KR19990088172A

KR19990088172A - 사다리형압전필터

Info

Publication number: KR19990088172A
Application number: KR1019990016725A
Authority: KR
Inventors: 야마모토다카시; 후나키히로후미
Original assignee: 무라타 야스타카; 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 1999-12-27
Also published as: CN1235411A; TW461179B; US6121858A; JPH11330902A

Abstract

본 발명의 사다리형 압전필터는 세로(longitudinal) 진동모드로 진동하기에 적합하고 실질적으로 직사각형 압전 공진자를 가지고 있는 직렬 공진자; 및 정방형 (square) 진동모드로 진동하기에 적합하고 실질적으로 정방형 압전 공진자를 가지고 있는 병렬 공진자를 포함하고 있다. 직렬 공진자와 병렬 공진자는 사다리형 회로를 형성하도록 단자들에 의해 서로 접속되어 있다. 각 직렬 공진자의 한쪽 주면에는 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 대한 대칭 위치에 한쌍의 홈이, 직렬 공진자의 중앙선에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하여 직렬 공진자의 한쪽 주면 상의 전극을 분리하도록 각각 형성되어 있어서, 직렬 공진자의 한쌍의 주면에 각각 배치된 한쌍의 전극간의 전기 정전용량이 조정된다.

Description

사다리형 압전필터{Ladder-Type Piezoelectric Filter}

본 발명은 직렬 공진자와 병렬 공진자가 사다리형 회로를 형성하도록 서로 접속되는 사다리형 압전필터에 관한 것이다.

종래 사다리형 압전필터의 경우, 직렬 공진자와 병렬 공진자는 모두 정방형 (square) 진동 모드로 진동하기에 적합한 정방형 압전 진동자로 형성되며, 이 공진자들은 필터의 두께 방향으로 서로 적층되어 있다. 그러므로, 케이스(case) 및 단자를 포함하고 있는 사다리형 압전필터는 공진자들의 총 높이에 의해 결정되는 비교적 큰 수직 치수를 가지고 있다. 직렬 공진자는 병렬 공진자에 비해 두께가 두꺼워서, 직렬 공진자의 두께는 필터의 총 수직 치수를 상당히 증가시킨다.

상기 문제를 해소하기 위해서, 일본 특허공개(코바이: kobai) 제 6-164307호 공보에 기재된 바와 같이, 직렬 공진자로서 세로(longitudinal) 진동모드로 진동하기에 적합한 직사각형 압전 공진자를 사용하며, 병렬 공진자로서 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 정방형 압전 진동자를 사용하며, 상기 직렬 공진자들을 나란히 배치함으로써, 필터의 총 두께 또는 수직 치수를 줄일 수 있는 사다리형 압전필터가 제안되고 있다.

사다리형 압전필터의 경우, 사다리 1단(stage) 당 통과대역의 외부 감쇠량(이하에서는 "대역외 감쇠량(out-of-band attenuation)"이라 한다)은 상기 사다리단에서 병렬 공진자의 전기 정전용량과 직렬 공진자의 전기 정전용량간의 비에 의존한다. 상기 대역외 감쇠량은 직렬 공진자 또는 병렬 공진자 중의 어느 하나의 전기 정전용량을 변화시킴으로써 소정의 값으로 조정될 수 있다. 그러나, 직렬 공진자 또는 병렬 공진자 중의 어느 하나의 전기 정전용량의 변화에 상관없이, 공진자의 외형 치수(두께, 길이 및 폭)가 변경되어야 한다. 그러므로, 제조공정이 상당히 복잡하게 되며, 공진자의 치수 변경에 따라 단자와 케이스의 외형도 변경되어야 하며, 그 결과 제조가의 상승이 초래된다.

상술한 문제들을 극복하기 위해서, 본 발명의 바람직한 구현예들은, 직렬 공진자는 세로 진동모드로 진동하기에 적합한 소자로 형성되고, 병렬 공진자는 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 소자로 형성되는 사다리형 압전필터를 제공하며, 이 압전필터는 임의의 원하는 감쇠량을 얻도록, 직렬 공진자의 전기 정전용량을 간단하게 무제한으로 조정이 가능하게 구성된다.

도 1은 본 발명의 한 바람직한 구현예에 따른 사다리형 압전필터의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 사다리형 압전필터의 조립 상태에서의 사시도이다.

도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 절단한 단면도이다.

도 4는 수지를 주입하기 전에 도 1의 사다리형 압전필터의 저면도(bottom view)이다.

