(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い矩形の圧電基板と、
前記圧電基板の一方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の端子電極、第１、第２、第３、第４の励振電極、および第２の端子電極と、前記第１の端子電極と前記第１の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第４の励振電極と前記第２の端子電極を接続する励振用リードラインと、
前記圧電基板の他方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の共通電極、アース端子電極、第２の共通電極と、前記第１、第２の共通電極と前記アース端子電極を接続するアース用リードラインとを備え、
前記第１、第２の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第１の共通電極と表裏対向し、前記第３、第４の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第２の共通電極と表裏対向してなり、
前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインは前記圧電基板の幅方向両端縁に沿うように形成された第１、第２の励振用リードラインとされており、かつ該第１、第２の励振用リードラインが前記圧電基板を介して前記アース端子電極と部分的に重なっていることを特徴とする、圧電共振子。
【請求項２】
細長い矩形の圧電基板と、
前記圧電基板の一方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の端子電極、第１、第２、第３、第４の励振電極、および第２の端子電極と、前記第１の端子電極と前記第１の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第４の励振電極と前記第２の端子電極を接続する励振用リードラインと、
前記圧電基板の他方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の共通電極、アース端子電極、第２の共通電極と、前記第１、第２の共通電極と前記アース端子電極を接続するアース用リードラインとを備え、
前記第１、第２の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第１の共通電極と表裏対向し、前記第３、第４の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第２の共通電極と表裏対向してなり、
前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインは前記圧電基板の幅方向両端縁に沿うように形成された第１、第２の励振用リードラインとされており、かつ該第１、第２の励振用リードラインが前記圧電基板を介して前記アース端子電極と部分的に重なっている複数の圧電共振子が、隣り合う圧電共振子の第１の励振用リードラインと第２の励振用リードラインとが連なるように一体化されているマザー基板を用意する工程と、
前記マザー基板上の励振用リードラインのピッチとほぼ同じピッチでかつ励振用リードライン内で該励振用リードラインの長さ方向に沿ってマザー基板を切断する工程とを備えることを特徴とする、圧電共振子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばテレビジョン受像機の音声フィルタ回路等に用いられる圧電共振子及びその製造方法に関し、より詳細には、励振電極に接続される励振用リードラインの位置を制御することにより不要振動を抑制することが可能とされている圧電共振子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機の音声フィルタ回路などにおいては、帯域フィルタとして、種々の圧電共振子が用いられている。
【０００３】
図６は、この種の圧電共振子の一例を示す平面図である。圧電共振子５１は、細長い矩形の圧電基板５２を用いて構成されている。圧電基板５２は、チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスなどにより構成されており、図示の矢印Ｐ方向に分極処理されている。
【０００４】
圧電基板５２の上面５２ａには、ギャップを隔てて第１，第２の励振電極５３ａ，５３ｂが形成されており、第１，第２の励振電極５３ａ，５３ｂと所定距離を隔てた位置に、同じくギャップを隔てて第３，第４の励振電極５４ａ，５４ｂが形成されている。
【０００５】
