專利名稱：電路板和電路器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含有夾在介電基片與磁性基片之間的電極的復(fù)合電路板、非互易電路器件、諧振器、濾波器、雙工器、通信器件、電路模塊、制造復(fù)合電路板的方法以及制造非互易電路器件的方法。
通常情況下，包含電極圖案(諸如電容元件和電感元件)的介電基片或磁性基片多層層疊形成諧振器電路等。根據(jù)應(yīng)用和所需特性等，有時(shí)候需要低截面，而將普通的復(fù)合電路板設(shè)計(jì)成滿足這些要求。
以下借助圖23和24描述普通的復(fù)合電路板。圖23為普通復(fù)合電路板的平面圖，而圖24為沿圖23直線W-W剖取的剖面圖。
如圖23和24所示，普通的復(fù)合電路板110包含了介電基片111、磁性基片112和夾在中間的電極圖案120。電極圖案120包含電容元件121、電感元件122、傳輸線123等，而接地電極113位于介電基片11 1和磁性基片112的外面。這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合電路板110在功能上為低通濾波器。
在普通復(fù)合電路板110中，為了提供電極圖案120，利用電鍍方法分別在介電基片111和磁性基片112上形成互相面對(duì)的電極120a和120b并提供連接電極120c。利用連接電極120c將介電基片111和磁性基片112上的電極120a和120b連接在一起，就完成了電極圖案120的制作。
提供給復(fù)合電路板的電容元件、電感元件、電阻、傳輸線等的特性按照它們與介電基片與磁性基片之間的位置關(guān)系而改變。例如，當(dāng)電感元件接近磁性基片時(shí)電感較大。而且當(dāng)電感元件接近磁性基片時(shí)，可以以較小的尺寸獲取同樣的電感。同樣，當(dāng)電容元件接近介電基片時(shí)電容較大，可以以較小的尺寸獲取同樣的電容。
但是，在普通復(fù)合電路板中，由于夾在介電基片與磁性基片之間的電極圖案是通過(guò)將介電基片與磁性基片上的電極連接在一起形成的，所以整個(gè)電極圖案位于單一平面內(nèi)。即，電容元件、電感元件、電阻、傳輸線等與介電基片和磁性基片的距離相等。
而且，電感元件接近磁性基片時(shí)的電感較大，但是在接近介電基片時(shí)，電感元件與介電基片的耦合作用較強(qiáng)，降低了電感。而且，如果是分布常數(shù)非互易電路器件的情況，則電極包含諧振器部分和傳輸線部分，并且直流磁場(chǎng)作用的器件的非互易性在諧振器接近磁性基片時(shí)增強(qiáng)。但是當(dāng)接近介電基片時(shí)，諧振器部分與介電基片的耦合作用加強(qiáng)，降低了器件的非互易性。
因此當(dāng)夾在介電基片與磁性基片之間的電極圖案的電容元件、電感元件等位于單一平面內(nèi)時(shí)，不利之處是電感只能增加有限數(shù)值，元件不能微型化，因此復(fù)合電路板也無(wú)法微型化。其它的缺點(diǎn)是無(wú)法精確設(shè)計(jì)電容元件、電感元件、諧振器、傳輸線等的特性。
考慮了上述問(wèn)題之后實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的復(fù)合電路板、非互易電路器件、諧振器、濾波器、雙工器、通信器件、電路模塊、制造復(fù)合電路板的方法以及制造非互易電路器件的方法，并通過(guò)提供微型化的性能出色的復(fù)合電路板、非互易電路器件、諧振器、濾波器、雙工器、通信器件、電路模塊、制造復(fù)合電路板的方法以及制造非互易電路器件的方法解決這些問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的復(fù)合電路板包含介電基片；磁性基片，在介電基片與磁性基片之間有一定的間距；以及位于介電基片與磁性基片之間的電極。電極在預(yù)先確定的位置處相對(duì)地接近介電基片，而在不同于預(yù)先確定的位置的其他位置處相對(duì)地接近磁性基片。
因此，電極圖案形成的電感元件、電容元件、電阻、傳輸線部分與介電基片或磁性基片的距離可以設(shè)定為所需的值，因而可以設(shè)計(jì)這些元件與介電基片和磁性基片之間的耦合程度，從而精確設(shè)計(jì)這些元件的特性。
例如，當(dāng)采用鐵氧體作為磁性基片時(shí)，介電常數(shù)為10-15左右，介電損耗正切為1×10-3-10×10-4，磁導(dǎo)率為1或大于1。另一方面，通常采用的介電基片的介電常數(shù)為10-100左右，介電損耗正切為5×10-4-1×10-5，磁導(dǎo)率等于1。為此，當(dāng)電極的電容元件接近介電基片時(shí)可以獲得更大的實(shí)際的介電常數(shù)和電容。而且當(dāng)電極接近介電基片時(shí)，可以以較小的電容元件獲得相同的電容。另外，通過(guò)在介電損耗正切較小的介電基片附近提供電極可以獲得低傳輸損耗的傳輸線部分部分。而且，當(dāng)在實(shí)際的磁性基片附近提供電極的電感元件時(shí)，可以獲得較大的實(shí)際的磁導(dǎo)率和電感。此外，當(dāng)電極接近磁性基片時(shí)，可以以獲得同樣的電感較小的電感元件。
比較好的是，復(fù)合電路板的電極應(yīng)該在預(yù)定位置上非常接近介電基片側(cè)，而在不同于預(yù)定位置的其它位置處非常接近磁性基片例。
在這種布局下，通過(guò)將電極放置得非常接近介電基片加強(qiáng)了電極與介電基片之間的耦合作用，并且通過(guò)將電極放置得非常接近磁性基片加強(qiáng)了電極與磁性基片的耦合作用。
