JP4655274B2 - Non-reciprocal circuit element - Google Patents
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Description
本発明は、高周波信号に対して非可逆伝送特性を有する非可逆回路素子であって、複数のキャパシタンス素子を内蔵した積層基板を収容する下ケースを備える非可逆回路素子に関する。 The present invention relates to a nonreciprocal circuit device having a nonreciprocal circuit device having a nonreciprocal transmission characteristic with respect to a high-frequency signal and including a lower case that houses a multilayer substrate incorporating a plurality of capacitance devices.
従来、マイクロ波帯、UHF帯で使用される携帯電話、自動車電話等の送受信回路部品の一つとしてアイソレータ,サーキュレータ等の非可逆回路素子がある。一般にアイソレータやサーキュレータは、アンプの破損を防止する目的で使用され、信号の伝送方向の挿入損失は小さく、かつ逆方向への逆方向損失は大きくなるような機能を持たせたものである。以下、本明細書では非可逆回路素子のうちアイソレータを例にとって説明する。 Conventionally, there are non-reciprocal circuit elements such as isolators and circulators as one of transmission / reception circuit components such as mobile phones and automobile phones used in the microwave band and UHF band. In general, an isolator or a circulator is used for the purpose of preventing the amplifier from being damaged, and has a function of reducing the insertion loss in the signal transmission direction and increasing the reverse loss in the reverse direction. Hereinafter, the present specification will be described by taking an isolator as an example of the non-reciprocal circuit device.
図13に、従来のアイソレータの一例を分解斜視図で示す。このアイソレータは、磁気ヨークとして機能する金属ケース(上ケース1、下ケース30)、永久磁石2、中心導体組立体20、複数のキャパシタンス素子を内蔵し、上面、下面に電極パターンが形成された方形平板状の積層基板15、抵抗素子を備えるものである。この従来例において、前記中心導体組立体20は、中心導体として電極パターンを用い、これをガーネットフェライト(フェリ磁性体)に積層形成した構造のものである。この他にも、所定形状に打ち抜いたり、エッチングしたりして形成された銅薄板を、ガーネットフェライトに巻き回した構成のものもある。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing an example of a conventional isolator. This isolator has a metal case (upper case 1 and lower case 30) functioning as a magnetic yoke, a
図14は、従来のアイソレータを構成する下ケースの平面図である。この下ケース30は、所定の形状に形成された板状の磁性体金属に、エンジニアリングプラスチック(図中斜線で表示)等の耐熱性樹脂をインサート成形して構成され、実装基板との接続用外部端子IN、OUT、GNDを有するものである。そして、四方を樹脂で形成された壁部35,36で囲まれた構成となっている。下ケース30の内側底面は実質的に一面状に形成されており、外部端子GNDと連続する磁気ヨーク部YKや、外部端子IN、OUTと連続する端子部TT1,TT2が露出している。
前記積層基板15の下面には、下ケース30に形成された磁気ヨーク部YKや端子部TT1,TT2との接続のための電極パターンが形成されている。これらの電極パターンが、下ケース30の内底面に表れた端子部TT1,TT2や磁気ヨーク部YKと半田付けされる。さらに、積層基板15の上面に形成された電極パターン17と中心導体組立体20の中心導体(図示せず)が、適宜はんだ接続される。
FIG. 14 is a plan view of a lower case constituting a conventional isolator. The
On the lower surface of the
携帯電話の小型化、多機能化に伴い、非可逆回路素子も小型化が強く求められている。前記特許文献1の実施例には、外形寸法が5mm×5mm×2mmといった非可逆回路素子が開示されているが、現在では外形寸法が4mm×4mm×1.7mmといった小型の非可逆回路素子が広く用いられるようになり、さらに3.2mm×3.2mm×1.6mmといった外形寸法の非可逆回路素子も提案されている。
このような非可逆回路素子の小型化に伴い、上下ケース、中心導体組立体、積層基板といった構成部品も小型化される。
As mobile phones become smaller and more multifunctional, nonreciprocal circuit elements are also strongly required to be smaller. The embodiment of Patent Document 1 discloses a nonreciprocal circuit element having an outer dimension of 5 mm × 5 mm × 2 mm, but at present, a small nonreciprocal circuit element having an outer dimension of 4 mm × 4 mm × 1.7 mm is disclosed. Non-reciprocal circuit elements having outer dimensions of 3.2 mm × 3.2 mm × 1.6 mm have also been proposed.
As such nonreciprocal circuit elements are miniaturized, components such as the upper and lower cases, the central conductor assembly, and the multilayer substrate are also miniaturized.
