JPH08222987A

JPH08222987A - 多重モード圧電振動子

Info

Publication number: JPH08222987A
Application number: JP4897995A
Authority: JP
Inventors: Junichi Akasaka; 純一赤坂; Toshihiko Araya; 俊彦荒屋; Ryoichi Koseki; 亮一古関; Hideyuki Hanji; 秀之半次; Kiyohisa Inao; 清久稲尾
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】多重モード振動子の補償減衰量を向上させ
る。【構成】一方の主面に入出力電極を有して他方の主面
に共通電極を有する水晶片と、板面にシールド用電極を
有する基板とを具備し、前記水晶片の一方の主面をシー
ルド電極に対向させて前記基板上に保持し、前記共通電
極からの電気的導出を導線の接合により行った多重モー
ド圧電振動子において、前記導線の導出位置を前記共通
電極の周縁部とした構成とする。さらには、共通電極の
周縁部には引出部が設けられ、該引出部に前記導線を金
線としてワイヤボンディングにより導出した構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＭＣＦ（Monolithic Cry
stal Filter）としての多重モード圧電振動子（多重モ
ード振動子とする）を利用分野とし、特に保証減衰量を
高める表面実装用の多重モード水晶振動子に関する。

【０００２】

【発明の背景】多重モード振動子は、水晶片に形成した
例えば二組の電極対間の音響的結合を利用し、所定のフ
ィルタ特性（伝送特性）を得るものとして通信機器等に
有用されている。近年では、他のコンデンサ、抵抗と同
様に表面実装型のものが、本出願人等により開発されて
いる（参照：特願昭４−４６００８号等）。

【０００３】

【従来技術】第１２図乃至第１５図は、このような多重
モード振動子の一従来例を説明する図である。なお、第
１２図はは断面図、第１３図（ａｂ）は水晶片の表裏面
を示す図、第１４図は容器本体の平面図、第１５図は水
晶片を装着した同平面図である。多重モード振動子は水
晶片１を密閉容器２内に封入して形成される。水晶片１
は例えばＡＴカットとした厚みすべり振動子からなる。
一方の主面１ａには、分割された入出力電極３、４を、
他方の主面１ｂには共通電極５を形成する。入出力電極
３、４と共通電極５からは、それぞれ引出電極６、７、
８を延出する。密閉容器２は、溶接用リング９を有する
凹状の容器本体１０と、シーム溶接してなる金属蓋体１
１とからなる。容器本体１０の底面１０ａには、その中
央にシールド電極１２と、両側に入出力用接続電極１
３、１４を有する。共通電極用の引出電極（共通引出電
極とする）８とシールド電極１２は導線（金線）１５の
ワイヤボンディングにより接続する。入出力用引出電極
６、７と入出力用接続電極１３、１４は電性接着剤１６
により接続する。そして、シールド電極１２と入出力電
極３、４とを対向させた状態で、導電性接着剤１６の厚
みにより、水晶片１の一方の主面と容器本体１０との底
面に間隙（電極間隙Ｇ）をもたせる。シールド電極１２
と入出力用接続電極１２、１３は容器本体９の外表面に
露出して表面実装用の端子となる。このようなもので
は、入出力電極３、４間の電気的結合により直接的に伝
搬する漏れ信号を、シールド電極１２により遮蔽するの
で、保証減衰量の低下を防止する。なお、電極間隙Ｇ
は、保証減衰量の最大値近傍に設定する。但し、ここで
の保証減衰量は第１６図に示したように、中心周波数ｆ
₀から９１０ＫＨｚ下がった点での減衰量Ａ（ｄＢ）を
指す。

【０００４】

【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のもので
は、保証減衰量が改善されたとはいえ、まだまだ充分な
ものとは言えなかった。例えば、中心周波数が９０ＭＨ
ｚの携帯電話用では、保証減衰量は７０ｄＢが要求さ
れ、これを越えるには至らなかった（前公報参照）

【０００５】本発明は、保証減衰量を高めることのでき
る、多重モード振動子を提供することを目的とする。

【０００６】

【着目点及び解決手段】本発明は、共通電極とシールド
電極間の導通抵抗に着目して、導通抵抗が小さいほど保
証減衰量が高まることを見い出し、これにより、導線の
導出位置を共通電極の周縁部としたことを、基本的な解
決手段とする。以下、本発明を実験例に基づき説明す
る。