而且復(fù)合電路板可以包含介電常數(shù)比介電基片更低的基片。在接近磁性基片側(cè)的電極與介電基片之間提供低介電常數(shù)的基片。
這削弱了接近磁性基片的電極與介電基片之間的耦合作用，從而確保了電極接近磁性基片的效果沒(méi)有損失。
在本發(fā)明的復(fù)合電路板的另一種布局中，接近介電基片的電極與接近磁性基片的電極可以聯(lián)合為一體。
因此無(wú)需將介電基片上的電極與磁性基片上的電極連接在一起，提高了可靠性并且節(jié)省由這種連接造成的費(fèi)時(shí)間的制造過(guò)程。
在另一種布局中，可以在介電基片與磁性基片之間提供頂面和底面有電極的基片，電極通過(guò)通孔連接。
通過(guò)利用夾有電極的基片使介電基片與磁性基片連接在一起使得復(fù)合電路板制造更為方便。
另一方面，向接近介電基片側(cè)的電極提供電容元件，而向接近磁性基片側(cè)的電極提供電感元件。
因此，可將電容元件制得小于具有相同電感的普通元件，而可將電感元件制得小于具有相同電感的普通元件。
比較好的是，至少在電極接近介電基片部分局部地提供介電基片，或者至少在電極接近磁性基片部分局部地提供磁性基片。
在這種構(gòu)造下，只需在需要的地方提供介電基片和磁性基片，從而節(jié)省了介電基片和磁性基片的使用。
而且，本發(fā)明的非互易電路器件可以包含多交叉電感元件部分、相連的電容元件部分以及施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
因此，非互易電路器件的電感元件部分接近磁性基片，并且電容元件部分接近介電基片，使非互易電路器件微型化。
本發(fā)明的諧振器可以包含上述復(fù)合電路板，其中在介電基片與磁性基片之間提供的電極構(gòu)成電容元件和電感元件，從而構(gòu)成諧振器。
因此，通過(guò)例如在接近磁性基片處提供諧振器的電感元件并在接近介電基片處提供電容元件可以使諧振器微型化。
而且，本發(fā)明的濾波器可以包含上述諧振器以及輸入/輸出連接裝置。
因此，通過(guò)在接近磁性基片處提供濾波器的電感元件并在接近介電基片處提供電容元件可以使濾波器微型化。
本發(fā)明的雙工器可以包含至少兩個(gè)濾波器、與每個(gè)濾波器連接的輸入/輸出連接裝置以及將濾波器連接在一起的天線連接裝置。在這種情況下，至少一個(gè)濾波器包含上述本發(fā)明的濾波器。
因此，通過(guò)在接近磁性基片處提供雙工器的電感元件并在接近介電基片處提供電容元件可以使雙工器微型化。
而且，本發(fā)明的通信器件可以包含上述雙工器、與雙工器的至少一個(gè)輸入/輸出連接裝置相連的發(fā)射電路、與不同于連接發(fā)射電路的輸入/輸出連接裝置以外的至少一個(gè)輸入/輸出連接裝置相連的接收電路以及連接雙工器天線連接裝置的天線。
因此，通過(guò)在接近磁性基片處提供通信器件的電感元件并在接近介電基片處提供電容元件可以使通信器件微型化。
而且，本發(fā)明的電路模塊可以包含至少一個(gè)包含上述本發(fā)明復(fù)合電路板的功能元件。
因此，通過(guò)在接近磁性基片處提供電路模塊的電感元件并在接近介電基片處提供電容元件可以使電路模塊微型化。
而且，本發(fā)明的非互易電路器件包含介電基片；磁性基片；在介電基片與磁性基片之間提供的間距；位于介電基片與磁性基片之間的電極，包含諧振器部分和傳輸線部分的電極；以及施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。電極的傳輸線部分較為接近介電基片側(cè)，而電極的諧振器部分較為接近磁性基片側(cè)。
因此，電極的傳輸線部分接近介電基片，減少了傳播損耗，并使器件能制成或比具有同樣性能的普通器件小。而且由于電極的諧振器部分接近磁性基片，因此與磁性基片的耦合作用更強(qiáng)，改善了器件的非互易性。
比較好的是，在上述本發(fā)明特定形式中，電極的傳輸線部分非常接近介電基片側(cè)，而電極的諧振器部分非常接近磁性基片側(cè)。
因此，非常接近介電基片側(cè)的電極與介電基片的耦合作用較強(qiáng)，而非常接近磁性基片側(cè)的電極與磁性基片的耦合作用較強(qiáng)。
在另一種布局中，可以在介電基片與接近介電基片的電極諧振器部分之間提供介電常數(shù)比介電基片更低的基片。
因此，可以削弱接近磁性基片的電極與介電基片之間的耦合作用，從而確保不會(huì)損失接近磁性基片的電極的效果。
在本發(fā)明非互易電路器件的另一種布局中，可以在介電基片與磁性基片之間提供頂面和底面有電極的基片，電極通過(guò)通孔連接。
因此，通過(guò)利用夾有電極的基片使介電基片與磁性基片連接在一起使得復(fù)合電路板的制造更為方便。
比較好的是，至少在形成傳輸線部分的電極處局部地提供介電基片?；蛘咧辽僭谛纬芍C振器部分的電極處局部地提供磁性基片。
因此，只需在需要的地方提供介電基片和磁性基片，從而節(jié)省了介電基片和磁性基片的使用。
而且，本發(fā)明的通信器件可以包含上述非互易電路器件、發(fā)射電路、接收電路和天線。
因此，非互易電路器件的傳輸線部分接近介電基片側(cè)，并且諧振器部分接近磁性基片側(cè)，改善了通信器件的特性并使之微型化。
而且，本發(fā)明可以提供一種制造復(fù)合電路板的方法，它包含以下步驟提供介電基片；在所述介電基片上提供低介電常數(shù)薄膜，它包含介電常數(shù)小于介電基片的基片；在提供低介電常數(shù)的薄膜的介電基片上提供電極圖案；以及將磁性基片與提供電極圖案的介電基片連接在一起。
因此，可以在單一的工藝中提供復(fù)合電路板的電極，所述復(fù)合電路板在接近介電基片或磁性基片的預(yù)定位置處具有電極圖案。