構成部品の小型化に伴い、下ケースの内側底面に表れる端子部も小面積なものとなる。また、アース端子と連続する磁気ヨークとの間隔も狭くせざるを得ない。前記端子部と前記磁気ヨーク部とは電気的接続を生じないように構成される。しかしながら、従来の下ケースの様にその内側底面が一面状に形成される場合には、前記端子部と前記磁気ヨーク部との間隔が狭くなるに従い、端子部と前記磁気ヨーク部との間に、はんだブリッジを生じ、短絡するといった問題が予見されている。そこで本発明では、端子部と磁気ヨーク部との間隔が狭い場合であっても、はんだブリッジが生じることが無く、且つ積層基板に形成された電極パターンとの接続が容易な、接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することを第1の目的とする。 As the components are downsized, the terminal portion that appears on the inner bottom surface of the lower case also becomes smaller. In addition, the distance between the ground terminal and the continuous magnetic yoke must be narrowed. The terminal portion and the magnetic yoke portion are configured not to cause electrical connection. However, when the inner bottom surface is formed in a single plane like the conventional lower case, the distance between the terminal portion and the magnetic yoke portion decreases as the distance between the terminal portion and the magnetic yoke portion decreases. Problems such as solder bridges and short circuits are foreseen. Therefore, in the present invention, even when the distance between the terminal portion and the magnetic yoke portion is narrow, solder bridges do not occur and connection with the electrode pattern formed on the multilayer substrate is easy and connection reliability is improved. A first object is to provide an excellent non-reciprocal circuit device.
下ケースに形成される入出力端子、アース端子は振動や衝撃、あるいは変形に対する接続信頼性の確保と言った観点から、可能限り広い面積で形成するのが好ましいが、構成部品の小型化に伴い小面積化せざるを得ない。特に入出力端子は、下ケースの前記樹脂壁部を構成する樹脂で保持されるのみであるため、強固な機械的な保持力を期待出来ない。このため入出力端子が小面積化すると、非可逆回路素子を回路基板にはんだ実装して曲げ試験等に供する場合に、前記入出力端子が下ケースから脱落することがあった。
そこで本発明では、入出力端子を下ケースから脱落し難い形状に構成することで、振動や衝撃、あるいは変形に対する接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することを第2の目的とする。
The input / output terminal and ground terminal formed on the lower case are preferably formed in as wide an area as possible from the viewpoint of ensuring connection reliability against vibration, impact, or deformation. The area must be reduced. Particularly, since the input / output terminals are only held by the resin constituting the resin wall portion of the lower case, a strong mechanical holding force cannot be expected. For this reason, when the input / output terminals are reduced in area, the input / output terminals may fall out of the lower case when the nonreciprocal circuit element is solder-mounted on a circuit board and used for a bending test or the like.
Therefore, a second object of the present invention is to provide a non-reciprocal circuit device having excellent connection reliability against vibration, impact, or deformation by configuring the input / output terminals in a shape that is difficult to drop off from the lower case. .
また、構成部品の小型化に伴い、積層基板の上下面に形成される電極パターンも小面積化せざるを得ない。このため、振動や衝撃に対する接続信頼性の確保や、コンデンサ容量の確保が困難な場合があった。前記電極パターンを広面積なものとすると、下ケースの金属導体からなる壁部と短絡する場合があり、これを防ぐように、短絡防止手段を講じる必要がある。
従来の非可逆回路素子では、短絡防止手段として壁部と積層基板との間に樹脂壁36を設けていた。単に短絡を防ぐという観点からすれば、前記樹脂壁の厚みは0.05mm程度あれば良い。しかしながら壁部の厚みが薄いと、インサート成形する際に、樹脂が前記壁部を形成するには十分に充填されないと言ったショート不良を生じる為、厚みを0.15〜0.2mm程度に形成していた。したがって樹脂壁の厚み分だけ下ケースの内側領域の面積が狭くなり、配置される積層基板の面積、そして電極パターンも小面積なものとせざるを得なかった。
そこで本発明では、積層基板自体の形成面積を増加させることが可能であり、もって積層基板に形成される電極パターンの形成面積も増加させ、かつ前記積層基板に形成された電極パターンと下ケースの金属導体からなる壁部との短絡を防ぐことが可能な新規な下ケースを用いた非可逆回路素子を提供することを第3の目的とする。
In addition, with the downsizing of the component parts, the electrode patterns formed on the upper and lower surfaces of the laminated substrate must be reduced in area. For this reason, it may be difficult to ensure connection reliability with respect to vibration and shock and to secure capacitor capacity. If the electrode pattern has a large area, it may cause a short circuit with the wall portion made of the metal conductor of the lower case, and it is necessary to take short circuit prevention means to prevent this.
