JP2003017906A - Irreversible circuit device and communication unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非可逆回路素子及
び通信装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-reciprocal circuit device and a communication device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、携帯電話等の移動用の通信装置
では、その用途からして価格及び高品質に対する要請が
強くなっており、これに伴って集中定数型アイソレータ
(非可逆回路素子)においても低価格及び高品質が要請
されている。2. Description of the Related Art Generally, in a mobile communication device such as a mobile phone, there is a strong demand for price and high quality in view of its application, and accordingly, in a lumped constant type isolator (non-reciprocal circuit device). Also, low price and high quality are required.
【0003】このような集中定数型アイソレータとして
は、金属製ケースに収容された内部電気部品を回路基板
に搭載して形成されるものが知られている。この回路基
板の底面には、外部電極が形成され、例えば、通信装置
の実装用基板の実装側電極に接続される。外部電極の厚
みは殆どないので、回路基板の底面は略平面的である。As such a lumped-constant type isolator, there is known one formed by mounting an internal electrical component housed in a metal case on a circuit board. External electrodes are formed on the bottom surface of the circuit board, and are connected to, for example, mounting-side electrodes of a mounting board for a communication device. Since the external electrodes have almost no thickness, the bottom surface of the circuit board is substantially flat.
【0004】このアイソレータの内部電気部品として
は、永久磁石と、この永久磁石により直流磁界が印加さ
れるフェライトと、フェライトに配置された複数の中心
電極とからなる中心電極組立体等がある。これらの内部
電気部品は回路基板の電気回路パターンにはんだ接合さ
れる。金属製ケースは、アイソレータのケースとしての
機能の他に、磁性ヨークの機能も兼ねている。The internal electrical parts of this isolator include a permanent magnet, a center electrode assembly including a ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet, and a plurality of center electrodes arranged on the ferrite. These internal electrical components are soldered to the electrical circuit pattern on the circuit board. The metal case not only functions as a case for the isolator, but also as a magnetic yoke.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、内部電気部
品を回路基板にはんだ接合する際に加えられる熱によっ
て、回路基板が反ってしまうことがある。このようなア
イソレータを検査装置に載置しても、はんだ接合時に生
じた回路基板の反りによって、アイソレータの外部電極
が検査装置の測定用電極から浮いてしまうことがあっ
た。つまり、アイソレータの正確な電気測定をすること
ができないという問題があった。However, the circuit board may be warped by the heat applied when soldering the internal electric components to the circuit board. Even when such an isolator is placed on the inspection device, the external electrode of the isolator may float from the measurement electrode of the inspection device due to the warp of the circuit board generated during soldering. That is, there is a problem that the electrical measurement of the isolator cannot be performed accurately.
【0006】また、アイソレータが搭載される実装用基
板の実装側電極の周辺には、レジストパターンが形成さ
れている。このレジストパターンは、はんだの流れ防止
効果と、セルフアライメント効果によるアイソレータの
位置決め精度を向上させる効果とを奏する。しかし、実
装用基板のレジストパターン上にアイソレータを載置し
たとき、レジストパターンの膜厚のために、アイソレー
タの外部電極が実装用基板の実装側電極から浮いてしま
うことがあった。この場合、アイソレータの外部電極と
実装用基板の電極のはんだ接合不良が発生しやすい。Further, a resist pattern is formed around the mounting side electrode of the mounting substrate on which the isolator is mounted. This resist pattern has the effect of preventing solder flow and the effect of improving the positioning accuracy of the isolator by the self-alignment effect. However, when the isolator is placed on the resist pattern of the mounting substrate, the external electrode of the isolator may float above the mounting side electrode of the mounting substrate due to the film thickness of the resist pattern. In this case, a solder joint defect between the external electrode of the isolator and the electrode of the mounting substrate is likely to occur.
【0007】また、上述の問題を解決するために、アイ
ソレータの外部電極を厚くして、回路基板の反りによる
影響を抑えたり、レジストパターンを跨ぐ構造にしたり
することが考えられるが、単に外部電極の厚さを厚くす
るだけではアイソレータの実装高さが大きくなってしま
うという新たな問題が生じる。In order to solve the above-mentioned problems, it is conceivable to increase the thickness of the external electrode of the isolator so as to suppress the influence of the warp of the circuit board or to make the structure cross the resist pattern. There is a new problem that the mounting height of the isolator becomes large only by increasing the thickness of the isolator.
【0008】そこで、本発明の目的は、回路基板に設け
た外部電極が測定用電極や実装側電極と確実に接続でき
る小型の非可逆回路素子及び通信装置を提供することに
ある。Therefore, an object of the present invention is to provide a small non-reciprocal circuit device and a communication device in which the external electrodes provided on the circuit board can be reliably connected to the measuring electrodes and the mounting side electrodes.
