CN1195231A - 片状压电滤波器 - Google Patents
片状压电滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1195231A CN1195231A CN98106146A CN98106146A CN1195231A CN 1195231 A CN1195231 A CN 1195231A CN 98106146 A CN98106146 A CN 98106146A CN 98106146 A CN98106146 A CN 98106146A CN 1195231 A CN1195231 A CN 1195231A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric
- electrode
- filter
- substrate
- chip type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 154
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 27
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/10—Mounting in enclosures
- H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
- H03H9/1035—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0547—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement
- H03H9/0561—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a vertical arrangement consisting of a multilayered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/58—Multiple crystal filters
- H03H9/581—Multiple crystal filters comprising ceramic piezoelectric layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
一种片状压电滤波器,能减小安装空间,便于实现阻抗匹配并提高滤波器性能的稳定性。为此,片状滤波器在第一压电基片(1)上构成具有谐振电极(3a,3b)和公共电极的滤波器部件以及继电器式电容器部件;在第二压电基片(2)上设置具有一对谐振电极和按所谓的“顶面/底面重叠”方式与谐振电极相对的公共电极的第二滤波器部件以及继电器电容部件。此结构使第一和第二压电基片(1,2)层叠并用夹入其间的粘合层(8)相互粘合。
Description
本发明一般涉及其电路结构包括多个电耦合压电滤波器部件的片状压电滤波器，尤其涉及其电路包括第一压电滤波器部件和第二压电滤波器部件的片状压电滤波器，该两个压电滤波器为能量陷波型的并通过继电器式电容器相互电连接。
通常，能量陷波型压电滤波器用作中频滤波器应用于移动通信设备所用的便携式或手持式电话机。而且，就此类压电滤波器，要求将这种滤波器设置为其它电路部件或元件内的可表面安装的片状元件。
为此，已建议一种如图19分解透视图所示的片状压电滤波器。如图19所示，片状压电滤波器51例如利用压电基片52构成，该压电基片52由选出的压电材料诸如锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷。其中，压电基片52上形成第一和第二滤波器部件和继电器式电容器。
更准确地说，通过在压电基片52的上面或顶面上形成一对谐振电极53a，53b，同时在压电基片52的下面或底面上形成与谐振电极53a，53b相对的公共电极(未图示)而构成第一滤波器部件，这样，从某种程度上来说，沿着基片的厚度方向看，谐振电极位于顶面，而公共电极位于底面，即，“顶面/底面重叠方式”。同样，通过在压电基片52的顶面上形成一对谐振电极54a，54b，同时在基片的底面上形成公共电极(未图示)而构成第二滤波器部件。
谐振电极53a连接到引线电极55a，后者设计成沿着压电基片52的一个端面延伸。另一方面，引线电极54a连接到沿着压电基片52另一端面延伸的引线电极55b。引线电极55a，55b分别连接到外电极，每个外电极用作输入电极或输出电极，这将在后面描述。
电容电极56a在压电基片52顶面上的中心形成。同样，在基片的底面上形成尺寸基本相同的电容电极，使其与电容电极56a相对，其间放置或“夹入”基片52，并延伸到基片52的一个侧边(用以同侧面上的外电极58b连接)。此对电容电极构成用作继电器电容部件的电容器。
电容电极56a连接到谐振电极53b，54b。底面电容电极延伸到中间位于压电基片52的一个长侧面上。
一对外基片57和58安装在压电基片52的相对两面，用粘合剂粘合。注意，用粘合剂粘合这些外基片57、58时，在外基片57、58的表面内形成凹穴部分58d，便于第一和第二滤波器部件的振动。或者，用一种办法，可以将这种粘合剂涂覆在压电基片52上所选的表面区域，而不是涂覆在安装第一和第二滤波器部件的这些区域上。还有一种办法是在外基片57、58的相对表面内形成多于一个的凹穴部分，同时将粘合剂涂覆在外基片57、58的内表面上。
