JP2003069321A - マイクロストリップフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタ製造後にその周波数特性を測定検査
し、その後周波数特性測定結果をもとに通過帯域の中心
周波数の調整工程を行なうことを必要としない帯域通過
型マイクロストリップフィルタの製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロストリップフィルタの製造方法
として、予め測定した基板の厚みやキャパシタンスに応
じて、製造工程において共振器長を調整する工程を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯域通過型のマイ
クロストリップフィルタの製造方法に関し、基板の厚
さ、または基板のキャパシタンスに応じて、マイクロス
トリップ共振器内で電磁波が共振する長さである共振器
長を調整するという工程を設けたマイクロストリップフ
ィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に帯域通過型のマイクロストリップ
フィルタは、設計により求められた周波数特性を実現す
るように、通過帯域の中心周波数で共振する複数個のマ
イクロストリップ共振器を結合係数に対応する距離離し
て配置することにより構成される。従って、帯域通過型
マイクロストリップフィルタを製造する場合、基板の厚
さの変動等によって、グランド面とストリップパターン
の間のキャパシタンスが変動した際も、マイクロストリ
ップ共振器が通過帯域の中心周波数で共振するように調
整されなければならない。この調整工程は、フィルタが
一旦作製され、パッケージングされ、その後周波数特性
を測定しながら、金属や誘電体を材料とする調整ねじに
より行なわれる。あるいは、特に共振器の中心周波数が
低い場合には、周波数特性の測定後に共振器長をトリミ
ングやエッチングして短くすることにより、中心周波数
を設計値に合わせる調整作業を必要とする。前者に対し
て後者は極めて煩雑な工程になるものの、調整ねじを使
用した場合より精密な中心周波数の調整が行なえる他、
調整ねじの緩み等による経時変化も原理上無いため信頼
性が高い等の利点がある。例えば、移動体通信用に使用
される２ＧＨｚで比帯域幅が約１％の峡帯域通過高温超
伝導マイクロストリップフィルタにおいては、０．５ｍ
ｍのＭｇＯ基板において、各基板間の基板厚のばらつき
が通常＋／−８μｍ、即ち、＋／−１．６％存在するた
め、ストリップパターンとグランド面の間のキャパシタ
ンスも同様にばらつく。その結果、共振器の共振周波数
が設計値からずれ、フィルタの中心周波数がずれる。従
って、そのずれた中心周波数を設計値に調整する工程が
必要であった。即ち、一旦フィルタパターンを作製した
後、そのフィルタをパッケージングして周波数特性を測
定した後、その測定結果に基づいてフィルタを製造工程
に戻し、共振器長を所望の長さだけトリミング、あるい
はエッチングすることが必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな調整工程、特に共振器長をトリミングやエッチング
して短くする場合、一旦製造工程を経た後、パッケージ
ングして周波数特性を測定した後にさらにパッケージか
ら外して製造工程に戻す必要があるため、工程が極めて
煩雑になっていた。また、工程数が多いため、製品価格
が高くなっていた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、製造工程数を削減したマクロストリップフィル
タの製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、通過帯域の中心周波数で共
振する複数個のマイクロストリップ共振器を結合係数に
対応する距離離して配置することで構成されるマイクロ
ストリップフィルタの製造方法であって、マイクロスト
リップフィルタの周波数特性を測定検査することなくマ
イクロストリップ共振器の共振器長を調整する共振器長
調整工程を、誘電体基板上に形成した導体をマイクロス
トリップフィルタのフィルタパターンに加工するフィル
タパターン加工工程に含めたことを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、フィルタパ
ターンの形成領域の導体を、共振器長を調整前のフィル
タパターンに形成するフィルタパターン形成工程と、共
振器長を調整前のフィルタパターンに形成した導体に対
して共振器長を短くするマスクパターンを露光すること
により、共振器長が調整されたフィルタパターンを形成
する共振器長調整工程と、を有することを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、フィルタパ
ターンの形成領域の導体上にレジストを塗布し、このレ
ジストを共振器長を調整前のフィルタパターンに形成す
るレジストパターン形成工程と、共振器長を調整前のフ
ィルタパターンに形成したレジストに対して共振器長を
短くするマスクパターンを露光し、フィルタパターンの
形成領域の導体を共振器長が調整されたフィルタパター
ンに形成する工程と、を有することを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための第１の目合せマークを形成する工程
と、導体が形成された誘電体基板上にレジストを塗布
し、レジストに対して共振器長を調整前のフィルタパタ
ーンのマスクを重ねて露光し、現像すると共に、第１の
目合せマークを残すか、あるいはレジストからなる第２
の目合せマークを作製するレジストパターン形成工程
と、露光、現像したレジストパターンをマスクに導体に
対してエッチングし、導体を共振器長を調整前のフィル
タパターンに形成する第１のフィルタパターン形成工程
と、共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を
短くする長さ分だけフィルタパターンの端が出るように
第１の目合せマーク、第２の目合せマーク、あるいは共
振器長を調整前のフィルタパターンを基準として位置合
わせして重ね合わせ、露光、現像する共振器長調整工程
と、共振器長を短くするマスクパターンを露光、現像し
たレジストパターンをマスクに導体に対してエッチング
を行い、誘電体基板上にフィルタパターンを形成する第
２のフィルタパターン形成工程と、を有することを特徴
とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための第１の目合せマークを形成する工程
と、導体が形成された誘電体基板上にレジストを塗布
し、レジストに対して共振器長を調整前のフィルタパタ
ーンのマスクを重ねて露光し、現像すると共に、第１の
目合せマークを残すか、あるいはレジストからなる第２
の目合せマークを作製するレジストパターン形成工程
と、共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を
短くする長さ分だけフィルタパターンの端が出るように
第１の目合せマーク、第２の目合せマーク、あるいは共
振器長を調整前のフィルタパターンを基準として位置合
わせして重ね合わせ、露光、現像する共振器長調整工程
と、共振器長を短くするマスクパターンを露光、現像し
たレジストパターンをマスクにエッチングを行い、誘電
体基板上にフィルタパターンを形成するフィルタパター
ン形成工程と、を有することを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための第１の目合せマークを形成する工程
と、導体が形成された誘電体基板上にレジストを塗布
し、レジストに対して共振器長を調整前のフィルタパタ
ーンのマスクを重ねて露光する工程と、共振器長を短く
するマスクパターンを、共振器長を短くする長さ分だけ
レジストの端が出るように第１の目合せマークを基準と
して位置合わせして重ね合わせ、露光する共振器長調整
工程と、現像したレジストをマスクに導体に対してエッ
チングを行い、誘電体基板上にフィルタパターンを形成
するフィルタパターン形成工程と、を有することを特徴
とする。

