JP2005079813A - Non-reciprocal circuit element and communication device - Google Patents

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幹太 元木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a non-reciprocal circuit element and a communication device in which the capacity value of a matching capacitative element included in a multi-layered substrate can be made large and the trimming range of the capacity value can be extended. <P>SOLUTION: The non-reciprocal circuit element is composed of: a permanent magnet; a center electrode assembly constituted by arranging a plurality of center electrodes on a ferrite plate; a multi-layered substrate 30 in which the center electrode assembly is arranged on a first main surface and the matching capacitative element and a terminal resistive element are incorporated; and a metallic case. Hot side capacitor electrodes 35A, 35B and 35C of the matching capacitative element are arranged on the inside of the first layer of a 2nd main surface (dielectric sheet 46) located on the opposite side to the first main surface, and the trimming of a capacity is conducted from the second main surface side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非可逆回路素子、特に、サーキュレータあるいはアイソレータとして用いられる非可逆回路素子及び該非可逆回路素子を備えた通信装置に関する。   The present invention relates to a nonreciprocal circuit element, in particular, a nonreciprocal circuit element used as a circulator or an isolator, and a communication apparatus including the nonreciprocal circuit element.

従来より、サーキュレータやアイソレータなどの非可逆回路素子は、予め定められた特定方向にのみ信号を伝送し、逆方向には伝送しない特性を有し、自動車電話、携帯電話などの移動体通信機器の送信回路部に使用されている。   Conventionally, non-reciprocal circuit elements such as circulators and isolators have a characteristic of transmitting signals only in a predetermined direction and not transmitting in the reverse direction, and are used in mobile communication devices such as automobile phones and mobile phones. Used in the transmission circuit section.

この種の非可逆回路素子として特許文献1に記載のものが知られており、永久磁石から直流磁界が印加されるフェライトに複数の中心電極を配置した中心電極組立体と、第1主面に前記中心電極組立体を配置すると共に中心電極と電気的に接続されている整合容量素子及び終端抵抗素子を内蔵した多層基板とを主要な構成部品としている。   A non-reciprocal circuit element of this type is known as disclosed in Patent Document 1, and includes a center electrode assembly in which a plurality of center electrodes are arranged on a ferrite to which a DC magnetic field is applied from a permanent magnet, and a first main surface. The central electrode assembly is disposed, and a multilayer substrate including a matching capacitor element and a termination resistor element, which are electrically connected to the center electrode, is a main component.

そして、前記整合容量素子は、多層基板内において、第1主面側にホット側電極が配置され、このホット側電極をレーザ照射などによって容量をトリミングしていた。しかし、多層基板の第1主面には中心電極接続用電極が配置されているため、ホット側電極の配置が制約されて大きな容量値が取れない、トリミング領域が制約されて容量の調整幅が小さいという問題点を有していた。   In the matching capacitor element, a hot side electrode is disposed on the first main surface side in the multilayer substrate, and the capacity of the hot side electrode is trimmed by laser irradiation or the like. However, since the center electrode connection electrode is arranged on the first main surface of the multilayer substrate, the arrangement of the hot side electrode is restricted and a large capacitance value cannot be obtained, the trimming region is restricted, and the capacitance adjustment width is limited. It had the problem of being small.

このような問題点は多層基板及びフェライトのサイズ関係に起因している。即ち、永久磁石のサイズはフェライトに磁界を均一に印加する必要があるためにフェライトよりも大きなサイズが要求される。多層基板のサイズも整合容量値をできるだけ大きくするために広く取る必要があるが、製品の外形的制約から永久磁石のサイズまでが限度になる。その結果、フェライトのサイズは多層基板のサイズよりも一回り小さくなる。それゆえ、フェライト上に配置されている中心電極と接続するために多層基板の第1主面に配置される中心電極接続用電極は、第1主面の端部に配置することは難しく、どうしても第1主面の中央部側に配置することになり、整合容量素子のホット側電極の配置やトリミング領域に大きな制約が課されていたのである。
特開2003−142903号公報
Such a problem is caused by the size relationship between the multilayer substrate and the ferrite. That is, the size of the permanent magnet needs to be larger than that of ferrite because it is necessary to apply a magnetic field uniformly to the ferrite. The size of the multilayer substrate needs to be wide in order to make the matching capacitance value as large as possible. However, the size is limited to the size of the permanent magnet due to the external constraints of the product. As a result, the size of the ferrite is slightly smaller than the size of the multilayer substrate. Therefore, it is difficult to dispose the center electrode connection electrode disposed on the first main surface of the multilayer substrate for connection with the center electrode disposed on the ferrite at the end of the first main surface. This is placed on the center side of the first main surface, which places great restrictions on the placement of the hot-side electrode and the trimming region of the matching capacitor.
JP 2003-142903 A

そこで、本発明の目的は、多層基板に内蔵される整合容量素子の容量値を大きく取ることができ、かつ、その容量値のトリミング範囲も大きい非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonreciprocal circuit device and a communication device that can increase the capacitance value of a matching capacitor element built in a multilayer substrate and have a large trimming range of the capacitance value. .

