專利名稱：介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法和介質(zhì)波導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于用作在毫米頻帶和微波頻帶中的發(fā)送波導(dǎo)的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法(并且是在集成電路領(lǐng)域中)，以及由這種制造方法得到的介質(zhì)波導(dǎo)。
介質(zhì)波導(dǎo)的一個(gè)例子包含設(shè)置在兩個(gè)基本上平行的導(dǎo)電平面之間的介質(zhì)帶，從而電磁波沿介質(zhì)帶傳輸。在這種介質(zhì)波導(dǎo)中，研制出一種非輻射介質(zhì)波導(dǎo)(下面稱為“NRD波導(dǎo)”)，作為傳輸波導(dǎo)，它表現(xiàn)出更小的傳輸損耗，其中，兩個(gè)導(dǎo)電平面之間的距離設(shè)置為所傳輸?shù)牟ǖ牟ㄩL(zhǎng)的一半或更小，以形成截止區(qū)域，以防止電磁波從介質(zhì)帶輻射。這種NRD波導(dǎo)的電磁波傳播模式包括兩種類型，有LSM模式和LSE模式，并且一般使用表現(xiàn)更小的損耗的LSM模式。
圖3和4是截面圖，分別示出傳統(tǒng)的NRD波導(dǎo)的兩種典型構(gòu)造。
圖3示出正常型NRD波導(dǎo)1，它包含設(shè)置在兩個(gè)相互平行設(shè)置的導(dǎo)電板2和3之間的介質(zhì)帶4。這種正常型NRD波導(dǎo)1在例如第62-25281號(hào)日本未審查專利公告中有所解釋。
圖4示出所謂的翼型NRD波導(dǎo)5，其中，翼部8和9分別整體地形成在介質(zhì)帶6和7上，而導(dǎo)體10和11分別設(shè)置在介質(zhì)帶6和7，以及翼部8和9的面對(duì)外的表面上，同時(shí)兩個(gè)介質(zhì)帶6和7相對(duì)而置。導(dǎo)體10和11可以通過例如蒸發(fā)方法、烘焙含有銀等材料的導(dǎo)電膏而形成。這種翼部型NRD波導(dǎo)5在第6-260814號(hào)日本未審查專利公告中有揭示。
和制成型NRD波導(dǎo)1相比，在翼型NRD波導(dǎo)5中，可以分別將導(dǎo)體10和11容易地與介質(zhì)帶6和7排列成一行，并且翼型NRD波導(dǎo)5具有極好的可再制性的優(yōu)點(diǎn)。
用于介質(zhì)帶的材料的例子包括諸如特氟隆(登記的商標(biāo)為美國(guó)，杜邦)等合成樹脂，以及介質(zhì)陶瓷。介質(zhì)陶瓷具有比合成樹脂更高的介電常數(shù)，由此，可以減小介質(zhì)帶彎曲部分的彎曲損耗，并可以實(shí)現(xiàn)最小化。因此目前，使用介質(zhì)陶瓷的介質(zhì)帶的研制正在進(jìn)行。
在圖4所示的翼型NRD波導(dǎo)中，每一個(gè)介質(zhì)帶6和7的寬度W，以及每一個(gè)翼部8和9的厚度T由構(gòu)成這些元件的介質(zhì)材料的介電常數(shù)確定，也由所使用電磁波的頻率確定。一般，寬度W和厚度T都隨著介電常數(shù)或使用的頻率的增加而減小。
圖4所示的翼型NRD波導(dǎo)5的介質(zhì)帶6和7以及翼部8和9是使用介質(zhì)陶瓷制成的，其制造方法包含切割通過燒制得到的板狀陶瓷燒結(jié)體以對(duì)該陶瓷燒結(jié)體賦以介質(zhì)帶6和7以及翼部8和9的形狀的方法(第一種傳統(tǒng)方法)，或包含層壓多個(gè)各自包括一個(gè)開口或凹口的生片(以給出比介質(zhì)帶6和7更薄的翼部8和9)，然后燃燒得到的生片層疊體，以形成具有理想形狀的介質(zhì)帶6和7以及翼部8的方法(第二種傳統(tǒng)方法)，如在第10-224120號(hào)日本未審查專利公告中所揭示的。
但是，在使用第一種傳統(tǒng)方法時(shí)，燃燒的陶瓷燒結(jié)體非常堅(jiān)硬，由此引起需要許多時(shí)間和勞動(dòng)來將陶瓷燒結(jié)體切割成理想形狀的問題。還有，每一個(gè)翼部8和9具有相對(duì)小的厚度，由此引起在切割步驟中容易產(chǎn)生破裂或碎片的問題。
