KR100301718B1

KR100301718B1 - 전자부품및사다리형필터

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Publication number: KR100301718B1
Application number: KR1019980041874A
Authority: KR
Inventors: 마코토 이리에
Original assignee: 무라타 야스타카; 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2001-09-06
Also published as: JPH11112277A; EP0907247A3; NO984638L; EP0907247A2; KR19990036912A; CN1213896A; NO313357B1; US6049259A; CN1127211C; NO984638D0; JP3262050B2

Abstract

판별기로서 기능하는 전자부품은, 기판을 갖는 압전 공진자를 포함한다. 제1 및 제2의 패턴전극들은 기판의 하나의 주면에 설치된다. 도전재로 구성된 제1 및 제2의 지지부재들은 압전 공진자의 한쪽 측면에 설치되어 있는 외부전극 위에 설치된다. 제1지지부재의 한쪽 단부는 도전 페이스트에 의해 제1패턴전극의 랜드에 전기적으로 접속되며, 제1지지부재의 다른쪽 단부는 기판상에 설치되어 있는 절연재에 기계적으로 접속된다. 제2의 지지부재의 한쪽 단부는 도전 페이스트에 의해 제2의 패턴전극의 랜드에 전기적으로 접속되며, 제2의 지지부재의 다른쪽 단부는 기판 위에 설치되어 있는 또 하나의 절연재에 기계적으로 접속된다.

Description

전자부품 및 사다리형 필터{Electronic component and ladder filter}

본 발명은 전자부품들 및 사다리형 필터들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압전부재의 기계적 공진을 이용하는 압전 공진자를 포함하는, 예를 들어 사다리형 필터와 같은 전자부품에 관한 것이다.

도15는 하술하는 본 발명의 배경을 제공하는 종래 압전 공진자의 사시도이다. 압전 공진자 1은, 예를 들어, 직사각형의 판형의 압전 기판 2를 포함한다. 압전기판 2는 두께방향으로 분극된다. 압전기판 2의 양주면들에는, 외부전극들 3이 설치된다. 외부전극들 3 사이에 신호가 입력된 경우, 전계가 압전기판 2에 두께방향으로 인가되며, 또 압전기판 2가 길이방향으로 진동한다.

도15에 나타낸 압전 공진자는 비강성형이며, 이것은 진동방향이 분극방향 및 전계방향과 다른 것을 의미한다. 이런 비강성형의 압전 공진자의 전기기계결합계수는 강성형의 압전 공진자보다 더 낮다. 강성형의 압전 공진자란, 진동방향과 분극방향, 및 전계가 인가된 방향이 동일한 것을 의미한다. 비강성형의 압전 공진자는, 공진 주파수와 반공진 주파수와의 주파수 차이 ΔF가 비교적 작다. 이것에 의해 비강성형의 압전 공진자가 필터로서 이용된 경우 주파수 대역폭이 좁게 된다. 그러므로, 이런 압전 공진자를 이용하는, 필터 및 발진자를 포함하는 전자부품들에 있어서, 특성 설계에 있어서 자유도가 저조하다.

도15에 나타낸 압전 공진자는 길이방향의 모드의 1차공진을 이용한다. 또한, 도15에 나타낸 압전 공진자의 구조의 결과로서, 이 공진자는 예를 들어, 3차 및 5차 모드와 같은 기수배의 고차모드, 및 폭모드로, 큰 스퓨리어스 공진을 발생시킨다. 이들 스퓨리어스 공진을 억제하기 위해, 예를 들어, 연마가공(polishing), 질량증가, 전극의 형상변경과 같은 몇몇 조정법이 고려되었다.

게다가, 압전기판이 직사각형의 판상이기 때문에, 기판은 최소의 강도적인 제약에 의해 더 박형화될 수 없다. 그러므로, 전극들간의 거리가 더 줄어들 수 없으며, 또 단자들간의 정전용량이 더 크게 될 수 없다. 이것은 외부회로와의 임피던스 정합을 얻기에 극단적으로 불편하게 한다. 복수개의 압전 공진자들을 직렬 및 병렬로 교대로 접속하여 사다리형 필터를 구성하기 위해서는, 감쇠를 증가시키기 위해, 병렬 공진자에 대한 직렬 공진자의 용량비를 더 크게 할 필요가 있다. 그러나, 압전 공진자는 상술한 형상 제약을 갖기 때문에, 큰 감쇠량이 얻어질 수 없다.

본 출원과 동일한 출원인에 의해 출원되었던 무심사의 일본특허 공고번호 8-110475호 공보에서는, 기본모드로 세로진동을 발생시키는 적층구조를 갖는 압전 공진자가 제안되었다. 여기에서는, 복수개의 압전체층들과 복수개의 전극들을 적층하여 길이방향을 갖는 몸체를 형성하고, 복수개의 압전체층들이 몸체의 길이방향으로 분극된다. 이런 적층구조를 갖는 압전 공진자는 강성형이며, 진동방향과 분극방향 및 전계가 인가된 방향이 동일하도록 배열된 압전체층을 갖는다. 압전 공진자는 비강성형의 압전 공진자에 비하여, 스퓨리어스 공진이 더 작으며, 또 공진 주파수와 반공진 주파수와의 차이 ΔF가 더 크다.

이런 적층구조를 갖는 압전 공진자를 이용하여 사다리형 필터를 제조하기 위해, 도16∼도20에 나타낸 구조가 고려될 수 있다.