前記目的を達成するため、本発明に係る非可逆回路素子は、
(a)永久磁石と、
(b)前記永久磁石により直流磁界が印加されるフェライトに複数の中心電極を配置した中心電極組立体と、
(c)前記中心電極組立体を配置する第1主面と、該第1主面の反対側に位置する第2主面とを有し、前記中心電極と電気的に接続されている整合容量素子及び終端抵抗素子を内蔵した多層基板と、
(d)前記永久磁石と前記中心電極組立体と前記多層基板とを囲む金属ケースと、を備え、
(e)前記整合容量素子のホット側電極が前記第2主面又は第2主面の近傍に配置されていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a non-reciprocal circuit device according to the present invention comprises:
(A) a permanent magnet;
(B) a center electrode assembly in which a plurality of center electrodes are arranged in a ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet;
(C) a matching capacitor having a first main surface on which the center electrode assembly is disposed and a second main surface located on the opposite side of the first main surface and electrically connected to the center electrode A multi-layer substrate having a built-in element and a terminal resistance element;
(D) a metal case surrounding the permanent magnet, the central electrode assembly, and the multilayer substrate;
(E) the hot-side electrode of the matching capacitive element is disposed in the second main surface or in the vicinity of the second main surface;
It is characterized by.

本発明に係る非可逆回路素子にあっては、整合容量素子のホット側電極が多層基板の第2主面又は第2主面の近傍に配置されているため、ホット側電極を従来の如く制約の大きい第1主面側に配置することと比較すると、ホット側電極を広い面積として整合容量値を大きく設定することができ、また、第2主面側からホット側電極をトリミングすることになるのでトリミング領域が大きくなり、容量値の調整範囲が大きくなる。その結果、良品率が向上する。即ち、多層基板の第2主面には複数の外部接続用端子電極が配置されるが、これらの端子電極は第2主面の端部に配置されるため、ホット側電極の配置やトリミング領域に大きな制約を与えることはないのである。   In the nonreciprocal circuit device according to the present invention, since the hot side electrode of the matching capacitor is arranged on the second main surface of the multilayer substrate or in the vicinity of the second main surface, the hot side electrode is restricted as in the conventional case. As compared with the arrangement on the first main surface side having a large size, the matching capacitance value can be set large with the hot side electrode as a large area, and the hot side electrode is trimmed from the second main surface side. Therefore, the trimming area becomes large and the adjustment range of the capacitance value becomes large. As a result, the yield rate is improved. That is, a plurality of external connection terminal electrodes are arranged on the second main surface of the multilayer substrate, but these terminal electrodes are arranged at the end of the second main surface, so that the arrangement of the hot side electrodes and the trimming region are arranged. It does not give a big restriction.

さらに、本発明に係る非可逆回路素子にあっては、整合容量のホット側電極と金属ケースとの間に浮遊容量が発生し、整合容量が大きくなる。換言すれば、同じ整合容量を得るのであれば、多層基板を薄く構成でき、非可逆回路素子の低背化につながる。   Furthermore, in the nonreciprocal circuit device according to the present invention, stray capacitance is generated between the hot-side electrode of the matching capacitance and the metal case, and the matching capacitance is increased. In other words, if the same matching capacitance is obtained, the multilayer substrate can be made thin, leading to a reduction in the height of the nonreciprocal circuit element.

本発明に係る非可逆回路素子において、整合容量素子のホット側電極は多層基板の第2主面に配置されてもよい。この場合、ホット側電極が金属ケースのグランド電極と接触する不具合を回避するため、第2主面には複数の外部接続用端子電極を突出した状態で設けるか、あるいは、第2主面に凹所を設け、ホット側電極を該凹所に配置すればよい。   In the nonreciprocal circuit device according to the present invention, the hot-side electrode of the matching capacitor may be disposed on the second main surface of the multilayer substrate. In this case, in order to avoid a problem that the hot-side electrode contacts the ground electrode of the metal case, a plurality of external connection terminal electrodes are provided on the second main surface so as to protrude, or the second main surface is recessed. And a hot-side electrode may be disposed in the recess.

また、本発明に係る通信装置は、前記非可逆回路素子を備えたことを特徴とし、整合容量が良好に調整された非可逆回路素子を備えた、信頼性の高い通信装置を得ることができる。   In addition, the communication device according to the present invention includes the non-reciprocal circuit element, and can provide a highly reliable communication device including the non-reciprocal circuit element whose matching capacitance is well adjusted. .

以下、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、添付図面において、断面図以外で斜線を付した部分は導電体である。   Embodiments of a nonreciprocal circuit device and a communication device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the attached drawings, the hatched portion other than the cross-sectional view is a conductor.