【0009】[0009]
【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、本発明に係る非可逆回路素子は、(a)永久
磁石と、(b)前記永久磁石により直流磁界が印加され
るフェライトと、前記フェライトに配置された複数の中
心電極とからなる中心電極組立体と、(c)前記永久磁
石と前記中心電極組立体とを収容する金属製ケースと、
(d)前記金属製ケースと組み合わされた、前記中心電
極組立体を搭載するための回路基板とを備え、(e)前
記回路基板の第1主面に前記中心電極組立体を搭載する
と共に、前記第1主面と対向する第2主面の表面に0.
02mm以上0.1mm以下の厚みの外部電極を設けた
こと、を特徴とする。To achieve the above object, the nonreciprocal circuit device according to the present invention comprises (a) a permanent magnet and (b) a ferrite to which a direct current magnetic field is applied by the permanent magnet. A center electrode assembly composed of a plurality of center electrodes arranged on the ferrite; and (c) a metal case for housing the permanent magnet and the center electrode assembly.
(D) a circuit board for mounting the center electrode assembly, which is combined with the metal case, and (e) mounts the center electrode assembly on a first main surface of the circuit board, On the surface of the second main surface facing the first main surface, 0.
An external electrode having a thickness of 02 mm or more and 0.1 mm or less is provided.
【0010】以上の構成により、回路基板の第2主面に
形成された外部電極の厚みを0.02mm以上0.1m
m以下にしたので、非可逆回路素子が搭載される実装用
基板と非可逆回路素子の回路基板との間には0.02m
m以上0.1mm以下の隙間ができる。従って、仮に、
はんだ熱によって非可逆回路素子の回路基板が反って
も、アイソレータの外部電極が実装用基板の実装側電極
等から浮くようなことがなくなる。With the above structure, the thickness of the external electrode formed on the second main surface of the circuit board is 0.02 mm or more and 0.1 m or more.
Since it is less than or equal to m, 0.02 m is provided between the mounting substrate on which the non-reciprocal circuit device is mounted and the circuit board of the non-reciprocal circuit device.
A gap of m or more and 0.1 mm or less is formed. Therefore, if
Even if the circuit board of the non-reciprocal circuit element is warped by the solder heat, the external electrodes of the isolator will not float above the mounting side electrodes of the mounting board.
【0011】また、外部電極は、回路基板の側面に設け
た分割スルーホールを有していることが好ましい。ここ
に、分割スルーホールとは、スルーホールをその軸方向
に分割した形状のスルーホールを意味する。例えば、横
断面が円形のスルーホールをその軸方向に2分割して形
成した、横断面が半円形のスルーホール等がこれに含ま
れる。これにより、非可逆回路素子を実装用基板にはん
だ実装すると、分割スルーホール内にはんだフィレット
が形成され、はんだ接合強度が向上する。Further, it is preferable that the external electrode has a divided through hole provided on the side surface of the circuit board. Here, the divided through hole means a through hole having a shape obtained by dividing the through hole in its axial direction. For example, this includes a through hole having a semicircular cross section formed by dividing a through hole having a circular cross section into two in the axial direction. As a result, when the nonreciprocal circuit device is solder-mounted on the mounting substrate, solder fillets are formed in the divided through holes, and the solder joint strength is improved.
【0012】また、本発明に係る通信装置は、前述の特
徴を有する非可逆回路素子を備えているので、優れた電
気特性を有することができる。Since the communication device according to the present invention includes the non-reciprocal circuit device having the above-mentioned characteristics, it can have excellent electric characteristics.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る非可逆回路
素子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。なお、各実施形態において、同一部品
及び同一部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a nonreciprocal circuit device and a communication device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, the same parts and the same parts are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.
【0014】[第1実施形態、図1〜図6]本発明に係
る非可逆回路素子の一実施形態の分解斜視図を図1に示
す。図1に示すように、アイソレータ1は、概略、金属
製ケース5と内部電気部品8と回路基板40等から構成
されている。内部電気部品8は、概略、二つの永久磁石
9と中心電極組立体13と整合用コンデンサ素子C1〜
C4と抵抗素子Rとアース板30から構成されている。[First Embodiment, FIGS. 1 to 6] FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a nonreciprocal circuit device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the isolator 1 is roughly composed of a metal case 5, an internal electric component 8, a circuit board 40 and the like. The internal electric component 8 is roughly composed of two permanent magnets 9, a center electrode assembly 13, and matching capacitor elements C1 to C1.
It is composed of C4, a resistance element R, and a ground plate 30.
