JP3303787B2 - 電極の切除方法 - Google Patents
電極の切除方法Info
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- JP3303787B2 JP3303787B2 JP23740598A JP23740598A JP3303787B2 JP 3303787 B2 JP3303787 B2 JP 3303787B2 JP 23740598 A JP23740598 A JP 23740598A JP 23740598 A JP23740598 A JP 23740598A JP 3303787 B2 JP3303787 B2 JP 3303787B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/027—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed by irradiation, e.g. by photons, alpha or beta particles
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- H—ELECTRICITY
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- H01P11/008—Manufacturing resonators
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Lasers (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発振器やフィル
タ、デュプレクサなどに使用される誘電体共振器の表面
に形成された電極や、誘電体基板の表面に形成された電
極の電極切除方法に関する。
タ、デュプレクサなどに使用される誘電体共振器の表面
に形成された電極や、誘電体基板の表面に形成された電
極の電極切除方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図4に発振器やフィルタに使用される誘
電体共振器を示す。誘電体共振器10は、貫通孔12を有す
る直方体形状の誘電体11と、貫通孔12が形成された一端
面を除く外表面に形成された外導体13と、貫通孔12の内
周面に形成された内導体14と、電極が形成されていない
開放端付近に形成された入出力電極15と、入出力電極15
と内導体14とを接続する接続導体16とから構成されてい
る。このような構成を有する誘電体共振器10を形成する
方法としては、貫通孔を有する直方体形状の誘電体の全
周面に例えば銅メッキなどにより電極を形成し、電極の
所定部分を切除するという方法が挙げられる。
電体共振器を示す。誘電体共振器10は、貫通孔12を有す
る直方体形状の誘電体11と、貫通孔12が形成された一端
面を除く外表面に形成された外導体13と、貫通孔12の内
周面に形成された内導体14と、電極が形成されていない
開放端付近に形成された入出力電極15と、入出力電極15
と内導体14とを接続する接続導体16とから構成されてい
る。このような構成を有する誘電体共振器10を形成する
方法としては、貫通孔を有する直方体形状の誘電体の全
周面に例えば銅メッキなどにより電極を形成し、電極の
所定部分を切除するという方法が挙げられる。
【０００３】さらに具体的に誘電体共振器の電極を切除
する方法としては、誘電体共振器と非接触状態で偏向ミ
ラー等を用いることにより任意の形状に、且つ高精度に
加工できることからレーザによる切除が有効である。ま
た、レーザにより電極の一部を切除することで周波数調
整等の特性調整を行うことも可能である。
する方法としては、誘電体共振器と非接触状態で偏向ミ
ラー等を用いることにより任意の形状に、且つ高精度に
加工できることからレーザによる切除が有効である。ま
た、レーザにより電極の一部を切除することで周波数調
整等の特性調整を行うことも可能である。
【０００４】そこで、従来の電極切除方法を図5の工程
図に基づいて説明する。まず第一工程として、YAGレー
ザを用いて電極の所定部分の切除を行う。YAGレーザ等
のレーザを用いて電極を除去すると、レーザの高熱によ
り溶融した誘電体や電極が凝固して低抵抗化した変質層
や、誘電体が高温から急冷されることにより酸素欠陥が
起き還元されて半導体化した変質層が生じる。これらの
ような変質層が生じると誘電体共振器の無負荷Ｑ（以下
Ｑ0とする）が劣化する。そのため、第二の工程におい
て希硫酸を用いて低抵抗化した変質層をエッチングし、
劣化したＱ0の向上を図る。
図に基づいて説明する。まず第一工程として、YAGレー
ザを用いて電極の所定部分の切除を行う。YAGレーザ等
のレーザを用いて電極を除去すると、レーザの高熱によ
り溶融した誘電体や電極が凝固して低抵抗化した変質層
や、誘電体が高温から急冷されることにより酸素欠陥が
起き還元されて半導体化した変質層が生じる。これらの
ような変質層が生じると誘電体共振器の無負荷Ｑ（以下
