CN1380745A - 双模滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种双模滤波器,包括基座、第1、2滤波元件及盖片。第1、2滤波元件在压电基片的一个主面的一个端部形成第1端子电极,在中间部形成第2端子电极,在两端子电极的中间位置形成分别与两端子电极连接的一对分割电极,而在压电基片的另一个主面上形成有通过与所述分割电极对向设置构成双模振动部的对向电极,在压电基片的另一个端部形成与所述对向电极连接的第3端子电极。第1滤波元件的第1端子电极与输入电极、第3端子电极与接地电极,分别由导电性接合材料连接,第2滤波元件的第1端子电极与输出电极、第3端子电极与接地电极,分别由导电性接合材料连接,第1滤波元件的第2端子电极与第2滤波元件的第2端子电极由中继电极相互连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种双模滤波器,特别是涉及一种表面安装型双模滤波器。
背景技术
过去,在双模滤波器中,广泛采用的是在由基座和导电性盖片组成的封装内,设置有滤波元件的结构。
在图18中表示了现有众所周知的双模滤波器的结构。
在该双模滤波器中,在基座50上,设有输入电极51、输出电极52及接地电极53,这些电极51~53由基座50的上面到下面形成扎头毛巾状。在基座50的上面形成有框状的绝缘层54。例如像在实开平5-25832号公告中所公开的那样,滤波元件60是通过中继电容将多个压电振动部耦合的压电谐振器。滤波元件60包括由具有压电效应的压电基片61、62,与具有介质特性但没有压电效应的介质基片63接合所形成的一张复合基片,在压电基片61、62上设有振动部64、65。这些振动部64、65是在一个主面上设有的一对分割电极,与另一个主面上设有的对向电极之间,同时产生对称模(S模)和斜对称模(A模)两种振动模。
在滤波元件60的上面,两端分别形成有端子电极66、67,在中央部正反面上,形成构成中继电容部的电容取出电极68。该电容取出电极68由于形成在介质基片63上,所以可以防止在中继电容部产生干扰振动。滤波元件60的端子电极66、67通过导电胶69a、69b,分别与基座50的输出、输入电极51、52连接,电容取出电极68通过导电胶69c与基座50的接地电极53连接。
将滤波元件60安装在基座50上后,在滤波元件60的上面涂敷硅胶70。然后,将导电性盖片71粘接到绝缘层54上,将滤波元件60覆盖,并且将内部封闭。这样就可以得到表面安装型双模滤波器。
但是,在所述结构的双模滤波器中,由于在一个元件上一体地形成有两个振动部64、65,所以存在由两个振动部之间的干扰而产生干扰振动的问题。
图19表示所述结构的双模滤波器的振幅特性。从图中可以看出,由于振动部64、65之间的干扰,在通带内产生了波动R。并且通带外的衰减量也较小。
另外,在现有的结构中,由于在一个元件上形成有两个振动部,所以不得不将压电基片61、62和介质基片63接合一体化,而形成一张复合基片。因此,不仅加工成本高,而且还有可能使两基片交界处的电极的可靠性降低。
发明内容
于是,本发明的目的是,提供一种可以消除由于振动部之间的干扰而产生的干扰振动,降低加工成本,并且连接可靠性高的双模滤波器。
为了达到所述目的,权利要求1的发明提供一种双模滤波器,其特征在于:包括:形成有输入电极、输出电极、接地电极以及中继电极的基座;在所述基座上横向并列安装的第1、第2滤波元件;以及为了盖住所述滤波元件粘接固定在基座上的盖片,第1、第2滤波元件在压电基片的一个主面的一个端部形成第1端子电极,在中间部形成第2端子电极,在两端子电极的中间位置形成分别与两端子电极连接的一对分割电极,而在所述压电基片的另一个主面上形成有通过与所述分割电极对向设置构成双重振动部的对向电极,在压电基片的另一个端部形成与所述对向电极连接的第3端子电极,第1滤波元件的第1端子电极与基座的输入电极、第3端子电极与基座的接地电极,分别通过导电性接合材料连接,第2滤波元件的第1端子电极与基座的输出电极、第3端子电极与基座的接地电极,分别通过导电性接合材料连接,第1滤波元件的第2端子电极与基座的中继电极、第2滤波元件的第2端子电极与基座的中继电极,分别通过导电性接合材料连接。
在本发明中,不是在一个元件中设置两个振动部,而是在一个元件中设置一个双模振动部,将这两个元件分开安装在基座上,并且通过基座的中继电极相互连接。因此,就不存在由两个振动部之间的干扰而产生干扰振动的问题。
