(57)【要約】【課題】  成形が困難な誘電体についても誘電率を測定できる誘電率測定方法、及びこれに用いられる誘電率測定用試料の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明は、誘電体の誘電率測定方法において、誘電体１を、成形可能な成形材料３中に埋め込み、成形材料３及び誘電体１からなる複合物を得る工程、複合物を成形して誘電率測定用試料を得る工程、及び誘電率測定用試料の誘電率を測定する工程を含む複数の誘電率測定工程を有し、複数の誘電率測定工程における成形材料として、互いに異なる誘電率を有する成形材料３を用いることを特徴とする。【選択図】  図１
2006184209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体の誘電率測定方法において、
前記誘電体を、成形可能な成形材料中に埋め込み、前記成形材料及び前記誘電体からなる複合物を得る工程、前記複合物を成形して誘電率測定用試料を得る工程、及び前記誘電率測定用試料の誘電率を測定する工程を含む複数の誘電率測定工程を有し、
前記複数の誘電率測定工程における前記成形材料として、互いに異なる誘電率を有する成形材料を用いる、
ことを特徴とする誘電率測定方法。
【請求項２】
前記成形材料が熱可塑性材料を含む、請求項１に記載の誘電率測定方法。
【請求項３】
前記成形材料として、誘電率が異なる２種以上の物質の混合物を用い、前記複数の誘電率測定工程における前記成形材料として、前記混合物中の前記２種以上の物質の各含有率が互いに異なる成形材料を用いる、請求項１に記載の誘電率測定方法。
【請求項４】
誘電体を、成形可能な成形材料中に埋め込み、前記成形材料及び前記誘電体からなる複合物を得る工程と、
前記複合物を成形して誘電率測定用試料を得る工程と、
を含むことを特徴とする誘電率測定用試料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電率測定方法、及びこれに用いられる誘電率測定用試料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波回路や高速動作回路などの電子部品が内蔵されている電子機器において、数百ＭＨｚから数ＧＨｚの高周波数帯の利用が一般的となっている。
【０００３】
このような高周波帯で安定して動作する電子部品の開発には、電子部品に使用されている誘電体、例えば、熱硬化性樹脂材料、セラミック材料などの誘電率を測定し、評価する必要がある。誘電体の誘電率を測定する１つの方法として、摂動法が知られている。
【０００４】
摂動法とは、誘電率の測定対象となる誘電体を空洞共振器内に挿入し、挿入前後における空洞共振器内の共振特性を夫々測定し、この変化から誘電体の誘電率を測定するものである。このような摂動法を用いた誘電率測定方法として、例えば下記特許文献１に記載の誘電率測定方法が知られている。
【０００５】
特許文献１記載の発明で用いられる空洞共振器は、円筒状の本体部と本体部の両端側にそれぞれ設けられる２枚の平板状側壁部とを有しており、２枚の平板状側壁部のうち一方の側壁部には試料挿入口が形成されている。そして、この試料挿入口から棒状に加工された誘電体を挿入し、挿入前後における空洞共振器内の共振特性を測定することにより、誘電体の誘電率が測定されるようになっている。
【特許文献１】特開平９−３１１１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の誘電体の誘電率測定方法では、試料挿入口から誘電体を挿入できるように、誘電体を棒状に加工する必要があった。このため、極めて硬質な材料などの加工が困難な誘電体や、粉体、複数の断片の集合体などの不定形な形状をした誘電体のように、誘電体自体を所定の形状に成形することが困難なものについては誘電率を測定することができず、誘電率を測定できる対象が極めて制約されるものとなっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、成形が困難な誘電体についても誘電率を測定できる誘電率測定方法、及びこれに用いられる誘電率測定用試料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の誘電率測定方法は、誘電体の誘電率測定方法において、前記誘電体を、成形可能な成形材料中に埋め込み、前記成形材料及び前記誘電体からなる複合物を得る工程、前記複合物を成形して誘電率測定用試料を得る工程、及び前記誘電率測定用試料の誘電率を測定する工程を含む複数の誘電率測定工程を有し、前記複数の誘電率測定工程における前記成形材料として、互いに異なる誘電率を有する成形材料を用いることを特徴とする。
