(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁器素体の表面に絶縁領域によって区画された導電層を備える誘電体フィルタの製造方法であって、
前記磁器素体に無電解メッキのための触媒付与処理を施し、前記磁器素体の表面に触媒層を形成する触媒付与工程と、
前記導電層を形成しない絶縁領域の触媒層を研削又は研磨することにより除去する除去工程と、
前記磁器素体の前記触媒層が残された領域に無電解メッキを施す工程と、
を備えることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の誘電体フィルタの製造方法において、前記除去工程における触媒層の除去は、超音波切削機によって行われることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の誘電体フィルタの製造方法において、
前記除去工程によって除去される触媒層は、少なくとも誘電体フィルタの入出力パッドの周囲を絶縁するパッド用絶縁領域であることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体フィルタの製造方法に関し、特に、磁器素体の表面に絶縁領域によって区画された導電層を備える誘電体フィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体フィルタは、例えば、誘電体材料よりなる磁器素体に共振孔を設け、共振孔内の表面（内表面）や、磁器素体の外表面に、絶縁領域によって区画される導電層を設けたもので、その製造方法として、銀ペーストを用いたスクリーン印刷によって導電層を形成する印刷技術と、銅による無電解メッキによって導電層を形成する無電解メッキ技術とが知られている。
【０００３】
上記のスクリーン印刷技術は、磁器素体の各面について印刷及び乾燥が必要であり、印刷・乾燥という工程を繰り返すため工程数が多く、製造時間が長くなるという不具合があった。また、スクリーン印刷は、パターン精度を高めることが限界にきており、後の工程で導電層のトリミングが要求され生産性が悪かった。
【０００４】
上記の無電解メッキ技術は、絶縁を保つべき領域に予め樹脂等のマスキング材を塗布し、その後に触媒付与処理をして絶縁領域に触媒層が形成されないようにしておき、メッキ処理を施すものである。
しかし、マスキング材であっても導電性金属が析出される場合が多く、絶縁不良が生じるため、メッキ処理後に余分に析出したメッキを除去する工程が必要となり、品質が悪く生産性に乏しかった。
【０００５】
上記の無電解メッキ技術の不具合を解決する製造方法として、特開平６−３３４４１４号公報が知られている。この公報に開示されている製造方法は、超音波切削機を用いて表面のメッキ層を一部削除することで、絶縁領域を設ける技術である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された技術では、メッキ層を超音波切削機で削り取ることで、絶縁領域を形成するものであったため、超音波切削機は、硬質（例えば、銅）で厚い（例えば２〜１０μｍ）メッキ層を除去することが要求される。このため、絶縁領域を形成するためにメッキ層を除去するのに１秒以上の時間を要し、生産性が向上しなかった。
【０００７】
また、硬質で厚いメッキ層を削除する従来技術では、超音波切削機として５０Ｗ以上の大きなパワーが要求されるため、加工精度が低く、且つ切削工具が傷み易い。このため、切削工具の交換に要する費用によって、製造される誘電体フィルタのコストがアップする不具合があった。
【０００８】
従って、本発明は、短時間の加工で生産でき、加工精度が高く、切削工具の傷みも少ない誘電体フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
請求項１記載の発明は、磁器素体の表面に絶縁領域によって区画された導電層を備える誘電体フィルタの製造方法であって、前記磁器素体に無電解メッキのための触媒付与処理を施し、前記磁器素体の表面に触媒層を形成する触媒付与工程と、前記導電層を形成しない絶縁領域の触媒層を研削又は研磨することにより除去する除去工程と、前記磁器素体の前記触媒層が残された領域に無電解メッキを施す工程とを備えることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法を要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の発明では、絶縁領域となるべき領域の触媒層を研削又は研磨により除去することにより、それより後の無電解メッキ工程でその領域にはメッキ層が形成されないようにした。本発明に係る誘電体フィルタの絶縁領域はこのようにして形成される。上記触媒層は、メッキ層に比べてきわめて薄いため、メッキ層に比較して容易に除去することができる。