도16은 본 발명의 배경을 제공하는 사다리형 필터의 분해 사시도이다. 도17은 사다리형 필터의 평면도이다. 도18은 사다리형 필터의 정면도이다. 도19는 사다리형 필터의 측면도이다. 도20은 사다리형 필터의 회로도이다. 도16∼도20에 나타낸 사다리형 필터 4에 있어서, 네 개의 패턴전극들 6a, 6b, 6c, 6d가 절연기판 5 위에 설치되어 있다. 상술한 적층구조를 갖는 압전 공진자들 1a, 1b, 1c, 1d가 이들 패턴전극들 6a∼6d에 전기적으로 접속된다. 두 개의 외부전극들 3a, 3b는 압전 공진자들 1a∼1d 각각의 한쪽 측면 위에 각각의 압전 공진자들 1a, 1b, 1c, 1d의 폭방향으로 공극을 구비한다. 외부전극 3a, 3b의 길이방향의 중앙부들에, 도전재로 구성된 지지부재들 7이 설치된다. 이들 지지부재들 7은 도전성 접착제 8에 의해 패턴전극들 6a∼6d에 접합되어 접속된다. 이 사다리형 필터 4는 도20에 나타낸 사다리형 회로를 갖는다. 금속캡(도시하지 않았음)은, 압전 공진자들 1a∼1d를 덮도록 기판 위에 놓여진다.

도16∼도20에 나타낸 사다리형 필터 4에 있어서, 외부전극들 3a, 3b가 압전 공진자들 1a∼1d 각각의 한쪽 측면상에 설치되며, 또 도전재로 구성된 지지부재들 7이 외부전극들 3a, 3b 위에 설치되기 때문에, 압전 공진자들 1a∼1d는 절연기판 5 위에 표면실장될 수 있다.

도16∼도20에 나타낸 사다리형 필터에 있어서, 이웃하는 부분들에 배치되어 있는 다른 도전성 접착제 8은 서로 접촉할 수 있거나, 도전성 접착제 8은 근처에 위치되어 있는 패턴전극에 접촉할 수 있거나, 또는 도전성 접착제 8은 도16∼도18에 나타낸 바와 같이 이웃하는 접착제 8의 지지부재에 접촉할 수 있다. 이것은 압전 공진자들 1a∼1d의 이웃하는 외부전극들 3a와 3b간에 단락을 유도한다. 이 상태는, 사다리형 필터의 소형화를 이루기 위해 패턴전극들 6a∼6d간의 간격과 외부전극들 3a, 3b간의 간격을 좁게할 때에 현저하게 된다.

상술한 바와 같은 종래의 기술에 의해 겪게 된 문제점들을 극복하기 위해, 본 발명의 바람직한 구현예들은, 압전 공진자의 외부전극이 단락되지 않도록 배열·구성된 표면실장 가능한 압전 공진자를 갖는 사다리형 필터와 같은 전자부품을 제공한다.

도1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른, 예를 들어 판별기와 같은 전자부품의 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 상기 판별기의 평면도이다.

도3은 도1에 나타낸 판별기의 정면 도해도이다.

도4는 도1에 나타낸 판별기의 측면 도해도이다.

도5는 도1에 나타낸 판별기에 사용된 압전 공진자의 사시도이다.

도6은 도5에 나타낸 압전 공진자의 도해도이다.

도7은 도5에 나타낸 압전 공진자의 요부(要部)의 평면도이다.

도8은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 사다리형 필터의 분해 사시도이다.

도9는 도8에 나타낸 사다리형 필터의 평면도이다.

도10은 도8에 나타낸 사다리형 필터의 정면 도해도이다.

도11은 도8에 나타낸 사다리형 필터의 측면도이다.

도12는 도8에 나타낸 사다리형 필터의 회로도이다.

도13은 본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 또 하나의 압전공진자의 도면이다.

도14는 도13에 나타낸 상기 압전 공진자용의 전극들을 보여주는 평면도이다.

도15는 본 발명의 배경을 제공하는 종래 압전 공진자의 사시도이다.

도16은 본 발명의 배경을 제공하는 사다리형 필터의 분해 사시도이다.

도17은 도16에 나타낸 사다리형 필터의 평면도이다.

도18은 도16에 나타낸 사다리형 필터의 정면도이다.

도19는 도16에 나타낸 사다리형 필터의 측면도이다.

도20은 도16에 나타낸 사다리형 필터의 회로도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 판별기

12: 기판

14a, 14b, 14c, 14d : 패턴전극

16a, 16b, 16c, 16d, 16e: 랜드

20, 20a1, 20a2, 20b1, 20b2: 압전 공진자

22: 기판

22a: 압전체층

24: 내부전극

26: 홈

28a, 28b: 절연막

30a, 30b: 외부전극

32a, 32b: 지지부재

40: 도전 페이스트

50: 절연재

60: 사다리형 필터

더욱 상세하게는, 본 발명의 바람직한 구현예들은 주면에 적어도 두 개의 실장전극들이 설치되어 있는 기판에, 압전 공진자가 배치되어 있는 전자부품을 제공한다. 상기 압전 공진자는,

복수개의 압전체층들과 복수개의 내부전극들로 구성된 적층체로 이루어진 몸체; 및

상기 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있으며, 또 상기 내부전극들에 전기적으로 접속되어 있는 두 개의 외부전극들

을 포함하고,

상기 압전체층들은 상기 몸체의 길이방향으로 분극되며, 또 상기 몸체는 세로진동모드(mode)로 진동되기에 적합하며,

상기 압전 공진자의 두 개의 외부전극들 및 상기 기판의 주면에 설치되어 있는 두 개의 실장전극들 각각은, 외부전극들과 실장전극들과의 사이에 몸체의 길이방향으로 배치되어 있는 도전성 접합재 및 절연성 접합재에 의해 각각 서로 접속·고정되어 있음을 특징으로 한다. 두 개의 외부전극들을 접속·고정하는 도전성 접합재들이 몸체의 폭방향으로 서로 이웃하지 않도록 배열된다.

