を有し
ている。前記入力側および出力側縦振動音片32および34
は同一面に配置され、互いに細い恒弾性材からなる結合
部材36、38が配設されている。さらに、入力側および出
力側縦振動音片32および34には、その中央部から突出し
て支持部材40、42が設けられるとともに、図示から容易
に理解されるように、中央部の縦振動方向に、その長さ
に満たない、貫通した溝32ａ、34ａが設けられている。
側縦振動音片32と同一形状の出力側縦振動音片34を有し
ている。前記入力側および出力側縦振動音片32および34
は同一面に配置され、互いに細い恒弾性材からなる結合
部材36、38が配設されている。さらに、入力側および出
力側縦振動音片32および34には、その中央部から突出し
て支持部材40、42が設けられるとともに、図示から容易
に理解されるように、中央部の縦振動方向に、その長さ
に満たない、貫通した溝32ａ、34ａが設けられている。
さらに、前記入力側縦振動音片32には一対の入力側圧電
セラミックス44ａ、44ｂが半田付け等により重合固着さ
れている。同様に出力側縦振動音片34にも出力側圧電セ
ラミックス46ａ、46ｂが重合固着されている。入力側圧
電セラミックス44ａ、44ｂおよび出力側圧電セラミック
ス46ａ、46ｂの表面には予めメタライズ等の図示しない
電極が夫々形成されている。そして、前記支持部材40、
42の夫々の端部が長方形の外枠部材50の内端面に取着さ
れている。この場合、前記外枠部材50と入力側および出
力側縦振動音片32および34とは同一面上にある。なお、
前記入力側および出力側縦振動音片32および34、結合部
材36、38、支持部材40、42、外枠部材50は単一の金属板
から、例えば、ＩＣ製造の高精度自動化大量生産技術と
して知悉され、フォトリソグラフィの技術を用いたエッ
チング加工処理をもって一体的に作製されている。
セラミックス44ａ、44ｂが半田付け等により重合固着さ
れている。同様に出力側縦振動音片34にも出力側圧電セ
ラミックス46ａ、46ｂが重合固着されている。入力側圧
電セラミックス44ａ、44ｂおよび出力側圧電セラミック
ス46ａ、46ｂの表面には予めメタライズ等の図示しない
電極が夫々形成されている。そして、前記支持部材40、
42の夫々の端部が長方形の外枠部材50の内端面に取着さ
れている。この場合、前記外枠部材50と入力側および出
力側縦振動音片32および34とは同一面上にある。なお、
前記入力側および出力側縦振動音片32および34、結合部
材36、38、支持部材40、42、外枠部材50は単一の金属板
から、例えば、ＩＣ製造の高精度自動化大量生産技術と
して知悉され、フォトリソグラフィの技術を用いたエッ
チング加工処理をもって一体的に作製されている。
以下、フォトリソグラフィの技術による上記の製造方法
を工程順をもって説明する。
を工程順をもって説明する。
第１の工程（第１図ａ）において、縦振動音片32および
34、中央部の縦振動方向に、その長さに満たない溝32
ａ、34ａ、結合部材36および38、支持部材40および42、
外枠部材50の全体を一面に含み、所望の縦振動特性が得
られるように設計された金属平板80上に、フォトレジス
ト層84を塗布する。
34、中央部の縦振動方向に、その長さに満たない溝32
ａ、34ａ、結合部材36および38、支持部材40および42、
外枠部材50の全体を一面に含み、所望の縦振動特性が得
られるように設計された金属平板80上に、フォトレジス
ト層84を塗布する。
第２の工程（第１図ｂ）において、縦振動音片32および
34、溝3 2ａ、34ａ、結合部材36および38、支持部材40
および42、外枠部材50と同一の形状を含んだ第１のマス
クパターン86を介して光照射、例えば、エックス線Ｌを
照射して、露光の処理を施す。
34、溝3 2ａ、34ａ、結合部材36および38、支持部材40
および42、外枠部材50と同一の形状を含んだ第１のマス
クパターン86を介して光照射、例えば、エックス線Ｌを
照射して、露光の処理を施す。
第３の工程（第１図ｃ）において、溶媒に浸して現像処
理を施し、而かる後、光照射された部分のフォトレジス
ト層87ａ乃至87ｅの部分を除去する。
理を施し、而かる後、光照射された部分のフォトレジス
ト層87ａ乃至87ｅの部分を除去する。
第４の工程（第１図ｄ）において、前記第３の工程にお
いて除去された金属平板80のフォトレジスト層87ａ乃至
87ｅに対応する部分をエッチング加工処理を施して除去
する。
いて除去された金属平板80のフォトレジスト層87ａ乃至
87ｅに対応する部分をエッチング加工処理を施して除去
する。
このようにして、縦振動音片32および34、中央部の縦振
動方向に、その長さに満たない溝32ａ、34ａ、結合部材
36、38、支持部材40、42、外枠部材50が一体的に形成さ
れる。
動方向に、その長さに満たない溝32ａ、34ａ、結合部材