도 5는 도 1의 사다리형 압전필터의 회로도이다.

도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 도 1의 사다리형 압전필터의 조립 공정을 설명하는 도면이다.

도 7은 직렬 공진자의 한 예의 사시도이다.

도 8은 직렬 공진자의 홈의 위치, 전기 정전용량 및 전기기계 결합계수간의 관계를 보여주는 특성도이다.

도 9는 직렬 공진자의 제조에 사용되는 마더기판(mother substrate)의 한 예의 사시도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

1 ... 케이스 1a ... 개구부

1b ... 리브 2, 3 ... 병렬 공진자

4, 5 ... 직렬 공진자 4c, 5c ... 홈

4d, 5d ... 지지부재 6 ... 입력단자

7, 8 ... 출력단자 9 ... 접지단자

10 ... 독립 접속단자 11 ... 덮개판

12 ... 수지

본 발명의 한 바람직한 구현예는 세로 진동모드로 진동하기에 적합한 직렬 공진자; 및 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 병렬 공진자를 포함하고 있는 사다리형 압전필터를 제공한다. 상기 각 직렬 공진자는 서로 대향하여 배치된 한쌍의 주면 및 상기 한쌍의 주면에 각각 배치되어 있는 한쌍의 전극을 가지고 있는 압전 공진자를 포함하고 있으며; 상기 각 병렬 공진자는 서로 대향하여 배치된 한쌍의 주면 및 상기 한쌍의 주면에 각각 배치되어 있는 한쌍의 전극을 가지고 있는 압전 공진자를 포함하고 있다. 상기 직렬 공진자와 상기 병렬 공진자는 사다리형 회로를 형성하도록 서로 접속되어 있다. 상기 각 직렬 공진자의 한쪽 주면에는 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 직렬 공진자의 중앙선에 대한 대칭 위치에 한쌍의 홈이, 직렬 공진자의 중앙선에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하여, 직렬 공진자의 상기 한쪽 주면 상에 각각 배치되어 있는 전극을 분리하도록 형성되어 있어서, 직렬 공진자의 한쌍의 주면에 각각 배치된 한쌍의 전극간의 전기 정전용량을 조정한다.

상술한 바와 같이 직렬 공진자의 한쪽 주면에 전극을 분리하는 한쌍의 홈이 형성되어 있는 경우에, 한쌍의 홈들 사이에 있는 영역은 전기 정전용량을 결정한다. 그러므로, 홈들의 상대적인 위치 변경으로 인해, 직렬 공진자의 전극의 유효 면적의 조정이 용이하고 자유로울 수 있다. 환언하면, 전기 정전용량이 자유롭게 조정될 수 있다. 상술한 바와 같이, 홈들의 위치 변경에 의해 전기 정전용량을 임의의 원하는 값으로 얻게 되며, 직렬 공진자의 외형은 변화되지 않고 유지된다. 그 결과, 상기 제조 공정에서, 상술한 방법에 따른 홈의 형성 공정만이 추가된다. 또한, 직렬 공진자의 외형의 치수가 변경되지 않으므로, 제조되는 모든 필터에 동일한 단자와 케이스를 공통소자로서 사용할 수 있다.

상술한 사다리형 압전필터에서, 직렬 공진자의 홈들이 형성된 한쪽 주면 또는 다른쪽 주면의 전극의 세로 방향으로 대략 중앙 위치에 도전성 재료로 구성된 지지부재가 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 실질적으로 평행하게 연장하도록 형성되어 있다.

사다리형 압전필터의 조립시에, 직렬 공진자의 전극은 단자와 접촉하도록 형성되어 있어서, 그들간의 전기적 접촉이 이루어진다. 그러나, 단자에 형성된 돌기가 직렬 공진자의 표면과 압착-접촉(pressure-contact)될 때, 직렬 공진자는 파손되거나, 전극면이 손상되기 쉽다. 이에 반하여, 직렬 공진자의 전극면 상에 도전성 재료로 구성된 지지부재를 접착시키면, 직렬 공진자는 지지부재를 통해 단자에 용이하게 전기적으로 접속되어서, 상술한 문제가 방지된다. 이 지지부재는 직렬 공진자의 한쪽 주면 또는 양쪽 주면에 형성되어도 된다.

