JPH02130002A - 高周波用誘電体共振器の電極形成方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は自動車用電話２通信衛星放送などの′回路素子
として用いられる高周波用誘電体共振器に関し、特に前
記高周波用誘電体共振器の電極形成方法に関する。

（従来の技術） 従来、高周波用誘電体共振器の電極として銀が一般的に
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、及び溶剤を混入し、ペースト状とする。このペー
ストを筆塗り等の手段で付着し、熱処理によりガラスフ
リットを溶融固着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
、６．０６Ｘ１０５　　［１／Ω・ｃｍｌの導電率を有
している銀でおっても、約８０％のオーダで導電率が低
下する。また銅の場合には、５．８１　ｘ１０５　　［
１／Ω・ｃｍｌの導電率を有しているが、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
てしまうと共にＱ値を低下させる。また、銀電極の場合
、密着強度を（ｑ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　Ｋｇ／ｒｒａ２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、銅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、この無電解めっきによる銅
電極は、このままでは導電率が小さく、Ｑ値も低いとい
う欠点があった。また、高温に放置したり、湿気中に放
置したりすると特性が劣化するため、耐候性に難点がめ
る。さらに密着強度も低下するという問題もある。

上記問題点を解決するために、高周波用誘電体セラミッ
ク上に無電解銅めっきにより銅皮膜を形成した後、窒素
、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で、３００℃乃至
９００℃で熱処理する方法がある。このような熱処理に
よって、無電解めっきによる銅皮膜は、純銅に近い状態
に変化する。従って、銅皮膜の誘電体に対する密着強度
が高くなり、かつ電極のＱ値が改善され、ひいては、例
えば誘電体共振器のＱ値も改善されることになる。更に
、このようなＱ値のばらつきも小さくなることも確認さ
れている。尚、熱処理を行う時間については、通常、約
３０分間程度に選ばれる。そして、熱処理温度としては
、５００℃乃至１００℃の範囲でより優れた。結果をも
たらすことが知られている（特公昭６３−２５７２３号
公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した電極の形成方法では、電極の焼
付がまだ十分ではないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、銅電極の焼付が確実であり且つ、Ｑ値が高く信頼性
の向上する高周波用誘電体セラミックが）ｑられる高周
波用誘電体共振器の電極形成方法を提供することを目的
とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の構成は、高周波用誘電体セラミック上に無電解
めっきにより銅皮膜を形成し、この銅皮膜を酸素分圧１
０−’ｐｐｍ乃至１ｏ’ｐｐｍの窒素。

水素よりなる混合ガス雰囲気中にて５００°Ｃ乃至１０
０℃で熱処理して電極とすることを特徴とするものであ
る。

（作　用） 銅皮膜を微量酸素を含む窒素、水素よりなる混合ガス中
で熱処理することによりＱ値の高い電極を形成すること
が出来る。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による高周波用誘電体共振器の一実施例
を示す斜視図である。図中の高周波用誘電体共振器１は
円筒形でおり、その下面３．内周面４．外周面５に銅電
極が形成されており、また上面２は特性値調整のため研
削されて銅電極は形成されていない。

第２図は本発明による高周波用誘電体共振器の電極焼付
装置（以下焼付装置と称す）の概略構成図である。図中
の焼付装置６は電極の焼付を行なう焼付炉９と、前記焼
付炉９内の酸素分圧を測定する酸素分圧計１０と、窒素
ガスと水素ガスを混合する混合器７ａと、窒素ガスを供
給する窒素ガスボンベ（以下窒素ボンベと称す）７ｂと
、水素ガスを供給する水素ガスボンベ（以下水素ボンベ
と称す＞７ｃとから概略構成されている。

前記焼付炉９は温度調節機能を有した電気炉等からなり
前記混合器７ａとはシリコンチューブ８によって連結さ
れており、前記シリコンチューブ８は窒素、水素よりな
る混合ガスを供給すると共にその多孔性を利用して酸素
分圧の調整をする。

