(57)【要約】【課題】永久磁石の表面欠陥に起因した永久磁石の脱落が防止され、永久磁石の接合信頼性の高い非可逆回路素子を得ること。【解決手段】非可逆回路素子は、フェライト板と、フェライト板の一面上に接着されたセラミックス部品と、セラミックス部品上に配置された永久磁石と、を備え、永久磁石は、セラミックス部品と焼結接合されていること、を特徴とする。この非可逆回路素子により、永久磁石の表面欠陥に起因した永久磁石の脱落が防止され、永久磁石の接合信頼性の高い非可逆回路素子を実現できる。【選択図】図３
2018098577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト板と、
前記フェライト板の一面上に接着されたセラミックス部品と、
前記セラミックス部品上に配置された永久磁石と、
を備え、
前記永久磁石は、前記セラミックス部品と焼結接合されていること、
を特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記セラミックス部品は、有底の筒形状を有し、
前記永久磁石は、前記セラミックス部品の内部に配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記セラミックス部品は、平板形状を有し、
前記永久磁石は、前記セラミックス部品上に配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記フェライト板の他面上に、複数のはんだバンプが形成されていること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
永久磁石の原料粉末を成形して永久磁石の粉末成形物を形成する第１工程と、
前記永久磁石の粉末成形物を、セラミックスからなるセラミックス部品上に配置する第２工程と、
前記永久磁石の粉末成形物を焼結して前記永久磁石を形成するとともに、前記永久磁石と前記セラミックス部品とを焼結接合する第３工程と、
を含むことを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
【請求項６】
前記セラミックス部品が、焼結体であること、
を特徴とする請求項５に記載の非可逆回路素子の製造方法。
【請求項７】
前記セラミックス部品が、未焼結の前記セラミックス部品の原料粉末を成形した前記セラミックス部品の粉末成形物であり、
前記第３工程では、前記永久磁石の粉末成形物と前記セラミックス部品の粉末成形物とを同時に焼結形成すること、
を特徴とする請求項５に記載の非可逆回路素子の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程では、有底の筒形状を有する前記セラミックス部品の内部に前記粉末成形物を充填すること、
を特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の非可逆回路素子の製造方法。
【請求項９】
前記第２工程では、平板形状を有する前記セラミックス部品上に前記粉末成形物を配置すること、
を特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の非可逆回路素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号の伝送に方向性を与える非可逆回路素子およびこの非可逆回路素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーキュレータのような非可逆回路素子は、レーダ装置のような通信機器の送受信モジュールに使用されている。
【０００３】
近年、高信頼性が必要とされる航空宇宙向け送受信モジュールの実装コストの削減および小型化のため、樹脂基板上に他部品とともに一括リフローを行うことが可能な非可逆回路素子が必要とされている。
【０００４】
このような非可逆回路素子の構造として、特許文献１には、フェライト基板と永久磁石との間にスペーサを備え、はんだボールを用いたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ：Ball  Grid  Array）構造を有する構造が開示されている。そして、永久磁石とスペーサとは非導電性接着剤により接着されている。
【０００５】
非可逆回路素子が備える永久磁石は、非可逆回路素子の使用環境下において磁気特性の温度変化が極力存在せず、保磁力が高い特性を有するものとして、希土類磁石の中でもサマリウムコバルト磁石が広く採用されている。一般的に、サマリウムコバルト磁石などの永久磁石は、原料の粉末をプレス成型により所望の形状に成形した後、焼結工程および着磁工程が実施されることにより形成される。また、永久磁石の形状によっては、焼結後に機械加工が行われる場合がある。形成された永久磁石の表面には、焼結工程または機械加工工程で発生したクラックおよび欠けなど表面欠陥が多数存在することが分かっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８２３４７７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の非可逆回路素子では、永久磁石とスペーサとは非導電性接着剤により接着されている。表面欠陥が多数存在する永久磁石とスペーサとを非導電性接着剤で接着する場合には、表面欠陥の存在により、良好な接着強度が得られない。このため、表面欠陥の存在が、その後のリフロー工程における熱衝撃または使用環境に基づいて要求される温度サイクル条件での評価工程において永久磁石が脱落する原因となる可能性が非常に大きい。すなわち、永久磁石の表面欠陥は、非可逆回路素子の接合不良の原因となる可能性が非常に大きい。