JP3956276B2

JP3956276B2 - 非可逆回路素子

Info

Publication number: JP3956276B2
Application number: JP2001318246A
Authority: JP
Inventors: 次夫小川
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003124711A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話等のマイクロ波帯の高周波部品として採用される非可逆素子、例えばアイソレータ、サーキュレータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、信号を伝送方向のみに通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有している。この種のアイソレータやサーキュレータは、分布定数型では、通常、図３及び図４に示すような構成になっている。図３は、組み立てられた前記非可逆回路素子１とプリント基板１４とを半田付けで接続した模式図を示し、図４は、図３での入出力端子８ａ、８ｂ、８ｃから上の分解図である。図３及び図４で収納容器９の最上部に蓋２が配置され、収納容器９に収納される収容物１０として、上から順に上鉄板３、その下に永久磁石４、その下に下鉄板５、更にシールド板６が配置され、その下に２枚のフェライト７と、この２枚のフェライト７の間に挟まれる板状の中心導体８を有し、フェライト７の下部にはシールド板６（以上３〜８の部材を総称して収容物１０と言う）を介して収納容器９内に収納されている。この中心導体８の端部は、それぞれ、収納容器９から突き出るように入出力端子８ａ、８ｂ、８ｃを形成している。この入出力端子８ａ、８ｂ、８ｃは、通常０．１〜０．２５ｍｍの薄い銅板などで形成されていることが多く、先端を折り曲げて、プリント基板１４に半田付けされる構成になっている。
【０００３】
従来は一般に２Ｗ未満の小電力用の非可逆回路素子１では、図３に示すように、非可逆回路素子１をプリント基板１４に接続する場合、収納容器９の下に半田付けに適する入出力基板（特開平７―２６３９１７号公報における図１の符号１に該当）を介し、収納容器９をプリント基板と半田付けしている。また、中心導体８を収納容器９から引き出し延長しこの薄い銅板の先端を曲げて入出力端子８ａ、８ｂ、８ｃとして、プリント基板１４に半田付けして接続する場合が多い。
【０００４】
しかしながら、このような薄い銅板だと非常に変形し易く、僅かな外力でも端子が変形し、アンプのプリント基板とこの端子との間にギャップが出来易く、半田付け不良が発生しやすかった。
【０００５】
この不具合を改善するために、特開平７−２６３９１７号公報には、従来端末のチップ抵抗は単板コンデンサの上面と下部ヨーク間に斜めに載置された状態での半田付けとなり、位置決めが難しく、半田付け作業も困難であり、十分な半田付け強度が得られず、不良率が高く、信頼性が低いので、アイソレータの終端抵抗となるチップ抵抗Ｒ，Ｒの一方端面を、接続端子３の先端部に面接触するように載置して半田付けし、それぞれの他方端面も、入出力基板に面接触して半田付けされるようにすることで、チップ抵抗Ｒ，Ｒの両端面を面接触して半田付けして、十分な半田付け強度を得る開示がある。
【０００６】
しかしながら、上記特開平７−２６３９１７号公報の目的は、アイソレータのいずれか１つのポートとなる中心導体の先端部と整合用コンデンサ及び終端抵抗との接続に接続端子を用いて、終端であるチップ抵抗の両端部を面接触するように載置しはんだ付けするということであり、終端であるチップ抵抗の面接触によるはんだ付け強度向上が主目的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者らは、中心導体に接続される引き出し端子自体の機械的強度、特に曲げ強度を高めて、端子自体が外力を受けても、容易に変形しない端子とすることにより、タブ端子とプリント基板との接続をより強力にできることを見い出し、本願発明に想到した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、収納容器に、フェライトと、中心導体と、永久磁石を配置し、前記中心導体と接続する導電性のタブ端子を備えた非可逆回路素子であって、収納容器には剛性を備えた端子保持基板が固着されており、前記端子保持基板は収納容器の外周から突出た突出し部を備え、前記突出し部は前記収納容器に設けられた切欠部から現れ、その先端付近に、端子保持基板の厚み方向に貫通する複数のタブ端子が取り付けられており、前記端子保持基板はセラミック基板又は樹脂基板であり、前記タブ端子は導電性の金属からなる押しピン形状であって、前記タブ端子の細軸側を端子保持基板に通して前記中心導体とはんだ付けして連結したことを特徴とする非可逆回路素子である。
【０００９】
発明においては、前記中心導体の端部を、前記端子保持基板に設けられた伝送回路を介して前記タブ端子と接続してもよい。
【００１０】
また発明において、前記タブ端子はピン形状に形成されており、そのプリント基板に固着される側の面を、収納容器の底面とほぼ平行に配置するのが好ましい。
【００１１】
更に、前記タブ端子のプリント基板に固着される側の面と、前記収納容器の底面とが、略同一面上に位置するように構成するのがより好ましい。
【００１２】
本発明において、前記端子保持基板を構成する材質は、ガラスエポキシ樹脂又はアルミナ系、珪素系、Ａｌ−ＳｉＣ系、ＷＣ系のセラミックであるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明において前記タブ端子が、鉄系、銅系、銀系、金系のいずれかの金属、又はそれらの合金を用いて構成されることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態の非可逆回路素子１を組み立ててプリント基板１４に接続した状態を示す模式的断面図であり、図２は、図１の実施の形態での非可逆回路素子１の分解図である。