第１の励振電極５３ａは、励振用リードライン５５ａを介して端子電極５６に電機的に接続されている。第２の励振電極５３ｂと第３の励振電極５４ａとは、励振用リードライン５５ｂにより接続されている。第４の励振電極５４ｂは、励振用リードライン５５ｃを介して端子電極５７に電気的に接続されている。
【０００６】
他方、圧電基板５２の下面においては、第１，第２の励振電極５３ａ，５３ｂと表裏対向するように共通電極５８が形成されている。共通電極５８及び後述する下面に形成される電極及びリードラインは、その輪郭が破線で示されている。また、この破線で示す輪郭を明確化するために、例えば共通電極５８は、第１，第２の励振電極５３ａ，５３ｂを下面に投影した領域よりも大きく図示されているが、実際には、共通電極５８は、励振電極５３ａ，５３ｂを下方に投影した領域の外形に沿うような寸法とされている。本明細書に添付の各図においては、このように、下面に形成されるリードラインや共通電極は、破線でその外形を明確化するために、実際の寸法よりも大きく図示してある。
【０００７】
共通電極５８は、アースリードライン５９ａによりアース端子電極６０に電気的に接続されている。また、アース端子電極６０の反対側には、アースリードライン５９ｂが接続されており、アースリードライン５９ｂは、第３，第４の励振電極５４ａ，５４ｂと表裏対向するように形成された第２の共通電極６１に接続されている。
【０００８】
圧電共振子５１では、上記第１，第２の励振電極５３ａ，５４ｂ及び共通電極５８により第１のフィルタ部が構成されており、励振電極５４ａ，５４ｂ及び第２の共通電極６１により第２のフィルタ部が構成されている。入力信号を端子電極５６に加えた場合、第１，第２のフィルタ部が振動し、端子電極５７から出力信号が取り出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
圧電効果を利用するものであるため、第１，第２のフィルタ部は上記のように振動されねばならないが、他の部分では、所望でない振動が生じないことが望ましい。
【００１０】
ところが、圧電共振子５１では、励振用リードライン５５ｂと、アース端子電極６０とが圧電基板５２を介して重なり合っている。また、実使用時には、励振用リードライン５５ｂと、アース端子電極６０との間には電位差が生じるため、これらの重なり合っている部分が共振し、不要振動が生じることになる。同様に、励振用リードライン５５ｂと下面のアースリードライン５９ａ，５９ｂとが重なり合っている部分においても、不要振動が生じる。
【００１１】
他方、圧電共振子等においては、共振部を構成している電極以外のリードラインなどについては、圧電基板の表裏面で対向しないように配置することが望ましいことが知られている。
【００１２】
しかしながら、上記圧電共振子５１において、単に励振用リードライン５５ｂと、アースリードライン５９ａ，５９ｂとを重ならないように配置しただけでは、なお不要振動が大きく、特に、中心周波数５〜８ＭＨｚの帯域フィルタとして用いる圧電共振子では、リップルやスプリアスを十分に抑圧することが困難であった。
【００１３】
本発明の目的は、第１，第２の励振電極と共通電極とを有する共振部に励振用リードライン、アースリードライン及びアース端子電極が接続されている構成を有する圧電共振子において、上記励振用リードラインの位置に起因する不要リップルやスプリアスの発生を効果的に抑圧することができ、従って良好なフィルタ特性を実現することを可能とする圧電共振子及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、細長い矩形の圧電基板と、前記圧電基板の一方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の端子電極、第１、第２、第３、第４の励振電極、および第２の端子電極と、前記第１の端子電極と前記第１の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第４の励振電極と前記第２の端子電極を接続する励振用リードラインと、前記圧電基板の他方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の共通電極、アース端子電極、第２の共通電極と、前記第１、第２の共通電極と前記アース端子電極を接続するアース用リードラインとを備え、前記第１、第２の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第１の共通電極と表裏対向し、前記第３、第４の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第２の共通電極と表裏対向してなり、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインは前記圧電基板の幅方向両端縁に沿うように形成された第１、第２の励振用リードラインとされており、かつ該第１、第２の励振用リードラインが前記圧電基板を介して前記アース端子電極と部分的に重なっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、細長い矩形の圧電基板と、前記圧電基板の一方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の端子電極、第１、第２、第３、第４の励振電極、および第２の端子電極と、前記第１の端子電極と前記第１の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインと、前記第４の励振電極と前記第２の端子電極を接続する励振用リードラインと、前記圧電基板の他方主面において、その長さ方向一端側から他端側にかけて順に形成された第１の共通電極、アース端子電極、第２の共通電極と、前記第１、第２の共通電極と前記アース端子電極を接続するアース用リードラインとを備え、前記第１、第２の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第１の共通電極と表裏対向し、前記第３、第４の励振電極は前記圧電基板の長さ方向に関して所定のギャップを隔てて形成されるとともに前記圧電基板を介して前記第２の共通電極と表裏対向してなり、前記第２の励振電極と前記第３の励振電極を接続する励振用リードラインは前記圧電基板の幅方向両端縁に沿うように形成された第１、第２の励振用リードラインとされており、かつ該第１、第２の励振用リードラインが前記圧電基板を介して前記アース端子電極と部分的に重なっていることを特徴とする、圧電共振子の製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の圧電共振子の具体的な構造につき説明する。
図１は、本発明の第１の実施例に係る圧電共振子を示す平面図である。
【００２０】
圧電共振子１は、細長い矩形の圧電基板２を用いて構成されている。圧電基板２は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスのような圧電セラミックスにより構成されており、図１に矢印Ｐで示すように圧電基板２の面内方向のうち長さ方向に沿って分極処理されている。なお、圧電セラミックスに代えて、水晶やＬｉＴａＯ3 などの圧電単結晶により圧電基板２を構成してもよい。
【００２１】
圧電基板２上には、第１，第２の励振電極３ａ，３ｂが所定のギャップを隔てて形成されている。励振電極３ａ，３ｂと圧電基板２を介して表裏対向するように下面には共通電極４が形成されている。励振電極３ａ，３ｂ及び共通電極４により、すべりモードを利用した第１の共振部が構成されている。
【００２２】
第１の励振電極３ａには、励振用リードライン５ａが接続されており、励振用リードライン５ａは、圧電基板２の長さ方向一端側に形成された端子電極６に電気的に接続されている。第２の励振電極３ｂには、励振用リードライン５ｂ，５ｃが接続されている。励振用リードライン５ｂ，５ｃは、圧電基板２の長さ方向両端縁に沿うようにそれぞれ形成されている。
【００２３】
また、第１，第２の励振電極３ａ，３ｂと所定距離を隔てて、第３，第４の励振電極７ａ，７ｂが所定のギャップを隔てて形成されている。第３，第４の励振電極７ａ，７ｂと圧電基板２を介して表裏対向するように第２の共通電極８が形成されている。第３，第４の励振電極７ａ，７ｂと共通電極８とにより第２の共振部が構成されている。
【００２４】
上記励振用リードライン５ｂ，５ｃは第３の共振電極７ａに接続されている。また、第４の共振電極７ｂには、励振用リードライン５ｄが接続されている。励振用リードライン５ｄの他端は圧電基板２の長さ方向他方端部に形成された端子電極９に電気的に接続されている。
【００２５】
圧電基板２の下面においては上記共通電極４と第２の共通電極８との間の中央領域にアース端子電極１０が形成されている。アース端子電極１０は、圧電基板２の幅方向両端に至るように形成されており、従って励振用リードライン５ｂ，５ｃと部分的に重なり合っている。
【００２６】
他方、アース端子電極１０は、アース用リードライン１１ａ，１１ｂにより、それぞれ、共通電極４，８に電気的に接続されている。
入力信号を端子電極６に入力することにより、第１，第２の共振部が励振され、出力信号が端子電極９から取り出される。この場合、本実施例の圧電共振子１では、励振用リードライン５ａ〜５ｄのうち、アース端子電極１０と重なり合っている励振用リードライン５ｂ，５ｃが、それぞれ、圧電基板２の長さ方向に延びる端縁に沿って形成されているので、不要リップルが効果的に抑圧される。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２７】