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、永久磁石の表面欠陥に起因した永久磁石の脱落が防止され、永久磁石の接合信頼性の高い非可逆回路素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる非可逆回路素子は、フェライト板と、フェライト板の一面上に接着されたセラミックス部品と、セラミックス部品上に配置された永久磁石と、を備える。永久磁石は、セラミックス部品と焼結接合されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、永久磁石の表面欠陥に起因した永久磁石の脱落が防止され、永久磁石の接合信頼性の高い非可逆回路素子が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子が実装された非可逆回路装置の構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子が実装された非可逆回路装置の構成を示す上面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子が実装された非可逆回路装置の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路装置の製造工程のうち非可逆回路素子の製造工程の手順を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路装置の組立工程を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路装置の組立工程を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態１にかかる他の非可逆回路素子が実装された他の非可逆回路装置の構成を示す断面図
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる他の非可逆回路装置の構成を示す断面図
【図１４】本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程の手順を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図１６】本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図１７】本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる非可逆回路素子およびこの非可逆回路素子の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子３０が実装された非可逆回路装置１の構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子３０が実装された非可逆回路装置１の構成を示す上面図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子３０が実装された非可逆回路装置１の構成を示す断面図であり、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。なお、図１から図３では、構成要素の尺度または構成要素間の寸法の比率は実際のものとは異なるが、これは理解を容易にするためである。以下の図面においても同様であり、また図面間においても同様である。
【００１４】
非可逆回路装置１は、回路基板１０に非可逆回路素子３０が実装されて構成されている。非可逆回路装置１は、回路基板１０と、回路基板１０上に配置された非可逆回路素子３０と、非可逆回路素子３０を回路基板１０に接合するはんだバンプ２０と、を備える。
【００１５】
回路基板１０は、樹脂基板１１と、樹脂基板１１上に配置された第１の金属膜であるメタライズ膜１２と、メタライズ膜１２を覆う第１の絶縁膜であるソルダーレジスト１３とを備える。
【００１６】
樹脂基板１１は、例えばエポキシ樹脂から形成される。メタライズ膜１２は、樹脂基板１１上に形成され、回路基板１０の配線部を構成する導体パターンを表している。すなわち、メタライズ膜１２は、回路基板１０における回路を構成するための配線パターン回路を形成する。なお、図３では、簡単のためメタライズ膜１２を単層の膜として描いているが、実際には回路構成に応じた導体パターンとなる。メタライズ膜１２は、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらの合金から形成される。メタライズ膜１２の成膜方法は、例えば、蒸着法、スパッタリング法またはめっき法であり、これらを組み合わせた方法でもよい。
【００１７】
ソルダーレジスト１３は、メタライズ膜１２上に形成されている。ソルダーレジスト１３の成膜方法は特に限定されず、例えばスクリーン印刷による方法を用いることができる。ソルダーレジスト１３は第１の開口部である開口部１３ａを有し、開口部１３ａではメタライズ膜１２の一部がソルダーレジスト１３から露呈し、当該露呈した部分は第１のパッド部であるパッド部１４を形成する。パッド部１４の個数は複数個である。ソルダーレジスト１３は、樹脂系ソルダーレジストの他、ガラス膜、セラミックス膜、クロム膜またはポリイミド膜でもよい。
【００１８】
非可逆回路素子３０は、信号の伝送に方向性を与える非可逆回路素子であり、フェライト板３１と、フェライト板３１上に配置されたセラミックス部品であるセラミックス容器３２と、セラミックス容器３２の内部に配置された永久磁石３３と、はんだバンプ２０と、を備える。非可逆回路素子３０は、回路基板１０上に実装可能である。
【００１９】
フェライト板３１は、主面３１ａおよび主面３１ｂを有する。第１の主面である主面３１ｂは、回路基板１０側に配置され、かつ、第２の主面である主面３１ａと反対側に配置されている。
