专利名称：电路板和电路器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及包含有夹在介电基片与磁性基片之间的电极的复合电路板、非互易电路器件、谐振器、滤波器、双工器、通信器件、电路模块、制造复合电路板的方法以及制造非互易电路器件的方法。
通常情况下，包含电极图案(诸如电容元件和电感元件)的介电基片或磁性基片多层层叠形成谐振器电路等。根据应用和所需特性等，有时候需要低截面，而将普通的复合电路板设计成满足这些要求。
以下借助图23和24描述普通的复合电路板。图23为普通复合电路板的平面图，而图24为沿图23直线W-W剖取的剖面图。
如图23和24所示，普通的复合电路板110包含了介电基片111、磁性基片112和夹在中间的电极图案120。电极图案120包含电容元件121、电感元件122、传输线123等，而接地电极113位于介电基片11 1和磁性基片112的外面。这种结构的复合电路板110在功能上为低通滤波器。
在普通复合电路板110中，为了提供电极图案120，利用电镀方法分别在介电基片111和磁性基片112上形成互相面对的电极120a和120b并提供连接电极120c。利用连接电极120c将介电基片111和磁性基片112上的电极120a和120b连接在一起，就完成了电极图案120的制作。
提供给复合电路板的电容元件、电感元件、电阻、传输线等的特性按照它们与介电基片与磁性基片之间的位置关系而改变。例如，当电感元件接近磁性基片时电感较大。而且当电感元件接近磁性基片时，可以以较小的尺寸获取同样的电感。同样，当电容元件接近介电基片时电容较大，可以以较小的尺寸获取同样的电容。
但是，在普通复合电路板中，由于夹在介电基片与磁性基片之间的电极图案是通过将介电基片与磁性基片上的电极连接在一起形成的，所以整个电极图案位于单一平面内。即，电容元件、电感元件、电阻、传输线等与介电基片和磁性基片的距离相等。
而且，电感元件接近磁性基片时的电感较大，但是在接近介电基片时，电感元件与介电基片的耦合作用较强，降低了电感。而且，如果是分布常数非互易电路器件的情况，则电极包含谐振器部分和传输线部分，并且直流磁场作用的器件的非互易性在谐振器接近磁性基片时增强。但是当接近介电基片时，谐振器部分与介电基片的耦合作用加强，降低了器件的非互易性。
因此当夹在介电基片与磁性基片之间的电极图案的电容元件、电感元件等位于单一平面内时，不利之处是电感只能增加有限数值，元件不能微型化，因此复合电路板也无法微型化。其它的缺点是无法精确设计电容元件、电感元件、谐振器、传输线等的特性。
考虑了上述问题之后实现了本发明的复合电路板、非互易电路器件、谐振器、滤波器、双工器、通信器件、电路模块、制造复合电路板的方法以及制造非互易电路器件的方法，并通过提供微型化的性能出色的复合电路板、非互易电路器件、谐振器、滤波器、双工器、通信器件、电路模块、制造复合电路板的方法以及制造非互易电路器件的方法解决这些问题。
为了实现上述目标，本发明的复合电路板包含介电基片；磁性基片，在介电基片与磁性基片之间有一定的间距；以及位于介电基片与磁性基片之间的电极。电极在预先确定的位置处相对地接近介电基片，而在不同于预先确定的位置的其他位置处相对地接近磁性基片。
因此，电极图案形成的电感元件、电容元件、电阻、传输线部分与介电基片或磁性基片的距离可以设定为所需的值，因而可以设计这些元件与介电基片和磁性基片之间的耦合程度，从而精确设计这些元件的特性。
例如，当采用铁氧体作为磁性基片时，介电常数为10-15左右，介电损耗正切为1×10-3-10×10-4，磁导率为1或大于1。另一方面，通常采用的介电基片的介电常数为10-100左右，介电损耗正切为5×10-4-1×10-5，磁导率等于1。为此，当电极的电容元件接近介电基片时可以获得更大的实际的介电常数和电容。而且当电极接近介电基片时，可以以较小的电容元件获得相同的电容。另外，通过在介电损耗正切较小的介电基片附近提供电极可以获得低传输损耗的传输线部分部分。而且，当在实际的磁性基片附近提供电极的电感元件时，可以获得较大的实际的磁导率和电感。此外，当电极接近磁性基片时，可以以获得同样的电感较小的电感元件。
比较好的是，复合电路板的电极应该在预定位置上非常接近介电基片侧，而在不同于预定位置的其它位置处非常接近磁性基片例。
在这种布局下，通过将电极放置得非常接近介电基片加强了电极与介电基片之间的耦合作用，并且通过将电极放置得非常接近磁性基片加强了电极与磁性基片的耦合作用。
而且复合电路板可以包含介电常数比介电基片更低的基片。在接近磁性基片侧的电极与介电基片之间提供低介电常数的基片。
这削弱了接近磁性基片的电极与介电基片之间的耦合作用，从而确保了电极接近磁性基片的效果没有损失。