Ｑ0とする）が劣化する。そのため、第二の工程におい
て希硫酸を用いて低抵抗化した変質層をエッチングし、
劣化したＱ0の向上を図る。
【０００５】次に第三の工程として、大気中で熱処理を
行うことにより還元されて半導体化した変質層を再酸化
する。さらに、第三の工程において本来酸化されるべき
ではない電極が酸化されてしまうために、第四の工程に
おいて希硫酸を用いて酸化された電極をエッチングす
る。これらの工程を経ることにより、図4に示すような
誘電体共振器10が得られる。
行うことにより還元されて半導体化した変質層を再酸化
する。さらに、第三の工程において本来酸化されるべき
ではない電極が酸化されてしまうために、第四の工程に
おいて希硫酸を用いて酸化された電極をエッチングす
る。これらの工程を経ることにより、図4に示すような
誘電体共振器10が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電極の切除方法
においては、第一の工程から第四の工程までを経なけれ
ばならず製造工程が多くなってしまう。また、第一の工
程のレーザにおける電極の切除や、第二や第四の工程に
おける希硫酸によるエッチング、さらには第三の工程に
おける還元されて低抵抗化した変質層を再酸化するため
の熱処理を、それぞれ別の設備で行わなければならず生
産性が低くなるという問題があった。
においては、第一の工程から第四の工程までを経なけれ
ばならず製造工程が多くなってしまう。また、第一の工
程のレーザにおける電極の切除や、第二や第四の工程に
おける希硫酸によるエッチング、さらには第三の工程に
おける還元されて低抵抗化した変質層を再酸化するため
の熱処理を、それぞれ別の設備で行わなければならず生
産性が低くなるという問題があった。
【０００７】本発明の電極の切除方法は、上述の問題を
鑑みてなされたものであり、これらの問題を解決し、誘
電体共振器等のＱ0を劣化させることなく、多数の設備
を用いることが不要となる電極の切除方法を提供するこ
とを目的としている。
鑑みてなされたものであり、これらの問題を解決し、誘
電体共振器等のＱ0を劣化させることなく、多数の設備
を用いることが不要となる電極の切除方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電極の切除方法は、誘電体上に形成された電極
をレーザにより切除する第一の工程と、前記レーザによ
り切除された部位に発生する変質層を短パルスレーザに
より切除する第二の工程とを含んでなる。短パルスレー
ザはパルス幅を非常に短くしたものであり、これにより
熱的な負荷をかけることなく変質層を切除することがで
きる。すなわち、多数の設備を用いることなく変質層を
切除することができ、Ｑ0の劣化のない誘電体共振器等
を容易に製造することができる。
本発明の電極の切除方法は、誘電体上に形成された電極
をレーザにより切除する第一の工程と、前記レーザによ
り切除された部位に発生する変質層を短パルスレーザに
より切除する第二の工程とを含んでなる。短パルスレー
ザはパルス幅を非常に短くしたものであり、これにより
熱的な負荷をかけることなく変質層を切除することがで
きる。すなわち、多数の設備を用いることなく変質層を
切除することができ、Ｑ0の劣化のない誘電体共振器等
を容易に製造することができる。
【０００９】また、請求項2に係る電極の切除方法は、
前記第一の工程に用いられるレーザが高調波YAGレーザ
である。周波数が2倍で波長が半分の第二高調波YAGレー
ザや、周波数が4倍で波長が四分の一の第四高調波YAGレ
ーザ等の高調波YAGレーザを用いると、波長が短くなる
ため精度が向上し、また熱的な負荷も小さくなる。
前記第一の工程に用いられるレーザが高調波YAGレーザ
である。周波数が2倍で波長が半分の第二高調波YAGレー
ザや、周波数が4倍で波長が四分の一の第四高調波YAGレ
ーザ等の高調波YAGレーザを用いると、波長が短くなる
ため精度が向上し、また熱的な負荷も小さくなる。
【００１０】さらに、請求項3に係る電極の切除方法
は、前記第一の工程に用いられるレーザが第二高調波YA
Gレーザである。高調波YAGレーザの中でも第二高調波YA
Gレーザを使用すると、十分な精度を保ったまま適度な
出力を得ることができる。
は、前記第一の工程に用いられるレーザが第二高調波YA
Gレーザである。高調波YAGレーザの中でも第二高調波YA
Gレーザを使用すると、十分な精度を保ったまま適度な
出力を得ることができる。
【００１１】さらにまた、請求項4に係る電極の切除方
法は、前記第二の工程に用いられる短パルスレーザがYA
G短パルスレーザである。短パルスレーザの中でもYAG短
パルスレーザは、固体結晶を利用したものであって高い
増幅利得が得られ、発振出力が大きく安定した性能を有
するなどの特徴があり、生産性が高まる。
法は、前記第二の工程に用いられる短パルスレーザがYA
G短パルスレーザである。短パルスレーザの中でもYAG短
パルスレーザは、固体結晶を利用したものであって高い
増幅利得が得られ、発振出力が大きく安定した性能を有
するなどの特徴があり、生産性が高まる。
