JP3939622B2 - 非可逆回路素子及びアイソレータ並びに非可逆回路素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非可逆回路素子及びアイソレータ並びに非可逆回路素子の製造方法に関するものであり、特に、小型で高性能であり、更に量産性に優れた非可逆回路素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集中定数型のアイソレータは、信号を伝送方向に損失なく通過させ、逆方向への信号の通過を阻止する機能を備えた高周波部品であり、携帯電話等の移動通信装置の送信回路部に使用されている。最近では、携帯電話機の小型化に伴い、その構成部品であるアイソレータについても更なる小型化が求められている。
【０００３】
アイソレータに類似する高周波部品としてサーキュレータが知られているが、このサーキュレータを小型化、高性能化する技術が下記特許文献１に記載されている。下記特許文献１には、小型化、高性能化を目的として、ＹＩＧ積層体の中に導体を埋め込み、各導体をスルーホール等で接続した磁気回転子を備えたサーキュレータが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３３８７０７号公報 図１０
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の磁気回転素子は、ＹＩＧ粉末とバインダと溶剤からなる未焼結シートに銀ペースト等を印刷等により塗布し、これらを焼結して製造するものであるが、銀ペースト等を用いる関係で焼結温度に制約があり、そのため焼結が不十分になって満足できる特性を備えたＹＩＧ磁性体が得られず、サーキュレータの高性能化が困難であった。
また、得られた磁気回転素子は多角形状であり、これを略直方体のケースに収納すると磁気回転素子とケースとの間に無駄な容積が生じ、このためサーキュレータを小型化できないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小型で高性能であり、しかも量産性に優れた非可逆回路素子及びアイソレータ並びに非可逆回路素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の非可逆回路素子は、複数のスルーホールが設けられた板状磁性体と、該板状磁性体の一面側で相互に所定の角度をもって交差される複数の中心導体と、前記板状磁性体の他面側に位置して前記スルーホールを介して前記各中心導体に接続される共通電極とを具備してなり、前記板状磁性体の前記一面側に、前記中心導体の一端部に接続されるコンデンサが備えられており、前記板状磁性体の前記一面側に、絶縁スペーサとバイアス用の永久磁石とが積層され、前記絶縁スペーサの前記板状磁性体側の面に半田メッキ層が形成され、該半田メッキ層により前記中心導体の前記一端部と前記コンデンサと前記端子電極とが電気的に各々接続されていることを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、予めスルーホールを設けた板状磁性体を用いるので、優れた特性の板状磁性体を用いることができ、非可逆回路素子の特性を向上することができる。
また、板状磁性体の一面側にコンデンサが備えられているので、板状磁性体の設置スペースとは別個にコンデンサの設置スペースを新たに設ける必要がなく、このため非可逆回路素子を小型でき、また板状磁性体の占める平面積を広くして中心導体のＬを向上させてロスを少なくできる。
更に、絶縁スペーサの板状磁性体側の面に半田メッキ層が形成され、半田メッキ層により中心導体の一端部とコンデンサと端子電極とが電気的に各々接続されているので、接続配線を引き回す必要がなく、非可逆回路素子の構造を単純にして量産性を向上することができ、また非可逆回路素子を小型にできる。また、半田メッキ層を薄く形成することで、非可逆回路素子をより小型にできる。
【０００８】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、前記板状磁性体がケース内に収納されてなり、前記板状磁性体の縦寸法または横寸法の少なくとも一方が、前記ケース内側の縦寸法または横寸法にほぼ一致することを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、ケース及び板状磁性体の大きさがほぼ一致しているので、ケースが小型の場合でも板状磁性体が占める平面積を広くすることができ、これに伴い、中心導体の長さを長くしてＬ（インダクタンス）を高くするとともにＣ（コンデンサ容量）を小さくすることができ、非可逆回路素子のロスを少なくすることができる。
【００１０】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、前記ケースは、前記板状磁性体の前記一面側に位置する第１ヨークと、前記板状磁性体の前記他面側に位置してアース電極を兼ねる第２ヨークとからなり、前記コンデンサと前記第２ヨークとが、前記板状磁性体に設けられた別のスルーホールによって接続されることを特徴とする。
【００１１】
係る非可逆回路素子によれば、コンデンサとアース電極を板状磁性体に設けたスルーホールによって接続するので、接続配線を引き回す必要がなく、非可逆回路素子の構造を単純にして量産性を向上することができ、また非可逆回路素子を小型にできる。
【００１２】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、前記板状磁性体の側端部に、前記中心導体の前記一端部に接続される端子電極が係合されていることを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、端子電極が板状磁性体の側端部に係合しているので、端子電極の設置スペースを少なくして非可逆回路素子を小型できる。