外基片57由外电极57a至57c构成。该外电极57a-57c按这样一种方式形成，使其每一个穿过外基片57的顶面延伸跨到其相对的一对长侧面上。同样，外基片58也由外电极58a-58c构成。外电极58a-58b如此形成，使其每一个穿过外基片58的底面延伸跨到其一对长侧面上。
层叠后，每个外电极57a-57c都电连接到相应的外电极58a-58c之一。因此，外电极57a，58a按前述连接到引线电极55a用作输入电极。而且，外电极57b，58b连接到压电基片52底面上形成的电容电极。此外，外电极57b，58b还耦合至地。
另一方面，外电极57c和58e电连接在一起，并进一步连接到引线电极55b用作输出电极。
图20表示如此设置的片状压电滤波器51的电路结构。
从图20可见，片状压电滤波器51采用这样一种电路结构，其中的第一和第二滤波器部件53和54通过继电器电容部件56连接。
片状压电滤波器51中，第一和第二滤波器部件53、54及其相关的继电器电容部件56形成于单个压电基片52上。因此，所存在的问题是表面安装是利用外电极57a-58c进行的，导致安装空间不希望地增加。
可见，在片状压电滤波器51中，减小表面安装尺寸的一项技术就是减小谐振电极53a，53b，54a，54b以及公共电极53c和54c的面积。然而，当滤波器部件中电极对电极相对尺寸减小时，静电电容值也趋向于减小，与现有技术相比这将导致匹配阻抗值增加。
此外，在减小压电基片52本身，而电极尺寸相对第一和第二滤波器部件仍保持不变的情况下，由于第一和第二滤波器部件的振动在例如由粘合剂层叠的某个部分受到了限制或抑制，从而导致滤波器的性能劣化。
因此，简单地通过减小电极尺寸和压电基片52的尺寸实现小型化的方法受到了限制。
因此，本发明的目的在于提供一种小尺寸的片状压电滤波器，即使为了小型化而减小表面安装面积，也能在抑制滤波器性能劣化的同时使它的匹配阻抗值保持不变。
本发明提供一种上述类型的片状压电滤波器，其特点在于，其上设置第一压电滤波器部件的第一压电基片；其上设置第二压电滤波器部件的第二压电基片；设置在所述第一和第二压电基片中至少一个压电基片上的继电器式电容器(6b，6d)；以及沿着其厚度方向相互层叠的第一和第二压电基片。
与现有技术的片状压电滤波器相比，采用上述结构可以显著减小所需的表面安装面积，而无需顾及其电路结构具有多个经其关联的继电器式电容器连接的压电滤波器的这一事实。此外，由于无需减小压电滤波器部件处相对或重叠的电极区域而获得小型化或“减小尺寸”的能力，匹配阻抗几乎不可变。因此，可以期望减小电子设备尺寸的广泛的适应性并不局限于仅仅包括采用片状压电滤波器的移动电话。
此外，继电器式电容器设置在第一和第二压电基片的至少一个压电基片上，换句话说，电容器连同压电滤波器部件一起设置在相同的基片上，为此，继电器式电容器的温度特性与压电滤波器部件的温度特性之间的任何可能的差别都可以减小或减至最小，由此可以总体上稳定片状压电滤波器的温度特性。
再者，将继电器式电容器设置在压电基片上，可无需为进一步层叠在第一和第二压电基片上的外基片采用高电介质和高成本的任何“特定的”电介质材料，反过来产生了降低片状压电滤波器生产成本的能力。此外，由于使选择任何所需的外基片材料而无需考虑其电介质性成为可能，故外基片可以由具有优良机械性能的那些材料组成，它使得片状压电滤波器呈现更高的可靠性。
在上述片状压电滤波器中，上述继电器式电容器可以较佳地包括一对电容电极，它们设置在第一和第二压电基片中至少一个压电基片的顶面和底面上，并相互相对设置。
上述结构使得方便地构成具有足够数值的继电器式电容器成为可能。
在上述片状压电滤波器中，所述第一和第二压电滤波器部件的每一个可以包括设置在压电基片顶部和底部其中一个主表面上的一对谐振电极，以及设置在压电基片顶部和底部另一主表面上的公共电极，与一对谐振电极相互相对。
在上述片状压电滤波器中，上述第一和第二压电基片最好层叠在一起，使所述第一和第二压电滤波器部件的公共电极相互相对。
上述结构可以减少第一和第二压电滤波器之间的杂散电容，反过来使其得到优良的滤波性能。
在上述片状压电滤波器中，上述第一压电基片可以进一步包括第一屏蔽电极，它设置在其上设置第一压电滤波器部件的公共电极的主表面上，并电连接到公共电极；所述第二压电基片进一步包括第二屏蔽电极，它设置在其上设置第二压电滤波器部件的公共电极的主表面上，并电连接到公共电极；所述第一和第二屏蔽电极的至少一部分，在沿着第一和第二压电基片的厚度方向上是不相对的。
此种结构使输入/输出信号与地之间的电容量增加为最小的同时，可以抑制杂散电容，有利于达到进一步改进的滤波器性能。
上述片状压电滤波器中，输入/输出外电极和连接到地的外电极可以设置在沿其厚度方向层叠所述第一和第二压电基片所形成的叠层的外表面上。根据本发明的一个特定方面，输入/输出外电极连接到第一和第二压电滤波器部件的谐振电极之一；其中，继电器电容部件由一对电容电极构成，一个电容电极电连接到外电极，后者又耦合到地。
从以下结合附图对本发明的较佳实施例所作的更为详细的描述中，本发明的这些和其它的目的、特征和优点将变得更加明白。
图1是根据本发明第一个实施例的片状压电滤波器的分解透视图。
图2是说明图1所示实施例所用第一压电基片上形成之电极形状的透视图。
图3A和3B是说明第一和第二压电基片上形成之电路的各个电路图。
图4A至4C是根据本发明一个实施例的片状压电滤波器的平面图、侧视图和底视图。
图5是表示根据本发明一个实施例的片状压电滤波器的衰减量相对频率特性和群延迟时间特性的示意图。
