CN103503228B - 高频模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够简单地确认不可逆电路元件与基板的安装面上的布线电极或电子元器件之间的连接状态，并且能够容易地调整不可逆电路元件与用来安装不可逆电路元件的基板的安装面上所形成的布线电极或安装在安装面上的电子元器件之间的阻抗的技术。配置成能够被肉眼看到的输入端子(105)、输出端子(106)及接地端子(107)与形成在安装面(2a)上的布线电极(10)通过引线(W)电连接，因此，能够简单地用肉眼确认不可逆电路元件(100)与基板(2)的安装面(2a)上的布线电极(10)之间的连接状态，并且通过调节引线(W)的长度，能够容易地调整不可逆电路元件(100)与用来安装不可逆电路元件(100)的基板(2)的安装面(2a)上所形成的布线电极(10)或安装在安装面(2a)上的各电子元器件(3～5)之间的阻抗。

Description

高频模块

技术领域

本发明涉及一种具有用来搭载不可逆电路元件的基板的高频模块。

背景技术

以往，在移动电话、无线LAN设备等通信终端的发送电路部的功率放大模块等高频模块中，使用隔离器或循环器等不可逆电路元件，其利用的是仅在预定的特定方向上传送信号的特性。如图5和图6所示，搭载在高频模块上的不可逆电路元件100例如包括设有中心电极103、104的长方体状的铁氧体101、和一对永磁体102，通过将铁氧体101夹在一对长方体状的永磁体102之间，从而对铁氧体101施加直流磁场B。

铁氧体101具有一对相对的主面，且呈长方体状，在两个主面上，以相互绝缘的状态设置有第一中心电极103和第二中心电极104，在下端面上，直线状地设有输入端子105、输出端子106及接地端子107。而为了实现高频模块的小型化和低高度化，不可逆电路元件100在没有设置用以防止永磁体102的直流磁场B泄漏到外部的磁轭的状态下而被安装到基板2上。

即，通过回流等将输入端子105、输出端子106及接地端子107分别焊接到高频模块所具备的基板2上呈直线状设置的安装用电极2a～2c上，从而将不可逆电路元件100安装到基板2上。此外，在高频模块的基板2的安装用电极2d～2h上，还分别安装有用于调节不可逆电路元件100的特性的电容器、电阻器等贴片元器件3，利用设置在基板2上的布线电极，来使安装在基板2上的各种元器件进行电连接。通过这样形成不可逆电路元件100，与搭载了将卷绕有铜线的铁氧体作为中心电极而配置在一对永磁体之间的不可逆电路元件的高频模块的结构相比，能够实现高频模块的小型化和低高度化。其中，图5是表示不可逆电路元件的一个例子的图，图6是图5的不可逆电路元件的分解立体图。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-199602号公报(第0025段～第0045段，图1、2、4～8等)

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，不可逆电路元件100的铁氧体101的下端面上所设的各端子105～107朝向基板2，并分别通过焊料而与基板2的安装用电极2a～2c相连接。然而，由于形成精度上的问题，不可逆电路元件100的下端面上各端子105～107的厚度会有偏差。因此，不可逆电路元件有可能在倾斜的状态下安装到基板2上。因而，在将不可逆电路元件100安装到基板2上时，希望能够对各端子105～107上的焊料量分别进行微调，但实际上，对各端子105～107上的焊料量分别进行微调相当困难，而焊料量过多或不足，有可能导致熔融的焊料使各端子105～107短路、或者在各端子105～107与各安装用电极2a～2c之间发生连接不良的问题。另外，焊料量的多少，也可能导致不可逆电路元件在基板2上倾斜。

