JP6104125B2 - 非可逆回路素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、非可逆回路素子およびその製造方法に関し、特に組み立て性に優れた非可逆回路素子およびその製造方法に関する。

一般に、マイクロ波増幅器やマイクロ波発振器等のマイクロ波装置の回路基板には、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子が実装されている。これらの非可逆回路素子は、マイクロ波を磁気共鳴させるためのフェライト等の磁性体の内部に、永久磁石によって一方向の磁界を与えるとともに、磁性体の表面に入出力端子を備えた中心導体（中心電極）を配置し、入出力端子から入力されたマイクロ波の伝達路を、特定方向の入出力端子へと回転変更するものである。

この種の非可逆回路素子においては、近年における上記マイクロ波装置の回路基板の小型化および軽量化に伴い、従来よりも簡易な構造で組立性に優れ、かつ回路基板に表面実装可能な小型で薄肉のものが必要とされている。

特開２００７-２５９２６４号公報（特許文献１）には、フェライト基板上の入出力端子と接続された回路基板表面の電極を回路基板の側面を通って裏面まで配線で接続し、マザーボードに表面実装できる構造とした非可逆回路素子が記載されている。

また、特開２００７-３０６６３４号公報（特許文献２）には、磁性板とフェライト基板と誘電体基体とマグネットを重ね合わせて、保持具で押し圧力を加えて一体化することで、各部材を接着する工程を不要とした非可逆回路素子が記載されている。

特開２００７-２５９２６４号公報 特開２００７-３０６６３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の非可逆回路素子では、回路基板、磁性板、フェライト基板、誘電体基体、マグネットをそれぞれ接着剤により接着して一体化するため、部品点数が多く、素子を十分に小型化することが困難であった。また、部品点数が多いため、組立工数が多くなるという問題があった。

特許文献２に記載の非可逆回路素子は、支持体、磁極板、磁気回転子、誘電体基板、永久磁石を押圧することにより一体化されているが、部品点数が多く、素子を十分に小型化することが困難であった。また、磁気回転子は、フェライト基板から突出した入出力端子を裏面側に折り曲げてマザーボードに接続する構造を有しているため、該入出力端子の折り曲げ角度を均等とする必要があった。ここで求められる均等とは、たとえば各端子の高さのばらつきが０．１ｍｍ以下に抑えられている程度の均一性である。該角度が均等で無い場合には、非可逆回路素子がマザーボードに対して傾くなど、非可逆回路素子の配置姿勢が安定しないため、簡易な作業で組み立てることが困難であった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、小型で、かつ、少ない組立工数で製造可能な非可逆回路素子およびその製造方法を提供することにある。

本発明の非可逆回路素子は、フェライト基板と、第１回路基板と、マグネットとを備える非可逆回路素子であって、フェライト基板は、第１の主面と、第１の主面の反対側に位置する第２の主面とを含み、フェライト基板は、第１の主面上に形成された中心電極と、中心電極と電気的に接続されている入出力端子と、第２の主面上に形成された接地用電極とを含み、第１回路基板は、誘電体からなり第３の主面と第３の主面の反対側に位置する第４の主面を有するベース体と、ベース体に設けられている配線パターンとを含み、マグネットは、第４の主面上に配置され、フェライト基板は、第３の主面上に平面視においてマグネットと重なるように配置されるとともに、接地用電極と配線パターンとが電気的に接続されている。第１回路基板は、第３の主面に第１凹部が形成されている。第１凹部内にフェライト基板が配置されている。配線パターンは、マグネットとフェライト基板との間に位置し、平面視においてフェライト基板を覆うように形成されている。第１回路基板は、配線パターンの外周部においてフェライト基板を囲むように配線パターンから第３の主面にまで到達する複数の導電体部材を含む。

本発明の非可逆回路素子は、小型で、かつ、少ない組立工数で製造可能である。

実施の形態１に係る非可逆回路素子を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子のフェライト基板を、第１の主面側から見たときの平面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法のフローチャートである。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 図５に示す非可逆回路素子部材の斜視図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る非可逆回路素子の製造方法を説明するための断面図である。 実施の形態２に係る非可逆回路素子を説明するための断面図である。 実施の形態３に係る非可逆回路素子を説明するための断面図である。 実施の形態４に係る非可逆回路素子を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る非可逆回路素子を説明するための断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
はじめに、図１および図２を参照して、実施の形態１に係る非可逆回路素子１について説明する。非可逆回路素子１は、フェライト基板２と、第１回路基板３と、マグネット４と、第２回路基板５と、磁性板６とを備えている。