【００１３】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、前記各中心導体は、絶縁層を介して前記板状磁性体上に印刷により形成されたことを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、中心導体を印刷により形成するので、従来の非可逆回路素子のように中心導体を折り曲げる必要がなく、中心導体を板状磁性体上に精度良く位置決めできる。
また中心導体を薄く形成できるので、非可逆回路素子を小型にできる。
【００１５】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、絶縁フィルム上に前記中心導体が形成され、該中心導体を前記板状磁性体側にして該絶縁フィルムが前記板状磁性体に積層されてなることを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、中心導体を形成した絶縁フィルムを積層するので、従来の非可逆回路素子のように中心導体を折り曲げる必要がなく、中心導体を板状磁性体上に精度良く位置決めできる。
また中心導体を薄く形成できるので、非可逆回路素子を小型にできる。
【００１６】
次に、本発明の非可逆回路素子は、先に記載の非可逆回路素子であり、前記絶縁フィルム上に前記コンデンサが備えられていることを特徴とする。
係る非可逆回路素子によれば、中心導体とコンデンサとの接続を絶縁フィルム内で行うことができ、接続配線を新たに設ける必要がなく、非可逆回路素子の構造を単純にして量産性を向上することができ、また非可逆回路素子を小型にできる。
【００１７】
次に、本発明のアイソレータは、先のいずれかに記載の非可逆回路素子の中心導体の一つに、終端抵抗が接続されてなることを特徴とする。
係るアイソレータによれば、上記の非可逆回路素子を主体として構成されるので、小型で量産性に優れたアイソレータとすることができる。
【００１８】
次に、本発明のアイソレータは、先に記載のアイソレータであり、前記終端抵抗は、前記第２ヨークに装着されるとともに、前記絶縁スペーサの前記板状磁性体側の面に形成された別の半田メッキ層により前記中心導体に電気的に接続されることを特徴とする。
係るアイソレータによれば、終端抵抗をアース電極である第２ヨークに装着するので接続配線を省略でき、また半田メッキ層により終端抵抗と中心導体を接続できるので接続配線を引き回す必要がなく、非可逆回路素子の構造を単純にして量産性を向上することができ、また非可逆回路素子を小型にできる。
【００１９】
次に、本発明の非可逆回路素子の製造方法は、スルーホールが設けられた板状磁性体の一面側に、絶縁層を介して複数の中心導体を積層するとともに、前記板状磁性体の他面側に共通電極を形成し、前記中心導体の一端部近傍にコンデンサを配置するとともに、前記板状磁性体の前記一端部に隣接する側端部に端子電極を係合し、半田メッキ層が形成された絶縁スペーサを、該半田メッキ層が少なくとも前記中心導体の前記一端部と対向するように前記板状磁性体に積層し、前記半田メッキ層を加熱溶融させて、前記一端部と前記コンデンサと前記端子電極とを電気的に各々接続することを特徴とする。
係る非可逆回路素子の製造方法によれば、中心導体上に絶縁スペーサを積層した上で、半田メッキ層を加熱溶融させて中心導体とコンデンサと端子電極とを電気的に各々接続するので、従来のように中心導体を折り曲げる工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれるので、生産性を向上することができる。
また、構成部品を順次組み込んで加熱するだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【００２０】
また、本発明の非可逆回路素子の製造方法は、スルーホールが設けられた板状磁性体の一面側に、中心導体及びコンデンサが形成された絶縁フィルムを複数積層するとともに、前記板状磁性体の他面側に共通電極を形成し、前記板状磁性体の前記一端部に隣接する側端部に端子電極を係合することを特徴とする。
係る非可逆回路素子の製造方法によれば、中心導体とコンデンサを同時に板状磁性体に装着し、更に共通電極や端子電極を組み込むだけなので、従来のように中心導体を折り曲げ、ＹＩＧフェライトを包み込む工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれ、生産性を向上することができる。また、構成部品を順次組み込むだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【００２１】
また本発明の非可逆回路素子の製造方法では、前記中心導体と前記共通電極を、前記スルーホールを介して接続することが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
図１には本発明の第１の実施形態の非可逆回路素子の一例であるアイソレータの分解斜視図を示し、図２にはアイソレータの要部の斜視図を示し、図３にはアイソレータの要部を別の方向から見た斜視図を示す。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のアイソレータ１は、第１ヨーク２（ケース６）と、バイアス用の永久磁石３と、絶縁スペーサ４と、磁気部品組立体１０と、第２ヨーク５（ケース６）とを主体として構成されている。
【００２４】
