JPS59202701A - 誘電体共振器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、支持台構造の誘電体共振器に関するものであ
る。

［従来例の構成とその問題点］ 最近、マイクロ波領域における高゛周波特性のづ゛ぐれ
た拐料が開発され、従来の導波管を用いた共振器から、
誘電体を用いた共振器が利用されるようになってきてい
る。これらマイクロ波領域では、誘電体材料の特性が非
常にすぐれていても、材料を製品とした時に、加工方法
によっては充分に材料の特性を引き出すことかできず、
却って特性を悪くすることもあった。例えば、金属導体
を付与しないＴＥモードを利用した誘電体共振器におい
では、金属Ｗからの影響を避けるために、誘電体共振器
本体を支持台に接合して用いるが、この接合方法によっ
ては、却って特性を悪化させるものであった。例えば従
来、接着剤として、熱硬化性樹脂、或いはシアノアクリ
レート系の瞬間接着剤等が用いられているが、これらは
誘電体の特性を悪化させるものであり、実用上好ましく
ないものであった。

［発明の目的］ 本発明は、このような支持台構造の誘電体共撮器におい
て、誘電体の特性を損わずに誘電体共振器本体どその支
持台との接合を行なうことを目的とするものである。

［発明の描成］ この目的を達成するために、本発明は、熱膨張係数９５
ｘ１０−７〜１２０ｘ１０−７℃−１の誘電体共振器本
体と熱膨張係数９０ｘ１０−７〜１２５Ｘ１０−７℃−
１のその支持台との接合部を、Ｓ！　０２　０，５〜２
０重員％、８２０３５〜２０重量％、ＰｂＦ５〜３０重
量％、Ｐｂ０５０〜８０重１％、Ｂ！２０３１〜５重ｉ
１％の組成範囲で厚さが１０μｍ〜１００μｍのホウケ
イ酸鉛ガラスで接着することを特徴とするものである。

本発明によれば、従来の接着方式では、無負荷Ｑが７０
％近くまで低下するものが１００％近くまで、誘電体の
材料自身の特性に近づけることができると共に、熱硬化
性樹脂、シアノアクリレート系の瞬間接着剤等の接着方
式に比べ、耐溶剤性、耐シヨツク性能が一段と向上し、
環境試験、寿命試験において、すぐれた特性が得られ、
工業的に価値のあるマイクロ波用誘電体共振器を提供す
ることができる。

５ＩＯ２成分が０．５重１１％以下では、ノＪラス化が
し鈍くなり接着性を悪くし、２０重ｇ′１％以上では熱
膨張係数が小さくなると共に、誘電体共振器との熱膨張
係数の差があり、熱応力歪が発生し接着強度が極端に悪
くなる。

Ｂ２０３成分が５重量％以下では、カラス化がし難くな
り、接着強度の低下を起こし、２０重ｉｔ％以上では、
Ｂ２０３成分が結晶化を起こし、仝休としての接着強度
を低下づると共に、無負荷Ｑを低下させる。

ＰｂＦ成分が５重量％以下では、ガラスの結合が弱くな
ると共に、機械強度が弱くなり、３０重量％以上では、
カラスの損失が人ぎくなると共に無負荷Ｑが恕くなる。

ＰｂＯ成分が５０重量％以下では、カラスの融点が高く
なると共にガラスの均質性が悪くなり、無負荷Ｑが悪化
し、８０重量％以上では、熱膨張係数が大きく、熱応力
歪により支持台との接着強度が悪くなる。

１３ｉ２０ａ成分が１重量％以下では、グレージング（
ｇｌａｚｉｎｇ＞時の共振器本体への濡れ性が悪くなる
とどもに、無負荷Ｑが悪化し、５重量％以上では、月１
つてガラス自体の損失が増大し無負荷Ｑを悪化させる。

また、誘電体共振器本体とその支持台との接合において
、ホウケイ酸鉛ガラスを１０μｍ〜１００μｍにてグレ
ージングする理由は、１０μｍ以下では、充分な接着強
度が得られず、機械的ショックに対して弱く、１００μ
ｍ以上では、ガラス相が増えることににって無負荷Ｑが
低下するからである。

「実施例の説明］ 以下、本発明の一実施例を説明する。

ガラスの調合には純度９９％の工業薬品を用い、それぞ
れ、９′）１表に示す組成比で調合を行なった。

これを白金ルツボにて１０００℃で溶解させた後、冷却
し、粉砕して、ガラス微粉末とした。得られた粉末に、
ビヒクル及び溶剤を加え、ペースト状にし、これを支持
台の端面にペースト塗布した。この支持台に誘電体共振
器本体を接着し、箱型電気炉を用いて、５００〜８００
℃の温１哀で２０分間保持して、誘電体共振器と支持台
とをガラス接着した。

