JP3683213B2 - Non-reciprocal circuit device manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ共用器等に使用されるサーキュレータ、アイソレータ等の非可逆回路素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の非可逆回路素子の構成を図8,図9に基づいて説明すると、非可逆回路素子S2は、120度の間隔で配設されると共に、一部が互いに交叉して配置された金属板からなる3個の中心導体51と、この3個の中心導体51を成型加工により埋設した絶縁材からなる誘電体基板52と、中心導体51の交叉部分の上部に配置された磁石53と、中心導体51の交叉部分の下部に配置された円形のフェライト板58と、上部に位置する磁石3の外部を覆うように配置された磁性板からなる第1のヨーク54と、この第1のヨーク54に接合され、下部に位置するフェライト板58の外部を覆うように配置された磁性板からなる有底の第2のヨーク55とで構成されている。
【0003】
また、非可逆回路素子S2は、第1,第2のヨーク54,55で磁気閉回路が形成されると共に、3個の中心導体51に設けられた入出力用の端子51aが第1,第2のヨーク54,55の側方から外部に突出した構成となっている。
【0004】
そして、このような構成を有する従来の非可逆回路素子の製造方法は、先ず、3個の金属板の中心導体51の端子51aが成型金型で保持された状態で、液状の絶縁材が成型金型内に注入されて、3個の中心導体51を埋設した板状の誘電体基板52が製造される。
【0005】
次に、板状のフェライトが焼結されて、フェライト板58が形成され、そして、このフェライト板58と誘電体基板52とが互いに重ね合わされて、非可逆回路素子が製造される。
【0006】
そして、このようにして製造された可逆回路素子を搭載するアンテナ共用器等の回路基板56は、孔56aが設けられると共に、この孔56aの周辺に複数個の導電パターン57が設けられている。
また、導電パターン57が施された回路基板56上には、非可逆回路素子S2に接続されるチップ型のコンデンサ等の種々の電気部品(図示せず)が搭載されて、所望の電子回路が形成されている。
【0007】
そして、非可逆回路素子S2は、回路基板56の孔56aに位置させて、中心導体51の端子51a、及びアース電極(図示せず)を導電パターン57上に載置し、これ等を半田付けにより導電パターン57に接続された構成となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非可逆回路素子の製造方法は、金属板からなる3個の中心導体51を成型加工により埋設して誘電体基板52が形成されるため、誘電体基板52が厚くなり、薄型ができないという問題がある。
また、誘電体基板52とフェライト板58とが互いに重ね合わされる構成となっているため、厚みが大きくなり、薄型に不適であるという問題がある。
また、非可逆回路素子S2に接続されるコンデンサが回路基板56に搭載されるため、チップ型のコンデンサが必要となるばかりか、回路基板56が大型になるという問題がある。
【0009】
そこで、本発明は薄型で、コンデンサを備えた非可逆回路素子の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の解決手段として、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に積層して形成された絶縁材からなる複数の誘電体と、この誘電体を挟んで上下方向の異なる面に形成され、上下方向において一部が交叉する第1,第2,第3の中心導体とを備え、前記フェライト部材は、複数枚の積層されたフェライト薄板が焼結されたブロック体で構成され、前記誘電体は、コーティングされた絶縁膜の積層によって形成されると共に、積層された前記絶縁膜は、熱硬化性樹脂をコーティングした後、加熱硬化する工程を繰り返して形成され、前記第1,第2,第3の中心導体が導電層で形成された製造方法とした。
【0011】
また、第2の解決手段として、前記第1,第2,第3の中心導体は、銅からなる導電層によって形成されると共に、前記導電層は、メッキ或いはコーティングによって前記誘電体上に形成された製造方法とした。
【0012】
また、第3の解決手段として、前記誘電体、又は/及び前記フェライト部材には、前記第1,第2,第3の中心導体のそれぞれに接続された接続部の一部と対向する複数の電極部が設けられ、前記接続部の前記一部と前記電極部との間でコンデンサを形成した製造方法とした。
【0013】
また、第4の解決手段として、前記誘電体と前記フェライト部材には上下に貫通する複数の孔が設けられ、この孔内に設けられた接続導体によって、前記第1,第2,第3の中心導体の一端側が前記フェライト部材の下面に電気的に導出された製造方法とした。
また、第5の解決手段として、前記接続導体の上端は、前記フェライト部材の上面から僅かに突出する突出部を有し、この突出部を除いた状態で、前記フェライト部材の上面に前記誘電体をコーティングして形成した製造方法とした。
【0014】
また、第6の解決手段として、銅の導電層からなる前記電極部が銅からなる前記接続導体に接続された製造方法とした。
また、第7の解決手段として、前記フェライト部材の下面には、銅の導電層からなる下部電極が設けられ、前記接続導体が前記下部電極に接続された製造方法とした。
【0015】
また、第8の解決手段として、前記第1,第2,第3の中心導体の他端側に接続された前記接続部は、前記フェライト部材の側面に設けられた銅の導電層からなる第1の導電体によって、前記フェライト部材の下部側に電気的に導出された製造方法とした。
