(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の矩形の水晶板に２組のモノリシック・フィルタを形成して縦続接続した表面実装型の４ポール・モノリシック・フィルタにおいて、
水晶板の第１の角隅に形成した第１の接続電極と、第１の角隅に対向する第２の角隅に形成した第２の接続電極と、第１、第２の接続電極の間に縦続接続して設けた２組のモノリシック・フィルタと、水晶板の一方の長辺の中央部に設けられ２組のモノリシック・フィルタの縦続接続点を導出した第３の接続電極と、水晶片の他方の長辺の中央部に設けられ各モノリシック・フィルタのアース電極を導出した第４の接続電極とを具備し、上記第１、第２、第３、第４の各接続電極を表面実装用の容器に形成した保持電極に導電性接着剤で接着して機械的に保持するとともに電気的に導通させたことを特徴とする４ポール・モノリシック・フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１枚の水晶基板に２個のモノリシック・フィルタを形成した、４ポール・モノリシック・フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、一枚の水晶基板に複数個の電極対を近接して形成することにより一方の振動子の振動モードを他方の振動子の振動モードと結合させ、その振動エネルギーを一方の振動から他方の振動へと伝搬させて音響結合を生じるようにしたフイルタ、いわゆるモノリシック・フィルタが多用されている。
【０００３】
このようなフィルタで、より良好な減衰特性を要求される場合、たとえば図２に示す回路図のように２個のフィルタ１１、１２を縦続（カスケード）接続し、この縦続接続点とアース電位との間に負荷容量のコンデンサ１３を介挿することが行われている。
たとえば特開平９−４６１７０号には、１つの容器に２個のフィルタを縦続接続して収納したものが開示されている。
【０００４】
この特開平９−４６１７０号の図１、図３には、２個のフィルタを各別の圧電基板に構成し、各圧電基板は３カ所の角隅を導電性接着剤で固着し、かつ導通させて縦続接続したものが示されている。そして、図４、図６、図７には１つの圧電基板に２組の電極群を形成し、各角隅および長辺の中央の合計６カ所を導電性接着剤で固着して導通させ縦続接続したものが示されている。
【０００５】
しかして、圧電基板として水晶を用いた中心周波数８０ＭＨｚ程度のモノリシック・フィルタで、形状の小型のものでは、圧電基板の大きさは３ｍｍ角程度の大きさになる。したがって、このように形状が小さな２個の水晶片を容器の所定の位置に正確に位置決めして固着することは組立が面倒でコストが高価になる問題がある。
【０００６】
このため、特開平９−４６１７０号の図４、図６、図７に示されるように１枚の水晶基板に２個のフィルタを構成することが考えられる。しかしながら、このような場合、個々のフイルタの減衰特性を調整するため、及び２個のフィルタの直列接続点に負荷容量を接続するために、入・出力電極を各別に外部へ導出する必要がある。
【０００７】
したがって外部に導出する端子数は、少なくとも入・出力電極に４個、アース電極に１個の合計５個になる。さらに、個々のフィルタ毎にアース電極を導出するようにすれば、高周波的な平衡を容易に得ることができる。しかしながらこの場合は、合計６個の電極を外部へ導出しなければならない。
【０００８】
一方、水晶基板から電極を導出する場合、不要な高周波信号の結合を避けるためには、各電極の相互の距離をできるだけ離すことが望ましい。このようにすれば各電極相互の高周波的な結合を最も少なくでき良好な減衰特性を得ることができる。
したがって、６個の電極を導出する場合、水晶基板の各角隅及び長辺の中央の、合計６カ所から電極を導出することが考えられる。
【０００９】
発明者らは、図３に示す平面図のようなモノリシック・フィルタを実際に製作して特性を測定した。
このフィルタは、５ｍｍｘ２．５ｍｍの大きさの水晶基板１４に、中心周波数約８０ＭＨｚの２個のモノリシック・フィルタ１５、１６を形成し、かつこの２個のフィルタを縦続に接続した。このフィルタは図３に示すように水晶基板の６カ所から電極を導出している。そして、各電極をセラミックからなる箱型の容器１７の内側の底面に形成した６カ所の保持電極１８に導電性接着剤１９で固着して保持した表面実装型の４ポール・モノリシック・フィルタとした。
【００１０】
このような構造の複数個のフィルタの温度特性を測定した。
この結果、図４に示す温度特性のグラフのように、減衰特性の中心周波数の温度に対する変化は極めて大きい。すなわち、２５℃における中心周波数に対して、−３０℃〜８０℃の範囲で変化を測定すると、特に低温の−３０℃において３５〜８０ｐｐｍ程度の変動を生じ、平均の変動値は５０ｐｐｍであった。したがって、このようなものでは、たとえば最近の携帯型の無線機器で要求される温度変化に対する中心周波数の最大変動量±３０ｐｐｍの規格を満たすことができない。
【００１１】
