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JP4513530B2 - Ceramic electronic component manufacturing method, ceramic electronic component and ceramic electronic component manufacturing apparatus - Google Patents

Ceramic electronic component manufacturing method, ceramic electronic component and ceramic electronic component manufacturing apparatus Download PDF

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JP4513530B2
JP4513530B2 JP2004342885A JP2004342885A JP4513530B2 JP 4513530 B2 JP4513530 B2 JP 4513530B2 JP 2004342885 A JP2004342885 A JP 2004342885A JP 2004342885 A JP2004342885 A JP 2004342885A JP 4513530 B2 JP4513530 B2 JP 4513530B2
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

本願発明はセラミック電子部品、その製造方法、および製造装置に関し、詳しくは、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜の一部をレーザ加工により除去する工程を経て製造されるセラミック電子部品、その製造方法、および製造装置に関する。   The present invention relates to a ceramic electronic component, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus, and more specifically, a ceramic electronic component manufactured through a step of removing a part of a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic by laser processing, The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus.

例えば、貫通孔を有する誘電体セラミックからなる直方体形状の誘電体ブロックと、誘電体ブロックの外周面に形成された外導体と、誘電体ブロックの貫通孔の内周面に形成された内導体とを備えた誘電体ブロックフィルタを製造するにあたって、入出力電極の形成工程やフィルタ波形の調整工程において、導体膜(内導体や外導体)をトリミングして所定の形状としたり、それにより所望の電気特性を得たりする方法として、レーザを用いる方法が知られている。   For example, a rectangular parallelepiped dielectric block made of a dielectric ceramic having a through hole, an outer conductor formed on the outer peripheral surface of the dielectric block, and an inner conductor formed on the inner peripheral surface of the through hole of the dielectric block; In the process of forming the dielectric block filter provided with the input / output electrode and the filter waveform adjusting process, the conductor film (inner conductor or outer conductor) is trimmed to a predetermined shape, thereby obtaining a desired electric As a method for obtaining characteristics, a method using a laser is known.

しかしながら、レーザを用いてトリミングを行った場合、誘電体セラミックが例えば部分的に還元されるなどして変質、劣化し、それに起因して製品の特性(Q)が低下するという問題点がある。   However, when trimming is performed using a laser, there is a problem in that the dielectric ceramic is deteriorated and deteriorated, for example, by being partially reduced, resulting in deterioration of the product characteristics (Q).

このような問題点を解決するための方法として、例えば、誘電体共振器の導体膜をレーザ加工してトリミングした後、再酸化して特性(Q)を回復させる方法が提案されている(特許文献1参照)。
この方法においては、セラミック基板や誘電体共振器を構成する誘電体ブロック(基体)上に形成した導体膜をレーザ加工してトリミングした後、大気中で熱処理して再酸化することにより、特性を回復させるようにしている。
As a method for solving such a problem, for example, a method is proposed in which a conductor film of a dielectric resonator is laser processed and trimmed and then reoxidized to recover the characteristic (Q) (patent) Reference 1).
In this method, a conductor film formed on a ceramic block or a dielectric block (base) constituting a dielectric resonator is laser-processed and trimmed, and then heat-treated in the atmosphere to reoxidize the characteristics. It tries to recover.

しかしながら、この方法においては、レーザトリミングの後の再酸化を大気中で行うようにしていることから、導体膜の酸化が避けられないことや、酸化した導体膜の成分が誘電体セラミック中に拡散することにより、Qの悪化を招くという問題点がある。
また、場合によっては、導体膜の表面に形成された酸化層を除去するためのエッチング工程が必要になり、製造工程の複雑化を招くという問題点がある。
However, in this method, since re-oxidation after laser trimming is performed in the atmosphere, oxidation of the conductor film is unavoidable and components of the oxidized conductor film are diffused into the dielectric ceramic. As a result, there is a problem that Q is deteriorated.
In some cases, an etching process for removing the oxide layer formed on the surface of the conductor film is required, which causes a problem that the manufacturing process is complicated.

また、誘電体セラミックの表面に無電解銅めっきにより銅被膜を形成した後、微量の酸素を含む不活性雰囲気中で加熱処理するようにした誘電体セラミック表面への導体膜の形成方法が提案されている(特許文献2参照)。   Also proposed is a method for forming a conductor film on the surface of a dielectric ceramic, in which a copper film is formed on the surface of the dielectric ceramic by electroless copper plating and then heat-treated in an inert atmosphere containing a small amount of oxygen. (See Patent Document 2).

しかし、この方法は、レーザトリミングによる誘電体セラミックの劣化を回復させることを意図するものではなく、誘電体ブロックと導体膜の密着強度が小さい場合に、後工程で導体膜が剥離するおそれがあることから、導体膜を適度に酸化させて誘電体セラミックと導体膜の密着強度を向上させることを目的とするものであり、この方法においても、導体膜の成分が誘電体セラミック中に拡散してQ値を悪くするという問題点があるものと推測される。
特開平9−162607号公報 特開平8−37410号公報
However, this method is not intended to recover the deterioration of the dielectric ceramic due to laser trimming, and when the adhesion strength between the dielectric block and the conductor film is low, the conductor film may be peeled off in a later step. Therefore, it is intended to improve the adhesion strength between the dielectric ceramic and the conductor film by appropriately oxidizing the conductor film. Even in this method, the components of the conductor film are diffused into the dielectric ceramic. It is presumed that there is a problem of deteriorating the Q value.
JP-A-9-162607 JP-A-8-37410

本願発明は、上記問題点を解決するものであり、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜の一部を除去するためのレーザ加工により誘電体セラミックが変質・劣化して低下した特性を、導体膜の酸化や導体膜材料の誘電体セラミックへの拡散などを引き起こすことなく回復させることが可能で、所望の特性を備えたセラミック電子部品を効率よく製造することが可能なセラミック電子部品の製造方法および該製造方法により製造されるセラミック電子部品、及びその製造装置を提供することを課題とする。   The invention of the present application solves the above-mentioned problems, and the characteristic that the dielectric ceramic has deteriorated and deteriorated due to laser processing for removing a part of the conductor film formed on the surface of the dielectric ceramic. Manufacture of ceramic electronic components that can be recovered without causing oxidation of the conductor film or diffusion of the conductor film material into the dielectric ceramic, and capable of efficiently manufacturing ceramic electronic components with desired characteristics It is an object of the present invention to provide a method, a ceramic electronic component manufactured by the manufacturing method, and a manufacturing apparatus thereof.

上記課題を解決するために、本願発明(請求項1)のセラミック電子部品の製造方法は、
誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を含むセラミック電子部品の製造方法であって、
(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する第1の工程と、
(b)第1の工程で形成された導体膜にレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去する第2の工程と、
(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する第3の工程と
を具備し、かつ、
上記(b)の第2の工程が
(d)第3の工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化する工程と、
(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する工程とを具備するとともに、
前記(b)の第2の工程においては、前記(e)の工程で推定された前記補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去すること
を特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a ceramic electronic component of the present invention (Claim 1) includes:
A method of manufacturing a ceramic electronic component including a step of laser processing a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic to adjust a resonance frequency,
(a) a first step of forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic;
(b) a second step of removing a part of the conductor film by irradiating the conductor film formed in the first step with laser light;
(c) The dielectric ceramic after removing a part of the conductor film is used in the conductor film with an oxygen concentration in the range of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2 ppm and a heat treatment peak temperature. And a third step of heat-treating under a condition in the range of 0.51A (K) to 0.85A (K) when the melting point of the conductive material is A (K), and
The second step (b)
(d) a step of measuring the amount of change in the resonance frequency in the third step by a prior trial production and creating a database;
(e) predicting the amount of change in resonance frequency from the database, and estimating a correction value of the processing amount of the conductor film,
In the second step (b), a part of the conductor film is removed by irradiating a laser beam under the condition determined based on the correction value estimated in the step (e). It is said.

