(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックの表面に導電ペーストを設ける工程と、この導電ペーストを仮焼き付けして電極層を形成する工程と、この仮焼き付けによる電極層に砥粒を吹き付けて所定の形状に研削する工程と、前記仮焼き付けによる電極層を本焼き付けする工程と、を備え、前記砥粒を吹き付けるノズルの噴出口が研削すべき前記所定の形状よりも小さく、しかも前記ノズルの先端部を、伸縮自在に形成するとともに先端側に弾性付勢し、このノズルの伸縮自在の先端部を前記仮焼き付けによる電極層に少し傾けて弾接させた状態で、前記砥粒の吹き付け位置を前記誘電体ブロックに対して相対的に移動させるようにしたことを特徴とする電極形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の電極形成方法において、前記誘電体ブロックを回転させて前記砥粒の吹き付け位置を前記誘電体ブロックに対して相対的に移動させて、前記仮焼き付けによる電極層を所定の形状に研削することを特徴とする電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体フィルタなどを構成するために、誘電体ブロックの表面に電極層を適宜な形状に形成するための電極形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話などのマイクロ波帯の帯域通過フィルタとして、誘電体フィルタが広く使用されている。この誘電体フィルタの構造の一例は、円柱状または角柱状のセラミック誘電体ブロックに軸方向に貫通孔を設け、この貫通孔の内面および誘電体ブロックの貫通孔が開口される一方の端面以外の外表面に電極層を設け、さらに誘電体ブロックの外表面の電極層に入出力電極としての島状部分を形成して構成されている。
【０００３】
これらの電極層は、一例として、誘電体ブロックの外表面にスクリーン印刷により導電ペーストを適宜な形状に塗布し、これを焼き付けて電極層が形成される。また、他の例としては、誘電体ブロックの外表面全体に電極層を形成した後に、電極層の不要部分を適宜に研削して、所定の形状の電極層が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の導電ペーストをスクリーン印刷により塗布してこれを焼き付けて電極層を形成する方法にあっては、電極層の形状の寸法精度が得られにくいとともに、誘電体ブロックの各平面毎にスクリーン印刷をしなければならず、多くの面に電極層がそれぞれに設けられるものにあっては多くの工程を必要とする。
【０００５】
そして、誘電体ブロックの外表面全体に設けられた電極層を適宜に研削する方法において、電極層を研削する手段の１つとして、電極層上にトリミング用マスクを配設し、これに砥粒を吹き付けてトリミング用マスクに設けられた開口窓の形状に合わせて電極層を研削するものがある。ここで、電極層が無電界鍍金法により形成されたものは、砥粒の吹き付けにより比較的に容易に研削することができる。しかるに、この無電界鍍金法により形成された電極層は、誘電体ブロックとの密着性が不充分であり、半田付けなどにより剥離を生じさせ易い。また、導電ペーストを８００〜８６０度の温度で焼き付けることにより形成した電極層は、誘電体ブロックとの密着性が極めて高いとともに銀の粘りが強いために、砥粒の吹き付けによる方法では、電極層の研削が難しいとともに加工精度が得られにくく、研削時に砥粒の過度の吹き付けなどにより誘電体ブロック自体を傷つけ易いとともに、電気的特性にも影響を生じさせる虞がある。さらに、トリミング用マスクの摩耗が著しく、頻繁に交換する必要があり、それだけ製造コストが高いものになるという不具合があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の事情に鑑みてなされたもので、加工性が良く、また密着性の高い電極層を安価に形成できる電極形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の電極形成方法は、誘電体ブロックの表面に導電ペーストを設ける工程と、この導電ペーストを仮焼き付けして電極層を形成する工程と、この仮焼き付けによる電極層に砥粒を吹き付けて所定の形状に研削する工程と、前記仮焼き付けによる電極層を本焼き付けする工程と、を備え、前記砥粒を吹き付けるノズルの噴出口が研削すべき前記所定の形状よりも小さく、しかも前記ノズルの先端部を、伸縮自在に形成するとともに先端側に弾性付勢し、このノズルの伸縮自在の先端部を前記仮焼き付けによる電極層に少し傾けて弾接させた状態で、前記砥粒の吹き付け位置を前記誘電体ブロックに対して相対的に移動させるようにしている。
【０００８】