永久磁石３は、磁気部品組立体１０に備えられた板状磁性体１１に対して直流のバイアス磁界を印加する。また、絶縁スペーサ４は、永久磁石３と磁気部品組立体１０の間に位置してこれらの接触を防止する。
【００２５】
第１ヨーク２及び第２ヨーク５は、相互に嵌合してアイソレータ１のケース６を構成し、更に第２ヨーク５はアイソレータ１のアース電極を兼ねるものであり、これらは例えば軟鉄板やＮｉＦｅ合金板等の軟磁性板から形成されている。第１ヨーク２には、軟磁性板がコ字状に折り曲げられて上板部２ａと壁面部２ｂ、２ｂとが形成されている。同様にして第２ヨーク５には底板部５ａと壁面部５ｂ、５ｂとが形成されている。また底板部５ａには、アース電極の端子となる接地端子５ｃが突出形成されている。更に底板部５ａには、磁気部品組立体１０の入出力用の端子電極１７、１８を露出させるための切欠部５ｄ、５ｄが設けられている。
【００２６】
第１ヨーク２及び第２ヨーク５が嵌合して中空直方体状のケース６が構成され、該ケース６の内部に永久磁石３、絶縁スペーサ４、磁気部品組立体１０が収納される。
【００２７】
次に図１〜図３に示すように、磁気部品組立体１０には、板状磁性体１１と、板状磁性体１１の一面１１ａ側に備えられた第１、第２、第３中心導体１２ａ〜１２ｃと、板状磁性体１１の一面１１ａ側に備えられた第１、第２、第３コンデンサ１４ａ〜１４ｃと、終端抵抗１５とを具備して構成されている。また図３に示すように、板状磁性体１１の他面１１ｂ側には共通電極１３が備えられている。
【００２８】
板状磁性体１１は、ＹＩＧフェライト（イットリウム鉄ガーネットフェライト）等のフェライト粉末をバインダ等とともに１４００〜１５００℃で焼結してなるものであり、その一部に切欠部１１ｃが設けられている。
また板状磁性体１１には、一面１１ａ側から他面１１ｂ側に貫通する複数のスルーホール１６ａ1〜１６ｃが設けられている。即ち板状磁性体１１には、中心導体１２ａ〜１２ｃと共通電極１３とを電気的に接続するスルーホール１６ａ1〜１６ａ3と、コンデンサ１４ａ〜１４ｃと第２ヨーク５の底面部５ａ（アース電極）とを電気的に接続するスルーホール１６ｂ1〜１６ｂ3…が設けられている。更に板状磁性体１１には、第３中心導体１２の一端部１２ｃ1と底面部５ａとを電気的に接続する別のスルーホール１６ｃが設けられている。
各スルーホール１６ａ1〜１６ｃには例えば銀ペースト等の導電性材料が埋め込まれており、中心導体１２ａ〜１２ｃと共通電極１３、コンデンサ１４ａ〜１４ｃと底板部５ａなどを電気的に接続できるようになっている。
このように、予めスルーホール１６ａ1〜１６ｃを設けた焼結済みの板状磁性体１１を用いるので、優れた特性の板状磁性体１１を用いることができ、アイソレータ１の特性を向上できる。
【００２９】
また、板状磁性体１１は、図１に示すように、磁気部品組立体１０の構成部品としてケース６内に収納されている。図１に示すように板状磁性体１１の縦寸法をＹ1とし、横寸法をＸ1とし、第２ヨーク５（ケース６）の底板部の縦寸法をＹ2とし、横寸法をＸ2としたとき、Ｙ1とＹ2、及びＸ1とＸ2がそれぞれほぼ一致するように板状磁性体１１及びケース６の大きさが設定されている。
これにより、第２ヨーク５の底板部５ａを平面視したときに、磁気部品組立体１０の平面視の大きさが底板部５ａの大きさにほぼ一致することになる。こうすることで、ケース６が小型の場合でも板状磁性体１１の占める平面積を広くすることができ、これに伴って中心導体１２ａ〜１２ｃを長くしていＬ（インダクタンス）を向上できる。
【００３０】
次に中心導体１２ａ〜１２ｃは、板状磁性体１１の一面１１ａに図示略の絶縁層を介して印刷により積層された第１中心導体１２ａと、印刷等により形成される絶縁層を介して第１中心導体１２ａの上に約１２０°の交差角度を持って印刷により積層された第２中心導体１２ｂと、絶縁層を介して第２中心導体１２ｂの上に約１２０°の交差角度を持って印刷により積層された第３中心導体１２ｃとから構成されている。このように各中心導体１２ａ〜１２ｃは、相互に所定の角度をもって交差している。交差部分の厚さの合計は０．１μｍ程度である。このため、板状磁性体１１と絶縁スペーサ４の間には、中心導体１２ａ〜１２ｃの交差部分の厚さに相当する隙間が形成される。
中心導体１２ａ〜１２ｃは印刷により形成するので、従来の非可逆回路素子のように中心導体を折り曲げたり、ＹＩＧフェライトを包み込む必要がなく、中心導体１２ａ〜１２ｃを板状磁性体１１上に精度良く位置決めできる。また中心導体１２ａ〜１２ｃを薄く形成できるので、アイソレータ１を小型にできる。
【００３１】
図２及び図３に示すように、第１中心導体１２ａは、一端部１２ａ1が入力側の端子電極１７の近傍に位置し、他端部１２ａ2がスルーホール１６ａ1に重なるように位置している。そして、この他端部１２ａ2がスルーホール１６ａ1内の導電性材料に半田等で接合されることにより第１中心導体１２ａが共通電極１３に接続される。
同様に、第２中心導体１２ｂは、一端部１２ｂ1が出力側の端子電極１８の近傍に位置し、他端部１２ｂ2がスルーホール１６ａ2に重なるように位置している。そして、この他端部１２ｂ2がスルーホール１６ａ2内の導電性材料に半田等で接合されることにより第２中心導体１２ｂが共通電極１３に接続される。
更に、第３中心導体１２ｃは、一端部１２ｃ1が板状磁性体１１の切欠部１１ｃの近傍に位置し、他端部１２ｃ2がスルーホール１６ａ3に重なるように位置している。そして、この他端部１２ｃ2がスルーホール１６ａ3内の導電性材料に半田等で接合されることにより第３中心導体１２ｃが共通電極１３に接続される。
また、第３中心導体の一端部１２ｃ1はスルーホール１６ｃにも重なっており、この一端部１２ｃ1がスルーホール１６ｃ内の導電性材料に半田等で接合されることにより第３中心導体１２ｃが底板部５ａ（アース電極）に接続される。
