JP2004177234A

JP2004177234A - 誘電定数測定法

Info

Publication number: JP2004177234A
Application number: JP2002343008A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakayama; 明中山; Hiromichi Yoshikawa; 博道吉川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP4065766B2

Abstract

【課題】薄層の測定試料をも誘電定数を測定できるとともに、測定試料の任意深さにある任意厚さの誘電体層の誘電定数を測定できる誘電定数測定法を提供する。
【解決手段】円形内部導体３を異なる厚みの第１測定試料１及び第２測定試料２で挟持し、該第１、第２測定試料１、２の表面にそれぞれ第１、第２外部導体４、５を形成してなる円板共振器Ａを、第１外部導体４に設けられた入力用、出力用の励振口７、８を介してＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させ、その共振周波数と無負荷Ｑを測定し、該円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑの測定値、及び予め測定されていた第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接から、第２測定試料２の誘電定数を求めることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電定数測定法に関し、特に高周波数領域で電子部品として使用する誘電体基板の誘電定数測定法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年においては、移動体通信技術の発展、普及に伴い、マイクロ波回路構成用の誘電体基板の誘電定数測定法が強く求められている。誘電体基板のマイクロ波における誘電定数測定法は種々提案されているが、その中でも空洞共振器法は高精度測定法として認知されている。この空洞共振器法では基板の面内方向の誘電定数が測定されるが、測定試料単体で自立できないような薄い、あるいは脆い試料や、基板上に形成された誘電体層の測定が困難である。
【０００３】
一方、基板に垂直方向の誘電定数測定法としては平衡形円板共振器法が知られている。平衡形円板共振器法の励振はストリップラインにより円板状の内部導体の側面から行われることが多い。この平衡形円板共振器法では、測定系との整合性を得るためにストリップラインの特性インピーダンスを５０Ωにする必要があるが、薄い誘電体基板では５０Ωのインピーダンスを実現するためにストリップライン線路を極めて細くする必要がある。
【０００４】
例えば同時焼成で、５０Ωのインピーダンスを持つストリップライン線路を実現するためには、厚みが２００μｍの誘電体層が限界である。もし、５０Ωから外れたインピーダンスのストリップラインで共振器を励振した場合、コネクタ等で反射が起こり、共振特性の測定精度、従って誘電特性の測定精度が劣化するという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決するため、近年においては、平衡形円板共振器の上下面の中心から、同軸ケーブルにより共振器を励振する方法が提案されている。図７は、この誘電定数測定法を示すもので、円形内部導体３１を有機樹脂からなる測定試料３３で挟持し、これらの測定試料３３の表面にそれぞれ外部導体３５を形成し、円板共振器Ａを形成し、円形内部導体３１の中心に該当する外部導体３５に励振口をそれぞれ形成し、これらの励振口に同軸ケーブル３７を挿入し、電界により共振器Ａを励振させ、共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑの測定値から、測定試料３３の比誘電率及び誘電正接を求めていた（非特許文献１参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
「電子情報通信学技術研究報告、信学技法ｖｏｌ．９１―１７、Ｎｏ．５２」社団法人電子情報通信学会、１９９１年５月２３日、ｐ．１７−２２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示す誘電定数測定法では、平衡形円板共振器Ａの両側の励振口に同軸ケーブル３７を挿入し、測定する必要があったため、支持基板の上に平衡形円板共振器Ａを作製することができず、極めて薄い誘電体層でかつ導体層と同時焼成されたセラミック試料、又は極めて薄い誘電体層でかつ一体成形された誘電体試料の測定においては、試料の反りが生じたり、破壊が起こったりするため、実質的に薄層の試料作製が困難になるという問題があった。