【００１１】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための目合せマークを形成する工程と、共振
器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短くする
長さ分だけフィルタパターンの形成領域の導体の端が出
るように目合せマークを基準として位置合わせして重ね
合わせ、露光、現像、エッチングする共振器長調整工程
と、共振器長を調整した導体が形成された誘電体基板上
にレジストを塗布し、レジストに共振器長を調整前のフ
ィルタパターンのマスクを目合せマークを基準として位
置合わせして重ね、露光、現像するレジストパターン形
成工程と、露光、現像したレジストパターンをマスクに
導体に対してエッチングを行い、誘電体基板上にフィル
タパターンを形成するフィルタパターン形成工程と、を
有することを特徴とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための目合せマークを形成する工程と、共振
器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短くする
長さ分だけフィルタパターンの形成領域の導体の端が出
るように目合せマークを基準として位置合わせして重
ね、露光、現像する共振器長調整工程と、共振器長を調
整したレジストパターンが形成された誘電体基板上の、
レジストに共振器長を調整前のフィルタパターンのマス
クを目合せマークを基準として位置合わせして重ね、露
光、現像するレジストパターン形成工程と、露光、現像
したレジストをマスクにフィルタパターン形成領域の導
体に対してエッチングを行い、誘電体基板上にフィルタ
パターンを形成するフィルタパターン形成工程と、を有
することを特徴とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項１記載の発
明において、フィルタパターン加工工程は、誘電体基板
上の導体をエッチングして、誘電体基板上の所定の位置
に目合せのための目合せマークを形成する工程と、共振
器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短くする
長さ分だけフィルタパターンの形成領域の導体の端が出
るように目合せマークを基準として位置合わせして重
ね、露光する共振器長調整工程と、共振器長を短くする
マスクパターンを露光した導体上の、レジストに共振器
長を調整前のフィルタパターンのマスクを目合せマーク
を基準として位置合わせして重ね、露光、現像するレジ
ストパターン形成工程と、露光、現像したレジストパタ
ーンをマスクに導体に対してエッチングを行い、誘電体
基板上にフィルタパターンを形成するフィルタパターン
形成工程と、を有することを特徴とする。

【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項２から９
の何れか一項に記載の発明において、共振器長調整工程
は、事前に測定された基板のキャパシタンスの測定結果
をもとにマイクロストリップ共振器の共振器長を短くす
る長さを算出し、共振器長を短くするマスクパターン
を、算出した共振器長を短くする長さ分だけ導体の端か
らずらすことで共振器長を調整する工程であることを特
徴とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項２から９
の何れか一項に記載の発明において、共振器長調整工程
は、事前に測定された基板厚の測定結果をもとにマイク
ロストリップ共振器の共振器長を短くする長さを算出
し、共振器長を短くするマスクパターンを、算出した共
振器長を短くする長さ分だけ導体の端からずらすことで
共振器長を調整する工程であることを特徴とする。

【００１６】請求項１２記載の発明は、請求項１０また
は１１記載の発明において、基板の所望とする厚さと実
際の厚さとの誤差をもとに、マイクロストリップ共振器
の中心周波数が所望の中心周波数以下となるように共振
器長を調整前のフィルタパターンを設計することを特徴
とする。