在本发明的复合电路板的另一种布局中，接近介电基片的电极与接近磁性基片的电极可以联合为一体。
因此无需将介电基片上的电极与磁性基片上的电极连接在一起，提高了可靠性并且节省由这种连接造成的费时间的制造过程。
在另一种布局中，可以在介电基片与磁性基片之间提供顶面和底面有电极的基片，电极通过通孔连接。
通过利用夹有电极的基片使介电基片与磁性基片连接在一起使得复合电路板制造更为方便。
另一方面，向接近介电基片侧的电极提供电容元件，而向接近磁性基片侧的电极提供电感元件。
因此，可将电容元件制得小于具有相同电感的普通元件，而可将电感元件制得小于具有相同电感的普通元件。
比较好的是，至少在电极接近介电基片部分局部地提供介电基片，或者至少在电极接近磁性基片部分局部地提供磁性基片。
在这种构造下，只需在需要的地方提供介电基片和磁性基片，从而节省了介电基片和磁性基片的使用。
而且，本发明的非互易电路器件可以包含多交叉电感元件部分、相连的电容元件部分以及施加直流磁场的磁铁。
因此，非互易电路器件的电感元件部分接近磁性基片，并且电容元件部分接近介电基片，使非互易电路器件微型化。
本发明的谐振器可以包含上述复合电路板，其中在介电基片与磁性基片之间提供的电极构成电容元件和电感元件，从而构成谐振器。
因此，通过例如在接近磁性基片处提供谐振器的电感元件并在接近介电基片处提供电容元件可以使谐振器微型化。
而且，本发明的滤波器可以包含上述谐振器以及输入/输出连接装置。
因此，通过在接近磁性基片处提供滤波器的电感元件并在接近介电基片处提供电容元件可以使滤波器微型化。
本发明的双工器可以包含至少两个滤波器、与每个滤波器连接的输入/输出连接装置以及将滤波器连接在一起的天线连接装置。在这种情况下，至少一个滤波器包含上述本发明的滤波器。
因此，通过在接近磁性基片处提供双工器的电感元件并在接近介电基片处提供电容元件可以使双工器微型化。
而且，本发明的通信器件可以包含上述双工器、与双工器的至少一个输入/输出连接装置相连的发射电路、与不同于连接发射电路的输入/输出连接装置以外的至少一个输入/输出连接装置相连的接收电路以及连接双工器天线连接装置的天线。
因此，通过在接近磁性基片处提供通信器件的电感元件并在接近介电基片处提供电容元件可以使通信器件微型化。
而且，本发明的电路模块可以包含至少一个包含上述本发明复合电路板的功能元件。
因此，通过在接近磁性基片处提供电路模块的电感元件并在接近介电基片处提供电容元件可以使电路模块微型化。
而且，本发明的非互易电路器件包含介电基片；磁性基片；在介电基片与磁性基片之间提供的间距；位于介电基片与磁性基片之间的电极，包含谐振器部分和传输线部分的电极；以及施加直流磁场的磁铁。电极的传输线部分较为接近介电基片侧，而电极的谐振器部分较为接近磁性基片侧。
因此，电极的传输线部分接近介电基片，减少了传播损耗，并使器件能制成或比具有同样性能的普通器件小。而且由于电极的谐振器部分接近磁性基片，因此与磁性基片的耦合作用更强，改善了器件的非互易性。
比较好的是，在上述本发明特定形式中，电极的传输线部分非常接近介电基片侧，而电极的谐振器部分非常接近磁性基片侧。
因此，非常接近介电基片侧的电极与介电基片的耦合作用较强，而非常接近磁性基片侧的电极与磁性基片的耦合作用较强。
在另一种布局中，可以在介电基片与接近介电基片的电极谐振器部分之间提供介电常数比介电基片更低的基片。
因此，可以削弱接近磁性基片的电极与介电基片之间的耦合作用，从而确保不会损失接近磁性基片的电极的效果。
在本发明非互易电路器件的另一种布局中，可以在介电基片与磁性基片之间提供顶面和底面有电极的基片，电极通过通孔连接。
因此，通过利用夹有电极的基片使介电基片与磁性基片连接在一起使得复合电路板的制造更为方便。
比较好的是，至少在形成传输线部分的电极处局部地提供介电基片。或者至少在形成谐振器部分的电极处局部地提供磁性基片。
因此，只需在需要的地方提供介电基片和磁性基片，从而节省了介电基片和磁性基片的使用。
而且，本发明的通信器件可以包含上述非互易电路器件、发射电路、接收电路和天线。
因此，非互易电路器件的传输线部分接近介电基片侧，并且谐振器部分接近磁性基片侧，改善了通信器件的特性并使之微型化。
而且，本发明可以提供一种制造复合电路板的方法，它包含以下步骤提供介电基片；在所述介电基片上提供低介电常数薄膜，它包含介电常数小于介电基片的基片；在提供低介电常数的薄膜的介电基片上提供电极图案；以及将磁性基片与提供电极图案的介电基片连接在一起。
因此，可以在单一的工艺中提供复合电路板的电极，所述复合电路板在接近介电基片或磁性基片的预定位置处具有电极图案。
而且，制造复合电路板的方法可以包含以下步骤提供介电基片；提供磁性基片；在介电常数小于介电基片的低介电常数基片的顶面和底面提供电极图案；提供穿行于顶面电极与底面电极之间的通孔；以及将磁性基片与介电基片连接在一起从而使低介电常数的基片夹在中间。