另一方面，在使用第二種傳統(tǒng)的方法中，很難將生片切割到介質(zhì)帶6和7的寬度W，以及正好使多個(gè)生片排列為一行，由此引起可加工性差的問題。
具體地說，需要用作無線電頻率傳輸波導(dǎo)的NRD波導(dǎo)對(duì)于介質(zhì)帶具有非常高的尺寸精度，由此使可加工性差的問題嚴(yán)重化。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，這種方法能夠減小制造成本，并增加介質(zhì)帶和翼部的尺寸精度，在處理過程中更少引起排列或碎裂，還提供了通過這種制造方法得到的介質(zhì)波導(dǎo)。本發(fā)明針對(duì)一種翼型NRD波導(dǎo)的制造方法，這種翼型NRD波導(dǎo)包含多個(gè)具有基本上平行平面的導(dǎo)體、設(shè)置在多個(gè)導(dǎo)體平面之間的介質(zhì)帶，以及整體地形成，以從介質(zhì)帶沿導(dǎo)體每一個(gè)平面延伸的翼部。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法特征在于以下結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，制造方法包含制備含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的壓坯，以通過使用所述壓坯的一部分形成介質(zhì)帶和翼部；在所述壓坯的外部表面上形成抵擋材料，在所述抵擋材料對(duì)應(yīng)于所述翼部的位置上形成有開口；通過將所述抵擋材料用作掩模，使所述壓坯通過所述開口暴露的部分去掉理想的量，以形成包含介質(zhì)帶和翼部的形狀的未燃的結(jié)構(gòu)；去掉抵擋材料；燃燒所述結(jié)構(gòu)，以得到具有介質(zhì)帶和翼部的燒結(jié)體；將導(dǎo)體分別設(shè)置在所述介質(zhì)帶和所述翼部的面朝外的表面上；將兩個(gè)燒結(jié)體設(shè)置成介質(zhì)帶相對(duì)的狀態(tài)；在本發(fā)明中第一方面中的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法還包含制備難以去除的材料，所述材料在壓坯通過開口暴露的部分的去掉步驟中的去除率低于壓坯的去除率；以提供其對(duì)應(yīng)于翼部厚度的部分包含難以去除的材料的抑制去除層，從而施行去掉壓坯通過開口暴露的部分，直到抑制去除層暴露。
在本發(fā)明的第一方面中，在壓坯的制備中，較好地，制備和層疊含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的多個(gè)生片。
在本發(fā)明的第二方面中，制造方法包含步驟制備燒結(jié)的陶瓷基片，用于形成介質(zhì)帶和翼部的一部分；制備含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的生片，用于形成所述介質(zhì)帶的余部；將所述生片固定到陶瓷基片上，用于制備合成物層疊體；在所述合成物層疊體的外表面上形成抵擋材料，其中在所述抵擋材料對(duì)應(yīng)于翼部的位置形成開口；通過將所述抵擋材料作為掩模，使生片通過開口暴露的部分去掉理想的量，以形成具有包含介質(zhì)帶和翼部形狀的未燃的結(jié)構(gòu)；去掉所述抵擋材料；燃燒所述結(jié)構(gòu)，以得到具有介質(zhì)帶和翼部的燒結(jié)體；將導(dǎo)體設(shè)置在介質(zhì)帶和翼部的面朝外的表面上；將兩個(gè)燒結(jié)體設(shè)置成介質(zhì)帶相對(duì)的狀態(tài)；本發(fā)明的第二方面的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法還包含步驟制備難以去除的材料，所述材料在合成物層疊體通過開口暴露的部分的去掉步驟中的去除率低于生片的去除率；以在合成物層疊體的陶瓷基片和生片之間設(shè)置含有難以去除的材料的抑制去除層，從而去掉合成物層疊體通過開口暴露的部分，直到所述抑制去除層暴露。
在本發(fā)明的第二方面中，陶瓷基片和生片最好含有相同陶瓷材料。
在將生片固定到陶瓷基片上的步驟中，較好地，將多個(gè)生片層疊在陶瓷基片上，并有抑制去除層設(shè)置在它們之間。