【００３２】
次に図３に示すように、共通電極１３は板状磁性体１１の他面１１ｂに図示略の絶縁層を介して積層されている。共通電極１３は、スルーホール１６ａ1〜１６ａ3に重なるように形成されており、各スルーホール１６ａ1〜１６ａ3を介して各中心導体１２ａ〜１２ｃに接続されている。ただし、各中心導体１２ａ〜１２ｃを、各スルーホール１６ａ1〜１６ａ3を介して、直接、第２ヨーク５の底板部５ａ（アース電極）に接続するようにすれば、共通電極１３は不要になる。
このように、中心導体１２ａ〜１２ｃと共通電極１３が板状磁性体１１を挟むように配置されることによりマイクロストリップ線路が形成される。
【００３３】
次にコンデンサ１４ａ〜１４ｃは、板状磁性体１１の一面１１ａ側に備えられており、第１中心導体の一端部１２ａ1近傍に配置された第１コンデンサ１４ａと、第２中心導体の一端部１２ｂ1近傍に配置された第２コンデンサ１４ｂと、第３中心導体の一端部１２ｃ1近傍に配置された第３コンデンサ１４ｃとからなる。各コンデンサ１４ａ〜１４ｃは、いわゆる平行平板型のコンデンサであり、各中心導体１２ａ〜１２ｃのＬ（インダクタンス）に対応するＣ（静電容量）を有している。
各コンデンサ１４ａ〜１４ｃの厚みは、静電容量にもよるが、第１、第２、第３中心導体１２ａ〜１２ｃが交差した部分の厚みとほぼ同程度であることが好ましい。具体的には０．１ｍｍ程度が好ましい。
各コンデンサ１４ａ〜１４ｃが板状磁性体１１の一面１１ａ側に備えられ、しかも中心導体１２ａ〜１２ｃの交差部分の厚みと同程度なので、交差部分とコンデンサ１４ａ〜１４ｃの上面の高さが一致し、このため各コンデンサ１４ａ〜１４ｃを板状磁性体１１と絶縁スペーサ４との隙間に配置することができ、板状磁性体１１の設置スペースとは別個にコンデンサ１４ａ〜１４ｃの設置スペースを新たに設ける必要がない。このためアイソレータ１を小型にできる。
【００３４】
また、第１コンデンサ１４ａは、スルーホール１６ｂ1に重なるように配置されており、第１コンデンサ１４ａの端子がスルーホール１６ｂ1内の導電性材料に半田等で接合されることにより、スルーホール１６ｂ1を介して第２ヨーク５の底板部５ａ（アース電極）に接続される。
同様に、第２コンデンサ１４ｂは、スルーホール１６ｂ2に重なるように配置されており、第２コンデンサ１４ｂの端子がスルーホール１６ｂ2内の導電性材料に半田等で接合されることにより、スルーホール１６ｂ2を介して底板部５ａ（アース電極）に接続される。
更に、第３コンデンサ１４ｃは、スルーホール１６ｂ3に重なるように配置されており、第３コンデンサ１４ｃの端子がスルーホール１６ｂ3内の導電性材料に半田等で接合されることにより、スルーホール１６ｂ3を介して底板部５ａ（アース電極）に接続される。また第３コンデンサ１４ｃは第３中心導体の一端部１２ｃ1に隣接するように配置されて、後述する半田メッキ層４ｅを介して第３中心導体１２ｃに電気的に接続される。
尚、スルーホール１６ｂ1〜１６ｂ3と底板部５ａは板状磁性体の他面１１ｂ側で半田等により接続される。
各コンデンサ１４ａ〜１４ｃとアース電極５ａをスルーホール１６ｂ1〜１６ｂ3により接続するので、別個に接続配線を引き回す必要がなく、アイソレータ１の構造を単純にして量産性を向上することができ、またアイソレータ１を小型にできる。
【００３５】
また、第１、第２、第３コンデンサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、第１、第２、第３中心導体の一端部１２ａ1、１２ｂ1、１２ｃ1とは、絶縁スペーサ４に設けられた半田メッキ層または半田メッキされた導体層などにより接続される。
即ち図２に示すように、絶縁スペーサ４の板状磁性体側の面４ａには、半田メッキ層４ｂ、４ｃ、４ｅが形成されている。半田メッキ層４ｂは第１中心導体の一端部１２ａ1及び第１コンデンサ１４ａに対向する位置に形成され、半田メッキ層４ｃは第２中心導体の一端部１２ｂ1及び第２コンデンサ１４ｂに対向する位置に形成されている。また、半田メッキ層４ｅは第３中心導体の一端部１２ｃ1及び第３コンデンサ１４ｃに対向する位置に形成されている。
そして、磁気部品組立体１０と絶縁スペーサ４とが積層されたときに、半田メッキ層４ｂが第１中心導体の一端部１２ａ1と第１コンデンサ１４ａとにまたがるように重なり、また半田メッキ層４ｃが第２中心導体の一端部１２ｂ1と第２コンデンサ１４ｂとにまたがるように重なる。同様に、半田メッキ層４ｅが第３中心導体の一端部１２ｃ1と第３コンデンサ１４ｃとにまたがるように重なる。このようにして、コンデンサ１４ａ、１４ｂと、中心導体の一端部１２ａ1、１２ｂ1とが電気的に接続される。
【００３６】
次に終端抵抗１５は、板状磁性体１１の切欠部１１ｃの外側に配置されている。尚、この終端抵抗１５は、第２ヨーク５の底面部５ａ（アース電極）上に装着されている。
終端抵抗１５と第３中心導体の一端部１２ｃ1との接続は、絶縁スペーサ４に設けられた半田メッキ層または半田メッキされた導体層などによりなされる。
即ち図２に示すように、絶縁スペーサ４の板状磁性体側の面４ａには、半田メッキ層４ｄが形成されている。半田メッキ層４ｄは第３中心導体の一端部１２ｃ1及び終端抵抗１５に対向する位置に形成されている。そして、磁気部品組立体１０と絶縁スペーサ４とが積層されたときに、半田メッキ層４ｄが第３中心導体の一端部１２ｃ1と終端抵抗１５とにまたがるように重なってこれらが電気的に接続される。
終端抵抗１５を第２ヨーク５に装着するので接続配線を省略でき、また半田メッキ層４ｄにより終端抵抗１５と中心導体１２ｃを接続するので、別個に接続配線を引き回す必要がなく、アイソレータ１の構造を単純にして量産性を向上することができ、またアイソレータ１を小型にできる。
