(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ケース内に、中心導体、該中心導体に近接するフェライトコア、および該フェライトコアに静磁界を印加する永久磁石を配した非可逆回路素子の製造方法であって、
前記金属ケースの外面に熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記永久磁石の磁力調整を行った後に、非可逆回路素子全体を加熱して前記永久磁石の熱減磁を行うとともに前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを有する非可逆回路素子の製造方法。
【請求項２】
前記加熱の温度が８５℃〜２３０℃である請求項１に記載の非可逆回路素子の製造方法。
【請求項３】
金属ケース内に、中心導体、該中心導体に近接するフェライトコア、および該フェライトコアに静磁界を印加する永久磁石を配した非可逆回路素子において、
前記金属ケースの底面にアース端子部を一体に形成し、該アース端子部と前記金属ケースの底面の主要部とを分離するように、当該金属ケースの底面に、前記永久磁石の磁力調整を行った後の非可逆回路素子全体の加熱により硬化した熱硬化性樹脂層を備えた非可逆回路素子。
【請求項４】
前記金属ケースが上部ヨークと下部ヨークから成り、その二つのヨークの接合部の一部または全部に熱硬化性樹脂を備えた請求項３に記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
前記金属ケースの表面が金属メッキされており、前記熱硬化性樹脂が黒色である請求項３または４に記載の非可逆回路素子。
【請求項６】
前記請求項３〜５のうちいずれか１項に記載の非可逆回路素子を備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロ波帯などで使用されるアイソレータやサーキュレータなどの非可逆回路素子の製造方法、前記製造方法にて製造された非可逆回路素子、およびそれを備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属ケースに樹脂を備えた非可逆回路素子として、以下に示す構造のものがある。
【０００３】
金属ケースの底面の接続部以外部分に樹脂膜を形成している非可逆回路素子が、▲１▼特開平１０−２４２７１３に開示されている。
【０００４】
また、金属ケースが上部と下部との二つに分かれており、その下部ヨークに絶縁樹脂を備えている非可逆回路素子が、▲２▼特開平１０−４１７０６に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の構造の非可逆回路素子においては、次に述べる解決すべき課題があった。
【０００６】
▲１▼、▲２▼の非可逆回路素子の製造工程を図１２を参照して説明する。
【０００７】
図１２は非可逆回路素子の製造工程フロー図である。
図１２に示すように、樹脂は予め金属ケースの表面に形成されており、非可逆回路素子の組み立て工程内で樹脂層の形成は行わない。このため、金属ケースの単価があがり、全体のコストが増加する。
【０００８】
一方、非可逆回路素子を加熱する工程を有する製造方法が存在する。非可逆回路素子の組み立て工程の途中で加熱する工程を有する製造方法を図１３を参照して説明する。
【０００９】
図１３は加熱工程を備える非可逆回路素子の製造方法の工程フロー図である。この製造方法では、図１３に示すように、組み立て後に非可逆回路素子を加熱することにより、磁石の熱減磁を行う。このことにより、製品化後の熱減磁による特性の劣化を防止することができる。
【００１０】
この発明の目的は、表面に樹脂層を形成している金属ケースを備えた非可逆回路素子の製造方法、該製造方法により製造された非可逆回路素子、およびそれを用いた通信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、金属ケースの外面に熱硬化性樹脂層を形成する工程と、前記永久磁石の磁力調整を行った後に、非可逆回路素子全体を加熱して前記永久磁石の熱減磁を行うとともに前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを有して非可逆回路素子を製造する。
【００１２】
また、この発明は、前記加熱温度を８５℃〜２３０℃として非可逆回路素子を製造する。
【００１４】
また、この発明は、金属ケースの底面にアース端子部を一体に形成し、該アース端子部と前記金属ケースの底面の主要部とを分離するように、当該金属ケースの底面に、前記永久磁石の磁力調整を行った後の非可逆回路素子全体の加熱により硬化した熱硬化性樹脂層を備えて非可逆回路素子を構成する。