而且，制造復(fù)合電路板的方法可以包含以下步驟提供介電基片；提供磁性基片；在介電常數(shù)小于介電基片的低介電常數(shù)基片的頂面和底面提供電極圖案；提供穿行于頂面電極與底面電極之間的通孔；以及將磁性基片與介電基片連接在一起從而使低介電常數(shù)的基片夾在中間。
因此，借助于提供夾在介電基片與磁性基片之間提供電極的基片將介電基片與磁性基片連接在一起，能方便地制造在接近介電基片或磁性基片的預(yù)定位置處具有電極圖案的復(fù)合電路板。
另一種制造復(fù)合電路板的方法可以包含以下步驟提供介電基片；在介電基片上提供電極圖案；提供磁性基片；在磁性基片上提供電極圖案；排列介電基片與磁性基片使得它們提供電極圖案的面互相面對(duì)，并且電極圖案在預(yù)定的連接部分上互相面對(duì)，并在預(yù)定連接部分上將介電基片的電極圖案與磁性基片的電極圖案連接起來(lái)。
因此，可以利用普通的倒裝技術(shù)使電極圖案在預(yù)定位置移近介電基片而其它位置的電極圖案移近磁性基片。
另一種制造非互易電路器件的方法可以包含以下步驟提供介電基片；在介電基片上提供低介電常數(shù)薄膜，它包含介電常數(shù)小于介電基片的基片；提供電極圖案使得諧振器部分形成于提供低介電常數(shù)的介電基片部分而傳輸線部分形成于其它部分；將磁性基片與提供電極圖案的介電基片連接在一起；以及提供施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
因此，可以在單一的工藝過(guò)程中制造非互易電路器件，所述非互量電路器件具有，在預(yù)定位置處接近介電基片或磁性基片的電極圖案。
另一種制造非互易電路器件的方法可以包含以下步驟提供介電基片；提供磁性基片；在介電常數(shù)小于介電基片的低介電常數(shù)基片的頂面和底面提供電極圖案；提供穿行于頂面電極與底面電極之間的通孔；將磁性基片與介電基片連接在一起從而使低介電常數(shù)的基片夾在中間，并使得磁性基片位于電極圖案的諧振器部分側(cè)而介電基片位于電極圖案的傳輸線部分側(cè)；以及提供施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
因此，借助于夾在介電基片與磁性基片之間提供電極的基片，將介電基片與磁性基片連接在一起，能方便地制造在預(yù)定位置處接近介電基片或磁性基片的具有電極圖案的復(fù)合電路板。
另一種制造非互易電路器件的方法可以包含以下步驟提供介電基片；在介電基片上提供構(gòu)成傳輸線部分的電極圖案；提供磁性基片；在磁性基片上提供構(gòu)成諧振器部分的電極圖案；排列介電基片與磁性基片使得它們提供電極圖案的面互相面對(duì)，并且電極圖案在預(yù)定的連接部分上互相面對(duì)，并在預(yù)定連接部分上將介電基片的電極圖案與磁性基片的電極圖案連接起來(lái)；以及提供施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
因此，可以利用普通的倒裝技術(shù)使電極圖案在預(yù)定位置移近介電基片而其它位置的電極圖案移近磁性基片。


圖1為本發(fā)明復(fù)合電路板的平面圖；圖2為沿圖1中直線X-X剖取的剖面圖；圖3為按照本發(fā)明第二實(shí)施例的復(fù)合電路板的剖面圖；圖4為模擬方法的概念示意圖；圖5為間隙與電容，以及間隙與電感之間關(guān)系的示意圖；圖6為本發(fā)明改進(jìn)型的剖面示意圖；圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例的剖面圖；圖8為本發(fā)明非互易電路器件分解透視圖；圖9為沿圖8中直線Y-Y剖取的剖面圖；圖10為本發(fā)明雙工器的平面圖；圖11為沿圖10中直線Z-Z剖取的剖面圖；圖12為本發(fā)明通信器件的示意圖；圖13為本發(fā)明另一非互易電路器件的平面圖；圖14為沿圖13中直線A-A剖取的剖面圖；圖15為圖13非互易電路器件的剖面圖，以基片的深度(dip)提供；圖16為本發(fā)明另一非互易電路器件的分解透視圖；圖17為沿圖16中直線A’-A’剖取的剖面圖；圖18為本發(fā)明電路模塊的平面圖；圖19為沿圖18中直線B-B剖取的剖面圖；圖20為本發(fā)明另一通信器件的示意圖；圖21為本發(fā)明另一通信器件的示意圖；圖22為本發(fā)明另一通信器件的示意圖；圖23為普通復(fù)合中電路板的平面圖；以及圖24為沿圖23直線W-W剖取的剖面圖。
以下借助圖1和2描述本發(fā)明較佳實(shí)施例的復(fù)合電路板。圖1為本發(fā)明復(fù)合電路板的平面圖，而圖2為沿圖1中直線X-X剖取的剖面圖。
如圖1和2所示，本發(fā)明的復(fù)合電路板10包含介電基片11、磁性基片12和夾在中間的電極圖案20。電極圖案20包含電容單元部分21、電感單元部分22、傳輸線部分23等。在包含例如CaTiO3的介電基片11和包含鐵氧體的磁性基片的外側(cè)面提供了接地電極13。具有圖1所示結(jié)構(gòu)的復(fù)合電路板10相當(dāng)于低通濾波器。
如圖2所示，在本發(fā)明的復(fù)合電路板10中，電極圖案20的電容元件部分21非常接近介電基片11，并且電感元件部分22非常接近磁性基片12。這樣，電容元件部分21的電容可以通過(guò)使電容元件部分21非常接近介電基片11而增加。因此同樣電容下復(fù)合電路板可以做得比普通復(fù)合電路板更小。而且，當(dāng)電感元件部分22非常接近磁性基片12時(shí)，削弱了電感元件部分22與介電基片11之間的耦合作用，增加了電感。因此同樣電感下復(fù)合電路板10可以做得比普通復(fù)合電路板更小。此外，傳輸線部分23和電阻等到介電基片11和磁性基片12的距離影響了傳輸損耗。因此，可以根據(jù)傳輸線部分23和電阻在介電基片11和磁性基片12之間的位置精確設(shè)計(jì)它們的特性，從而方便地獲得所需的特性。