【０００８】
又、セラミックスからなる配線基板では、焼成時に基板の厚さ方向に空隙率等の分布が起こり、誘電定数が厚さ方向に変化する場合があることが知られているが、図７に示す誘電定数測定法では、構造上、誘電体基板の平均的な誘電定数を測定することになり、誘電体基板の厚さ方向の誘電定数の変化を測定することはできなかった。
【０００９】
本発明は、薄層の測定試料の誘電定数をも測定できるとともに、測定試料の任意深さにある任意厚さの誘電体層の誘電定数を測定できる誘電定数測定法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘電定数測定法は、円形内部導体を異なる厚みの第１測定試料及び第２測定試料で挟持し、該第１、第２測定試料の表面にそれぞれ第１、第２外部導体を形成してなる円板共振器を、前記第１外部導体に設けられた入力用、出力用の励振口を介してＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させ、その共振周波数と無負荷Ｑを測定し、該円板共振器の共振周波数と無負荷Ｑの測定値、及び予め測定されていた前記第１測定試料の比誘電率及び／又は誘電正接から、前記第２測定試料の誘電定数を求めることを特徴とする。
【００１１】
このような誘電定数測定法では、円板共振器を構成する一方の外部導体に磁界や電界の入力用、出力用の励振口を形成するため、支持基板の上に導体層と同時焼成あるいは一体成形した円板共振器の誘電定数を測定でき、従来測定が困難であった導体層と同時焼成あるいは一体成形された薄層の測定試料の比誘電率及び／又は誘電正接等の誘電定数を容易に求めることができる。
【００１２】
また、本発明では、円板共振器の片面側から磁界や電界を印加して円板共振器を励振させ、測定試料の誘電定数を測定できるため、例えば、円板共振器を平坦な部分に載置して誘電定数を測定でき、従来のように、円板共振器を立てて測定する等、円板共振器の両側から電界を印加するための保持に注意する必要がなく、また、円板共振器が薄くなったとしても円板共振器を支持基板上に形成することにより、取り扱いも容易となる。
【００１３】
さらに、本発明の誘電定数測定法では、円板共振器の円形内部導体の上下の測定試料の厚さを同一厚みとすることなく、自由に異なる厚みに設定できるため、例えば、異なる誘電体層を有し、誘電体層間に内部配線を有する配線基板等の電子部品において、任意の誘電体層における誘電定数を測定することができる。
【００１４】
即ち、実際の配線基板等の電子部品は、セラミックス又はガラスセラミックスからなる誘電体層と内部配線が同時焼成されており、誘電体層はその厚みや内部配線材料等の影響を受け、積層位置（形成深さ）により、誘電体層がそれぞれ異なる誘電定数を有するようになることが知られているが、内部配線間に異なる厚みの誘電体層を有する部分の前記誘電体層の誘電定数を測定したい場合には、その部分をモデル化した円板共振器を作製し、各誘電体層の誘電定数を測定できる。従って、より現実に近い配線基板等の電子部品の設計を行うことができる。
【００１５】
また、電界強度がゼロ、あるいは小さい位置に設けた励振口を用いて、磁界により円板共振器を励振させることにより、測定試料が薄い場合でも励振口の影響を受けずに、高い精度で測定できる。
【００１６】
本発明の誘電定数測定法は、支持基板上に形成された円板共振器の第１、第２測定試料の厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする。また、第１、第２測定試料がセラミックス又はガラスセラミックスからなり、支持基板及び円板共振器が同時焼成され、一体化されていることを特徴とする。
【００１７】
一般に、マイクロ波領域で使用される配線基板の絶縁層の誘電定数を確認できれば、配線基板の設計に活かすことができる。ところで、セラミックスやガラスセラミックスからなる絶縁層と内部配線を同時焼成して形成される配線基板では、焼成時に内部配線を形成する金属材料が絶縁層に拡散して絶縁層の誘電定数が変化する可能性が指摘されている。このような実際の絶縁層の誘電定数を確認することにより、回路設計に最大限に活かすことができる。
【００１８】
しかしながら、近年においては、配線基板の薄層化が進み、現実の絶縁層の厚みが０．２ｍｍ以下、特には０．０５ｍｍ以下と薄くなり、このような配線基板の絶縁層の誘電定数を測定するため、現実の厚みを反映した、従来の図７に示すような共振器を作製しようとすると、測定試料が薄いため作製が困難であり、測定することができなかった。
【００１９】
