JP3948391B2 - Non-reciprocal circuit device, manufacturing method thereof, and communication device - Google Patents

Non-reciprocal circuit device, manufacturing method thereof, and communication device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非可逆回路素子、その製造方法及び通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術と問題点】
従来より、アイソレータやサーキュ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電力を伝送し、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、終端抵抗を内蔵したアイソレータは、自動車電話、携帯電話等の移動体通信機器の送信回路部に使用されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−8611号公報
【0004】
そして、この種の非可逆回路素子(アイソレータ)として、例えば、特許文献1に記載のように(本願添付の図8、図9参照)、整合容量C1,C2,C3と終端抵抗RとインダクタンスL1,L2,L3を多層基板113に内蔵し、それぞれのグランド電極116を多層基板113の裏面に形成したものが知られている。分離されている一方のグランド電極116cには終端ポートP3の中心電極が接続され、他方のグランド電極116bには他の二つのポートP1,P2の中心電極が接続されている。なお、112はマイクロ波用フェライト、114は永久磁石、111は下ヨーク(ケース)、115は上ヨーク(ケース)である。
【0005】
即ち、図8の等価回路に示されているように、終端ポートP3のグランド電極と他のポートP1,P2のグランド電極は電気的に分離されており、終端抵抗Rの両端は直流的にオープンとなり、そのトリミングを容易に行うことができる。そして、終端抵抗Rのトリミング後に、グランド電極116b,116cはアイソレータの共通グランド端子となる下ヨーク111の内壁面にはんだ付けされて電気的に接続される。
【0006】
ところで、図10に示すように、800MHz帯で使用される非可逆回路素子の整合容量値と終端抵抗値はそれぞれ約20pF、50Ωになる。ここで、整合容量値の測定周波数において、高周波になる程、測定機が高価になると共に測定時のセッテイングがシビアになるので、量産工程では実際に非可逆回路素子が動作する周波数よりも低い周波数(例えば、1MHz)で測定するのが一般的である。
【0007】
20pFの整合容量値を1MHzにおけるリアクタンス値に換算すると約8000Ωであり、整合容量と終端抵抗のインピーダンスの比は160:1となる。従って、図8に示すように、整合容量C3と終端抵抗Rが並列回路を構成していると、測定時において整合容量C3には終端抵抗Rと比較して微小な電流しか流れないので、整合容量値の測定精度が低下するという問題点を有していた。
【0008】
多層基板の製造工程において、電極パターンの位置ずれや基板シートの厚みのばらつき等が生じるので、所定の整合容量値及び終端抵抗値が形成されていない多層基板(不良品)が発生する。そこで、多層基板の選別、容量値や抵抗値のトリミングが必要になるが、測定精度が低いと選別やトリミングが不可能あるいは不十分になる。
【0009】
さらに、特許文献1には、本願に添付の図11に示すように、多層基板123の裏面において、グランド電極121を分離して形成した非可逆回路素子が開示されている。分離された一方のグランド電極121には整合容量が接続されており、他方のグランド電極121には終端抵抗Rが接続されている。
【0010】
しかし、この多層基板123にあっては、終端抵抗の抵抗値を測定した後は分離されているグランド電極121を導電ペースト等で接続する必要があり、この接続は付加的な工程であり、製造コストが上昇してしまうという問題点を有している。
【0011】
そこで、本発明の目的は、多層基板に設けられている整合容量の値を精度よく測定することのできる非可逆回路素子、その製造方法を提供すると共に、高性能で信頼性が高い通信装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、第1の発明に係る非可逆回路素子は、マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、該多層基板を保持するケースと、を備え、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とが互いに分離された状態で前記多層基板の裏面に形成されており、かつ、前記ケースを介して電気的に接続されていること、を特徴とする。
【0013】
前記第1の発明に係る非可逆回路素子にあっては、多層基板を組み立てた段階で、整合容量のグランド電極と終端抵抗のグランド電極とは互いに分離されているため、整合容量値を終端抵抗に影響されることなく精度よく測定することができる。また、これらのグランド電極は多層基板をケースに組み込む際に該ケースを介して電気的に接続されるため、その接続のために特別の工程を必要とすることがない。
【0014】
第1の発明に係る非可逆回路素子において、終端抵抗は多層基板の表面に形成されていても、あるいは多層基板の内部に形成されていてもよい。終端抵抗を多層基板の内部に形成すると共に、多層基板の表面に中心電極と接続するための接続電極を形成すれば、多層基板を中心電極とは独立して取り扱うことが可能になる。
【0015】
第2の発明に係る非可逆回路素子は、マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、を備え、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とが互いに分離された状態で前記多層基板の表面に形成されており、かつ、前記中心電極を介して電気的に接続されていること、を特徴とする。
【0016】
前記第2の発明に係る非可逆回路素子にあっては、多層基板を組み立てた段階で、整合容量のグランド電極と終端抵抗のグランド電極とは互いに分離されているため、整合容量値を終端抵抗に影響されることなく精度よく測定することができる。また、これらのグランド電極は多層基板に中心電極を電気的に接続する際に同時に接続されるため、その接続のために特別の工程を必要とすることがない。
【0017】
第3の発明に係る製造方法は、マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、該多層基板を保持するケースとを備えた非可逆回路素子の製造方法において、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを互いに分離した状態で前記多層基板の裏面に形成する工程と、前記整合容量の値及び/又は前記終端抵抗の値を測定する工程と、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを前記ケースを介して電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする。
【0018】
前記第3の発明に係る製造方法にあっては、前記第1の発明で説明したのと同様の理由により、整合容量値を精度よく測定することができ、多層基板を適切に選別することが可能となる。
【0019】
第4の発明に係る製造方法は、マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板とを備えた非可逆回路素子の製造方法において、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを互いに分離した状態で前記多層基板の表面に形成する工程と、前記整合容量の値及び/又は前記終端抵抗の値を測定する工程と、前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを前記中心電極を介して電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする。
【0020】
前記第4の発明に係る製造方法にあっては、前記第2の発明で説明したのと同様の理由により、整合容量値を精度よく測定することができ、多層基板を適切に選別することが可能となる。
【0021】
前記第3及び第4の発明に係る製造方法において、整合容量の値及び/又は終端抵抗の値を測定した後に、該測定値に基づいて整合容量電極及び/又は終端抵抗体をトリミングすることがこのましい。精度よく測定された整合容量値に基づいて適切なトリミングを行うことができる。
【0022】
さらに、本発明に係る通信装置は、前記非可逆回路素子を備えることにより、性能や信頼性が向上する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る非可逆回路素子、その製造方法及び通信装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【0024】
[第1実施形態、図1〜図4参照]
本発明に係る非可逆回路素子の第1実施形態の分解斜視図を図1に示す。該非可逆回路素子1は、集中定数型アイソレータである。図1に示すように、この集中定数型アイソレータ1は、概略、金属製上側ケース4と金属製下側ケース8と、永久磁石9と、マイクロ波用フェライト20と中心電極21,22,23とからなる中心電極組立体13と、樹脂製の枠体12と、多層基板30を備えている。