また、本願発明(請求項)のセラミック電子部品は、
請求項1記載のセラミック電子部品の製造方法により製造された、誘電体共振器として用いられるセラミック電子部品であって、
貫通孔を有する誘電体セラミックからなる誘電体ブロックと、
誘電体ブロックの表面に形成された導体膜である外導体と、
誘電体ブロックの貫通孔の内周面に形成された導体膜である内導体と
を備え、かつ、
前記内導体、および/または、外導体がレーザ加工により一部が除去されていること
を特徴としている。
The ceramic electronic component of the present invention (Claim 2 ) is:
A ceramic electronic component used as a dielectric resonator manufactured by the method of manufacturing a ceramic electronic component according to claim 1 ,
A dielectric block made of a dielectric ceramic having a through hole;
An outer conductor which is a conductor film formed on the surface of the dielectric block;
An inner conductor that is a conductor film formed on the inner peripheral surface of the through hole of the dielectric block, and
A part of the inner conductor and / or the outer conductor is removed by laser processing.

また、本願発明(請求項)のセラミック電子部品の製造装置は、
誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を経て製造されるセラミック電子部品の製造装置であって、
(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する導体膜形成手段と、
(b)導体膜にレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するレーザ加工手段と、
(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する熱処理手段と、
(d)熱処理手段により熱処理する工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化するとともに、データベース化された情報を記憶する演算・記憶手段と、
(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する演算処理手段と
を具備し、
前記(b)のレーザ加工手段により導体膜の一部を除去するにあたって、前記(e)の演算処理手段により推定された前記補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するように構成されていること
を特徴としている。
In addition, the ceramic electronic component manufacturing apparatus of the present invention (Claim 3 )
A ceramic electronic component manufacturing apparatus manufactured through a process of adjusting a resonance frequency by laser processing a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic,
(a) conductor film forming means for forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic;
(b) laser processing means for removing a part of the conductor film by irradiating the conductor film with laser light;
(c) The dielectric ceramic after removing a part of the conductor film is used in the conductor film with an oxygen concentration in the range of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2 ppm and a heat treatment peak temperature. A heat treatment means for heat treatment under the condition of 0.51A (K) to 0.85A (K) when the melting point of the conductive material is A (K);
(d) The amount of change in the resonance frequency in the step of heat treatment by the heat treatment means is measured by a prior trial production to create a database, and calculation / storage means for storing the database information;
(e) Predicting the amount of change in the resonance frequency from the database, and comprising an arithmetic processing means for estimating a correction value of the processing amount of the conductor film,
When removing a part of the conductor film by the laser processing means of (b), the conductor film is irradiated with laser light under conditions determined based on the correction value estimated by the arithmetic processing means of (e). It is characterized in that it is configured to remove a part of.

本願発明(請求項1)のセラミック電子部品の製造方法は、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を含むセラミック電子部品の製造方法であって、(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する第1の工程と、(b)導体膜の一部を除去する第2の工程と、(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10 -15 ppm〜1.0×10 2 ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する第3の工程とを備え、かつ、(b)の第2の工程が、(d)第3の工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化する工程と、(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する工程とを具備し、上記(b)の第2の工程においては、(e)の工程で推定された補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するようにしているので、レーザ加工を行うに先立って適切な加工量を知ることが可能になり、効率よく、しかも確実に所望の共振周波数を有するセラミック電子部品を製造することが可能になる。 A method for manufacturing a ceramic electronic component according to the present invention (Claim 1) is a method for manufacturing a ceramic electronic component including a step of adjusting a resonance frequency by laser processing a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic, (a) a first step of forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic; (b) a second step of removing a part of the conductor film; and (c) after removing a part of the conductor film. If the dielectric ceramic, the oxygen concentration is 1.0 × 10 -15 ppm~1.0 × 10 2 ppm range, the peak temperature of the heat treatment the melting point of the conductive material used for the conductor film was a (K) And a third step of heat treatment under conditions in the range of 0.51A (K) to 0.85A (K), and the second step of (b) is (d) in the third step A process of measuring the amount of change in the resonance frequency by a prior prototype and creating a database; and (e) the change in the resonance frequency. In the second step of (b), based on the correction value estimated in the step (e). Since a part of the conductor film is removed by irradiating the laser beam under the determined conditions, it becomes possible to know an appropriate processing amount prior to laser processing, efficiently and reliably. It becomes possible to manufacture a ceramic electronic component having a desired resonance frequency.

なお、導体膜の一部を除去した後の熱処理を、上述の条件で熱処理することにより、導体膜の酸化や導体膜材料の誘電体セラミックへの拡散などを引き起こすことなく、レーザ加工により変質・劣化した誘電体セラミックを再酸化して、その特性を回復させることが可能になる。その結果、所望の特性を備えたセラミック電子部品を効率よく製造することが可能になる。  In addition, the heat treatment after removing a part of the conductor film is performed under the above-mentioned conditions, so that the alteration or modification by laser processing is not caused by causing oxidation of the conductor film or diffusion of the conductor film material into the dielectric ceramic. The deteriorated dielectric ceramic can be re-oxidized to restore its properties. As a result, it is possible to efficiently manufacture a ceramic electronic component having desired characteristics.

また、レーザ加工により誘電体セラミックに還元などの変質が生じると、例えば、誘電体ブロックフィルタの場合、フィルタ特性として重要なQの値が低下するという問題点があるが、レーザ加工を行った後に、上述のような条件で熱処理を施すことにより、誘電体セラミックを再酸化して製品のQの値を回復させることが可能になる。 Further, when alteration such as reduction occurs in the dielectric ceramic due to laser processing, for example, in the case of a dielectric block filter, there is a problem that the Q value important as filter characteristics is lowered. By performing the heat treatment under the conditions as described above, it is possible to reoxidize the dielectric ceramic and recover the Q value of the product.

なお、本願発明において、導電性材料の融点をA(K)とした場合とは、導電性材料の融点が1000℃の場合、これを絶対温度に換算して1273(K)と表したことを示す。例えば、A=1273(K)の場合、0.51A(K)は649A(K)(376℃)、0.85A(K)は、1082K(809℃)となる。   In the present invention, the case where the melting point of the conductive material is A (K) means that when the melting point of the conductive material is 1000 ° C., this is converted to an absolute temperature and expressed as 1273 (K). Show. For example, when A = 1273 (K), 0.51 A (K) is 649 A (K) (376 ° C.), and 0.85 A (K) is 1082 K (809 ° C.).