本発明では、第１、第２測定試料がセラミックス又はガラスセラミックスからなり、支持基板及び円板共振器が同時焼成されて一体化され、支持基板上に円板共振器が形成されているため、共振器の測定試料を薄くしても、支持基板により共振器の強度を向上できるため、共振器を容易に形成でき、しかも、第１外部導体の励振口を用いて誘電定数を測定できるため、測定試料の厚みが０．２ｍｍ以下と薄い場合であっても誘電定数を容易に測定できる。
【００２０】
また、本発明の誘電定数測定法は、円形内部導体の中心位置に対応する第１外部導体の位置に励振口を設けるとともに、前記円形内部導体の端の位置に対応する前記第１外部導体の位置に励振口を設け、前記励振口に同軸ケーブルを挿入し、電界により円板共振器のＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させたり、円形内部導体の同心円に対応する第１外部導体の位置に少なくとも２個の励振口を設け、該励振口にループアンテナを挿入し、磁界により円板共振器のＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の誘電定数測定法を、図１を用いて説明する。先ず、測定に用いる円板共振器Ａを作製する。
【００２２】
円板共振器Ａは、厚さの異なる第１測定試料（上側誘電体層）１と、被測定部位である第２測定試料（下側誘電体層）２の間に、これらの第１、第２測定試料１、２よりも面積の小さい円形内部導体３を配置し、かつ、第１、第２測定試料１、２の外側に、円形内部導体３よりも面積の大きい第１、第２外部導体４、５をそれぞれ配置して構成されている。即ち、円板共振器Ａは、円形内部導体３を厚さの異なる第１、第２測定試料１、２で挟持し、これらの第１、第２測定試料１、２の表面にそれぞれ第１、第２外部導体４、５を形成して構成されている。
【００２３】
円形内部導体３、外部導体４、５は導体材料から形成すればよいが、特に、２層の第１、第２測定試料１、２間で電磁界が透過しないように、又電磁界の放射を防ぐ点から、円形内部導体３、外部導体４、５の厚みは少なくとも５μｍ以上、特に１０μｍ以上であることが望ましい。
【００２４】
第１、第２測定試料１、２は、セラミックス、ガラスセラミックス、有機樹脂等の絶縁材料からなるものであるが、特に第１、第２測定試料１、２の形成が容易という点から、第１、第２測定試料１、２の厚みは２００μｍ以上であることが望ましい。尚、第１、第２外部導体４、５の厚みを厚くすることにより、第１、第２測定試料１、２の厚みを２００μｍ以下とすることもできる。この場合、第１、第２外部導体４、５が支持部材となる。
【００２５】
第１、第２測定試料１、２がセラミックス、ガラスセラミックスの場合には、円板共振器Ａは第１、第２測定試料１、２、円形内部導体３、第１、第２外部導体４、５を同時焼成して形成されており、また、第１、第２測定試料１、２が有機樹脂の場合には、円板共振器Ａは第１、第２測定試料１、２、円形内部導体３、第１、第２外部導体４、５が接合、または圧着されて形成されている。
【００２６】
また、円形内部導体３の中心に対応する第１外部導体４の位置には１個の励振口７が形成され、円形内部導体３の端に対応する第１外部導体４の位置には１個の励振口８が形成されている。これらの励振口７、８には同軸ケーブル９、１０が挿入され、ＴＭ_０ｍ０共振モード（ｍ＝１、２・・・）が励振されるようになっている。励振口７、８間の距離Ｒは、円形内部導体３の直径Ｄの１／２とされている。
【００２７】
以上のように構成された共振器Ａの励振口７から同軸ケーブル９により電界を印加し電界励振すると、共振器Ａが電界により励振され、ＴＭ_０ｍ０共振モード（ｍ＝１、２・・・）、特にＴＭ_０１０共振モードを片面から効率的に励振できる。このＴＭ_０１０共振モードの電界は、図２に示すように、円形内部導体３の中心と、円形内部導体３の端の円周部で強く分布する。そして、励振口８から同軸ケーブル１０を介して電界が取り出され、これにより円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑが測定される。尚、励振口８から電界を印加し、励振口７から取り出しても良い。また、図２では、電界分布を明確にするため、第１、第２測定試料１、２については断面を示す斜線を省略した。
【００２８】
次に、第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接を、例えば特願２００２−１５１６６５号や特願２００２−２８１９０８号の誘電定数測定法により予め求める。尚、第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接はその他の測定法で求めても良い。また第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接は、円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑを測定する前に行ってもよいことは勿論である。
