CN1479405A - 不可逆电路元件的结构 - Google Patents

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竹内孝之
堀尾泰彦
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Abstract

根据本发明的一种不可逆电路元件包含至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉。提供了与与中心电极的一端并联的电容器。提供了连接到中心电极的另一端并至少一个接一个地布置在中心电极之间的接地电极。提供了分别布置在中心电极和接地电极之间的电隔离层。提供了布置在中心电极附近的铁氧体件。提供了将直流磁场施加到铁氧体件上的磁体。提供了与铁氧体件和磁体结合从而构成磁路的轭材料。根据本发明,由于接地电极至少一个接一个地设在中心电极之间,电隔离层分别设在中心电极和接地电极之间,所以,可以实现小型化和批量生产而不使电性能变差。

Description

不可逆电路元件的结构
技术领域
本发明涉及一种不可逆电路元件,用磁性物质给出了发射信号的方向,还涉及一种设有相同的电路元件的通信电路模块。
背景技术
对于用作与移动通信装置的天线连接的前端部的不可逆电路元件,诸如循环器和隔离器,对小型化、减小厚度和改善电性能的需求增加了。具体地说,改善插入损失特性的要求是严格的,这影响了终端中电池的寿命。这样,已经采取了多种步骤来满足上述要求。
图27是显示传统的循环器1的分解透视图。传统的循环器1包含:盘状铁氧体件2、磁体3、并联平板电容器6a,6b和6c、输入-输出端部7以及轭材料4和8。磁体3设成与铁氧体件2相对。并联平板电容器6a,6b和6c构成了用于匹配的电容器。输入-输出端部7有与外电路(未示出)连接的输入-输出端子7a,7b和7c。轭材料4和8容纳铁氧体件2、磁体3等,构成磁路。
虽然轭材料4和8相互啮合而成为整体,但是,图27显示了轭材料4和8的分解图。三个中心电极5a,5b和5c布置在铁氧体件2周围。中心电极5a到5c由导电薄板材料形成。中心电极5a到5c相互电绝缘并重叠,以120度角彼此交叉。
图28说明了中心电极5a到5c和铁氧体件2的结构。绝缘层9a设在中心电极5a和中心电极5b之间,绝缘层9b设在中心电极5b和中心电极5c之间。中心电极5a到5c的各自一端与设在铁氧体件2下面上的圆形接地板5p连接。图27中没显示设在中心电极5a到5c之间的绝缘层9a和9b。因为圆形接地板5p设在铁氧体件2的下表面上,所以在图30中没显示。
再描述整个结构。参考图27,三个并联平板电容器6a,6b和6c的低电极设在轭材料中预定的位置,与轭材料8连接。另一方面,中心电极5a到5c与并联平板电容器6a到6c的上电极连接。在轭材料8侧上的铁氧体件2中的圆形接地板5p与轭材料8上的预定位置连接。轭材料8包含接地端子8d,8e和8f。接地端子8d,8e和8f与外电路(未示出)连接,以便输入或输出信号。在输入-输出端部7中形成孔H,用来容纳铁氧体件2。用内嵌模(insert  molding)在树脂结构体中形成输入-输出端子7a到7c。在输入-输出端部7的下表面上从输入-输出端子7a到7c伸出的三个电极与连接在并联平板电容器6a到6c上的中心电极5a到5c的各端连接。虽然因为输入-输出端子7c位于隐藏的位置而没有在图27中显示,但是,输入-输出端子7c设在接地电极8e和8f之间。
这些部件根据附加在图中分配给它们的参考数字上的字母彼此对应。
图27中,描述了循环器的结构。然而,在循环器的结构中,用电阻器作输入-输出端子的一个末端来构成隔离器。
上面是传统的不可逆电路元件的基本结构。为了改善一层不可逆电路元件的小型化和批量生产性能,在近期的技术趋势中提出了在一个基板中结合中心电极部件或电容器部件,或者将二者结合的结构。更具体地说,已经提出了多种结构,其中,通过用多层技术三维设置电极,在一个基板上结合中心电极部件或电容器部件,或者这两者。
图29说明了用多层基板集成中心电极部件的结构。图30显示了多层基板的主要结构。图29的基本结构与图27所述循环器的基本结构相同。参考图30所示的多层基板265,经绝缘层来层叠中心电极275a,275b和275c。将中心电极275a到275c设成以120度角彼此交叉。用于内连接的端电极271a,271b,271c,271d,271e和271f设在多层基板265的下表面上。这些端电极271a到271f经通孔导体与中心电极275a到275c的末端连接。图30中,经通孔导体的每个电极的连接状态在概念上用虚线来表示。另外,参考图29,形成在多层基板265的下表面上用于内连接的端电极271a到271f,分别与形成在输入-输出端部267的上表面上的电极266a,266b,266c,266d,266e和266f连接。电极266a到266c延伸到输入-输出端部267的下表面,与并联平板电容器6a到6c的上电极连接。电极266a到266c进一步延伸与输入-输出端子267a到267c连接。图29中没显示输入-输出端子267c。电极266d到266f延伸到输入-输出端部267的下表面,与轭材料8连接。这些部件根据附加在图中分配给它们的参考数字上的字母彼此对应。
图31说明了用多层基板集成中心电极和电容器部件的结构。图32显示了多层基板的主要部件。图31中的基本结构与图27所述循环器的基本结构相同。参考图32所示的多层基板285,经绝缘层来层叠中心电极295a,295b和295c。将中心电极295a,295b和295c设成使它们的纵向部件在平面图中以120度角彼此交叉。电极296a,296b和296c形成为与接地电极292相对。用于内连接的端电极291a,291b,291c,291d,291e和291f设在多层基板285的下表面上。中心电极295a到295c的一端经通孔导体与电极296a到296c以及端电极291a到291c连接。中心电极295a到295c的另一端经通孔导体与接地电极292和端电极291d到291f连接。参考图31,形成在多层基板285的下表面上的端电极291a到291f,分别与形成在输入-输出端部287的上表面上的电极286a,286b,286c,286d,286e和286f连接。电极286a到286c设在输入-输出端部287中。电极286a到286c与输入-输出端子287a到287c连接。没显示输入-输出端子287c。电极286d到286f延伸到输入-输出端部287的下表面,与轭材料8连接。这些部件根据附加在图中分配给它们的参考数字上的字母彼此对应。
如上所述,通过在构成前端部等的无线电路中集成一些电路元件来形成通信电路模块元件,同时,已经使由不可逆电路元件表示的单个部件最小。这使得部件的数量减少,节省了空间。更具体地说,在形成包含不可逆电路元件作为单个部件的通信电路模块的情况下,不可逆电路元件装配在构成通信电路模块的基板上,然后包装。
根据图29和31所示改善后的传统的循环器(使用多层基板),减少了部件的数量,与图27所示循环器相比,避免了麻烦的组装。结果,改善了批量生产性能,实现了小型化。然而,与由金属箔形成的中心电极的接地端延伸到铁氧体件的下表面而与公共圆形接地板连接的结构相比,在改善后的传统循环器中,接地端的每个中心电极的电位均衡性能不足。因而,根据改善后的传统循环器,会出现电性能变差或者对地阻抗升高。
此外,当形成设有不可逆电路元件的通信电路模块时,只要将不可逆电路元件构成为单个部件,就会有减少在不可逆电路元件的基板上所占空间的限制,这妨碍了通信电路模块的小型化。这是因为必需在装配时,以与设在不可逆电路元件周围的部件有一定距离地将不可逆电路元件装配在通信电路模块上。
此外,在诸如功率放大器的发热部件包含在通信电路模块中的情况下,由于必需考虑散热手段,所以,限制了用作主部件的多层基板的材料和结构。结果,降低了电路组成的自由度,难以集成。
发明内容