In the conventional non-reciprocal circuit element, the
Therefore, in the present invention, it is possible to increase the formation area of the multilayer substrate itself, thereby increasing the formation area of the electrode pattern formed on the multilayer substrate, and the electrode pattern formed on the multilayer substrate and the lower case. A third object is to provide a nonreciprocal circuit device using a novel lower case capable of preventing a short circuit with a wall portion made of a metal conductor.
本発明は、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された中心導体組立体と、前記中心導体と共振回路を構成する複数のキャパシタンス素子を形成した積層基板を収容する略方形箱形状の下ケースと、前記フェリ磁性体に直流磁界を印加する永久磁石と、前記永久磁石を収容する上ケースを備えた非可逆回路素子であって、前記下ケースは、下面部と前記下面部から立設して相対向する2つのヨーク壁部を備える磁気ヨーク部と、残余の相対向する2つの壁部を構成する樹脂壁部を備え、
前記樹脂壁部には入出力端子、アース端子が形成され、下ケースの内側底面には、入出力端子と連続する端子部と、アース端子と連続する磁気ヨーク下面部とが異なる高さで露出しており、前記端子部は、下ケースの内側底面に表れる第1の主面と、下ケースの裏面に表れる第2の主面と、これら主面間を連結する側面を備え、前記端子部の側面が、前記樹脂壁部と連続する樹脂で覆われていることを特徴とする非可逆回路素子である。
前記端子部と前記磁気ヨーク部との高さの差は、0.03mm以上であるのが好ましく、更に好ましくは0.05mm以上とすれば、はんだブリッジを防ぐのに有効である。また、磁気ヨーク部と端子部との高さの差が大きいと、複数のキャパシタンス素子を形成した積層基板の電極パターンと、磁気ヨーク下面部及び端子部との接続が困難となるため、0.2mm以下、好ましくは0.15mmとする。
The present invention relates to a lower case of a substantially rectangular box shape that houses a central conductor assembly in which a plurality of center conductors are arranged on a ferrimagnetic body, and a laminated substrate in which a plurality of capacitance elements that constitute a resonance circuit with the center conductor are formed. And a nonreciprocal circuit device comprising a permanent magnet for applying a DC magnetic field to the ferrimagnetic material and an upper case for accommodating the permanent magnet, wherein the lower case is erected from a lower surface portion and the lower surface portion. A magnetic yoke portion including two yoke wall portions facing each other, and a resin wall portion constituting the remaining two wall portions facing each other,
An input / output terminal and a ground terminal are formed on the resin wall, and a terminal portion continuous with the input / output terminal and a magnetic yoke bottom surface continuous with the ground terminal are exposed at different heights on the inner bottom surface of the lower case. The terminal portion includes a first main surface that appears on the inner bottom surface of the lower case, a second main surface that appears on the back surface of the lower case, and a side surface that connects the main surfaces. The non-reciprocal circuit device is characterized in that the side surface is covered with a resin continuous with the resin wall portion.
The difference in height between the terminal portion and the magnetic yoke portion is preferably 0.03 mm or more, and more preferably 0.05 mm or more, which is effective in preventing solder bridges. Further, if the difference in height between the magnetic yoke portion and the terminal portion is large, it becomes difficult to connect the electrode pattern of the multilayer substrate on which a plurality of capacitance elements are formed to the lower surface portion of the magnetic yoke and the terminal portion. 2 mm or less, preferably 0.15 mm.
本発明においては、前記端子部の第1の主面が、前記磁気ヨーク下面部の主面よりも高く、又は低く形成されている。下ケースの内側底面において、端子部の側面を覆う樹脂は、その一部が前記端子部の第1の主面と略同一面に形成され、他の一部は磁気ヨーク下面部と略同一面に形成されており、もって端子部周囲の樹脂部は、不連続な面で構成される。 In the present invention, the first main surface of the terminal portion is formed higher or lower than the main surface of the magnetic yoke lower surface portion. On the inner bottom surface of the lower case, a part of the resin that covers the side surface of the terminal portion is formed on substantially the same surface as the first main surface of the terminal portion, and the other portion is approximately on the same surface as the lower surface portion of the magnetic yoke. Thus, the resin portion around the terminal portion is constituted by a discontinuous surface.