【0025】
金属製上側ケース4はキャップ状をなし、金属製下側ケース8は多層基板30及び枠体12を保持する形状をなしている。このケース4,8は磁気回路を形成するため、例えば、軟鉄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がめっきされる。
【0026】
中心電極組立体13は、矩形状のマイクロ波用フェライト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。本第1実施形態では、中心電極21,22,23は二つ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、以下に説明する多層基板30上に形成した各種電極と電気的に接続するための電極部とされている。
【0027】
中心電極21,22,23は銅箔を用いてフェライト20に巻きつけてもよいし、フェライト20上あるいは内部に銀ペーストを印刷して形成してもよい。ただし、印刷した方が中心電極21,22,23の位置精度が高いので、多層基板30との接続が安定する。特に、本第1実施形態のように微小な中心電極用接続電極P1,P2,P3(後述)で接続する場合には、中心電極21,22,23を印刷にて形成した方が信頼性、作業性がよい。
【0028】
多層基板30は、図2に示すように、6枚のシート41〜46を積層したものである。1層目(最上層)の誘電体シート41の上面には、中心電極用接続電極P1,P2,P3やグランド用接続電極31a,31b,31cが設けられており、それぞれの電極にはビアホール18が設けられている。2層目の誘電体シート42の上面には、ホット側コンデンサ電極71a,72a,73aや抵抗体75(終端抵抗R)やそのグランド用接続電極17が設けられており、所定の位置にビアホール18が形成されている。
【0029】
3層目の誘電体シート43の上面には、グランド側コンデンサ電極74と所定の位置にビアホール18が設けられている。4層目の誘電体シート44の上面には、ホット側コンデンサ電極71b,72b,73bと所定の位置にビアホール18が設けられている。5層目の誘電体シート45の上面には、グランド側コンデンサ電極74と所定の位置にビアホール18が設けられている。また、誘電体シート45にはその端面部分に入力端子電極14及び出力端子電極15が設けられている。
【0030】
6層目の誘電体シート46の下面には、整合容量用グランド電極76と終端抵抗用グランド電極77が設けられている。また、誘電体シート46にはその端面部分に入力端子電極14及び出力端子電極15が設けられている。
【0031】
電極P1〜P3,14,15,17,31a〜31c,71a〜73a,71b〜73b,74,76,77は、パターン印刷等の方法により誘電体シート41〜46に形成されている。それぞれの電極の材料としては、抵抗率が低く、誘電体シートと同時焼成可能なAg,Cu,Ag−Pdなどが用いられる。これらの電極の表面には、Niめっきを下地としてAuめっきが施されている。Niめっきは、電極のAgとAuめっきの固着強度を強くする。Auめっきは、はんだ濡れ性をよくすると共に、導電率が高いのでアイソレータ1を低損失にできる。
【0032】
各電極の厚みは2〜20μm程度である。誘電体シートは、Al23を主成分とし、SiO2、SrO、CaO、PbO、Na2O、K2O、MgO,BaO,CeO2,B23のうちの1種類あるいは複数種類を副成分として含む低温焼結誘電体材料である。また、誘電体シートの厚みは10〜200μm程度である。
【0033】
抵抗体75は、パターン印刷等の方法により誘電体シート42の表面に形成されている。抵抗体75の材料としては、サーメット、カーボン、ルテニウムなどが使用される。抵抗体75は単独で終端抵抗Rを構成する。
【0034】
ビアホール18は、誘電体シート41〜45にレーザ加工やパンチング加工などにより、予めビアホール用孔を形成した後、そのビアホール用孔に導電ペーストを充填することにより形成される。
【0035】
コンデンサ電極71a,71b、72a,72b、73a,73bはそれぞれ、誘電体シート42,43,44を間に挟んでコンデンサ電極74に対向して整合用コンデンサC1,C2,C3を構成する。これら整合用コンデンサC1,C2,C3や終端抵抗Rは、電極P1,P2,P3,17,31a,31b,31cやビアホール18と共に、多層基板30の内部に電気回路を構成する。
【0036】
以上の誘電体シート41〜46は積層された後、一体的に焼成され、図1に示すような多層基板30とされる。多層基板30の端部に設けられている入力端子電極14はコンデンサ電極71a,71bに電気的に接続され、さらに、接続電極P1に電気的に接続されている。また、出力端子電極15はコンデンサ電極72a,72bに電気的に接続され、さらに、接続電極P2に電気的に接続されている。一方、接続電極31a,31cはそれぞれグランド側コンデンサ電極74を介してグランド電極76に電気的に接続されている。接続電極31bは終端抵抗用グランド電極17を介してグランド電極77に電気的に接続されている。
【0037】
なお、この多層基板30は、図示しないが、通常マザーボード状態で作成され、このマザーボードに所定のピッチで形成されたハーフカット溝に沿って折ることにより、あるいは、マザーボードをダイサーやレーザなどで切断することにより、所望のサイズの多層基板30を得る。
【0038】
こうして得られた多層基板30は、内部に整合用コンデンサC1,C2,C3及び終端抵抗Rを有している。整合用コンデンサC1,C2,C3の容量値の測定、終端抵抗Rの抵抗値の測定及びそれらのトリミングは、多層基板30と中心電極21,22,23とを接続する前に行われる。
【0039】
特に、整合用コンデンサC3の容量値の測定は、測定用プローブを図2(A)の接続電極P3(ホット側)と接続電極31a(グランド側)に接触させることにより行われる。また、終端抵抗Rの抵抗値の測定は、測定用プローブを図2(A)に示す接続電極P3(ホット側)と接続電極31b(グランド側)に接触させることにより行われる。
【0040】
このように、多層基板30を組み立てた段階で、整合用コンデンサC3のグランド側は電極76であり、終端抵抗Rのグランド側は電極77であり、それぞれ電気的に分離されているため、整合容量値を終端抵抗Rに影響されることなく精度よく測定することができる。
【0041】
そして、多層基板30は、単体の状態で、内部(2層目)のコンデンサ電極71a,72a,73aを最上層の誘電体シート41と共にレーザにてトリミング(削除)する。トリミングには、例えば、切削機やYAGの基本波、2倍波、3倍波のレーザが用いられる。レーザを用いれば、早くかつ精度のよい加工が得られる。なお、トリミングは、マザーボード状態の多層基板30に対して効率よく行ってもよい。
【0042】
図4(A)に多層基板30の表面(シート41上)に形成されたトリミング跡をトリミング溝80,81として示す。また、図4(B)にトリミングされた状態のホット側コンデンサ電極71a,72a,73a及び抵抗体75を示す。
【0043】
本第1実施形態では、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aを多層基板30の内部に設けているため、トリミング可能なコンデンサ電極領域が大きくなり、静電容量調整範囲が拡がり、多層基板30の良品率を向上することができる。
【0044】
さらに、多層基板30の表面には、必要最低限の接続電極P1,P2,P3,31a,31b,31cしか形成されておらず、はんだ等の導電材料が拡がらない構造になっている。従って、トリミング溝80(図4(A)参照)に導電材料が流れ込んで、分断されたコンデンサ電極71a,72a,73aが再び接続されるという不具合を防止できる。そして、接続電極P1,P2,P3,31a,31b,31c相互間の距離を長くできるので、中心電極組立体13のサイズを大きくできる。従って、中心電極21,22,23が形成するインダクタンスが大きくなるため、アイソレータ1の通過帯域幅を広くでき、電気特性を向上させることができる。
【0045】
また、最も外側の層に位置するコンデンサ電極71a,72a,73aをトリミング用コンデンサ電極としているので、トリミング時に除去する誘電体層の厚みを最小限にできる。さらに、トリミングの障害となる電極が少なくなるので(本第1実施形態の場合は接続電極P1,P2,P3,31a,31b,31cのみ)、トリミング可能なコンデンサ電極領域が広くなり、静電容量調整範囲を広くできる。
【0046】
さらに、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aを矩形にすることにより、電極幅を一定にしているので、トリミング溝80の位置と得られる静電容量の値との間に略比例関係が成立し、静電容量の調整作業が容易になる。
【0047】
また、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aは、誘電体シート41〜46の積み重ね方向において、中心電極用接続電極P1,P2,P3にのみ重なっている。これにより、トリミングの妨げとなる他の電極が、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aと重ならないようにすることができる。即ち、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aがグランド用接続電極31a,31b,31cと重なると、その部分で静電容量を形成するので、トリミング精度が悪くなるという不具合もある。しかし、本実施形態では、このような重なりがなく、トリミング精度が悪化することはない。
