JPH11330903A

JPH11330903A - ラダー型圧電フィルタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11330903A
Application number: JP10127224A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 隆山本; Yasushi Funaki; 裕史舟木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 1999-11-30
Also published as: US6060963A; KR19990088173A; TW459440B; CN1235412A

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性が高く、組立の簡単なラダー型圧電フィ
ルタおよびその製造方法を提供する【解決手段】ケース１の底部にはリード部６ｂ，７ｂを
有する入力端子６と第１出力端子７とが並列配置され、
入力端子６および第１出力端子７の上には長さ振動モー
ドを利用した短冊形の直列共振子４，５がそれぞれ配置
される。直列共振子４，５上にはリード部を有しない接
続端子１０が配置され、接続端子１０上には一方の並列
共振子３が配置され、並列共振子３の上にはリード部９
ｂを有するアース端子９が配置される。アース端子９上
には他方の並列共振子２が配置され、並列共振子２の上
にはリード部８ｂを有する第２出力端子８が配置され
る。ケース１の内面には深さ方向の溝１ｃが形成され、
これら溝１ｃに端子６〜９のリード部６ｂ〜９ｂが嵌合
され、位置決めされる。ケース１の開口部１ａには蓋板
１１が嵌合され、ケース１内に収納された部品を厚み方
向に押圧した状態でケース１の開口部内面と溶着され
る。ケース１の開口部１ａと蓋板１１とで形成される凹
部に樹脂１２が充填されて封止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はラダー型圧電フィル
タおよびその製造方法、特にその構成部品のケースへの
組立構造および組立方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のラダー型圧電フィルタの場合、直
列共振子と並列共振子とを端子板を間にして厚み方向に
積層し、梯子形の回路を形成するように接続したものが
一般的である。そして、これら共振子および端子板を一
面が開口した箱型のケースに収納し、その開口部を絶縁
紙で閉じた上で、封止樹脂を充填して封止している（例
えば特開平３−２５５７１３号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のラダ
ー型フィルタを組み立てるには、ケースの開口部からケ
ースの内壁に平行に共振子や端子板を１枚ずつ挿入して
いる。そのため、最後に挿入する部品には隙間が殆どな
く、窮屈な挿入作業となっていた。

【０００４】また、一部の端子板には接触圧を確保する
ためスプリング性を持たせてあるが、この接触圧のため
に、端子板や共振子の挿入時に共振子の電極が端子板の
突起部と擦れ、電極が破壊されて電気的信頼性が低下す
るという欠点があった。

【０００５】さらに、ケース内に収納される構成部品に
かかる接触圧が一定になるように、端子板や共振子の厚
み、ケースの内寸法などを予め設計的に決めるが、その
ためには挿入する各部品の厚みに精度が要求される。し
かし、共振子は圧電セラミック材料よりなるので、厚み
のバラツキが大きく、また端子板も突起部の形成のため
に厚みバラツキが生じる。その結果、接触圧が必ずしも
一定とならず、電気的信頼性が低下する原因となってい
た。

【０００６】また、従来のラダー型フィルタの場合に
は、端子のリード部の安定性が悪いので、完成品の状態
でリード部の位置がバラつき、プリント基板などへの実
装上の問題となっていた。

【０００７】そこで、本発明の目的は、従来のラダー型
フィルタの組立作業における問題点を解消しうるラダー
型圧電フィルタおよびその製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、一面が開口し、内面に深
さ方向の溝が形成され、熱可塑性樹脂により略箱形に形
成されたケースと、ケースの底面と平行に収納され、ケ
ースの溝に嵌合されて開口部より外部に導出されるリー
ド部が一体に形成された複数の端子と、ケースの底面と
平行に収納され、上記端子を間に積層されて梯子形の回
路を形成するように接続される直列共振子および並列共
振子と、上記ケースの開口部内側に嵌合され、ケースに
収納された端子および共振子を厚み方向に押圧するとと
もに、ケースの開口部内面と溶着される、熱可塑性樹脂
よりなる蓋板と、ケースの開口部と蓋板とで形成される
凹部に充填された封止樹脂と、を備えたことを特徴とす
るラダー型圧電フィルタを提供する。

【０００９】すなわち、ケース内にその深さ方向に平行
に端子や共振子を収納し、最後にケースの開口部内側へ
蓋板を嵌合させ、蓋板を押し込むことで、所定の接触圧
を得る。そして、押圧状態のままケースの開口部内側と
蓋板とをコテなどを用いて熱溶着すれば、蓋板を簡単に
抜け止めできる。その後、ケースの開口部と蓋板とで形
成される凹部に封止樹脂を充填すれば、ケース内部を完
全に封止できる。