そして、前記誘電体ブロックを回転させて前記砥粒の吹き付け位置を前記誘電体ブロックに対して相対的に移動させて、前記仮焼き付けによる電極層を所定の形状に研削するようにしても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図５を参照して説明する。図１は、本発明の電極形成方法の第１実施例の工程図である。図２は、誘電体ブロックに形成された仮焼き付けによる電極層に砥粒を吹き付けるノズルを対向させて配設した要部断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図であり、砥流を吹き出すノズルの噴出口の横断面図である。図４は、砥粒の吹き付けにより研削された電極層の要部断面図である。図５は、砥粒の吹き付けにより研削された電極層の要部平面図である。
【００１０】
まず、セラミック誘電体ブロック１０が、銀ペーストまたは銀とパラジュームペーストなどの導電ペースト内にディッピング（浸漬）されて、誘電体ブロック１０の外表面全体に２０〜２５μｍの膜厚で導電ペーストが設けられる（工程１）。なお、このディッピングに代えて、塗布またはスクリーン印刷により誘電体ブロック１０の外表面全体または必要な部分に適宜に導電ペーストが設けられても良い。
【００１１】
次に、導電ペーストが外表面に設けられた誘電体ブロック１０が加熱され、室温から４００〜６５０度（摂氏）まで約３０分間で上昇され、この４００〜６５０度で約１０分間保持され、その後自然放熱により温度が室温まで下降される。この４００〜６５０度の温度で導電ペーストの構成要素のガラスフリットが溶ける。そして、この加熱により、導電ペーストが硬化し、仮焼き付けによる電極層１２が形成される（工程２）。この仮焼き付けによる電極層１２は、導電ペーストの構成要素のガラスフリットがまだ誘電体ブロック１０内に充分には溶け込んでおらず、また銀の粘りも少ない。そこで、誘電体ブロック１０に対する仮焼き付けによる電極層１２の密着力はさほど大きくない。
【００１２】
そして、この仮焼き付けによる電極層１２に対向させてノズル２４が配設され、このノズル２４からセラミックス粉末や金属粉末などの砥粒が乾式または湿式で吹き付けられる（サンドブラスト法）。このノズル２４の噴出口は、図３に示すごとく、研削すべき所定の形状２６と一致するように形成されている。そこで、図５に示すごとく、仮焼き付けによる電極層１２が所定の形状２６に研削される（工程３）。ここで、仮焼き付けによる電極層１２の研削の際に、従来のごとくトリミング用マスクは使用されない。
【００１３】
さらに、誘電体ブロック１０が再び加熱されて、室温から８００〜８６０度（摂氏）まで約１時間で上昇され、この８００〜８６０度で約１０分間保持され、その後自然放熱により室温まで下降される。この８００〜８６０度の温度は、導電ペーストのメーカーが焼き付け温度として指示するものである。この再加熱により、仮焼き付けによる電極層１２がさらに硬化し、本焼き付けによる電極層が形成される（工程４）。この本焼き付けでは、導電ペーストのガラスフリットが誘電体ブロック１０内に充分に溶け込み密着性を高いものとし、また銀の粘りも高いものとなる。
【００１４】
したがって、仮焼き付けによる電極層１２を研削加工することで、比較的に簡単にしかも精度良く加工することができ、その後本焼き付けすることで、密着性の高い電極層を形成することができる。そこで、簡単に精度良く電極層を形成でき、しかも半田付けによる電極層の剥離などを生ずることがない。さらに、トリミング用マスクを使用せずに電極層１２の研削がなされるので、このトリミング用マスクの費用がかからず、それだけ安価に製造することができる。
【００１５】
次に、図６ないし図８を参照して本発明の電極形成方法の第２実施例を説明する。図６は、島状の電極層を形成するための第１ノズルとその研削した形状を示し、（ａ）は第１ノズルの噴出口の断面図であり、（ｂ）はその研削した形状の平面図である。図７は、島状の電極層を形成するための第２ノズルとその研削した形状を示し、（ａ）は第２ノズルの噴出口の断面図であり、（ｂ）はその研削した形状の平面図である。図８は、第１と第２ノズルにより電極層を重ねて研削した形状の平面図である。
【００１６】
誘電体フィルタの入出力電極などにあっては、電極層を例えばロ字状に研削して島状の電極層を設ける場合がある。かかる場合の研削方法として、まず、図６（ａ）に示すごとき噴出口の形状がコ字状の第１ノズル２４ａにより、仮焼き付けによる電極層１２に、図６（ｂ）のごとく、コ字状に所定の形状２６ａが研削される。次に、図７（ａ）に示すごとき噴出口の形状がＩ字状の第２ノズル２４ｂにより、仮焼き付けによる電極層１２に、図７（ｂ）のごとく、Ｉ字状に所定の形状２６ｂが研削される。そして、この第１と第２ノズル２４ａ、２４ｂを同じ位置に配設して順次に仮焼き付けによる電極層１２を重ねて研削することにより、図８に示すごとく、仮焼き付けによる電極層１２にロ字状の所定の形状２６が研削される。なお、島状の電極層２８の形状は、いかなるものであっても良く、島状の電極層２８を形成するための研削されるべき所定の形状２６が適宜に分割された噴出口の形状を有する複数のノズルを重ねて用いれば良い。
