JPH10107577A

JPH10107577A - 電子部品およびラダーフィルタ

Info

Publication number: JPH10107577A
Application number: JP1458597A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Takeshima; 島哲夫竹
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2017-01-10
Also published as: JP3147795B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スプリアスが小さく共振周波数と反共振周波
数との差ΔＦの選択の幅が大きい圧電共振子を有し、小
型化が可能であるラダーフィルタを提供することであ
る。【解決手段】ラダーフィルタ６０は、絶縁体基板１２
を含む。絶縁体基板１２上には、４つのパターン電極１
４ａ〜１４ｄが形成される。４つのパターン電極１４ａ
〜１４ｄには、４つのランド１６ａ〜１６ｄがそれぞれ
形成される。また、パターン電極１４ｂには、ランド１
６ｅも形成される。これらのランド１６ａ〜１６ｅに
は、長さ振動モードを利用した表面実装可能な４つの圧
電共振子２０ａ〜２０ｄの外部電極３０ａ，３０ｂが導
電材料からなる支持部材３２ａ，３２ｂを介して接続さ
れる。この場合、４つの圧電共振子２０ａ〜２０ｄは、
第１の直列共振子、第１の並列共振子、第２の並列共振
子および第２の直列共振子の順に一列に並べて配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子部品およびラ
ダーフィルタに関し、特に、圧電体の機械的共振を利用
した圧電共振子を含む複数の電子部品素子を用いたラダ
ーフィルタなどの電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１９はこの発明の背景となる従来の圧
電共振子の一例を示す斜視図である。圧電共振子１は、
たとえば平面視長方形の板状の圧電体基板２を含む。圧
電体基板２は、厚み方向に分極される。圧電体基板２の
両面には、電極３が形成される。この電極３間に信号を
入力することにより、圧電体基板２の厚み方向に電界が
印加され、圧電体基板２は長さ方向に振動する。また、
図２０に示すように、平面視正方形の板状の圧電体基板
２の両面に電極３を形成した圧電共振子１がある。この
圧電共振子１においても、圧電体基板２は厚み方向に分
極されている。この圧電共振子１では、電極３間に信号
を入力することにより、圧電体基板２の厚み方向に電界
が印加され、圧電体基板２が拡がり振動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１９および図２０に
示す圧電共振子は、電界方向および分極方向と振動方向
とが異なる圧電横効果を利用している。この圧電横効果
を利用した圧電共振子の電気機械結合係数は、電界方向
および分極方向と振動方向とが一致した圧電縦効果を利
用した圧電共振子に比べて小さい。そのため、圧電横効
果を利用した圧電共振子では、共振周波数と反共振周波
数との差ΔＦが比較的小さい。このことは、圧電共振子
をフィルタに用いたときに、帯域幅が小さいという欠点
につながる。そのため、圧電共振子を用いたフィルタな
どの電子部品において、特性の設計自由度が小さい。

【０００４】また、図１９に示す圧電共振子において
は、長さモードの１次共振を利用しているが、構造的
に、３次，５次などの奇数倍の高次モードや、幅モード
のスプリアスも大きく発生してしまう。スプリアスを抑
制するために、研磨加工を施したり、質量を付加した
り、電極形状を変更するなどの対策が考えられるが、こ
れらは製造コストの上昇につながる。

【０００５】さらに、圧電体基板が平面視長方形の板状
であるため、強度的な制約からあまり厚みを薄くするこ
とができない。そのため、電極間距離を小さくできず、
端子間容量を大きくすることができない。これは、外部
回路とのインピーダンス整合をとる場合に、極めて不都
合である。また、複数の圧電共振子を直列および並列に
交互に接続し、ラダーフィルタを形成する場合、減衰量
を大きくするためには直列共振子と並列共振子の容量比
を大きくする必要がある。しかしながら、上述のように
形状的な限界があり、大きい減衰量を得ることができな
い。

【０００６】また、図２０に示す圧電共振子では、拡が
りモードの１次共振を利用しているが、構造的に、拡が
りの３倍波や厚みモードなどのスプリアスが大きく発生
する。さらに、この圧電共振子では、長さ振動を利用す
る圧電共振子に比べて、同じ共振周波数を得るためにサ
イズが大きくなり、小型化が困難である。また、複数の
圧電共振子を用いてラダーフィルタを形成する場合、直
列共振子と並列共振子の容量比を大きくするために、直
列に接続される共振子の厚みを大きくするだけでなく、
圧電体基板の一部にのみ電極を形成して容量を小さくす
る手法が採用されている。この場合、部分電極にするこ
とによって、容量だけでなく共振周波数と反共振周波数
との差ΔＦも低下してしまう。それに合わせて、並列に
接続される共振子についても、ΔＦを小さくしなければ
ならず、結果的に圧電体基板の圧電性を有効に生かせ
ず、フィルタの通過帯域幅を大きくできないという問題
がある。