因此，借助于提供夹在介电基片与磁性基片之间提供电极的基片将介电基片与磁性基片连接在一起，能方便地制造在接近介电基片或磁性基片的预定位置处具有电极图案的复合电路板。
另一种制造复合电路板的方法可以包含以下步骤提供介电基片；在介电基片上提供电极图案；提供磁性基片；在磁性基片上提供电极图案；排列介电基片与磁性基片使得它们提供电极图案的面互相面对，并且电极图案在预定的连接部分上互相面对，并在预定连接部分上将介电基片的电极图案与磁性基片的电极图案连接起来。
因此，可以利用普通的倒装技术使电极图案在预定位置移近介电基片而其它位置的电极图案移近磁性基片。
另一种制造非互易电路器件的方法可以包含以下步骤提供介电基片；在介电基片上提供低介电常数薄膜，它包含介电常数小于介电基片的基片；提供电极图案使得谐振器部分形成于提供低介电常数的介电基片部分而传输线部分形成于其它部分；将磁性基片与提供电极图案的介电基片连接在一起；以及提供施加直流磁场的磁铁。
因此，可以在单一的工艺过程中制造非互易电路器件，所述非互量电路器件具有，在预定位置处接近介电基片或磁性基片的电极图案。
另一种制造非互易电路器件的方法可以包含以下步骤提供介电基片；提供磁性基片；在介电常数小于介电基片的低介电常数基片的顶面和底面提供电极图案；提供穿行于顶面电极与底面电极之间的通孔；将磁性基片与介电基片连接在一起从而使低介电常数的基片夹在中间，并使得磁性基片位于电极图案的谐振器部分侧而介电基片位于电极图案的传输线部分侧；以及提供施加直流磁场的磁铁。
因此，借助于夹在介电基片与磁性基片之间提供电极的基片，将介电基片与磁性基片连接在一起，能方便地制造在预定位置处接近介电基片或磁性基片的具有电极图案的复合电路板。
另一种制造非互易电路器件的方法可以包含以下步骤提供介电基片；在介电基片上提供构成传输线部分的电极图案；提供磁性基片；在磁性基片上提供构成谐振器部分的电极图案；排列介电基片与磁性基片使得它们提供电极图案的面互相面对，并且电极图案在预定的连接部分上互相面对，并在预定连接部分上将介电基片的电极图案与磁性基片的电极图案连接起来；以及提供施加直流磁场的磁铁。
因此，可以利用普通的倒装技术使电极图案在预定位置移近介电基片而其它位置的电极图案移近磁性基片。
图1为本发明复合电路板的平面图；图2为沿图1中直线X-X剖取的剖面图；图3为按照本发明第二实施例的复合电路板的剖面图；图4为模拟方法的概念示意图；图5为间隙与电容，以及间隙与电感之间关系的示意图；图6为本发明改进型的剖面示意图；图7为本发明另一实施例的剖面图；图8为本发明非互易电路器件分解透视图；图9为沿图8中直线Y-Y剖取的剖面图；图10为本发明双工器的平面图；图11为沿图10中直线Z-Z剖取的剖面图；图12为本发明通信器件的示意图；图13为本发明另一非互易电路器件的平面图；图14为沿图13中直线A-A剖取的剖面图；图15为图13非互易电路器件的剖面图，以基片的深度(dip)提供；图16为本发明另一非互易电路器件的分解透视图；图17为沿图16中直线A’-A’剖取的剖面图；图18为本发明电路模块的平面图；图19为沿图18中直线B-B剖取的剖面图；图20为本发明另一通信器件的示意图；图21为本发明另一通信器件的示意图；图22为本发明另一通信器件的示意图；图23为普通复合中电路板的平面图；以及图24为沿图23直线W-W剖取的剖面图。
以下借助图1和2描述本发明较佳实施例的复合电路板。图1为本发明复合电路板的平面图，而图2为沿图1中直线X-X剖取的剖面图。
如图1和2所示，本发明的复合电路板10包含介电基片11、磁性基片12和夹在中间的电极图案20。电极图案20包含电容单元部分21、电感单元部分22、传输线部分23等。在包含例如CaTiO3的介电基片11和包含铁氧体的磁性基片的外侧面提供了接地电极13。具有图1所示结构的复合电路板10相当于低通滤波器。
如图2所示，在本发明的复合电路板10中，电极图案20的电容元件部分21非常接近介电基片11，并且电感元件部分22非常接近磁性基片12。这样，电容元件部分21的电容可以通过使电容元件部分21非常接近介电基片11而增加。因此同样电容下复合电路板可以做得比普通复合电路板更小。而且，当电感元件部分22非常接近磁性基片12时，削弱了电感元件部分22与介电基片11之间的耦合作用，增加了电感。因此同样电感下复合电路板10可以做得比普通复合电路板更小。此外，传输线部分23和电阻等到介电基片11和磁性基片12的距离影响了传输损耗。因此，可以根据传输线部分23和电阻在介电基片11和磁性基片12之间的位置精确设计它们的特性，从而方便地获得所需的特性。
