JP3979355B2

JP3979355B2 - 積層基板、積層基板の製造方法、非可逆回路素子及び通信装置

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Publication number: JP3979355B2
Application number: JP2003200317A
Authority: JP
Inventors: 陸宏常門; 泰宏中川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP2004208268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層基板、積層基板の製造方法、非可逆回路素子及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、サーキュレータやアイソレータなどの非可逆回路素子は、予め定められた特定方向にのみ電力を伝送し、逆方向には伝送しない特性を有している。この特性を利用して、例えばアイソレータは、自動車電話、携帯電話等の移動体通信機器の送信回路部に使用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８９４０２号公報
【０００４】
そして、この種の非可逆回路素子として、例えば、特許文献１に記載のように、積層基板の表面に形成した整合用コンデンサのコンデンサ電極をトリミングして所望の電気特性を得るものが知られている。この非可逆回路素子は、整合用コンデンサと中心電極を接続した後に整合用コンデンサをトリミングする。従って、コンデンサ電極が中心電極によって覆われているため、トリミング可能なコンデンサ電極面積が減少し、電気特性の調整幅が小さくなる。特に近年、移動体通信機器に用いられる非可逆回路素子は小型化が進み、整合用コンデンサの電極面積自体も小さくなっているので、トリミング可能面積が小さくなるのは非常に問題である。さらに、組立後に電気特性の調整をするため、トリミング調整を失敗したものは積層基板だけでなく、フェライトや中心電極などの他の部品も無駄となるので、コストアップになる。
【０００５】
そこで、この問題を解消するため、図１３に示す整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３を設けた積層基板３３０と、この積層基板３３０上に実装される中心電極を設けたフェライトと、永久磁石と、これらの部品を覆う金属ケースとで構成された非可逆回路素子（アイソレータ）が提案されている。この非可逆回路素子は、整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３と中心電極を接続する前に整合用コンデンサＣ１〜Ｃ３をトリミングする。
【０００６】
すなわち、積層基板３３０は、図１４に示すように、ホット側コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａやグランド用接続電極３３１や回路用電極３１７や抵抗体３７５やビアホール３１８を表面に設けた誘電体シート３４２と、ホット側コンデンサ電極３７１ｂ〜３７３ｂを表面に設けた誘電体シート３４４と、グランド電極３７４をそれぞれ表面に設けた誘電体シート３４３，３４５などにて構成されている。また、誘電体シート３４５の裏面にも金属ケースとはんだ付けするためのグランド電極が形成されている。そして、この積層基板３３０は、単体の状態で、表面に設けたコンデンサ電極３７１ａ，３７２ａ，３７３ａにトリミング溝３８０を形成することにより、コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａを分断するようなトリミングが行われる。従って、前記特許文献１に記載の非可逆回路素子が有する問題を解消することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１３に示す積層基板３３０を備えた非可逆回路素子は、トリミング用コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａをトリミングした後に、これらトリミング用コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａにそれぞれ中心電極をはんだペーストや導電ペーストなどの接続材料を用いて電気的に接続する。従って、トリミング溝３８０の一部がこれら接続材料によって埋まり、分断されたトリミング用コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａが再び接続されるという問題がある。特に、レーザでトリミング用コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａを分断するようなトリミングをした場合、トリミング溝３８０の溝幅は１０μｍ〜１００μｍと狭く、ショートする可能性が高い。分断された不要な部分の電極を全て削除してショートを防止することもできるが、この場合、トリミング時間が長くなる。