【００２９】
第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接は、特願２００２−１５１６６５号で測定する場合には、例えば、図１の第１、第２測定試料１、２の厚みを第１測定試料１の厚みにして、即ち、円形内部導体３を第１測定試料１により挟持して、共振器Ａの励振口７から同軸ケーブル９により電界を印加し電界励振し、円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑを測定する。円形内部導体３の半径Ｒと測定試料１、２の厚さｄの比が１０以上、すなわち、Ｒ／ｄ＞１０の時、この平衡形円板共振器ＡのＴＭ_０ｍ０モードの共振周波数ｆ_０と無負荷Ｑ（Ｑｕ）から、次式により測定試料１、２の比誘電率ε’と誘電正接ｔａｎδを算出することができる。
【００３０】
【数１】

【００３１】
ただし、ｘ’_０ｍはＪ’_０（ｘ’）＝０のｍ番目の解で、特にｍ＝１の時、ｘ’_０１＝３．８３１７である。Ｊ’_０（ｘ’）は０次の第一種ベッセル関数の微分である。ω＝２πｆ_０は角共振周波数、μ_０＝４π×１０^−７は真空の透磁率である。αは、小林らによるマイクロ波研究会技術報告書ＭＷ７５−７６「平衡形円板共振器による複素誘電率測定法」で開示されているように、Ｓ＝Ｒ／ｄ＞１０のとき、αはほぼ１となる。また、ｃは光速であり、△Ｒは内部円形導体の端での電磁界の外側への広がりを、内部円形導体径の増加として考慮したものである。ｌｎは自然対数を表す。
【００３２】
なお、誘電正接の決定に必要な導体の実効導電率σは、小林らによるマイクロ波研究会技術報告書ＭＷ７５−７６「平衡形円板共振器による複素誘電率測定法」で開示されているように、比誘電率と誘電正接が同じで厚さが異なる誘電体シートにより構成された２種類の平衡形円板共振器のＱｕの差から決定される。あるいは同時焼成導体の実効導電率σは特開２０００−４６７５６号公報に開示された界面導電率の測定法により決定される。
【００３３】
このようにして、第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接が予め求められる。尚、特願２００２−２８１９０８号の誘電定数測定法により、第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接を求める場合には、表面円形導体と下部導体層で第１測定試料１が挟持された円板共振器と、該円板共振器からの電磁界の漏洩を防ぐシールド体とを設け、該シールド体に設けられた入力用、出力用の励振口を介してＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させ、その共振周波数と無負荷Ｑの測定値から、第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接が求められる。
【００３４】
このようにして求められた第１測定試料１の比誘電率及び／又は誘電正接と、図１の円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑの測定値から、被測定部位である第２測定試料２の比誘電率ε’_２、誘電正接ｔａｎδ_２を計算する。この計算は有限要素法やモードマッチング法等の数値解析によって行う必要がある。
【００３５】
ここでは有限要素法による計算法について述べる。まず共振周波数ｆ_０のε’_２依存性、即ちｆ_０−ε’_２曲線を軸対称有限要素法による解析で求め、次にｆ_０の測定値から、このｆ_０−ε’_２曲線を用いて比誘電率を決定する。
【００３６】
誘電正接ｔａｎδ_２は下記式２を用いて算出される。
【００３７】
【数２】

【００３８】
この式は無負荷Ｑの逆数を、第１測定試料１の誘電正接ｔａｎδ_１と被測定部位である第２測定試料２の誘電正接ｔａｎδ_２と導体３、４、５の表皮抵抗Ｒ_ｓの項によって表現したものである。Ｐｅ１は第１測定試料１に貯えられる電界エネルギーの集中率、Ｐｅ２は第２測定試料２に貯えられる電界エネルギーの集中率、Ｇは形状因子であり、有限要素法により求められる。
【００３９】
図３は、本発明の他の誘電定数測定法を説明するためのものである。図３の円板共振器Ａは支持基板６上に形成されている。即ち、支持基板６上に、第２外部導体５、被測定部位である第２測定試料２、円形内部導体３、第１測定試料１、第１外部導体４を順次積層して構成されており、これらが支持基板６と同時に焼成され、一体となっている。第１、第２測定試料１、２はセラミックス又はガラスセラミックスから構成され、異なる厚みとされている。
【００４０】