【００１７】請求項１３記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、基板のキャパシタンスの測定は、一方
の面にはグランド面となる導体が形成され、もう一方の
面にはフィルタパターンの形成領域にだけ導体が形成さ
れた誘電体誘電体基板の、グランド面となる導体とフィ
ルタパターンとなる導体との間のキャパシタンスを測定
することを特徴とする。

【００１８】請求項１４記載の発明は、請求項２から９
の何れか一項に記載の発明において、フィルタパターン
の形成領域にだけ導体を形成する工程と、誘電体基板上
の所定の位置に目合せのための目合せマークを形成する
工程とを同一工程で行うことを特徴とする。

【００１９】請求項１５記載の発明は、請求項２から９
の何れか一項に記載の発明において、同一の特性を実現
する一連の複数個のマイクロストリップフィルタを形成
する場合、誘電体基板上の導体をフィルタパターンに形
成するマスクパターンとして同一のものを使用し、共振
器長を短くするマスクパターンも同一のものを使用する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項１６記載の発明は、請求項１から１
５の何れか一項に記載の発明において、マイクロストリ
ップ共振器の導体材料として超伝導体を用いたことを特
徴とする。

【００２１】請求項１７記載の発明は、請求項１から１
５の何れか一項に記載の発明において、マイクロストリ
ップ共振器の導体材料として高温超伝導体を用いたこと
を特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照しながら本
発明のマイクロストリップフィルタの製造方法に係る実
施の形態について詳細に説明する。図１〜図６を参照す
ると本発明のマイクロストリップフィルタの製造方法に
係る実施形態が示されている。

【００２３】まず、図１を参照しながら本発明に係る実
施形態の構成について説明する。図１に示されるように
本発明に係る実施形態は、誘電体基板１の上面にマイク
ロストリップフィルタのフィルタパターン２が形成さ
れ、誘電体基板１の下側にはグランド面となる導体３が
形成されている。

【００２４】誘電体基板１の材料としては、例えば、ア
ルミナセラミックスやＭｇＯ単結晶基板を適用すること
ができる。また、誘電体基板１は、通常、基板メーカー
側で基板厚の仕様を満たしているかどうか一枚一枚の基
板について検査しているので、入手する際、このデータ
を添付してもらうことにより基板厚を自ら測定する必要
がなくなる。

【００２５】また、フィルタパターン２を構成する導
体、及びグランド面を構成する導体３の材料としては、
超伝導体、または高温超伝導体であることが望ましい。
高温超伝導体の場合、表面保護や電極用として金等の高
温超伝導体と反応しにくい金属材料の薄膜が積層されて
いることもある。導体材料として超伝導材料を使用する
ことにより、共振器の無負荷Ｑ値として１０万程度のも
のを得ることができ、１０段以上の多段の狭帯域フィル
タを構成することができる。また、高温超伝導体として
は、例えばＢｉ系、Ｔｌ系、Ｈｇ系、Ｙ系、Ａｇ系等の
銅酸化物超伝導体を使用することも可能である。これら
の銅酸化物超伝導体は、超伝導状態に転移する温度が１
００Ｋを超える。このような超伝導体は、例えば、１気
圧下での液体窒素の沸点７７Ｋ程度に冷却するだけで超
伝導状態が得られるため、冷却機の冷却能力を緩和する
ことができる。従って、小型で、かつ安価な冷凍器が使
用可能となる。また、導体が銅などの良導体の場合に
は、誘電体基板１との接着を強固にするために良導体と
誘電体基板との間に１０ｎｍ厚程度のチタンの薄膜など
が挟まれていることもある。

【００２６】このような構成のマイクロストリップフィ
ルタの製造工程を図２に示されたフローチャート、及び
図３の製造工程におけるフィルタの構成を示す模式図を
参照しながら製造工程について説明する。

【００２７】帯域通過型マイクロストリップフィルタを
製造する場合、誘電体基板１として、図１（Ａ）に示さ
れるような両面に導体膜２Ａ、３Ａを付着させた誘電体
基板１を準備する。この誘電体基板１上の導体膜２Ａ
を、図１（Ｂ）に示されるようにフィルタパターンが入
る部分だけを残してエッチングする（ステップＳ１）。

【００２８】次に、この加工した導体膜２Ａとグランド
面（導体膜３Ａ）との間のキャパシタンスを測定する
（ステップＳ２）。フィルタ２のパターンを作製する領
域に限定して導体膜２Ａとグランド面との間の基板のキ
ャパシタンスの測定を行ことにより、基板面積等に誤差
の多い場合や、基板の端の厚みがずれている場合に現れ
るキャパシタンスと中心周波数の関係の不確定さを排除
することができる。また、基板内の誘電率のばらつき等
による影響も少なく抑えることができる。

【００２９】次に、この測定したキャパシタンスの値か
ら、経験的に、あるいは電磁界シュミレーション等によ
り、中心周波数のずれる量を予測する（ステップＳ
３）。基板１のキャパシタンスの変動は主に基板厚の変
動に起因するが、更に詳しくは基板厚の面内でのばらつ
きや基板材料の誘電率のばらつきに起因する。これらの
要因からなる中心周波数のずれを総合的に評価するた
め、基板１のキャパシタンスを直接測定している。