また、第9の解決手段として、前記電極部の一端側は、前記フェライト部材の側面に設けられた銅の導電層からなる第2の導電体によって、前記フェライト部材の下部側に電気的に導出された製造方法とした。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の非可逆回路素子の図面を説明すると、図1は本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例を示す斜視図、図2は本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例に係る要部の断面図、図3は本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例を示す分解斜視図である。
【0017】
また、図4は本発明の非可逆回路素子の製造方法に係り、非可逆回路素子の第1実施例におけるフェライト部材と誘電体の分解斜視図、図5は本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例であるサーキュレータの等価回路図、図6は本発明の非可逆回路素子の製造方法に係り、非可逆回路素子の第2実施例におけるフェライト部材と誘電体の分解斜視図、図7は本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第2実施例であるアイソレータの等価回路図である。
【0018】
次に、本発明の非可逆回路素子をサーキュレータに適用した第1実施例の構成を図1〜図5に基づいて説明すると、YIG(Yttrium iron garnet)等からなる平板状のフェライト部材1は、上下に貫通する3個(複数個)の孔1aと、下面に設けられた凹部1bとを有する。
【0019】
そして、フェライト部材1は、複数枚の積層された矩形状のフェライト薄板2が焼結されたブロック体で構成されている。
また、このブロック体は、例えば、3枚の広幅のフェライト薄板2aと、2枚の細幅のフェライト薄板2bとで構成されている。
更に、最下部に位置する2枚のフェライト板2bは、広幅のフェライト薄板2aの長手方向の両側に配置されて、広幅のフェライト薄板2aの中央部の下面が露出し、フェライト部材1の下面に凹部1bが形成された状態となっている。
【0020】
そして、フェライト部材1の広幅のフェライト薄板2aに設けられた孔1aのそれぞれには、銅等からなる接続導体3が充填されている。
なお、接続導体3は、孔1aの内面に形成されたものでも良い。
フェライト部材1の上面には、銅等の導電層からなる複数個の第1,第2、第3電極部4,5、6が形成されると共に、これ等の電極部4,5、6に接続された導電層からなる接続部4a、5a、6aが形成されている。
そして、これ等の接続部4a、5a、6aは、少なくとも一つの接続導体3に接続されると共に、フェライト部材1の対向する側辺まで延びて形成されている。
【0021】
フェライト部材1の対向する側面には、銅等の導電層からなり、上下方向に延びた複数の第1,第2の導電体7,8が形成されると共に、この第1,第2の導電体7,8は、フェライト部材1の下面に跨って形成されている。
そして、複数の第2の導電体8のそれぞれは、接続部4a、5a、6aに接続されて、第1,第2,第3の電極部4,5,6がフェライト部材1の側面の下部まで電気的に導出されている。
【0022】
フェライト部材1の下面である凹部1bには、銅等からなる下部電極9が形成され、この下部電極9は、接続導体3に接続されている。
そして、接続導体3と、第1,第2,第3の電極部4,5,6と、接続部4a、5a、6aと、第1,第2の導電体7,8,及び下部電極9は、フェライト薄板2の焼結時に、フェライト薄板2に充填、或いは膜形成された銅が焼成されて形成される。
【0023】
フェライト部材1の上面には、絶縁材である熱硬化性樹脂等の絶縁膜からなる積層された複数の誘電体10a、10b、10cが積層して形成されている。
この誘電体10a、10b、10cの一面には、銅等の導電層からなる第1,第2,第3の中心導体11,12,13と、第1,第2,第3の中心導体11,12,13の端部に接続され、銅等の導電層からなる接続部11a、12a、13aがそれぞれ形成されている。
【0024】
そして、第1,第2,第3の中心導体11,12,13は、互いに120度の間隔を置いて配設されると共に、上下方向において一部が交叉した状態となっている。
即ち、これ等の第1,第2,第3の中心導体11,12,13は、誘電体を挟んで上下方向の異なる誘電体の面に形成された状態となっている。
【0025】
前記接続部11aの一部11bは、誘電体10aを挟んで第1の電極部4と対向し、また、接続部12aの一部12bは、誘電体10a、10bを挟んで第3の電極部6と対向し、更に、接続部13aの一部13bは、誘電体10a、10b、10cを挟んで第2の電極部5と対向している。
その結果、接続部11aと第1の電極部4とでコンデンサ14が、また、接続部12aと第3の電極部6とでコンデンサ15が、更に、接続部13aと第2の電極部5とでコンデンサ16が形成されている。
【0026】
また、誘電体10a、10b、10cには、第1,第2,第3の中心導体11,12,13の一端側の箇所において、前記孔1aと合致した位置に孔10dが設けられ、この孔10dには、銅等からなる接続導体3が充填されて、第1,第2,第3の中心導体11,12,13の一端側が接続部4a、5a、6aと下部電極9とに接続されている。