【0048】
さらに、図2において、多層基板30は、一方の側に整合用コンデンサC3のホット側コンデンサ電極73a,73bを設け、他方の側の上段に整合用コンデンサC1のホット側コンデンサ電極71a,71bを設け、他方の側の下段に整合用コンデンサC2のホット側コンデンサ電極72a,72bを設けている。言い換えると、終端抵抗側整合用コンデンサC3のホット側コンデンサ電極73a,73bは、終端抵抗Rが配置されている側に配置され、入力側整合用コンデンサC1のホット側コンデンサ電極71a,71bは、入力側に配置され、出力側整合用コンデンサC2のホット側コンデンサ電極72a,72bは、出力側に配置されることになる。これにより、トリミングの調整が容易で、かつ、多層基板30の面積を有効利用した整合用コンデンサC1,C2,C3を得ることができる。
【0049】
また、一般に、移動体通信機器に使用されるアイソレータは、入出力側整合用コンデンサC1,C2の静電容量と比較して、抵抗側整合用コンデンサC3の静電容量が大きくなることが多い。従って、抵抗側整合用コンデンサC3の静電容量を確保するため、整合用コンデンサC3のホット側コンデンサ電極73a,73bの面積が、整合用コンデンサC1,C2,C3のトータルのホット側コンデンサ電極の面積の1/3以上になるように設定することが好ましい。
【0050】
また、多層基板30には終端抵抗Rも内蔵されており、整合用コンデンサC1,C2,C3と同様に終端抵抗Rも、最上層の誘電体シート41と共にトリミングすることにより、抵抗値を調整することができる。抵抗体75は1箇所でも幅が細くなると抵抗値が上がるので、幅方向の途中まで削る。終端抵抗Rは多層基板30に内蔵されているため、電極P1,P2,P3等の表面にNiめっきやAuめっきを施す際に、抵抗体75の表面にNiめっき等が施される心配がなく、終端抵抗Rの抵抗値が下がることはない。図4に示すように、本第1実施形態では、トリミング用コンデンサ電極71a,72a,73aをそれぞれ分断する3本のトリミング溝80と、抵抗体75に切れ込みを入れる1本のトリミング溝81とを多層基板30に形成している。
【0051】
以上の構成部品は以下のようにして組み立てられる。即ち、図1に示すように、多層基板30上には中心電極組立体13が、枠体12で位置決めされた状態で組付けられる。このとき、中心電極組立体13の中心電極21,22,23の各々の一端(フェライト20の下面に回り込んだ一方の電極部)が多層基板30の表面に形成された中心電極用接続電極P1,P2,P3にはんだ付けされ、かつ、中心電極21,22,23の各々の他端(フェライト20の下面に回り込んだ他方の電極部)がグランド用接続電極31a,31b,31cにはんだ付けされる。
【0052】
中心電極組立体13上には永久磁石9が載置され、これらの部品は下側ケース8と上側ケース4とで挟着して保持される。ケース4,8は互いにはんだ等で接合することにより金属ケースとなり、ヨークとしても機能する。つまり、この金属製ケース4,8は、永久磁石9と中心電極組立体13と多層基板30を囲む磁路を形成する。
【0053】
多層基板30は金属製下側ケース8の底部に載置され、誘電体シート46の下面に設けたグランド電極76,77がはんだによってケース8を介して電気的に接続される。また、入力端子電極14及び出力端子電極15は多層基板30の下面に設けた入力端子部57及び出力端子部58とそれぞれ電気的に接続される。この端子部57,58は下側ケース8の切欠き8a,8bに臨み、ケース8とは接触することなく下方に露出する。
【0054】
図3はアイソレータ1の電気等価回路図である。終端抵抗Rのグランド電極77は多層基板30の単体段階では整合容量のグランド電極76から電気的に分離された状態であるが、前記金属製下側ケース8とはんだ付けされることで、グランド電極76と共にグランドに落とされることになる。この状態において、整合用コンデンサC3と終端抵抗Rは、中心電極用接続電極P3とグランド電極76,77の間に並列接続される。
【0055】
[第2実施形態、図5、図6参照]
本第2実施形態は、前記第1実施形態として示したアイソレータ1と基本的には同じ構成、機能を奏するアイソレータである。異なるのは、図5に示すように、多層基板30における最上層の誘電体シート41に設けた接続電極31b(31bA,31bB)、及び最下層の誘電体シート46に設けたグランド電極76の形状とその接続状態である。なお、それ以外の構成は前記第1実施形態と同様であり、同じ部品、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【0056】
詳しくは、最上層の誘電体シート41上に形成した接続電極31bは、整合容量のグランド用接続電極31bAと、終端抵抗Rのグランド用接続電極31bBとに電気的に分離されている。一方、最下層の誘電体シート46の下面にはグランド電極76のみが形成されている。
【0057】
以上のような電極構成からなる多層基板30にあっては、基板単独の状態において、整合容量のグランド用接続電極31bAと終端抵抗Rのグランド用接続電極31bBとは互いに分離されているため、整合容量値を終端抵抗Rに影響されることなく精度よく測定することができ、良品/不良品の選別やトリミングを適切に行うことが可能となる。
【0058】
また、前記接続電極31bA,31bBは中心電極組立体13を組み付けたときに、中心電極22の他端電極部によって電気的に接続される。図6(A)は多層基板30の表面の電極構成を示し、図6(B)は中心電極組立体13の下面に回り込んだ電極構成を示す。これらの電極が接続された状態を図6(C)に示し、ここでは中心電極組立体13とその電極部を破線で示している。
【0059】
即ち、図6(C)に示すように、中心電極21の一端電極部21aは電極P1と接続し、他端電極部21bは電極31aと接続する。中心電極22の一端電極部22aは電極P2と接続し、他端電極部22bは電極31bA,31bBと接続する。また、中心電極23の一端電極部23aは電極P3と接続し、他端電極部23bは電極31cと接続する。
【0060】
[第3実施形態、図7]
第3実施形態は、本発明に係る通信装置として、携帯電話を例にして説明する。図7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。
【0061】
ここに、送信側アイソレータ231として、前記第1又は第2実施形態の集中定数型アイソレータ1を使用することができる。これらのアイソレータを実装することにより、電気的特性の向上した、かつ、信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【0062】
[他の実施形態]
なお、本発明は前記実施形態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することができる。
【0063】
例えば、前記実施形態のコンデンサは、複数のホット側コンデンサ電極と複数のグランド電極からなるものであるが、一つのホット側コンデンサ電極と一つのグランド電極からなるものであってもよい。
【0064】
さらに、多層基板の内部に形成されるコンデンサは、整合用コンデンサに限るものではなく、低域通過フィルタやトラップ回路などを構成するためのコンデンサであってもよい。また、抵抗体75(終端抵抗R)は多層基板30の表面に形成したものであってもよい。
【0065】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、第1及び第3の発明によれば、整合容量及び終端抵抗のそれぞれのグランド電極を互いに分離した状態で多層基板の裏面に形成するため、整合容量値を終端抵抗に影響されることなく精度よく測定することができ、多層基板の選別や容量のトリミングを適切に行うことができる。また、これらのグランド電極は多層基板をケースに組み込む際に該ケースを介して電気的に接続されるため、その接続のために特別の工程を必要とすることもない。
【0066】
第2及び第4の発明によれば、整合容量及び終端抵抗のそれぞれのグランド電極を互いに分離した状態で多層基板の表面に形成するため、整合容量値を終端抵抗に影響されることなく精度よく測定することができ、多層基板の選別や容量のトリミングを適切に行うことができる。また、これらのグランド電極は多層基板に中心電極を電気的に接続する際に同時に接続されるため、その接続のために特別の工程を必要とすることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非可逆回路素子の第1実施形態を示す分解斜視図。
【図2】図1に示した多層基板を各層ごとに示す平面図。
【図3】前記非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図4】(A)は前記多層基板に対してレーザトリミングを行った状態を示す平面図、(B)はトリミングされたコンデンサ電極及び抵抗体を示す平面図。
【図5】本発明に係る非可逆回路素子の第2実施形態における多層基板を各層ごとに示す平面図。
【図6】(A)は前記多層基板の表面に形成された電極を示す平面図、(B)は中心電極組立体の電極部を示す平面図、(C)多層基板上に中心電極組立体を搭載した状態を示す平面図。
【図7】本発明に係る通信装置の電気回路ブロック図。
【図8】特許文献1に記載の非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図9】特許文献1に記載の非可逆回路素子の分解斜視図。
【図10】前記非可逆回路素子における整合容量値の測定状態を示す回路図。
【図11】特許文献1に記載の他の非可逆回路素子の多層基板の裏面を示す斜視図。