【００３０】さらに、この中心周波数のずれを設計値に
合わせることができる共振器長の短くする長さを求める
（ステップＳ４）。この際、基板厚の誤差等の予め予測
しうる変動幅をもとに、必ず中心周波数が設計値以下と
なるように調整前のフィルタパターンにおいて共振器長
を設計する。このように設計することで、共振器長を長
くする必要がなくなり、短くする場合だけでよくなる。
従って、エッチングのみで対応することができ、歩留ま
りを向上させることができる。なお、本実施例では、基
板間のキャパシタンスを直接測定して共振器長の短くす
る長さを求めているが、基板厚を測定することで基板間
のキャパシタンスを予測する方法もある。また、この
際、キャパシタンスの値から予測した中心周波数のずれ
る量と、基板厚のずれから求められる中心周波数のずれ
る量とが大きく異なるようであれば、誘電体基板１内の
誘電率分布が極めて大きい可能性や、通常少ない基板面
内の厚みのばらつきが極めて大きい可能性があるため、
適用外とすることが望ましい。

【００３１】次に、図１（Ｂ）に示される状態の基板上
にレジストを塗布し、このレジストに図１（Ｃ）のよう
に共振器長を調整前のフィルタパターンを露光、現像し
てレジストパターン４を作製する（ステップＳ５）。

【００３２】次に、図１（Ｄ）に示されるような黒いマ
スクパターン５を、ステップＳ４で算出した共振器長を
短くする長さ分６だけ共振器の端を出して露光、現像す
る（ステップＳ６）。この際、目合せは露光機であれば
一旦レジストパターン４と一致させた後、マスク上に
０．５μｍ間隔程度で目盛りを描画しておいて、所望の
量６ずらして露光する。また、ステッパーであればレジ
ストパターン４と黒いマスクパターン５の端を一致させ
た後、通常ステッパーに搭載されているサブミクロンか
それ以下の単位でステージを移動させる機能を使用し
て、ステップＳ４にて算出した共振器長の短くする長さ
６だけステージを移動させ、この長さ６だけ共振器のレ
ジストパターンを露出させて露光する。また、同一の特
性を実現する一連の複数個のフィルタを製造する場合、
導体膜２Ａ上に塗布したレジストをパターン化するレジ
ストパターン４のマスクとして同一のものを使用し、ま
た、露光機あるいはステッパーの目合せ機構を用いて共
振器長を短くする黒いマスクパターン５も同じものを使
用する。従って、フィルタをパターン化するために使用
するマスクは僅か二枚だけである。

【００３３】その後、共振器長を調整されたレジストパ
ターン４に沿ってエッチングすることにより、図１
（Ｅ）に示される共振器長の調整されたフィルタパター
ン２が形成される。

【００３４】なお、上述した製造工程では、黒いマスク
パターン５を、レジストパターン４に対して位置合わせ
し、このレジストパターン４に共振器長を短くするパタ
ーンを露光しているが、誘電体基板１上の導体膜２Ａを
共振器長を調整前のフィルタパターンに成形してしま
い、この成形した導体膜に対して黒いマスクパターン５
を位置合わせして、共振器長を短くするパターンを露光
するものであってもよい。

【００３５】また、ステップＳ１において図１（ｂ）の
パターンを作製する際に、図４に示された目合せマーク
７、またはステップＳ５において図１（ｃ）のパターン
を作製する際に、図５に示された目合せマーク８を作成
してもよい。目合せマークは、ステップＳ１またはステ
ップＳ５の何れかの工程において作製してもよいし、ス
テップＳ１で作製した目合せマーク７上に、ステップＳ
５において新たな目合せマーク８を設けてもよい。この
目合せマーク７または８を利用して、黒のマスクパター
ン５の位置合わせを行なう。このような目合せマークを
利用してマイクロストリップフィルタを製造する場合、
上述した製造工程のステップＳ１またはステップＳ５に
おいて目合せマーク７または８を作成し、ステップＳ６
において、黒のマスクパターン５の端部を目合せマーク
７または８に一度合わせ、そこから図６に示されるよう
にステップＳ４で算出した共振器長を短くする長さを基
に、黒のマスクパターン５をずらして位置合わせする。
このように目合せマーク７または８を基に位置合わせし
た黒のマスクパターン５に対してステップＳ６の露光、
現像を行ない、共振器の長さを調整する。なお、この目
合せマークを利用した黒いマスクパターン５の位置合わ
せは、導体膜２Ａをフィルタパターン２に成形するため
のレジストパターン４に対して行なうことも可能である
し、共振器長を調整前のフィルタパターンに形成した導
体膜２Ａに対して行なうことも可能である。