【００１７】
また、この発明は、金属ケースが上部、下部の二つのヨークから成り、その二つのヨークの接合部の一部または全部に熱硬化樹脂を備えて非可逆回路素子を構成する。
【００１９】
また、この発明は、金属ケースの表面を金属メッキし、前記熱硬化性樹脂を黒色にして非可逆回路素子を構成する。
【００２０】
また、この発明は、前記非可逆回路素子を備えた通信装置を構成する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係る非可逆回路素子およびその製造方法を、図１を参照して説明する。
図１は非可逆回路素子の製造フローチャートである。
【００２２】
図１に示すように、金属ケース等の非可逆回路素子を構成する部品は、組み立て工程で、すべての部品組み立てを行い、電気的、機械的接合部に半田付けをして全体を形成する。その後、磁力調整を行い、金属ケースの外面に熱硬化性樹脂を塗布する。この状態で、加熱して磁石の熱減磁と樹脂の硬化を同時に行う。
【００２３】
ここで、加熱の方法としては、１２０℃の恒温槽に１５分間放置するバッチ方式や、リフロー炉を用いた枚葉式が用いられる。
【００２４】
また、樹脂の塗布工程を磁力調整工程以前に行ってもよいが、樹脂を仮硬化する工程を直後に挿入しなければ、樹脂が流れ出し、不要部や製造装置に付着するおそれがある。
【００２５】
また、当該非可逆回路素子が搭載する通信装置は、−３５℃〜８５℃で使用されるため、通信装置へ搭載後に磁石の熱減磁により特性が劣化しないように、予め８５℃以上に加熱する。
【００２６】
また、半田接合に用いる半田は、２３０℃以上で溶融する高温半田である。このため、樹脂硬化の加熱により、中心導体とコンデンサ、および中心導体と入出力端子等の半田接合部の半田が再溶融しないように、硬化温度は２３０℃未満とする。
【００２７】
このように、樹脂硬化および熱減磁を行う加熱温度は、８５℃〜２３０℃としている。
【００２８】
この工程とすることにより、樹脂の加熱工程と磁石の熱減磁とを同時に行うことができ、工程数の削減できる。
【００２９】
次に、第２の実施形態に係る非可逆回路素子の構成について、図２、図３および図４を参照して説明する。
【００３０】
図２の（Ａ）は非可逆回路素子の外観斜視図であり、図２の（Ｂ）は分解斜視図である。
図３は磁力調整後の非可逆回路素子の底面図、図４は樹脂塗布後の非可逆回路素子の底面図である。
【００３１】
図２、図３、および図４において、１は樹脂ケース、２は上部ヨーク、３は下部ヨーク、４はフェライト、５は中心導体、６は永久磁石、７は入出力端子、８はアース端子、９は熱硬化性樹脂、Ｒは抵抗器、Ｃはコンデンサである。
【００３２】
フェライト４には中心導体５の各端子が所定の角をなすように配置されている。フェライト４、中心導体５、フェライト４および中心導体５に静磁界を印加する永久磁石、抵抗器ＲおよびコンデンサＣは、入出力端子７を備える樹脂ケース１内に配されている。この樹脂ケース１を囲むように、上部ヨーク２とアース端子８を備える下部ヨーク３とで上下から挟み込み、非可逆回路素子を構成している。
【００３３】
また、図３および図４に示すように、下部ヨーク３の底面には、各端子同士が半田ブリッジにより短絡することを防止する熱硬化性樹脂を塗布し、硬化させている。本発明による非可逆回路素子には、８５℃〜２３０℃で硬化する熱硬化性樹脂を利用しており、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いている。
【００３４】
このような構造とすることにより、第１の実施形態に記載されている製造工程で製造する事ができる。
【００３５】
また、樹脂の色はケースの色とコントラストが良好になるように設定する。具体的には、上部ヨーク２および下部ヨーク３は、ＮｉメッキまたはＡｇメッキなどの金属メッキを施していて、光沢を呈すため、樹脂の色は黒色とする。このことにより、塗布不良など、熱硬化樹脂に起因する不良の検出が容易になる。
【００３６】
また、底面の熱硬化樹脂は各端子をそれぞれ包囲するように形成されていればよく、特に全面塗布する必要はなく、端子以外を部分的に塗布すればよい。このことにより、端子間の半田による短絡が防止できる。
【００３７】
また、半田接合箇所を部分的に限定することにより、非可逆回路素子を基板実装等行う場合に、セルフアライメント機能が働き、実装位置精度が向上する。このことにより、非可逆回路素子の実装位置ずれによるオープンショートが防止でき、通信装置の信頼性が向上する。
【００３８】
次に、第３の実施形態に係る非可逆回路素子の構成について、図５および図６を参照して説明する。