상술한 전자부품에 있어서, 압전 공진자와 기판의 주면에 설치되어 있는 두 개의 실장전극들이 도전재로 구성된 지지부재에 의해 접속·고정될 수 있다.

상기 전자부품은 또한 복수개의 압전 공진자들 및 이것의 외부전극들에 접속된 3개 이상의 실장전극들을 포함할 수 있다. 사다리형 필터는 상기 전자부품을 가지고서 제작될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 전자부품 및 사다리형 필터에 있어서, 두 개의 외부전극들은 압전 공진자의 한쪽 측면 위에 설치되며, 상기 두 개의 외부전극들과 기판 위에 설치되어 있는 두 개의 실장전극들은 도전성 접합재들 및 절연성 접합재들 에 의해 전기·기계적으로 접속·고정된다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 전자부품 및 사다리형 필터에 있어서, 압전 공진자는 기판 위에 표면실장된다.

본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 전자부품 및 사다리형 필터에 있어서, 압전 공진자의 두 개의 외부전극들과 기판 위에 설치되어 있는 두 개의 실장전극들을 전기적으로 접속하는 도전성 접합재들이 몸체의 폭방향으로 서로 이웃하지 않도록 배치되어 있다. 그 결과, 이들 도전성 접합재들은 서로 접촉하지 않는다. 외부전극들과 실장전극들을 고정하는 절연성 접합재들에 의해 이들 도전성 접합재들이 고립되기 때문에, 이들 도전성 접합재들은 서로 접촉하지 않으며, 서로 절연된다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 전자부품 및 사다리형 필터에 있어서, 압전 공진자의 외부전극들은 단락되지 않는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 전자부품에 있어서, 예를 들어, 압전 공진자 및 기판상에 설치되어 있는 두 개의 실장전극들이, 도전재로 구성된 지지부재의 사용에 의해 접속·고정된다.

본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 전자부품 및 사다리형 필터에 있어서, 압전 공진자가 복수개의 압전체층들과 복수개의 전극들을 적층함으로써 형성된 몸체를 포함하고, 상기 전극들에 접속되어 있는 두 개의 외부전극들이 상기 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있으며, 상기 압전체층들은 상기 몸체의 길이방향으로 분극되며, 또 몸체의 길이방향으로 전계가 인가되어 몸체의 세로진동을 여진시키기 때문에, 상기 압전 공진자는 강성형이되며, 이것은 분극방향과 전계방향 및 진동방향이 동일한 것을 의미한다. 그러므로, 진동방향이 분극방향 및 전계방향과 다른 비강성형의 압전 공진자와 비교하여, 강성형의 압전 공진자는 전기기계결합계수가 더 크며, 공진 주파수와 반공진 주파수와의 차이 ΔF의 선택폭이 더 클 수 있다. 게다가, 강성형의 압전 공진자의 사용에 의해, 세로진동모드와는 다른 폭모드(width mode) 또는 두께모드와 같은 진동모드가 발생하지 않으며, 스퓨리어스 공진자 상당히 줄어든다.

본 발명의 다른 특징들 및 잇점들은 첨부한 도면들을 참조하는 본 발명의 바람직한 구현예들의 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른, 예를 들어 판별기와 같은 전자부품의 분해 사시도이다. 도2는 상기 판별기의 평면도이다. 도3은 판별기의 정면 도해도이다. 도4는 판별기의 측면 도해도이다. 도5는 도1에 나타낸 판별기에 사용된 압전 공진자의 사시도이다. 도6은 압전 공진자의 도해도이다. 도7은 압전 공진자의 요부(要部)의 평면도이다.

도1에 나타낸 판별기 10은 바람직하게는 예를 들어 실질적으로 직사각형 판형의 기판 12를 포함하는 것이 좋다. 상기 기판 12는 예를 들어, 유리-에폭시계 기판과 같은 수지기판, 알루미나 기판과 같은 세라믹 기판, 또는 다층기판으로 구성된다.

상기 기판 12의 한쪽 주면에는, 실장전극으로서 기능하는 두 개의 패턴전극들 14a, 14b가 서로 간격을 두도록 배치되어 있다. 이들 패턴전극들 14a, 14b의 서로 대향하는 단부들에, 랜드들 16a, 16b가 설치된다. 압전 공진자 20은 패턴전극들 14a, 14b의 랜드들 16a, 16b에 접속된다.

압전 공진자 20은 예를 들어 실질적으로 직사각형상의 평행육면체의 몸체 22를 포함한다. 상기 몸체 22는 예를 들어, 압전 세라믹으로 구성된 압전체층들 22a가 복수개 적층되어 이루어진다. 몸체 22의 세로진동(longitudinal direction)에 실질적으로 수직인 복수개의 압전체층들 22a의 양주면들에는, 복수개의 내부전극들24가 몸체 22의 길이방향의 중간부에 설치되어 있다. 이것은, 복수개의 내부전극들 24가 몸체 22의 길이방향으로 일정간격을 두고, 몸체 22의 길이방향에 거의 수직으로 배치되어 있다는 것을 의미한다. 몸체 22의 길이방향의 중간부에 배치되어 있는 복수개의 압전체층들 22a는 도6에 화살표로 나타낸 몸체 22의 길이방향으로 분극되어, 이에 의해 이웃하는 압전체층들 22a가 역방향으로 분극된다. 바람직하게는, 몸체 22의 길이방향의 양단부에 배치되어 있는 압전체층들 22가 분극되지 않는 것이 좋다.