在本發(fā)明的第一方面的壓坯中，或者本發(fā)明的第二方面的合成物層疊體中，最好通過吹沙方法去掉通過開口暴露的部分。
在吹沙方法的使用中，要通過吹沙方法去掉的材料的去除率一般隨著材料的硬度增加而增加。
由此，抑制去除層最好包含比壓坯或生片更加柔軟的材料。因此，構(gòu)成抑制去除層的難以去除的材料可以通過含有比壓坯或生片更多的有機(jī)成份而容易地實(shí)現(xiàn)。難以去除的材料最好基本上不含有無機(jī)成份。
在本發(fā)明的第一和第二方面，去掉抵擋材料的步驟最好在燃燒結(jié)構(gòu)的步驟同時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明還提供了通過上述方法得到的介質(zhì)波導(dǎo)。


圖1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G是截面圖，依次示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法的多個(gè)步驟。
圖2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H是截面圖，依次示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法的多個(gè)步驟。
圖3是放大的截面圖，示出傳統(tǒng)的正常型NRD波導(dǎo)；和圖4是放大的截面圖，示出傳統(tǒng)的翼型NRD波導(dǎo)，它是本發(fā)明所涉及的。
圖1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G是截面圖，依次示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法的多個(gè)步驟。圖4所示的翼型NRD波導(dǎo)5是通過這種制造方法制造的。
首先，如圖1A所示，制備了含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的多個(gè)生片12。
作為無機(jī)粉末，可以使用諸如氧化鋁、堇青石、鎂橄欖石之類的陶瓷粉末，或玻璃，任何的無機(jī)粉末都可以使用，只要這種粉末沒有關(guān)于處理精度和傳播性能的問題?？紤]到和使用諸如特氟隆之類的合成樹脂相比，使用介質(zhì)陶瓷允許最小化的優(yōu)點(diǎn)，故最好將介電常數(shù)為4或更大的無機(jī)材料用作構(gòu)成無機(jī)粉末的無機(jī)材料。
作為有機(jī)粘劑，可以使用丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、尿烷樹脂、環(huán)氧樹脂和乙烯基樹脂等，可以使用任何樹脂，只要這種樹脂在圖1D所示的去掉步驟中使用的抵抗材料更容易去掉。
為了改進(jìn)多個(gè)生片12的粘著及其可加工性，每一個(gè)生片12還可以含有諸如二辛基酞酸酯、酞酸二丁酯、a-松油醇之類的可塑劑。
為了生產(chǎn)生片12，可以使用刮片法、逗號(hào)涂敷法(comma coating)、輥涂敷、鑄造方法等。
下面，如圖1B所示，層疊多個(gè)生片12，然后壓制，以制備壓坯14。將壓坯14用于形成介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9(如圖4所示，通過使用一部分壓坯14)。
最好如此調(diào)節(jié)壓坯14的厚度，從而通過燃燒步驟得到的介質(zhì)帶6或7(這將在下面描述)具有允許傳輸電磁波的厚度。
因此，例如，最好將每一個(gè)生片12的厚度設(shè)置為大約幾pm到幾mm，然后較好地，通過控制層疊的生片的數(shù)量，調(diào)節(jié)壓坯14的厚度。
參照?qǐng)D1B，將抑制去除層15設(shè)置在壓坯14沿其層疊方向的中間位置處。抑制去除層15包含難以去掉的材料，該材料在圖1D所示的去掉步驟中具有比生片12更低的移動(dòng)率。
為在壓坯14的預(yù)定位置設(shè)置抑制去除層15而制備的難以去除的材料具有例如，含有比生片更多有機(jī)成份的合成物，最好基本上不含有無機(jī)成份。
為了通過使用使用難以去除的材料形成抑制去除層15，可以例如通過汽相沉淀或印刷法，將難以去除的材料提供給特定的生片12的主表面。但是，較好的方法包含通過與生片12相同的方法來制備用作抑制去除層15的片材，然后將該片材與生片12一起層疊，因?yàn)榭梢允褂霉餐脑O(shè)備和片材形成條件。