以下借助图3描述本发明复合电路板的第二实施例。前述实施例中相同的部分用相同的标号表示并且不再赘述。
如图3所示，本实施例的复合电路板10a包含介电基片11、磁性基片12、夹在其中的电极图案20以及夹在电极图案20与介电基片11之间的小介电常数基片14。小介电常数基片14的基片的介电常数小于介电基片11。比较好的是基片14的介电常数还小于磁性基片12。小介电常数基片14夹在介电基片11与电极图案20之间与电感元件部分22同样的位置上。与在介电基片11内提供凸起以将电感元件部分22更加接近磁性基片12的情形相比，小介电常数基片14削弱了电感元件部分22与介电基片11之间的耦合作用。即，与在介电基片11内提供凸起以将电感元件部分22更加接近磁性基片12的情形相比，小介电常数基片14使与磁性基片12的耦合效应不会因为与介电基片11的耦合作用而减小。
在上述实施例中，夹在介电基片与磁性基片之间的电极图案沿一个方向非常接近介电基片或磁性基片，另一种选择是例如将小介电常数基片插入电感元件部分与磁性基片之间，或通过一些这样的方法，使电感元件部分接近磁性基片。以下将根据模拟结果来描述。
图4为位于介电基片11与磁性基片12之间电极图案20的概念示意图，基片之间有间距。图5示出了电极图案20与介电基片11之间间隙G与电感L之间的关系以及间隙G与电容C之间的关系的模拟结果。介电基片11的厚度为0.5mm，介电常数90左右，而磁导率1左右。磁性基片12的厚度为0.5mm，介电常数15左右，而磁导率3左右。而且，介电基片11与磁性基片12之间的间距为0.03mm，电极图案20的厚度为0.01mm。符号Δ表示电容C而符号○表示电感L。如图5所示，当电极图案20非常接近介电基片11时电容C较大，而当电极图案20离磁性基片12 0.015mm时电感L最大。即最好使电感元件部分12接近磁性基片12，而不是非常靠近。
在这些实施例中，夹在介电基片与磁性基片之间的电极图案接近或非常接近介电基片，但是结构并不受此限制。例如如图6的复合电路板10b所示，当通过将小介电常数基片体15等插入磁性基片12与电极图案20之间使整个电极图案20接近介电基片11时，电感元件部分22比电容元件部分21更为接近磁性基片12。这种布局也实现了本发明的效果。
以下描述制造本发明复合电路板的方法。
首先在介电基片一侧提供接地电极，并在介电基片上提供电感元件的位置处提供小介电常数薄膜，诸如环氧树脂或聚酰亚胺树脂，随后利用电镀或溅射方法在提供小介电常数薄膜的介电基片上形成包含电容元件、电感元件、传输线等的电极图案。接着加上在一侧具有接地电极的磁性基片，从而形成第二实施例的复合电路板。利用这种制造方法，可以在一个工艺过程中提供电极图案，与利用连接电极的普通连接方法相比，这使得制造复合电路板更为方便。
本实施例强调介电基片与电极图案之间接触程度的重要性，并描述了一个在介电基片侧提供电极图案的例子，但是也可以在磁性基片侧提供电极图案。当采用上述实施例所述制造方法时，电极图案与磁性基片本身之间的接触层变为小介电常数层，从而可以在电极图案与介电基片之间的电感元件部分提供合适的间隙。而且，虽然上述实施例描述了一个只提供一层小介电常数薄膜层的例子，但是也可以在某些位置上提供多层小介电常数薄膜层，从而在电极图案各种元件中的每一个与介电基片和磁性基片之间提供合适的距离，使之能精确地设计复合电路板的特性。
以下描述另一种制造方法。首先在诸如树脂基片之类的小介电常数基片的顶面和底面提供电极图案。这里，例如，在一个面上提供构成电感元件部分的电极图案，而在另一个面上提供构成电容元件部分和传输线的电极图案，并且利用通孔17实现顶面与底面电极图案之间的电连接。接着，将提供有电极图案的小介电常数基片插入面上有接地电极的磁性基片与介电基片之间。利用该制造方法获得了如图7所示的复合电路板10c。
以下借助图8和9描述本发明的非互易电路器件。图8为本发明非互易电路器件的分解透视图，而图9为沿图8复合电路板中直线Y-Y剖取的剖面图。
如图8和9所示，本发明的非互易电路器件30包含复合电路板10d、施加直流磁场的磁铁31和包容这些部件的盒体32。复合电路板部分10d包含介电基片11、包含铁氧体等的磁性基片12和夹在中间的中央电极20。中央电极20包含彼此以120度相交的三个电极。中央电极20的一端连接至输入/输出电极侧而另一端接地。
例如通过在介电基片11上提供小介电常数薄膜14而形成中央电极20，形成的位置对应于中央电极20的电感元件部分22的位置，在其底面有接地电极13，并且利用电镀等方法获得包含电感元件部分22和电容元件部分21配合的第一中央电极20。此后，利用与形成第一中央电极20同样的方法形成第二和第三中央电极20，并且将绝缘薄膜26夹在中间。随后，将包含接地电极13的磁性基片12与提供中央电极20的介电基片11连接在一起，从而完成复合电路板部分10d。三个中央电极20中的每一个的一端通过连接电极16b或类似连接至介电基片11底面上与接地电极13绝缘的输入/输出电极16a。三个中央电极的另一端通过通孔同介电基片11底面上的接地电极13连接。