몸체 22의 한쪽 측면에는, 몸체 22의 길이방향으로 연장되는 홈 26이 설치된다. 바람직하게는, 홈 26은 몸체 22의 폭방향의 대략 중앙부에 형성되어 측면을 두 부분으로 분할하는 것이 좋다. 도6에 나타낸 바와 같이, 홈 26에 의해 분할된 측면에는, 제1절연막 28a와 제2절연막 28b가 설치된다. 홈 26에 의해 분할된 몸체 22의 한측의 측면에 있어서, 내부전극들 24의 노출되어 있는 부분들을 제1절연막들 28a가 교대로 도포한다. 홈 26에 의해 분할된 몸체 22의 또 한측의 측면에 있어서, 홈의 제1측에서 제1절연막 28a에 의해 도포되지 않은, 다른 내부전극 24의 노출되어 있는 부분들을 제2절연막 28b가 교대로 도포한다.

몸체 22에 제1 및 제2절연막 28a, 28b가 설치되어 있는 부분들에 있어서, 즉, 홈 26의 양측에는, 두 개의 외부전극들 30a, 30b가 설치되어 있다. 그러므로, 제1절연막 28a에 의해 도포되어 있지 않은 내부전극들 24에 외부전극 30a가 접속되며, 제2절연막 28b에 의해 도포되어 있지 않은 내부전극들 24에 외부전극 30b가 접속된다. 즉, 이웃하는 내부전극들 24는 외부전극들 30a, 30b에 각각 접속된다.

외부전극들 30a, 30b의 길이방향의 대략 중심에는, 지지부재 32a, 32b가 각각 설치된다. 이들 지지부재 32a, 32b는 도전재로 구성된다.

압전 공진자 20은 입출력 전극들로서 외부전극들 30a, 30b를 사용한다. 몸체 22의 길이방향의 중간부에 배치되어 있는 압전체층들이 이웃하는 내부전극들 24 사이에 분극되며, 또 전계가 이웃하는 전극들 24간에 인가되기 때문에, 압전체층들이 압전적으로 활성이다. 이 경우, 역방향으로 분극되어 있는 몸체 22를 구성하는 압전체층들 22a에 역방향으로 전압을 인가하기 때문에, 몸체 22가 전체적으로 일체화되어 동일한 방향으로 신축(伸縮)된다. 그러므로, 압전 공진자 20 전체는 몸체 22의 길이방향의 대략 중심부를 노드로서 한, 길이방향의 기본모드(basic mode)로 진동한다. 몸체 22의 길이방향의 양단부에 있어서, 압전체층들이 분극되지 않는 것이 바람직하며, 전극들의 부족으로 인해 전계가 인가되지 않는다. 그 결과, 몸체 22의 단부들에 있는 층들은 압전적으로 비활성이다.

압전 공진자 20에 있어서, 몸체 22의 분극방향, 입력신호에 의한 인가된 전계방향, 및 몸체 22의 진동방향이 모두 동일하다. 즉, 압전 공진자 20은 비강성형의 압전 공진자에 비하여 전기기계결합계수가 더 크며, 상기 비강성형의 압전 공진자란, 진동방향이 분극방향과 전계방향과 다른 것을 말한다. 그러므로, 압전 공진자 20은 비강성형의 압전 공진자에 비하여, 공진 주파수와 반공진 주파수와의 주파수 차이 ΔF의 선택폭이 더 크다. 이것은, 비강성형의 압전 공진자와 비교하여, 압전 공진자 20이 광범위한 주파수-대역 특성을 달성한다는 것을 의미한다.

이 압전 공진자 20에 있어서, 내부전극 24의 대향면적; 압전체층 22a나 또는전극들 24의 개수; 또는 몸체 22의 길이방향으로 압전체층들 22a의 치수 변화함으로써, 공진자의 정전용량이 조정될 수 있다. 즉, 내부전극들 24의 대향면적 증가; 압전체층들 22a나 또는 전극들 24의 개수의 증가; 또는 몸체 22의 길이방향으로 압전체층들 22a의 치수 줄임에 의해, 정전용량이 증가될 수 있다. 반면, 내부전극들 24의 대향면적의 감소; 압전체층들 22a 또는 전극들 24의 개수감소; 또는 몸체 22의 길이방향으로 압전체층들 22a의 치수증가에 의해, 정전용량이 감소될 수 있다. 그러므로, 압전 공진자 20에 있어서 내부전극들 24의 대향면적; 압전체층들 22a 또는 전극들 24의 개수; 또는 몸체 22의 길이방향에 있어서 압전체층들 22a의 치수를 조정함으로써, 정전용량이 조정된다. 그 결과, 정전용량의 설계에 대한 고도의 자유도가 얻어진다. 그러므로, 압전 공진자 20이 회로기판에 실장될 때, 외부회로와의 임피던스 정합을 얻기 쉽다.

이 판별기 10에 있어서, 한 개의 패턴전극 14a의 랜드 16a 상에는, 몸체 22의 길이방향으로 한 개의 지지부재 32a의 제1단부가 도전 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속되며, 지지부재 32a의 제2단부가 절연재로 구성된 절연재 50에 기계적으로 확실하게 접속된다. 다른 패턴전극 14b의 랜드 16b 상에는, 몸체 22의 길이방향으로 상기 지지부재 32a의 제1단부와 이웃하여 배치되어 있는 다른 지지부재 32b의 제1단부가 절연재 50에 기계적으로 확실하게 접속되며, 지지부재 32a의 제2단부와 이웃하여 배치되어 있는 지지부재 32b의 제2단부가 도전 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속된다. 지지부재 32a, 32b를 형성하기 위해, 은 분말가루와 혼합된 우레탄(Urethane) 또는 실리콘(Silicone)을 예를 들어 사용할 수 있다.