【００１１】
従って、請求項１記載の発明によれば、容易に絶縁領域を形成することができ、誘電体フィルタの生産性が向上する。
また、触媒層は容易に除去できるため、除去工程で使用される除去装置の切削工具あるいは除去媒体の負担も少なく、除去装置のライニングコストが抑えられ、結果的に製造される誘電体フィルタのコストも下げることができる。
【００１２】
さらに、従来技術に比べて除去装置は小出力あるいは低ポテンシャルで済むため、絶縁領域の除去精度が向上し、高品質の誘電体フィルタを製造することができる。
【００１３】
研削又は研磨は、一例としてブラシやサンドブラストや超音波振動を用いて行うことができるが、研削又は研磨を行う他の様々な手段を用いることができる。触媒層は、メッキ層に比べてきわめて薄く、容易に除去できるため、研削又は研磨により容易に除去することが可能である。従って、作業時間が短時間で済み、生産性が向上する。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の誘電体フィルタの製造方法において、前記除去工程における触媒層の除去は、超音波切削機によって行われることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法を要旨とする。
上述のように、触媒層はきわめて薄いため、従来技術と同様な超音波切削機を用いても、作業時間が短時間で済み、生産性が向上する。また、超音波切削機は小さいパワーのものでよく、結果的に従来技術に比較して加工精度が向上すると共に、切削工具の傷みが抑えられる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の誘電体フィルタの製造方法において、前記除去工程によって除去される触媒層は、少なくとも誘電体フィルタの入出力パッドの周囲を絶縁するパッド用絶縁領域であることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法を要旨とする。
【００１６】
入出力パッドの周囲を絶縁するパッド用絶縁領域は、高い精度が要求されるため、本発明を用いることにより、加工精度が従来より向上し、高品質の誘電体フィルタを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
［第１実施例］
図１は本実施例によって製造された誘電体フィルタを示す。コムライン形の誘電体フィルタ１は、立方形状をしたセラミック製の磁器素体２を備える。磁器素体の寸法は、６．０ｍｍ×８．０ｍｍ×２．５ｍｍである。この磁器素体２には、貫通した直径０．８ｍｍの２本の共振孔３が平行して設けられており、この共振孔３の内表面には導電性の内導体４（導電層）が設けられている。また、磁器素体２の外表面にも導電性の外導体５（導電層）が設けられている。
【００１８】
内導体４と外導体５とは、誘電体フィルタ１の表面の予め定める領域に設けられた絶縁領域６，７によって部分的に電気的に絶縁されている。図２に示すように、絶縁領域６は、共振孔３が開口する磁器素体２の一方の側面に、共振孔用絶縁領域として設けられ、内導体４の一端と外導体５とを電気的に絶縁している。内導体４の他端は外導体５と電気的に接続されている。また、絶縁領域７は、図２に示すように、誘電体フィルタ１の底面（プリント回路基板に搭載される面）の一辺（共振孔用絶縁領域６側の辺）寄りに、２つのＵ字型のパッド用絶縁領域として設けられ、そのパッド用絶縁領域７の内部が入出力パッド８とされ、周囲の外導体５と電気的に絶縁されている。入力パッド８の寸法は１．０ｍｍ×１．０ｍｍであり、絶縁領域７の幅は０．７ｍｍである。この入出力パッド８は、共振孔３の内導体４と容量結合されており、上記構成の誘電体フィルタ１は、誘電体共振部品として使用される。
【００１９】
次に、本実施例の誘電体フィルタ１の製造方法を説明する。