图6是说明根据本发明第二个实施例的片状压电滤波器的分解透视图。
图7是说明在第二个实施例所用第二压电基片上形成的电极结构的透视图。
图8是说明根据本发明第三个实施例的片状压电滤波器的分解透视图。
图9是说明第三个实施例所用第二压电基片上形成的电极结构的透视图。
图10A和10B是按实验例子制作的片状压电滤波器的各个剖面图。
图11A和11B是说明按实验例子制作的片状压电滤波器的各个示意性的剖面图。
图12A和12B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图13A和13B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图14A和14B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图15A和15B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图16A和16B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图17A和17B是说明按实验例子制作的各个片状压电滤波器的示意性剖面图。
图18是表示第一和第二屏蔽电极的层叠宽度相对其杂散电容之关系的示意图。
图19是说明一个典型的现有技术的片状压电滤波器的分解透视图。
图20是表示现有技术的片状压电滤波器的电路结构的电路图。
以下将参照附图说明根据本发明非限制性实施例的几种片状压电滤波器。
图1是表示根据本发明一个较佳实施例的片状压电滤波器的分解透视图。本发明的片状压电滤波器是利用矩形板状的第一和第二压电基片1、2而构成的。第一和第二压电基片1、2或采用锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷制成或采用压电单晶诸如石英制成。本实施例中，第一和第二压电基片1、2由沿着其厚度方向作了极化处理的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷制成。
第一压电基片1上具有利用厚度纵向或“延伸”振动模式的能量陷波型第一滤波器部件，第二压电基片2上具有利用厚度纵向振动模式的能量陷波型第二滤波部件，同时将继电器电容部件提供给第一和第二压电基片1、2的任一个。
图2表示第一压电基片1的透视图；仅为了便于形象化理解的目的，图2中按向下投影的方式示出在第一压电基片1下面或底面上形成的这些电极。第一压电基片1具有其上居中设置一对谐振电极3a，3b的上面或顶面，3a、3b相对设置其间具有预定的距离。压电基片1还具有其上用所谓的“顶面/底面层叠”方式形成位于谐振电极3a，3b之下的公共电极3c的底面，压电基片1夹在其间。
谐振电极3a经互连导体部分4a连接到引线电极5a。引线电极5a设置成延伸到压电基片1的一个侧面。
谐振电极3b经互连导体4b连接到电容电极5b，后者也作为引线电极。
另一方面，在压电基片1的底面上，公共电极3c分别通过连接导体4c，4d连接到引线电极5c，5d。引线电极5c，5d如此形成，使得它们分别沿着压电基片1的相对侧面1a，1b而延伸。公共电极3c还经连接导体4e连接到电容电极5e。电容电极5e形成于底面上，与它的位于顶面的电容电极5b相对设置，压电基片1位于两者之间。
图3A示出压电基片1的电路结构。如图3A所示，压电基片1由第一滤波器部件6a和继电器电容部件6c组成，其中，第一滤波器部件6a基本上由谐振电极3a，3b及其相关的公共电极3c组成，继电器电容部件6b由电容电极5b，5e组成。
回到图1，剩下的压电基片2可以是类似于压电基片1的结构，只是按照其上部和下部电极图形，将其上下颠倒。因此，在压电基片2中，第二滤波器6c及其相关的继电器电容部件6d也如图3B所示设置。注意，关于第一压电基片1的电极和第二压电基片2的相应电极，通过加注相同的参照号而省去了对其的说明。
参见图1，本实施例的片状压电滤波器中，第一和第二压电基片1、2沿着厚度方向用加入其间的粘合剂8相互紧紧粘合层叠在一起。更准确地说，第一和第二压电基片1、2层叠并用粘合剂8紧紧粘合成一种整体的多层结构，同时使第一和第二压电滤波器部件的公共电极3c，3c设置在所形成的叠层结构的内表面上。
此外，外基片10层叠到压电基片1的顶部，通过粘合剂7与之粘合。同样，另一外基片11也层叠在压电基片2的底部，通过粘合剂9粘合到后者。
注意，为了形成必要的空间便于置于第一和第二压电基片1、2上的第一和第二滤波器部件的自由振动，粘合材料7-9不涂在所选设置第一和第二滤波器部件的基片表面部分上。因此，粘合层7-9如图1所示，在对应于设置滤波器部件的某些区域具有开口7a-9a。另外，当外基片10、11的内表面内形成凹穴部且粘合材料7-9加到外基片10和11时，也可以在粘合层7-9上不开开口7a、9a。
尽管粘合剂7-9一般可以涂在需要粘合在一起的两件物体的相对表面之一上，但它们也可以涂在合适的两个表面上。另外，也可以采用具有开口7a-9a的薄片状粘合剂作为粘合材料7-9。
外基片10、11可以由所选的绝缘材料制成，它包括介质陶瓷，诸如氧化铝或合成树脂，但不局限于此。外基片10的顶面上具有外电极12a-12f，每个外电极从基片的顶面部分延伸到长侧面10a，10b，如图1所示。另一外基片11具有侧面11a，11b，在其任一个侧面上的所选位置处形成外电极13d-13f，每个外电极沿着层叠的基片1、2的厚度与电极12d-12f的相应一个电极对齐设置，在侧面11a，11b上提供垂直的线性条。注意，外电极12a-12f不总是形成于外基片10的顶面上，直至形成于长侧面10a，10b上。
