JPS58166806A - 高周波用誘電体セラミツク上に電極を形成する方法 - Google Patents
高周波用誘電体セラミツク上に電極を形成する方法Info
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- JPS58166806A JPS58166806A JP57049309A JP4930982A JPS58166806A JP S58166806 A JPS58166806 A JP S58166806A JP 57049309 A JP57049309 A JP 57049309A JP 4930982 A JP4930982 A JP 4930982A JP S58166806 A JPS58166806 A JP S58166806A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/81—Coating or impregnation
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
- H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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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】
この発明は、高周波用誘電体セラミック上に電極を形成
する方法に関し、特に、誘電体共振器、高周波用回路基
板、マイクロ波集積回路用素子などのような高周波機器
に備える電極を銅の無電解めっきにより形成する方法の
改良に関する。
する方法に関し、特に、誘電体共振器、高周波用回路基
板、マイクロ波集積回路用素子などのような高周波機器
に備える電極を銅の無電解めっきにより形成する方法の
改良に関する。
マイクロ波回路のフィルタとして、従来は、空調共振器
を使用してきたが、その大きさは、原理的に、共振周波
数の波長によって決定されるので、小形化は困難であっ
た。そこで、この小形化の要求を満たすものとして、誘
電体共振器が提案されている。この誘電体共振器は、Ｇ
Ｈ２帯の高い周波数を用いる装習のフィルタとして注目
されており、従来の空調共振器に比べて、１／２〜１／
３に小形化され、さらに、高性能で安定性が高いという
特徴をもっている。その用途としては、自動車電話、通
儒衛簾などに及んでいる。
を使用してきたが、その大きさは、原理的に、共振周波
数の波長によって決定されるので、小形化は困難であっ
た。そこで、この小形化の要求を満たすものとして、誘
電体共振器が提案されている。この誘電体共振器は、Ｇ
Ｈ２帯の高い周波数を用いる装習のフィルタとして注目
されており、従来の空調共振器に比べて、１／２〜１／
３に小形化され、さらに、高性能で安定性が高いという
特徴をもっている。その用途としては、自動車電話、通
儒衛簾などに及んでいる。
第１図はこの発明が雇用される高周波機器の一例として
の誘電体共振器の代表的な形状を示す斜視図である。ｌ
！誘電体共振器形状としては、その他に、直方体状、円
柱状のものがあるが、第１図に示すような円筒状のもの
が、スプリアス特性が優れているという理由からよく使
われている。第１１１を参照して、円筒状の誘電体１の
内周面、外周面、および一端面にそれぞれ電極２．３お
よび４が連続して形成されることによって、誘電体共振
器が得られる。なお、他端面５には電極は形成されてい
ない。
の誘電体共振器の代表的な形状を示す斜視図である。ｌ
！誘電体共振器形状としては、その他に、直方体状、円
柱状のものがあるが、第１図に示すような円筒状のもの
が、スプリアス特性が優れているという理由からよく使
われている。第１１１を参照して、円筒状の誘電体１の
内周面、外周面、および一端面にそれぞれ電極２．３お
よび４が連続して形成されることによって、誘電体共振
器が得られる。なお、他端面５には電極は形成されてい
ない。
このような誘電体共振器において、Ｑは、誘電体１自慢
のＱと電極２，３および４自身のＱによって決定される
ものであって、次の式のように表わすことができる。
のＱと電極２，３および４自身のＱによって決定される