また本発明においては、前記樹脂壁部を構成する樹脂の一部がヨーク壁部部側に及び、ヨーク壁部側の樹脂部は、前記ヨークの内側に突するように形成されているのが好ましい。 Also, in the present invention, a part of the resin constituting the resin wall portion is formed on the yoke wall portion side, and the resin portion on the yoke wall portion side is formed so as to protrude toward the inside of the yoke. preferable.
また本発明においては、前記端子部の側面において、段差部及び/又は傾斜部を備えることを特徴とする。前記端子部においては、第1の主面は第2の主面よりも樹脂壁に沿って幅広く形成するのが好ましい。
そして、前記端子部を下ケースに保持する下ケース下面部側樹脂部を、その少なくとも一部が前記端子部の第1の主面と同一面と成るように形成するのも好ましい。
Moreover, in this invention, the side surface of the said terminal part is equipped with a level | step-difference part and / or an inclination part, It is characterized by the above-mentioned. In the terminal portion, the first main surface is preferably formed wider along the resin wall than the second main surface.
And it is also preferable to form the lower case lower surface part side resin part for holding the terminal part in the lower case so that at least a part thereof is flush with the first main surface of the terminal part.
本発明によれば、端子部と磁気ヨーク部との間隔が狭い場合であっても、はんだブリッジが生じることが無く、且つ積層基板に形成された電極パターンとの接続が容易な、接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することが出来る。
また、本発明によれば、入出力端子をしたケースから脱落し難い形状に構成することで、振動や衝撃、あるいは変形に対する接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することが出来る。
また、本発明によれば、積層基板自体の形成面積を増加させることが可能であり、もって積層基板に形成される電極パターンの形成面積を増加させ、かつ前記積層基板に形成された電極パターンと下ケースの金属導体からなる壁部との短絡を防ぐことが可能な新規な下ケースを用いた非可逆回路素子を提供することが出来る。
According to the present invention, even when the distance between the terminal portion and the magnetic yoke portion is narrow, the solder bridge does not occur and the connection reliability with the electrode pattern formed on the multilayer substrate is easy. It is possible to provide an excellent nonreciprocal circuit device.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a nonreciprocal circuit device that is excellent in connection reliability against vibration, impact, or deformation by being formed into a shape that does not easily fall off from a case having input / output terminals.
In addition, according to the present invention, it is possible to increase the formation area of the multilayer substrate itself, thereby increasing the formation area of the electrode pattern formed on the multilayer substrate, and the electrode pattern formed on the multilayer substrate. It is possible to provide a non-reciprocal circuit device using a novel lower case capable of preventing a short circuit with a wall portion made of a metal conductor of the lower case.
本発明の一実施例に係る非可逆回路素子について以下詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る非可逆回路素子の外観図であり、図2はその分解斜視図であり、図3は下ケースの平面図であり、図4は下ケースの裏面図であり、図5は、ヨーク壁部側樹脂部の内側突部を示す部分拡大斜視図である。なお図1〜図5において斜線部は樹脂で構成された部分を示す。また図6〜図8は入出力端子(端子部)の外観図であり、図9〜図11は下ケースの製造方法を説明するための図であり、図12(a)(b)は、下ケースの端子部、磁気ヨーク下面部を含む部分拡大図である。
A nonreciprocal circuit device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below.
1 is an external view of a non-reciprocal circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, FIG. 3 is a plan view of a lower case, and FIG. 4 is a back surface of the lower case. FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing the inner protrusion of the resin portion on the yoke wall side. In FIG. 1 to FIG. 5, hatched portions indicate portions made of resin. 6 to 8 are external views of the input / output terminals (terminal portions), FIGS. 9 to 11 are views for explaining a method of manufacturing the lower case, and FIGS. It is the elements on larger scale including the terminal part of a lower case, and a magnetic yoke lower surface part.