세로 진동모드로 진동하기에 적합한 소자의 경우, 상술한 바와 같이 소자에 홈이 형성되거나, 소자에 지지부재가 접착되더라도, 소자의 각종 특성에 악영향을 주지 않는다. 그러나, 홈이 소자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 대해 대칭적으로 배치되지 않으면, 스퓨리어스(spurious) 출력이 증가하여 바람직하지 않다.

직렬 공진자에서 홈의 형성은 마더기판(mother substrate)의 형성 공정 중에 시행되는 것이 바람직하다. 즉, 홈은 전극이 형성되는 마더기판 상에서 다이싱 소(dicing saw) 또는 유사한 도구를 사용하여 형성되는 것이 바람직하며, 그 다음으로 마더기판을 단위 소자로 절단한다. 이 경우, 직렬 공진자는 일정수의 공정 단계에서 아주 약간의 공정 단계의 증가만으로 간단하게 제조될 수 있다.

또한, 지지부재가 마더기판의 형성 공정 중에 형성되고, 그 다음에 마더기판이 절단되면, 가공가는 실질적으로 상승하지 않는다. 지지부재는, 예를 들어 도전 페이스트(conductive paste)를 인쇄 등의 방법으로 마더기판 상에 직선 형상으로 도포하며, 그 다음에 경화시키는 방법으로 형성될 수 있다.

본 발명의 그 외의 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예들의 기술을 통해서 명확하게 설명될 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 한 바람직한 구현예에 따른 사다리형 압전필터를 도시한다.

본 바람직한 구현예는, 도 5에 도시된 바와 같은 회로를 구성하도록 배열된 4개의 소자를 포함하고 있는 사다리형 압전필터이다. 케이스 1 내에는, 2개의 병렬 공진자 2, 3; 2개의 직렬 공진자 4, 5; 1개의 입력단자 6; 2개의 출력단자 7, 8; 1개의 접지단자 9; 및 1개의 독립 접속단자 10이 수납되어 있다. 이들 구성부품들은 상호 적층되어, 덮개판 11에 의해 가압, 유지되며, 케이스 1은 수지(resin) 12로 밀봉된다.

케이스 1은 바람직하게 열가소성 수지로 상자 형상으로 형성된다. 케이스 1의 한 표면(본 바람직한 구현예에서는 상면)에는 개구부 1a가 형성되어 있다. 케이스 1의 4개의 각 내면에는 리브(rib) 1b가 깊이 방향(수직 방향)으로 연장하도록 형성되어 있다. 리브 1b는 병렬 공진자 2, 3, 출력단자 8, 접지단자 9 및 독립 접속단자 10 각각의 4개의 주위 측면의 위치를 결정하고, 이에 의해 케이스 1 내에 수납된 구성부품들의 회전 및 이동을 방지하는 기능이 있다. 리브 1b의 상단은 케이스 1의 개구부 1a로부터 오목하게 형성되어 있다. 대향하는 2개의 리브 1b의 각 양측에는, 수직홈 1c가 형성되어 있다. 이 홈 1c와 상기 단자 6∼9의 리드부(lead portion) 6b∼9b가 위치 결정을 위해 끼워 맞쳐져 있다.

각 병렬 공진자 2, 3은 바람직하게 대략 정방형의 압전 공진자로, 정방형 진동 모드로 진동하기에 적합하게 형성된다. 병렬 공진자 2의 상하 주면에는 각각 전극 2a, 2b가 전면에 형성되어 있다. 유사하게, 병렬 공진자 3의 상하 주면에도 각각 전극 3a, 3b가 전면에 형성되어 있다.

직렬 공진자 4, 5는 바람직하게 대략 직사각형의 압전 공진자로, 세로 진동 모드로 진동하기에 적합하게 형성된다. 직렬 공진자 4의 상하 주면에는 각각 전극 4a, 4b(전극 4b는 도시되지 않음)가 전면에 형성되어 있다. 유사하게, 직렬 공진자 5의 상하 주면에도 각각 전극 5a, 5b(전극 4b는 도시되지 않음)가 전면에 형성되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 전극 4a를 분리하기 위해서, 직렬 공진자 4의 상측 주면에는 한쌍의 홈 4c가 직렬 공진자 4의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선 CL에 대한 대칭 위치에 각각 형성되어 있고, 이 한쌍의 홈은 직렬 공진자 4의 짧은 측을 따른 방향으로 연장하고 있다. 전극 5a를 분리하기 위해서, 직렬 공진자 5의 상측 주면에는 한쌍의 홈 5c가 직렬 공진자 5의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선 CL에 대한 대칭 위치에 각각 형성되어 있고, 이 한쌍의 홈은 직렬 공진자 5의 짧은 측을 따른 방향으로 연장하고 있다. 한쪽 홈 4c(5c)와 직렬 공진자 4(5)의 실질적으로 평행한 상응하는 모서리 사이의 거리 L1은, 바람직하게 다른쪽 홈 4c(5c)와 직렬 공진자 4(5)의 실질적으로 평행한 상응하는 모서리 사이의 거리 L2와 동일하다. 홈 4c(5c)는 전극 4a(5a)를 3개의 영역으로 분리할 수 있는 깊이를 가질 필요가 있다. 본 바람직한 구현예에서는, 홈 4c(5c)가 압전체 내로 연장하도록 형성되어 있지만, 홈 4c(5c)가 압전체 내로 연장하도록 형성될 필요는 없다.