如從下面的描述可見的，壓坯14中抑制去除層15的部分是壓坯中對(duì)應(yīng)于翼部8和9的厚度的部分。
下面，如圖1C所示，在壓坯14的外部表面上形成抵擋材料13。抵擋材料13具有對(duì)應(yīng)于翼部8或9的開口16。
為了形成圖案具有開口16的抵擋材料13，可以使用例如印刷等方法。但是，從能夠形成極好尺寸精度的觀點(diǎn)看，最好可以使用光刻法技術(shù)。
作為構(gòu)成抵擋材料13的材料，可以使用然后材料，只要它在圖1D所示的去掉步驟中具有足夠抵擋力。這種可以用于抵擋材料13的材料的例子包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、纖維素樹脂、聚-a-甲基苯乙烯、尿烷樹脂等。
接著，如圖1D所示，通過將抵擋材料13用作掩模，將壓坯14通過開口16暴露的部分去掉預(yù)定量。在這個(gè)去除步驟中，可以使用諸如吹沙磨蝕、濕蝕刻、化學(xué)蝕刻、離子蝕刻、活性離子蝕刻等方法。但是，吹沙磨蝕方法是最好的方法，因?yàn)槭褂谜婵仗幚淼姆椒▽?duì)含有濕氣和有機(jī)成份的生片12進(jìn)行精細(xì)的處理是相對(duì)來說不理想的，并且去除到深達(dá)0.2到1.0mm深度時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)高的尺寸精度，這對(duì)于生產(chǎn)介質(zhì)帶6或7是需要的。
上述吹沙磨蝕方法可以如圖1D中的箭頭17所示地通過將磨粒噴射到該部分，而將壓坯14通過口16暴露的部分去掉理想的量。在這種情況下，可以使用包括與氣體一起噴射磨粒的干吹沙法，或包含與液體一起噴射磨粒的濕吹沙法。
作為用于吹沙磨礪方法中的磨粒，可以使用氧化鋁、金剛砂、碳化物、硬質(zhì)塑料等磨粒。作為氣體，可以使用空氣、氮?dú)?、氬氣等。作為液體，可以使用水、酒精、異丙醇等。
進(jìn)行通過吹沙磨蝕方法的去掉步驟，直到抑制去除層15如圖1D所示地暴露。由于抑制去除層15包含去除率比壓坯14更低的難以去除的材料，如上所述，將抑制去除層15設(shè)置在壓坯14中，并進(jìn)行去除，直到抑制去除層15暴露，由此為控制進(jìn)行去除步驟所需的時(shí)間控制提供容限。由此，可以容易地控制預(yù)定去除的量，并防止過度去除。抑制去除層15的效果隨著壓坯14和抑制去除層15的去除率之間的差的增加而增加。
在去掉步驟中使用上述濕蝕刻方法代替吹沙磨蝕方法時(shí)，構(gòu)成抑制去除層15的難以去除的材料最好具有高的化學(xué)抵擋力。而在使用化學(xué)研磨法、離子研磨方法或活性離子蝕刻方法時(shí)，較好地，構(gòu)成抑制去除層15的難以去除的材料具有氣體腐蝕抵擋力。
按照這種方式，產(chǎn)生未燃的結(jié)構(gòu)18，它具有介質(zhì)帶6或7以及翼部8或9的形狀。
接著，如圖1E所示，將抵擋材料13從結(jié)構(gòu)18去掉。作為去掉抵擋材料13的方法，可以使用例如將抵擋材料13浸入溶劑中以溶解它的方法。在燃燒步驟中，可以使用通過分解燃燒去掉抵擋材料13的方法。即，作為去掉3抵擋材料13的方法，可以使用任何方法，只要沒有在未燃的結(jié)構(gòu)18中產(chǎn)生不想要的變形。
接著，燃燒結(jié)構(gòu)18，以得到具有介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9的燒結(jié)體19，如圖6F所示。這種燃燒步驟可以在任何非氧化大氣中和氧化大氣中進(jìn)行，而且還可以使用帶式加熱爐或分批爐等施行燃燒步驟。
接著，如圖1GB所示，將導(dǎo)體10或11設(shè)置在介質(zhì)帶6或7和翼部8和9的朝外的表面上。
為了形成導(dǎo)體10或11，可以使用例如蒸發(fā)法、印刷法、噴射法、溶膠凝膠法、種植法(planting method)等?；蛘?，可以通過將單獨(dú)制備的導(dǎo)體板(諸如金屬板)安裝到燒結(jié)體19的預(yù)定表面上，或通過印刷等方法，將導(dǎo)電膏施加到未燃的結(jié)構(gòu)18上，然后在燃燒結(jié)構(gòu)18的同時(shí)烘焙導(dǎo)電膏而設(shè)置導(dǎo)體10或11。