【００３７】
次に、入力側の端子電極１７は、板状磁性体の側端部１１ｄに装着されている。この入力側の端子電極１７は、側端部１１ｄの第１中心導体の一端部１２ａ1の近傍に配置されている。
また、出力側の端子電極１８は、板状磁性体の別の側端部１１ｅに装着されている。この出力側の端子電極１７は、側端部１１ｅの第２中心導体の一端部１２ｂ1の近傍に配置されている。
各端子電極１７、１８は略コ字状に形成されており、板状磁性体の各側端部１１ｄ、１１ｅにはめ込まれて板状磁性体の一面１１ａから他面１１ｂに渡るように配置されている。このようにして端子電極１７、１８を板状磁性体１１に係合させることで、端子電極１７、１８の設置スペースを少なくしてアイソレータ１を小型にできる。
また、絶縁スペーサ４上の半田メッキ層４ａ〜４ｅは、第１〜第３コンデンサ１４ａ〜１４ｃと終端抵抗１５上に半田メッキやクリーム状の半田を塗布し、対応する中心導体を延長して重ねることで、省略することができる。
【００３８】
端子電極１７、１８と中心導体の一端部１２ａ1、１２ｂ1との接続は、一端部１２ａ1、１２ｂ1の上に端子電極１７、１８を重ねて、端子電極１７、１８と板状磁性体１１とで一端部１１ａ1、１１ｂ1を挟んで固定するか、あるいはコンデンサ１４ａ〜１４ｃの場合と同様に、前記の半田メッキ層４ｂ、４ｃを一端部１２ａ1、１２ｂ1と端子電極１７、１８との間にまたがるように重ねて、これらを電気的に接続すればよい。
半田メッキ層４ｂ、４ｃにより中心導体１２ａ、１２ｂと端子電極１７、１８を接続すれば、接続配線を引き回す必要がなく、アイソレータ１の構造を単純にして量産性を向上することができ、またアイソレータ１を小型にできる。
【００３９】
以上説明したように、各中心導体の一端部１２ａ1〜１２ｃ1に整合用のコンデンサ１４ａ〜１４ｃがそれぞれ接続され、更に第３中心導体の一端部１２ｃ1には終端抵抗１５が接続され、これらが永久磁石４とともにケース６（第１、第２ヨーク２、５）内に収納され、磁気部品組立体１０に永久磁石４で直流磁界を印加できる構成とすることでアイソレータ１が構成される。このアイソレータ１においては、端子電極１７に接続される第１中心導体１２ａが入力側となり、端子電極１８に接続される第２中心導体１２ｂが出力側となる。
【００４０】
上記のアイソレータ１によれば、ケース６と板状磁性体１１の大きさがほぼ一致しているので、板状磁性体１１の占める平面積を広くすることができ、これに伴い、各中心導体１２…の長さを長くしてＬ（インダクタンス）を高くするとともにＣ（コンデンサ容量）を小さくすることができ、非可逆回路素子１のロスを少なくすることができる。
【００４１】
上記のアイソレータ１を製造するには、図４Ａに示すように、予めスルーホール１６ａ1〜１６ｃを設けた板状磁性体１１を用意し、各スルーホール１６ａ1〜１６ｃには銀ペースト等を充填する。次に図４Ｂに示すように、板状磁性体の一面１１ａ側に、印刷によって第１、第２、第３中心導体１２ａ〜１２ｃを形成する。尚、各中心導体１２ａ〜１２ｃの間及び第１中心導体１２ａと板状磁性体１１の間には印刷等の手段により図示略の絶縁層を形成する。また、中心導体１２ａ〜１２ｃとスルーホール１６ａ1〜１６ａ3及び１６ｃの接続は半田付け等により行う。
【００４２】
次に図４Ｃに示すように、板状磁性体の他面１１ｂ側に共通電極１３を形成する。共通電極１３はスルーホール１６ａ1〜１６ａ3に重なるように形成し、共通電極１３とスルーホール１６ａ1〜１６ａ3の接続は半田付け等により行う。ただし、各中心導体１２ａ〜１２ｃを、各スルーホール１６ａ1〜１６ａ3を介して、直接、第２ヨーク５の底板部５ａ（アース電極）に接続するようにすれば、共通電極１３は不要になる。
【００４３】
次に、図５Ａに示すように、板状磁性体一面１１ａ側のスルーホール１６ｂ1〜６ｂ3上に、第１〜第３コンデンサ１４ａ〜１４ｃを配置し、スルーホール１６ｂ1〜６ｂ3とコンデンサ１４ａ〜１４ｃとを半田付け等で接続する。更に、端子電極１７、１８を板状磁性体１１の側端部１１ｄ、１１ｅにはめ込んで係合する。
【００４４】
次に、図５Ｂに示すように、板状磁性体１１の一面１１ａ側に絶縁スペーサ４と永久磁石３を順次積層し、これらを第１、第２ヨーク２、５によって挟み込む。第１、第２ヨーク２、５は最終的にアイソレータ１のケース６になる。またこのとき、端子電極１７、１８を第２ヨーク５の端子穴５ｄ、５ｄから露出させる。
尚、各部品を組み合わせる前に、絶縁スペーサの面４ａに予め半田メッキ層４ｂ〜４ｅを形成する。半田メッキ層４ｂ〜４ｅは、少なくとも各中心導体の一端部１２ａ1〜１２ｃ1と重なるように形成する。また、第２ヨーク５には予め終端抵抗１５を装着しておく。
【００４５】
最後に、全体を加熱して半田メッキ層を溶融させ、各中心導体１２ａ〜１２ｃと各コンデンサ１４ａ〜１４ｃと端子電極１７、１８及び終端抵抗１５とを電気的に各々接続する。
【００４６】
上記のアイソレータ１の製造方法によれば、中心導体１２ａ〜１２ｃ上に絶縁スペーサ４を積層した上で、半田メッキ層４ｂ〜４ｄを加熱溶融させて中心導体１２ａ〜１２ｃとコンデンサ１４ａ〜１４ｃと端子電極１７、１８と終端抵抗１５とを電気的に各々接続するため、従来のように中心導体を折り曲げる工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれるので、生産性を向上することができる。
また、構成部品を順次組み込んで加熱するだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に本発明の第２の実施形態のアイソレータを図面を参照して説明する。
