JP2012119801A - Method of manufacturing non-reciprocal circuit element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非可逆回路素子の製造方法、特に、マイクロ波帯で使用されるアイソレータやサーキュレータなどの非可逆回路素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a nonreciprocal circuit element, and more particularly to a method for manufacturing a nonreciprocal circuit element such as an isolator or a circulator used in a microwave band.
従来、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ている。この特性を利用して、例えば、アイソレータは、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, nonreciprocal circuit elements such as isolators have a characteristic of transmitting a signal only in a predetermined direction and not transmitting in a reverse direction. Utilizing this characteristic, for example, an isolator is used in a transmission circuit unit of a mobile communication device such as a mobile phone.
この種のアイソレータでは、複数の中心電極をフェライトの主面に配置し、該フェライトに永久磁石から直流磁界を印加することで複数の中心電極を結合させている。この場合、永久磁石から発生する磁束の漏れを極力防止することが望ましく、特許文献1に記載のように、板金加工で作製した金属製のヨークをフェライトと永久磁石の周囲に配置していた。しかし、板金加工で作製した金属製のヨークは大型化し、フェライトや永久磁石とは独立した個別品として取り扱う必要があり、組立てなどにも手間がかかり量産性に支障を生じている。 In this type of isolator, a plurality of center electrodes are arranged on the main surface of the ferrite, and a plurality of center electrodes are coupled to the ferrite by applying a direct current magnetic field from a permanent magnet. In this case, it is desirable to prevent leakage of magnetic flux generated from the permanent magnet as much as possible. As described in Patent Document 1, a metal yoke manufactured by sheet metal processing is arranged around the ferrite and the permanent magnet. However, metal yokes manufactured by sheet metal processing are increased in size and need to be handled as individual products independent of ferrite and permanent magnets, which takes time for assembly and the like, and hinders mass productivity.
一方、特許文献2には、ヨークとして磁粉入りの樹脂材からなる箱状の成形品を用いた非可逆回路素子が記載されている。しかし、このヨークも独立した個別品であり、組立てなどの手間がかかることは前記金属製のヨークを用いる場合と同様である。
On the other hand,
そこで、本発明の目的は、ヨークを個別品としてではなく、フェライトや永久磁石と一体的に取り扱うことのできる非可逆回路素子の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nonreciprocal circuit device that can handle a yoke integrally with a ferrite or a permanent magnet, not as an individual product.
本発明の一形態である非可逆回路素子の製造方法は、
対向した一対の主面を有するフェライトの少なくとも一の主面に中心電極を配置し、該フェライトの一対の主面にそれぞれ永久磁石を固着してなるフェライト・磁石素子を備えた非可逆回路素子の製造方法において、
フェライトを一対の永久磁石で挟着した集合基板の上下面に磁性を有する金属材を接着する工程と、
前記金属材を接着した集合基板を一単位のフェライト・磁石素子にカットする工程と、
前記カットされた一単位のフェライト・磁石素子のカット面の間に磁粉入りの樹脂材を充填し、硬化させる工程と、
前記充填・硬化された樹脂材をその厚み方向の略中央部でカットする工程と、
を備えたことを特徴とする。
A method for producing a non-reciprocal circuit device according to one aspect of the present invention includes:
A non-reciprocal circuit device comprising a ferrite magnet element in which a central electrode is disposed on at least one main surface of a ferrite having a pair of opposed main surfaces, and a permanent magnet is fixed to each of the pair of main surfaces of the ferrite. In the manufacturing method,
Bonding a metal material having magnetism to the upper and lower surfaces of an aggregate substrate in which ferrite is sandwiched between a pair of permanent magnets;
Cutting the aggregate substrate to which the metal material is bonded into one unit of ferrite / magnet element;
Filling and curing a resin material containing magnetic powder between the cut surfaces of the cut one unit ferrite-magnet element; and
Cutting the filled and cured resin material at a substantially central portion in the thickness direction;
It is provided with.