상기한 경우에, 예를 들어 에폭시계 수지가 은 분말가루와 혼합되어 있는 도전재가, 도전 페이스트 40을 제조하는데 사용되며, 에폭시계 수지가 실리카(silica)와 혼합되어 있는 절연재가 절연재 50을 제조하는데 사용된다. 절연재 50으로서는, 도포시에 교반하였을 때 점도가 낮아서 흐르는 경향이 있으며, 또 도포후에는 점도가 높아서 흐르기 쉽지 않은 틱소트로피(thixotropy)가 높은 재료가 사용되는 것이 바람직하다.

상기한 경우에, 패턴전극들 14a, 14b의 랜드들 16a, 16b에는, 절연재 50용의 절연재가 먼저 도포되며, 그런 다음 도전 페이스트 40용의 도전재가 도포되는 것이 바람직하며, 그 결과 절연재 50에 의해, 다른 지지부재 32b를 패턴전극 14b의 랜드 16b에 전기적으로 접속시키는 도전 페이스트 40으로부터 하나의 지지부재 32a와 패턴전극 14a의 랜드 16a가 절연되며, 또 절연재 50에 의해, 하나의 지지부재 32a를 패턴전극 14a의 랜드 16a에 전기적으로 접속시키는 도전 페이스트 40으로부터 다른 지지부재 32b와 패턴전극 14b의 랜드 16b가 절연되는 것이 바람직하다.

게다가, 상기한 경우에, 압전 공진자 20의 진동의 댐핑(damping) 또는 방해를 방지하기 위해, 도전 페이스트 40과 절연재 50이 압전 공진자 20을 건드리지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.

금속캡(metal cap)(도시하지 않았음)은 압전 공진자 20을 도포하도록 기판 12 위에 실장된다. 금속캡이 패턴전극들 14a, 14b에 단락되는 것을 방지하기 위해, 바람직하게는 절연성 수지가 기판 12와 패턴전극들 14a, 14b에 도포되는 것이 좋다.

두 개의 외부전극들 30a, 30b가 압전 공진자 02의 한쪽 측면에 설치되고, 도전재로 구성된 두 개의 지지부재 32a, 32b가 두 개의 외부전극들 32a, 32b 위에 설치되며, 두 개의 지지부재들 32a, 32b가 도전 페이스트 40과 절연재 50에 의해 기판 12상의 패턴전극들 14a, 14b에 전기·기계적으로 접속·고정된다. 그러므로, 압전 공진자 20은 기판 12 위에 표면실장된다.

하나의 지지부재 32a를 하나의 패턴전극 14a에 전기적으로 접속하는 도전 페이스트 40이, 다른 지지부재 32b를 다른 패턴전극 14b에 전기적으로 접속하는 도전 페이스트 40과 이웃하지 않기 때문에, 두 개의 도전 페이스트 40은 서로 건드리지 않는다. 게다가, 지지부재 32a와 패턴전극 14a는, 지지부재 32a와 전극 14a를 기계적으로 접속하는 절연재 50을 사용함으로써, 다른 지지부재 32b를 다른 패턴전극 14b에 전기적으로 접속하는 도전 페이스트 40으로부터 절연된다. 다른 지지부재 32b와 다른 패턴전극 14b는, 지지부재 32b와 패턴전극 14b를 기계적으로 접속하는 절연재 50을 사용함으로써, 지지부재 32a를 패턴전극 14a에 전기적으로 접속하는 도전성 페이스트 40으로부터 절연된다. 그러므로, 이 판별기 10에서는 압전 공진자 20의 두 개의 외부전극들 30a, 30b가 단락되지 않는다.

상술한 바와 같이, 이 판별기 10은 스퓨리어스(spurious) 공진이 작으며, 또 공진 주파수와 반공진 주파수와의 차이 ΔF의 선택폭이 큰 압전 공진자 20을 포함한다.

압전 공진자 20은 이것의 노드 부근에 설치되어 있는 지지부재들 32a, 32b에 의해 기판 12 상에 부유된 배열로 지지되기 때문에, 압전 공진자 20의 진동이 댐핑되지 않는다.

이 판별기 10에 있어서 압전 공진자 20의 노드 부근에 지지부재 32a, 32b가 설치되기 때문에, 지지부재 32a, 32b가 공진자 20의 노드점에 위치됨으로써 압전 공진자 20의 진동이 댐핑되지 않는 상태로, 압전 공진자 20이 쉽고 확실하게 유지될 수 있다.

도8은 본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 사다리형 필터의 분해 사시도이다. 도9는 사다리형 필터의 평면도이다. 도10은 사다리형 필터의 정면 도해도이다. 도11은 사다리형 필터의 측면도이다. 도12는 사다리형 필터의 회로도이다.

도8에 나타낸 사다리형 필터 60은 예를 들어 실질적으로 직사각형상 판 형상의 기판 12를 포함한다.

기판 12의 한쪽 주면에는, 네 개의 패턴전극들 14a, 14b, 14c, 14d가 공극에 의해 분리되어 있도록 배치되어 있다. 다섯 개의 랜드들 16a, 16b, 16c, 16d, 16e는 패턴전극들 14a∼14d 위에서 공극들을 가지고 일렬로 설치되어 있다. 이 경우, 랜드들 16a∼16d는 패턴전극들 14a∼14d의 단부들에 설치되며, 랜드 16e는 패턴전극 14b의 다른 단부에 설치된다.