根据本发明的一个实施例,提供一种不可逆电路元件,包含:至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;电容器,与中心电极的一端并联;接地电极,连接到中心电极的另一端,至少一个接一个地布置在中心电极之间;电隔离层,布置在中心电极和接地电极之间;铁氧体件,布置在中心电极附近;磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;和轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路。
根据上述结构,由于在分别形成的三个中心电极的各个层之间形成一个或多个接地电极,所以,可以提供一种不可逆电路元件,其中,可以改善接地侧的每个中心电极的电位均衡性能,即使用多层基板形成中心电极,也不使电性能变差。另外,可以提供一种具有较小对地阻抗的不可逆电路元件。
此外,根据本发明的另一实施例,提供一种不可逆电路元件,包含:至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;电隔离层,布置在中心电极之间;电容器,与中心电极的一端并联;铁氧体件,布置在中心电极附近;磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;多层基板,包含中心电极和电隔离层;和通孔导体,设在多层基板中,在包含中心电极两端的连接点的多层基板中的连接点处连接多个层。另外,与中心电极另一端连接的通孔导体的电阻比其它通孔导体的电阻小。
根据上述结构,由于多层基板中每层的电极图形(pattern)由通孔导体来连接,所以,可以制造不可逆电路元件,同时形成基板,与分别形成侧电极的情况相比,显著改善了批量生产性能。此外,这时,由于与中心电极的另一端连接的通孔导体的电阻比其它通孔导体的电阻小,所以,可以提供一种不可逆电路元件,其中,对地阻抗减小,与用具有相同导电性的通孔导体进行一致连接的情况相比,电性能优良。
此外,与中心电极的一端连接的通孔导体的总截面积最好大于与中心电极另一端连接的通孔导体的总截面积,或者大于多层基板中与其它电极图形连接的通孔导体的总截面积。
根据这种不可逆电路元件,由于可以相对容易地形成电阻低于其它通孔导体的通孔导体,所以,显著改善了其批量生产性能。
根据本发明的又一实施例,提供一种不可逆电路元件,包含:至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;电容器,与中心电极的一端并联;电隔离层,分别布置在中心电极之间;铁氧体件,布置在中心电极附近;磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;多层基板,包含中心电极和电隔离层;和接地电极,设在多层基板的末端表面上。此外,中心电极的另一端延伸到多层基板的末端表面,与接地电极连接。
根据上述结构,由于分别形成的三个中心电极的另一端在多层基板末端表面上与接地电极连接,所以,可以提供一种不可逆电路元件,其中,可以改善接地侧每个中心电极的电位均衡性能,即使用多层基板形成中心电极,也不使电性能变差。另外,可以提供具有较小的对地阻抗的不可逆电路元件。
另外,最好在多层基板中形成电容器。这样,可以使不可逆电路元件进一步小型化。
根据本发明的又一实施例,可以提供一种不可逆电路元件,包含:至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;电隔离层,分别布置在中心电极之间;电容器,与中心电极的一端并联;铁氧体件,布置在中心电极附近;磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;和多层基板,包含中心电极和电隔离层。此外,电容器包含一对布置在对侧上的反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成。一个反电极与中心电极的一端连接,另一个反电极露在多层基板的表面上。
根据上述结构,由于接地侧的电容器的电极可以最短距离以地电位与外部电极连接,所以减小了对地阻抗。这种情况下,由于电容器由一对反电极和介电层组成,所以,可以提供纯电容元件,与用多个反电极以多层结构形成电容器的情况相比,它不含不必要的电感分量。这样,可以提供具有优良电性能的不可逆电路元件。
此外,当电容器层叠在多层基板中时,介电层最好由介电常数高于电隔离层的材料制成。这样,即使在用单层结构形成电容器时,也可以获得足够的电容值。
另外,最好将接地电极设在除了介电层之外的多层基板的多个层之间,接地电极与中心电极的另一端连接。这样,由于提供了与各个中心电极的另一端连接的接地电极,所以,可以改善接地侧的每个中心电极的电位均衡性能,可以提供电性能更优良的不可逆电路元件。
此外,最好还包含露在多层基板的表面上的表面电极,表面电极与中心电极的另一端连接,轭材料最好由导电材料形成,轭材料与所要连接的表面电极邻接。这样,通过将接地电极与轭材料直接电连接,可以用轭材料的低阻抗降低多层基板的对地阻抗。结果,可以提供具有良好电性能的不可逆电路元件。
另外,根据本发明的通信模块,多层基板最好是通信电路模块的主部件。这样,由于不可逆电路元件包含在起通信电路模块的主部件作用的多层基板中,所以,更不需要考虑与布置在其周围的部件的位置关系了。结果,可以在通信电路模块中采用根据本发明的具有优良电性能的不可逆电路元件,同时减少有效的占用空间。
另外,包含中心电极的电极图形最好设在多层基板中,中心电极的电极厚度大于设在多层基板中的其它电极图形的电极厚度的平均值。
这样,可以用附加的最少步骤降低不可逆电路元件处中心电极的导体电阻。结果,可以减小发射损失,可以容易地提供包含具有优良电性能的不可逆电路元件的通信电路模块。
另外,当形成通信模块并将多个部件装配在多层基板上时,最好多个部件中至少有一个部件与轭材料邻接。这样,有可能有效地将所装配部件的热经轭材料释放到外界。结果,可以提供高度有效的散热结构而不用指定的多层基板材料或多层结构。结果,可以提供通信电路模块,其中,电路结构的自由度高,集成度也高。
此外,在发热部件是功率放大器的情况下,由于其散热很重要,所以,根据本发明的效果尤其突出。
而且,在形成通信电路的情况下,最好提供多个不可逆电路元件。如果这样,即使通信电路模块使用多个频带,诸如双频带、三频带等,也更不需考虑它与布置在其周围的部件的位置关系。结果,有可能在通信电路模块中采用多个不可逆电路元件,同时减小有效的占用空间。结果,可以提供集成的小型多频带通信电路模块。
此外,最好不要分别在多个不可逆电路元件中准备轭材料,而是共享一组轭材料。此外,最好共享一组磁体。
这样,由于可以减少部件的数量,所以,可以提供多频带通信电路模块,其中,包含批量生产性能和成本都优良的多个循环器。
另外,最好提供空腔,用来把部分铁氧体件或全部铁氧体件和轭材料容纳在多层基板中,容纳的方式是使件的表面不从多层基板突出。或者,最好提供空腔,用来把部分或全部磁体和轭材料容纳在多层基板中,容纳的方式是使件的表面不从多层基板突出。这样,由于没有突出(突出对于在通信电路模块的表面上装配将是一个问题),所以可以容易地装配到诸如移动电话等的电路基板上。
根据上述的本发明,可以提供不可逆电路元件,实现了小型化和批量生产而不使电特性变差。另外,可以提供通信电路模块,设有不可逆电路元件,其中,减小了有效占用空间而不使电特性变差。此外,可以提供通信电路,其中,可以用简单的方法释放所装配的部件产生的热,而对多层基板的材料或构成没有那么多的限制。
此外,根据本发明的电隔离层可以由诸如电绝缘层、介电层等的一层组成。另外,根据本发明,铁氧体件和中心电极之间的距离使二者相邻。将该距离设成使包含铁氧体件的磁路所产生的磁影响完全为中心电极所接受。
附图说明
从下文对本发明的详细描述和所附的权利要求,本发明的其它目的将更加明了。对本发明的实现提醒本领域的技术人员,有许多优点在本说明书中尚未谈到。
