(57)【要約】【課題】放熱性を高めつつ、よりコンパクトな構成の減衰器を提供する。【解決手段】減衰器１は、絶縁基板１０上に、抵抗膜パターン５０と、それを覆う保護膜ＯＣと、その保護膜ＯＣを覆い、一部が抵抗膜パターン５０と接続された接続端子７０Ａ，７０Ｂとを備える。保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂのうちの、抵抗膜パターン５０と重なり合う部分の合計の厚さＴが５０μｍ以上２００μｍ以下である。これにより、抵抗膜パターン５０で発生した熱が外部へ効率的に伝達されると共に、保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂの脱落が回避される。【選択図】図１
2013150295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、
抵抗部と、
前記抵抗部を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜を覆い、一部が前記抵抗部と接続された接続端子と
を備え、
前記絶縁膜および接続端子のうちの、前記抵抗部と重なり合う部分の合計の厚さが５０μｍ以上２００μｍ以下である
減衰器。
【請求項２】
前記絶縁膜における前記抵抗部と重なり合う部分の厚さは２４μｍ以上であり、
前記接続端子における前記抵抗部と重なり合う部分の厚さは２１μｍ以上である
請求項１記載の減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高周波伝送回路の終端部に用いられ、入力信号の減衰を行うための減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば高周波回路の信号線の末端において、信号の不要な反射を抑制し、あるいは入力信号を減衰させて出力する目的で、抵抗体を備えた減衰器が用いられている（例えば特許文献１参照）。そのような減衰器には、小型かつ簡素な構成であること、信号線との接続が容易であること、電力を負荷した際の放熱特性に優れ、熱による特性劣化が小さいこと（耐電力特性に優れること）、所定の周波数帯域において一定の特性インピーダンスが得られること、所定の周波数帯域において反射損失が小さく、かつ安定していること（高周波特性に優れること）などが要求される。
【０００３】
例えば特許文献２には、定格電力値に比例して抵抗体の面積を大きくすることなく、必要な耐電力特性を得ることのできる高周波用電力抵抗器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０４５９１号公報
【特許文献２】特開平１１−５５００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような減衰器は、一般的に、絶縁基板上に、複数の抵抗体、接続端子および接地電極などからなる回路パターンが設けられた構成を有している。ここで、絶縁基板は、抵抗体での発熱を考慮して、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）あるいはアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）などの放熱性に優れた高熱伝導性材料によって形成されている。
【０００６】
しかしながら、このような高熱伝導性材料によって絶縁基板を形成した場合であっても、今後、減衰器の小型化が進んだ場合、十分な放熱性が得られなくなる可能性が生ずる。あるいは例えば１０Ｗ以上の高い電力が印加される高周波回路においてこの減衰器を使用する場合、発熱量が増大し、十分な放熱能力が得られなくなる可能性がある。そうした場合、接続端子が加熱され、例えば、接続端子と外部の接続配線とを接合する半田（はんだ）が溶融し、あるいは軟化することによって、接続配線が接続端子から離れてしまう事態が懸念される。また、上記のような高熱伝導性材料からなる絶縁基板はシリコン（Ｓｉ）やガラスからなる絶縁基板に比べて高価なため部品コストがかかる。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱性を高めつつ、よりコンパクトな構成の減衰器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の減衰器は、基体上に、抵抗部と、その抵抗部を覆う絶縁膜と、その絶縁膜を覆い、一部が抵抗部と接続された接続端子とを備える。ここで、絶縁膜および接続端子のうちの、抵抗部と重なり合う部分の合計の厚さが５０μｍ以上２００μｍ以下である。
【０００９】
本発明の減衰器では、絶縁膜および接続端子のうちの、抵抗部と重なり合う部分の合計の厚さが５０μｍ以上であるので、抵抗部で発生した熱が外部へ効率的に伝達される。また、その厚さが２００μｍ以下であるので、抵抗部と絶縁膜との機械的な接合強度が確保される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の減衰器によれば、抵抗部を覆う絶縁膜および接続端子の合計の厚さを所定の範囲としたので、耐衝撃性を維持しつつ、抵抗体から発生する熱の効率的な放散が可能となる。そのため、小型化した場合であっても、絶縁膜および接続端子の脱落を防止しつつ、端子部でのはんだの溶融などを回避することができる。また、放熱性が高まることで、熱による減衰器としての特性劣化を回避することができる。よって、全体構成のコンパクト化を図りつつ、発熱による特性劣化や不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る減衰器の全体構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した減衰器の分解斜視図である。
