專利名稱：雙模濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙模濾波器，特別是涉及一種表面安裝型雙模濾波器。
在

圖18中表示了現(xiàn)有眾所周知的雙模濾波器的結(jié)構(gòu)。
在該雙模濾波器中，在基座50上，設(shè)有輸入電極51、輸出電極52及接地電極53，這些電極51～53由基座50的上面到下面形成扎頭毛巾狀。在基座50的上面形成有框狀的絕緣層54。例如像在實(shí)開(kāi)平5-25832號(hào)公告中所公開(kāi)的那樣，濾波元件60是通過(guò)中繼電容將多個(gè)壓電振動(dòng)部耦合的壓電諧振器。濾波元件60包括由具有壓電效應(yīng)的壓電基片61、62，與具有介質(zhì)特性但沒(méi)有壓電效應(yīng)的介質(zhì)基片63接合所形成的一張復(fù)合基片，在壓電基片61、62上設(shè)有振動(dòng)部64、65。這些振動(dòng)部64、65是在一個(gè)主面上設(shè)有的一對(duì)分割電極，與另一個(gè)主面上設(shè)有的對(duì)向電極之間，同時(shí)產(chǎn)生對(duì)稱模(S模)和斜對(duì)稱模(A模)兩種振動(dòng)模。
在濾波元件60的上面，兩端分別形成有端子電極66、67，在中央部正反面上，形成構(gòu)成中繼電容部的電容取出電極68。該電容取出電極68由于形成在介質(zhì)基片63上，所以可以防止在中繼電容部產(chǎn)生干擾振動(dòng)。濾波元件60的端子電極66、67通過(guò)導(dǎo)電膠69a、69b，分別與基座50的輸出、輸入電極51、52連接，電容取出電極68通過(guò)導(dǎo)電膠69c與基座50的接地電極53連接。
將濾波元件60安裝在基座50上后，在濾波元件60的上面涂敷硅膠70。然后，將導(dǎo)電性蓋片71粘接到絕緣層54上，將濾波元件60覆蓋，并且將內(nèi)部封閉。這樣就可以得到表面安裝型雙模濾波器。
但是，在所述結(jié)構(gòu)的雙模濾波器中，由于在一個(gè)元件上一體地形成有兩個(gè)振動(dòng)部64、65，所以存在由兩個(gè)振動(dòng)部之間的干擾而產(chǎn)生干擾振動(dòng)的問(wèn)題。
圖19表示所述結(jié)構(gòu)的雙模濾波器的振幅特性。從圖中可以看出，由于振動(dòng)部64、65之間的干擾，在通帶內(nèi)產(chǎn)生了波動(dòng)R。并且通帶外的衰減量也較小。
另外，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，由于在一個(gè)元件上形成有兩個(gè)振動(dòng)部，所以不得不將壓電基片61、62和介質(zhì)基片63接合一體化，而形成一張復(fù)合基片。因此，不僅加工成本高，而且還有可能使兩基片交界處的電極的可靠性降低。
為了達(dá)到所述目的，權(quán)利要求1的發(fā)明提供一種雙模濾波器，其特征在于包括形成有輸入電極、輸出電極、接地電極以及中繼電極的基座；在所述基座上橫向并列安裝的第1、第2濾波元件；以及為了蓋住所述濾波元件粘接固定在基座上的蓋片，第1、第2濾波元件在壓電基片的一個(gè)主面的一個(gè)端部形成第1端子電極，在中間部形成第2端子電極，在兩端子電極的中間位置形成分別與兩端子電極連接的一對(duì)分割電極，而在所述壓電基片的另一個(gè)主面上形成有通過(guò)與所述分割電極對(duì)向設(shè)置構(gòu)成雙重振動(dòng)部的對(duì)向電極，在壓電基片的另一個(gè)端部形成與所述對(duì)向電極連接的第3端子電極，第1濾波元件的第1端子電極與基座的輸入電極、第3端子電極與基座的接地電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接，第2濾波元件的第1端子電極與基座的輸出電極、第3端子電極與基座的接地電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接，第1濾波元件的第2端子電極與基座的中繼電極、第2濾波元件的第2端子電極與基座的中繼電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接。
在本發(fā)明中，不是在一個(gè)元件中設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)部，而是在一個(gè)元件中設(shè)置一個(gè)雙模振動(dòng)部，將這兩個(gè)元件分開(kāi)安裝在基座上，并且通過(guò)基座的中繼電極相互連接。因此，就不存在由兩個(gè)振動(dòng)部之間的干擾而產(chǎn)生干擾振動(dòng)的問(wèn)題。
并且，由于沒(méi)有必要將壓電基片與介質(zhì)基片接合一體化而形成一張復(fù)合基片，所以可以降低加工成本，而且也不存在使兩基片交界處的電極的可靠性降低的問(wèn)題。
再有，由于將中繼電極設(shè)置在與濾波元件隔離的基座上，所以不會(huì)對(duì)向地與接地電極夾住壓電基片，可以更有效地抑制產(chǎn)生干擾振動(dòng)。
如權(quán)利要求2所述，第1、第2濾波元件安裝成將第1端子電極、第2端子電極及分割電極朝向基座一側(cè)為好。也就是說(shuō)，使對(duì)向電極及第3端子電極安裝成朝向上側(cè)即可。
在用導(dǎo)電性接合材料，將濾波元件的第1端子電極與基座的輸入電極或輸出電極連接，并且用導(dǎo)電性接合材料，將第2端子電極與中繼電極連接的情況下，將這些電極朝向上側(cè)(與基座一側(cè)相反的一側(cè))時(shí)，存在必須將導(dǎo)電膠或焊錫等導(dǎo)電性接合材料，連續(xù)地涂敷在從濾波元件上面所設(shè)置的端子電極開(kāi)始到基座的電極上為止，特別是第2端子電極與中繼電極的連接變得困難這樣的不利因素。也就是說(shuō)，是由于中繼電極設(shè)置在濾波元件的中間部的原因，所以距振動(dòng)部較近，當(dāng)涂敷大量的導(dǎo)電性接合材料時(shí)，就有可能影響到振動(dòng)部。