图1是显示根据本发明第一最佳实施例,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图2是显示根据本发明第一最佳实施例的变化,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图3是显示根据本发明第二最佳实施例的第一结构,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图4是显示根据本发明第二最佳实施例的第二结构,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图5是显示根据本发明第二最佳实施例的第一变化,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图6是显示根据本发明第二最佳实施例的第二变化,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图7是显示根据本发明第三最佳实施例的循环器的分解透视图;
图8是显示根据本发明第三最佳实施例的循环器的纵截面图;
图9是显示根据本发明第三最佳实施例,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图10A到10C是显示根据本发明第一到第三实施例的变化,在多层基板中通孔导体的结构和位置的平面图;
图11是显示根据本发明第四最佳实施例,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图12是显示根据本发明第五最佳实施例的循环器的分解透视图;
图13是显示根据本发明第五最佳实施例的循环器的纵截面图;
图14是显示根据本发明第五最佳实施例,构成循环器的多层基板的分解透视图;
图15是显示根据本发明第六最佳实施例的通信电路模块的分解透视图;
图16A是显示根据本发明第六最佳实施例的第一结构,通信电路模块的不可逆电路元件部件的截面图;
图16B是显示根据本发明第六最佳实施例的第一结构,通信电路模块的不可逆电路元件部件的平面图;
图17是显示根据本发明第六最佳实施例的第一结构,在通信电路模块的多层基板中不可逆电路元件部件的透视部件剖视图;
图18是显示根据本发明第六最佳实施例的第二结构的通信电路模块的分解透视图;
图19A是显示根据本发明第六最佳实施例的第二结构的通信电路模块的不可逆电路元件部件的截面图;
图19B是显示根据本发明第六最佳实施例的第二结构的通信电路模块的不可逆电路元件部件的平面图;
图20是显示根据本发明第六最佳实施例的第二结构,在通信电路模块的多层基板中不可逆电路元件部件的透视部件剖视图;
图21是显示根据本发明第七最佳实施例的第一结构的多层基板的截面图;
图22是显示根据本发明第七最佳实施例的第二结构的多层基板的截面图;
图23是显示根据本发明第八最佳实施例的通信电路模块的分解透视图;
图24是显示根据本发明第八最佳实施例的通信电路模块的截面图;
图25是显示根据本发明第九最佳实施例的通信电路模块的分解透视图;
图26是显示根据本发明第九最佳实施例的通信电路模块的不可逆电路元件部件的截面图;
图27是显示根据第一传统实例的循环器的分解透视图;
图28是显示根据第一传统实例的循环器的中心电极部件的分解透视图;
图29是显示根据第一传统实例的循环器的分解透视图;
图30是显示根据第一传统实例的循环器的多层基板的分解透视图;
图31是显示根据第一传统实例的循环器的分解透视图;和
图32是显示根据第二传统实例的循环器的多层基板的分解透视图。
具体实施方式
下文中,参考附图,描述本发明的最佳实施例。(第一实施例)
根据本发明的第一实施例,描述只由多层基板组成中心电极部件的实例。图1说明了根据本发明第一实施例的循环器的多层基板10的结构。整个循环器的结构是用图1所示的多层基板10代替图29所示循环器的多层基板265。因而,不再详细描述根据本实施例的循环器的结构。
在平面图中,中心电极12a,12b和12c是拉长的矩形框形。中心电极12a到12c层叠和布置成使在平面图中拉长的部件以120度角彼此交叉。接地电极13a和13b分别设在中心电极12a到12c之间。起电隔离层作用的绝缘层α设在接地电极13a和13b与中心电极12a到12c之间。这样,叠置中心电极12a到12c、绝缘层α以及接地电极13a和13b。绝缘层α设在中心电极12a和12c的两个外端。如上所述,提供多层基板10。
用于内连接的端电极11a,11b,11c,11d,11e和11f设在多层基板10的下表面上。中心电极12a的一端经通孔导体γ与端电极11a连接。中心电极12b的一端经通孔导体γ与端电极11b连接。中心电极12c的一端经通孔导体γ与端电极11c连接。
中心电极12a到12c的另一端经通孔导体γ与接地电极13a和13b连接。中心电极12a到12c的另一端也分别与端电极11d到11f连接。图中,用虚线在概念上显示经通孔导体γ的连接点。
根据本发明这一实施例的循环器的结构,·接地电极13a和13b设在中心电极12a到12c之间,和·中心电极12a到12c的一端与接地电极13a和13b连接。这样,改善了接地侧的每个中心电极12a到12c的电位均衡性能,也改善了插入损失特性。
表1中显示了对根据本实施例的循环器和图30所示包含多层基板265的传统循环器的插入损失特性测量结果。在中心频率是1.96GHz且循环器的装置尺寸是3mm见方的条件下执行测量。[表1]
插入损失(dB)
传统实例 0.82
第一实施例 0.54
根据本发明这一实施例的循环器,与传统的循环器相比,接地侧的每个中心电极12a到12c的电位均衡性能和插入损失特性得到了改善。
另外,虽然接地电极13a和13b分别设在中心电极12a和12b、12b和12c之间,但是,可以将多个接地电极设在中心电极12a到12c之间。
另外,本实施例所示每个电极的电极图形和位置不限于上面这些,在本发明的范围内可以进行改变,从而可以获得相同的效果。例如,如图2所示,代替通孔导体γ的是,可以将多个层的电极图形经形成在多层基板20的外表面上的电极图形ε相互连接。
参考图2,用于内连接的端电极21a,21b,21c,21d,21e和21f设在多层基板20的下表面上。电极21a到21f的一端延伸到多层基板20的边缘。中心电极22a到22c的一端经形成在多层基板20的外表面上的电极图形ε与电极21a到21c连接。中心电极22a到22c的另一端经形成在多层基板20的外表面上的电极图形ε与接地电极23a和23b连接。同时,中心电极22a到22c的另一端经电极图形ε分别与端电极21d到21f连接。图中,用虚线在概念上显示了电极图形ε的连接点。(第二实施例)
根据本发明的第二实施例,中心电极和电容器部件包含多层基板。图3说明了根据本发明第二实施例的第一结构的循环器的多层基板30。图4说明了根据本发明第二实施例的第二结构的循环器的多层基板40的结构。该循环器的结构是,用图3所示的多层基板30或图4所示的多层基板40来代替传统实例中所述的图31所示循环器的多层基板285。因而,不再详细描述整个循环器。
根据本发明这一实施例的第一结构的多层基板30包含中心电极32a,32b和32c、接地电极33a和33b以及用于内连接的端电极31a,31b,31c,31d,31e和31f。电极32a到32c、33a,33b和31a到31f的结构基本与本发明第一实施例中的中心电极12a到12c、接地电极13a和13b以及端电极11a到11f相同。根据多层基板30,接地电极33c设在中心电极32a之外,在二者之间设有绝缘层α。用于形成电容器的反电极36a,36b和36c设在接地电极33c和端电极31a到31f之间。反电极36a到36c经介电层β与接地电极33c相对。这种情况下,电容器由接地电极33c、反电极36a到36c和设在它们之间的介电层β组成。
中心电极32a的一端经通孔导体γ与电极36a和31a连接。中心电极32b的一端经通孔导体γ与电极36b和31b连接。中心电极32c的一端经通孔导体γ与电极36c和31c连接。
中心电极32a到32c的另一端经通孔导体γ与接地电极33a到33c连接。另外,中心电极32a在一端经通孔导体γ与电极31e连接。中心电极32b在另一端经通孔导体γ与电极31f连接。图中,用细虚线在概念上显示了通孔导体γ的连接点。
如图4所示,根据本发明这一实施例的第二结构的多层基板40具有与根据第一结构的多层基板30基本相同的结构。然后,在多层基板30中分配了三十几的参考数字的部件,在图4中的对应部件分配有四十几的参考数字,这样,一幅图的参考数字和在分配给多层基板40(图4)的多个部件的数字末尾分配的字母与多层基板30(图3)是公用的。