また、本願発明において、熱処理雰囲気として、酸素濃度を1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲としたのは、酸素濃度が1.0×10-15ppm未満になると誘電体セラミックを再酸化する効果が不十分になり、酸素濃度が1.0×102ppmを超えると、導体膜が酸化されて製品の特性に悪影響を及ぼす場合があることによる。 Further, in the present invention, as the heat treatment atmosphere, the oxygen concentration was in the range of 1.0 × 10 -15 ppm~1.0 × 10 2 ppm , when the oxygen concentration is less than 1.0 × 10 -15 ppm This is because if the effect of reoxidizing the dielectric ceramic becomes insufficient and the oxygen concentration exceeds 1.0 × 10 2 ppm, the conductor film may be oxidized to adversely affect the characteristics of the product.

また、熱処理温度を、導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の条件下で熱処理するようにしているのは、熱処理温度が0.51A(K)未満の場合、誘電体セラミックを再酸化する効果が不十分になる、熱処理に時間がかかるなどの問題があること、熱処理温度が0.85A(K)を超えると、導体膜を構成する材料(導体成分)の誘電体セラミックへの拡散量が増加して製品の特性(例えば誘電体ブロックフィルタの場合のQ)の低下を招くことによる。   In addition, when the heat treatment temperature is 0.51 A (K) to 0.85 A (K) when the melting point of the conductive material is A (K), the heat treatment temperature is 0. When the temperature is less than 51 A (K), the effect of reoxidizing the dielectric ceramic becomes insufficient, and it takes time for the heat treatment, and when the heat treatment temperature exceeds 0.85 A (K), the conductor film This is because the amount of diffusion of the material (conductor component) that constitutes the dielectric ceramic into the dielectric ceramic increases, leading to a decrease in product characteristics (for example, Q in the case of a dielectric block filter).

また、本願発明(請求項)のセラミック電子部品は、請求項1記載のセラミック電子部品の製造方法により製造された、誘電体共振器として用いられるセラミック電子部品であって、貫通孔を有する誘電体セラミックからなる誘電体ブロックと、誘電体ブロックの表面に形成された導体膜である外導体と、誘電体ブロックの貫通孔の内周面に形成された導体膜である内導体とを備え、かつ、前記内導体、および/または、外導体がレーザ加工により一部が除去されているので、誘電体共振器として、所望の特性を備えた信頼性の高いセラミック電子部品を提供することが可能になる。 A ceramic electronic component according to the present invention (Claim 2 ) is a ceramic electronic component used as a dielectric resonator manufactured by the method for manufacturing a ceramic electronic component according to Claim 1 , and is a dielectric having a through hole. A dielectric block made of a body ceramic, an outer conductor that is a conductor film formed on the surface of the dielectric block, and an inner conductor that is a conductor film formed on the inner peripheral surface of the through hole of the dielectric block, In addition, since the inner conductor and / or the outer conductor are partially removed by laser processing, it is possible to provide a highly reliable ceramic electronic component having desired characteristics as a dielectric resonator. become.

また、本願発明(請求項)のセラミック電子部品の製造装置は、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を経て製造されるセラミック電子部品の製造装置であって、(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する導体膜形成手段と、(b)導体膜の一部を除去するレーザ加工手段と、(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する熱処理手段と、(d)熱処理手段により熱処理する工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化するとともに、データベース化された情報を記憶する演算・記憶手段と、(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する演算処理手段とを具備し、上記(b)のレーザ加工手段により導体膜の一部を除去するにあたって、(e)の演算処理手段により推定された前記補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するように構成されているので、効率よく、しかも確実に所望の共振周波数を有するセラミック電子部品を製造することが可能になる。 The ceramic electronic component manufacturing apparatus of the present invention (Claim 3 ) manufactures a ceramic electronic component manufactured through a process of adjusting a resonance frequency by laser processing a conductor film formed on the surface of a dielectric ceramic. (A) conductor film forming means for forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic; (b) laser processing means for removing a part of the conductor film; and (c) a part of the conductor film. The dielectric ceramic after removal has an oxygen concentration in the range of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2 ppm, and the peak temperature of the heat treatment is the melting point of the conductive material used for the conductor film, A (K ), The amount of change in the resonance frequency in the process of heat treatment under the condition of 0.51A (K) to 0.85A (K) and (d) the heat treatment by the heat treatment means is measured by a preliminary trial production. To create a database and Computation / storage means for storing base information, and (e) computation processing means for predicting a change amount of the resonance frequency from the database and estimating a correction value of the processing amount of the conductor film, In removing a part of the conductor film by the laser processing means in b), a part of the conductor film is irradiated by irradiating laser light under the condition determined based on the correction value estimated by the arithmetic processing means in (e). Therefore, it is possible to efficiently and reliably manufacture a ceramic electronic component having a desired resonance frequency.

以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。   The features of the present invention will be described in more detail below with reference to examples of the present invention.

実施例1は本願発明が関連する発明の実施例である。この実施例1では、セラミック電子部品として、誘電体ブロックフィルタを製造する場合を例にとって説明する。 Example 1 is an example of the invention to which the present invention relates. In the first embodiment, a case where a dielectric block filter is manufactured as a ceramic electronic component will be described as an example.

図1はこの実施例1にかかるセラミック電子部品である誘電体ブロックフィルタのレーザ加工を行う前の状態を示す図であり、図2はレーザ加工を行った後の誘電体ブロックフィルタを示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a state before laser processing of a dielectric block filter that is a ceramic electronic component according to the first embodiment , and FIG. 2 is a diagram showing a dielectric block filter after laser processing. is there.

[誘電体ブロックフィルタの構成]
この誘電体ブロックフィルタは、図2に示すように、複数の貫通孔2を有する直方体形状の誘電体ブロック1と、誘電体ブロック1の外周面に形成された外導体3と、誘電体ブロック1の貫通孔2の内周面に形成された内導体4と、左右両端面9,10および前側端面6に形成された入出力電極5を備えている。なお、前側端面6と対向する端面(後側端面)7は、主要部に外導体は形成されておらず、誘電体セラミックが部分的に露出した構造となっている。
[Configuration of dielectric block filter]
As shown in FIG. 2, the dielectric block filter includes a rectangular parallelepiped dielectric block 1 having a plurality of through holes 2, an outer conductor 3 formed on the outer peripheral surface of the dielectric block 1, and a dielectric block 1. The inner conductor 4 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 2, and the input / output electrodes 5 are formed on the left and right end surfaces 9 and 10 and the front end surface 6. The end face (rear end face) 7 facing the front end face 6 has a structure in which the outer conductor is not formed in the main part and the dielectric ceramic is partially exposed.

そして、この誘電体ブロックフィルタにおいては、貫通孔2の内周面に形成された内導体4がレーザ加工される(内導体4の一部領域4aが除去される)ことにより特性の調整(この実施例1ではフィルタ波形の調整)が行われ、所望の特性が付与されている。ただし、場合によっては、外導体3の一部(例えば、後側端面7の外導体3の一部)をレーザ加工により除去することによっても特性の調整(この実施例1ではフィルタ波形の調整)を行うことができる。さらに、内導体4の一部と外導体3の一部の両方をレーザ加工により除去するように構成することも可能である。   In this dielectric block filter, the inner conductor 4 formed on the inner peripheral surface of the through hole 2 is laser processed (partial region 4a of the inner conductor 4 is removed) to adjust the characteristics (this In the first embodiment, the filter waveform is adjusted), and desired characteristics are imparted. However, depending on the case, characteristic adjustment can also be performed by removing a part of the outer conductor 3 (for example, a part of the outer conductor 3 on the rear end face 7) by laser processing (in this embodiment 1, adjustment of the filter waveform). It can be performed. Furthermore, it is also possible to remove both the inner conductor 4 and the outer conductor 3 by laser processing.

