(57)【要約】【課題】超伝導フィルタの実装状態の良否を短時間で判別できるようにする。【解決手段】常温において超伝導フィルタの実装状態の良否の判別を行う。まず、超伝導フィルタ１００を接続しない状態で所定周波数の信号を信号発生器２００から出力させた場合に、スペクトラムアナライザで測定される電力を求めておき、超伝導フィルタ１００を接続した状態で、信号発生器２００から所定周波数の信号を出力させ、超伝導フィルタ１００を通過し、低雑音増幅器３００で増幅された信号の電力をスペクトラムアナライザ４００で測定する。超伝導フィルタ１００を接続していない状態と超伝導フィルタ１００を接続した状態の電力比から超伝導フィルタ１００の信号の減衰量を求め、超伝導フィルタ１００の実装状態の良否を判別する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導フィルタ基板を導電性部材を介してケースに固定してなる超伝導フィルタの検査方法であって、
前記超伝導フィルタの温度が前記臨界温度よりも高い温度の状態で、前記超伝導フィルタに信号を入力し、前記超伝導フィルタを通過して出力された信号により、前記入力された信号の減衰度合いを測定し、
この減衰度合いから前記超伝導フィルタ基板の前記ケースへの実装状態を検査することを特徴とする超伝導フィルタの検査方法。
【請求項２】
前記超伝導フィルタを通過し、さらに低雑音増幅器を介した信号により、前記信号の減衰度合いを測定することを特徴とする請求項１に記載の超伝導フィルタの検査方法。
【請求項３】
前記超伝導フィルタに入力する信号として、１つの周波数の信号のみを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の超伝導フィルタの検査方法。
【請求項４】
前記臨界温度よりも高い温度は、室温であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の超伝導フィルタの検査方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の実装状態の検査により実装状態が良好と判別された超伝導フィルタについて、その超伝導フィルタの温度を前記臨界温度以下とした状態で、前記超伝導フィルタに所定の周波数範囲内で周波数を変化させた信号を入力し、前記超伝導フィルタを通過して出力された信号により、前記超伝導フィルタのフィルタ特性を測定して、その検査を行うことを特徴とする超伝導フィルタの検査方法。
【請求項６】
前記超伝導フィルタの出力側に減衰器を設け、前記超伝導フィルタの減衰量が大きな周波数帯域では前記減衰器の減衰量を減少させ、前記超伝導フィルタの減衰量が小さな周波数帯域では前記減衰器の減衰量を増加させて前記超伝導フィルタのフィルタ特性を測定することを特徴とする請求項５に記載の超伝導フィルタの検査方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の検査を行う工程を備えて超伝導フィルタを製造することを特徴とする超伝導フィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の実装状態の検査により実装状態が不良と判別された超伝導フィルタについて、前記実装状態を改善し、この改善を行った超伝導フィルタに対して請求項１ないし４のいずれか１つに記載の実装状態の検査を再度行うことを特徴とする請求項７に記載の超伝導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、超伝導フィルタの検査方法および超伝導フィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超伝導フィルタは超伝導材料が超伝導状態となる温度、すなわち臨界温度以下でフィルタ特性を有するため、フィルタ特性の測定は超伝導フィルタの温度を臨界温度以下に冷却した状態で行われる。
【０００３】
従来の超伝導フィルタのフィルタ特性の測定系を図８に示す。図に示すように、超伝導フィルタ１００は、フィルタを冷却するための冷凍機６００の冷却ステージ６０１上に配置され、臨界温度以下に冷却されている。また、超伝導フィルタ１００および冷却ステージ６０１は、真空チャンバ６０２内に配置され、この真空チャンバ６０２内は、図示しない真空ポンプによって真空引きされ、室温から断熱されている。