(実施例1、図1〜図8参照)
本発明に係る非可逆回路素子の実施例1の分解斜視図を図1に示し、その等価回路を図3に示す。この非可逆回路素子1Aは、3端子タイプの集中定数型アイソレータであり、図1に示すように、概略、上側金属ケース4と下側金属ケース8とからなる金属ケースと、永久磁石9と、フェライト20と中心電極21,22,23とからなる中心電極組立体13と、抵抗素子R及び整合容量素子C1,C2,C3(図2及び図3参照)を内蔵した多層基板30を備えている。
(See Example 1, FIGS. 1 to 8)
FIG. 1 shows an exploded perspective view of Example 1 of the nonreciprocal circuit device according to the present invention, and FIG. 3 shows an equivalent circuit thereof. This non-reciprocal circuit element 1A is a three-terminal type lumped constant type isolator. As shown in FIG. 1, a metal case composed of an upper metal case 4 and a lower metal case 8, a permanent magnet 9, A center electrode assembly 13 including a ferrite 20 and center electrodes 21, 22, and 23, and a multilayer substrate 30 including a resistance element R and matching capacitance elements C 1, C 2, and C 3 (see FIGS. 2 and 3) are provided. .

永久磁石9、中心電極組立体13及び多層基板30は金属ケース4、8で形成される箱体内に収容される。下側金属ケース8は樹脂にてモールドされており、図1で斜線を付した部分が導電体部分として露出している。金属ケース4,8は磁気回路を形成するため、例えば、軟鉄、フェライトなどの強磁性体からなる材料で形成され、その表面にAgやCuがめっきされている。   The permanent magnet 9, the center electrode assembly 13 and the multilayer substrate 30 are accommodated in a box formed by the metal cases 4 and 8. The lower metal case 8 is molded with resin, and the hatched portion in FIG. 1 is exposed as a conductor portion. In order to form a magnetic circuit, the metal cases 4 and 8 are made of, for example, a material made of a ferromagnetic material such as soft iron or ferrite, and the surface thereof is plated with Ag or Cu.

中心電極組立体13は、矩形状のマイクロ波フェライト20の上面に三つの中心電極21,22,23を、絶縁層(図示せず)を介在させて略120度ごとに交差するように配置している。本実施例1では、中心電極21,22,23はそれぞれ2本のラインで構成した。中心電極21,22,23の両端部はフェライト20の下面に回り込み、図2を参照して以下に説明する多層基板30上に形成した電極31A,31B,31C,31D,31E,31Fに電気的に接続される。   In the center electrode assembly 13, three center electrodes 21, 22, and 23 are arranged on the upper surface of the rectangular microwave ferrite 20 so as to intersect with each other at approximately 120 degrees with an insulating layer (not shown) interposed therebetween. ing. In the first embodiment, the center electrodes 21, 22, and 23 are each composed of two lines. Both end portions of the center electrodes 21, 22, and 23 wrap around the lower surface of the ferrite 20, and are electrically connected to electrodes 31A, 31B, 31C, 31D, 31E, and 31F formed on the multilayer substrate 30 described below with reference to FIG. Connected to.

多層基板30は、図2に示すように、6枚のセラミック製誘電体シート41〜46を積層したものである。各シート41〜46の上面にはそれぞれ導体層が形成されている。   As shown in FIG. 2, the multilayer substrate 30 is obtained by stacking six ceramic dielectric sheets 41 to 46. Conductive layers are formed on the upper surfaces of the sheets 41 to 46, respectively.

1層目の誘電体シート41(第1主面)には、中心電極接続用電極31A〜31Fが設けられ、かつ、電極31A〜31Fにはビアホール38a〜38fがそれぞれ設けられている。2層目の誘電体シート42には、コールド側コンデンサ電極32が設けられ、かつ、所定の位置にビアホール38g〜38iが設けられている。   The first dielectric sheet 41 (first main surface) is provided with center electrode connecting electrodes 31A to 31F, and the electrodes 31A to 31F are provided with via holes 38a to 38f, respectively. The second-layer dielectric sheet 42 is provided with a cold-side capacitor electrode 32, and via holes 38g to 38i are provided at predetermined positions.

3層目の誘電体シート43には、ホット側コンデンサ電極33A,33B,33Cが設けられ、かつ、電極33Cにはビアホール38jが設けられている。4層目の誘電体シート44には、コールド側コンデンサ電極34が設けられ、かつ、ビアホール38kが設けられている。   The third-layer dielectric sheet 43 is provided with hot-side capacitor electrodes 33A, 33B, and 33C, and the electrode 33C is provided with a via hole 38j. The fourth-layer dielectric sheet 44 is provided with a cold-side capacitor electrode 34 and a via hole 38k.

5層目の誘電体シート45には、ホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cが設けられ、かつ、抵抗膜51が設けられている。6層目の誘電体シート46(第2主面)には、その両端部に入出力接続用端子電極36A,36B及びグランド接続用端子電極36Cが設けられている。   The fifth-layer dielectric sheet 45 is provided with hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C, and a resistance film 51 is provided. The sixth-layer dielectric sheet 46 (second main surface) is provided with input / output connection terminal electrodes 36A and 36B and a ground connection terminal electrode 36C at both ends thereof.