【００３６】なお、ステップＳ６の誘電体基板１上にレ
ジストを塗布し、フィルタパターンを露光、現像する工
程は、レジストに共振器長を調整前のフィルタパターン
のマスクを重ねて露光、現像、エッチングまでを行なっ
てしまうことも可能であるし、レジストに共振器長を調
整前のフィルタパターンのマスクを重ねて露光までを行
い、このレジストに、黒いマスクパターン５を目合せマ
ークを用いて位置合わせし、露光、現像、エッチングを
行なうことも可能である。

【００３７】また、目合せマーク７または８を利用して
黒のマスクパターン５の位置合わせを行なうことができ
るので、図４に示された状態の導体膜２Ａ上に黒のマス
クパターン５を目合せマーク７を利用して位置合わせ
し、露光、現像を行い共振器長を調整してから、フィル
タのレジストパターン４を作製することも可能となる。
さらに、導体膜２Ａに対して黒のマスクパターン５を目
合せマーク７を利用して位置合わせした際に、露光、現
像、エッチングまでを行なってしまい、その後に、フィ
ルタのレジストパターン４を作製することも可能とな
る。

【００３８】さらに、ステップＳ１において目合せマー
ク７を作製した場合、フィルタのレジストパターン４を
作製する工程において、レジストに共振器長を調整前の
フィルタパターンを露光して転写する所までを行い、現
像を行なうことなく黒のマスクパターン５を目合せマー
ク７を利用して位置合わせして露光し、これらのパター
ンが転写されたレジストを一度に現像することも可能と
なる。但し、この場合、不用意に余分な導体膜２Ａがフ
ィルタのレジストパターン４近傍に残った場合、マイク
ロストリップフィルタの周波数特性に悪影響を及ぼすこ
とがあるため、余分な導体膜２Ａはなるべく残らないよ
うにすることが望ましい。

【００３９】このように本実施形態は、フィルタパター
ンの製造工程と同一の製造工程中に、マイクロストリッ
プ共振器の共振器長を調整する工程を含めている。製造
工程中に共振器長を調整することができるため、従来の
ように製造工程後の検査工程においてパッケージングし
てフィルタの周波数特性を測定した後、再び製造工程に
戻して共振器長を調整するという煩雑な工程が不要とな
る。従って、安価にフィルタを製造することができる。

【００４０】また、フィルタのレジストパターン４を作
製した後、さらにそのレジストパターン４に対して共振
器長を短くするパターンを露光して、マイクロストリッ
プ共振器の共振器長を調整する。従って、余分なレジス
ト塗布工程等をなくすことができる。また、フィルタの
レジストパターン４に対して黒のマスクパターン５を位
置合わせすることにより、余分な目合せマーク等を排除
することができる。

【００４１】また、フィルタパターンを作製し、そのパ
ターンに対して共振器長を短くするパターンを露光す
る。従って、一度のフィルタ製造工程において、二度露
光を行なうだけで、調整済みのパターンを得ることがで
きる。すなわち、製造工程の工程数を減らすことができ
る。

【００４２】また、目合せマーク７、８を作製すること
により、この目合せマークを利用して黒のマスクパター
ン５を位置合わせすることが可能となり、共振器長を短
くするパターンを露光することができる。

【００４３】また、基板のキャパシタンスの変動は主に
基板厚の変動に起因するが、さらに詳しくは基板厚の面
内でのばらつきや基板材料の誘電率のばらつきにも起因
する。これらの要因からなる中心周波数のずれを総合的
に評価するためには、直接基板のキャパシタンスを測定
すればよい。特に、マイクロストリップフィルタを製造
する場合、フィルタパターンを加工する前は誘電体基板
１の両面に導体のついた構造となっている。従って、こ
の導体間のキャパシタンスを測定することにより、中心
周波数のずれる量が予測できる。従って、共振器長を短
くする量も予測することができる。

【００４４】また、事前に測定された基板のキャパシタ
ンスの測定結果をもとにマイクロストリップ共振器の共
振器長を短くする長さを算出する。この事前の基板厚測
定により、基板厚の変動に伴う中心周波数のずれる量が
予測できるため、逆に短くするべき共振器長も予測可能
となる。これにより、特にフィルタを一旦作製した後に
周波数特性を測定して判断することなく、フィルタパタ
ーンを作製する事前に共振器長を短く調整する量を決定
できる。

【００４５】また、基板の所望とする厚さと実際の厚さ
との誤差をもとに、マイクロストリップ共振器の中心周
波数が所望の中心周波数以下となるようにフィルタパタ
ーンを形成することにより、共振器長を長くする必要が
なくなり、短くするのみで良くなる。従って、エッチン
グのみで対応することができ、歩留まりを解消すること
ができる。

【００４６】また、基板のキャパシタンスの測定におい
て、事前にフィルタパターンを作製する領域に限定して
グランド面との間の基板のキャパシタンスの測定を行
い、その結果をもとに短くする長さを決定している。従
って、特に基板面積等に誤差の多い場合や、基板の端の
厚みが特にずれている基板の場合に現れるキャパシタン
スと中心周波数の関係の不確定さを除くことができる。
また、基板内の誘電率のばらつき等による影響も少なく
抑えることができる。