这种方法形成的复合电路板部分10d连同磁铁31一起放置于盒体32内，在磁性基片12的顶面提供所述磁铁，从而完成非互易电路器件30。
在非互易电路器件30中，由于在介电基片11的小介电常数薄膜14顶面提供电感元件部分22，并且在介电基片11上提供电容元件部分，所以电感元件部分22接近磁性基片12一侧，而电容元件部分21接近介电基片11一侧。因此，由于电感元件部分22和电容元件部分21都小于具有同样特性的普通非互易电路器件，所以非互易电路器件30本身可以微型化。
以下借助图10和11描述本发明的双工器。图10为本发明双工器的平面图，而图11为沿图10中直线Z-Z剖取的剖面图。
如图10和11所示，本发明的双工器40包含第一滤波器部分50a，它包含带状线滤波器；以及第二滤波器部分50b，它包含另一带状线滤波器。构成第一滤波器部分50a的滤波器相当于用于发射的带通滤波器。构成第二滤波器部分50b的滤波器包含与第一滤波器部分50a共振频率不同的谐振器，并相当于一个用于接收的带通滤波器。第一滤波器部分50a的输入/输出连接装置41与发射用的外部电路相连，而第二滤波器部分50b的输入/输出连接装置42与接收用的外部电路相连。而且，第一滤波器部分50a和第二滤波器部分50b的其它输入/输出连接装置集成为一个与外部天线相连天线连接装置43。
这种构造的双工器40相当于带通双工器，其中第一滤波器部分50a允许预定频率的信号通过，而第二滤波器部分50b允许频率不同与上述频率的信号通过。
在本实施例的双工器40中，由于在介电基片11上的小介电常数薄膜14顶面提供电感元件部分22，并且在介电基片11上提供电容元件部分21，所以电感元件部分22接近磁性基片12一侧，而电容元件部分21接近介电基片11一侧。因此由于电感元件部分22和电容元件部分21都比在具有同样特性的普通双工器中小，滤波器可以小型化所以双工器40本身可以微型化。
以下借助图12描述本发明的通信器件60。图12示出了本实施例的通信器件示意图。
如图12所示，本实施例的通信器件60包含双工器40、发射电路51、接收电路52以及天线53。这里所用的双工器40已经在上述实施例中描述过。将连接至图10第一滤波器部分50a的输入/输出连接到装置连接发射电路51，而将连接第二滤波器部分50b的输入/输出连接到装置连接接收电路52。而且，将天线连接装置43连接到天线53。
在本实施例的通信器件60中，由于在介电基片上的小介电常数薄膜14的顶面提供电感元件部分22，并且在介电基片上提供电容元件部分，所以电感元件部分接近磁性基片一侧，而电容元件部分接近介电基片一侧。因此，由于电感元件部分22和电容元件部分21都比在具有同样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。
以下借助图13描述与上述不同的本发明的非互易电路器件。图13为本发明另一个非互易电路器件的平面图，而图14为沿图13中直线A-A剖取的剖面图。
如图13和14所示，本实施例的非互易电路器件30a包含非互易电路器件主体35和在非互易电路器件主体35的顶面上提高的，用于施加直流磁场的磁铁31。非互易电路器件主体35包含介电基片11和磁性基片12，在每个的一个面上有接地电极13，而电极图案20夹在其中。电极图案20包含位于中央的谐振器部分24和相互呈120度角相交的传输线部分23a。而且，向传输线部分23a提供用于匹配谐振器部分24和传输线部分23a的匹配电路部分25。
例如，如图15所示，如此地安排这种结构的非互易电路器件主体35，使介电基片11向下面对基片18的凹口，而在磁性基片12的顶部，其位置对应于电极图案20的谐振器部分24处提供磁铁31。随后传输线部分23a的端部通过引线或连接电极等连接至基片18上的电极线19。磁性基片12只需位于至少是电极图案20的谐振器部分24，并且利用尺寸小于介电基片11的磁性基片12，可以使传输线部分23a端部暴露在表面并且与基片18的电极线19相连。
为了获得本实施例的非互易电路器件，首先在介电基片11上位置对应于电极图案20的谐振器部分24处。提供小介电常数的薄膜14。随后在包含小介电常数薄膜14的介电基片11上提供包含谐振器部分24和传输线部分23a的电极图案20，最后将磁性基片12连接上去。利用该方法，可以在一个工艺过程中提供电极图案20，更方便地制造非互易电路器件。而且，可以采用如图7所示的结构想像另一种形成非互易电路器件的方法。即，在小介电常数的基片的一个面上提供构成谐振器部分的电极图案，并在另一个面提供构成传输线部分的电极图案。随后，利用通孔等将底面和顶面上的电极图案连接起来，将磁性基片与谐振器部分侧连接，并将介电基片与传输线部分侧连接。该方法同样可以在一个工艺过程中提供电极图案，从而可以方便地制造非互易电路器件。