【００２０】
主面３１ａ上には有底の円筒形状を有するセラミックス容器３２が配置され、フェライト板３１とセラミックス容器３２とが例えば非導電性接着剤３４により接合されている。さらに、セラミックス容器３２内には永久磁石３３が配置され、永久磁石３３とセラミックス容器３２とは焼結接合により接合されて一体化されている。すなわち、永久磁石３３とセラミックス容器３２とは、永久磁石３３の製造時にセラミックス容器３２内に永久磁石３３の焼結前成形物を充填し、焼結させることで一体化されている。永久磁石３３とセラミックス容器３２とは、永久磁石３３の側面および底面において焼結接合されている。
【００２１】
セラミックス容器３２は、永久磁石３３とフェライト板３１とを電気的に絶縁する絶縁部材として機能する。また、セラミックス容器３２は、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を調整するスペーサの役割も兼ねている。すなわち、セラミックス容器３２の底部の厚みを調整することにより、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を調整することが可能である。これにより、非可逆回路素子３０は、スペーサが不要である。このようなセラミックス容器３２は、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム等のセラミックスにより構成されている。
【００２２】
また、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが焼結接合されることにより、永久磁石３３の表面にクラックおよび欠けなどの表面欠陥が多数存在する場合でも永久磁石３３とセラミックス容器３２とは強固に接着される。すなわち、永久磁石３３の表面がセラミックス容器３２に強固に接合され、セラミックス容器３２がフェライト板３１に接着される。したがって、セラミックス容器３２は、永久磁石３３の表面に多数存在するクラックおよび欠けなど表面欠陥に起因して永久磁石３３の接着強度の低下を防止して、永久磁石３３がフェライト板３１との強固な接着を実現する接着保護部として機能する。
【００２３】
さらに、セラミックス容器３２は、永久磁石３３の側面および底面と焼結接合されているため、永久磁石３３との接着面積が広く確保され、永久磁石３３との接着の耐久性にも優れる。
【００２４】
永久磁石３３は、非可逆回路装置１の使用環境下において磁気特性の温度変化が極力存在せず、保磁力が高いものが好ましい。このような永久磁石３３としては、例えば希土類マグネットの中でも、サマリウムコバルト磁石が好ましい。
【００２５】
主面３１ｂ上には、第２の金属膜であるメタライズ膜３５が配置されている。メタライズ膜３５は、主面３１ｂ上に形成され、非可逆回路素子３０の配線部を構成する導体パターンを表している。すなわち、メタライズ膜３５は、非可逆回路を構成するための配線パターン回路を形成する。なお、図３では、簡単のためメタライズ膜３５を単一の膜として描いているが、実際には非可逆回路素子３０の構成に応じた導体パターンとなる。例えば非可逆回路素子３０がサーキュレータの場合には、三端子が含まれるように導体パターンが形成されている。メタライズ膜３５は、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらの合金から形成される。
【００２６】
メタライズ膜３５上には、第２の絶縁膜であるソルダーレジスト３６が配置されている。すなわち、メタライズ膜３５上にはソルダーレジスト３６が形成されている。ソルダーレジスト３６の成膜方法は特に限定されず、例えばスクリーン印刷による方法を用いることができる。ソルダーレジスト３６は第２の開口部である開口部３６ａを有し、開口部３６ａからはメタライズ膜３５の一部がソルダーレジスト３６から露呈し、当該露呈した部分は第２のパッド部であるパッド部３７を形成する。パッド部３７の個数は複数個である。ソルダーレジスト３６は、樹脂系ソルダーレジストの他、ガラス膜、セラミックス膜、クロム膜またはポリイミド膜でもよい。
【００２７】
はんだバンプ２０は、はんだ部を形成する。複数のはんだバンプ２０は、ボールグリッドアレイを構成する。図１に示すはんだバンプ２０は、ボールグリッドアレイのはんだボールを構成している。はんだバンプ２０のうち、２つまたは３つは、非可逆回路素子３０の入力端子または出力端子を形成する。はんだバンプ２０は、樹脂基板１１に設けられたパッド部１４とフェライト板３１に設けられたパッド部３７との間に挟まれ、パッド部１４とパッド部３７とを接合する。はんだバンプ２０の個数は、パッド部１４またはパッド部３７の個数と同様に複数個である。パッド部３７にはんだバンプを配置した後、回路基板１０上に非可逆回路素子３０を搭載し、非可逆回路素子３０が搭載された回路基板１０にリフロー処理を施すことにより、パッド部１４とパッド部３７とを接合するはんだバンプ２０が形成される。このように、フェライト板３１と樹脂基板１１との接続構造はボールグリッドアレイ構造である。はんだバンプ２０は、メタライズ膜３５の回路パターンに基づいて、隣接する他のはんだバンプ２０と電気的に同電位に接続されるものと、隣接する他のはんだバンプ２０と電気的に同電位に接続されないものとが混在する。
【００２８】
つぎに、本実施の形態１にかかる非可逆回路装置１の製造方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路装置１の製造工程のうち非可逆回路素子３０の製造工程の手順を示すフローチャートである。図５から図９は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路素子３の製造工程を示す断面図である。図１０および図１１は、本発明の実施の形態１にかかる非可逆回路装置１の組立工程を示す断面図である。