【００４７】また、同一の特性を実現する一連の複数個
のフィルタを製造する場合に、フィルタのマスクパター
ンとして同じものを使用し、また、露光機あるいはステ
ッパーの目合せ機構を用いて共振器長を短くするマスク
パターンも同じものを使用している。従って、フィルタ
パターンは各基板に対して同一のものを使用することが
できる。さらに共振器長を短くするパターンを露光機あ
るいはステッパーの目合せ機構を用いて、所望の寸法ず
らして配置することにより、同一のマスクパターン４を
用いて各々の基板厚に対応した長さだけ共振器長を短く
することができる。従って、フィルタパターンを構成す
るマスクは僅か二枚のみであり、安価にフィルタを製造
することができる。

【００４８】また、帯域通過型マイクロストリップフィ
ルタを構成する導体材料として超伝導材料を使用するこ
とにより、１０段以上の多段で峡帯域の帯域通過型マイ
クロストリップフィルタを構成することができる。さら
に、マイクロストリップフィルタの導体材料として高温
超伝導体を用いることにより、冷却手段として小型・軽
量で安価なものが使用できる。

【００４９】なお、上述した実施形態は本発明の好適な
実施の形態である。但し、これに限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実
施が可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明
は、フィルタパターンの製造工程と同一の製造工程中
に、マイクロストリップフィルタ共振器の共振器長を調
整する工程を含めたことにより、製造工程中に共振器長
を調整することが可能となり、従来のように製造工程後
の検査工程においてパッケージングしてフィルタの周波
数特性を測定した後、再び製造工程に戻して共振器長を
調整するという煩雑な工程を不要にすることができる。
従って、安価にマイクロストリップフィルタを製造する
ことができる。

【００５１】また、共振器長を調整前のフィルタパター
ンに形成したレジストに対して共振器長を短くするマス
クパターンを露光し、フィルタパターンの形成領域の導
体パターンを共振器長が調整されたフィルタパターンに
形成する。従って、余分なレジスト塗布工程等をなくす
ことができる。また、フィルタのレジストパターンに対
してマスクパターンを位置合わせすることにより、余分
な目合せマーク等を排除することができる。

【００５２】また、フィルタパターンを作製し、そのパ
ターンに対して共振器長を短くするパターンを露光す
る。従って、一度のフィルタ製造工程において、二度露
光を行なうだけで、調整済みのパターンを得ることがで
きる。すなわち、製造工程の工程数を減らすことができ
る。

【００５３】また、目合せマークを作製することによ
り、この目合せマークを利用して共振器長を短くするマ
スクパターンを位置合わせすることが可能となり、共振
器長を短くするパターンを露光することができる。

【００５４】また、基板のキャパシタンスの変動は主に
基板厚の変動に起因するが、さらに詳しくは基板厚の面
内でのばらつきや基板材料の誘電率のばらつきにも起因
する。これらの要因からなる中心周波数のずれを総合的
に評価するためには、直接基板のキャパシタンスを測定
すればよい。特に、マイクロストリップフィルタを製造
する場合、フィルタパターンを加工する前は誘電体基板
の両面に導体のついた構造となっている。従って、この
導体間のキャパシタンスを測定することにより、中心周
波数のずれる量が予測できる。従って、共振器長を短く
する量も予測することができる。

【００５５】また、事前に測定された基板のキャパシタ
ンスの測定結果をもとにマイクロストリップ共振器の共
振器長を短くする長さを算出する。この事前の基板厚測
定により、基板厚の変動に伴う中心周波数のずれる量が
予測できるため、逆に短くするべき共振器長も予測可能
となる。これにより、特にフィルタを一旦作製した後に
周波数特性を測定して判断することなく、フィルタパタ
ーンを作製する事前に共振器長を短く調整する量を決定
できる。

【００５６】また、基板の所望とする厚さと実際の厚さ
との誤差をもとに、マイクロストリップ共振器の中心周
波数が所望の中心周波数以下となるようにフィルタパタ
ーンを形成することにより、共振器長を長くする必要が
なくなり、短くするのみで良くなる。従って、エッチン
グのみで対応することができ、歩留まりを解消すること
ができる。

【００５７】また、基板のキャパシタンスの測定におい
て、事前にフィルタパターンを作製する領域に限定して
グランド面との間の基板のキャパシタンスの測定を行
い、その結果をもとに短くする長さを決定している。従
って、特に基板面積等に誤差の多い場合や、基板の端の
厚みが特にずれている基板の場合に現れるキャパシタン
スと中心周波数の関係の不確定さを除くことができる。
また、基板内の誘電率のばらつき等による影響も少なく
抑えることができる。

【００５８】また、同一の特性を実現する一連の複数個
のフィルタを製造する場合に、フィルタのマスクパター
ンとして同じものを使用し、また、露光機あるいはステ
ッパーの目合せ機構を用いて共振器長を短くするマスク
パターンも同じものを使用している。従って、フィルタ
パターンは各基板に対して同一のものを使用することが
できる。さらに共振器長を短くするパターンを露光機あ
るいはステッパーの目合せ機構を用いて、所望の寸法ず
らして配置することにより、同一のマスクパターンを用
いて各々の基板厚に対応した長さだけ共振器長を短くす
ることができる。従って、フィルタパターンを構成する
マスクは僅か二枚のみであり、安価にフィルタを製造す
ることができる。

