JPS6342744Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧電磁器を用いたタンデム構成エネ
ルギー閉じ込め型フイルタに関するものである。

周知のごとく厚み振動を用いたエネルギー閉じ
込め型圧電磁器フイルタは、比較的周波数の高い
1MHz以上の周波数帯域で使用されている。

一般にエネルギー閉じ込め形フイルタは、第１
図および第２図に示すような、あらかじめ分極さ
れた圧電磁器板の上下面に電極を形成し、電極部
の遮断周波数を電極部分の圧電反作用と質量効果
により、無電極部の遮断周波数より低くすること
によつてエネルギー閉じ込めを実現させている。
第１図は二重モードフイルタを示し、第２図は二
重モードフイルタ２１および２２を結合容量２３
で電気的に結合させたタンデム型フイルタを示
し、さらに高選択度を有する特性が得られる。

しかし、第１図および第２図のように、圧電磁
器板１０，２０の表面に露出した電極を形成した
構造の振動子では、研磨しながら所望の周波数に
近ずけることが不可能であるから、一般に圧電磁
器素板の状態における共振周波数から、フイルタ
の中心周波数を予想して製造する方法がとられて
いる。

すなわち、このような方法で周波数が確定して
いる通信用フイルタを製造していたのでは、周波
数のばらつきが大きく歩留まりが非常に悪くな
る。

これに対し本考案では第３図に示すように電極
３１，３１′，３２，３２′，３３，３３′が圧電
磁器内部にあり、表面に露出しない構造の圧電磁
器フイルタで上記欠点を解消しようとするもので
ある。

圧電磁器は、本質的に高結合材料であるから、
従つて電極部遮断周波数が無電極部に比べてかな
り低くなり、第３図のように電極３１，３１′，
３２，３２′の外側に薄い磁器層で覆つてもエネ
ルギー閉じ込めに何ら障害を与えることはない。

すなわち、内部電極を有する構造を用いること
により、所望のフイルタの中心周波数に近ずける
ためには、単に上下面の磁器薄膜を研磨するだけ
でよく、あらかじめ設けられた電気端子３４，３
５，３６から正確な周波数がわかるという利点が
ある。しかし、圧電磁器板全面に分極処理を行な
うと結合容量部分３３，３３′もフイルタ素子電
極３１，３１′，３２，３２′と同じ圧電磁器材料
中に形成されているため、結合容量部分も厚み振
動が強烈に励動され、厚み振動であるからこの共
振周波数はフイルタの中心周波数近くにあり、こ
のままでは、通過域にリツプルを生じる原因とな
る。

本考案は、この結合容量部分で励振される厚み
振動のエネルギーを極めて小さくし、かつ厚み振
動の共振周波数をフイルタの中心周波数より十分
低くして遠ざけること、以上二つの効果により、
通過域に生ずるリツプルを皆無にしようとするも
のである。

即ち、第３図に示すように圧電セラミツク粉末
と有機バインダー、可塑剤、有機溶媒を混合して
スラリー状にして、これをキヤステイング法など
によつて成膜して作成した、圧電セラミツク生シ
ート３０に、二重モードフイルタ用のスプリツト
電極３１，３２及び、結合容量するための電極３
３、入出力用リード電極３４，３５をスクリーン
印刷などの方法で形成する。また、別の生シート
３０にスプリツト電極３１，３２に対向し、エネ
ルギー閉じ込め二重モードフイルタのアース電極
となる電極３１′，３２′及び結合容量のアース側
を形成する電極３３′、アース側リード電極３６
を同じく印刷により形成する。結合容量を実現す
るための電極３３，３３′のうちのアース側電極
３３′から、圧電磁器素体外部にアース端子３６
を出し、アース端子３６から接続される外部電極
３７を圧電磁器素体の裏側表面に設ける。また、
タンデム型圧電セラミツクフイルタの結合容量部
分を形成する内部電極３３，３３′に関して、結
合容量の容量値は内部電極３３，３３′で決定さ
れるように、電極３３をアース側内部電極３３′
より小さく設定する。このような対策を講じるこ
とにより、外部電極３７がたとえアーム側内部電
極３３′より大きくなつた場合であつても、結合
容量の容量値は外部電極の影響を受けることはほ
とんどなくなる。

