CN1661849A - 具有层叠基板的不可逆电路元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组装性好、生产性好、廉价且性能良好的不可逆电路元件及其制造方法。该不可逆电路元件，具有由层叠有多个绝缘薄板的层叠板构成的电介体(6)，形成在该电介体(6)的不同的层叠位置上并以上下方向部分交叉的方式配设的第1、第2、第3中心导体(7)、(8)、(9)，配设在电介体(6)的下面的平板状的铁氧体部件(11)，配设在电介体(6)的下面的多个电容器(C1)、(C2)、(C3)，收容铁氧体部件(11)的外壳。将包含中心导体(7)、(8)、(9)的电介体(6)、铁氧体部件(11)和电容器(C1)、(C2)、(C3)形成一体而构成半成品体H，再将该半成品体H收容外壳K内形成不可逆电路元件。

Description

具有层叠基板的不可逆电路元件

技术领域

本发明涉及一种可用于便携式电话机等移动通信设备的发送部等中的由隔离器(isolator)或循环器构成的具有层叠基板(multiplayer board)的不可逆电路元件(non-reciprocal circuit device)。

背景技术

图14是以往的不可逆电路元件的分解立体图，下面，参照图14说明以往的不可逆电路元件，由箱形的磁性板(铁板等)构成的第1磁轭51形成箱形，在其内部，在第1磁轭51上通过其磁力安装圆板状的磁铁52。

由磁性板(铁板等)构成的第2磁轭53，具有底板53a和从该底板53a的对向的2边向上方弯折的2个侧板53b，该第2磁轭53与第1磁轭51结合，形成闭合磁路。

由合成树脂的成型品构成的箱形的树脂外壳54，具有设在底壁54a的中央部的圆形状的贯通孔54b和设在该贯通孔54b周围的多个贯通孔54c，该树脂外壳54，与第2磁轭53组合，同时在组合时，从贯通孔54b、54c露出底板53a。

第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，分别由片型的电容器形成，该第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，以位于树脂外壳54的贯通孔54c内的状态，将下部电极(未图示)钎焊组装在底板53a上，此外，片型的电阻器R，设置在1个贯通孔54c内，一方的电极(未图示)也钎焊组装在底板53a上。

在由YIG(Yttrium iron garnet)等构成的圆板状的铁氧体部件55上，安装由金属板构成的第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58，该第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58，分别以从位于铁氧体部件55的下面的圆板状接地部件59延伸的状态，向铁氧体部件55的上面侧弯折，经由电介体(未图示)，向上下方向部分交叉地配设。

此外，第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58，具有连接在接地部件59上的接地部56a、57a、58a，和设在各自的端部上的通道部56b、57b、58b。

另外，铁氧体部件55，位于树脂外壳54的贯通孔54b内被安装，同时接地部件59被钎焊在底板53a上，此外，第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的通道部56b、57b、58b分别被钎焊在第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的另一方的电极(未图示)上，同时第3中心导体58的通道部58b被钎焊在电阻器R的另一方的电极(未图示)上。

此外，如果结合第1磁轭51和第2磁轭53，在第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58上配置磁铁52，可构成以往的不可逆电路元件。(例如，参照专利文献1)

但是，以往的不可逆电路元件，由于组合了第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的铁氧体部件55和各个第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3装在树脂外壳54内，因此其组装作业繁琐，生产性差，成本高。

此外，在将第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3收容树脂外壳54内后，必须在狭窄的空间内，在电容器C1、C2、C3上钎焊第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58各自的通道部56b、57b、58b，因此其作业繁琐，生产性差，成本高。

此外，由于第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58，以包围铁氧体部件55的方式弯折，因此其作业繁琐，同时在弯折时，在第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的位置产生偏移，导致性能下降。

下面，说明以往的不可逆电路元件的制造方法，首先，在组合第2磁轭53和树脂外壳54后，将各第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3及电阻器R收容树脂外壳54的贯通孔54c内，同时将其钎焊在底板53a上。

接着，将组合有第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的铁氧体部件55装在树脂外壳54的贯通孔54b内，同时将接地部件59钎焊在底板53a上。

然后，在将第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的通道部56b、57b、58b分别钎焊在第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3上后，在第2磁轭53上组合安装有磁铁52的第1磁轭51，，则以往的不可逆电路元件的制造结束。

但是，以往的不可逆电路元件的制造方法，必须在各个铁氧体部件55上安装中心导体56、57、58，其组装繁琐，同时由于在树脂外壳54内收容组合第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的铁氧体部件55和各第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，因此其组装作业繁琐，生产性差，成本高。