與此相反，如果將第1端子電極及第2端子電極一側(cè)朝向基座一側(cè)安裝時(shí)，通過(guò)導(dǎo)電性接合材料，可以將第2端子電極與基座的中繼電極對(duì)面接合，因而，連接簡(jiǎn)單，連接可靠性也高。
如權(quán)利要求3所述，第1濾波元件及第2濾波元件的第2端子電極，設(shè)置在偏向壓電基片的一個(gè)主面的一側(cè)緣的位置，并且不使其與在壓電基片的另一個(gè)主面上形成的電極構(gòu)成對(duì)向，第1濾波元件和第2濾波元件，其第2端子電極在相互對(duì)向的方向上橫向并列地設(shè)置在基座上為好。
將第2端子電極在濾波元件的寬度面全體形成時(shí)，第2端子電極與連接設(shè)置在另一個(gè)主面的對(duì)向電極和第3電極的引出電極，對(duì)向地夾住壓電基片。也就是說(shuō)，在這個(gè)對(duì)向部分，有可能產(chǎn)生干擾振動(dòng)。
于是，在權(quán)利要求3中，將第2端子電極設(shè)置在偏向壓電基片的一個(gè)主面的一側(cè)緣的位置，使其與在壓電基片的另一個(gè)主面上形成的電極不構(gòu)成對(duì)向，來(lái)防止產(chǎn)生干擾振動(dòng)。并且，通過(guò)將第1及第2濾波元件相互之間橫向并列地設(shè)置在基座上，使在其偏向的位置設(shè)置的第2端子電極之間構(gòu)成對(duì)向，可以縮短本發(fā)明的雙模濾波器的長(zhǎng)度尺寸，并且也可以縮短中繼電極，也可以縮短寬度尺寸。
其結(jié)果，可以構(gòu)成小巧的雙模濾波器。
如權(quán)利要求4所述，可以使第1濾波元件和第2濾波元件的厚度Ta、Tb以及寬度Wa、Wb中的至少一項(xiàng)相互不同。
濾波元件的振動(dòng)電極是分割電極和與其對(duì)向的對(duì)向電極，通過(guò)在這些電極之間的振動(dòng)，來(lái)獲得所期望的濾波特性。但是，實(shí)際上在對(duì)向電極、與連接分割電極和端子電極的引出電極之間也產(chǎn)生干擾振動(dòng)，并且分割電極、與連接對(duì)向電極和第3端子電極的引出電極之間也產(chǎn)生干擾振動(dòng)。在此所產(chǎn)生的干擾振動(dòng)是厚度模的振動(dòng)，其特點(diǎn)是在濾波器的主波形上容易產(chǎn)生波動(dòng)。
于是，在權(quán)利要求4中，通過(guò)使第1濾波元件和第2濾波元件的厚度或?qū)挾戎械闹辽僖豁?xiàng)相互不同，可以在各個(gè)元件中，使產(chǎn)生干擾振動(dòng)的頻率相互錯(cuò)開(kāi)。因此，可以防止干擾振動(dòng)之間的相互干擾，與將厚度或?qū)挾仍O(shè)定為相同時(shí)相比，可以減少波動(dòng)。
在權(quán)利要求5中，其特征在于權(quán)利要求4的第1濾波元件的厚度Ta和第2濾波元件的厚度Tb，列不等式中任意一項(xiàng)的特征。
Tb＜Ta＜1.01Tb0.99Tb＜Ta＜Tb也就是說(shuō)，通過(guò)將濾波元件的厚度差壓縮到1％以內(nèi)，而使各個(gè)元件的諧振頻率偏移控制在1％以內(nèi)。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)元件的諧振頻率偏移大于1％時(shí)，帶寬比(帶寬/f0)會(huì)急劇減小，并且在兩元件構(gòu)成的對(duì)稱模(S模)、斜對(duì)稱模(A模)的平衡也受到破壞，容易產(chǎn)生主波形被分割等不良結(jié)果。
在權(quán)利要求6中，其特征在于權(quán)利要求4的第1濾波元件的寬度Wa和第2濾波元件的寬度Wb，滿足下列不等式中任意一項(xiàng)。
Wb＜Wa＜1.05Wb
0.95Wb＜Wa＜Wb寬度模的波動(dòng)以元件厚度與元件寬度之比周期性地出現(xiàn)，所謂適當(dāng)?shù)膶挾瘸叽绶秶仓芷谛缘爻霈F(xiàn)。當(dāng)把各個(gè)濾波元件的寬度差壓縮到5％以內(nèi)、并在其范圍內(nèi)將元件寬度錯(cuò)開(kāi)時(shí)，可以有效地減少波動(dòng)。
如權(quán)利要求7所述，也可以使從第1濾波元件的分割電極的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離La1、從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向另一個(gè)端部為止的距離La2、從所述第2濾波元件的分割電極的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離Lb1、以及從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向的另一個(gè)端部為止的距離Lb2，滿足下列不等式中的任意一項(xiàng)。
0＜｜La1-Lb1｜＜2t0＜｜La2-Lb2｜＜2t其中，t是第1、第2濾波元件厚度Ta、Tb中較大的一方。
由振動(dòng)電極產(chǎn)生的沿長(zhǎng)度方向傳播的傳播波在濾波元件的短邊側(cè)的端面產(chǎn)生反射，而與其它振動(dòng)產(chǎn)生干擾等成為大的波動(dòng)或寄生的原因。于是，在權(quán)利要求7中，改變從兩個(gè)元件的振動(dòng)電極開(kāi)始到短邊一側(cè)端面為止的距離，由此可以錯(cuò)開(kāi)干擾振動(dòng)產(chǎn)生的頻率。由于不會(huì)產(chǎn)生這些干擾振動(dòng)的干擾，所以與將所述距離La1、La2、Lb1及Lb2設(shè)定為相同時(shí)相比，可以減少波動(dòng)或寄生。
另外，通過(guò)改變La1∶La2和Lb1∶Lb2的比率，能進(jìn)一步提高效果。