【０００９】
この誘電率測定方法によれば、誘電体、及び成形材料からなる誘電率測定用試料の誘電率を測定する誘電率測定工程が、成形材料の誘電率を変えて複数行われる。このため、成形後の成形材料の誘電率の値と一致する誘電率測定用試料の誘電率を求めることができ、この誘電率測定用試料の誘電率の値を、誘電体の誘電率の値として決定することができる。これは、成形後の成形材料の誘電率と誘電体の誘電率とが一致すれば、誘電率測定用試料の誘電率と成形後の成形材料の誘電率とが一致するためである。従って、成形が困難な誘電体についても、誘電体自体で誘電率測定用試料を形成することなく、誘電体の誘電率を測定することができる。よって、本発明の誘電率測定方法によれば、誘電率を測定できる対象を大幅に拡大することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の誘電率測定方法においては、前記成形材料が熱可塑性材料を含むことが好ましい。
【００１１】
成形材料に熱可塑性材料が含まれていると、誘電率測定用試料に熱を加えることにより、誘電体と成形材料とを分離し、誘電体を回収することができる。このため、異なる誘電率を有する成形材料中に、回収した誘電体そのものを再び埋め込んで、誘電率測定用試料を製造することができ、複数の誘電率測定工程において、１つの誘電体が埋め込まれた誘電率測定用試料を用いることができる。よって、複数の誘電率測定工程ごとに別個に用意した誘電体を埋め込んで誘電体の誘電率を測定する場合と比較すると、誘電体の形状などの個体差に起因する測定誤差を十分に小さくすることができ、誘電体の誘電率を高精度で測定することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の誘電率測定方法においては、前記成形材料として、誘電率が異なる２種以上の物質の混合物を用い、前記複数の誘電率測定工程における前記成形材料として、前記混合物中の前記２種以上の物質の各含有率が互いに異なる成形材料を用いることが好ましい。
【００１３】
誘電率が異なる２種以上の物質の混合物を成形材料として用い、各含有量を調整することによって、所望の誘電率を有する成形材料を容易に調製することができる。このため、誘電体の誘電率の値と成形材料の誘電率の値との差が十分に小さくなるように成形材料の誘電率の値を微調整することができる。よって、誘電体の誘電率を高精度で測定することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の誘電率測定用試料の製造方法は、誘電体を、成形可能な成形材料中に埋め込み、前記成形材料及び前記誘電体からなる複合物を得る工程と、前記複合物を成形して誘電率測定用試料を得る工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この誘電率測定用試料の製造方法によれば、上記誘電体の誘電率測定方法に用いる誘電率測定用試料が有効に製造される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形が困難な誘電体についても誘電率を測定できる誘電率測定方法、及びこれに用いられる誘電率測定用試料の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
[誘電率測定用試料の製造方法]
本発明による誘電体の誘電率測定方法では、誘電体の誘電率を直接的に測定するのではなく、誘電体と、成形可能な成形材料とで構成される誘電率測定用試料の誘電率を測定し、間接的に誘電体の誘電率を測定する。
【００１９】
そこで、はじめに、本発明による誘電率測定用試料の製造方法について図１を参照しながら説明する。図１は、誘電率測定用試料の一例を示す模式断面図である。
【００２０】