【０００８】
また、ホット側コンデンサ電極３７１ａ〜３７３ａとグランド用接続電極３３１が近接しており、トリミング溝３８０以外のところでもショートする可能性が高い。
【０００９】
このような不具合に対処するため、コンデンサ電極を誘電体層からなる積層体の内部に設け、積層体の外層からレーザを照射してコンデンサ電極をトリミングすることが考えられる。しかし、この場合においても、トリミングされたコンデンサ電極や誘電体層からの飛散物が積層体の表面に設けた接続電極に付着し、該接続電極と中心電極とのはんだ付け不良が発生する。飛散物は洗浄やエアーの吹付けによって除去することが可能であるが、除去に手間と時間を要するという問題点が発生する。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、レーザによるコンデンサ容量のトリミングでの不具合を解消した積層基板及びその製造方法を提供するとともに、高性能で信頼性が高くかつ小型の積層基板、積層基板の製造方法、非可逆回路素子及び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及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る積層基板は、複数の誘電体層を積み重ねて構成した積層体と、該積層体の表面に設けられた、非可逆回路素子の中心電極に電気的に接続するための中心電極用接続電極と、前記積層体の内部に設けられたコンデンサ電極とを備え、前記コンデンサ電極は、前記中心電極用接続電極を覆って他の部分を開口部としたマスクを前記積層体の表面に載せて該開口部からレーザを照射してコンデンサ容量のトリミングを行ったものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る積層基板の製造方法は、複数の誘電体層とコンデンサ電極と非可逆回路素子の中心電極に電気的に接続するための中心電極用接続電極とを積み重ねて、前記中心電極用接続電極を表面に設けるとともに前記コンデンサ電極を内部に設けた積層体を構成する工程と、前記中心電極用接続電極を覆って他の部分を開口部としたマスクを前記積層体の表面に載せ、該開口部からレーザを照射してコンデンサ容量のトリミングを行う工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
以上の構成により、コンデンサ電極を積層体の内部に設けたため、トリミング可能なコンデンサ電極面積が大きくなり、静電容量調整範囲が広がる。さらに、積層基板の表面には、非可逆回路素子の中心電極に電気的に接続するため中心電極用接続電極などの必要最低限の電極しか形成されておらず、はんだ等の導電材料が拡がらない構造になっている。そして、コンデンサ容量のトリミングは接続電極を覆うマスクを使用して行われるため、レーザの照射によって発生する飛散物が接続電極に付着することはなく、中心電極とのはんだ付け不良が生じる不具合が解消される。なお、飛散物は積層体の表面であってマスクの開口部に相当する部分に付着するが、接続電極には全く付着しないので、信頼性が劣化するおそれはない。このことは、付着物を洗浄やエアーの吹付けによって除去する工程を省くことができることを意味する。
【００１４】
本発明に係る製造方法において、前記マスクはステンレスや樹脂からなるもの、あるいは黄銅、銅、鉄等からなるものを使用することができる。特に、ステンレス製のマスクにあっては、耐摩耗性に優れており、酸化や錆の問題が発生しないことからメンテナンスが容易である。
【００１５】
また、前記マスクにはコンデンサ容量を測定するためのプローブが取り付けられていてもよい。このマスクを前記積層体の表面に載せてプローブを用いてコンデンサ容量を測定し、その測定値に基づいてコンデンサ容量のトリミングを行い、その後、再度プローブを用いてトリミングされたコンデンサ容量を測定する。
【００１６】
この工程を採用することにより、初期容量測定、レーザトリミング、トリミング後の容量測定までを自動機を用いて短時間で行うことが可能になり、非可逆回路素子の低価格化が達成される。
【００１７】
また、プローブによってコンデンサ容量を測定する場合、樹脂製のマスクを用いることが好ましい。容量測定時にグランド電流が流れないので、測定誤差の小さい安定した容量の測定が可能となり、周波数特性のばらつきの小さい非可逆性回路素子が得られる。また、樹脂は加工性、寸法安定性に優れており、薄肉微細加工が可能であり、小型化した非可逆回路素子の多層基板の製造に最適である。
【００１８】
非可逆回路素子がアイソレータであると、積層基板には終端抵抗が内蔵される。この場合、必要に応じて終端抵抗に対してもマスクの開口部からレーザを照射してトリミングを行うことが好ましい。また、この場合、マスクには終端抵抗を測定するためのプローブが取り付けられることになる。
【００１９】