フェライト基板２は、第１の主面２Ａと、第１の主面２Ａの反対側に位置する第２の主面２Ｂとを有している。フェライト基板２を構成する材料は、好ましくは軟磁性材料であり、たとえばイットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）である。フェライト基板２の形状は、たとえば直方体である。第１の主面２Ａを平面視したときのフェライト基板２の平面寸法は、たとえば４．５ｍｍ×４．５ｍｍであり、厚み（第１の主面２Ａと第２の主面２Ｂとの距離）は、たとえば０．７ｍｍである。

図２を参照して、第１の主面２Ａには、中心電極２１と、中心電極２１と電気的に接続されている入出力端子２２とが設けられている。中心電極２１は、たとえばフェライト基板２の第１の主面２Ａを平面視したときに円形状に形成されており、入出力端子２２は、中心電極２１の円周から外側に向けて延びるように、３つ形成されている。各入出力端子２２は、互いに所定の間隔を隔てて設けられており、たとえば隣り合う入出力端子が成す中心角が１２０°となるように設けられている。第２の主面２Ｂには、接地用電極２３が設けられている。接地用電極２３は、たとえばフェライト基板２の第２の主面２Ｂの全面に渡って形成されている。中心電極２１、入出力端子２２および接地用電極と２３は、それぞれ印刷、スパッタ、蒸着、およびめっきなどの成膜方法のうち、任意の成膜方法で形成されていればよい。たとえば、各電極は、めっきにより、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順に積層した構成を有していてもよい。これにより、電極の酸化を防止することができるとともに、はんだの濡れ性を向上することができる。このときの各層の膜厚は、たとえばＡｇは０．２μｍ以上３．０μｍ以下、Ｎｉは０．２μｍ以上１．０μｍ以下、Ａｕは０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。

第１回路基板３は、配線パターン３１と、導電体部材３２と、誘電体からなるベース体とを含み、たとえばセラミック多層基板または樹脂基板である。第１回路基板３は、フェライト基板２の第２の主面２Ｂと対向する第３の主面３Ａと、第３の主面３Ａの反対側に位置する第４の主面３Ｂとを有している。第１回路基板３において第３の主面３Ａの中央部には第１凹部３Ｃが形成されている。第１凹部３Ｃは、外周を第１回路基板の厚肉部（第１凹部３Ｃが形成されていない領域）に囲われている。フェライト基板２は、第１凹部３Ｃ内に配置されている。

第１回路基板３は任意の形状を有していればよく、たとえば直方体である。第３の主面３Ａを平面視したときの第１回路基板３の平面寸法は、たとえば８．０ｍｍ×８．０ｍｍであって、厚み（第３の主面３Ａと第４の主面３Ｂとの距離）が１．０ｍｍである。第３の主面を平面視したときの第１凹部３Ｃの平面形状は、任意の形状とすればよく、たとえば円形であり、フェライト基板２の第１の主面２Ａよりも広く形成されている。第１凹部３Ｃの寸法は、たとえば直径が８．０ｍｍであり、高さが０．７ｍｍである。つまり、本実施の形態において、第１凹部３Ｃの高さとフェライト基板２の厚みとは同等に設けられている。また、第１凹部３Ｃが形成されている領域の第１回路基板３の厚みは０．３ｍｍである。

配線パターン３１は、第１凹部３Ｃの内部に位置する第３の主面３Ａ上から、第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部）の内部にまで延びるように形成されている。このとき、配線パターン３１は、たとえば多層構造を有する第１回路基板３の第１凹部３Ｃ内の第３の主面３Ａと同一層上において、第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部）の内部にまで延びるように形成されている。配線パターン３１は、第３の主面３Ａを平面視したときに、フェライト基板２を覆うように形成されている。このときの配線パターン３１の平面形状は、任意の形状とすればよく、たとえば円形である。配線パターン３１は、フェライト基板２の接地用電極２３と導電性接着剤７を介して電気的に接続されている。