【0015】金属製ケース5は、上壁5aと四つの側壁
5bを有している。金属製ケース5は金属板を打ち抜
き、曲げ加工して形成される。The metal case 5 has an upper wall 5a and four side walls 5b. The metal case 5 is formed by punching and bending a metal plate.
【0016】二つの永久磁石9は、それぞれ略矩形状を
有し、一方の永久磁石9から他方の永久磁石9の方向に
直流磁界が形成されるように配置される。The two permanent magnets 9 each have a substantially rectangular shape and are arranged so that a DC magnetic field is formed from one permanent magnet 9 to the other permanent magnet 9.
【0017】回路基板40は、略矩形状の基板である。
回路基板40の長辺方向の側面40cにはそれぞれ分割
スルーホール46が三つ形成され、短辺方向の側面40
cには分割スルーホール46が一つ形成されている。こ
の分割スルーホール46は、例えば以下のようにして形
成される。回路基板40を製作する際に、回路基板40
の外形切断線上に横断面が円形のスルーホールを形成し
た後、回路基板40の外形切断加工と同時に前記円形ス
ルーホールをその軸方向に2分割して横断面が半円形の
分割スルーホール46とする。The circuit board 40 is a substantially rectangular board.
Three divided through-holes 46 are formed on each of the side surfaces 40c in the long side direction of the circuit board 40.
One divided through hole 46 is formed in c. The divided through hole 46 is formed, for example, as follows. When manufacturing the circuit board 40, the circuit board 40
After forming a through hole having a circular cross section on the outer shape cutting line, the circular through hole is divided into two in the axial direction at the same time as the outer cutting of the circuit board 40 to form a divided through hole 46 having a semicircular cross section. To do.
【0018】この回路基板40の上面40aには、入力
用電極パターン43、出力用電極パターン44及びアー
ス用電極パターン45が形成されている。これら電極パ
ターン43〜45は、回路基板40の縁部に設けられた
外部電極53〜55に電気的に接続している。すなわ
ち、入力用電極パターン43は入力用外部電極53に電
気的に接続し、出力用電極パターン44は出力用外部電
極54に電気的に接続し、アース用電極パターン45は
アース用外部電極55に電気的に接続している。外部電
極53〜55はそれぞれ分割スルーホール46を有して
おり、該分割スルーホール46を介して、図2に示すよ
うに、回路基板40の下面40bに延在している。An input electrode pattern 43, an output electrode pattern 44 and a ground electrode pattern 45 are formed on the upper surface 40a of the circuit board 40. These electrode patterns 43 to 45 are electrically connected to the external electrodes 53 to 55 provided on the edge portion of the circuit board 40. That is, the input electrode pattern 43 is electrically connected to the input external electrode 53, the output electrode pattern 44 is electrically connected to the output external electrode 54, and the ground electrode pattern 45 is connected to the ground external electrode 55. It is electrically connected. Each of the external electrodes 53 to 55 has a divided through hole 46, and extends through the divided through hole 46 to the lower surface 40b of the circuit board 40 as shown in FIG.
【0019】また、外部電極53〜55は分割スルーホ
ール46の幅よりも若干広く設定される。この分割スル
ーホール46は、アイソレータ1を実装用基板に実装す
るときに、分割スルーホール46内にはんだフィレット
が形成され、はんだ接合強度を向上させることができ
る。The external electrodes 53 to 55 are set to be slightly wider than the width of the divided through hole 46. When the isolator 1 is mounted on the mounting substrate, a solder fillet is formed in the divided through hole 46, and the solder joint strength can be improved.
【0020】外部電極53〜55は、銀で被膜されてい
る。これにより、外部電極53〜55と実装用基板の実
装側電極とのはんだ濡れ性が向上し、はんだ付け不良を
低減させることができ、はんだ接合強度を向上させるこ
とができる。なお、銀の他に、金やすずやはんだで被膜
しても良い。The external electrodes 53 to 55 are coated with silver. As a result, the solder wettability between the external electrodes 53 to 55 and the mounting-side electrodes of the mounting substrate is improved, soldering defects can be reduced, and the solder joint strength can be improved. In addition to silver, it may be coated with gold, tin or solder.
【0021】また、下面40bに形成される外部電極5
3〜55の厚みZ2(図4参照)は、後述する理由で、
0.02mm以上0.1mm以下に設定される。本第1
実施形態では、それぞれの外部電極53〜55の厚みを
約0.1mmに設定した。The external electrode 5 formed on the lower surface 40b
The thickness Z2 of 3 to 55 (see FIG. 4) is, for the reason described later,
It is set to 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. Book first
In the embodiment, the thickness of each of the external electrodes 53 to 55 is set to about 0.1 mm.