如權(quán)利要求8所述，也可以使第1濾波元件的第1引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ha1，及第2引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ha2，分別與第2濾波元件的第1引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Hb1，及第2引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Hb2不同。
如上所述，當(dāng)產(chǎn)生厚度模干擾振動(dòng)時(shí)，因元件長(zhǎng)邊側(cè)的端面產(chǎn)生反射，而與其它振動(dòng)產(chǎn)生干擾等成為大的波動(dòng)或寄生的原因。于是，通過(guò)改變兩個(gè)元件引出電極的位置，錯(cuò)開(kāi)所產(chǎn)生的干擾振動(dòng)的頻率，可以防止它們產(chǎn)生干擾，減少波動(dòng)或寄生。
在權(quán)利要求9中，其特征在于距離Ha1及距離Ha2、距離Hb1及距離Hb2、以及第1、第2濾波元件的寬度W之間，滿足下列關(guān)系。
0＜｜Ha1-Hb1｜＜W/40＜｜Ha2-Hb2｜＜W/4其中，W是第1、第2濾波元件的寬度Wa、Wb中較大的一方。
也就是說(shuō)，根據(jù)濾波元件的引出電極所處的位置，存在引線的振動(dòng)顯現(xiàn)較強(qiáng)的情況和較弱的情況，關(guān)鍵是將兩個(gè)元件的引線位置在由引線引起的振動(dòng)顯現(xiàn)不強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)稍微錯(cuò)開(kāi)一點(diǎn)。通過(guò)將引出電極的偏差量控制在W/4以內(nèi)，可以有效地抑制波動(dòng)。
在權(quán)利要求10中，是使第1濾波元件的第3引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ja，與第2濾波元件的第3引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Jb不同。
這種情況也與權(quán)利要求8一樣，厚度模的干擾振動(dòng)通過(guò)元件長(zhǎng)邊側(cè)的端面產(chǎn)生反射，而與其它振動(dòng)產(chǎn)生干擾等成為大的波動(dòng)或寄生的原因。于是，通過(guò)改變兩個(gè)元件的第3引出電極的位置，錯(cuò)開(kāi)所產(chǎn)生的干擾振動(dòng)的頻率，來(lái)減少波動(dòng)或寄生。
在權(quán)利要求11中，其特征在于距離Ja及距離Jb，與第1、第2濾波元件的寬度W之間，滿足下列關(guān)系。
0＜｜Ja-Jb｜＜W/4其中，W是第1、第2濾波元件的寬度Wa、Wb中較大的一方。
與權(quán)利要求9一樣，因?yàn)V波元件的引出電極所處的位置，存在引線的振動(dòng)顯現(xiàn)較強(qiáng)的情況和較弱的情況，所以重要的是將兩個(gè)元件的引線位置在由引線引起的振動(dòng)顯現(xiàn)不強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)稍微錯(cuò)開(kāi)一點(diǎn)。通過(guò)將引出電極的偏差量控制在W/4以內(nèi)，可以有效地抑制波動(dòng)。
在權(quán)利要求12中，其特征在于第1濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極形成在正反面不構(gòu)成對(duì)向的位置；第2濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極形成在正反面不構(gòu)成對(duì)向的位置；第1濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極之間寬度方向的距離Da，與第2濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極之間寬度方向的距離Db不同。
即使連接分割電極與端子電極的引出電極，與連接對(duì)向電極與端子電極的引出電極不直接構(gòu)成對(duì)向，由于寄生電容的作用等也會(huì)產(chǎn)生干擾振動(dòng)。該振動(dòng)也與厚度相關(guān)，在濾波器的主波形上容易出現(xiàn)波動(dòng)。因此，通過(guò)在兩個(gè)元件上改變正反面引出電極的間隔，可以在兩個(gè)元件上錯(cuò)開(kāi)所述干擾振動(dòng)產(chǎn)生的頻率，使它們不相互干擾，因此與把引出電極的間隔設(shè)定為相同時(shí)相比，可以減小波動(dòng)。
如權(quán)利要求13所述，基座也可以由在內(nèi)部設(shè)有多個(gè)電容電極的疊層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)構(gòu)成，其中至少有一個(gè)電容電極與中繼電極連接，至少有另一個(gè)電容電極與接地電容連接。
為了調(diào)整濾波特性，眾所周知的有在兩個(gè)雙模振動(dòng)部之間連接中繼電容，但過(guò)去由于把中繼電容形成在成為一體的壓電基片上，所以造成了產(chǎn)生干擾振動(dòng)的原因。因此，在基座上安裝單個(gè)零件的電容器，可以用它作為中繼電容，但這樣又增加了連接的部位，而容易使可靠性降低。
與此相比，如果像權(quán)利要求13所述，將中繼電容內(nèi)藏在基座的內(nèi)部，就可以省掉連接單個(gè)零件時(shí)的連接作業(yè)，還可以提高可靠性。并且，由于是內(nèi)藏在基座內(nèi)的電容，所以可以防止與其它電路造成短路。另外，由于基座具有比濾波元件大的面積，所以可以將電容電極的對(duì)向面積任意加大，而得到任意的中繼電容量值。