[誘電体ブロックフィルタの製造]
以下、この誘電体ブロックフィルタの製造方法について説明する。
(1)まず、図1に示すように、複数の貫通孔2を有する直方体形状の誘電体ブロック(誘電体セラミック成形体)1の外周面に外導体3となる導体膜(無電解銅めっき膜または焼き付け銀電極)を形成するとともに、貫通孔2の内周面に内導体4となる導体膜(無電解銅めっき膜または焼き付け銀電極)を形成した。
[Manufacture of dielectric block filters]
Hereinafter, a method for manufacturing the dielectric block filter will be described.
(1) First, as shown in FIG. 1, a conductor film (electroless copper plating film) to be an outer conductor 3 on the outer peripheral surface of a rectangular parallelepiped dielectric block (dielectric ceramic molded body) 1 having a plurality of through holes 2 Or a baked silver electrode), and a conductor film (electroless copper plating film or baked silver electrode) to be the inner conductor 4 was formed on the inner peripheral surface of the through-hole 2.

なお、誘電体ブロック1の構成材料としては、表1に示すように、誘電体1(BaTi-BaReTi系(Reは希土類元素)誘電体セラミック)、誘電体2(BaTi-MgTi系誘電体セラミック)、誘電体3(Ba−BaReTi系(Reは希土類元素)誘電体セラミック)、誘電体4(ZrTiSn系誘電体セラミック)を用いた。
また、導体膜の形成は、無電解めっき法または銀ペーストを焼き付ける方法により行ったが、導体膜の形成方法に特別の制約はなく、電解めっき、蒸着などの方法を用いることも可能である。
As shown in Table 1, the dielectric block 1 is composed of dielectric 1 (BaTi-BaReTi (Re is a rare earth element) dielectric ceramic), dielectric 2 (BaTi-MgTi dielectric ceramic). Dielectric 3 (Ba—BaReTi (Re is a rare earth element) dielectric ceramic) and dielectric 4 (ZrTiSn dielectric ceramic) were used.
The conductor film is formed by an electroless plating method or a method of baking a silver paste. However, the method for forming the conductor film is not particularly limited, and a method such as electrolytic plating or vapor deposition can also be used.

Figure 0004513530
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(2)それから、誘電体ブロック1の後側端面7の導体膜を除去加工し、開放端を形成した。
(3)次に、誘電体ブロック1の前側(上面8の前側から前側端面6に回り込む領域)、および両端側(上面8の両端側から左右両端面9,10に回り込む領域)にレーザ加工を行い、図2に示すように、導体膜の一部を除去することにより、入出力電極5を形成した。
(2) Then, the conductor film on the rear end face 7 of the dielectric block 1 was removed to form an open end.
(3) Next, laser processing is performed on the front side of the dielectric block 1 (region that wraps around the front end surface 6 from the front side of the upper surface 8) and both ends (regions that wrap around the left and right end surfaces 9 and 10 from both ends of the top surface 8). As shown in FIG. 2, the input / output electrode 5 was formed by removing a part of the conductor film.

[内導体のレーザ加工]
それから、各貫通孔2のうちの所定の貫通孔の内周面に形成した内導体4を、以下の条件でレーザ加工して、内導体4の一部を除去することにより、共振周波数の調整(フィルタ波形調整)を行った。
(条件)
レーザの種類:SHG−YAGレーザ(波長:532mm)
加工部位 :内導体の一部をレーザ加工
[Laser processing of inner conductor]
Then, the inner conductor 4 formed on the inner peripheral surface of the predetermined through hole of each through hole 2 is laser processed under the following conditions to remove a part of the inner conductor 4, thereby adjusting the resonance frequency. (Filter waveform adjustment) was performed.
(conditions)
Laser type: SHG-YAG laser (wavelength: 532 mm)
Processing site: Laser processing of part of inner conductor

[熱処理]
そして、上述の条件でレーザ加工を行った後の誘電体ブロック1を以下の熱処理条件で熱処理して図2に示すような誘電体ブロックフィルタを得た。
(条件)
雰囲気 :酸素濃度47ppm,残りは窒素
温度(ピーク温度):873K(600℃)
[Heat treatment]
Then, the dielectric block 1 after laser processing under the above-described conditions was heat-treated under the following heat treatment conditions to obtain a dielectric block filter as shown in FIG.
(conditions)
Atmosphere: oxygen concentration 47ppm, the rest is nitrogen Temperature (peak temperature): 873K (600 ° C)

それから、熱処理後の誘電体ブロックフィルタ(表2の試験番号1〜4の誘電体ブロックフィルタ)について、レーザ加工前(初期(基準))、レーザ加工後、熱処理後における特性(Q)を調べた。
その結果を表2に示す。
Then, the dielectric block filter after heat treatment (dielectric block filters of test numbers 1 to 4 in Table 2) was examined for characteristics (Q) before laser processing (initial (reference)), after laser processing, and after heat treatment. .
The results are shown in Table 2.

Figure 0004513530
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なお、表2におけるQの変化率は、下記の式(1)により求めた値であって、試料10個(n=10)について求めた値の平均値である。
Q変化率=(熱処理後Q×100)/レーザ加工前(初期)Q ……(1)
In addition, the change rate of Q in Table 2 is a value obtained by the following formula (1), and is an average value of values obtained for 10 samples (n = 10).
Q change rate = (Q after heat treatment × 100) / Before laser processing (initial) Q (1)

表2に示すように、酸素濃度47ppm、ピーク温度が873K(600℃)の条件で熱処理を行った場合、試験番号1〜4のいずれの場合も、レーザ加工により低下したQ値が、熱処理後には、レーザ加工前(初期値)とほぼ同等の値にまで回復することが確認された。   As shown in Table 2, when heat treatment was performed under conditions of an oxygen concentration of 47 ppm and a peak temperature of 873 K (600 ° C.), the Q value decreased by laser processing in any of test numbers 1 to 4 It was confirmed that the value recovered to almost the same value as before laser processing (initial value).

なお、導電性材料である銅の融点Aは1356K(1083℃)であるので、試験番号1〜3の熱処理温度873K(600℃)は、0.643Aとなる。
また、導電性材料である銀の融点Aは1234K(961℃)であるので、試験番号4の熱処理温度873K(600℃)は、0.707Aとなる。
Since the melting point A of copper, which is a conductive material, is 1356 K (1083 ° C.), the heat treatment temperature 873 K (600 ° C.) of test numbers 1 to 3 is 0.643 A.
Further, since the melting point A of the conductive material silver is 1234 K (961 ° C.), the heat treatment temperature 873 K (600 ° C.) of Test No. 4 is 0.707 A.

また、試験番号1および2の誘電体セラミック材料を焼結させる際の焼成ピーク温度は1573K(1300℃)であり、上述のレーザ加工後の熱処理温度873K(600℃)は、焼成温度(ピーク温度)の55%((873/1573)×100)に相当する。   The firing peak temperature when sintering the dielectric ceramic materials of Test Nos. 1 and 2 is 1573 K (1300 ° C.), and the heat treatment temperature 873 K (600 ° C.) after the laser processing described above is the firing temperature (peak temperature). ) 55% ((873/1573) × 100).