図１及び図２で、金属材料で製作された収納容器９には、前記収納容器９の内底と面一で前記収納容器９の外周に向け突き当て板９ａが突き出ている。前記収容容器９の外周を囲むように端子保持基板１２を配し、前記端子保持基板１２にはタブ端子を取り付けるため突出し板１２ａ、１２ｂ、１２ｃが配されていて、その各先端付近に、タブ端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃが半田付けにより固着されている。前記突き出し板の一つ（例えば１２ａ）と前記突き当て板９ａとは半田付けにより固着されている。また同様に収納容器９には１つ以上の切欠部９ｂ、９ｃ、９ｄがあり、前記端子保持基板１２の一部に前記収納容器の切欠部９ｂ、９ｃ、９ｄにはまり込むように、１つ以上の突出し部１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配せられ、前記収納容器９の内部底部と前記突出し部１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとが、半田付けで固着されている。このように前記収納容器９と端子保持基板１２は、半田付けでお互いに固着されているので、曲げ強度に対しても前記端子保持基板１２は強い。また、前記端子保持基板１２は、０．８〜１．０ｍｍの曲げ強度に強い材質、例えば、ガラスエポキシ樹脂やセラミックで作られているので、外力が加わった場合でも、変形がほとんど無い。
更に、前記収納容器９には、前記端子保持基板１２の上に、上下にフェライト７で挟まれた一枚の中心導体８が配置され、その上には、アース板１１、さらにその上には永久磁石４が組み込まれ、最後に蓋２で、収納容器９内の収納物１０（前記符号で２、４、７、８、１１を総称して言う）が動かないようして、非可逆回路素子１が出来上がる。中心導体８の端部は、前記端子保持基板１２の一部に半田付けされる。
【００１５】
前記端子保持基板１２には、中心導体８の端部を接続する地点とタブ端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃが接続される地点とを連結する伝送回路であるプリント配線があっても良い。中心導体８のうち、１つの端部とタブ端子との間に終端抵抗素子を配し、グランドに接続して、アイソレータとして使用することも可能である。また、中心導体８の端部と連結したタブ端子を夫々プリント基板に接続し、サーキュレータとして使用することも可能であり、中心導体８の端部とタブ端子１３（ａ、ｂ、ｃ）のうちの１つとの間にアッテネータ１６を接続して、アッテネータ付きサーキュレータとして使用可能である。
【００１６】
図１は、本発明の非可逆回路素子１が組み立てられた後、プリント基板１４に接続された状態を示す一実施例の模式的断面図を示す。プリント基板１４には、タブ端子１３（ａ、ｂ、ｃ）及び収納容器９の外側底部が直接半田付けされている。半田付けされている部分は網掛けを施して示している。端子保持基板１２は突出し板１２（ａ、ｂ、ｃ）のうちの１つと収納容器９の突き当て板９ａと半田付けされ、さらに端子保持基板１２の突き出し部１２（ｄ、ｅ、ｆ）が収納容器９の内側の底部と半田付けされている。中心導体８は、収納容器９より外周側へ引き出され、端子保持基板１２に固着（半田付け）され、中間に伝送回路とアッテネータ１６を介しタブ端子１３（ａ、ｂ、ｃ）と接続されている。前記タブ端子１３（ａ、ｂ、ｃ）はプリント基板に接続されている。この図１に示す実施例は、タッテネータ付きアイソレータであり、応用例として、反射電力の大きさを測定する機器に利用することが可能であり、入力電力が過大である場合には危険信号を発する装置などに適用可能である。
【００１７】
（作用）
以上のように組み立てられ、構成された非可逆回路素子１とプリント基板１４とを半田付けで接続する際に、タブ端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃが取り付けられている端子保持基板１２は、曲げ強度が高く、タブ端子とプリント基板１４との間隔は、ほぼ平行に保たれ、半田付けが確実に行われる。また、図３に示す従来の小電力用の非可逆回路素子１のように、プリント基板１４との半田付けの際に非可逆素子１の下に補助基板１５（特開平７―２６３９１７号公報における図１の符号１に該当）を配し、熱伝導性を損ねていたが、収納容器９自体が金属製で、収納容器９の底とプリント基板１４とを直接半田付け出来るので、放熱性が良く、２Ｗ以上のハイパワー用に最適の構成となっている。
【００１８】
以上実施の形態で説明したが、本願発明は、上述の説明の範囲に止まらず、分布定数型のみでなく、集中定数型の非可逆回路素子にも適用可能である。また、端子保持基板の材質も、ガラスエポキシ樹脂以外にも、高周波数特性の良い樹脂基板であればよく、セラミックも、アルミナ系、珪素系、Ａｌ−Ｓｉｃ系、ＷＣ系などが適用可能である。
端子保持基板に固着されるタブ端子の形状は、押しピン型、単なる棒型でも良く、プリント基板に接続される面の形状も、円、楕円、方形、星形など様々な形状を取る事が出来る。
タブ端子の材質は導電性であればよく、鉄系、銅系、銀系、金系等の金属およびそれらの合金が適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明のとおり、本願発明の非可逆回路素子において、中心導体の一端とタブ端子とを接続する端子保持基板の機械的強度、特に曲げ強度の高い材料を用いることにより、タブ端子部での曲りがほとんどなくなり、タブ端子とプリント基板と間の平衡性が保てて、密着性がよくなり、従って、半田付けをより確実に出来て、接続の信頼性の高い製品となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の非可逆回路素子をプリント基板に接続した状態を示す模式断面図である。
【図２】図１の実施の形態での非可逆回路素子の分解図である。
【図３】従来型の、組み立てられた非可逆回路素子とプリント基板とを半田付けで接続した模式図である。
【図４】図３の非可逆回路素子の分解図である。
【符号の説明】
１：非可逆回路素子
２：蓋
３：上鉄板
４：永久磁石
５：下鉄板
６：シールド板
７：フェライト
８：中心導体
８ａ、８ｂ、８ｃ：出入力端子
９：収納容器
９ａ：突き当て板
９ｂ、９ｃ、９ｄ：切り欠き
１０：収納物
１１：アース板
１２：端子保持基板
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：突出し板
１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ：突き出し部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：タブ端子
１４：プリント基板
１５：補助基板
１６：アッテネータ