以下借助圖3描述本發(fā)明復(fù)合電路板的第二實(shí)施例。前述實(shí)施例中相同的部分用相同的標(biāo)號(hào)表示并且不再贅述。
如圖3所示，本實(shí)施例的復(fù)合電路板10a包含介電基片11、磁性基片12、夾在其中的電極圖案20以及夾在電極圖案20與介電基片11之間的小介電常數(shù)基片14。小介電常數(shù)基片14的基片的介電常數(shù)小于介電基片11。比較好的是基片14的介電常數(shù)還小于磁性基片12。小介電常數(shù)基片14夾在介電基片11與電極圖案20之間與電感元件部分22同樣的位置上。與在介電基片11內(nèi)提供凸起以將電感元件部分22更加接近磁性基片12的情形相比，小介電常數(shù)基片14削弱了電感元件部分22與介電基片11之間的耦合作用。即，與在介電基片11內(nèi)提供凸起以將電感元件部分22更加接近磁性基片12的情形相比，小介電常數(shù)基片14使與磁性基片12的耦合效應(yīng)不會(huì)因?yàn)榕c介電基片11的耦合作用而減小。
在上述實(shí)施例中，夾在介電基片與磁性基片之間的電極圖案沿一個(gè)方向非常接近介電基片或磁性基片，另一種選擇是例如將小介電常數(shù)基片插入電感元件部分與磁性基片之間，或通過(guò)一些這樣的方法，使電感元件部分接近磁性基片。以下將根據(jù)模擬結(jié)果來(lái)描述。
圖4為位于介電基片11與磁性基片12之間電極圖案20的概念示意圖，基片之間有間距。圖5示出了電極圖案20與介電基片11之間間隙G與電感L之間的關(guān)系以及間隙G與電容C之間的關(guān)系的模擬結(jié)果。介電基片11的厚度為0.5mm，介電常數(shù)90左右，而磁導(dǎo)率1左右。磁性基片12的厚度為0.5mm，介電常數(shù)15左右，而磁導(dǎo)率3左右。而且，介電基片11與磁性基片12之間的間距為0.03mm，電極圖案20的厚度為0.01mm。符號(hào)Δ表示電容C而符號(hào)○表示電感L。如圖5所示，當(dāng)電極圖案20非常接近介電基片11時(shí)電容C較大，而當(dāng)電極圖案20離磁性基片12 0.015mm時(shí)電感L最大。即最好使電感元件部分12接近磁性基片12，而不是非常靠近。
在這些實(shí)施例中，夾在介電基片與磁性基片之間的電極圖案接近或非常接近介電基片，但是結(jié)構(gòu)并不受此限制。例如如圖6的復(fù)合電路板10b所示，當(dāng)通過(guò)將小介電常數(shù)基片體15等插入磁性基片12與電極圖案20之間使整個(gè)電極圖案20接近介電基片11時(shí)，電感元件部分22比電容元件部分21更為接近磁性基片12。這種布局也實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的效果。
以下描述制造本發(fā)明復(fù)合電路板的方法。
首先在介電基片一側(cè)提供接地電極，并在介電基片上提供電感元件的位置處提供小介電常數(shù)薄膜，諸如環(huán)氧樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂，隨后利用電鍍或?yàn)R射方法在提供小介電常數(shù)薄膜的介電基片上形成包含電容元件、電感元件、傳輸線等的電極圖案。接著加上在一側(cè)具有接地電極的磁性基片，從而形成第二實(shí)施例的復(fù)合電路板。利用這種制造方法，可以在一個(gè)工藝過(guò)程中提供電極圖案，與利用連接電極的普通連接方法相比，這使得制造復(fù)合電路板更為方便。
本實(shí)施例強(qiáng)調(diào)介電基片與電極圖案之間接觸程度的重要性，并描述了一個(gè)在介電基片側(cè)提供電極圖案的例子，但是也可以在磁性基片側(cè)提供電極圖案。當(dāng)采用上述實(shí)施例所述制造方法時(shí)，電極圖案與磁性基片本身之間的接觸層變?yōu)樾〗殡姵?shù)層，從而可以在電極圖案與介電基片之間的電感元件部分提供合適的間隙。而且，雖然上述實(shí)施例描述了一個(gè)只提供一層小介電常數(shù)薄膜層的例子，但是也可以在某些位置上提供多層小介電常數(shù)薄膜層，從而在電極圖案各種元件中的每一個(gè)與介電基片和磁性基片之間提供合適的距離，使之能精確地設(shè)計(jì)復(fù)合電路板的特性。
以下描述另一種制造方法。首先在諸如樹(shù)脂基片之類的小介電常數(shù)基片的頂面和底面提供電極圖案。這里，例如，在一個(gè)面上提供構(gòu)成電感元件部分的電極圖案，而在另一個(gè)面上提供構(gòu)成電容元件部分和傳輸線的電極圖案，并且利用通孔17實(shí)現(xiàn)頂面與底面電極圖案之間的電連接。接著，將提供有電極圖案的小介電常數(shù)基片插入面上有接地電極的磁性基片與介電基片之間。利用該制造方法獲得了如圖7所示的復(fù)合電路板10c。
以下借助圖8和9描述本發(fā)明的非互易電路器件。圖8為本發(fā)明非互易電路器件的分解透視圖，而圖9為沿圖8復(fù)合電路板中直線Y-Y剖取的剖面圖。
如圖8和9所示，本發(fā)明的非互易電路器件30包含復(fù)合電路板10d、施加直流磁場(chǎng)的磁鐵31和包容這些部件的盒體32。復(fù)合電路板部分10d包含介電基片11、包含鐵氧體等的磁性基片12和夾在中間的中央電極20。中央電極20包含彼此以120度相交的三個(gè)電極。中央電極20的一端連接至輸入/輸出電極側(cè)而另一端接地。