多层基板40还包含另一接地电极43d。接地电极43d作为中心电极43b的上层,这是最上层,在二者之间设有绝缘层α。接地电极43d经通孔导体γ与其它接地电极43a到43c连接。接地电极43d经通孔导体γ与中心电极42a到42c的另一端连接。图中,用细虚线在概念上显示了经通孔导体γ的连接。
根据本发明这一实施例的循环器,·接地电极33a,33b,43a和43b分别设在中心电极32a到32c和42a到42c之间,和·中心电极32a到32c和42a到42c的一端分别与接地电极33a到33c和43a到43d连接。这样,接地侧的每个通孔导体电极32a到32c和42a到42c的电位均衡性能得到了改善,改善了插入损失特性。
表2显示了根据本实施例的循环器和图31所示传统循环器的插入损失特性的测量结果。在中心频率为1.96GHz且循环器的装置尺寸3mm见方的条件下执行测量。
[表2]
插入损失(dB)
传统实例 0.91
第二实施例的第一结构 0.65
第二实施例的第二结构 0.59
根据本发明这一实施例的循环器,接地侧的每个中心电极32a到32c和42a到42c的电位均衡性能和插入损失特性得到了改善。另外,如多层基板40所示,在不是用来形成电容器的反电极的接地电极43d还设在形成中心电极42a到42c的层之外的层之间时,可以获得更好的效果。
此外,虽然接地电极33a到33c和43a到43c分别设在中心电极32a到32c和42a到42c之间,但是,多个接地电极可以设在中心电极32a到32c和42a到42c之间。
另外,多个接地电极可以设在形成中心电极的层之外的层之间,多个接地电极可以设在形成电容器的介电层β之外的地方。
本实施例所示的每个电极的电极图形和位置不限于上述这些,在本发明的范围内可以进行改变,从而能获得相同的效果。
例如,如图5中多层基板50所示,可以将用来形成电容器的反电极56a,56b和56c设在最上层的中心电极52c之上。另外,如图6中多层基板60所示,提供多组用来形成电容器的反电极(在图6中是两组反电极66a到66c和67a到67c),这些反电极在多层基板60的厚度方向上,隔着介电层β与接地电极63c和63d相对。由此,可以形成电容器。
更具体地说,根据图6所示的多层基板60,反电极66a到66c和接地电极63c形成了第一电容器,反电极66a到66c和接地电极64d形成第二电容器,反电极67a到67c和接地电极63d形成了第三电容器。
另外,根据图6所示的多层基板60,虽然可以形成大的电容,但是,由于电容器是层叠的,所以,会在电容器处产生不必要的电感分量。因而,如果优先抑制不必要的电感,电容器最好是图3到5所示的单层结构。然而,该结构中,电容器的电容有时随所要形成的不可逆电路元件的中心频率和元件尺寸而变小。这种情况下,设在形成了电容器的层之间的介电层β由介电常数高于其它层之间的隔离层(绝缘层)的材料形成。这样,可以获得足够的电容。(第三实施例)
根据本发明的第三实施例,用轭材料的低阻抗减小多层基板中的对地阻抗。根据本发明第三实施例的循环器如图7到9所示。
图7所示循环器的结构基本与图27所示循环器的结构相同。图8是图7所示循环器的纵截面图。
输入-输出端部77容纳在轭材料78中。在输入-输出端部77的中心形成圆孔H。圆形铁氧体件2容纳在孔H中。多层基板75设在输入-输出端部77上。磁体3设在多层基板75上。这种状态下,轭材料4装配在轭材料78上。输入-输出端部77、铁氧体件2、多层基板75和磁体3容纳在集成的轭材料78和4中。
参考图9,描述多层基板75的结构。多层基板75具有与参考图3描述的根据第二实例的多层基板30相同的结构。那么,在多层基板30中分配了三十几的参考数字的部件,在图9中的对应部件分配有九十几的参考数字,这样,一幅图的参考数字和在分配给多层基板75(图7)的多个部件的数字末尾分配的字母与多层基板30(图3)是公用的。
多层基板75与根据本发明第二实施例的多层基板30的不同之处在于:用来连接轭材料的电极94设在多层基板75的上表面上。电极94经通孔导体γ与中心电极92a,92b和92c的另一端连接。
这样构成的多层基板75与图7所示的输入-输出端部77连接。输入-输出端部77构成为使输入-输出端子77a,77b和77c容纳在树脂结构体中。输入-输出端部77有与外电路(未示出)连接的输入-输出端子77a到77c。通过内嵌模将输入-输出端子77a到77c容纳在树脂结构体中。因为输入-输出端子77c位于隐蔽部件,所以没在图7中显示。图中,输入-输出电极76a,76b,76c,76d,76e和76f设在输入-输出端部77的上表面上。输入-输出电极76a到76c在输入-输出端部77中延伸,分别与输入-输出端子77a到77c连接。输入-输出电极76d到76f延伸到输入-输出端部77的下表面,与轭材料78连接。
图中,设在多层基板75的下表面上用于内连接的端电极91a到91f与输入-输出电极76a到76f连接。轭材料78包含体部件78a和弯曲部件78b。体部件78a具有平板结构。弯曲部件78b以约90度的角从体部件78a的两端弯曲。突起78h和78i设在弯曲部件78b的端部。如图7和8所示,在输入-输出端部77、铁氧体件2和多层基板75容纳在轭材料78中之后,突起78h和78i在多层基板75的上表面上弯曲。弯曲的突起78h和78i与电极94连接,用来连接形成在多层基板75上的轭材料。
根据本发明这一实施例的循环器,·接地电极93a和93b设在中心电极92a到92c之间,·中心电极92a到92c在一端与接地电极93a和93b连接,和·用来连接设在多层基板75表面上的轭材料的电极94(与接地电极93a到93c连接)直接与轭材料78连接。
这样,接地侧的每个中心电极92a到92c的电位均衡性能得到了改善,改善了插入损失特性。此外,用轭材料4和78的低阻抗减小了多层基板75的对地阻抗,从而可以改善插入损失特性。
表3显示了根据本实施例和根据第二实例的循环器的插入损失特性的测量结果。在中心频率为1.96GHz且循环器的装置尺寸是3mm见方的条件下执行测量。
[表3]
插入损失(dB)
第二实施例的第一结构 0.65
第三实施例 0.58
根据本发明这一实施例的循环器,由于用来连接设在多层基板75表面上的轭材料的电极94(与接地电极93a到93c连接)直接与轭材料78连接,所以,与根据第二实施例的情况相比,进一步减小了多层基板75的对地阻抗,从而进一步改善了插入损失特性。
另外,轭材料4和78与多层基板75的接地电极之间的连接结构不限于本实施例,只要多层基板75的接地电极93a到93c直接与上或下轭材料4或78连接,就可以提供相同的效果。
上述实施例1到3是以下结构会更好。根据实施例1到3,有下面的通孔导体γ。·与中心电极的接地电极连接端(一端)连接的通孔导体γ(下文中将其称为第一通孔导体γ)·与中心电极的接地电极连接端(一端)之外的多层基板中的另一电极图形连接的通孔导体γ(下文中将其称为第二通孔导体γ)·与中心电极的接地电极连接端(另一端)之外的中心电极的电容器连接端(一端)连接的通孔导体γ(下文中将其称为第三通孔导体γ)
根据上述通孔导体γ,最好使第一通孔导体γ的电阻小于第二和第三通孔导体γ的电阻。例如,可以通过增大通孔导体γ的总截面积来减小第一通孔导体γ的电阻。另外,可以通过调节第一通孔导体γ的导体材料来减小电阻。这样,可以减小多层基板的对地阻抗。
图10A说明了根据本发明第一到第三实施例的通孔导体γ的结构和位置。图10B说明了根据第一改善后实例的通孔导体γ的结构和位置。图10C说明了根据第二改进后实施例的通孔导体γ的构成和位置。这些图是沿多层基板的平面方向取的截面图。利用图3所示的所有电极图形,用于与通孔导体γ连接的多层基板中的电极图形。作为整个循环器的结构,利用现有技术所述的图31所示循环器的结构。参考图10A到10C,参考数字(101a,101b和101c),(102a,102b和102c)和(103a,103b和103c)指示与用于图3中内连接的端电极31a,31b和31c连接、但是不与接地电极连接的第二和第三通孔导体γ。参考数字(101d,101e和101f),(102d,102e和102f)和(103d,103e和103f)指示与接地电极连接的第一通孔导体γ。
根据图10A,所有通孔导体γ101a到101f都有相同的直径,并单独形成。