【００１０】このように、ケース内の狭い空間に共振子
や端子を１枚ずつ挿入する作業を廃止し、これら構成部
品を厚み方向に積層して収納した後、蓋板で押えつけて
接触圧を確保するので、共振子の電極と端子の突起とが
擦れることがなく、共振子の電極面の傷付きを防止でき
るとともに、窮屈な挿入作業も不要となる。さらに、構
成部品の厚みにバラツキがあっても、蓋板の押し込み量
を調整することで一定の接触圧を得ることができるの
で、各部品の厚みに精度が要求されず、かつ電気的信頼
性の高いラダー型フィルタを得ることができる。また、
蓋板とケースとの溶着箇所には自由度があるので、蓋板
の溶着位置がばらついても問題がなく、厚みバラツキを
簡単に吸収できる。換言すれば、共振子の厚みが異なる
場合であっても、ケース，端子，蓋板などの部品は共通
使用することができ、多種類のラダー型フィルタを安価
に製造できる。

【００１１】本発明では端子がケースの底面と平行に収
納されるので、そのリード部を折り曲げてケースの開口
部から外部へ引き出すことになる。この時、底部に配置
された端子のリード部がその上に配置される端子と接触
し、短絡する恐れがある。そこで、本発明では端子のリ
ード部をケースの内面に形成された溝に嵌合させること
で、他の端子との接触を防止している。また、端子のリ
ード部をケースの溝に嵌合させるので、リード部の位置
が安定し、プリント基板などへの実装上の問題を解消で
きる。

【００１２】請求項２のように、直列共振子として長さ
振動モードを利用した圧電振動子を用い、直列共振子を
ケースの底面に平行に並列配置し、並列共振子として拡
がり振動モードを利用した圧電振動子を用い、ケースの
深さ方向に積層した場合には、直列共振子および並列共
振子として共に拡がり振動モードを利用した圧電振動子
を用いた場合に比べて、ケースの高さを大幅に縮小でき
るので、望ましい。

【００１３】請求項３のように、ケースの底部にリード
部を有する入力端子と第１出力端子とを並列配置し、入
力端子および第１出力端子の上に直列共振子をそれぞれ
配置し、これら直列共振子上に共通に接触し、リード部
を有しない独立接続端子を配置し、独立接続端子上に一
方の並列共振子を配置し、この並列共振子の上にリード
部を有するアース端子を配置し、アース端子上に他方の
並列共振子を配置し、この並列共振子の上にリード部を
有する第２出力端子を配置した場合には、複雑な形状の
端子板が不要となり、端子の形状が単純化されるととも
に、加工も簡単となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明にかかるラダ
ー型圧電フィルタの一例を示す。この実施例は４素子の
ラダー型フィルタであり、図５に示すような回路を構成
している。ケース１内には、２個の並列共振子２，３、
２個の直列共振子４，５、１個の入力端子６、２個の出
力端子７，８、１個のアース端子９および１個の独立接
続端子１０が収納され、蓋板１１で押圧保持した上、樹
脂１２で封止されている。

【００１５】ケース１は熱可塑性樹脂によって一面（実
施例では上面）に開口部１ａを有する略箱形状に形成さ
れたものであり、４つの内面にはそれぞれ深さ方向（上
下方向）に連続するリブ１ｂが突設されている。これら
リブ１ｂは、並列共振子２，３、出力端子８、アース端
子９および独立接続端子１０の周囲４辺を位置決めし、
回転止めを行なう機能を有する。リブ１ｂの上端はケー
ス１の開口部１ａより一段低く形成されている。また、
対向する２つの内面のリブ１ｂの両側には、上下方向の
溝１ｃが２本ずつ形成され、これら溝１ｃに上記端子６
〜９のリード部６ｂ〜９ｂが嵌合され位置決めされてい
る。