図１に示すように、誘電率測定用試料１０は、誘電体１及び成形材料３から構成されている。ここで、誘電体１は固体である。誘電率測定用試料１０は、成形後における誘電率が既知であり且つ熱によって成形可能な成形材料３中に単一の誘電体１を埋め込み、誘電体１及び成形材料３からなる複合体を得る工程、並びに、この複合体を成形して誘電率測定用試料１０を得る工程を経て製造される。
【００２１】
誘電率測定用試料１０の製造に用いられる成形材料３は、基材と、成形材料３の成形後における誘電率を調整する誘電率調整材料とを含んで構成されている。この場合、成形材料３の基材の誘電率と異なる誘電率を有する誘電率調整材料を成形材料３に含有させ、この誘電率調整材料の含有率を変化させることによって、成形材料３の成形後における誘電率を容易に調整することができる。
【００２２】
基材は、成形材料３を、熱によって成形可能とする材料で構成されていれば特に限定されないが、このような基材としては、誘電体１を基材中に埋め込む作業の容易性、また、誘電率測定用試料１０の成形容易性の観点から、熱可塑性材料又は熱硬化性材料が好ましい。中でも、基材として熱可塑性材料を用いることがより好ましい。
【００２３】
成形材料３の基材に用いることができる熱可塑性材料としては、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂、合成ろう、天然ろうなどのろうなどが挙げられる。これらの材料は、単独で、あるいは２種以上を混合して、成形材料３の基材として用いることができる。また、これらの材料を単独で、あるいは２種以上を混合して、成形材料３に用いてもよい。
【００２４】
成形材料３の基材に用いることができる熱硬化性材料としては、具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、フタル酸ジアリル系樹脂などが挙げられる。これらの材料は、単独で、あるいは２種以上を混合して成形材料３の基材として用いることができる。
【００２５】
上記誘電率調整材料としては、基材の誘電率と異なり、かつ基材中に分散させることができる材料を用いることができる。このような誘電率調整材料としては、基材中への分散性、また、作業の効率性の観点から、粉体の誘電率調整材料を成形材料３に含有させることが好ましい。具体的には、チタン酸バリウムや酸化アルミニウムなどの粉体を成形材料３の誘電率調整材料として用いることができる。
【００２６】
基材として熱可塑性材料を用いる場合、誘電率測定用試料１０は以下のようにして製造される。すなわち、熱可塑性材料を加熱すると、熱可塑性材料は流動性を有する状態となる。従って、粉体の誘電率調整材料を添加する場合であっても、攪拌によって基材中に誘電率調整材料が十分に分散された成形材料３を得ることができる。このようにして得られた成形材料３中に誘電体１を埋め込んで複合物を得た後に、この複合物を成形する。具体的には、複合物を型に流し込み、加熱した後、冷却させることによって成形する。こうして誘電率測定用試料１０が得られる。なお、熱可塑性材料の誘電率は、成形前後で変化しないため、成形材料３の誘電率は成形前後で同一である。
【００２７】
一方、基材として熱硬化性材料を用いる場合、硬化前の熱硬化性材料は硬化温度に達する前は流動性を有するので、粉体の誘電率調整材料を添加する場合であっても、攪拌によって基材中に誘電率調整材料が十分に分散された成形材料３を得ることができる。このようにして得られた成形材料３中に誘電体１を埋め込んで複合物を得た後に、この複合物を成形する。具体的には、複合物を型に流し込み、熱硬化性材料の硬化温度以上まで加熱し、冷却させることによって成形する。こうして誘電率測定用試料１０が得られる。基材として熱硬化性材料を用いる場合、熱硬化性材料の硬化後の誘電率が、成形後における誘電率に対応する。
【００２８】
なお、基材として熱可塑性材料を用いて誘電率測定用試料１０を製造する場合は、誘電率測定用試料１０を再加熱することによって、成形材料３が再び流動性を有する状態となるので、誘電体１と成形材料３とを分離することができる。従って、誘電体１を回収することができるため、同一の誘電体１を用いて繰り返し誘電率測定用試料１０を製造することができる。
【００２９】
[誘電体の誘電率測定方法]
次に、本発明に係る誘電体の誘電率測定方法の実施形態について説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る誘電体の誘電率測定方法の第１実施形態について詳しく説明する。