【0027】
更に、第1,第2,第3の中心導体11,12,13の他端側の接続された接続部11a、12a、13aは、誘電体10a、10b、10cの側辺に延びて、フェライト部材1の側面に設けられた第1の導電体7に接続されて、フェライト部材1の下部に電気的に導出されている。
【0028】
そして、誘電体10a、10b、10cの製造は、フェライト部材1の上面に、先ず、絶縁膜からなる誘電体10aが孔10dを設けた状態でコーティングにより形成され、次に、この誘電体10a上にメッキ、或いはコーティング等によって第1の中心導体11、及び接続部11aが形成される。
次に、誘電体10aの上面に、絶縁膜からなる誘電体10bが孔10dを設けた状態でコーティングにより形成され、次に、この誘電体10b上にメッキ、或いはコーティング等によって第2の中心導体12、及び接続部12aが形成される。
【0029】
更に、誘電体10bの上面に、絶縁膜からなる誘電体10cが孔10dを設けた状態でコーティングにより形成され、次に、この誘電体10c上にメッキ、或いはコーティング等によって第3の中心導体13、及び接続部13aが形成された後、孔10dに接続導体3を充填して、第1,第2,第3の中心導体11,12,13の一端側がフェライト部材1に形成された接続導体3に接続するようになっている。
【0030】
なお、誘電体10a、10b、10cの他の製造方法として、フェライト部材1に形成された接続導体3がフェライト部材1の上面から僅かに突出した状態で設けられ、この状態で、誘電体10a、10b、10aが接続導体3の突出した部分を除くフェライト部材1の上面にコーティングされると共に、第1,第2,第3の中心導体11,12,13が接続導体3の突出の部分に接触された状態で形成するようにしても良い。
【0031】
磁石17が誘電体10cの上部に配置され、この磁石17の外部には、磁石17を覆うようにコ字状の磁性板(鉄板等)からなる第1のヨーク18が配置されている。
そして、この第1のヨーク18は、第1,第2の導電体7,8が設けられていないフェライト部材1の対向する側面に延びた状態となっている。
【0032】
四角状の磁性板(鉄板等)からなる第2のヨーク19は、下部電極9に接触した状態で、フェライト部材1の凹部1b内に収納されて、フェライト部材1の下面と面一状態で配置されている。
この時、第1,第2のヨーク18,19は、下部の位置で互いに接触した状態となり、これによって、第1,第2のヨーク18,19とによって磁気閉回路が構成されて、サーキュレータからなる非可逆回路素子が形成されている。
【0033】
次に、このような構成を有する非可逆回路素子の製造方法について説明すると、先ず、グリーンシート(生状態)からなる複数枚のフェライト薄板2を積層し、この積層されたフェライト薄板2の上面、側面、及び下面には、銅の導電層を形成すると共に、複数の孔1aのそれぞれには、銅の導電体を充填する。
【0034】
そして、この積層されたフェライト薄板2を焼成すると、フェライト薄板2が焼結されて、ブロック体が形成されると共に、銅の導電層、及び導電体が焼成されて、接続導体3と第1,第2,第3の電極部4,5,6と第1,第2の導電体7,8、及び下部電極9が形成される。
この時、接続導体3の上端は、フェライト部材1の上面から僅かに突出した突出部(図示せず)を有する。
【0035】
次に、突出部を除いたフェライト部材1の上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10aを形成する。
その後、銅の導電層からなる第1の中心導体11と接続部11aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10a上に形成される。
この時、第1の中心導体11の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成されると共に、接続部11aの端部が第1の導電体7に導通した状態にする。
【0036】
次いで、突出部を除いた誘電体10aの上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10bを形成する。
その後、銅の導電層からなる第2の中心導体12と接続部12aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10b上に形成される。
この時、第2の中心導体12の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成されると共に、接続部12aの端部が第1の導電体7に導通した状態にする。
【0037】
次いで、突出部を除いた誘電体10bの上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10cを形成する。
その後、銅の導電層からなる第3の中心導体13と接続部13aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10c上に形成される。
この時、第3の中心導体13の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成されると共に、接続部13aの端部が第1の導電体7に導通した状態にする。
【0038】
このようにして、サーキュレータからなる非可逆回路素子が製造される。
また、このような製造方法によって製造された非可逆回路素子は、ここでは図示しないが、導電パターンを有する回路基板上に搭載されるようになっている。