ものであって、次の式のように表わすことができる。
１／Ｑｏ ＝１ ／Ｑｄ ＋１／Ｑｅ
ここに、ＱＯは誘電体共振器のＱ、Ｑｄは誘電体１のＱ
、Ｑｅは電極２，３および４のＱである。
、Ｑｅは電極２，３および４のＱである。
上の式において、通常、Ｑｄは、２００００のオーダで
あり、Ｑｅは１０００のオーダである。
あり、Ｑｅは１０００のオーダである。
このことから、電極のＱｅが無視できないほど太きくＱ
ｏの値に影響することがわかる。この電極のＱｅは、電
極自身を構成する金属の導電率が大きく作用することが
わかっている。
ｏの値に影響することがわかる。この電極のＱｅは、電
極自身を構成する金属の導電率が大きく作用することが
わかっている。
従来、電極としては、銀が一般的に用いられていた。銀
を用いる場合、銀の焼付けが適用されていた。そのため
、銀粉末にガラスフリット、有機バインダ、および溶剤
を混入し、ペースト状とする。このペーストをＩ［塗り
等の手段で付着し、熱処理によりガラスフリットを溶融
させて誘電体の表面に銀が焼付けされる。しかしながら
、このような方法では塗りむらが起こる。またガラスフ
リットの混入は、導電率を低下させ、本来、６．０６Ｘ
１０” ［１／Ω・ｃａｌの導電率を有している銀で
あっても、約８０％のオーダで導電率が低下する。鋼の
場合には、５．８１Ｘ１０’ ［１／Ω・ａ−］の導
電串な有しているが、上述のようにガラスフリットを含
んだ銀の電極の導電率は、結局、高価な銀を使用してい
るにもかかわらず、銅より低くなってしまう、したがう
て、上記式で表わされたＱＯを低下させる。また、銀電
極の場合、密着強度を得る目的でガラスフリットを用い
ているにもかかわらず、０．３８に９／−’程度と低く
、導電率の向上を狙ってガラスフリットの量を少なくす
ることはできないのが現状である。
を用いる場合、銀の焼付けが適用されていた。そのため
、銀粉末にガラスフリット、有機バインダ、および溶剤
を混入し、ペースト状とする。このペーストをＩ［塗り
等の手段で付着し、熱処理によりガラスフリットを溶融
させて誘電体の表面に銀が焼付けされる。しかしながら
、このような方法では塗りむらが起こる。またガラスフ
リットの混入は、導電率を低下させ、本来、６．０６Ｘ
１０” ［１／Ω・ｃａｌの導電率を有している銀で
あっても、約８０％のオーダで導電率が低下する。鋼の
場合には、５．８１Ｘ１０’ ［１／Ω・ａ−］の導
電串な有しているが、上述のようにガラスフリットを含
んだ銀の電極の導電率は、結局、高価な銀を使用してい
るにもかかわらず、銅より低くなってしまう、したがう
て、上記式で表わされたＱＯを低下させる。また、銀電
極の場合、密着強度を得る目的でガラスフリットを用い
ているにもかかわらず、０．３８に９／−’程度と低く
、導電率の向上を狙ってガラスフリットの量を少なくす
ることはできないのが現状である。
高価な銀に対して、鋼を電極として用いる試みもなされ
ている。銅電極を形成する場合、通常、無電解めっきが
用いられる。しかしながら、この無電解めプきによる銅
電極は、このままでは導電率が小さく、Ｑも低いという
欠点があった。また、高湯に放置したり、層中に放置し
たりすると特性が劣化するため、耐候性に難点がある。
ている。銅電極を形成する場合、通常、無電解めっきが
用いられる。しかしながら、この無電解めプきによる銅
電極は、このままでは導電率が小さく、Ｑも低いという
欠点があった。また、高湯に放置したり、層中に放置し
たりすると特性が劣化するため、耐候性に難点がある。
さ・らに密着強度も悪く、これに起因して、ヒートサイ
クル試験を行なった後の共振周波数が大きく変化すると
いう欠点があった。このヒートサイクル試験の一例を挙
げれば、−４０℃に２時間保持し、その俵＋８０℃に濃
度を上げ２時間保持することを１サイクルとして、１０
サイクル繰返して行なう試験である。このようなヒート
サイクル試験で共振周波数が大きく変化する原因として
は、銅電極がヒートサイクル試験で誘電体との密着性が
低下することが考えられる。
クル試験を行なった後の共振周波数が大きく変化すると
いう欠点があった。このヒートサイクル試験の一例を挙
げれば、−４０℃に２時間保持し、その俵＋８０℃に濃
度を上げ２時間保持することを１サイクルとして、１０
サイクル繰返して行なう試験である。このようなヒート
