(57)【要約】メッキ鋼板を用いて枠体を構成しても、挿入損失の劣化がなく、量産性に優れたフィルタ装置を得る。そのために、共振素子を備えたフィルタ筐体において、共振素子は両面にメッキ面が形成されたメッキ鋼板が筒状に折り曲げられて整形され、共振素子の側面に形成される隙間がはんだでロウ付けされるとともに、共振素子における外側のメッキ面と枠体の内側のメッキ面とが、はんだでロウ付けされていることを特徴とする。
2008026493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上方が開放された枠体と、前記枠体の前記開放側を覆うとともに前記枠体に取り付けられた蓋体とからなるフィルタ筐体と、
前記フィルタ筐体内に設けられた共振素子とを備え、
少なくとも前記フィルタ筐体の内側にメッキ面が形成されたフィルタ装置において、
前記共振素子には鋼板の両面に前記メッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、
前記共振素子は前記メッキ鋼板が筒状に折り曲げられて整形され、
前記共振素子の側面に形成される隙間が接合部材でロウ付けされるとともに、前記共振素子における外側のメッキ面と前記枠体の内側のメッキ面とが前記接合部材でロウ付けされた、
フィルタ装置。
【請求項２】
前記共振素子の先端は内側へと折り返された、
請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記枠体は、底部と、前記底部から立設され互いにほぼ直交して配置された第１の側板と第２の側板とを有し、
前記枠体は、鋼板の両面に前記メッキ面が形成されたメッキ鋼板がプレス加工により切断されて整形され、
前記第１の側板と第２の側板における内側のメッキ面同士が前記接続部材でロウ付けされた、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１の側板と第２の側板の切断面には、前記メッキ面が巻き込まれた、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記枠体内には、前記底面に立設され前記第１の側板に対しほぼ直交して配置された第３の側板と、前記第３の側板で仕切られた空間同士を連結する結合窓部とを設け、
前記第３の側板には鋼板の両面にメッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、
前記第３の側板は前記メッキ鋼板がプレス加工により切断されて整形され、
前記第３の側板はその両面において前記枠体と前記接合部材でロウ付けされた、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記フィルタ装置は前記共振素子を複数備え、各共振素子間は、連結窓を有する仕切り板によって仕切られた、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
少なくとも前記仕切り板の連結窓側端部の一部には前記メッキ面が形成された、請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記仕切り板の前記連結窓側端部における前記メッキ面は、前記仕切り板側面のメッキ面がプレス加工により巻き込まれて形成された、請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記仕切り板の前記連結窓側端部における前記メッキ面は、前記仕切り板を折り返して整形することで形成された、請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のフィルタ装置を製造する方法であって、鋼板の両面にメッキを施したメッキ鋼板をプレス加工により切断・折り曲げて枠体を得るステップと、前記枠体における側板同士を接合部材によりロウ付けするステップと、前記枠体に蓋体を取り付けるステップと、前記蓋体を取り付けるステップの前に共振素子を前記枠体内へロウ付けするステップを有した、フィルタ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記共振素子を前記枠体内へ取り付けるステップでは、前記共振素子の外側側面と前記枠体の内側のメッキ面とを接合部材によりロウ付けする、請求項１０に記載のフィルタ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記共振素子を前記枠体内へ取り付けるステップの前に共振素子を得るステップを有し、
前記共振素子を得るステップではメッキ鋼板を筒状に折り曲げて整形し、その後に前記共振素子の側面に形成される隙間を接合部材でロウ付けする、請求項１０に記載のフィルタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にマイクロ波、準マイクロ波通信装置等に用いられるフィルタ装置と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来のフィルタ装置の断面図である。【０００３】
従来、このようなフィルタ装置は、図１２に示すように、アルミダイキャストを切削加工した後に、全体に銀メッキを施して得られた枠体１の中に、共振素子２をネジ止め固定し、蓋体３を枠体１に取り付けて、フィルタ装置を構成していた。【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。【０００５】
しかしながら、共振素子をネジ止めする場合、締め具合によって接触部での電気抵抗にばらつきが生じ、それにより枠体の内側と内部に設置した共振素子との間で構成する共振器のＱ値が低くなり、結果としてフィルタ装置を構成したときの挿入損失が大きくなる等の、特性の劣化を引き起こすという課題があった。
【特許文献１】特開平０８−１９５６０７号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、挿入損失等の特性に優れたフィルタ装置を提供するものである。
【０００７】
従来の課題を解決するために本発明は、少なくとも上方が開放された枠体と、この枠体の開放側を覆うとともに枠体に取り付けられた蓋体とからなるフィルタ筐体と、このフィルタ筐体内に設けられた共振素子とを備え、少なくともフィルタ筐体の内側にメッキ面が形成されたフィルタ装置において、共振素子には鋼板の両面にメッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、共振素子はメッキ鋼板が筒状に折り曲げられて整形され、共振素子の側面に形成される隙間が接合部材でロウ付けされるとともに、共振素子における外側のメッキ面と枠体の内側のメッキ面とが接合部材でロウ付けされたものである。
【０００８】
これにより、共振素子が導電性の接合材料でロウ付けされるので、共振素子と枠体との間の接続抵抗の値を小さくできる。従って、共振器のＱ値を高くできるので、挿入損失の劣化が小さいフィルタ装置を得ることができる。
【０００９】
また、メッキ鋼板を用いているので、厚みも薄くでき、重量も軽量化することができる。さらに、プレス加工によって整形することができるので、非常に生産性が良好であり、低価格なフィルタ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ装置の断面図である。
【図２】図２は、同フィルタ装置の枠体の展開図である。
【図３Ａ】図３Ａは、同フィルタ素子に用いる共振素子の展開図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、同共振素子の上面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、同共振素子の側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、メッキ面の片側のみで接合された接合部の拡大断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、メッキ面の両側で接合された接合部の拡大断面図である。
【図５】図５は、実施の形態２におけるフィルタ装置の断面図である。
【図６】図６は、同フィルタ装置の枠体の展開図である。
【図７Ａ】図７Ａは、同フィルタ装置に用いる共振素子の上面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、同共振素子の側面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、同共振素子の下面図である。