【０００４】
そして、ネットワークアナライザ７００の出力端子ＯＵＴから所定の周波数範囲にわたり所定の出力電力の信号が出力されると、この信号はフィルタを通過することによりフィルタ特性に応じて減衰し、ネットワークアナライザ７００の入力端子ＩＮに入力される。そして、ネットワークアナライザ７００の各周波数における出力電力と入力電力との電力比から超伝導フィルタ１００のフィルタ特性が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した測定系において、超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を測定した結果の例を図９に示す。図に示すように、超伝導フィルタ１００は、通過帯域が１９４０ＭＨｚから１９６０ＭＨｚのバンドパスフィルタであり、ＡとＢは、同一の超伝導フィルタ基板を異なるケースにそれぞれ実装して測定した結果である。Ａは高い加工精度で形成されたケースに超伝導フィルタ基板を実装した場合の減衰量であり、Ｂは低い加工精度で形成されたケースに超伝導フィルタ基板を実装した場合の減衰量である。
【０００６】
なお、超伝導フィルタ１００は、超伝導フィルタ基板をケースに実装することで構成されるが、その実装方法としては、特許第３２３３１１１号公報に記載された実装方法を用いている。すなわち、フィルタ基板の裏面に形成された金属膜と少なくとも１つの貫通穴が設けられた金属ケースとの間にハンダ材を挿入し、ハンダ材を金属膜および金属ケースとの間で固溶体を形成しない温度で過熱して溶融させるとともに、貫通穴から余分なハンダ材を吸引して、フィルタ基板を金属ケースに固定し、ハンダ材を、変形するが固着しない状態としている。
【０００７】
図９に示すように、ＡとＢでは遮断帯域、特に高周波側の１９６０ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚで減衰量に差が現れている。これは、Ｂの場合、ケースの機械加工のばらつきによりケース底面の凹凸が大きいため、余分なハンダ材を貫通穴から吸引する際に超伝導フィルタ基板がケースに吸引され変形し、その後吸引を終了した際に変形が解除してケースと基板の間に空隙が発生し、電気的な接触が十分に得られなかったためである。なお、Ａのように機械加工精度を高くすれば空隙を発生させることは無く、接触十分な接触を得ることができ、良好な減衰特性とすることができるが、加工精度の向上には高価な機械加工装置が必要であり、加工方法にも注意を要するために加工コストの増大を招くことになる。
【０００８】
一方、低周波側の遮断帯域においては、ＡとＢの通過特性に差は観測されていない。この理由はネットワークアナライザの測定限界が−１１０ｄＢ程度であるために、それ以上の減衰量を有するデバイスの測定を行うと、測定限界以下となるために観測不可能になってしまうためである。
【０００９】
また、超伝導フィルタ１００の通過特性から超伝導フィルタ基板の実装状態を判定できることが図９から明らかであるが、そのためには超伝導フィルタ１００を冷却する必要がある。冷却には冷凍機６００等の冷却手段が必要となる上、所定の温度まで冷却する間は測定できないために、総合の測定時間が増加してしまう。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みたもので、超伝導フィルタの実装状態の良否を短時間で判別できるようにすることを目的とする。また、超伝導フィルタの検査に要する時間を短縮することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、超伝導フィルタ基板を導電性部材を介してケースに固定してなる超伝導フィルタの検査方法であって、超伝導フィルタの温度が臨界温度よりも高い温度の状態で、超伝導フィルタに信号を入力し、超伝導フィルタを通過して出力された信号により、入力された信号の減衰度合いを測定し、この減衰度合いから超伝導フィルタ基板のケースへの実装状態を検査することを特徴としている。
【００１２】