【符号の説明】
1…非可逆回路素子(集中定数型アイソレータ)
4,8…金属製ケース
9…永久磁石
13…中心電極組立体
20…フェライト
21〜23…中心電極
30…多層基板
31a,31b(31bA,31bB),31c…グランド用接続電極
71a〜73a,71b〜73b…ホット側コンデンサ電極
74…グランド側コンデンサ電極
75…抵抗体
76,77…グランド電極
80,81…トリミング溝
220…携帯電話
C1〜C3…整合用コンデンサ
R…終端抵抗
P1〜P3…中心電極用接続電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-reciprocal circuit device, a manufacturing method thereof, and a communication device.
[0002]
[Conventional technology and problems]
Conventionally, nonreciprocal circuit elements such as isolators and circulators have a characteristic of transmitting power only in a predetermined specific direction and not transmitting in the reverse direction. Utilizing this characteristic, for example, an isolator with a built-in termination resistor is used in a transmission circuit unit of a mobile communication device such as a car phone or a mobile phone.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-8611
[0004]
As this type of non-reciprocal circuit element (isolator), for example, as disclosed in Patent Document 1 (see FIGS. 8 and 9 attached to the present application), matching capacitors C1, C2, C3, termination resistor R, and inductance L1 are used. , L2 and L3 are incorporated in the multilayer substrate 113, and the respective ground electrodes 116 are formed on the back surface of the multilayer substrate 113. One of the separated ground electrodes 116c is connected to the center electrode of the termination port P3, and the other ground electrode 116b is connected to the center electrodes of the other two ports P1 and P2. In addition, 112 is a ferrite for microwaves, 114 is a permanent magnet, 111 is a lower yoke (case), and 115 is an upper yoke (case).
[0005]
That is, as shown in the equivalent circuit of FIG. 8, the ground electrode of the termination port P3 and the ground electrodes of the other ports P1 and P2 are electrically separated, and both ends of the termination resistor R are open DC. Therefore, the trimming can be easily performed. After the termination resistor R is trimmed, the ground electrodes 116b and 116c are soldered and electrically connected to the inner wall surface of the lower yoke 111 that serves as a common ground terminal of the isolator.
[0006]
By the way, as shown in FIG. 10, the matching capacitance value and the termination resistance value of the non-reciprocal circuit element used in the 800 MHz band are about 20 pF and 50Ω, respectively. Here, as the measurement frequency of the matching capacitance value becomes higher, the measuring machine becomes more expensive and the setting at the time of measurement becomes more severe, so the frequency lower than the frequency at which the nonreciprocal circuit element actually operates in the mass production process. It is common to measure at (for example, 1 MHz).
[0007]
When the matching capacitance value of 20 pF is converted into a reactance value at 1 MHz, it is about 8000Ω, and the ratio between the impedance of the matching capacitance and the termination resistance is 160: 1. Therefore, as shown in FIG. 8, when the matching capacitor C3 and the termination resistor R form a parallel circuit, only a minute current flows through the matching capacitor C3 in comparison with the termination resistor R during measurement. There was a problem that the measurement accuracy of the capacitance value was lowered.
[0008]
In the manufacturing process of the multi-layer substrate, misalignment of the electrode pattern, variation in the thickness of the substrate sheet, and the like occur, resulting in a multi-layer substrate (defective product) in which a predetermined matching capacitance value and termination resistance value are not formed. Therefore, it is necessary to select the multilayer substrate and trim the capacitance value and the resistance value. However, if the measurement accuracy is low, the selection and trimming are impossible or insufficient.
[0009]
Further, Patent Document 1 discloses a non-reciprocal circuit device in which a ground electrode 121 is separately formed on the back surface of a multilayer substrate 123 as shown in FIG. 11 attached to the present application. A matching capacitor is connected to one separated ground electrode 121, and a termination resistor R is connected to the other ground electrode 121.