図６には本発明の第２の実施形態のアイソレータを構成する磁気部品組立体５０の分解斜視図を示す。
尚、図６に示す磁気部品組立体５０の構成部品のうち、図１〜６に示した磁気部品組立体１０の構成部品と同一の構成部品には同一の符号を付してその説明を省略あるいは説明を簡略にする。
【００４８】
図６に示すように、本実施形態のアイソレータの磁気部品組立体５０は、板状磁性体１１と、板状磁性体１１の一面１１ａ側に備えられた複数の中心導体５２ａ〜５２ｃと、板状磁性体の一面１１ａ側に備えられた複数のコンデンサ１４ａ〜１４ｃと、終端抵抗１５とを具備して構成されている。また、板状磁性体１１の他面１１ｂ側には共通電極１３が備えられている。
また板状磁性体１１には、複数のスルーホール１６ａ1〜１６ｃが設けられている。
【００４９】
次に中心導体５２ａ〜５２ｃは、それぞれ、ポリイミド等からなる絶縁フィルム５３ａ〜５３ｂの表面に形成されている。
即ち、絶縁フィルム５３ａの図中下面に第１中心導体５２ａが形成されている。絶縁フィルム５３ａは、ポリイミド等のフレキシブル基板からなる。また絶縁フィルム５３ａには、第２、第３中心導体５２ｂ、５２ｃとスルーホール１６ａ2、１６ａ3を接続するための接続用孔５３ａ1、５３ａ2が設けられている。また、第１中心導体の一端５２ａ1側には接続導体５２ａ3が形成され、第１コンデンサ１４ａがこの接続導体５２ａ3に重なるように絶縁フィルム５３ａの下面側から取り付けられている。
【００５０】
同様に、絶縁フィルム５３ｂの図中下面に第２中心導体５２ｂが形成されている。絶縁フィルム５３ｂには、第３中心導体５２ｃとスルーホール１６ａ3を接続するための接続用孔５３ｂ1が設けられている。また、第２中心導体の一端５２ｂ1側には接続導体５２ｂ3が形成され、第２コンデンサ１４ｂがこの接続導体５２ｂ3に重なるように絶縁フィルム５３ｂの下面側から取り付けられている。更に、絶縁フィルム５３ｃの図中下面に第３中心導体５２ｃが形成されている。第３中心導体の一端５２ｃ1側には接続導体５２ｃ3が形成され、第３コンデンサ１４ｃがこの接続導体５２ｃ3に重なるように絶縁フィルム５３ｃの下面側から取り付けられている。
【００５１】
尚、絶縁フィルム５３ａは、第２、第３中心導体の一端部５２ｂ1、５２ｃ1及び第２、第３コンデンサ１４ｂ、１４ｃと干渉しないような形状に成形されている。また、絶縁フィルム５３ｂは、第３中心導体の一端部５２ｃ1及び第３コンデンサ１４ｃと干渉しないような形状に成形されている。
このため、絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃを板状磁性体１上に積層すると、第２、第３中心導体の一端部５２ｂ1、５２ｃ1及び第２、第３コンデンサ１４ｂ、１４ｃは、絶縁フィルム５３ａ、５３ｂに干渉されることなく直接に板状磁性体の一面１１ａに接触する。
【００５２】
即ち、各絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃを板状磁性体１１上に積層すると、第１中心導体５２ａの一端部５２ａ1が入力側の端子電極１７に重ねられ、これらは半田等より接続される。また、他端部５２ａ2がスルーホール１６ａ1に重ねられ、この他端部５２ａ2がスルーホール１６ａ1内の導電性材料に半田等で接合されることにより第１中心導体５２ａが共通電極１３に接続される。
同様に、第２中心導体の一端部５２ｂ1が出力側の端子電極１８に重ねられ、これらは半田等より接続される。また、他端部５２ｂ2がスルーホール１６ａ2に重ねられ、この他端部５２ａ2がスルーホール１６ａ2内の導電性材料に半田等で接合されることにより第２中心導体５２ｂが共通電極１３に接続される。
更に、第３中心導体の一端部１５ｃ1が板状磁性体１１の切欠部１１ｃ重ねられ、他端部５２ｃ2がスルーホール１６ａ3に重ねられる。そして、この他端部５２ｃ2がスルーホール１６ａ3内の導電性材料に半田等で接合されることによって第３中心導体５２ｃが共通電極１３に接続される。
また、第３中心導体の一端部５３ｃ1はスルーホール１６ｃに重ねられ、この一端部５３ｃ1がスルーホール１６ｃ内の導電性材料に半田等により接合されることにより第３中心導体５２ｃが図示略の第２ヨーク（アース電極）に接続される。
【００５３】
中心導体５２ａ〜５２ｃと共通電極１３が板状磁性体１１を挟むように配置されることにより、マイクロストリップ線路が形成される。尚、各中心導体５２ａ〜５２ｃを、各スルーホール１６ａ1〜１６ａ3を介して、直接、図示略の第２ヨークに接続するようにすれば、共通電極１３は不要になる。
また、各絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃが板状磁性体１１上に積層されることにより、各中心導体５２ａ〜５２ｃが相互に所定の角度をもって交差される。
【００５４】
更に、各絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃを板状磁性体１１上に積層すると、第１コンデンサ１４ａがスルーホール１６ｂ1に重ねられ、第１コンデンサ１４ａがスルーホール１６ｂ1内の導電性材料に半田等により接合されて、第１コンデンサ１４ａが図示略の第２ヨーク（アース電極）に接続される。
同様に、第２コンデンサ１４ｂがスルーホール１６ｂ2に重ねられ、第２コンデンサ１４ｂがスルーホール１６ｂ2内の導電性材料に半田等により接合されて、第２コンデンサ１４ｂが図示略の第２ヨーク（アース電極）に接続される。
更に、第３コンデンサ１４ｃがスルーホール１６ｂ3に重ねられ、第３コンデンサ１４ｃがスルーホール１６ｂ3内の導電性材料に半田等により接合されて、第３コンデンサ１４ｃ図示略の第２ヨーク（アース電極）に接続される。