前記各種電極を備えた誘電体シート41〜46は順次重ねられて焼成され、ビアホール38a〜38kで所定の電気的接続を図ることで図3に示す等価回路を構成する多層基板30となる。ここで、整合容量C1,C2,C3は、3層目のホット側コンデンサ電極33A,33B,33Cとその上下に配置されたコールド側コンデンサ電極32,34とで形成されると共に、4層目のコールド側コンデンサ電極34と5層目のホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cとで形成される。また、抵抗膜51は終端抵抗Rとして機能する。   The dielectric sheets 41 to 46 having the various electrodes are sequentially stacked and fired, and a predetermined electrical connection is made through the via holes 38a to 38k, thereby forming the multilayer substrate 30 constituting the equivalent circuit shown in FIG. Here, the matching capacitors C1, C2, and C3 are formed by the third-layer hot-side capacitor electrodes 33A, 33B, and 33C and the cold-side capacitor electrodes 32 and 34 disposed above and below the third-layer hot-side capacitor electrodes 33A, 33B, and 33C. The cold-side capacitor electrode 34 and the fifth-layer hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C are formed. Further, the resistance film 51 functions as a termination resistor R.

整合容量C1,C2,C3の容量値は多層基板30が単体の状態で容量値を測定したうえで、6層目の誘電体シート46からレーザを照射してホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cに対してトリミングを行うことにより調整する。また、抵抗膜51に対してもその抵抗値を測定した上でレーザトリミングが行われる。図2(E)において、電極35A,35B,35C及び抵抗膜51へのトリミング跡を符号81で示し、図2(F)において、誘電体シート46に残されたトリミング跡を符号82で示す。図4は電極35A,35B,35Cに対するトリミングの状態を示す断面図であり、6層目の誘電体シート46の厚みTはレーザトリミングが可能な50μmとしている。   The capacitance values of the matching capacitors C1, C2, and C3 are measured with the multilayer substrate 30 alone, and then irradiated with a laser from the sixth-layer dielectric sheet 46 to provide hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C. Is adjusted by trimming. Also, laser trimming is performed on the resistance film 51 after measuring its resistance value. In FIG. 2E, the trimming marks on the electrodes 35A, 35B, 35C and the resistance film 51 are indicated by reference numeral 81, and in FIG. 2F, the trimming marks remaining on the dielectric sheet 46 are indicated by reference numeral 82. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the trimming state for the electrodes 35A, 35B, and 35C, and the thickness T of the sixth-layer dielectric sheet 46 is 50 μm that allows laser trimming.

本実施例1である非可逆回路素子1Aにあっては、整合容量C1,C2,C3のホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cが多層基板30の第2主面の1層内側に配置されているため、第2主面にはその両端部に端子電極36A,36B,36Cが形成されているだけで広く空いており、コンデンサ電極35A,35B,35Cを広く取ることができて整合容量値を大きく設定することができる。また、同様の理由で、図5(A)に示すように、トリミング領域80は大きく、容量値の調整範囲が大きくなる。   In the non-reciprocal circuit device 1A according to the first embodiment, the hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C of the matching capacitors C1, C2, and C3 are arranged on the inner side of the second main surface of the multilayer substrate 30. Therefore, the second main surface is wide only by forming the terminal electrodes 36A, 36B, and 36C at both ends thereof, and the capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C can be widened to obtain a matching capacitance value. Can be set large. For the same reason, as shown in FIG. 5A, the trimming region 80 is large and the adjustment range of the capacitance value is large.

ちなみに、図5(B)は比較のために従来の如くホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cを多層基板30の第1主面の1層内側に配置した状態を示す。この場合、第1主面には中心電極接続用電極31A〜31Fが設けられるため、ホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cの面積は狭く、また、トリミング領域も狭くなる。   Incidentally, for comparison, FIG. 5B shows a state in which the hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C are arranged inside one layer of the first main surface of the multilayer substrate 30 for comparison. In this case, since the center electrode connection electrodes 31A to 31F are provided on the first main surface, the areas of the hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C are narrow, and the trimming region is also narrowed.

さらに、図6(B)に示すように、ホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cと下側金属ケース8との間に浮遊容量Cが発生するため、整合容量が大きくなる。換言すれば、同じ整合容量を得るのであれば、図6(C)に示すように多層基板30を構成するシート数を少なくでき、多層基板30が薄くなり、非可逆回路素子1Aの低背化につながる。   Further, as shown in FIG. 6B, since the stray capacitance C is generated between the hot side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C and the lower metal case 8, the matching capacitance is increased. In other words, if the same matching capacitance is obtained, the number of sheets constituting the multilayer substrate 30 can be reduced as shown in FIG. 6C, the multilayer substrate 30 becomes thinner, and the nonreciprocal circuit element 1A is reduced in height. Leads to.

なお、図6(A)は比較のために従来の如くホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cを2層目に配置した状態を示す。この場合、5層目にはコールド側コンデンサ電極32が配置されるため、下側金属ケース8との間に浮遊容量Cが発生することはない。   For comparison, FIG. 6A shows a state in which hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C are arranged in the second layer as in the prior art. In this case, since the cold-side capacitor electrode 32 is disposed in the fifth layer, the stray capacitance C does not occur between the lower metal case 8 and the fifth layer.

