(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成された表面導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成された地導体と、この地導体に接合されたキャリア板と、前記表面導体に接合した磁石とを具備した非可逆回路素子において、前記表面導体と前記フェライト基板および前記フェライト基板と前記地導体、前記地導体と前記キャリア板を直接接合技術で接合し、かつ、前記キャリア板の前記地導体側に設けた、前記磁石とほぼ等しい大きさの円形の凹部に磁性体金属板を収納し、前記キャリア板に設けた凹部底面の一部と前記キャリア板の前記地導体と反対側の面とを結ぶ貫通穴を設け、前記キャリア板の凹部内面と前記磁性体金属板を接着剤で接合したことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
フェライト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成された表面導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成された地導体と、この地導体に接合されたキャリア板と、前記表面導体に接合した磁石とを具備した非可逆回路素子の製造方法において、前記キャリア板の前記地導体側に、前記磁石とほぼ等しい大きさの円形の凹部を設け、この凹部底面の一部から前記キャリア板の前記地導体と反対側の面まで貫通する貫通穴を設ける第１工程と、前記凹部に磁性体金属板を収納する第２工程と、この第２工程の後、前記表面導体と前記フェライト基板、および、前記フェライト基板と前記地導体、前記地導体と前記キャリア板を、それぞれ同時に直接接合技術で接合する第３工程と、この第３工程の後、前記貫通穴から接着剤を注入する第４工程とを有することを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波回路に用いられる非可逆回路素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非可逆回路素子は、複数の端子間を伝送する信号の伝送特性が伝送方向によって相違する素子で、マイクロ波回路を構成するサーキュレータやアイソレータなどに利用されている。
【０００３】
ここで、従来の非可逆回路素子について図３を参照して説明する。
【０００４】
図３（ａ）で、フェライト基板３１の一方の面に表面導体３２が形成されている。表面導体３２は、円形の中心部分３２０および中心部分３２０からたとえば３方向に放射状に分岐する分岐線路３２１〜３２３を有し、その中心部分３２０に磁石３３が配置されている。フェライト基板３１の他方の面に地導体３４が形成され、地導体３４の部分は非磁性体たとえば銅製のキャリア板３５に接合されている。
【０００５】
地導体３４およびキャリア板３５は、両者を密着させて加熱し接合するいわゆる直接接合法（以下ＤＢＣ法という）やはんだ付け法などで接合され、あるいは、接着剤を用いて接合される。
【０００６】
図３（ｂ）は、図（ａ）の隣り合う２つの分岐線路３２１、３２２の延長方向たとえば線分ｂ−ｂで断面にした断面図で、キャリア板３５が非磁性体の銅で形成されているため、磁石３３の磁力線３６がフェライト基板３１内で分散し、電力特性に有害なマイクロ波磁界に平行な成分を生じる。
【０００７】
マイクロ波磁界に平行な磁力線成分は、非可逆回路素子に印加されるマイクロ波電力が増加した場合に、損失の原因となるスピン波を垂直な磁力線成分に比べて低電力レベルで発生させ、非可逆回路素子の電力特性を悪化させる。
【０００８】
次に、従来の非可逆回路素子のもう１つの例について図４を参照して説明する。図４では、図３に対応する部分には同じ符号を付し重複する説明を省略する。
【０００９】
この例では、キャリア板３５の一部にその上面から下面まで貫通する開口穴３５ａを設け、開口穴３５ａの内部に軟鉄板４１を接着剤で固着している。
【００１０】
この構成の場合、軟鉄板４１によって磁力線３６の分散が減少する。その結果、マイクロ波磁界に平行な磁力線成分が減少し、電力特性が改善される。
【００１１】