【００１７】
続いて、図９を参照して本発明の電極形成方法の第３実施例を説明する。図９は、誘電体ブロックに対してノズルを相対的にＸとＹ方向の平面で移動自在とするようにしたことを説明する図である。
【００１８】
第１および第２実施例にあっては、ノズル２４から砥粒が吹き付けられる面積の形状により、仮焼き付きによる電極層１２が所定の形状に研削されることが想定されている。しかるに、ノズル２４より砥粒が吹き付けられる面積が研削すべき所定の形状２６よりも小さい場合や、研削する所定の形状２６の長さが長い場合には、図９に示すごとく、誘電体ブロック１０に対して、所定の間隔を保持しながらノズル２４がＸとＹ方向の平面で相対的に移動自在とされ、研削すべき所定の形状２６と対応させてノズル２４が相対的に移動される。かかる方法により、大きな面積または長い所定の形状２６に応じて、仮焼き付けによる電極層１２を研削することができる。
【００１９】
この第３実施例にあっても、密着性の比較的に小さな仮焼き付けによる電極層１２を研削するので、第１実施例と同様に加工性が良く、また研削加工後に本焼き付けすることで、密着性の高い電極層を形成することができる。そして、ノズル２４の吹き付け面積の小さなものにあっては、大きな面積に吹き付けるものに比較して、砥粒をより効果的に用いることができるとともに、研削装置を大幅に小型化することができ、経済的である。なお、ノズル２４および誘電体ブロック１０の少なくともいずれか一方を移動させれば良く、この移動制御は、予めプログラムされたデータに基づいてコンピュータ制御（ＸＹθＺ軸制御）によりワークテーブルなどを適宜に移動制御すれば良い。
【００２０】
上記第３実施例に用いるノズルの一例を、図１０に示す。図１０は、噴出口の先端側が狭いテーパー状となったノズルを示す断面図である。この図１０に示すノズル２４にあっては、噴出口の先端側が狭いテーパー状とされるので、噴出された砥粒が電極層１２上の狭い面積に集中し、局部的に仮焼き付けによる電極層１２を研削することができ、微細な加工が可能である。
【００２１】
さらに、上記第３実施例に用いるノズルの他の例を、図１１に示す。図１１は、先端部を伸縮自在としたノズルを示す断面図である。この図１１に示すノズル２４にあっては、先端部に軸方向に移動自在でしかも抜け落ちないように伸縮管３０が伸縮自在に設けられ、しかも先端側にバネ３２で弾性付勢されて構成されている。この伸縮自在の先端部を仮焼き付けによる電極層１２に弾接させ、しかも少し傾けた状態で、ノズル２４から砥粒を噴出させながら誘電体ブロック１０を相対的に移動させる。噴出された砥流は仮焼き付けによる電極層１２を研削した後に傾きにより開いた隙間から外方に流出される。砥流が片側にのみ流出するので、先端部が弾接される側の仮焼き付けによる電極層１２の研削を鋭利に行うことができる。
【００２２】
さらに、図１２を参照して本発明の電極形成方法の第４実施例を説明する。図１２は、ノズルに対して円柱状の誘電体ブロックを回転させて外周面に所定の形状を研削するようにしたことを説明する図である。
【００２３】
図１２の第４実施例にあっては、円柱状の誘電体ブロック４０の外表面に仮焼き付けによる電極層４２が設けられ、この電極層４２の外周曲面に臨んでノズル２４が配設され、ノズル２４から砥粒を吹き付けながら誘電体ブロック４０を軸４４回りに回転させて曲面状の電極層４２を容易に研削することができる。この第４実施例において、ノズル２４または誘電体ブロック４０を相対的に軸４４方向に移動自在とするならば、適宜な移動制御により仮焼き付けによる電極層４２を島状に形成することも可能である。
【００２４】
さらにまた、図１３を参照して本発明の電極形成方法の第５実施例を説明する。図１３は、ノズルに対して角柱状の誘電体ブロックを軸回りに回転させるとともにノズルを軸と直交する方向に移動させて隣接する２つの面に跨って所定の形状を研削するようにしたことを説明する図である。
【００２５】
図１３の第５実施例にあっては、角柱状の誘電体ブロック５０の外表面に仮焼き付けによる電極層５２に臨んでノズル２４が配設され、ノズル２４から砥粒を吹き付けながら誘電体ブロック５０が軸５４回りに回転されるとともに、ノズル２４が軸５４と直交する方向に移動されて、ノズル２４の先端と誘電体ブロック５０との間隔がほぼ一定となるように制御される。このようにして、２つの面に跨って電極層５２が容易に研削される。ここで、研削すべき所定の形状２６が誘電体ブロック５０の軸５４回りに長く設けられているので、ノズル２４と誘電体ブロック５０を軸５４方向に相対的に移動する必要はない。しかし、研削すべき所定の形状２６が軸５４回りと斜めに交叉する方向に設けられ、または電極層５２を島状に形成するならば、ノズル２４と誘電体ブロック５０を軸５４方向に相対的に移動自在として適宜に制御すれば良い。なお、第５実施例にあっては、隣接する２つの面に跨って電極層５２研削するものに限られず、３つ以上の複数の面に跨る電極層５２を研削するようにしても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電極形成方法によれば、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００２７】