例如通過(guò)在介電基片11上提供小介電常數(shù)薄膜14而形成中央電極20，形成的位置對(duì)應(yīng)于中央電極20的電感元件部分22的位置，在其底面有接地電極13，并且利用電鍍等方法獲得包含電感元件部分22和電容元件部分21配合的第一中央電極20。此后，利用與形成第一中央電極20同樣的方法形成第二和第三中央電極20，并且將絕緣薄膜26夾在中間。隨后，將包含接地電極13的磁性基片12與提供中央電極20的介電基片11連接在一起，從而完成復(fù)合電路板部分10d。三個(gè)中央電極20中的每一個(gè)的一端通過(guò)連接電極16b或類似連接至介電基片11底面上與接地電極13絕緣的輸入/輸出電極16a。三個(gè)中央電極的另一端通過(guò)通孔同介電基片11底面上的接地電極13連接。
這種方法形成的復(fù)合電路板部分10d連同磁鐵31一起放置于盒體32內(nèi)，在磁性基片12的頂面提供所述磁鐵，從而完成非互易電路器件30。
在非互易電路器件30中，由于在介電基片11的小介電常數(shù)薄膜14頂面提供電感元件部分22，并且在介電基片11上提供電容元件部分，所以電感元件部分22接近磁性基片12一側(cè)，而電容元件部分21接近介電基片11一側(cè)。因此，由于電感元件部分22和電容元件部分21都小于具有同樣特性的普通非互易電路器件，所以非互易電路器件30本身可以微型化。
以下借助圖10和11描述本發(fā)明的雙工器。圖10為本發(fā)明雙工器的平面圖，而圖11為沿圖10中直線Z-Z剖取的剖面圖。
如圖10和11所示，本發(fā)明的雙工器40包含第一濾波器部分50a，它包含帶狀線濾波器；以及第二濾波器部分50b，它包含另一帶狀線濾波器。構(gòu)成第一濾波器部分50a的濾波器相當(dāng)于用于發(fā)射的帶通濾波器。構(gòu)成第二濾波器部分50b的濾波器包含與第一濾波器部分50a共振頻率不同的諧振器，并相當(dāng)于一個(gè)用于接收的帶通濾波器。第一濾波器部分50a的輸入/輸出連接裝置41與發(fā)射用的外部電路相連，而第二濾波器部分50b的輸入/輸出連接裝置42與接收用的外部電路相連。而且，第一濾波器部分50a和第二濾波器部分50b的其它輸入/輸出連接裝置集成為一個(gè)與外部天線相連天線連接裝置43。
這種構(gòu)造的雙工器40相當(dāng)于帶通雙工器，其中第一濾波器部分50a允許預(yù)定頻率的信號(hào)通過(guò)，而第二濾波器部分50b允許頻率不同與上述頻率的信號(hào)通過(guò)。
在本實(shí)施例的雙工器40中，由于在介電基片11上的小介電常數(shù)薄膜14頂面提供電感元件部分22，并且在介電基片11上提供電容元件部分21，所以電感元件部分22接近磁性基片12一側(cè)，而電容元件部分21接近介電基片11一側(cè)。因此由于電感元件部分22和電容元件部分21都比在具有同樣特性的普通雙工器中小，濾波器可以小型化所以雙工器40本身可以微型化。
以下借助圖12描述本發(fā)明的通信器件60。圖12示出了本實(shí)施例的通信器件示意圖。
如圖12所示，本實(shí)施例的通信器件60包含雙工器40、發(fā)射電路51、接收電路52以及天線53。這里所用的雙工器40已經(jīng)在上述實(shí)施例中描述過(guò)。將連接至圖10第一濾波器部分50a的輸入/輸出連接到裝置連接發(fā)射電路51，而將連接第二濾波器部分50b的輸入/輸出連接到裝置連接接收電路52。而且，將天線連接裝置43連接到天線53。
在本實(shí)施例的通信器件60中，由于在介電基片上的小介電常數(shù)薄膜14的頂面提供電感元件部分22，并且在介電基片上提供電容元件部分，所以電感元件部分接近磁性基片一側(cè)，而電容元件部分接近介電基片一側(cè)。因此，由于電感元件部分22和電容元件部分21都比在具有同樣特性的普通通信器件中小，所以通信器件60本身可以微型化。
以下借助圖13描述與上述不同的本發(fā)明的非互易電路器件。圖13為本發(fā)明另一個(gè)非互易電路器件的平面圖，而圖14為沿圖13中直線A-A剖取的剖面圖。
如圖13和14所示，本實(shí)施例的非互易電路器件30a包含非互易電路器件主體35和在非互易電路器件主體35的頂面上提高的，用于施加直流磁場(chǎng)的磁鐵31。非互易電路器件主體35包含介電基片11和磁性基片12，在每個(gè)的一個(gè)面上有接地電極13，而電極圖案20夾在其中。電極圖案20包含位于中央的諧振器部分24和相互呈120度角相交的傳輸線部分23a。而且，向傳輸線部分23a提供用于匹配諧振器部分24和傳輸線部分23a的匹配電路部分25。
例如，如圖15所示，如此地安排這種結(jié)構(gòu)的非互易電路器件主體35，使介電基片11向下面對(duì)基片18的凹口，而在磁性基片12的頂部，其位置對(duì)應(yīng)于電極圖案20的諧振器部分24處提供磁鐵31。隨后傳輸線部分23a的端部通過(guò)引線或連接電極等連接至基片18上的電極線19。磁性基片12只需位于至少是電極圖案20的諧振器部分24，并且利用尺寸小于介電基片11的磁性基片12，可以使傳輸線部分23a端部暴露在表面并且與基片18的電極線19相連。
為了獲得本實(shí)施例的非互易電路器件，首先在介電基片11上位置對(duì)應(yīng)于電極圖案20的諧振器部分24處。提供小介電常數(shù)的薄膜14。隨后在包含小介電常數(shù)薄膜14的介電基片11上提供包含諧振器部分24和傳輸線部分23a的電極圖案20，最后將磁性基片12連接上去。利用該方法，可以在一個(gè)工藝過(guò)程中提供電極圖案20，更方便地制造非互易電路器件。而且，可以采用如圖7所示的結(jié)構(gòu)想像另一種形成非互易電路器件的方法。即，在小介電常數(shù)的基片的一個(gè)面上提供構(gòu)成諧振器部分的電極圖案，并在另一個(gè)面提供構(gòu)成傳輸線部分的電極圖案。隨后，利用通孔等將底面和頂面上的電極圖案連接起來(lái)，將磁性基片與諧振器部分側(cè)連接，并將介電基片與傳輸線部分側(cè)連接。該方法同樣可以在一個(gè)工藝過(guò)程中提供電極圖案，從而可以方便地制造非互易電路器件。
