JPH10294606A - マイクロ波デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハウジングと複数のコンタクトリードとの高精
度のコプラナリティを確立し、取扱時又は搬送時の外力
により斯るコプラナリティが損なわれるのを防止する。 【解決手段】フェライトアイソレータ／サーキュレータ
等のマイクロ波デバイスの複数のコンタクトリードを配
置する剛性を有するコンタクトリード用支持体２０２、
５０１を設け、これによりコンタクトリード４０１とハ
ウジング底面４０４とのコプラナリティを維持する。

Description

【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デバイ
ス、特にＳＭＴ（表面実装型）のフェライトアイソレー
タ／サーキュレータ等に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェライトアイソレータ／サーキュレー
タ等のデバイスはマイクロ波用として広い用途がある。
このフェライトアイソレータ／サーキュレータの設計や
機能の信頼性や再現性については既に立証済であるが、
デバイスの構成やフェライトアイソレータ／サーキュレ
ータを信号伝送線に接続するコンタクトについては構造
上及び／又は組立てその他の点で多くの問題点があるこ
とが知られている。

【０００３】ここで、従来のフェライト／サーキュレー
タの構成を図１（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明する。
図１（Ａ）に正面図を示す構成は、典型的なフェライト
ハウジング（キャン）１０１であり、内部にフェライト
アイソレータ／サーキュレータが取り付けられており、
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す如くＳＭＴ用電気接続コン
タクト１０２が設けられている。フェライトハウジング
１０１の上面図を典型用途のコンタクト１０２と共に図
１（Ｃ）に示す。

【０００４】マイクロ波産業においては、ＳＭＴ技術が
大変普及しており、十分に受入れられている。図１
（Ａ）乃至（Ｃ）に示す如き構成はＳＭＴに適合する。
図１（Ｂ）に示すリード組立体はフェライトハウジング
１０１の底面１０３と同一面となるよう設計されたリー
ド（コンタクト）１０２を有するように設計されてい
る。この目的は、良好な電気的接続を行うと共に、主に
ハウジングのベースがプリント基板（ＰＣボード）上の
各コンタクト面と良好な電気的接触を行うようにするこ
とである。誤差のないコプレナリティ（平面性）が理想
であるが、通常の製造工程によるとある程度の許容誤差
は不可避的に生じ、フェライトからコンタクト１０２に
よる信号ラインへの通常の半田付パッドにより許容され
る以上の大きな誤差が生じるのが一般的である。その
後、コンタクト１０２を半田パットに半田付けし、プリ
ント基板上に形成された信号伝送線に接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１（Ａ）乃至（Ｃ）
に示す設計は、一定の成功を収めたが、この設計では今
だ解決すべき欠点があった。上述の如く、業界ではＳＭ
Ｔの使用が標準化している。しかし、図１（Ａ）乃至
（Ｃ）に示す構成は、ハウジングのベースに対するコン
タクトリードのコプラナリティが十分でない為に、一般
的な真空吸着ノズルによる自動取付けではなく手作業に
よる取付けを必要とした。従って、これが製造工程のス
ピードを落とし、結合組立てコストの上昇をもたらし
た。この手作業取付けを必要とする理由は、コンタクト
１０２がプリント基板上の信号線に正しく且つ高信頼性
で接続されるのを保証する為である。

【０００６】図示したコンタクトに関連する問題点の１
つは、デバイスの取扱時及び運搬中にコンタクト１０２
が曲げられることである。図１（Ｂ）に示した理想的な
構成にあっては、コンタクトリード１０２がフェライト
ハウジング１０１の底面１０３と同一面にある。しか
し、取扱中及び運搬中に、図示したコンタクトリード１
０２は曲げられるので、正しい位置とはならない。その
後の組立段階でコンタクトリード１０２を正しい位置に
アライメントし直す必要がある。コンタクトリード１０
２を正しい位置に曲げ且つ配置した後にあっても、最終
組立製品が電気的及び機械的に正常であるかを確かめる
為に更にテストすることが必要であるという信頼性の問
題があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、完全に自動取付
け且つ半田付けが可能なフェライトアイソレータ／サー
キュレータ等のマイクロ波デバイスを提供することであ
る。これにより、マイクロ波デバイスを他の電子デバイ
スと同様に取り扱うことができ、最終マイクロウェーブ
製品の組立製造時間を短縮してコスト低減を可能にす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ波デバ
イスは、ハウジングから複数のコンタクトリードが延出
するプリント基板に表面実装されるデバイスである。特
に、剛性の高いコンタクトリード用支持部材（コンタク
トサポ−ト）を設け、ハウジングの底面とコンタクトリ
ードの半田付面のコプラナリティ（平面性）を保証する
と共に取付け時又は搬送時に外力によりコンタクトリー
ドが変形し上述したコプラナリティが損なわれるのを効
果的に阻止することを特徴とする。