制備圖1G所示的兩個(gè)燒結(jié)體，并如此設(shè)置從而使介質(zhì)帶6和7相對(duì)，以完成圖4所示的翼型NRD波導(dǎo)。
圖2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H是截面圖，由此示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法的多個(gè)步驟。圖2所示的制造方法也適合于制造圖4所示的翼型NRD波導(dǎo)。
在圖2中，對(duì)應(yīng)于圖1所示的成份由相同的標(biāo)號(hào)表示。每一種對(duì)應(yīng)于圖1的成份能夠通過基本上和參照?qǐng)D1描述的相同的方法生產(chǎn)。
首先，如圖1A所示，制備燒結(jié)陶瓷基片20。陶瓷基片20用于形成介質(zhì)帶6或7，和翼部8和9的部分?？梢酝ㄟ^燃燒例如圖1A所示的生片12得到陶瓷基片10。
另一方面，如圖2B所示，制備和圖1A相同的生片12。該生片用于形成介質(zhì)帶6或7的余部。
接著，如圖2C所示，將生片12固定到陶瓷基片20，以制備合成物層疊體。
在制備合成物層疊體21過程中，較好地，如圖所示，將多個(gè)生片12層疊到陶瓷基片20上。
還有，將含有難以去除的材料的抑制去除層15設(shè)置在合成物層疊體21的陶瓷基片20和生片12之間。
接著，如圖2D所示，在合成物層疊體21的外表面上形成抵擋材料13。使抵擋材料13形成為其開口16形成在對(duì)應(yīng)于翼部8或9的部分的形狀。
接著，如圖2E所示，通過使用例如吹沙磨蝕方法，該方法將抵擋材料13用作掩模，將生片12通過開口16暴露的部分去掉，直到抑制去除層15暴露，如箭頭17所示。通過這種方式，制備了未燃的結(jié)構(gòu)18a，它具有包括介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9的形狀。
接著，如圖2F所示，將抵擋材料13去掉。抵擋材料13可以通過在后面的燃燒步驟中的分解燃燒去掉。
接著，燃燒結(jié)構(gòu)18a，以得到燃燒體19，它具有介質(zhì)帶6或7以及翼部8或9，如圖2G所示。在這一燃燒步驟中，燒結(jié)設(shè)置在結(jié)構(gòu)18a中的生片，并將其結(jié)合到陶瓷基片20。
接著，如圖2H所示，將導(dǎo)體10或11設(shè)置在燒結(jié)體19的介質(zhì)帶6或7以及翼部8或9的面朝外的表面上?？梢栽谌鐖D2F所示的未燃的結(jié)構(gòu)18a的階段設(shè)置導(dǎo)體10或11。
接著，如此設(shè)置兩個(gè)燒結(jié)體19，從而介質(zhì)帶6和7相對(duì)，以完成如圖4中所示的翼型NRD波導(dǎo)5。
在第二實(shí)施例中，前面燃燒的陶瓷基片20留著以構(gòu)成完成的NRD波導(dǎo)5中介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9的一部分。因此，可以設(shè)置翼部8或9的厚度，而不允許脫脂和燃燒步驟中收縮。在第一實(shí)施例中，在這個(gè)步驟處理中，生片12中可能發(fā)生不理想的變形，而在第二實(shí)施例中，步驟進(jìn)入這樣的狀態(tài)，其中生片12由陶瓷基片20加固，由此，有利地防止了生片12的變形。由此，特別地，可以改進(jìn)翼部8和9的厚度和形狀的精度。
在上述第一和第二實(shí)施例中，如各自示出燃燒步驟以后的狀態(tài)的圖1F和2G所示，通過燃燒步驟去掉了抑制去除層15。這適用于這種情況，其中，構(gòu)成抑制去除層15的難以去除的材料僅僅含有有機(jī)成份，基本上沒有無機(jī)成份。在難以去除的材料含有無機(jī)成份的情況下，抑制去除層15中含有的無機(jī)成份在燃燒后仍有殘存。但是，通過使用和生片12或陶瓷基片20中含有的相同的無機(jī)成份，殘存的無機(jī)成份沒有問題。
下面將根據(jù)例子，進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法。