請求項１記載の電極形成方法にあっては、密着性の小さな状態の仮焼き付けによる電極層を研削して所定の形状とするので、その加工性が優れているとともに寸法精度が得られ易い。そして、研削後に本焼き付けすることで、密着性に優れた電極層とすることができ、半田付けなどにより剥離を生ずることがない。さらに、砥粒を吹き付けるノズルの噴出口が研削すべき所定の形状よりも小さくしたので、大きな面積に吹き付けるものに比較して、砥粒をより効果的に用いることができるとともに、研削装置を大幅に小型化することができ、経済的である。しかも、ノズルの先端部を、伸縮自在に形成するとともに先端側に弾性付勢し、このノズルの伸縮自在の先端部を仮焼き付けによる電極層に弾接させた状態で、砥粒の吹き付け位置を誘電体ブロックに対して相対的に移動させるようにしているので、噴出された砥流は仮焼き付けによる電極層を研削した後に傾きにより開いた隙間から外方に流出されて、砥流が片側にのみ流出される。その結果、先端部が弾接される側の仮焼き付けによる電極層の研削を鋭利に行うことができる。
【００２８】
そして、請求項２記載の電極形成方法にあっては、誘電体ブロックを回転させることで、隣接する複数の面に跨って設けられた電極層または曲面に設けられた電極層を１つの工程で研削することができる。そこで、複数の面にまたは曲面に設けられた電極層を研削するのに、作業効率の優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電極形成方法の第１実施例の工程図である。
【図２】  誘電体ブロックに形成された仮焼き付けによる電極層に砥粒を吹き付けるノズルを対向させて配設した要部断面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ断面図であり、砥流を吹き出すノズルの噴出口の横断面図である。
【図４】  砥粒の吹き付けにより研削された電極層の要部断面図である。
【図５】  砥粒の吹き付けにより研削された電極層の要部平面図である。
【図６】  島状の電極層を形成するための第１ノズルとその研削した形状を示し、（ａ）は第１ノズルの噴出口の断面図であり、（ｂ）はその研削した形状の平面図である。
【図７】  島状の電極層を形成するための第２ノズルとその研削した形状を示し、（ａ）は第２ノズルの噴出口の断面図であり、（ｂ）はその研削した形状の平面図である。
【図８】  第１と第２ノズルにより電極層を重ねて研削した形状の平面図である。
【図９】  誘電体ブロックに対してノズルを相対的にＸとＹ方向の平面で移動自在とするようにしたことを説明する図である。
【図１０】  噴出口の先端側が狭いテーパー状となったノズルを示す断面図である。
【図１１】  先端部を伸縮自在としたノズルを示す断面図である。
【図１２】  ノズルに対して円柱状の誘電体ブロックを回転させて外周面に所定の形状を研削するようにしたことを説明する図である。
【図１３】  ノズルに対して角柱状の誘電体ブロックを軸回りに回転させるとともにノズルを軸と直交する方向に移動させて隣接する２つの面に跨って所定の形状を研削するようにしたことを説明する図である。
【符号の説明】
１０、４０、５０  誘電体ブロック
１２、４２、５２  仮焼き付けによる電極層
２４  ノズル
２６  研削されるべき所定の形状
２８  島状の電極層
３０  伸縮管
３２  バネ
４４、５４  軸
【図１】
0003996710.tif 000002
【図２】
0003996710.tif 000003
【図３】
0003996710.tif 000004
【図４】
0003996710.tif 000005
【図５】
0003996710.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003996710.tif 000008
【図８】
0003996710.tif 000009
【図９】
0003996710.tif 000010
【図１０】
0003996710.tif 000011
【図１１】
0003996710.tif 000012
【図１２】
0003996710.tif 000013
【図１３】
0003996710.tif 000014