このように、超伝導フィルタの温度が臨界温度よりも高い温度の状態で超伝導フィルタ基板のケースへの実装状態を検査するようにしているので、超伝導フィルタを臨界温度以下まで冷却する必要がなく、実装状態の良否を短時間で判別することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明のように、超伝導フィルタを通過し、さらに低雑音増幅器を介した信号により、信号の減衰度合いを測定するようにすれば、超伝導フィルタの減衰度合いを高精度で求めることができる。
【００１４】
また、超伝導フィルタの温度が臨界温度よりも高い温度の状態では、超伝導フィルタの減衰量が、超伝導フィルタの通過帯域と遮断帯域のいずれの周波数においてもほぼ一定の値となることから、複数の周波数で減衰度合いを測定する必要は無く、請求項３に記載の発明のように、１つの周波数の信号のみを用いた測定で実装状態の良好を判別することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、室温で測定を行うようにすれば、超伝導フィルタを全く冷却する必要がなくなり、実装状態の検査時間をより短縮することができる。
【００１６】
また、上記した実装状態の検査により基板実装状態が良好と判別された超伝導フィルタについて、請求項５に記載の発明のように、超伝導フィルタの温度を臨界温度以下とした状態で、超伝導フィルタに所定の周波数範囲内で周波数を変化させた信号を入力し、超伝導フィルタを通過して出力された信号により、超伝導フィルタのフィルタ特性を測定して、その検査を行うようにすれば、実装状態が不良である超伝導フィルタのフィルタ特性を検査することがなく、フィルタ特性の検査時間を短縮することができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、超伝導フィルタの出力側に減衰器を設け、超伝導フィルタの減衰量が大きな周波数帯域では減衰器の減衰量を減少させ、超伝導フィルタの減衰量が小さな周波数帯域では減衰器の減衰量を増加させて超伝導フィルタのフィルタ特性を測定するようにすれば、測定系のダイナミックレンジを拡大させて超伝導フィルタのフィルタ特性を測定することができる。
【００１８】
上記した検査を行う工程は、請求項７に記載の発明のように超伝導フィルタを製造する場合の工程として用いることができる。この場合、請求項８に記載の発明のように、実装状態の検査により実装状態が不良と判別された超伝導フィルタについて、実装状態を改善し、この改善を行った超伝導フィルタに対して実装状態の検査を再度行うようにするのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本実施形態において、超伝導フィルタの検査は、超伝導フィルタの実装状態を検査する工程と、超伝導フィルタのフィルタ特性を検査する工程で行われる。
【００２０】
まず、検査を行う対象となる超伝導フィルタについて説明する。図１に、超伝導フィルタ１００の平面図を示す。図に示すように、超伝導フィルタ１００は、超伝導フィルタ基板１０１、ケース１０２、押さえ部材１０３および同軸コネクタ（入出力端子）１０６ａ、１０６ｂにより構成されている。
【００２１】
超伝導フィルタ基板１０１は、略円盤状のセラミック基板上にマイクロストリップライン１１１が形成され、裏面にグランドプレーンが形成されてバンドパスフィルタを構成している。
【００２２】
ケース２は、金属製で、中心側壁１０２ａおよび外部側壁１０２ｂを有している。この外部側壁１０２ｂには２つの貫通穴が形成され、これらの貫通穴には同軸コネクタ１０６ａ、１０６ｂがそれぞれ挿入されている。これらの同軸コネクタ１０６ａ、１０６ｂの外部導体はケース２を介して接地され、同軸コネクタ１０６ａ、１０６ｂの内部導体はそれぞれ超伝導フィルタ基板１０１の所定のマイクロストリップラインとボンディング線により接続されている。
【００２３】
また、超伝導フィルタ基板１０１は、ケース１０２の中心側壁１０２ａ、外周側壁１０２ｂとそれぞれ隙間１０５ａ、１０５ｂを設けて配置され、複数のバネ性の押さえ部材１０３によりケース１０２に固定されている。超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２は熱膨張率が異なるため、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２間に隙間１０５ａ、１０５ｂが設けられ、複数のバネ性の押さえ部材１０３によりケース１０２に固定されることで、温度変化によるストレスが低減されるように構成されている。