また、試験番号3の誘電体セラミック材料を焼結させる際の焼成ピーク温度は 1473K(1200℃)であり、上述のレーザ加工後の熱処理のピーク温度873K(600℃)は、焼成温度(ピーク温度)の59%に相当する。   Further, the firing peak temperature when sintering the dielectric ceramic material of test number 3 is 1473 K (1200 ° C.), and the peak temperature 873 K (600 ° C.) of the heat treatment after the laser processing described above is the firing temperature (peak temperature). ) Equivalent to 59%.

また、試験番号4の誘電体セラミック材料を焼結させる際の焼成ピーク温度は1273K(1000℃)であり、上述のレーザ加工後の熱処理のピーク温度873K(600℃)は、焼成温度(ピーク温度)の69%に相当する。   Further, the firing peak temperature when sintering the dielectric ceramic material of test number 4 is 1273 K (1000 ° C.), and the peak temperature 873 K (600 ° C.) of the heat treatment after the laser processing described above is the firing temperature (peak temperature). ) Of 69%.

[熱処理温度と熱処理後のQの関係について]
また、上記表2の試験番号3の場合と同じ試料について、熱処理温度を1173K〜673Kの範囲で変化させたこと以外は上述の条件と同じ条件で、レーザ加工後の熱処理を行い、熱処理温度と熱処理後のQの関係を調べた。その結果を表3に示す。
[Relationship between heat treatment temperature and Q after heat treatment]
Further, for the same sample as in the case of test number 3 in Table 2, heat treatment after laser processing is performed under the same conditions as described above except that the heat treatment temperature is changed in the range of 1173K to 673K. The relationship of Q after heat treatment was examined. The results are shown in Table 3.

Figure 0004513530
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表3の試験番号11のように、熱処理のピーク温度が0.85A(K)を超えた場合、および試験番号15のように、熱処理のピーク温度が0.51A(K)を下回った場合、レーザ加工により低下したQは、熱処理後にもレーザ加工前(初期値)と同等の値にまで回復しなかった。   When the peak temperature of the heat treatment exceeds 0.85 A (K) as in test number 11 of Table 3, and when the peak temperature of the heat treatment is lower than 0.51 A (K) as in test number 15, The Q decreased by laser processing did not recover to a value equivalent to that before laser processing (initial value) even after heat treatment.

これに対し、試験番号12,13,14の場合のように、熱処理のピーク温度:0.828A(K),0.644A(K),0.533A(K)の条件で熱処理を行った場合、レーザ加工により低下したQ値が、熱処理後には、レーザ加工前(初期値)とほぼ同等の値にまで回復することが確認された。   On the other hand, as in the case of test numbers 12, 13, and 14, when the heat treatment is performed under the conditions of the peak temperature of the heat treatment: 0.828 A (K), 0.644 A (K), and 0.533 A (K) It was confirmed that the Q value lowered by the laser processing recovered to a value almost equal to that before the laser processing (initial value) after the heat treatment.

また、上述のように表2の試験番号3の誘電体セラミック材料を焼結させる際の焼成ピーク温度は上述のように、1473K(1200℃)であり、表3の試験番号12,13,14の場合の焼成温度は1123K(850℃)〜723K(450℃)であり、試験番号3の焼成温度(ピーク温度)の76〜49%に相当する。   Further, as described above, the firing peak temperature when the dielectric ceramic material of test number 3 in Table 2 is sintered is 1473 K (1200 ° C.) as described above, and test numbers 12, 13, and 14 in Table 3 are used. In this case, the firing temperature is 1123 K (850 ° C.) to 723 K (450 ° C.), which corresponds to 76 to 49% of the firing temperature (peak temperature) of Test No. 3.

[熱処理工程での酸素濃度と熱処理後のQの関係について]
さらに、上記表2の試験番号3と同じ試料について、雰囲気中の酸素濃度を異ならせ(酸素濃度:1.0×10-20ppm,1.0×10-15ppm,1.0×10-10ppm,1.0×10-5ppm,1.0ppm,1.5ppm)、熱処理温度を1123Kとしたこと以外は上述の条件と同じ条件でレーザ加工後の熱処理を行い、雰囲気中の酸素濃度と熱処理後のQの関係を調べた。その結果を表4に示す。
[Relationship between oxygen concentration in heat treatment process and Q after heat treatment]
Further, for the same sample as test number 3 in Table 2, the oxygen concentration in the atmosphere was varied (oxygen concentration: 1.0 × 10 −20 ppm, 1.0 × 10 −15 ppm, 1.0 × 10 − 10 ppm, 1.0 × 10 −5 ppm, 1.0 ppm, 1.5 ppm), and heat treatment after laser processing under the same conditions as above except that the heat treatment temperature was 1123 K, and oxygen concentration in the atmosphere And the relationship between Q after heat treatment. The results are shown in Table 4.

Figure 0004513530
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表4に示すように、試験番号21,22のように、雰囲気中の酸素濃度を1.0×10-20ppm(すなわち酸素濃度を1.0×10−15ppm未満とした場合)、レーザ加工により低下したQは、熱処理後にはさらに低下した。
これに対し、試験番号22,23,24,25,26のように、雰囲気中の酸素濃度を1.0×10-15ppm,1.0×10-10ppm,1.0×10-5ppm,1.0ppm,1.5ppmとした場合(すなわち酸素濃度を1.0×10-15ppm以上とした場合)、レーザ加工により低下したQ値が、熱処理後には、レーザ加工前(初期値)とほぼ同等の値にまで回復することが確認された。
As shown in Table 4, as in Test No. 21 and 22, (when that is, the oxygen concentration is less than 1.0 × 10- 15 ppm) the oxygen concentration in the atmosphere 1.0 × 10 -20 ppm, laser The Q that was lowered by processing further decreased after the heat treatment.
On the other hand, the oxygen concentration in the atmosphere is 1.0 × 10 −15 ppm, 1.0 × 10 −10 ppm, 1.0 × 10 −5 as in test numbers 22, 23, 24, 25, and 26. When ppm, 1.0 ppm, and 1.5 ppm (that is, when the oxygen concentration is 1.0 × 10 −15 ppm or more), the Q value decreased by laser processing is the value before laser processing (initial value) after heat treatment. ) Was confirmed to recover to almost the same value.

[熱処理工程での酸素濃度と入出力電極のはんだ付け性について]
また、上記試験番号3と同じ試料について、酸素濃度以外は、上述の条件と同じにして、雰囲気中の酸素濃度を90ppm,97ppm,100ppm,103ppm,110ppmの範囲で変化させて、レーザ加工後の熱処理を行い、外導体(入出力電極)のはんだ付け性を調べた。その結果を表5に示す。
[Oxygen concentration in heat treatment and solderability of input / output electrodes]
For the same sample as the above test number 3, except for the oxygen concentration, the oxygen concentration in the atmosphere was changed in the range of 90 ppm, 97 ppm, 100 ppm, 103 ppm, and 110 ppm, except for the oxygen concentration. Heat treatment was performed, and the solderability of the outer conductor (input / output electrode) was examined. The results are shown in Table 5.

Figure 0004513530
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表5に示すように、試験番号34,35のように、雰囲気中の酸素濃度が1.0×102ppmを超えると入出力電極のはんだ付け性が低下するが、試験番号31,32,33のように、酸素濃度が1.0×102ppm以下の場合、良好なはんだ付け性が確保されることが確認された。 As shown in Table 5, when the oxygen concentration in the atmosphere exceeds 1.0 × 10 2 ppm as shown in Test Nos. 34 and 35, the solderability of the input / output electrodes deteriorates. As shown in FIG. 33, it was confirmed that good solderability was ensured when the oxygen concentration was 1.0 × 10 2 ppm or less.