まず下ケース30の作製方法について説明する。図9〜図11は製造方法を説明するための図である。磁性金属材料からなる長尺状のシート材を、プレス加工機で所定の形状に打ち抜き、図9に示すように、フープ60と連接する複数の支持部53の先端部に、下ケースの一部をなす磁気ヨーク部を一体的に形成する。しかる後、図10に示すように、金型で所定部位を折り曲げ加工して、下ケースの下面部を形成する磁気ヨーク部から立設して相対向する2つの壁部を形成する。他の支持部54の先端は磁気ヨーク部と分離して形成される。この指示部54は下ケースとしたときに、非可逆回路素子の入出力端子(端子部)を構成する。
支持部53、54の途中には、その幅を狭くした部位が形成されており、後工程で、この幅狭部でフープ60と切り離される。このように幅狭部で切り離すことで、切断面面積を極力小さくし、酸化を低減している。
First, a method for manufacturing the
In the middle of the
フープ60を構成する磁性金属材料は、SPCC,42Ni・Fe合金,45Ni・Fe合金、Fe−Co合金などの磁気特性に優れるものであって、これらの金属材料は、100〜300μm程度に冷間圧延又は熱間圧延されている。磁気ヨーク部は磁気回路の一部として用いられるので、磁気特性に優れた磁性材料を選択するのが好ましい。その磁気特性は、最大透磁率が5000以上で飽和磁束密度は0.6テスラ以上、好ましくは1.4テスラ以上が好ましい。このような磁性材料を選択すれば、非可逆回路素子を小型化する際に、厚みが160μm以下の薄板を利用しても、磁束の漏れが少なくて済み、ガーネットフェライトに必要十分な直流磁界を与えることが出来る。
さらに、その表面には、銀、銅、金、アルミニウムのうち少なくとも一つを含む金属または合金で電気抵抗率が5.5μΩ・cm以下の導電性の高い金属皮膜が形成されている。このときの皮膜厚さは0.5〜25μmである。磁気ヨークはグランドとしても機能するが、このように構成することで前記金属皮膜が高周波電流のアース端子への経路となり、よって高周波信号の伝送効率を高めるとともに、外部との相互干渉を抑制して損失を低減することができる。
導電性の高い前記金属皮膜のうち銀は、半田付け性がよく、接触抵抗が小さく、金に比べ安価等、優れた特性を持っている。しかしながら、銀表面は非常に活性で、表面吸着傾向をもつ空気中の硫黄,塩素.水分等の腐食媒体との反応により変色が容易に生じる。この変色膜は半田付け性を損ない、接触抵抗を増大させる。このため銀表面に有機キレート皮膜などの保護膜を形成させ、銀の表面を保護するのが好ましい。
The magnetic metal material constituting the
In addition, a highly conductive metal film having an electrical resistivity of 5.5 μΩ · cm or less made of a metal or alloy containing at least one of silver, copper, gold, and aluminum is formed on the surface. The film thickness at this time is 0.5 to 25 μm. The magnetic yoke also functions as a ground, but with this configuration, the metal film serves as a path to the ground terminal for high-frequency current, thereby improving the transmission efficiency of high-frequency signals and suppressing mutual interference with the outside. Loss can be reduced.
Of the metal films having high conductivity, silver has excellent properties such as good solderability, low contact resistance, and low cost compared to gold. However, the silver surface is very active and has a tendency to adsorb surface sulfur, chlorine, etc. in the air. Discoloration easily occurs due to reaction with corrosive media such as moisture. This discoloration film impairs the solderability and increases the contact resistance. For this reason, it is preferable to form a protective film such as an organic chelate film on the silver surface to protect the silver surface.
フープ60には、所定の間隔でスプロケットホール52が設けられており、スプロケットにより射出成形用金型内にフープ60が順次送られる。射出成形機に配置された磁気ヨーク部には、液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド等、高耐熱の熱可塑性エンジニアリングプラスチック等の樹脂が射出され、インサート成形が行われる。
以上の様にして図3及び図4に示すような、下面部と前記下面部から立設して対向する2つのヨーク壁部25を備える磁気ヨーク部と、残余の2つの壁部を構成する樹脂壁部35を備え、前記樹脂壁部35には入出力端子IN,OUT、アース端子GNDが形成され、下ケースの内側底面は、入出力端子と連続する端子部TT1,TT2と、アース端子と連続する磁気ヨーク下面部とが異なる高さで露出した一体化構造の下ケース30とした。
Sprocket holes 52 are provided in the
As described above, as shown in FIGS. 3 and 4, the lower yoke portion and the magnetic yoke portion including the two
図5は下ケース30隅部の、ヨーク壁部側樹脂部28の内側突部を示す部分拡大斜視図である。下ケース30は、磁気ヨーク部で構成される2つの側面部25と、残余の2つの壁部を構成する樹脂部35を備えた矩形箱型に形成される。下ケース30の隅部近傍に形成されるヨーク壁部側の樹脂部28は、図9および図10に示したA部に樹脂を充填することで形成され、図1の外観図に示すように下ケース外側に表れるとともに、下ケース内側に突するように形成されており、磁気ヨーク部との一体構造をなす。
本実施例においては、磁気ヨーク部の厚みが0.15mmとなるシート材を用いた。前記樹脂部28の厚みを0.2mmとなるように形成することで、前記樹脂部28が下ケース内側に突する厚みを0.05mmとしている。また、樹脂の充填も不足することが無い。前記樹脂部全体の厚みは0.15mm以上あれば良く、磁気ヨーク部の厚みと樹脂部の厚みに応じて、下ケース内側に突する厚みを適宜調整することが出来る。