36、38、支持部材40、42、外枠部材50が一体的に形成さ
れる。
次いで、前記第４工程で形成された入力側および出力側
縦振動音片32および34に、真空蒸着法あるいはスパッタ
法を用いて金材料あるいは銀材料等のメタライズが形成
された入力側および出力側圧電セラミックス44ａ、44ｂ
および46ａ、46ｂを半田付をもって重合固着する。
縦振動音片32および34に、真空蒸着法あるいはスパッタ
法を用いて金材料あるいは銀材料等のメタライズが形成
された入力側および出力側圧電セラミックス44ａ、44ｂ
および46ａ、46ｂを半田付をもって重合固着する。
この後、入力側圧電セラミックス44ａ、44ｂと入力側縦
振動音片32との間に給電線52および接地線52ｅと、出力
側圧電ラミックス46ａ、46ｂと入力側縦振動音片34に導
出線54、接地線54ｅが半田付をもって接続される。
振動音片32との間に給電線52および接地線52ｅと、出力
側圧電ラミックス46ａ、46ｂと入力側縦振動音片34に導
出線54、接地線54ｅが半田付をもって接続される。
次いで、以上のように作製される複合縦振動メカニカル
フィルタの動作について説明する。
フィルタの動作について説明する。
先ず、一対の入力側圧電セラミックス44ａ、44ｂと入力
側縦振動音片32との間に給電線52および接地線52ｅを経
て信号源Ｏｓｃより抵抗Ｒを介し、高周波信号Ｓ４、例
えば、スパーヘテロダイン式受信機等の周波数変換部よ
り生成される455ＫHzの中間周波数信号が供給される。
それにより、電気的にアースされた入力側縦振動音片32
との間に入力側電圧セラミックス44ａ、44ｂを通して高
周波信号Ｓ４に相応した電界を生起する。この電界によ
り入力側圧電セラミックス44ａ、44ｂは図中の矢印Ｍｉ
およびＭｏに示す方向に電歪を生じ、入力側縦振動音片
32が長さＬ４を縦波の半波長とする周波数Ｆ４において
共振する。入力側縦振動音片32における縦波の平均伝搬
速度をＶとすると、周波数Ｆ４は次式にて与えられる。
側縦振動音片32との間に給電線52および接地線52ｅを経
て信号源Ｏｓｃより抵抗Ｒを介し、高周波信号Ｓ４、例
えば、スパーヘテロダイン式受信機等の周波数変換部よ
り生成される455ＫHzの中間周波数信号が供給される。
それにより、電気的にアースされた入力側縦振動音片32
との間に入力側電圧セラミックス44ａ、44ｂを通して高
周波信号Ｓ４に相応した電界を生起する。この電界によ
り入力側圧電セラミックス44ａ、44ｂは図中の矢印Ｍｉ
およびＭｏに示す方向に電歪を生じ、入力側縦振動音片
32が長さＬ４を縦波の半波長とする周波数Ｆ４において
共振する。入力側縦振動音片32における縦波の平均伝搬
速度をＶとすると、周波数Ｆ４は次式にて与えられる。
Ｆ４＝Ｖ／（２Ｌ４） …(3) この縦振動は結合部材36、38を介して出力側縦振動音片
34に機械的に結合して伝搬し、出力側縦振動音片34が長
さＬ５により周波数Ｆ５の振動において応動し、すなわ
ち、縦振動で共振する。この周波数Ｆ５は(3)式と同様
に出力側縦振動音片34の縦波の平均伝搬速度をＶとする
ならば、 Ｆ５＝Ｖ／（２Ｌ５） …(4) となる。この出力側縦振動音片34の縦振動の電歪により
出力側圧電セラミックス46ａ、46ｂの図示しない電極に
電圧を生じ、縦振動の伝達等に起因して形成される所定
の急峻な周波数特性、すなわち、狭帯域の周波数特性に
形成された、例えば、455ＫHzの中間周波数信号が導出
線54、接地線54ｅから出力信号Ｓ５として導出される。
34に機械的に結合して伝搬し、出力側縦振動音片34が長
さＬ５により周波数Ｆ５の振動において応動し、すなわ
ち、縦振動で共振する。この周波数Ｆ５は(3)式と同様
に出力側縦振動音片34の縦波の平均伝搬速度をＶとする
ならば、 Ｆ５＝Ｖ／（２Ｌ５） …(4) となる。この出力側縦振動音片34の縦振動の電歪により
出力側圧電セラミックス46ａ、46ｂの図示しない電極に
電圧を生じ、縦振動の伝達等に起因して形成される所定
の急峻な周波数特性、すなわち、狭帯域の周波数特性に
形成された、例えば、455ＫHzの中間周波数信号が導出
線54、接地線54ｅから出力信号Ｓ５として導出される。
前記(3)式、(4)式から理解されるように、入力側縦振動
音片32の共振周波数Ｆ４および出力側縦振動音片34の共
振周波数Ｆ５は、夫々の長さＬ４およびＬ５に反比例す
る。ここで、長さＬ４およびＬ５の精度は、製作される
際のフォトリソグラフィの技術等により決定されるが、
板厚があるため充分なだけ小さくすることが出来ない。
一般に板厚をｔとするときの長さの寸法精度δＬは δＬ＝±1.５／１０・ｔ …(5) となる。この寸法精度は、入力側および出力側縦振動音
片32および34を一素子として同時にエッチング加工処理
等により形成するため、大きく変動（ばらつき）するこ
とはない。