しかし、軟鉄板４１を用いた場合、非可逆回路素子の接着工程が、地導体３４とキャリア板３５を接着する工程、および、キャリア板３５と軟鉄板４１を接着する工程の２段階となりコストが増大する。また、開口穴３５ａの熱伝導特性が低いため、動作時の損失で生じた熱の放出が開口穴３５ａで妨げられ、熱特性が悪化する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図３で示した従来の非可逆回路素子は、フェライト基板３１の裏面に形成した地導体３４を銅製キャリア板３５に接合している。この場合、キャリア板３５が非磁性体であるため、磁石３３から出る磁力線の分布が広がり、フェライト基板３１の部分に高周波磁界と平行な磁力線の成分が発生する。その結果、入力電力の増加に伴い挿入損失が大きくなり、非直線効果が現れるなどして回路特性が劣化する。
【００１３】
図４で示した従来の非可逆回路素子は、非磁性体のキャリア板３５に穴を設け、その穴の中に磁性体金属の軟鉄板４１を埋め込んでいる。この場合、軟鉄板４１によって磁力線の広がりが抑えられ、回路特性の劣化が減少する。
【００１４】
しかし、キャリア板３５と軟鉄板４１を接合する工程が新たに必要となり、接着剤を塗布したり、乾燥固着させたりする作業が増え、作業時間や手数が多くなる。また、軟鉄板を埋め込む穴の部分の熱伝導特性が低いため、熱の放出効率が低下し、温度特性が悪化する。
【００１５】
本発明は、上記した欠点を解決し、良好な特性を有し作業工程を簡略化できる非可逆回路素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フェライト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成された表面導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成された地導体と、この地導体に接合されたキャリア板と、前記表面導体に接合した磁石とを具備した非可逆回路素子において、前記表面導体と前記フェライト基板および前記フェライト基板と前記地導体、前記地導体と前記キャリア板を直接接合技術で接合し、かつ、前記キャリア板の前記地導体側に設けた、前記磁石とほぼ等しい大きさの円形の凹部に磁性体金属板を収納し、前記キャリア板に設けた凹部底面の一部と前記キャリア板の前記地導体と反対側の面とを結ぶ貫通穴を設け、前記キャリア板の凹部内面と前記磁性体金属板を接着剤で接合したことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、フェライト基板と、このフェライト基板の一方の面に形成された表面導体と、前記フェライト基板の他方の面に形成された地導体と、この地導体に接合されたキャリア板と、前記表面導体に接合した磁石とを具備した非可逆回路素子の製造方法において、前記キャリア板の前記地導体側に、前記磁石とほぼ等しい大きさの円形の凹部を設け、この凹部底面の一部から前記キャリア板の前記地導体と反対側の面まで貫通する貫通穴を設ける第１工程と、前記凹部に磁性体金属板を収納する第２工程と、この第２工程の後、前記表面導体と前記フェライト基板、および、前記フェライト基板と前記地導体、前記地導体と前記キャリア板を、それぞれ同時に直接接合技術で接合する第３工程と、この第３工程の後、前記貫通穴から接着剤を注入する第４工程とを有することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、フェライト基板１１の一方の面に表面導体１２が形成されている。表面導体１２は、円形の中心部分１２０およびこの中心部分１２０からたとえば放射状に３方向に分岐する分岐線路１２１〜１２３などから構成され、中心部分１２０に磁石１３が密着接合されている。フェライト基板１１の他方の面に地導体１４が形成されている。地導体１４の部分は、取り付けなどに利用される非磁性体の銅製キャリア板１５とＤＢＣ法で接合されている。
【００２０】
図１（ｂ）は、図（ａ）の隣り合う２つの分岐線路１２１、１２２の延長方向たとえば線分ｂ−ｂで断面にした断面図で、キャリア板１５の地導体１４側の面に、磁石１３とほぼ等しいか、あるいは、少し大きい目の円形凹部１６がエッチングなどの方法で設けられ、その凹部１６にたとえば円板状をした磁性体の軟鉄板１７が収められている。
【００２１】
上記した構成の場合、軟鉄板１７の存在で、磁石１３から出る磁力線１８の分散が小さくなり、マイクロ波磁界に平行な磁力線成分が減少し、良好な電力特性が得られる。