そして、非可逆回路素子が搭載された際、第1の導電体7は、配線用の導電パターンに半田付けされると共に、第2の導電体8は、接地用の導電パターンに半田付けされる。
更に、第2のヨーク19は、例えば、接地用の導電パターン上に配置すると、第2のヨーク19が接地されて、接続導体3の接地を確実にできる。
【0039】
サーキュレータからなる非可逆回路素子は、図5の等価回路図に示すように、第1,第2,第3の中心導体11,12,13のそれぞれの一端側に入出力端子となる第1の導電体7が設けられ、また、それぞれの他端側が接地されると共に、第1,第2,第3の中心導体11,12,13と第1の導電体7との間において、第1,第2,第3の中心導体11,12,13に接続された接続部11a、12a、13aのそれぞれの一部と対向する第1,第2,第3の電極部4,5,6とで形成される接地されたコンデンサ14,15,16とが接続された構成となっている。
【0040】
また、図6,図7は、本発明の非可逆回路素子をアイソレータに適用した第2実施例を示し、この第2実施例は、図6に示すように、誘電体10aに設けられた第1の中心導体11の端部と接続部20との間に抵抗層からなる抵抗21が設けられ、また、抵抗21を介して第1の中心導体11に接続された接続部20の一部20aが第1の電極部4と対向してコンデンサ14を形成すると共に、接続部20の一端は第1の導電体7に接続されない構成となっている。
【0041】
その他の構成は、上述した第1実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
【0042】
次に、このような構成を有する非可逆回路素子の製造方法について説明すると、前記の第1実施例と同様に、先ず、グリーンシート(生状態)からなる複数枚のフェライト薄板2を積層し、この積層されたフェライト薄板2の上面、側面、及び下面には、銅の導電層を形成すると共に、複数の孔1aのそれぞれには、銅の導電体を充填する。
【0043】
そして、この積層されたフェライト薄板2を焼成すると、フェライト薄板2が焼結されて、ブロック体が形成されると共に、銅の導電層、及び導電体が焼成されて、接続導体3と第1,第2,第3の電極部4,5,6と第1,第2の導電体7,8、及び下部電極9が形成される。
この時、接続導体3の上端は、フェライト部材1の上面から僅かに突出した突出部(図示せず)を有する。
【0044】
次に、突出部を除いたフェライト部材1の上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10aを形成する。
その後、銅の導電層からなる第1の中心導体11と接続部11a、20aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10a上に形成される。
この時、第1の中心導体11の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成される。
次に、誘電体10a上には、印刷等によって、抵抗膜からなる抵抗21を形成する。
【0045】
次いで、突出部を除いた誘電体10aの上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10bを形成する。
その後、銅の導電層からなる第2の中心導体12と接続部12aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10b上に形成される。
この時、第2の中心導体12の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成されると共に、接続部12aの端部が第1の導電体7に導通した状態にする。
【0046】
次いで、突出部を除いた誘電体10bの上面に、熱硬化性樹脂をコーティングして絶縁膜を形成した後、これを加熱硬化して、誘電体10cを形成する。
その後、銅の導電層からなる第3の中心導体13と接続部13aがメッキ、或いはコーティングによって誘電体10c上に形成される。
この時、第3の中心導体13の端部が接続導体3の突出部に導通した状態で形成されると共に、接続部13aの端部が第1の導電体7に導通した状態にする。
【0047】
このようにして、アイソレータからなる非可逆回路素子が製造され、また、このようにして製造されたアイソレータからなる非可逆回路素子は、前述の第1実施例と同様に、回路基板(図示せず)に搭載されるものである。
【0048】
アイソレータからなる非可逆回路素子は、図7の等価回路図に示すように、第1の中心導体11と抵抗21とが直列接続され、抵抗21に接続された接続部11aと第1の電極部4とで、接地されたコンデンサ14が形成されている。
また、一端側に設けられた第1の導電体7が入出力端子となった第2の中心導体12に接続された接続部12aと第3の電極部6とで、接地されたコンデンサ15が形成されると共に、このコンデンサ15の両側に存在する接続部5a、12aがインダクタ22,23となっている。
【0049】
更に、一端側に設けられた第1の導電体7が入出力端子となった第3の中心導体13に接続された接続部13aと第2の電極部5とで、接地されたコンデンサ16が形成されると共に、このコンデンサ16の両側に存在する接続部6a、13aがインダクタ24,25となった構成となっている。
【0050】
なお、上記実施例では、コンデンサを形成する電極部がフェライト部材の上面に設けたられもので説明したが、電極部を誘電体に形成しても良い。
また、最上部に位置する第3の中心導体が露出したもので説明したが、この上にもう一層の誘電体を設けて、第3の中心導体を覆うようにしても良い。
【0051】
【発明の効果】