【図８】図８は、実施の形態３におけるフィルタ装置の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、同フィルタ装置に用いる共振素子の展開図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、同共振素子の側面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、同フィルタ装置を上から見た断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、同フィルタ装置の仕切り板の先端部の拡大断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３において、第２の例の仕切り板を用いた場合のフィルタ装置を上から見た断面図である。
【図１２】図１２は、従来のフィルタ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１１    フィルタ筐体
１１ａ    枠体
１１ｂ    蓋体
１１ｃ    底部
１１ｄ    側板
１１ｅ    仕切り板
１２    共振素子
１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ    接合部
１４    はんだ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は実施の形態１におけるフィルタ装置の断面図であり、図２は同フィルタ装置の枠体１１ａの展開図である。図１、図２において枠体１１ａは、両面に予め銅メッキ面が形成されたメッキ鋼板を、プレス加工により所定の形状に切断・折り曲げて、加工したものである。本実施の形態におけるフィルタ筐体１１は、枠体１１ａと蓋体１１ｂとから構成されている。ここで枠体１１ａは、図２に示すような形状に切断し、点線部分で折り曲げられる。これによって、枠体１１ａは底部１１ｃと、この底部１１ｃの４つの周縁部から折り曲げて立設され互いにほぼ直交して形成された側板１１ｄとから成る、箱型形状に成形される。【００１３】
そして枠体１１ａの開口を覆うように、蓋体１１ｂが装着される。なお本実施の形態において、枠体１１ａと蓋体１１ｂとの接続は、はんだ１４（接合材料の一例として用いた）によりロウ付けされている。なお蓋体１１ｂには、共振素子１２の上方となる位置に、ビス穴が設けられている。そしてこのビス穴には、周波数調整用ネジ１５が取り付けられる。【００１４】
本実施の形態においては、蓋体１１ｂにも枠体１１ａと同じメッキ鋼板を用いている。なお、本実施の形態において、これらのメッキ鋼板の板厚みは約１ｍｍである。【００１５】
ここで、図２における点線部分を折り曲げて隣接した側板１１ｄ同士が接する部分が、接合部１３ａとなる。接合部１３ａにおいて隣り合った側板１１ｄ同士は、はんだ１４により接続・固定されている。なお、本実施の形態におけるメッキは銅メッキであり、その厚みは約１０μｍである。【００１６】
図３Ａは、同フィルタ素子に用いる共振素子１２の展開平面図であり、図３Ｂは同共振素子１２の上面図であり、図３Ｃは同共振素子１２の側面図である。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃにおいて、共振素子１２は枠体１１ａと同様に、銅メッキ鋼板をプレス加工することで形成される。なおこの共振素子１２は、打ち抜き平板１２ａを円柱状に折り曲げることにより整形されたものである。【００１７】
そして、この共振素子１２は、枠体１１ａの底面１１ｃに、はんだ１４により接続・固定される。【００１８】
本実施の形態におけるフィルタ筐体１１には、４つの共振素子１２が取り付けられる。そして、これらそれぞれの共振素子１２は、仕切り板１１ｅによって仕切られている。【００１９】
そして、この仕切り板１１ｅと側板１１ｄとの間や、仕切り板１１ｅとフィルタ筐体１１との間（仕切り板１１ｅと底部１１ｃ、仕切り板１１ｅと側板１１ｄ、仕切り板１１ｅと蓋体１１ｂのそれぞれの間）の接合部１３ｂ、さらに側板１１ｄと蓋体１１ｂとの接合部１３ｃも、はんだ１４によってロウ付け接合されている。【００２０】
なお本実施の形態において、仕切り板１１ｅは、枠体１１のほぼ中心に十字状に交差して配置されている。そして、これら仕切り板同士の連結部１３ｄ（図１には示さず、図１０Ａに示す）も、はんだ１４によって接合されている。そして、このように配置された仕切り板１１ｅによって仕切られた各キャビティのほぼ中心に、共振素子１２が配置される。【００２１】
このような構成としているので、共振素子１２の内部は空洞となり、ポール型の共振素子を用いるのに比べて、軽量化を図ることができる。また、共振素子１２は打ち抜き平板１２ａを折り曲げて形成されるので、この合わせ部分には隙間１２ｃが生じる。そこで、この隙間１２ｃもはんだ１４により接続・固定が行われている。これにより、フィルタの損失抵抗を小さくできる。【００２２】
ここで、一般的には、接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄや共振素子１２とフィルタ筐体１１との接合部１２ｂで、電荷が集中し易く、電位が高くなる。【００２３】
従って、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでの抵抗値を小さくすることが重要であり、これらを接合する部材にはできる限り抵抗値の小さな金属を用いることが望ましい。【００２４】
本実施の形態では、ロウ付け材料としてはんだ１４を用いているが、これに限らず、抵抗値が小さく、メッキ面の金属との相性が良く、金属食われなどが発生しにくい金属を、適宜選択すれば良い。【００２５】
また、プレス加工で切断された破断面には、鋼板の素地が露出することとなる。ところが、この素地は鉄であり、酸化や錆などが進行しやすく、破断面においての抵抗値は大きくなる。また、鉄が磁性体材料であるために、高周波領域での抵抗値は大きい。そこで、はんだ１４（接続部剤）により、このメッキ面同士の間を接続するようにロウ付けするわけである。【００２６】
具体的には、接合部１３ａにおいては、はんだ１４で側板１１ｄの内側メッキ面同士の間が接続される。接合部１３ｂにおいては、はんだ１４で、仕切り板１１ｅの両面におけるそれぞれのメッキ面と、フィルタ筐体１１の内側メッキ面とがそれぞれ接続される。接合部１３ｃにおいては、側板１１ｄと蓋体１１ｂとが接続される。接合部１３ｄにおいては、仕切り板１１ｅの側面のメッキ面同士が接続される。そして接合部１２ｂにおいては、はんだ１４で、底部１１ｃの内側におけるメッキ面と共振素子１２の外側のメッキ面との間が接続される。これにより、接合部１２ｂや各接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでの抵抗値を小さくできるので、共振器のＱ値を高くできる。従って、信号のロスが小さくでき、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。【００２７】
さらにこの構成により、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、電荷の集中を小さくできるという効果も奏する。一般的に電荷は、接続部１２ｂや接続部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのような角部分に集中することが知られている。そして特に、この角部分の角度が鋭角なほど、またその先端が尖っているほど、より電荷の集中度合いは大きくなる。【００２８】
そこで、接合部材によってメッキ面同士を接続することにより、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおける角部分の先端形状は、丸みを帯びたＲ形状となる。また、底部１１ｃと側板１１ｄとの折り曲げ部にもＲ形状を有するように加工されている。これにより、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、電荷の集中度合いが小さくできるので、接合部１２ｂや接合部１３ａ〜１３ｄの寄与度が小さくなり、さらに信号のロスを小さくでき、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。【００２９】
加えて本実施の形態では、共振素子１２の先端部１２ｄにおける切断面も、はんだ１４で覆っている。これによりさらに、特に電荷の集中する共振素子１２の先端部１２ｄにおいて、切断面が露出し難くなり、先端部１２ｄでの電気抵抗を小さくできる。従って、メッキ鋼板を用いても、フィルタ装置の挿入損失を改善することができる。【００３０】
なお、本実施の形態では、枠体１１ａと蓋体１１ｂとの間もはんだ１４によって接続したが、これはねじなどにより固定しても良い。この場合、蓋体１１ｂの取り外しが可能となり、修理などが容易となる。また、本実施の形態において、共振素子１２は底部１１ｃに取り付けたが、これは側板１１ｄや蓋体１１ｂに取り付けても良い。ただし、調整用ネジ１５の中心軸と共振素子１２の中心軸とがほぼ一直線上となるようにしておくことが望ましい。【００３１】