【０００７】そこで、本願出願の出願人と同じ出願人に
よって出願された特願平８−１１０４７５号等におい
て、長手方向を有する基体を構成する複数の圧電体層と
複数の電極とが交互に積層され、複数の圧電体層が基体
の長手方向に分極され、長さ振動モードの基本振動を励
振する圧電共振子が提案された。この圧電共振子は、圧
電縦効果を利用するものであるため、上述の圧電横効果
を用いることによる欠点を一掃する効果を奏する。

【０００８】ところが、このような圧電共振子を用い
て、ラダーフィルタを構成しようとすると、たとえば、
図２１に示すような構成が考えられる。

【０００９】図２１は、本願出願の出願人と同じ出願人
によって出願された特願平８−１１０４７５号等におい
て提案された上述の構成を有する圧電共振子を用いたラ
ダーフィルタの一例を示す分解斜視図であり、図２２は
その要部分解斜視図である。図２１に示すラダーフィル
タ４では、絶縁体基板５上に、３つのパターン電極６
ａ，６ｂ，６ｃが形成される。これらのパターン電極６
ａ〜６ｃには、導電性接着剤で４つの支持部材７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄが形成される。この場合、パターン電極
６ａに支持部材７ａが形成され、パターン電極６ｂに支
持部材７ｂ，７ｄが形成され、パターン電極６ｃに支持
部材７ｃが形成される。これらの支持部材７ａ〜７ｄに
は、４つの圧電共振子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一方の
電極３がそれぞれ取り付けられる。さらに、３つの圧電
共振子１ａ，１ｂ，１ｃの他方の電極３が、導電ワイヤ
８で互いに接続される。また、他の１つの圧電共振子１
ｄの他方の電極３が導電ワイヤ８でパターン電極６ｃに
接続される。そして、絶縁体基板５上に、金属キャップ
９がかぶせられる。このラダーフィルタ４は、図２３に
示す梯子型の回路を有する。

【００１０】このような図２１に示すラダーフィルタで
は、各共振子間や共振子およびパターン電極間の接続に
導電ワイヤを用いなければならず、製造が煩雑で、小型
化にも限界のあるものであった。しかも、絶縁体基板上
に形成するパターン電極は、複雑な構造を有するものと
なっていた。そのため、このラダーフィルタでは、絶縁
体基板上にパターン電極を密に形成すると、パターン電
極間で浮遊容量が生じて、フィルタの減衰量が悪化して
しまうので、それを避けるためにも小型化に制約があっ
た。

【００１１】それゆえに、この発明の主たる目的は、ス
プリアスが小さく共振周波数と反共振周波数との差ΔＦ
の選択の幅が大きい圧電共振子を有し、小型化が可能で
ある電子部品を提供することである。

【００１２】この発明の他の目的は、スプリアスが小さ
く共振周波数と反共振周波数との差ΔＦの選択の幅が大
きい圧電共振子を有し、小型化が可能であるラダーフィ
ルタを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる電子部
品は、絶縁体基板と、絶縁体基板上に形成されるパター
ン電極と、絶縁体基板上に設けられ、長さ振動モードを
励振する圧電共振子と、絶縁体基板上に設けられる電子
部品素子とを含み、圧電共振子は、長手方向を有する基
体と、基体の長手方向と直交しかつ基体の長手方向に間
隔を隔てて配置される複数の内部電極と、基体の一側面
に形成され、複数の内部電極に交互に接続される２つの
外部電極とを含み、基体は、積層される複数の圧電体層
を含み、複数の圧電体層は、基体の長手方向に分極さ
れ、複数の内部電極は、圧電体層において基体の長手方
向に直交する面に形成され、隣接する圧電共振子の１つ
の外部電極と電子部品素子の１つの外部電極とが、１つ
のパターン電極上に配置され、電気的に接続される、電
子部品である。

【００１４】この発明にかかる電子部品は、たとえば、
電子部品素子が、２つのチップ状のコンデンサを含み、
隣接する圧電共振子の一方の外部電極と一方のコンデン
サの一方の外部電極とが、１つのパターン電極に接続さ
れ、隣接する圧電共振子の他方の外部電極と他方のコン
デンサの一方の外部電極とが、他の１つのパターン電極
に接続され、π型の回路を有するものである。

【００１５】この発明にかかるラダーフィルタは、絶縁
体基板と、絶縁体基板上に形成されるパターン電極と、
絶縁体基板上に設けられ、長さ振動モードを励振する複
数の圧電共振子とを含み、それぞれの圧電共振子は、長
手方向を有する基体と、基体の長手方向と直交しかつ基
体の長手方向に間隔を隔てて配置される複数の内部電極
と、基体の一側面に形成され、複数の内部電極に交互に
接続される２つの外部電極とを含み、基体は、積層され
る複数の圧電体層を含み、複数の圧電体層は、基体の長
手方向に分極され、複数の内部電極は、圧電体層におい
て基体の長手方向に直交する面に形成され、隣接する２
つの圧電共振子の２つの外部電極が、１つのパターン電
極上に配置され、電気的に接続される、ラダーフィルタ
である。

【００１６】この発明にかかるラダーフィルタは、たと
えば、複数の圧電共振子が、第１の直列共振子、第２の
直列共振子、第１の並列共振子および第２の並列共振子
となる４つの圧電共振子を含み、４つの圧電共振子は、
第１の直列共振子、第１の並列共振子、第２の並列共振
子および第２の直列共振子の順に一列に並べて配置され
る。