そして、電極が印刷されていない生シート３０
を必要に応じて電極の印刷された二枚の生シート
の間に挾み、油圧プレス等を用いて100℃程度の
温度で熱圧着を行う。これら一連の製造工程は、
すべて積層セラミツクコンデンサの製造技術を用
いて行なうことができる。その後、電気炉で焼成
し、厚み方向に分極処理を行うことにより、第４
図に示すようなタンデム型圧電セラミツクフイル
タチツプを得ることができる。第４図に示したフ
イルタチツプは、第３図の矢印側からみた斜視図
として表わしている。図において、４０は圧電磁
器、４１は入力端子ピン、４２は出力端子ピン、
４３は外部電極３７にはんだ接着されたアース端
子ピン、４４は内部電極３３と外部電極３７を短
絡する外部電極となつている。該外部電極３７に
端子ピン４３をはんだ接着を行うことにより、内
部電極３３，３３′で形成される結合容量部分の
圧電磁器の分極程度を下げ、同時にハンダのみな
らず端子ピン４３の質量によりこの結合容量部分
の共振周波数をフイルタの中心周波数より十分低
下せしめることができる。従つて、内部電極３
３，３３′で構成される結合容量部分は、本タン
デム型フイルタの使用周波数付近において、純粋
な容量とみなすことができ、フイルタ特性の向上
をはかることができる。

次に、本考案の実施例として、第３図に示すよ
うな積層技術を用いて、圧電磁器板内に設けられ
た二重モードフイルタと、これらを電気的に結合
させる容量からなる中心周波数10.7MHzのタンデ
ム型フイルタについて説明する。

なお、このフイルタで使用しているエネルギー
閉じ込めモードは、基本厚み縦振動であり、また
圧電磁器板は周波数低下型エネルギー閉じ込め可
能な、ポアソン比0.40、厚み縦の結合係数が0.42
のものを用いている。

本考案に従つた場合の通過域動作減衰量特性を
第５図に実線で示す。一方第５図点線は本考案に
従わないで単に結合容量形成したときの特性を示
し、容量部分の厚み縦振動のために、通過域特性
が乱れていることがわかる。

以上の実施例から明らかなように、結合容量と
なる部分に何ら対策を講じることなしにフイルタ
を製造すると通過域特性を著るしく乱すことにな
る。

これに対し、本考案に従えば良好なフイルタ特
性を得ることが可能であり、小型で高性能の圧電
フイルタを供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧電磁器板１０に形成された従来の二
重モードフイルタ、第２図は圧電磁器板２０に形
成された従来タイプのタンデム型フイルタであ
り、２１，２２は二重モードフイルタ、２３は結
合容量を示す。 第３図は本考案のタンデム型フイルタの積層構
造を示し、３０はセラミツク生シート、３１，３
１′および３２，３２′は二重モードフイルタ用電
極、３３，３３′は結合容量形成用電極、３４，
３５はそれぞれ入力端子用電極、出力端子用電
極、３６はアース端子用電極、３７は外部アース
端子電極である。 第４図は、本考案のタンデム型フイルタの最終
的な外形を示し、４０は圧電磁器板、４１は入力
端子ピン、４２は出力端子ピン、４３はアース端
子ピン、４４は外部短絡電極である。 第５図はタンデム型フイルタの通過域動作減衰
量特性を示し、実線は本考案に従つた場合の特
性、点線は本考案に従わないで結合容量部分に何
ら対策を施さない場合の特性である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧電磁器素体内部に複素個のエネルギー閉じ込
   め型フイルタ用電極と、結合容量を構成する電極
   とを有するタンデム構成セラミツクフイルタにお
   いて、結合容量を構成する一方の電極３３′から
   圧電磁器素体端部表面までアース端子用電極３６
   が形成されており、また前記結合容量を構成する
   一方電極３３′に対応する位置に外部アース端子
   電極３７が形成され、該外部アース端子電極３７
   と前記アース端子用電極３６とが圧電磁器素体端
   部表面において接続しており、外部アース端子電
   極３７には端子ピンがはんだ接着されていること
   を特徴とするタンデム型セラミツクフイルタ。