如權(quán)利要求14所述，基座也可以形成四方形，在基座的兩個(gè)對(duì)角位置設(shè)置輸入電極和輸出電極，在剩下的兩個(gè)對(duì)角位置設(shè)置兩個(gè)接地電極，使第1濾波元件的第3端子電極與基座的一個(gè)接地電極連接，使第2濾波元件的第3端子電極與基座的另一個(gè)接地電極連接。
這樣，通過(guò)在基座的四個(gè)角部形成外部電極，可以使基座的尺寸小型化，并且通過(guò)把輸入電極與輸出電極設(shè)置在對(duì)角位置，可以減小在輸入與輸出之間產(chǎn)生的寄生電容的影響，加大通帶外衰減量，并且不易引起輸入與輸出之間短路。
圖2是去掉圖1所示的雙模濾波器的蓋片后的俯視圖。
圖3是圖2所示的雙模濾波器的中央剖視圖。
圖4是圖3中沿A-A線的剖視圖。
圖5是圖3中沿B-B線的剖視圖。
圖6是圖1所示的雙模濾波器的電路圖。
圖7是圖1所示的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖8是從圖1所示的雙模濾波器中消除中繼電容后的振幅特性圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例2的濾波元件的立體圖。
圖10是使用厚度相同的濾波元件和厚度不同的濾波元件的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例3的濾波元件的俯視圖。
圖12是使用寬度相同的濾波元件和寬度不同的濾波元件的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖13是本發(fā)明實(shí)施例4的濾波元件的后視圖。
圖14是使用從分割電極的中點(diǎn)，到長(zhǎng)度方向端部的距離相同的濾波元件和不同的濾波元件的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖15是本發(fā)明實(shí)施例5的濾波元件的俯視圖。
圖16是設(shè)Ha1＝Hb1、Ha2＝Hb2、Ja＝Jb、Da＝Db時(shí)以及設(shè)Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da＝Db時(shí)的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖17是設(shè)Ha1＝Hb1、Ha2＝Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db時(shí)以及設(shè)Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db時(shí)的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖18是現(xiàn)有的雙模濾波器一例的立體分解圖。
圖19是圖18所示的雙模濾波器的振幅特性圖。
圖中符號(hào)1-基座；2-輸入電極；3-輸出電極；4、5-接地電極；6-中繼電極；8、9-電容電極；10、20-濾波元件；11、21-壓電基片；12、22-第1端子電極；13、23-第2端子電極；14、15、24、25-分割電極；16、26-對(duì)向電極；17、27-第3端子電極；18、28-第3引出電極；19a、29a-第1引出電極；19b、29b-第2引出電極；40-蓋片。
該雙模濾波器為表面安裝型，包括絕緣性基座1；在基座1上并列設(shè)置的2個(gè)濾波元件10、20；涂敷在濾波元件10、20上的硅膠等所組成的阻尼材料30；粘接固定在基座1上，封閉濾波元件10、20的金屬蓋片40等。
另外，在圖1的基座1上，表示了濾波元件10、20下面一側(cè)的電極形狀的投影。
基座1是將不具有壓電特性的介質(zhì)陶瓷多層疊加而成，其全體形成長(zhǎng)方形片狀。在基座1上面的兩個(gè)對(duì)角位置，設(shè)有輸入電極2和輸出電極3，在剩下的兩個(gè)對(duì)角位置，設(shè)有接地電極4、5。在基座1的4個(gè)角部設(shè)有凹槽1a、1b、1c及1d，電極2～5經(jīng)這些凹槽1a～1d，一直延設(shè)到基座1的背面一側(cè)。所述電極2～5向基座1上面的內(nèi)側(cè)延伸，其內(nèi)側(cè)端部2a～5a構(gòu)成與濾波元件10、20的接觸部。
在基座1的上面中央部，設(shè)有沿短邊方向延伸的帶狀的中繼電極6，中繼電極6與一直延伸到基座1厚度方向中間部的通孔電極7的上端部連接。如圖3所示，該通孔電極7由在基座1上所設(shè)的孔中埋設(shè)導(dǎo)電膠構(gòu)成。
在基座1的內(nèi)部，形成有兩個(gè)電容電極8、9。如圖4所示，一個(gè)電容電極8由延伸到基座1的對(duì)角方向的緣部的兩個(gè)電極部8a、8b，和連結(jié)這兩個(gè)電極8a、8b的連結(jié)部8c構(gòu)成。電極部8a、8b與在凹槽1c、1d的內(nèi)側(cè)面所形成的接地電極4、5導(dǎo)通。并且，為了避免與通孔電極7導(dǎo)通，使連結(jié)部8c繞過(guò)通孔電極7。另外，如圖5所示，另一個(gè)電容電極9具有與通孔電極7的下端部導(dǎo)通的中心電極部9a，和從該中心電極部9a向基座1的對(duì)角方向延伸的兩個(gè)電極部9b、9c。這兩個(gè)電極部9b、9c沒(méi)有到達(dá)基座1的緣部。電容電極8的電極部8a、8b與電容電極9的電極部9b、9c通過(guò)介質(zhì)陶瓷層構(gòu)成對(duì)向，形成兩個(gè)中繼電容C1、C2。另外，雖然在該實(shí)施例中形成了兩個(gè)中繼電容C1、C2，但也可以只形成其中的任意一個(gè)。
濾波元件10、20都是利用能量封閉型厚薄剪切振蕩模的諧振器，并且形成有相同的形狀。在該實(shí)施例中，雖然把兩個(gè)濾波元件10、20的諧振頻率設(shè)定成相同的頻率，但也可以設(shè)定成不同的頻率。