【0022】図1に示すように、整合用コンデンサ素子
C1〜C4は、上下面に接続用コンデンサ電極を有して
いる。As shown in FIG. 1, the matching capacitor elements C1 to C4 have connecting capacitor electrodes on the upper and lower surfaces.
【0023】抵抗素子Rは、直方体の形状を有し、その
左右には接続用電極を有している。この抵抗素子Rは、
整合用コンデンサ素子C1〜C4と略同じ厚みに設定さ
れる。The resistance element R has a rectangular parallelepiped shape, and has connection electrodes on its left and right sides. This resistance element R is
The thickness is set to be substantially the same as that of the matching capacitor elements C1 to C4.
【0024】アース板30は、直方体の形状を有してい
る。アース板30は、銅板等から形成され、導通性を有
する。このアース板30は、整合用コンデンサ素子C1
〜C4と略同じ厚みに設定される。The ground plate 30 has a rectangular parallelepiped shape. The ground plate 30 is made of a copper plate or the like and has electrical conductivity. This ground plate 30 is used for the matching capacitor element C1.
The thickness is set to be approximately the same as C4.
【0025】中心電極組立体13は、略矩形状のマイク
ロ波フェライト20と、絶縁体を被覆した二つの導線
(例えば、銅線や銀線等)を交差角度が略90度になる
ように交差させてフェライト20の表面に巻回してなる
中心電極21,22とで構成されている。The center electrode assembly 13 intersects the substantially rectangular microwave ferrite 20 and two conducting wires (for example, copper wire and silver wire) coated with an insulator so that the intersecting angle becomes approximately 90 degrees. The center electrodes 21 and 22 are formed by winding the ferrite 20 around the surface of the ferrite 20.
【0026】以上の構成部品は、以下のようにして組み
立てられる。回路基板40の上に、整合用コンデンサ素
子C1〜C4、アース板30及び抵抗素子Rを載置し、
はんだ付け等の方法により実装する。このとき、整合用
コンデンサ素子C1,C2の下面の接続用コンデンサ電
極は回路基板40の上面40aに形成されているアース
用電極パターン45に、整合用コンデンサ素子C3の下
面の接続用コンデンサ電極は入力用電極パターン43
に、整合用コンデンサ素子C4の下面の接続用コンデン
サ電極は出力用電極パターン44に、それぞれはんだ付
け等の方法によって電気的に接続する。The above components are assembled as follows. On the circuit board 40, the matching capacitor elements C1 to C4, the ground plate 30 and the resistance element R are placed,
It is mounted by a method such as soldering. At this time, the connecting capacitor electrodes on the lower surfaces of the matching capacitor elements C1 and C2 are input to the ground electrode pattern 45 formed on the upper surface 40a of the circuit board 40, and the connecting capacitor electrodes on the lower surface of the matching capacitor element C3 are input. Electrode pattern 43
Further, the connecting capacitor electrodes on the lower surface of the matching capacitor element C4 are electrically connected to the output electrode patterns 44 by a method such as soldering.
【0027】抵抗素子Rは、回路基板40の非電極パタ
ーン部49に載置される。つまり、アース用電極パター
ン45と抵抗素子Rは、電気的に非接触状態である。The resistance element R is placed on the non-electrode pattern portion 49 of the circuit board 40. That is, the ground electrode pattern 45 and the resistance element R are in an electrically non-contact state.
【0028】次に、中心電極組立体13を整合用コンデ
ンサ素子C1〜C4、抵抗素子R、アース板30の上に
載置し、はんだ接合等の方法により実装する。このと
き、中心電極21の一端が整合用コンデンサ素子C1,
C3の上面の接続用コンデンサ電極と抵抗素子Rの一方
の接続用電極に電気的に接続される。中心電極22の一
端が整合用コンデンサ素子C2,C4の上面の接続用コ
ンデンサ電極及び抵抗素子Rの他端の接続用電極に電気
的に接続される。中心電極21,22の他端がアース板
30に電気的に接続される。これにより、中心電極組立
体13は、素子C1〜C4,Rやアース板30に固定さ
れる。Next, the center electrode assembly 13 is placed on the matching capacitor elements C1 to C4, the resistance element R, and the ground plate 30 and mounted by a method such as soldering. At this time, one end of the center electrode 21 has a matching capacitor element C1,
It is electrically connected to the connection capacitor electrode on the upper surface of C3 and one connection electrode of the resistance element R. One end of the center electrode 22 is electrically connected to the connection capacitor electrodes on the upper surfaces of the matching capacitor elements C2 and C4 and the connection electrode at the other end of the resistance element R. The other ends of the center electrodes 21 and 22 are electrically connected to the ground plate 30. As a result, the center electrode assembly 13 is fixed to the elements C1 to C4, R and the ground plate 30.