【００２４】
また、超伝導フィルタ基板１０１は、導電性部材としての低融点ハンダであるＩｎ（インジウム）ハンダを介してケース１０２の底部に固定されている。
【００２５】
上記した超伝導フィルタ基板１０１は、次のようにしてケース１０２に実装される。最初に、ケース１０２の底部にシート状のＩｎハンダを配置し、このＩｎハンダの上にセラミック基板上に超伝導フィルタ基板１０１を、ケース１０２の中心側壁１０２ａ、外周側壁１０２ｂとそれぞれ隙間１０５ａ、１０５ｂを設けて配置する。そして、ヒータによりケース１０２をＩｎハンダの融点である約１６０℃（相対温度）以上の温度まで加熱した後、室温で冷却する。
【００２６】
次に、超伝導フィルタ基板１０１を複数のバネ性の押さえ部材１０３によりケース１０２に固定し、ケース１０２の外部側壁に形成された２つの貫通穴に同軸コネクタ１０６ａ、１０６ｂを取り付ける。そして、同軸コネクタ１０６ａ、１０６ｂの内部導体と超伝導フィルタ基板１０１の所定のマイクロストリップライン１１１間をボンディング線によりそれぞれ配線する。
【００２７】
このようにして、超伝導フィルタ基板１０１がケース１０２に実装されて超伝導フィルタ１００が構成される。なお、その実装に際して上記したように加熱を行うため、その加熱による超伝導フィルタ基板１０１の劣化を考慮して、融点の低い低融点ハンダを用いている。
【００２８】
上記した超伝導フィルタ１００は、次のようにして、その実装状態が検査される。図２にその検査を行う場合の測定系を示す。図８に示す測定系ではネットワークアナライザ７００が用いられていたが、本実施形態では、ネットワークアナライザ７００の代わりに信号発生器（信号発生手段）２００とスペクトラムアナライザ（電力測定手段）４００が用いられ、さらに超伝導フィルタ１００の出力側とスペクトラムアナライザ４００の間に低雑音増幅器３００が設けられている。また、室温の状態で超伝導フィルタ１００の実装状態の検査を行うため、超伝導フィルタ１００の温度を冷却するための冷凍機６００、冷却ステージ６０１および真空チャンバ６０２は備えられていない。
【００２９】
上記した測定系を用いて、以下の手順で超伝導フィルタ１００の実装状態を検査する。なお、その検査を行う前に、超伝導フィルタ１００を接続しない状態で所定周波数（例えば２０００ＭＨｚ）の信号を信号発生器２００から出力させた場合に、スペクトラムアナライザで測定される電力を求めておく。すなわち、信号発生器２００から低雑音増幅器３００に高周波ケーブル５０２を直接接続し（図２中で点線で示す）、信号発生器２００から２０００ＭＨｚの信号を所定レベルで出力させたときに、スペクトラムアナライザ４００の表示画面に表示される２０００ＭＨｚの電力を求めておく。
【００３０】
超伝導フィルタ１００の検査を行う場合には、信号発生器２００と超伝導フィルタ１００の入力側（ケース２の入力側の同軸コネクタ）を高周波ケーブル５０１で接続し、超伝導フィルタ１００の出力側（ケース２の出力側の同軸コネクタ）と低雑音増幅器３００とを高周波ケーブル５０２で接続し、図２の実線で示す状態にする。この状態で、信号発生器２００から２０００ＭＨｚの信号を所定レベルで出力させ、超伝導フィルタ１００に入力する。この信号は、超伝導フィルタ１００を通過し、低雑音増幅器３００で増幅された後、スペクトラムアナライザ４００に入力される。そして、スペクトラムアナライザ４００の表示画面の表示から２０００ＭＨｚの電力を求める。
【００３１】
作業者は、信号発生器２００と低雑音増幅器３００の間に超伝導フィルタ１００が挿入されていない状態と信号発生器２００と低雑音増幅器３００の間に超伝導フィルタ１００が挿入されている状態の電力比から超伝導フィルタ１００の信号の減衰量を求める。この減衰量から超伝導フィルタ１００の実装状態の良否を判別する。
【００３２】