次に、以上のように構成されたフィルタ装置の製造方法について説明する。プレス加工工程は、銅メッキ鋼板を打ち抜いて、折り曲げて、枠体１１ａ、蓋体１１ｂ、仕切り板１１ｅや共振素子１２を得る工程である。そしてロウ付け工程は、プレス加工工程の後で、枠体１１ａに共振素子１２や仕切り板１１ｅ、蓋体１１ｂをロウ付け固定する工程である。【００３２】
このロウ付け工程において、最初に、はんだ塗布・組み立てが行われる。このはんだ塗布・組み立て工程は、プレス加工工程の後で、共振素子１２や仕切り板１１ｅを枠体１１ａの底面１１ｃに装着し、この接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対してそれぞれクリームはんだ１４を塗布するとともに、蓋体１１ｂが枠体１１ａへ装着される。【００３３】
なお本実施の形態では、クリーム状のはんだ１４をディスペンサで塗布するが、蓋体１１ｂのような平板形状のものであればスクリーン印刷法などにより塗布しても良い。この場合、安定した量のクリームはんだを塗布できる。またクリームはんだ１４に代えて、棒状のはんだ１４を用いても良い。この場合、さらに、はんだ１４の量が安定する。【００３４】
次にロウ付け工程では、はんだ１４の塗布・組み立て工程の後で、加熱してはんだ１４を溶融することで、共振素子１２や蓋体１１ｂが枠体１１ａに対して接続・固定される。また、枠体１１ａにおける接続部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄも、はんだ１４によって接続・固定される。【００３５】
なお、本実施の形態では、クリームはんだ１４ペーストによるロウ付けを行ったが、棒状はんだ１４や銀ロウ材料によるロウ付けとしても良い。ただし、銀ロウ材料を用いた場合には、約９００℃の雰囲気の還元炉により接合させることが望ましい。このように本実施の形態では、側板１１ｄ同士の接合と、底部１１ｃと共振素子１２との接合、共振素子１２の隙間１２ｃをはんだ１４で覆うという作業を、１つの工程で行うことができるため、量産性が良好となる。【００３６】
次に調整工程では、ロウ付け工程の後で蓋体１１ｂに周波数調整用ネジ１５を取り付け、この周波数調整用ネジ１５と共振素子１２との距離を調整することにより、フィルタ装置の周波数特性を調整し、フィルタ装置が完成する。【００３７】
図４Ａは、メッキ面の片側のみで接合された接合部の拡大断面図であり、図４Ｂはメッキ面の両側で接合された接合部の拡大断面図である。ここで図４Ａは、接合部１３ａ、１３ｃを示し、図４Ｂは接合部１２ｂ、１３ｂを示している。図４Ａ、図４Ｂにおいて、図１から図３Ａ、３Ｂ、３Ｃと同じものには同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。【００３８】
図４Ａ、図４Ｂにおいて、枠体１１ａ（あるいは共振素子１２）をプレス切断するときに、切断用金型のクリアランスを調整することにより、接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでは、切断面側へメッキ面の材料を巻き込む領域１７が形成される。これにより側板１１ｄ同士や、仕切り板１１ｅと蓋体１１ｂあるいは仕切り板１１ｅとフィルタ筐体１１、さらにはフィルタ筐体１１と発振素子１２とにおける各接続部において、容易にハンダ１４で接続することができる。【００３９】
ここで、本実施の形態ではメッキ鋼板を用いているので、破断面を有している。そして、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、破断面はメッキ面と対向するように配置される。これにより、この破断面でははんだ１４の馴染みが悪いので、はんだ１４の流動が防止され、はんだの不要な広がりを防止できる。従って、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、安定した適度な形状を得ることができる。従って、挿入損失性能のばらつきを小さくできる。【００４０】
加えて、接続部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄには、はんだ１４の流れと広がりを防止するために、Ｖ溝１９を設けている。これにより、溶けたはんだ１４がＶ溝を越えて広がり難くでき、各接合部において安定した形状と大きさのＲ形状を実現できる。従って、挿入損失が小さくかつそのばらつきも小さくできる。なお、本実施の形態において、はんだ１４の広がり防止手段としてＶ溝１９を用いたが、これは突起やレジスト膜などでも良い。ただし、はんだ１４の広がり防止手段として突起を用いた場合、この突起に電荷が集中しないように、尖った箇所を作らないことが望ましい。【００４１】
また、共振素子１２の接合部１２ｂや先端部１２ｄにおける外周面側にも、巻き込み領域１７を設けている。そして本実施の形態においては、はんだ塗布・組み立て工程で、共振素子１２の先端部１２ｄに対してもクリーム状のはんだ１４が塗布される。これにより、両面のメッキ面間の距離（破断面が露出した距離）が小さくなり、切断面全体が溶融したはんだ１４で覆われ易くなる。これにより、特に電荷が集中し易い先端部１２ｄがはんだ１４によって覆われるので、先端部１２ｄの抵抗値を小さくできる。従って、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。【００４２】
本実施の形態における仕切り板１１ｅには、隣接するキャビティ同士を結合させるための結合窓１８（図１０Ａに表示）が設けられている。そして本実施の形態ではさらに、仕切り板１１ｅの結合窓１８側の端部１８ａにも、メッキ面の材料が巻き込まれている。これによりメッキ面間の距離が短くなり、抵抗値を小さくできる。【００４３】
そしてさらに本実施の形態では、はんだ塗布・組み立て工程において、この端部１８ａの破断面にもクリーム状のはんだ１４が塗布される。これにより、電位が高くなり易い仕切り板１１ｅの先端部において、さらに抵抗値を小さくできるので、さらに挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、切断面にメッキの材料を巻き込む領域１７は広い方が良く、切断面の３０％より広い方が望ましく、より好ましくは５０％以上が望ましい。このようにすることにより、安定して切断面全体をはんだ１４で覆うことができる。また、メッキの厚みは、メッキの材料を切断面に巻き込むためには厚い方が望ましく、メッキ鋼板の厚みの０．５％以上とすることで、安定して切断面の３０％以上を巻き込むことができる。【００４４】
さらに本実施の形態では、共振素子１２の隙間１２ｃの両側に形成される破断面においても、切断面側へメッキ面の材料を巻き込むようにすると良い。なお、このメッキ面の巻き込みは、共振素子１２の外側となる側に形成する。これにより、隙間１２ｃにおいて、はんだ１４は、毛細管現象によって切断面全体を覆いながら、共振素子１２の頂部に向かって吸い上がり易くなる。これにより、容易に隙間１２ｃに対してもロウ付けが可能となる。さらに言えば、これらのロウ付けを一括で処理することも可能であるので、非常に生産性が良好となる。【００４５】
以上のように、本実施の形態におけるフィルタ装置は、共振素子１２と枠体１１ａの内側との空間で共振を起こすことにより、共振器を構成し、これらを組み合わせることにより、フィルタ特性を得るものである。このとき、フィルタ筐体１１における内側のメッキ面同士がはんだによって接続され、また共振素子１２の外側めっき面とフィルタ筐体１１の内側メッキ面とが接続されることにより、共振素子１２を含むループの一部における電気抵抗を小さくできる。従って、共振器のＱ値が高く、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。【００４６】
なお、メッキおよびロウ付けの材料については、フィルタ装置の特性の観点から電気抵抗の低いのが望ましく、さらに、メッキ材料の融点とロウ付け材料の融点との差が大きいことが望ましい。ロウ付け温度はそれらの融点間の温度に設定する必要があるため、この温度差が小さいとロウ付け材料の粘度が十分に小さくならず、広がりにくいためである。これらを考慮すると、メッキ材料として銅（融点約１０５０℃）を用い、ロウ付け材料として銀ロウ（融点約８００℃）あるいは、はんだ１４（融点約１８０〜２４０℃）を用いると、ロウ材の粘度を十分に小さくし、安定して切断面全体をロウ材で覆うことが可能となる。【００４７】
また、本実施の形態１では、枠体の底面に共振素子１２をロウ付けしたが、これは蓋体１１ｂや側板１１ｄにロウ付けしても、同様のフィルタ装置を得ることができる。また本実施の形態では、周波数調整用ネジ１５を蓋体１１ｂに取り付けたが、これも側板１１ｄあるいは底部１１ｃに取り付けても良い。ただし、精度良く周波数の調整を行うためには、共振素子１２を設けた面と対向する面に、周波数調整用ネジ１５を取り付けることが望ましい。また、周波数調整用ネジ１５は、共振素子１２の中心と周波数調整用ネジ１５の中心とがほぼ一直線上となる位置に配置すると良い。【００４８】