然而，由于不可逆电路元件100是以设有各端子105～107的下端面朝向基板2的方式安装在该基板2上的，因此，在将不可逆电路元件100安装到基板2上后，无法用肉眼来确认各端子105～107与各安装用电极2a～2c之间的连接状态。另外，在将不可逆电路元件100安装到基板2上时，设置在基板2上的布线电极、电子元器件与不可逆电路元件100之间需要进行阻抗匹配，但是为了调节阻抗，根据制造时的个体偏差所导致的不可逆电路元件100的各种特性来变更设置在基板2上的布线电极、电子元器件的设计是不现实的。

另外，由于与基板2上的各安装用电极2a～2c相连接的各端子105～107呈直线状地配置在铁氧体101的下端面，因此，不可逆电路元件100在基板2上的安装状态的平衡性不佳，焊料量的偏差有可能导致不可逆电路元件100在倾斜的状态下被固定在基板2上。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够简单地确认不可逆电路元件与基板的安装面上的布线电极或电子元器件之间的连接状态，并且能够容易地调整不可逆电路元件与用来安装不可逆电路元件的基板的安装面上所形成的布线电极或安装在安装面上的电子元器件之间的阻抗的技术。其目的还在于提供一种能够防止不可逆电路元件在安装到基板的安装面上时发生倾斜的技术。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达到上述目的，本发明的高频模块具有用来搭载不可逆电路元件的基板，其特征在于，所述不可逆电路元件包括：具有一对相对的主面且呈长方体状的铁氧体；分别设置在所述两个主面上以向所述铁氧体施加直流磁场的一对永磁体；在所述铁氧体的与所述两个主面正交的侧面中的任意一个侧面上所设置的输入端子、输出端子及接地端子；设置在所述铁氧体上的第一中心电极，该第一中心电极的一端与所述输入端子相连接，另一端与所述输出端子相连接；以及设置在所述铁氧体上的第二中心电极，该第二中心电极的一端与所述输出端子相连接，另一端与所述接地端子相连接，且所述第二中心电极在所述两个主面上保持与所述第一中心电极绝缘的状态，所述不可逆电路元件的与设有所述输入端子、所述输出端子及所述接地端子的所述一个侧面不同的另一个所述侧面设置成与所述基板的安装面相对，且所述不可逆电路元件与形成在所述安装面上的布线电极或安装在所述安装面上的电子元器件通过连接构件进行电连接(权利要求1)。

在采用上述结构的发明中，不可逆电路元件在铁氧体的与两个主面正交的侧面中的任意一个侧面上，设有输入端子、输出端子及接地端子，与设有输入端子、输出端子及接地端子的侧面不同的另一个侧面配置成与基板的安装面相对，由此配置成能够被肉眼看到的输入端子、输出端子及接地端子与形成在安装面上的布线电极或安装在安装面上的电子元器件通过连接构件电连接。因而，能够简单地确认不可逆电路元件与基板的安装面上的布线电极或电子元器件之间的连接状态，并且通过调节连接构件的长度、粗细、数量等，能够容易地调整不可逆电路元件与用来安装不可逆电路元件的基板的安装面上所形成的布线电极或安装在安装面上的电子元器件之间的阻抗。

另外，通过将与设有输入端子、输出端子及接地端子的侧面不同的另一个侧面配置成与基板的安装面相对，能够以该另一个侧面的整个面与基板的安装面接触的方式将不可逆电路元件配置在安装面上，因此，不可逆电路元件在基板上的安装状态的平衡性良好，能够防止不可逆电路元件安装到基板的安装面上时发生倾斜

另外，也可以还具有安装在所述安装面上的功率放大器及分波电路，所述功率放大器的输出侧与所述不可逆电路元件的所述输入端子经由所述连接构件而连接，所述分波电路的输入侧与所述不可逆电路元件的所述输出端子经由所述连接构件而连接(权利要求2)。

通过采用上述结构，功率放大器的输出侧与不可逆电路元件的输入端子经由连接构件而连接，分波电路的输入侧与不可逆电路元件的输出端子经由连接构件而连接，因此，通过调节连接构件的长度、粗细、数量等，能够容易地调节功率放大器与不可逆电路元件之间的阻抗、以及分波电路与不可逆电路元件之间的阻抗。