共振器Ａの第１、第２測定試料１、２、支持基板６は、配線基板の絶縁層材料と同一で、円形内部導体３、第１、第２外部導体４、５は配線基板の内部配線材料と同一で、同一厚みとされ、焼成などの製法も同一とされている。従って、第１、第２測定試料１、２への円形内部導体３、第１、第２外部導体４、５材料の拡散状態やセラミックス又はガラスセラミックス内の空隙の分布状態は、配線基板と同一と見なすことができる。
【００４１】
このような共振器Ａは、厚い支持基板６上に一体に形成されているため、共振器Ａの第２測定試料２の厚みを２００μｍ以下、特には５０μｍ以下と薄くしても共振器Ａを容易に形成することができ、しかも、支持基板６が形成されていない第１外部導体４に形成された励振口７、８を介して電界により励振することができ、これにより円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑを測定でき、上記したように、第１測定試料１の比誘電率と誘電正接、及び円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑから、第２測定試料２の比誘電率と誘電正接を算出することができる。
【００４２】
又、支持基板６とその上部を一体基板とみなせるので、基板内の任意深さの位置での比誘電率と誘電正接を測定することができる。
【００４３】
図４は、本発明のさらに他の誘電定数測定法を説明するためのもので、図４の円板共振器Ａは、図３に示した円板共振器Ａと同様に、支持基板６上に、第２外部導体５、被測定部位である第２測定試料２、円形内部導体３、第１測定試料１、第１外部導体４を順次積層して構成されており、これらが支持基板６と同時に焼成され、一体となっている。第１、第２測定試料１、２はセラミックス又はガラスセラミックスから構成され、異なる厚みとされている。
【００４４】
そして、円形内部導体３の半径Ｒに対して、０．４〜０．６倍の半径を有する同心円上の第１外部導体４の位置に２個の励振口７、８を設け、これらの励振口７、８にループアンテナ１９、２０を挿入し、磁界励振によってＴＭ_０１０共振モードを励振する。
【００４５】
ＴＭ_０１０共振モードの磁界は、図５に示すように、円形内部導体３に対して半径が約１／２の同心円周の位置で強く分布する。これにより、励振口７、８を介して同軸ケーブル９、１０先端のループアンテナ１９、２０で磁界励振すると、ＴＭ_０１０共振モードを片面から効率的に励振できる。これを用い、円板共振器Ａの共振周波数と無負荷Ｑを測定し、第２測定試料２の比誘電率と誘電正接を算出することができる。尚、図５では、磁界分布を説明するため、第１、第２測定試料１、２の断面を示す斜線を省略した。
【００４６】
尚、円形内部導体３の半径Ｒに対して、０．２５倍、又は０．７５倍の半径を有する同心円上の第１外部導体４の位置に２個の励振口７、８を設け、これらの励振口７、８にループアンテナ１９、２０を挿入し、磁界励振によってＴＭ_０２０共振モードを励振させても良い。
【００４７】
また、円形内部導体３の半径Ｒに対して、１／６倍、又は１／２倍、或いは５／６倍の半径を有する同心円上の第１外部導体４の位置に２個の励振口７、８を設け、これらの励振口７、８にループアンテナ１９、２０を挿入し、磁界励振によってＴＭ_０３０共振モードを励振させても良い。
【００４８】
尚、磁界を印可して円板共振器Ａを励振する図４の場合に、図１に示したように支持基板６を形成しなくても、図１に示した場合と同様にして、第２測定試料２の比誘電率と誘電正接を測定することができる。
【００４９】
【実施例】
本発明の誘電定数測定法により、アルミナ質基板の内部の比誘電率を測定した。測定基板の構造は図４に示すものであり、アルミナ材料からなるグリーンシートにＣｕ−Ｗ系の導電性ペーストを塗布し、これを複数積層して積層成形体を作製し、この積層成形体を同時焼成し、円板共振器Ａと支持基板６を一体化した。
【００５０】
ここで、支持基板６の厚みを２００μｍ、円形内部導体３、第１、第２外部導体４、５の厚みを１０μｍとし、円形内部導体３の直径を２３．３ｍｍとした。第１、第２測定試料１、２の厚みを変化させた円板共振器Ａを作製した。
【００５１】
又、図４に示す磁界結合を行うため、励振口７、８を１．５ｍｍ径とし、１．２ｍｍ径の同軸ケーブル９、１０先端に作製した約１．５ｍｍ径のループアンテナ１９、２０を挿入し、円板共振器Ａを励振し、円板共振器Ａの共振周波数、無負荷Ｑを求めた。
【００５２】
この後、第１測定試料１の比誘電率を特願２００２−１５１６６５号に記載された方法で測定した。
【００５３】
即ち、円形内部導体を両側から第１測定試料により挟持し、これを第１、第２外部導体で挟持し、第１外部導体の励振口から同軸ケーブルにより電界を印加し電界励振し、円板共振器の共振周波数と無負荷Ｑを測定し、上記式１から第１測定試料１の比誘電率を算出した。
【００５４】