さらに、本発明に係る非可逆回路素子や通信装置は、前記積層基板を備えることにより、性能や信頼性が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る積層基板、積層基板の製造方法、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。
【００２１】
［第１実施形態、図１〜図８参照］
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。該非可逆回路素子１は、集中定数型アイソレータである。図１に示すように、この集中定数型アイソレータ１は、概略、金属製上側ケース４と金属製下側ケース８とからなる金属ケースと、永久磁石９と、フェライト２０と中心電極２１，２２，２３とからなる中心電極組立体１３と、積層基板３０を備えている。
【００２２】
金属製上側ケース４は略箱形状であり、上部４ａ及び四つの側部４ｂからなる。金属製下側ケース８は、左右の側部８ｂと底部８ａからなる。金属製上側ケース４及び金属製下側ケース８は磁気回路を形成するため、例えば、軟鉄などの強磁性体からなる材料で形成され、その表面にＡｇやＣｕがめっきされる。
【００２３】
中心電極組立体１３は、矩形状のマイクロ波フェライト２０の上面に三つの中心電極２１，２２，２３を、絶縁層（図示せず）を介在させて略１２０度ごとに交差するように配置している。本第１実施形態では、中心電極２１，２２，２３は二つのラインで構成した。中心電極２１，２２，２３は銅箔を用いてフェライト２０に巻きつけてもよいし、フェライト２０上あるいは内部に銀ペーストを印刷して形成してもよい。ただし、印刷した方が中心電極２１，２２，２３の位置精度が高いので、積層基板３０との接続が安定する。特に、本第１実施形態のように微小な中心電極用接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（後述）で接続する場合には、中心電極２１，２２，２３を印刷にて形成した方が信頼性、作業性が良い。
【００２４】
積層基板３０は、図２に示すように、中心電極用接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３やグランド用接続電極３１やビアホール１８を設けた誘電体シート４１と、ホット側コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａや回路用電極１７や抵抗体７５などを表面に設けた誘電体シート４２と、ホット側コンデンサ電極７１ｂ，７２ｂ，７３ｂを表面に設けた誘電体シート４４と、グランド電極７４をそれぞれ表面に設けた誘電体シート４３，４５などにて構成されている。また、誘電体シート４５の裏面にも下側ケース８とはんだ付けするためのグランド電極が形成されている。
【００２５】
電極Ｐ１〜Ｐ３，１７，３１，７１ａ〜７３ａ，７１ｂ〜７３ｂ，７４は、パターン印刷等の方法により誘電体シート４１〜４５に形成されている。電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３等の材料としては、抵抗率が低く、誘電体シート４１〜４５と同時焼成可能なＡｇ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄなどが用いられる。この電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３等の表面には、Ｎｉめっきを下地としてＡｕめっきが施されている。Ｎｉめっきは、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３等のＡｇとＡｕめっきの固着強度を強くする。Ａｕめっきは、はんだ濡れ性を良くするとともに、導電率が高いのでアイソレータ１を低損失にできる。
【００２６】
電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３等の厚みは２〜２０μｍ程度である。誘電体シート４１〜４５の材料は、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とし、ＳｉＯ₂、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＭｇＯ，ＢａＯ，ＣｅＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃のうちの１種類あるいは複数種類を副成分として含む低温焼結誘電体材料である。誘電体シート４１〜４５のシート厚みは１０〜２００μｍ程度である。
【００２７】
抵抗体７５は、パターン印刷等の方法により誘電体シート４２の表面に形成されている。抵抗体７５の材料としては、サーメット、カーボン、ルテニウムなどが使用される。抵抗体７５は単独で終端抵抗Ｒを構成する。なお、終端抵抗Ｒは省略してもよく、この場合にはサーキュレータが構成される。
【００２８】