직렬 공진자 4(5)의 하측 주면의 전극 4b(5b) 상에는, 도전성 재로로 구성된 지지부재 4d(5d)가 세로 방향으로 상기 전극의 대략 중앙 위치에서 직렬 공진자 4(5)의 짧은 측에 실질적으로 평행하게 연장하도록 형성되어 있다. 직렬 공진자 4, 5가 케이스 1의 저부에서 나란히 배열되어 있으므로, 장방형 진동 모드로 진동하기에 적합한 진동자가 상호 적층되어 있는 종래의 사다리형 필터의 경우와 비교하여 필터의 전체 두께가 대폭 줄어든다.

입력단자 6은 케이스 1의 저면에 배치된 전극판부 6a, 및 이 전극판부 6a에 대해 실질적으로 직교하게 연장하도록 굴곡되는 리드부 6b를 가지고 있다. 리드부 6b는 케이스 1의 상응하는 홈 1c에 끼워 맞쳐지며, 케이스 1의 개구부 1a로부터 돌출되어 있다. 직렬 공진자 4의 지지부재 4d는 전극판부 6a의 상면과 접촉하고 있으며, 그들 사이에는 전기적인 접촉이 이루어진다.

출력단자 7은 바람직하게 입력단자 6과 동일한 형상을 가지고 있다. 출력단자 7은 케이스 1의 저면에 배치된 전극판부 7a, 및 이 전극판부 7a에 대해 실질적으로 직교하게 연장하도록 굴곡되는 리드부 7b를 가지고 있다. 이 리드부 7b는 케이스 1의 상응하는 홈 1c에 끼워 맞쳐지며, 케이스 1의 개구부 1a로부터 돌출되어 있다. 직렬 공진자 5의 지지부재 5d는 전극판부 7a의 상면과 접촉하고 있으며, 그들 사이에는 전기적인 접촉이 이루어진다.

다른 출력단자 8은 바람직하게 도전성 스프링판(spring plate)으로 구성된다. 출력단자 8은 병렬 공진자 2, 3과 실질적으로 동일한 면적을 가지고 있는 대략 정방형의 전극판부 8a, 및 이 전극판부 8a에 대해 실질적으로 직교하게 연장하도록 굴곡되는 리드부 8b를 가지고 있다. 접촉부 8c는 한 병렬 공진자 2의 상면 전극 2a와 접촉하도록 전극판부 8a의 대략 중앙부로부터 아래쪽으로 돌출하게 형성되어 있다. 또한, 전극판부 8a는 아래쪽을 향하여 부분적인 구면 형상으로 만곡(curve)되어 있다. 그러므로, 출력단자 8은 두께 방향으로 탄력성을 가지고 있다. 리드부 8b는 케이스 1의 상응하는 홈 1c에 끼워 맞쳐지며, 케이스 1의 개구부 1a로부터 돌출되어 있다.

출력단자 7, 8이 개별적으로 형성되어 있지만, 출력단자 7, 8의 리드부 7b, 8b는 외부회로(예를 들어, 인쇄기판)에서 상호 접속되어 있다.