本発明の可逆回路素子の製造方法は、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に積層して形成された絶縁材からなる複数の誘電体と、この誘電体を挟んで上下方向の異なる面に形成され、上下方向において一部が交叉する第1,第2,第3の中心導体とを備え、フェライト部材は、複数枚の積層されたフェライト薄板が焼結されたブロック体で構成され、誘電体は、複数の絶縁膜が積層されて形成されると共に、第1,第2,第3の中心導体が導電層で形成されたため、フェライト部材は、複数枚の積層されたフェライト薄板が焼結されたブロック体で構成されているため、フェライト部材の形状に自由度を持たせることができると共に、フェライト部材の製造が容易となる。
また、誘電体は、フェライト部材上に複数の絶縁膜が積層されて形成されているため、薄く形成できて、薄型の非可逆回路素子を提供できる。
【0052】
また、第1,第2,第3の中心導体は、銅からなる導電層によって形成されたため、電気損失の少ないものが得られる。
【0053】
また、絶縁膜が熱硬化性樹脂で形成されたため、中心導体の形成が確実にできて、性能の良好なものが得られる。
【0054】
また、誘電体、又は/及び前記フェライト部材には、第1,第2,第3の中心導体のそれぞれに接続された接続部の一部と対向する複数の電極部が設けられ、接続部の前記一部と電極部との間でコンデンサを形成したため、別部品であるチップ型コンデンサを必要とせず、安価で、小型、薄型の非可逆回路素子を提供できる。
【0055】
また、誘電体とフェライト部材には上下に貫通する複数の孔が設けられ、この孔内に設けられた接続導体によって、第1,第2,第3の中心導体の一端側がフェライト部材の下面に電気的に導出されたため、中心導体の接地構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【0056】
また、接続導体の上端は、フェライト部材の上面から僅かに突出する突出部を有し、この突出部を除いた状態で、フェライト部材の上面に誘電体を形成したため、中心導体の接続導体への導通の確実なものが得られる。
【0057】
また、銅の導電層からなる電極部が銅からなる接続導体に接続されたため、電気損失が少なく、簡単な構成によりコンデンサと中心導体の接地が確実で容易となる。
【0058】
また、フェライト部材の下面には、銅の導電層からなる下部電極が設けられ、接続導体が下部電極に接続されたため、回路基板に搭載された際、中心導体の接地が確実で、容易となる。
【0059】
また、第1,第2,第3の中心導体の他端側に接続された接続部は、フェライト部材の側面に設けられた銅の導電層からなる第1の導電体によって、フェライト部材の下部側に電気的に導出されたため、電気損失が少なく、中心導体の配線の容易な非可逆回路素子を提供できる。
【0060】
また、電極部の一端側は、フェライト部材の側面に設けられた銅の導電層からなる第2の導電体によって、フェライト部材の下部側に電気的に導出されたため、電気損失が少なく、中心導体の配線の容易な非可逆回路素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例を示す斜視図。
【図2】 本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例に係る要部の断面図。
【図3】 本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例を示す分解斜視図。
【図4】 本発明の非可逆回路素子の製造方法に係り、非可逆回路素子の第1実施例におけるフェライト部材と誘電体の分解斜視図。
【図5】 本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第1実施例であるサーキュレータの等価回路図。
【図6】 本発明の非可逆回路素子の製造方法に係り、非可逆回路素子の第2実施例におけるフェライト部材と誘電体の分解斜視図。
【図7】 本発明の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の第2実施例であるアイソレータの等価回路図。
【図8】 従来の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の分解斜視図。
【図9】 従来の非可逆回路素子の製造方法により製造された非可逆回路素子の取付を示す分解斜視図。
【符号の説明】
1 フェライト部材
1a 孔
1b 凹部
2 フェライト薄板
2a 広幅のフェライト薄板
2b 細幅のフェライト薄板
3 接続導体
4 第1の電極部
4a 接続部
5 第2の電極部
5a 接続部
6 第3の電極部
6a 接続部
7 第1の導電体
8 第2の導電体
9 下部電極
10a 誘電体
10b 誘電体
10c 誘電体
10d 孔
11 第1の中心導体
11a 接続部
11b 一部
12 第2の中心導体
12a 接続部
12b 一部
13 第3の中心導体
13a 接続部
13b 一部
14 コンデンサ
15 コンデンサ
16 コンデンサ
17 磁石
18 第1のヨーク
19 第2のヨーク
20 接続部
20a 一部
21 抵抗
22 インダクタ
23 インダクタ
24 インダクタ
25 インダクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing non-reciprocal circuit elements such as circulators and isolators used in antenna duplexers.