図５の（Ａ）は非可逆回路素子の外観斜視図であり、（Ｂ）は分解斜視図である。
【００３９】
図５において、１は樹脂ケース、２は上部ヨーク、３は下部ヨーク、４はフェライト、５は中心導体、６は永久磁石、７は入出力端子、８はアース端子、９は熱硬化性樹脂、Ｒは抵抗器、Ｃはコンデンサである。
【００４０】
下部ヨークに形成されているアース端子８は、図６に示すように、底面方向および側面方向に、底面から所定量突出しており、底面方向の突出量は樹脂厚みよりも大きく形成している。具体的には、樹脂厚みが３０μｍ以下であるため、３０μｍ以上としている。但し、高すぎると素子自体の高さが高くなるため、１００μｍ以下としている。
【００４１】
また、入出力端子７もアース端子８との端子平面度を維持するため、アース端子８と同様に突出している。
【００４２】
この構造とすることにより、樹脂が非可逆回路素子の各端子より下方向に突出しないため、基板との接合時に、接合部の浮きの発生を防止できる。
【００４３】
次に、第４の実施形態に係る非可逆回路素子の構成について、図７を参照して説明する。
【００４４】
図７は非可逆回路素子の外観斜視図である。
図７において、１は樹脂ケース、２は上部ヨーク、３は下部ヨーク、７は入出力端子、８はアース端子、９は熱硬化性樹脂である。
【００４５】
図７に示す非可逆回路素子は、第１の実施形態に係る非可逆回路素子において、上部ヨークの上面に熱硬化性樹脂の印刷により、文字および記号を形成したものである。
【００４６】
この構造とすることにより、品名、ロットナンバー、入出力ポートの位置等の情報を非可逆回路素子自体に記載できる。よって、製品の梱包ミス、実装方向のミスなどの防止や、次工程で不良が検出された場合に対象ロットの特定が容易であり、対象ロットのスクリーニング等の作業効率が向上できる。このため、生産全体のコストが低減し、安価な非可逆回路素子が構成できる。
【００４７】
なお、入出力端子の情報の記載は、上面からみた場合にアース端子と入出力端子の判別が難しい場合に特に効果を発揮する。
【００４８】
次に第５の実施形態に係る非可逆回路素子の構成について、図８、図９を参照して説明する。
【００４９】
図８は非可逆回路素子の外観斜視図である。
図９は非可逆回路素子の断面図である。
図８、図９において、１は樹脂ケース、２は上部ヨーク、３は下部ヨーク、４はフェライト、５は中心導体、６は永久磁石、７は入出力端子、８はアース端子、９は熱硬化性樹脂である。
【００５０】
図８に示す非可逆回路素子は、第１の実施形態に係る非可逆回路素子において、上部ヨーク２と下部ヨーク３の接合部に熱硬化性樹脂を塗布し硬化させたものである。
【００５１】
この構造とすることにより、以下の問題点が解決される。
これまで、上部ヨークと下部ヨークとは、中心導体とコンデンサ、または中心導体と入出力端子の接続部オープン不良防止のため、上部ヨークを押さえた状態で半田接合を行っている。このため、その後の実装時の加熱等により半田が再溶融した場合、上部ヨークが内部からの応力により浮き上がる可能性がある。上部ヨークが浮き上がると、中心導体のインダクタンスが大きくなり、非可逆回路素子の共振周波数が下がり、所望の特性が得られなくなる。また、最悪の場合として、中心導体とコンデンサ、中心導体と入出力端子の接続部が断線する。一方、押さえつけないで半田接合した場合には、再溶融により上部ヨークの自重で下に沈み込み中心導体のインダクタンスが小さくなって非可逆回路素子の共振周波数が高くなり所望の特性が得られなくなる。
【００５２】
すなわち、図８に示したように上部ヨークと下部ヨークとの接合部を熱硬化性樹脂により接着させることにより、上部ヨークと下部ヨークが、加熱によりはずれることが防止でき、特性の変化、および断線の発生が防止できる。
【００５３】
次に、第６の実施形態に係る非可逆回路素子の構成について、図１０を参照して説明する。
【００５４】
図１０は非可逆回路素子の外観斜視図である。
図１０において、１は樹脂ケース、２は上部ヨーク、３は下部ヨーク、７は入出力端子、８はアース端子、９は熱硬化性樹脂、１０は半田である。
【００５５】
図１０に示す非可逆回路素子は、第５の実施形態に係る非可逆回路素子において、上部ヨーク２と下部ヨーク３との接合部に半田を使用したものである。
【００５６】
この構造とすることにより、樹脂のみの場合よりも、使用温度範囲での接合強度が増加し、高信頼性の非可逆回路素子が構成できる。
【００５７】