专利文献1：特开平10-79607号公报

以往的不可逆电路元件，由于在树脂外壳54内收容组合第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的铁氧体部件55和各个第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，因此存在其组装作业繁琐，生产性差，成本高的问题。

此外，由于必须在将第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3收容在树脂外壳54内后，再在狭窄的空间内，将第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的各自的通道部56b、57b、58b钎焊在电容器C1、C2、C3上，因此存在其作业繁琐，生产性差，成本高的问题。

此外，由于第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58，以包围铁氧体部件55的方式弯折，因此其作业繁琐，同时在弯折时，在第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的位置产生偏移，导致性能下降。

此外，以往的不可逆电路元件的制造方法，由于必须在各个铁氧体部件55上安装中心导体56、57、58，其组装繁琐，同时在树脂外壳54内收容组合第1中心导体56、第2中心导体57、第3中心导体58的铁氧体部件55和各个第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，因此存在其组装作业繁琐，生产性差，成本高的问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种组装性好、生产性好、廉价且性能良好的具有层叠基板的不可逆电路元件。

作为解决上述问题的第1解决方案，其构成为，具有：由层叠了多块绝缘薄板的层叠板构成的电介体，形成在该电介体的不同层叠位置上并以在上下方向上部分交叉的方式配设的第1、第2、第3中心导体，配设在所述电介体的下面的平板状的铁氧体部件，配设在所述电介体的下面的多个电容器，以及用于收容所述铁氧体部件的外壳；在所述电介体上设置所述中心导体，并将两者形成一体，所述铁氧体部件接合在所述电介体的下面、同时所述电容器也固定在所述电介体的下面，将包含所述中心导体在内的所述电介体、所述铁氧体部件和所述电容器形成一体而构成半成品体，再将该半成品体收容在所述外壳内。

此外，作为第2解决方案，其构成为：所述中心导体具有连接在由构成所述外壳一部分的金属板形成的磁轭上的接地部、和连接在所述电容器的一方电极上的通道部，所述电容器的所述电极被钎焊在设于所述电介体的下面的所述通道部上，所述电容器被固定在所述电介体上。

此外，作为第3解决方案，其构成为：所述中心导体的所述接地部，通过形成在设于所述电介体上的贯通孔、和设于所述铁氧体部件上的凹部中的连接导体，而向所述磁轭侧引出，所述连接导体通过钎焊连接在所述磁轭上。

此外，作为第4解决方案，其构成为：所述电容器的另一方电极被钎焊在所述磁轭上，同时在构成所述外壳的一部分的树脂外壳上设置端子，以将所述半成品体收容在所述外壳内的状态，将所述中心导体的所述通道部钎焊在所述端子上。

此外，作为第5解决方案，其构成为：所述磁轭具有多个凸部、同时在所述凸部上连接所述电容器的另一方的电极，其中该多个凸部被设在所述磁轭的除了所述铁氧体部件的载置部位之外的位置上。

本发明的不可逆电路元件，其构成：具有由层叠有多块绝缘薄板的层叠板构成的电介体、形成在该电介体的不同的层叠位置上并以上下方向部分交叉的方式配设的第1、第2、第3中心导体、配设在电介体的下面的平板状的铁氧体部件、配设在电介体的下面的多个电容器、收容铁氧体部件的外壳；在电介体上设置中心导体，两者一体化，铁氧体部件接合在电介体的下面，同时电容器固定在电介体的下面，构成一体化包含中心导体在内的电介体、铁氧体部件和电容器的半成品体，将该半成品体收容在外壳内。

如此，将包含中心导体在内的电介体、铁氧体部件和电容器形成一体而构成半成品体，再将该半成品体装入到在外壳内，就能得到其组装作业与以往相比容易、生产性好、廉价的不可逆电路元件。

此外，由于电容器能够在外壳外的位置上，固定在平板状的电介体的一面侧，所以能得到其组装作业与以往相比容易、生产性好、廉价的不可逆电路元件。

另外，由于中心导体配置在电介体的叠层间，因此与以往弯折中心导体相比，能够得到中心导体的位置的偏移小、性能良好的不可逆电路元件。

此外，由于中心导体具有连接在由构成外壳一部分的金属板形成的磁轭上的接地部、和连接在电容器的一方的电极上的通道部，电容器的电极钎焊在设于电介体的下面的通道部上，电容器固定在电介体上，因此能够在外壳内装入半成品体，同时能够在磁轭上连接接地部和通道部，能够得到组装性良好的不可逆电路元件。