サイクル試験で共振周波数が大きく変化する原因として
は、銅電極がヒートサイクル試験で誘電体との密着性が
低下することが考えられる。
さらに、ニッケルの無電解めっきによる電極も脅えられ
るが、ニッケルは、本来、導電率が低いため、その電極
のＱｅが低く、誘電体共ｗ／１！ＩとしてのＱＯも、銀
電極のものに比べて１７２程度と低く、実用上評価に値
しない。
るが、ニッケルは、本来、導電率が低いため、その電極
のＱｅが低く、誘電体共ｗ／１！ＩとしてのＱＯも、銀
電極のものに比べて１７２程度と低く、実用上評価に値
しない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、銅が安価であり
かつ導電率も比較的優れていることに着目し、この銅を
用いて、前述したような欠点を解消しつつ、高周波用誘
電体セラミック、ヒに電極を形成する方法を提供するこ
とである。
かつ導電率も比較的優れていることに着目し、この銅を
用いて、前述したような欠点を解消しつつ、高周波用誘
電体セラミック、ヒに電極を形成する方法を提供するこ
とである。
この発明は、要約すれば、高周波用誘電体セラミック上
に無電解鋼めっきによる綱皮鵬を形成することは従来と
同様であるが、さらに、この銅皮躾を窒素、アルゴンな
どの不活性雰囲気中で、３００＠〜９００℃で熱処理す
ることを特徴とするものである。このような熱処理によ
って、無電解めっきによる鋼皮躾は、純銅に近い状態に
変化する。したがって、鋼皮躾の誘電体に対する密着強
度が高くなり、かつ電極のＱＯが改善され、ひいては、
たとえば誘電体共振器のＱｏも改善されることになる。
に無電解鋼めっきによる綱皮鵬を形成することは従来と
同様であるが、さらに、この銅皮躾を窒素、アルゴンな
どの不活性雰囲気中で、３００＠〜９００℃で熱処理す
ることを特徴とするものである。このような熱処理によ
って、無電解めっきによる鋼皮躾は、純銅に近い状態に
変化する。したがって、鋼皮躾の誘電体に対する密着強
度が高くなり、かつ電極のＱＯが改善され、ひいては、
たとえば誘電体共振器のＱｏも改善されることになる。
さらに、このようなＱｅのばらつきも小さくなることも
確認されている。なお、熱処理を行なう時間については
、通常、約３０分閣程直に運ばれる。そして、熱処理温
度としては、５００°〜７００℃の範囲でより優れた結
果をもたらす。
確認されている。なお、熱処理を行なう時間については
、通常、約３０分閣程直に運ばれる。そして、熱処理温
度としては、５００°〜７００℃の範囲でより優れた結
果をもたらす。
以下、この発明を実施したより具体的な実施例について
説明する。
説明する。
まず、誘電体セラミックとして、Ｍｕ ＴＩ Ｏ。
−Ｃａ ＴＩ Ｏｓ系（Ｍｌ）ＴＩ Ｏ，・９６モル％
、Ｃａ ＴＩ Ｏ・・・・４モル％）の誘電串２ｏ〜３
゜（この誘電串の１度係数は零）のものを用いた。
、Ｃａ ＴＩ Ｏ・・・・４モル％）の誘電串２ｏ〜３
゜（この誘電串の１度係数は零）のものを用いた。
この誘電体セラミックを、第１図に示すような形状のも
のとして、電極２．３および４を形成するために、無電
解網めっきを行なった。この無電解鋼めっきを行なう工
程を、より詳しく言えば、まず、脱脂を行ない、次に、
ホウフッ−などでエツチングを行ない表面を荒し、次に
、塩化第１−などで感受性化し、次に、塩化パラジウム
などで活性化を行ない、そして、硫酸鋼−ＥＤＴＡ−ホ
ルマリン、Ｎａ ＯＨを含むめっき浴中で、無電解めっ
きを行なう。次に、洗浄、乾燥を行ない、この発明の特
徴となる熱処理を、窒素雰囲気中で約３０分間行なった
。熱処ｌ！濃度については、この発明の範囲を決定する
ために、第２図に示すような各条件について実施した。
のとして、電極２．３および４を形成するために、無電
解網めっきを行なった。この無電解鋼めっきを行なう工
程を、より詳しく言えば、まず、脱脂を行ない、次に、
ホウフッ−などでエツチングを行ない表面を荒し、次に
、塩化第１−などで感受性化し、次に、塩化パラジウム
などで活性化を行ない、そして、硫酸鋼−ＥＤＴＡ−ホ
ルマリン、Ｎａ ＯＨを含むめっき浴中で、無電解めっ
きを行なう。次に、洗浄、乾燥を行ない、この発明の特
徴となる熱処理を、窒素雰囲気中で約３０分間行なった
。熱処ｌ！濃度については、この発明の範囲を決定する