[0002]
[Prior art]
The configuration of the conventional non-reciprocal circuit element will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The non-reciprocal circuit element S2 is disposed at intervals of 120 degrees and partly arranged to cross each other. Three central conductors 51, a
[0003]
In the nonreciprocal circuit element S2, a magnetic closed circuit is formed by the first and
[0004]
In the conventional manufacturing method of the nonreciprocal circuit device having such a configuration, first, the liquid insulating material is molded while the
[0005]
Next, the plate-like ferrite is sintered to form the
[0006]
The
Various electrical components (not shown) such as chip capacitors connected to the non-reciprocal circuit element S2 are mounted on the
[0007]
The nonreciprocal circuit element S2 is positioned in the hole 56a of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional manufacturing method of the non-reciprocal circuit element, the
Further, since the
Further, since the capacitor connected to the nonreciprocal circuit element S2 is mounted on the
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device that is thin and includes a capacitor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a first means for solving the above problems, a flat ferrite member, a plurality of dielectrics made of an insulating material laminated on the ferrite member, and a vertical direction across the dielectric And the first, second and third center conductors partially intersecting in the vertical direction, and the ferrite member is a block body in which a plurality of laminated ferrite thin plates are sintered The dielectric is formed by laminating a coated insulating film, and the laminated insulating film is formed by repeating a step of heating and curing after coating a thermosetting resin, A manufacturing method in which the first, second, and third central conductors are formed of a conductive layer is used.
[0011]
As a second solution, the first, second and third central conductors are formed of a conductive layer made of copper, and the conductive layer is formed on the dielectric by plating or coating. Manufacturing method.
[0012]
As a third solution, the dielectric and / or the ferrite member includes a plurality of facing portions that are respectively connected to the first, second, and third central conductors. An electrode portion is provided, and a capacitor is formed between the part of the connection portion and the electrode portion .
[0013]
Further, as a fourth solution, the dielectric and the ferrite member are provided with a plurality of holes penetrating vertically, and the first, second, and third holes are provided by connecting conductors provided in the holes. The manufacturing method was such that one end side of the central conductor was electrically derived from the lower surface of the ferrite member .
As a fifth solution, the upper end of the connection conductor has a protruding portion slightly protruding from the upper surface of the ferrite member, and the dielectric is formed on the upper surface of the ferrite member with the protruding portion removed. The production method was formed by coating .
[0014]
As a sixth solution, the manufacturing method is such that the electrode portion made of a copper conductive layer is connected to the connection conductor made of copper .
As a seventh solving means, a lower electrode made of a copper conductive layer is provided on the lower surface of the ferrite member, and the connection conductor is connected to the lower electrode .
[0015]
As an eighth solution , the connecting portion connected to the other end of the first, second, and third central conductors is made of a copper conductive layer provided on a side surface of the ferrite member. A manufacturing method in which the electric conductor is electrically led out to the lower side of the ferrite member by one conductor .
As a ninth solution , one end side of the electrode portion is electrically led out to the lower side of the ferrite member by a second conductor made of a copper conductive layer provided on a side surface of the ferrite member. It was set as the manufactured manufacturing method.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a non-reciprocal circuit device manufactured by the non-reciprocal circuit device manufacturing method of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the non-reciprocal circuit device of the present invention. Sectional drawing of the principal part which concerns on 1st Example of the nonreciprocal circuit element manufactured by the manufacturing method of the nonreciprocal circuit element, FIG. 3 is the nonreciprocal circuit element manufactured by the manufacturing method of the nonreciprocal circuit element of this invention. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment.