以下借助图16和17描述本发明非互易电路器件的另一实施例。图16为本发明另一非互易电路器件的分解透视图，而图17为沿图16中直线A’-A’剖取的剖面图。
如图16和17所示，本实施例的非互易电路器件30b包含介电基片11、磁性基片12和磁铁31。在介电基片11上提供电极图案20并包含相互呈120度角的传输线部分23b。在磁性基片12上提供电极图案20并且包含相互呈120度角的非互易电路器件部分27。此外，向线传输线部分23b提供了匹配电路部分25。随后将它们如此地排列使提供电极图案20的介电基片11侧面对提供电极图案20的磁性基片12侧，并且介电基片11的传输线部分23b在三个地方与磁性基片12的非互易电路部分27连接。为了连接它们，在磁性基片12上非互易电路部分27的三个端点提供焊接的凸块或金凸块，并利用已知的倒装法将磁性基片12固定在介电基片11上。虽然图16中没有示出，但是除了非互易电路器件以外，在介电基片11上还提供了连接它们的其它功能元件和电路。
如图14和17所示，在上述实施例的非互易电路器件中，在非互易电路器件主体35的电极图案20中的非互易电路部分27和谐振器部分24接近磁性基片12侧，而传输线部分23a接近介电基片11侧。由于传输线部分23a接近介电基片11，所以降低了传输线23a的传播损耗，使得在同样性能下可以做得比普通波导部分更小。同样，由于非互易电路部分27和谐振器部分24接近磁性基片12，所以改进了器件的非互易性。而且，在上面实施例中，在电极图案20的谐振器部分24与介电基片11之间提供了小介电常数基片以增加电极图案20与介电基片11之间的距离，从而与在介电基片11内提供凸起以使谐振器部分24接近磁性基片12的情况相比，更削弱了谐振器部分24与介电基片11之间的耦合作用并改善了非互易电路器件30的非互易性。而且在下面实施例中，包含电极图案20的磁性基片12只需倒装固定在所需的部分，从而不浪费磁性基片12。而且，可以利用诸如普通凸块连接之类的倒装固定技术，便于制造。
上述非互易电路器件采用三个端子，但是本发明也可以用于通过将端电阻与三个端子之一相连形成的隔离器或两端子隔离器。
以下借助图18和19描述本发明用于电路模块的实例，电路模块包含位于单块基片上的多个单元。图18为本发明电路模块的平面图，而图19为沿图18中直线B-B剖取的剖面图。
如图18和19所示，本实施例的电路模块包含作为功能单元的非互易电路器件部分30c和分支电路部分37。非互易电路器件30c是一种隔离器，带有与其中一个端子相连的电阻薄膜38。分支电路部分37包含电容元件部分21a、电感元件部分22a和电阻薄膜38。
为了构造这种类型的电路模块36，首先在包含接地电极13的介电基片11上的预定位置上提供小介电常数薄膜14，即在对应于非互易电路器件的谐振器部分24和分支电路部分37的电感元件部分22a的位置上。随后在提供小介电常数薄膜14的介电基片11上提供非互易电路器件30c的电极图案20和分支电路部分37。而且，向非互易电路器件30c和分支电路部分37提供电阻薄膜38。随后包含接地电极13的磁性基片12连接在非互易电路器件30c谐振器部分24和分支电路部分37的电感元件部分22a的电极上。此外，在非互易器件电路30c的谐振器部分24的磁性基片12的顶面提供施加直流磁场的磁铁31。如在本实施例中那样，可以只在预定位置上提供磁性基片，也可以提供与所用的介电基片形状相同的磁性基片。而且，虽然利用上述方法形成了本发明的电路模块，即通过在介电基片上提供小介电常数薄膜并随后将非互易器件电路的电感元件部分和谐振器部分提供于小介电常数薄膜顶面，但是可以利用图7所示的另外的方法，在小介电常数基片顶面和底面提供电极图案，电极图案通过通孔连接，并且小介电常数基片夹在介电基片与磁性基片之间。
以下借助图20描述与前面不同的本发明的另一通信器件60a。图20为本发明通信器件的示意图。
如图20所示，本实施例的通信器件60a包含双工器40a，它包含发射滤波器和接收滤波器；与双工器40a的天线连接装置相连的天线53；与双工器40a的发射滤波器的输入/输出装置相连的发射电路51；以及与双工器40a接收滤波器的输入/输出装置相连的接收电路52。
发射电路51包含放大发射信号的功率放大器(PA)，所述信号通过隔离器和发射滤波器并从天线53发射。而且，天线53接收的信号通过接收滤波器到达接收电路52，在哪里经过低噪声放大器(LNA)、滤波器(RX)等并最终输入至混频器(MIX)。另一方面，利用锁相环路(PLL)的本地振荡器包含振荡器(VCO)和分频器(DIV)，并将本地信号输出至混频器。混频器输出中频信号。