さらに、切断面全体にロウ材を行き渡らせるために、全ての部分にロウ材を付着させて、還元炉に入れることによりロウ材を溶融させる。あるいは、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと接合部でない切断部との間を、細い溝でつないでも良い。そして接合部にロウ材を付着させて還元炉に入れば、溶融したロウ材が毛細管現象によって細い溝を通じて、接合部でない切断部に伝わる。このようにすれば、切断面全体を容易にロウ材で覆うことができる。なおこの溝は、枠体１１あるいは共振素子１２のプレス加工工程で同時に形成できるので、余計な手間がかかることはない。【００４９】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について図面を用いて説明する。図５は本実施の形態２におけるフィルタ装置の断面図であり、図６は同フィルタ装置の枠体の展開図である。図５、図６において、図１と同じものには、同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。【００５０】
実施の形態１では、枠体１１ａは底部１１ｃから側板１１ｄが折り曲げられることによって、一体に形成されている。それに対し、本実施の形態２における枠体１１ａは、底部１１ｃと側板１１ｄとが分離されている。一方、本実施の形態２における側板１１ｄは天面１１ｆを有し、４つの側板１１ｄは、この天面１１ｆの周縁から折り曲げて立設されている。そして、蓋体１１ｂは、天面１１ｆに対してネジ止めで固定されている。そして底部１１ｃと側板１１ｄとの接合部２２は、はんだ１４によって接合されている。【００５１】
次に、本実施の形態における共振素子２１は、実施の形態１と同様に、底部１１ｃにはんだ１４でロウ付けされている。図７Ａは、本実施の形態２のフィルタ装置に用いる共振素子２１の上面図であり、図７Ｂは同共振素子２１の側面図、図７Ｃは同共振素子２１の下面図である。図７Ａ〜７Ｃにおいて、共振素子２１はプレス加工により折り曲げて整形されている。ここで共振素子２１は、搭載面２１ａと、この搭載面２１の周縁から折り曲げて形成された連結部２１ｂと、この連結部２１ｂに連結して設けられた筒部２１ｃとから構成される。なおこの筒部２１ｃは半円筒形状に折り曲げられている。そして、この共振素子２１は、搭載面２１ａが底部１１ｃ側となり、開口側が蓋体１１ｂに向く方向で、底部１１ｃ上に搭載される。本実施の形態における枠体１１ａ、蓋体１１ｂや、共振素子２１全てには銅メッキ鋼板が用いられているので、搭載面２１ａの外側メッキ面と底部１１ｃの内側メッキ面との間や、側板１１ｄの開口側先端部の内側メッキ面と底部１１ｃの内側メッキ面とが、はんだ１４によってロウ付けされる。【００５２】
本実施の形態における共振素子２１では、筒部２１ｃ同士の間に隙間２１ｄが形成されるが、この隙間２１ｄもはんだ１４により塞がれる。これにより、メッキ鋼板を用いて挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、筒部２１ｃの外周側における先端は、実施の形態１と同様にメッキ面が巻き込まれた領域１７が形成され、はんだ１４が破断面を覆っている。【００５３】
さらに、本実施の形態では、天面１１ｆの上面と蓋体１１ｂの下面とが対向し接する箇所にクリームはんだを塗布し、蓋体１１ｂと天面１１ｆとを接合している。ここで、天面１１ｆの穴１６ａにより段差が生じるが、この穴の破断面もはんだで接合しておくことが望ましい。【００５４】
そこで、本実施の形態において、天面の穴１６ａの切断面に対し、メッキ面が巻き込まれるようにしておく。このようにすることにより、穴１６ａの周囲においてもはんだが回り易くなり、段差部分への電位の集中を少なくできる。従って、損失の小さなフィルタ装置を実現できる。このとき、メッキ面が巻き込まれる側が、蓋体１１ｂに対向する側としておくと良い。このようにすれば、さらに接合部に対し容易にロウ付けできる。【００５５】
なお、本実施の形態のはんだ塗布・組み立て工程では、最初に底部１１ｃと蓋体１１ｂとに、クリーム状のはんだ１４が塗布される。底部１１ｃにおいては、共振素子２１の搭載面２１ａや底部１１ｃと側板１１ｄとの接合部２２に対して、クリーム状のはんだ１４が供給される。一方蓋体１１ｂに対しては、天面１１ｆと対向する位置に、クリーム状のはんだ１４が塗布される。【００５６】
ここで、本実施の形態の底部１１、蓋体１１ｂは平板状としているので、スクリーン印刷によって容易にはんだ１４を塗布することができ、生産性が良好である。なお、本実施の形態では、蓋体１１ｂに対して、はんだ１４を塗布したが、これは天面１１ｆにおいて蓋体１１ｂと対向する位置にはんだを塗布しても良い。そしてこの場合においても、天面１１ｆの上面は平坦であるので、スクリーン印刷などにより、容易にはんだ１４を塗布することができる。【００５７】
そしてその後に、共振素子２１、仕切り板（図示せず）や側板１１ｄが装着され、その後に側板１１ｄ同士の接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへ、クリーム状のはんだ１４が供給される。【００５８】
（実施の形態３）
以下、本実施の形態３について、図面を用いて説明する。図８は、本実施の形態３におけるフィルタ装置の断面図である。図８において、本実施の形態３におけるフィルタ装置は、実施の形態１におけるフィルタ装置に対し、共振素子３１が蓋体１１ｂ側に装着され、周波数調整用ネジ１５が底部１１ｃに取り付けられている点と、仕切り板１１ｅの先端部１８ａの形状が異なっている。【００５９】
図９Ａは、本実施の形態３における共振素子３１の展開図であり、図９Ｂは同共振素子の側面図である。図９Ａ、９Ｂに示すように、共振素子３１の先端は内側の方向へ折り曲げられている。これにより、めっき面にて覆われた面が共振素子３１の先端部分３１ａとなるので、先端部分３１ａにおいて素地の露出が無く、抵抗値が小さくなる。従って、フィルタ装置の挿入損失を小さくできる。なお、本実施の形態３において折り曲げ長さは、約３ｍｍとしている。【００６０】
ここで、図９Ａに示すように、共振素子３１の展開状態において、折り曲げ側端部近傍はＣカットされている。これにより、共振素子３１を折り曲げたときの材料干渉を小さくでき、寸法精度の良好な共振素子３１を実現できる。【００６１】
図１０Ａは、本実施の形態３におけるフィルタ装置を上から見た断面図であり、図１０Ｂは、同フィルタ装置の仕切り板の先端部の拡大断面図である。図１０Ａ、１０Ｂにおいて、図１と同じものには同じ番号を用いており、それらについては説明を簡略化している。【００６２】
ここで、仕切り板１１ｅの端部と側板１１ｄとの間に設けられた結合窓１８は、仕切り板１１ｅで仕切られた各キャビティ間を連結するためのものである。そして、この仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいても電位が高くなり易い。【００６３】
そこで、本実施の形態３では、仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいて、切断面側へメッキ面の材料を巻き込むために、プレス加工の工程において、先端部１８を両面側からＶ字型に押し面３２を形成する。そしてＶ字形状の頂点近傍で切断すれば、押し面３２にはメッキ面が形成され、仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいて、破断面の露出を小さくできる。【００６４】
従って、電位の高くなり易い場所における抵抗値を小さくできるので、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、この場合において従来と同様に、先端部１８ａにはんだ１４を塗布し、はんだ１４により覆うとさらによい。【００６５】
図１１は本実施の形態３において、第２の例の仕切り板を用いた場合のフィルタ装置を上から見た断面図である。図１１においては、仕切り板４１は、仕切り板４１の先端部において折り返されている。これにより、仕切り板４１の先端部分はメッキ面となるので、抵抗値が小さくなる。従って、さらに挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかるフィルタ装置は、メッキ鋼板を用いて枠体を構成しても、挿入損失の劣化がなく、量産性に優れたフィルタ装置を得ることができ、マイクロ波、準マイクロ波通信装置等のフィルタ装置に有用である。
【図１】
2008026493.tif 000003
【図２】
2008026493.tif 000004
【図３Ａ】
2008026493.tif 000005
【図３Ｂ】
2008026493.tif 000006
【図３Ｃ】
2008026493.tif 000007
【図４Ａ】
2008026493.tif 000008
【図４Ｂ】
2008026493.tif 000009
【図５】
2008026493.tif 000010
【図６】