접지단자 9는 전극판부 9a 및 리드부 9b를 가지고 있다. 이 전극판부 9a는 접힌 구성(folded structure)을 가지고 있으며, 병렬 공진자 2, 3의 표면적과 실질적으로 동일하다. 이 리드부 9b는 전극판부 9a에 대해 실질적으로 직교하게 연장하도록 굴곡되어 있다. 또한, 리드부 9b는 케이스 1의 상응하는 홈 1c에 끼워 맞쳐지며, 케이스 1의 개구부 1a로부터 돌출되어 있다. 접촉부 9c는 병렬 공진자 2의 하면 전극 2b와 접촉하도록 전극판부 9a의 상면의 대략 중앙부로부터 위쪽으로 돌출하게 형성되어 있다(도 3 참조). 접촉부 9d는 병렬 공진자 3의 상면 전극 3a와 접촉하도록 전극판부 9a의 하면의 대략 중앙부로부터 아래쪽으로 돌출하게 형성되어 있다(도 3 참조).

독립 접속단자 10은 리드부를 가지고 있지 않는 개별 단자이며, 병렬 공진자 2, 3과 실질적으로 동일한 표면적을 가지고 있는 정방형의 판이다. 접촉부 10a는 병렬 공진자 3의 하면 전극 3b와 접촉하도록 독립 접속단자 10의 하면의 대략 중앙부로부터 위쪽으로 돌출하게 형성되어 있다. 융기(ridge) 형상의 접촉부 10b, 10c는 접촉부 10a를 관통하는 직선을 따라서 독립 접속단자 10의 한측에 실질적으로 평행하게 연장하도록, 독립 접속단자 10의 표면으로부터 아래쪽으로 돌출하게 형성되어 있다. 이 접촉부 10b(10c)는 직렬 공진자 4(5)의 상면 전극 4a(5a)의 중앙부와 접촉하고 있다. 즉, 접촉부 10b(10c)는 측면 부분으로부터 2개의 홈 4c(5c)에 의해 절연되는 전극의 중앙부와 접촉하고 있다.

통상의 정방형 덮개판 11은 바람직하게 케이스 1의 형성에 사용된 열가소성 수지로 구성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 덮개판 11은 케이스 1의 개구부 1a, 특히 리브 1b가 형성된 개구부 1a의 보다 깊은 측에 끼워 맞쳐질 수 있는 크기를 가지고 있다. 개구부 1a의 보다 깊은 측에 끼워 맞추기 위해서, 덮개판 11의 각 4개의 측면에 상응하는 리브 1b와 맞물리는 리세스(recess) 11a가 형성되어 있다. 리세스 11a의 각 내부 모서리로부터 용접용의 돌기 11b가 위쪽으로 돌출하게 형성되어 있다.

다음으로, 상술한 구성으로 구성된 사다리형 압전필터의 조립 방법을 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명할 것이다.

먼저, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 케이스 1의 내부에는 병렬 공진자 2, 3, 직렬 공진자 4, 5, 입력단자 6, 출력단자 7, 8, 접지단자 9 및 독립 접속단자 10 등의 구성부품들이 적층되어 있다. 계속해서, 케이스 1의 개구부 1a는 덮개판 11과 끼워 맞쳐져 있다. 이 공정 중에, 출력단자 8은 약간 압축되고, 덮개판 11은 약간 들어 올려진 상태에 있다.

다음으로, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 덮개판 11을 푸셔(pusher) P를 사용하여 아래로 내리 누룸으로써, 출력단자 8은 굴곡되거나 변형되고, 이에 의해 부품들끼리 함께 압착된다. 이 상태에서, 덮개판 11의 돌기 11b와 케이스 1의 리브 1b를 아이론(iron) T 또는 유사한 기구를 사용하여 함께 용접한다. 이 경우에, 종래 용접 방법에 대체 방법으로, 초음파 용접법이 사용되어도 된다.

도 6(c)에 도시된 바와 같이, 용접의 완성으로, 덮개판 11의 돌기 11b와 케이스 1의 리브 1b는 함께 고정되며, 덮개판 11의 분리가 방지된다.

그 다음으로, 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 덮개판 11과 케이스 1의 개구부 1a에 의해 형성된 오목한 공간을 액체 수지 12로 충전하고, 경화시켜, 케이스 1의 내부가 밀봉된다.

일반적으로, 종래 사다리형 필터의 경우, 각 부품의 두께에 변화가 있게 되면, 부품들 사이에서 소정의 접촉 압력을 얻을 수 없게 되어, 신뢰성의 저하가 초래된다. 이에 반하여, 본 바람직한 구현예에서는, 덮개판 11을 케이스 1의 개구부 1a에 끼워 맞추는 공정 중에, 덮개판 11은 그의 리세스 11a가 리브 1b에 의해 안내되는 동안에 케이스 1의 깊이 방향(즉, 수직 방향)으로 자유롭게 이동될 수 있고, 용접 위치도 자유롭게 변경될 수 있다. 그러므로, 소정의 접촉 압력을 얻을 때까지 덮개판 11이 푸셔 P를 사용하여 케이스 1을 내리 누르며, 이 상태에서 덮개판 11은 케이스 1에 용접된다. 이 작동을 통해서, 접촉 압력은 항상 일정하게 되고, 신뢰성이 높은 사다리형 필터를 이루게 된다.