[0010]
However, in this multilayer substrate 123, after measuring the resistance value of the termination resistor, it is necessary to connect the separated ground electrode 121 with a conductive paste or the like. This connection is an additional process, and is manufactured. There is a problem that the cost increases.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-reciprocal circuit element that can accurately measure the value of the matching capacitance provided on the multilayer substrate, a manufacturing method thereof, and a high-performance and highly reliable communication device. It is to provide.
[0012]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a non-reciprocal circuit device according to a first aspect of the present invention includes a microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, and the microwave ferrite. A permanent magnet for applying a DC magnetic field, a multilayer substrate on which a matching capacitor and a termination resistor are formed, and a case for holding the multilayer substrate, and the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor are mutually connected It is formed on the back surface of the multilayer substrate in a separated state, and is electrically connected through the case.
[0013]
In the non-reciprocal circuit device according to the first aspect of the present invention, since the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor are separated from each other at the stage of assembling the multilayer substrate, the matching capacitance value is set to the termination resistance. It is possible to measure with high accuracy without being influenced by. Further, since these ground electrodes are electrically connected through the case when the multilayer substrate is incorporated in the case, no special process is required for the connection.
[0014]
In the non-reciprocal circuit device according to the first aspect of the present invention, the termination resistor may be formed on the surface of the multilayer substrate or may be formed inside the multilayer substrate. If the termination resistor is formed inside the multilayer substrate and the connection electrode for connecting to the center electrode is formed on the surface of the multilayer substrate, the multilayer substrate can be handled independently of the center electrode.
[0015]
A non-reciprocal circuit device according to a second aspect of the present invention includes a microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, and a permanent magnet that applies a DC magnetic field to the microwave ferrite. And a multilayer capacitor formed with a matching capacitor and a termination resistor, and the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor are formed on the surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other, And it is electrically connected through the said center electrode, It is characterized by the above-mentioned.
[0016]
In the nonreciprocal circuit device according to the second aspect of the present invention, the matching capacitor ground electrode and the termination resistor ground electrode are separated from each other when the multilayer substrate is assembled. It is possible to measure with high accuracy without being influenced by. Further, since these ground electrodes are connected at the same time when the center electrode is electrically connected to the multilayer substrate, no special process is required for the connection.
[0017]
A manufacturing method according to a third aspect of the present invention includes a microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, and a permanent magnet that applies a DC magnetic field to the microwave ferrite; In a manufacturing method of a non-reciprocal circuit device including a multilayer substrate on which a matching capacitor and a termination resistor are formed, and a case for holding the multilayer substrate, the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor are separated from each other Forming on the back surface of the multilayer substrate in a state where the multi-layer substrate is formed, measuring a value of the matching capacitance and / or a value of the termination resistor, a ground electrode of the matching capacitor, and a ground electrode of the termination resistor. And a step of electrically connecting via the.
[0018]
In the manufacturing method according to the third aspect of the invention, for the same reason as described in the first aspect of the invention, the matching capacitance value can be accurately measured, and the multilayer substrate can be appropriately selected. It becomes possible.
[0019]
A manufacturing method according to a fourth aspect of the present invention includes a microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, and a permanent magnet that applies a DC magnetic field to the microwave ferrite; In a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device including a matching capacitor and a multilayer substrate on which a termination resistor is formed, the matching capacitor ground electrode and the termination resistor ground electrode are separated from each other on the surface of the multilayer substrate. A step of forming, a step of measuring the value of the matching capacitance and / or the value of the termination resistor, and electrically connecting the ground electrode of the matching capacitance and the ground electrode of the termination resistor via the center electrode. And a process.
[0020]
In the manufacturing method according to the fourth aspect of the invention, for the same reason as described in the second aspect of the invention, the matching capacitance value can be accurately measured, and the multilayer substrate can be appropriately selected. It becomes possible.
[0021]
In the manufacturing methods according to the third and fourth inventions, after the value of the matching capacitance and / or the termination resistance is measured, the matching capacitance electrode and / or the termination resistor is trimmed based on the measurement value. This is true. Appropriate trimming can be performed based on the matching capacitance value measured with high accuracy.
[0022]
Furthermore, the communication device according to the present invention includes the nonreciprocal circuit element, thereby improving performance and reliability.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a nonreciprocal circuit device, a method for manufacturing the same, and a communication device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0024]
[First embodiment, see FIGS. 1 to 4]
FIG. 1 shows an exploded perspective view of a first embodiment of a nonreciprocal circuit device according to the present invention. The nonreciprocal circuit device 1 is a lumped constant isolator. As shown in FIG. 1, this lumped constant isolator 1 generally includes a metal upper case 4, a metal lower case 8, a permanent magnet 9, a microwave ferrite 20, center electrodes 21, 22, and 23. A center electrode assembly 13 made of the resin, a resin frame 12, and a multilayer substrate 30.
[0025]
The metal upper case 4 has a cap shape, and the metal lower case 8 has a shape for holding the multilayer substrate 30 and the frame body 12. In order to form the magnetic circuit, the cases 4 and 8 are made of a material made of a ferromagnetic material such as soft iron, and Ag or Cu is plated on the surface thereof.
[0026]
In the center electrode assembly 13, three center electrodes 21, 22, and 23 are arranged on the upper surface of a rectangular microwave ferrite 20 so as to intersect with each other at approximately 120 degrees with an insulating layer (not shown) interposed therebetween. is doing. In the first embodiment, the center electrodes 21, 22, and 23 are configured by two lines. Both end portions of the center electrodes 21, 22, 23 wrap around the lower surface of the ferrite 20, and serve as electrode portions for electrical connection with various electrodes formed on the multilayer substrate 30 described below.
[0027]
The center electrodes 21, 22, and 23 may be wound around the ferrite 20 using a copper foil, or may be formed by printing a silver paste on or inside the ferrite 20. However, since the printed electrodes have higher positional accuracy of the center electrodes 21, 22, and 23, the connection with the multilayer substrate 30 is stabilized. In particular, in the case where the connection is made with small connection electrodes P1, P2, P3 (described later) as in the first embodiment, it is more reliable that the center electrodes 21, 22, 23 are formed by printing. Workability is good.
[0028]
As shown in FIG. 2, the multilayer substrate 30 is obtained by stacking six sheets 41 to 46. Center electrode connection electrodes P1, P2, and P3 and ground connection electrodes 31a, 31b, and 31c are provided on the upper surface of the first (uppermost) dielectric sheet 41, and via holes 18 are provided in the respective electrodes. Is provided. On the upper surface of the second-layer dielectric sheet 42, hot-side capacitor electrodes 71a, 72a, 73a, a resistor 75 (termination resistor R), and a ground connection electrode 17 are provided, and via holes 18 are formed at predetermined positions. Is formed.
[0029]
On the upper surface of the third-layer dielectric sheet 43, a ground-side capacitor electrode 74 and a via hole 18 are provided at a predetermined position. On the upper surface of the fourth dielectric sheet 44, hot-side capacitor electrodes 71b, 72b, 73b and via holes 18 are provided at predetermined positions. On the upper surface of the fifth-layer dielectric sheet 45, a ground-side capacitor electrode 74 and a via hole 18 are provided at a predetermined position. The dielectric sheet 45 is provided with an input terminal electrode 14 and an output terminal electrode 15 on the end surface portion thereof.