此外，由于中心导体的接地部，通过形成在设于电介体上的贯通孔和设于铁氧体部件上的凹部中的连接导体，而被向磁轭侧引出，连接导体通过钎焊连接在磁轭上，因此能够得到接地部向磁轭侧的引出结构简单、组装性良好的不可逆电路元件。

此外，由于电容器的另一方的电极被钎焊在磁轭上，同时在构成外壳一部分的树脂外壳上设置端子，以将半成品体收容在外壳内的状态，将中心导体的通道部钎焊在端子上，因此能够得到通道部在端子上的连接简单、组装性良好的不可逆电路元件。

此外，由于磁轭具有设在铁氧体部件的载置部位以外的位置上的多个凸部、同时在凸部上连接电容器的另一方的电极，因此能够得到电容器和磁轭的连接简单、组装性良好的不可逆电路元件。

附图说明

图1是表示本发明的不可逆电路元件的电容器的连接结构的主要部位剖面图。

图2是表示本发明的不可逆电路元件的去除第1磁轭和磁铁的状态的俯视图。

图3是表示本发明的不可逆电路元件的中心导体的接地部的连接结构的主要部位剖面图。

图4是本发明的不可逆电路元件的分解立体图。

图5是本发明的不可逆电路元件的第2磁轭的俯视图。

图6是本发明的不可逆电路元件的电介体的俯视图。

图7是本发明的不可逆电路元件的电介体的仰视图。

图8是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的大幅电介体的主要部位的俯视图。

图9是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在大幅电介体上安装电容器和电阻器的状态的主要部位的俯视图。

图10是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在大幅电介体上安装铁氧体部件的状态的主要部位的俯视图。

图11是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在第2磁轭上设置膏状钎焊料的状态的剖面图。

图12是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在外壳内安装半成品体的状态的剖面图。

图13是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在外壳内安装第1磁轭和磁铁的状态的剖面图。

图14是以往的不可逆电路元件的分解立体图。

图中：1-第1磁轭，1a-上板，1b-侧板，2-磁铁，3-第2磁轭，3a-底板，3b-侧板，3c-凸部，4-树脂外壳，4a-侧板，K-外壳，5-端子，6-电介体，6a-第1贯通孔，6b-第2贯通孔，6c-缺口部，7-第1中心导体，7a-接地部，7b-通道部，8-第2中心导体，8a-接地部，8b-通道部，9-第3中心导体，9a-接地部，9b-通道部，9c-导电体，9d-导电体，10-连接体，11-铁氧体部件，11a-凹部，12-连接导体，C1-第1电容器，C2-第2电容器，C3-第3电容器，13a-电极，13b-电极，R-电阻器，14a-电极部，14b-电极部，H-半成品体，15-钎焊料部件，16-大幅电介体，16a-孔，17-膏状钎焊料。

具体实施方式

先对本发明的不可逆电路元件的附图进行说明，图1是表示本发明的不可逆电路元件的电容器的连接结构的主要部位剖面图，图2是表示本发明的不可逆电路元件的去除第1磁轭和磁铁的状态的俯视图，图3是表示本发明的不可逆电路元件的中心导体的接地部的连接结构的主要部位剖面图。

此外，图4是本发明的不可逆电路元件的分解立体图，图5是本发明的不可逆电路元件的第2磁轭的俯视图，图6是本发明的不可逆电路元件的电介体的俯视图，图7是本发明的不可逆电路元件的电介体的仰视图，图8是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的大幅电介体的主要部位的俯视图。

此外，图9是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在大幅电介体上安装电容器和电阻器的状态的主要部位的俯视图，图10是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在大幅电介体上安装铁氧体部件的状态的主要部位的俯视图。

此外，图11是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在第2磁轭上设置膏状钎焊料的状态的剖面图，图12是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在外壳内安装半成品体的状态的剖面图，图13是表示本发明的不可逆电路元件的制造方法的在外壳内安装第1磁轭和磁铁的状态的剖面图。

下面，基于图1～图8，说明将本发明的不可逆电路元件用于隔离器时的构成，由箱形的磁性板(铁板等)构成的第1磁轭1，具有正方形(四边形)的上板1a和从该上板1a的4边向下方弯折的侧板1b。