このような検査方法により、常温で超伝導フィルタ１００の実装状態の良否が判別できる根拠について説明する。図３に、上記した測定系を用い、超伝導フィルタ１００の減衰量の特性を１９００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数範囲内で周波数を変化させて測定した結果を示す。図において、Ａは基板実装状態が良好の場合の特性であり、Ｂは基板実装状態が不良の場合の特性である。基板実装状態が不良の場合とは、図４（図１のＡ−Ａ断面図、但し、超伝導フィルタ基板１００１をケース１０２に固定するＩｎハンダは図示していない）に示すように、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間に隙間１０４ａが形成され、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２との電気的な接触が十分に得られていない場合であり、基板実装状態が良好の場合とは、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２との電気的な接触が十分に得られている場合である。なお、図４に示す超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間の隙間１０４ａは、例えば、低い加工精度でケース１０２を形成する際に生じるもので、ケース１０２の底部に凹状に窪んだ部分や凸状の部分が形成されるために生じる。
【００３３】
図３に示すように、上記した測定系では、低雑音増幅器３００を設けているため、図８に示した従来の測定系では測定限界が−１１０ｄＢ程度であったのに対し、−１３０ｄＢ程度の減衰量まで測定が可能となっている。そして、図から明らかなように、基板実装状態が不良の場合の特性Ａと基板実装状態が良好の場合の特性Ｂとでは、減衰量に３０ｄＢ以上の差が現れている。したがって、ＡとＢとの間に閾値を設け、減衰量が閾値よりも大きい場合、基板実装状態が不良と判定し、減衰量が閾値よりも小さい場合、基板実装状態が良好と判定することができる。
【００３４】
また、超伝導フィルタ１００の減衰量は、超伝導フィルタ１００の通過帯域と遮断帯域のいずれの周波数においてもほぼ一定の値であることから、複数の周波数で減衰量を測定する必要は無く、上記したように、１９００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数帯域内の１周波数である２０００ＭＨｚのみで減衰量を測定しても、基板実装状態が良好であるか否かを判別することができる。
【００３５】
この検査で、超伝導フィルタ１００の実装状態が不良であると判別された場合には、実装状態の改善を行う。実装状態の改善は、超伝導フィルタ１００のケース１０２を加熱し、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の中心側壁１０２ａとの間の隙間１０５ａから超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２間の隙間１０４ａに毛管現象を利用してＩｎハンダを浸透させることにより行われる。この実装状態の改善により、図５に示すように、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間の隙間１０４ａにＩｎハンダ１０８が充填され、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２との電気的な接触が良好になる。
【００３６】
このように超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２との電気的な接触が良好になると、超伝導フィルタ１００の裏面に形成されたグランドプレーンの電気的なグランドを十分取ることができ、結果としてフィルタの減衰特性を向上させることができる。
【００３７】
そして、再度、超伝導フィルタの実装状態を検査する工程により実装状態の検査を行う。なお、実装状態が良好と判別されるまで、上記した実装状態の改善を繰り返す。
【００３８】
上記した実装状態の検査工程で、超伝導フィルタ１００の実装状態が良好と判別された場合には、次に、超伝導フィルタのフィルタ特性を検査する。
【００３９】
図６に、超伝導フィルタ１００の臨界温度以下におけるフィルタ特性の測定系を示す。図に示すように、超伝導フィルタ１００を臨界温度以下の状態にするため、冷凍機６００および冷却ステージ６０１が備えられ、超伝導フィルタ１００を室温から断熱するための真空チャンバ６０２が備えられている。
【００４０】