2008026493.tif 000011
【図７Ａ】
2008026493.tif 000012
【図７Ｂ】
2008026493.tif 000013
【図７Ｃ】
2008026493.tif 000014
【図８】
2008026493.tif 000015
【図９Ａ】
2008026493.tif 000016
【図９Ｂ】
2008026493.tif 000017
【図１０Ａ】
2008026493.tif 000018
【図１０Ｂ】
2008026493.tif 000019
【図１１】
2008026493.tif 000020
【図１２】
2008026493.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上方が開放された枠体と、前記枠体の前記開放側を覆うとともに前記枠体に取り付けられた蓋体とからなるフィルタ筐体と、
前記フィルタ筐体内に設けられた共振素子とを備え、
少なくとも前記フィルタ筐体の内側にメッキ面が形成されたフィルタ装置において、
前記共振素子には鋼板の両面に前記メッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、
前記共振素子は前記メッキ鋼板が筒状に折り曲げられて整形され、
前記共振素子の側面に形成される隙間が接合部材でロウ付けされるとともに、前記共振素子における外側のメッキ面と前記枠体の内側のメッキ面とが前記接合部材でロウ付けされた、
フィルタ装置。
【請求項２】
前記共振素子の先端は内側へと折り返された、
請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記枠体は、底部と、前記底部から立設され互いにほぼ直交して配置された第１の側板と第２の側板とを有し、
前記枠体は、鋼板の両面に前記メッキ面が形成されたメッキ鋼板がプレス加工により切断されて整形され、
前記第１の側板と第２の側板における内側のメッキ面同士が前記接続部材でロウ付けされた、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１の側板と第２の側板の切断面には、前記メッキ面が巻き込まれた、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記枠体内には、前記底面に立設され前記第１の側板に対しほぼ直交して配置された第３の側板と、前記第３の側板で仕切られた空間同士を連結する結合窓部とを設け、
前記第３の側板には鋼板の両面にメッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、
前記第３の側板は前記メッキ鋼板がプレス加工により切断されて整形され、
前記第３の側板はその両面において前記枠体と前記接合部材でロウ付けされた、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記フィルタ装置は前記共振素子を複数備え、各共振素子間は、連結窓を有する仕切り板によって仕切られた、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
少なくとも前記仕切り板の連結窓側端部の一部には前記メッキ面が形成された、請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記仕切り板の前記連結窓側端部における前記メッキ面は、前記仕切り板側面のメッキ面がプレス加工により巻き込まれて形成された、請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記仕切り板の前記連結窓側端部における前記メッキ面は、前記仕切り板を折り返して整形することで形成された、請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のフィルタ装置を製造する方法であって、鋼板の両面にメッキを施したメッキ鋼板をプレス加工により切断・折り曲げて枠体を得るステップと、前記枠体における側板同士を接合部材によりロウ付けするステップと、前記枠体に蓋体を取り付けるステップと、前記蓋体を取り付けるステップの前に共振素子を前記枠体内へロウ付けするステップを有した、フィルタ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記共振素子を前記枠体内へ取り付けるステップでは、前記共振素子の外側側面と前記枠体の内側のメッキ面とを接合部材によりロウ付けする、請求項１０に記載のフィルタ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記共振素子を前記枠体内へ取り付けるステップの前に共振素子を得るステップを有し、
前記共振素子を得るステップではメッキ鋼板を筒状に折り曲げて整形し、その後に前記共振素子の側面に形成される隙間を接合部材でロウ付けする、請求項１０に記載のフィルタ装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にマイクロ波、準マイクロ波通信装置等に用いられるフィルタ装置と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来のフィルタ装置の断面図である。
【０００３】
従来、このようなフィルタ装置は、図１２に示すように、アルミダイキャストを切削加工した後に、全体に銀メッキを施して得られた枠体１の中に、共振素子２をネジ止め固定し、蓋体３を枠体１に取り付けて、フィルタ装置を構成していた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【０００５】
しかしながら、共振素子をネジ止めする場合、締め具合によって接触部での電気抵抗にばらつきが生じ、それにより枠体の内側と内部に設置した共振素子との間で構成する共振器のＱ値が低くなり、結果としてフィルタ装置を構成したときの挿入損失が大きくなる等の、特性の劣化を引き起こすという課題があった。
【特許文献１】特開平０８−１９５６０７号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、挿入損失等の特性に優れたフィルタ装置を提供するものである。
【０００７】
従来の課題を解決するために本発明は、少なくとも上方が開放された枠体と、この枠体の開放側を覆うとともに枠体に取り付けられた蓋体とからなるフィルタ筐体と、このフィルタ筐体内に設けられた共振素子とを備え、少なくともフィルタ筐体の内側にメッキ面が形成されたフィルタ装置において、共振素子には鋼板の両面にメッキ面が形成されたメッキ鋼板が用いられ、共振素子はメッキ鋼板が筒状に折り曲げられて整形され、共振素子の側面に形成される隙間が接合部材でロウ付けされるとともに、共振素子における外側のメッキ面と枠体の内側のメッキ面とが接合部材でロウ付けされたものである。
【０００８】
これにより、共振素子が導電性の接合材料でロウ付けされるので、共振素子と枠体との間の接続抵抗の値を小さくできる。従って、共振器のＱ値を高くできるので、挿入損失の劣化が小さいフィルタ装置を得ることができる。
【０００９】
また、メッキ鋼板を用いているので、厚みも薄くでき、重量も軽量化することができる。さらに、プレス加工によって整形することができるので、非常に生産性が良好であり、低価格なフィルタ装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は実施の形態１におけるフィルタ装置の断面図であり、図２は同フィルタ装置の枠体１１ａの展開図である。図１、図２において枠体１１ａは、両面に予め銅メッキ面が形成されたメッキ鋼板を、プレス加工により所定の形状に切断・折り曲げて、加工したものである。本実施の形態におけるフィルタ筐体１１は、枠体１１ａと蓋体１１ｂとから構成されている。ここで枠体１１ａは、図２に示すような形状に切断し、点線部分で折り曲げられる。これによって、枠体１１ａは底部１１ｃと、この底部１１ｃの４つの周縁部から折り曲げて立設され互いにほぼ直交して形成された側板１１ｄとから成る、箱型形状に成形される。
【００１１】
そして枠体１１ａの開口を覆うように、蓋体１１ｂが装着される。なお本実施の形態において、枠体１１ａと蓋体１１ｂとの接続は、はんだ１４（接合材料の一例として用いた）によりロウ付けされている。なお蓋体１１ｂには、共振素子１２の上方となる位置に、ビス穴が設けられている。そしてこのビス穴には、周波数調整用ネジ１５が取り付けられる。
【００１２】
本実施の形態においては、蓋体１１ｂにも枠体１１ａと同じメッキ鋼板を用いている。なお、本実施の形態において、これらのメッキ鋼板の板厚みは約１ｍｍである。
【００１３】
ここで、図２における点線部分を折り曲げて隣接した側板１１ｄ同士が接する部分が、接合部１３ａとなる。接合部１３ａにおいて隣り合った側板１１ｄ同士は、はんだ１４により接続・固定されている。なお、本実施の形態におけるメッキは銅メッキであり、その厚みは約１０μｍである。
【００１４】