【００１６】並列共振子２，３は拡がり振動モードを利
用した略正方形の圧電振動子であり、その表裏両面には
電極２ａ，２ｂおよび３ａ，３ｂが全面に形成されてい
る。

【００１７】直列共振子４，５は、長さ振動モードを利
用した短冊形の圧電振動子であり、その表裏主面には電
極４ａ，４ｂおよび５ａ，５ｂが全面に形成されてい
る。直列共振子４，５の上側主面には、図７に示すよう
に電極４ａ，５ａを分離する２本の溝４ｃ，５ｃが短辺
方向に形成されている。各溝４ｃ，５ｃと両端までの距
離Ｌ１，Ｌ２は互いに等しい。なお、溝４ｃ，５ｃの深
さは電極４ａ，５ａを分離するだけの深さがあればよ
く、必ずしも本実施例のように圧電体部分まで切削する
必要はない。下側主面の電極４ｂ，５ｂ上には、長さ方
向のほぼ中央位置に導電性材料よりなる支持部材４ｄ，
５ｄが短辺方向に取り付けられている。この支持部材４
ｄ，５ｄによって、後述する入力端子６および出力端子
７との間で電気的導通を確保しながら、その摩擦によっ
て直列共振子４，５の位置ずれを防止している。直列共
振子４，５はケース１の底部に左右に並列に配置されて
いるため、従来の拡がり振動モードの共振子を積層した
ラダー型フィルタに比べて全体厚みを小さくすることが
できる。

【００１８】入力端子６は、ケース１の底面に配置され
る電極板部６ａと、この電極板部６ａに対して直角に折
曲されたリード部６ｂとを有しており、リード部６ｂは
上記のようにケース１の溝１ｃに嵌合され、ケース１の
開口部１ａから突出している。電極板部６ａの上面に
は、直列共振子４の支持部材４ｄが接触し、電気的に導
通している。

【００１９】一方の出力端子７は入力端子６と全く同一
の形状を有しており、ケース１の底面に配置される電極
板部７ａと、この電極板部７ａに対して直角に折曲され
たリード部７ｂとを有し、リード部７ｂはケース１の溝
１ｃに嵌合され、ケース１の開口部１ａから突出してい
る。電極板部７ａの上面には、直列共振子５の支持部材
５ｄが接触し、電気的に導通している。

【００２０】他方の出力端子８は導電性ばね板よりな
り、並列共振子２，３とほぼ同様な面積を有する４角形
の電極板部８ａと、この電極板部８ａに対して直角に折
曲されたリード部８ｂとを有している。電極板部８ａの
中心部には、一方の並列共振子２の上面電極２ａに接触
する接触部８ｃが下方へ突き出し形成されており、電極
板部８ａは下方に向かって球面状に湾曲している。その
ため、出力端子８は厚み方向のバネ性を有している。リ
ード部８ｂはケース１の溝１ｃに嵌合され、ケース１の
開口部１ａから突出している。なお、出力端子７，８は
個別に設けられているが、これら出力端子７，８のリー
ド部７ｂ，８ｂは外部の回路（例えばプリント基板）で
相互に接続される。

【００２１】アース端子９は、並列共振子２，３とほぼ
同様な面積を有し、２枚重ねで折り畳んだ電極板部９ａ
と、この電極板部９ａに対して直角に折曲されたリード
部９ｂとを有しており、リード部９ｂはケース１の溝１
ｃに嵌合され、ケース１の開口部１ａから突出してい
る。電極板部９ａの中心部には、並列共振子２の下面電
極２ｂに接触する接触部９ｃと、並列共振子３の上面電
極３ａに接触する接触部９ｄ（図３参照）とが上下方向
に突き出し形成されている。

【００２２】独立接続端子１０はリード部を有しない個
別の端子であり、並列共振子２，３とほぼ同様な面積を
有する４角形板状に形成されている。接続端子１０の中
心部には、並列共振子３の下面電極３ｂに接触する接触
部１０ａが上方へ突き出し形成されており、上記接触部
１０ａと交差するように側辺と平行に伸びる凸ビード状
の接触部１０ｂ，１０ｃが下方へ突き出し形成されてい
る。これら接触部１０ｂ，１０ｃは直列共振子４，５の
上面電極４ａ，５ａの中心位置、つまり２本の溝４ｃ，
５ｃによって分離された中央の電極部分に幅方向に接触
している。この接続端子１０は、２つの直列共振子４，
５と１つの並列共振子３とを電気的に接続するために用
いられる。

【００２３】蓋板１１はケース１と同様な熱可塑性樹脂
よりなる略正方形の板よりなり、図４のようにケース１
の開口部１ａ、特にリブ１ｂを設けた部位より奥側に嵌
合し得る大きさに形成されている。そのため、蓋板１１
の４辺にはリブ１ｂと係合する切欠溝１１ａが形成され
ている。切欠溝１１ａの内側部には、上方へ突出する溶
着用の突起部１１ｂが突設されている。