図5において破線で示す部分は、下ケースに配置される積層基板15を示している。前記積層基板15は、2つのヨーク壁部25と樹脂壁部35に囲まれた領域に配置され、下ケース内側に突する樹脂部28と樹脂壁部35とで平面内の位置決めされる。内側突部により積層基板15の側面とヨーク壁部25との間に空隙が形成される。前記空隙は、積層基板15の上下面に形成された電極パターンとヨーク壁部25との短絡を防ぐとともに、積層基板15を下ケースに配置する際に、はんだの溜まりとしても機能する。このため余剰の半田が生じる場合であっても、はんだは前記空隙内にとどまることとなり、前記電極パターンとヨーク壁部25とを短絡させることが無い。またヨーク壁部25の積層基板15の側面との対向面に、半田レジスト膜を形成すれば、より確実に短絡を防ぐことが出来る。
FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing the inner protrusion of the yoke wall
In this example, a sheet material having a magnetic yoke portion thickness of 0.15 mm was used. By forming the
A portion indicated by a broken line in FIG. 5 indicates the
またこの下ケース30は、図3の平面図に示すように、その内側底面に入出力端子IN、OUTと連続する端子部TT1,TT2、アース端子GNDと連続する磁気ヨーク下面部が異なる高さで露出している。また、前記端子部を支持する樹脂部も異なる高さの主面を備え、その一部は磁気ヨーク下面部と略同一面に、他の部分は端子部TT1,TT2と略同一面に形成されている。
図12(a)(b)は、図2に示した下ヨークの部分拡大図である。図12(a)は、前記端子部TT2の第1の主面を、前記磁気ヨーク下面部の主面よりも高く形成したものであり、図12(b)は、前記端子部TT2の第1の主面を、前記磁気ヨーク下面部の主面よりも低く形成したものである。どちらの場合であっても、はんだ濡れ性が著しく劣る樹脂を介して、端子部TT1,TT2と磁気ヨーク部とが異なる高さで形成されているため、同一面に形成されるよりも、はんだブリッジが発生し難い構成となる。
また、図12(b)のように端子部を窪ませて形成すれば、窪みがはんだ溜まりとしても機能し、余剰のはんだが磁気ヨーク下面部へ流れ出すのを防ぐことが出来る。
また磁気ヨーク下面部の一部を、平面視が円形、方形等に窪ませて形成し、そこに、はんだを塗布すれば、余剰のはんだが端子部へ流れ出すのを防ぐことが出来るので好ましい。
端子部TT1,TT2と磁気ヨーク部との高さの差は、0.03mm以上、好ましくは0.05mm以上とするのが、はんだブリッジを防ぐのに有効である。また、磁気ヨーク部と端子部TT1,TT2との高さの差が大きいと、複数のキャパシタンス素子を形成した積層基板の電極パターンと、磁気ヨーク下面部及び端子部との接続が困難となるため、0.2mm以下、好ましくは0.15mmとするのが好ましい。
Further, as shown in the plan view of FIG. 3, the
12 (a) and 12 (b) are partial enlarged views of the lower yoke shown in FIG. 12A shows the first main surface of the terminal portion TT2 formed higher than the main surface of the lower surface portion of the magnetic yoke. FIG. 12B shows the first main surface of the terminal portion TT2. The main surface is formed lower than the main surface of the lower surface portion of the magnetic yoke. In either case, the terminal portions TT1 and TT2 and the magnetic yoke portion are formed at different heights via a resin with extremely poor solder wettability, so that the solder is formed more than the same surface. The bridge is less likely to occur.
Further, if the terminal portion is formed to be recessed as shown in FIG. 12B, the recess functions as a solder pool, and it is possible to prevent excess solder from flowing out to the lower surface of the magnetic yoke.
Further, it is preferable to form a part of the lower surface portion of the magnetic yoke so as to be recessed in a circular shape, a square shape or the like in plan view, and apply solder to the portion, so that excess solder can be prevented from flowing out to the terminal portion.
The height difference between the terminal portions TT1, TT2 and the magnetic yoke portion is 0.03 mm or more, preferably 0.05 mm or more, in order to prevent solder bridges. Further, if the difference in height between the magnetic yoke portion and the terminal portions TT1, TT2 is large, it is difficult to connect the electrode pattern of the multilayer substrate on which a plurality of capacitance elements are formed to the lower surface portion of the magnetic yoke and the terminal portion. 0.2 mm or less, preferably 0.15 mm.