純度９９．９％のＢａＣＯ３  ，Ｎｄ２  Ｏ３  ，Ｙ２  Ｏ３  及びＴｉＯ２  を出発原料とし、１７．９モル％のＢａＯ，１２．０モル％のＮｄ２  Ｏ３  ，７０．１モル％のＴｉＯ２  ，７．６モル％のＹ２  Ｏ３  となるように秤量して混合し、これをミキサーで乾式にて一次粉砕及び混合した後、大気中１１００℃の温度で４時間仮焼した。さらに、この仮焼物に適量の有機バインダーと純水とを加え、アルミナボールミル中で湿式粉砕した後、噴霧乾燥によって造粒し、この造粒された原料をプレス成形し、共振孔３となるべき孔を有するブロックを得た。成形体を大気中で１３００℃〜１３５０℃の温度で２時間焼成して、磁器素体２を得た。
【００２０】
次に、図３に示すように、磁器素体２の表面を洗浄するために脱脂処理Ｓ１を行った。この工程は、２％のフェノール系界面活性剤を有し、５０℃に保持されたバレル漕内に磁器素体２を投入し、バレル漕を２分間回転及び揺動させることにより行った。この工程により、磁器素体２の表面から油分が除去され、表面の濡れ性が向上した。
【００２１】
次に、粗面化工程Ｓ２にて、後工程で形成されるメッキ層の密着性を向上させるため、磁器素体２の表面をエッチングして粗面にした。エッチングは、１０％のＨ２  ＳＯ４  と１．０％のＨＦを有し、５０℃に保持されたバレル漕内に磁器素体２を投入し、バレル漕を３０分間回転及び揺動させることにより行った。
【００２２】
次に、触媒付与工程Ｓ３を行った。この工程では、粗面化処理された磁器素体２を、まず、３％の塩化第１錫と１８％の塩化ナトリウムとを含み室温に保持された増感剤に６０秒間浸した後、水で洗浄し、室温に保持された０．１５％の塩化パラジウム液に６０秒間浸した。これにより、磁器素体２の表面に薄膜のパラジウムからなる触媒層を形成した。
【００２３】
次に、触媒層除去工程Ｓ４にて、上述した共振孔用絶縁領域６及びパッド用絶縁領域７に相当する領域の触媒層を、図４に示す超音波切削機を用いて除去した。この超音波切削機は、互いに直交する方向に移動可能なテーブル（図示せず）を備え、このテーブル上に磁器素体２が保持される。超音波切削機は、超音波発生器２０と、超音波を増幅する増幅ホーン２２と、工具２４と、砥粒を含む切削水を噴射するノズル２６とを備えている。工具２４は磁器素体２の絶縁領域７とほぼ同形状の断面を有している。超音波発生器は、出力３０Ｗ、共振周波数２５ＫＨｚのものである。なお、図４では、工具２４は１つしか示されていないが、切削箇所に応じて適宜の個数だけ設けることが好ましい。
【００２４】
次に、超音波切削工程を説明する。まず、テーブル上に磁器素体２を固定し、テーブルを移動させて、絶縁領域となるべき領域が工具２４の下に位置するようにする。次に、ノズルから加工面に切削水を供給し、超音波発生器２０により超音波を発生させる。超音波振動は、増幅ホーン２２で増幅され、工具２４に伝達され、それにより、工具２４と加工面との間に存在する砥粒が振動して、触媒層が除去される。超音波切削に要する時間は０．１秒〜０．５秒である。
【００２５】
次に、メッキ工程Ｓ５にて、無電解メッキ液に１５分間浸し、２μｍ厚みの銅のメッキ層を形成した。
その後、磁器素体２を水で洗浄し、乾燥した。これにより、該実施例の誘電体フィルタ１が得られた。
【００２６】
上記実施例によれば、誘電体フィルタ１の絶縁領域６，７は、触媒付与処理後で、且つ無電解メッキの前の状態において、絶縁領域となるべき領域から触媒層を除去することにより、その領域にはメッキ層が形成されないようにしたことにより得られる。この触媒層は、メッキ層に比べてきわめて薄いため、従来に比較して小出力の超音波切削機によって短時間で除去できる。この結果、誘電体フィルタ１の生産性が向上する。また、超音波切削機の出力が小さくて済むため、特に、パッド用絶縁領域７の除去精度が向上し、製造される誘電体フィルタ１の品質アップを図ることができる。さらに、超音波切削機はきわめて薄い触媒層を除去するのみであるため、超音波切削機の切削工具の負担も少なく、ランニングコストが抑えられ、結果的に製造される誘電体フィルタ１のコストを抑えることができる。
【００２７】
上記実施例では、共振孔用絶縁領域６及びパッド用絶縁領域７を、共に除去工程にて触媒層を除去することによりその領域にはメッキ層が形成されないようにして設けているが、パッド用絶縁領域７のみを除去工程にて触媒層を除去し、孔開放用絶縁領域６は他の手段（例えば、平面研削盤）によって設けてもよい。
［第２実施例］