【００３１】
誘電体１の誘電率を測定するには、誘電率測定用試料１０を製造し、この誘電率測定用試料について、空洞共振器を用いて摂動法による誘電率の測定を行う。そこで、まず摂動法による誘電率測定に使用する空洞共振器の構成について図２を用いて説明する。
【００３２】
図３は摂動法による誘電率測定に使用する空洞共振器の斜視図である。図３に示すように、空洞共振器３０は、円筒状の本体部１１と、本体部１１の両端にそれぞれ設けられる一対の平板状側壁部７ａ，７ｂとを備えており、本体部１１と一対の側壁部７ａ，７ｂとにより空洞が形成されている。本体部１１及び側壁部７ａ，７ｂは金属で構成されており、一対の側壁部７ａ，７ｂのうち一方の側壁部７ａには円形の試料挿入口５が形成されている。また本体部１１には、相互に対向する位置にそれぞれ発信ループアンテナ端子８及び受信ループアンテナ９が設けられている。
【００３３】
なお、発信ループアンテナ８は、図示しない高周波電源に電気的に接続されており、高周波電源から入力される高周波電流により空洞内に電磁界モードが形成されるようになっている。受信ループアンテナ９は検波装置に電気的に接続されており、空洞内に発生している電磁界を受信して検波装置へ送るようになっている。検波装置は演算処理装置に接続され、検波装置からの出力データが演算処理装置で処理され、誘電率が算出されるようになっている。
【００３４】
次に、誘電率測定用試料１０を製造する方法について説明する。なお、以下の説明では、成形材料３を構成する基材として熱可塑性材料である合成ろう、誘電率調整材料として無機粉体（例えばチタン酸バリウムや酸化アルミニウムを用い、且つ誘電体１として、加工が困難なものを用いた場合を例にして説明する。
【００３５】
まず、基材としての合成ろうと、無機粉体とを混合して第１成形材料を得る。このとき、第１成形材料中の無機粉体の含有率がＲ１となり、成形後における誘電率がε１となるように第１成形材料を調製する。第１成形材料は、合成ろうを加温して液状にし、液状の合成ろうに対して所定量の無機粉体を添加することによって得られる。この場合、無機粉体の含有率がＲ１となるように無機粉体を合成ろうに添加する。そして攪拌によって、無機粉体を合成ろう中に均一に分散させ、誘電体１を第１成形材料中に埋め込み、複合物を得る。この複合物を、上記空洞共振器３０における試料挿入口５に挿入できる形状に成形する。すなわち複合物を例えば円柱状に成形する。具体的には、複合物を型に流し込み、その後冷却すればよい。こうして誘電率測定用試料（以下、「第１誘電率測定用試料」と呼ぶ）が得られる。
【００３６】
次に、上記空洞共振器３０において、第１誘電率測定用試料の誘電率を測定する。この場合、まず、第１誘電率測定用試料が空洞共振器３０に装着されていない状態で、空洞内に生じる共振特性を測定する。そのためには、空洞共振器３０の発信ループアンテナ端子８を通じて高周波電源から高周波電力を印加し、空洞共振器３０の空洞内に高周波電磁界を励振する。そして、空洞共振器３０の受信ループアンテナ端子９を通じて、空洞内に発生している電界を受信して検波装置へ送る。検波装置では、各モードに対応した共振ピークの位置及びピーク強度の関係が得られる。そこで、第１誘電率測定用試料が装着されていない状態でのＴＭ０１０モードの共振周波数ｆｏ及び無負荷Ｑ値Ｑｏを決定する。
【００３７】
次に、上記のようにして作製した円柱状の第１誘電率測定用試料を空洞共振器３０の試料挿入口５に挿入し、空洞共振器３０に装着する。
【００３８】
そして、上記の空洞共振器３０に第１誘電率測定用試料が装着されていない場合と同様にして、第１誘電率測定用試料が装着された状態でのＴＭ０１０モードの共振周波数ｆｓ及び無負荷Ｑ値Ｑｓを決定する。
【００３９】
そして、第１誘電率測定用試料が挿入される前後のそれぞれの共振周波数及び無負荷Ｑ値に加え、測定条件として、空洞共振器３０の空洞容積Ｖｃ、誘電率測定用試料の体積Ｖｓ及び空洞共振器３０の共振モードに由来する定数α・εを演算装置に入力すると、第１誘電率測定用試料の誘電率が算出される。こうして算出された第１誘電率測定用試料の誘電率をε１Ｓとする。
【００４０】
