[发明专利]用于形成射频陶瓷块滤波器的烧蚀方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明通常涉及电滤波器，并特别涉及滤波装置以及一种形成所谓的陶瓷滤波器和双工器的方法。

2.包括根据37 CFR 1.97和1.98公开的信息的相关技术说明

在本领域中射频陶瓷滤波器是众所周知的。它们由典型地经分立的导线、电缆以及与块体外表面上的导电连接点耦合的针与其它电子电路耦合的陶瓷材料块构成。它们同样用于构造双工器和其它电子元件。

陶瓷块滤波器用于无线通信产品中。制造这些滤波器的三个主要工艺步骤为：(1)生成电容器件图案，(2)生成输入输出垫片，和(3)将滤波器调谐至适当的工作频率。滤波器上的电容器件图案的作用在于接近用户所需要的射频响应。输入输出垫片的生成操作的作用在于提供由滤波器至无线电通信产品的接口。调谐操作的作用在于最终调整该近似的射频响应以满足用户对所需要的响应的严格要求。

在现有技术中，将陶瓷块烧结并且随后将银金属膏安排在除需要诸如电容器件图案或输入输出(I/O)垫片等预定电路的那些侧面以外的所有块体侧面上。在那些侧面上，银金属膏以所需的图案和I/O垫片的形式和形状被施加给陶瓷块(经由众所周知的丝网印刷工艺技术或研磨技术)。加热工艺导致金属膏按所述的(若干)图案和/或I/O垫片而被大致固化在它们的合适位置上。

但是，在涂敷电容器件滤波器图案和其它滤波器元件时，该丝网印刷工艺不具有所需要的尺寸精度。陶瓷块滤波器上的电容器件滤波器图案的尺寸精度要求是：在1.8GHz的精度是在900MHz的4倍。

于是，为了完善该产品，必须进一步调谐电容器件滤波器图案以满足严格的用户技术要求。这可通过如下方法实现，即向相邻的电路图案特征添加过量的金属膏，并随后用某种方法烧结该金属膏，以形成对图案或垫片的整体添加，或在某些情况下可除去材料用以调谐。在该工艺过程中通过向输入端施加一信号并监测输出信号，当输出信号表明已达到适当的调谐时，操作者可以停止向垫片或端子添加材料。

于是，在美国专利5,198,788中公开了陶瓷滤波器金属端子或垫片的精细调谐。在该专利中，陶瓷块在除一个侧面(或许还有部分的相邻侧面)以外的所有面上被覆盖，并且，在未被覆盖的侧面(和部分)上，银金属膏被形成为所需要的电端子、图案或垫片的大致形状。银金属膏被热处理形成硬性敷层。随后，附加的银金属膏被安排成与已形成的端子或垫片相邻并电接触，当在输出端监测输入信号时，用激光光束扫描银金属膏以将其烧结，并形成对端子或垫片的固体添加，直至获得器件适当的电特性。于是，该专利涉及向已大致形成的端子、图案或垫片添加金属以调谐电路。

在美国专利5,769,988中公开一种制造陶瓷电子元件的方法，它具有电介质陶瓷和其上包含银作为主要成分的导体。通过热处理例如用此工艺形成的介质谐振器等器件，谐振器的“Q”值将增加。在对器件热处理的工艺中，公知器件是在400℃或更高的温度而在含有氧的体积比为10％或更少的空气中进行热处理。另外，Kagata等人(’988)公开了在烧结的电介质陶瓷基片上“将导电膏…形成为电极图案”。

美国专利5,162,760同样涉及由陶瓷块形成的电滤波器，它通过使用研磨或铣削方法去除金属化或使用不同的丝网印刷技术将导电材料施加到陶瓷块的不同表面上。在’760专利中，导电材料层被淀积在块体的表面上，并且在该层被良好地处置后，使用任何合适的磨削机将部分导电层去除，使得所需要的导电图案留在表面上。覆盖块体的导电材料和电介质材料均从块体被铣削的区域中去除。由于电极的尺寸是用磨削机形成的，所以该器件的精度或准确度受到限制。

在美国专利5,379,011中说明了一种陶瓷带通滤波器，该滤波器具有改进的输入/输出绝缘，并将导电材料从块体的金属化层中去除，并且I/O垫片被淀积在导电金属被去除的那些区域中。再次，在该专利中，除顶部或上部表面和部分侧表面外，陶瓷块的全部六个侧面被金属化。在被淀积的输入/输出垫片和陶瓷材料中的相邻金属之间形成缝隙，由此在未被涂敷时改变输入/输出垫片之间的电介质。

有必要使这种滤波器在导电区域之间具有良好的绝缘，并比现有技术能提供更高的滤波器图案和I/O垫片的尺寸精度。

发明概述