音片32の共振周波数Ｆ４および出力側縦振動音片34の共
振周波数Ｆ５は、夫々の長さＬ４およびＬ５に反比例す
る。ここで、長さＬ４およびＬ５の精度は、製作される
際のフォトリソグラフィの技術等により決定されるが、
板厚があるため充分なだけ小さくすることが出来ない。
一般に板厚をｔとするときの長さの寸法精度δＬは δＬ＝±1.５／１０・ｔ …(5) となる。この寸法精度は、入力側および出力側縦振動音
片32および34を一素子として同時にエッチング加工処理
等により形成するため、大きく変動（ばらつき）するこ
とはない。
ここで、本実施例に係る溝32ａ、34ａについて説明す
る。以下の説明では、入力側および出力側縦振動音片32
および34とも同様の効果が得られるため、特に弁別せず
説明する。
る。以下の説明では、入力側および出力側縦振動音片32
および34とも同様の効果が得られるため、特に弁別せず
説明する。
ここで、縦振動音片の中央部に設けられた溝の幅をＭと
し、縦振動音片の幅をＷとし、溝の長さをＬＭとし、縦
振動音片を構成する材料の平均質量をρとする。
し、縦振動音片の幅をＷとし、溝の長さをＬＭとし、縦
振動音片を構成する材料の平均質量をρとする。
縦振動音片の中央部に設けられた溝は縦振動方向に設け
られているため動作上支障をきたすことはなく、溝のあ
る部分の縦振動を起こしている断面積Ｓａは溝のため小
さくなり、 Ｓａ＝（Ｗ−Ｍ）・ｔ …(6) となる。また、溝のない部分の縦振動断面積Ｓｂは、 Ｓｂ＝Ｗ・ｔ …(7) である。
られているため動作上支障をきたすことはなく、溝のあ
る部分の縦振動を起こしている断面積Ｓａは溝のため小
さくなり、 Ｓａ＝（Ｗ−Ｍ）・ｔ …(6) となる。また、溝のない部分の縦振動断面積Ｓｂは、 Ｓｂ＝Ｗ・ｔ …(7) である。
ここで寸法精度も考慮すると、エッチング加工処理等の
影響により、幅ＷがδＬだけ狭まる（オーバー・エッチ
ング加工処理）とき、溝はδＬだけ広がるので、 Ｓａ＝｛（Ｗ−δＬ）−（Ｍ＋δＬ）｝・ｔ ＝（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ …(8) Ｓｂ＝（Ｗ−δＬ）・ｔ …(9) となる。
影響により、幅ＷがδＬだけ狭まる（オーバー・エッチ
ング加工処理）とき、溝はδＬだけ広がるので、 Ｓａ＝｛（Ｗ−δＬ）−（Ｍ＋δＬ）｝・ｔ ＝（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ …(8) Ｓｂ＝（Ｗ−δＬ）・ｔ …(9) となる。
また縦振動音片の長さＬは（Ｌ−δＬ）となる。
縦振動音片の質量付加効果で考えると、 (1)δＬ＝０の時、断面積｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ｝の縦振動
音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量｛Ｍ・（Ｌ
−ＬＭ）・ｔ・ρ｝の質量付加があり、縦振動音片の長
さはＬである。
音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量｛Ｍ・（Ｌ
−ＬＭ）・ｔ・ρ｝の質量付加があり、縦振動音片の長
さはＬである。
(2)δＬ≠０の時、断面積｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ｝
の縦振動音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量
｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝および縦振動
音片の長さとして、質量｛（−δＬ）・Ｗ・ｔ・ρ｝の
質量付加があり、縦振動音片の長さはＬである（長さは
Ｌ−δＬであるが、δＬ分は質量付加として考慮し
た）。
の縦振動音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量
｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝および縦振動
音片の長さとして、質量｛（−δＬ）・Ｗ・ｔ・ρ｝の
質量付加があり、縦振動音片の長さはＬである（長さは
Ｌ−δＬであるが、δＬ分は質量付加として考慮し
た）。
上記(1)と(2)を比較して、δＬ≠０の時の新たに加わる
質量付加分δρは、次式によって与えられる。
質量付加分δρは、次式によって与えられる。
δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝ …(10) 次に、式（１０）の導出について説明する。
δＬ＝０のときの質量付加は ｛（Ｍ・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝…（ａ） であり、δＬ≠０のときの質量付加は ｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝＋｛（−δ