第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部）には、配線パターン３１の外周部から第３の主面３Ａにまで到達する開口部（ビアホール）が複数形成されている。各開口部は、第１凹部３Ｃの外周を囲うように設けられており、たとえば第３の主面３Ａを平面視したときに円周状に配置されている（図６参照）。

各開口部（ビアホール）の内部には、それぞれ導電体部材３２が形成されている。つまり、各導電体部材３２は、第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部）において、配線パターン３１から第３の主面３Ａまで到達するように設けられている。これにより、導電体部材３２は、配線パターン３１を介してフェライト基板２の接地用電極２３と電気的に接続されている。隣り合う導電体部材３２の間隔（開口部の間隔）は、本実施の形態に係る非可逆回路素子１が伝送する高周波信号の波長λの四分の一以下とするのが好ましく、たとえば０．５ｍｍとする。このようにすれば、導電体部材３２が電磁シールドとして効果的に作用することができる。

配線パターン３１および導電体部材３２は、たとえば導電性材料よりなる層が積層した多層構造を有していてもよい。配線パターン３１および導電体部材３２は、たとえば銀（Ａｇ）を含む材料で構成されている。また、配線パターン３１および導電体部材３２において外部に露出する表面には、たとえばＡｇ電極を下地としてその上にニッケル（Ｎｉ）めっき層、金（Ａｕ）めっき層が積層した構成を有していてもよい。これにより、電極の酸化を防止することができるとともに、はんだの濡れ性を向上することができる。このときの各層の膜厚は、たとえばＡｇは５μｍ以上１５μｍ以下、Ｎｉは３μｍ以上５μｍ以下、Ａｕは０．０２μｍ以上１．０μｍ以下である。

マグネット４は、第１回路基板３の第４の主面３Ｂ上において、平面視したときにフェライト基板２と重なるように設けられている。マグネット４は、第４の主面３Ｂ上に絶縁性接着剤８を介して接着されている。マグネット４は、任意の磁石で構成されており、たとえば金属磁石で構成されている。マグネット４は、任意の形状を有していればよく、たとえば円柱である。マグネット４の外形寸法は、たとえば直径が１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であって、高さが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

第２回路基板５は、第２配線パターン５１と、第３配線パターン５２と、誘電体からなるベース体とを含み、たとえば樹脂基板またはセラミック多層基板である。第２回路基板５は、好ましくは、トリプレート構造を有している。本実施の形態においては、第２回路基板５は、第２配線パターン５１と、第３配線パターン５２と、第４配線パターン５３とからなるトリプレート構造を有している。つまり、第３配線パターン５２と、第４配線パターン５３は、接地電位に接続されている。第２回路基板５は、フェライト基板２の第１の主面２Ａおよび第１回路基板３の第３の主面３Ａと対向する第５の主面５Ｂと、第５の主面５Ｂの反対側に位置している第６の主面５Ａとを含む。

第２回路基板５には、第２配線パターン５１および第３配線パターン５２から第５の主面５Ｂにまで到達する第２開口部（ビアホール）が複数形成されていてもよい。各第２開口部の内部には、それぞれ第２導電体部材５４が形成されている。つまり、各第２導電体部材５４は、第２配線パターン５１および第３配線パターン５２から第５の主面５Ｂまで到達するように設けられている。第２導電体部材５４は、それぞれはんだボール９を介して入出力端子２２または導電体部材３２と接着されている。これにより、第２配線パターン５１は、第２導電体部材５４およびはんだボール９を介して入出力端子２２と電気的に接続されている。また、第３配線パターン５２は、第２導電体部材５４およびはんだボール９を介して導電体部材３２と電気的に接続されている。第２配線パターン５１は、たとえばトリプレート構造として、第３配線パターン５２と第４配線パターン５３との間に位置するように形成されている。なお、第３配線パターン５２は第２回路基板５の第５の主面５Ｂ上に露出するように形成されていてもよい（図１４参照）。