또한, 종래 사다리형 필터의 경우, 대역외 감쇠량을 변경하기 위해서는, 병렬 공진자와 직렬 공진자의 형상을 변경하여야 하는데, 이것이 매우 어렵다. 이에 반하여, 상술한 바람직한 구현예에서는, 감쇠량이 직렬 공진자 4, 5의 전기 정전용량을 조정함으로써 용이하게 변경될 수 있다. 이 이유를 하기에서 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 직렬 공진자 4, 5의 각 전기 정전용량은 직렬 공진자의 대향하게 배치된 전극들의 면적에 따라 변화한다. 본 바람직한 구현예에서, 하면전극 4b(5b)가 전면전극(whole-surface electrode)이 되므로, 전극의 면적은 변화될 수 없다. 이에 반하여, 상면전극 4a(5a)는 측면으로 연장하는 2개의 홈 4c (5c)에 의해 3개의 영역으로 분리된다. 그러므로, 전극 부분의 양쪽의 영역은 전기적 특성에 관여하지 않고, 전극 부분의 중앙 영역만이 전기 정전용량을 결정한다. 이 전극 부분의 중앙 영역의 길이를 d라 하고, 중앙 영역의 폭을 W라 하면, 전극의 면적은 d×W로 표현된다. W가 일정하므로, 전극의 면적, 즉 전기 정전용량은 홈 4c(5c)의 위치 변경에 의해 차례대로 조정가능한 길이의 변경를 통해서 자유롭게 조정될 수 있다. 즉, 직렬 공진자 4(5)의 외형을 변화시키지 않고도, 홈 4c(5c)의 위치를 간단하게 변경함으로써 전기 정전용량(대역외 감쇠량)을 자유롭게 조정할 수 있다.

도 8은 홈의 위치, 직렬 공진자 4(5)의 전기 정전용량 C 및 전기기계 결합계수 K 간의 관계를 도시한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 홈 4c(5c)가 양 말단에 형성되는 경우(L1/L×100 = 0(%))에, 전기 정전용량 C는 최대값에 이른다. 홈이 중심부(50%)로 다가감에 따라, 전기 정전용량 C는 직선적으로 감소된다. 한편, 전기기계 결합계수 K는, 홈이 양 말단과 중심부 사이의 중간 위치(양 세로 말단으로부터 측정된 전체 길이의 약 12.5%의 위치)에 형성될 때, 최대값에 이른다. 또한, 홈이 중심부(50%)로 다가감에 따라, 전기기계 결합계수 K는 감소된다. 상술한 바와 같이, 홈 4c(5c)의 위치를 간단하게 변경함으로써, C와 K의 값이 최적의 값으로 조정된다는 것을 알 수 있다.

직렬 공진자 4, 5가, 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같은 마더기판 15로 제조된다. 마더기판 15는 세로진동 모드가 여진될 수 있도록 미리 분극처리된다. 이 마더기판 15의 상면에 전극 16이 전면에 배열되어 있다. 또한, 마더기판 15의 하면을 따라 연장하는 전극 17이 전면에 배열되어 있다. 마더기판 15에는, 다이싱 소 또는 유사한 기구를 사용하여 얕은 홈 18이 일정한 방향으로 상호 실질적으로 평행하게 연장하도록 형성되어 있다. 또한, 마더기판 15의 하면에는 도전 페이스트에 의해 지지부재 19가 홈 18에 실질적으로 평행한 직선으로 연장하게 실장되어 있다. 이 지지부재 19는, 바람직하게 예를 들어 스크린 인쇄법 또는 그 외의 적당한 방법을 통해 형성된다. 지지부재 19를 형성한 후에, 절단선 C1, C2를 따라 마더기판 15를 단위 소자로 절단하여, 직렬 공진자 4, 5를 용이하게 제조한다.

상술한 바와 같이, 홈과 지지부재의 형성 공정이 추가적으로 시행될 필요가 있더라도, 이들 공정에 필요한 시간은 홈과 지지부재가 마더기판 15의 형성 공정 중에 형성되기 때문에 최소화될 수 있다. 그러므로, 제조 시간과 제조가는 아주 약간만 증가할 뿐이다.