今、圧電共振子１として、長さ方向寸法８ｍｍ、幅方向寸法１．２ｍｍ、厚み０．１８ｍｍのチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスからなる圧電基板２上に、Ａｇにより上述した各種電極及びリードラインを形成し、中心周波数６．５ＭＨｚのフィルタを作製した。なお、第１，第２の励振電極３ａ，３ｂ及び第３，第４の励振電極７ａ，７ｂの各面積は５ｍｍ2 とした。
【００２８】
また、比較のために、図１４に従って、励振用リードライン５５ｂを圧電基板２の幅方向中央近傍に位置するように構成したことを除いては、上記圧電共振子１と同様にして中心周波数６．５ＭＨｚのフィルタを構成し、従来例とした。
【００２９】
上記のようにして用意した従来例及び実施例の圧電共振子の減衰量周波数特性を、それぞれ、図２及び図３に示す。
図２から明らかなように、従来例の圧電共振子では、矢印Ａで示すリップルが中心周波数近傍に表れているのに対し、図３に示す実施例の減衰量周波数特性では、上記リップルが見られないことがわかる。
【００３０】
従って、アース端子電極１０と部分的に重なり合っている励振用リードライン５ｂ，５ｃを圧電基板２の長さ方向端縁に沿うように形成することにより、通過帯域内リップルを抑圧することができ、かつ通過帯域近傍における減衰量を大きくし得ることがわかる。
【００３１】
また、図２では、通過帯域近傍の減衰量が小さく、かつ矢印Ａで示すリップル以外の部分においても波形が若干波打っているのに対し、図３に示すように、本実施例では、通過帯域近傍の減衰量が大きく、通過帯域近傍における波形も滑らかなものとなっており、すなわちシェイプファクターが改善されている。
【００３２】
上記従来例及び実施例に従ってそれぞれ１００００個の圧電共振子を作製し、矢印Ａで示すリップルが減衰量で１．０ｄＢ以上の大きさとなっているものを不良品として、不良率を評価したところ、従来品では約１０％の不良であるのに対し、実施例の圧電共振子では不良０％と効果の高いことが確かめられた。
【００３３】
上記のように、励振用リードライン５ｂ，５ｃを圧電基板２の長手方向端縁に沿うように形成したことにより、中心周波数近傍のリップルを抑圧し得るのは、励振用リードライン５ｂ，５ｃの振動による影響が通過帯域及びその近傍の波形に悪影響をあまり与えないためと考えられる。また、本実施例では、上記励振用リードライン５ｂ，５ｃの２本のリードラインを設けているので、励振用リードラインとアース端子電極１０との重なり面積が従来例に比べて２倍とされているので、中継容量の増大により、フィルタ特性におけるシェイプファクターが改善されているものと考えられる。
【００３４】
（第１の実施例の変形例）
図４は、本発明の第１の実施例に係る圧電共振子１の変形例を示す平面図である。図１に示した圧電共振子１では、励振用リードライン５ｂ，５ｃが圧電基板２の長さ方向に延びる端縁に沿うようにそれぞれ形成されており、アース端子電極１０と重なり合っていない残りの励振用リードライン５ａ，５ｄについては圧電基板２の幅方向略中央部に配置されていた。しかしながら、図４に示す変形例のように、第１，第４の励振電極３ａ，７ｂに接続される各励振用リードラインについても、圧電基板２の長さ方向に延びる各端縁に沿うように形成してもよい。すなわち、図４に示す圧電共振子１２では、第１の励振電極３ａと端子電極６とが、圧電基板２の長さ方向に延びる端縁に沿うように形成された励振用リードライン５ａ1 ，５ａ2 により接続されており、第４の励振電極７ｂと端子電極９についても、圧電基板２の長さ方向端縁に沿って延びるように配置された励振用リードライン５ｄ1 ，５ｄ2 により接続されている。
【００３５】
圧電共振子１２においても、励振用リードライン５ｂ，５ｃは、第１の実施例の圧電共振子１と同様に圧電基板２の長さ方向端縁に延びるように形成されているので、上記実施例の圧電共振子１と同様に通過帯域内リップルを抑制することができ、かつフィルタ特性のシェイプファクターも改善される。加えて、励振用リードライン５ａ1 ，５ａ2 ，５ｄ1 ，５ｄ2 についても圧電基板２の長さ方向端縁に沿うように形成されているので、圧電基板２の上面において電極を形成する際のパターニングを容易に行い得る。
【００３６】
（圧電共振子１２の製造方法）
圧電共振子１２の製造方法の一例を図５を参照して説明する。圧電共振子１２を得るにあたっては、図５に示すように、複数の圧電共振子１２のための電極構造が形成されたマザー基板１３を用意する。なお、図５の左側には、マザー基板１３上の電極構造のみが示されている。また、下面にも、圧電共振子１２と同様の電極構造が複数形成されている。