【０００７】

【実験例】第１図は、本発明を得るに至った実験結果を
示す、導通抵抗と保証減衰量の関係図である。但し、こ
の実験に供した多重モード振動子の構造は、ワイヤボン
ディングの導出位置を除き、前述のとおりであり、その
詳細は省略し、要部のみを図示して説明する。なお、中
心周波数は、前述同様に９０ＭＨｚであり、保証減衰量
は中心周波数から９１０ＫＨｚ下がったところのもので
ある。この実験では、水晶片１の共通引出電極８の延出
端に金線１５の一端をワイヤボンディングにより接続
し、他端をシールド電極１２に接続する。そして、金線
１５の位置を若干ずらして、一端面１５ａ（黒丸印）と
共通引出電極８の延出端８ａとの接触面積を変化させ
「第２図（ａｂ）」、導通抵抗を異ならせる。また、共
通引出電極８の根元部８ｂに金線１５の一端面１５ｂを
接続し、同様に導通抵抗を異ならせる「第３図（ａ
ｂ）」。なお、いずれの場合でも、導通抵抗は、共通電
極５の中央部分とシールド電極１２間の抵抗値である
（第４図）。すなわち、第５図の模式図に示したよう
に、共通電極５と基準電位Ｅとの間の抵抗Ｒを意味す
る。そして、各導通抵抗のときの保証減衰量を求めた。

【０００８】第１図から、明かなように、金線１５の導
出位置に拘らず、導通抵抗が小さいほど、保証減衰量が
高まる。但し、図中の×印は共通引出電極８の延出端８
ａ、○印は根元部８ｂから導出したときの導通抵抗値で
ある。ちなみに、導通抵抗が１４Ωのとき、保証減衰量
は５０ｄＢであり、同抵抗が２Ωのときは６４ｄＢとな
る。なお、接触面積が同一であれば、金線１５の導出位
置を共通引出電極８の延出端８ａより、根元部８ｂにし
た方が、その導通抵抗は小さくなる。これは、共通電極
５から共通引出電極８を延出する際、その幅ｗが極端に
減少し、これにより抵抗が増加すると推察される。

【０００９】すなわち、導通抵抗が高い場合には、前第
５図に示したように、共通電極５と基準電位Ｅとの間に
電位差Ｖを有する。このことを理想帯域特性で考える
と、概ね、次になる。すなわち、帯域外において導通抵
抗のない場合は、共通電極５の電位は基準電位Ｅ₀に等
しく、０となる。したがって、帯域内の出力電位レベル
Ｅ₂がそのまま出力として現れ、そのときの保証減衰量
はＡｄＢになる。しかし、導通抵抗があった場合には、
共通電極５の電位は、基準電位Ｅ₀よりも高くＥ₁なる。
したがって、保証減衰量は、その電位差分Ｖ（Ｅ₁−
Ｅ₂）が低下してＡ’ｄＢになる、と推察される。

【００１０】このようなことから、ＭＣＦの等価回路
（第７図）に基づき、導通抵抗Ｒを変化させたときの保
証減衰量を、計算により改めて求めたところ、第８図に
示す特性を得た。なお、各素子の定数は図中のとおりで
ある。この図からも、明かな通り、導通抵抗が小さいほ
ど、保証減衰量は高まり、特に１〜２Ω以下となると、
急激に向上する。そして、約０．２Ω以下になると、目
標の７０ｄＢ以上となることが解った。なお、実験値に
比較し、保証減衰量が低下しているが、実験ではプロー
ブ等の接触抵抗が加味され、導通抵抗が真値よりも高く
測定されるめである。

【００１１】しかし、上記実験では、導通抵抗が１．８
Ω（但し実測値）程度までで、目標とした７０ｄＢには
到達しない。そこで、導通抵抗をさらに小さくするた
め、共通引出電極８の根元部８ａの２箇所から、ワイヤ
ボンディングにより、金線１５を導出する。具体的に
は、対角線上の対向する共通引出電極８の根元部８ｂと
する。他端は、いずれもシールド電極１２に接続する。
このようにすれば、導出箇所が１箇所（金線が１本）に
比較し、導通抵抗は約半分となる。このようにして、保
証減衰量を実測したところ、目標以上の７５ｄＢとなっ
た。なお、導通抵抗の実測値は０．８Ωではあったが、
接触抵抗を除く、その真値は、前特性図（第８図）か
ら、約０．１Ωであると推測される。