同样，外电极13a-13b也在基片11的相对侧面上的所选位置处形成，这样，它们就可以与基片10的外电极12a-12c自动对准位置，沿着层叠的基片10、11的厚度，在其上形成空间隔开的线性条。
第一和第二压电基片1、2以及外基片10、11相互层叠，然后用粘合剂粘合获得图4A-4C所示的片状压电滤波器。注意，图4C所示的电极图形形成于外基片11的底面上，作为连接到外电极13a-13f的电极。换句话说，外电极13c，13f通过电极14a连接。而且，作为外电极耦合到地的外电极13e，13b通过电极14b连接。此外，外电极13a，13d连接到底面上的电极14c，14d。其中，电极14b具有一个延伸部分14e，延伸于电极14c，14d之间。设置延伸部分14e的目的是为了减小输入侧外部电极14c与输出侧外部电极14d之间内在的杂散电容。
如上所述设置的本实施例的片状压电滤波器1的结构具有第一和第二压电滤波器，它们按与图20所示电路相同的方法经由继电器式电容器耦合在一起。图5所示为该片状压电滤波器的衰减量对频率特性曲线，连同它的群延迟时间特性曲线。从图5可见，带通区域落在10.67至10.93MHz频率范围内，由此形成提供高级的具有优良带通特性的带通滤波器的能力。
采用该实施例的片状压电滤波器，由于第一压电基片1设计成允许第一滤波器部件6a和继电器式电容器部件6b置于其上，而第二压电基片2允许第二滤波器部件6c和继电器式电容器部件6d置于其上，同时采用沿着其厚度的多层层叠结构的第一和第二压电基片1，2，与侧面设置多个滤波器部件的现有技术的压电滤波器51(见图19)相比，所产生的安装空间可以减小。
此外，由于继电器式电容器部件6b和6d也设置得使其每一个细分或“分布”于第一和第二压电基片1，2之间，使其变成可以减少在压电基片上形成的电容电极的所需面积，此也可以方便地用来有效地节省所需的安装空间。
再者，某种程度上，因为层叠第一和第二压电基片1，2，使得第一和第二压电滤波器部件6a，6b的公共电极3c，3c置于其内部上，故可以减少可能的寄生电容或将其减至最小。
再者，由于继电器式电容器6b，6d设置在构成第一和第二滤波器部件6a，6c的压电基片1，2上，使滤波器部件6a，6b和继电器电容部件6c，6d的温度特性相互相同，故可以提供具有优良温度特性的高级片状压电滤波器。更确切地说，当采用分开层叠的基片构成压电基片和继电器电容部件时，由于滤波器部件与继电器电容部件各个温度特性之间可能存在的差异，仍旧难以很好地控制温度特性；相反，采用片状压电滤波器1，其温度特性可以成功地实现稳定。
再者，构成继电器电容部件的电容器在外基片上形成，这将要求外基片10、11用电介质性增高的特定材料制成，由此增加了生产成本；而本实施例的片状压电滤波器就可以不必采用这种外基片10、11上的电容器，故允许外基片10、11由电介质性固有为低的而可加工性为高的电介质材料制成。
图6示出一个分解透视图，说明根据本发明另一实施例的片状压电滤波器。尽管前述的片状压电滤波器1中，滤波器部件和继电器电容部件设置在第一和第二压电基片1，2的任一个上，而本发明可以有选择地设计，使滤波器部件单独设置在至少一个压电基片上。
更具体地说，如图6所示，根据本发明第二个实施例的片状压电滤波器如此构成，使其第二压电基片22不与任何继电器电容部件在一起，而仅仅允许第二滤波器部件设置其上。其余的部件或元件基本上与前述第一个实施例的相同；因此，相同的参照号用以表示相同的元件，省略对它的详细描述。
如图7所示，公共电极3c、连接导体4c，4d和引出电极5c，5d都形成于第二压电基片22的顶面上；而其上不形成与连接导体4e和引出电极5e对应的部件。至于底面，谐振电极3a，3b和连接导体4a，4b以及引出电极5a，5f均形成于其上，而图2所示的电容器电极5b不在其上形成。
而在此情况下，变成通过经电容器电极5e和外电极12f，13f连接引出电极5f，可以获得具有经由继电器电容部件6b连接的第一和第二滤波器部件6a，6b的电路结构，电极5e形成于第一压电基片1的顶面上，也起到引出电极的作用。
注意，尽管第一和第二个实施例中，通过相关的继电器电容部件连接第一和第二滤波器部件6a，6c，但根据本发明的原理，在片状压电滤波器内也可以通过继电器式电容器进一步连接多于一个的压电滤波器部件。
图8表示根据本发明第三个实施例的片状压电滤波器的分解透视图。除了以下将描述的附加形成屏蔽电极外，该实施例的结构与第一个实施例的片状压电滤波器的相同。因此，图8中，相同的部件用相同的参照号表示，仅仅为了不再重复说明的缘故，结合前面的说明作为参考。
本实施例的片状压电滤波器中，屏蔽电极31形成于第一压电基片1的底面上，而另一屏蔽电极32位于第二压电基片2的顶面上。
现在将参照图9说明位于第一压电基片1底面上的电极图形。尤其是，如图9所示，屏蔽电极31按这样方式形成，使其电连接到公共电极3c并沿着与形成电容器电极5e之边缘相反的所选边缘延伸。
另一方面，至于第二压电基片2，也形成屏蔽电极32，使其沿着与形成电容器电极5e的边缘相反的特定边缘延伸，并电连接到公共电极3c。
本实施例的片状压电滤波器中，尽管第一和第二滤波器部件6a，6c采用上述方式通过其相关的继电器电容部件连接，但在各个滤波器部件，屏蔽电极31，32分别进一步连接到耦合接地的公共电极3c，3c。这样可以进一步有效地减小引出电极5a，5a之间的杂散电容。