根据图10B所示的第一改善后实例,·第二和第三通孔导体102a到102c的直径与图10A所示第二和第三通孔导体101a到101c相同。·第一通孔导体102d到102f的直径大于图10A所示第一通孔导体101d到101f的直径(在本实例中是2倍的尺寸),并单独形成。
根据图10C所示的第二改进后实例,·所有的通孔导体103a到103f具有相同的直径,·单独地形成第二和第三通孔导体103a到103c,和·第一通孔导体103d到103f均由三个通孔导体组成。
另外,图3所示的电极图形相应于图10A所示通孔导体101a到101f的构成和位置。在图3所示的结构中,如果利用图10B和10C所示第一和第二改善后实例中的通孔导体的结构,就必需根据通孔导体结构的改变,改变与通孔导体连接的多层基板的电极图形的结构。
根据使用通孔导体的第一和第二改进后实例的循环器,与接地电极连接的通孔导体的总截面积及其电阻小,减小多层基板中的对地阻抗,与不利用这些改进后实例的循环器相比,改善了插入损失特性。
表4显示了循环器的插入损失特性的测量结果,其中,在第二实施例的第一结构中利用了通孔导体的第一和第二改进后实例。在中心频率为1.96GHz且循环器的装置尺寸为3mm见方的条件下执行测量。
[表4]
插入损失(dB)
第二实施例的第一结构 0.65
第一到第三实施例的第一改进后实例 0.54
第一到第三实施例的第二改进后实例 0.57
根据利用了通孔导体的第一和第二改进后实例的循环器,减小了多层基板的对地阻抗,与不利用这些改进后实例的循环器相比,改善了其插入损失特性。
另外,根据第一改进后实例的结构,虽然在直径相同的条件下,认为即使在所有通孔导体101a到101f的直径都增大,也可以获得相同的改善后特性效果,但是,出现了下面的不便之处。·增大占据元件截面积的通孔导体γ的总截面积,就处理而言,可能在基板上产生裂缝。·与输入-输出端子连接的一侧的通孔导体γ的总截面积增大,就电路而言,不必要的电容会叠加在传输线上。
从上述问题来看,最好利用第一改善后的实例(连接了接地电极的一侧的通孔导体γ的总截面积增大)。
此外,不仅在本发明的上述第一到第三实施例中所述的循环器中实现通孔导体γ的第一和第二改善后实例,而且,在中心电极的多层之间没有接地电极的传统结构中,也可以提供相同的效果。
根据上述第一和第二改善后实例的结构不限于上面这些,可以在本发明的范围内获得相同的效果。另外,在通孔导体γ的总截面积相同的条件下,第一通孔导体γ可以由导电率高于第二和第三通孔导体γ的导体材料形成。(第四实施例)
本发明的第四实施例涉及不可逆电路元件,其中,中心电极的接地侧的一端(另一端)延伸到多层基板的末端表面,与形成在多层基板的末端表面上的接地电极连接。图11说明了根据本发明第四实施例的循环器的多层基板110的结构。
由于该循环器的整体结构与图29所示的循环器相同,所以,不再赘述。
多层基板110包含中心电极112a,112b和112c,每个中心电极在平面图中都是拉长的矩形框形。中心电极112a到112c布置和层叠成纵向部件在平面图中以120度的角相互交叉。中心电极112a到112c分别经绝缘层α层叠。
用于内连接的端电极111a,111b,111c,111d,111e和111f设在多层基板110的下表面上。在上述电极中,电极111d到111f的一端延伸到多层基板110的末端表面。
中心电极112a到112c的一端经通孔导体γ与端电极111a到111c连接。中心电极112a到112c的另一端延伸到多层基板110的末端表面。接地电极113a,113b,113c和113d形成在多层基板110的除了上下表面之外的所有四个端表面上。中心电极112a到112c的另一端与接地电极113a到113d连接。中心电极112a到112c经接地电极113a到113d与用于内连接的端电极111d到111f连接。图中,细虚线在概念上显示了经通孔导体γ的连接。
根据本发明这一实施例的循环器,·形成在各个层上的三个中心电极112a到112c的另一端与形成在多层基板110的末端表面上的接地电极113a到113d连接。
这样,接地侧的中心电极112a到112c的电位均衡性能得到改善,可以改善其插入损失特性。
表5显示了根据本实施例的循环器和图29所示传统循环器的插入损失特性的测量结果。在中心频率为1.96GHz且循环器的装置尺寸是3mm见方的条件下执行测量。
[表5]
插入损失(dB)
传统实例 0.82
第四实施例 0.70
根据本发明这一实施例的循环器,接地侧的每个中心电极的电位均衡性能和插入损失特性得到了改善。
另外,上述实施例所示每个电极的电极图形和位置不限于上面这些,可以在本发明的范围内改变,获得相同的效果。例如,这些实施例可以应用于在多层基板中集成现有技术中参考图31所述的电容器的结构。(第五实施例)
本发明的第五实施例涉及一种不可逆电路元件,其中·中心电极和电容器部件由多层基板组成,·电容器由隔着介电层β彼此相对的一对反电极组成,和·反电极的接地侧的反电极露在多层基板的表面上。
参考图12到14,描述循环器的结构。
在多层基板125中,形成中心电极和电容器。多层基板125包含用于外连接的端部和输入-输出端部。如图13中截面图所示,在多层基板125的下表面上形成空腔129和130。空腔129容纳铁氧体件122。空腔130容纳轭材料128。由于铁氧体件122和轭材料128分别容纳在空腔129和130中,所以,设在图中多层基板125的下表面上的外连接端子与元件的装配表面邻接。
图14显示了多层基板125的结构,多层基板125包含中心电极142a,142b和142c。中心电极142a到142c层叠成使它们的纵向部件以120度角彼此交叉,在它们之间设有绝缘层α。用来形成电容器的电极146a,146b和146c设置成隔着它们之间的绝缘层α与中心电极142a相对。接地电极143设置成与反电极146a到146c相对,在它们之间设有介电层β。用于外连接的端电极141a,141b,141c,141d,141e和141f设置成在平面方向上与接地电极143的两端相对,在它们之间设有绝缘层α。图中,平面方向上接地电极143的中心露在多层基板125的下表面上。由于绝缘层α和电极141a到141f只设在接地电极143的两端,所以,图中,在多层基板125的下表面的中心(接地电极143的露出部件)形成空腔130。轭材料128容纳在空腔130中。所容纳的轭材料128与接地电极143邻接,以便连接。
中心电极142a到142c的一端经形成在多层基板125的侧表面上的电极图形ε,与用来形成电容器的反电极146a,146b和146c以及端电极141a,141b和141c连接。电极146a到146c和电极141a到141c以下面的方式连接:横向上相同位置的电极经多层基板125的侧表面上的电极图形ε相互连接。参考图14,对要相互连接的电极146a到146c和电极141a到141c的参考数字结尾分配相同的字母。
中心电极142a到142c的另一端经形成在多层基板125的侧表面上的电极图形ε与接地电极143连接。同时,中心电极142a到142c的另一端经电极图形ε与用于外连接的端电极141d到141f连接。
用来形成空腔129的开口148设在中心电极142a下的每一层中。图14中,用虚线在概念上显示用于连接的电极图形ε。
根据本发明这一实施例的循环器,·用低阻抗的轭材料,使露在多层基板表面上的接地侧的电容器的电极接地。
这样,减小了多层基板125中的对地阻抗,可以改善其插入损失特性。
表6显示了根据本实施例的循环器和图31所示传统循环器中插入损失特性的测量结果。在中心频率为1.96GHz且循环器的装置尺寸为3mm见方的条件下执行测量。
[表6]
插入损失(dB)
传统实例 0.91
第五实施例 0.73
根据本发明这一实施例的循环器,多层基板中的对地阻抗减小,其插入损失特性得到改善。
另外,上述实施例所示每个电极的电极图形和位置不限于上面这些,可以在本发明的范围内改变,获得相同的效果。
在本发明的上述第一到第五实施例中,用中心频率为1.96GHz且其装置尺寸为3mm见方的循环器作为典型的不可逆电路元件来描述本发明。然而,本发明对具有不同中心频率和装置尺寸的其它循环器可以有效。另外,本发明对以电阻器作为输入-输出端子的末端的隔离器有相同效果。此外,本发明可以用多层基板之外的不可逆电路元件的部件来实现而没有任何限制。(第六实施例)