図３Ａは、同フィルタ素子に用いる共振素子１２の展開平面図であり、図３Ｂは同共振素子１２の上面図であり、図３Ｃは同共振素子１２の側面図である。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃにおいて、共振素子１２は枠体１１ａと同様に、銅メッキ鋼板をプレス加工することで形成される。なおこの共振素子１２は、打ち抜き平板１２ａを円柱状に折り曲げることにより整形されたものである。
【００１５】
そして、この共振素子１２は、枠体１１ａの底面１１ｃに、はんだ１４により接続・固定される。
【００１６】
本実施の形態におけるフィルタ筐体１１には、４つの共振素子１２が取り付けられる。そして、これらそれぞれの共振素子１２は、仕切り板１１ｅによって仕切られている。
【００１７】
そして、この仕切り板１１ｅと側板１１ｄとの間や、仕切り板１１ｅとフィルタ筐体１１との間（仕切り板１１ｅと底部１１ｃ、仕切り板１１ｅと側板１１ｄ、仕切り板１１ｅと蓋体１１ｂのそれぞれの間）の接合部１３ｂ、さらに側板１１ｄと蓋体１１ｂとの接合部１３ｃも、はんだ１４によってロウ付け接合されている。
【００１８】
なお本実施の形態において、仕切り板１１ｅは、枠体１１のほぼ中心に十字状に交差して配置されている。そして、これら仕切り板同士の連結部１３ｄ（図１には示さず、図１０Ａに示す）も、はんだ１４によって接合されている。そして、このように配置された仕切り板１１ｅによって仕切られた各キャビティのほぼ中心に、共振素子１２が配置される。
【００１９】
このような構成としているので、共振素子１２の内部は空洞となり、ポール型の共振素子を用いるのに比べて、軽量化を図ることができる。また、共振素子１２は打ち抜き平板１２ａを折り曲げて形成されるので、この合わせ部分には隙間１２ｃが生じる。そこで、この隙間１２ｃもはんだ１４により接続・固定が行われている。これにより、フィルタの損失抵抗を小さくできる。
【００２０】
ここで、一般的には、接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄや共振素子１２とフィルタ筐体１１との接合部１２ｂで、電荷が集中し易く、電位が高くなる。
【００２１】
従って、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでの抵抗値を小さくすることが重要であり、これらを接合する部材にはできる限り抵抗値の小さな金属を用いることが望ましい。
【００２２】
本実施の形態では、ロウ付け材料としてはんだ１４を用いているが、これに限らず、抵抗値が小さく、メッキ面の金属との相性が良く、金属食われなどが発生しにくい金属を、適宜選択すれば良い。
【００２３】
また、プレス加工で切断された破断面には、鋼板の素地が露出することとなる。ところが、この素地は鉄であり、酸化や錆などが進行しやすく、破断面においての抵抗値は大きくなる。また、鉄が磁性体材料であるために、高周波領域での抵抗値は大きい。そこで、はんだ１４（接続部剤）により、このメッキ面同士の間を接続するようにロウ付けするわけである。
【００２４】
具体的には、接合部１３ａにおいては、はんだ１４で側板１１ｄの内側メッキ面同士の間が接続される。接合部１３ｂにおいては、はんだ１４で、仕切り板１１ｅの両面におけるそれぞれのメッキ面と、フィルタ筐体１１の内側メッキ面とがそれぞれ接続される。接合部１３ｃにおいては、側板１１ｄと蓋体１１ｂとが接続される。接合部１３ｄにおいては、仕切り板１１ｅの側面のメッキ面同士が接続される。そして接合部１２ｂにおいては、はんだ１４で、底部１１ｃの内側におけるメッキ面と共振素子１２の外側のメッキ面との間が接続される。これにより、接合部１２ｂや各接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでの抵抗値を小さくできるので、共振器のＱ値を高くできる。従って、信号のロスが小さくでき、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【００２５】
さらにこの構成により、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、電荷の集中を小さくできるという効果も奏する。一般的に電荷は、接続部１２ｂや接続部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのような角部分に集中することが知られている。そして特に、この角部分の角度が鋭角なほど、またその先端が尖っているほど、より電荷の集中度合いは大きくなる。
【００２６】
そこで、接合部材によってメッキ面同士を接続することにより、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおける角部分の先端形状は、丸みを帯びたＲ形状となる。また、底部１１ｃと側板１１ｄとの折り曲げ部にもＲ形状を有するように加工されている。これにより、接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、電荷の集中度合いが小さくできるので、接合部１２ｂや接合部１３ａ〜１３ｄの寄与度が小さくなり、さらに信号のロスを小さくでき、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【００２７】
加えて本実施の形態では、共振素子１２の先端部１２ｄにおける切断面も、はんだ１４で覆っている。これによりさらに、特に電荷の集中する共振素子１２の先端部１２ｄにおいて、切断面が露出し難くなり、先端部１２ｄでの電気抵抗を小さくできる。従って、メッキ鋼板を用いても、フィルタ装置の挿入損失を改善することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、枠体１１ａと蓋体１１ｂとの間もはんだ１４によって接続したが、これはねじなどにより固定しても良い。この場合、蓋体１１ｂの取り外しが可能となり、修理などが容易となる。また、本実施の形態において、共振素子１２は底部１１ｃに取り付けたが、これは側板１１ｄや蓋体１１ｂに取り付けても良い。ただし、調整用ネジ１５の中心軸と共振素子１２の中心軸とがほぼ一直線上となるようにしておくことが望ましい。
【００２９】
次に、以上のように構成されたフィルタ装置の製造方法について説明する。プレス加工工程は、銅メッキ鋼板を打ち抜いて、折り曲げて、枠体１１ａ、蓋体１１ｂ、仕切り板１１ｅや共振素子１２を得る工程である。そしてロウ付け工程は、プレス加工工程の後で、枠体１１ａに共振素子１２や仕切り板１１ｅ、蓋体１１ｂをロウ付け固定する工程である。
【００３０】
このロウ付け工程において、最初に、はんだ塗布・組み立てが行われる。このはんだ塗布・組み立て工程は、プレス加工工程の後で、共振素子１２や仕切り板１１ｅを枠体１１ａの底面１１ｃに装着し、この接合部１２ｂや接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対してそれぞれクリームはんだ１４を塗布するとともに、蓋体１１ｂが枠体１１ａへ装着される。
【００３１】
なお本実施の形態では、クリーム状のはんだ１４をディスペンサで塗布するが、蓋体１１ｂのような平板形状のものであればスクリーン印刷法などにより塗布しても良い。この場合、安定した量のクリームはんだを塗布できる。またクリームはんだ１４に代えて、棒状のはんだ１４を用いても良い。この場合、さらに、はんだ１４の量が安定する。
【００３２】
次にロウ付け工程では、はんだ１４の塗布・組み立て工程の後で、加熱してはんだ１４を溶融することで、共振素子１２や蓋体１１ｂが枠体１１ａに対して接続・固定される。また、枠体１１ａにおける接続部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄも、はんだ１４によって接続・固定される。
【００３３】
なお、本実施の形態では、クリームはんだ１４ペーストによるロウ付けを行ったが、棒状はんだ１４や銀ロウ材料によるロウ付けとしても良い。ただし、銀ロウ材料を用いた場合には、約９００℃の雰囲気の還元炉により接合させることが望ましい。このように本実施の形態では、側板１１ｄ同士の接合と、底部１１ｃと共振素子１２との接合、共振素子１２の隙間１２ｃをはんだ１４で覆うという作業を、１つの工程で行うことができるため、量産性が良好となる。
【００３４】
次に調整工程では、ロウ付け工程の後で蓋体１１ｂに周波数調整用ネジ１５を取り付け、この周波数調整用ネジ１５と共振素子１２との距離を調整することにより、フィルタ装置の周波数特性を調整し、フィルタ装置が完成する。
【００３５】
図４Ａは、メッキ面の片側のみで接合された接合部の拡大断面図であり、図４Ｂはメッキ面の両側で接合された接合部の拡大断面図である。ここで図４Ａは、接合部１３ａ、１３ｃを示し、図４Ｂは接合部１２ｂ、１３ｂを示している。図４Ａ、図４Ｂにおいて、図１から図３Ａ、３Ｂ、３Ｃと同じものには同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。