【００５９】また、帯域通過型マイクロストリップフィ
ルタを構成する導体材料として超伝導材料を使用するこ
とにより、１０段以上の多段で峡帯域の帯域通過型マイ
クロストリップフィルタを構成することができる。さら
に、マイクロストリップフィルタの導体材料として高温
超伝導体を用いることにより、冷却手段として小型・軽
量で安価なものが使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態の構成を表す図である。

【図２】作製手順を表すフローチャートである。

【図３】製造段階の各ステップにおける構成を表す図で
ある。

【図４】本発明に係る実施形態の構成を表す図である。

【図５】本発明に係る実施形態の構成を表す図である。

【図６】目合せマークを利用したマスクパターンの位置
合わせ方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 誘電体基板 ２ フィルタパターン ３ 導体膜 ４ フィルタのレジストパターン ５ 黒のマスクパターン

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過帯域の中心周波数で共振する複数個
   のマイクロストリップ共振器を結合係数に対応する距離
   離して配置することで構成されるマイクロストリップフ
   ィルタの製造方法であって、 マイクロストリップフィルタの周波数特性を測定検査す
   ることなくマイクロストリップ共振器の共振器長を調整
   する共振器長調整工程を、誘電体基板上に形成した導体
   をマイクロストリップフィルタのフィルタパターンに加
   工するフィルタパターン加工工程に含めたことを特徴と
   するマイクロストリップフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記フィルタパターンの形成領域の導体を、共振器長を
   調整前のフィルタパターンに形成するフィルタパターン
   形成工程と、 前記共振器長を調整前のフィルタパターンに形成した導
   体に対して共振器長を短くするマスクパターンを露光す
   ることにより、共振器長が調整されたフィルタパターン
   を形成する共振器長調整工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
3. 【請求項３】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記フィルタパターンの形成領域の導体上にレジストを
   塗布し、このレジストを共振器長を調整前のフィルタパ
   ターンに形成するレジストパターン形成工程と、 前記共振器長を調整前のフィルタパターンに形成したレ
   ジストに対して共振器長を短くするマスクパターンを露
   光し、前記フィルタパターンの形成領域の導体を共振器
   長が調整されたフィルタパターンに形成する工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための第１の目合せマー
   クを形成する工程と、 前記導体が形成された前記誘電体基板上にレジストを塗
   布し、該レジストに対して共振器長を調整前のフィルタ
   パターンのマスクを重ねて露光し、現像すると共に、前
   記第１の目合せマークを残すか、あるいは前記レジスト
   からなる第２の目合せマークを作製するレジストパター
   ン形成工程と、 露光、現像したレジストパターンをマスクに前記導体に
   対してエッチングし、前記導体を前記共振器長を調整前
   のフィルタパターンに形成する第１のフィルタパターン
   形成工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記フィルタパターンの端が出るように
   前記第１の目合せマーク、第２の目合せマーク、あるい
   は前記共振器長を調整前のフィルタパターンを基準とし
   て位置合わせして重ね合わせ、露光、現像する共振器長
   調整工程と、 前記共振器長を短くするマスクパターンを露光、現像し
   た前記レジストパターンをマスクに導体に対してエッチ
   ングを行い、前記誘電体基板上に前記フィルタパターン
   を形成する第２のフィルタパターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための第１の目合せマー
   クを形成する工程と、 前記導体が形成された前記誘電体基板上にレジストを塗
   布し、前記レジストに対して共振器長を調整前のフィル
   タパターンのマスクを重ねて露光し、現像すると共に、
   前記第１の目合せマークを残すか、あるいは前記レジス
   トからなる第２の目合せマークを作製するレジストパタ
   ーン形成工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記フィルタパターンの端が出るように
   前記第１の目合せマーク、第２の目合せマーク、あるい
   は共振器長を調整前のフィルタパターンを基準として位
   置合わせして重ね合わせ、露光、現像する共振器長調整
   工程と、 前記共振器長を短くするマスクパターンを露光、現像し
   た前記レジストパターンをマスクにエッチングを行い、
   前記誘電体基板上に前記フィルタパターンを形成するフ
   ィルタパターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための第１の目合せマー
   クを形成する工程と、 前記導体が形成された前記誘電体基板上にレジストを塗
   布し、前記レジストに対して共振器長を調整前のフィル
   タパターンのマスクを重ねて露光する工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記レジストの端が出るように前記第１
   の目合せマークを基準として位置合わせして重ね合わ
   せ、露光する共振器長調整工程と、 現像したレジストをマスクに導体に対してエッチングを
   行い、前記誘電体基板上に前記フィルタパターンを形成
   するフィルタパターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