【００１７】また、この発明にかかるラダーフィルタ
は、たとえば、複数の圧電共振子が、第１の直列共振
子、第２の直列共振子、第１の並列共振子および第２の
並列共振子となる４つの圧電共振子を含み、４つの圧電
共振子は、第１の直列共振子、第２の直列共振子、第２
の並列共振子および第１の並列共振子の順に一列に並べ
て配置される。

【００１８】

【作用】この発明にかかる電子部品およびラダーフィル
タに用いられる圧電共振子では、分極方向および電界方
向と振動方向とが一致し、圧電縦効果を利用している。
そのため、振動方向が分極方向および電界方向と異なる
圧電横効果を利用した圧電共振子に比べて、電気機械結
合係数を大きくすることができ、共振周波数と反共振周
波数との差ΔＦの選択の幅を大きくすることができる。

【００１９】また、この発明にかかる電子部品およびラ
ダーフィルタに用いられる圧電共振子では、圧電縦効果
を利用することにより、幅モードや厚みモードなどのよ
うな長さモードの基本振動と異なるモードの振動が発生
しにくくなり、スプリアスが小さくなる。

【００２０】さらに、この発明にかかる電子部品および
ラダーフィルタでは、圧電共振子などの電子部品素子の
外部電極を絶縁体基板上のパターン電極に直接的に接続
できるので、導電ワイヤが不要であり、小型化が可能で
ある。

【００２１】また、この発明にかかる電子部品およびラ
ダーフィルタでは、隣接する圧電共振子などの電子部品
素子の２つの外部電極が、同じパターン電極上に配置さ
れ、電気的に接続されるため、それらの外部電極間で絶
縁する必要がなく、隣接する電子部品素子を接近するこ
とができ、その点においても、小型化が可能である。

【００２２】さらに、この発明にかかる電子部品および
ラダーフィルタでは、隣接する圧電共振子などの電子部
品素子の２つの外部電極が、同じパターン電極上に配置
され、電気的に接続されるため、絶縁体基板上に簡単な
パターン電極を形成すればよく複雑なパターン電極が不
要であり、その点においても、小型化が可能である。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、スプリアスが小さく
共振周波数と反共振周波数との差ΔＦの選択の幅を大き
くすることができる圧電共振子を有し、小型化が可能で
ある電子部品が得られる。

【００２４】さらに、この発明によれば、スプリアスが
小さく共振周波数と反共振周波数との差ΔＦの選択の幅
を大きくすることができる圧電共振子を有し、小型化が
可能であるラダーフィルタが得られる。

【００２５】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１はこの発明にかかる容量内蔵
型発振子の一例を示す平面図であり、図２はその正面図
解図であり、図３はその分解斜視図であり、図４はその
回路図である。また、図５は図１に示す容量内蔵型発振
子に用いられる圧電共振子を示す斜視図であり、図６は
その図解図であり、図７はその要部平面図である。図１
に示す容量内蔵型発振子１０は、たとえば矩形板状の絶
縁体基板１２を含む。

【００２７】絶縁体基板１２の一方主面には、３つのパ
ターン電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃが間隔を隔てて形成
される。この場合、２つのパターン電極１４ａ，１４ｂ
は、それぞれ、絶縁体基板１２の一端から略中央にわた
ってＩ字形に形成される。また、他のパターン電極１４
ｃは、絶縁体基板１２の３辺に沿ってパターン電極１４
ａ，１４ｂの周囲に略Ｕ字形に形成され、その両端部が
絶縁体基板１２の一端に形成される。

【００２８】これらのパターン電極１４ａ〜１４ｃに
は、４つのランド１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが、
間隔を隔てて一列に形成される。この場合、ランド１６
ａ，１６ｂはパターン電極１４ａ，１４ｂの端部にそれ
ぞれ形成され、ランド１６ｃ，１６ｄはパターン電極１
４ｃの中間部に形成される。

【００２９】パターン電極１４ａ，１４ｂのランド１６
ａ，１６ｂには、圧電共振子２０が接続される。この圧
電共振子２０は特別な構造を有するので、次に、圧電共
振子２０について詳しく説明する。

【００３０】圧電共振子２０は、たとえば直方体状の基
体２２を含む。基体２２は、たとえば圧電セラミックか
らなり積層される複数の圧電体層２２ａを含む。基体２
２の長手方向における中間部の複数の圧電体層２２ａに
おいて基体２２の長手方向に直交する両主面には、複数
の内部電極２４がそれぞれ形成される。そのため、複数
の内部電極２４は、基体２２の長手方向に直交しかつ基
体２２の長手方向に間隔を隔てて配置される。また、基
体２２の長手方向における中間部の複数の圧電体層２２
ａは、図６の矢印で示すように、それぞれの内部電極２
４の両側において、互いに逆向きとなるように基体２２
の長手方向に分極される。ただし、基体２２の長手方向
における両端部の圧電体層２２ａは分極されていない。