ところで、前記ホット側コンデンサ電極35A,35B,35Cは多層基板30の第2主面に配置してもよい。この場合、電極35A,35B,35Cが下側金属ケース8のグランド電極との接触を避けるためには、図7に示すように、その第2主面に設けた外部接続用端子電極36A,36B,36Cを突出した状態で設ければよい。あるいは、図8に示すように、多層基板30の第2主面に凹所61を設けてもよい。この凹所61は外部接続用端子電極36A,36B,36Cを配置する部分以外の領域に大きく形成されることになる。さらに、第2主面に配置した電極35A,35B,35Cを絶縁材料で被覆するようにしてもよい。   By the way, the hot-side capacitor electrodes 35A, 35B, and 35C may be disposed on the second main surface of the multilayer substrate 30. In this case, in order to prevent the electrodes 35A, 35B, and 35C from coming into contact with the ground electrode of the lower metal case 8, as shown in FIG. 7, external connection terminal electrodes 36A, 36B provided on the second main surface thereof. , 36C may be provided in a protruding state. Alternatively, as shown in FIG. 8, a recess 61 may be provided on the second main surface of the multilayer substrate 30. The recess 61 is formed largely in a region other than the portion where the external connection terminal electrodes 36A, 36B, and 36C are disposed. Further, the electrodes 35A, 35B, and 35C arranged on the second main surface may be covered with an insulating material.

(実施例2、図9〜図13参照)
本発明に係る非可逆回路素子の実施例2の分解斜視図を図9に示し、その等価回路を図11に示す。この非可逆回路素子1Bは2端子タイプの集中定数型アイソレータであり、前記実施例1と共通の部材、部分には図1〜図8と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
(See Example 2, FIGS. 9 to 13)
FIG. 9 shows an exploded perspective view of Example 2 of the nonreciprocal circuit device according to the present invention, and FIG. 11 shows an equivalent circuit thereof. This nonreciprocal circuit device 1B is a two-terminal type lumped constant type isolator, and members and portions common to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 8, and redundant description is omitted.

本実施例2では、2端子タイプであるため、中心電極組立体13は中心電極21,22を略90°で交差するように配置している。中心電極21は2本のラインで構成され、中心電極22は3本のラインで構成されている。   Since the second embodiment is a two-terminal type, the center electrode assembly 13 is arranged so that the center electrodes 21 and 22 intersect each other at approximately 90 °. The center electrode 21 is composed of two lines, and the center electrode 22 is composed of three lines.

また、多層基板30は、図10に示すように、6枚のセラミック製誘電体シート41〜46を積層したものであり、各シート41〜46の上面にはそれぞれ導体層が形成されている。   As shown in FIG. 10, the multilayer substrate 30 is a laminate of six ceramic dielectric sheets 41 to 46, and a conductor layer is formed on the upper surface of each of the sheets 41 to 46.

1層目の誘電体シート41(第1主面)には、中心電極接続用電極31A〜31Dが設けられ、かつ、電極31A〜31Dにはビアホール38a〜38dがそれぞれ設けられている。2層目の誘電体シート42には、整合容量C2のコンデンサ電極32が設けられ、かつ、所定の位置にビアホール38e〜38hが設けられている。   The first dielectric sheet 41 (first main surface) is provided with center electrode connecting electrodes 31A to 31D, and the electrodes 31A to 31D are provided with via holes 38a to 38d, respectively. The second dielectric sheet 42 is provided with a capacitor electrode 32 having a matching capacitance C2, and via holes 38e to 38h are provided at predetermined positions.

3層目の誘電体シート43には、整合容量C1,C2のコンデンサ電極33が設けられ、かつ、所定の位置にビアホール38i〜38lが設けられている。4層目の誘電体シート44には、整合容量C1のコンデンサ電極34A及び整合容量C2のコンデンサ電極34Bが設けられ、かつ、所定の位置にビアホール38m〜38oが設けられている。   The third-layer dielectric sheet 43 is provided with capacitor electrodes 33 having matching capacitances C1 and C2, and via holes 38i to 38l are provided at predetermined positions. The fourth dielectric sheet 44 is provided with a capacitor electrode 34A having a matching capacitance C1 and a capacitor electrode 34B having a matching capacitance C2, and via holes 38m to 38o are provided at predetermined positions.

5層目の誘電体シート45には、整合容量C1,C2のコンデンサ電極35が設けられ、かつ、抵抗膜51とその接続用電極52A,52Bが設けられている。6層目の誘電体シート46(第2主面)には、その両端部に入出力接続用端子電極36A,36B及びグランド接続用端子電極36Cが設けられている。   The fifth dielectric sheet 45 is provided with capacitor electrodes 35 having matching capacitances C1 and C2, and a resistance film 51 and connecting electrodes 52A and 52B. The sixth-layer dielectric sheet 46 (second main surface) is provided with input / output connection terminal electrodes 36A and 36B and a ground connection terminal electrode 36C at both ends thereof.

2端子タイプのアイソレータである本実施例2において、コンデンサ電極33,35は整合容量C2のホット側コンデンサ電極として機能する。また、コンデンサ電極32,34Bは整合容量C2のコールド側コンデンサ電極として機能する。   In the second embodiment which is a two-terminal type isolator, the capacitor electrodes 33 and 35 function as hot-side capacitor electrodes of the matching capacitor C2. The capacitor electrodes 32 and 34B function as cold side capacitor electrodes of the matching capacitor C2.