7. 【請求項７】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための目合せマークを形
   成する工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記フィルタパターンの形成領域の導体
   の端が出るように前記目合せマークを基準として位置合
   わせして重ね合わせ、露光、現像、エッチングする共振
   器長調整工程と、 共振器長を調整した導体が形成された前記誘電体基板上
   にレジストを塗布し、該レジストに共振器長を調整前の
   フィルタパターンのマスクを前記目合せマークを基準と
   して位置合わせして重ね、露光、現像するレジストパタ
   ーン形成工程と、 露光、現像したレジストパターンをマスクに導体に対し
   てエッチングを行い、前記誘電体基板上に前記フィルタ
   パターンを形成するフィルタパターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための目合せマークを形
   成する工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記フィルタパターンの形成領域の導体
   の端が出るように前記目合せマークを基準として位置合
   わせして重ね、露光、現像する共振器長調整工程と、 共振器長を調整したレジストパターンが形成された前記
   誘電体基板上の、該レジストに共振器長を調整前のフィ
   ルタパターンのマスクを前記目合せマークを基準として
   位置合わせして重ね、露光、現像するレジストパターン
   形成工程と、 露光、現像したレジストをマスクに前記フィルタパター
   ン形成領域の導体に対してエッチングを行い、前記誘電
   体基板上に前記フィルタパターンを形成するフィルタパ
   ターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 前記フィルタパターン加工工程は、 前記誘電体基板上の導体をエッチングして、前記誘電体
   基板上の所定の位置に目合せのための目合せマークを形
   成する工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを、共振器長を短く
   する長さ分だけ前記フィルタパターンの形成領域の導体
   の端が出るように前記目合せマークを基準として位置合
   わせして重ね、露光する共振器長調整工程と、 共振器長を短くするマスクパターンを露光した導体上
   の、該レジストに共振器長を調整前のフィルタパターン
   のマスクを前記目合せマークを基準として位置合わせし
   て重ね、露光、現像するレジストパターン形成工程と、 露光、現像したレジストパターンをマスクに前記導体に
   対してエッチングを行い、前記誘電体基板上に前記フィ
   ルタパターンを形成するフィルタパターン形成工程と、 を有することを特徴とする請求項１記載のマイクロスト
   リップフィルタの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記共振器長調整工程は、 事前に測定された基板のキャパシタンスの測定結果をも
    とに前記マイクロストリップ共振器の共振器長を短くす
    る長さを算出し、 前記共振器長を短くするマスクパターンを、算出した共
    振器長を短くする長さ分だけ前記導体の端からずらすこ
    とで共振器長を調整する工程であることを特徴とする請
    求項２から９の何れか一項に記載のマイクロストリップ
    フィルタの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記共振器長調整工程は、 事前に測定された基板厚の測定結果をもとに前記マイク
    ロストリップ共振器の共振器長を短くする長さを算出
    し、 前記共振器長を短くするマスクパターンを、算出した共
    振器長を短くする長さ分だけ前記導体の端からずらすこ
    とで共振器長を調整する工程であることを特徴とする請
    求項２から９の何れか一項に記載のマイクロストリップ
    フィルタの製造方法。
12. 【請求項１２】 基板の所望とする厚さと実際の厚さと
    の誤差をもとに、マイクロストリップ共振器の中心周波
    数が所望の中心周波数以下となるように共振器長を調整
    前のフィルタパターンを設計することを特徴とする請求
    項１０または１１記載のマイクロストリップフィルタの
    製造方法。
13. 【請求項１３】 前記基板のキャパシタンスの測定は、 一方の面にはグランド面となる導体が形成され、もう一
    方の面には前記フィルタパターンの形成領域にだけ導体
    が形成された誘電体誘電体基板の、前記グランド面とな
    る導体と前記フィルタパターンとなる導体との間のキャ
    パシタンスを測定することを特徴とする請求項１０記載
    のマイクロストリップフィルタの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記フィルタパターンの形成領域にだ
    け導体を形成する工程と、誘電体基板上の所定の位置に
    目合せのための目合せマークを形成する工程とを同一工
    程で行うことを特徴とする請求項２から９の何れか一項
    に記載のマイクロストリップフィルタの製造方法。
15. 【請求項１５】 同一の特性を実現する一連の複数個の
    マイクロストリップフィルタを形成する場合、前記誘電
    体基板上の導体を前記フィルタパターンに形成するマス
    クパターンとして同一のものを使用し、前記共振器長を
    短くするマスクパターンも同一のものを使用することを
    特徴とする請求項２から９の何れか一項に記載のマイク
    ロストリップフィルタの製造方法。
16. 【請求項１６】 前記マイクロストリップ共振器の導体
    材料として超伝導体を用いたことを特徴とする請求項１
    から１５の何れか一項に記載のマイクロストリップフィ
    ルタの製造方法。
17. 【請求項１７】 前記マイクロストリップ共振器の導体
    材料として高温超伝導体を用いたことを特徴とする請求
    項１から１５の何れか一項に記載のマイクロストリップ
    フィルタの製造方法。