ために、第２図に示すような各条件について実施した。
熱Ｉｉｉ′ＩＩＩＩ、第１図に示すように、他端ｆｆ１
５を研廟してチューニングを行ない、フィルタとなるよ
うに誘電体共振器を組立てた。
５を研廟してチューニングを行ない、フィルタとなるよ
うに誘電体共振器を組立てた。
第２図はこの発明による熱処理の濃度と共振器のＱｏと
の関係を示すグラフである。熱処理の施されていない試
料（２５℃）については、Ｑｏは７６１であり、この発
明の範囲内である３００”〜９００℃では、それぞれ第
２図中にかっこ書きで示したように、それぞれＱＯが＾
められている。
の関係を示すグラフである。熱処理の施されていない試
料（２５℃）については、Ｑｏは７６１であり、この発
明の範囲内である３００”〜９００℃では、それぞれ第
２図中にかっこ書きで示したように、それぞれＱＯが＾
められている。
このデータから推測されることは、熱処ｌＩ！濃度が３
００℃より低い場合には、無電解めっきにより析出した
綱の付着が不充分で、９００’Ｃより高い場合には、鋼
が誘電体セラミック中に拡散して酸化されてしまうとい
うことである。また、熱処理濃度が５００°〜７００’
Ｃである場合、より高いＱｏを示すことがわかる。
００℃より低い場合には、無電解めっきにより析出した
綱の付着が不充分で、９００’Ｃより高い場合には、鋼
が誘電体セラミック中に拡散して酸化されてしまうとい
うことである。また、熱処理濃度が５００°〜７００’
Ｃである場合、より高いＱｏを示すことがわかる。
この発明によって得られた銅電極の密着強度を測定すれ
ば、１．２５ｋＭ−一２と向上されていることがわかっ
た。なお、熱処ｌを行なわないと密着強度は０ 、５
ｋＧ／ ａｓ’であった。また、ＱＯのばらつきを標準
偏差で示すと、この発明の場合２゜１％であり、従来の
銀電極の１０．０％に比べて小さくなっていることがわ
がった。また、電極の膜厚は、１〜１０μ■ （化学分
析法に基づく値であって、純粋な銅を分析するとする場
合）が適当である。すなわち、１μ−未満であると、電
極の抵抗値が轟くなり、逆に、１０μ量を越えると、厚
みを厚くするのみで経済的でなく、またＱの低下が認め
られるようになる。さらに、無電解めっきによると、必
要な面にむらなく銅皮膜を形成することができ、したが
って、第１図の誘電体１の内周面にある電極２も問題な
く形成することができるとともに、電極形成のための工
程において大量にめっき処理を同時に行なうことができ
る。そして、この発明では、安価な銅を用いることがで
きるので、材料コストを下げ、しかも従来の鏝の焼付け
による電極に比べて、Ｑが向上される。
ば、１．２５ｋＭ−一２と向上されていることがわかっ
た。なお、熱処ｌを行なわないと密着強度は０ 、５
ｋＧ／ ａｓ’であった。また、ＱＯのばらつきを標準
偏差で示すと、この発明の場合２゜１％であり、従来の
銀電極の１０．０％に比べて小さくなっていることがわ
がった。また、電極の膜厚は、１〜１０μ■ （化学分
析法に基づく値であって、純粋な銅を分析するとする場
合）が適当である。すなわち、１μ−未満であると、電
極の抵抗値が轟くなり、逆に、１０μ量を越えると、厚
みを厚くするのみで経済的でなく、またＱの低下が認め
られるようになる。さらに、無電解めっきによると、必
要な面にむらなく銅皮膜を形成することができ、したが
って、第１図の誘電体１の内周面にある電極２も問題な
く形成することができるとともに、電極形成のための工
程において大量にめっき処理を同時に行なうことができ
る。そして、この発明では、安価な銅を用いることがで
きるので、材料コストを下げ、しかも従来の鏝の焼付け
による電極に比べて、Ｑが向上される。
また、得られた共振器を相対湿度９５％、温度６０℃の
条件で１０００時間のａｍ耐湿試験を行なった。第３図
はその試験結果を示したものであり、ＱＯの変化はわず
かである。一方、熱処理を行なわなかった従来例のもの
はＱｏが１０％前後も変化しており、このことから、こ
の発明の方法によって耐候性に優れた誘電体共振器が得
られるといえる。
条件で１０００時間のａｍ耐湿試験を行なった。第３図
はその試験結果を示したものであり、ＱＯの変化はわず
かである。一方、熱処理を行なわなかった従来例のもの
はＱｏが１０％前後も変化しており、このことから、こ