特别是，采用本实施例，特定设置第一屏蔽电极31和第二屏蔽电极32，使它们不沿着其厚度相互重叠，由此使第一和第二滤波器部件6a，6b之间的杂散电容减小，反过来又能实现所需的优良滤波器性能。
通过在滤波器部件6a，6b分别形成第一和第二屏蔽电极31，32，并进一步设置第一和第二屏蔽电极31，32，以防止它们至少部分沿着该结构的厚度相互重叠，可以减小第一和第二引出电极5a，5a之间的任何杂散电容，获得优良的谐振特性，以下将结合图10至图18详细描述。
图10A至图17B是引出电极5a，5a的示意图，它表示各个压电滤波器的截面图，每个压电滤波器具有上述相互层叠在一起并用粘合剂粘合形成多层层叠结构的第一和第二压电基片，该基片上分别形成前述的第一和第二压电滤波器6a，6b。
举例来看图10A所示一个代表性的片状压电滤波器41，其中，第一和第二压电基片1，2相互层叠，中间夹入一个粘合层42。注意，为了便于说明，在压电滤波器部件41内消去了形成于第一和第二压电基片1，2两个主表面上的谐振电极或其等效物。图10A至图17B中，为了说明因形成上述第一和第二屏蔽电极以及因屏蔽电极31，32的重叠而引发的影响或反应，仅仅示意性地描述有限的部件，包括引出电极5a，5a以及耦合到引出电极5a，5a的外电极12a，13a。
更准确地说，在图10A上述的压电滤波器41中，第一和第二压电基片1，2相互重叠，其间夹入粘合层42，而它们的表面上，以与图1所示实施例相同的方式向内形成其公共电极3c(见图1)。此外，在压电滤波器41内不形成屏蔽电极31，32。
另一方面，在图10B所示的压电滤波器42内，与压电滤波器41不同，压电基片2以这样一种方式层叠，使引出电极5a位于顶面，即，位于第二压电基片2的内部。
在图11A、12A、13A、14A、15A、16A和17A所示的各个压电滤波器43A至49A中，其中任一个结构上都与压电滤波器41A相似，即，第一和第二压电基片1，2相互相对，使耦合到地的公共电极3c直接相互相对。另一方面，在图11B、12B、13B、14B、15B、16B和17B所示的各个压电滤波器43B至49B中，层叠第二压电基片2，使引出电极5a以与压电滤波器41B相同的方式位于第二压电基片2的顶面。从而，就压电滤波器43B-49B而言，耦合接地的公共电极3c因中间夹入粘合层42而不是相互相对，与压电滤波器41A、43A-49A相比，这将导致形成具有较大杂散电容的一种特定结构。
另一方面，图11A所示的压电滤波器43A设计成使第一屏蔽电极31和第二屏蔽电极32沿着其厚度方向相互重叠。而且，第一和第二屏蔽电极31，32的重叠宽度也相对增大(沿图11侧向的重叠距离)。
图11B所示的压电滤波器43B中，使第一和第二屏蔽电极31，32的重叠宽度等于压电滤波器43A。
在图12A所示的压电滤波器44A和图13A所示的压电滤波器45A中，任一个的结构都与图11A所示的压电滤波器43A相似，而第一和第二屏蔽电极31，32的重叠宽度依次更小。而且，压电滤波器44B，45B的结构与压电滤波器43B的相似，第一和第二屏蔽电极31，32的重叠宽度依次减小。
另一方面，在图14A、15A、16A和17A所示的压电滤波器46A-49A中，特定地设置第一和第二屏蔽电极31，32，使它们至少一部分不相互重叠。换句话说，根据权利要求5的本发明的原理，这些滤波器的设置中，第一和第二屏蔽电极的至少一部分不相互重叠。
另一方面，在图14B、15B、16B和17B所示的压电滤波器46B-49B中，按与压电滤波器46A-49A相同的方式，屏蔽电极沿其厚度有至少一部分不相互重叠。然而注意，与压电滤波器46A-49A相比，在压电滤波器46B-49B中，第二压电基片2颠了个倒，从其取向看，其顶部出现在原来的底部。
现在，作为前述的压电滤波器41A、41B、43A、43B-49A和49B，制备几种片状压电滤波器，它包括由锆酸盐-钛酸盐铅(PZT)压电陶瓷制成的压电基片1，2，其尺寸为3.10×3.45×0.204毫米，同时将中心频率设置在10.8兆赫。在此情况下，设计屏蔽电极31，32的重叠宽度按前述的方式改变，而制备电容量C1和C2均互不相同的器件，其中电容量C1定义在第一压电基片1顶面上形成的引出电极5a与基准电位之间，第二电容量C2(即输入与输出之间的静电电容量)定义在第一压电基片1上形成的引出电极5a与第二压电基片2上形成的引出电极5a之间。
表1中：
(A)压电谐振器
(B)屏蔽电极沿宽度尺寸(毫米)
(C)一个屏蔽电极宽度
(D)屏蔽电极31，32的整个宽度
(E)屏蔽电极31，32的重叠宽度(毫米)
(F)输入/输出与地之间的电容C1(pF/mm)
(G)输入与输出之间的杂散电容C2(pF/mm)
表1
| (A) | (B) | (E) | (F) | (G) | |
| (C) | (D) | ||||
| 41A | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.75 |
| 43A | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 6.02×101 | 4.25×10-6 |
| 44A | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.13×101 | 9.41×10-4 |
| 45A | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4.31 | 9.66×10-2 |
| 46A | 1.5 | 2.8 | 0.2 | 1.34×101 | 4.33×10-5 |