Ｌ）・Ｗ・ｔ・ρ｝…（ｂ） である。
Ｌ）・Ｗ・ｔ・ρ｝…（ｂ） である。
δＬ≠０のとき新たに加わる質量付加分δρは、（ｂ）
式と（ａ）式との差であり、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ…（ｃ） となる。
式と（ａ）式との差であり、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ…（ｃ） となる。
同時に、断面積は｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ｝から｛（Ｗ−Ｍ−
２δＬ）・ｔ｝に変化する。
２δＬ）・ｔ｝に変化する。
縦振動音片の先端に付いた質量付加は、縦振動音片が細
く、軽いほど、共振周波数が大きく変化し、その効果は
縦振動音片の単位長さ当たりの質量の逆比となる。した
がって、質量付加分δρは（ｃ）式に断面積の逆比を掛
けた値、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝ となり、（１０）式と一致する。
く、軽いほど、共振周波数が大きく変化し、その効果は
縦振動音片の単位長さ当たりの質量の逆比となる。した
がって、質量付加分δρは（ｃ）式に断面積の逆比を掛
けた値、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝ となり、（１０）式と一致する。
ここで、 （Ｌ−ＬＭ）−Ｗ＝０ すなわち、ＬＭを、 ＬＭ＝Ｌ−Ｗ …(11) と選ぶことにより、δＬ≠０の場合も、 δρ＝０ となり、質量付加の変化はなく、従って、縦振動音片の
共振周波数は変化しない。
共振周波数は変化しない。
以上の説明から理解されるように、入力側および出力側
縦振動音片32および34の中央部に振動方向に沿って溝32
ａ、34ａが形成される。これにより、入力側および出力
側縦振動音片32および34を一素子として作製する際のエ
ッチング加工処理等に起因して、長さのばらつきが生起
する場合においても、同時にエッチング加工処理等によ
り形成される溝32ａ、34ａの効果により、複合縦振動メ
カニカルフィルタの中心周波数の変動（ずれ）通過帯域
特性の劣化を生起しない。
縦振動音片32および34の中央部に振動方向に沿って溝32
ａ、34ａが形成される。これにより、入力側および出力
側縦振動音片32および34を一素子として作製する際のエ
ッチング加工処理等に起因して、長さのばらつきが生起
する場合においても、同時にエッチング加工処理等によ
り形成される溝32ａ、34ａの効果により、複合縦振動メ
カニカルフィルタの中心周波数の変動（ずれ）通過帯域
特性の劣化を生起しない。
次いで、５つの縦振動音片で構成され、通過帯域外の減
衰量、すなわち、より急峻な周波数特性が得られる他の
実施例を第３図に示す。
衰量、すなわち、より急峻な周波数特性が得られる他の
実施例を第３図に示す。
この例は、入力側、出力側縦振動音片70、78の間に複数
の縦振動音片72、74、76が設けられ、さらに結合部材82
ａ、82ｂと84ａ、84ｂと86ａ、86ｂと88ａ、88ｂにおい
て、各縦振動音片70乃至78が連接されている。
の縦振動音片72、74、76が設けられ、さらに結合部材82
ａ、82ｂと84ａ、84ｂと86ａ、86ｂと88ａ、88ｂにおい
て、各縦振動音片70乃至78が連接されている。
なお、符号70ａ、72ａ、74ａ、76ａおよび78ａで示され
る部分は溝である。
る部分は溝である。
そして、入力、出力側縦振動音片70、72の中央部から突
出して支持部材90、92が設けられ、その端部は外枠部材
110に固着されている。
出して支持部材90、92が設けられ、その端部は外枠部材
110に固着されている。
さらに前記入力側、出力側縦振動音片70、72には一対の
入力側圧電セラミックス99ａ、99ｂおよび出力側圧電セ
ラミックス101ａ、101ｂが重合固着されている。
入力側圧電セラミックス99ａ、99ｂおよび出力側圧電セ
ラミックス101ａ、101ｂが重合固着されている。
斯かる構成における製造方法、また作用、効果は前記の
実施例と基本的に同様であり、その重複した説明は省略
する。
実施例と基本的に同様であり、その重複した説明は省略
する。
このように、多段の上記各縦振動音片72乃至78が配設さ
れる際は、上記各縦振動音片72乃至78間のばらつきが低
減されて、殊に、通過帯域特性が向上する効果が大き
い。
れる際は、上記各縦振動音片72乃至78間のばらつきが低
減されて、殊に、通過帯域特性が向上する効果が大き
い。
なお、上記の夫々の実施例において、溝32ａ、34ａと70
ａ、72ａ、74ａ、76ａ、および78ａは各縦振動音片32、