次に、第７の実施形態に係る通信装置の構成を図１１を参照して説明する。図１１においてＡＮＴは送受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰＦｂはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭＰｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞれミキサ、ＯＳＣはオシレータ、ＤＩＶは分配器、ＩＳＯはアイソレータである。
【００５８】
ＭＩＸａは入力されたＩＦ信号と、ＤＩＶから出力された信号とを混合し、ＢＰＦａはＭＩＸａからの混合出力信号のうち送信周波数帯域のみを通過させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅し、アイソレータＩＳＯおよびＤＰＸを介しＡＮＴより送信する。アイソレータＩＳＯは、ＤＰＸ等からのＡＭＰａへの反射信号を阻止して、ＡＭＰａでの歪みの発生を防止する。ＡＭＰｂはＤＰＸから取り出した受信信号を増幅する。ＢＰＦｂはＡＭＰｂから出力される受信信号のうち受信周波数帯域のみを通過させる。ＭＩＸｂは、ＤＩＶからＢＰＦｃを介して出力された周波数信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号ＩＦを出力する。
【００５９】
図１１に示したアイソレータＩＳＯ部分として、第２〜第６の実施形態で示したアイソレータを用いる。
このように、低挿入損失で小型・低背化および軽量化を図ったアイソレータを用いることによって、全体に電力効率が高く、薄型で軽量な携帯電話等の通信装置を得る。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、非可逆回路素子の金属ケースに形成する熱硬化性樹脂を磁力調整を行った後に硬化する工程を備えることにより、容易に安価で非可逆回路素子の製造工程を構成できる。
【００６１】
また、この発明によれば、熱硬化の温度を８５℃〜２３０℃とすることにより、予め熱減磁を行いながら、半田を再溶融させることなく、樹脂の硬化が可能となる。
【００６３】
また、この発明によれば、金属ケースの底面にアース端子部を一体に形成し、該アース端子部と前記金属ケースの底面の主要部とを分離するように、当該金属ケースの底面に、永久磁石の磁力調整を行った後の非可逆回路素子全体の加熱により硬化した熱硬化樹脂を用いることにより、端子間の電気的不良が低減でき、高信頼性の非可逆回路素子が構成できる。
【００６６】
また、この発明によれば、金属ケースが上部、下部の二つのヨークから成り、両者の接合部の一部または全部に熱硬化樹脂を備えることにより、半田の再溶融による不良の発生を抑え、高信頼性を有する非可逆回路素子を構成できる。
【００６８】
また、この発明によれば、金属ケースの表面を金属メッキし、前記熱硬化性樹脂を黒色にすることにより、樹脂塗布不良の検出が簡単になり、取り扱いの容易な非可逆回路素子を構成できる。
【００６９】
また、この発明は、前記非可逆回路素子を用いることにより、高信頼性を有し、低損失で優れた特性の通信装置を安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る非可逆回路素子の製造フロー図
【図２】第２の実施形態に係る非可逆回路素子の外観斜視図および分解斜視図
【図３】第２の実施形態に係る非可逆回路素子の底面図
【図４】第２の実施形態に係る非可逆回路素子の底面図
【図５】第３の実施形態に係る非可逆回路素子の外観斜視図および分解斜視図
【図６】第３の実施形態に係る非可逆回路素子の底面図および正面図
【図７】第４の実施形態に係る非可逆回路素子の外観斜視図
【図８】第５の実施形態に係る非可逆回路素子の外観斜視図
【図９】第５の実施形態に係る非可逆回路素子の側面断面図
【図１０】第６の実施形態に係る非可逆回路素子の外観斜視図
【図１１】第７の実施形態に係る通信装置のブロック図
【図１２】従来の非可逆回路素子の製造フロー図
【図１３】従来の非可逆回路素子の製造フロー図
【符号の説明】
１−樹脂ケース
２−上部ヨーク
３−下部ヨーク
４−フェライトコア
５−中心導体
６−永久磁石
７−入出力端子
８−アース端子
９−熱硬化樹脂
１０−半田
Ｃ−コンデンサ
Ｒ−チップ抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003593980.tif 000009
【図９】
0003593980.tif 000010
【図１０】
0003593980.tif 000011
【図１１】
0003593980.tif 000012
【図１２】
0003593980.tif 000013
【図１３】
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