[0030]
On the lower surface of the sixth-layer dielectric sheet 46, a matching capacitance ground electrode 76 and a termination resistor ground electrode 77 are provided. In addition, the dielectric sheet 46 is provided with the input terminal electrode 14 and the output terminal electrode 15 on the end surface portion thereof.
[0031]
The electrodes P1 to P3, 14, 15, 17, 31a to 31c, 71a to 73a, 71b to 73b, 74, 76, and 77 are formed on the dielectric sheets 41 to 46 by a method such as pattern printing. As the material of each electrode, Ag, Cu, Ag-Pd, etc., which have a low resistivity and can be fired simultaneously with the dielectric sheet, are used. The surfaces of these electrodes are Au plated with Ni plating as a base. Ni plating increases the adhesion strength between the Ag and Au plating of the electrode. Au plating improves solder wettability and has high electrical conductivity, so that the isolator 1 can have low loss.
[0032]
The thickness of each electrode is about 2 to 20 μm. Dielectric sheet is Al 2 O Three As the main component and SiO 2 , SrO, CaO, PbO, Na 2 O, K 2 O, MgO, BaO, CeO 2 , B 2 O Three Is a low-temperature sintered dielectric material containing one or more of them as subcomponents. The thickness of the dielectric sheet is about 10 to 200 μm.
[0033]
The resistor 75 is formed on the surface of the dielectric sheet 42 by a method such as pattern printing. As the material of the resistor 75, cermet, carbon, ruthenium or the like is used. The resistor 75 alone constitutes a termination resistor R.
[0034]
The via hole 18 is formed by previously forming a via hole hole in the dielectric sheets 41 to 45 by laser processing, punching process, or the like, and then filling the via hole hole with a conductive paste.
[0035]
Capacitor electrodes 71a, 71b, 72a, 72b, 73a, 73b constitute matching capacitors C1, C2, C3 facing the capacitor electrode 74 with the dielectric sheets 42, 43, 44 interposed therebetween, respectively. These matching capacitors C1, C2, C3 and termination resistor R together with the electrodes P1, P2, P3, 17, 31a, 31b, 31c and the via hole 18 constitute an electric circuit inside the multilayer substrate 30.
[0036]
The above dielectric sheets 41 to 46 are laminated and then fired integrally to form a multilayer substrate 30 as shown in FIG. The input terminal electrode 14 provided at the end of the multilayer substrate 30 is electrically connected to the capacitor electrodes 71a and 71b, and is further electrically connected to the connection electrode P1. The output terminal electrode 15 is electrically connected to the capacitor electrodes 72a and 72b, and is further electrically connected to the connection electrode P2. On the other hand, the connection electrodes 31a and 31c are electrically connected to the ground electrode 76 via the ground-side capacitor electrode 74, respectively. The connection electrode 31 b is electrically connected to the ground electrode 77 through the termination resistor ground electrode 17.
[0037]
Although not shown, the multilayer board 30 is normally formed in a mother board state, and is folded along half-cut grooves formed on the mother board at a predetermined pitch, or the mother board is cut with a dicer or a laser. Thus, the multilayer substrate 30 having a desired size is obtained.
[0038]
The multilayer substrate 30 thus obtained has matching capacitors C1, C2, C3 and a terminating resistor R inside. The capacitance values of the matching capacitors C1, C2, and C3, the resistance value of the termination resistor R, and the trimming thereof are performed before the multilayer substrate 30 and the center electrodes 21, 22, and 23 are connected.
[0039]
In particular, the capacitance value of the matching capacitor C3 is measured by bringing the measurement probe into contact with the connection electrode P3 (hot side) and the connection electrode 31a (ground side) in FIG. The resistance value of the termination resistor R is measured by bringing the measurement probe into contact with the connection electrode P3 (hot side) and the connection electrode 31b (ground side) shown in FIG.
[0040]
Thus, at the stage of assembling the multilayer substrate 30, the ground side of the matching capacitor C 3 is the electrode 76, and the ground side of the termination resistor R is the electrode 77. The value can be accurately measured without being influenced by the terminating resistance R.
[0041]
The multilayer substrate 30 is trimmed (deleted) together with the uppermost dielectric sheet 41 together with the innermost (second layer) capacitor electrodes 71a, 72a, 73a in a single state. For trimming, for example, a cutting machine or a YAG fundamental wave, second harmonic wave, or third harmonic laser is used. If a laser is used, fast and accurate processing can be obtained. The trimming may be efficiently performed on the multilayer substrate 30 in the mother board state.
[0042]
FIG. 4A shows trimming marks formed on the surface of the multilayer substrate 30 (on the sheet 41) as trimming grooves 80 and 81. FIG. FIG. 4B shows the hot-side capacitor electrodes 71a, 72a, 73a and the resistor 75 in a trimmed state.
[0043]
In the first embodiment, the trimming capacitor electrodes 71a, 72a, 73a are provided inside the multilayer substrate 30, so that the capacitor electrode region that can be trimmed is increased, the capacitance adjustment range is expanded, and the multilayer substrate 30 The yield rate can be improved.
[0044]
Furthermore, only the minimum necessary connection electrodes P1, P2, P3, 31a, 31b, and 31c are formed on the surface of the multilayer substrate 30, and the conductive material such as solder does not spread. Therefore, it is possible to prevent a problem that the conductive material flows into the trimming groove 80 (see FIG. 4A) and the divided capacitor electrodes 71a, 72a, 73a are connected again. Since the distance between the connection electrodes P1, P2, P3, 31a, 31b, and 31c can be increased, the size of the center electrode assembly 13 can be increased. Accordingly, since the inductance formed by the center electrodes 21, 22, and 23 is increased, the pass band width of the isolator 1 can be widened, and the electrical characteristics can be improved.
[0045]
Further, since the capacitor electrodes 71a, 72a, 73a located in the outermost layer are used as the trimming capacitor electrodes, the thickness of the dielectric layer to be removed at the time of trimming can be minimized. Furthermore, since the number of electrodes that obstruct trimming is reduced (in the case of the first embodiment, only the connection electrodes P1, P2, P3, 31a, 31b, and 31c), the capacitor electrode area that can be trimmed is widened, and the capacitance is increased. The adjustment range can be widened.
[0046]
Furthermore, since the trimming capacitor electrodes 71a, 72a and 73a are rectangular, the electrode width is constant, so that a substantially proportional relationship is established between the position of the trimming groove 80 and the obtained capacitance value. , Capacitance adjustment work becomes easy.
[0047]
Further, the trimming capacitor electrodes 71a, 72a, 73a overlap only the center electrode connection electrodes P1, P2, P3 in the stacking direction of the dielectric sheets 41-46. Thus, other electrodes that hinder trimming can be prevented from overlapping with the trimming capacitor electrodes 71a, 72a, 73a. That is, if the trimming capacitor electrodes 71a, 72a, 73a overlap with the ground connection electrodes 31a, 31b, 31c, a capacitance is formed at that portion, so that there is a problem that the trimming accuracy is deteriorated. However, in this embodiment, there is no such overlap, and the trimming accuracy does not deteriorate.