前記非可逆回路素子において、前記金属材と磁粉入りの樹脂材がヨークとして機能し、永久磁石から発生する磁束の漏れを防止する。その製造過程において、フェライトとその両主面にそれぞれ配置した一対の永久磁石は後に切り分けられる集合基板とされ、ヨークとなる金属材や磁粉入りの樹脂材は該集合基板に固着された状態で、フェライトや永久磁石と一体的に取り扱われる。それゆえ、組立て工程が容易になり、量産性が向上する。 In the non-reciprocal circuit element, the metal material and the resin material containing magnetic powder function as a yoke to prevent leakage of magnetic flux generated from the permanent magnet. In the manufacturing process, the ferrite and a pair of permanent magnets respectively disposed on both main surfaces thereof are aggregate substrates to be cut later, and the metal material used as a yoke and the resin material containing magnetic powder are fixed to the aggregate substrate, It is handled integrally with ferrite and permanent magnets. Therefore, the assembly process is facilitated and the mass productivity is improved.
本発明によれば、ヨークを個別品としてではなく、フェライトや永久磁石と一体的に取り扱うことができ、ひいては、量産性が向上する。 According to the present invention, the yoke can be handled integrally with the ferrite and the permanent magnet, not as an individual product, and thus mass productivity is improved.
以下、本発明に係る非可逆回路素子の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ部材、部分については共通する符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of a nonreciprocal circuit device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same member and part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1及び図2に示すフェライト・磁石素子10は、非可逆回路素子を構成する一つの素子であり、非可逆回路素子としては、この素子以外に、図示していない回路基板や外装樹脂、必要に応じて実装されるインダクタやコンデンサを含んでいる。なお、本発明を用いて製造可能な非可逆回路素子としての基本的な構成は従来から種々の態様があり、集中定数型のアイソレータとしては、前述した特許文献1に記載されている2ポート型のアイソレータを挙げることができる。
The ferrite /
この2ポート型のアイソレータは、特許文献1に詳述されているように、一対の永久磁石により直流磁界が印加されるフェライトと、該フェライトに互いに絶縁状態で交差して配置された第1中心電極及び第2中心電極とを備えている。第1中心電極は、一端が入力ポートに接続され、他端が出力ポートに接続されている。第2中心電極は、一端が出力ポートに接続され、他端がグランドポートに接続されている。入力ポートと出力ポートとの間に終端抵抗が第1中心電極と並列に接続され、入力ポートと出力ポートとの間に、第1整合用コンデンサが接続され、出力ポートとグランドポートとの間に第2整合用コンデンサが接続されている。そして、図1に示すように、第1及び第2中心電極を設けたフェライト11はその両主面を一対の永久磁石15にて接着剤12を介して挟着されたフェライト・磁石素子10として構成されている。なお、終端抵抗やコンデンサはフェライト・磁石素子10とは別部品として構成されている。
As described in detail in Patent Document 1, the two-port type isolator includes a ferrite to which a DC magnetic field is applied by a pair of permanent magnets, and a first center that is arranged so as to cross the ferrite in an insulated state. An electrode and a second center electrode are provided. The first center electrode has one end connected to the input port and the other end connected to the output port. The second center electrode has one end connected to the output port and the other end connected to the ground port. A termination resistor is connected in parallel with the first center electrode between the input port and the output port, a first matching capacitor is connected between the input port and the output port, and between the output port and the ground port. A second matching capacitor is connected. As shown in FIG. 1, the
本発明が適用可能な非可逆回路素子は特許文献2に記載の3ポート型のアイソレータであってもよく、あるいは、磁気共鳴型のアイソレータなどであってもよい。また、添付した各図においてフェライトの表面に設けた中心電極は図示が省略されている。
The nonreciprocal circuit device to which the present invention can be applied may be a three-port type isolator described in
前記フェライト・磁石素子10の周囲には、永久磁石15の主面15aと対向する面に磁性を有する金属材21が接着剤22を介して配置され、その面に隣接する二つの面に磁粉入りの樹脂材25が接着剤26を介して配置されている。金属材21としては例えばニッケルを用いることができる。樹脂材25としては例えばエポキシ系、磁粉としては例えばフェライト粉をそれぞれ用いることができる。
Around the ferrite-