【００３６】
図４Ａ、図４Ｂにおいて、枠体１１ａ（あるいは共振素子１２）をプレス切断するときに、切断用金型のクリアランスを調整することにより、接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄでは、切断面側へメッキ面の材料を巻き込む領域１７が形成される。これにより側板１１ｄ同士や、仕切り板１１ｅと蓋体１１ｂあるいは仕切り板１１ｅとフィルタ筐体１１、さらにはフィルタ筐体１１と発振素子１２とにおける各接続部において、容易にハンダ１４で接続することができる。
【００３７】
ここで、本実施の形態ではメッキ鋼板を用いているので、破断面を有している。そして、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、破断面はメッキ面と対向するように配置される。これにより、この破断面でははんだ１４の馴染みが悪いので、はんだ１４の流動が防止され、はんだの不要な広がりを防止できる。従って、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおいて、安定した適度な形状を得ることができる。従って、挿入損失性能のばらつきを小さくできる。
【００３８】
加えて、接続部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄには、はんだ１４の流れと広がりを防止するために、Ｖ溝１９を設けている。これにより、溶けたはんだ１４がＶ溝を越えて広がり難くでき、各接合部において安定した形状と大きさのＲ形状を実現できる。従って、挿入損失が小さくかつそのばらつきも小さくできる。なお、本実施の形態において、はんだ１４の広がり防止手段としてＶ溝１９を用いたが、これは突起やレジスト膜などでも良い。ただし、はんだ１４の広がり防止手段として突起を用いた場合、この突起に電荷が集中しないように、尖った箇所を作らないことが望ましい。
【００３９】
また、共振素子１２の接合部１２ｂや先端部１２ｄにおける外周面側にも、巻き込み領域１７を設けている。そして本実施の形態においては、はんだ塗布・組み立て工程で、共振素子１２の先端部１２ｄに対してもクリーム状のはんだ１４が塗布される。これにより、両面のメッキ面間の距離（破断面が露出した距離）が小さくなり、切断面全体が溶融したはんだ１４で覆われ易くなる。これにより、特に電荷が集中し易い先端部１２ｄがはんだ１４によって覆われるので、先端部１２ｄの抵抗値を小さくできる。従って、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【００４０】
本実施の形態における仕切り板１１ｅには、隣接するキャビティ同士を結合させるための結合窓１８（図１０Ａに表示）が設けられている。そして本実施の形態ではさらに、仕切り板１１ｅの結合窓１８側の端部１８ａにも、メッキ面の材料が巻き込まれている。これによりメッキ面間の距離が短くなり、抵抗値を小さくできる。
【００４１】
そしてさらに本実施の形態では、はんだ塗布・組み立て工程において、この端部１８ａの破断面にもクリーム状のはんだ１４が塗布される。これにより、電位が高くなり易い仕切り板１１ｅの先端部において、さらに抵抗値を小さくできるので、さらに挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、切断面にメッキの材料を巻き込む領域１７は広い方が良く、切断面の３０％より広い方が望ましく、より好ましくは５０％以上が望ましい。このようにすることにより、安定して切断面全体をはんだ１４で覆うことができる。また、メッキの厚みは、メッキの材料を切断面に巻き込むためには厚い方が望ましく、メッキ鋼板の厚みの０．５％以上とすることで、安定して切断面の３０％以上を巻き込むことができる。
【００４２】
さらに本実施の形態では、共振素子１２の隙間１２ｃの両側に形成される破断面においても、切断面側へメッキ面の材料を巻き込むようにすると良い。なお、このメッキ面の巻き込みは、共振素子１２の外側となる側に形成する。これにより、隙間１２ｃにおいて、はんだ１４は、毛細管現象によって切断面全体を覆いながら、共振素子１２の頂部に向かって吸い上がり易くなる。これにより、容易に隙間１２ｃに対してもロウ付けが可能となる。さらに言えば、これらのロウ付けを一括で処理することも可能であるので、非常に生産性が良好となる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態におけるフィルタ装置は、共振素子１２と枠体１１ａの内側との空間で共振を起こすことにより、共振器を構成し、これらを組み合わせることにより、フィルタ特性を得るものである。このとき、フィルタ筐体１１における内側のメッキ面同士がはんだによって接続され、また共振素子１２の外側めっき面とフィルタ筐体１１の内側メッキ面とが接続されることにより、共振素子１２を含むループの一部における電気抵抗を小さくできる。従って、共振器のＱ値が高く、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【００４４】
なお、メッキおよびロウ付けの材料については、フィルタ装置の特性の観点から電気抵抗の低いのが望ましく、さらに、メッキ材料の融点とロウ付け材料の融点との差が大きいことが望ましい。ロウ付け温度はそれらの融点間の温度に設定する必要があるため、この温度差が小さいとロウ付け材料の粘度が十分に小さくならず、広がりにくいためである。これらを考慮すると、メッキ材料として銅（融点約１０５０℃）を用い、ロウ付け材料として銀ロウ（融点約８００℃）あるいは、はんだ１４（融点約１８０〜２４０℃）を用いると、ロウ材の粘度を十分に小さくし、安定して切断面全体をロウ材で覆うことが可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態１では、枠体の底面に共振素子１２をロウ付けしたが、これは蓋体１１ｂや側板１１ｄにロウ付けしても、同様のフィルタ装置を得ることができる。また本実施の形態では、周波数調整用ネジ１５を蓋体１１ｂに取り付けたが、これも側板１１ｄあるいは底部１１ｃに取り付けても良い。ただし、精度良く周波数の調整を行うためには、共振素子１２を設けた面と対向する面に、周波数調整用ネジ１５を取り付けることが望ましい。また、周波数調整用ネジ１５は、共振素子１２の中心と周波数調整用ネジ１５の中心とがほぼ一直線上となる位置に配置すると良い。
【００４６】
さらに、切断面全体にロウ材を行き渡らせるために、全ての部分にロウ材を付着させて、還元炉に入れることによりロウ材を溶融させる。あるいは、接合部１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと接合部でない切断部との間を、細い溝でつないでも良い。そして接合部にロウ材を付着させて還元炉に入れば、溶融したロウ材が毛細管現象によって細い溝を通じて、接合部でない切断部に伝わる。このようにすれば、切断面全体を容易にロウ材で覆うことができる。なおこの溝は、枠体１１あるいは共振素子１２のプレス加工工程で同時に形成できるので、余計な手間がかかることはない。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について図面を用いて説明する。図５は本実施の形態２におけるフィルタ装置の断面図であり、図６は同フィルタ装置の枠体の展開図である。図５、図６において、図１と同じものには、同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。
【００４８】
実施の形態１では、枠体１１ａは底部１１ｃから側板１１ｄが折り曲げられることによって、一体に形成されている。それに対し、本実施の形態２における枠体１１ａは、底部１１ｃと側板１１ｄとが分離されている。一方、本実施の形態２における側板１１ｄは天面１１ｆを有し、４つの側板１１ｄは、この天面１１ｆの周縁から折り曲げて立設されている。そして、蓋体１１ｂは、天面１１ｆに対してネジ止めで固定されている。そして底部１１ｃと側板１１ｄとの接合部２２は、はんだ１４によって接合されている。
【００４９】
次に、本実施の形態における共振素子２１は、実施の形態１と同様に、底部１１ｃにはんだ１４でロウ付けされている。図７Ａは、本実施の形態２のフィルタ装置に用いる共振素子２１の上面図であり、図７Ｂは同共振素子２１の側面図、図７Ｃは同共振素子２１の下面図である。図７Ａ〜７Ｃにおいて、共振素子２１はプレス加工により折り曲げて整形されている。ここで共振素子２１は、搭載面２１ａと、この搭載面２１の周縁から折り曲げて形成された連結部２１ｂと、この連結部２１ｂに連結して設けられた筒部２１ｃとから構成される。なおこの筒部２１ｃは半円筒形状に折り曲げられている。そして、この共振素子２１は、搭載面２１ａが底部１１ｃ側となり、開口側が蓋体１１ｂに向く方向で、底部１１ｃ上に搭載される。本実施の形態における枠体１１ａ、蓋体１１ｂや、共振素子２１全てには銅メッキ鋼板が用いられているので、搭載面２１ａの外側メッキ面と底部１１ｃの内側メッキ面との間や、側板１１ｄの開口側先端部の内側メッキ面と底部１１ｃの内側メッキ面とが、はんだ１４によってロウ付けされる。