【００２４】次に、上記構成よりなるラダー型フィルタ
の組立方法を、図６に従って説明する。まず、ケース１
の内部に構成部品を積層して収納する。すなわち、最初
にケース１の底部に入力端子６および出力端子７を収納
し、リード部６ｂ，７ｂをケース１の溝１ｃに嵌合させ
る。次に、入力端子６および出力端子７上に、支持部材
４ｄ，５ｄを下方に向けて直列共振子４，５を配置す
る。次に、直列共振子４，５上に接続端子１０をその接
触部１０ｂ，１０ｃを下方に向けて配置し、接触部１０
ｂ，１０ｃをそれぞれ直列共振子４，５の上面電極４
ａ，５ａに接触させる。このとき、接続端子１０の周縁
部と入力端子６および出力端子７のリード部６ｂ，７ｂ
とが近接するが、リード部６ｂ，７ｂは溝１ｃに嵌合し
ているので、両者が短絡する恐れはない。次に、接続端
子１０上に並列共振子３を配置し、その上にアース端子
９をそのリード部９ｂがケース１の溝１ｃに嵌合するよ
うに配置する。次に、アース端子９の上に並列共振子２
を配置し、さらにその上に出力端子８をそのリード部８
ｂがケース１の溝１ｃと嵌合するように配置する。な
お、アース端子９のリード部９ｂは出力端子８の周縁部
と近接するが、上記と同様にリード部９ｂは溝１ｃに嵌
合しているので、アース端子９と出力端子８とが短絡す
ることはない。その後、蓋板１１をケース１の開口部１
ａに嵌合させる。蓋板１１をケース１の開口部１ａに嵌
合させた段階では、図６の（ａ）のように、出力端子８
は殆ど圧縮されておらず、蓋板１１はやや浮き上がった
状態にある。次に、図６の（ｂ）のように、プッシャＰ
で蓋板１１を上から押し込むことで出力端子８を撓ま
せ、部品同士を圧接させる。この状態で、蓋板１１の突
起部１１ｂとケース１のリブ１ｂとをコテＴなどを用い
て熱溶着する。熱溶着以外に、超音波溶着を用いてもよ
い。熱溶着すると、図６の（ｃ）のように、蓋板１１の
突起部１１ｂとケース１のリブ１ｂとが溶着固定され、
蓋板１１は抜け止めされる。その後、図６の（ｄ）のよ
うに、蓋板１１とケース１の開口部１ａとの間に形成さ
れる凹部に液状樹脂１２を注入し、固化させることで、
ケース１の内部を封止する。

【００２５】一般にラダー型フィルタの場合、個々の部
品の厚みにバラツキがあると、部品同士の規定の接触圧
が得られなくなり、信頼性の低下を招く欠点があった。
これに対し、本実施例では、蓋板１１をケース１の開口
部１ａに嵌合させた際、蓋板１１はその切欠溝１１ａが
リブ１ｂにガイドされて深さ方向（上下方向）に移動自
在であり、しかも溶着箇所は自由に変更できるので、プ
ッシャＰで規定の接触圧になるまで蓋板１１を押し込
み、その状態で蓋板１１を溶着すれば、接触圧を常に一
定にでき、信頼性の高いラダー型フィルタを得ることが
できる。

【００２６】上記実施例では、直列共振子４，５の片面
に支持部材４ｄ，５ｄを形成し、他面は接続端子１０の
突起１０ｂ，１０ｃで接触させるようにしたが、直列共
振子の表裏両面に支持部材を形成してもよい。この場合
には、接続端子１０の突起１０ｂ，１０ｃは不要とな
る。また、直列共振子４，５の支持部材を廃止し、入力
端子６と出力端子７に接続端子１０の突起１０ｂ，１０
ｃと同様な幅方向の突起を形成し、これら突起を直列共
振子４，５の下面電極の中央部に接触させてもよい。

【００２７】上記実施例では、直列共振子として長さ振
動モードを利用した圧電振動子を用い、これを左右に並
列配置したが、これに限定されるものではなく、従前と
同様な拡がり振動モードを利用した圧電振動子を用い、
ケースの深さ方向に積層してもよい。また、その他の圧
電振動子（例えば特開平９−２７５３２５号公報参照）
を用いることもできる。

【００２８】実施例の場合には、ケース１内に収納され
た各部品を確実に導通接触させるために出力端子８をば
ね端子とした例を示したが、板ばねあるいはクッション
材を端子とは別に設けてもよい。