【００２２】
また、キャリア板１５の凹部１６内に軟鉄板１７が収納されている。そのため、軟鉄板１７とキャリア板１５との接着剤などによる接合が不要で、たとえば表面導体１２とフェライト基板１１、フェライト基板１１と地導体１４、地導体１４とキャリア板１５を、それぞれＤＢＣ法で同時に接合できる。この場合、接合工程が単一の工程となり、製造工程が簡単になる。
【００２３】
また、従来技術で説明したようなキャリア板を貫通する開口穴がないため、放熱性に富み温度特性も向上する。また、はんだ付けも不要で環境性にもすぐれている。
【００２４】
次に、本発明の他の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、図１（ａ）の線分ｂ−ｂに相当する部分で断面にした図で、図１に対応する部分に同じ符号を付し重複する説明を省略する。
【００２５】
この実施形態の場合、キャリア板１５に設けられた凹部１６の底面の一部たとえばその中央部分からキャリア板１５の裏面に貫通する貫通穴２１が設けられている。そして、表面導体１２やフェライト基板１１、地導体１４、軟鉄板１７を凹部１６に収納したキャリア板１５を、それぞれが隣接するどうし間でＤＢＣ法で同時に接合する。その後、キャリア板１５の裏面から貫通穴２１を通してエポキシ樹脂などの接着剤２２を注入し、軟鉄板１７とキャリア板１５を接着している。
【００２６】
この場合、接着剤２２に流動性があるため、接着剤２２はキャリア板１５の凹部１６内面と軟鉄板１７との隙間、たとえば凹部１６の底面と軟鉄板１７との間に流れ込み、両者が確実に接着される。また、貫通穴２１の径はキャリア板１５の凹部１６の内径よりも小さいため、温度特性に対する影響は少なく、さらに、ケースや放熱板などに密着し良好な温度特性が得られる。
【００２７】
この場合、硬化した接着剤２２がキャリア板１５の裏面から突出すると、キャリア板１５を他の取付基板などに固定する際に支障となる。そのため、注入される接着剤の量は、たとえばキャリア板１５の裏面側に位置する貫通穴２１の端部の一部に空間が生じる程度に設定される。
【００２８】
また、軟鉄板１７をキャリア板１５の凹部１６に収納した際に、軟鉄板１７の一部がキャリア板１５の表面から突出すると、その突出部分が邪魔をして、地導体１４とキャリア板１５の接合が不十分になる場合がある。そのため、軟鉄板１７の厚さは、通常、キャリア板１５の凹部１６の深さよりも小さめに形成される。したがって、地導体１４と軟鉄板１７の間に隙間ができ、軟鉄板１７が確実に固定されない場合がある。しかし、キャリア板１５と軟鉄板１７を接着剤２２で接着すれば、接着剤２２の注入によって軟鉄板１７が地導体１４側に押し上げられ、地導体１４と軟鉄板１７間の隙間が解消する。
【００２９】
上記の実施形態では、フェライト基板および地導体、キャリア板などを一括してＤＢＣ接合している。しかし、磁石としてフェライト磁石を使用し、磁石と表面導体との接合を含めて一括して同時にＤＢＣ接合することもできる。
【００３０】
上記したように、本発明によれば、磁石と対向する位置に軟鉄板などの磁性体を配置する場合にも、フェライト基板および地導体、キャリア板などを一括してＤＢＣ接合でき、接合作業が簡略化し、また、良好な温度特性をもつ非可逆回路素子が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な特性を有し作業工程を簡略化できる非可逆回路素子を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための構造図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明するための構造図である。
【図３】従来例を説明するための構造図である。
【図４】他の従来例を説明するための構造図である。
【符号の説明】
１１…フェライト基板
１２…表面導体
１２０…表面導体の中心部分
１２１〜１２３…分岐線路
１３…磁石
１４…地導体
１５…キャリア板
１６…キャリア板の凹部
１７…軟鉄板
【図１】
0003881533.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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