长方形(四边形)的磁铁2，以位于箱形的第1磁轭1内、且其上面与上板1a的内面接触的状态，通过粘合剂等适当方法安装在第1磁轭1上。

由磁性板(铁板等)构成的第2磁轭3，具有四边形的底板3a、从该底板3a的对向的2边向上方弯折的2个侧板3b和设在底板3a上的圆锥台状的多个凸部3c，该凸部3c的顶部形成平坦状。

由合成树脂的成型品构成的树脂外壳4，设置有设在一对侧板3b之间的侧板4a，与第2磁轭3结合，而由该第2磁轭4和第2磁轭3构成箱形的外壳K，同时在该树脂外壳4的侧板4a中埋设金属板，设置多个端子5。

电介体6，由层叠了绝缘膜等多个绝缘薄板的层叠板构成，在呈四边形的该电介体6的不同的层叠位置上，形成有由铜等金属薄板或导电膜等构成的第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9，该第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9，经由电介体6，以沿上下方向部分交叉的状态配设。

此外，电介体6，具有以位于三角形的角部的方式设置的3个第1贯通孔6a、设在2个第1贯通孔6a之间的第2贯通孔6b、设在相互对向的侧边部上的多个缺口部6c。

另外，在第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9的各自的一端部，具有接地部7a、8a、9a，该接地部7a、8a、9a以露出的状态设在第1贯通孔6a内。

此外，在第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9的各自的一端部，设置通道部7b、8b、9b，该通道部7b、8b、9b在缺口部6c内露出，或通道部9b露出在第2贯通孔6b内。

另外，在电介体6的下面，设置有构成通道部7b、8b、9b的一部分的导电体7c、8c、9c，该导电体7c、8c、9c，通过设在缺口部6c和第2贯通孔6b的位置上的连接体(通孔)10连接。

另外，在导电体9c的附近，设置另一个导电体9d。

由YIG(Yttrium iron garnet)等构成的多边形状(六边形状)等平板状的铁氧体部件11，具有设在每个侧面上的3个凹部11a，该铁氧体部件11的上面，由粘合剂等粘接在电介体6的下面中央部上，在粘接铁氧体部件11的时候，3个凹部11a各自呈与第1贯通孔6a对正的状态，通过设在3个凹部11a和凹部11a内的连接导体(通孔)12，接地部7a、8a、9a呈向铁氧体部件11的下端部引出的状态。

第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，由片型的电容器形成，位于该第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的上面侧的一方的电极13a，分别钎焊连接固定在导电体7c、8c、9c上，同时片型的电阻器R的一方的电极14a，钎焊连接固定在导电体9c上，并且，电阻器R的另一方的电极14b，钎焊连接固定在导电体9d上。

另外，此处虽未图示，但第3电容器C3的另一方的电极13b和电阻器R的另一方的电极14b也呈相互连接的状态。

另外，构成一体有电介体6、铁氧体部件1和至少第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的半成品体H，其中该电介体6包括第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9，该半成品体H收容在外壳K内，组入外壳K中。

此外，关于半成品体H的组装，首先，在与连接导体12对向的底板3a和凸部3c的顶部上，设置膏状钎焊料等钎焊料部件15，连接导体12通过钎焊料部件15连接在底板3a上，第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9的接地部7a、8a、9a被接地，同时第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的下面的电极13b，通过钎焊料部件15连接在凸部3c的顶部上，并被接地。

如此，如果将第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的下面的电极13b被配置在凸部3c的顶部上，由于比铁氧体部件11的厚度薄地形成第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，所以在以半成品体H的状态组装在外壳K内时，能够使第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的下面接近凸部3c。

另外，第1中心导体7、第2中心导体8的通道部7b、8b可以钎焊在端子5上，同时连接在第3中心导体9侧的电阻器R上的导电体9d，被钎焊在接地用端子5上。

另外，在由第1磁轭1和第2磁轭3夹持磁铁2、电介体6及铁氧体部件11的状态下，结合第1磁轭1和第2磁轭3，用第1磁轭1和第2磁轭3形成闭合磁路，而构成本发明的不可逆电路元件。

然后，基于图8～图13说明本发明的不可逆电路元件的制造方法，首先，如图8所示，在由层叠多个绝缘薄板的层叠板构成的、连接用于形成多个不可逆电路元件的多个电介体6的大幅电介体16上，设置有：设在各自的电介体6的不同的层叠位置上的第1中心导体7、第2中心导体8，第3中心导体9(未图示)，与各个电介体6对应设置的第1贯通孔6a，第2贯通孔6b，跨设在相邻的电介体6间的多个孔16a，设在大幅电介体16的一面侧的各自电介体6上的构成通道部7b、8b、9b的一部分的导电体7c、8c、9c和导电体9d。