【００３１】基体２２の一側面には、基体２２の長手方
向に延びる溝２６が形成される。溝２６は、基体２２の
幅方向における中央に形成され、基体２２の一側面を２
分割している。さらに、図６に示すように、溝２６によ
って分割された側面には、第１の絶縁膜２８ａおよび第
２の絶縁膜２８ｂが形成される。基体２２の側面の溝２
６で分割された一方側では、内部電極２４の露出部が、
１つおきに第１の絶縁膜２８ａで被覆される。また、基
体２２の側面の溝２６で分割された他方側では、溝２６
の一方側で第１の絶縁膜２８ａに被覆されていない内部
電極２４の露出部が、１つおきに第２の絶縁膜２８ｂで
被覆される。

【００３２】さらに、基体２２の第１および第２の絶縁
膜２８ａ，２８ｂが形成された部分、すなわち溝２６の
両側には、外部電極３０ａ，３０ｂが形成される。した
がって、外部電極３０ａには第１の絶縁膜２８ａで被覆
されていない内部電極２４が接続され、外部電極３０ｂ
には第２の絶縁膜２８ｂで被覆されていない内部電極２
４が接続される。つまり、内部電極２４の隣合うもの
が、それぞれ外部電極３０ａおよび外部電極３０ｂに接
続される。

【００３３】また、外部電極３０ａ，３０ｂの長手方向
における中央部には、支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞ
れ形成される。これらの支持部材３２ａ，３２ｂは、導
電材料で形成される。

【００３４】この圧電共振子２０では、外部電極３０
ａ，３０ｂが入出力電極として使用される。このとき、
基体２２の長手方向における中間部では、隣合う内部電
極２４間で分極されているとともに隣合う内部電極２４
間に電界が印加されるので、圧電的に活性となる。この
場合、基体２２の互いに逆向きに分極した部分に互いに
逆向きの電圧が印加されるため、基体２２は全体として
同じ向きに伸縮しようとする。そのため、圧電共振子２
０全体としては、基体２２の長手方向の中心部をノード
とした長さ振動の基本モードが励振される。なお、基体
２２の長手方向における両端部では、分極されておら
ず、また、電極が形成されていないために電界が印加さ
れないので、圧電的に不活性となる。

【００３５】この圧電共振子２０では、基体２２の分極
方向，入力信号による電界方向および基体２２の振動方
向が一致する。つまり、この圧電共振子２０は、圧電縦
効果を利用した共振子となる。この圧電共振子２０は、
分極方向および電界方向と振動方向とが異なる圧電横効
果を利用した圧電共振子に比べて、電気機械結合係数が
大きい。そのため、この圧電共振子２０では、従来の圧
電横効果を利用した圧電共振子に比べて、共振周波数と
反共振周波数との差ΔＦの選択の幅を大きくすることが
できる。したがって、この圧電共振子２０では、従来の
圧電横効果を利用した圧電共振子に比べて、帯域幅の大
きい特性を得ることができる。

【００３６】圧電縦効果と圧電横効果の違いを測定する
ために、図８，図９および図１０に示す圧電共振子を作
製した。図８に示す圧電共振子は、４．０ｍｍ×１．０
ｍｍ×０．３８ｍｍの圧電体基板の厚み方向の両面に電
極を形成したものである。圧電体基板は、厚み方向に分
極されており、電極に信号を与えることによって、長さ
振動が励振される。図９に示す圧電共振子は、図８に示
す圧電共振子と同じ寸法で、圧電体基板の長手方向の両
面に電極を形成したものである。圧電体基板は、長手方
向に分極されており、電極に信号を与えることによっ
て、長さ振動が励振される。また、図１０に示す圧電共
振子は、４．７ｍｍ×４．７ｍｍ×０．３８ｍｍの圧電
体基板の厚み方向の両面に電極を形成したものである。
圧電体基板は厚み方向に分極されており、電極に信号を
与えることによって、拡がり振動が励振される。つま
り、図８および図１０に示す圧電共振子が圧電横効果を
利用しており、図９に示す圧電共振子が圧電縦効果を利
用している。

【００３７】これらの圧電共振子について、共振周波数
Ｆｒと電気機械結合係数Ｋを測定し、その結果を表１，
表２および表３に示した。表１は図８に示す圧電共振子
の測定結果であり、表２は図９に示す圧電共振子の測定
結果であり、表３は図１０に示す圧電共振子の測定結果
である。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】これらの測定結果からわかるように、圧電
縦効果を利用した圧電共振子のほうが、圧電横効果を利
用した圧電共振子より電気機械結合係数Ｋが大きく、し
たがって共振周波数と反共振周波数の差ΔＦを大きくす
ることができる。また、圧電縦効果を利用した圧電共振
子で最も大きいスプリアスについては、長さの３倍波で
電気機械結合係数Ｋが１２．２％である。しかも、基本
振動と異なる幅モードにおける電気機械結合係数Ｋは
４．０％と小さい。それに対して、圧電横効果を利用し
た長さ振動の圧電共振子では、幅モードにおける電気機
械結合係数Ｋが２５．２％と大きく、圧電横効果を利用
した拡がり振動の圧電共振子では、厚みモードにおける
電気機械結合係数Ｋが２３．３％と大きい。したがっ
て、圧電縦効果を利用した圧電共振子は、圧電横効果を
利用した圧電共振子に比べて、スプリアスが小さいこと
がわかる。

