JPH066112A - マイクロ波アイソレータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 個別部品を組む手間を省略でき生産性の向上
と製造コストの低減とを図ることができるとともに、小
型化にも有利なマイクロ波アイソレータおよびその製造
方法を提供する。 【構成】 フェライト等の磁性材を主成分とした低温焼
結材からなるシート状成形体１をグリーンな状態で複数
積層する。積層下側となるシート状成形体１の表面に導
体ペーストを印刷して、単向パターン２を所定形状に形
成しておく。シート状成形体１を積層した後にこれを加
圧し、積層境界の単向パターン２と同時に焼成して、積
層体と導体とを一体化させる。焼結体の表面に、導体ペ
ーストを印刷して焼付け、入出力用端子パターン３，…
と接地パターン４とを形成し、さらに磁石５を取付けて
トリプレート型マイクロ波アイソレータを完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェライト等の磁性材
による積層体の内部に導体パターンを有するマイクロ波
アイソレータおよびその製造方法に関し、特にいわゆる
グリーンな状態の基材に導体パターンを形成して、積層
後に同時一体焼成するようにしたマイクロ波アイソレー
タおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電波（マイクロ波）の伝送に関して、負
荷からの反射波を吸収するためのセラミック磁性体を用
いたアイソレータが知られており、小型化・軽量化を図
ることができるストリップ線路型のものが注目を集めて
いる。つまり、マイクロ波アイソレータとしては、図７
に示すように、フェライト等の磁性体基板１０の表面に
所定形状の単向パターン２０を形成するとともに、当該
基板１０に磁石５０を取付けて、その単向パターン２０
に対して磁界が作用してファラデー効果を生じ、アイソ
レートするようになっている。

【０００３】しかしこの場合、単向パターン２０が磁性
体基板１０の表面に露呈されていることによりアイソレ
ート時の放射損失が大きいという問題点がある。そこ
で、単向パターンをあらかじめ作製しておいて、それの
上下面を磁性体基板で各々覆って挟み込んでしまい、上
下基板の表面に形成した接地パターンと、内部の単向パ
ターンとで導体面を三層とした、いわゆるトリプレート
型構造に構成することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来構造では、単向パターンを挟み込んでいる上下の磁
性体基板を支持する支持筐体を必要とするため部品点数
が多く、個別部品を組合せるものなので、組立てに手間
がかかり煩雑であった。その結果、製造コストの低減お
よび小型化が困難であった。

【０００５】本発明は前記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、個別部品を組む手間を省くことが
できて生産性に優れ、小型化および製造コストの低減に
も有利なマイクロ波アイソレータおよびその製造方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロ波アイソレータは、フェライ
ト等の磁性材を主成分とした低温焼結材からシート状に
成形され複数積み重ねた後に焼結されるシート状成形体
と、前記シート状成形体の積層境界に形成され外側のシ
ート状成形体と同時に一体焼成される導体パターンとを
備えたことを特徴とする。

【０００７】また本発明に係るマイクロ波アイソレータ
の製造方法は、フェライト等の磁性材を主成分とした低
温焼結材をシート状に成形してなるシート状成形体を複
数用意して一方のシート状成形体の表面に導体パターン
を形成し、その導体パターンを覆うように他方のシート
状成形体を積み重ねて熱圧着し、この後、当該積層体の
内側の導体パターンと外側のシート状成形体とを同時に
一体焼成することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の作用について述べると、導体パターン
が磁性材のシート状成形体に挾圧されて一体焼成される
ものであり、その焼結体の表面に接地パターンを形成す
ることでトリプレート型構造をとる。したがって、磁石
を除く構成要素の全てが一体化されることになり、従来
のような個別部品を組む手間が不要となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、添付図面を参
照して説明する。図１は本発明に係るマイクロ波アイソ
レータの好適な一実施例を示す斜視図である。同図は基
板の一部を破断して示している。

【００１０】このマイクロ波アイソレータは、磁性材に
よる積層体の内部に導体パターンを備えたものであっ
て、基本的には、フェライト等の磁性材をドクターブレ
ード等で成形して得られたシート状成形体１と、所定形
状の単向パターン２とを備えて構成されている。

【００１１】つまり、シート状成形体１は、いわゆるグ
リーンな状態で複数積み重ねられ、本実施例では二枚積
み重ねられている。そして、積層下側となるシート状成
形体１の各表面に導体パターンがあらかじめ適宜形状に
印刷される。一方、単向パターン２は、略円形の中央電
極部から放射状に三方へ分岐電極が延びた略Ｙ字形状を
呈し、前記のように積層下側となるシート状成形体１の
表面に印刷されている。そして、シート状成形体１をグ
リーンな状態で複数積み重ねた後には、これを加圧し、
積層境界の導体パターンと同時に焼成する。これにより
積層体と導体パターンとが一体化される。

【００１２】シート状成形体１，…による積層体の表面
には、単向パターン２の入力部および出力部に対応して
端子パターン３，…が形成されるともに、これら端子パ
ターン３，…を除いた全体を覆って接地パターン４が形
成されている。そして、この積層体には、内部の単向パ
ターン２の中央電極部に対応して磁石５が取付けられて
いる。