なお、熱処理工程における雰囲気中の酸素濃度を1.0×102ppm以下とした場合には、大気中で熱処理する場合に生じるような、外導体や内導体の酸化がほとんど発生せず、従来の、大気中で熱処理する方法の場合には必要となるような電極部酸化層のエッチング工程は不要であり、プロセスを簡略化してコストの低減を図ることが可能であることが確認された。 In addition, when the oxygen concentration in the atmosphere in the heat treatment step is set to 1.0 × 10 2 ppm or less, the oxidation of the outer conductor and the inner conductor hardly occurs as in the case of the heat treatment in the air. It was confirmed that the etching process of the electrode portion oxide layer which is necessary in the case of the heat treatment method in the atmosphere is unnecessary, and it is possible to simplify the process and reduce the cost.

この実施例2は本願発明の実施例であり、この実施例2では、誘電体ブロックフィルタを、図3のフローチャートに示すような手順で作製した。 Example 2 is an example of the present invention. In Example 2, a dielectric block filter was manufactured according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

以下、この実施例2の誘電体ブロックフィルタの製造方法を、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
なお、この実施例2においても、上記実施例1と同様の、図2に示すような構造を有する誘電体ブロックフィルタを製造する場合において、貫通孔2の内周面に形成した内導体4の一部をレーザ加工により除去して、共振周波数の調整(フィルタ波形調整)を行う場合を例にとって説明する。なお、実施例1と同様の工程や構成については重複を避けるためここでは説明を省略する。
Hereinafter, a method for manufacturing the dielectric block filter of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the second embodiment as well, in the case of manufacturing a dielectric block filter having the structure shown in FIG. 2 as in the first embodiment, the inner conductor 4 formed on the inner peripheral surface of the through hole 2 is formed. An example will be described in which a part is removed by laser processing and the resonance frequency is adjusted (filter waveform adjustment). In addition, about the process and structure similar to Example 1, description is abbreviate | omitted here in order to avoid duplication.

(1)まず、図1,図2に示すように、直方体形状の誘電体ブロック(誘電体セラミック成形体)1の外周面に外導体3が形成され、複数の貫通孔2の内周面に内導体4が形成され、かつ所定の位置に入出力電極5が配設された構造を有し、複数の共振子を備えた誘電体ブロックフィルタ(内導体の一部をレーザ加工により除去する前の誘電体ブロックフィルタ)を所定の個数(例えば1ロット分)作製する(図3のステップ1)。
(2)それから、同一ロット内からランダムにサンプリングした誘電体ブロックフィルタ(請求項の先行試作した誘電体セラミックに相当)をサンプリングし、その内導体4の一部をレーザ加工により除去する(ステップ2)。
(3)そして、レーザ加工が行われた誘電体ブロックフィルタについて、共振周波数f0および誘電体ブロックフィルタが備える複数の共振子の結合係数k(初期値)を測定し記憶する(ステップ3)。
(4)それから、所定の条件で熱処理を行う(ステップ4)。
(5)次に、熱処理が行われた誘電体ブロックフィルタについて、共振周波数f0および結合係数kを測定し、ステップ3で測定した初期値である共振周波数f0および結合係数kとの関係(特性の変化量=回復率)を把握する(ステップ5)。
(6)そして、熱処理工程での変化量を含めた、内導体4の加工量(内導体4の除去量)と共振周波数f0および結合係数kとの関係から、加工量(内導体4の除去量)と共振周波数f0および結合係数kの変化量(特性の変化量=回復率)の関係式を求める(ステップ6)。
なお、上記ステップ2〜6が、内導体4の加工量(内導体4の除去量)と共振周波数f0および結合係数kの変化量(特性の変化量=回復率)のデータベースを作成する工程となる。
(1) First, as shown in FIGS. 1 and 2, an outer conductor 3 is formed on the outer peripheral surface of a rectangular parallelepiped dielectric block (dielectric ceramic molded body) 1, and the inner peripheral surfaces of a plurality of through holes 2 are formed. A dielectric block filter having a structure in which an inner conductor 4 is formed and an input / output electrode 5 is disposed at a predetermined position and includes a plurality of resonators (before part of the inner conductor is removed by laser processing) A predetermined number (for example, one lot) of dielectric block filters) is produced (step 1 in FIG. 3).
(2) Then, a dielectric block filter randomly sampled from the same lot (corresponding to the first prototype dielectric ceramic of claim 1 ) is sampled, and a part of the inner conductor 4 is removed by laser processing (step) 2).
(3) Then, for the dielectric block filter subjected to laser processing, the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k (initial value) of a plurality of resonators included in the dielectric block filter are measured and stored (step 3).
(4) Then, heat treatment is performed under predetermined conditions (step 4).
(5) Next, with respect to the dielectric block filter subjected to the heat treatment, the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k are measured, and the relationship between the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k which are the initial values measured in Step 3 ( The characteristic change amount = recovery rate is grasped (step 5).
(6) From the relationship between the amount of processing of the inner conductor 4 (the amount of removal of the inner conductor 4) including the amount of change in the heat treatment step, the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k, the amount of processing (of the inner conductor 4) The relational expression of the removal amount), the resonance frequency f 0 and the change amount of the coupling coefficient k (change amount of characteristic = recovery rate) is obtained (step 6).
Steps 2 to 6 above create a database of the amount of processing of the inner conductor 4 (the amount of removal of the inner conductor 4), the amount of change in the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k (the amount of change in characteristics = the recovery rate). It becomes.

また、図4は、上述のようにして求めた、内導体の加工量(加工幅)と、熱処理の前後における共振周波数f0との関係(データベース)の一例を示す図である。図4に示すように、内導体の加工量と、レーザ加工後(熱処理前)の共振周波数、および熱処理後の共振周波数から、熱処理の前後における共振周波数の変化量が求められ、これにより、レーザ加工を行う際の加工量を決定することが可能になる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship (database) between the inner conductor processing amount (processing width) and the resonance frequency f 0 before and after the heat treatment, obtained as described above. As shown in FIG. 4, the amount of change in the resonance frequency before and after the heat treatment is obtained from the amount of processing of the inner conductor, the resonance frequency after laser processing (before heat treatment), and the resonance frequency after heat treatment. It becomes possible to determine the amount of processing when processing.

次に、上記データベースを利用した誘電体ブロックフィルタの製造工程(レーザ加工工程および熱処理工程)について説明する。
(1')まず、ステップ1で作製されたレーザ加工前の誘電体ブロックフィルタの共振周波数f0および結合係数kの測定(初期測定)を行う(図3のステップ7)。
(2')それから、上記ステップ6で求めた内導体4の加工量(内導体4の除去量)と共振周波数f0および結合係数kの変化量(特性の変化量=回復率)の関係式(データベース)から、内導体4の加工量を決定する(ステップ8)。
(3')次に、ステップ8で決定された加工量となるようにレーザ加工を行い、内導体4の一部を除去する(ステップ9)。
(4')それから、所定の条件で熱処理を行い(ステップ10)、共振周波数f0および結合係数kを回復させることにより所望の特性を備えた誘電体ブロックフィルタを得る(ステップ11)。
Next, the manufacturing process (laser processing process and heat treatment process) of the dielectric block filter using the database will be described.
(1 ′) First, the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k of the dielectric block filter before laser processing produced in Step 1 are measured (initial measurement) (Step 7 in FIG. 3).
(2 ′) Then, the relational expression between the amount of processing of the inner conductor 4 (the amount of removal of the inner conductor 4), the amount of change of the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k (the amount of change in characteristics = the recovery rate) obtained in step 6 The processing amount of the inner conductor 4 is determined from (database) (step 8).
(3 ′) Next, laser processing is performed so that the processing amount determined in step 8 is obtained, and a part of the inner conductor 4 is removed (step 9).
(4 ′) Then, heat treatment is performed under predetermined conditions (step 10), and a dielectric block filter having desired characteristics is obtained by recovering the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k (step 11).