[0017]
FIG. 4 relates to a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device according to the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view of a ferrite member and a dielectric in the first embodiment of the non-reciprocal circuit device. The equivalent circuit diagram of the circulator which is the first embodiment of the nonreciprocal circuit device manufactured by the method, FIG. 6 relates to the method of manufacturing the nonreciprocal circuit device of the present invention, and the ferrite member in the second embodiment of the nonreciprocal circuit device FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of an isolator which is a second embodiment of the nonreciprocal circuit device manufactured by the method of manufacturing a nonreciprocal circuit device of the present invention.
[0018]
Next, the configuration of the first embodiment in which the nonreciprocal circuit element of the present invention is applied to a circulator will be described with reference to FIGS. 1 to 5. A flat ferrite member 1 made of YIG (Yttrium iron garnet) or the like is as follows. It has three (a plurality) holes 1a penetrating vertically and a recess 1b provided on the lower surface.
[0019]
And the ferrite member 1 is comprised with the block body by which the laminated rectangular ferrite
The block body is composed of, for example, three wide ferrite
Further, the two
[0020]
Each of the holes 1a provided in the wide ferrite
The
On the upper surface of the ferrite member 1, a plurality of first, second, and
These
[0021]
A plurality of first and
Each of the plurality of
[0022]
A
The
[0023]
On the upper surface of the ferrite member 1, a plurality of
On one surface of the
[0024]
The first, second, and
That is, the first, second, and
[0025]
Some 11b of the connecting portion 11a faces the first electrode portion 4 across the dielectric 10a, also, a
As a result, the
[0026]
The
[0027]
Further, the connecting
[0028]
The
Next, a dielectric 10b made of an insulating film is formed on the upper surface of the dielectric 10a by coating with a
[0029]
Further, a dielectric 10c made of an insulating film is formed on the upper surface of the dielectric 10b by coating with a
[0030]
As another manufacturing method of the
[0031]
A
And this
[0032]
The
At this time, the first and
[0033]
Next, the manufacturing method of the non-reciprocal circuit device having such a configuration will be described. First, a plurality of ferrite
[0034]
When the laminated ferrite
At this time, the upper end of the
[0035]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the ferrite member 1 excluding the protruding portion, the
Thereafter, the first central conductor 11 made of a copper conductive layer and the connecting portion 11a are formed on the dielectric 10a by plating or coating.
At this time, the end portion of the first central conductor 11 is formed in a state of being electrically connected to the protruding portion of the
[0036]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the dielectric 10a excluding the protrusions, the dielectric 10b is formed by heating and curing the insulating film.
Thereafter, the second
At this time, the end portion of the second
[0037]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the dielectric 10b excluding the protrusions, the dielectric 10c is formed by heating and curing the insulating film.
Thereafter, the third
At this time, the end portion of the third
[0038]
In this way, a non-reciprocal circuit device composed of a circulator is manufactured.
Further, the non-reciprocal circuit element manufactured by such a manufacturing method is mounted on a circuit board having a conductive pattern, although not shown here.
When the non-reciprocal circuit element is mounted, the
Furthermore, if the
[0039]
As shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 5, the non-reciprocal circuit element formed of a circulator is a first input / output terminal on each one end side of the first, second, and third
[0040]
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment in which the non-reciprocal circuit device of the present invention is applied to an isolator. This second embodiment is a second embodiment provided in a dielectric 10a as shown in FIG. A
[0041]
Since other configurations are the same as those of the first embodiment described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
[0042]
Next, the manufacturing method of the non-reciprocal circuit device having such a configuration will be described. As in the first embodiment, first, a plurality of ferrite
[0043]
When the laminated ferrite
At this time, the upper end of the
[0044]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the ferrite member 1 excluding the protruding portion, the
Thereafter, the first central conductor 11 made of a copper conductive layer and the connecting portions 11a and 20a are formed on the dielectric 10a by plating or coating.
At this time, the end portion of the first central conductor 11 is formed in a state of being electrically connected to the protruding portion of the
Next, a
[0045]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the dielectric 10a excluding the protrusions, the dielectric 10b is formed by heating and curing the insulating film.
Thereafter, the second
At this time, the end portion of the second
[0046]
Next, after an insulating film is formed by coating a thermosetting resin on the upper surface of the dielectric 10b excluding the protrusions, the dielectric 10c is formed by heating and curing the insulating film.
Thereafter, the third
At this time, the end portion of the third
[0047]
In this way, a non-reciprocal circuit device made of an isolator is manufactured, and the non-reciprocal circuit device made of an isolator manufactured in this way is a circuit board (not shown) as in the first embodiment. ).