另外，与所述输入端子相连接的连接构件也可以设置成与所述一对永磁体产生的所述直流磁场的方向正交(权利要求3)。

通过采用上述结构，能够抑制一对永磁体产生的直流磁场贯穿连接构件，因此，能够抑制通过连接构件而传送的信号受到直流磁场的影响。

发明效果

根据本发明，不可逆电路元件在铁氧体的与两个主面正交的侧面中的任意一个侧面上，设有输入端子、输出端子及接地端子，与设有输入端子、输出端子及接地端子的侧面不同的另一个侧面配置成与基板的安装面相对，由此能够被肉眼看到的输入端子、输出端子及接地端子与形成在安装面上的布线电极或安装在安装面上的电子元器件通过连接构件电连接，因此，能够简单地确认不可逆电路元件与基板的安装面上的布线电极或电子元器件之间的连接状态，并且通过调节连接构件的长度、粗细、数量等，能够容易地调节不可逆电路元件与用来安装不可逆电路元件的基板的基本面上所形成的布线电极或安装在安装面上的电子元器件之间的阻抗。

附图说明

图1是表示本发明的高频模块的一实施方式的图，图1(a)是俯视图，图1(b)是电路框图。

图2是图1的高频模块的主要部分放大图。

图3是表示高频模块的变形例的图。

图4是表示高频模块的变形例的图。

图5是表示不可逆电路元件的一个例子的图。

图6是图5的不可逆电路元件的分解立体图。

具体实施方式

参照图1和图2，对本发明的高频模块的一实施方式进行说明。图1是表示本发明的高频模块的一实施方式的图，图1(a)是俯视图，图1(b)是电路框图。图2是图1的高频模块的主要部分放大图。

图1所示的高频模块1是功率放大模块，该功率放大模块在由树脂或陶瓷等形成的基板2的安装面2a上安装有：由具有仅在预定的特定方向上传送信号的特性的隔离器形成的不可逆电路元件100；贴片电容器、贴片线圈、贴片电阻等贴片元器件3；对发送信号进行放大的功率放大器4；以及双工器等分波电路5等，该高频模块1用于无线LAN标准或蓝牙(注册商标)标准的无线通信设备、移动电话等通信终端的发送电路部中。另外，通过在基板2的安装面2a上所形成的布线电极10上安装贴片元器件3，从而在功率放大器4与不可逆电路元件100之间形成匹配电路6。贴片元器件3、功率放大器4、分波电路5相当于本发明的“电子元器件”。

基板2根据目的选择使用将形成有预定的布线电极10的陶瓷生片的层叠体进行烧成而得到的层叠基板、或层叠树脂基板等。此外，也可以根据高频模块1的使用目的，采用内置有电容器、线圈等电子元器件的基板2。

贴片元器件3是为了形成匹配电路6等形成高频模块1所必需的各种电路而适当选择贴片电容器、贴片线圈、贴片电阻等并安装于基板2上的元器件。功率放大器4具有放大发送信号的功能，或者根据高频模块1的使用目的，具有放大高频带发送信号的功能等，可适当地采用各种电路结构来形成功率放大器4。

分波电路5由使规定频带的信号通过的多个SAW滤波器等形成，对从隔离器100输出的信号中规定频带的信号分量进行滤波处理，并将其输出到输出端Pout。匹配电路6对功率放大器4的输出阻抗与不可逆电路元件100的输入阻抗进行匹配。

不可逆电路元件100具有与图5和图6所示的不可逆电路元件100大致相同的结构，包括具有一对相对主面的铁氧体101和一对永磁体102，在一个永磁体102的一个磁极与另一个永磁体102的相反磁极之间配置铁氧体101来形成。具体而言，铁氧体101和永磁体102形成为长方体状，铁氧体101与永磁体102经由例如环氧类的粘接剂108而接合，使得永磁体102的直流磁场B施加在与铁氧体101的主面大致垂直的方向上。