濾波元件10、20包括由長(zhǎng)方形薄板狀壓電陶瓷(例如鈦酸氧化鋯酸鉛)構(gòu)成的壓電基片11、21，在壓電基片11、21的一個(gè)主面的一個(gè)端部形成有第1端子電極12、22，在中間部形成有第2端子電極13、23，在兩端子電極12、13和22、23的中間位置形成有分別與兩端子電極12、13和22、23連接的一對(duì)分割電極14、15和24、25。在壓電基片11、21的另一個(gè)主面，形成有與所述分割電極14、15和24、25對(duì)向的對(duì)向電極16、26，在壓電基片11、21的另一個(gè)端部通過(guò)引出電極18、28形成有與對(duì)向電極16、26連接的第3端子電極17、27。另外，第3端子電極17、27形成將壓電基片11、21的端面包圍的狀態(tài)。
在所述端子電極中，第2端子電極13、23設(shè)置在偏向壓電基片11、21的一個(gè)主面的一個(gè)側(cè)緣的位置，使其與形成于壓電基片11、21的另一個(gè)主面的對(duì)向電極16、26或第3端子電極17、27，還有連接兩電極的引出電極18、28不構(gòu)成對(duì)向。因此，濾波元件10、20只有構(gòu)成雙模振動(dòng)部的分割電極14、15和24、25與對(duì)向電極16、26夾住壓電基片11、21而構(gòu)成對(duì)向。另外，如上所述，雙模振動(dòng)部就是使對(duì)稱模(S模)和斜對(duì)稱模(A模)的兩個(gè)振動(dòng)模同時(shí)產(chǎn)生。
如圖3所示，在濾波元件10與基座1之間保持所定間隙(振動(dòng)空間)的狀態(tài)下，濾波元件10的第1端子電極12由導(dǎo)電膠P1連接固定在輸入電極2的連接部2a上，第2端子電極13由導(dǎo)電膠P2連接固定在中繼電極6的一個(gè)端部上，第3端子電極17由導(dǎo)電膠P3連接固定在接地電極5的連接部5a上。其中，第1端子電極12以及第2端子電極13由導(dǎo)電膠P1、P2相對(duì)于輸入電極2及中繼電極6為面對(duì)面連接，而第3端子電極17是將導(dǎo)電膠P3從上面涂敷進(jìn)行連接。特別是，由于第3端子電極17是將壓電基片11的端面為止包圍而形成的，所以連接可靠性高。
同樣，濾波元件20的第1端子電極22由導(dǎo)電膠連接固定在輸出電極3的連接部3a上，第2端子電極23由導(dǎo)電膠連接固定在中繼電極6的另一個(gè)端部上，第3端子電極27由導(dǎo)電膠連接固定在接地電極4的連接部4a上。
這樣，將兩個(gè)濾波元件10、20，橫向并列地安裝在基座1上，以使分割電極14、15、24、25側(cè)朝向基座1一側(cè)，并且使第2端子電極13、23相互對(duì)向。因此，如圖18所示，與把設(shè)有兩個(gè)振動(dòng)部的長(zhǎng)的元件裝到基座上的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的雙模濾波器相比，可以縮短基座1的長(zhǎng)度尺寸Lc。另外，在本實(shí)施例中，兩個(gè)濾波元件10、20在長(zhǎng)度方向只錯(cuò)開(kāi)距離S(參照?qǐng)D2)的狀態(tài)下并列設(shè)置，但只要改變中繼電極6的形狀，也可以使兩個(gè)濾波元件10、20在長(zhǎng)度方向不錯(cuò)開(kāi)地并列設(shè)置。在這種情況下，可以進(jìn)一步縮短基座1的長(zhǎng)度尺寸。
另外，雖然基座1的寬度尺寸Wc比現(xiàn)有例變得略大，但通過(guò)將濾波元件10、20靠近設(shè)置，也可以將寬度尺寸Wc的增加限制到最小程度。
如上所述，通過(guò)將兩個(gè)濾波元件10、20安裝到基座1上，如圖6的電路圖所示，可以得到包括兩個(gè)雙模振動(dòng)部和兩個(gè)中繼電容C1、C2的雙模濾波器。
在基座1的上面，框狀地形成有由例如玻璃膠等組成的絕緣層41，并使其包圍濾波元件10、20的安裝部。在該絕緣層41上粘接固定金屬蓋片40的開(kāi)口部，將內(nèi)部封住。因此，可以防止焊劑或潮氣的侵入，可以實(shí)現(xiàn)可靠性高的雙模濾波器。
另外，也可以按需要使金屬蓋片40與基座1的接地電極4或5電導(dǎo)通。在這種情況下，可以得到電磁屏蔽結(jié)構(gòu)的雙模濾波器。
圖7表示由以上所述結(jié)構(gòu)的雙模濾波器的振幅特性。在此，將通帶中心頻率設(shè)定為10.7MHz。
從圖7中可以看出，在通帶內(nèi)沒(méi)有波動(dòng)等干擾波形，而且也得到了充分的通帶外衰減量，構(gòu)成了非常理想的波形。
另外，圖8表示在圖1所示的雙模濾波器中，去掉中繼電容C1、C2時(shí)的振幅特性。
在這種情況下，雖然通帶外衰減量劣于圖7的情況，但通帶內(nèi)的波動(dòng)幾乎沒(méi)有，得到兩個(gè)濾波元件10、20隔離的效果。
圖9表示本發(fā)明實(shí)施例2的第1和第2濾波元件10、20。
該實(shí)施例是將各個(gè)濾波元件10、20的厚度Ta、Tb略微錯(cuò)開(kāi)一點(diǎn)。具體地說(shuō)，是使元件10的厚度Ta＝107.0μm，另一個(gè)元件20的厚度Tb＝107.2μm，并且滿足權(quán)利要求5的0.99Tb＜Ta＜Tb。
此時(shí)，各個(gè)濾波器的斜對(duì)稱模(A模)的諧振頻率為Fra＝10.720MHz、Frb＝10.700MHz。
圖10中的(a)是使厚度Ta＝Tb時(shí)，(b)是使Ta＝107.0μm，Tb＝107.2μm時(shí)的濾波器的波形。
從圖中可以看出，在(a)中在濾波器的頂部波形中有波動(dòng)，但在(b)中波動(dòng)幾乎沒(méi)有。
并且，不僅在0.99Tb＜Ta＜Tb時(shí)，而且在Tb＜Ta＜1.01Tb時(shí)，也可以同樣地抑制波動(dòng)的產(chǎn)生。
圖11表示本發(fā)明實(shí)施例3的第1和第2濾波元件10、20。
在實(shí)施例3中，使第1濾波元件10和第2濾波元件20的寬度Wa、Wb相互不同。具體地說(shuō)，是使Wa＝0.95mm、Wb＝0.98mm，滿足權(quán)利要求7的0.95Wb＜Wa＜Wb的條件。
