[发明专利]电子元件和梯形滤波器

说明书

本发明涉及一种电子元件，它包括一种绝缘基片、在所述绝缘基片上的图形电极(pattern electrodes)以及有一个外电极连接在所述绝缘基片上的多个电子元件单元。电子元件可以是使用多个电子元件单元(包括利用压电体机械振动的压电谐振器)的梯形滤波器。

图19是常规压电谐振器1的透视图。压电谐振器1包括压电基片2，其形状例如是具有矩形主表面的扁平块。该压电基片2沿着其厚度方向被极化。在压电基片2的两个主表面上都形成电极3。当信号输入至电极3之间时，就有电场沿着压电基片2的厚度方向施加至压电基片2上。从而使压电基片2沿纵向发生振动。图20是压电谐振器1，它包括具有方形主表面的扁平块状的压电基片2，在压电基片2的两个主表面上形成电极3。在这个压电谐振器1中，压电基片2同样沿其厚度方向被极化。当在压电谐振器1的电极3之间输入信号时，电场沿厚度方向施加至压电基片2上，压电基片2以方形振动方式(沿平面方向)振动。

显示在图19和图20中的压电谐振器是非增强型(unstiffened type)的，它的电场方向和极化方向不同于振动方向。这种非增强型压电谐振器的电气-机械偶合系数小于电场方向、极化方向和振动方向相互重合的增强型压电谐振器。因此，非增强型压电谐振器的谐振频率和反谐振频率之差ΔF相对较小。当这种类型的压电谐振器用于滤波器中时，将导致限制滤波器带宽的缺点。因此，当设计使用这种类型压电谐振器的电子元件时，特性设计的自由度是小的。

图19的压电谐振器使用纵向一阶谐振模。但是，由于其结构的缘故，它也有很大的奇数阶谐波模(如三阶和五阶模)和宽度模的寄生谐振。为抑制这些寄生谐振，考虑了一些措施，如抛光、增加质量和改变电极形状。但是这些措施增加了制造成本。

另外，由于压电基片的形状是具有矩形主表面的扁平块状，受到强度的限制而不能显著地降低基片的厚度。因此，不能减小电极间的距离，不能增加两端间的电容。使得难以与外部电路形成阻抗匹配。为了交替地串联和并联连接多个压电谐振器形成梯形滤波器，并联谐振器和串联谐振器的电容比需要很大，以增加衰减。但是由于上述形状限制而难以获得很大的衰减。

在图20所示的压电谐振器中，使用平面方向一阶振动模，但是由于结构的原因，产生很大的寄生谐振，如厚度模和平面方向上的三次模的寄生谐振。由于与使用纵向振动的压电谐振器相比，这种压电谐振器需要较大的尺寸才能获得相同的谐振频率，所以难以减小这种压电谐振器的尺寸。当用多个压电谐振器形成梯形滤波器时，采用仅在压电基片规定位置上形成电极和增加串联谐振器厚度来减少串联连接的谐振器电容量的方法，以增加并联谐振器与串联谐振器的电容量比。在这种情况下，由于仅部分地形成电极，从而降低了谐振频率和反谐振频率之差ΔF和电容量。从而需要相应地降低并联连接的谐振器的ΔF。结果，不能有效地利用压电基片的压电性，并且不能增加滤波器的传输频带宽度。

本发明的申请人(例如在日本专利申请8-110475的说明书中)提出了一种压电谐振器，其中形成长形基本元件的许多压电层和许多电极交替叠合，这许多压电层沿基本元件的纵向极化，并激发纵向基模的振动。这种压电谐振器是增强型的，因此不存在使用上述非增强型压电谐振器时的缺点。

可使用这种增强型压电谐振器形成梯形滤波器，例如，如图21所示。

图21是使用如本发明申请人的日本专利申请8-110475所述构造的压电谐振器的梯形滤波器4的部件分解透视图，图22是梯形滤波器4的基本元件的部件分解透视图。在图21所示的梯形滤波器4中，在绝缘基片5上形成三个图形电极6a、6b和6c。在图形电极6a-6c上有四个由导电性粘合剂构成的支承构件7a、7b、7c和7d。支承构件7a形成于图形电极6a上，支承构件7b和7d形成于图形电极6b上，支承构件7c形成于图形电极6c上。四个压电谐振器1a、1b、1c和1d各自都具有一对电极3，该对电极中的一个被粘贴在相应的支承构件7a-7d上。三个压电谐振器1a、1b和1c上的另一个电极3用导线8相互连接。用导线8将压电谐振器1d的另一个电极3连接至图形电极6c上。金属盖9置于绝缘基片5上。该梯形滤波器4具有如图23所示的梯形线路。

由于如图21所示构造的梯形滤波器需要导线进行谐振器之间的连接和谐振器和图形电极之间的连接，所以该梯形滤波器的制造工艺是复杂的，并限制了梯形滤波器尺寸的减小。因此，当在绝缘基片上相互紧密地形成该梯形滤波器的图形电极时，在图形电极间会形成杂散电容，结果降低了滤波器的衰减量。为避免这种不利影响而使尺寸减小受到了限制。