【００４２】さらに、この圧電共振子２０では、たとえ
ば内部電極２４の対向する面積、圧電体層２２ａおよび
内部電極２４の数、圧電体層２２ａにおいて基体２２の
長手方向における寸法を調整することによって、共振子
の容量を調整することができる。つまり、内部電極２４
の対向する面積を広くしたり圧電体層２２ａおよび内部
電極２４の数を増やしたり圧電体層２２ａにおいて基体
２２の長手方向における寸法を短くしたりすれば、共振
子の容量を大きくすることができ、逆に、内部電極２４
の対向する面積を狭くしたり圧電体層２２ａおよび内部
電極２４の数を減らしたり圧電体層２２ａにおいて基体
２２の長手方向における寸法を長くしたりすれば、共振
子の容量を小さくすることができる。したがって、圧電
共振子２０の内部電極２４の対向する面積、圧電体層２
２ａおよび内部電極２４の数、圧電体層２２ａにおいて
基体２２の長手方向における寸法を調整することによ
り、容量を調整することができ、容量の設計自由度が大
きい。そのため、圧電共振子２０を回路基板などに実装
するとき、外部回路とのインピーダンス整合をとること
が容易である。

【００４３】そして、この容量内蔵型発振子１０では、
パターン電極１４ａ，１４ｂのランド１６ａ，１６ｂ
に、圧電共振子２０の長手方向における略中央部に支持
部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電性接着剤で接着され
る。それによって、圧電共振子２０の外部電極３０ａ，
３０ｂがパターン電極１４ａ，１４ｂにそれぞれ接続さ
れる。

【００４４】また、この容量内蔵型発振子１０では、パ
ターン電極１４ａ，１４ｃのランド１６ａ，１６ｃに、
電子部品素子としてたとえばチップ状のコンデンサ４０
の２つの外部電極４２ａ，４２ｂがそれぞれ導電性接着
剤で接着される。それによって、コンデンサ４０の外部
電極４２ａ，４２ｂがパターン電極１４ａ，１４ｃにそ
れぞれ接続される。

【００４５】さらに、パターン電極１４ｂ，１４ｃのラ
ンド１６ｂ，１６ｄには、電子部品素子としてたとえば
チップ状のコンデンサ５０の２つの外部電極５２ａ，５
２ｂがそれぞれ導電性接着剤で接着される。それによっ
て、コンデンサ５０の外部電極５２ａ，５２ｂがパター
ン電極１４ｂ，１４ｃにそれぞれ接続される。

【００４６】したがって、この容量内蔵型発振子１０
は、図４に示すπ型の回路を有する。

【００４７】なお、この容量内蔵型発振子１０では、金
属キャップ（図示せず）が、圧電共振子２０、コンデン
サ４０，５０などを覆うようにして、絶縁体基板１２上
に取り付けられる。この場合、金属キャップがパターン
電極１４ａ〜１４ｃと導通しないようにするために、絶
縁体基板１２およびパターン電極１４ａ〜１４ｃ上に絶
縁性樹脂が塗布される。

【００４８】この容量内蔵型発振子１０では、上述のよ
うに、スプリアスが小さく共振周波数と反共振周波数と
の差ΔＦの選択の幅が大きい圧電共振子２０を有する。

【００４９】さらに、この容量内蔵型発振子１０では、
電子部品素子としての圧電共振子２０、コンデンサ４
０，５０の外部電極３０ａ，３０ｂ，４２ａ，４２ｂ，
５２ａ，５２ｂが絶縁体基板１２上のパターン電極１４
ａ〜１４ｃに支持部材３２ａ，３２ｂを介して直接的に
接続されるので、導電ワイヤが不要であり、小型化が可
能である。

【００５０】また、この容量内蔵型発振子１０では、隣
接する電子部品素子の２つの外部電極が、同じパターン
電極上のランドに配置され、各パターン電極と電気的か
つ機械的に接続されるため、それらの外部電極間で絶縁
する必要がなく、隣接する電子部品素子を接近すること
ができ、その点においても、小型化が可能である。

【００５１】さらに、この容量内蔵型発振子１０では、
隣接する電子部品素子の２つの外部電極が、同じパター
ン電極上のランドに配置され、電気的かつ機械的に接続
されるため、絶縁体基板上に簡単なパターン電極を形成
すればよく複雑なパターン電極が不要であり、その点に
おいても、小型化が可能である。

【００５２】また、この容量内蔵型発振子１０では、圧
電共振子２０がそのノード付近に形成された支持部材３
２ａ，３２ｂによって絶縁体基板１２から浮かされた状
態で支持されるので、圧電共振子２０の振動がダンピン
グされにくい。