圖12中的(a)是表示使寬度Wa＝Wb＝0.98mm時(shí)，(b)是如實(shí)施例3使Wa＝0.95mm，Wb＝0.98mm時(shí)的濾波器波形。
從圖中可以看出，在(a)中在濾波器的頂部波形中有波動(dòng)，但在(b)中波動(dòng)幾乎沒(méi)有。
并且，不僅在0.95 Wb＜Wa＜Wb時(shí)，而且在Wb＜Wa＜1.05Wb時(shí)，也可以同樣地抑制波動(dòng)的產(chǎn)生。
寬度模的波動(dòng)以元件厚度和元件寬度之比周期性地出現(xiàn)，所謂適當(dāng)?shù)膶挾瘸叽绶秶囊仓芷谛缘爻霈F(xiàn)。當(dāng)把各個(gè)濾波元件的寬度差限制在5％以內(nèi)，并在該范圍內(nèi)將元件寬度錯(cuò)開(kāi)時(shí)，可以有效地減少波動(dòng)。
另外，雖然也可以不按以上所述的關(guān)系式，而與在下一個(gè)周期出現(xiàn)的適當(dāng)?shù)膶挾瘸叽绶秶某叽邕M(jìn)行配合，但這時(shí)，就會(huì)帶來(lái)振動(dòng)電極的面積變化，或需要增大芯片尺寸等缺點(diǎn)。例如，如果元件寬度適當(dāng)?shù)姆秶?.95mm～1.00mm，其下一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?.20mm～1.25mm時(shí)，將元件10和元件20的寬度都從0.95mm～1.00mm的范圍內(nèi)選擇，并且將二者錯(cuò)開(kāi)是重要的。這是因?yàn)槿绻c此不同，將元件10在0.95mm～1.00mm內(nèi)，而將元件20在1.20mm～1.25mm內(nèi)選擇時(shí)，由于帶來(lái)芯片尺寸增大，或振動(dòng)電極面積不同，就容易產(chǎn)生在兩個(gè)元件所構(gòu)成的對(duì)稱模(S模)、斜對(duì)稱模(A模)的平衡被破壞，主波形被分割等不良后果。
圖13表示本發(fā)明實(shí)施例4的第1和第2濾波元件10、20。
在該實(shí)施例中，分別使從第1濾波元件10的分割電極14、15的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離La1、從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向另一個(gè)端部為止的距離La2、從第2濾波元件20的分割電極24、25的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離Lb1、從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向另一個(gè)端部為止的距離Lb2不同。具體地說(shuō)，就是使La1＝0.60mm、La2＝1.90mm、Lb1＝0.65mm、Lb2＝1.85mm。其中，各個(gè)濾波元件10、20的厚度中，將較大的一方的值作為t(Tb＝107.2μm)。
這滿足權(quán)利要求7的0＜｜La1-Lb1｜＜2t0＜｜La2-Lb2｜＜2t條件。
圖14(a)是使La1＝Lb1、La2＝Lb2，也就是使La1∶La2＝Lb1∶Lb2時(shí)，(b)是如實(shí)施例4使La1＝0.60mm、La2＝1.90mm、Lb1＝0.65mm、Lb2＝1.85mm時(shí)的濾波器波形。
從圖中可以看出，在(a)中濾波器頂部波形中存在波動(dòng)，但在(b)中波動(dòng)幾乎沒(méi)有。而且，也降低了高頻端的寄生。
特別是通過(guò)改變La1∶La2和Lb1∶Lb2的比例使效果變大。
圖15表示本發(fā)明實(shí)施例5的第1和第2濾波元件10、20。
在實(shí)施例5中，是使第1濾波元件10的第1引出電極19a與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Ha1以及第2引出電極19b與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Ha2，分別與第2濾波元件20的第1引出電極29a與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Hb1以及第2引出電極29b與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Hb2不同，或者是使第1濾波元件10的第3引出電極18與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Ja，與第2濾波元件20的第3引出電極28與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣的最短距離Jb不同，或者是使第1濾波元件10的第1引出電極19a與第3引出電極18的距離Da，與第2濾波元件20的第1引出電極29a與第3引出電極28的距離Db不同。但是，使第1濾波元件10和第2濾波元件20的寬度相同，并且使各自的第1引出電極的寬度、各自的第2引出電極的寬度及各自的第3引出電極的寬度相同。
具體地說(shuō)，使Ha1＝Ha2＝0.30mm、Hb1＝Hb2＝0.35mm、Ja＝0.05mm、Jb＝0.10mm。此時(shí)，使濾波元件10、20的元件寬度Wa、Wb均為1.00mm，將引出電極的粗細(xì)設(shè)計(jì)為0.15mm。這時(shí)，濾波元件10的正反面引出電極的間隔Da＝0.35mm，濾波元件20的正反面引出電極的間隔Db＝0.25mm。
在以上所述構(gòu)成中，Hb-Ha＝0.05mm、Jb-Ja＝0.05mm，分別滿足0＜｜Ha-Hb｜＜W/4、0＜｜Ja-Jb｜＜W/4。