以下借助圖16和17描述本發(fā)明非互易電路器件的另一實(shí)施例。圖16為本發(fā)明另一非互易電路器件的分解透視圖，而圖17為沿圖16中直線A’-A’剖取的剖面圖。
如圖16和17所示，本實(shí)施例的非互易電路器件30b包含介電基片11、磁性基片12和磁鐵31。在介電基片11上提供電極圖案20并包含相互呈120度角的傳輸線部分23b。在磁性基片12上提供電極圖案20并且包含相互呈120度角的非互易電路器件部分27。此外，向線傳輸線部分23b提供了匹配電路部分25。隨后將它們?nèi)绱说嘏帕惺固峁╇姌O圖案20的介電基片11側(cè)面對(duì)提供電極圖案20的磁性基片12側(cè)，并且介電基片11的傳輸線部分23b在三個(gè)地方與磁性基片12的非互易電路部分27連接。為了連接它們，在磁性基片12上非互易電路部分27的三個(gè)端點(diǎn)提供焊接的凸塊或金凸塊，并利用已知的倒裝法將磁性基片12固定在介電基片11上。雖然圖16中沒(méi)有示出，但是除了非互易電路器件以外，在介電基片11上還提供了連接它們的其它功能元件和電路。
如圖14和17所示，在上述實(shí)施例的非互易電路器件中，在非互易電路器件主體35的電極圖案20中的非互易電路部分27和諧振器部分24接近磁性基片12側(cè)，而傳輸線部分23a接近介電基片11側(cè)。由于傳輸線部分23a接近介電基片11，所以降低了傳輸線23a的傳播損耗，使得在同樣性能下可以做得比普通波導(dǎo)部分更小。同樣，由于非互易電路部分27和諧振器部分24接近磁性基片12，所以改進(jìn)了器件的非互易性。而且，在上面實(shí)施例中，在電極圖案20的諧振器部分24與介電基片11之間提供了小介電常數(shù)基片以增加電極圖案20與介電基片11之間的距離，從而與在介電基片11內(nèi)提供凸起以使諧振器部分24接近磁性基片12的情況相比，更削弱了諧振器部分24與介電基片11之間的耦合作用并改善了非互易電路器件30的非互易性。而且在下面實(shí)施例中，包含電極圖案20的磁性基片12只需倒裝固定在所需的部分，從而不浪費(fèi)磁性基片12。而且，可以利用諸如普通凸塊連接之類的倒裝固定技術(shù)，便于制造。
上述非互易電路器件采用三個(gè)端子，但是本發(fā)明也可以用于通過(guò)將端電阻與三個(gè)端子之一相連形成的隔離器或兩端子隔離器。
以下借助圖18和19描述本發(fā)明用于電路模塊的實(shí)例，電路模塊包含位于單塊基片上的多個(gè)單元。圖18為本發(fā)明電路模塊的平面圖，而圖19為沿圖18中直線B-B剖取的剖面圖。
如圖18和19所示，本實(shí)施例的電路模塊包含作為功能單元的非互易電路器件部分30c和分支電路部分37。非互易電路器件30c是一種隔離器，帶有與其中一個(gè)端子相連的電阻薄膜38。分支電路部分37包含電容元件部分21a、電感元件部分22a和電阻薄膜38。
為了構(gòu)造這種類型的電路模塊36，首先在包含接地電極13的介電基片11上的預(yù)定位置上提供小介電常數(shù)薄膜14，即在對(duì)應(yīng)于非互易電路器件的諧振器部分24和分支電路部分37的電感元件部分22a的位置上。隨后在提供小介電常數(shù)薄膜14的介電基片11上提供非互易電路器件30c的電極圖案20和分支電路部分37。而且，向非互易電路器件30c和分支電路部分37提供電阻薄膜38。隨后包含接地電極13的磁性基片12連接在非互易電路器件30c諧振器部分24和分支電路部分37的電感元件部分22a的電極上。此外，在非互易器件電路30c的諧振器部分24的磁性基片12的頂面提供施加直流磁場(chǎng)的磁鐵31。如在本實(shí)施例中那樣，可以只在預(yù)定位置上提供磁性基片，也可以提供與所用的介電基片形狀相同的磁性基片。而且，雖然利用上述方法形成了本發(fā)明的電路模塊，即通過(guò)在介電基片上提供小介電常數(shù)薄膜并隨后將非互易器件電路的電感元件部分和諧振器部分提供于小介電常數(shù)薄膜頂面，但是可以利用圖7所示的另外的方法，在小介電常數(shù)基片頂面和底面提供電極圖案，電極圖案通過(guò)通孔連接，并且小介電常數(shù)基片夾在介電基片與磁性基片之間。
以下借助圖20描述與前面不同的本發(fā)明的另一通信器件60a。圖20為本發(fā)明通信器件的示意圖。
如圖20所示，本實(shí)施例的通信器件60a包含雙工器40a，它包含發(fā)射濾波器和接收濾波器；與雙工器40a的天線連接裝置相連的天線53；與雙工器40a的發(fā)射濾波器的輸入/輸出裝置相連的發(fā)射電路51；以及與雙工器40a接收濾波器的輸入/輸出裝置相連的接收電路52。
發(fā)射電路51包含放大發(fā)射信號(hào)的功率放大器(PA)，所述信號(hào)通過(guò)隔離器和發(fā)射濾波器并從天線53發(fā)射。而且，天線53接收的信號(hào)通過(guò)接收濾波器到達(dá)接收電路52，在哪里經(jīng)過(guò)低噪聲放大器(LNA)、濾波器(RX)等并最終輸入至混頻器(MIX)。另一方面，利用鎖相環(huán)路(PLL)的本地振蕩器包含振蕩器(VCO)和分頻器(DIV)，并將本地信號(hào)輸出至混頻器。混頻器輸出中頻信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)下，可以利用低傳播損耗和高性能非互易性的非互易電路器件提供微型化的通信器件60a。