本发明的第六实施例涉及一种设有不可逆电路元件的通信电路模块。通常,通过在多层基板中集成至少两个或两个以上的装置和电路元件来组成通信电路模块,多层基板构成了移动通信装置的无线部件。
这种装置的实例有双工机、LPF(低通滤波器)、BPF(带通滤波器)、开关、PA(功率放大器)等。电路元件有电容器、电感器、电阻器等。
近年来,由于电路部件已经越来越是IC兼容的了,所以,通信电路模块有下面的结构。根据这种通信电路模块,用来装配IC等的焊盘图形(land pattern)设在装配基板表面上。将IC装配在焊盘图形上,将装配了IC的表面树脂模制并包装。
在下面的描述中,因为除了含不可逆电路元件的部件之外的通信电路模块的结构对本发明没有效果,所以不再涉及。
参考图15到17,描述本实施例的第一结构。参考图15,在多层基板155中形成循环器的中心电极和电容器部件。多层基板155也起整个通信电路模块的主部件的作用。将诸如多种芯片的部件装配在多层基板155的表面上,将电路元件内置于其中。图16A显示了包括循环器的通信电路模块的主要部件的截面图,图16B显示了其侧后视图。
用来容纳盘状铁氧体件152的空腔156和用来容纳轭材料158的空腔157设在多层基板155中。空腔156的尺寸用来容纳铁氧体件152,形成在多层基板155的一侧上。
轭材料158包含平板体部件158a和弯曲部件158b。弯曲部件158b以几乎90度角从体部件158a的两端弯曲,其长度尺寸使多层基板155可以配合到厚度方向上。
空腔157设在多层基板155的一侧上,包含切过空腔156的凹槽部件157a,通孔157b设在凹槽部件157a的两端上,穿过多层基板155。凹槽部件157a的深度与轭材料158的厚度和水平及垂直尺寸相同,以容纳轭材料158的体158a。
通孔157b的尺寸使得轭材料158的弯曲部件158b能够通过。两个通孔157b和157b之间的距离设为与弯曲部件158b之间的距离相同。
在铁氧体件152容纳在空腔156中的状态下,轭材料158容纳在空腔157中。在这种态度下,轭材料158安装在空腔157中。更具体地说,弯曲部件158b插入到通孔157b,体部件158a容纳在凹槽部件157a中。将空腔156的深度尺寸和凹槽部件157a的深度尺寸相加所得到的深度尺寸设为与将铁氧体件152的厚度尺寸和轭材料158的厚度尺寸相加得到的厚度尺寸相同,或比它稍大。结果,在铁氧体件152和轭材料158容纳在多层基板155中的状态下,轭材料158不从多层基板155的表面突出。
其间,磁体153设在与形成有空腔的表面相对的多层基板155的表面上。磁体153设置成隔着多层基板155与铁氧体件152相对。轭材料154设置成覆盖多层基板155上的磁体153。经过通孔157b的轭材料158的弯曲部件158b的边缘与轭材料154啮合。
根据这样形成的通信电路模块,在另一部件上装配有模块的表面(相应于形成有空腔的表面)变成相同的表面。这是因为铁氧体件152和轭材料容纳在空腔156和空腔157中,使得轭材料158不从模块装配表面突出。
图17显示了多层基板155的结构。中心电极172a,172b和172c层叠和设置成它们的纵向部件在平面图中以120度角彼此交叉。接地电极173a和173b一个接一个地设在中心电极172a到172c之间。起电隔离层作用的绝缘层α设在中心电极172a到172c和接地电极173a和173b之间。
在末端设置用来形成电容器的反电极176a,176b和176c,所述电容器设在中心电极172a之外。电极176a到176c布置在相同平面上。反电极176a到176c经绝缘层α与中心电极172a相对。接地电极173c设在反电极176a到176c的更外侧。接地电极173c设置成经介电层β与反电极176a到176c相对。
用来形成空腔156的开口178设在反电极176a到176c与接地电极173c之间的介电层β中。绝缘层α设在接地电极173c的多层基板之外。用来形成空腔157的凹槽部件157a的开口171设在绝缘层α中。因为凹槽部件157a由开口171形成,所以,接地电极173c露在多层基板155的表面上。用来形成空腔157的通孔157b的开口177设在构成多层基板155的每个绝缘层α中。
中心电极172a到172c的一端经通孔导体γ与接地电极173a到173c连接。中心电极172a,172b和172c的另一端分别经通孔导体γ与反电极176a到176c连接。对要相互连接的中心电极172a到172c和反电极176a到176c的参考数字结尾分配相同的字母。另外,引出线与中心电极172a到172c的另一端连接,以便与通信电路模块中预定的电路连接。
参考图18到20,描述根据本发明这一实施例的第二结构。第二结构与上述第一结构基本相同。在显示第二结构的图18到20中,分配了一百八十几和二百零几的参考数字。参考数字是一百八十几的部件相应于在第一结构中参考数字是一百五十几的部件,参考数字是二百零几的部件相应于第一结构中参考数字是一百七十几的部件。这里,在相应的参考数字中,分配给单个数字的参考数字和分配给参考数字结尾的字母在第一和第二结构之间公用。
参考图18,在多层基板185中形成循环器的中心电极。多层基板185也起整个通信电路模块的主部件的作用,诸如多种芯片等部件装配在多层基板185的表面上,在其中内置电路元件。图19A显示了包括循环器的通信电路模块的主要部件的截面图,图19B显示了其侧后视图。
用来容纳磁体183和轭材料184的空腔187设在多层基板185的一侧上。空腔187的尺寸用来容纳磁体183和轭材料184。空腔187的深度尺寸与将磁体183的厚度尺寸和轭材料184的厚度尺寸相加所得到的尺寸相同,或比它稍大。
轭材料184包含平板体部件184a和弯曲部件184b。弯曲部件184b以几乎90度角从体部件184a的两端弯曲,在厚度方向上的长度尺寸使得多层基板185能配合在里面。
空腔187有体187a和设在体187a两端穿过多层基板185的通孔187b。
通孔187b的尺寸使得轭材料184的弯曲部件184b能够穿过。通孔187b和187b之间的距离设为与弯曲部件184b和184b之间的距离相同。
在磁体183容纳在空腔187的体187a中的状态下,轭材料184容纳在空腔187中。更具体地说,弯曲部件184b插在通孔187b中,体184a容纳在体187a中。空腔187的深度尺寸设为与将磁体183的厚度尺寸和轭材料184的厚度尺寸相加所得到的厚度尺寸相同,或比它稍大。因而,在磁体183和轭材料184容纳在多层基板185中的状态下,轭材料184不从多层基板185的表面突起。
其间,铁氧体件182设在与形成有空腔的表面相对的多层基板185的侧表面上。铁氧体件182隔着多层基板185与磁体183相对。轭材料188设为覆盖多层基板185上的铁氧体件182。穿过通孔187b的轭材料184的弯曲部件184b的边缘与轭材料188啮合。
根据这样形成的通信电路模块,在另一部件上装配了模块的表面(相应于形成有空腔的表面)变成相同的表面。这是因为磁体183和轭材料184容纳在空腔187中,轭材料184不从模块装配表面突起。
图20显示了多层基板185的结构。中心电极202a,202b和202c层叠并设置成使它们的纵向部件在平面图中以120度角彼此交叉。电极203a和203b一个接一个地设在中心电极202a到202c之间。绝缘层α分别设在中心电极202a到202c及接地电极203a和203b之间。
在末端设置用来连接轭材料的电极204,轭材料设在中心电极202c之外。电极204设置成经绝缘层α与中心电极202c相对。
绝缘层α也在多层基板的厚度方向上设在中心电极202a之外。用来形成空腔187的体187a的开口201设在绝缘层α中。因为空腔187的体187a由开口201形成,所以,中心电极202a露在多层基板185的表面上。另外,绝缘层α也可设在空腔187的体187a和中心电极202a之间。用来形成空腔187的通孔187b的开口207设在构成多层基板185的每个绝缘层α中。
中心电极202a到202c在一端与接地电极203a和203b以及电极204连接,用来经通孔导体γ与轭材料连接。中心电极202a和202b在一端由引线并联到在多层基板185中形成的电容器(未示出)。另一方面,中心电极202a和202b连接到引线上,以便连接通信电路模块中预定的电路。