なお積層基板にBGA(Ball Grid Array)を採用するのも好ましい。端子部が窪んで形成される場合には、積層基板の端子部と対応する端子をBGAとし、端子部が突き出て形成される場合には、積層基板の磁気ヨーク下面部と対応する端子をBGAとすれば、端子部TT1,TT2と磁気ヨーク部との高さの差を吸収する事ができ、電気的接続の信頼性を向上させることが出来る。 It is also preferable to employ BGA (Ball Grid Array) for the laminated substrate. When the terminal portion is formed to be depressed, the terminal corresponding to the terminal portion of the multilayer substrate is BGA, and when the terminal portion is formed to protrude, the terminal corresponding to the magnetic yoke lower surface portion of the multilayer substrate is BGA. Then, the difference in height between the terminal portions TT1, TT2 and the magnetic yoke portion can be absorbed, and the reliability of electrical connection can be improved.
図6〜図8に入出力端子の外観図を示す。入出力端子の先端部にあたる端子部TT1、TT2は、下ケースの内側底面に表れる側が、下ケースの裏面に表れる側と比較して幅広くなるように形成するのも好ましい。具体的には、端子部の側面は、図6に示すように段差を形成したり、図7に示すように斜面を形成したり、あるいは段差を形成するとともに、一部に斜面を形成したりして構成する。このようにすれば、樹脂で覆われる面積を増加させて機械的な保持力を向上することが出来る。 6 to 8 are external views of the input / output terminals. It is also preferable that the terminal portions TT1 and TT2 corresponding to the tip portions of the input / output terminals are formed so that the side that appears on the inner bottom surface of the lower case is wider than the side that appears on the back surface of the lower case. Specifically, the side surface of the terminal part forms a step as shown in FIG. 6, forms a slope as shown in FIG. 7, or forms a step and forms a slope in part. And configure. If it does in this way, the area covered with resin can be increased and mechanical holding power can be improved.
下ケース30に配置される積層基板15は、誘電体セラミックグリーンシートに、電極パターンを印刷し、電極パターンどうしを適宜対向するように積層してなり、所定のコンデンサ容量を有する複数のキャパシタンス素子が形成されてなるものである。セラミックグリーンシートは積層、圧着され、積層体とした後焼成され積層基板15となる。積層基板内部の電極は、セラミックとの同時焼成によって形成される。この積層基板において、異なる層にまたがる電極の導通は基板内に形成されたビア電極によって導通されている。積層基板15の上面には複数の電極パターン17が形成されており、前記電極パターン間には印刷、焼き付け法により抵抗11が形成されている。
The
また、積層基板15の下面、すなわち下ケースの内底面側との接続面には、下ケース30に形成されたの端子部TT1,TT2と接続する入出力用電極と、アース用電極が形成されている。前記アース用電極は、積層基板15の下面の略中央部を含み、入出力用電極を除くほぼ全面に形成されており、下ケースに形成されたアース端子GNDと連続する磁気ヨーク部とは、広い面積で電気的接続している。このような構成によって、下ケース30の内底面における高周波電流の分布を均一にして、電気的な特性の安定なものとしている。
In addition, an input / output electrode connected to the terminal portions TT1, TT2 formed on the
このように形成された下ケース30は、スプロケットホール52を利用し、フープに連接されたまま、各組立工程を順次搬送される。次工程において、下ケース12の端子部TT1,TT2、および磁気ヨーク部にはんだを塗布した後、複数のキャパシタンス素子を一体化した積層基板15を配置した。
The
次いで、積層基板15の上面に形成された電極パターン17に、はんだを塗布し、中心導体5,6とガーネットフェライト3とでなる中心導体組立体20を前記電極パターンに載置し、半田リフローして、積層基板15、下ケース30、中心導体組立体20の接触部を機械的かつ電気的に接続した。なお、前記抵抗11は、チップ抵抗として中心導体組立体20とともに電極パターン17に載置することも当然可能である。
Next, solder is applied to the
次いで、中心導体組立体20に直流磁界を印加するように永久磁石2を配置した上ケース1を、下ケース30に被せた。前記上ケース1は、下ケース30と同様に磁性金属材料からなる長尺状のシート材を、プレス加工機で所定の形状に打ち抜き、さらに金型で折り曲げ加工して、上面部および4つの壁部を備えた略箱形状に形成される。その隣り合う側面の稜部には高さ方向に連続するスリット部22が形成されている。前記スリット部22と前記下ケース30の樹脂柱状部26とをあわせて、上ケース1を下ケース30に被せることで、位置ずれなく上下ケースを組み立てることが出来る。
Next, the upper case 1 in which the
しかる後、長尺状のフープ60の連接部53,54を切断して、図1に示す非可逆回路素子を得た。本実施例ではフープ60の状態で非可逆回路素子の組立を行ったが、下ケース形成後、連接部53,54を切断し、個々の下ケースを用いて組立を行っても良いことは、言うまでも無い。
Thereafter, the connecting
本発明によれば、端子部と磁気ヨーク部との間隔が狭い場合であっても、はんだブリッジが生じることが無く、且つ積層基板に形成された電極パターンとの接続が容易な、接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することが出来る。
また、本発明によれば、入出力端子をしたケースから脱落し難い形状に構成することで、振動や衝撃、あるいは変形に対する接続信頼性に優れた非可逆回路素子を提供することが出来る。
また、本発明によれば、積層基板自体の形成面積を増加させることが可能であり、もって積層基板に形成される電極パターンの形成面積を増加させ、かつ前記積層基板に形成された電極パターンと下ケースの金属導体からなる壁部との短絡を防ぐことが可能な新規な下ケースを用いた非可逆回路素子を提供することが出来る。