本發(fā)明的通信器件并不局限于上述實(shí)施例，并且例如可以用于如圖21和22所示的通信器件60b和60c中。圖21所示的通信器件60b包含天線53、與天線53相連的環(huán)形器(CIR)和與環(huán)形器(CIR)相連的發(fā)射電路51和接收電路52。發(fā)射電路包含功率放大器(PA)等，而接收電路包含低噪聲放大器(LNA)等。而且，圖22所示通信器件60c包含位于發(fā)射電路內(nèi)的功率放大器(PA)、連接功率放大器(PA)的混頻器(MIX)、位于接收電路內(nèi)的低噪聲放大器(LNA)、連接低噪聲放大器(LNA)的混頻器(MIX)、連接兩個(gè)混頻器(MIX)的分頻器(DIV)以及連接分頻器(DIV)的振蕩器(VCO)。隔離器(ISO)連接在分頻器(DIV)與振蕩器(VCO)之間。
按照上述的本發(fā)明，在包含介電基片、磁性基片和夾在其中的電極的復(fù)合電路板內(nèi)，在預(yù)定位置上向接近介電基片側(cè)提供了電極，并在其它位置上向接近磁性基片側(cè)提供了電極。因此，例如通過(guò)在接近磁性基片側(cè)提供電極的電感元件部分，并在接近介電基片側(cè)提供電容元件部分可以提高電感和電容，使器件在保持同樣特性前提下微型化。而且，例如在包含傳輸線和電阻等的電極中，通過(guò)選擇小介電常數(shù)薄膜的合適的厚度可以精確設(shè)計(jì)介電基片與磁性基片之間的位置關(guān)系，從而可以容易地達(dá)到所需的性能。
而且，按照本發(fā)明的非互易電路器件，夾在非互易電路器件主體的磁性基片與介電基片之間的電極是如此地排列，使諧振器部分接近磁性基片側(cè)而傳輸線部分接近介電基片側(cè)。這減少了傳輸線部分的傳播損耗，并使器件在同樣性能下做得比普通器件小。而且，由于諧振器部分接近磁性基片側(cè)，所以提高了非互易電路器件的非互易性。通過(guò)將小介電常數(shù)的基片插入電極的諧振器部分與介電基片之間可以進(jìn)一步改善非互易性，從而與通過(guò)在介電基片內(nèi)提供凸起使諧振器部分更為接近磁性基片的情況相比削弱了諧振器部分與介電基片之間的耦合作用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合電路板，其特征在于包含介電基片；磁性基片，在介電基片與磁性基片之間有一定的間距；以及位于所述介電基片與所述磁性基片之間的電極；其中所述電極在預(yù)先確定的位置處相對(duì)地接近所述介電基片并相對(duì)地遠(yuǎn)離磁性基片，而在其它不同于所述預(yù)先確定位置的位置處相對(duì)地接近所述磁性基片并遠(yuǎn)離介電基片。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合電路板，其特征在于所述電極在預(yù)定位置上接近或與介電基片相隔預(yù)定距離，而在不同于預(yù)定位置的其它位置處接近或與磁性基片相隔預(yù)定距離。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合電路板，其特征在于進(jìn)一步包含介電常數(shù)比介電基片更低的基片，在所述介電基片與所述電極之間的所述其它位置提供低介電常數(shù)的基片。
4.如權(quán)利要求1、2和3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電路板，其特征在于電極在所述預(yù)定位置與所述其它位置之間是連續(xù)的。
5.如權(quán)利要求1、2和3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電路板，其特征在于利用在底面和頂面包含電極部分的基片提供所述電極，電極部分通過(guò)通孔連接，所述基片位于所述介電基片與所述磁性基片之間。
6.如權(quán)利要求1、2和3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電路板，其特征在于所述電極包含在所述預(yù)定位置靠近所述介電基片的電容元件和在所述其它位置靠近所述磁性基片的電感元件。
7.如權(quán)利要求1、2和3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電路板，其特征在于至少在所述預(yù)定位置提供介電基片并且小于所述磁性基片。
8.如權(quán)利要求1、2和3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合電路板，其特征在于至少在所述其它位置提供磁性基片并且小于所述介電基片。
9.一種非互易電路器件，其特征在于包含如權(quán)利要求6所述包含多個(gè)相交的所述電感元件部分和相應(yīng)的與之相連的多個(gè)電容元件部分的復(fù)合電路板；以及將直流磁場(chǎng)施加在所述相交電感元件部分的磁鐵。
10.一種諧振器，其特征在于包含如權(quán)利要求6所述的復(fù)合電路板，其中所述電容元件和所述電感元件限定了所述諧振器的預(yù)定諧振頻率。
11.一種濾波器，其特征在于包含如權(quán)利要求10所述的諧振器；以及分別與所述電極相對(duì)端部相連的一對(duì)輸入/輸出連接器。
12.一種雙工器，其特征在于包含至少兩個(gè)濾波器；其中至少一個(gè)所述濾波器包含如權(quán)利要求11所述的濾波器；每個(gè)濾波器包含所述的輸入/輸出連接器對(duì)；以及每個(gè)所述濾波器的其它所述輸入/輸出連接器與雙工器的各輸入/輸出端相連。
13.一種通信器件，其特征在于包含如權(quán)利要求12所述的雙工器；與雙工器其中一個(gè)所述輸入/輸出連接器相連的發(fā)射電路；以及與雙工器另一個(gè)所述輸入/輸出連接器相連的接收電路。