【００２９】上記実施例では、ケースの内面に設けられ
るリブが、端子や共振子の周面を回転止めする機能、蓋
板のガイド機能、蓋板との溶着機能などを有するが、ケ
ースの内面でこれら機能を有する場合には、リブを省略
することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、次のような作用効果を有する。第１に、ケース
内に共振子や端子などの構成部品を積層して収納し、最
後に蓋板を押しつけることで接触圧を得るので、窮屈な
挿入作業が不要となり、組立作業が容易になる。そのた
め、手作業の他に、機械組立も可能になり、組立時間の
短縮とコスト低減を実現できる。第２に、構成部品を積
層して収納する時には接触圧が作用しないので、共振子
の電極が端子板の突起部と擦れることがなく、電極が破
壊されて電気的信頼性が低下するという欠点を解消でき
る。また、従来では電極面の損傷を避けるために、厚膜
電極を印刷・焼付けしていたため、高価となっていた
が、本発明ではこのような厚膜電極に代えて蒸着やスパ
ッタなどによる薄膜電極を用いることができるので、安
価になるという利点もある。第３に、接触圧は最後に嵌
合される蓋板の押圧力によって設定できるので、構成部
品にかかる接触圧を常に一定にでき、端子板や共振子の
厚み、ケースの内寸法などの精度が要求されない。従来
の場合、接触圧のバラツキが大きく、接触圧が高すぎる
と共振子の割れが発生し易く、逆に接触圧が低すぎると
内部部品が位置ずれして特性が変化してしまうのに対
し、本発明では接触圧を常に一定にできるので、安定し
た品質のラダー型フィルタを得ることができる。第４
に、ケースの内面に形成された溝に端子のリード部を嵌
合することで、リード部が正確に位置決めされ、プリン
ト基板などへの実装上の問題を解消できる。しかも、溝
によってリード部が他の端子と短絡するのを防止できる
ので、信頼性の高いラダー型フィルタを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるラダー型圧電フィルタの一例の
分解斜視図である。

【図２】図１の圧電フィルタの組立状態の斜視図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】樹脂を注入する前の図１の圧電フィルタの底面
図である。

【図５】図１の圧電フィルタの回路図である。

【図６】図１の圧電フィルタの組立方法を示す説明図で
ある。

【図７】直列共振子の斜視図である。

【符号の説明】

１ケース１ａ開口部１ｂリブ２，３並列共振子４，５直列共振子６入力端子７，８出力端子９アース端子１０接続端子１１蓋板１２封止樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一面が開口し、内面に深さ方向の溝が形成
され、熱可塑性樹脂により略箱形に形成されたケース
と、ケースの底面と平行に収納され、ケースの溝に嵌合
されて開口部より外部に導出されるリード部が一体に形
成された複数の端子と、ケースの底面と平行に収納さ
れ、上記端子を間に積層されて梯子形の回路を形成する
ように接続される直列共振子および並列共振子と、上記
ケースの開口部内側に嵌合され、ケースに収納された端
子および共振子を厚み方向に押圧するとともに、ケース
の開口部内面と溶着される、熱可塑性樹脂よりなる蓋板
と、ケースの開口部と蓋板とで形成される凹部に充填さ
れた封止樹脂と、を備えたことを特徴とするラダー型圧
電フィルタ。
【請求項２】上記直列共振子は長さ振動モードを利用し
た圧電振動子であり、これら直列共振子はケースの底面
に平行に並列配置され、上記並列共振子は拡がり振動モ
ードを利用した圧電振動子であり、ケースの深さ方向に
積層されることを特徴とする請求項１に記載のラダー型
圧電フィルタ。
【請求項３】上記ケースの底部にはリード部を有する入
力端子と第１出力端子とが並列配置され、入力端子およ
び第１出力端子の上には上記直列共振子がそれぞれ配置
され、これら直列共振子上に共通に接触し、リード部を
有しない独立接続端子が配置され、独立接続端子上には
一方の並列共振子が配置され、この並列共振子の上には
リード部を有するアース端子が配置され、アース端子上
には他方の並列共振子が配置され、この並列共振子の上
にはリード部を有する第２出力端子が配置されることを
特徴とする請求項２に記載のラダー型圧電フィルタ。
【請求項４】一面が開口し、内面に深さ方向の溝が形成
され、熱可塑性樹脂により略箱形に形成されたケースの
中に、複数の端子と直列共振子および並列共振子とを梯
子形の回路を形成するため交互に積層して収納し、上記
端子のリード部をケースの溝に嵌合されて開口部より外
部に導出する工程と、上記ケースの開口部内側に蓋板を
嵌合させ、ケース内に収納された端子および共振子を厚
み方向に押圧する工程と、上記端子および共振子をケー
スの底面方向に押圧した状態で、ケースの開口部内面と
蓋板とを溶着して蓋板を固定する工程と、ケースの開口
部と蓋板とで形成される凹部に封止樹脂を注入して封止
する工程と、を有することを特徴とするラダー型圧電フ
ィルタの製造方法。