露在多层基板185的表面上用来连接轭材料的电极204与设在轭材料188中的突起188h和188i连接。
根据本发明这一实施例的第一和第二结构,倒转铁氧体件和磁体的位置。因此,多层基板的结构与设在多层基板中空腔的结构有少许不同。
根据本发明这一实施例的通信电路模块,没有突起,从在通信电路模块的表面上装配来看,没有突起会成为问题。更具体地说,容纳在多层基板中的轭材料和多层基板在相同的表面上。这种通信电路模块可以容易地装配到电路基板上,诸如移动电话等。
根据本发明这一实施例的通信电路模块,与在现有技术中将循环器装配在基板上作为一个部件的情况相比,更不需考虑与布置在其周围的部件的位置关系。因而,可以在通信电路模块中采用循环器,同时减小有效的占用空间。
根据本发明这一实施例的通信电路模块,由于与中心电极的一端连接的接地电极设在多个层之间,其中,在多层基板中形成循环器的中心电极,所以,可以内置设有优良电性能的不可逆电路元件。(第七实施例)
本发明的第七实施例在多层基板的结构上有特点。图21说明了本实施例的第一结构,图22说明了本实施例的第二结构。
如图21所示,根据本发明这一实施例的第一结构,将在多层基板232中形成有中心电极的层上每个电极图形230的电极厚度设为大于另一层的每个电极图形231的电极厚度。结果,中心电极部件的导体损失减小,可以减小在循环器处的损失。
作为实现上述结构的方法,·通过几次印刷,选择性地形成在包括中心电极的相同平面上的电极图形230,或者·当形成在包括中心电极的相同平面上的电极图形230时,调节印刷筛框的网眼或印刷条件,从而可以形成厚的电极图形230。
不管是什么形成方法,利用图21中结构的效果都很好。根据本实施例的第二结构,如图22所示,只将作为多层基板242里的中心电极的电极图形240的电极厚度设为大于另一电极图形241的电极厚度。这种情况下,另一电极图形241包含形成在相同层(相同的平面位置)上的电极图形作为电极图形240。
结果,中心电极部件处的导体损失减小,可以减小循环器处的损失。
作为实现上述结构的具体方法,有一种方法是通过几次印刷只形成中心电极部件。不管用什么形成方法,利用图22中结构的效果都很好。(第八实施例)
本发明的第八实施例涉及设有不可逆电路元件的通信电路模块。参考图23和24,描述本实施例的通信电路模块。
根据多层基板215,在其内部形成中心电极和电容器部件。多层基板215构成整个通信电路模块的主部件。除了诸如多种芯片的部件之外,功率放大器219装配在多层基板215的表面上。由于电极结构和循环器的截面构成与其它实施例相同,所以不再赘述。
将用来容纳盘状铁氧体件212的空腔216和用来容纳轭材料218的空腔217设在多层基板215中。空腔216的尺寸用来容纳铁氧体件212,形成在多层基板215的一侧上。
轭材料218包含平板体部件218a和弯曲部件218b。弯曲部件218b以约90度角从体部件218a的两端弯曲,其长度尺寸使多层基板215能在厚度方向上配合。
空腔217设在多层基板215的一侧上,包含切开空腔216的凹槽部件217a和设在凹槽部件217a两端穿过多层基板215的通孔2173。凹槽部件217a的深度尺寸与轭材料218的厚度和水平及垂直尺寸相同,从而可以容纳轭材料218的体218a。
通孔217b的尺寸使得轭件218的弯曲部件218b能够通过。通孔217b和217b之间的距离设为与弯曲部件218b之间的距离相同。
在铁氧体件212容纳在空腔216中的状态下,轭材料218容纳在空腔217中。这种状态下,轭材料218装配在空腔217中。更具体地说,弯曲部件218b插入通孔217b,体218a容纳在凹槽部件217a中。将空腔216的深度尺寸和凹槽部件217a的深度尺寸相加所得到的深度尺寸,设为与将铁氧体件212的厚度尺寸与轭材料218的厚度尺寸相加所得到的厚度尺寸相同,或者比它稍大。结果,在铁氧体件212和轭材料218容纳在多层基板215中的状态下,轭材料218不从多层基板215的表面突出。
其间,磁体213设在与形成有空腔的表面相对的多层基板215的表面上。磁体213设置成隔着多层基板215与铁氧体件212相对。轭材料214设置成覆盖多层基板215上的磁体213。通过通孔217b的轭材料218的弯曲部件218b的边缘与轭材料214啮合。
在设有上述基本结构的通信电路模块中,根据本发明的这一实施例,空腔215H设在与形成有空腔的表面相对一侧的多层基板215的表面上。空腔215H形成为与一个通孔217b的一个开口端连接。空腔215H设在与另一通孔217b相对的一侧上。空腔215H的尺寸使得能容纳从一个通孔217b突出的弯曲部件218b的末端部218h。空腔215H的深度尺寸设为与弯曲部件218b的厚度尺寸相同。
将弯曲部件218b插入通孔217b之后,把轭材料218装配在多层基板215上。这种状态下,一个弯曲部件218b的末端部218h朝空腔215H侧弯曲,并容纳在空腔215H中。这时,末端部218h和多层基板215在相同的表面上。这种状态下,功率放大器219装配在空腔215H上。所装配的功率放大器219与轭材料218的末端部218h邻接。
根据本发明这一实施例的通信电路模块,即使有一部件诸如功率放大器219发热,功率放大器219产生的热也可以经轭材料218的末端部218h有效地释放到所装配的基板侧。因而,可以实现很好的散热结构而不利用高导热性的多层基板材料或使用热通路。结果,电路结构的自由度增大,所以,可以实现高度集成的通信电路模块。
另外,轭材料218和所装配的发热部件(功率放大器219)之间的接触结构不限于上述结构,可以在本发明的范围内进行改变,可以获得相同的效果。(第九实施例)
本发明的第九实施例涉及一种设有不可逆电路元件的通信电路模块。参考图25和26描述本实施例。
本实施例的结构基本与本发明第六和第八实施例的结构相同。显示本实施例的图25和26中,分配了二百二十几的参考数字。分配了二百二十几的参考数字的部件相应于第六实施例中分配了一百五十几和一百八十几的参考数字的部件,并相应于第八实施例中分配了二百一十几的参考数字的部件。这里,在相应参考数字中,分配给单个图的参考数字和分配到参考数字末尾的字母在本发明的第六、第八和第九实施例之间公用。
第六和第八实施例涉及通信电路模块,其中,单个循环器内置在多层基板中。然而,在本实施例中,多个循环器设在多层基板225中。更具体地说,所使用的具有不同频带的两个循环器的中心电极和电容器部件设在多层基板225中。分别容纳铁氧体件222A和222B的一对空腔226A和226B以及用来容纳轭材料228的空腔227设在多层基板225中。构成磁路的轭材料224和228以及使铁氧体件222A和222B磁化的磁体223由铁氧体件222A和222B共享。
多层基板225包含电极结构,电极结构包括两个循环器。电极结构与在本发明第六实施例中参考图17所述的多层基板155的结构相同。然而,本实施例中,根据循环器的数量(2),多个电极结构包含在多层基板225中。
根据本实施例的通信电路模块,以不同频带工作的多个循环器集成在一个模块中。因而,与分别装配多个循环器作为单个部件的情况相比,更不需考虑与设在其周围的部件的位置关系。结果,在通信电路模块中采用多个循环器,同时有效占用空间减小。结果,可以实现集成的小双频带通信电路模块。由于每个循环器共享一组轭材料224和228及一个磁体223,所以,与分别准备这些部件的情况相比,可以减少部件的数量。结果,可以提供双频带通信电路模块,其中,包含多个循环器,并具备批量生产性能和成本优良。
根据上述的本发明,可以提供不可逆电路元件,实现了小型化和批量生产而不使电特性变差。另外,可以提供设有不可逆电路元件的通信电路模块,其中,有效的占用空间减小而不使电特性变差。此外,可以提供通信电路模块,其中,可以用简单的方法释放所装配的部件产生的热而不受到多层基板的材料和结构的多种限制。
虽然已经详细描述了本发明的最佳实施例,但是,显然可以理解,可以在下文所要求的本发明的精神和范围内改变最佳实施例中部件的组合和配置。

Claims (34)

1.一种不可逆电路元件,包含:
至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;