ビアホール１８は、誘電体シート４１，４２，４３にレーザ加工やパンチング加工などにより、予めビアホール用孔を形成した後、そのビアホール用孔に導電ペーストを充填することにより形成される。
【００２９】
コンデンサ電極７１ａ，７１ｂ、７２ａ，７２ｂ、７３ａ，７３ｂはそれぞれ、誘電体シート４２，４３，４４を間に挟んでグランド電極７４に対向して整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を構成する。これら整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３や終端抵抗Ｒは、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，１７，３１やビアホール１８とともに、積層基板３０の内部に電気回路を構成する。
【００３０】
以上の誘電体シート４１〜４５は積層され、さらに、予め表面に電極が形成されていないダミー用誘電体シート４７が複数枚その下に積層された後、一体的に焼成され、図１に示すような積層基板３０とされる。積層基板３０の両端部には、それぞれ入力端子電極１４、出力端子電極１５及びグランド端子電極１６が設けられる。入力端子電極１４はコンデンサ電極７１ａ，７１ｂに電気的に接続され、出力端子電極１５はコンデンサ電極７２ａ，７２ｂに電気的に接続されている。グランド端子電極１６はそれぞれ、回路用電極１７やグランド電極７４に電気的に接続されている。これらの端子電極１４，１５，１６は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等の導電ペーストを塗布後、焼付けたり、乾式めっきしたりすることによって形成される。また、各シートの側面にビアホールを形成することにより電極１４，１５，１６としてもよい。
【００３１】
なお、この積層基板３０は通常マザーボード状態で作成され（図６、図７参照）、このマザーボード１００に所定のピッチで形成されたハーフカット溝１０１に沿って折ることにより、マザーボード１００から所望のサイズの積層基板３０を得る。あるいは、マザーボード１００をダイサーやレーザなどで切断することにより、マザーボード１００から所望のサイズの積層基板３０を切り出してもよい。
【００３２】
こうして得られた積層基板３０は、内部に整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び終端抵抗Ｒを有している。整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３のトリミングは、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３と中心電極２１，２２，２３とを接続する前に行われる。また、必要に応じて終端抵抗Ｒのトリミングも行われる。
【００３３】
つまり、積層基板３０は、単体の状態で、内部（２層目）のコンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａを表層の誘電体とともにレーザにてトリミング（削除）される。トリミングには、例えば、ＹＡＧの基本波、２倍波、３倍波のレーザが用いられる。レーザを用いるのは、早くかつ精度の良い加工が得られるからである。なお、トリミングは、マザーボード状態の積層基板３０に対して効率良く行ってもよい。
【００３４】
ここで、レーザトリミングについて説明する。レーザトリミングはコンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａに対して行われ、図４に示すマスク５０が用いられる。このマスク５０は、積層基板３０の表面に設けられている中心電極用接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と端子電極３１を覆って他の部分を開口部５１としたものである。マスク５０を図４に示す状態で積層基板３０の表面に載せ、開口部５１からレーザを照射してコンデンサ容量のトリミングを行う。トリミング跡をトリミング溝８０，８１として示す。
【００３５】
レーザトリミングにおいては、トリミング（レーザの走査）開始から徐々にトリミング深さが深くなっていくため、電極を完全に切断するためには、トリミング開始位置を電極の端部から若干離れた位置に設定する必要がある。具体的には、電極の端部から５０μｍ離れた位置が好ましい。なお、この数値は、レーザの走査速度、誘電体シートや電極の厚みなどに応じて異なる。
【００３６】
レーザトリミングの条件は以下のとおりであり、（）内は本発明者らが行った実験での具体的数値である。
レーザ：レーザダイオードを光源とするＹＡＧレーザの３倍波
出力：１．５〜２．５Ｗ（２．０Ｗ）
発振周波数：２〜４ＫＨｚ（３ＫＨｚ）
走査速度：３０〜６０ｍｍ／ｓ（５０ｍｍ／ｓ）
走査回数：４〜１０回（７回）
マスクと電極との距離：（０．１ｍｍ）
走査開始位置：電極端部から（５０μｍ）離れた位置
【００３７】