更に、第３中心導体の一端部５３ｃ1が終端抵抗１５に重ねられて、第３中心導体５３ｃと終端抵抗とが接続される。
【００５５】
尚、第２コンデンサ１４ｂの厚みは、静電容量にもよるが、絶縁フィルム５３ａの厚みとほぼ同程度であることが好ましい。更に第３コンデンサ１４ｃの厚みは、絶縁フィルム５３ａ、５３ｂの合計厚みとほぼ同程度であることが好ましい。また第１コンデンサ１４ａはできるだけ薄いことが好ましい。もしくは、コンデンサ１４ｂの上にくる絶縁フィルム５３ｃの部分をなくし、第１コンデンサ１４ａ上の絶縁フィルム５３ｂ、５３ｃをなくすことで、コンデンサの厚さを吸収することもできる。
コンデンサ１４ｂ、１４ｃが絶縁フィルム５３ａと干渉せず、またコンデンサ１４ｃが絶縁フィルム５ｂａと干渉しないので、第２、第３コンデンサ１４ｂ、１４ｃの厚みを上記のように設定することにより、各コンデンサ１４ｂ、１４ｃを板状磁性体１１と図示略の絶縁スペーサとの隙間に配置することができ、板状磁性体１１の設置スペースとは別個にコンデンサ１４ａ〜１４ｃの設置スペースを新たに設ける必要がない。このためアイソレータ１小型にできる。
【００５６】
以上のように、各中心導体の一端部５２ａ1〜５２ｃ1に整合用のコンデンサ１４ａ〜１４ｃがそれぞれ接続され、更に第３中心導体の一端部５２ｃ1には終端抵抗１５が接続され、これらが図示略の永久磁石とともに図示略のケース（第１、第２ヨーク）内に収納され、磁気部品組立体５０に永久磁石で直流磁界を印加できる構成とすることで本実施形態のアイソレータが構成される。このアイソレータにおいては、端子電極１７に接続される第１中心導体５２ａが入力側となり、端子電極１８に接続される第２中心導体５２ｂが出力側となる。
【００５７】
本実施形態のアイソレータによれば、絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃに中心導体５２ａ〜５２ｃをそれぞれ形成し、絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃを板状磁性体１１に積層するので、従来の非可逆回路素子のように中心導体を折り曲げる必要がなく、板状磁性体１１に対して中心導体５３ａ〜５３ｃを精度良く位置決めすることができる。また中心導体５２ａ〜５２ｃを薄く形成できるので、アイソレータを小型にできる。
【００５８】
本実施形態のアイソレータを製造するには、板状磁性体の一面１１ａ側に、予め中心導体５３ａ〜５３ｃ及びコンデンサ１４ａ〜１４ｃが備えられた絶縁フィルム５３ａ〜５３ｃを順次積層するとともに、板状磁性体の他面１１ｂ側に共通電極１３を形成し、更に板状磁性体１１の側端部１１ｄ、１１ｅに端子電極１７、１８を係合して図６に示す磁気部品組立体５０を製造し、得られた磁気部品組立体５０を、絶縁スペーサと永久磁石とともに第１、第２ヨークからなるケース内に収納し、端子電極１７、１８を第２ヨークの端子穴から露出させることにより得られる。
【００５９】
この製造方法によれば、中心導体５２ａ〜５２ｃとコンデンサ１４ａ〜１４ｃを同時に板状磁性体１１に装着し、更に共通電極１３や端子電極１７、１８を組み込むだけなので、従来のように中心導体を折り曲げる工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれ、生産性を向上することができる。また、構成部品を順次組み込むだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【００６０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記の第１、第２実施形態では、第３中心導体に終端抵抗を接続してなるアイソレータについて説明したが、第３中心導体に端子電極を接続してサーキュレータとしても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の非可逆回路素子によれば、予めスルーホールを設けた板状磁性体を用いるので、優れた特性の板状磁性体を用いることができ、非可逆回路素子の特性を向上することができる。
また、ケース及び板状磁性体の大きさがほぼ一致しているので、ケースが小型の場合でも板状磁性体が占める平面積を広くすることができ、これに伴い、中心導体の長さを長くしてＬ（インダクタンス）を高くするとともにＣ（コンデンサ容量）を小さくすることができ、非可逆回路素子のロスを少なくすることができる。
【００６２】
また、本発明の非可逆回路素子の製造方法によれば、中心導体上に絶縁スペーサを積層した上で、半田メッキ層を加熱溶融させて中心導体とコンデンサと端子電極とを電気的に各々接続するので、従来のように中心導体を折り曲げる工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれるので、生産性を向上することができる。
また、構成部品を順次組み込んで加熱するだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【００６３】
また、別の製造方法によれば、中心導体及びコンデンサが形成された絶縁フィルムを複数積層し、更に共通電極や端子電極を組み込むだけなので、従来のように中心導体を折り曲げる工程や、コンデンサ、端子電極を個々に半田付けする工程が省かれ、生産性を向上することができる。また、構成部品を順次組み込むだけなので、各構成部品を精度良く位置決めして組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態であるアイソレータの分解斜視図。
【図２】 本発明の第１の実施形態であるアイソレータの要部の分解斜視図。