なお、熱処理後に共振周波数f0および結合係数kを測定し、目標とする特性と隔たりがある場合には、ステップ8に戻り、ステップ6で求めた関係式(データベース)から加工量を決定し(ステップ8)、レーザ加工を行い(ステップ9)、さらに熱処理(ステップ10)を行い、この工程を繰り返すことにより、所望の特性を備えた誘電体ブロックフィルタが得られるように構成することも可能である。 When the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k are measured after the heat treatment and there is a difference from the target characteristics, the process returns to step 8 and the processing amount is determined from the relational expression (database) obtained in step 6 ( Step 8), laser processing (Step 9), further heat treatment (Step 10), and repeating this process can be configured to obtain a dielectric block filter having desired characteristics. is there.

なお、図5は上記実施例2の方法によりデータベースを利用して共振周波数を調整した場合の、共振周波数調整量と、調整精度(目標値とのずれ)の関係を示す図である。
図5に示すように、上記実施例2の方法によれば、共振周波数調整量の大きさにかかわらず、ほぼ目標に近い調整を行うことが可能であることが確認された。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the resonance frequency adjustment amount and the adjustment accuracy (deviation from the target value) when the resonance frequency is adjusted using the database by the method of the second embodiment.
As shown in FIG. 5, according to the method of the second embodiment, it was confirmed that adjustment close to the target can be performed regardless of the magnitude of the resonance frequency adjustment amount.

なお、図6は上記実施例2のセラミック電子部品(誘電体ブロックフィルタ)の製造方法を実施するために用いた製造装置の構成を模式的に示す図である。
この装置は、図6に示すように、誘電体セラミック(誘電体ブロック)1の表面に導体膜を形成するための導体膜形成手段21と、導体膜にレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するレーザ加工手段22と、導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミック(誘電体ブロック)1を、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する熱処理手段23と、熱処理手段23により熱処理する工程における共振周波数f0および結合係数kの変化量を先行試作によって測定してデータベース化するとともに、データベース化された情報を記憶する演算・記憶手段24と、共振周波数f0および結合係数kの変化量を上記のデータベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する演算処理手段25とを具備しており、レーザ加工手段22により導体膜の一部を除去するにあたって、演算処理手段25により推定された上記の補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射して、導体膜の一部を除去することができるように構成されている。
上記のように構成された装置を用いて、上記実施例2の製造方法を実施することにより、効率よく、しかも確実に所望の特性(共振周波数f0および結合係数k)を有する誘電体ブロックフィルタを製造することが可能になる。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a manufacturing apparatus used for carrying out the method for manufacturing the ceramic electronic component (dielectric block filter) of the second embodiment.
As shown in FIG. 6, this apparatus has a conductor film forming means 21 for forming a conductor film on the surface of a dielectric ceramic (dielectric block) 1 and a conductor film by irradiating the conductor film with laser light. The laser processing means 22 for removing a part and the dielectric ceramic (dielectric block) 1 after removing a part of the conductor film have an oxygen concentration of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2. Heat treatment for heat treatment under the conditions of 0.51A (K) to 0.85A (K) when the melting point of the conductive material used for the conductor film is A (K) in the ppm range and the peak temperature of the heat treatment Means 23, and a calculation / storage means 24 for measuring the amount of change in the resonance frequency f 0 and the coupling coefficient k in the step of heat treatment by the heat treatment means 23 by making a preliminary trial and creating a database, and storing the database information, Resonance frequency the variation of f 0 and the coupling coefficient k is predicted from the database, and includes an arithmetic processing unit 25 for estimating a correction value of the processing amount of the conductive film, a portion of the conductive film by laser processing means 22 In removing, a part of the conductor film can be removed by irradiating the laser beam under the condition determined based on the correction value estimated by the arithmetic processing means 25.
Using the apparatus configured as described above, the dielectric block filter having the desired characteristics (resonance frequency f 0 and coupling coefficient k) efficiently and reliably by carrying out the manufacturing method of the second embodiment. Can be manufactured.

なお、上記実施例では誘電体ブロックフィルタを製造する場合を例にとって説明したが、本願発明は誘電体ブロックフィルタに限らず、プリント回路基板、セラミック多層基板、コンデンサなど、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜の一部をレーザ加工により除去する工程を含むセラミック電子部品を製造する場合に広く適用することが可能である。
また、本願発明における導体膜には抵抗体膜も含まれる。そして、多層部品やCR複合部品を製造する場合における、表面の抵抗体膜の一部を除去して特性を調整する工程などに本願発明を有効に適用することが可能である。
In the above embodiment, the case where the dielectric block filter is manufactured has been described as an example. However, the present invention is not limited to the dielectric block filter, and is formed on the surface of the dielectric ceramic such as a printed circuit board, a ceramic multilayer board, and a capacitor. The present invention can be widely applied to the production of ceramic electronic parts including a step of removing a part of the conductor film formed by laser processing.
The conductor film in the present invention includes a resistor film. Then, the present invention can be effectively applied to a process of adjusting characteristics by removing a part of the resistor film on the surface when manufacturing a multilayer part or a CR composite part.

また、上記実施例1および2では、レーザとしてSHG−YAGレーザを用いているが、レーザの種類はこれに限られるものではなく、基本波−YAGレーザ、THG−YAGレーザ、CO2レーザ、エキシマレーザなどの種々のレーザを用いる場合に、広く本願発明を適用することが可能である。 In the first and second embodiments, the SHG-YAG laser is used as the laser. However, the type of laser is not limited to this, and a fundamental wave-YAG laser, a THG-YAG laser, a CO 2 laser, an excimer is used. The present invention can be widely applied when various lasers such as a laser are used.

本願発明はさらにその他の点においても、上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。 The invention of the present application is not limited to the above embodiment in other points, and various applications and modifications can be made within the scope of the invention.

上述のように、本願発明によれば、レーザ加工により劣化した誘電体セラミックを、導体膜の酸化や導体膜材料の誘電体セラミックへの拡散などを引き起こすことなく再酸化して、その特性を回復させることが可能になり、所望の特性を備えたセラミック電子部品を効率よく製造することが可能になる。
したがって、本願発明は、誘電体ブロックフィルタ、プリント回路基板、セラミック多層基板など、誘電体セラミックの表面に形成された導体膜の一部をレーザ加工により除去する工程を含むセラミック電子部品を製造する場合やその製造装置に広く適用することが可能である。
As described above, according to the present invention, the dielectric ceramic deteriorated by laser processing is reoxidized without causing the oxidation of the conductor film or the diffusion of the conductor film material into the dielectric ceramic, thereby recovering the characteristics. Therefore, it is possible to efficiently manufacture a ceramic electronic component having desired characteristics.
Accordingly, the present invention provides a case where a ceramic electronic component including a step of removing a part of a conductor film formed on the surface of a dielectric ceramic, such as a dielectric block filter, a printed circuit board, or a ceramic multilayer board, by laser processing is manufactured. It can be widely applied to the manufacturing apparatus.