상술한 바람직한 구현예에서, 직렬 공진자 4(5)의 하측 주면에 지지부재 4d(5d)가 형성되며, 직렬 공진자 4(5)의 상측 주면은 접속단자 10의 돌기 10b(10c)와 접촉한다. 또한, 직렬 공진자의 상면과 하면 양면에 지지부재가 형성되어도 된다. 이 경우에, 접속단자 10의 돌기 10b, 10c가 불필요하게 된다.

또한, 하술할 구성이 사용되어도 된다. 직렬 공진자 4, 5의 지지부재가 생략되고; 입력단자 6과 출력단자 7의 각 상면에, 접속단자 10의 돌기 10b, 10c와 형상이 실질적으로 동일한 측면으로 연장하는 돌기가 형성되며; 이 돌기는 직렬 공진자 4, 5의 각 하면전극의 중앙부에 접촉하게 배열되어 있다.

본 바람직한 구현예의 경우에는, 케이스 1의 내부에 수납되는 부품들간에 확실한 도전성 접촉이 이루어지도록, 출력단자 8은 탄력성이 있다. 그러나, 스프링판 또는 완충용 재료가 단자로부터 개별적으로 형성되어도 된다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 세로 진동모드로 진동하기에 적합한 직렬 공진자, 및 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 병렬 공진자를 포함하고 있는 사다리형 압전필터를 제공한다는 것을 명확하게 알 수 있다. 본 발명의 사다리형 압전필터에서, 직렬 공진자의 한쪽 주면에는 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 직렬 공진자의 중앙선에 대한 대칭 위치에 2개의 전극-분리-홈이 직렬 공진자의 중앙선에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하도록 형성되어 있어서, 직렬 공진자의 한쌍의 주면에 배치된 전극들간의 전기 정전용량을 조정한다. 그 결과, 사다리형 필터의 감쇠량을 용이하고 정확하게 원하는 값으로 설정할 수 있다.

부가하여, 직렬 공진자의 외형을 변경하지 않고도, 홈의 위치를 간단하게 변경함으로써 임의의 바람직한 정전용량을 얻게 된다. 그러므로, 제조공정에서, 홈의 형성 공정만이 추가로 시행된다. 또한, 직렬 공진자의 외형 치수가 변화되지 않으므로, 각종의 사다리형 필터에 동일한 단자와 케이스를 공통으로 사용할 수 있어서, 각종의 사다리형 필터를 저렴하게 제조할 수 있다.

이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 특정하게 본 발명의 바람직한 구현예를 참조하여 도시하고 기술하였지만, 당업자들에게는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 상기 변화 및 그 외의 변화가 가능하다는 것이 이해될 것이다.

Claims

서로 대향하여 배치된 한쌍의 주면 및 상기 한쌍의 주면에 각각 배치되어 있는 한쌍의 전극을 가지고 있는 압전 공진자를 포함하고 있으며, 세로 진동모드로 진동하기에 적합한 직렬 공진자들; 및

서로 대향하여 배치된 한쌍의 주면 및 상기 한쌍의 주면에 각각 배치되어 있는 한쌍의 전극을 가지고 있는 압전 공진자를 포함하고 있으며, 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 병렬 공진자들을 포함하고 있는 사다리형 압전필터로서,

상기 직렬 공진자와 상기 병렬 공진자는 사다리형 회로를 형성하도록 서로 접속되어 있고;