패턴전극들 14a∼14d의 랜드들 16a∼16e 위에는, 네 개의 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2가 이 순서대로 일렬로 배치되어 있다. 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2는 바람직하게는 상술한 압전 공진자들 20과 동일한 구성을 갖는 것이 좋다. 두 개의 압전 공진자들 20a1, 20a2는 직렬 공진자들로서 기능하기에 적합하며, 다른 두 개의 압전 공진자들 20b1, 20b2는 병렬 공진자로서 기능한다. 그러므로, 병렬 공진자들로서 기능하는 압전 공진자들 20b1, 20b2는 직렬 공진자들로서 기능하는 압전 공진자들 20a1, 20a2에 비하여 더 큰 정전용량을 갖도록 설계되어 있다.

패턴전극 14a의 랜드 16a 위에는, 압전 공진자 20a1의 길이방향으로 지지부재 32a의 한쪽 단부가 도전 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속되며, 지지부재 32a의 다른쪽 단부가 절연재 50에 의해 기계적으로 확고하게 접속되어 있다.

패턴전극 14b의 랜드 16b 위에는, 압전 공진자 20a1의 길이방향으로 지지부재 32b의 한쪽 단부와, 압전 공진자 20b1의 길이방향으로 지지부재 32a의 한쪽 단부가, 절연재 50에 의해 기계적으로 확고하게 접속되며, 압전 공진자 20a1의 지지부재 32b의 다른쪽 단부와 압전 공진자 20b1의 지지부재 32a의 다른쪽 단부가 도전성 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속된다.

패턴전극 14c의 랜드 16c 위에는, 압전 공진자 20b1의 길이방향으로 지지부재 32b의 한쪽 단부와, 압전 공진자 20b2의 길이방향으로 지지부재 32a의 한쪽 단부가, 도전성 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속되며, 압전 공진자 20b1의 지지부재 32b의 다른쪽 단부와 압전 공진자 20b2의 지지부재 32a의 다른쪽 단부가 절연성 부재 50에 의해 기계적으로 확고하게 접속된다.

패턴전극 14d의 랜드 16d 위에는, 압전 공진자 20b2의 길이방향으로 지지부재 32b의 한쪽 단부와, 압전 공진자 20a2의 길이방향으로 지지부재 32a의 한쪽 단부가, 절연성 부재 50에 의해 기계적으로 확고하게 접속되며, 압전 공진자 20b2의 지지부재 32b의 다른쪽 단부와 압전 공진자 20a2의 지지부재 32a의 다른쪽 단부가도전성 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속된다.

패턴전극 14b의 랜드 16e 위에는, 압전 공진자 20a2의 길이방향으로 지지부재 32b의 한쪽 단부가, 도전성 페이스트 40에 의해 전기적으로 접속되며, 지지부재 32b의 다른쪽 단부가 절연성 부재 50에 의해 전기적으로 단단하게 접속된다.

그러므로, 사다리형 필터 60은 도12에 나타낸 사다리형 회로를 구비한다. 즉, 사다리형 필터 60에 있어서, 패턴전극 14a는 입력단자이며, 패턴전극 14d는 출력단자이며, 패턴전극 14c는 접지단자이다.

사다리형 필터 60에 있어서, 금속캡(도시하지 않았음)은 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2를 도포하도록 기판 12 위에 실장된다. 이 경우, 금속캡이 패턴전극들 14a∼14d에 전기적으로 접속되지 않도록, 바람직하게는 절연성 수지가 기판 12와 패턴전극들 14a∼14d에 도포되는 것이 좋다.

상술한 판별기 10과 같이, 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2는 사다리형 필터 60에 있어서도 기판 12 위에 표면실장될 수 있다.

상술한 판별기 10과 같이, 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2의 외부전극들 30a, 30b는 이 사다리형 필터 60에서도 단락될 수 없다.

상술한 판별기 10과 같이, 이 사다리형 필터 60은, 스퓨리어스 공진이 작으며, 또 공진 주파수와 반공진 주파수와의 차이 ΔF에 있어서 선택폭이 큰, 각각의 압전 공진자들 20a1, 20b1, 20b2, 20a2를 포함한다.

이 사다리형 필터 60에 있어서, 이웃하는 압전 공진자들의 두 개의 외부전극들이 동일한 패턴전극 위에 배치되며, 또 전기·기계적으로 접속고정되기 때문에,이들 외부전극들간의 절연이 요구되지 않으며, 또 이웃하는 압전 공진자들이 서로 밀착하여 위치될 수 있어서, 필터를 종전보다 더욱 소형으로 제작할 수 있다.

이 사다리형 필터 60에 있어서, 이웃하는 압전 공진자들의 두 개의 외부전극들이 동일한 패턴전극 위에 배치되며, 또 전기·기계적으로 접속고정되기 때문에, 단순한 패턴전극들이 사용될 수 있으며, 또 복잡한 패턴전극들을 필요로하지 않는다. 그 결과, 필터가 상당히 소형으로 제작된다.

이 사다리형 필터 60에 있어서, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2는, 이것의 노드에 설치되어 있는 지지부재들 32a, 32b에 의해 기판 12 상에 부유된 배열로 지지되기 때문에, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2의 진동이 댐핑되지 않는다.

이 사다리형 필터 60에 있어서, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2의 노드에 지지부재 32a, 32b가 설치되기 때문에, 지지부재 32a, 32b를 고정함으로써 압전 공진자들의 진동이 댐핑되지 않는 상태로, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2이 쉽게 유지될 수 있다.