According to the present invention, even when the distance between the terminal portion and the magnetic yoke portion is narrow, the solder bridge does not occur and the connection reliability with the electrode pattern formed on the multilayer substrate is easy. It is possible to provide an excellent nonreciprocal circuit device.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a nonreciprocal circuit device that is excellent in connection reliability against vibration, impact, or deformation by being formed into a shape that does not easily fall off from a case having input / output terminals.
In addition, according to the present invention, it is possible to increase the formation area of the multilayer substrate itself, thereby increasing the formation area of the electrode pattern formed on the multilayer substrate, and the electrode pattern formed on the multilayer substrate. It is possible to provide a non-reciprocal circuit device using a novel lower case capable of preventing a short circuit with a wall portion made of a metal conductor of the lower case.
1 上ケース
2 永久磁石
3 ガーネットフェライト
5,6,7 中心導体
30 下ケース
15 積層基板
20 中心導体組立体
28 樹脂突部
35 樹脂壁
TT1、TT2 端子部
IN、OUT 入出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記下ケースは、下面部と前記下面部から立設して相対向する2つのヨーク壁部を備える磁気ヨーク部と、残余の相対向する2つの壁部を構成する樹脂壁部を備え、
前記樹脂壁部には入出力端子、アース端子が形成され、
下ケースの内側底面には、入出力端子と連続する端子部と、アース端子と連続する磁気ヨーク下面部とが異なる高さで露出しており、
前記端子部は、下ケースの内側底面に表れる第1の主面と、下ケースの裏面に表れる第2の主面と、これら主面間を連結する側面を備え、前記端子部の側面が、前記樹脂壁部と連続する樹脂で覆われ、前記中心導体組立体に形成された電極とはんだ接続されていることを特徴とする非可逆回路素子。 A center conductor assembly in which a plurality of center conductors are arranged on a ferrimagnetic body; a substantially rectangular box-shaped lower case that houses a laminated substrate on which a plurality of capacitance elements that form a resonance circuit with the center conductors; A nonreciprocal circuit device comprising a permanent magnet for applying a DC magnetic field to a magnetic body, and an upper case for housing the permanent magnet,
The lower case includes a magnetic yoke portion having two yoke wall portions that are erected from the lower surface portion and the lower surface portion, and a resin wall portion that constitutes the remaining two opposing wall portions,
An input / output terminal and a ground terminal are formed on the resin wall,
On the inner bottom surface of the lower case, the terminal part continuous with the input / output terminal and the magnetic yoke lower surface part continuous with the ground terminal are exposed at different heights,
The terminal portion includes a first main surface appearing on the inner bottom surface of the lower case, a second main surface appearing on the back surface of the lower case, and a side surface connecting the main surfaces, and the side surface of the terminal portion is A non-reciprocal circuit device, wherein the non-reciprocal circuit device is covered with a resin continuous with the resin wall and soldered to an electrode formed on the central conductor assembly .
積層基板の側面とヨーク壁部との間に空隙が形成されるように、ヨーク壁部側の樹脂部は前記したヨークの内側に突するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の非可逆回路素子。 A part of the resin constituting the resin wall extends to the yoke wall side,
2. The resin part on the yoke wall side is formed so as to protrude into the inside of the yoke so that a gap is formed between the side surface of the multilayer substrate and the yoke wall part. 4. The nonreciprocal circuit device according to any one of items 1 to 3.
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