【図３】図１に示した減衰器の平面図である。
【図４】図１に示した減衰器の部分断面図である。
【図５】実施例における保護膜の厚さおよび接続端子の厚さと、接続端子の表面温度との関係を表す特性図である。
【図６】実施例における保護膜の厚さおよび接続端子の厚さと、接続端子の表面温度との関係を表す他の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜減衰器１の構成＞
図１は、本発明の一実施の形態としての減衰器１の全体構成を表す斜視図であり、図２は、その分解斜視図である。図３は、図１に示した減衰器１の平面図である。図４は、減衰器１における、図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視方向の部分断面図である。また、図５は、減衰器１の回路構成を表している。
【００１４】
減衰器１は、所定の周波数帯域に含まれる入力信号を適切な信号レベルに減衰させる電子デバイスである。この減衰器１は、例えば高周波無線通信を行う中継基地において、信号の送受信を行うアンテナと接続され、アンテナより反射された信号を適切な信号レベルに減衰する際に用いられる。
【００１５】
図１〜図４に示したように、減衰器１は、例えばＸＹ平面に延在する平板状の絶縁基板１０の表面に、入力電極２０、出力電極３０、一対の接地電極４０Ａ，４０Ｂ、減衰抵抗部分５１、および抵抗部分５２，５３が形成されたものである。
【００１６】
絶縁基板１０は、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＯx（酸化アルミニウム）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）およびＡｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣのうちの少なくとも１種を含む絶縁性材料によって構成されている。絶縁基板１０の構成材料は、上記したもののように、熱伝導率が高く、加工性にも優れたものであることが望ましい。
【００１７】
入力電極２０、出力電極３０、および接地電極４０Ａ，４０Ｂは、いずれも略矩形の平面形状を有する導体からなる。これらは、例えばＣｕ（銅）のほか、Ａｌ（アルミニウム），Ａｕ（金），Ａｇ（銀），Ｔａ（タンタル），Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム）などの高導電性材料によって構成され得る。これらの入力電極２２Ａ、出力電極２２Ｂおよび接地電極４０の構成材料は、互いに異なっていてもよいが、全て同一の材料によって構成されているとよい。製造工程が簡素化されるからである。
【００１８】
入力電極２０、出力電極３０、および接地電極４０Ａ，４０Ｂは、絶縁基板１０の上に、減衰抵抗部分５１および抵抗部分５２，５３を含む抵抗膜パターン５０（図２参照）を介して設けられている。入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂは、互いに同一の階層に設けられているとよい。ここでいう「同一の階層に設けられている」とは、入力電極２０における絶縁基板１０の表面（ＸＹ平面）を基準とした高さ位置（Ｚ軸方向の位置）が、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂの高さ位置と部分的または全体的に一致することを意味する。すなわち、ＸＹ平面に沿って投影したときに、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂの各々の射影が、互いに一部または全部が重なり合う関係にあることを意味する。その場合、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂの各々の厚みが全て等しく、かつ、各々のＺ方向の上端および下端の位置が相互に一致していることが望ましい。Ｚ軸方向における全体の寸法がより小さくなるからである。但し、それらの厚みや上端および下端の位置は互いに異なっていてもよい。
【００１９】
また、入力電極２０、出力電極３０、および接地電極４０Ａ，４０Ｂは、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）およびＳｎ（錫）の少なくとも１種を含むめっき膜によってそれぞれ覆われていることが望ましい。はんだ付けによって外部へのリード線をそれら入力電極２０などに接続する際、はんだの拡散を防止するバリア層として機能させると共に、はんだの良好な塗れ性を確保するためである。また、接地電極４０Ａ，４０Ｂは、それらの端面および絶縁基板１０の側面と接するように設けられた接地部６０によって互いに導通され、接地されている。
【００２０】
抵抗膜パターン５０は、例えば、減衰抵抗部分５１と、抵抗部分５２，５３と、入力電極２０，出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂと積層方向にそれぞれ重なり合う重複部分５４〜５７とが全て同一材料からなり、かつ一体化されたものである。ここで、重複部分５４の上面は入力電極２０の下面と接し、重複部分５５の上面は出力電極３０の下面と接し、重複部分５６，５７の上面は接地電極４０Ａ，４０Ｂの下面とそれぞれ接している。また、抵抗膜パターン５０の構成材料としては、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）やニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）系合金などが好適である。これらの材料を用いれば、小さな平面積であっても発熱量が高く、効率的に入力信号が減衰するため、全体構成のコンパクト化に有利である。なお、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂとそれぞれ重なり合う重複部分５４〜５７と絶縁基板１０との間には、それぞれＴｉ（チタン），Ｃｒ（クロム）、およびそれらを含む合金などからなる下地層Ｓが設けられていてもよい（図４参照）。