本第１実施形態においては電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１を覆うマスク５０を使用してレーザトリミングを行うため、レーザの照射によって発生する飛散物がこれらの電極に付着することがなく、中心電極２１，２２，２３とのはんだ付け不良が生じる不具合が解消される。
【００３８】
すなわち、マスク５０を使用することなくトリミングを行うと、図５（Ａ）に斜線で示すように、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１に飛散物が付着する。しかし、マスク５０を使用することにより、図５（Ｂ）に斜線で示すように、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１に飛散物が付着することはない。
【００３９】
なお、飛散物は積層基板３０の表面であってマスク５０の開口部５１に相当する部分には付着する（図５（Ｂ）の斜線参照）。しかし、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１には全く付着しないので、該付着物を洗浄やエアーの吹付けによって積層基板３０の表面から除去しなくても、信頼性が劣化するおそれはない。
【００４０】
前記マスク５０の材質としては、ステンレス、黄銅、銅、鉄等を使用することができる。また、後述するように樹脂であってもよい。特に、ステンレス製のマスク５０は耐摩耗性に優れており、酸化や錆の問題がなく、メンテナンスが容易である。
【００４１】
また、本第１実施形態では、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａを積層基板３０の内部に設けているため、トリミング可能なコンデンサ電極領域が大きくなり、静電容量調整範囲が拡がり、積層基板３０の良品率を向上することができる。
【００４２】
さらに、積層基板３０の表面には、必要最低限の接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１しか形成されておらず、はんだ等の導電材料が拡がらない構造になっている。従って、トリミング溝８０（図４参照）に導電材料が流れ込んで、分断されたコンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａが再び接続されるという不具合を防止できる。そして、接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１相互間の距離を長くできるので、中心電極組立体１３のサイズを大きくできる。従って、中心電極２１，２２，２３が形成するインダクタンスが大きくなるため、アイソレータ１の通過帯域幅を広くでき、電気特性を向上させることができる。
【００４３】
また、最も外側の層に位置するコンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａをトリミング用コンデンサ電極としているので、トリミング時に除去する誘電体層の厚みを最小限にできる。さらに、トリミングの障害となる電極が少なくなるので（本第１実施形態の場合は接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１のみ）、トリミング可能なコンデンサ電極領域が広くなり、静電容量調整範囲を広くできる。
【００４４】
さらに、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａを矩形にすることにより、電極幅を一定にしているので、トリミング溝８０の位置と得られる静電容量の値との間に略比例関係が成立し、静電容量の調整作業が容易になる。
【００４５】
また、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａは、誘電体シート４１〜４５の積み重ね方向において、中心電極用接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にのみ重なっている。これにより、トリミングの妨げとなる他の電極が、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａと重ならないようにすることができる。また、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａがグランド用接続電極３１と重なると、その部分で静電容量を形成するので、トリミング精度が悪くなるという不具合もある。
【００４６】