第２配線パターン５１、第３配線パターン５２、第４配線パターン５３および第２導電体部材５４は、たとえば導電性材料よりなる層が積層した多層構造を有していてもよい。第２配線パターン５１、第３配線パターン５２、第４配線パターン５３および第２導電体部材５４は、たとえばＣｕ（１０μｍ以上３０μｍ以下）、Ｎｉ（３μｍ以上５μｍ以下）、Ａｕ（０．０２μｍ以上０．１μｍ以下）を含む材料で構成されている。また、第２導電体部材５４において外部に露出する表面には、たとえばＣｕ電極を下地としてその上にＮｉめっき層、Ａｕめっき層が積層した構成を有していてもよい。

第２回路基板５は任意の形状を有していればよく、たとえば直方体である。第５の主面５Ｂを平面視したときの第２回路基板５の平面寸法は、たとえば１０．０ｍｍ×１０．０ｍｍであって、厚み（第５の主面５Ｂと第６の主面５Ａとの距離）が１．６ｍｍである。

磁性板６は、第６の主面５Ａ上において、第２回路基板５を挟んでフェライト基板２と対向するように配置されている。磁性板６は、第６の主面５Ａ上に絶縁性接着剤８を介して接着されている。磁性板６を構成する材料は、磁性を有するものであれば任意の材料とすることができ、たとえば鉄（Ｆｅ）を主成分とする金属材料、フェライト磁性材料、磁性粉と合成樹脂とを混合した複合磁性材料などによって構成することができる。磁性板６は任意の形状を有していればよく、たとえば直方体である。磁性板６の外形寸法は、たとえば第６の主面５Ａと接する平面の寸法が４．５ｍｍ×４．５ｍｍであって、高さが０．５ｍｍである。

次に、図３〜図９を参照して、本実施の形態に係る非可逆回路素子の製造方法について説明する。図３を参照して、本実施の形態に係る非可逆回路素子１の製造方法は、フェライト基板２を準備する工程（Ｓ１１）と、第１回路基板３を準備する工程（Ｓ１２）と、マグネット４を準備する工程（Ｓ１３）と、第２回路基板を準備する工程（Ｓ１４）と、磁性板６を準備する工程（Ｓ１５）と、フェライト基板２と、第１回路基板３と、マグネット４と、第２回路基板５と、磁性板６とを接着する工程（Ｓ２０）とを備える。

まず、フェライト基板２を準備する（工程（Ｓ１１））。フェライト基板２は、第１の主面２Ａと、第１の主面２Ａの反対側に位置する第２の主面２Ｂとを有している。次に、第１の主面２Ａ上に中心電極２１および入出力端子２２を、第２の主面２Ｂに接地用電極２３をそれぞれ形成する。中心電極２１、入出力端子２２および接地用電極２３は、それぞれ任意の方法により任意の膜構成で形成されることができるが、たとえばめっき法によりＡｇ（０．２μｍ以上３．０μｍ以下）、Ｎｉ（０．２μｍ以上１．０μｍ以下）、Ａｕ（０．０２μｍ以上０．１μｍ以下）が順に成膜される。

次に、第１回路基板３を準備する（工程（Ｓ１２））。具体的には、配線パターン３１と、導電体部材３２と、誘電体からなるベース体とを含み、第３の主面３Ａに第１凹部３Ｃが形成されている第１回路基板３を準備する。第１回路基板３は、たとえばセラミックス多層基板または樹脂基板であり、任意方法で準備され得る。たとえば、ベース体は、ドクターブレード法などによってシート状に成形されたセラミックグリーンシートを準備し、該セラミックグリーンシートに金型パンチングマシンなどにより開口部（ビアホール）を形成することにより準備される。次に、ベース体に対して、スクリーン印刷法などによって配線パターン３１および導電体部材３２を形成し、これを焼成することにより第１回路基板３が準備される。なお、多面付けで形成された基板をダイシングなどにより分割することで第１回路基板３が準備されてもよい。第１凹部３Ｃは、たとえば金型パンチングマシンなどによりビアホールの開口部を形成する際に、これと同時に設けられてもよい。

次に、マグネット４を準備する（工程（Ｓ１３））。上述のように、マグネット４として、たとえば金属磁石を準備する。

次に、第２回路基板５を準備する（工程（Ｓ１４））。具体的には、第２配線パターン５１と、第３配線パターン５２と、誘電体からなるベース体とを含む、第２回路基板５を準備する。第２回路基板５は、たとえば樹脂基板またはセラミック多層基板であり、任意の方法で準備され得る。第２回路基板５は、フェライト基板２の第１の主面２Ａおよび第１回路基板３の第３の主面３Ａと対向する第５の主面５Ｂと、第５の主面５Ｂの反対側に位置している第６の主面５Ａとを含む。