の発明の方法によって耐候性に優れた誘電体共振器が得
られるといえる。
なお、この発明は、誘電体共振器に限らず、高周波用回
路基板、マイクロ波集積回路用素子などにも等しく適用
することができる。
路基板、マイクロ波集積回路用素子などにも等しく適用
することができる。
第１図はこの発明が適用される高周波機器の一例として
の誘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熱処理の温度と共振−のＱｏとの
関係を示すグラフである。 第３図は高温耐湿試験時間とＱｏとの関係を示すグラフ
である。 図において、１は誘電体、２，３．４は電極である。 特許出願人 株式会社村田製作所 第１図 ２ 第２図 謬灯理１亀 第３図
の誘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熱処理の温度と共振−のＱｏとの
関係を示すグラフである。 第３図は高温耐湿試験時間とＱｏとの関係を示すグラフ
である。 図において、１は誘電体、２，３．４は電極である。 特許出願人 株式会社村田製作所 第１図 ２ 第２図 謬灯理１亀 第３図
Claims (2)
- （１） 高周波用誘電体セラミック上に無電解鋼めっき
による銅皮膜を形成し、 この銅皮膜を不活性雰囲気中において３０００〜９００
℃で熱処理して電極とする、高周波用誘電体セラミック
上に電極を形成する方法。 - （２） 前記熱処理ハ、５ｏＯ６〜７ｏＯ℃で行なわれ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57049309A JPS58166806A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 高周波用誘電体セラミツク上に電極を形成する方法 |
| FR8304842A FR2523952B1 (fr) | 1982-03-26 | 1983-03-24 | Procede de formation d'une electrode sur une piece de ceramique dielectrique pour des applications en haute frequence |
| DE19833311046 DE3311046A1 (de) | 1982-03-26 | 1983-03-25 | Verfahren zur herstellung einer elektrode auf einem dielektrischen keramikmaterial fuer hochfrequenzanwendungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57049309A JPS58166806A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 高周波用誘電体セラミツク上に電極を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58166806A true JPS58166806A (ja) | 1983-10-03 |
| JPS6325723B2 JPS6325723B2 (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=12827343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57049309A Granted JPS58166806A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 高周波用誘電体セラミツク上に電極を形成する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58166806A (ja) |
| DE (1) | DE3311046A1 (ja) |
| FR (1) | FR2523952B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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