ここで、前記フェライト・磁石素子10の製造工程について図3を参照して説明する。まず、フェライト11を一対の永久磁石15で挟着した集合基板10’の上下面に磁性を有する金属材21を接着する(図3(A)参照)。集合基板10’の幅Wは図1に示すフェライト・磁石素子10の幅Wに対応する。
Here, the manufacturing process of the
次に、前記金属材21を接着した集合基板10’を一単位のフェライト・磁石素子10にカットする(図3(B)参照)。次に、カットされた一単位のフェライト・磁石素子10のカット面の間に磁粉入りの樹脂材25を充填し、硬化させる(図3(C)参照)。なお、図3において、接着剤22,26は図示を省略している。次に、充填・硬化された樹脂材25を略中央部でカットする(図3(D)参照)。これにて、図2に示すように4面を金属材21及び磁粉入りの樹脂材25で囲われたフェライト・磁石素子10が得られる。
Next, the aggregate substrate 10 'to which the
前記フェライト・磁石素子10において、金属材21及び樹脂材25はヨークとして機能し、図4(A)に示すように、永久磁石15から発せられた磁束φ1は点線の矢印のごとく金属材21及び樹脂材25に沿って周回し、磁束φ2の漏れが効果的に防止される。ちなみに、金属材21のみが配置されている場合は、図4(B)に示すように、磁束φ2は金属材21の端部から漏れてしまう。また、4面に磁粉入りの樹脂材25を配置した場合は、図4(C)に示すように、磁束φ2は樹脂材25の外側に比較的大きく漏れてしまう。
In the ferrite-
本実施例では、ヨークとして機能する金属材21と磁粉入りの樹脂材25を、製造工程において個別品として取り扱うことなく、集合基板10’として取り扱われるフェライト・磁石素子10にその製造工程途中で組み付けていく。それゆえ、金属材21と樹脂材25とをフェライト11や永久磁石15と一体的に取り扱うことができ、組立て工程が容易になり、量産性が向上する。特に、永久磁石15の主面15aと対向する面に金属材21を配置することにより、磁束の漏れ防止効果が大きくなる。
In this embodiment, the
なお、本発明に係る非可逆回路素子の製造方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。 In addition, the manufacturing method of the nonreciprocal circuit device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made within the scope of the gist.
以上のように、本発明は、非可逆回路素子の製造方法に有用であり、特に、組立て工程が容易になり、量産性が向上する点で優れている。 As described above, the present invention is useful for a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device, and is particularly excellent in that the assembly process is facilitated and mass productivity is improved.
10…フェライト・磁石素子
10’…集合基板
11…フェライト
15…永久磁石
21…金属材
25…磁粉入り樹脂材
DESCRIPTION OF
Claims (2)
フェライトを一対の永久磁石で挟着した集合基板の上下面に磁性を有する金属材を接着する工程と、
前記金属材を接着した集合基板を一単位のフェライト・磁石素子にカットする工程と、
前記カットされた一単位のフェライト・磁石素子のカット面の間に磁粉入りの樹脂材を充填し、硬化させる工程と、
前記充填・硬化された樹脂材をその厚み方向の略中央部でカットする工程と、
を備えたことを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。 A non-reciprocal circuit device comprising a ferrite magnet element in which a central electrode is disposed on at least one main surface of a ferrite having a pair of opposed main surfaces, and a permanent magnet is fixed to each of the pair of main surfaces of the ferrite. In the manufacturing method,
Bonding a metal material having magnetism to the upper and lower surfaces of an aggregate substrate in which ferrite is sandwiched between a pair of permanent magnets;
Cutting the aggregate substrate to which the metal material is bonded into one unit of ferrite / magnet element;
Filling and curing a resin material containing magnetic powder between the cut surfaces of the cut one unit ferrite-magnet element; and
Cutting the filled and cured resin material at a substantially central portion in the thickness direction;
A method for manufacturing a non-reciprocal circuit device, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2010265909A JP2012119801A (en) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Method of manufacturing non-reciprocal circuit element |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016208643A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 株式会社村田製作所 | Non-reversible circuit element, high-frequency circuit, and communication device |
-
2010
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WO2016208643A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 株式会社村田製作所 | Non-reversible circuit element, high-frequency circuit, and communication device |
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