【図３】 本発明の第１の実施形態であるアイソレータの要部の分解斜視図。
【図４】 第１の実施形態のアイソレータの製造方法を説明するための工程図。
【図５】 第１の実施形態のアイソレータの製造方法を説明するための工程図。
【図６】 本発明の第２の実施形態であるアイソレータの要部の分解斜視図。
【符号の説明】
１…アイソレータ（非可逆回路素子）、２…第１ヨーク、３…永久磁石、４…絶縁スペーサ、４ａ…絶縁スペーサの面、４ｂ、４ｃ、４ｅ…半田メッキ層、４ｄ…半田メッキ層（別の半田メッキ層）、５…第２ヨーク、６…ケース、１１…板状磁性体、１１ａ…一面、１１ｂ…他面、１１ｄ、１１ｅ…側端部、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…中心導体、１２ａ1、１２ｂ1、１２ｃ1…一端部、１３…共通電極、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…コンデンサ、１５…終端抵抗、１６ａ1、１６ａ2、１６ａ3…スルーホール、１６ｂ1、１６ｂ2、１６ｂ3…スルーホール（別のスルーホール）、１７、１８…端子電極、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ…絶縁フィルム、Ｙ1…板状磁性体の縦寸法、Ｘ1…板状磁性体の横寸法、Ｙ2…ケース内側の縦寸法、Ｘ2…ケース内側の横寸法

Claims (12)

1. 複数のスルーホールが設けられた板状磁性体と、該板状磁性体の一面側で相互に所定の角度をもって交差される複数の中心導体と、前記板状磁性体の他面側に位置して前記スルーホールを介して前記各中心導体に接続される共通電極とを具備してなり、
   前記板状磁性体の前記一面側に、前記中心導体の一端部に接続されるコンデンサが備えられており、
   前記板状磁性体の前記一面側に、絶縁スペーサとバイアス用の永久磁石とが積層され、前記絶縁スペーサの前記板状磁性体側の面に半田メッキ層が形成され、該半田メッキ層により前記中心導体の前記一端部と前記コンデンサと前記端子電極とが電気的に各々接続されていることを特徴とする非可逆回路素子。
2. 前記板状磁性体がケース内に収納されてなり、前記板状磁性体の縦寸法または横寸法の少なくとも一方が、前記ケース内側の縦寸法または横寸法にほぼ一致することを特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
3. 前記ケースは、前記板状磁性体の前記一面側に位置する第１ヨークと、前記板状磁性体の前記他面側に位置してアース電極を兼ねる第２ヨークとからなり、前記コンデンサと前記第２ヨークとが、前記板状磁性体に設けられた別のスルーホールによって接続されることを特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
4. 前記板状磁性体の側端部に、前記中心導体の前記一端部に接続される端子電極が係合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の非可逆回路素子。
5. 前記各中心導体は、絶縁層を介して前記板状磁性体上に印刷により形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の非可逆回路素子。
6. 絶縁フィルム上に前記中心導体が形成され、該中心導体を前記板状磁性体側にして該絶縁フィルムが前記板状磁性体に積層されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の非可逆回路素子。
7. 前記絶縁フィルム上に前記コンデンサが備えられていることを特徴とする請求項６に記載の非可逆回路素子。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の前記非可逆回路素子の中心導体の一つに、終端抵抗が接続されてなることを特徴とするアイソレータ。
9. 前記終端抵抗は、前記第２ヨークに装着されるとともに、前記絶縁スペーサの前記板状磁性体側の面に形成された別の半田メッキ層により前記中心導体に電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載のアイソレータ。
10. スルーホールが設けられた板状磁性体の一面側に、絶縁層を介して複数の中心導体を積層するとともに、前記板状磁性体の他面側に共通電極を形成し、
    前記中心導体の一端部近傍にコンデンサを配置するとともに、前記板状磁性体の前記一端部に隣接する側端部に端子電極を係合し、
    半田メッキ層が形成された絶縁スペーサを、該半田メッキ層が少なくとも前記中心導体の前記一端部と対向するように前記板状磁性体に積層し、
    前記半田メッキ層を加熱溶融させて、前記一端部と前記コンデンサと前記端子電極とを電気的に各々接続することを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
11. スルーホールが設けられた板状磁性体の一面側に、中心導体及びコンデンサが形成された絶縁フィルムを複数積層するとともに、前記板状磁性体の他面側に共通電極を形成し、
    前記板状磁性体の前記一端部に隣接する側端部に端子電極を係合することを特徴とする非可逆回路素子の製造方法。
12. 前記中心導体と前記共通電極を、前記スルーホールを介して接続することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の非可逆回路素子の製造方法。

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