次に、第２成形材料を用意する。第２成形材料としては、１回目の測定で得られた第１誘電率測定用試料の製造に用いた成形材料の誘電率ε１Ｓとは異なる誘電率を有するものを用いる。ここで、第２成形材料の誘電率、すなわち無機粉体の含有率は、次のように決定すればよい。
【００４１】
まず無機粉体の含有率の決定についての説明に先立ち、図２について説明する。図２は、無機粉体の含有率と成形材料の誘電率との関係を示すグラフであり、図２には、成形材料誘電率曲線に第１誘電率測定用試料の誘電率ε１Ｓが重ねてプロットされている。図２において、εＡは、成形材料３が、基材である合成ろうを１００％含有するときの固体状態における誘電率を、εＢは、成形材料が、誘電率調整材料である無機粉体を１００％含有する場合の誘電率を表し、図２ではεＡの方がεＢよりも小さい値とする。図２に示すように、例えば第１誘電率測定用試料の誘電率ε１Ｓが第１成形材料ε１よりも大きい値を有するとする。この場合、誘電体１の誘電率εＳは、第１成形材料の誘電率ε１及び第１誘電率測定用試料の誘電率ε１Ｓよりも大きいと推測される。これは、誘電体１と、これより小さい誘電率を有する第１成形材料とを混合すると、誘電率測定用試料の誘電率は、誘電体の誘電率よりも小さく、成形材料の誘電率よりも大きくなるためである。
【００４２】
従って、第２成形材料は、第１誘電率測定用試料のε１Ｓよりも大きい誘電率ε２を有するように調製すればよいことになる。この場合、図２に示すグラフと、第２成形材料の誘電率ε２とから、第２成形材料中に含まれるべき無機粉体の含有率Ｒ２を求め、無機粉体の含有率がＲ２となるように第２成形材料を調製すればよい。
【００４３】
こうして第２成形材料を調製したならば、第１誘電率測定用試料と同様にして、第２誘電率測定用試料を作製する。すなわち、第２成形材料と誘電体１とを混合して複合物を得て、この複合物を成形して第２誘電率測定用試料を作製する。
【００４４】
こうして得られた第２誘電率測定用試料について、第１誘電率測定用試料と同様に、第２誘電率測定用試料を空洞共振器３０の試料挿入口５に挿入する前後における共振周波数ｆｓ及び無負荷Ｑ値Ｑｓを決定し、第２誘電率測定用試料の誘電率ε２Ｓを算出する。
【００４５】
こうして算出された第２誘電率測定用試料の誘電率ε２Ｓが、第２成形材料の誘電率ε２と一致しなければ、誘電率測定用試料の誘電率が、成形材料の誘電率と一致するまで上記と同様の操作を繰返し複数回行う。この場合、各誘電率測定用試料ごとに、異なる誘電率を有する成形材料を使用する。例えば第２誘電率測定用試料の誘電率ε２Ｓが、図２に示すように第２成形材料の誘電率ε２よりも小さい場合には、誘電体１の誘電率は、第２誘電率測定用試料及び第２成形材料の誘電率よりも小さいということになる。
【００４６】
このように本実施形態の誘電体の誘電率測定方法によれば、１回目、２回目の誘電率測定を行い、さらに、成形材料３の誘電率を変えて、誘電率測定用試料１０についての誘電率の測定が繰り返し行われる。このため、成形後における成形材料３の誘電率の値と一致する誘電率測定用試料１０の誘電率を求めることができ、この誘電率測定用試料１０の誘電率の値を、誘電体１の誘電率の値として決定することができる。これは、成形後の成形材料３の誘電率と誘電体１の誘電率とが一致すれば、誘電率測定用試料１０の誘電率と成形後の成形材料３の誘電率とが一致するためである。従って、例えば、ｎ回目の誘電率測定における誘電率測定用試料１０の誘電率の測定値εｎＳと成形材料３の誘電率εｎとが一致した場合、誘電体１の誘電率εＳをεｎＳ（＝εｎ）と決定することができる。
【００４７】
従って、誘電体１が、成形が困難な誘電体であっても、この誘電体１について、誘電体自体で誘電率測定用試料を形成することなく、誘電体１の誘電率を測定することができる。よって、本実施形態の誘電率測定方法によれば、誘電率を測定できる対象を大幅に拡大することが可能となる。
【００４８】
また成形材料に熱可塑性材料としての合成ろうが含まれていると、誘電率測定用試料に熱を加えることにより、誘電体１と成形材料３とを分離し、誘電体１を回収することができる。このため、異なる誘電率を有する成形材料中に、回収した誘電体そのものを再び埋め込んで誘電率測定用試料を製造することができ、１つの誘電体が埋め込まれた誘電率測定用試料を用いることができる。よって、誘電率測定用試料について誘電率の測定を複数回行うごとに別個に用意した誘電体１を埋め込んで誘電体１の誘電率を測定する場合と比較すると、誘電体１の形状などの個体差に起因する測定誤差を十分に小さくすることができ、誘電体１の誘電率を高精度で測定することが可能となる。