然后，如图9所示，将第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3及电阻器R钎焊在导电体7c、8c、9c、9d上，进行固定在大幅电介体16上的固定工序。

而后，在将销具(未图示)插入第1贯通孔6a后，以使与各自的电介体6对应的铁氧体部件11的凹部11a与销具位置对正的状态，进行在大幅电介体16的一面上粘接铁氧体部件11的粘接工序。

此时，粘合剂设在铁氧体部件11的一面上或/及大幅电介体16的一面上。

另外，在本实施例中，在电容器的固定工序之后进行铁氧体部件1的粘接工序，但也可以在电容器的固定工序之前进行铁氧体部件1的粘接工序。

然后，此处虽未图示，但在第1贯通孔6a和铁氧体部件11的凹部11b内设有连接导体12，将第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9的接地部7a、8a、9a引出到铁氧体部件11的端部，同时在孔16a内和第2贯通孔6b内设置连接体10，将导电体7c、8c、9c分别连接在第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9上。

然后，在相邻的电介体6之间的位置切断大幅电介体16，进行形成各电介体6的切断工序，形成一体化包括第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9在内的电介体6、铁氧体部件11、第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3的半成品体H。

此时，由于在孔16a的位置切断，因此呈现在电介体6的侧边部形成缺口部6c的状态。

然后，如图11所示，在将由膏状钎焊料等构成的钎焊料部件15设在外壳K的第2磁轭3的底板3a上和凸部3c的顶部上后，如图12所示，将半成品体H装在外壳K内，在钎焊料部件15上载置连接导体12和第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3，同时在第1中心导体7、第2中心导体8、第3中心导体9的通道部7b、8b和端子5的之间及导电体9d和端子5的之间，设置膏状钎焊料17。

然后，在此状态下，送入回流炉内，在钎焊连接导体12和底板3a之间、第1电容器C1、第2电容器C2、第3电容器C3和凸部3c之间、及通道部7b、8b、9b和端子5之间后，如图13所示，如果将安装磁铁2的第1磁轭1组合在外壳K上，就完成本发明的不可逆电路元件的制造。

另外，上述实施例，以用于隔离器的例子进行了说明，但也可以用于无电阻器R的循环器。

Claims (5)

1.一种不可逆电路元件，其特征在于，

具有：

由层叠了多块绝缘薄板的层叠板构成的电介体，

形成在该电介体的不同层叠位置上并以在上下方向上部分交叉的方式配设的第1、第2、第3中心导体，

配设在所述电介体的下面的平板状的铁氧体部件，

配设在所述电介体的下面的多个电容器，以及

用于收容所述铁氧体部件的外壳；

在所述电介体上设置所述中心导体，并将两者形成一体，所述铁氧体部件接合在所述电介体的下面、同时所述电容器也固定在所述电介体的下面，将包含所述中心导体在内的所述电介体、所述铁氧体部件和所述电容器形成一体而构成半成品体，再将该半成品体收容在所述外壳内。

2.如权利要求1所述的不可逆电路元件，其特征在于：所述中心导体具有连接在由构成所述外壳一部分的金属板形成的磁轭上的接地部、和连接在所述电容器的一方电极上的通道部，所述电容器的所述电极被钎焊在设于所述电介体的下面的所述通道部上，所述电容器被固定在所述电介体上。

3.如权利要求2所述的不可逆电路元件，其特征在于：所述中心导体的所述接地部，通过形成在设于所述电介体上的贯通孔、和设于所述铁氧体部件上的凹部中的连接导体，而向所述磁轭侧引出，所述连接导体通过钎焊连接在所述磁轭上。

4.如权利要求2或3所述的不可逆电路元件，其特征在于：所述电容器的另一方电极被钎焊在所述磁轭上，同时在构成所述外壳的一部分的树脂外壳上设置端子，以将所述半成品体收容在所述外壳内的状态，将所述中心导体的所述通道部钎焊在所述端子上。

5.如权利要求4所述的不可逆电路元件，其特征在于：所述磁轭具有多个凸部、同时在所述凸部上连接着所述电容器的另一方的电极，其中该多个凸部被设在所述磁轭的除了所述铁氧体部件的载置部位之外的位置上。

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