【０００９】コンタクトリード用支持部材は絶縁性材料
又は導電性金属材料のいずれであってもよい。

【００１０】特に本発明のマイクロ波デバイスは他のデ
バイスと同様に真空吸着ノズルによりプリント基板上に
配置取付けされるフェライトアイソレータ／サーキュレ
ータに好適である。

【００１１】即ち、本発明のマイクロ波デバイスによる
と構造上の強度が大であってハウジング内のデバイスを
プリント基板の信号伝送線に対して容易且つ高信頼性で
接続することが可能になる。信号線とデバイス間の接続
用コンタクトリードは従来デバイスのものよりも十分に
短く且つ堅牢であり、完全自動配置且つＳＭＴ技法によ
る半田付を可能にする。このデバイスのハウジング構成
は金属であり、そのハウジング（キャン）の底面には剛
性のコンタクトリード支持部（サポート）が金属ハウジ
ングから延出している。フェライト回路からプリント基
板上の信号伝送線へのコンタクトリード用の耐久性且つ
剛性の支持体により、コンタクトリードをハウジングの
底面と正確にコプラナリティを維持し、正しいＳＭＴ構
成とすることが可能であるが、好適実施例では、コンタ
クトリードを誘電体材料中に挿入し、その後でコンタク
トリードと誘電体とをフェライトハウジングのリード支
持部材の孔に挿入する。その結果、デバイスは堅牢なリ
ード組立体を具え完全自動配置且つ半田付に容易に適用
できるＳＭＴ構造となる。これにより、最終製品への処
理（組立）時間が大幅に短縮可能で且つ堅牢にすること
が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例を添付
図、特に図２乃至図５を参照して詳細に説明する。

【００１３】先ず、図２を参照して本発明の好適実施例
のマイクロ波デバイスであるフェライトアイソレータ／
サーキュレータ（以下、デバイスという）のハウジング
２０１を説明する。このハウジング２０１は、金属製で
あって、例えば特別級のステンレス鋼の冷間圧延体であ
り、磁気エネルギーに対する高い透磁率を有する。ここ
で重要な特性は剛性である。デバイスのコンタクト用支
持体（サポート）２０２ではデバイスリードの支持と接
続を行う。孔２０３が設けられ、リードと誘電体材料の
支持を行う。この誘電体材料は内部に圧着され、コンタ
クトリードを金属製ハウジング２０１から絶縁する。金
属製ハウジング２０１の底面２０４はデバイスの接地コ
ンタクトを形成する。

【００１４】図３はデバイスとプリント基板上の信号伝
送線間のＳＭＴ接続用コンタクトリード３０１を示す。
コンタクトリード３０１は好ましくはベリリウム銅、銅
或いは他の適当な導電材料で製造され、コンタクト３０
１とハウジング２０１間の絶縁体をなす誘電体材料３０
２内に配置される。この誘電体材料３０２はコンタクト
３０１にオーバーモールドされてもよい。好適実施例に
あっては、コンタクト３０１の中央部にアンダーカット
が設けられ、一体状の構成とする。次にコンタクト３０
１はリード支持部材２０２の孔２０３内に配置する。

【００１５】図４は最終デバイスの斜視図を示す。この
最終デバイスにあって、リード支持部材２０２は誘電体
材料３０２が孔２０３内に圧着されて、そこにコンタク
ト３０１が挿入配置される。このコンタクト３０１はデ
バイスのリード４０１に接続される。図４に示す最終製
品は、図４中ハウジング２０１の底面４０４と実質的に
コプラナリティは保たれているピンコンタクト３０１を
有する。リード支持体２０２は本質的には大変堅牢であ
るので、コンタクトリード３０１の底面とハウジング
（キャン）４０４の底面とのコプラナリティを一度確立
すると、プリント基板へのＳＭＴの為に再度調整をする
必要はない。これが本発明のデバイスをプリント基板に
取付ける為の特徴の１つであって、電気接地とハウジン
グ４０４間及び信号線（図示せず）とコンタクト３０１
の底面間の真のコプラナリティが得られる。