圖16的(a)是使Ha1＝Hb1、Ha2＝Hb2、Ja＝Jb、Da＝Db時(shí)，(b)是使Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da＝Db時(shí)圖17的(a)是使Ha1＝Hb1、Ha2＝Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db時(shí)，(b)是使Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db時(shí)的各濾波器波形。以上所述的具體例子相當(dāng)于圖17的(b)。
從圖中可以看出，在圖16的(a)中濾波器頂部波形中有波動(dòng)，但在圖16的(b)、圖17的(a)及(b)中幾乎沒(méi)有波動(dòng)。特別是圖17的(b)的頂部波形最理想。
在所述實(shí)施例中，作為濾波元件雖然使用了利用厚薄剪切振蕩模的濾波元件，但并不局限于此，也可以使用厚薄縱向振蕩模等，利用其他振動(dòng)的濾波元件。
但是，在利用厚薄剪切振蕩模的濾波元件的情況下，由于可以減小其寬度尺寸，所以將兩個(gè)濾波元件橫向并列設(shè)置時(shí)，可以縮短基座的寬度尺寸Wc的效果大。
另外，本發(fā)明并不局限于將兩個(gè)濾波元件橫向排列狀地并列設(shè)置，也可以縱向排列狀地直列設(shè)置。
通過(guò)以上說(shuō)明可知，根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)明，由于將包括單獨(dú)的雙模振動(dòng)部的兩個(gè)濾波元件分開(kāi)安裝在基座上，并與基座的電極連接，所以可以防止兩個(gè)振動(dòng)部之間的干擾，可以防止產(chǎn)生干擾振動(dòng)。
另外，由于只要分別地制作兩個(gè)小型濾波元件，并將它們安裝到基座上即可，所以與將壓電基片和介質(zhì)基片接合一體化形成一張復(fù)合基板的現(xiàn)有的雙模濾波器相比，可以降低加工成本，并且也不存在使兩個(gè)基板交界處的電極的可靠性降低的問(wèn)題。
另外，由于將中繼電容形成在與濾波元件隔離的基座上，所以不會(huì)對(duì)向地與接地電極夾住壓電基片，可以有效地抑制干擾振動(dòng)的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種雙模濾波器，其特征在于，包括形成有輸入電極、輸出電極、接地電極以及中繼電極的基座；在所述基座上橫向并列安裝的第1、第2濾波元件；以及為了蓋住所述濾波元件粘接固定在基座上的蓋片，第1、第2濾波元件在壓電基片的一個(gè)主面的一個(gè)端部形成第1端子電極，在中間部形成第2端子電極，在兩端子電極的中間位置形成分別與兩端子電極連接的一對(duì)分割電極，而在所述壓電基片的另一個(gè)主面上形成通過(guò)與所述分割電極對(duì)向設(shè)置構(gòu)成雙模振動(dòng)部的對(duì)向電極，在壓電基片的另一個(gè)端部形成與所述對(duì)向電極連接的第3端子電極，第1濾波元件的第1端子電極與基座的輸入電極、第3端子電極與基座的接地電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接，第2濾波元件的第1端子電極與基座的輸出電極、第3端子電極與基座的接地電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接，第1濾波元件的第2端子電極與基座的中繼電極、第2濾波元件的第2端子電極與基座的中繼電極，分別通過(guò)導(dǎo)電性接合材料連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1、第2濾波元件安裝成使其第1端子電極、第2端子電極以及分割電極朝向基座一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1濾波元件及第2濾波元件的第2端子電極，設(shè)置在偏向壓電基片的一個(gè)主面的一側(cè)緣的位置，并且使其與在壓電基片的另一個(gè)主面上形成的電極不構(gòu)成對(duì)向，所述第1濾波元件和第2濾波元件，其第2端子電極在相互對(duì)向的方向上橫向并列地設(shè)置在基座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1濾波元件和第2濾波元件的厚度Ta、Tb以及寬度Wa、Wb中的至少一方相互不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1濾波元件的厚度Ta和第2濾波元件的厚度Tb，滿足下列不等式中任意一項(xiàng)。Tb＜Ta＜1.01Tb0.99Tb＜Ta＜Tb
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1濾波元件的寬度Wa和第2濾波元件的寬度Wb，滿足下列不等式中任意一項(xiàng)。Wb＜Wa＜1.05Wb0.95Wb＜Wa＜Wb
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，從所述第1濾波元件的分割電極的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離La1、從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向另一個(gè)端部為止的距離La2、從所述第2濾波元件的分割電極的中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向一個(gè)端部為止的距離Lb1、以及從所述中點(diǎn)開(kāi)始到長(zhǎng)度方向的另一個(gè)端部為止的距離Lb2，滿足下列不等式中的任意一項(xiàng)，0＜｜La1-Lb1｜＜2t0＜｜La2-Lb2｜＜2t其中，t是第1、第2濾波元件厚度Ta、Tb中較大的一方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1、第2濾波元件的第1端子電極與一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