【００４９】
更に、上記のように誘電率が異なる２種の物質の混合物を成形材料として用いると、各物質の含有率を調整することによって、所望の誘電率を有する成形材料を容易に調製することができる。このため、誘電体１の誘電率の値と成形材料３の誘電率の値との差が十分に小さくなるように成形材料３の誘電率の値を微調整することができる。よって、誘電体１の誘電率を高精度で測定することが可能となる。
【００５０】
なお、本実施形態では、誘電率測定用試料を調製するために無機粉体の含有率を調製しているが、無機粉体の含有率は６０体積％以下であることが好ましい。無機粉体の含有率が６０体積％を超えた成形材料３を用いて誘電率測定用試料１０を製造すると、無機粉体の含有率が６０体積％以下の場合に比べて、誘電率測定用試料１０の機械的強度が不十分となる傾向があるためである。なお、図２に示すような成形材料誘電率曲線を誘電率測定に先立って作成しておくことが好ましい。
【００５１】
なお、数回の互いに誘電率の異なる成形材料を用いた誘電率測定用試料１０についての誘電率の測定で、誘電率測定用試料１０における誘電体１と成形材料３との体積比率が一定になるようにそれぞれの誘電率測定用試料１０を製造すると好ましい。この場合、上述のように誘電率測定用試料１０の誘電率の測定値εｎＳと成形材料３の誘電率εｎとが必ずしも完全に一致するまで繰り返し測定を行わなくても、誘電体１の誘電率εｓを決定することができる。
【００５２】
即ち、複数の物質からなる誘電体の誘電率は、各物質の含有体積率に反映される。このため、複数回行う誘電率測定用試料１０の誘電率測定において、誘電体１と成形材料３との体積比率が各測定において一定である誘電率測定用試料１０を用いると、複数の誘電率測定試料１０の測定結果に基づいて作成された近似曲線と、図２に示すような成形材料の誘電率変化を表す曲線との交点を誘電体１の誘電率εＳと決定することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る誘電体の誘電率測定方法の第２実施形態について図４を参照して説明する。
【００５４】
図４は、本発明に係る誘電体の誘電率測定方法の第２実施形態に用いる誘電率測定用試料を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る誘電体の誘電率測定方法は、単一の誘電体に代えて、複数の断片の集合体からなる誘電体を成形材料３に埋め込んで複合物を得る点、及び、成形材料３の基材として、熱硬化性材料であるエポキシ樹脂を用いる点で第１実施形態の誘電率測定方法と相違する。
【００５５】
この場合でも、成形材料３の誘電率を変えて、誘電率測定用試料１０についての誘電率の測定が繰り返し行われるため、成形後における成形材料３の誘電率の値と一致する誘電率測定用試料１０の誘電率を求めることができ、この誘電率測定用試料１０の誘電率の値を、誘電体１の誘電率の値として決定することができる。これは、成形後の成形材料３の誘電率と誘電体１の誘電率とが一致すれば、誘電率測定用試料１０の誘電率と成形後の成形材料３の誘電率とが一致するためである。従って、例えば、ｎ回目の誘電率測定における誘電率測定用試料１０の誘電率の測定値εｎＳと成形材料３の誘電率εｎとが一致した場合、誘電体１の誘電率εＳをεｎＳ（＝εｎ）と決定することができる。
【００５６】
本実施形態では、第１誘電率測定用試料は、次のようにして作製される。すなわち、硬化前にある液状のエポキシ樹脂前駆体に対して、所定量の無機粉体を添加し、無機粉体の含有量がＲ１である成形材料前駆体を得る。そして攪拌によって、無機粉体をエポキシ樹脂前駆体中に均一に分散させる。そして、エポキシ樹脂前駆体を硬化させるための硬化剤を添加後、誘電体１及び第１成形材料前駆体を型に流し込んで成形する。具体的には、その状態のまま加熱して、エポキシ樹脂を硬化させ、その後冷却させればよい。こうして第１誘電率測定用試料が得られる。
【００５７】