【００５０】
本実施の形態における共振素子２１では、筒部２１ｃ同士の間に隙間２１ｄが形成されるが、この隙間２１ｄもはんだ１４により塞がれる。これにより、メッキ鋼板を用いて挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、筒部２１ｃの外周側における先端は、実施の形態１と同様にメッキ面が巻き込まれた領域１７が形成され、はんだ１４が破断面を覆っている。
【００５１】
さらに、本実施の形態では、天面１１ｆの上面と蓋体１１ｂの下面とが対向し接する箇所にクリームはんだを塗布し、蓋体１１ｂと天面１１ｆとを接合している。ここで、天面１１ｆの穴１６ａにより段差が生じるが、この穴の破断面もはんだで接合しておくことが望ましい。
【００５２】
そこで、本実施の形態において、天面の穴１６ａの切断面に対し、メッキ面が巻き込まれるようにしておく。このようにすることにより、穴１６ａの周囲においてもはんだが回り易くなり、段差部分への電位の集中を少なくできる。従って、損失の小さなフィルタ装置を実現できる。このとき、メッキ面が巻き込まれる側が、蓋体１１ｂに対向する側としておくと良い。このようにすれば、さらに接合部に対し容易にロウ付けできる。
【００５３】
なお、本実施の形態のはんだ塗布・組み立て工程では、最初に底部１１ｃと蓋体１１ｂとに、クリーム状のはんだ１４が塗布される。底部１１ｃにおいては、共振素子２１の搭載面２１ａや底部１１ｃと側板１１ｄとの接合部２２に対して、クリーム状のはんだ１４が供給される。一方蓋体１１ｂに対しては、天面１１ｆと対向する位置に、クリーム状のはんだ１４が塗布される。
【００５４】
ここで、本実施の形態の底部１１、蓋体１１ｂは平板状としているので、スクリーン印刷によって容易にはんだ１４を塗布することができ、生産性が良好である。なお、本実施の形態では、蓋体１１ｂに対して、はんだ１４を塗布したが、これは天面１１ｆにおいて蓋体１１ｂと対向する位置にはんだを塗布しても良い。そしてこの場合においても、天面１１ｆの上面は平坦であるので、スクリーン印刷などにより、容易にはんだ１４を塗布することができる。
【００５５】
そしてその後に、共振素子２１、仕切り板（図示せず）や側板１１ｄが装着され、その後に側板１１ｄ同士の接合部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへ、クリーム状のはんだ１４が供給される。
【００５６】
（実施の形態３）
以下、本実施の形態３について、図面を用いて説明する。図８は、本実施の形態３におけるフィルタ装置の断面図である。図８において、本実施の形態３におけるフィルタ装置は、実施の形態１におけるフィルタ装置に対し、共振素子３１が蓋体１１ｂ側に装着され、周波数調整用ネジ１５が底部１１ｃに取り付けられている点と、仕切り板１１ｅの先端部１８ａの形状が異なっている。
【００５７】
図９Ａは、本実施の形態３における共振素子３１の展開図であり、図９Ｂは同共振素子の側面図である。図９Ａ、９Ｂに示すように、共振素子３１の先端は内側の方向へ折り曲げられている。これにより、めっき面にて覆われた面が共振素子３１の先端部分３１ａとなるので、先端部分３１ａにおいて素地の露出が無く、抵抗値が小さくなる。従って、フィルタ装置の挿入損失を小さくできる。なお、本実施の形態３において折り曲げ長さは、約３ｍｍとしている。
【００５８】
ここで、図９Ａに示すように、共振素子３１の展開状態において、折り曲げ側端部近傍はＣカットされている。これにより、共振素子３１を折り曲げたときの材料干渉を小さくでき、寸法精度の良好な共振素子３１を実現できる。
【００５９】
図１０Ａは、本実施の形態３におけるフィルタ装置を上から見た断面図であり、図１０Ｂは、同フィルタ装置の仕切り板の先端部の拡大断面図である。図１０Ａ、１０Ｂにおいて、図１と同じものには同じ番号を用いており、それらについては説明を簡略化している。
【００６０】
ここで、仕切り板１１ｅの端部と側板１１ｄとの間に設けられた結合窓１８は、仕切り板１１ｅで仕切られた各キャビティ間を連結するためのものである。そして、この仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいても電位が高くなり易い。
【００６１】
そこで、本実施の形態３では、仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいて、切断面側へメッキ面の材料を巻き込むために、プレス加工の工程において、先端部１８を両面側からＶ字型に押し面３２を形成する。そしてＶ字形状の頂点近傍で切断すれば、押し面３２にはメッキ面が形成され、仕切り板１１ｅの先端部１８ａにおいて、破断面の露出を小さくできる。
【００６２】
従って、電位の高くなり易い場所における抵抗値を小さくできるので、挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。なお、この場合において従来と同様に、先端部１８ａにはんだ１４を塗布し、はんだ１４により覆うとさらによい。
【００６３】
図１１は本実施の形態３において、第２の例の仕切り板を用いた場合のフィルタ装置を上から見た断面図である。図１１においては、仕切り板４１は、仕切り板４１の先端部において折り返されている。これにより、仕切り板４１の先端部分はメッキ面となるので、抵抗値が小さくなる。従って、さらに挿入損失の小さなフィルタ装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかるフィルタ装置は、メッキ鋼板を用いて枠体を構成しても、挿入損失の劣化がなく、量産性に優れたフィルタ装置を得ることができ、マイクロ波、準マイクロ波通信装置等のフィルタ装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィルタ装置の断面図
【図２】同フィルタ装置の枠体の展開図
【図３Ａ】同フィルタ素子に用いる共振素子の展開図
【図３Ｂ】同共振素子の上面図
【図３Ｃ】同共振素子の側面図
【図４Ａ】メッキ面の片側のみで接合された接合部の拡大断面図
【図４Ｂ】メッキ面の両側で接合された接合部の拡大断面図
【図５】実施の形態２におけるフィルタ装置の断面図
【図６】同フィルタ装置の枠体の展開図
【図７Ａ】同フィルタ装置に用いる共振素子の上面図
【図７Ｂ】同共振素子の側面図
【図７Ｃ】同共振素子の下面図
【図８】実施の形態３におけるフィルタ装置の断面図
【図９Ａ】同フィルタ装置に用いる共振素子の展開図
【図９Ｂ】同共振素子の側面図
【図１０Ａ】同フィルタ装置を上から見た断面図
【図１０Ｂ】同フィルタ装置の仕切り板の先端部の拡大断面図
【図１１】実施の形態３において、第２の例の仕切り板を用いた場合のフィルタ装置を上から見た断面図
【図１２】従来のフィルタ装置の断面図
【符号の説明】
【００６６】
１１    フィルタ筐体
１１ａ    枠体
１１ｂ    蓋体
１１ｃ    底部
１１ｄ    側板
１１ｅ    仕切り板
１２    共振素子
１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ    接合部
１４    はんだ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008026493.tif 000022
【図２】
2008026493.tif 000023
【図３Ａ】
2008026493.tif 000024
【図３Ｂ】
2008026493.tif 000025
【図３Ｃ】
2008026493.tif 000026
【図４Ａ】
2008026493.tif 000027
【図４Ｂ】
2008026493.tif 000028
【図５】
2008026493.tif 000029
【図６】
2008026493.tif 000030
【図７Ａ】
2008026493.tif 000031
【図７Ｂ】
2008026493.tif 000032
【図７Ｃ】
2008026493.tif 000033
【図８】
2008026493.tif 000034
【図９Ａ】
2008026493.tif 000035
【図９Ｂ】
2008026493.tif 000036
【図１０Ａ】
2008026493.tif 000037
【図１０Ｂ】
2008026493.tif 000038
【図１１】
2008026493.tif 000039
【図１２】
2008026493.tif 000040
【国際調査報告】
2008026493.tif 000041
2008026493.tif 000042
2008026493.tif 000043
2008026493.tif 000044