사다리형 필터의 감쇠량은, 직렬 공진자와 병렬 공진자간의 용량비에 의해 결정된다. 사다리형 필터 60에 있어서, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2 내부전극들 24의 대향면적; 압전체층들 22a나 또는 내부전극들 24의 개수; 또는 몸체 22의 길이방향으로 압전체층들 22a의 치수를 변화함으로써, 정전용량이 조정될 수 있다. 그러므로, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2의 정전용량을 변화시킴으로써, 비강성형의 압전 공진자들을 사용하는 경우와 비교하여, 보다 소수의 공진자들을 가지고도 감쇠량이 더 큰 사다리형 필터를 실현한다. 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2에 있어서, 차이 ΔF의 선택폭이 종래의 압전 공진자보다 더 크게 될 수 있기 때문에, 종래의 압전 공진자와 비교하여 광범위한 전송 주파수 대역이 얻어진다.

상술한 판별기 10와 사다리형 필터60에 있어서, 압전 공진자들 20a1 , 20b1, 20b2, 20a2의 몸체 22의 한쪽 측면에는 홈 26이 설치된다. 이런 홈 26이 반드시 필요한 것은 아니다.

예를 들어, 상술한 판별기 10과 동일한 구조를 갖는 판별기와 같은 다른 전자부품이 얻어질 수 있다.

상술한 판별기 10에 있어서, 지지부재 32a, 32b가 반드시 필요한 것은 아니다. 압전 공진자 20의 몸체 22는 절연성 부재 50과 도전성 페이스트 40에 의해 기판 12 위의 패턴전극들 14a, 14b의 랜드들 16a, 16b에 접속·고정될 수 있다. 이 경우, 압전 공진자의 진동이 댐핑되지 않도록 하기 위해, 절연성 부재 50과 도전 페이스트 40용으로 예를 들어, 우레탄(Urethane)과 실리콘(Silicone)과 같은 연재(soft materials)를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 우레탄 또는 실리콘이 은분말과 혼합되어 있는 도전재가 도전 페이스트 40용으로 사용되며, 또 우레탄 또는 실리콘이 실리카와 혼합되어 있는 절연재가 절연성 부재 50용으로 사용된다. 이 조건은 또한 상술한 사다리형 필터 60에 적용된다.

상기한 사다리형 필터 60에 있어서, 절연기판 12의 모든 패턴전극들 14a∼14d로부터 금속캡이 반드시 절연될 필요는 없다. 접지에 접속되어 있는 패턴전극 14c에만 전기적으로 접속되도록 금속캡이 배치될 수 있다. 이런 구조에 의해, 금속캡의 사용에 의한 차폐효과를 얻는다.

도13은 또 하나의 압전공진자의 도면이다. 도14는 상기 압전 공진자용의 전극들의 평면도이다. 도5∼도7에 나타낸 압전 공진자와는 달리, 도13에 나타낸 압전 공진자에 있어서 도14a에 나타낸 바와 같이 상부의 한쪽 단부를 제외하고 압전체층들 22a의 주면들에 내부전극들 24가 교대로 설치되어 있으며, 도14b에 나타낸 바와 같이 상부의 다른쪽 단부를 제외하고 압전체층들 22a의 주면들에 다른 내부전극들 24가 교대로 설치되어 있다. 이 방법으로 내부전극들 24가 배열되기 때문에, 교대로 적층되어 있는 내부전극들 24 각각의 한쪽 단부 또는 교대로 적층되어 있는 다른 내부전극들 24 각각의 다른쪽 단부가 몸체 22의 한쪽 측면에 노출되어 있지 않다. 그러므로, 도5∼도7에 나타낸 압전 공진자와는 달리, 절연막들 28a, 28b가 도13에 나타낸 압전 공진자에는 설치되어 있지 않다. 본 발명에서는, 도13에 나타낸 압전 공진자가 사용될 수 있다.

상기한 각각의 압전 공진자들 20에 있어서, 몸체 22의 길이방향의 양단부는 압전적으로 활성이다. 압전적으로 활성인 이런 부분은, 몸체의 길이방향의 양단부 이외의 부분에 설치될 수 있다. 대안으로, 몸체 22의 길이방향의 전체가 압전적으로 활성이 되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 전자부품과 사다리형 필터에 있어서, 압전 공진자들의 개수와 패턴전극들의 개수가 임의로 변화될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예들을 참조하여 본 발명을 상세하게 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 형태 및 상세한 설명에 있어서 전술한 변경 및 다른 변경이 적용가능하다는 것은 당업계의 업자들에게는 명백한 일이다.

Claims

주면에 적어도 두 개의 실장전극들이 배치되어 있는 기판; 및 상기 기판에 배치되어 있는 적어도 한 개의 압전 공진자를 포함하는 전자부품에 있어서,

상기 적어도 한 개의 압전 공진자는,

복수개의 압전체층들과 복수개의 내부전극들로 구성된 적층체로 이루어진 몸체;

상기 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있으며, 또 상기 내부전극들에 전기적으로 접속되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들; 및

도전성 접합재 및 절연성 접합재

를 포함하고,

상기 압전체층들은 상기 몸체의 길이방향으로 분극되며, 또 상기 몸체는 세로진동모드(mode)로 진동되기에 적합하며,

상기 압전 공진자의 적어도 두 개의 외부전극들 및 상기 기판의 주면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 실장전극들 각각은, 외부전극들과 적어도 두 개의 실장전극들과의 사이에 배치되어 있는 상기 도전성 접합재 및 상기 절연성 접합재에 의해 서로 접속·고정되며, 또,