【００５３】さらに、この容量内蔵型発振子１０では、
圧電共振子２０のノード付近に支持部材３２ａ，３２ｂ
が形成されているので、支持部材３２ａ，３２ｂを固定
するだけで、圧電共振子２０をその振動がダンピングさ
れにくい状態で簡単に支持することができる。

【００５４】図１１はこの発明にかかるラダーフィルタ
の一例を示す平面図であり、図１２はその正面図解図で
あり、図１３はその分解斜視図であり、図１４はその回
路図である。図１１に示すラダーフィルタ６０は、たと
えば矩形板状の絶縁体基板１２を含む。

【００５５】絶縁体基板１２の一方主面には、４つのパ
ターン電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが間隔を隔
てて形成される。この場合、パターン電極１４ａは、絶
縁体基板１２の一端から角部に沿って略Ｌ字形に形成さ
れる。パターン電極１４ｂは、絶縁体基板１２の一端に
平行する直線部分と、その直線部分の中間部から絶縁体
基板１２の略中央にのびる部分と、その直線部分の端部
近傍から絶縁体基板１２の縁に沿ってのびる部分とを有
する。パターン電極１４ｃは、絶縁体基板１２の一端か
ら略中央にわたって略Ｉ字形に形成される。パターン電
極１４ｄは、絶縁体基板１２の一端から略中央にわたっ
て略Ｌ字形に形成される。

【００５６】これらのパターン電極１４ａ〜１４ｄに
は、５つのランド１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１
６ｅが、間隔を隔てて一列に形成される。この場合、ラ
ンド１６ａ〜１６ｄはパターン電極１４ａ〜１４ｄの端
部にそれぞれ形成され、ランド１６ｅはパターン電極１
４ｂの別の端部に形成される。

【００５７】これらのパターン電極１４ａ〜１４ｄのラ
ンド１６ａ〜１６ｅには、電子部品素子としての４つの
圧電共振子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがこの順に
一列に並べて配置される。これらの圧電共振子２０ａ，
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、それぞれ上述の圧電共振子
２０と同様の構造を有するが、２つの圧電共振子２０
ａ，２０ｄは直列共振子として用いられ、別の２つの圧
電共振子２０ｂ，２０ｃは並列共振子として用いられ
る。そのため、並列共振子となる圧電共振子２０ｂ，２
０ｃの容量が、直列共振子となる圧電共振子２０ａ，２
０ｄの容量よりも格段に大きくなるように設計されてい
る。

【００５８】すなわち、パターン電極１４ａ，１４ｂの
ランド１６ａ，１６ｂには、第１の直列共振子となる圧
電共振子２０ａの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導
電性接着剤で接着される。それによって、圧電共振子２
０ａの外部電極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ａ，
１４ｂにそれぞれ接続される。

【００５９】また、パターン電極１４ｂ，１４ｃのラン
ド１６ｂ，１６ｃには、第１の並列共振子となる圧電共
振子２０ｂの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電性
接着剤で接着される。それによって、圧電共振子２０ｂ
の外部電極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ｂ，１４
ｃにそれぞれ接続される。

【００６０】さらに、パターン電極１４ｃ，１４ｄのラ
ンド１６ｃ，１６ｄには、第２の並列共振子となる圧電
共振子２０ｃの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電
性接着剤で接着される。それによって、圧電共振子２０
ｃの外部電極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ｃ，１
４ｄにそれぞれ接続される。

【００６１】また、パターン電極１４ｄ，１４ｂのラン
ド１６ｄ，１６ｅには、第２の直列共振子となる圧電共
振子２０ｄの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電性
接着剤で接着される。それによって、圧電共振子２０ｄ
の外部電極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ｄ，１４
ｂにそれぞれ接続される。

【００６２】したがって、このラダーフィルタ６０は、
図１４に示す梯子型の回路を有する。すなわち、このラ
ダーフィルタ６０では、パターン電極１４ａが入力端子
として用いられ、パターン電極１４ｄが出力端子として
用いられ、パターン電極１４ｃがアース端子として用い
られる。

【００６３】なお、このラダーフィルタ６０では、金属
キャップ（図示せず）が、圧電共振子２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，２０ｄなどを覆うようにして、絶縁体基板１２
上に取り付けられる。この場合、金属キャップがパター
ン電極１４ａ〜１４ｄと導通しないようにするために、
絶縁体基板１２およびパターン電極１４ａ〜１４ｄ上に
絶縁性樹脂が塗布される。

【００６４】このラダーフィルタ６０では、上述のフィ
ルタ１０と同様に、スプリアスが小さく共振周波数と反
共振周波数との差ΔＦの選択の幅が大きい圧電共振子２
０ａ〜２０ｄを有する。

【００６５】さらに、このラダーフィルタ６０では、電
子部品素子としての圧電共振子２０ａ〜２０ｄの外部電
極３０ａ，３０ｂが支持部材３２ａ，３２ｂを介して絶
縁体基板１２上のパターン電極１４ａ〜１４ｄに直接的
に接続されるので、導電ワイヤが不要であり、小型化が
可能である。

【００６６】また、このラダーフィルタ６０では、隣接
する圧電共振子の２つの外部電極が、同じパターン電極
上に配置され、電気的かつ機械的に接続されるため、そ
れらの外部電極間で絶縁する必要がなく、隣接する圧電
共振子を接近することができ、その点においても、小型
化が可能である。