【００１２】さらにまた、請求項5に係る電極の切除方
法は、前記第一の工程において、切除される電極の部位
に酸素を含有する気体を供給する。これにより、酸素欠
陥により還元されて半導体化する誘電体を減少させるこ
とができ、短パルスレーザで切除される部分も少なくな
って生産性がさらに高まる。
法は、前記第一の工程において、切除される電極の部位
に酸素を含有する気体を供給する。これにより、酸素欠
陥により還元されて半導体化する誘電体を減少させるこ
とができ、短パルスレーザで切除される部分も少なくな
って生産性がさらに高まる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である電極
の切除方法を、図4に示すような誘電体共振器を例にと
って、図1〜図3によって説明する。図1（a）に示すよう
に、回転軸21によって回転可能な保持器20により全周面
に銅メッキを施された誘電体共振器10を保持し、入出力
電極が形成される面にレーザが照射されるように保持器
20の向きを調節して配置する。レーザ設備としては、第
二高調波YAGレーザ発振部と短パルスレーザ発振部とを
同一設備内に配置し、ミラーや偏向ミラー等により、角
度を変化させたり選択的にそれぞれのレーザを使用でき
るようにする。
の切除方法を、図4に示すような誘電体共振器を例にと
って、図1〜図3によって説明する。図1（a）に示すよう
に、回転軸21によって回転可能な保持器20により全周面
に銅メッキを施された誘電体共振器10を保持し、入出力
電極が形成される面にレーザが照射されるように保持器
20の向きを調節して配置する。レーザ設備としては、第
二高調波YAGレーザ発振部と短パルスレーザ発振部とを
同一設備内に配置し、ミラーや偏向ミラー等により、角
度を変化させたり選択的にそれぞれのレーザを使用でき
るようにする。
【００１４】まず第一の工程として、入出力電極を形成
するために第二高調波YAGレーザを照射し、絶縁部を形
成する。ここで第二高調波YAGレーザとしては、パルス
幅50〜100nmでパルス周波数が1〜3kHzのものを用いてい
る。このときレーザが照射された部分にはレーザの高熱
により溶融した誘電体や電極が凝固して低抵抗化した変
質層や、誘電体が高温から急冷されることにより酸素欠
陥が起き還元されて半導体化した変質層が生じている。
これらの変質層が生じると、Ｑ0が劣化し誘電体共振器
の特性が悪化する。なお、このとき酸素を含む気体を供
給しながら第二高調波YAGレーザを照射すると、酸素欠
陥により還元されて半導体化して生じる変質層の量を減
少させることができる。
するために第二高調波YAGレーザを照射し、絶縁部を形
成する。ここで第二高調波YAGレーザとしては、パルス
幅50〜100nmでパルス周波数が1〜3kHzのものを用いてい
る。このときレーザが照射された部分にはレーザの高熱
により溶融した誘電体や電極が凝固して低抵抗化した変
質層や、誘電体が高温から急冷されることにより酸素欠
陥が起き還元されて半導体化した変質層が生じている。
これらの変質層が生じると、Ｑ0が劣化し誘電体共振器
の特性が悪化する。なお、このとき酸素を含む気体を供
給しながら第二高調波YAGレーザを照射すると、酸素欠
陥により還元されて半導体化して生じる変質層の量を減
少させることができる。
【００１５】次に、図1（b）に示すように第二の工程と
して、変質層が生じた部分にYAG短パルスレーザを照射
する。ここでYAG短パルスレーザとしては、パルス幅10n
m以下でパルス周波数が20Hz以下のものを用いている。
このように、短パルスレーザは第一の工程で用いたレー
ザと比較してパルス幅が非常に短く、パルス周波数が低
いために、誘電体共振器10に熱的な負荷を与えずに変質
層を切除することができる。これにより、多数の設備を
用いることなく、Ｑ0劣化の少ない誘電体共振器10を製
造することができる。
して、変質層が生じた部分にYAG短パルスレーザを照射
する。ここでYAG短パルスレーザとしては、パルス幅10n
m以下でパルス周波数が20Hz以下のものを用いている。
このように、短パルスレーザは第一の工程で用いたレー
ザと比較してパルス幅が非常に短く、パルス周波数が低
いために、誘電体共振器10に熱的な負荷を与えずに変質
層を切除することができる。これにより、多数の設備を
用いることなく、Ｑ0劣化の少ない誘電体共振器10を製
造することができる。
【００１６】短パルスレーザによる切除を併用すること
によりＱ0の劣化が防止されることについて、実験結果
に基づいて説明する。予め貫通孔が形成された一端面を
のみ開放端とし、他の全周面に電極が形成された誘電体
共振器を二つ用意し、開放端より0.5mmの幅だけ4面の外
導体の電極を切除した。第一の誘電体共振器は第二高調
波YAGレーザのみを用いて電極を切除し、第二の誘電体
共振器は第二高調波YAGレーザで電極を切除した後、YAG
短パルスレーザにより変質層を切除した。そして、これ
らの誘電体共振器のＱ0を測定したところ、電極の切除
前に比べて第一の誘電体共振器ではＱ0が40.8％低下し