次に、磁性板６を準備する（工程（Ｓ１５））。上述のように、磁性板６として、たとえばＦｅを主成分とする金属材料が準備される。

次に、フェライト基板２と、第１回路基板３と、マグネット４と、第２回路基板５と、磁性板６とを接着する（工程（Ｓ２０））。

まず、フェライト基板２と第１回路基板３とを接着する（工程（Ｓ２１））。具体的には、図４を参照して、まず、接着剤転写用冶具１１内に必要量の導電性接着剤７を準備しておき、導電性接着剤７にフェライト基板２の第２の主面２Ｂ上に形成されている接地用電極２３の表面を浸すことにより、導電性接着剤７を転写塗布する。

次に、図５を参照して、第１回路基板３の第１凹部３Ｃ内において表出している配線パターン３１上に、導電性接着剤７を介して接地用電極２３を接着する。具体的には、たとえば第１回路基板３の第３の主面３Ａを上にして配置した後、第１凹部３Ｃ内において表出している配線パターン３１上の所定の位置に、フェライト基板２を接地用電極２３を下にして配置する。その後、加熱処理を行って導電性接着剤７を硬化させることにより、フェライト基板２と第１回路基板３とを接着する。ここで、フェライト基板２が配置される所定の位置とは、平面視したときに、フェライト基板２の入出力端子２２および第１回路基板３の導電体部材３２が、第２回路基板５の第２配線パターン５１および第３配線パターン５２とそれぞれ重なる位置である。このようにして、フェライト基板２と第１回路基板３とが接着された非可逆回路素子部材１０を得ることができる（図６参照）。非可逆回路素子部材１０において、導電体部材３２は、フェライト基板２を囲むように配置されている。

次に、先の工程（Ｓ２１）において接着したフェライト基板２および第１回路基板３の一体物と、第２回路基板５とを接着する（工程（Ｓ２２））。具体的には、図７を参照して、まずフェライト基板２の入出力端子２２上および第１回路基板３の導電体部材３２上に、スクリーン印刷法によりソルダペースト１１が印刷されて、フラックスが供給される。次に、はんだボール搭載装置によりソルダペースト１１上にはんだボール９が搭載される。次に、図８を参照して、はんだボール９が搭載された第１回路基板３およびフェライト基板２をリフロー炉に通すことにより、はんだボール９を溶融・固化し、各はんだボール９をそれぞれ入出力端子２２および導電体部材３２上に固定する。次に、フラックス残渣の洗浄および除去を実施する。次に、図９を参照して、はんだボール９を搭載する手順と同様に、スクリーン印刷法によるフラックス印刷・リフロー・フラックス洗浄工程を経て、フェライト基板２および第１回路基板３の一体物と、第２回路基板５とを接着する。

次に、マグネット４および磁性板６を、第１回路基板３および第２回路基板５にそれぞれ接着する（工程（Ｓ２３））。具体的には、マグネット４において第４の主面３Ｂと背摘される面、および磁性板６において第６の主面５Ａと接着される面に絶縁性接着剤８を塗布する。絶縁性接着剤８は、たとえば上述した導電性接着剤７と同様に転写工法を用いてマグネット４および磁性板６に転写塗布される。次に、図１０を参照して、第１回路基板３の第４の主面３Ｂ上において、平面視したときにフェライト基板２と重なるように、絶縁性接着剤８を介して第１回路基板３とマグネット４とを接着する。以上により、本実施の形態に係る非可逆回路素子１を得ることができる。

本実施の形態に係る非可逆回路素子１の製造方法では、第１回路基板３を準備する工程（Ｓ１２）において、多面付けで形成された基板をダイシングなどにより分割することで第１回路基板３を準備したが、これに限られるものでない。たとえば、多面付けで形成された第１回路基板３のそれぞれの第１凹部３Ｃ内にフェライト基板２を接着した後、当該ダイシングを実施してもよい。