【００６７】さらに、このラダーフィルタ６０では、隣
接する圧電共振子の２つの外部電極が、同じパターン電
極上に配置され、電気的かつ機械的に接続されるため、
絶縁体基板上に簡単なパターン電極を形成すればよく複
雑なパターン電極が不要であり、その点においても、小
型化が可能である。

【００６８】また、このラダーフィルタ６０では、圧電
共振子２０ａ〜２０ｄがそれぞれのノード付近に形成さ
れた支持部材３２ａ，３２ｂによって絶縁体基板１２か
ら浮かされた状態で支持されるので、圧電共振子２０ａ
〜２０ｄの振動がダンピングされにくい。

【００６９】さらに、このラダーフィルタ６０では、圧
電共振子２０ａ〜２０ｄのそれぞれのノード付近に支持
部材３２ａ，３２ｂが形成されているので、それらの支
持部材３２ａ，３２ｂを固定するだけで、圧電共振子２
０ａ〜２０ｄをそれぞれの振動がダンピングされにくい
状態で簡単に支持することができる。

【００７０】また、ラダーフィルタの減衰量は、直列共
振子と並列共振子の容量比に左右されるが、このラダー
フィルタ６０では、圧電共振子２０ａ〜２０ｄの内部電
極２４の対向する面積、圧電体層２２ａおよび内部電極
２４の数、圧電体層２２ａにおいて基体２２の長手方向
における寸法を変えることによって、容量を調整するこ
とができる。したがって、圧電共振子２０ａ〜２０ｄの
容量を調整することにより、従来の圧電横効果を利用し
た圧電共振子を用いた場合に比べて、少ない共振子数で
より大きい減衰量をもったラダーフィルタを実現するこ
とができる。また、圧電共振子２０ａ〜２０ｄのΔＦの
選択の幅を従来の圧電共振子より大きくすることができ
るため、通過帯域幅も従来の圧電共振子を用いたものよ
り広いものを実現することができる。

【００７１】図１５はこの発明にかかるラダーフィルタ
の他の例を示す平面図であり、図１６はその正面図解図
であり、図１７はその分解斜視図であり、図１８はその
回路図である。図１５〜図１８に示すラダーフィルタ
は、図１１〜図１４に示すラダーフィルタと比べて、第
１の並列共振子となる圧電共振子２０ｂと第２の直列共
振子となる圧電共振子２０ｄとの配置のみが異なる。

【００７２】すなわち、図１５〜図１８に示すラダーフ
ィルタでは、パターン電極１４ｂ，１４ｃのランド１６
ｂ，１６ｃに、第２の直列共振子となる圧電共振子２０
ｄの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電性接着剤で
接着される。それによって、圧電共振子２０ｄの外部電
極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ｂ，１４ｃにそれ
ぞれ接続される。

【００７３】さらに、パターン電極１４ｄ，１４ｂのラ
ンド１６ｄ，１６ｅには、第１の並列共振子となる圧電
共振子２０ｂの支持部材３２ａ，３２ｂがそれぞれ導電
性接着剤で接着される。それによって、圧電共振子２０
ｂの外部電極３０ａ，３０ｂがパターン電極１４ｄ，１
４ｂにそれぞれ接続される。

【００７４】したがって、このラダーフィルタ６０は、
図１８に示す梯子型の回路を有する。すなわち、このラ
ダーフィルタ６０では、パターン電極１４ａが入力端子
として用いられ、パターン電極１４ｃが出力端子として
用いられ、パターン電極１４ｄがアース端子として用い
られる。

【００７５】図１５〜図１８に示すラダーフィルタも、
図１１〜図１４に示すラダーフィルタと同様の効果を奏
する。

【００７６】なお、上述の容量内蔵型発振子１０および
ラダーフィルタ６０に用いられる圧電共振子２０，２０
ａ〜２０ｄには、基体２２に一側面に溝２６が形成され
ているが、そのような溝２６は形成されなくてもよい。

【００７７】また、それらの圧電共振子２０，２０ａ〜
２０ｄでは、基体２２の長手方向における両端部が圧電
的に不活性となるが、そのように圧電的に不活性となる
部分は基体２２の長手方向における両端部以外の一部に
形成されてもよく、あるいは、基体２２の長手方向にお
ける全体が圧電的に活性となるように形成されてもよ
い。

【００７８】さらに、この発明にかかる電子部品および
ラダーフィルタには、長さ振動モードを利用した表面実
装可能な他の圧電共振子が用いられてもよい。

【００７９】また、この発明にかかる電子部品には、チ
ップ状のコンデンサ以外に表面実装可能な他の電子部品
素子が用いられてもよい。

【００８０】さらに、この発明にかかる電子部品および
ラダーフィルタでは、用いられる圧電共振子などの電子
部品素子の数が任意に変更されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる容量内蔵型発振子の一例を示
す平面図である。