たが、第二の誘電体共振器ではＱ0の低下は7.3％のみで
あった。つまり、本発明のように第一の工程で生じた変
質層を短パルスレーザを用いて切除すると、Ｑ0の劣化
が少ないことがこの実験結果から確認できる。
によりＱ0の劣化が防止されることについて、実験結果
に基づいて説明する。予め貫通孔が形成された一端面を
のみ開放端とし、他の全周面に電極が形成された誘電体
共振器を二つ用意し、開放端より0.5mmの幅だけ4面の外
導体の電極を切除した。第一の誘電体共振器は第二高調
波YAGレーザのみを用いて電極を切除し、第二の誘電体
共振器は第二高調波YAGレーザで電極を切除した後、YAG
短パルスレーザにより変質層を切除した。そして、これ
らの誘電体共振器のＱ0を測定したところ、電極の切除
前に比べて第一の誘電体共振器ではＱ0が40.8％低下し
たが、第二の誘電体共振器ではＱ0の低下は7.3％のみで
あった。つまり、本発明のように第一の工程で生じた変
質層を短パルスレーザを用いて切除すると、Ｑ0の劣化
が少ないことがこの実験結果から確認できる。
【００１７】次に図2に示すように、保持器20を回転さ
せ開放端となる面の電極を上述の場合と同様に第一の工
程および第二の工程を経て切除する。さらに、図3に示
すように、保持器20を回転させ共振周波数等の特性を調
整するために第一の工程および第二の工程を経て電極を
切除する。このとき、図3に示すように共振周波数を測
定するための測定用プローブ30を誘電体共振器10側に可
動させて、誘電体共振器10の共振周波数を測定しながら
特性の調整を行う。
せ開放端となる面の電極を上述の場合と同様に第一の工
程および第二の工程を経て切除する。さらに、図3に示
すように、保持器20を回転させ共振周波数等の特性を調
整するために第一の工程および第二の工程を経て電極を
切除する。このとき、図3に示すように共振周波数を測
定するための測定用プローブ30を誘電体共振器10側に可
動させて、誘電体共振器10の共振周波数を測定しながら
特性の調整を行う。
【００１８】なお、本実施例においては誘電体共振器の
電極を切除したが、一つの誘電体ブロックに複数の貫通
孔を設け入出力電極を形成した一体型の誘電体フィルタ
や、誘電体基板上に形成された電極の切除にも本発明は
適用できる。また、第一の工程で用いるレーザとしては
エキシマレーザやCO2レーザ等を用いることもできる。
さらに、本発明には黒色の変質層を切除することで外観
を良化させるという効果もある。
電極を切除したが、一つの誘電体ブロックに複数の貫通
孔を設け入出力電極を形成した一体型の誘電体フィルタ
や、誘電体基板上に形成された電極の切除にも本発明は
適用できる。また、第一の工程で用いるレーザとしては
エキシマレーザやCO2レーザ等を用いることもできる。
さらに、本発明には黒色の変質層を切除することで外観
を良化させるという効果もある。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、同一設備
内に設置できるレーザと短パルスレーザを用い、第一の
工程でレーザにより電極を切除し、第二の工程で第一の
工程で生じた変質層を短パルスレーザにより切除した。
これにより、多数の製造設備を用いることなく電極を除
去することができるので生産性が向上し、かつ例えば誘
電体共振器のＱ0の劣化が少ないなどの特性的な利点が
ある。
内に設置できるレーザと短パルスレーザを用い、第一の
工程でレーザにより電極を切除し、第二の工程で第一の
工程で生じた変質層を短パルスレーザにより切除した。
これにより、多数の製造設備を用いることなく電極を除
去することができるので生産性が向上し、かつ例えば誘
電体共振器のＱ0の劣化が少ないなどの特性的な利点が
ある。
【図１】（a）は、第一の工程における電極の切除方法
を示す斜視図であり、（ｂ）は、第二の工程における変
質層の切除方法を示す斜視図である。
を示す斜視図であり、（ｂ）は、第二の工程における変
質層の切除方法を示す斜視図である。
【図２】開放端面となる面の切除方法を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】特性調整のための電極の切除方法を示す斜視図
である。
である。
【図４】誘電体共振器の斜視図である。
【図５】従来の電極の切除方法を示す工程図である。
10 誘電体共振器 11 誘電体 12 貫通孔 13 外導体 14 内導体 15 入出力電極 16 接続電極 20 保持器 21 回転軸 30 測定用プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ // Ｂ２３Ｋ 101:38 Ｂ２３Ｋ 101:38 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/38 H01P 7/04 H01P 11/00
Claims (5)
- 【請求項１】誘電体上に形成された電極をレーザにより
切除する第一の工程と、前記レーザにより切除された部
位に発生する変質層を短パルスレーザにより切除する第
二の工程とを含んでなる電極の切除方法。 - 【請求項２】前記第一の工程に用いられるレーザが高調