例子1例子1涉及如圖1所示的第一實(shí)施例為了制備生片12，制備作為無機(jī)粉末的尖晶石粉末、作為有機(jī)粘劑的丁縮醛樹脂″BM-2″(由Seksui化學(xué)有限公司生產(chǎn))、作為可塑劑的鄰苯二甲酸二辛酯，以及作為有機(jī)溶劑的乙醇和甲苯，并通過球磨機(jī)將預(yù)定量的這些材料稱重和在聚合體罐中混合。然后，通過刮刀法形成厚度為10到100um的生片12。
另一方面，通過和生片12相同的方法形成用作抑制去除層15的片材，但是，不加入尖晶石粉末。
接著，將生片12和用作抑制去除層15的片材切割為70mm的正方形，并賦形，并將多個(gè)生片12和用作抑制去除層15的片材按照理想順序?qū)盈B，然后由等壓水壓機(jī)壓力壓制它，以得到壓坯14。
接著，在80攝氏度加熱的條件下，將干燥的薄膜低檔層″BF-405″(由TokyoOhka Co.,Ltd)層疊到壓坯14的上表面上，并通過預(yù)定的圖案掩模暴露給紫外線。暴露條件包括365nm和200mJ/cm2。然后，通過純堿重量百分比為0.3％的水溶液施行噴射，并且液體溫度為30攝氏度，以形成生片致密物14上具有開口16的抵擋材料13。
接著，通過吹沙方法去掉生片12通過開口16暴露的部分，這種方法使用″Newma Blaster-SC-3型″(由Fuji Seisakusho有限公司生產(chǎn))吹沙磨蝕機(jī)器，直到抑制去除層15通過開口16完全暴露。在這種處理中，噴嘴和生片12之間的距離是8cm，并且熔融氧化鋁“#1000”被用作掩模顆粒，其排氣壓力為3kg/cm2。
接著，將由此得到的未燃的結(jié)構(gòu)18浸入一乙醇胺重量百分比為10％的水溶液中(其中液體溫度為45攝氏度)，以去掉抵擋材料13。
然后，在空氣中，使用分批式電爐在1600攝氏度溫度下燃燒結(jié)構(gòu)18兩個(gè)小時(shí)，以得到具有介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9的燒結(jié)體19。
在由此得到的多個(gè)燒結(jié)體19中，在翼部8或9既沒有發(fā)生破裂也沒有發(fā)生碎裂，并且介質(zhì)帶6或7寬度W上的變化(標(biāo)準(zhǔn)誤差)為10um或更少。
例子2例子2中，對(duì)例子1進(jìn)行了部分修改。
即，例子2與例子1不同之處在于，使用聚乙烯醇，以及具有開口16的圖案，通過絲網(wǎng)印刷方法形成抵擋材料13，并且在燃燒步驟同時(shí)去掉抵擋材料13。其它步驟和例子1相同。
在由此得到的多個(gè)燒結(jié)體19中，在翼部8或9中既沒有產(chǎn)生破裂，也沒有產(chǎn)生碎裂，并且介質(zhì)帶6或7的寬度W具有小的變化(標(biāo)準(zhǔn)誤差)10um或更小。
例子3例子3涉及圖2所示的第二實(shí)施例。
通過和例子1相同的方式形成生片12和用作抑制去除層15的片材。
首先，將多個(gè)生片12切割為70mm的正方形，并賦形，通過等壓水壓機(jī)壓力壓制，然后在空氣下通過使用分批型電爐，在1600攝氏度下燃燒2個(gè)小時(shí)，得到燒結(jié)的陶瓷基片20。
接著，將多個(gè)生片12和用作抑制去除層15的片材切割為70mm的正方形，或更小形狀，并通過等壓水壓機(jī)壓力壓制，然后固定到陶瓷基片20，以形成圖2C所示的合成物層疊體21。
通過和例子1相同的過程，實(shí)施生片12通過開口16暴露部分的去除、抵擋材料13的去除、以及結(jié)構(gòu)18a的燃燒，以得到具有介質(zhì)帶6或7，以及翼部8或9的燒結(jié)體19。
在例子3中由此得到的燒結(jié)體19中，翼部8或9中既沒有發(fā)生破裂，也沒有發(fā)生碎裂，并且介質(zhì)帶6或7寬度W具有較小的變化(標(biāo)準(zhǔn)誤差)，為10um或更少。
如上所述，介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法包含去掉壓坯或處于生坯狀態(tài)的生片的預(yù)定的部分，替代處理陶瓷燒結(jié)體，由此允許進(jìn)行處理，以在短時(shí)間內(nèi)得到理想形狀，而不引起破裂和碎裂。另外，這種使介質(zhì)帶和翼部成形的方法不包含層疊生片，其中每一個(gè)生片中預(yù)先形成有開口或凹口，由此，不必為了改善介質(zhì)波導(dǎo)的制造效率，將多個(gè)生片嚴(yán)格地排列成一排。