【００１５】図５は、本発明のデバイスの別の実施例を
示す。このデバイスは、孔５０２を有する誘電体支持部
材５０１を具え、アイソレータ／サーキュレータ用中心
導体とフェライト材料をアライメントする。誘電体支持
部材は、本発明の他の誘電体材料と同様に、製造工程に
おける半田付けによる比較的高温に耐える必要がある。
好適材料は例えばフォートロン（ｆｏｒｔｒｏｎ）であ
り、２６０°Ｃ以上の温度でリフロー半田付けが可能で
ある。図５に示す誘電体インサートを使用することによ
り、フェライトが配置されるハウジング用の標準キャン
となすことができる。即ち、この標準キャンは、誘電体
支持体内に配置されたフェライト材料と共に使用でき、
その後誘電体支持体は種々の用途の必要に応じてキャン
内に適当に取付ける。

【００１６】更に、ハウジング及びコンタクト部材の構
成は種々のものが可能である。また、図２に示すコンタ
クトリード支持部材の孔２０３の代わりにスロットを使
用することも可能である。これらスロット付コンタクト
リード支持部材は（１）半田接続の破断回避又は（２）
組立の支援の為に必要である。ある場合には、デバイス
に使用される部品（コンポーネント）の熱膨張率によ
り、コンタクトピンが支持部材に対してある程度相対移
動できる必要がある。そこで、スロットは各部品の熱膨
張により生じる方向にコンタクト組立体を移動可能にす
る。熱膨張率の及び熱膨張の大きさのバラツキにより、
ある程度の自由な距離を必要とする。また、ある場合に
は、デバイスの中心に対してコプラナリティラジアルを
必要とする高さに直交方向のスロットが有効であるかも
知れないが、ハウジング内でのコンタクトピンの組立体
の他の方向も受け入れられるかも知れない。

【００１７】以上、本発明のデバイスの好適実施例を詳
述したが、ここに例示したデバイスを変形変更可能であ
ることが当業者には容易に理解されよう。

【００１８】

【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
のマイクロ波デバイスによると、複数のコンタクトリー
ドを配置する剛性のコンタクトリード用支持部材（サポ
ート）を使用することにより、ハウジング底面と各コン
タクトリードの半田付部のコプラナリティを正確に確立
することが可能である。また、デバイスの取扱中又は搬
送中に加えられる外力によりコンタクトリードが変形す
ることがないので、このデバイスを他のデバイスと同様
に真空吸着ノズル等を用いて、自動配置（取付け）する
ことが可能になり、手作業を排して斯るデバイスを使用
するマイクロ波製品の製造コストを大幅に改善すること
ができるという実用上の顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】弾性コンタクトリードを有する従来のフェライ
トアイソレータ／サーキュレータであり、（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は部分断面図、及び（Ｃ）は上面図。

【図２】本発明のマイクロ波デバイスの好適実施例の斜
視図であり、（Ａ）は全体図及び（Ｂ）はキャップを除
いた図である。

【図３】図２のマイクロ波デバイスの部分拡大断面図。

【図４】本発明のマイクロ波デバイスの完成状態を示す
斜視図。

【図５】本発明のマイクロ波デバイスの他の実施例を示
す斜視図であり、（Ａ）はコンタクトサポート組立前及
び（Ｂ）は組立後の状態を示す。

【符合の説明】

２０１ ハウジング ２０２、５０１ コンタクトリード用支持体 ２０３ 孔 ３０１ 中心導体 ３０２ 絶縁体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングから外部に延出する複数のコン
   タクトを有する表面実装型のマイクロ波デバイスにおい
   て、 実質的に剛性を有するコンタクト支持部材を設け、 該コンタクト支持部材に沿って前記コンタクトを配置し
   て、前記ハウジングの底面と前記コンタクトとを略同一
   面に形成することを特徴とするマイクロ波デバイス。
2. 【請求項２】前記コンタクト支持部材は金属製であり、
   前記コンタクトは前記コンタクト支持部材の孔に絶縁体
   を介して挿通することを特徴とする請求項１のマイクロ
   波デバイス。
3. 【請求項３】前記マイクロ波デバイスはフェライトアイ
   ソレータ／サーキュレータであり、前記コンタクトリー
   ドは前記ハウジングに放射状に配置することを特徴とす
   る請求項１又は２のマイクロ波デバイス。