図に示すように、信号発生器２００の出力端子は、高周波ケーブル５０１、気密コネクタ６０３および高周波ケーブル６０５を介して超伝導フィルタ１００の入力端子に接続されている。また、超伝導フィルタ１００の出力端子は、高周波ケーブル６０６、気密コネクタ６０４および高周波ケーブル５０２を介してスペクトラムアナライザ４００の入力端子に接続されている。
【００４１】
また、超伝導フィルタ１００は冷却ステージ６０１上に配置され、フィルタを冷却するための冷凍機６００により臨界温度以下に冷却される。また、超伝導フィルタ１００および冷却ステージ６０１は真空チャンバ６０２内に設けられ、この真空チャンバ６０２内は、図示しない真空ポンプによって真空引きされ、超伝導フィルタ１００が実装されたケース１００を室温から断熱される。
【００４２】
このような測定系を用いて超伝導フィルタ１００のフィルタ特性の検査が行われる。なお、その検査を行う前に、超伝導フィルタ１００を接続しない状態、すなわち信号発生器２００からスペクトラムアナライザ４００に高周波ケーブル５０１を接続した状態で、信号発生器２００から超伝導フィルタ１００に入力される信号の電力を１９００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数範囲内の複数の周波数で測定しておく。
【００４３】
超伝導フィルタ１００の検査を行う場合には、図６に示す接続状態とし、冷凍機６００により超伝導フィルタ１００を臨界温度以下である７０Ｋに冷却し、さらに図示しない真空ポンプによって真空チャンバ６０２内を真空状態にする。この状態で、信号発生器２００から、所定の周波数範囲内で周波数を変化させた所定レベルの信号を出力させ、超伝導フィルタ１００に入力する。超伝導フィルタ１００を通過した信号は、スペクトラムアナライザ４００に入力される。スペクトラムアナライザ４００は、超伝導フィルタ１００を通過した信号に対し、所定の周波数範囲内で繰り返し掃引して、周波数毎のパワー分布を表示画面に表示する。このようにして、信号発生器２００から超伝導フィルタ１００に入力される信号の電力を１９００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数範囲内の複数の周波数で測定する。
【００４４】
そして、超伝導フィルタ１００に入力される信号の電力と超伝導フィルタ１００を通過した信号の電力の電力比から各周波数における超伝導フィルタ１００の減衰量を求める。
【００４５】
なお、この実施形態で用いられるスペクトラムアナライザ４００の入力段には、作業者の操作により入力信号の減衰量を調整するアッテネータ（図示せず）が内蔵されている。作業者は、スペクトラムアナライザ４００に入力される信号の電力が大きい場合、すなわち超伝導フィルタ１００の通過帯域では、スペクトラムアナライザ４００の入力段の増幅器（図示せず）が歪まないように、スペクトラムアナライザ４００に内蔵されたアッテネータの減衰量を大きく設定して電力を測定し、反対に、スペクトラムアナライザ４００に入力される信号の電力が小さい場合、すなわち超伝導フィルタ１００の遮断帯域では、測定精度を向上させるために、アッテネータの減衰量を小さく設定して電力の測定を行う。
【００４６】
図８に示すネットワークアナライザ７００でフィルタ特性を測定する場合には、ネットワークアナライザ７００から出力される出力信号の周波数の掃引は自動で行われるため、測定系の途中にアッテネータを設け、掃引の途中でこのアッテネータの減衰量を変化させることは困難である。これに対し、スペクトラムアナライザ４００による測定では、作業者が各周波数毎に手作業で測定するため、超伝導フィルタ１００のフィルタ特性に応じて、アッテネータの減衰量を調整することができ、この結果ダイナミックレンジを拡大して超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を測定することができる。
【００４７】