また、エポキシ樹脂が硬化した後においては、埋め込まれている誘電体１を測定後に回収することは困難である。このため、複数回の誘電率測定用試料の測定にあたっては、測定する回数に応じ、複数の断片の集合体からなる誘電体１を分割して、誘電体１の一部ずつを成形材料３に埋め込めばよい。
【００５８】
本発明に係る誘電体の誘電率測定方法は、上記第１及び第２実施形態に限定されない。例えば、上記第１及び第２実施形態においては、誘電率調整材料として、無機粉体を用いているが、必ずしも誘電率調整材料を必要とするものではない。互いに誘電率の異なる２種類以上の熱硬化性材料を用いて、これらの含有率を調整することにより、複数の成形材料３を調製してもよい。この場合、無機粉体からなる誘電率調整材料を添加する場合と比較すると、各成分がいかなる含有率であっても、機械的強度が十分に高い誘電率測定用試料を製造することができる。従って、例えば空洞共振器３０の試料挿入口５に誘電率測定用試料を挿入する場合に、当該誘電率測定用試料の欠損等の発生を十分に防止できる。
【００５９】
また、誘電体１の誘電率として推測される誘電率の範囲において、極めて狭い間隔で成形後の誘電率が既知である熱可塑性材料又は熱硬化性材料を別途準備することができる場合は、必ずしも誘電率を調整して成形材料を製造する必要はない。
【００６０】
また、上記第１実施形態において、熱可塑性材料を用いた成形材料に単一の固体からなる誘電体を埋め込み、第２実施形態において、熱硬化性樹脂を用いた成形材料に複数の断片の集合体からなる誘電体を埋め込んでいるが、使用する成形材料の基材によって埋め込むことのできる誘電体の形状は、特に限定されない。従って、熱可塑性材料を用いた成形材料中に複数の断片の集合体が埋め込まれていてもよいし、熱硬化性樹脂を用いた成形材料中に固体からなる単一の誘電体が埋め込まれていてもよい。
【００６１】
また、上記第１及び第２実施形態では、誘電率測定用試料が、複合物を型に流し込むことにより成形されているが、成形後さらに、誘電率測定用試料に切削、研磨などの加工を施してもよい。従って、上記誘電率測定装置を使用する場合、成形材料は、成形後の誘電率測定用試料１０を棒状又は柱状に加工できる程度の硬度を有するものであることが好ましい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、誘電率測定用試料の誘電率測定として、摂動法が用いられているが、摂動法に限られず、非破壊測定法、伝送線路法、ストリップライン共振器法、誘電体共振器法、容量法など種々の誘電率測定法を用いることができる。これら摂動法以外の誘電率測定法を用いる場合でも、摂動法と同様、誘電体を所定形状に成形する必要があるため、成形が困難な誘電体についても誘電率の測定が可能となる。
【００６３】
更にまた、硬化後における成形材料３の誘電率と誘電率調整用材料の含有率との関係を表す曲線を誘電率測定に先立って作成しておくことが好ましい。
【００６４】
なお、誘電率測定用試料１０に埋め込むことのできる誘電体１は、図１に示すような単一の誘電体に限られず、粉体などの不定形な形状をした誘電体であってもよい。
【００６５】
上記実施形態では、成形材料として成形後における誘電率が既知のものを用いているが、成形材料としては、成形後における誘電率が未知のものを用いてもよい。この場合、本発明の誘電率測定方法は、誘電体測定用試料の誘電率と成形材料の誘電率とを比較する前に成形材料の誘電率を測定する工程を含んでいればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る誘電体の誘電率測定方法に用いる誘電率測定用試料の一例を示す断面図である。
【図２】誘電率調整用材料の含有率と成形材料の成形後における誘電率との関係の一例を表すグラフである。
【図３】本発明に係る誘電体の誘電率測定方法に用いる空洞共振器の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る誘電体の誘電率測定方法に用いる誘電率測定用試料の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…誘電体、３…成形材料、１０、２０…誘電率測定用試料。
【図１】
2006184209.tif 000003
【図２】
2006184209.tif 000004
【図３】
2006184209.tif 000005
【図４】
2006184209.tif 000006