[发明专利]具有键合垫片的超高频环行器

说明书

本发明涉及电子组件连接，更确切地，特别是涉及用于制造绝缘 器或电子环行器的超高频电子组件。

在超高频系统中，环行器是具有三个端口以用于把信号从第一个 端口引导至其他两个端口之一的系统，如图1和图2中的优选例所示。 图1中，从端口1起始的第一个弧形箭头表示的发射信号E被引导至端 口2。相反地，由端口2起始的第二个弧形箭头表示的接收信号R被引 导至端口3。这样，发射信号E被无额外损耗地与接收信号R隔离。

有多种引导信号的方法。通常，通过非互易效应来获得隔离效果。 我们已知某些物理效应例如法拉第效应不遵循时间可逆向性，即电磁 波根据其传播方向而具有不同的表现。铁磁类的磁性材料具有表现这 种特性的磁化系数χ。磁化系数的值取决于波的传播方向。也可以说根 据波是左旋圆偏振还是右旋圆偏振，磁化系数不同。正是利用这种效 应获得强大的环行器。则可以没有显著损耗地隔离发射信号和接收信 号，这在不同的方向都是必须的。

传统地，如图3所示，环行器10主要包括：

·谐振电磁腔9，其是充满介电材料12并由电或磁类的屏障限制 的体积。作为一般原则，为应用于环行器，该腔具有扁平圆盘 的形式，该腔包括：

○中心电路13，主要包括：

○共面的线；

○位置互相成120度并延伸至腔外的超高频电路的连接轨 迹；

○位于中心电路13之上和之下的两个铁氧体元件14；

○位于铁氧体元件之上和之下的两个接地面15；

○由安装在两个永磁体16之间的第一接地面、第一铁氧体、 电路、第二铁氧体和第二接地面构成的装配体；

○图3中未显示的其他元件，可以用于通过极性片、热补偿或 机械维护来保证场的均匀性。

·保护性机械外罩11。

印刷电路板不断提高的小型化导致出现了越来越小的组件。因而， 环行器安装在尺寸为1至2厘米数量级的外罩里。在印刷电路板上安 装这样的组件涉及能够使组件具有以高精度定义的几何形状的自动化 技术。

对于环行器电路的给定的工作频率，环行器的焊点相对其要安装 的电路的轨迹的任何定位偏移将反映在：

·危及装配体可靠性的焊接脆化的风险；

·活动轨迹和电路接地之间的短路风险；

·反映为电路中的显著损耗的阻抗破碎(impedance breaks)。

另外，延伸至金属壳外的连接轨迹元件是易碎的。在这些元件被 最终安装在印刷电路上之前的各种环行器的处理操作中，它们尤其可 能被弯曲、折叠、或打碎，从而导致组件的损耗。

已经尝试了很多技术方案：

·包括各种形状的介电插槽的混合方案，以及，

·基于印刷电路的连接元件。

但是，这些方案不能简单地达成环行器的自动表面安装布线。尤 其当在印刷电路上焊接安装组件时，在装配体包括具有不同膨胀率的 印刷电路的情况下，温度的升高反映为引起设备内的额外应力。

本发明试图改善这些问题。本发明的环行器包括包含在电子键合 垫片中的机械定位辅助设备，可以使安装问题最小化并获得环行器间 更好的可重现性。

在本发明的环行器中，环行器的电路部分在压力作用下安装于其 外罩中。结果是获得比通过需要特别加工操作——例如攻丝或攻螺纹 ——的保护部分来进行装配的传统外罩更便宜的简略式外罩。

而且，本新颖的方案中通孔的共轴性可以获得更容易操作和运输 而不需特别保护的组件。因此，组件的可靠性提高而其成本降低。

显然，本发明的设备不只限于环行器类型的超高频组件的领域， 还可以应用于任何需要准确定位主要电子连接的表面安装电子组件。

更确切地，本发明的主题是电子组件，包括机械外罩以及含有至 少一个电路和至少两个将为组件和外部印刷电路提供电子互连的电子 键合垫片的电子装配体，其特征在于电子键合垫片包括能使其在外罩 中准确定位的机械装置。

有利地，每个键合垫片包括与电路连接的中央传导核、围绕该中 央核的电绝缘体、以及包括定位装置的机械中心件。而且中央核大致 为圆柱形，电绝缘体是基本为圆柱形的环形套筒，机械中心件也是基 本为圆柱形的环形套筒，不同圆柱体的回转轴相统一。