さらに、図３において、積層基板３０は、一方の側に整合用コンデンサＣ３のホット側コンデンサ電極７３ａ，７３ｂを設け、他方の側の右端に整合用コンデンサＣ１のホット側コンデンサ電極７１ａ，７１ｂを設け、他方の側の左端に整合用コンデンサＣ２のホット側コンデンサ電極７２ａ，７２ｂを設けている。言い換えると、終端抵抗側整合用コンデンサＣ３のホット側コンデンサ電極７３ａ，７３ｂは、積層基板３０の終端抵抗Ｒが配置されている側に配置され、入力側整合用コンデンサＣ１のホット側コンデンサ電極７１ａ，７１ｂは、積層基板３０の入力側に配置され、出力側整合用コンデンサＣ２のホット側コンデンサ電極７２ａ，７２ｂは、積層基板３０の出力側に配置されることになる。これにより、トリミングの調整が容易で、かつ、積層基板３０の面積を有効利用した整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を得ることができる。
【００４７】
また、一般に、移動体通信機器に使用されるアイソレータは、入出力側整合用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量と比較して、抵抗側整合用コンデンサＣ３の静電容量が大きくなることが多い。従って、抵抗側整合用コンデンサＣ３の静電容量を確保するため、整合用コンデンサＣ３のホット側コンデンサ電極７３ａ，７３ｂの面積が、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３のトータルのホット側コンデンサ電極の面積の１／３以上になるように設定することが好ましい。
【００４８】
また、積層基板３０には終端抵抗Ｒも内蔵されており、整合用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３と同様に終端抵抗Ｒも、表層の誘電体とともにトリミングすることにより、抵抗値を調整することができる。抵抗体７５は１箇所でも幅が細くなると抵抗値が上がるので、幅方向の途中まで削る。終端抵抗Ｒは積層基板３０に内蔵されているため、電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３等の表面にＮｉめっきやＡｕめっきを施す際に、抵抗体７５の表面にＮｉめっき等が施される心配がなく、終端抵抗Ｒの抵抗値が下がることはない。図４に示すように、本第１実施形態では、トリミング用コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａをそれぞれ分断する３本のトリミング溝８０と、抵抗体７５に切れ込みを入れる１本のトリミング溝８１とを積層基板３０に形成している。
【００４９】
以上の構成部品は以下のようにして組み立てられる。すなわち、図１に示すように、永久磁石９は金属製上側ケース４の天井に接着剤によって固定される。積層基板３０上には、中心電極組立体１３が、中心電極組立体１３の中心電極２１，２２，２３の各々の一端が積層基板３０の表面に形成された中心電極用接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にはんだ付けされ、かつ、中心電極２１，２２，２３の各々の他端がグランド用接続電極３１にはんだ付けされることにより、実装される。接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１は狭面積であるため、はんだ溶融時のセルフアライメント効果により、中心電極組立体１３を位置決めすることができる。
【００５０】
また、中心電極２１，２２，２３の両端部は、フェライト２０の底面に必要最低限の延在部しか有していないので、積層基板３０の上面のトリミング溝８０，８１を中心電極２１，２２，２３が横断しない。従って、フェライト２０の底面の中心電極２１，２２，２３を介して、はんだがトリミング溝８０，８１に流れ込むことが防止され、信頼性の優れたものとなる。なお、中心電極２１，２２，２３と接続電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１とのはんだ付けは、マザーボード状態の積層基板３０に対して効率良く行ってもよい。
【００５１】
積層基板３０は金属製下側ケース８の底部８ａ上に載置され、シート４７の裏面に設けた電極がはんだによって底部８ａと接続固定されることにより、グランド端子電極１６が底部８ａに電気的に接続される。これにより、アースを十分にとることができるので、アイソレータ１の電気特性を向上させることができる。
【００５２】
そして、金属製下側ケース８の側部８ｂと金属製上側ケース４の側部４ｂをはんだ等で接合することにより金属ケースとなり、ヨークとしても機能する。つまり、この金属ケースは、永久磁石９と中心電極組立体１３と積層基板３０を囲む磁路を形成する。また、永久磁石９はフェライト２０に直流磁界を印加する。
【００５３】
図８はアイソレータ１の電気等価回路図である。整合用コンデンサＣ３と終端抵抗Ｒは、中心電極用接続電極Ｐ３とグランド端子電極１６の間に並列接続されている。
【００５４】
［第２実施形態、図９〜図１１参照］