Claims

収納容器に、フェライトと、中心導体と、永久磁石を配置し、前記中心導体と接続する導電性のタブ端子を備えた非可逆回路素子であって、
収納容器には剛性を備えた端子保持基板が固着されており、前記端子保持基板は収納容器の外周から突出た突出し部を備え、前記突出し部は前記収納容器に設けられた切欠部から現れ、その先端付近に、端子保持基板の厚み方向に貫通する複数のタブ端子が取り付けられており、
前記端子保持基板はセラミック基板又は樹脂基板であり、前記タブ端子は導電性の金属からなる押しピン形状であって、前記タブ端子の細軸側を端子保持基板に通して前記中心導体とはんだ付けして連結したことを特徴とする非可逆回路素子。
前記中心導体の端部は、前記端子保持基板に設けられた伝送回路を介して前記タブ端子と接続することを特徴とする非可逆回路素子。
前記タブ端子はピン形状に形成されており、そのプリント基板に固着される側の面は、収納容器の底面とほぼ平行に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の非可逆回路素子。
前記タブ端子のプリント基板に固着される側の面と、前記収納容器の底面とが、略同一面上に位置することを特徴とする請求項３に記載の非可逆回路素子。
前記端子保持基板が、ガラスエポキシ樹脂又はアルミナ系、珪素系、Ａｌ−ＳｉＣ系、ＷＣ系のセラミックであることを特徴とする請求項１乃至４のいずかに記載の非可逆回路素子。
前記タブ端子が、鉄系、銅系、銀系、金系のいずれかの金属、又はそれらの合金を用いてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の非可逆回路素子。