内導体をレーザ加工する前のセラミック電子部品(誘電体ブロックフィルタ)を示す図である。It is a figure which shows the ceramic electronic component (dielectric block filter) before carrying out laser processing of the inner conductor. 本願発明の一実施例にかかる方法により製造されたセラミック電子部品(誘電体ブロックフィルタ)を示す図である。It is a figure which shows the ceramic electronic component (dielectric block filter) manufactured by the method concerning one Example of this invention. 本願発明の実施例2のセラミック電子部品(誘電体ブロックフィルタ)の製造方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the manufacturing method of the ceramic electronic component (dielectric block filter) of Example 2 of this invention. 内導体の加工量(加工幅)と、熱処理の前後における共振周波数f0との関係(データベース)の一例を示す図である。A processing amount of the inner conductor (processing width) is a diagram showing an example of the relationship between the resonance frequency f 0 before and after the heat treatment (database). 本願発明の実施例2の方法によりデータベースを利用して共振周波数を調整した場合の、共振周波数調整量と、調整精度(目標値とのずれ)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the resonance frequency adjustment amount and adjustment accuracy (deviation from a target value) at the time of adjusting a resonance frequency using a database by the method of Example 2 of this invention. 本願発明の実施例2のセラミック電子部品(誘電体ブロックフィルタ)の製造方法を実施するために用いた製造装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the manufacturing apparatus used in order to implement the manufacturing method of the ceramic electronic component (dielectric block filter) of Example 2 of this invention.

1 誘電体ブロック
2 貫通孔
3 外導体
4 内導体
4a 内導体の一部領域
5 入出力電極
6 前側端面
7 前側端面と対向する端面(後側端面)
8 上面
9,10 左右両端面
21 導体膜形成手段
22 レーザ加工手段
23 熱処理手段
24 演算・記憶手段
25 演算処理手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric block 2 Through-hole 3 Outer conductor 4 Inner conductor 4a Partial area | region of an inner conductor 5 Input / output electrode 6 Front side end surface 7 End surface (rear side end surface) facing a front side end surface
8 Upper surface 9, 10 Left and right end surfaces 21 Conductor film forming means 22 Laser processing means 23 Heat treatment means 24 Arithmetic / storage means 25 Arithmetic processing means

Claims (3)

誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を含むセラミック電子部品の製造方法であって、
(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する第1の工程と、
(b)第1の工程で形成された導体膜にレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去する第2の工程と、
(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85(K)の範囲の条件下で熱処理する第3の工程と
を具備し、かつ、
上記(b)の第2の工程が
(d)第3の工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化する工程と、
(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する工程とを具備するとともに、
前記(b)の第2の工程においては、前記(e)の工程で推定された前記補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去すること
を特徴とするセラミック電子部品の製造方法。
A method of manufacturing a ceramic electronic component including a step of laser processing a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic to adjust a resonance frequency,
(a) a first step of forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic;
(b) a second step of removing a part of the conductor film by irradiating the conductor film formed in the first step with laser light;
(c) The dielectric ceramic after removing a part of the conductor film is used in the conductor film with an oxygen concentration in the range of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2 ppm and a heat treatment peak temperature. A third step of heat-treating under a condition in the range of 0.51 A (K) to 0.85 A (K) when the melting point of the conductive material is A (K), and
The second step (b)
(d) a step of measuring the amount of change in the resonance frequency in the third step by a prior trial production and creating a database;
(e) predicting the amount of change in resonance frequency from the database, and estimating a correction value of the processing amount of the conductor film,
In the second step (b), a part of the conductor film is removed by irradiating a laser beam under the condition determined based on the correction value estimated in the step (e). A method for manufacturing a ceramic electronic component.
請求項1記載のセラミック電子部品の製造方法により製造された、誘電体共振器として用いられるセラミック電子部品であって、
貫通孔を有する誘電体セラミックからなる誘電体ブロックと、
誘電体ブロックの表面に形成された導体膜である外導体と、
誘電体ブロックの貫通孔の内周面に形成された導体膜である内導体と
を備え、かつ、
前記内導体、および/または、外導体がレーザ加工により一部が除去されていること
を特徴とするセラミック電子部品。
A ceramic electronic component used as a dielectric resonator manufactured by the method of manufacturing a ceramic electronic component according to claim 1,
A dielectric block made of a dielectric ceramic having a through hole;
An outer conductor which is a conductor film formed on the surface of the dielectric block;
An inner conductor that is a conductor film formed on the inner peripheral surface of the through hole of the dielectric block, and
A part of the inner conductor and / or the outer conductor is removed by laser processing.
誘電体セラミックの表面に形成された導体膜をレーザ加工して共振周波数を調整する工程を経て製造されるセラミック電子部品の製造装置であって、
(a)誘電体セラミックの表面に導体膜を形成する導体膜形成手段と、
(b)導体膜にレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するレーザ加工手段と、
(c)導体膜の一部を除去した後の誘電体セラミックを、酸素濃度が1.0×10-15ppm〜1.0×102ppmの範囲、熱処理のピーク温度が導体膜に用いられる導電性材料の融点をA(K)とした場合において0.51A(K)〜0.85A(K)の範囲の条件下で熱処理する熱処理手段と、
(d)熱処理手段により熱処理する工程における共振周波数の変化量を先行試作によって測定してデータベース化するとともに、データベース化された情報を記憶する演算・記憶手段と、
(e)共振周波数の変化量を前記データベースから予測し、導体膜の加工量の補正値を推定する演算処理手段と
を具備し、
前記(b)のレーザ加工手段により導体膜の一部を除去するにあたって、前記(e)の演算処理手段により推定された前記補正値に基づいて決定した条件でレーザ光を照射することにより導体膜の一部を除去するように構成されていること
を特徴とするセラミック電子部品の製造装置。
A ceramic electronic component manufacturing apparatus manufactured through a process of adjusting a resonance frequency by laser processing a conductor film formed on a surface of a dielectric ceramic,
(a) conductor film forming means for forming a conductor film on the surface of the dielectric ceramic;
(b) laser processing means for removing a part of the conductor film by irradiating the conductor film with laser light;
(c) The dielectric ceramic after removing a part of the conductor film is used in the conductor film with an oxygen concentration in the range of 1.0 × 10 −15 ppm to 1.0 × 10 2 ppm and a heat treatment peak temperature. A heat treatment means for heat treatment under the condition of 0.51A (K) to 0.85A (K) when the melting point of the conductive material is A (K);
(d) The amount of change in the resonance frequency in the step of heat treatment by the heat treatment means is measured by a prior trial production to create a database, and calculation / storage means for storing the database information;
(e) Predicting the amount of change in the resonance frequency from the database, and comprising an arithmetic processing means for estimating a correction value of the processing amount of the conductor film,
When removing a part of the conductor film by the laser processing means of (b), the conductor film is irradiated with laser light under conditions determined based on the correction value estimated by the arithmetic processing means of (e). An apparatus for producing a ceramic electronic component, characterized in that a part of the ceramic electronic component is removed.
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