在这种结构下，可以利用低传播损耗和高性能非互易性的非互易电路器件提供微型化的通信器件60a。
本发明的通信器件并不局限于上述实施例，并且例如可以用于如图21和22所示的通信器件60b和60c中。图21所示的通信器件60b包含天线53、与天线53相连的环形器(CIR)和与环形器(CIR)相连的发射电路51和接收电路52。发射电路包含功率放大器(PA)等，而接收电路包含低噪声放大器(LNA)等。而且，图22所示通信器件60c包含位于发射电路内的功率放大器(PA)、连接功率放大器(PA)的混频器(MIX)、位于接收电路内的低噪声放大器(LNA)、连接低噪声放大器(LNA)的混频器(MIX)、连接两个混频器(MIX)的分频器(DIV)以及连接分频器(DIV)的振荡器(VCO)。隔离器(ISO)连接在分频器(DIV)与振荡器(VCO)之间。
按照上述的本发明，在包含介电基片、磁性基片和夹在其中的电极的复合电路板内，在预定位置上向接近介电基片侧提供了电极，并在其它位置上向接近磁性基片侧提供了电极。因此，例如通过在接近磁性基片侧提供电极的电感元件部分，并在接近介电基片侧提供电容元件部分可以提高电感和电容，使器件在保持同样特性前提下微型化。而且，例如在包含传输线和电阻等的电极中，通过选择小介电常数薄膜的合适的厚度可以精确设计介电基片与磁性基片之间的位置关系，从而可以容易地达到所需的性能。
而且，按照本发明的非互易电路器件，夹在非互易电路器件主体的磁性基片与介电基片之间的电极是如此地排列，使谐振器部分接近磁性基片侧而传输线部分接近介电基片侧。这减少了传输线部分的传播损耗，并使器件在同样性能下做得比普通器件小。而且，由于谐振器部分接近磁性基片侧，所以提高了非互易电路器件的非互易性。通过将小介电常数的基片插入电极的谐振器部分与介电基片之间可以进一步改善非互易性，从而与通过在介电基片内提供凸起使谐振器部分更为接近磁性基片的情况相比削弱了谐振器部分与介电基片之间的耦合作用。
权利要求
1.一种复合电路板，其特征在于包含介电基片；磁性基片，在介电基片与磁性基片之间有一定的间距；以及位于所述介电基片与所述磁性基片之间的电极；其中所述电极在预先确定的位置处相对地接近所述介电基片并相对地远离磁性基片，而在其它不同于所述预先确定位置的位置处相对地接近所述磁性基片并远离介电基片。
2.如权利要求1所述的复合电路板，其特征在于所述电极在预定位置上接近或与介电基片相隔预定距离，而在不同于预定位置的其它位置处接近或与磁性基片相隔预定距离。
3.如权利要求2所述的复合电路板，其特征在于进一步包含介电常数比介电基片更低的基片，在所述介电基片与所述电极之间的所述其它位置提供低介电常数的基片。
4.如权利要求1、2和3中任意一项所述的复合电路板，其特征在于电极在所述预定位置与所述其它位置之间是连续的。
5.如权利要求1、2和3中任意一项所述的复合电路板，其特征在于利用在底面和顶面包含电极部分的基片提供所述电极，电极部分通过通孔连接，所述基片位于所述介电基片与所述磁性基片之间。
6.如权利要求1、2和3中任意一项所述的复合电路板，其特征在于所述电极包含在所述预定位置靠近所述介电基片的电容元件和在所述其它位置靠近所述磁性基片的电感元件。
7.如权利要求1、2和3中任意一项所述的复合电路板，其特征在于至少在所述预定位置提供介电基片并且小于所述磁性基片。
8.如权利要求1、2和3中任意一项所述的复合电路板，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电基片。
9.一种非互易电路器件，其特征在于包含如权利要求6所述包含多个相交的所述电感元件部分和相应的与之相连的多个电容元件部分的复合电路板；以及将直流磁场施加在所述相交电感元件部分的磁铁。
10.一种谐振器，其特征在于包含如权利要求6所述的复合电路板，其中所述电容元件和所述电感元件限定了所述谐振器的预定谐振频率。
11.一种滤波器，其特征在于包含如权利要求10所述的谐振器；以及分别与所述电极相对端部相连的一对输入/输出连接器。
12.一种双工器，其特征在于包含至少两个滤波器；其中至少一个所述滤波器包含如权利要求11所述的滤波器；每个滤波器包含所述的输入/输出连接器对；以及每个所述滤波器的其它所述输入/输出连接器与双工器的各输入/输出端相连。
13.一种通信器件，其特征在于包含如权利要求12所述的双工器；与双工器其中一个所述输入/输出连接器相连的发射电路；以及与双工器另一个所述输入/输出连接器相连的接收电路。