次に、本実施の形態に係る非可逆回路素子および非可逆回路素子の製造方法についての作用効果について説明する。

本実施の形態に係る非可逆回路素子１は、第１回路基板３を介してフェライト基板２とマグネット４とが積層して構成されている。そのため、フェライト基板２とマグネット４との間に位置する第１回路基板３により、フェライト基板２の中心電極２１の作る電磁界がマグネット４が配置されている側に漏洩することを抑制することができ、電気特性を向上させることができる。

従来の非可逆回路素子では、フェライト基板上に形成された中心電極の作る電磁界をマグネット側に漏洩することを抑制するために、フェライト基板とマグネットとの間に誘電体基板を挟み込む必要があった。一般に、誘電体基板は、セラミック等により構成され、誘電体基板の厚みは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度である。

これに対し、本実施の形態に係る非可逆回路素子１では、従来の非可逆回路素子における誘電体基板を第１回路基板３によって代替することができる。つまり、従来の非可逆回路素子において誘電体基板が果たしている役割を、フェライト基板２とマグネット４とに挟まれている第１回路基板３（特に、図１中に示す領域Ａ）が担うことができる。すなわち、第１回路基板３は、従来の非可逆回路素子における回路基板の役割に加えて、誘電体基板の役割を担うことができる。これにより、本実施の形態に係る非可逆回路素子１は、従来の非可逆回路素子と比べて構成部品の点数を減らすことができる。この結果、本実施の形態に係る非可逆回路素子１は、従来の非可逆回路素子と比べて小型化および軽量化することができる。また、構成部品の点数が少ないため、本実施の形態に係る非可逆回路素子は従来の非可逆回路素子と比べて少ない組立工数で製造することができる。

本実施の形態において、第１回路基板３は、第３の主面３Ａに第１凹部３Ｃが形成されており、第１凹部３Ｃ内にフェライト基板２が配置されている。これにより、フェライト基板２は、第１回路基板３において第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部）に囲まれている。さらに、配線パターン３１は、マグネット４とフェライト基板２との間に位置し、平面視においてフェライト基板２を覆うように形成されており、配線パターン３１の外周部（第１凹部３Ｃの外周領域（厚肉部））においてフェライト基板２を囲むように配線パターン３１から第３の主面３Ａにまで到達する複数の導電体部材３２が形成されている。これにより、各導電体部材３２が第２回路基板５の第３配線パターン５２と電気的に接続されることにより、配線パターン３１、導電体部材３２、はんだボール９、第２導電体部材５４、および第３配線パターン５２とが接地電位に接続される。そのため、配線パターン３１、導電体部材３２、はんだボール９、および第２導電体部材５４は、フェライト基板２の周囲に電磁シールドを形成することができる。これにより、非可逆回路素子１の特性劣化を抑制することができる。また、本実施の形態においては、第２回路基板５はトリプレート構造を有しているため、第２回路基板５も電磁シールドを形成することができるため、より効果的に非可逆回路素子１の特性劣化を抑制することができる。

本実施の形態に係る非可逆回路素子１は、第１の主面２Ａおよび第３の主面３Ａと対向する第５の主面５Ｂと、第５の主面５Ｂの反対側に位置している第６の主面５Ａとを含む第２回路基板５と、第６の主面５Ａ上において、第２回路基板５を挟んでフェライト基板２と対向するように配置されている磁性板６とをさらに備えている。そのため、マグネット４からフェライト基板２に対して印加される直流磁場の直進性を維持することができ、非可逆回路素子１の特性を向上させることができる。

（実施の形態２）
次に、図１１を参照して、実施の形態２に係る非可逆回路素子１およびその製造方法について説明する。実施の形態２に係る非可逆回路素子１およびその製造方法は、基本的には実施の形態１に係る非可逆回路素子１およびその製造方法と同様の構成を備えるが、第２回路基板５には第５の主面５Ｂに第３凹部５Ｃが形成されており、フェライト基板２は、第３凹部５Ｃ内に配置されている点で異なる。このようにすることで、実施の形態２に係る非可逆回路素子１は、実施の形態１に係る非可逆回路素子１と同様の効果を奏することができるとともに、マグネット４から磁性板６までの厚みを薄くすることができ、小型化（低背化）することができる。