この第２実施例は、インターデジタル形の誘電体フィルタの製造方法に関する。この実施例の誘電体フィルタ１０１は、薄型の立方形状をしたセラミック製の磁器素体１０２を有する。磁器素体の寸法は、８．７ｍｍ×９．０ｍｍ×２．９ｍｍである。この磁器素体１０２は、第１実施例と同様の製造方法によって製造される。磁器素体１０２は、直径０．８ｍｍの貫通した３本の共振孔１０３を備えており、この共振孔１０３の内表面には導電性の内導体１０４（導電層）が設けられている。また、磁器素体１０２の外表面にも導電性の外導体１０５（導電層）が設けられている。
【００２８】
内導体１０４と外導体１０５とは、誘電体フィルタ１０１の表面の予め定める領域に設けられた絶縁領域１０６，１０７によって部分的に電気的に絶縁されている。図５及び図６に示すように、共振孔１０３が開口する磁器素体１０２の一方の側面の中央部分と、共振孔１０３が開口する磁器素体１０２の他方の側面の両側部分とに、共振孔用絶縁領域１０６が設けられ、３つの共振孔１０３の端と外導体１０５とが交互に電気的に接続されている。
【００２９】
また、図６に示すように、誘電体フィルタ１０１の底面（プリント回路基板に搭載される面）と側面との角部分に、四角形のパッド用絶縁領域１０７が２つ設けられ、そのパッド用絶縁領域１０７の内部が入出力パッド１０８となっており、周囲の外導体１０５と電気的に絶縁されている。この入出力パッド１０８の領域には、共振孔１０３に向かって、直径０．５ｍｍの貫通した側孔１０９が設けられており、その内部にも導体１１０が設けられ、入出力パッド１０８と共振孔１０３内の内導体１０４とが電気的に接続されている。底面の入出力パッド１０８の寸法は、０．５ｍｍ×１．０ｍｍであり、絶縁領域１０７の幅は０．５ｍｍである。
【００３０】
このインターデジタル型誘電体フィルタ１０１も、第１実施例で説明したのと同様の製造方法によって製造される。つまり、共振孔用絶縁領域１０６及びパッド絶縁領域１０７が、第１実施例で示した除去工程Ｓ４において、超音波切削機を用いて絶縁領域に相当する部分の触媒層を除去することによって、その領域にメッキがされないことにより、設けられるものであり、第１実施例と同様な効果が得られる。
【００３１】
なお、第２実施例でも、共振孔用絶縁領域１０６及びパッド用絶縁領域１０７を、共に除去工程にて触媒層を除去して設けた例を示したが、パッド用絶縁領域１０７のみを除去工程にて触媒層を除去し、孔開放用絶縁領域１０６を他の手段によって設けてもよい。
【００３２】
上記実施例では、誘電体フィルタの一例として、コムライン型とインターデジタル型を例に示したが、他のタイプの誘電体フィルタに本発明に係る製造方法を適用してもよい。また、上記実施例では、超音波切削機の切削液を、工具とは別に設けたノズルから噴射するようにしたが、工具２４内に切削液を工具の先端へと流す穴を設け、工具自体から供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の誘電体フィルタをその上面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の誘電体フィルタをその下面側から見た斜視図である。
【図３】本発明に係る誘電体フィルタの製造方法を示すフロー図である。
【図４】本発明の誘電体フィルタの製造に用いられる超音波切削機の概略部分図である。
【図５】本発明の第２実施例の誘電体フィルタをその上面側から見た斜視図である。
【図６】本発明の第１実施例の誘電体フィルタをその下面側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１，１０１      誘電体フィルタ
２，１０２      磁器素体
４，１０４      内導体
５，１０５      外導体
６，１０６      孔開放用絶縁領域
７，１０７      パッド用絶縁領域
２０            超音波発生器
２２            増幅ホーン
２４            工具
２６            ノズル
Ｓ１            脱脂工程
Ｓ２            粗面化工程
Ｓ３            触媒付与工程
Ｓ４            触媒層除去工程
Ｓ５            メッキ工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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