前記各種電極を備えた誘電体シート41〜46は順次重ねられて焼成され、ビアホール38a〜38oで所定の電気的接続を図ることで図11に示す等価回路を構成する多層基板30となる。   The dielectric sheets 41 to 46 having the various electrodes are sequentially stacked and fired, and a predetermined electrical connection is made through the via holes 38a to 38o, thereby forming the multilayer substrate 30 constituting the equivalent circuit shown in FIG.

整合容量C1,C2の容量値は多層基板30が単体の状態で容量値を測定したうえで、6層目の誘電体シート46からレーザを照射してホット側コンデンサ電極35に対してトリミングを行うことにより調整する。また、抵抗膜51に対してもその抵抗値を測定した上でレーザトリミングが行われる。図10(E)において、電極35及び抵抗膜51へのトリミング跡を符号81で示し、図10(F)において、誘電体シート46に残されたトリミング跡を符号82で示す。電極35に対するトリミングの状態は図4に示したとおりである。   The capacitance values of the matching capacitors C1 and C2 are trimmed with respect to the hot-side capacitor electrode 35 by irradiating a laser from the sixth-layer dielectric sheet 46 after measuring the capacitance value with the multilayer substrate 30 alone. To adjust. Also, laser trimming is performed on the resistance film 51 after measuring its resistance value. In FIG. 10E, a trimming mark on the electrode 35 and the resistance film 51 is denoted by reference numeral 81, and in FIG. 10F, a trimming mark remaining on the dielectric sheet 46 is denoted by reference numeral 82. The state of trimming for the electrode 35 is as shown in FIG.

本実施例2である非可逆回路素子1Bにあっても、ホット側コンデンサ電極35が多層基板30の第2主面の1層内側に配置されているため、第2主面にはその両端部に端子電極36A,36B,36Cが形成されているだけで広く空いており、ホット側コンデンサ電極35を広く取ることができて整合容量値を大きく設定することができる。また、同様の理由で、図12(A)に示すように、トリミング領域80は大きく、容量値の調整範囲が大きくなる。   Even in the nonreciprocal circuit device 1B according to the second embodiment, since the hot-side capacitor electrode 35 is disposed on the inner side of the second main surface of the multilayer substrate 30, both end portions thereof are provided on the second main surface. Further, the terminal electrodes 36A, 36B, and 36C are only formed, and are widely vacant, so that the hot-side capacitor electrode 35 can be widened and the matching capacitance value can be set large. For the same reason, as shown in FIG. 12A, the trimming region 80 is large and the adjustment range of the capacitance value is large.

ちなみに、図12(B)は比較のために従来の如くホット側コンデンサ電極35を多層基板30の第1主面の1層内側に配置した状態を示す。この場合、第1主面には中心電極接続用電極31A〜31Dが設けられるため、ホット側コンデンサ電極35の面積は狭く、また、トリミング領域も狭くなる。   Incidentally, for comparison, FIG. 12B shows a state in which the hot-side capacitor electrode 35 is arranged on one layer inside the first main surface of the multilayer substrate 30 for comparison. In this case, since the center electrode connection electrodes 31A to 31D are provided on the first main surface, the area of the hot-side capacitor electrode 35 is narrow and the trimming region is also narrowed.

さらに、図13(B)に示すように、ホット側コンデンサ電極35と下側金属ケース8との間に浮遊容量Cが発生するため、整合容量が大きくなる。換言すれば、同じ整合容量を得るのであれば、図13(C)に示すように多層基板30を構成するシート数を少なくでき、多層基板30が薄くなり、非可逆回路素子1Bの低背化につながる。   Further, as shown in FIG. 13B, since the stray capacitance C is generated between the hot-side capacitor electrode 35 and the lower metal case 8, the matching capacitance is increased. In other words, if the same matching capacitance is obtained, the number of sheets constituting the multilayer substrate 30 can be reduced as shown in FIG. 13C, the multilayer substrate 30 becomes thinner, and the nonreciprocal circuit element 1B is reduced in height. Leads to.

なお、図13(A)は比較のために従来の如くホット側コンデンサ電極35を2層目に配置した状態を示す。この場合、5層目にはコールド側コンデンサ電極32が配置されるため、下側金属ケース8との間に浮遊容量Cが発生することはない。   For comparison, FIG. 13A shows a state where the hot-side capacitor electrode 35 is arranged in the second layer as in the prior art. In this case, since the cold-side capacitor electrode 32 is disposed in the fifth layer, the stray capacitance C does not occur between the lower metal case 8 and the fifth layer.

ところで、前記ホット側コンデンサ電極35は多層基板30の第2主面に配置してもよいことは前記実施例1で図7及び図8を参照して説明したのと同様である。   Incidentally, the hot-side capacitor electrode 35 may be disposed on the second main surface of the multilayer substrate 30 as in the first embodiment described with reference to FIGS.