波YAGレーザであることを特徴とする請求項1記載の電極
の切除方法。 - 【請求項３】前記第一の工程に用いられるレーザが第二
高調波YAGレーザであることを特徴とする請求項2記載の
電極の切除方法。 - 【請求項４】前記第二の工程に用いられる短パルスレー
ザがYAG短パルスレーザであることを特徴とする請求項
1、2または3記載の電極の切除方法。 - 【請求項５】前記第一の工程において、切除される電極
の部位に酸素を含有する気体を供給することを特徴とす
る請求項1、2、3または4記載の電極の切除方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23740598A JP3303787B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電極の切除方法 |
| KR1019990031236A KR100356488B1 (ko) | 1998-08-24 | 1999-07-30 | 전극의 절제 방법 |
| GBGB9918090.3A GB9918090D0 (en) | 1998-08-24 | 1999-08-02 | Method for removing conductive portions |
| US09/370,481 US6338804B1 (en) | 1998-08-24 | 1999-08-09 | Method for removing conductive portions |
| GB9918892A GB2340782B (en) | 1998-08-24 | 1999-08-11 | Method for removing conductive portions |
| DE19938056A DE19938056B4 (de) | 1998-08-24 | 1999-08-12 | Verfahren zum Entfernen leitfähiger Abschnitte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23740598A JP3303787B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電極の切除方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061668A JP2000061668A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3303787B2 true JP3303787B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=17014911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23740598A Expired - Fee Related JP3303787B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電極の切除方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6338804B1 (ja) |
| JP (1) | JP3303787B2 (ja) |
| KR (1) | KR100356488B1 (ja) |
| DE (1) | DE19938056B4 (ja) |
| GB (2) | GB9918090D0 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10119033B4 (de) | 2001-04-18 | 2005-11-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Abgleich eines Resonators in einem Oszillator |
| US6809612B2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-10-26 | Cts Corporation | Dielectric block signal filters with cost-effective conductive coatings |
| JP2007030378A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス製品及びその製造方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4092515A (en) | 1977-04-07 | 1978-05-30 | United Technologies Corporation | Laser method of precision hole drilling |
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