34と70、72、74、76、78の部材を貫通した場合について
示したが、これに限定されない。例えば、貫通しない
溝、あるいは２以上の溝を形成すること、さらに、各縦
振動音片32、34と70、72、74、76、78のいずれかあるい
は組み合わせで形成すること、また、曲線、断続的に形
成されることも本発明に含まれる。
ａ、72ａ、74ａ、76ａ、および78ａは各縦振動音片32、
34と70、72、74、76、78の部材を貫通した場合について
示したが、これに限定されない。例えば、貫通しない
溝、あるいは２以上の溝を形成すること、さらに、各縦
振動音片32、34と70、72、74、76、78のいずれかあるい
は組み合わせで形成すること、また、曲線、断続的に形
成されることも本発明に含まれる。
また、上記の実施例では光が照射された部分のフォトレ
ジスト層が除去される、所謂、ネガ型製法として説明し
ているが、ポジ型製法をもって形成することを妨げるも
のではない。
ジスト層が除去される、所謂、ネガ型製法として説明し
ているが、ポジ型製法をもって形成することを妨げるも
のではない。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の複合縦振動メカニカルフィルタ
の製造方法においては、 少なくとも前記入力側および出力側の前記振動体の振動
方向に沿い、且つ振動体の全長未満の溝が振動体の作製
時に同時にリソグラフィ技術による浸食加工処理によっ
て形成される第１の工程と、前記溝が形成された入力側
および出力側の振動体を挟持した圧電部材が重合固着さ
れる第２の工程とを含むことを特徴し、 これにより、振動体等の作製の際にエッチング加工処理
等により同時に溝が形成されて、夫々の振動体の量産時
の中心周波数が高精度に形成されるとともに、変動（ば
らつき）が有効に阻止されて、通過帯域特性が向上する
とともに均一化され、量産が促進される効果を奏する。
の製造方法においては、 少なくとも前記入力側および出力側の前記振動体の振動
方向に沿い、且つ振動体の全長未満の溝が振動体の作製
時に同時にリソグラフィ技術による浸食加工処理によっ
て形成される第１の工程と、前記溝が形成された入力側
および出力側の振動体を挟持した圧電部材が重合固着さ
れる第２の工程とを含むことを特徴し、 これにより、振動体等の作製の際にエッチング加工処理
等により同時に溝が形成されて、夫々の振動体の量産時
の中心周波数が高精度に形成されるとともに、変動（ば
らつき）が有効に阻止されて、通過帯域特性が向上する
とともに均一化され、量産が促進される効果を奏する。
振動体に設ける溝が貫通溝の場合において、オーバーエ
ッチングのときは、振動体の全長が設計長さよりも短く
なって、共振周波数は低下する。しかるに貫通溝の幅
が、設計幅よりも広くなって、幅が広くなると共振周波
数が低下する。したがって、前記共振周波数の変化が互
いに打ち消されることになる。
ッチングのときは、振動体の全長が設計長さよりも短く
なって、共振周波数は低下する。しかるに貫通溝の幅
が、設計幅よりも広くなって、幅が広くなると共振周波
数が低下する。したがって、前記共振周波数の変化が互
いに打ち消されることになる。
振動体に設ける溝が非貫通溝の場合、異なる位置に振動
体の表面と裏面とから２本の非貫通溝を設け、２本の非
貫通溝による場合の質量付加分を１本の貫通溝による場
合の質量付加分と等しく形成することによって、貫通溝
の場合と同様の効果を得ることができる。
体の表面と裏面とから２本の非貫通溝を設け、２本の非
貫通溝による場合の質量付加分を１本の貫通溝による場
合の質量付加分と等しく形成することによって、貫通溝
の場合と同様の効果を得ることができる。
この場合、エッチングの方法等によって溝の幅方向エッ
チング速度と深さ方向のエッチング速度に差があるた
め、一概に（６）および（８）式同様の式が導出できな
い。非貫通溝の溝の深さはオーバーエッチングの場合
に、貫通溝の場合の溝幅と非貫通溝の場合の溝幅とは等
しい。しかし、非貫通溝の溝の深さは、オーバーエッチ
ングの場合、設計深さよりも深くなって、深さが深くな
ると共振周波数の変化が大きくなり過ぎる。しかしなが
ら、共振周波数が大きくなり過ぎるという問題は非貫通
溝を振動体の長さ方向に断続的に設けることによって容
易に補正することができる効果もある。
チング速度と深さ方向のエッチング速度に差があるた
め、一概に（６）および（８）式同様の式が導出できな
い。非貫通溝の溝の深さはオーバーエッチングの場合
に、貫通溝の場合の溝幅と非貫通溝の場合の溝幅とは等
しい。しかし、非貫通溝の溝の深さは、オーバーエッチ
ングの場合、設計深さよりも深くなって、深さが深くな
ると共振周波数の変化が大きくなり過ぎる。しかしなが
ら、共振周波数が大きくなり過ぎるという問題は非貫通
溝を振動体の長さ方向に断続的に設けることによって容
易に補正することができる効果もある。