【００１３】図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るマイ
クロ波アイソレータの製造工程を順に示す説明図であ
る。まず、グリーンな状態のシート状成形体１を準備す
る。これには、前記したように例えばドクターブレード
を用いてシート状成形体１を製造するものであり、フェ
ライト等の磁性材を主成分とした低温焼結材から成形す
る。この低温焼結材としては、例えばフェライトを粒径
数１０nmの極めて微細な粉末としたものや、フェライト
にガラス，Ｂｉ₂ Ｏ₃ ，ＰｂＯ等の低融点化のための添
加物を混入したものを使用し、焼結温度を下げるように
する。前記のようにフェライトを微細粉末化した場合に
は、通常１３００〜１４００℃であるフェライトの焼結
温度を２００〜３００deg 低下させることができる。こ
のようにフェライトの焼結温度を低下させることで、Ａ
ｇ（融点は約９００〜１１００℃）等の導体パターン材
料とほぼ同等の焼結温度とすることができ、一体焼成が
可能となる。

【００１４】前記グリーンな状態のシート状成形体１
を、複数つまりここでは二枚用意する。一方のシート状
成形体１の表面に導体ペーストを印刷して、単向パター
ン２を所定形状に形成する（ａ）。この導体ペーストと
しては、例えばＡｇやＣｕあるいはＡｇＰｂ等を使用す
る。そして、その単向パターン２を覆うように他方のシ
ート状成形体１を積み重ねて、熱圧着する（ｂ）。

【００１５】この後、当該積層体の内側の導体パターン
と外側のシート状成形体１，…とを同時に一体焼成する
（ｃ）。これにより積層体と導体とが一体化されるの
で、この焼結体の表面に導体ペーストを印刷して焼付け
し、端子パターン３，…および接地パターン４を形成す
る（ｄ）。

【００１６】このように、単向パターン２がフェライト
等の磁性体からなるシート状成形体１，１に挾圧され、
接地パターン４で覆われて導体面が三層となり、トリプ
レート型構造のマイクロ波アイソレータとなる。この場
合、磁石５を除く構成要素の全てが一体化されることに
なり、そのため従来のような個別部品を組む手間を省略
することができ、生産性に優れるとともに、製造コスト
の低減にも有利である。もちろん、単向パターン２は接
地パターン４によってシールドされているので、アイソ
レート時の放射損失は極く少ない。また、グリーンな状
態のシート状成形体１，…を積層していく積層技術によ
ることから、多層構造を容易に実現でき、集積度を向上
できる。その結果、より一層の小型化を図ることができ
る。

【００１７】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではない。例えば図３に示すように、積層下側となる
シート状成形体１の表面に、複数の単向パターン２，…
を印刷して、複数のマイクロ波アイソレータが組み合わ
された所定の機能を有する回路を構成するようにしても
よい。この構成は、実装面積に比較して実装高さが特に
厳しく制約される場合に有利である。

【００１８】また、図４は、本発明のさらに他例を示す
斜視図である。この実施例では、シート状成形体１を三
枚積み重ねた構成をとり、各積層境界には単向パターン
２が各々形成されていて、二つのマイクロ波アイソレー
タが上下に重ねられており、両者を適宜に接続すること
で様々な機能を有する回路を構成することができ、実装
面積を抑制できる点で有利である。

【００１９】なお、多層構造としては、例えば図５
（ａ），（ｂ）に示すように、各積層境界に同一の単向
パターン２を各々形成して、各導体パターン間をビアホ
ール（via hole）で接続するようにした構成も考えられ
ている。この場合、電流の流通面積を増すことができ、
損失を低減することができる。

【００２０】さらにまた、シート状成形体１による積層
体については、グリーンな状態で積層した際、適宜に折
り曲げるようにしてもよい。図６は折曲げによるマイク
ロ波アイソレータを例示した斜視図であり、この場合、
より一層小型化できることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るマイクロ波アイソレータおよびその製造方法によれ
ば、導体パターンがフェライト等の磁性体で形成された
シート状成形体で挾圧されて一体焼成されるものであ
り、その焼結体の表面に接地パターンを形成することで
トリプレート型構造をとるので、磁石を除く構成要素の
全てが一体化されることになり、従来のような個別部品
を組む手間を省略することができ、生産性に優れるとと
もに、製造コストの低減を図ることができる。

【００２２】また、グリーンな状態のシート状成形体を
積層していく積層技術によることから、多層構造を容易
に実現でき、このため集積度を向上でき、より一層の小
型化を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロ波アイソレータの一実施例を
示す斜視図である。

【図２】本発明のマイクロ波アイソレータの製造工程を
順に示す説明図である。

【図３】本発明のマイクロ波アイソレータの他例その一
を例示した平面図である。

【図４】本発明のマイクロ波アイソレータの他例その二
を例示した斜視図である。

【図５】（ａ）は本発明のマイクロ波アイソレータの他
例その三を例示した平面図、（ｂ）はその側面図であ
る。

【図６】本発明のマイクロ波アイソレータの他例その四
を例示した平面図である。

【図７】マイクロ波アイソレータの従来例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ シート状成形体 ２ 導体パターン（単向パターン）

フロントページの続き (72)発明者 鶴見 通昭 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 小島 暢 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材による積層体の内部に導体パター
   ンを備えたマイクロ波アイソレータであって、 フェライト等の磁性材を主成分とした低温焼結材からシ
   ート状に成形され複数積み重ねた後に焼結されるシート
   状成形体と、 前記シート状成形体の積層境界に形成され外側のシート
   状成形体と同時に一体焼成される導体パターンと、 を備えたことを特徴とするマイクロ波アイソレータ。
2. 【請求項２】 フェライト等の磁性材を主成分とした低
   温焼結材をシート状に成形してなるシート状成形体を複
   数用意して一方のシート状成形体の表面に導体パターン
   を形成し、その導体パターンを覆うように他方のシート
   状成形体を積み重ねて熱圧着し、この後、当該積層体の
   内側の導体パターンと外側のシート状成形体とを同時に
   一体焼成することを特徴とするマイクロ波アイソレータ
   の製造方法。