さらに図４の円板共振器Ａの共振周波数を測定し、及び第１測定試料１の誘電率から、第２測定試料の比誘電率を計算した。結果を表１に示す。図６に、試料基板Ｎｏ．２の共振波形を示す。
【００５５】
【表１】

【００５６】
この表１によれば、第２測定試料２の比誘電率は異なった値として測定されている。この違いは円形内部導体、第１、第２外部導体から第２測定試料２への拡散効果、及び基板全体の中での第２測定試料２の深さ（上下方向への位置）に依存したものと考えられる。
【００５７】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、本発明の誘電定数測定法によれば、円板共振器を構成する第１外部導体に磁界や電界の入力用、出力用の励振口を形成するため、支持基板の上に導体層と同時焼成あるいは一体成形した円板共振器の誘電定数を測定でき、従来測定が困難であった導体層と同時焼成あるいは一体成形された薄層の測定試料の比誘電率及び／又は誘電正接を容易に求めることができるとともに、異なる誘電体層を有し、誘電体層間に内部配線を有する配線基板等の電子部品において、任意の誘電体層における誘電定数を測定することができ、これにより、現実に近い配線基板等の電子部品の設計を行うことができ、マイクロ波用途の同時焼成用、或いは一体成形用の誘電体材料の開発が容易になるとともに、これらの材料を用いた回路基板や、半導体パッケージの設計がより高精度に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電定数測定法に用いられる円板共振器の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図２】図１の円板共振器におけるＴＭ_０１０モードの電界分布を説明するもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図３】本発明の誘電定数測定法に用いられる円板共振器の他の例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図４】本発明の誘電定数測定法に用いられる円板共振器のさらに他の例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】図４の円板共振器におけるＴＭ_０１０モードの磁界分布を説明するもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図６】表１の試料基板Ｎｏ．２の誘電定数測定に用いられる共振波形を示す図である。
【図７】従来の誘電定数測定法に用いられる平衡形円板共振器を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・第１測定試料
２・・・第２測定試料
３・・・円形内部導体
４・・・第１外部導体
５・・・第２外部導体
６・・・支持基板
７、８・・・励振口
９、１０・・・同軸ケーブル
１９、２０・・・ループアンテナ
Ａ・・・円板共振器

Claims

円形内部導体を異なる厚みの第１測定試料及び第２測定試料で挟持し、該第１、第２測定試料の表面にそれぞれ第１、第２外部導体を形成してなる円板共振器を、前記第１外部導体に設けられた入力用、出力用の励振口を介してＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させ、その共振周波数と無負荷Ｑを測定し、該円板共振器の共振周波数と無負荷Ｑの測定値、及び予め測定されていた前記第１測定試料の比誘電率及び／又は誘電正接から、前記第２測定試料の誘電定数を求めることを特徴とする誘電定数測定法。
支持基板上に円板共振器が形成されていることを特徴とする請求項１記載の誘電定数測定法。
第１、第２測定試料の厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の誘電定数測定法。
第１、第２測定試料がセラミックス又はガラスセラミックスからなり、支持基板及び円板共振器が同時焼成され、一体化されていることを特徴とする請求項２又は３記載の誘電定数測定法。
円形内部導体の中心位置に対応する第１外部導体の位置に励振口を設けるとともに、前記円形内部導体の端の位置に対応する前記第１外部導体の位置に励振口を設け、前記励振口に同軸ケーブルを挿入し、電界により円板共振器のＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の誘電定数測定法。
円形内部導体の同心円に対応する第１外部導体の位置に少なくとも２個の励振口を設け、該励振口にループアンテナを挿入し、磁界により円板共振器のＴＭ_０ｍ０モード（ｍ＝１、２・・・）を励振させることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の誘電定数測定法。