[0048]
As shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 7, the nonreciprocal circuit element formed of an isolator includes a first central conductor 11 and a
In addition, a grounded
[0049]
Further, the
[0050]
In the above embodiment, the electrode portion for forming the capacitor is described as being provided on the upper surface of the ferrite member. However, the electrode portion may be formed on a dielectric.
Further, the third central conductor located at the uppermost portion is exposed, but another dielectric may be provided on the third central conductor to cover the third central conductor.
[0051]
【The invention's effect】
The reversible circuit element manufacturing method according to the present invention includes a flat ferrite member, a plurality of dielectrics made of an insulating material laminated on the ferrite member, and different surfaces in the vertical direction across the dielectric. And the first, second, and third central conductors partially crossing in the vertical direction, the ferrite member is composed of a block body in which a plurality of laminated ferrite thin plates are sintered, Since the dielectric is formed by laminating a plurality of insulating films and the first, second, and third central conductors are formed of a conductive layer, the ferrite member is formed by firing a plurality of laminated ferrite thin plates. Since it is composed of the connected block bodies, the shape of the ferrite member can be given a degree of freedom and the manufacture of the ferrite member is facilitated.
Further, since the dielectric is formed by laminating a plurality of insulating films on the ferrite member, the dielectric can be formed thin, and a thin non-reciprocal circuit element can be provided.
[0052]
In addition, since the first, second, and third center conductors are formed of the conductive layer made of copper, a conductor with low electrical loss can be obtained.
[0053]
In addition, since the insulating film is formed of a thermosetting resin, the central conductor can be reliably formed, and a good performance can be obtained.
[0054]
Further, the dielectric member and / or the ferrite member is provided with a plurality of electrode portions facing a part of the connecting portion connected to each of the first, second, and third central conductors. Since the capacitor is formed between the part and the electrode portion, a chip-type capacitor which is a separate part is not required, and an inexpensive, small and thin non-reciprocal circuit device can be provided.
[0055]
Also, the dielectric and the ferrite member are provided with a plurality of holes penetrating vertically, and one end side of the first, second and third central conductors is connected to the lower surface of the ferrite member by the connecting conductor provided in the hole. Since it is electrically derived, the grounding configuration of the center conductor is simple, and a product with good productivity can be obtained.
[0056]
In addition, the upper end of the connection conductor has a protrusion that slightly protrudes from the upper surface of the ferrite member, and a dielectric is formed on the upper surface of the ferrite member with the protrusion removed. A reliable conduction can be obtained.
[0057]
In addition, since the electrode portion made of the copper conductive layer is connected to the connection conductor made of copper, there is little electric loss, and the grounding of the capacitor and the central conductor can be reliably and easily performed with a simple configuration.
[0058]
In addition, a lower electrode made of a copper conductive layer is provided on the lower surface of the ferrite member, and the connecting conductor is connected to the lower electrode. Therefore, when mounted on a circuit board, the center conductor can be grounded reliably and easily. .
[0059]
The connecting portion connected to the other end side of the first, second, and third central conductors is a lower portion of the ferrite member by a first conductor made of a copper conductive layer provided on the side surface of the ferrite member. Therefore, it is possible to provide a nonreciprocal circuit device that has less electrical loss and can be easily wired in the center conductor.
[0060]
Further, one end side of the electrode portion is electrically led to the lower side of the ferrite member by the second conductor made of the copper conductive layer provided on the side surface of the ferrite member, so that there is little electric loss and the central conductor It is possible to provide a non-reciprocal circuit device with easy wiring.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a non-reciprocal circuit device manufactured by a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part according to a first embodiment of a non-reciprocal circuit device manufactured by the non-reciprocal circuit device manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a non-reciprocal circuit device manufactured by the non-reciprocal circuit device manufacturing method of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a ferrite member and a dielectric in a first embodiment of a nonreciprocal circuit device according to a method for manufacturing a nonreciprocal circuit device of the present invention.
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a circulator that is a first embodiment of a non-reciprocal circuit device manufactured by the method for manufacturing a non-reciprocal circuit device of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a ferrite member and a dielectric in a second embodiment of a non-reciprocal circuit device according to the non-reciprocal circuit device manufacturing method of the present invention.
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of an isolator that is a second embodiment of the non-reciprocal circuit device manufactured by the non-reciprocal circuit device manufacturing method of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a non-reciprocal circuit device manufactured by a conventional non-reciprocal circuit device manufacturing method.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing attachment of a non-reciprocal circuit device manufactured by a conventional non-reciprocal circuit device manufacturing method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ferrite member 1a
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