电容器,与中心电极的一端并联;
接地电极,连接到中心电极的另一端,至少一个接一个地布置在中心电极之间;
电隔离层,布置在中心电极和接地电极之间;
铁氧体件,布置在中心电极附近;
磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;和
轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路。
2.根据权利要求1所述的不可逆电路元件,其中,中心电极、接地电极和电隔离层构成多层基板。
3.根据权利要求2所述的不可逆电路元件,其中,在多层基板中形成电容器。
4.根据权利要求3所述的不可逆电路元件,其中,电容器包含相对布置的一对反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,和
另一接地电极设在除了介电层之外的多层基板的其它层和电隔离层之间,该另一接地电极与中心电极的另一端连接。
5.根据权利要求2所述的不可逆电路元件,还包含露在多层基板表面上并与中心电极的另一端连接的表面电极,其中,轭材料由导电材料形成,轭材料与要连接的表面电极邻接。
6.一种不可逆电路元件,包含:
至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;
电隔离层,布置在中心电极之间;
电容器,与中心电极的一端并联;
铁氧体件,布置在中心电极附近;
磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;
轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;
多层基板,包含中心电极和电隔离层;和
通孔导体,设在多层基板中,在多层基板中的连接点处连接多个层,所述多层基板包含中心电极两端的连接点,
其中,与中心电极的另一端连接的通孔导体的电阻小于另一通孔导体的电阻。
7.根据权利要求6所述的不可逆电路元件,其中,与中心电极的另一端连接的通孔导体的总截面积大于另一通孔导体的总截面积。
8.根据权利要求6所述的不可逆电路元件,其中,在多层基板中形成电容器。
9.根据权利要求8所述的不可逆电路元件,其中,电容器包含相对设置的一对反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,和
接地电极设在多层基板的多个层之间,接地电极与中心电极的另一端连接。
10.根据权利要求6所述的不可逆电路元件,还包含表面电极,露在多层基板的表面上,与中心电极的另一端连接,其中,轭材料由导电材料形成,轭材料与要连接的表面电极邻接。
11.一种不可逆电路元件,包含:
至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;
电容器,分别与中心电极的一端并联;
电隔离层,分别布置在中心电极之间;
铁氧体件,布置在中心电极附近;
磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;
轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;
多层基板,包含中心电极和电隔离层;和
接地电极,设在多层基板的末端表面上,
其中,中心电极的另一端分别延伸到多层基板的末端表面,与接地电极连接。
12.根据权利要求11所述的不可逆电路元件,其中,在多层基板中形成电容器。
13.根据权利要求12所述的不可逆电路元件,其中,电容器包含相对布置的一对反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,和
另一接地电极设在除了介电层之外多层基板的其它层与电隔离层之间,该另一接地电极与中心电极的另一端连接。
14.一种不可逆电路元件,包含:
至少三个中心电极,重叠并布置成相互交叉;
电隔离层,布置在中心电极之间;
电容器,与中心电极的一端并联;
铁氧体件,布置在中心电极附近;
磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;
轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;和
多层基板,包含中心电极和电隔离层,
其中,电容器包含一对相对布置的反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,反电极的一侧与中心电极的一端连接,另一反电极露在多层基板的表面上。
15.根据权利要求14所述的不可逆电路元件,其中,介电层由介电常数高于电隔离层的材料制成。
16.根据权利要求14所述的不可逆电路元件,其中,接地电极设在除了介电层之外的多层基板的其它层之间,该接地电极与中心电极的另一端连接。
17.一种通信电路模块,包含不可逆电路元件,其中,不可逆电路元件包含:
至少三个中心电极,叠加并布置成相互交叉;
电容器,与中心电极的一端并联;
电隔离层,布置在中心电极之间;
铁氧体件,布置在中心电极附近;
磁体,将直流磁场施加到铁氧体件上;
轭材料,与铁氧体件和磁体结合,构成磁路;和
多层基板,包含中心电极和电隔离层,和
多层基板起主模块部件的作用。
18.根据权利要求17所述的通信电路模块,还包含接地电极,与中心电极的另一端连接,至少一个接一个地设置在中心电极之间,其中,电隔离层布置在中心电极和接地电极之间,多层基板包含中心电极、接地电极和电隔离层。
19.根据权利要求17所述的通信电路模块,其中,在多层基板中形成电容器。
20.根据权利要求18所述的通信电路模块,其中,电容器包含一对相对布置的反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,和
另一接地电极设在除了介电层之外的多层基板的其它层和电隔离层之间,该另一接地电极与中心电极的另一端连接。
21.根据权利要求18所述的通信电路模块,还包含表面电极,露在多层基板的表面上,与中心电极的另一端连接,其中,轭材料由导电材料形成,轭材料与要连接的表面电极邻接。
22.根据权利要求17所述的通信电路模块,还包含:
通孔导体,设在多层基板中,在包含中心电极两端的连接点的多层基板中的连接点处连接多个层,
其中,与中心电极的另一端连接的通孔导体的电阻小于另一通孔导体的电阻。
23.根据权利要求22所述的通信电路模块,其中,与中心电极的另一端连接的通孔导体的通孔总截面积大于另一通孔导体的总截面积。
24.根据权利要求19所述的通信电路模块,其中
电容器包含一对相对布置的反电极,夹在反电极和电容器之间的介电层与多层基板集成,和
反电极的一侧与中心电极的一端连接,另一反电极露在多层基板的表面上。
25.根据权利要求24所述的通信电路模块,其中,介电层由介电常数高于电隔离层的材料制成。
26.根据权利要求24所述的通信电路模块,其中,另一接地电极设在除了介电层之外的多层基板的其它层与电隔离层之间,该另一接地电极与中心电极的另一端连接。
27.根据权利要求17所述的通信电路模块,其中,包含中心电极的电极图形设在多层基板中,和
中心电极的电极厚度大于设在多层基板中的另一电极图形的电极厚度的平均值。
28.根据权利要求17所述的通信电路模块,其中,多个部件装配在多层基板上,这些部件中的至少一个部件与轭材料邻接。
29.根据权利要求28所述的通信电路模块,其中,与轭材料邻接的部件是功率放大器。
30.根据权利要求17所述的通信电路模块,有多个不可逆电路元件。
31.根据权利要求30所述的通信电路模块,其中,为多个不可逆电路元件提供一个轭材料。
32.根据权利要求30所述的通信电路模块,其中,为多个不可逆电路元件提供一个磁体。
33.根据权利要求17所述的通信电路模块,其中,用来容纳部分或全部铁氧体件和轭材料的空腔设在多层基板中,使多个部件的表面不从多层基板突出。
34.根据权利要求17所述的通信电路模块,其中,用来容纳部分或全部磁体和轭材料的空腔设在多层基板中,使多个部件的表面不从多层基板突出。
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