【００２９】
最初に非可逆回路素子３０の製造工程について説明する。まず、ステップＳ１０において、図５に示すように、有底の円筒形状を有するセラミックス容器３２が公知の方法により形成される。ここで、セラミックス容器３２の底部の厚みは、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を所望の距離とする厚みとされる。
【００３０】
つぎに、ステップＳ２０において、図６に示すように、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａを形成する。なお、焼結前の粉末成形物は、公知の方法により形成することができる。例えば原料を配合し、溶解して合金化する。そして、合金を粉砕して粉末化し、磁場中でプレス成形することにより焼結前の粉末成形物を形成できる。
【００３１】
つぎに、ステップＳ３０において、図７に示すように、セラミックス容器３２の内部に焼結前の永久磁石の成形物３３ａを充填する。
【００３２】
つぎに、ステップＳ４０において、永久磁石の焼結前成形物が充填されたセラミックス容器３２を焼成する。これにより、図８に示すように、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａが焼結されて焼結体からなる永久磁石３３が形成されるとともに、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが焼結接合されて、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが一体化する。焼成条件は、セラミックス容器３２の材料、セラミックス容器３２の寸法、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａの材質、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａの寸法などの諸条件により適宜設定されればよい。その後、永久磁石３３に対して電磁石で外部磁界を加えて着磁が行われる。このように、永久磁石３３とセラミックス容器３２とを一体化することにより、永久磁石３３への保護膜形成の追加工が不要となるため、部品レベルでの低コスト化が可能である。
【００３３】
永久磁石の製造において、複雑な形状を作製する場合などには、焼結後に機械加工を行う場合がある。形成された永久磁石の表面には、焼結工程または機械加工工程で発生した、クラックおよび欠けなど表面欠陥が多数存在することが分かっている。表面欠陥が多数存在する永久磁石を接着剤でスペーサに接着する場合には、表面欠陥の存在により、良好な接着強度が得られない。このため、表面欠陥の存在が、その後のリフロー工程における熱衝撃または使用環境に基づいて要求される温度サイクル条件での評価工程において永久磁石が脱落する原因となる可能性が非常に大きい。すなわち、永久磁石の表面欠陥は、非可逆回路素子３０の接合不良の原因となる可能性が非常に大きい。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態１にかかる非可逆回路素子３０では、永久磁石３３とセラミックス容器３２とを焼結して一体化するため、スペーサの機能を兼ねたセラミックス容器３２と永久磁石３３が焼結接合される。これにより、永久磁石３３は接着剤により接合スペーサに接合される場合に比べて、高い接着強度でセラミックス容器３２に接合される。したがって、永久磁石３３とスペーサとの接着強度を向上させるために永久磁石３３の表面にニッケルめっき等の保護膜を形成するなどの追加工程が不要であり、簡単な工程でスペーサの機能を兼ねたセラミックス容器３２と永久磁石３３との高い接着強度が得られる。
【００３５】
さらに、永久磁石３３の側面および底面がセラミックス容器３２と焼結接合されるため、永久磁石３３とセラミックス容器３２との広い接着面積を確保することができ、耐久性にも優れた信頼性の高い永久磁石３３の接着が可能である。
【００３６】
なお、ステップＳ３０においてセラミックス容器３２の内部に焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａを充填する際に、セラミックス容器３２と焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとの間に中間材料を挿入してもよい。ここで用いる中間材料は、ステップＳ４０における焼結後に、永久磁石３３およびセラミックス容器３２と一体化が可能であり、永久磁石３３とセラミックス容器３２との間の接合強度を向上させることができる材料が用いられる。
【００３７】
つぎに、ステップＳ５０において、主面３１ｂ上にメタライズ膜３５およびソルダーレジスト３６が配置されたフェライト板３１を用意し、図９に示すように、永久磁石３３と一体化されたセラミックス容器３２をフェライト板３１の主面３１ａ上に接合する。フェライト板３１とセラミックス容器３２との接合は、非導電性接着剤３４によりセラミックス容器３２の底面をフェライト板３１の主面３１ｂに接合する。つぎに、図９に示すように、はんだボールによりパッド部３７にはんだバンプ２０を形成する。はんだバンプ２０の形成方法には、はんだボール振込法、はんだペースト印刷法、はんだめっき法などの各種の方法を用いることができる。また、非導電性接着剤３４によるフェライト板３１とセラミックス容器３２との接合と、パッド部３７へのはんだバンプ２０の形成との工程順序は問わない。これにより、本実施の形態１にかかる非可逆回路素子３０が得られる。
【００３８】
その後、はんだバンプ２０上にパッド部１４が配置されるようにして、図１０に示すようにメタライズ膜１２とソルダーレジスト１３とパッド部１４とが配置された回路基板１０上に図９に示す非可逆回路素子３０を搭載し、はんだバンプ２０をリフローする。これにより、図１１に示すように、はんだバンプ２０によりパッド部１４とパッド部３７とが接合される。これにより、本実施の形態１にかかる非可逆回路装置１が得られる。