【0029】次に、二つの永久磁石9を載置する。中心
電極組立体13は二つの永久磁石9の間に配置され、こ
の二つの永久磁石9によって直流磁界が印加される。な
お、素子C1〜C4,Rやアース板30の厚みが略同じ
であるので、これら素子C1〜C4,Rの上面及びアー
ス板30の上面はそれぞれ、回路基板40に対して略平
行な同一面を構成する。従って、この同一面上に搭載さ
れる中心電極組立体13のフェライト20は、回路基板
40に対して略垂直に配置することができる。Next, the two permanent magnets 9 are placed. The center electrode assembly 13 is disposed between the two permanent magnets 9, and a DC magnetic field is applied by the two permanent magnets 9. Since the elements C1 to C4 and R and the ground plate 30 have substantially the same thickness, the upper surfaces of the elements C1 to C4 and R and the ground plate 30 are substantially parallel to the circuit board 40. Make up. Therefore, the ferrite 20 of the center electrode assembly 13 mounted on the same surface can be arranged substantially perpendicular to the circuit board 40.
【0030】さらに、金属製ケース5を被せ、回路基板
40のアース用電極パターン45又はアース用外部電極
55にはんだ付けによって接合する。こうして、図3及
び図4に示すような縦3.2×横2.5×高さ2.0m
mのアイソレータ1が形成される。図5は、図3及び図
4に示したアイソレータ1の電気等価回路図である。Further, the metal case 5 is covered and bonded to the ground electrode pattern 45 of the circuit board 40 or the ground external electrode 55 by soldering. Thus, as shown in FIGS. 3 and 4, length 3.2 × width 2.5 × height 2.0 m
m isolators 1 are formed. FIG. 5 is an electrical equivalent circuit diagram of the isolator 1 shown in FIGS. 3 and 4.
【0031】ところで、図4において、回路基板40の
下面40bに形成された外部電極53〜55の厚み(言
い換えると、外部電極53〜55の表面から回路基板4
0の下面40bまでの段差の寸法)Z2のみを厚くする
と、アイソレータ1の実装高さhが高くなり、アイソレ
ータ1が大型化してしまう。そこで、外部電極53〜5
5の厚みを厚くした分だけアイソレータ1本体の厚み
(言い換えると、回路基板40の下面40bから金属製
ケース5の上壁5aまでの寸法)Z1を薄くすることを
考える。By the way, in FIG. 4, the thickness of the external electrodes 53 to 55 formed on the lower surface 40b of the circuit board 40 (in other words, from the surface of the external electrodes 53 to 55 to the circuit board 4).
If only the thickness Z2 of the step to the lower surface 40b of 0) is thickened, the mounting height h of the isolator 1 becomes high and the isolator 1 becomes large. Therefore, the external electrodes 53-5
It is considered that the thickness of the body of the isolator 1 (in other words, the dimension from the lower surface 40b of the circuit board 40 to the upper wall 5a of the metal case 5) Z1 is reduced by an amount corresponding to the increased thickness of 5.
【0032】そこで、アイソレータ1の高さhを2.0
mmに保った状態で、外部電極53〜55の厚みZ2と
アイソレータ1本体の厚みZ1を種々に変更したものを
製作して、挿入損失を調べた。なお、それぞれのアイソ
レータ1を試験体No1〜4とした。表1にその結果を
示す。Therefore, the height h of the isolator 1 is set to 2.0.
With the thickness maintained at mm, various thicknesses Z2 of the external electrodes 53 to 55 and the thickness Z1 of the main body of the isolator 1 were manufactured and the insertion loss was examined. In addition, each of the isolators 1 was designated as the test body Nos. 1 to 4. The results are shown in Table 1.
【0033】なお、試験体No1の外部電極の厚みZ2
=0mmは、外部電極53〜55を回路基板40に埋設
して、見掛け上の外部電極の厚みZ2を0mmにしたと
いう意味である。The thickness Z2 of the external electrode of test body No. 1
= 0 mm means that the external electrodes 53 to 55 are embedded in the circuit board 40 and the apparent thickness Z2 of the external electrodes is set to 0 mm.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】表1及び後述する理由により、試験体No
2のアイソレータ1のように、外部電極53〜55の厚
みZ2を0.02mm以上0.10mm以下に設定する
ことが良いことがわかる。以下、その理由を電気的特性
と実装条件の観点から説明する。For the reasons described in Table 1 and later, the test sample No.
It can be seen that it is preferable to set the thickness Z2 of the external electrodes 53 to 55 to 0.02 mm or more and 0.10 mm or less as in the isolator 1 of No. 2. Hereinafter, the reason will be described from the viewpoint of electrical characteristics and mounting conditions.