添付図面はこの状態を簡略化して示したしのＣ゛ある。

添付図面において１は誘電体共振器本体、２はガラス接
合部、３は支持台、４は銀電極である。

根雪Ｉｉ４はマイクロ波回路への装着を容易にり゛るた
めに支持台３の端面に塗布、焼イラしたもので、これに
より、金属容器、ＭＩＣ基板等へのハンダ接着が可能ど
なる。

誘電体共振器本体は、Ｂａ　０−Ｚｎ　０−Ｔａ　２０
ｓ−Ｎｂ２０５系磁器で゛、熱膨張係数９５ｘｌＯ−７
〜１２０ｘｌＯ−’℃−１の材料を用い、外径（Ｄ＞と
厚み（Ｌ）はＬ＝（０，３へ−０，５）ｘ［）の範囲に
なるよう素子の加工を行ない、試料とした。

支持台は熱膨張係数９０ｘ　１０−７〜１２５ｘ　１０
　”Ｃ’（ｆ）ＭＣＪ　０−３ｉ○２系の１６器拐料農
≠堡春七半士紮りを用いた。

尚、グレージング後のガラス相の種類を区別づるために
、色調剤として、無負荷Ｑ値等、電気特性に影響しない
量のＣＬＪ○、−ｒ−ｉ　０２　、Ｚｎ　Ｏを添加した
。

得られた共振器についてそれぞれ無負荷Ｑ及び引張り強
度の測定を行なつＩ〔。無負荷Ｑ値の測定は、測定周波
数６　Ｇ　ＨｌにてＴＥモードの共振器として動作させ
ることによって行なった。引張り強度については、接合
部に対して垂直方向に引張り応力をかｔ）、引張り試験
機にて試験を行なった。

それらの結果を第１表に示す。この表において、本発明
の実施例は、試料番号２〜７１．７〜９．１２〜１４．
１７〜１９．２２〜２４．２７〜２９であり、その他は
比較例である。

次に試料番舅３の試料を用いて、無負向Ｑ値及び引張り
強度値について、従来の接着方式との比較検問を行なっ
た。熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂を用い、無機接
着剤としてはアロンセラミック（登録商標）を用い、シ
アノアクリレート系瞬間接着剤とじてはアＩ］ンアルフ
ァ（登録商標）を用いた。その結果を第２表に示す。

第　　　　２　　　　表 次に、誘電体共撮器本体、支持台、ボウケイ酸鉛ガラス
について、それぞれの熱１に張係数の差が、誘電′体共
振器本体と支持台との接着強度にノブえる影響を、接合
部に対して垂直方向に引張り応力をかり、引張り試験機
にて試験を行なった。結果を第３表に承り−ｏ第３表に
おいて木界明の実施例は、試お１番号２〜／ｌ、７〜９
．１２−１４ｒあり、ソ０）　他は比較例である。

第　　　　３　　　　表 第１表、第２表および第３表より明らかなように、本発
明の範囲内のガラスで誘電体共振器本体と支持台とを接
着することにＪ：り初めて無負荷Ｑが高く且つ接谷強度
が実用充分な値を右する誘電体共振器を提供し得るもの
である。また、この効果は上述のＴＥモードの共振器に
限られるものではなく、それ以外のモードで支持台構造
を有する誘電体共振器においても得られることは云うま
でもない。

尚、本発明におけるガラス組成物以外のガラス、例えば
ホウケイ酸ガラス等のガラスにて検詞を行なったが、電
気特性、機械強度等の面で充分なる値を得ることが出来
ず、本発明のガラスを用いることで初め−Ｃ上記効果が
得られた。

以上のように、本発明によれば、無負荷Ｑが高く且つ接
着強度が大きいマイクロ波用誘電体共振器が得られ、マ
イクロ波領域における各種フィルター等のデバイスへの
応用が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による誘導体共振器の一実施例の簡略
化した構造を示す側面図である。 １・・・誘電体共振器本体　２・・・ガラス接合部　３
・・・支持台　４・・・銀電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱膨張係数９５Ｘ１０−’〜１２０Ｘ１０−７℃
   −１の誘電体共振器本体と熱膨張係数９０Ｘ１０−７〜
   １２５Ｘ１０−７°Ｃ−！のその支持台との接合部が、
   Ｓ！０２０．５〜２０重量％、８２０３５〜２０重量％
   、ＰｂＦ５〜３０重量％、Ｐｂ０５０〜８０重量％、Ｂ
   ｉ　２０３１〜５重量％の組成範囲で厚さが１０μｍ〜
   １００μｍのボウケイ酸鉛ガラスからなることを特徴と
   づる誘電体共振器。
2. （２）誘電体共振器本体がＢａＯｚｎｏ　　Ｔａ２０６
   −”Ｎｂ２　Ｏｓ系磁器誘電体を用いて構成されている
   特許請求の範囲第（１）項に記載の誘電体共振器。