(実施例3、図14参照)
本発明に係る非可逆回路素子の実施例3の分解斜視図を図14に示す。この非可逆回路素子1Cは前記実施例2と同様の2端子タイプの集中定数型アイソレータである。この非可逆回路素子1Cは、直方体形状のフェライト20と交差した中心電極21,22とからなる中心電極組立体13及び二つの永久磁石9,9を多層基板30上に配置し、金属ケース14で覆ったもので、その等価回路は前記実施例2(図11参照)と同様である。
(See Example 3, FIG. 14)
FIG. 14 is an exploded perspective view of the non-reciprocal circuit device according to the third embodiment of the present invention. This non-reciprocal circuit device 1C is a two-terminal type lumped constant isolator similar to the second embodiment. This non-reciprocal circuit device 1C has a center electrode assembly 13 composed of a rectangular parallelepiped ferrite 20 and center electrodes 21 and 22 intersecting with each other, and two permanent magnets 9 and 9 arranged on a multilayer substrate 30, and a metal case 14. The equivalent circuit is the same as that of the second embodiment (see FIG. 11).

それゆえ、多層基板30の構成も実施例2(図10参照)と同様であり、静電容量のトリミング等の作用効果も実施例2で説明したとおりである。   Therefore, the configuration of the multilayer substrate 30 is the same as that of the second embodiment (see FIG. 10), and the operational effects such as capacitance trimming are the same as described in the second embodiment.

(実施例4、図15参照)
本発明に係る通信装置(携帯電話)を実施例4として図15を参照して説明する。
(See Example 4, FIG. 15)
A communication apparatus (mobile phone) according to the present invention will be described as a fourth embodiment with reference to FIG.

図15は、携帯電話220のRF部分の電気回路を示し、222はアンテナ素子、223はデュプレクサ、231は送信側アイソレータ、232は送信側増幅器、233は送信側段間用帯域通過フィルタ、234は送信側ミキサ、235は受信側増幅器、236は受信側段間用帯域通過フィルタ、237は受信側ミキサ、238は電圧制御発振器(VCO)、239はローカル用帯域通過フィルタである。   FIG. 15 shows an electric circuit of the RF portion of the mobile phone 220, where 222 is an antenna element, 223 is a duplexer, 231 is a transmission side isolator, 232 is a transmission side amplifier, 233 is a band pass filter for transmission side stages, 234 is A transmission-side mixer, 235 is a reception-side amplifier, 236 is a reception-side interband bandpass filter, 237 is a reception-side mixer, 238 is a voltage-controlled oscillator (VCO), and 239 is a local bandpass filter.

ここに、送信側アイソレータ231として、前記実施例1,2,3の非可逆回路素子1A,1B,1Cを使用することができる。これらの非可逆回路素子を実装することにより、整合容量が良好に調整された非可逆回路素子を備えた、信頼性の高い携帯電話を実現することができる。   Here, the nonreciprocal circuit elements 1A, 1B, and 1C of the first, second, and third embodiments can be used as the transmission-side isolator 231. By mounting these nonreciprocal circuit elements, it is possible to realize a highly reliable mobile phone including a nonreciprocal circuit element whose matching capacitance is well adjusted.

(他の実施例)
なお、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の構成に変更することができる。
(Other examples)
The nonreciprocal circuit device and the communication device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be changed to various configurations within the scope of the gist.

例えば、上側金属ケース4、下側金属ケース8、中心電極組立体13、多層基板30、フェライト20等の細部の構造は任意である。特に、整合容量の複数のホット側電極のうち少なくとも一つが第2主面又は第2主面の近傍に配置された構成であってもよい。   For example, the detailed structures of the upper metal case 4, the lower metal case 8, the center electrode assembly 13, the multilayer substrate 30, the ferrite 20, and the like are arbitrary. In particular, at least one of the plurality of hot-side electrodes having a matching capacitance may be arranged in the second main surface or in the vicinity of the second main surface.

また、前記実施例1,2,3に示したアイソレータ以外にサーキュレータとして構成することもできる。さらに、アイソレータやサーキュレータの他に、各種非可逆回路素子にも本発明を適用することができる。   In addition to the isolators shown in the first, second, and third embodiments, a circulator can be configured. Furthermore, the present invention can be applied to various nonreciprocal circuit elements in addition to isolators and circulators.

また、実施例4では、通信装置として携帯電話を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、他の通信装置にも適用することができる。   In the fourth embodiment, a mobile phone has been described as an example of the communication device. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other communication devices.