상기 각 직렬 공진자의 한쪽 주면에는, 상기 각 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 대한 대칭 위치에 한쌍의 홈이, 상기 각 직렬 공진자의 중앙선에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하여 상기 직렬 공진자의 상기 한쪽 주면 상에 배치되어 있는 전극을 분리하게 형성되어 있어서, 상기 각 직렬 공진자의 한쌍의 주면에 각각 배치된 한쌍의 전극간의 전기 정전용량을 조정하는 것을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 1항에 있어서, 상기 각 직렬 공진자는 폭의 치수보다 길이의 치수가 더 큰 실질적으로 직사각형 형상을 가지고 있음을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 1항에 있어서, 상기 각 병렬 공진자는 폭의 치수와 길이의 치수가 실질적으로 동일한 실질적으로 정방형 형상을 가지고 있음을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 1항에 있어서, 상기 각 직렬 공진자는 압전기판을 포함하며, 상기 압전기판 상에 전극이 배치되며, 상기 전극을 통하여 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 4항에 있어서, 상기 압전기판까지 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 4항에 있어서, 상기 압전기판의 양 모서리에 실질적으로 평행하게 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 4항에 있어서, 상기 압전기판의 폭 전체를 따라서 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 4항에 있어서, 상기 압전기판의 양쪽 말단 영역에 배치된 홈은 상기 압전기판의 양 모서리로부터 동일한 거리로 간격을 두고 형성됨을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 1항에 있어서, 상기 직렬 공진자들 중의 첫번째 직렬 공진자의 홈은 두번째 직렬 공진자의 홈과 나란히 배치됨을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
제 1항에 있어서, 상기 직렬 공진자의 홈들이 형성된 한쪽 주면 또는 다른쪽 주면 상의 전극에는 도전성 재료로 구성된 지지부재가, 상기 직렬 공진자의 세로 방향으로 전극의 대략 중앙 위치에서 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 대해 실질적으로 평행하게 연장하도록 형성됨을 특징으로 하는 사다리형 압전필터.
마더기판을 형성하는 공정;

상기 마더기판의 제 1 주면 상에 제 1 전극을 형성하는 공정;

상기 마더기판의 제 2 주면 상에 제 2 전극을 형성하는 공정;

상기 제 1 주면 상에서 홈들을 서로 실질적으로 평행하게 연장하도록 형성하는 공정; 및

상기 마더기판을 상기 홈에 실질적으로 평행한 직선과 실질적으로 직교하는 직선을 따라서 절단하여 필터 회로소자를 형성하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 사다리형 필터의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 마더기판의 절단 공정 전에 상기 마더기판의 상기 제 2 주면 상에 지지부재를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 12항에 있어서, 상기 지지부재가 상기 홈들에 실질적으로 평행하게 연장하고 있음을 특징으로 하는 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 마더기판은 다수개의 직렬 공진자의 제조에 사용되며;

상기 사다리형 필터의 제조방법은,

케이스를 제공하는 공정;

서로 대향하여 배치된 한쌍의 주면 및 상기 한쌍의 주면에 각각 배치되어 있는 한쌍의 전극을 가지고 있는 압전 공진자를 포함하고 있으며, 정방형 진동모드로 진동하기에 적합한 병렬 공진자를 형성하는 공정; 및

상기 케이스 내에서 상기 직렬 공진자와 상기 병렬 공진자를 적층하는 공정;

상기 직렬 공진자와 상기 병렬 공진자를 사다리형 회로를 형성하도록 서로 접속시키는 공정을 더 포함하고 있으며,

상기 각 직렬 공진자는, 상기 각 직렬 공진자의 상기 제 1 주면에서 상기 직렬 공진자의 세로 방향에 실질적으로 직교하는 중앙선에 대한 대칭 위치에 형성된 한쌍의 홈을 포함하고 있으며, 상기 홈은 상기 각 직렬 공진자의 중앙선에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하여 상기 직렬 공진자의 상기 한쪽 주면 상에 각각 배치되어 있는 전극을 분리하고, 이에 의해 상기 각 직렬 공진자의 한쌍의 주면에 각각 배치된 한쌍의 전극간의 전기 정전용량을 조정하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 14항에 있어서, 상기 각 직렬 공진자는 폭의 치수보다 길이의 치수가 더 큰 실질적으로 직사각형 형상을 가지고 있음을 특징으로 하는 제조방법.
제 14항에 있어서, 상기 각 병렬 공진자는 폭의 치수와 길이의 치수가 실질적으로 동일한 실질적으로 정방형 형상을 가지고 있음을 특징으로 하는 제조방법.
제 14항에 있어서, 상기 각 직렬 공진자는 압전기판을 포함하며, 상기 압전기판 상에 전극이 배치되며, 상기 전극을 통하여 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 압전기판까지 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 압전기판의 양 모서리에 실질적으로 평행하게 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 압전기판의 폭 전체를 따라서 홈이 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 압전기판의 양쪽 말단 영역에 배치된 홈은 상기 압전기판의 양 모서리로부터 동일한 거리로 간격을 두고 형성됨을 특징으로 하는 제조방법.
제 14항에 있어서, 상기 직렬 공진자들 중의 첫번째 직렬 공진자의 홈은 두번째 직렬 공진자의 홈과 나란히 배치됨을 특징으로 하는 제조방법.