[0048]
Further, in FIG. 2, the multilayer substrate 30 is provided with hot-side capacitor electrodes 73a and 73b of the matching capacitor C3 on one side, and hot-side capacitor electrodes 71a and 71b of the matching capacitor C1 on the other side. The hot side capacitor electrodes 72a and 72b of the matching capacitor C2 are provided on the lower side of the other side. In other words, the hot-side capacitor electrodes 73a and 73b of the termination resistor-side matching capacitor C3 are disposed on the side where the termination resistor R is disposed, and the hot-side capacitor electrodes 71a and 71b of the input-side matching capacitor C1 are input. The hot side capacitor electrodes 72a and 72b of the output side matching capacitor C2 are arranged on the output side. Thereby, trimming adjustment is easy, and matching capacitors C1, C2, and C3 that effectively use the area of the multilayer substrate 30 can be obtained.
[0049]
In general, an isolator used in a mobile communication device often has a larger capacitance of the resistance matching capacitor C3 than the capacitance of the input / output matching capacitors C1 and C2. Therefore, in order to ensure the capacitance of the resistance-side matching capacitor C3, the area of the hot-side capacitor electrodes 73a and 73b of the matching capacitor C3 is the total area of the hot-side capacitor electrodes of the matching capacitors C1, C2, and C3. It is preferable to set it to be 1/3 or more of.
[0050]
The multilayer substrate 30 also includes a termination resistor R, and the resistance value of the termination resistor R is adjusted by trimming together with the uppermost dielectric sheet 41 in the same manner as the matching capacitors C1, C2, and C3. be able to. Since the resistance value increases when the width of the resistor 75 becomes narrow even at one place, the resistor 75 is cut halfway in the width direction. Since the termination resistor R is built in the multilayer substrate 30, there is no fear that Ni plating or the like is applied to the surface of the resistor 75 when Ni plating or Au plating is applied to the surfaces of the electrodes P1, P2, P3, etc. The resistance value of the termination resistor R does not decrease. As shown in FIG. 4, in the first embodiment, three trimming grooves 80 for dividing the trimming capacitor electrodes 71a, 72a, and 73a and one trimming groove 81 for cutting the resistor 75 are provided. It is formed on the multilayer substrate 30.
[0051]
The above components are assembled as follows. That is, as shown in FIG. 1, the center electrode assembly 13 is assembled on the multilayer substrate 30 while being positioned by the frame body 12. At this time, one end of each of the center electrodes 21, 22, and 23 of the center electrode assembly 13 (one electrode portion that wraps around the lower surface of the ferrite 20) is formed on the surface of the multilayer substrate 30. , P2 and P3, and the other end of each of the center electrodes 21, 22, and 23 (the other electrode portion that wraps around the lower surface of the ferrite 20) is soldered to the ground connection electrodes 31a, 31b, and 31c. Is done.
[0052]
A permanent magnet 9 is placed on the center electrode assembly 13, and these components are sandwiched and held between the lower case 8 and the upper case 4. The cases 4 and 8 are joined together by solder or the like to form a metal case and also function as a yoke. That is, the metal cases 4 and 8 form a magnetic path that surrounds the permanent magnet 9, the center electrode assembly 13, and the multilayer substrate 30.
[0053]
The multilayer substrate 30 is placed on the bottom of the metal lower case 8, and ground electrodes 76 and 77 provided on the lower surface of the dielectric sheet 46 are electrically connected via the case 8 with solder. The input terminal electrode 14 and the output terminal electrode 15 are electrically connected to an input terminal portion 57 and an output terminal portion 58 provided on the lower surface of the multilayer substrate 30, respectively. The terminal portions 57 and 58 face the notches 8a and 8b of the lower case 8, and are exposed downward without contacting the case 8.
[0054]
FIG. 3 is an electrical equivalent circuit diagram of the isolator 1. The ground electrode 77 of the termination resistor R is electrically separated from the ground electrode 76 of the matching capacitor at the single stage of the multilayer substrate 30, but is grounded by being soldered to the metal lower case 8. 76 will be dropped to the ground. In this state, the matching capacitor C3 and the terminating resistor R are connected in parallel between the center electrode connection electrode P3 and the ground electrodes 76 and 77.
[0055]
[Refer to the second embodiment, FIGS. 5 and 6]
The second embodiment is an isolator having basically the same configuration and function as the isolator 1 shown as the first embodiment. As shown in FIG. 5, the shapes of the connection electrode 31b (31bA, 31bB) provided on the uppermost dielectric sheet 41 and the ground electrode 76 provided on the lowermost dielectric sheet 46 are different. And its connection status. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the same parts and portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0056]
Specifically, the connection electrode 31b formed on the uppermost dielectric sheet 41 is electrically separated into a matching connection ground connection electrode 31bA and a termination connection R ground connection electrode 31bB. On the other hand, only the ground electrode 76 is formed on the lower surface of the lowermost dielectric sheet 46.
[0057]
In the multilayer substrate 30 having the electrode configuration as described above, the matching connection ground connection electrode 31bA and the termination connection R ground connection electrode 31bB are separated from each other in a single substrate state. The capacitance value can be accurately measured without being affected by the termination resistance R, and it is possible to appropriately select and trim the non-defective product / defective product.
[0058]
The connection electrodes 31bA and 31bB are electrically connected by the other end electrode portion of the center electrode 22 when the center electrode assembly 13 is assembled. 6A shows the electrode configuration on the surface of the multilayer substrate 30, and FIG. 6B shows the electrode configuration that wraps around the lower surface of the center electrode assembly 13. A state in which these electrodes are connected is shown in FIG. 6C. Here, the center electrode assembly 13 and its electrode portions are indicated by broken lines.
[0059]
That is, as shown in FIG. 6C, one end electrode portion 21a of the center electrode 21 is connected to the electrode P1, and the other end electrode portion 21b is connected to the electrode 31a. One end electrode portion 22a of the center electrode 22 is connected to the electrode P2, and the other end electrode portion 22b is connected to the electrodes 31bA and 31bB. Further, one end electrode portion 23a of the center electrode 23 is connected to the electrode P3, and the other end electrode portion 23b is connected to the electrode 31c.
[0060]
[Third Embodiment, FIG. 7]
In the third embodiment, a mobile phone will be described as an example of a communication device according to the present invention. FIG. 7 shows an electric circuit of the RF portion of the cellular phone 220, 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, and 234 is a transmission A side mixer, 235 is a reception side amplifier, 236 is a reception side interstage band pass filter, 237 is a reception side mixer, 238 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 239 is a local band pass filter.
[0061]
Here, the lumped constant isolator 1 of the first or second embodiment can be used as the transmission-side isolator 231. By mounting these isolators, a mobile phone with improved electrical characteristics and high reliability can be realized.
[0062]
[Other Embodiments]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously within the range of the summary.
[0063]
For example, the capacitor of the above embodiment is composed of a plurality of hot-side capacitor electrodes and a plurality of ground electrodes, but may be composed of one hot-side capacitor electrode and one ground electrode.