【００２１】
減衰抵抗部分５１は、入力電極２０からの入力信号を所定の振幅まで減衰させる機能を有する。すなわち、減衰抵抗部分５１は、入力電極２０からの入力信号が出力電極３０から出力される際にどの程度の信号レベルまで減衰されるかを決定する重要な因子となる。減衰抵抗部分５１は、自らの平面形状に応じたインダクタンス成分を有する。
【００２２】
入力電極２０と接地電極４０Ｂとの間の抵抗値（抵抗部分５３のＹ軸方向における抵抗値）は、出力電極３０と接地電極４０Ａとの間の抵抗値（抵抗部分５２のＹ軸方向における抵抗値）よりも大きく、入力電極２０は、接地電極４０Ｂよりも接地電極４０Ａの近くに位置するとよい。抵抗部分５２，５３は、減衰器１における回路定数を決定する抵抗体である。
【００２３】
さらに、減衰器１には、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂ以外の部分、すなわち、減衰抵抗部分５１と、抵抗部分５２，５３と、露出した絶縁基板１０とを覆うように絶縁性の保護膜ＯＣ（図４参照）が設けられている。この保護膜ＯＶＣの構成材料としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド樹脂あるいはガラスが好ましい。また、酸化アルミニウムによって保護膜を形成してもよい。なお、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂの各々の一部をも覆うように保護膜が設けられていでもよい。
【００２４】
保護膜ＯＣの上には、例えばＣｕ（銅）などからなる接続端子７０Ａ，７０Ｂが部分的に設けられている。接続端子７０Ａおよび接続端子７０Ｂは、保護膜ＯＣの上面の一部を覆い、かつ、一部が入力電極２０および出力電極３０とそれぞれ接続されている。接続端子７０Ｂは、抵抗部分５３の一部と重なり合うように設けられている。なお、接続端子７０Ａについても、例えば抵抗部分５２の一部と重なり合うように設けられていてもよい。また、接続端子７０Ａ，７０Ｂが、減衰抵抗部分５１および抵抗部分５２，５３を全面的に覆うようにしてもよい。接続端子７０Ａ，７０Ｂは、はんだ等により外部からの接続配線と電気的に接続される。
【００２５】
ここで、保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂのうち、減衰抵抗部分５１または抵抗部分５２，５３と重なり合う部分における合計の厚さ、すなわち、図４に示した厚さＴ１および厚さＴ２の合計Ｔは、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。厚さＴが５０μｍ以上であれば、抵抗膜パターン５０（特に抵抗部分５２，５３）で発生した熱が外部へ効率的に伝達されるからである。また、その厚さＴが２００μｍ以下であれば、抵抗部分５２，５３等と、それらを覆う保護膜ＯＣとの機械的な接合強度が確保され、保護膜ＯＣの剥離による保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂの脱落が回避されるからである。
【００２６】
保護膜ＯＣの厚さＴ１は、２４μｍ以上であるとよい。また、接続端子７０Ａ，７０Ｂの厚さＴ２は２１μｍ以上であるとよい。より効率的に放熱がなされるからである。
【００２７】
＜減衰器１の製造方法＞
続いて、減衰器１の製造方法について説明する。
【００２８】
まず、絶縁基板１０を用意し、絶縁基板１０の表面全体に亘って、のちに抵抗膜パターン５０となる抵抗膜と、のちに入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂとなる電極膜とをそれぞれ上述の材料を用いて順に積層する。これら抵抗膜および電極膜は、スパッタリング等の気相法などにより形成することができる。次に、フォトリソグラフィ法により電極膜のパターニングを行い、所定の位置に所定形状の入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂを形成する。続いて、やはりフォトリソグラフィ法により抵抗膜のパターニングを行い、所定形状の減衰抵抗部分５１、抵抗部分５２，５３、および重複部分５４〜５７からなる抵抗膜パターン５０を所定の位置に形成する。そののち、減衰抵抗部分５１および抵抗部分５２，５３などを覆うように保護膜ＯＣを形成する。さらに、接続端子７０Ａおよび接続端子７０Ｂを、保護膜ＯＣの一部を覆いつつ、入力電極２０および出力電極３０とそれぞれ部分的に接するように形成する。最後に、絶縁基板１０を所定の形状で切り出し、接地部６０を形成するなどして、減衰器１を完成させる。接地部６０については、例えば、絶縁基板１０の短辺側に対応する接地電極４０Ａ，４０Ｂの端面を少なくとも覆うように下地層（図示せず）をスパッタリング法などにより形成したのち、その下地層を覆うようにめっき層を形成するようにする。
【００２９】
＜減衰器１の効果＞