【００３９】
ここで、セラミックス容器３２の底部の厚みは、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を所望の距離とする厚みとされている。このため、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を調整するためのスペーサが不要であり、またスペーサを接着する部品および接着する工程を省略できるため、組立プロセスでの低コスト化が可能である。
【００４０】
スペーサを用いて永久磁石３３とフェライト板３１とを接着する場合には、永久磁石３３とスペーサとの接着、スペーサとフェライト板３１との接着が必要となる。すなわち、永久磁石３３とスペーサとフェライト板３１との３部品の接着組立となる。
【００４１】
一方、本実施の形態１では、永久磁石３３はセラミックス容器３２に焼結接合されているため、セラミックス容器３２とフェライト板３１とを接着すればよい。したがって、本実施の形態１では、セラミックス容器３２とフェライト板３１との２部品の接着組立となるため、スペーサを用いて永久磁石３３とフェライト板３１とを接着する場合に比べて、工程を簡略化できる。
【００４２】
なお、上記においては、フェライト板３１と回路基板１０との接続構造がボールグリッドアレイ構造である場合について示したが、フェライト板３１と回路基板１０との接続構造としては、上記のボールグリッドアレイ構造以外にもピンを用いたピングリッドアレイ（ＰＧＡ：Ｐｉｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）構造、格子状に配列されたカラムを用いたカラムグリッドアレイ（ＣＧＡ：Ｃｏｌｕｍｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）構造、平面電極パッドを用いたランドグリッドアレイ（ＬＧＡ：Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）構造、異方導電性接着剤による接続などが適用可能である。
【００４３】
また、上記においては、セラミックス部品として有底の円筒形状を有するセラミックス容器３２を用いる場合について示したが、セラミックス部品は図１２に示すように平板形状を有するセラミックス板４１を用いてもよい。図１２は、本発明の実施の形態１にかかる他の非可逆回路素子４０が実装された他の非可逆回路装置２の構成を示す断面図であり、図３に対応した断面図である。この場合も、セラミックス容器３２を用いる場合と同様の効果が得られる。また、セラミックス板４１は、セラミックス容器３２と同様の方法で形成することができる。
【００４４】
また、上記においては、非可逆回路素子がソルダーレジストを用いたボールグリッドアレイ構造を有する場合について示したが、ソルダーレジストを用いないボールグリッドアレイ構造を採用することもできる。図１３は、本発明の実施の形態１にかかる他の非可逆回路装置３の構成を示す断面図であり、図３に対応した断面図である。実施の形態１にかかる他の非可逆回路装置３は、回路基板５０に非可逆回路素子６０実装された構成を有し、ソルダーレジストを用いないボールグリッドアレイ構造を有すること以外は、非可逆回路装置１と同じ構成を有する。
【００４５】
図１３に示す他の非可逆回路装置３の回路基板５０が上述した回路基板１０と異なる点は、メタライズ膜１２が樹脂基板１１上の全面に形成されずに回路基板１０における回路を構成するための配線パターンの形状に形成されている点である。そして、はんだバンプ２０は、メタライズ膜１２の表面を被覆する状態でメタライズ膜１２に接続されている。
【００４６】
図１３に示す他の非可逆回路装置３の非可逆回路素子６０が上述した非可逆回路素子３０と異なる点は、メタライズ膜３５が主面３１ｂ上の全面に形成されずに非可逆回路を構成するための配線パターンの形状に形成されている点である。そして、はんだバンプ２０は、メタライズ膜３５の表面を被覆する状態でメタライズ膜３５に接続されている。
【００４７】
上述したように、本実施の形態１にかかる非可逆回路素子は、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが焼結接合されているため、セラミックス容器３２と永久磁石３３との高い接着強度が得られる。これにより、永久磁石３３の表面に多数存在するクラックおよび欠けなど表面欠陥に起因した永久磁石３３の接着強度の低下を防止して、永久磁石３３の脱落による製品不良を防止することができる。
【００４８】
また、永久磁石３３は、側面および底面においてセラミックス容器３２と焼結接合されるため、永久磁石３３とセラミックス容器３２との接着面積を広く確保することができ、耐久性にも優れた信頼性の高い永久磁石３３の接着が可能である。
【００４９】
また、セラミックス容器３２がスペーサの機能を兼ねているため、永久磁石３３とフェライト板３１との距離を調整するためのスペーサが不要である。これにより、スペーサを接着する部品の省略およびスペーサを接着する工程を省略でき、部品点数の削減および製造工程の簡略化が可能となり、コストの低減が可能である。
【００５０】
したがって、実施の形態１にかかる非可逆回路素子によれば、永久磁石の表面欠陥に起因した永久磁石の脱落が防止され、永久磁石の接合信頼性の高い非可逆回路素子を安価に実現することが可能である。
【００５１】
実施の形態２．