図９は、コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａに対してレーザトリミングを行う際に、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の容量を測定するためのプローブ５８を設けたマスク５５を使用する方法を示している。なお、積層基板３０の構成は前記第１実施形態と同様であり、図９において付されている符号は第１実施形態と同じ部材を示し、重複する説明は省略する。
【００５５】
マスク５５は、前記第１実施形態で示したマスク５０と同様に、積層基板３０の電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１を覆って他の部分を開口部５６としたもので、開口部５６からレーザを照射してコンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａ及び終端抵抗Ｒを必要に応じてトリミングする。プローブ５８は電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１に対応する位置（図１０参照）に形成した孔５７からマスク５５の下面に突出可能に取り付けられている。各々のプローブ５８の形状は図１１に示すとおりであり、図示しないスプリング機構によって保持筒５９から出し入れ可能とされている。
【００５６】
本第２実施形態では、レーザトリミングを行う前に、積層基板３０のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の初期容量を測定する。すなわち、積層基板３０を固定してマスク５５を降下させて積層基板３０上に載せ、プローブ５８を下降させてその先端を電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１に接触させ、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の容量を測定する。
【００５７】
次に、プローブ５８を上昇させて電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，３１から離間させ、測定された初期容量に基づいて決定されたトリミング位置にレーザを照射し、コンデンサ電極７１ａ，７２ａ，７３ａをトリミングする。その後、プローブ５８を再度下降させてトリミングされたコンデンサ容量を測定する。
【００５８】
以上の工程（初期容量測定、レーザトリミング、トリミング後の容量測定）は自動機を用いて短時間で行われ、これにて、非可逆回路素子の低価格化が達成される。勿論、マスク５５を用いてレーザトリミングを行う作用効果は前記第１実施形態と同様である。
【００５９】
ところで、プローブによってコンデンサ容量を測定する場合、マスク５５は樹脂製であることが好ましい。容量測定時にグランド電流が流れないので、測定誤差の小さい安定した容量の測定が可能となり、周波数特性のばらつきの小さい非可逆性回路素子が得られる。また、樹脂は加工性、寸法安定性に優れており、薄肉微細加工が可能であり、小型化した非可逆回路素子の多層基板の製造に最適である。この意味で前記第１実施形態に示したマスク５０も樹脂製としてもよい。
【００６０】
［第３実施形態、図１２］
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。図１２は携帯電話２２０のＲＦ部分の電気回路を示し、２２２はアンテナ素子、２２３はデュプレクサ、２３１は送信側アイソレータ、２３２は送信側増幅器、２３３は送信側段間用帯域通過フィルタ、２３４は送信側ミキサ、２３５は受信側増幅器、２３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、２３７は受信側ミキサ、２３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２３９はローカル用帯域通過フィルタである。
【００６１】
ここに、送信側アイソレータ２３１として、前記第１実施形態の集中定数型アイソレータ１を使用することができる。これらのアイソレータを実装することにより、電気的特性の向上した、かつ、信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【００６２】
［他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００６３】
例えば、前記実施形態のコンデンサは、複数のホット側コンデンサ電極と複数のグランド電極からなるものであるが、一つのホット側コンデンサ電極と一つのグランド電極からなるものであってもよい。
【００６４】
さらに、積層基板の内部に形成されるコンデンサは、整合用コンデンサに限るものではなく、低域通過フィルタやトラップ回路などを構成するためのコンデンサであってもよい。また、本発明に係る非可逆回路素子は、アイソレータ以外に、サーキュレータやカップラー内蔵の非可逆回路素子などであってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、コンデンサ電極を積層体の内部に設けるとともに、コンデンサ容量のトリミングは接続電極を覆うマスクを使用して行われるため、レーザの照射によって発生する飛散物が接続電極に付着することはなく、中心電極とのはんだ付け不良が生じる不具合を解消することができる。