| 47A | 0.8 | 1.4 | 0.2 | 5.55 | 7.60×10-4 |
| 48A | 0.8 | 1.6 | 0 | 5.07 | 1.56×10-3 |
| 49A | 0.6 | 1.0 | 0.2 | 4.88 | 5.75×10-3 |
| 41B | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.75 |
| 43B | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 6.04×101 | 4.24×10-6 |
| 44B | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.13×101 | 9.41×10-4 |
| 45B | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4.32 | 9.82×10-2 |
| 46B | 1.5 | 2.8 | 0.2 | 1.34×101 | 3.80×10-4 |
| 47B | 0.8 | 1.4 | 0.2 | 5.58 | 1.10×10-3 |
| 48B | 0.8 | 1.6 | 0 | 5.07 | 2.49×10-3 |
| 49B | 0.6 | 1.0 | 0.2 | 4.90 | 6.09×10-3 |
必须注意，表1中“pF/mm”用作静电电容的单位意味着其中所列出的是用沿其深度方向上的距离对静电电容归一化所产生的数值，即该方向垂直于图10至17中的相对纸面。
至于压电滤波器41A、41B、43A、43B-49A和49B，图18中示出了静电电容值C1，C2相对第一和第二屏蔽电极沿宽度尺寸的关系。图18中的实线P和虚线Q各表示C1，即，连接到第一压电滤波器部件6a的引出电极与地之间的静电电容，也就是输入或输出侧引出电极5a与屏蔽电极之间的静电电容；实线R和虚线S表示静电电容C2，即，第一和第二压电滤波器部件的引出电极5a，5a之间的杂散电容。
注意，图18中所用的参照号与前述压电滤波器的参照号对应。
还注意，虚线Q、S所示表示与片状压电滤波器46A、47A和49A有关的结果，这些片状压电滤波器是与权利要求5所述的本发明相一致设置的。
作为例子，考虑到片状压电滤波器47A的屏蔽电极部分相互相对，在此情况下，所产生的输入对输出杂散电容值由点a定义。在利用屏蔽电极完全相互相对的某种结构尝试获得该杂散电容的情况下，所产生的杂散电容可以由图18中实线R上的点a’定义。同时，在这种点a，a’的情况下，输入电极与地(GND)电位之间或输出电极与GND之间的杂散电容位于点b，b’。比较这两种数值(b，b’)，说明了点b的值更小这一事实。因此，在对部分相对结构和整体相对结构之间的输入对输出杂散电容实际上获得同样程度的减低效应的情况下，在增加输入与GND或输出与GND之间的杂散电容方面，前者结构可以低于后者结构。
结果，片状压电滤波器46A-49A无需增加输入或输出与地之间杂散电容即可减低输入对输出的杂散电容，由此，能实现优良的谐振特性。可以说，由于特定地设置了屏蔽电极31，32，故它们至少部分不相互相对。
Claims (6)
1.一种片状压电滤波器，其电路包括作为能量陷波型并经由继电器式电容器(6b，6d)相互电连接的第一压电滤波器部件(6a)和第二压电滤波器部件(6c)，其特征在于包括：
其上设置第一压电滤波器部件(6a)的第一压电基片(1)；
其上设置第二压电滤波器部件(6c)的第二压电基片(2)；
所述继电器式电容器(6b，6d)设置在所述第一和第二压电基片(1，2)中至少一个压电基片上；以及
第一和第二压电基片(1，2)沿着其厚度方向相互层叠。
2.如权利要求1所述的片状压电滤波器，其特征在于，所述继电器式电容器(6b，6d)包括一对电容电极(5b，5e)，它们设置在第一和第二压电基片(1，2)中至少一个压电基片的顶面和底面上，并相互相对设置。
3.如权利要求1或2所述的片状压电滤波器，其特征在于，所述第一和第二压电滤波器部件(6a，6c)的每一个包括设置在压电基片(1，2)顶部和底部其中一个主表面上的一对谐振电极(3a，3b)，以及设置在压电基片(1，2)顶部和底部另一主表面上的公共电极(3c)，与一对谐振电极相互相对。
4.如权利要求3所述的片状压电滤波器，其特征在于，所述第一和第二压电基片(1，2)层叠在一起，使所述第一和第二压电滤波器部件(6a，6c)的公共电极(3c)相互相对。
5.如权利要求3或4所述的片状压电滤波器，其特征在于所述第一压电基片(1)进一步包括第一屏蔽电极(31)，它设置在其上设置第一压电滤波器部件(6a)的公共电极(3c)的主表面上，并电连接到公共电极(3c)；所述第二压电基片进一步包括第二屏蔽电极(32)，它设置在其上设置第二压电滤波器部件(6c)的公共电极(3c)的主表面上，并电连接到公共电极(3c)；以及
所述第一和第二屏蔽电极(31，32)的至少一部分在沿着第一和第二压电基片(1，2)的厚度方向上不相互相对。
6.如权利要求1至5任一所述的片状压电滤波器，其特征在于，输入/输出外电极和连接到地的外电极设置在沿其厚度方向层叠所述第一和第二压电基片所形成的叠层的外表面上。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP83005/97 | 1997-04-01 | ||
| JP83005/1997 | 1997-04-01 | ||