非貫通溝の場合において平均的な断面積の減少は、複数
の非貫通溝のある部分と非貫通溝のない部分の平均とな
るため、たとえ溝の深さ方向の断面積の減少が大きくて
も、溝なしの部分を設ければ補正することができる効果
もある。
の非貫通溝のある部分と非貫通溝のない部分の平均とな
るため、たとえ溝の深さ方向の断面積の減少が大きくて
も、溝なしの部分を設ければ補正することができる効果
もある。
また、振動体の表面と裏面とから２つの非貫通溝を設け
た場合に非貫通溝の深さの合計が振動体の厚さを超える
ような場合にも、例えば表面側の非貫通溝の位置と、裏
面側の非貫通溝位置を異にして設けることによって対応
することができる効果もある。
た場合に非貫通溝の深さの合計が振動体の厚さを超える
ような場合にも、例えば表面側の非貫通溝の位置と、裏
面側の非貫通溝位置を異にして設けることによって対応
することができる効果もある。
さらに、貫通溝を設けた場合、振動体が貫通溝の左右で
単独に振動する分割振動を引き起こし、特性を劣化させ
ることもあるが、非貫通溝を複数設けた場合には分割振
動が避けられる効果もある。
単独に振動する分割振動を引き起こし、特性を劣化させ
ることもあるが、非貫通溝を複数設けた場合には分割振
動が避けられる効果もある。
第１図は本発明の複合縦振動メカニカルフィルタの製造
方法に係る実施例の工程図、 第２図および第３図は本発明の複合縦振動メカニカルフ
ィルタの製造方法により作製された構成を示す斜視図、 第４図は従来の技術に係る複合縦振動メカニカルフィル
タの製造方法により作製された構成を示す斜視図であ
る。 (32)……入力側縦振動音片（圧電部材） (32)ａ……溝 (34)……出力側縦振動音片（圧電部材） (34)ａ……溝 (36)、(38)……結合部材、(40)、(42)……支持部材 (44)ａ、(44)ｂ……入力側圧電セラミックス (46)ａ、(46)ｂ……出力側圧電セラミックス (50)……外枠部材
方法に係る実施例の工程図、 第２図および第３図は本発明の複合縦振動メカニカルフ
ィルタの製造方法により作製された構成を示す斜視図、 第４図は従来の技術に係る複合縦振動メカニカルフィル
タの製造方法により作製された構成を示す斜視図であ
る。 (32)……入力側縦振動音片（圧電部材） (32)ａ……溝 (34)……出力側縦振動音片（圧電部材） (34)ａ……溝 (36)、(38)……結合部材、(40)、(42)……支持部材 (44)ａ、(44)ｂ……入力側圧電セラミックス (46)ａ、(46)ｂ……出力側圧電セラミックス (50)……外枠部材
Claims (2)
- 【請求項１】圧電部材が重合された入力側および出力側
を含む複数の振動体が結合部材で連設され、入力側およ
び出力側振動体に突設される支持部材が保持部材に取着
される複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法におい
て、 少なくとも前記入力側および出力側の前記振動体の振動
方向に沿い、且つ振動体の全長未満の溝が振動体の作製
時に同時にリソグラフィ技術による浸食加工処理によっ
て形成される第１の工程と、 前記溝が形成された入力側および出力側の振動体を挾持
した圧電部材が重合固着される第２の工程と、 を含むことを特徴とする複合縦振動メカニカルフィルタ
の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の複合縦振動メカニカルフィ
ルタの製造方法において、 前記溝は貫通、非貫通、直線、曲線のいずれかあるいは
組み合わせにおいて形成されることを特徴とする複合縦
振動メカニカルフィルタの製造方法。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247399A JPH0624301B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法 |
| US07/483,454 US5187458A (en) | 1989-09-21 | 1990-02-21 | Composite longitudinal vibration mechanical filter having central frequency deviation elimination means and method of manufacturing same |