第1引出電極連接，第2端子電極與另一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第2引出電極連接，對(duì)向電極與第3電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向延伸的寬度較細(xì)的第3引出電極連接，所述第1濾波元件的第1引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ha1，及第2引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ha2，分別與第2濾波元件的第1引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Hb1，及第2引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Hb2不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙模濾波器，其特征在于，所述距離Ha1及距離Ha2、所述距離Hb1及距離Hb2、以及所述第1、第2濾波元件的寬度W之間，滿足下列關(guān)系0＜｜Ha1-Hb1｜＜W/40＜｜Ha2-Hb2｜＜W/4其中，W是第1、第2濾波元件的寬度Wa、Wb中較大的一方。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1、第2濾波元件的第1端子電極與一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第1引出電極連接，第2端子電極與另一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第2引出電極連接，對(duì)向電極與第3電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向延伸的寬度較細(xì)的第3引出電極連接，所述第1濾波元件的第3引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Ja，與第2濾波元件的第3引出電極與元件長(zhǎng)度方向側(cè)緣之間的距離Jb不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙模濾波器，其特征在于，所述距離Ja及距離Jb，與第1、第2濾波元件的寬度W之間，滿足下列關(guān)系0＜｜Ja-Jb｜＜W/4其中，W是第1、第2濾波元件的寬度Wa、Wb中較大的一方。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述第1、第2濾波元件的第1端子電極與一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第1引出電極連接，第2端子電極與另一方的分割電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向上延伸的寬度較細(xì)的第2引出電極連接，對(duì)向電極與第3電極通過(guò)在元件的長(zhǎng)度方向延伸的寬度較細(xì)的第3引出電極連接，所述第1濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極形成在正反面不構(gòu)成對(duì)向的位置，所述第2濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極形成在正反面不構(gòu)成對(duì)向的位置，第1濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極之間寬度方向的距離Da，與第2濾波元件的第1、第2引出電極與第3引出電極之間寬度方向的距離Db不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述基座由在內(nèi)部設(shè)有多個(gè)電容電極的疊層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)構(gòu)成，所述至少有一個(gè)電容電極與中繼電極連接，至少有另一個(gè)電容電極與接地電容連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙模濾波器，其特征在于，所述基座形成四方形，在基座的兩個(gè)對(duì)角位置設(shè)置輸入電極和輸出電極，在剩下的兩個(gè)對(duì)角位置設(shè)置兩個(gè)接地電極，第1濾波元件的第3端子電極與基座的一個(gè)接地電極連接，第2濾波元件的第3端子電極與基座的另一個(gè)接地電極連接。
全文摘要
一種雙模濾波器,包括基座、第1、2濾波元件及蓋片。第1、2濾波元件在壓電基片的一個(gè)主面的一個(gè)端部形成第1端子電極,在中間部形成第2端子電極,在兩端子電極的中間位置形成分別與兩端子電極連接的一對(duì)分割電極,而在壓電基片的另一個(gè)主面上形成有通過(guò)與所述分割電極對(duì)向設(shè)置構(gòu)成雙模振動(dòng)部的對(duì)向電極,在壓電基片的另一個(gè)端部形成與所述對(duì)向電極連接的第3端子電極。第1濾波元件的第1端子電極與輸入電極、第3端子電極與接地電極,分別由導(dǎo)電性接合材料連接,第2濾波元件的第1端子電極與輸出電極、第3端子電極與接地電極,分別由導(dǎo)電性接合材料連接,第1濾波元件的第2端子電極與第2濾波元件的第2端子電極由中繼電極相互連接。
文檔編號(hào)H03H9/00GK1380745SQ02105499
公開(kāi)日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者栗原崇宏, 蒲生昌夫, 池田吉宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所