【図２】図１に示す容量内蔵型発振子の正面図解図であ
る。

【図３】図１に示す容量内蔵型発振子の分解斜視図であ
る。

【図４】図１に示す容量内蔵型発振子の回路図である。

【図５】図１に示す容量内蔵型発振子に用いられる圧電
共振子を示す斜視図である。

【図６】図５に示す圧電共振子の図解図である。

【図７】図５に示す圧電共振子の要部平面図である。

【図８】比較例としての圧電横効果を利用した長さ振動
をする圧電共振子を示す斜視図である。

【図９】圧電縦効果を利用した長さ振動をする圧電共振
子を示す斜視図である。

【図１０】比較例としての圧電横効果を利用した拡がり
振動をする圧電共振子を示す斜視図である。

【図１１】この発明にかかるラダーフィルタの一例を示
す平面図である。

【図１２】図１１に示すラダーフィルタの正面図解図で
ある。

【図１３】図１１に示すラダーフィルタの分解斜視図で
ある。

【図１４】図１１に示すラダーフィルタの回路図であ
る。

【図１５】この発明にかかるラダーフィルタの他の例を
示す平面図である。

【図１６】図１５に示すラダーフィルタの正面図解図で
ある。

【図１７】図１５に示すラダーフィルタの分解斜視図で
ある。

【図１８】図１５に示すラダーフィルタの回路図であ
る。

【図１９】この発明の背景となる従来の圧電共振子の一
例を示す斜視図である。

【図２０】この発明の背景となる従来の圧電共振子の他
の例を示す斜視図である。

【図２１】この発明の背景となる圧電共振子を用いたラ
ダーフィルタの一例を示す分解斜視図である。

【図２２】図２１に示すラダーフィルタの要部分解斜視
図である。

【図２３】図２１に示すラダーフィルタの回路図であ
る。

【符号の説明】

１０容量内蔵型発振子１２絶縁体基板１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄパターン電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅランド２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ圧電共振子２２基体２４内部電極２６溝２８ａ，２８ｂ絶縁膜３０ａ，３０ｂ外部電極３２ａ，３２ｂ支持部材４０，５０コンデンサ４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５２ｂ外部電極６０ラダーフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体基板、前記絶縁体基板上に形成されるパターン電極、前記絶縁体基板上に設けられ、長さ振動モードを励振す
る圧電共振子、および前記絶縁体基板上に設けられる電
子部品素子を含み、前記圧電共振子は、長手方向を有する基体、前記基体の長手方向と直交しかつ前記基体の長手方向に
間隔を隔てて配置される複数の内部電極、および前記基
体の一側面に形成され、前記複数の内部電極に交互に接
続される２つの外部電極を含み、前記基体は、積層される複数の圧電体層を含み、前記複数の圧電体層は、前記基体の長手方向に分極さ
れ、前記複数の内部電極は、前記圧電体層において前記基体
の長手方向に直交する面に形成され、隣接する前記圧電共振子の１つの前記外部電極と前記電
子部品素子の１つの外部電極とが、１つの前記パターン
電極上に配置され、電気的に接続される、電子部品。
【請求項２】前記電子部品素子は、２つのチップ状の
コンデンサを含み、隣接する前記圧電共振子の一方の前記外部電極と一方の
前記コンデンサの一方の外部電極とが、１つの前記パタ
ーン電極に接続され、隣接する前記圧電共振子の他方の前記外部電極と他方の
前記コンデンサの一方の外部電極とが、他の１つの前記
パターン電極に接続され、 π型の回路を有する、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】絶縁体基板、前記絶縁体基板上に形成されるパターン電極、および前
記絶縁体基板上に設けられ、長さ振動モードを励振する
複数の圧電共振子を含み、それぞれの前記圧電共振子は、長手方向を有する基体、前記基体の長手方向と直交しかつ前記基体の長手方向に
間隔を隔てて配置される複数の内部電極、および前記基
体の一側面に形成され、前記複数の内部電極に交互に接
続される２つの外部電極を含み、前記基体は、積層される複数の圧電体層を含み、前記複数の圧電体層は、前記基体の長手方向に分極さ
れ、前記複数の内部電極は、前記圧電体層において前記基体
の長手方向に直交する面に形成され、隣接する２つの前記圧電共振子の２つの前記外部電極
が、１つの前記パターン電極上に配置され、電気的に接
続される、ラダーフィルタ。
【請求項４】前記複数の圧電共振子は、第１の直列共
振子、第２の直列共振子、第１の並列共振子および第２
の並列共振子となる４つの圧電共振子を含み、前記４つの圧電共振子は、前記第１の直列共振子、前記
第１の並列共振子、前記第２の並列共振子および前記第
２の直列共振子の順に一列に並べて配置される、請求項
３に記載のラダーフィルタ。
【請求項５】前記複数の圧電共振子は、第１の直列共
振子、第２の直列共振子、第１の並列共振子および第２
の並列共振子となる４つの圧電共振子を含み、前記４つの圧電共振子は、前記第１の直列共振子、前記
第２の直列共振子、前記第２の並列共振子および前記第
１の並列共振子の順に一列に並べて配置される、請求項
３に記載のラダーフィルタ。