14.如權(quán)利要求13所述的通信器件，其特征在于進(jìn)一步包含與所述雙工器天線連接器相連的天線。
15.一種非互易電路器件，其特征在于包含介電基片；磁性基片，在介電基片與磁性基片之間提供的間距；位于所述介電基片與所述磁性基片之間的電極，電極包含諧振器部分和傳輸線部分；以及向所述電極施加直流磁場(chǎng)的磁鐵；其中所述電極的傳輸線部分相對(duì)地接近所述介電基片并相對(duì)遠(yuǎn)離所述磁性基片，而所述電極的諧振器部分相對(duì)地接近所述磁性基片并相對(duì)遠(yuǎn)離所述介電基片。
16.如權(quán)利要求15所述的非互易電路器件，其特征在于所述電極的傳輸線部分接近或與所述介電基片相隔預(yù)定距離，而所述電極的諧振器部分接近或與所述磁性基片相隔預(yù)定距離。
17.如權(quán)利要求16所述的非互易電路器件，其特征在于在所述介電基片與所述電極的諧振器部分之間提供介電常數(shù)比所述介電基片更低的基片。
18.如權(quán)利要求15、16和17中任意一項(xiàng)所述的非互易電路器件，其特征在于利用在頂面和底面包含電極部分的基片提供所述電極，電極部分通過(guò)通孔連接，所述基片位于所述介電基片與所述磁性基片之間。
19.如權(quán)利要求15-17中任意一項(xiàng)所述的非互易電路器件，其特征在于至少在靠近所述電極的所述傳輸線部分提供介電基片并且小于所述磁性基片。
20.如權(quán)利要求15-17中任意一項(xiàng)所述的非互易電路器件，其特征在于至少在靠近所述電極的所述部分提供磁性基片并且小于所述介電基片。
21.一種通信器件，其特征在于包含如權(quán)利要求15所述的非互易電路器件；以及發(fā)射電路、接收電路和與所述非互易電路器件相連的天線中的一個(gè)。
22.一種制造復(fù)合電路板的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；在所述介電基片上提供低介電常數(shù)薄膜，它包含介電常數(shù)小于介電基片的基片；在提供低介電常數(shù)的介電基片上提供電極圖案；以及將磁性基片與提供電極圖案的介電基片連接在一起。
23.一種制造復(fù)合電路板的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；提供磁性基片；在介電常數(shù)小于介電基片的低介電常數(shù)基片的頂面和底面提供電極圖案；提供穿行于頂面電極圖案與底面電極圖案之間的通孔；以及將所述磁性基片與所述介電基片連接在一起從而使低介電常數(shù)的基片夾在中間。
24.一種制造復(fù)合電路板的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；在所述介電基片上提供電極圖案；提供磁性基片；在所述磁性基片上提供電極圖案；如此地排列所述介電基片與所述磁性基片使得它們提供電極圖案的面互相面對(duì)，并且電極圖案在預(yù)定的連接位置上互相面對(duì)，并在所述預(yù)定連接位置上將所述介電基片的電極圖案與所述磁性基片的電極圖案連接起來(lái).
25.一種制造非互易電路器件的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；在所述介電基片上提供低介電常數(shù)薄膜，它包含介電常數(shù)小于介電基片的基片；提供電極圖案，包含形成于提供低介電常數(shù)的介電基片部分的諧振器和形成于其它部分的傳輸線部分；將磁性基片與所述介電基片和所述電極圖案連接在一起；以及向所述電極圖案施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
26.一種制造非互易電路器件的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；提供磁性基片；在介電常數(shù)小于介電基片的低介電常數(shù)基片的頂面和底面提供電極圖案；電極圖案形成諧振器部分和傳輸線部分；提供穿行于頂面電極與底面電極之間的通孔；將所述磁性基片與所述介電基片連接在一起從而使低介電常數(shù)的基片夾在中間并使得所述磁性基片靠近或與諧振器部分限額預(yù)定距離而所述介電基片靠近或與傳輸線部分相隔預(yù)定距離；以及向所述電極圖案施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
27.一種制造非互易電路器件的方法，其特征在于包含以下步驟提供介電基片；在所述介電基片上提供構(gòu)成傳輸線部分的電極圖案；提供磁性基片；在所述磁性基片上提供構(gòu)成諧振器部分的電極圖案；排列所述介電基片與所述磁性基片使得它們提供所述電極圖案的面互相面對(duì)，并且電極圖案在預(yù)定的連接位置上互相面對(duì)，并在預(yù)定連接位置上將所述介電基片的電極圖案與所述磁性基片的電極圖案連接起來(lái)；以及向所述電極圖案施加直流磁場(chǎng)的磁鐵。
全文摘要
一種復(fù)合電路板,包含:介電基片;磁性基片,在介電基片與磁性基片之間有一定的間距;以及位于介電基片與磁性基片之間的電極圖案;使電極圖案的電容元件部分接近或非常靠近介電基片,并使電極圖案的電感元件部分接近或非?？拷判曰?br> 文檔編號(hào)H01P11/00GK1259843SQ99118878
公開(kāi)日2000年7月12日 申請(qǐng)日期1999年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月11日
發(fā)明者石川容平, 德寺博, 松谷圭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所