【0036】先ず、アイソレータ1の電気的特性、つま
り、挿入損失について説明する。表1において、試験体
No1,2の外部電極53〜55の厚みZ2が0mm〜
0.10mmのアイソレータ1は、挿入損失の増加が認
められず、試験体No3,4に比べて挿入損失が小さか
った(挿入損失は2.11dBで一定である)。First, the electrical characteristics of the isolator 1, that is, the insertion loss will be described. In Table 1, the thickness Z2 of the external electrodes 53 to 55 of the test bodies No. 1 and 2 is 0 mm to
In the isolator 1 having a length of 0.10 mm, an increase in insertion loss was not recognized, and the insertion loss was smaller than the test bodies Nos. 3 and 4 (the insertion loss was constant at 2.11 dB).
【0037】一方、試験体No3,4の外部電極53〜
55の厚みZ2が0.15mm〜0.2mmのアイソレ
ータ1は、挿入損失の増加(2.13dB〜2.15d
B)が認められた。アイソレータ1の高さhを一定に保
ったまま、下面40bに形成されている外部電極53〜
55の厚みZ2を厚くすると、アイソレータ1本体の厚
みZ1が薄くなり、回路基板40が上壁5a側に接近す
る。つまり、フェライト20が金属製ケース5の上壁5
aに接近する。これにより、フェライト20を介した中
心電極21,22同士の電磁界結合が弱くなり、アイソ
レータ1の挿入損失が増加したものと考えられる。以上
の結果から、電気的特性に関しては、外部電極53〜5
5の厚みZ2を0.1mm以下にしたアイソレータ1が
良好であることがわかる。On the other hand, the external electrodes 53-
The isolator 1 having the thickness Z2 of 55 of 0.15 mm to 0.2 mm has an increased insertion loss (2.13 dB to 2.15 d).
B) was recognized. While keeping the height h of the isolator 1 constant, the external electrodes 53- formed on the lower surface 40b.
When the thickness Z2 of 55 is increased, the thickness Z1 of the main body of the isolator 1 is decreased, and the circuit board 40 approaches the upper wall 5a side. That is, the ferrite 20 is the upper wall 5 of the metal case 5.
Approach a. It is considered that, as a result, the electromagnetic field coupling between the center electrodes 21 and 22 via the ferrite 20 weakened, and the insertion loss of the isolator 1 increased. From the above results, regarding the electrical characteristics, the external electrodes 53 to 5
It can be seen that the isolator 1 having the thickness Z2 of 5 of 0.1 mm or less is good.
【0038】次に、アイソレータ1を確実に実装用基板
に搭載するための実装条件について説明する。実装用基
板に形成されているレジストパターンの厚みは0.01
mm〜0.02mm程度ある。このレジストパターンの
厚みを考慮すると外部電極53〜55の厚みZ2は0.
01mm以上必要となる。また、回路基板40は、整合
用コンデンサ素子C1〜C4や抵抗素子Rを搭載して、
はんだ接合する際に生じるはんだ熱等で僅かに反る。従
って、実装用基板と外部電極53〜55のはんだ接合の
確実性を得るためには、外部電極53〜55の厚みZ2
を0.02mm以上に設定する必要がある。Next, the mounting conditions for surely mounting the isolator 1 on the mounting substrate will be described. The thickness of the resist pattern formed on the mounting substrate is 0.01
It is about mm to 0.02 mm. Considering the thickness of this resist pattern, the thickness Z2 of the external electrodes 53 to 55 is 0.
01 mm or more is required. Further, the circuit board 40 mounts the matching capacitor elements C1 to C4 and the resistance element R,
It slightly warps due to the solder heat generated when soldering. Therefore, in order to ensure the reliability of the solder bonding between the mounting substrate and the external electrodes 53 to 55, the thickness Z2 of the external electrodes 53 to 55 is set.
Needs to be set to 0.02 mm or more.
【0039】従って、上記理由により、アイソレータ1
は、外部電極53〜55の厚みZ2を0.02mm以上
0.1mm以下の範囲に設定することが良いことがわか
る。これにより、アイソレータ1の外部電極53〜55
が検査装置の測定用電極から浮いてしまう問題等が解消
され、回路基板40に設けた外部電極53〜55を実装
用基板等に確実に接続することができ、かつ、小型で挿
入損失の小さいアイソレータ1を得ることができる。Therefore, for the above reason, the isolator 1
Shows that it is preferable to set the thickness Z2 of the external electrodes 53 to 55 in the range of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. As a result, the external electrodes 53 to 55 of the isolator 1 are
Is solved from the measurement electrode of the inspection device, the external electrodes 53 to 55 provided on the circuit board 40 can be reliably connected to the mounting board, and the size is small and the insertion loss is small. The isolator 1 can be obtained.