（実施の形態３）
次に、図１２を参照して、実施の形態３に係る非可逆回路素子１およびその製造方法について説明する。実施の形態３に係る非可逆回路素子１およびその製造方法は、基本的には実施の形態１に係る非可逆回路素子１およびその製造方法と同様の構成を備えるが、第１回路基板３には、第４の主面３Ｂに第２凹部３Ｄが形成されており、マグネット４は、第２凹部３Ｄ内に配置されている点で異なる。このようにすることで、実施の形態３に係る非可逆回路素子１は、実施の形態１に係る非可逆回路素子１と同様の効果を奏することができるとともに、マグネット４から磁性板６までの厚みを薄くすることができ、小型化（低背化）することができる。また、フェライト基板２と第１回路基板３とを接合させる前であれば、フェライト基板２とマグネット４とに挟まれている第１回路基板３の厚みをより精密に調整することができる。つまり、中心電極２１が作る電磁界がマグネット４側に漏洩することを抑制するために必要な誘電体層としての必要十分な膜厚に精密に調整することができる。また、マグネット４は第２凹部３Ｄの内部に配置されることにより、マグネット４を接着する工程においてマグネット４の配置姿勢を安定化することができ、組立性を向上させることができる。

（実施の形態４）
次に、図１３を参照して、実施の形態４に係る非可逆回路素子１およびその製造方法について説明する。実施の形態４に係る非可逆回路素子１およびその製造方法は、基本的には実施の形態１に係る非可逆回路素子１およびその製造方法と同様の構成を備えるが、第２回路基板５には第６の主面５Ａに第４凹部５Ｄが形成されており、磁性板６は、第４凹部５Ｄ内に配置されている点で異なる。このようにすることで、実施の形態４に係る非可逆回路素子１は、実施の形態１に係る非可逆回路素子１と同様の効果を奏することができるとともに、マグネット４から磁性板６までの厚みを薄くすることができ、小型化（低背化）することができる。

（実施の形態５）
次に、図１４を参照して、実施の形態５に係る非可逆回路素子１およびその製造方法について説明する。実施の形態３に係る非可逆回路素子１およびその製造方法は、基本的には実施の形態１に係る非可逆回路素子１およびその製造方法と同様の構成を備えるが、配線パターン３１は第１回路基板３内に埋設されており、配線パターン３１とフェライト基板２の接地用電極２３とは、第１回路基板３において配線パターン３１から第３の主面３Ａにまで到達する開口部（ビア）の内部に形成された導電性プラグ３３を介して電気的に接続されている。これにより、導電性プラグ３３、配線パターン３１、導電体部材３２、はんだボール９、および第２導電体部材５４は、フェライト基板２の周囲に電磁シールドを形成することができる。これにより、実施の形態５に係る非可逆回路素子１は、実施の形態１に係る非可逆回路素子１と同様の効果を奏することができるとともに、非可逆回路素子１の特性劣化を抑制することができる。また、本実施の形態に係る非可逆回路素子１では、第１回路基板３の第１凹部３Ｃの寸法に依らず、第１回路基板３の内部の所定の位置に配線パターン３１、導電体部材３２および導電性プラグ３３を配設しておくことができる。これにより、たとえば第１回路基板３がフェライト基板２と接続する配線パターン３１以外にも他のチップと接続する他の配線パターンを有している場合であっても、配線パターン３１等によって当該他の配線パターンのレイアウトの自由度が制限されることを抑制することができ、第１回路基板３についての設計上の制約を少なくすることができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

１ 非可逆回路素子、２ フェライト基板、２Ａ 第１の主面、２Ｂ 第２の主面、３ 第１回路基板、３Ａ 第３の主面、３Ｂ 第４の主面、３Ｃ 第１凹部、３Ｄ 第２凹部、４ マグネット、５ 第２回路基板、５Ａ 第６の主面、５Ｂ 第５の主面、５Ｃ 第３凹部、５Ｄ 第４凹部、６ 磁性板、７ 導電性接着剤、８ 絶縁性接着剤、９ はんだボール、１０ 非可逆回路素子部材、１１ ソルダペースト、２１ 中心電極、２２ 入出力端子、２３ 接地用電極、３１ 配線パターン、３２ 導電体部材、３３ 導電性プラグ、５１ 第２配線パターン、５２ 第３配線パターン、５３ 第４配線パターン、５４ 第２導電体部材。