| JP8300597 | 1997-04-01 | ||
| JP9360512A JPH10335976A (ja) | 1997-04-01 | 1997-12-26 | チップ型圧電フィルタ |
| JP360512/1997 | 1997-12-26 | ||
| JP360512/97 | 1997-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1195231A true CN1195231A (zh) | 1998-10-07 |
| CN1135695C CN1135695C (zh) | 2004-01-21 |
Family
ID=26424070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB98106146XA Expired - Lifetime CN1135695C (zh) | 1997-04-01 | 1998-03-31 | 片状压电滤波器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6011451A (zh) |
| JP (1) | JPH10335976A (zh) |
| CN (1) | CN1135695C (zh) |
| DE (1) | DE19814688B4 (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0897217A3 (en) * | 1997-08-12 | 2001-09-19 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Energy trapping type piezoelectric filter |
| JP3402256B2 (ja) * | 1999-05-25 | 2003-05-06 | 株式会社村田製作所 | 積層型圧電部品 |
| JP3427789B2 (ja) | 1999-07-29 | 2003-07-22 | 株式会社村田製作所 | チップ型圧電フィルタ |
| JP3454197B2 (ja) * | 1999-08-27 | 2003-10-06 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子及び圧電共振部品 |
| JP2001077664A (ja) | 1999-09-06 | 2001-03-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | エネルギー閉じ込め型圧電フィルタ |
| JP2001102893A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-13 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型電子部品及びチップ型電子部品の実装構造 |
| JP2001144577A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子 |
| JP3538710B2 (ja) | 2000-06-27 | 2004-06-14 | 株式会社村田製作所 | 圧電フィルタ及びその製造方法 |
| JP4073177B2 (ja) * | 2001-05-11 | 2008-04-09 | 株式会社村田製作所 | 圧電フィルタ |
| US8077447B2 (en) * | 2006-12-12 | 2011-12-13 | Panasonic Corporation | Electronic element package and method of manufacturing the same |
| US8493744B2 (en) * | 2007-04-03 | 2013-07-23 | Tdk Corporation | Surface mount devices with minimum lead inductance and methods of manufacturing the same |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3650003A (en) * | 1968-03-21 | 1972-03-21 | Murata Manufacturing Co | Method of manufacturing an energy trapped type ceramic filter |
| JPS59164329A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-17 | Hodogaya Chem Co Ltd | 含硫黄重合体および難燃防煙剤 |
| JPS59159026A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-08 | Shimadzu Corp | 電子天びん |
| JPS627213A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-14 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振部品 |