図７に、上記した測定系を用いて測定した場合の超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を示す。図において、Ａはフィルタ特性が良好な場合、Ｂはフィルタ特性が悪い場合を示す。従来の測定系を用いた場合のフィルタ特性では、図９に示すように、低周波側の遮断帯域（１９００ＭＨｚ〜１９４０ＭＨｚ）における減衰量がＡとＢとで差がなかったが、図７では明らかな差が出ている。また、Ａの高周波側（１９６０ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ）の減衰量が図９では−１１０ｄＢ程度であるのに対し図７では−１３０ｄＢ程度となっている。このように、図８に示した従来の測定系では測定限界が−１１０ｄＢ程度であったのに対し、図６に示した測定系では、アッテネータの減衰量を調整することにより、ダイナミックレンジが拡大して−１３０ｄＢ程度の小さな減衰量まで測定が可能となっている。
【００４８】
上記したフィルタ特性の測定から、作業者は、例えば、通過帯域における挿入損失、遮断帯域における減衰量、あるいは周波数に対する減衰量の傾き等の諸項目に対し、予め設定した判定値を満足しているか否かにより、超伝導フィルタ１００のフィルタ特性の良否を判別する。
【００４９】
以上述べたように上記した実施形態によれば、超伝導フィルタ１００の温度が臨界温度よりも高い温度の状態で、超伝導フィルタ１００の減衰量を求め、この減衰量により超伝導フィルタ基板１０１のケース１０２への実装状態を検査する工程を有するので、超伝導フィルタ１００を臨界温度以下まで冷却する必要がなく、実装状態を短時間で判別することができる。
【００５０】
また、超伝導フィルタ１００とスペクトラムアナライザ４００間に、超伝導フィルタ１００を通過した信号を増幅する低雑音増幅器３００を備えたので、超伝導フィルタ１００の減衰量を高精度で求めることができる。
【００５１】
また、信号発生器２００は、超伝導フィルタ基板１０１のケース１０２への実装状態を判別することが可能な周波数帯域内の少なくとも１周波数の信号を出力するものであればよく、実装状態を検査する工程を短時間で行うことができる。
【００５２】
また、室温で実装状態を判別することができるため、超伝導フィルタ１００を臨界温度以下まで冷却する手段が不要である。
【００５３】
また、実装状態を検査する工程において実装状態が不良と判別された場合、超伝導フィルタ基板１０１と超伝導フィルタ基板１０１を実装するケース１０２の底部間の隙間１０４ａに導電性部材１０８を充填することで、ケース１０２の加工精度が低くケース１０２底面の凹凸が大きくても、超伝導フィルタ１００を良好な実装状態にし得る。
【００５４】
また、超伝導フィルタ基板１０１と超伝導フィルタ基板１０１を実装するケース１０２の底部間の隙間１０４ａに充填する導電性部材１０８として、低融点ハンダを用いることにより、上記隙間１０４ａに導電性部材１０８を十分浸透させ、超伝導フィルタ基板１０１と超伝導フィルタ基板１０１を実装するケース１０２の接触面積を増大させることができる。
【００５５】
また、超伝導フィルタ基板１０１と超伝導フィルタ基板１０１を実装するケース１０２の底部間の隙間１０４ａに導電性部材１０８を注入する隙間が設けられているので、超伝導フィルタ基板１０１をケース１０２から取り外すことなく実装状態を改善することができ、実装状態の改善に要する時間を短縮できる。
【００５６】
また、実装状態を検査する工程において実装状態が良好と判別された場合、超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を求め、このフィルタ特性により超伝導フィルタ１００を検査する検査工程を有しているので、実装状態が不良である超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を検査することがなく、フィルタ特性の検査時間を短縮することができる。
【００５７】
また、超伝導フィルタ１００の減衰量が大きな周波数帯域では減衰器の減衰量を減少させ、超伝導フィルタ１００の減衰量が小さな周波数帯域では減衰器の減衰量を増加させることで、測定系のダイナミックレンジを拡大させて超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を測定することができる。
【００５８】
なお、上記した実装状態の検査およびフィルタ特性の検査を行う工程は、超伝導フィルタを製造する工程の中の検査工程として行うことができる。すなわち、図１に示す超伝導フィルタ１００を用意し、図２に示す測定系を用いて超伝導フィルタ１００の実装状態を検査し、また図６に示す測定系を用いて超伝導フィルタ１００のフィルタ特性を検査する。その場合、実装状態の検査工程で不良と判別された超伝導フィルタについては、上記したような実装状態の改善を行い、実装状態が良好と判別された超伝導フィルタについてフィルタ特性の検査を行うようにする。