永久磁石３３とセラミックス容器３２との焼結接合は、セラミックス容器３２の原料粉末を成形した焼結前の状態のセラミックス部品の粉末成形物と、永久磁石の焼結前の粉末成形物とを同時に焼成することによっても実現可能である。図１４は、本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程の手順を示すフローチャートである。図１５から図１８は、本発明の実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造工程を示す断面図である。
【００５２】
この場合は、まず、ステップＳ１１０において、図１５に示すように、有底の円筒形状を有するセラミックス容器３２の形成用に、未焼結のセラミックス容器３２の原料粉末を成形した焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａを形成する。なお、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａは、公知の方法により形成することができる。例えば原料を配合し、溶解して合金化する。そして、合金を粉砕して粉末化し、プレス成形することにより焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａを形成できる。
【００５３】
つぎに、ステップＳ１２０において、図１６に示すように、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａを形成する。
【００５４】
つぎに、ステップＳ１３０において、図１７に示すように、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａの内部に焼結前の永久磁石の成形物３３ａを配置し、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の成形物３３ａとをプレス等により圧着する。
【００５５】
つぎに、ステップＳ１４０において、焼結前の永久磁石の成形物３３ａが充填された焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａを同時に焼成する。これにより、図１８に示すように、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとが同時に焼結されて焼結体からなるセラミックス容器３２と焼結体からなる永久磁石３３とが形成されるとともに、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが焼結接合されて、永久磁石３３とセラミックス容器３２とが一体化する。
【００５６】
焼成条件は、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａの材料、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａの寸法、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａの材質、焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａの寸法などの諸条件により適宜設定されればよい。その後、永久磁石３３に対して電磁石で外部磁界を加えて着磁が行われる。この場合も永久磁石３３とセラミックス容器３２とを一体化することにより、永久磁石３３への保護膜形成の追加工が不要となるため、部品レベルでの低コスト化が可能である。
【００５７】
焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとの同時焼結は、両者の焼結挙動をそろえるために、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとの少なくとも一方への鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）などの添加剤の微量の添加、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとの少なくとも一方に含まれる有機成分の微調整、焼成条件の調整等により可能である。
【００５８】
上述した実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造方法によれば、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００５９】
また、実施の形態２にかかる非可逆回路素子の製造方法によれば、セラミックス容器３２と永久磁石３３とを焼結接合させる際に、焼結前のセラミックス容器の粉末成形物３２ａと焼結前の永久磁石の粉末成形物３３ａとを同時に焼成するため、セラミックス容器３２を形成するための単独の焼成工程を省略することができ、非可逆回路素子の製造工程の簡略化が可能である。
【００６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、各実施の形態の技術同士を組み合わせること可能であり、各実施の形態の技術を別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１，２，３  非可逆回路装置、１０，５０  回路基板、１１  樹脂基板、１２，３５  メタライズ膜、１３，３６  ソルダーレジスト、１３ａ  開口部、１４，３７  パッド部、２０  はんだバンプ、３０，４０，６０  非可逆回路素子、３１  フェライト板、３１ａ，３１ｂ  主面、３２  セラミックス容器、３２ａ  焼結前のセラミックス容器の粉末成形物、３３  永久磁石、３３ａ  焼結前の永久磁石の粉末成形物、３４  非導電性接着剤、３６ａ  開口部、４１  セラミックス板。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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