另外，在铁氧体101的与两个主面正交的侧面中的一个侧面上，设有输入端子105、输出端子106和接地端子107。铁氧体101上设有第一中心电极103和第二中心电极104，第一中心电极103的一端与输入端子105相连接，另一端与输出端子106相连接，第二中心电极104的一端与输出端子106相连接，另一端与接地端子107相连接，且第二中心电极104在两个主面上保持与中心电极105绝缘的状态。

中心电极103由导体膜而形成在铁氧体101上，从铁氧体101的一个主面的右下的输入端子105向上方延伸，在分叉为两根的状态下以较小的角度向左上方倾斜延伸。然后，中心电极103向左上方延伸，经由设置在上端面的中继用电极而绕到另一个主面。此外，中心电极103在另一个主面上以从一个主面观察时与该主面上所形成的中心电极103大致重叠的方式从左上方向右下方延伸，并与输出端子106相连接。

中心电极104由导体膜而形成在铁氧体101上，且在铁氧体的两个主面上保持与中心电极103绝缘的状态，中心电极104从铁氧体101的一个主面的右下的输出端子106开始延伸，相对于铁氧体101的长边倾斜较大的角度，在这样的状态下与中心电极103相交并卷绕于铁氧体101上，并与接地端子107连接。通过适当地调节中心电极103、104与铁氧体101的卷绕状态，如中心电极103、104的交角等，能够调节不可逆电路元件100的输入阻抗、***损耗等电学特性。

另外，可以由铁氧体101、例如YIG铁氧体形成，中心电极103、104及各端子105～107可以通过印刷、转印、光刻等工艺，形成为银或银合金的厚膜或薄膜。另外，将中心电极103、104绝缘的绝缘膜可以用玻璃、氧化铝等电介质厚膜、聚酰亚胺等树脂膜等，通过印刷、转印、光刻等工艺来形成。

铁氧体101可以用磁性体材料而与绝缘膜及各种电极一体地烧成，在这种情况下，各种电极用能够承受高温烧成的Pd、Ag或Pd/Ag形成即可。

作为永磁体102的材质，可采用以下材质中的任意材质：锶类铁氧磁体，该锶类铁氧磁体具有优良的称作剩余磁通密度、矫顽力的磁特性，也具有优良的高频带绝缘性(低损耗性)；或镧钴类铁氧磁体等，该镧钴类铁氧磁体具有优良的称作剩余磁通密度、矫顽力的磁特性，适合于小型化，考虑到高频带绝缘性也是可使用的。

采用以上结构的不可逆电路元件100按照如下方式安装在基板2的安装面2a的功率放大器4与分波电路5之间。即，如图1(a)和图2所示，不可逆电路元件100的与设有形成在铁氧体101上的输入端子105、输出端子106及接地端子107的侧面不同的另一个侧面一侧设置成与基板2的安装面2a相对。然后，形成在安装面2a上的布线电极10、输入端子105、输出端子106及接地端子107分别通过例如通常的引线接合工艺而用引线W电连接。本实施方式中的引线W相当于权利要求的连接构件。

另外，如图1(a)和图1(b)所示，功率放大器4的输出侧与不可逆电路元件100的输入端子105经由引线W及匹配电路6而连接，分波电路5的输入侧与不可逆电路元件100的输出端子106经由引线W及布线电极10而电连接。另外，如图1(a)所示，与输入端子105相连接的引线W设置成与一对永磁体102产生的直流磁场B的方向正交。在所述铁氧体101的另一个侧面一侧，也可以用光固化性或热固化性的绝缘性粘接剂将不可逆电路元件100的整个面与安装面2a相接合。