このように、本実施の形態では、保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂのうちの、抵抗部分５２，５３等と重なり合う部分の厚さＴを５０μｍ以上としたので、動作時において抵抗部分５２，５３等で発生した熱が外部へ効率的に伝達される。また、その厚さＴが２００μｍ以下であるので、抵抗部分５２，５３等と保護膜ＯＣとの機械的な接合強度が確保される。すなわち、減衰器１によれば、耐衝撃性を維持しつつ、抵抗部分５２，５３等で発生した熱の効率的な放散が可能となる。したがって、小型化した場合であっても、保護膜ＯＣおよび接続端子７０Ａ，７０Ｂの脱落を防止しつつ、接続端子７０Ａ，７０Ｂでのはんだの溶融や過度な軟化を回避することができ、外部配線が接続端子７０Ａ，７０Ｂから離れてしまう事態を防止することができる。また、放熱性が高まることで、熱による減衰器としての特性劣化を回避することができる。よって、全体構成のコンパクト化を図りつつ、発熱による特性劣化や不具合を回避することができる。
【実施例】
【００３０】
続いて、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【００３１】
（実施例１〜１２）
上記実施の形態で説明した製造方法に従って、図１に示した減衰器１を作製した。ここで、実施例１〜１２は、保護膜ＯＣの厚さＴ１（μｍ）および接続端子７０Ａ，７０Ｂの厚さＴ２（μｍ）が相互に異なることを除き、他は同一のものである。抵抗膜パターン５０は、スパッタリング法によりニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）系合金を用いて形成した。入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂとしては、抵抗膜パターン５０の上にスパッタリング法により銅（Ｃｕ）層を形成した。なお、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂの上には、さらにニッケル層と錫層との２層構造をめっき法により形成した。また、絶縁基板１０は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）によって構成した。
また、各構成要素の寸法（ｍｍ）は次の通りである（図３参照）。
・絶縁基板１０；ｘ＝６．０,ｙ＝３．０
・入力電極２０；ｘ＝０．３,ｙ＝１．０
・出力電極３０；ｘ＝０．３,ｙ＝１．０
・接地電極４０；ｘ＝０．８,ｙ＝０．３
・抵抗部分５２；ｘ＝０．７,ｙ＝０．６
・抵抗部分５３；ｘ＝１．４,ｙ＝２．３
・接続端子７０Ａ；ｘ＝１．７,ｙ＝１．０
・接続端子７０Ｂ；ｘ＝１．７,ｙ＝１．０
・保護膜ＯＣの厚さ；Ｔ１（表１参照）
・接続端子７０Ａ，７０Ｂの厚さ；Ｔ２（表１参照）
【００３２】
上記の各実施例について、接続端子７０Ｂの表面温度を測定した。表１および図５，図６にその結果を示す。図５では、横軸が厚さＴ２（μｍ）を表し、縦軸が接続端子７０Ｂの表面温度（℃）を表す。一方、図６では、横軸が厚さＴ１（μｍ）を表し、縦軸が接続端子７０Ｂの表面温度（℃）を表す。図５から明らかなように、厚さＴ１と厚さＴ２との合計の厚さＴが５０μｍ以上であり、かつ厚さＴ２が２０μｍ以下であれば、接続端子７０Ｂの表面温度が２００℃を下回ることがわかった。また、図６から明らかなように、厚さＴ１と厚さＴ２との合計の厚さＴが５０μｍ以上であり、かつ厚さＴ１が２０μｍ以下であれば、接続端子７０Ｂの表面温度が２００℃を下回ることがわかった。特に、厚さＴ１および厚さＴ２がいずれも３０μｍ以上であれば、接続端子７０Ｂの表面温度が１９０℃を下回ることがわかった。
【００３３】
【表１】
2013150295.tif 000003
【００３４】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図１〜図３に示した減衰器１では、絶縁基板１０の側から抵抗膜パターン５０と、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂとを順に積層するようにしたが、積層順序を反対にしてもよい。例えば、ニッケルクロム系合金の材料を用いて抵抗膜パターン５０を形成した場合には、抵抗膜パターン５０の上に強固な酸化膜が速やかに形成されやすく、その上に入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂを形成することが困難である。したがって、その場合には絶縁基板１０の上に入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂと抵抗膜パターン５０とを順に積層した構造を採用することが望ましい。
【００３５】
また、入力電極２０、出力電極３０および接地電極４０Ａ，４０Ｂ、抵抗膜パターン５０の平面形状は、図示したものに限定されるものではない。すなわち、本明細書に添付した図面は例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、寸法比率は、図示したものに限定されるものではなく、任意に設定可能である。それらの各構成要素の配置位置についても適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…減衰器、１０…絶縁基板、２０…入力電極、３０…出力電極、４０（４０Ａ，４０Ｂ）…接地電極、５０…抵抗膜パターン、５１…減衰抵抗部分、５２，５３…抵抗部分、
６０…接地部、７０Ａ，７０Ｂ…接続端子、ＯＣ…保護膜。
【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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