[0064]
Furthermore, the capacitor formed inside the multilayer substrate is not limited to the matching capacitor, and may be a capacitor for forming a low-pass filter, a trap circuit, or the like. The resistor 75 (termination resistor R) may be formed on the surface of the multilayer substrate 30.
[0065]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first and third inventions, the matching capacitance value is terminated because the ground electrodes of the matching capacitance and termination resistance are formed on the back surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other. Measurement can be performed accurately without being affected by the resistance, and selection of the multilayer substrate and trimming of the capacity can be appropriately performed. In addition, since these ground electrodes are electrically connected through the case when the multilayer substrate is incorporated in the case, no special process is required for the connection.
[0066]
According to the second and fourth inventions, since the ground electrodes of the matching capacitor and the termination resistor are formed on the surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other, the matching capacitance value is accurately affected without being influenced by the termination resistor. Measurement can be performed, and the selection of the multilayer substrate and the trimming of the capacity can be appropriately performed. In addition, since these ground electrodes are connected at the same time when the central electrode is electrically connected to the multilayer substrate, no special process is required for the connection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a non-reciprocal circuit device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the multilayer substrate shown in FIG. 1 for each layer.
FIG. 3 is an electrical equivalent circuit diagram of the non-reciprocal circuit device.
4A is a plan view showing a state in which laser trimming is performed on the multilayer substrate, and FIG. 4B is a plan view showing a trimmed capacitor electrode and a resistor.
FIG. 5 is a plan view showing a multilayer substrate for each layer in a second embodiment of a non-reciprocal circuit device according to the present invention.
6A is a plan view showing an electrode formed on the surface of the multilayer substrate, FIG. 6B is a plan view showing an electrode portion of the center electrode assembly, and FIG. 6C is a center electrode assembly on the multilayer substrate. The top view which shows the state which mounts.
FIG. 7 is an electric circuit block diagram of a communication apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is an electrical equivalent circuit diagram of the nonreciprocal circuit device described in Patent Document 1.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the non-reciprocal circuit device described in Patent Document 1.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a measurement state of a matching capacitance value in the non-reciprocal circuit element.
11 is a perspective view showing the back surface of a multilayer substrate of another nonreciprocal circuit device described in Patent Document 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Non-reciprocal circuit element (lumped constant type isolator)
4,8 ... Metal case
9 ... Permanent magnet
13 ... Center electrode assembly
20 Ferrite
21-23 ... Center electrode
30 ... Multilayer substrate
31a, 31b (31bA, 31bB), 31c: Ground connection electrodes
71a to 73a, 71b to 73b... Hot side capacitor electrode
74: Ground side capacitor electrode
75 ... resistor
76, 77 ... Ground electrode
80, 81 ... Trimming groove
220 ... Mobile phone
C1 to C3 ... Matching capacitors
R: Termination resistance
P1 to P3 .. center electrode connection electrode

Claims (7)

マイクロ波用フェライトと、
前記マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、
前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、
整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、
前記多層基板を保持するケースと、を備え、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とが互いに分離された状態で前記多層基板の裏面に形成されており、かつ、前記ケースを介して電気的に接続されていること、
を特徴とする非可逆回路素子。
Microwave ferrite,
A plurality of central electrodes insulated from and intersecting each other on the microwave ferrite;
A permanent magnet for applying a DC magnetic field to the microwave ferrite;
A multilayer substrate on which matching capacitors and termination resistors are formed;
A case for holding the multilayer substrate,
A ground electrode of the matching capacitor and a ground electrode of the termination resistor are formed on the back surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other, and are electrically connected via the case;
A nonreciprocal circuit device characterized by the above.
前記終端抵抗は前記多層基板の内部に形成されており、
前記多層基板の表面には前記中心電極と接続するための接続電極が形成されていること、
を特徴とする請求項1に記載された非可逆回路素子。
The termination resistor is formed inside the multilayer substrate,
A connection electrode for connecting to the center electrode is formed on the surface of the multilayer substrate;
The nonreciprocal circuit device according to claim 1.
マイクロ波用フェライトと、
前記マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、
前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、
整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、を備え、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とが互いに分離された状態で前記多層基板の表面に形成されており、かつ、前記中心電極を介して電気的に接続されていること、
を特徴とする非可逆回路素子。
Microwave ferrite,
A plurality of central electrodes insulated from and intersecting each other on the microwave ferrite;
A permanent magnet for applying a DC magnetic field to the microwave ferrite;
A multilayer substrate on which matching capacitors and termination resistors are formed,
A ground electrode of the matching capacitor and a ground electrode of the termination resistor are formed on the surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other, and are electrically connected via the center electrode;
A nonreciprocal circuit device characterized by the above.
マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板と、該多層基板を保持するケースとを備えた非可逆回路素子の製造方法において、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを互いに分離した状態で前記多層基板の裏面に形成する工程と、
前記整合容量の値及び/又は前記終端抵抗の値を測定する工程と、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを前記ケースを介して電気的に接続する工程と、
を備えたことを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
Microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, a permanent magnet that applies a DC magnetic field to the microwave ferrite, and a multilayer in which a matching capacitor and a termination resistor are formed In a method of manufacturing a non-reciprocal circuit device comprising a substrate and a case for holding the multilayer substrate,
Forming the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor on the back surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other;
Measuring the value of the matching capacitance and / or the value of the termination resistor;
Electrically connecting the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor through the case;
A method for manufacturing a non-reciprocal circuit device, comprising:
マイクロ波用フェライトと、該マイクロ波用フェライト上で互いに絶縁されて交差する複数の中心電極と、前記マイクロ波用フェライトに直流磁界を印加する永久磁石と、整合容量と終端抵抗が形成された多層基板とを備えた非可逆回路素子の製造方法において、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを互いに分離した状態で前記多層基板の表面に形成する工程と、
前記整合容量の値及び/又は前記終端抵抗の値を測定する工程と、
前記整合容量のグランド電極と前記終端抵抗のグランド電極とを前記中心電極を介して電気的に接続する工程と、
を備えたことを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
Microwave ferrite, a plurality of center electrodes that are insulated from each other on the microwave ferrite, a permanent magnet that applies a DC magnetic field to the microwave ferrite, and a multilayer in which a matching capacitor and a termination resistor are formed In a method for manufacturing a non-reciprocal circuit device comprising a substrate,
Forming the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor on the surface of the multilayer substrate in a state of being separated from each other;
Measuring the value of the matching capacitance and / or the value of the termination resistor;
Electrically connecting the ground electrode of the matching capacitor and the ground electrode of the termination resistor via the center electrode;
A method for manufacturing a non-reciprocal circuit device, comprising:
前記整合容量の値及び/又は前記終端抵抗の値を測定した後に、該測定値に基づいて整合容量電極及び/又は終端抵抗体をトリミングすることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載された非可逆回路素子の製造方法。6. The matching capacitance electrode and / or the termination resistor are trimmed based on the measured value after measuring the matching capacitance value and / or the termination resistance value. Manufacturing method of a non-reciprocal circuit device. 請求項1、請求項2又は請求項3に記載された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 or 3.
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