雖然使用形成為理想形狀的抵擋材料來去掉壓坯或生片的預(yù)定的部分，但是，抵擋材料可以通過使用光刻法技術(shù)成形，這種技術(shù)能夠精細(xì)地成形，由此，精確地確定介質(zhì)帶和翼部的尺寸，并改善了尺寸精度。
另外，在去掉壓坯或生片的預(yù)定的部分時(shí)，設(shè)置包含難以去除的材料的抑制去除層，從而施行去掉步驟，直到該抑制去除層暴露。因此，對(duì)去掉步驟的時(shí)間的控制可以提供界限，并以良好的可再現(xiàn)性預(yù)先設(shè)置去除量。這還有助于改善介質(zhì)波導(dǎo)的形狀和尺寸的精度。
因此，制造介質(zhì)波導(dǎo)的方法能夠以低成本有效地制造具有高可靠性和精度的介質(zhì)波導(dǎo)。
具體地說，在本發(fā)明的第二方面，將用于形成介質(zhì)帶一部分的生片固定到燒結(jié)的陶瓷基片上，用于形成介質(zhì)帶和翼部的余部，然后施行諸如去除生片的預(yù)定的部分的處理。由此，可可靠地防止生片在這些步驟中變形，進(jìn)一步改善可加工性，和進(jìn)一步改善可靠性，以及制造效率。
為了得到壓坯，在本發(fā)明的第一個(gè)方面層疊多個(gè)生片，或在本發(fā)明第二個(gè)方面中將多個(gè)生片層疊到陶瓷基片上，由此能夠根據(jù)層疊的生片的數(shù)量容易地控制介質(zhì)帶和翼部的厚度。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，當(dāng)陶瓷基片和生片包含相同的陶瓷材料時(shí)，可改善燃燒步驟中兩個(gè)材料之間的粘著。
在本發(fā)明中，通過使用吹沙方法，去掉壓坯或合成物層疊體的預(yù)定的部分，可以去掉含有濕氣的生片的預(yù)定的部分，并且可以以高尺寸精度相對(duì)深入地去掉有機(jī)成份，而不引起問題。因此，可以說吹沙方法特別適合于制造包含介質(zhì)帶和翼部的介質(zhì)波導(dǎo)。
在本發(fā)明中，當(dāng)在燃燒步驟中通過高溫分解去掉抵擋材料時(shí)，不需要特別步驟來去掉抵擋材料，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化了為得到介質(zhì)波導(dǎo)進(jìn)行的處理。
權(quán)利要求
1．一種介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，其中所述介質(zhì)波導(dǎo)包含多個(gè)具有基本上平行的平面的導(dǎo)體，設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)體的所述平面之間的介質(zhì)帶，以及整體地形成，以從介質(zhì)帶沿著所述導(dǎo)體每一個(gè)平面延伸的翼部，其特征在于所述方法包含以下步驟制備含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的壓坯，以通過使用所述壓坯的一部分形成介質(zhì)帶和翼部；在所述壓坯的外部表面上形成抵擋材料，在所述抵擋材料對(duì)應(yīng)于所述翼部的位置上形成有開口；通過將所述抵擋材料用作掩模，使所述壓坯通過所述開口暴露的部分去掉理想的量，以形成包含介質(zhì)帶和翼部的形狀的未燃的結(jié)構(gòu)；去掉抵擋材料；燃燒所述結(jié)構(gòu)，以得到具有介質(zhì)帶和翼部的燒結(jié)體；將導(dǎo)體分別設(shè)置在所述介質(zhì)帶和所述翼部的面朝外的表面上；將兩個(gè)燒結(jié)體設(shè)置成介質(zhì)帶相對(duì)的狀態(tài)；制備難以去除的材料，所述材料在壓坯通過開口暴露的部分的去掉步驟中的去除率低于壓坯的去除率；其中，制備壓坯的步驟包括以下步驟提供其對(duì)應(yīng)于翼部厚度的部分包含難以去除的材料的抑制去除層；和施行去掉壓坯通過開口暴露的部分，直到抑制去除層暴露。
2．如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法，其特征在于制備壓坯的步驟包含以下步驟制備多個(gè)生片，其中每一個(gè)所述生片含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑；以及連同抑制去除層將所述多個(gè)生片層疊在一起。