【0040】[第2実施形態、図6]図6に示すよう
に、本第2実施形態のアイソレータ2は、セラミック多
層基板を用いて回路基板50を構成した。[Second Embodiment, FIG. 6] As shown in FIG. 6, in the isolator 2 of the second embodiment, a circuit board 50 is formed by using a ceramic multilayer board.
【0041】回路基板50の上面50aには、アース用
電極パターン45と接続用電極パターン51,52が形
成されている。回路基板50の縁部には、それぞれ分割
スルーホール46を有した入力用外部電極53、出力用
外部電極54及びアース用外部電極55が設けられてい
る。回路基板50は、内部に整合用コンデンサ素子C1
〜C4及び抵抗素子Rが形成されており、各々は電極パ
ターン45,51,52と共に、回路基板50内に設け
られたビアホールや内部回路パターンを介して相互に電
気的に接続されている。接続用電極パターン51,52
は中心電極21,22の一端と接続し、アース用電極パ
ターン45は中心電極21,22の他端と接続してい
る。A ground electrode pattern 45 and connection electrode patterns 51 and 52 are formed on the upper surface 50a of the circuit board 50. An input external electrode 53, an output external electrode 54, and a ground external electrode 55, each having a divided through hole 46, are provided on the edge of the circuit board 50. The circuit board 50 is internally provided with a matching capacitor element C1.
To C4 and a resistance element R are formed, and they are electrically connected to each other through the via holes and the internal circuit pattern provided in the circuit board 50 together with the electrode patterns 45, 51 and 52. Connection electrode patterns 51, 52
Are connected to one ends of the center electrodes 21 and 22, and the ground electrode pattern 45 is connected to the other ends of the center electrodes 21 and 22.
【0042】このアイソレータ2は、前記第1実施形態
で示したアイソレータ1と同様の作用効果を奏する。さ
らに、回路基板50の内部に整合用コンデンサ素子C1
〜C4及び抵抗素子Rを形成しているので、アイソレー
タ1に比べて、はんだ接合箇所を少なくすることがで
き、アイソレータ2の生産コストを安価にすることがで
きる。The isolator 2 has the same effects as the isolator 1 shown in the first embodiment. Further, the matching capacitor element C1 is provided inside the circuit board 50.
Since C4 to C4 and the resistance element R are formed, the number of solder joints can be reduced and the production cost of the isolator 2 can be reduced as compared with the isolator 1.
【0043】[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。[Third Embodiment, FIG. 7] In the third embodiment,
A mobile phone will be described as an example of the communication device according to the present invention.
【0044】図7は、携帯電話120のRF部分の電気
回路ブロック図である。図7において、122はアンテ
ナ素子、123はデュプレクサ、124,126は送信
側電力増幅器、125は送信側段間用帯域通過フィル
タ、127は送信側ミキサ、128は受信側低ノイズ増
幅器、129は受信側段間用帯域通過フィルタ、130
は受信側ミキサ、131はアイソレータ、132は電圧
制御発振器(VCO)、133はローカル用帯域通過フ
ィルタである。FIG. 7 is an electric circuit block diagram of the RF portion of the mobile phone 120. In FIG. 7, reference numeral 122 is an antenna element, 123 is a duplexer, 124 and 126 are transmission side power amplifiers, 125 is a transmission side interstage bandpass filter, 127 is a transmission side mixer, 128 is a reception side low noise amplifier, and 129 is reception. Bandpass filter for side stage, 130
Is a receiving side mixer, 131 is an isolator, 132 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 133 is a local band pass filter.
【0045】ここに、アイソレータ131として、前記
第1実施形態及び第2実施形態のアイソレータ1,2を
使用することができる。このアイソレータ1,2を実装
することにより、低コストで高信頼性の携帯電話を実現
することができる。Here, as the isolator 131, the isolators 1 and 2 of the first and second embodiments can be used. By mounting the isolators 1 and 2, it is possible to realize a low-cost and highly reliable mobile phone.
【0046】[他の実施形態]本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種
々の構成に変更することができる。例えば、中心電極
は、導線(断面形状が略円形状)のものに限るものでは
なく、金属箔(断面形状が平板形状)のものであっても
良い。また、中心電極組立体の形状は、矩形状の他に、
円柱形状や変形角形状等任意である。また、永久磁石の
形状は、矩形状の他に、例えば、円形状や、角が丸い三
角形状等であっても良い。[Other Embodiments] The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified into various configurations within the scope of the gist of the present invention. For example, the center electrode is not limited to a conductor wire (having a substantially circular cross section), but may be a metal foil (having a flat cross section). The shape of the center electrode assembly is not limited to the rectangular shape,
The shape of the cylinder and the shape of the deformed corner are arbitrary. Further, the shape of the permanent magnet may be circular, triangular with rounded corners, or the like, instead of being rectangular.