并且,由于没有必要将压电基片与介质基片接合一体化而形成一张复合基片,所以可以降低加工成本,而且也不存在使两基片交界处的电极的可靠性降低的问题。
再有,由于将中继电极设置在与滤波元件隔离的基座上,所以不会对向地与接地电极夹住压电基片,可以更有效地抑制产生干扰振动。
如权利要求2所述,第1、第2滤波元件安装成将第1端子电极、第2端子电极及分割电极朝向基座一侧为好。也就是说,使对向电极及第3端子电极安装成朝向上侧即可。
在用导电性接合材料,将滤波元件的第1端子电极与基座的输入电极或输出电极连接,并且用导电性接合材料,将第2端子电极与中继电极连接的情况下,将这些电极朝向上侧(与基座一侧相反的一侧)时,存在必须将导电胶或焊锡等导电性接合材料,连续地涂敷在从滤波元件上面所设置的端子电极开始到基座的电极上为止,特别是第2端子电极与中继电极的连接变得困难这样的不利因素。也就是说,是由于中继电极设置在滤波元件的中间部的原因,所以距振动部较近,当涂敷大量的导电性接合材料时,就有可能影响到振动部。
与此相反,如果将第1端子电极及第2端子电极一侧朝向基座一侧安装时,通过导电性接合材料,可以将第2端子电极与基座的中继电极对面接合,因而,连接简单,连接可靠性也高。
如权利要求3所述,第1滤波元件及第2滤波元件的第2端子电极,设置在偏向压电基片的一个主面的一侧缘的位置,并且不使其与在压电基片的另一个主面上形成的电极构成对向,第1滤波元件和第2滤波元件,其第2端子电极在相互对向的方向上横向并列地设置在基座上为好。
将第2端子电极在滤波元件的宽度面全体形成时,第2端子电极与连接设置在另一个主面的对向电极和第3电极的引出电极,对向地夹住压电基片。也就是说,在这个对向部分,有可能产生干扰振动。
于是,在权利要求3中,将第2端子电极设置在偏向压电基片的一个主面的一侧缘的位置,使其与在压电基片的另一个主面上形成的电极不构成对向,来防止产生干扰振动。并且,通过将第1及第2滤波元件相互之间横向并列地设置在基座上,使在其偏向的位置设置的第2端子电极之间构成对向,可以缩短本发明的双模滤波器的长度尺寸,并且也可以缩短中继电极,也可以缩短宽度尺寸。
其结果,可以构成小巧的双模滤波器。
如权利要求4所述,可以使第1滤波元件和第2滤波元件的厚度Ta、Tb以及宽度Wa、Wb中的至少一项相互不同。
滤波元件的振动电极是分割电极和与其对向的对向电极,通过在这些电极之间的振动,来获得所期望的滤波特性。但是,实际上在对向电极、与连接分割电极和端子电极的引出电极之间也产生干扰振动,并且分割电极、与连接对向电极和第3端子电极的引出电极之间也产生干扰振动。在此所产生的干扰振动是厚度模的振动,其特点是在滤波器的主波形上容易产生波动。
于是,在权利要求4中,通过使第1滤波元件和第2滤波元件的厚度或宽度中的至少一项相互不同,可以在各个元件中,使产生干扰振动的频率相互错开。因此,可以防止干扰振动之间的相互干扰,与将厚度或宽度设定为相同时相比,可以减少波动。
在权利要求5中,其特征在于:权利要求4的第1滤波元件的厚度Ta和第2滤波元件的厚度Tb,列不等式中任意一项的特征。
Tb<Ta<1.01Tb
0.99Tb<Ta<Tb
也就是说,通过将滤波元件的厚度差压缩到1%以内,而使各个元件的谐振频率偏移控制在1%以内。这是因为当两个元件的谐振频率偏移大于1%时,带宽比(带宽/f0)会急剧减小,并且在两元件构成的对称模(S模)、斜对称模(A模)的平衡也受到破坏,容易产生主波形被分割等不良结果。
在权利要求6中,其特征在于:权利要求4的第1滤波元件的宽度Wa和第2滤波元件的宽度Wb,满足下列不等式中任意一项。
Wb<Wa<1.05Wb
0.95Wb<Wa<Wb
宽度模的波动以元件厚度与元件宽度之比周期性地出现,所谓适当的宽度尺寸范围也周期性地出现。当把各个滤波元件的宽度差压缩到5%以内、并在其范围内将元件宽度错开时,可以有效地减少波动。
如权利要求7所述,也可以使从第1滤波元件的分割电极的中点开始到长度方向一个端部为止的距离La1、从所述中点开始到长度方向另一个端部为止的距离La2、从所述第2滤波元件的分割电极的中点开始到长度方向一个端部为止的距离Lb1、以及从所述中点开始到长度方向的另一个端部为止的距离Lb2,满足下列不等式中的任意一项。
0<|La1-Lb1|<2t
0<|La2-Lb2|<2t
其中,t是第1、第2滤波元件厚度Ta、Tb中较大的一方。
由振动电极产生的沿长度方向传播的传播波在滤波元件的短边侧的端面产生反射,而与其它振动产生干扰等成为大的波动或寄生的原因。于是,在权利要求7中,改变从两个元件的振动电极开始到短边一侧端面为止的距离,由此可以错开干扰振动产生的频率。由于不会产生这些干扰振动的干扰,所以与将所述距离La1、La2、Lb1及Lb2设定为相同时相比,可以减少波动或寄生。