発明者らは、フィルタの中心周波数の変動の原因を探る種々の研究を行った。この結果、セラミックからなる容器と水晶片の熱膨張係数の差異のため、温度変化により水晶片を固着する導電性接着剤を介して水晶片に応力が作用し、この影響によって中心周波数の変動を生じていると推定し得る現象が認められた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、温度変化による減衰特性の中心周波数の変化を少なくし、安定な特性を得ることのできる４ポール・モノリシック・フィルタを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１枚の矩形の水晶板に２組のモノリシック・フィルタを形成して縦続接続した表面実装型の４ポール・モノリシック・フィルタにおいて、水晶板の第１の角隅に形成した第１の接続電極と、第１の角隅に対向する第２の角隅に形成した第２の接続電極と、第１、第２の接続電極の間に縦続接続して設けた２組のモノリシック・フィルタと、水晶板の一方の長辺の中央部に設けられ２組のモノリシック・フィルタの縦続接続点を導出した第３の接続電極と、水晶片の他方の長辺の中央部に設けられ各モノリシック・フィルタのアース電極を導出した第４の接続電極とを具備し、上記第１、第２、第３、第４の各接続電極を表面実装用の容器に形成した保持電極に導電性接着剤で接着して機械的に保持するとともに電気的に導通させたことを特徴とする４ポール・モノリシック・フィルタを特徴とするものである。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態を、図１に示す平面図を参照して詳細に説明する。なおこのモノリシック・フィルタは従来のものとの特性の比較を容易に行えるように図３に示す従来のモノリシックフイルタと同じ水晶片、同じ周波数とした。
【００１５】
図中１は、たとえばセラミックからなる矩形の表面実装用の容器である。この容器は底面に少なくとも４個の実装端子を形成し、上面に収納部２を設け、ここに保持電極を形成している。
そして、収納部２に水晶片３を収納している。この水晶片３は、人工水晶の結晶を、結晶軸に対して所定の角度で切断して、短冊板状に成形している。
そして、水晶片３に、２組のモノリシック・フィルタ４、５を形成して縦続に接続している。
【００１６】
水晶片３の、第１の角隅に第１の接続電極６、この第１の角隅に対向する第２の角隅に第２の接続電極７を形成している。
そして、第１、第２の接続電極６、７の間に２組のモノリシック・フィルタ４、５を縦続接続にして介挿している。
さらに水晶片３の一方の長辺の中央部に第３の接続電極８を形成し、この第３の接続電極に２組のモノリシック・フィルタ４、５の縦続接続点を導出している。
【００１７】
そして、水晶片３の他方の長辺の中央部に第４の接続電極９を形成し、この第４の接続電極９に、各モノリシック・フィルタ４、５のアース電極を導出している。
一方、容器１の収納部に、上記第１、第２、第３、第４の各接続電極６、７、８、９に対応して、それぞれ保持電極１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを形成している。
そして、第１、第２、第３、第４の各接続電極６、７、８、９を、それぞれ対応する保持電極に導電性接着剤で固着し、電気的な導通を図るようにしている。なお所定の特性を得るように調整後、容器１の上面開口には金属薄板の蓋を被せてシーム溶接等によって気密に封止する。
【００１８】
このような構成であれば、水晶片を４点で固着するようにしている。したがって、従来の６点で水晶片３を固着して、保持するものに比して、構造的な自由度が大きく、それによって温度変化によって水晶片に作用する応力を小さくすることができる。
【００１９】
しかして、この様な保持構造によるモノリシック・フィルタの温度特性は、図５に示すように良好であった。すなわち、−３０℃〜８０℃の範囲で変化を測定すると、低温の−３０℃においても１５〜３２ｐｐｍの変動であり、平均の変動値は２２ｐｐｍであり、たとえば最近の携帯型の無線機器で要求される温度変化に対する中心周波数の最大変動量±３０ｐｐｍの規格を満たすことができた。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、温度変化による減衰特性の中心周波数の変化を少なくでき、安定な特性を得ることのできる４ポール・モノリシック・フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の４ポール・モノリシック・フィルタの平面図である。
【図２】４ポール・モノリシック・フィルタの回路図である。
【図３】従来の４ポール・モノリシック・フィルタの平面図である。
【図４】従来の４ポール・モノリシック・フィルタの温度特性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の４ポール・モノリシック・フィルタの温度特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
３              ・・  水晶片
６、７、８、９  ・・  接続電極
１０Ａ〜１０Ｄ  ・・  保持電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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