【0047】また、アイソレータの他に、サーキュレー
タ等の各種非可逆回路素子にも本発明を適用することが
できる。In addition to the isolator, the present invention can be applied to various non-reciprocal circuit devices such as circulators.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、回路基板の第2主面に形成された外部電極の
厚みを0.02mm以上0.1mm以下にしたので、非
可逆回路素子が搭載される実装用基板と非可逆回路素子
の回路基板との間には0.02mm以上0.1mm以下
の隙間ができる。従って、回路基板の外部電極を実装用
基板の実装側電極に確実に接触させることができる。ま
た、非可逆回路素子は低損失であるため、測定誤差が問
題になりやすいが、本発明によれば、挿入損失の劣化が
ないので、誤差の少ない測定を行うことができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the thickness of the external electrode formed on the second main surface of the circuit board is 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. A gap of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less is formed between the mounting board on which the circuit element is mounted and the circuit board of the nonreciprocal circuit element. Therefore, the external electrodes of the circuit board can be reliably brought into contact with the mounting-side electrodes of the mounting board. Further, since the non-reciprocal circuit device has a low loss, a measurement error is likely to cause a problem. However, according to the present invention, since the insertion loss is not deteriorated, the measurement with a small error can be performed.
【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。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a non-reciprocal circuit device according to the present invention.
【図2】図1に示した回路基板の底面図。FIG. 2 is a bottom view of the circuit board shown in FIG.
【図3】図1に示した非可逆回路素子の組み立て完成後
の外観図。3 is an external view of the nonreciprocal circuit device shown in FIG. 1 after completion of assembly.
【図4】図3に示した非可逆回路素子の側面図。4 is a side view of the non-reciprocal circuit device shown in FIG.
【図5】図3に示した非可逆回路素子の電気等価回路
図。5 is an electrical equivalent circuit diagram of the non-reciprocal circuit device shown in FIG.
【図6】本発明に係る非可逆回路素子の第2実施形態を
示す分解斜視図。FIG. 6 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a non-reciprocal circuit device according to the present invention.
【図7】本発明に係る通信装置の一実施形態を示すブロ
ック図。FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of a communication device according to the present invention.
1,2…アイソレータ(非可逆回路素子) 5…金属製ケース 9…永久磁石 13…中心電極組立体 20…マイクロ波フェライト 21,22…中心電極 30…アース板 40,50…回路基板 40b…下面 40c…側面 46…分割スルーホール 53〜55…外部電極 120…携帯電話(通信装置) 1, 2 ... Isolator (non-reciprocal circuit element) 5 ... Metal case 9 ... Permanent magnet 13 ... Center electrode assembly 20 ... Microwave ferrite 21, 22 ... Center electrode 30 ... Ground plate 40, 50 ... Circuit board 40b ... bottom surface 40c ... side surface 46 ... Dividing through hole 53-55 ... External electrodes 120 ... Mobile phone (communication device)
Claims (3)
界が印加されるフェライトと、前記フェライトに配置さ
れた複数の中心電極とからなる中心電極組立体と、 前記永久磁石と前記中心電極組立体とを収容する金属製
ケースと、 前記金属製ケースと組み合わされた、前記中心電極組立
体を搭載するための回路基板とを備え、 前記回路基板の第1主面に前記中心電極組立体を搭載す
ると共に、前記第1主面と対向する第2主面の表面に
0.02mm以上0.1mm以下の厚みの外部電極を設
けたこと、 を特徴とする非可逆回路素子。1. A center electrode assembly comprising a permanent magnet, a ferrite to which a DC magnetic field is applied by the permanent magnet, and a plurality of center electrodes arranged on the ferrite, the permanent magnet and the center electrode assembly. And a circuit board for mounting the center electrode assembly, which is combined with the metal case, and the center electrode assembly is mounted on a first main surface of the circuit board. In addition, an external electrode having a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less is provided on the surface of the second main surface facing the first main surface.
設けた分割スルーホールを有していることを特徴とする
請求項1に記載の非可逆回路素子。2. The nonreciprocal circuit device according to claim 1, wherein the external electrode has a divided through hole provided on a side surface of the circuit board.
路素子を備えたことを特徴とする通信装置。3. A communication device comprising the non-reciprocal circuit device according to claim 1.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004274259A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tdk Corp | Antenna integrated module and communication device |
JP2010034776A (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Murata Mfg Co Ltd | Non-reciprocal circuit element |
Citations (1)
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JPH0846409A (en) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Murata Mfg Co Ltd | Nonreversible circuit element |
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2001
- 2001-06-28 JP JP2001197028A patent/JP2003017906A/en active Pending
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