另外,通过改变La1∶La2和Lb1∶Lb2的比率,能进一步提高效果。
如权利要求8所述,也可以使第1滤波元件的第1引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ha1,及第2引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ha2,分别与第2滤波元件的第1引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Hb1,及第2引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Hb2不同。
如上所述,当产生厚度模干扰振动时,因元件长边侧的端面产生反射,而与其它振动产生干扰等成为大的波动或寄生的原因。于是,通过改变两个元件引出电极的位置,错开所产生的干扰振动的频率,可以防止它们产生干扰,减少波动或寄生。
在权利要求9中,其特征在于:距离Ha1及距离Ha2、距离Hb1及距离Hb2、以及第1、第2滤波元件的宽度W之间,满足下列关系。
0<|Ha1-Hb1|<W/4
0<|Ha2-Hb2|<W/4
其中,W是第1、第2滤波元件的宽度Wa、Wb中较大的一方。
也就是说,根据滤波元件的引出电极所处的位置,存在引线的振动显现较强的情况和较弱的情况,关键是将两个元件的引线位置在由引线引起的振动显现不强的区域内稍微错开一点。通过将引出电极的偏差量控制在W/4以内,可以有效地抑制波动。
在权利要求10中,是使第1滤波元件的第3引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ja,与第2滤波元件的第3引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Jb不同。
这种情况也与权利要求8一样,厚度模的干扰振动通过元件长边侧的端面产生反射,而与其它振动产生干扰等成为大的波动或寄生的原因。于是,通过改变两个元件的第3引出电极的位置,错开所产生的干扰振动的频率,来减少波动或寄生。
在权利要求11中,其特征在于:距离Ja及距离Jb,与第1、第2滤波元件的宽度W之间,满足下列关系。
0<|Ja-Jb|<W/4
其中,W是第1、第2滤波元件的宽度Wa、Wb中较大的一方。
与权利要求9一样,因滤波元件的引出电极所处的位置,存在引线的振动显现较强的情况和较弱的情况,所以重要的是将两个元件的引线位置在由引线引起的振动显现不强的区域内稍微错开一点。通过将引出电极的偏差量控制在W/4以内,可以有效地抑制波动。
在权利要求12中,其特征在于:第1滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极形成在正反面不构成对向的位置;第2滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极形成在正反面不构成对向的位置;第1滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极之间宽度方向的距离Da,与第2滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极之间宽度方向的距离Db不同。
即使连接分割电极与端子电极的引出电极,与连接对向电极与端子电极的引出电极不直接构成对向,由于寄生电容的作用等也会产生干扰振动。该振动也与厚度相关,在滤波器的主波形上容易出现波动。因此,通过在两个元件上改变正反面引出电极的间隔,可以在两个元件上错开所述干扰振动产生的频率,使它们不相互干扰,因此与把引出电极的间隔设定为相同时相比,可以减小波动。
如权利要求13所述,基座也可以由在内部设有多个电容电极的叠层结构的介质构成,其中至少有一个电容电极与中继电极连接,至少有另一个电容电极与接地电容连接。
为了调整滤波特性,众所周知的有在两个双模振动部之间连接中继电容,但过去由于把中继电容形成在成为一体的压电基片上,所以造成了产生干扰振动的原因。因此,在基座上安装单个零件的电容器,可以用它作为中继电容,但这样又增加了连接的部位,而容易使可靠性降低。
与此相比,如果像权利要求13所述,将中继电容内藏在基座的内部,就可以省掉连接单个零件时的连接作业,还可以提高可靠性。并且,由于是内藏在基座内的电容,所以可以防止与其它电路造成短路。另外,由于基座具有比滤波元件大的面积,所以可以将电容电极的对向面积任意加大,而得到任意的中继电容量值。
如权利要求14所述,基座也可以形成四方形,在基座的两个对角位置设置输入电极和输出电极,在剩下的两个对角位置设置两个接地电极,使第1滤波元件的第3端子电极与基座的一个接地电极连接,使第2滤波元件的第3端子电极与基座的另一个接地电极连接。
这样,通过在基座的四个角部形成外部电极,可以使基座的尺寸小型化,并且通过把输入电极与输出电极设置在对角位置,可以减小在输入与输出之间产生的寄生电容的影响,加大通带外衰减量,并且不易引起输入与输出之间短路。
附图说明
图1是本发明的双模滤波器一例的立体分解图。
图2是去掉图1所示的双模滤波器的盖片后的俯视图。
图3是图2所示的双模滤波器的中央剖视图。
图4是图3中沿A-A线的剖视图。
图5是图3中沿B-B线的剖视图。
图6是图1所示的双模滤波器的电路图。
图7是图1所示的双模滤波器的振幅特性图。
图8是从图1所示的双模滤波器中消除中继电容后的振幅特性图。
图9是本发明实施例2的滤波元件的立体图。
图10是使用厚度相同的滤波元件和厚度不同的滤波元件的双模滤波器的振幅特性图。
图11是本发明实施例3的滤波元件的俯视图。
图12是使用宽度相同的滤波元件和宽度不同的滤波元件的双模滤波器的振幅特性图。
图13是本发明实施例4的滤波元件的后视图。
图14是使用从分割电极的中点,到长度方向端部的距离相同的滤波元件和不同的滤波元件的双模滤波器的振幅特性图。
图15是本发明实施例5的滤波元件的俯视图。
图16是设Ha1=Hb1、Ha2=Hb2、Ja=Jb、Da=Db时以及设Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da=Db时的双模滤波器的振幅特性图。
图17是设Ha1=Hb1、Ha2=Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db时以及设Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db时的双模滤波器的振幅特性图。
图18是现有的双模滤波器一例的立体分解图。
图19是图18所示的双模滤波器的振幅特性图。
图中符号:1-基座;2-输入电极;3-输出电极;4、5-接地电极;6-中继电极;8、9-电容电极;10、20-滤波元件;11、21-压电基片;12、22-第1端子电极;13、23-第2端子电极;14、15、24、25-分割电极;16、26-对向电极;17、27-第3端子电极;18、28-第3引出电极;19a、29a-第1引出电极;19b、29b-第2引出电极;40-盖片。
具体实施方式
图1~图6表示本发明的双模滤波器的一例。
该双模滤波器为表面安装型,包括:绝缘性基座1;在基座1上并列设置的2个滤波元件10、20;涂敷在滤波元件10、20上的硅胶等所组成的阻尼材料30;粘接固定在基座1上,封闭滤波元件10、20的金属盖片40等。
另外,在图1的基座1上,表示了滤波元件10、20下面一侧的电极形状的投影。
基座1是将不具有压电特性的介质陶瓷多层叠加而成,其全体形成长方形片状。在基座1上面的两个对角位置,设有输入电极2和输出电极3,在剩下的两个对角位置,设有接地电极4、5。在基座1的4个角部设有凹槽1a、1b、1c及1d,电极2~5经这些凹槽1a~1d,一直延设到基座1的背面一侧。所述电极2~5向基座1上面的内侧延伸,其内侧端部2a~5a构成与滤波元件10、20的接触部。
在基座1的上面中央部,设有沿短边方向延伸的带状的中继电极6,中继电极6与一直延伸到基座1厚度方向中间部的通孔电极7的上端部连接。如图3所示,该通孔电极7由在基座1上所设的孔中埋设导电胶构成。
在基座1的内部,形成有两个电容电极8、9。如图4所示,一个电容电极8由延伸到基座1的对角方向的缘部的两个电极部8a、8b,和连结这两个电极8a、8b的连结部8c构成。电极部8a、8b与在凹槽1c、1d的内侧面所形成的接地电极4、5导通。并且,为了避免与通孔电极7导通,使连结部8c绕过通孔电极7。另外,如图5所示,另一个电容电极9具有与通孔电极7的下端部导通的中心电极部9a,和从该中心电极部9a向基座1的对角方向延伸的两个电极部9b、9c。这两个电极部9b、9c没有到达基座1的缘部。电容电极8的电极部8a、8b与电容电极9的电极部9b、9c通过介质陶瓷层构成对向,形成两个中继电容C1、C2。另外,虽然在该实施例中形成了两个中继电容C1、C2,但也可以只形成其中的任意一个。
滤波元件10、20都是利用能量封闭型厚薄剪切振荡模的谐振器,并且形成有相同的形状。在该实施例中,虽然把两个滤波元件10、20的谐振频率设定成相同的频率,但也可以设定成不同的频率。
滤波元件10、20包括由长方形薄板状压电陶瓷(例如钛酸氧化锆酸铅)构成的压电基片11、21,在压电基片11、21的一个主面的一个端部形成有第1端子电极12、22,在中间部形成有第2端子电极13、23,在两端子电极12、13和22、23的中间位置形成有分别与两端子电极12、13和22、23连接的一对分割电极14、15和24、25。在压电基片11、21的另一个主面,形成有与所述分割电极14、15和24、25对向的对向电极16、26,在压电基片11、21的另一个端部通过引出电极18、28形成有与对向电极16、26连接的第3端子电极17、27。另外,第3端子电极17、27形成将压电基片11、21的端面包围的状态。
在所述端子电极中,第2端子电极13、23设置在偏向压电基片11、21的一个主面的一个侧缘的位置,使其与形成于压电基片11、21的另一个主面的对向电极16、26或第3端子电极17、27,还有连接两电极的引出电极18、28不构成对向。因此,滤波元件10、20只有构成双模振动部的分割电极14、15和24、25与对向电极16、26夹住压电基片11、21而构成对向。另外,如上所述,双模振动部就是使对称模(S模)和斜对称模(A模)的两个振动模同时产生。
如图3所示,在滤波元件10与基座1之间保持所定间隙(振动空间)的状态下,滤波元件10的第1端子电极12由导电胶P1连接固定在输入电极2的连接部2a上,第2端子电极13由导电胶P2连接固定在中继电极6的一个端部上,第3端子电极17由导电胶P3连接固定在接地电极5的连接部5a上。其中,第1端子电极12以及第2端子电极13由导电胶P1、P2相对于输入电极2及中继电极6为面对面连接,而第3端子电极17是将导电胶P3从上面涂敷进行连接。特别是,由于第3端子电极17是将压电基片11的端面为止包围而形成的,所以连接可靠性高。
同样,滤波元件20的第1端子电极22由导电胶连接固定在输出电极3的连接部3a上,第2端子电极23由导电胶连接固定在中继电极6的另一个端部上,第3端子电极27由导电胶连接固定在接地电极4的连接部4a上。
这样,将两个滤波元件10、20,横向并列地安装在基座1上,以使分割电极14、15、24、25侧朝向基座1一侧,并且使第2端子电极13、23相互对向。因此,如图18所示,与把设有两个振动部的长的元件装到基座上的现有结构的双模滤波器相比,可以缩短基座1的长度尺寸Lc。另外,在本实施例中,两个滤波元件10、20在长度方向只错开距离S(参照图2)的状态下并列设置,但只要改变中继电极6的形状,也可以使两个滤波元件10、20在长度方向不错开地并列设置。在这种情况下,可以进一步缩短基座1的长度尺寸。
另外,虽然基座1的宽度尺寸Wc比现有例变得略大,但通过将滤波元件10、20靠近设置,也可以将宽度尺寸Wc的增加限制到最小程度。
如上所述,通过将两个滤波元件10、20安装到基座1上,如图6的电路图所示,可以得到包括两个双模振动部和两个中继电容C1、C2的双模滤波器。
在基座1的上面,框状地形成有由例如玻璃胶等组成的绝缘层41,并使其包围滤波元件10、20的安装部。在该绝缘层41上粘接固定金属盖片40的开口部,将内部封住。因此,可以防止焊剂或潮气的侵入,可以实现可靠性高的双模滤波器。
另外,也可以按需要使金属盖片40与基座1的接地电极4或5电导通。在这种情况下,可以得到电磁屏蔽结构的双模滤波器。
图7表示由以上所述结构的双模滤波器的振幅特性。在此,将通带中心频率设定为10.7MHz。
从图7中可以看出,在通带内没有波动等干扰波形,而且也得到了充分的通带外衰减量,构成了非常理想的波形。
另外,图8表示在图1所示的双模滤波器中,去掉中继电容C1、C2时的振幅特性。
在这种情况下,虽然通带外衰减量劣于图7的情况,但通带内的波动几乎没有,得到两个滤波元件10、20隔离的效果。
图9表示本发明实施例2的第1和第2滤波元件10、20。
该实施例是将各个滤波元件10、20的厚度Ta、Tb略微错开一点。具体地说,是使元件10的厚度Ta=107.0μm,另一个元件20的厚度Tb=107.2μm,并且满足权利要求5的0.99Tb<Ta<Tb。
此时,各个滤波器的斜对称模(A模)的谐振频率为Fra=10.720MHz、Frb=10.700MHz。
图10中的(a)是使厚度Ta=Tb时,(b)是使Ta=107.0μm,Tb=107.2μm时的滤波器的波形。
从图中可以看出,在(a)中在滤波器的顶部波形中有波动,但在(b)中波动几乎没有。
并且,不仅在0.99Tb<Ta<Tb时,而且在Tb<Ta<1.01Tb时,也可以同样地抑制波动的产生。
图11表示本发明实施例3的第1和第2滤波元件10、20。
在实施例3中,使第1滤波元件10和第2滤波元件20的宽度Wa、Wb相互不同。具体地说,是使Wa=0.95mm、Wb=0.98mm,满足权利要求7的0.95Wb<Wa<Wb的条件。
图12中的(a)是表示使宽度Wa=Wb=0.98mm时,(b)是如实施例3使Wa=0.95mm,Wb=0.98mm时的滤波器波形。
从图中可以看出,在(a)中在滤波器的顶部波形中有波动,但在(b)中波动几乎没有。
并且,不仅在0.95 Wb<Wa<Wb时,而且在Wb<Wa<1.05Wb时,也可以同样地抑制波动的产生。
宽度模的波动以元件厚度和元件宽度之比周期性地出现,所谓适当的宽度尺寸范围的也周期性地出现。当把各个滤波元件的宽度差限制在5%以内,并在该范围内将元件宽度错开时,可以有效地减少波动。
另外,虽然也可以不按以上所述的关系式,而与在下一个周期出现的适当的宽度尺寸范围的尺寸进行配合,但这时,就会带来振动电极的面积变化,或需要增大芯片尺寸等缺点。例如,如果元件宽度适当的范围在0.95mm~1.00mm,其下一个适当的范围在1.20mm~1.25mm时,将元件10和元件20的宽度都从0.95mm~1.00mm的范围内选择,并且将二者错开是重要的。这是因为如果与此不同,将元件10在0.95mm~1.00mm内,而将元件20在1.20mm~1.25mm内选择时,由于带来芯片尺寸增大,或振动电极面积不同,就容易产生在两个元件所构成的对称模(S模)、斜对称模(A模)的平衡被破坏,主波形被分割等不良后果。
图13表示本发明实施例4的第1和第2滤波元件10、20。
在该实施例中,分别使从第1滤波元件10的分割电极14、15的中点开始到长度方向一个端部为止的距离La1、从所述中点开始到长度方向另一个端部为止的距离La2、从第2滤波元件20的分割电极24、25的中点开始到长度方向一个端部为止的距离Lb1、从所述中点开始到长度方向另一个端部为止的距离Lb2不同。具体地说,就是使La1=0.60mm、La2=1.90mm、Lb1=0.65mm、Lb2=1.85mm。其中,各个滤波元件10、20的厚度中,将较大的一方的值作为t(Tb=107.2μm)。
这满足权利要求7的
0<|La1-Lb1|<2t
0<|La2-Lb2|<2t
条件。
图14(a)是使La1=Lb1、La2=Lb2,也就是使La1∶La2=Lb1∶Lb2时,(b)是如实施例4使La1=0.60mm、La2=1.90mm、Lb1=0.65mm、Lb2=1.85mm时的滤波器波形。
从图中可以看出,在(a)中滤波器顶部波形中存在波动,但在(b)中波动几乎没有。而且,也降低了高频端的寄生。
特别是通过改变La1∶La2和Lb1∶Lb2的比例使效果变大。
图15表示本发明实施例5的第1和第2滤波元件10、20。
在实施例5中,是使第1滤波元件10的第1引出电极19a与元件长度方向侧缘的最短距离Ha1以及第2引出电极19b与元件长度方向侧缘的最短距离Ha2,分别与第2滤波元件20的第1引出电极29a与元件长度方向侧缘的最短距离Hb1以及第2引出电极29b与元件长度方向侧缘的最短距离Hb2不同,或者是使第1滤波元件10的第3引出电极18与元件长度方向侧缘的最短距离Ja,与第2滤波元件20的第3引出电极28与元件长度方向侧缘的最短距离Jb不同,或者是使第1滤波元件10的第1引出电极19a与第3引出电极18的距离Da,与第2滤波元件20的第1引出电极29a与第3引出电极28的距离Db不同。但是,使第1滤波元件10和第2滤波元件20的宽度相同,并且使各自的第1引出电极的宽度、各自的第2引出电极的宽度及各自的第3引出电极的宽度相同。
具体地说,使Ha1=Ha2=0.30mm、Hb1=Hb2=0.35mm、Ja=0.05mm、Jb=0.10mm。此时,使滤波元件10、20的元件宽度Wa、Wb均为1.00mm,将引出电极的粗细设计为0.15mm。这时,滤波元件10的正反面引出电极的间隔Da=0.35mm,滤波元件20的正反面引出电极的间隔Db=0.25mm。
在以上所述构成中,Hb-Ha=0.05mm、Jb-Ja=0.05mm,分别满足0<|Ha-Hb|<W/4、0<|Ja-Jb|<W/4。
图16的(a)是使Ha1=Hb1、Ha2=Hb2、Ja=Jb、Da=Db时,(b)是使Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da=Db时图17的(a)是使Ha1=Hb1、Ha2=Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db时,(b)是使Ha1≠Hb1、Ha2≠Hb2、Ja≠Jb、Da≠Db时的各滤波器波形。以上所述的具体例子相当于图17的(b)。
从图中可以看出,在图16的(a)中滤波器顶部波形中有波动,但在图16的(b)、图17的(a)及(b)中几乎没有波动。特别是图17的(b)的顶部波形最理想。
在所述实施例中,作为滤波元件虽然使用了利用厚薄剪切振荡模的滤波元件,但并不局限于此,也可以使用厚薄纵向振荡模等,利用其他振动的滤波元件。
但是,在利用厚薄剪切振荡模的滤波元件的情况下,由于可以减小其宽度尺寸,所以将两个滤波元件横向并列设置时,可以缩短基座的宽度尺寸Wc的效果大。
另外,本发明并不局限于将两个滤波元件横向排列状地并列设置,也可以纵向排列状地直列设置。
通过以上说明可知,根据权利要求1的发明,由于将包括单独的双模振动部的两个滤波元件分开安装在基座上,并与基座的电极连接,所以可以防止两个振动部之间的干扰,可以防止产生干扰振动。
另外,由于只要分别地制作两个小型滤波元件,并将它们安装到基座上即可,所以与将压电基片和介质基片接合一体化形成一张复合基板的现有的双模滤波器相比,可以降低加工成本,并且也不存在使两个基板交界处的电极的可靠性降低的问题。
另外,由于将中继电容形成在与滤波元件隔离的基座上,所以不会对向地与接地电极夹住压电基片,可以有效地抑制干扰振动的产生。
Claims (14)
1.一种双模滤波器,其特征在于,
包括:
形成有输入电极、输出电极、接地电极以及中继电极的基座;
在所述基座上横向并列安装的第1、第2滤波元件;以及
为了盖住所述滤波元件粘接固定在基座上的盖片,
第1、第2滤波元件在压电基片的一个主面的一个端部形成第1端子电极,在中间部形成第2端子电极,在两端子电极的中间位置形成分别与两端子电极连接的一对分割电极,而在所述压电基片的另一个主面上形成通过与所述分割电极对向设置构成双模振动部的对向电极,在压电基片的另一个端部形成与所述对向电极连接的第3端子电极,
第1滤波元件的第1端子电极与基座的输入电极、第3端子电极与基座的接地电极,分别通过导电性接合材料连接,
第2滤波元件的第1端子电极与基座的输出电极、第3端子电极与基座的接地电极,分别通过导电性接合材料连接,
第1滤波元件的第2端子电极与基座的中继电极、第2滤波元件的第2端子电极与基座的中继电极,分别通过导电性接合材料连接。
2.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1、第2滤波元件安装成使其第1端子电极、第2端子电极以及分割电极朝向基座一侧。
3.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1滤波元件及第2滤波元件的第2端子电极,设置在偏向压电基片的一个主面的一侧缘的位置,并且使其与在压电基片的另一个主面上形成的电极不构成对向,
所述第1滤波元件和第2滤波元件,其第2端子电极在相互对向的方向上横向并列地设置在基座上。
4.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1滤波元件和第2滤波元件的厚度Ta、Tb以及宽度Wa、Wb中的至少一方相互不同。
5.根据权利要求4所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1滤波元件的厚度Ta和第2滤波元件的厚度Tb,满足下列不等式中任意一项。
Tb<Ta<1.01Tb
0.99Tb<Ta<Tb
6.根据权利要求4或5所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1滤波元件的宽度Wa和第2滤波元件的宽度Wb,满足下列不等式中任意一项。
Wb<Wa<1.05Wb
0.95Wb<Wa<Wb
7.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,从所述第1滤波元件的分割电极的中点开始到长度方向一个端部为止的距离La1、从所述中点开始到长度方向另一个端部为止的距离La2、从所述第2滤波元件的分割电极的中点开始到长度方向一个端部为止的距离Lb1、以及从所述中点开始到长度方向的另一个端部为止的距离Lb2,满足下列不等式中的任意一项,
0<|La1-Lb1|<2t
0<|La2-Lb2|<2t
其中,t是第1、第2滤波元件厚度Ta、Tb中较大的一方。
8.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1、第2滤波元件的第1端子电极与一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第1引出电极连接,第2端子电极与另一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第2引出电极连接,对向电极与第3电极通过在元件的长度方向延伸的宽度较细的第3引出电极连接,
所述第1滤波元件的第1引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ha1,及第2引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ha2,分别与第2滤波元件的第1引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Hb1,及第2引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Hb2不同。
9.根据权利要求8所述的双模滤波器,其特征在于,所述距离Ha1及距离Ha2、所述距离Hb1及距离Hb2、以及所述第1、第2滤波元件的宽度W之间,满足下列关系:
0<|Ha1-Hb1|<W/4
0<|Ha2-Hb2|<W/4其中,W是第1、第2滤波元件的宽度Wa、Wb中较大的一方。
10.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1、第2滤波元件的第1端子电极与一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第1引出电极连接,第2端子电极与另一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第2引出电极连接,对向电极与第3电极通过在元件的长度方向延伸的宽度较细的第3引出电极连接,
所述第1滤波元件的第3引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Ja,与第2滤波元件的第3引出电极与元件长度方向侧缘之间的距离Jb不同。
11.根据权利要求10所述的双模滤波器,其特征在于,所述距离Ja及距离Jb,与第1、第2滤波元件的宽度W之间,满足下列关系:
0<|Ja-Jb|<W/4
其中,W是第1、第2滤波元件的宽度Wa、Wb中较大的一方。
12.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述第1、第2滤波元件的第1端子电极与一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第1引出电极连接,第2端子电极与另一方的分割电极通过在元件的长度方向上延伸的宽度较细的第2引出电极连接,对向电极与第3电极通过在元件的长度方向延伸的宽度较细的第3引出电极连接,
所述第1滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极形成在正反面不构成对向的位置,
所述第2滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极形成在正反面不构成对向的位置,
第1滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极之间宽度方向的距离Da,与第2滤波元件的第1、第2引出电极与第3引出电极之间宽度方向的距离Db不同。
13.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述基座由在内部设有多个电容电极的叠层结构的介质构成,
所述至少有一个电容电极与中继电极连接,
至少有另一个电容电极与接地电容连接。
14.根据权利要求1所述的双模滤波器,其特征在于,所述基座形成四方形,
在基座的两个对角位置设置输入电极和输出电极,
在剩下的两个对角位置设置两个接地电极,
第1滤波元件的第3端子电极与基座的一个接地电极连接,
第2滤波元件的第3端子电极与基座的另一个接地电极连接。
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