【００６６】
また、前記マスクにプローブを取り付け、このマスクを積層体の表面に載せて該プローブを用いてコンデンサ容量を測定し、その測定値に基づいてコンデンサ容量のトリミングを行い、その後、再度プローブを用いてトリミングされたコンデンサ容量を測定するようにしたため、初期容量測定、レーザトリミング、トリミング後の容量測定までを自動機を用いて短時間で行うことが可能になり、非可逆回路素子の低価格化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示した積層基板の分解斜視図。
【図３】前記積層基板に形成された各種電極を示す平面図。
【図４】前記積層基板にマスクを載せてせレーザトリミングを行った状態を示す平面図。
【図５】（Ａ）はマスクを用いずにレーザトリミングを行った場合の飛散物の付着状況を示す平面図、（Ｂ）はマスクを用いてレーザトリミングを行った場合の飛散物の付着状況を示す平面図。
【図６】積層基板のマザーボード状態を示す平面図。
【図７】図６に示した積層基板上に部品を搭載した状態を示す平面図。
【図８】図１に示した非可逆回路素子の電気等価回路図。
【図９】プローブを取り付けたマスクと積層基板を示す斜視図。
【図１０】図９に示したマスクの裏面図。
【図１１】図９に示したプローブの立面図。
【図１２】本発明に係る通信装置の電気回路ブロック図。
【図１３】従来の積層基板を示す外観斜視図。
【図１４】図１３に示した積層基板の分解斜視図。
【符号の説明】
１…集中定数型アイソレータ
４，８…金属製ケース
９…永久磁石
１３…中心電極組立体
２０…フェライト
２１〜２３…中心電極
３０…積層基板
３１…グランド用接続電極
５０，５５…マスク
５１，５６…開口部
５８…プローブ
７１ａ〜７３ａ，７１ｂ〜７３ｂ…コンデンサ電極
７４…グランド電極
７５…抵抗体
８０，８１…トリミング溝
２２０…携帯電話
Ｃ１〜Ｃ３…整合用コンデンサ
Ｒ…終端抵抗
Ｐ１〜Ｐ３…中心電極用接続電極

Claims

複数の誘電体層を積み重ねて構成した積層体と、
前記積層体の表面に設けられた、非可逆回路素子の中心電極に電気的に接続するための中心電極用接続電極と、
前記積層体の内部に設けられたコンデンサ電極とを備え、
前記コンデンサ電極は、前記中心電極用接続電極を覆って他の部分を開口部としたマスクを前記積層体の表面に載せて該開口部からレーザを照射してコンデンサ容量のトリミングを行ったものであること、
を特徴とする積層基板。
前記積層体に終端抵抗が内蔵されており、該終端抵抗は前記マスクの開口部からレーザを照射してトリミングを行ったものであることを特徴とする請求項１に記載された積層基板。
複数の誘電体層とコンデンサ電極と非可逆回路素子の中心電極に電気的に接続するための中心電極用接続電極とを積み重ねて、前記中心電極用接続電極を表面に設けるとともに前記コンデンサ電極を内部に設けた積層体を構成する工程と、
前記中心電極用接続電極を覆って他の部分を開口部としたマスクを前記積層体の表面に載せ、該開口部からレーザを照射してコンデンサ容量のトリミングを行う工程と、
を備えたことを特徴とする積層基板の製造方法。
前記マスクはステンレスからなるものを使用することを特徴とする請求項３に記載された積層基板の製造方法。
前記マスクにはコンデンサ容量を測定するためのプローブが取り付けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された積層基板の製造方法。
前記マスクを前記積層体の表面に載せて前記プローブを用いてコンデンサ容量を測定し、その測定値に基づいてコンデンサ容量のトリミングを行い、その後、再度前記プローブを用いてトリミングされたコンデンサ容量を測定することを特徴とする請求項５に記載された積層基板の製造方法。
前記マスクは樹脂からなるものを使用することを特徴とする請求項６に記載された積層基板の製造方法。
前記積層体には終端抵抗が内蔵されており、前記マスクの開口部からレーザを照射して該終端抵抗のトリミングを行う工程をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載された積層基板の製造方法。
前記マスクには終端抵抗を測定するためのプローブが取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載された積層基板の製造方法。
請求項１又は請求項２に記載された積層基板と、
永久磁石と、
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ている複数の中心電極と、
前記フェライトに配置されている積層基板用接続電極と、
を備えたことを特徴とする非可逆回路素子。
請求項１０に記載された非可逆回路素子を備えたことを特徴とする通信装置。