| JPS6214512A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Murata Mfg Co Ltd | フイルタ |
| JPH0397314A (ja) * | 1989-09-09 | 1991-04-23 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型圧電共振部品 |
| JPH044603A (ja) * | 1990-04-21 | 1992-01-09 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型圧電部品 |
| JP3209762B2 (ja) * | 1991-09-09 | 2001-09-17 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子 |
| JPH05259805A (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-08 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子 |
| JPH066175A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電部品 |
| DE4429132C2 (de) * | 1993-08-17 | 1998-06-04 | Murata Manufacturing Co | Abzweigfilter |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9360512A patent/JPH10335976A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-30 US US09/050,546 patent/US6011451A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-31 CN CNB98106146XA patent/CN1135695C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-01 DE DE19814688A patent/DE19814688B4/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6011451A (en) | 2000-01-04 |
| DE19814688A1 (de) | 1998-10-08 |
| JPH10335976A (ja) | 1998-12-18 |
| DE19814688B4 (de) | 2004-07-15 |
| CN1135695C (zh) | 2004-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1235336C (zh) | 多层lc复合元件及其制造方法 | |
| CN1115739C (zh) | 压控可变通带滤波器及采用该滤波器的高频电路模块 | |
| CN1254161C (zh) | 电路板和电路器件及其制造方法 | |
| CN1756076A (zh) | 双工器 | |
| CN1135695C (zh) | 片状压电滤波器 | |
| CN1523754A (zh) | 具有薄膜腔声谐振器的双工滤波器及其半导体封装 | |
| CN1437423A (zh) | 分波器、通信装置 | |
| CN1691501A (zh) | 天线双工器和电子设备 | |
| CN1085908C (zh) | 压电共振器以及使用它的电子元件 | |
| CN1421999A (zh) | 双工器和使用此双工器的电子设备 | |
| CN1728447A (zh) | 具有非可逆电路元件的高频电路模组 | |
| CN1380745A (zh) | 双模滤波器 | |
| CN100345374C (zh) | 压电谐振器和含有压电谐振器的梯型滤波器 | |
| CN1074213C (zh) | 压电谐振器以及使用它的电子元件 | |
| CN1147996C (zh) | 片状压电滤波器 | |
| JP4530866B2 (ja) | フィルタ素子及び電子モジュール | |
| CN1150621C (zh) | 电子元件装配的基片和采用该基片的压电谐振元件 | |
| US6806626B2 (en) | Electronic component | |
| CN1127209C (zh) | 电子元件、带通滤波器和通信设备 | |
| CN1078772C (zh) | 压电谐振器以及使用它的电子元件 | |
| CN1163980C (zh) | 压电谐振器的制造方法 | |
| CN1100384C (zh) | 压电共振器以及使用它的电子元件 | |
| CN1154230C (zh) | 表面声波装置 | |
| CN1233064C (zh) | 三端口型非可逆电路元件和通信装置 | |
| CN1198037A (zh) | 压电谐振器和使用它的电子元件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20040121 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |