JPS61121501A - 誘電体共振器およびその製造方法 - Google Patents
誘電体共振器およびその製造方法Info
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- JPS61121501A JPS61121501A JP59242619A JP24261984A JPS61121501A JP S61121501 A JPS61121501 A JP S61121501A JP 59242619 A JP59242619 A JP 59242619A JP 24261984 A JP24261984 A JP 24261984A JP S61121501 A JPS61121501 A JP S61121501A
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- thickness
- dielectric
- dielectric resonator
- film
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/04—Coaxial resonators
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49016—Antenna or wave energy "plumbing" making
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は高周波用誘電体共振器およびその製造方法に関
するものである。
するものである。
■ 先行技術およびその問題点
数百X)Iz−GHz帯域のマイクロ波を用いる装置の
フィルタ等において、小型、高性能の共振器として誘電
体共振器が注目されている。
フィルタ等において、小型、高性能の共振器として誘電
体共振器が注目されている。
第1図は大発明が適用される一例としての同軸銹導体共
振器lの斜視図である。
振器lの斜視図である。
この場合1円筒状の誘電体の一方の端面と外閤面と円周
面とには電極が形成されており、同軸騎電体線路の一方
を電気的を短絡面、もう一方を開放面とした電極が形成
されている。
面とには電極が形成されており、同軸騎電体線路の一方
を電気的を短絡面、もう一方を開放面とした電極が形成
されている。
このような誘電体共振器1の損失は、共振器上kIi成
する誘電体の損失と電極導体に流れる高周波電流による
ジェール損失であり、無負荷Qとして下式のように表わ
される。
する誘電体の損失と電極導体に流れる高周波電流による
ジェール損失であり、無負荷Qとして下式のように表わ
される。
1/Q= 1/Qd+ 1/Qc
ここで、Qdは誦゛心体積でQcは4体積である。
上の式において通常Qdは量適20000ji度であり
、Qcはtooo5度であるため、を極のQcがQ債に
大きく影響することがわかる。
、Qcはtooo5度であるため、を極のQcがQ債に
大きく影響することがわかる。
Qcは次の式で表わされる。
1/QC−1δ(1/a−1/b ) / 21 nc
b/a>ここで、aは訪電体共4I!の内径であり、b
は外径である。 δはスキンデプスで金属の電気伝導
度をσ透Fii率をり、Jq波数をfとしてδs 1/
fFコア である。
b/a>ここで、aは訪電体共4I!の内径であり、b
は外径である。 δはスキンデプスで金属の電気伝導
度をσ透Fii率をり、Jq波数をfとしてδs 1/
fFコア である。
この式より、を極のQは、電極を構成する金属の導電率
が高いほど大きくなることがわかる。
が高いほど大きくなることがわかる。
スキンデプスδは、金属の導伝率σとともに周波数fに
より異なり1通常、を極厚みをδの数倍形成することに
より放射損を抑えている。
より異なり1通常、を極厚みをδの数倍形成することに
より放射損を抑えている。
従来、マイクロ波等の高周波用誘電体上に電極を形成す
るには銀が用いられてきた。
るには銀が用いられてきた。
すなわち、マイクロ波用誘電体の表面に賃ペースト状液
を浸みこませたスポンジなどで転写#i布し、!度70
0〜900℃にて加熱焼付けを行なうことによって表面
に導電性の頷被践を被着する。 頷ペースト状液は銀粉
末をガラススリットとともに有機バインダーを溶解した
溶剤に分散懸濁させたものである。
を浸みこませたスポンジなどで転写#i布し、!度70
0〜900℃にて加熱焼付けを行なうことによって表面
に導電性の頷被践を被着する。 頷ペースト状液は銀粉
末をガラススリットとともに有機バインダーを溶解した
溶剤に分散懸濁させたものである。
しかしながら、この方法によれば外周、内周、端面への
塗布に要する作業工数が多いこと、また塗りむらが起こ
り烏〈、塗履厚みを一定以上確保するために厚塗りする
ことを余fflなくさ汽高価な銀の使用量が多いという
コスト上の問題があった・ また1本来ムクの縦は金属の中では最も電気伝1度が大
きく、比抵抗で1.62X106ΩC箇であるが、*ペ
ースト状液を塗布し、焼付けして得られる実際の焼結f
lHはムクの銀の1.15〜1.80倍の膜抵抗率を有
し、銅の比抵抗1.72X’104ΩC■より大きいと
いう不十分さがあった。
塗布に要する作業工数が多いこと、また塗りむらが起こ
り烏〈、塗履厚みを一定以上確保するために厚塗りする
ことを余fflなくさ汽高価な銀の使用量が多いという
コスト上の問題があった・ また1本来ムクの縦は金属の中では最も電気伝1度が大
きく、比抵抗で1.62X106ΩC箇であるが、*ペ
ースト状液を塗布し、焼付けして得られる実際の焼結f
lHはムクの銀の1.15〜1.80倍の膜抵抗率を有
し、銅の比抵抗1.72X’104ΩC■より大きいと
いう不十分さがあった。
銀ペースト状液にはまた11通電体との接合をとるため
にガラススリットが含まれており、これが焼付により形
成されるtR膜と誘電体の境界に介在するため、最も損
失に関与するスキンデプス層の−ATL性を損なう欠点
をもっていた。
にガラススリットが含まれており、これが焼付により形
成されるtR膜と誘電体の境界に介在するため、最も損
失に関与するスキンデプス層の−ATL性を損なう欠点
をもっていた。
あるいはまた1回路JJI成のit極の一部に半田付が
施される場合には銀喰れ現象が生じうる欠点をもってい
た。
施される場合には銀喰れ現象が生じうる欠点をもってい
た。
上記のような高価な銀ペーストを使用する方法にかえて
、銅ペーストを用いる方法も考えられる。 この方法に
用いる鋼ペーストは、ti4粉末にガラススリット、有
機バインダーおよび溶剤1を混入し、混練して製造され
る。
、銅ペーストを用いる方法も考えられる。 この方法に
用いる鋼ペーストは、ti4粉末にガラススリット、有
機バインダーおよび溶剤1を混入し、混練して製造され
る。
しかし、この方法でも、材料コスト的なメリットはさて
おき、上記の銀ペーストを使用する方法の有していたさ
まざまな間開はほとんど解決されないばかりか、得られ
るQはざらに低い。
おき、上記の銀ペーストを使用する方法の有していたさ
まざまな間開はほとんど解決されないばかりか、得られ
るQはざらに低い。
モこで、セラミック上に、無電解めっきによす形成され
た銅被膜を形成する方法も行われている(特開昭54−
108544号)。
た銅被膜を形成する方法も行われている(特開昭54−
108544号)。
ところで、スキンデプスδを考慮にいれると、5〜6−
以上の厚みとしなくてはならない。
以上の厚みとしなくてはならない。
しかし、無電解めっきにより、このような厚さの銅被ト
を形成した場合、緻密かつ均質な被閥が得られず、しか
も表面が粗く、膜厚が局所的に変化する。 また特に誘
電体共vi器の内周面において、いわゆるめっSふくれ
が多発し易い。
を形成した場合、緻密かつ均質な被閥が得られず、しか
も表面が粗く、膜厚が局所的に変化する。 また特に誘
電体共vi器の内周面において、いわゆるめっSふくれ
が多発し易い。
このため、無電解めっ!1#l被膜を電極とすると5、
にはti伝導度σが低く、Qも低く、それらのばらつき
も大きく、密度強度も小さいという欠点がある。
にはti伝導度σが低く、Qも低く、それらのばらつき
も大きく、密度強度も小さいという欠点がある。
そこで、この無電解めっSにより形成されたSt++被
膜を11素、アルゴンなどの不活性雰囲気中で熱処理す
ることにより、これらの欠点を解消することも試みられ
る(特開昭58−166806号)。
膜を11素、アルゴンなどの不活性雰囲気中で熱処理す
ることにより、これらの欠点を解消することも試みられ
る(特開昭58−166806号)。
この不活性雰囲気中の熱処理により、を極のQdが一定
程度改善され、誦電体共損1のQも改善される。
程度改善され、誦電体共損1のQも改善される。
しかし、Wsの均質性、wk5!″性、平滑性が&蓄さ
れるわけではなく、電気伝導度やQのばらつき、そして
密度強度の向上は小さく、安定した訪を体共振器を提供
するに至っていない、■ 発明の目的 大発明の目的は、膜の均一性、緻密性、平滑性にすぐれ
、Q特性が良好で、を極の電気伝導度とQのばらつSが
少なく、電極の密度強度が高く、シかも材料として比較
的安価な銅を用い、少ない工程数により形成できる高周
波用誘電体共#i器およびその製造方法を提供すること
にある。
れるわけではなく、電気伝導度やQのばらつき、そして
密度強度の向上は小さく、安定した訪を体共振器を提供
するに至っていない、■ 発明の目的 大発明の目的は、膜の均一性、緻密性、平滑性にすぐれ
、Q特性が良好で、を極の電気伝導度とQのばらつSが
少なく、電極の密度強度が高く、シかも材料として比較
的安価な銅を用い、少ない工程数により形成できる高周
波用誘電体共#i器およびその製造方法を提供すること
にある。
口 発明の開示
このような目的は下記の第1〜第5の発明によって達成
される。
される。
すなわちヌ1の発明は、高周波用誘電体セラミック上に
。0.2〜0.5μmの男1の銅被膜と、スキンデプス
の2倍以上の厚さの電解めっきにより形成した第2の銅
被膜とを有することを特徴とする誘電体共振器である。
。0.2〜0.5μmの男1の銅被膜と、スキンデプス
の2倍以上の厚さの電解めっきにより形成した第2の銅
被膜とを有することを特徴とする誘電体共振器である。
烹た纂2の発明は、高周波用!4誘電セラミフク上に、
0.2〜0.5μmのMLの銅被膜を形成し、この第1
の銅被股上に電解めっSによりスキンデプスの2倍以上
の厚さの第2のg4被謹を形成することを特徴とする誦
電体共4[!lの製造方法である。
0.2〜0.5μmのMLの銅被膜を形成し、この第1
の銅被股上に電解めっSによりスキンデプスの2倍以上
の厚さの第2のg4被謹を形成することを特徴とする誦
電体共4[!lの製造方法である。
舊3の発明は、高周波用誘電体セラミック上 ・に
、0,2〜0.5μmの第1の銅被膜を形成し、この纂
1の銅被膜上に、!解めっきによりスキンデプスの2倍
以上の厚さの第2の銅被膜を形成し、その榛ざらに熱処
理をすることを特徴とする誘電体共振器の製造方法であ
る。
、0,2〜0.5μmの第1の銅被膜を形成し、この纂
1の銅被膜上に、!解めっきによりスキンデプスの2倍
以上の厚さの第2の銅被膜を形成し、その榛ざらに熱処
理をすることを特徴とする誘電体共振器の製造方法であ
る。
第4の発明は 高周波用誘電体セラミック上に、0.2
〜0.5μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの2倍以
上の厚さの電解めっさにより形成した第2の銅被膜を有
し、その上にさらに′#機質の保護膜を有することを特
徴とする誘電体共振器である。
〜0.5μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの2倍以
上の厚さの電解めっさにより形成した第2の銅被膜を有
し、その上にさらに′#機質の保護膜を有することを特
徴とする誘電体共振器である。
tiIJ5の発明は、高周波用誘電体セラミック上に、
0.2〜0.5μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの
2倍以上の厚さの電解めっきにより形成した第2の銅被
膜を有し、その上にさらに!4を層を有することを特徴
とする誘電体共振器である。
0.2〜0.5μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの
2倍以上の厚さの電解めっきにより形成した第2の銅被
膜を有し、その上にさらに!4を層を有することを特徴
とする誘電体共振器である。
■ 発明の具体的構成
以下、本発明の高周波用の誘電体共振器およびその製造
方法について詳細に説明する。
方法について詳細に説明する。
本発明に供する高周波用誘電体セラミックとしては。
BaO−TiO2系。
Ba0IITi02−5:10系。
5r(Li11Nb)03−5rTiOコ系。
MgTiO3−CaTi03などを用いることができる
。
。
そしてその形状としては、a方体状、円柱状などであっ
てもよいが、第1図に示されるような円柱状のものが好
適である。 また、その寸法および電極配置は通常のも
のとすればよい。
てもよいが、第1図に示されるような円柱状のものが好
適である。 また、その寸法および電極配置は通常のも
のとすればよい。
このような高周波用誘電体セラミ、り上には、所定の配
置で0.2〜0.5μmの厚さの第1の銅被膜が形成さ
れる。 第1の銅被膜は。
置で0.2〜0.5μmの厚さの第1の銅被膜が形成さ
れる。 第1の銅被膜は。
スパッタリング、真空蒸着、無電解めっきなどにより形
成する。
成する。
黒看、スパッタリング等の気相被着は常法に従えばよい
。
。
また、無電解めっきは、脱脂およびフッ酸を含む混酸等
による粗面化ののち、感受性化および活性化を行う、!
!!性化は7フ化M1スズなどを用い、活性化は塩化パ
ラジウムなどを用いる。
による粗面化ののち、感受性化および活性化を行う、!
!!性化は7フ化M1スズなどを用い、活性化は塩化パ
ラジウムなどを用いる。
次いで、硫酸銅、EDTA−ホルヤルン、NaOHを含
むめっき洛中で無電解めっきを行う。
むめっき洛中で無電解めっきを行う。
lS:お 第1のti4凌Nが0.2−厚程度未満と;
ると後の電解めっきによるt極形成が安定にで3なくな
る。 また、膜厚は、0.5−をこえる必1はない、
これは、無電解銅めっき速度は電解に比べ遅<、まため
っ3液を消耗するため、めっS時間が長くなり、めっき
液ライフちりの生産かが小さくなるといったコスト面の
不利と、スキンデプス暦は導電率の良い電解めっきでで
きるだけ被着するのが良いからである。
ると後の電解めっきによるt極形成が安定にで3なくな
る。 また、膜厚は、0.5−をこえる必1はない、
これは、無電解銅めっき速度は電解に比べ遅<、まため
っ3液を消耗するため、めっS時間が長くなり、めっき
液ライフちりの生産かが小さくなるといったコスト面の
不利と、スキンデプス暦は導電率の良い電解めっきでで
きるだけ被着するのが良いからである。
この第1銅被牧を形成した後、電解光沢銅めっ3により
スキンデプスの2倍以上の厚さの第2の銅被Mt−形成
する。 なお、無電解めっきによる第1銅被膜の形成を
行う際には、乾燥工程なしに次のめっき工程に鵡む連続
作業を行うことが好ましい。
スキンデプスの2倍以上の厚さの第2の銅被Mt−形成
する。 なお、無電解めっきによる第1銅被膜の形成を
行う際には、乾燥工程なしに次のめっき工程に鵡む連続
作業を行うことが好ましい。
このスキンデプスδは前述したとおり。
6m l/2 gcr で与えられ、電IJi
総体としての電気伝導度σおよび透Tii率終に従い、
使用する周波数fに応じ決定される。
総体としての電気伝導度σおよび透Tii率終に従い、
使用する周波数fに応じ決定される。
男2の銅被膜の厚さが2δ未満となると、電極としての
十分な厚ざが得ら汽ないためQが小さくなる。
十分な厚ざが得ら汽ないためQが小さくなる。
なお、を極叱体としては26以上、より好ましくは36
以上の厚ざとすることが好ましい。
以上の厚ざとすることが好ましい。
例えば、900KHzの共振周波数となる誘導体では;
6.5s繻以上とすることが望ましい。
6.5s繻以上とすることが望ましい。
また、を極総体の厚さ上限については、特に制限はない
。
。
このような第2の銅被膜はti!解めっきにより形成す
る。 電解めっきによらないとき、には、!8!の均質
性、緻密性が低下し、電気抵抗逼およびQのばらつきが
大きくなる。
る。 電解めっきによらないとき、には、!8!の均質
性、緻密性が低下し、電気抵抗逼およびQのばらつきが
大きくなる。
電解めっきは、M酸銅浴等を用いて行う。
電流密度は0.5〜2 A/d麿2.i!解待時間20
〜70分程変とする。
〜70分程変とする。
めつき擾は、洗浄および乾燥を行う。
このように、第1および:jS2の銅被膜を形成した高
周波用誘電体セラミックは、このままでも高周波用誘電
体共振器に供することができるが、さらに、導体膜の電
気抵抗率を下げ、残留内部応力を減少させ、接着強度を
上げるために熱処理を施すことが望ましい。
周波用誘電体セラミックは、このままでも高周波用誘電
体共振器に供することができるが、さらに、導体膜の電
気抵抗率を下げ、残留内部応力を減少させ、接着強度を
上げるために熱処理を施すことが望ましい。
この熱処理は、水素1.プロパン等の還元性ガスを含む
窒素やアルゴン等の不活性ガスなどの還元性′:を囲気
中で、120〜300℃で行う。
窒素やアルゴン等の不活性ガスなどの還元性′:を囲気
中で、120〜300℃で行う。
還元性ガス濃度は0.2%以上程度とする。
なお、還元性ガスを使用しない場合、銅電極の表面が酸
化する。
化する。
あるいは、窒素、アルゴン等の不活性ガス中に酸素等の
酸化性ガスを2〜25 ppm程度混合した弱酸化性雰
囲気で700〜1080℃で行う。
酸化性ガスを2〜25 ppm程度混合した弱酸化性雰
囲気で700〜1080℃で行う。
さらに、これらのお1および男2の1R被膜形成後、好
!シ〈は熱処理を施した後、g4被膜上に耐腐食性を付
与することを目的として、有機負の保護膜を設けること
が好ましい。
!シ〈は熱処理を施した後、g4被膜上に耐腐食性を付
与することを目的として、有機負の保護膜を設けること
が好ましい。
保護膜としては、エバブライト〔国中貴金属(株)製〕
、エンチックCU−56(ジャ°パンメタルフィニシシ
ング(株)製〕などを使用する。
、エンチックCU−56(ジャ°パンメタルフィニシシ
ング(株)製〕などを使用する。
さらに、第1および第2の銅被閥上に耐腐食性を付与す
ることを目的として導電層を形成してもよい。
ることを目的として導電層を形成してもよい。
導電層厚さとしては、1〜20g程度がよい。
導電層としては公知の湿式めっき法による半田層が好適
である。
である。
あるいは湿式めっき法によるニッケルで被着した1〜5
−程度の!@l導電層およびスズで接着した1〜20#
IaJI炭の第2導電層も好適である。
−程度の!@l導電層およびスズで接着した1〜20#
IaJI炭の第2導電層も好適である。
このように形成された本発明の誘電体共振器は、300
MHz〜5G)lzの共振周波数にて有効に使用される
。
MHz〜5G)lzの共振周波数にて有効に使用される
。
なお、電極パターンに開放面を設けるには。
通常電極設歴後研8したりすればよい。
■ 発明の具体的効果
第18よび講2の発明によれば、十分な膜厚の電極を設
けても、膜の1&密性、均質性、平滑性が良好で、$9
&伝4度およびQのばらつきがきわめて少ない。
けても、膜の1&密性、均質性、平滑性が良好で、$9
&伝4度およびQのばらつきがきわめて少ない。
:j43の発明によれば、電気伝導度およびQのばらつ
Sはより一暦減少し、電極の密着強度は高いものとなる
。 またQはより一暦大さな値となる。
Sはより一暦減少し、電極の密着強度は高いものとなる
。 またQはより一暦大さな値となる。
モしてi4の発明によれば、良好な電極保護効果かえら
れ、第5の発明によれば、さらに良好な耐腐食性がえら
れる。
れ、第5の発明によれば、さらに良好な耐腐食性がえら
れる。
■ 発明の具体的実施例
次に実施例により1本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
高周波用誘電体として、外径1ossφ、内径2.7m
m6. 長さ1 3mmノB aT E Os −
5a02系の訪電逼40のものを使った。
m6. 長さ1 3mmノB aT E Os −
5a02系の訪電逼40のものを使った。
まず、これに無電解めっさにより、後の電解めっきを行
うために必要な最小厚みとして0゜4μmの第1の銅被
膜を形成した。
うために必要な最小厚みとして0゜4μmの第1の銅被
膜を形成した。
無電解めっきは、脱脂、粗面化したのちS+zC見2の
感受性化、PbC見2の活性化後、1鹸銅−EDTA−
ホルマリン、とaOH浴中で行った。
感受性化、PbC見2の活性化後、1鹸銅−EDTA−
ホルマリン、とaOH浴中で行った。
次に、これを洗浄後、硫酸銅浴を使用して電解光沢めっ
きを行った。 この誘電体の共振周波数は約940 M
Hzであり、スキンデプスδは2.18gである。 こ
のため電解銅めっき厚は最小となる孔内部が、3δの6
.5−以上となるようにめっt−t ?It流密度、め
っき時間を選定した、 心待めつき後は洗浄、乾燥を行
なった。
きを行った。 この誘電体の共振周波数は約940 M
Hzであり、スキンデプスδは2.18gである。 こ
のため電解銅めっき厚は最小となる孔内部が、3δの6
.5−以上となるようにめっt−t ?It流密度、め
っき時間を選定した、 心待めつき後は洗浄、乾燥を行
なった。
この後、第1図に示すように、めっきした誘電体の一端
面を研磨して開放面とし、共振器として組立てた。 こ
のサンプルを闇、1とする。
面を研磨して開放面とし、共振器として組立てた。 こ
のサンプルを闇、1とする。
このサンプル陽、1のQuを第1図に示す。
得られたQuは約700と高く、そのバラツキも小さい
ことがわかる。
ことがわかる。
また、サンプルの電気抵抗率の試験を行い。
結果を表1に示した。
電気抵抗率の測定に用いた試料は、誘電体基数1μmの
幅1ms長588膳膳の領域外にマスキングを施して、
第1の銅被膜を0.4終1形成し。
幅1ms長588膳膳の領域外にマスキングを施して、
第1の銅被膜を0.4終1形成し。
この上に電解光沢めっきにより第2の銅被膜を形成した
ものである・ そして、この試料の電気抵抗Rを測定し、Iた表面粗さ
計により平均膜厚tを測定し。
ものである・ そして、この試料の電気抵抗Rを測定し、Iた表面粗さ
計により平均膜厚tを測定し。
ρ=LR/88(0cm)にて、を気抵抗率を測定した
ものである。
ものである。
す/プ/l/NO,Lのρは1.65X10”ΩCmと
きわめて小さいことがわかる。
きわめて小さいことがわかる。
なお、第4a図およびfflAb図には、l−■輻のス
トライプ状に上記の試料と同様の股を形成したときの表
面粗さ計を走査して測定した表面粗度が示される。
トライプ状に上記の試料と同様の股を形成したときの表
面粗さ計を走査して測定した表面粗度が示される。
1’i’fI図から2本発明のサンプルは、膜がきわめ
て均m、m密かつ平滑であることがわかる。
て均m、m密かつ平滑であることがわかる。
さらに、得られた電極の接着強度の試験を次の手順で行
った。 すなわち一端をネールヘッド状に加工された0
、511φの銅線のネールヘッド状側をXAtAt面端
面側電極上に半田付した。 半Lu付面大Sざは2.0
〜2.5mmφである。 !を体側を固定し、半田付
した銅線をリード長方向に50−m/sinの速度で引
張り。
った。 すなわち一端をネールヘッド状に加工された0
、511φの銅線のネールヘッド状側をXAtAt面端
面側電極上に半田付した。 半Lu付面大Sざは2.0
〜2.5mmφである。 !を体側を固定し、半田付
した銅線をリード長方向に50−m/sinの速度で引
張り。
破断強度を測定した。
結果は、0.5にぶてあり、88強度が高いことがわか
る。
る。
夫に例2
実施例1において、無tqめっS暦を蒸着膜とした他は
、同様にしてtiを形成し、サンプル間、2をえた。
、同様にしてtiを形成し、サンプル間、2をえた。
電気抵抗率は、1.63Xlo(Ωcm、接着強度は1
.2kgであった。 tた。Qu8よびそのバラツキ、
そして表面粗ざともサンプル間、1と同様であった。
.2kgであった。 tた。Qu8よびそのバラツキ、
そして表面粗ざともサンプル間、1と同様であった。
実施例3
実施例1と同様のブイクロ波誘電体に同様の電解光沢銅
めっSを行なった。
めっSを行なった。
次いで銅が酸化を受けないように、1%の水素を混合し
た還元性雰囲気中で、120〜300℃でアニールを行
なった。 その後、実施例1と同様に共振器として組立
てた。
た還元性雰囲気中で、120〜300℃でアニールを行
なった。 その後、実施例1と同様に共振器として組立
てた。
なお、熱処理温度については、:fsz図に示すような
各温度で実施した。 tた。第2図にはアニール温度に
よる誘電体共振器のQuの変化の他に銀ペーストを用い
た従来法によるQuも求めて示した。
各温度で実施した。 tた。第2図にはアニール温度に
よる誘電体共振器のQuの変化の他に銀ペーストを用い
た従来法によるQuも求めて示した。
第2図より、Qは120〜300℃程度の温度で熱処理
することによって向上し、j]めっS皮膜が7ニールさ
れることがわかる。 tた。
することによって向上し、j]めっS皮膜が7ニールさ
れることがわかる。 tた。
これは譲ペーストを用いた従来法′?得られるQよりさ
らに向上した特性である。
らに向上した特性である。
アニール温度は120℃以上が望ましく、 120℃
より低い場合は長時間を要する不都合がある。 一方3
00℃より高い場合還元雰1!!5&であるために3A
t体材料!I成によっては、3A電体が還元する恐れが
ある。 還元3囲気での7二一ル温度は120〜300
℃で十分かつ最適で、ある。
より低い場合は長時間を要する不都合がある。 一方3
00℃より高い場合還元雰1!!5&であるために3A
t体材料!I成によっては、3A電体が還元する恐れが
ある。 還元3囲気での7二一ル温度は120〜300
℃で十分かつ最適で、ある。
一方、めっさしたままの皮膜は残留内?4応力をもつ、
例えば前記電解銅めっきの内部応力の測定結Jl10
.8にg・/−であった、 これを12013時間熱%
理すると0.2にg/−とほぼ消滅した。 すなわち1
20℃以上の熱処理を行なうことで殆んどアニールされ
るものである。
例えば前記電解銅めっきの内部応力の測定結Jl10
.8にg・/−であった、 これを12013時間熱%
理すると0.2にg/−とほぼ消滅した。 すなわち1
20℃以上の熱処理を行なうことで殆んどアニールされ
るものである。
第2図から熱処理によりQuが向上し、そのバラツキが
減少することがわかる。
減少することがわかる。
なお、!占処J11j温1^200℃のサンプル尚、3
の電気抵抗率は1.65X10(10cm、接着強度は
0.7kgであった。
の電気抵抗率は1.65X10(10cm、接着強度は
0.7kgであった。
また1表面粗さはサンプル出、1と同様であった。
実施例4
実施例1と同様のマイクロ波誘電体に同様の電解光沢銅
めっさを行なったものを、窒素に酸素を5〜25PPに
混入し加湿した弱酸化性雰囲気で700−1000℃で
、1時間焼付を行い、さらに、171施例1と同様にし
て共振器に組tてた。
めっさを行なったものを、窒素に酸素を5〜25PPに
混入し加湿した弱酸化性雰囲気で700−1000℃で
、1時間焼付を行い、さらに、171施例1と同様にし
て共振器に組tてた。
熱処理の温度については、第3図に示すように各条件で
焼付けを行い、Quで測定した。
焼付けを行い、Quで測定した。
その結果、それぞれの条件において銀ペーストを用いた
従来法の場合より高いQ値が得られている。
従来法の場合より高いQ値が得られている。
ここで焼付の雰&!!!%を弱酸化性とするのは。
誘電体と銅電極の界面に亜酸化銅Cu2Oの中間層を形
成するためであり、これによって電極の接着強度の向上
が期待できるからである。
成するためであり、これによって電極の接着強度の向上
が期待できるからである。
実際接着強度は7kg以上を得ている。
なお、焼付温度としては銅の融点が1083℃であるこ
とより上限が1083℃となり、また700℃以下であ
ると銅が酸化してしまう不都合がある。
とより上限が1083℃となり、また700℃以下であ
ると銅が酸化してしまう不都合がある。
なお、800℃の熱処理温度でのサンプル階、4の?l
t%抵抗率は1.63XIO−110C−であった。
t%抵抗率は1.63XIO−110C−であった。
また1表面粗さもサンプルNO,lと同様であった。
なお、この発明によって得られたこれら各銅電極プイク
ク波誘導体計30ケを#Ii肋試験、衝撃試験、温度サ
イクル、熱衝撃試験などの信頼性試験を行ったが、不良
の発生は全くなかった。
ク波誘導体計30ケを#Ii肋試験、衝撃試験、温度サ
イクル、熱衝撃試験などの信頼性試験を行ったが、不良
の発生は全くなかった。
比較例1
従来の電極形成法により、![ペースト状液を用いて平
滑な誘電体基板にスクリーン印刷し、空気中800℃で
焼付けたlI!膜(厚さ7.211&)をサンプル陽、
5とする。
滑な誘電体基板にスクリーン印刷し、空気中800℃で
焼付けたlI!膜(厚さ7.211&)をサンプル陽、
5とする。
電気抵抗率は2.18X104ΩCI−+4あった。
また、Qu(aは勇2図に示される。
さらに1表面粗さは第6&図、第6b図に表される。
同図から、*Q#4によれば、従来のものより平滑度が
良好となることがわかる。
同図から、*Q#4によれば、従来のものより平滑度が
良好となることがわかる。
比較例2
銅粉末にガラススリット、有機バインダーおよび溶剤を
混入し混練してつくった銅ペーストを用いて、サンプル
5とr”1様のスクリーン印刷し、空気中400℃の脱
バインダー処理後窒素ガス中800℃で焼付けた1il
I!11(厚さ6.1S)をサンプル励、6とする。
混入し混練してつくった銅ペーストを用いて、サンプル
5とr”1様のスクリーン印刷し、空気中400℃の脱
バインダー処理後窒素ガス中800℃で焼付けた1il
I!11(厚さ6.1S)をサンプル励、6とする。
電気抵抗率は2.63X10(1ΩC■と高いものであ
った。
った。
また1表面粗さは、サンプル階、5と同等であった。
比較N3
誦を面木板上全面に7μmの無電解鋼めっきを行なった
ものを、サンプル陶、7とする。
ものを、サンプル陶、7とする。
を気抵抗墨は3.43X104ΩCMと高いものであっ
た。
た。
また、接着+1度は0.5kgであった。
さらに1表面粗さはisa図、第5図に示されるとおり
、Sわめて大S < 、履の緻密さ、均質性、平滑性に
劣り、Q値のバラツキも大きかった。
、Sわめて大S < 、履の緻密さ、均質性、平滑性に
劣り、Q値のバラツキも大きかった。
比1fHF14
サンプル7に対し、N2中で700℃にて熱処理したも
のをサンプル階、8とする。
のをサンプル階、8とする。
電気抵抗率は2.86X104Ωamと高いものであっ
た。
た。
また、表面粗さはサンプル陶、7と変化がないものであ
った。
った。
なお、各サンプルの電気抵抗率を表1に示す。
表1から明らかなように1本IA明による銅被には低い
抵抗率を示し、Ti4の比抵抗値にほとんど近似してお
り、小さい。
抵抗率を示し、Ti4の比抵抗値にほとんど近似してお
り、小さい。
一方1本発明により形成された電極の接着強度も大3い
。
。
また、銅被膜上にざらに有機買保!IN、半田層、ニッ
ケルの第14電暦とスズの導電層よりなるIEt暦を形
成すると本発明のこれらの長所がより一層効果的に発揮
される。
ケルの第14電暦とスズの導電層よりなるIEt暦を形
成すると本発明のこれらの長所がより一層効果的に発揮
される。
以上より1本発明によれば、膜抵抗率の小さい電解光沢
銅めっきによる銅被膜を、緻密、均質かつ平滑にマイク
ロ波用錦電体に形成するためQを向上させることが可能
であり、′:4m形成工数においても、めっき、アニー
ル、あるいは焼付は大量処理が可能であるため大幅は工
数低減が可能となり、tた材料として安価な銅を形成す
るため材料費の大幅な低減ができる。
銅めっきによる銅被膜を、緻密、均質かつ平滑にマイク
ロ波用錦電体に形成するためQを向上させることが可能
であり、′:4m形成工数においても、めっき、アニー
ル、あるいは焼付は大量処理が可能であるため大幅は工
数低減が可能となり、tた材料として安価な銅を形成す
るため材料費の大幅な低減ができる。
この発明は誘電体共振器に限らず、マイクロ用セラミッ
ク基板などにも同様にして適用することができる。
ク基板などにも同様にして適用することができる。
第1図は、木i&明が適用されるマイクロ波用七テミッ
クの一例としての訝電体共振器の代表的な形状を示す斜
視図である。 第2図はこの発明による弱還元性雰囲気でのアニール温
度と共*aのQuとの関係を示すグラフである。 第3図はこの発明による弱酸化性雰囲気での焼付温度と
共振器のQuとの関係を示すグラフである。 第4m5!iおよび第4b図は本発明の電極の表面粗ざ
を測定したときの図である。 第5a図および第5b図は、従来の無電解メッキを用い
た場合にその表面粗ざを測定したときの図である。 第6a図および第6b図は、従来の頷メッキを用いた場
合にその表面粗さを測定したときの図である。 符号の説明 l・・・話心体共振= FIG、I FIG、2 FIG、3 、力先イ寸 温 度 (°C) FIG、4a FIG、4b FIG、5a F I G、 6a FIG、6b
クの一例としての訝電体共振器の代表的な形状を示す斜
視図である。 第2図はこの発明による弱還元性雰囲気でのアニール温
度と共*aのQuとの関係を示すグラフである。 第3図はこの発明による弱酸化性雰囲気での焼付温度と
共振器のQuとの関係を示すグラフである。 第4m5!iおよび第4b図は本発明の電極の表面粗ざ
を測定したときの図である。 第5a図および第5b図は、従来の無電解メッキを用い
た場合にその表面粗ざを測定したときの図である。 第6a図および第6b図は、従来の頷メッキを用いた場
合にその表面粗さを測定したときの図である。 符号の説明 l・・・話心体共振= FIG、I FIG、2 FIG、3 、力先イ寸 温 度 (°C) FIG、4a FIG、4b FIG、5a F I G、 6a FIG、6b
Claims (10)
- (1)高周波用誘電体セラミック上に、0.2〜0.5
μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの2倍以上の厚さ
の電解めっきにより形成した第2の銅被膜とを有するこ
とを特徴とする誘電体共振器。 - (2)高周波用誘電体セラミック上に、0.2〜0.5
μmの第1の銅被膜を形成し、この第1の銅被膜上に電
解めっきによりスキンデプスの2倍以上の厚さの第2の
銅被膜を形成することを特徴とする誘電体共振器の製造
方法。 - (3)上記第1の銅被膜を無電解めっきまたは気相被着
によって形成する特許請求の範囲第2項に記載の誘電体
共振器の製造方法。 - (4)高周波用誘電体セラミック上に、0.2〜0.5
μmの第1の銅被膜を形成し、この第1の銅被膜上に、
電解めっきによりスキンデプスの2倍以上の厚さの第2
の銅被膜を形成し、その後さらに熱処理をすることを特
徴とする誘電体共振器の製造方法。 - (5)上記熱処理を還元性雰囲気中にて120〜300
℃で行う特許請求の範囲第4項に記載の誘電体共振器の
製造方法。 - (6)上記熱処理を、弱酸化性雰囲気中にて700〜1
080℃で行う特許請求の範囲第4項に記載の誘電体共
振器の製造方法。 - (7)高周波用誘電体セラミック上に、0.2〜0.5
μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの2倍以上の厚さ
の電解めっきにより形成した第2の銅被膜を有し、その
上にさらに有機質の保護膜を有することを特徴とする誘
電体共振 器。 - (8)高周波用誘電体セラミック上に、0.2〜0.5
μmの第1の銅被膜と、スキンデプスの2倍以上の厚さ
の電解めっきにより形成した第2の銅被膜を有し、その
上にさらに導電層を有することを特徴とする誘電体共振
器。 - (9)上記導電層が半田層である特許請求の範囲第8項
に記載の誘電体共振器。 - (10)上記導電層がニッケルを被着した第1導電層お
よびスズを被着した第2導電層から構成される、特許請
求の範囲第8項に記載の誘電体共振器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59242619A JPS61121501A (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 誘電体共振器およびその製造方法 |
US06/798,394 US4668925A (en) | 1984-11-17 | 1985-11-15 | Dielectric resonator and method for making |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59242619A JPS61121501A (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 誘電体共振器およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61121501A true JPS61121501A (ja) | 1986-06-09 |
Family
ID=17091747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59242619A Pending JPS61121501A (ja) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | 誘電体共振器およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4668925A (ja) |
JP (1) | JPS61121501A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02126701A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体共振器の製造方法 |
JPH04160904A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体共振器の製造方法 |
JPH04185103A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体共振器及びその製造方法 |
US5234562A (en) * | 1988-11-07 | 1993-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electroplating apparatus for coating a dielectric resonator |
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CN108963402B (zh) * | 2018-08-16 | 2023-09-26 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种用于制作射频微波器件及天线的传输结构及制作方法 |
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-
1984
- 1984-11-17 JP JP59242619A patent/JPS61121501A/ja active Pending
-
1985
- 1985-11-15 US US06/798,394 patent/US4668925A/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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