【００５９】
（その他の実施形態）
上記した実装状態の検査では、超伝導フィルタ１００が挿入されていない状態と超伝導フィルタ１００が挿入されている状態の電力比から超伝導フィルタ１００の信号の減衰量を求めて、超伝導フィルタ１００の実装状態の良否を判別するものを示したが、超伝導フィルタ１００が挿入されてないときにはスペクトラムアナライザ４００で測定される電力は一定であるため、減衰量を求めることなく、超伝導フィルタ１００が挿入されている状態で測定される電力のみによって、超伝導フィルタ１００の実装状態の良否を判別するようにしてもよい。要は、超伝導フィルタ１００を通過して出力された信号により、信号の減衰度合いを測定し、その減衰度合いから超伝導フィルタ１００の実装状態の良否を判別するようになっていればよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間の隙間１０４ａにＩｎハンダを充填する例について示したが、Ｉｎハンダに限ることなく、例えば、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の中心側壁１０２ａとの間の隙間１０５ａから液体状態の導電性部材である銀ペーストを滴下して、超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間の隙間１０４ａに銀ペーストを毛管現象を利用して浸透させた後、銀ペーストに含まれる有機溶媒を乾燥させて銀ペーストを固化させることにより充填するようにしてもよい。
【００６１】
また、図２に示す構成において、信号発生手段として所定の周波数範囲内で周波数を変化させる信号発生器２００について示したが、基板実装状態の判別が可能な周波数帯域内の１周波数の信号を出力し得るものであればよく、また、電力測定手段としては、スペクトラムアナライザ４００のように所定の周波数範囲内で掃引させる必要はなく、信号発生手段から出力される周波数の電力を測定できるものであればよい。
【００６２】
また、図６に示した測定系において、スペクトラムアナライザ４００の入力段には、入力信号の減衰量を調整するアッテネータが内蔵されている例について示したが、超伝導フィルタ１００とスペクトラムアナライザ４００間にアッテネータを挿入した構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】超伝導フィルタ１００の平面図である。
【図２】超伝導フィルタ１００の実装状態の測定に用いる測定系を示す図である。
【図３】室温における超伝導フィルタ１００の減衰量の特性を示す図である。
【図４】超伝導フィルタ１００の実装状態が不良の場合の断面構成を示す図である。
【図５】超伝導フィルタ基板１０１とケース１０２の底部間の隙間にＩｎハンダ１０８を充填して基板実装状態の改善を行った状態を示す断面図である。
【図６】超伝導フィルタ１００のフィルタ特性の測定に用いる測定系を示す図である。
【図７】超伝導フィルタ１００の臨界温度以下におけるフィルタ特性の一例を示す図である。
【図８】従来の超伝導フィルタ特性の測定に用いる測定系を示す図である。
【図９】図８に示す測定系を用いて測定した超伝導フィルタのフィルタ特性を示す図である。
【符号の説明】
１００…超伝導フィルタ、１０１…超伝導フィルタ基板、
１０２…ケース、１０３…押さえ部材、
１０４ａ…超伝導フィルタ基板とケース底面との間の隙間、
１０５…基板とケース側壁との隙間、１０６ａ、１０６ｂ…同軸コネクタ、
１０８…導電性部材、１００…超伝導フィルタ基板を実装したケース、
２００…信号発生器、３００…低雑音増幅器、
４００…スペクトラムアナライザ、
５０１〜５０３、６０５、６０６…高周波ケーブル、
６００…冷凍機、６０１…冷却ステージ、６０２…真空チャンバ、
６０３、６０４…気密コネクタ、７００…ネットワークアナライザ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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