由此，在本实施方式中形成如图1(b)所示的高频模块1：经由输入端Pin输入的发送信号被功率放大器4放大，放大后的发送信号经由匹配电路6及引线W而输入到不可逆电路元件100，从不可逆电路元件100输出的发送信号经由分波电路5从输出端Pout输出。在图1(b)中，为了便于说明，仅图示了说明本发明所必需的高频模块1的功能。例如，省略了形成在基板2上的用于保护基板表面的抗蚀剂树脂的图示。

如上所述，根据上述实施方式，不可逆电路元件100中，在铁氧体101的与两个主面正交的侧面中的任意一个侧面上，设有输入端子105、输出端子106及接地端子107，与设有输入端子105、输出端子106及接地端子107的侧面相对的另一个侧面一侧配置成与基板2的安装面2a相对，由此，输入端子105、输出端子106及接地端子107设置成能够被肉眼看到。并且，形成在安装面2a上的布线电极10与不可逆电路元件100的各端子105～107通过引线W电连接。

因此，由于能够简单地用肉眼来确认不可逆电路元件100与基板2的安装面2a上的布线电极10之间的连接状态，因此，能够防止在将不可逆电路元件100安装到基板2上时发生连接不良，并且能够缩短高频模块1的检查时间。另外，通过调节引线W的长度、粗细、数量等，能够容易地调整不可逆电路元件100与用来安装不可逆电路元件100的基板2的安装面2a上所形成的布线电极10或安装在安装面2a上的各电子元器3～5之间的阻抗。

另外，与铁氧体101的设有输入端子105、输出端子106及接地端子107的侧面不同的另一个侧面一侧经由绝缘性的粘接剂与基板2的安装面2a相对设置。由此，能够使不可逆电路元件100的该另一个侧面一侧的整个面与基板2的安装面2a接触的方式进行配置，因此，不可逆电路元件100在基板2上的安装状态的平衡性良好，能够防止不可逆电路元件100安装到基板2的安装面2a上时发生倾斜

另外，不可逆电路元件100与基板2上所设的布线电极10、电子元器件3～5等其它电路元件之间的连接通过引线W来进行，由此能够缩小基板2上所设的布线空间，从而实现基板2的小型化，因此，能够实现高频模块1的小型化。

另外，功率放大器4的输出侧与不可逆电路元件100的输入端子105经由引线W及匹配电路6而连接，分波电路5的输入侧与不可逆电路元件100的输出端子106经由引线W及布线电极10而连接，因此，通过调节引线的长度、粗细、数量等，能够容易地调节功率放大器4与不可逆电路元件100之间的阻抗、以及分波电路5与不可逆电路元件100之间的阻抗。

另外，不可逆电路元件100被设置在功率放大器4与分波电路5之间，因此，能够抑制功率放大器4所辐射的噪声对在分波电路5中传送的信号的影响。

另外，与输入端子105相连接的引线W设置成与一对永磁体102产生的直流磁场B的方向正交，因此，能够抑制直流磁场B贯穿引线W，从而能够抑制通过引线W而传送的信号受到直流磁场B的影响。

(变形例)

参照图3和图4，对变形例进行说明。

如图3的高频模块1的变形例所示，也可以在基板2的安装面2a上所设的抗蚀剂树脂20上设有至少3个凸部20a，将不可逆电路元件100设置在凸部20a上。

如图4的高频模块1的变形例所示，也可以在与基板2的安装面2a相对的不可逆电路元件100的下表面的四角，利用树脂等设置脚部110。

若采用图3和图4所示的结构，则能够将不可逆电路元件100设置成浮在安装面2a上方，在不可逆电路元件100的下侧空间也能配置布线电极10等，因此，能够实现高频模块1的高集成化。