この調整は前記シリコンチューブの長さにより行なって
いる。

前記混合器７ａは窒素ボンベ７ｂと水素ボンベ７Ｃと連
結されており、その部材としては酸素を取り込みにくい
例えば金属管などを用いればよい。

かつ前記混合器７ａは前記シリコンチューブ８を介して
水素ガスと窒素ガスとを混合した混合ガスとして焼付炉
９に供給する。

次に図面を参照して本発明の実施例について説明する。

まず、高周波用誘電体共振器用セラミック材料（例えば
Ｃａ０−丁１０２系、８ａ〇−Ｔｉ０２系、　）ｔｇＯ
−Ｔｉ０２系セラミツク材料）を内径２．８＃、外径１
０ｍ、高さ１４、５ｍの円筒状に成形し、焼結してセラ
ミック素体を１ｑる。次に前記セラミック素体全面に無
電解めっき法によりＣｕ（銅）めっきを施しＣＬＪ皮膜
を形成し一次加工品を形成する。上述のごとく形成され
た一次加工品はＺｒ（ジルコニウム）製の治具を用いて
焼付炉９に収納し、前記混合器７ａよりシリコンチュー
ブ８を介して窒素、水素よりなる混合ガスを供給しつつ
後述する範囲の焼付温度にて１時間Ｃｕ皮膜の焼付を行
いＣｕ電極を形成する。このとき、焼付条件設定のため
前記酸素分圧計１０により酸素分圧を測定し、シリコン
チューブ８の長さを変えることにより酸素分圧を調整し
、第３図に示すような酸素分圧条件について４００℃乃
至８００℃にて焼付を実施し、各条件における二次加工
品を形成する。その後特性１ａ調整のため前記セラミッ
ク素体の上面２側を研削し高周波用誘電体共振器１を得
る。

第３図は上記の如く得られた前記高周波用誘電体共振器
１のＱ値であるＱｕ値と酸素分圧との関係を示すグラフ
である。図中の右端に電極焼付前におけるＱ値（略７７
８）を示す。この発明の範囲である酸素分圧１ｏ−”ｐ
ｐｍ乃至１０″ｐｐＩ１１テは、それぞれＱｕ値が電極
焼付前のＱ値より高められている。また同図より酸素分
圧が１０’ｌ）ｐｍより高い場合は電極部が酸化されＱ
ｕ値が低下すると考えられる。更に電極の半田付性も劣
化すると考えられる。更にまた酸素分圧が１０°２０ｐ
ｐｍより低い場合は電極部が還元されＱ　ｕ　ＩＩＩが
低下すると考えられる。また、焼付温度が５００℃より
低い場合は焼付が不十分のため電極のセラミック素体へ
の密着が悪くなるためと考えられ、１００　’Ｃより高
い場合はＣｕがセラミック素体中に拡散して酸化するた
めそれぞれＱｕ値が低下すると考えられる。

この結果から最も好ましい酸素分圧は１０″２０ｐｐｍ
乃至１ｏ’ｐｐｍであり、焼付温度ハ５００’（Ｊ’）
ｆｉ１００℃であることが解る。

上述したように本実施例によれば、酸素分圧’ｔｏ−２
０ｐｐｍ乃至１０’　Ｉ）ｌ）ｍ　ノ窒素、　水素ヨ’
）’ｊル混合ガス雰囲気中でＣｕ電極の焼付けを行った
ことにより焼付が確実であるＣｕ電極が得られ、且つ電
極焼付前のＱ値より高いＱｕ値を示す高周波用誘電体共
振器が得られる。

［発明の効果コ 本発明によれば、銅皮膜の焼付が確実なものとなり、Ｑ
値が高く信頼性の向上する高周波用誘電体セラミックを
得られる高周波用誘電体共振器の電極形成方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高周波用誘電体共振器の一実施例
を示す斜視図、第２図は本発明による高周波用誘電体共
振器の電極焼付装置の概略構成図、第３図は本発明一実
施例による焼付温度４００℃乃至８００℃でＣｕ電極を
形成した高周波用誘電体共振器のＱＵ　（Ｑ）値と酸素
分圧との関係のグラフを示す図である。 １・・・高周波用誘電体共振器、 ２・・・研削面、　３，４．５・・・銅皮膜（電極）、
６・・・電極焼付装置、７ａ・・・混合器、７ｂ・・・
窒素ガスボンベ、７Ｃ・・・水素ガスボンベ、８・・・
シリコンチューブ、９・・・焼付炉、第　　１　　図 ７ｃボ’Ｉ（／−ｈ＞ブスπ”＞＼′ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　高周波用誘電体セラミック上に無電解めつきにより銅
   皮膜を形成し、この銅皮膜を酸素分圧１０＾−＾２＾０
   ｐｐｍ乃至１０＾−＾４ｐｐｍの窒素，水素よりなる混
   合ガス雰囲気中にて５００℃乃至１００℃で熱処理して
   電極とすることを特徴とする高周波用誘電体共振器の電
   極形成方法。