도전성 접합재가 상기 몸체의 폭방향으로 서로 이웃하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 도전재로 구성된 지지부재를 더 포함하는 전자부품에 있어서, 상기 압전 공진자와, 상기 기판의 양주면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 실장전극들이, 상기 지지부재에 의해 접속·고정됨을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 압전 공진자들, 및 이것의 외부전극들에 접속되어 있는 적어도 3개의 상기 적어도 두 개의 실장전극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 전자부품이 판별기(discriminator)임을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 상기 압전체층들의 서로 이웃하는 군이 역방향으로 분극되는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 몸체의 한쪽 측면에 있어서, 적어도 두 개의 외부전극들 사이에 형성되어 있는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있는 제1절연막들 및 제2절연막들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 적어도 두 개의 외부전극들의 대략 중심부에 배치되어 있는 지지부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 몸체의 분극방향과, 입력신호에 의해 인가된 전계방향, 및 몸체의 진동방향이 동일함을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 압전 공진자의 한쪽 측면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들에, 도전재로 구성된 제1 및 제2지지부재를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제10항에 있어서, 제1지지부재의 한쪽 단부가 상기 한 개의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 한 개의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제1지지부재의 다른쪽 단부가 기판에 설치되어 있는 상기 한 개의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있으며, 또 제2지지부재의 한쪽 단부가 상기 또 하나의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 또 하나의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제2지지부재의 다른쪽 단부가 기판에 설치되어 있는 상기 또 하나의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있음을 특징으로 하는 전자부품.
제1항에 있어서, 도전성 접합재가 절연성 접합제에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 전자부품.
주면에 적어도 두 개의 실장전극들이 배치되어 있는 기판; 및 상기 기판에 배치되어 있는 적어도 한 개의 압전 공진자를 포함하는 전자부품에 있어서,

상기 적어도 한 개의 압전 공진자는,

복수개의 압전체층들과 복수개의 내부전극들로 구성된 적층체로 이루어진 몸체; 및

상기 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있으며, 또 상기 내부전극들에 전기적으로 접속되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들

을 포함하고,

상기 압전체층들은 상기 몸체의 길이방향으로 분극되며, 또 상기 몸체는 세로진동모드(mode)로 진동되기에 적합하며,

상기 압전 공진자의 적어도 두 개의 외부전극들 및 상기 기판의 주면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 실장전극들 각각은, 외부전극들과 실장전극들과의 사이에 배치되어 있는 도전성 접합재 및 절연성 접합재에 의해 각각 서로 접속·고정되며, 또,

도전성 접합재는 절연성 접합재에 의해 서로 분리되어 있음을 특징으로 하는전자부품.
제13항에 있어서, 압전 공진자의 한쪽 측면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들에, 도전재로 구성된 제1 및 제2지지부재를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제14항에 있어서, 제1지지부재의 한쪽 단부가 한 개의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 한 개의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제1지지부재의 다른쪽 단부가 한 개의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있으며, 또 제2지지부재의 한쪽 단부가 또 하나의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 또 하나의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제2지지부재의 다른쪽 단부가 또 하나의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있음을 특징으로 하는 전자부품.
제13항에 있어서, 상기 복수개의 압전 공진자들, 및 이것의 외부전극들에 접속되어 있는 적어도 3개의 상기 적어도 두 개의 실장전극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품.
제13항에 있어서, 적어도 두 개의 외부전극들을 접속·고정하는 도전성 접합재들이 상기 몸체의 폭방향으로 서로 이웃하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품.
주면에 복수개의 실장전극들이 배치되어 있는 기판; 및 상기 기판에 배치되어 있는 복수개의 압전 공진자들을 포함하는 사다리형 필터에 있어서,

상기 복수개의 압전 공진자들 중 적어도 한 개는,

복수개의 압전체층들과 복수개의 내부전극들로 구성된 적층체로 이루어진 몸체;

상기 몸체의 한쪽 측면에 설치되어 있으며, 또 상기 내부전극들에 전기적으로 접속되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들; 및

도전성 접합재들 및 절연성 접합재들

를 포함하고,

상기 압전체층들은 상기 몸체의 길이방향으로 분극되며, 또 상기 몸체는 세로진동모드(mode)로 진동되기에 적합하며,

상기 적어도 한 개의 압전 공진자의 적어도 두 개의 외부전극들 및 상기 기판의 주면에 설치되어 있는 상기 복수개의 실장전극들 중 두 개는, 각각 외부전극들과 상기 복수개의 실장전극들 중 두 개와의 사이에 배치되어 있는 상기 도전성 접합재들 및 상기 절연성 접합재들을 사이에 두고 서로 접속·고정되며, 또,

적어도 두 개의 외부전극들을 접속·고정하는 도전성 접합재들이, 상기 몸체의 폭방향으로 서로 이웃하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
제18항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 압전 공진자의 한쪽 측면에 설치되어 있는 적어도 두 개의 외부전극들에, 도전재로 구성된 제1 및 제2지지부재를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터에 있어서,

제1지지부재의 한쪽 단부가 한 개의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 한 개의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제1지지부재의 다른쪽 단부가 한 개의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있으며, 또 제2지지부재의 한쪽 단부가 또 하나의 도전성 접합재에 의해 적어도 두 개의 실장전극 중의 또 하나의 실장전극의 랜드에 전기적으로 접속되어 있으며, 제2지지부재의 다른쪽 단부가 또 하나의 절연성 접합재에 기계적으로 접속되어 있음을 특징으로 하는 사다리형 필터.
제18항에 있어서, 도전성 접합재들이 절연성 접합재들에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.