本发明并不限于上述实施方式，只要不脱离其发明要点，能进行上述以外的各种变化，例如，也可以采用与输出端子106相连接的引线W的方向与一对永磁体102产生的直流磁场B的方向正交的结构。通过采用这种结构，能够获得与上述和输入端子105相连接的引线W相同的效果。当输入端子与输出端子向同一方向引出时，只要调整与输入端子105相连接的引线W、与输出端子106相连接的引线W各自距离安装面2a的环线高度，使各引线W不接触即可。另外，与各端子105～107相连接的引线的方向也不一定要与直流磁场B正交。

不可逆电路元件100与各电子元器件3～5也可以直接通过引线W相连接。另外，高频模块1还可包括非磁性体金属或磁性体金属等的外罩，还可用树脂来进行模塑。

此外，不可逆电路元件100不限于具有上述结构的隔离器，还可适当采用具有其它结构的公知的隔离器作为不可逆电路元件100。此外，还可用循环器来形成不可逆电路元件100。例如，在一对永磁体102的与铁氧体101的两个主面相对的面上分别形成中心电极，并且在一对永磁体102与铁氧体101相接合的状态下，各永磁体102上所形成的中心电极彼此通过形成在铁氧体101的上端面及下端面上的中继用电极进行电连接。

此外，设置在基板2上的电子元器件不限于上述示例，可根据高频模块1的使用目的或设计，适当地选择最佳电子元器件来安装在基板2上。例如，还可在高频模块1中装载级间滤波器(SAW滤波器)、功率检测器，也可以进一步搭载开关、共用器等多路复用器、耦合器等。

另外，作为连接构件，除了引线以外，也可以是金属薄板、金属柱状构件等导电性构件。

工业上的实用性

本发明能够广泛地应用于具有用来搭载不可逆电路元件的基板的高频模块。

标号说明

1高频模块

2基板

3贴片元器件(电子元器件)

4功率放大器(电子元器件)

5分波电路(电子元器件)

10布线电极

100不可逆电路元件

101铁氧体

102永磁体

103、104中心电极(第一中心电极、第二中心电极)

105输入端子

106输出端子

107接地端子

B直流磁场

W引线

Claims (3)

1.一种高频模块，具有用来搭载不可逆电路元件的基板，其特征在于，

所述不可逆电路元件包括：

具有一对相对的主面且呈长方体状的铁氧体；

分别设置在所述两个主面上以向所述铁氧体施加直流磁场的一对永磁体；

在所述铁氧体的与所述两个主面正交的侧面中的任意一个侧面上所设置的输入端子、输出端子及接地端子；

设置在所述铁氧体上的第一中心电极，该第一中心电极的一端与所述输入端子相连接，另一端与所述输出端子相连接；以及

设置在所述铁氧体上的第二中心电极，该第二中心电极的一端与所述输出端子相连接，另一端与所述接地端子相连接，且所述第二中心电极在所述两个主面上保持与所述第一中心电极绝缘的状态，

所述不可逆电路元件的与设有所述输入端子、所述输出端子及所述接地端子的所述一个侧面不同的另一个所述侧面配置成与所述基板的安装面相对，形成在所述安装面上的布线电极或安装在所述安装面上的电子元器件与所述输入端子、所述输出端子及所述接地端子中的至少一个端子通过连接构件进行电连接，

通过调整所述连接构件的长度、粗细、数量等来调整所述不可逆电路元件与形成在所述安装面上的所述布线电极或安装在所述安装面上的所述电子元器件之间的阻抗，

所述不可逆电路元件设置成浮在所述基板的所述安装面上方，

在所述不可逆电路元件的下侧空间也配置有所述布线电极。

2.如权利要求1所述的高频模块，其特征在于，

还包括安装在所述安装面上的功率放大器及分波电路，

所述功率放大器的输出侧与所述不可逆电路元件的所述输入端子经由所述连接构件而连接，所述分波电路的输入侧与所述不可逆电路元件的所述输出端子经由所述连接构件而连接。

3.如权利要求1或2所述的高频模块，其特征在于，

与所述输入端子相连接的连接构件设置成与所述一对永磁体产生的所述直流磁场的方向正交。