14.如权利要求13所述的通信器件，其特征在于进一步包含与所述双工器天线连接器相连的天线。
15.一种非互易电路器件，其特征在于包含介电基片；磁性基片，在介电基片与磁性基片之间提供的间距；位于所述介电基片与所述磁性基片之间的电极，电极包含谐振器部分和传输线部分；以及向所述电极施加直流磁场的磁铁；其中所述电极的传输线部分相对地接近所述介电基片并相对远离所述磁性基片，而所述电极的谐振器部分相对地接近所述磁性基片并相对远离所述介电基片。
16.如权利要求15所述的非互易电路器件，其特征在于所述电极的传输线部分接近或与所述介电基片相隔预定距离，而所述电极的谐振器部分接近或与所述磁性基片相隔预定距离。
17.如权利要求16所述的非互易电路器件，其特征在于在所述介电基片与所述电极的谐振器部分之间提供介电常数比所述介电基片更低的基片。
18.如权利要求15、16和17中任意一项所述的非互易电路器件，其特征在于利用在顶面和底面包含电极部分的基片提供所述电极，电极部分通过通孔连接，所述基片位于所述介电基片与所述磁性基片之间。
19.如权利要求15-17中任意一项所述的非互易电路器件，其特征在于至少在靠近所述电极的所述传输线部分提供介电基片并且小于所述磁性基片。
20.如权利要求15-17中任意一项所述的非互易电路器件，其特征在于至少在靠近所述电极的所述部分提供磁性基片并且小于所述介电基片。
21.一种通信器件，其特征在于包含如权利要求15所述的非互易电路器件；以及发射电路、接收电路和与所述非互易电路器件相连的天线中的一个。
22.一种制造复合电路板的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；在所述介电基片上提供低介电常数薄膜，它包含介电常数小于介电基片的基片；在提供低介电常数的介电基片上提供电极图案；以及将磁性基片与提供电极图案的介电基片连接在一起。
23.一种制造复合电路板的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；提供磁性基片；在介电常数小于介电基片的低介电常数基片的顶面和底面提供电极图案；提供穿行于顶面电极图案与底面电极图案之间的通孔；以及将所述磁性基片与所述介电基片连接在一起从而使低介电常数的基片夹在中间。
24.一种制造复合电路板的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；在所述介电基片上提供电极图案；提供磁性基片；在所述磁性基片上提供电极图案；如此地排列所述介电基片与所述磁性基片使得它们提供电极图案的面互相面对，并且电极图案在预定的连接位置上互相面对，并在所述预定连接位置上将所述介电基片的电极图案与所述磁性基片的电极图案连接起来.
25.一种制造非互易电路器件的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；在所述介电基片上提供低介电常数薄膜，它包含介电常数小于介电基片的基片；提供电极图案，包含形成于提供低介电常数的介电基片部分的谐振器和形成于其它部分的传输线部分；将磁性基片与所述介电基片和所述电极图案连接在一起；以及向所述电极图案施加直流磁场的磁铁。
26.一种制造非互易电路器件的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；提供磁性基片；在介电常数小于介电基片的低介电常数基片的顶面和底面提供电极图案；电极图案形成谐振器部分和传输线部分；提供穿行于顶面电极与底面电极之间的通孔；将所述磁性基片与所述介电基片连接在一起从而使低介电常数的基片夹在中间并使得所述磁性基片靠近或与谐振器部分限额预定距离而所述介电基片靠近或与传输线部分相隔预定距离；以及向所述电极图案施加直流磁场的磁铁。
27.一种制造非互易电路器件的方法，其特征在于包含以下步骤提供介电基片；在所述介电基片上提供构成传输线部分的电极图案；提供磁性基片；在所述磁性基片上提供构成谐振器部分的电极图案；排列所述介电基片与所述磁性基片使得它们提供所述电极图案的面互相面对，并且电极图案在预定的连接位置上互相面对，并在预定连接位置上将所述介电基片的电极图案与所述磁性基片的电极图案连接起来；以及向所述电极图案施加直流磁场的磁铁。
全文摘要
一种复合电路板,包含:介电基片;磁性基片,在介电基片与磁性基片之间有一定的间距;以及位于介电基片与磁性基片之间的电极图案;使电极图案的电容元件部分接近或非常靠近介电基片,并使电极图案的电感元件部分接近或非常靠近磁性基片。
文档编号H01P11/00GK1259843SQ99118878
公开日2000年7月12日 申请日期1999年9月13日 优先权日1998年9月11日
发明者石川容平, 德寺博, 松谷圭 申请人:株式会社村田制作所