【００１２】

【本発明による具体例】このような結果に基づき、本願
発明では、導通抵抗を小さくするため、基本的には、共
通電極５の周縁部をワイヤボンディングの導出位置とす
る。例えば第１０図に示したように、共通電極５の長辺
方向の対向する中央部に引出部１７を設ける。そして、
各引出部１７を導出箇所として、金線１５の一端面１５
ａをワイヤボンディングにより接合する。このようにす
れば、従来の引出電極８による導通抵抗の増加を防止
し、さらに２箇所から金線１５を導出したので導通抵抗
を半減して、その値を０．２〜０．３Ω以下にでき、７
０ｄＢ以上の保証減衰量を得ることができる。

【００１３】

【他の事項】上記実施例では、引出部を長辺方向の中央
部に設けたが、この場所はいずれでもよい。また、クリ
スタルインピーダンス（ＣＩ）等の他の特性に影響を与
えない範囲で、例えば第１１図に示したように、共通電
極５を入出力電極よりも大きくして、その周縁部に直接
にワイヤボンディングしてもよい。また、ワイヤボンデ
ィングは１箇所でも、その線径を大きくすれば導通抵抗
は小さくなるので、必ずしも複数箇所から導出する必要
はない。ワイヤボンディングに使用する線材は金線１５
に限らず、Ａｌ等の線材であってもよく、要は、導通抵
抗を減ずる電極形態であればよい。また、ワイヤボンデ
ィングに限らず、例えば半田等を用いて接合したもので
もよく、その接合手段には左右されない。このように本
願発明は、種々の変形が可能であり、その趣旨を逸脱し
ない範囲内で、変更できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、共通電極の周縁部に導線を接
合して、共通電極とシールド電極間の導通抵抗を小さく
したので、保証減衰量を高めることのできる、多重モー
ド振動子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する、導通抵抗と保証減衰量との
実験による関係図である。

【図２】本発明を説明する図で、図（ａ）（ｂ）ともに
共通電極からの電極導出を示す、一例の部分拡大図であ
る。

【図３】本発明を説明する図で、図（ａ）（ｂ）ともに
共通電極からの電極導出を示す、他例の部分拡大図であ
る。

【図４】本発明を説明する、導通抵抗を説明する水晶片
の平面図である。

【図５】本発明を説明する、導通抵抗を説明する水晶片
の模式的な断面図である。

【図６】本発明の作用を説明する帯域特性図である。

【図７】本発明を説明するＭＣＦの等価回路図である。

【図８】本発明を説明する、図７に基づく導通抵抗と保
証減衰量との関係図である。

【図９】本発明を実証した実験を説明する水晶片からの
電極導出図である。

【図１０】本発明による、一例を示す水晶片の電極構造
図である。

【図１１】本発明による、他例を示す水晶片の電極構造
図である。

【図１２】従来例を説明する、多重モード振動子の断面
図である。

【図１３】従来例を説明する水晶片の図で、同図（ａ）
は一方の主面、同図（ｂ）は他方の主面の平面図であ
る。

【図１４】従来例を説明する、容器本体の平面図であ
る。

【図１５】従来例を説明する、カバーを除く、水晶片を
装着した多重モード振動子の平面図である。

【図１６】従来例を説明する多重モード振動子の帯域特
性図である。

【符号の説明】

１水晶片、２密閉容器、３入出力電極、４出力
電極、５共通電極、６、７入出力用引出電極、８
共通用引出電極、９溶接用リング、１０容器本体、
１１カバー、１２シールド電極、１３、１４入出
力用接続電極、１５金線、１６導電性接着剤、１７
引出部．

フロントページの続き (72)発明者半次秀之埼玉県狭山市大字上広瀬1275番地の２日本電波工業株式会社狭山事業所内 (72)発明者稲尾清久埼玉県狭山市大字上広瀬1275番地の２日本電波工業株式会社狭山事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の主面に入出力電極を有して他方の
主面に共通電極を有する水晶片と、板面にシールド用電
極を有する基板とを具備し、前記水晶片の一方の主面を
シールド電極に対向させて前記基板上に保持し、前記共
通電極からの電気的導出を導線の接合により行った多重
モード圧電振動子において、前記導線の導出位置を前記
共通電極の周縁部としたことを特徴とする多重モード圧
電振動子。
【請求項２】第１項記載における導線の接合は金線のワ
イヤボンディングとしたことを特徴とする多重モード圧
電振動子。
【請求項３】第１項記載の周縁部には引出部が設けら
れ、該引出部に前記導線を接合したことを特徴とする多
重モード圧電振動子。