本発明に係る非可逆回路素子の実施例1を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows Example 1 of the nonreciprocal circuit device based on this invention. 実施例1における多層基板を各層ごとに示す平面図である。It is a top view which shows the multilayer substrate in Example 1 for every layer. 実施例1の電気等価回路図である。2 is an electrical equivalent circuit diagram of Example 1. FIG. 実施例1のトリミング状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a trimming state according to the first exemplary embodiment. 整合容量のトリミング領域を示す説明図であり、(A)は実施例1を示し、(B)は比較例を示す。It is explanatory drawing which shows the trimming area | region of a matching capacity | capacitance, (A) shows Example 1, (B) shows a comparative example. 整合容量の形成状態を示す説明図であり、(A)は比較例を示し、(B)は実施例1を示し、(C)はその変形例を示す。It is explanatory drawing which shows the formation state of matching capacity | capacitance, (A) shows a comparative example, (B) shows Example 1, (C) shows the modification. 実施例1における多層基板の変形例を示す斜視図である。6 is a perspective view showing a modification of the multilayer substrate in Example 1. FIG. 実施例1における多層基板の他の変形例を示す斜視図である。6 is a perspective view showing another modification of the multilayer substrate in Example 1. FIG. 本発明に係る非可逆回路素子の実施例2を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows Example 2 of the nonreciprocal circuit device based on this invention. 実施例2における多層基板を各層ごとに示す平面図である。It is a top view which shows the multilayer board | substrate in Example 2 for every layer. 実施例2の電気等価回路図である。6 is an electrical equivalent circuit diagram of Example 2. FIG. 整合容量のトリミング領域を示す説明図であり、(A)は実施例2を示し、(B)は比較例を示す。It is explanatory drawing which shows the trimming area | region of a matching capacity | capacitance, (A) shows Example 2, (B) shows a comparative example. 整合容量の形成状態を示す説明図であり、(A)は比較例を示し、(B)は実施例1を示し、(C)はその変形例を示す。It is explanatory drawing which shows the formation state of matching capacity | capacitance, (A) shows a comparative example, (B) shows Example 1, (C) shows the modification. 本発明に係る非可逆回路素子の実施例3を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows Example 3 of the nonreciprocal circuit device based on this invention. 本発明に係る通信装置(実施例4)の電気回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit of the communication apparatus (Example 4) which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…非可逆回路素子
4…上側金属ケース
8…下側金属ケース
9…永久磁石
13…中心電極組立体
20…フェライト
21,22,23…中心電極
30…多層基板
35,35A〜35C…ホット側コンデンサ電極
36A〜36C…外部接続用端子電極
41〜46…誘電体シート
51…抵抗膜
61…凹所
80…トリミング領域
81,82…トリミング跡
120…携帯電話(通信装置)
C1,C2,C3…整合容量
R…終端抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-reciprocal circuit element 4 ... Upper metal case 8 ... Lower metal case 9 ... Permanent magnet 13 ... Center electrode assembly 20 ... Ferrite 21, 22, 23 ... Center electrode 30 ... Multilayer substrate 35, 35A-35C ... Hot side Capacitor electrodes 36A to 36C ... External connection terminal electrodes 41 to 46 ... Dielectric sheet 51 ... Resistive film 61 ... Recess 80 ... Trimming area 81, 82 ... Trimming mark 120 ... Mobile phone (communication device)
C1, C2, C3 ... Matching capacitance R ... Termination resistance

Claims (5)

永久磁石と、
前記永久磁石により直流磁界が印加されるフェライトに複数の中心電極を配置した中心電極組立体と、
前記中心電極組立体を配置する第1主面と、該第1主面の反対側に位置する第2主面とを有し、前記中心電極と電気的に接続されている整合容量素子及び終端抵抗素子を内蔵した多層基板と、
前記永久磁石と前記中心電極組立体と前記多層基板とを囲む金属ケースと、を備え、
前記整合容量素子のホット側電極が前記第2主面又は第2主面の近傍に配置されていること、
を特徴とする非可逆回路素子。
With permanent magnets,
A center electrode assembly in which a plurality of center electrodes are arranged in a ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet;
A matching capacitive element having a first main surface on which the center electrode assembly is arranged and a second main surface located on the opposite side of the first main surface, and electrically connected to the center electrode, and a termination A multilayer substrate with a built-in resistance element;
A metal case surrounding the permanent magnet, the central electrode assembly and the multilayer substrate;
The hot electrode of the matching capacitive element is disposed in the vicinity of the second main surface or the second main surface;
A nonreciprocal circuit device characterized by the above.
前記整合容量素子のホット側電極は前記多層基板の第2主面に配置され、かつ、該第2主面には複数の外部接続用端子電極が突出した状態で設けられていることを特徴とする請求項1に記載の非可逆回路素子。   A hot-side electrode of the matching capacitive element is disposed on a second main surface of the multilayer substrate, and a plurality of external connection terminal electrodes are provided on the second main surface in a protruding state. The nonreciprocal circuit device according to claim 1. 前記多層基板の第2主面に凹所が設けられ、前記整合容量素子のホット側電極が該凹所に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の非可逆回路素子。   2. The nonreciprocal circuit device according to claim 1, wherein a recess is provided in a second main surface of the multilayer substrate, and a hot-side electrode of the matching capacitor is disposed in the recess. 前記ホット側電極は前記第2主面側から容量をトリミングされていることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載の非可逆回路素子。   4. The nonreciprocal circuit device according to claim 1, wherein a capacitance of the hot side electrode is trimmed from the second main surface side. 5. 請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載の非可逆回路素子を備えたことを特徴とする通信装置。   A communication apparatus comprising the nonreciprocal circuit device according to claim 1, 2, 3, or 4.
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