【００３７】
マザー基板１３においては、隣接する圧電共振子１２において、励振用リードライン５ｂ，５ｃが連なっており、従って励振用リードライン５ｂ，５ｃの倍の太さに切断しろを加えた太さＥのリードライン１４が形成されている。同様に、励振用リードライン５ａ1 についても、隣接する圧電共振子１２の励振用リードライン５ａ2 と連なっており、従って励振用リードライン５ａ1 ，５ａ2 の倍の太さに切断しろを加えた太さのリードライン１５が形成されている。さらに、励振用リードライン５ｄ1 についても、隣接する圧電共振子１２の励振用リードライン５ｄ2 と連なっているため、励振用リードライン５ｄ1 ，５ｄ2 の倍の太さに切断しろを加えた太さのリードライン１６が形成されている。励振用リードライン１４〜１６は、各圧電共振子１２の幅方向に沿ってピッチＢで繰り返すように形成されている。
【００３８】
次に、マザー基板１３を、図５の一点鎖線Ｄに沿って切断する。一点鎖線Ｄは、上述した励振用リードライン１４〜１６の幅方向中央を通過しており、従って、切断ピッチＦについても、上記ピッチＢと同一の大きさとされる。その結果、リードライン１４〜１６が幅方向中央で切断されるため、図５の右側に示すように圧電基板２の長さ方向両端縁に沿うように励振用リードライン５ａ1 ，５ａ2 ，５ｂ，５ｃ，５ｄ1 ，５ｄ2 が形成された圧電共振子１２（図４）を得ることができる。
【００３９】
すなわち、圧電共振子１２の製造に際しては、リードライン１４〜１６の繰り返しピッチＢと略等しいピッチＦで切断することにより、確実に圧電共振子１２を得ることができる。この場合、切断に際してのピッチＦは、リードライン１４〜１６の繰り返しピッチと正確に一致していることが望ましいが、リードライン１４〜１６の幅方向内で切断し得る限り、ピッチＢと切断ピッチＦとは必ずしも一致されずともよく、切断に際してのピッチＦはピッチＢとほぼ等しければよい。
【００４０】
なお、図１に示した第１の実施例の圧電共振子１についても、上記と同様に、マザー基板を切断することにより得ることができる。すなわち、マザー基板１３において、励振用リードライン１５，１６に代えて、図１に示した励振用リードライン５ａ，５ｄを各圧電共振子部分に構成しておけば、リードライン１４の幅方向寸法内で切断することにより、図１に示した圧電共振子１を確実に得ることができる。
【００４１】
従って、たとえ、リードライン１４の位置精度が若干ばらついたとしても、切断に際して、リードライン１４の幅方向寸法内で切断し得る限り、励振用リードライン５ｂ，５ｃが圧電基板２の長さ方向端縁に接触するように形成されている圧電共振子１，１２を確実に得ることができる。
【００６８】
【発明の効果】
【００６９】
請求項１に記載の発明では、第２の励振電極と第３の励振電極を接続する励振用リードラインが圧電基板の幅方向両端縁に沿うように形成された第１、第２の励振用リードラインとされており、かつ第１、第２の励振用リードラインが圧電基板を介してアース端子電極と部分的に重なっているので、励振用リードラインの振動による不要リップルを効果的に抑圧することができると共に、中継容量の増大によりフィルタ波形のシェイプファクターを改善することが可能となる。
【００７０】
請求項２に記載の発明に係る圧電共振子の製造方法によれば、マザー基板を用意した後に、励振用リードラインピッチと同じピッチでかつ励振用リードラインの幅方向寸法内でマザー基板を切断すればよいだけであるため、請求項１に記載の発明に係る圧電共振子を容易にかつ確実に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例に係る圧電共振子を示す平面図。
【図２】  比較のために用意した従来の圧電共振子の減衰量周波数特性を示す図。
【図３】  第１の実施例に係る圧電共振子の減衰量周波数特性を示す図。
【図４】  第１の実施例の変形例に係る圧電共振子を説明するための平面図。
【図５】  図４に示した圧電共振子を製造する方法を説明するための模式的平面図。
【図６】  従来の圧電共振子の一例を示す平面図。
【符号の説明】
１…圧電共振子
２…圧電基板
３ａ，３ｂ…第１，第２の励振電極
４…共通電極
５ａ〜５ｄ…励振用リードライン
７ａ，７ｂ…第３，第４の励振電極
８…共通電極
１０…アース端子電極
１１ａ，１１ｂ…アースリードライン
１２…圧電共振子
１３…マザー基板
１４〜１６…励振用リードライン
【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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【図６】
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