3．一種介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，所述介質(zhì)波導(dǎo)包含多個(gè)具有基本上平行平面的導(dǎo)體，設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)體所述平面之間的介質(zhì)帶，以及整體形成以從介質(zhì)帶沿所述導(dǎo)體的各自面延伸的翼部，其特征在于所述方法包含以下步驟制備燒結(jié)的陶瓷基片，用于形成介質(zhì)帶和翼部的一部分；制備含有無機(jī)粉末和有機(jī)粘劑的生片，用于形成所述介質(zhì)帶的余部；將所述生片固定到陶瓷基片上，用于制備合成物層疊體；在所述合成物層疊體的外表面上形成抵擋材料，其中在所述抵擋材料對(duì)應(yīng)于翼部的位置形成開口；通過將所述抵擋材料作為掩模，使生片通過開口暴露的部分去掉理想的量，以形成具有包含介質(zhì)帶和翼部形狀的未燃的結(jié)構(gòu)；去掉所述抵擋材料；燃燒所述結(jié)構(gòu)，以得到具有介質(zhì)帶和翼部的燒結(jié)體；將導(dǎo)體設(shè)置在介質(zhì)帶和翼部的面朝外的表面上；將兩個(gè)燒結(jié)體設(shè)置成介質(zhì)帶相對(duì)的狀態(tài)；制備難以去除的材料，所述材料在合成物層疊體通過開口暴露的部分的去掉步驟中的去除率低于生片的去除率；其中，制備合成物層疊體的步驟包含以下步驟在合成物層疊體的陶瓷基片和生片之間設(shè)置含有難以去除的材料的抑制去除層；和去掉合成物層疊體通過開口暴露的部分，直到所述抑制去除層暴露。
4．如權(quán)利要求3所述的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，其特征在于陶瓷基片和生片有相同的陶瓷材料。
5．如權(quán)利要求3所述的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法，其特征在于將生片固定到陶瓷基片上的步驟包含將多個(gè)生片層疊到陶瓷基片上，其中抑制去除層設(shè)置在所述多個(gè)生片之間。
6．如權(quán)利要求1或3所述的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，其特征在于去掉壓坯或者合成物層疊體通過開口暴露的部分的步驟是通過吹沙方法施行的。
7．如權(quán)利要求6所述的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，其特征在于難以去除的材料的成份含有比壓坯或生片更多的有機(jī)成份。
8．如權(quán)利要求7所述的介質(zhì)波導(dǎo)制造方法，其特征在于難以去除的材料基本上不含有無機(jī)成份。
9．如權(quán)利要求1或3所述的介質(zhì)波導(dǎo)的制造方法，其特征在于在燃燒結(jié)構(gòu)的步驟的同時(shí)施行抵擋材料的去掉步驟。
10．一種介質(zhì)波導(dǎo)，其特征在于所述介質(zhì)波導(dǎo)通過如權(quán)利要求1或3所述的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有效制造具有高可靠性和精度的介質(zhì)波導(dǎo)的方法。在這種方法中,在設(shè)置有抑制去除層的壓坯的外表面上形成抵擋材料,并將抵擋材料用作掩模,以通過吹沙方法去掉壓坯的預(yù)定的部分,直到抑制去除層暴露以得到結(jié)構(gòu)。對(duì)由此得到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行燃燒,以得到具有介質(zhì)帶和翼部的燒結(jié)體。
文檔編號(hào)B29D17/00GK1308381SQ01104548
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2001年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月10日
發(fā)明者竹田敏和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所