Claims (8)

1. フェライト基板と、第１回路基板と、マグネットとを備える非可逆回路素子であって、
   前記フェライト基板は、第１の主面と、前記第１の主面の反対側に位置する第２の主面とを含み、
   前記フェライト基板は、前記第１の主面上に形成された中心電極と、前記中心電極と電気的に接続されている入出力端子と、前記第２の主面上に形成された接地用電極とを含み、
   前記第１回路基板は、誘電体からなり第３の主面と前記第３の主面の反対側に位置する第４の主面を有するベース体と、前記ベース体に設けられている配線パターンとを含み、
   前記マグネットは、前記第４の主面上に配置され、
   前記フェライト基板は、前記第３の主面上に平面視において前記マグネットと重なるように配置されるとともに、前記接地用電極と前記配線パターンとが電気的に接続されており、
   前記第１回路基板は、前記第３の主面に第１凹部が形成されており、
   前記第１凹部内に前記フェライト基板が配置されており、
   前記配線パターンは、前記マグネットと前記フェライト基板との間に位置し、平面視において前記フェライト基板を覆うように形成され、
   前記第１回路基板は、前記配線パターンの外周部において前記フェライト基板を囲むように前記配線パターンから前記第３の主面にまで到達する複数の導電体部材を含む、非可逆回路素子。
2. 前記配線パターンは、前記第１回路基板内に埋設されており、
   前記配線パターンと前記フェライト基板の前記接地用電極とは、前記第１回路基板において前記配線パターンから前記第３の主面にまで到達する開口部（ビア）の内部に形成された導電性プラグを介して電気的に接続されている、請求項１に記載の非可逆回路素子。
3. 前記第１回路基板には、前記第４の主面に第２凹部が形成されており、
   前記マグネットは、前記第２凹部内に配置されている、請求項１または２に記載の非可逆回路素子。
4. 前記第１の主面および前記第３の主面と対向する第５の主面と、前記第５の主面の反対側に位置している第６の主面とを含む第２回路基板と、
   前記第６の主面上において、前記第２回路基板を挟んで前記フェライト基板と対向するように配置されている磁性板とをさらに備える、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の非可逆回路素子。
5. 前記第２回路基板には、前記第５の主面に第３凹部が形成されており、
   前記フェライト基板は、前記第３凹部内に配置されている、請求項４に記載の非可逆回路素子。
6. 前記第２回路基板には、前記第６の主面に第４凹部が形成されており、
   前記磁性板は、前記第４凹部内に配置されている、請求項４または請求項５に記載の非可逆回路素子。
7. フェライト基板を準備する工程を備え、
   前記フェライト基板は、第１の主面と、前記第１の主面の反対側に位置する第２の主面とを含み、前記第１の主面には、中心電極と、前記中心電極と電気的に接続されている入出力端子とが設けられており、前記第２の主面上には接地用電極が設けられており、さら
   に、
   誘電体からなり第３の主面と前記第３の主面の反対側に位置する第４の主面を有するベース体と、前記ベース体に設けられている配線パターンとを含む、第１回路基板を準備する工程と、
   マグネットを準備する工程と、
   前記フェライト基板と、前記第１回路基板と、前記マグネットとを積層する工程とを備え、
   前記積層する工程は、前記第１回路基板を介して前記フェライト基板と前記マグネットとが積層するように、前記第２の主面と前記第３の主面とが対向するように前記フェライト基板を前記第１回路基板に固定する工程と、前記第２の主面上に前記マグネットを固定する工程とを含む、非可逆回路素子の製造方法。
8. 前記第１の主面および前記第３の主面と対向する第５の主面と、前記第５の主面の反対側に位置している第６の主面とを含む第２回路基板を準備する工程と、
   磁性板を準備する工程とをさらに備え、
   前記積層する工程は、前記第５の主面と前記第１の主面が対向するとともに、前記第５の主面と前記第３の主面３Ａとが対向するように、前記第１回路基板と前記第２回路基板とで前記フェライト基板を挟み込んで固定する工程と、前記第２回路基板を挟んで前記フェライト基板と前記磁性板とが対向するように、前記第６の主面上に前記磁性板を固定する工程とをさらに含む、請求項７に記載の非可逆回路素子の製造方法。

Images