| CA002010722A CA2010722C (en) | 1989-09-21 | 1990-02-22 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| GB9004598A GB2238194A (en) | 1989-09-21 | 1990-03-01 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| GB9313398A GB2268847B (en) | 1989-09-21 | 1990-03-01 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| FR9003389A FR2652962B1 (fr) | 1989-09-21 | 1990-03-16 | Filtre mecanique compose pour vibrations longitudinales et son procede de fabrication. |
| DE4008920A DE4008920C2 (de) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | Verfahren zum Herstellen eines longitudinal schwingenden mechanischen Koppelfilters und mechanisches Koppelfilter |
| DE4042436A DE4042436C2 (de) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | Longitudinal schwingendes mechanisches Koppelfilter und Verfahren zum Herstellen eines solchen Koppelfilters |
| KR1019900003748A KR940002304B1 (ko) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | 복합 종진동 메카니칼 필터 및 그 제조방법 |
| US08/276,649 US5528806A (en) | 1989-09-21 | 1994-07-19 | Tunable composite longitudinal vibration mechanical filter manufacturing method |
| US08/487,951 US5751200A (en) | 1989-09-21 | 1995-06-05 | Composite longitudinal vibration mechanical filter having undesired vibration absorber |
| US08/582,585 US5740595A (en) | 1989-09-21 | 1996-01-03 | Composite longitudinal vibration mechanical filter's method of manufacturing including undesired vibration absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247399A JPH0624301B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108806A JPH03108806A (ja) | 1991-05-09 |
| JPH0624301B2 true JPH0624301B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17162853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247399A Expired - Fee Related JPH0624301B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624301B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014024309A1 (ja) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 富士通株式会社 | Qcmセンサとその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS616915A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-13 | Fujitsu Ltd | メカニカルフイルタの支持方法 |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1247399A patent/JPH0624301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03108806A (ja) | 1991-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |