JP2000261212A - 非可逆回路素子及び集中定数型アイソレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に優しく、分解回収などが行いやすい非
可逆回路素子及び集中定数型アイソレータを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 各部材間の接合材或いは各部材の構成材
料に実質的に鉛を含まない材料を用い、例えば、コンデ
ンサ９，１０，１１とベース７との接合には、鉛フリー
半田などを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信に関する
機器などに用いられる非可逆回路素子及び集中定数型ア
イソレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信機器の端末に用いられる非可
逆回路素子として、集中定数型アイソレータが用いられ
ている。アイソレータは、移動体通信機器の送信部にお
いてパワーアンプとアンテナの間に配置され、パワーア
ンプへの不要信号の逆流を防ぐことや、パワーアンプの
負荷側のインピーダンスを安定させる等の目的で用いら
れている。

【０００３】通信機器の小型化に伴い、アイソレータな
どの非可逆回路素子の小型化が求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の構
成では、各部材の接合材に含まれ、環境に悪いとされて
いる鉛を含んでおり、部品の回収や分解処理等が複雑に
なるという課題があった。

【０００５】本発明は、環境に優しく、分解回収などが
行いやすい非可逆回路素子及び集中定数型アイソレータ
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、各部材を接合
する接合材や各部材の構成材料に鉛を実質的に含まない
材料を用いた。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、フェライ
ト基板と、前記フェライト基板に近接して設けられたス
トリップ線路集合体と、前記フェライト基板に磁界を印
可する磁石と、前記ストリップ集合体に接続されるコン
デンサと、前記ストリップ線路集合体と接続される端子
ベースと、各部を接合する接合材を備え、前記接合材に
は実質的に鉛を含まない材料を用いた事によって、環境
に優しく、しかも分解回収などが容易に行える。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、接合材として、Ｓｎ単体、あるいはＳｎにＡｇ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｉｎの少なくとも一つを含んだ材料で
構成した事によって、融点がある程度低く、しかも接合
性の良い接合材を用いることになるので、組立や接合な
どが容易に行え、組立性を阻害する可能性はほとんどな
い。

【０００９】請求項３記載の発明は、フェライト基板
と、前記フェライト基板に近接して設けられたストリッ
プ線路集合体と、前記フェライト基板に磁界を印可する
磁石と、前記ストリップ集合体に接続されるコンデンサ
と、前記ストリップ線路集合体と接続される端子ベース
と、前記各部材を収納するケースと、各部を接合する接
合材とを備え、各部材を構成する材料と各部材間を接合
する接合材の中に鉛が実質的に含まれない事によって、
環境に優しく、しかも分解回収などが容易に行える。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１〜３いず
れか１記載の非可逆回路素子のストリップ線路集合体の
少なくとも一つのストリップ線路に抵抗器を接続した事
によって、集中定数型アイソレータは、環境に優しく、
しかも分解回収などが容易に行える。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態における非可
逆回路素子を示す分解斜視図である。

【００１２】図１において、１はストリップ線路集合体
で、ストリップ線路集合体１は複数のストリップ線路
２，３，４で構成されている。また、ストリップ線路
２，３，４の端部には端子２ａ，３ａ，４ａがそれぞれ
設けられている。

【００１３】５はストリップ線路集合体１を巻き付けた
フェライト基板、６はフェライト基板５に磁界を印可す
る磁石、７はベースで、ベース７には貫通孔８が設けら
れているとともにコンデンサ９，１０，１１それぞれが
実装され、ベース７にはコンデンサ９，１０，１１それ
ぞれの少なくとも一方の電極が電気的に接合されてい
る。

【００１４】コンデンサ９，１０，１１の他方の電極に
は端子２ａ，３ａ，４ａがそれぞれ接合されている。

【００１５】１２は端子ベースで、端子ベース１２には
端子１３，１４が設けられており、この端子１３，１４
にはそれぞれ端子２ａ，３ａがそれぞれ接続される。

【００１６】１５は断面コ字型のケース、１６は上方開
放のケースである。

【００１７】上記構成において、ベース７に抵抗器１７
の一方の電極を接合し、他方の電極に端子４ａを接続さ
せる事によって、集中定数型アイソレータを構成するこ
とができる。

【００１８】上記非可逆回路素子の組立としては、ま
ず、フェライト基板５にストリップ線路集合体１を覆う
ように巻き付け、そのフェライト基板５をベース７の貫
通孔８に挿入すると共に、貫通孔８を介してフェライト
基板５の一面をケース１５に当接させる。また、ベース
７に一方の電極を接合したコンデンサ９，１０，１１を
実装し、コンデンサ９，１０，１１の他方の電極に端子
２ａ，３ａ，４ａをそれぞれ接合する。端子１３，１４
には端子２ａ，３ａを接続し、しかも端子ベース１２は
ケース１５に接合固定される。

【００１９】上記各構成部材と磁石６をケース１５，１
６で囲って、非可逆回路素子が組み立てられる。

【００２０】以下、各構成について、詳細に説明する。

【００２１】まず、ストリップ線路集合体１について説
明する。

【００２２】図２に示すように、ストリップ線路集合体
１は、銅，金，銀等の金属材料を所定形状のシート状体
に形成することが好ましく、特に銅或いは銅合金或いは
銅に所定量の添加物を添加したものを用いることが、電
気特性，加工性，コストの各面で非常に有利になる。な
お、本実施の形態では、ストリップ線路集合体１をシー
ト状体として構成したが、線状体でもよい。

【００２３】また、本実施の形態では、ストリップ線路
集合体１を３つのストリップ線路２，３，４で構成した
が、４つ以上のストリップ線路で構成しても良い。

【００２４】更に、本実施の形態では、ストリップ線路
２，３，４を図示していない中央部にて互いに一体に形
成し、略Ｙ字状としたが、ストリップ線路２，３，４は
それぞれ別体で構成しても良い。

【００２５】また、本実施の形態では、ストリップ線路
集合体１をフェライト基板５に巻き付けて配置すること
で、省スペース化を図ることができるが、フェライト基
板５の一方の面に近接させるなどの構成を取ることも可
能である。

【００２６】なお、図示していないが、ストリップ線路
２，３，４それぞれの間には、絶縁シート設けられてお
り、電気的に絶縁されている。

【００２７】また、具体的には、ストリップ線路集合体
１としては、圧延銅箔（２５μｍ〜６０μｍ）を用いる
ことが好ましく、２５μｍ以下であると、断線などが起
こりやすくなり、生産性等が悪くなり、６０μｍ以上で
あると、薄型に不向きとなる。また、前記圧延銅箔に
銀，金などの導電性金属材料を厚さ１μｍ〜５μｍでメ
ッキすることが好ましく、この様に構成することで、ス
トリップ線路集合体１の表面の導電性を向上させる事が
でき、特性を向上させることができる。

【００２８】次に、フェライト基板５について説明す
る。

【００２９】フェライト基板５は、円板状，方形板状，
楕円板状，多角形板状等の形を取ることができ、特性面
等から判断すると、円板状であることが好ましい。

【００３０】また、フェライト基板５はＦｅ，Ｙ，Ａ
ｌ，Ｇｄなどを含んだ磁性材料であることが好ましい。

【００３１】フェライト基板５に、ストリップ線路集合
体１を巻回する場合には、角部に所定の面取りを施すこ
とが、ストリップ線路集合体１の断線や、フェライト基
板５との擦れによる特性劣化等を抑える事ができる。

【００３２】フェライト基板５の大きさとしては、厚み
として０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ（好ましくは０．３ｍｍ
〜０．６ｍｍ）とすることが、特性面強度面から見て好
ましく、例えば、フェライト基板５を円板状とすると、
直径は１．６ｍｍ〜３．５ｍｍ（好ましくは２．５ｍｍ
〜２．９ｍｍ）とする事が、小型化や特性面から見て好
ましい。

【００３３】また、フェライト基板５の両主面には、研
磨加工などを施す事によって、所定の厚みに形成足り、
特性のばらつきを抑えることができる。

【００３４】次に磁石６について説明する。

【００３５】磁石６は十分にフェライト基板５に磁界を
印可できる程の磁力を有する事が好ましく、特に好まし
い材料としてはＳｒ系フェライトを用いることが好まし
い。

【００３６】更に、磁石６の大きさとしては、フェライ
ト基板５より大きいことが好ましく、更に、磁石６の投
影面積内にフェライト基板５が収納されることが好まし
い。特に好ましいのは、磁石６の中心とフェライト基板
５の中心を一致させるように、配置する事が均一に磁界
をフェライト基板５に印可できるので、最も特性面から
見て好ましい。

【００３７】磁石６の具体的な、形状としては、円板
状，方形板状，楕円板状，多角形板状等の形を取ること
ができ、特に、フェライト基板５が円板状である場合に
は、方形板状とすることが、均一な磁界をフェライト基
板５に加えることができ、しかも位置決めなどが行いや
すいので好ましい。

【００３８】磁石６の厚さとしては、０．３ｍｍ〜０．
９ｍｍとすることが、薄型化や磁界の強さから見て好ま
しい。

【００３９】次に、ベース７について説明する。

【００４０】ベース７は一般的に導電性の良い金属材料
で構成されており、特に好ましくは、銅，銀，鉄等を含
む導電性金属基板が好適に用いられ、更に、導電性金属
基板上に、銀，金等の導電性の良い金属材料をメッキな
どで１μｍ〜５μｍ形成することが電気特性や、他の部
品との接合性の面から見て好ましい。

【００４１】また、ベース７に設けられている貫通孔８
は、フェライト基板５よりもやや大きめに形成すること
が好ましい。しかもフェライト基板５の外形とほぼ相似
した形で形成することが好ましい。

【００４２】次に、コンデンサ９，１０，１１（以下コ
ンデンサ群と略す）について説明する。

【００４３】また、コンデンサ群を構成するコンデンサ
の誘電体基板の誘電率は８０以上であることが望まし
く、誘電率を８０以上とすることで、コンデンサを薄く
形成することができ、素子の小型化を行うことができ
る。

【００４４】また、誘電体基板の両面に形成される電極
としては、銅，銀，ニッケルの内少なくとも一つから選
ばれる電極材料で構成される。

【００４５】また、コンデンサ群の外形形状は、好まし
くは方形状することが実装の面や位置決めの点で有利に
なる。また、コンデンサ群の外形形状としては、円形や
楕円形状としてもよい。

【００４６】次に、端子ベース１２について説明する。

【００４７】端子ベース１２の特徴は、従来のようにフ
ェライト基板５を囲うように設けるのではなく、図１に
示すようにバー状のものや、コンデンサ９，１０の一方
に延びるように構成された略Ｌ字状のものや、コンデン
サ９，１０の双方に延びた略コ字状の構成とする点であ
る。この様に構成することで、非可逆回路素子の側方な
どの寸法を短くすることができ、装置の小型化を行うこ
とができる。

【００４８】端子ベース１２は樹脂（エポキシ樹脂，液
晶ポリマー等），セラミック等の非導電材料にインサー
ト成型などを利用して端子１３，１４を設けた構成とな
っている。端子１３，１４は真鍮などの導電性材料で構
成され、この導電性材料の上に銀等の両導体でメッキ処
理を施すことが好ましい。

【００４９】また、端子ベース１２は、接合材などで他
の回路基板上に実装する際に、熱が加えられる可能性が
高いので、好ましくは耐熱性を有する材質で構成するこ
とが好ましい。具体的には２５０℃以上（好ましくは２
９０℃以上）の耐熱性を有する事が好ましい。

【００５０】端子ベース１２は図３，図４，図５に示す
ように、コンデンサ９，１０と端子１３，１４の間に端
子２ａ，３ａを挟むように設けられ、しかも少なくとも
ケース１５に接着材などで接合される。なお、図３，
４，５に示すように、ケース１５に端子ベース１２の位
置決めを容易にできるように、突起１５ａが設けられて
おり、この突起１５ａにはまり合う凹部１２ａは端子ベ
ース１２に設けられている。なお、この突起と１５ａと
凹部１２ａの関係は逆にしても良い。すなわち、端子ベ
ース１２に突起を設け、ケース１５に凹部を設ける構成
としても良い。

【００５１】また、好ましくは端子ベース１２には、端
子１３，１４以外の端子及び電極パターンなどを設けな
い方が、更に端子ベース１２を小型軽量化することがで
きる。

【００５２】又、本実施の形態では、樹脂などで構成さ
れた端子ベース１２にインサート成型などで端子１３，
１４を設けたが、端子１３，１４を端子ベース１２に接
着材などで接着する構成としても良いし、端子ベース１
２に係止部等を設け、その軽視部を変形させて機械的に
端子１３，１４を固定する方法でも良く、この場合には
更に接着材などを用いて確実に固定しても良い。更に、
本実施の形態では、端子１３，１４を金属などの導電材
で構成された板状体に曲げ加工などを施したが、端子ベ
ース１２上にメッキやスパッタ方などの薄膜形成技術に
て、薄膜で端子１３，１４を形成しても良く、この場合
に、端子１３，１４は端子ベース１２の表面に形成した
り、或いは、端子ベース１２の内部に端子１３，１４を
形成し、一部を端子ベース１２の表面に露出させる構成
としても良い。

【００５３】次にケース１５，１６について説明する。

【００５４】ケース１５は導電性を有する金属材料など
で構成することが好ましく、本実施の形態では、圧延鋼
板を用いた。更に電気特性を向上できるように、圧延鋼
板上に銀，銅等の金属材料で構成されるメッキ膜を１〜
５μｍで形成することが好ましい。

【００５５】ケース１５にはストリップ線路集合体１の
中心部（図示せず）が少なくとも導電性接合材等によっ
て接合されている。

【００５６】ケース１５は、断面略コ字型に形成されて
いるおり、しかも調整用の窓などは形成されていない。
又、ケース１５には前述した突起１５ａの他に他端部に
突起１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられており、この突
起１５ａ〜１５ｄはアース端子として用いても良い。

【００５７】また、ケース１６も同じ様な材料で構成さ
れ、しかも調整用の窓名は設けられていない。

【００５８】ケース１６には少なくとも磁石６が接合材
によって接着されている。

【００５９】次に各部を接合する接合材について説明す
る。

【００６０】各部の接合材としては、基本的に鉛を用い
ない材料で構成した。

【００６１】すなわち、本実施の形態の非可逆回路素子
の中には０．００５ｇ以下好ましくは０．００１ｇ以下
しか鉛成分は存在しないように構成することで、この素
子を有する電子機器などを解体分別するときに、僅かし
か鉛が存在しないか全く存在しないので、環境に非常に
よいものとなる。

【００６２】接合材等を用いる箇所としては、ストリッ
プ線路集合体１とコンデンサ９，１０，１１の間、コン
デンサ９，１０，１１とベース７の間、ケース１５とス
トリップ線路集合体１の間、端子ベース１２の端子１
３，１４と端子２ａ，３ａの間、抵抗１７と端子４ａ及
びベース７との間等が考えられる。

【００６３】具体的な、接合材としては、Ｓｎ単体、あ
るいはＳｎにＡｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｉｎの少なくと
も一つを含んだいわゆる鉛フレー半田を用いる。この様
な接合材を各所に用いることによって、素子内における
鉛の含有量をほとんど０にする事ができる。

【００６４】なお、上記は接合材についてのみ説明した
が、素子に用いられる部材を構成する材料などにも実質
的に鉛を含まないような材料とすることが好ましい。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、各部材を接合する接合材や各
部材の構成材料に鉛を実質的に含まない材料を用いた事
によって、環境に優しく、しかも分解回収等が行いやす
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における非可逆回路素子
を示す分解斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における非可逆回路素子
の内部部品を示す平面図

【図３】本発明の一実施の形態における非可逆回路素子
を示す分解斜視図

【図４】本発明の一実施の形態における非可逆回路素子
を示す分解斜視図

【図５】本発明の一実施の形態における非可逆回路素子
を示す平面図

【符号の説明】

１ ストリップ線路集合体 ２，３，４ ストリップ線路 ５ フェライト基板 ６ 磁石 ７ ベース ８ 貫通孔 ９，１０，１１ コンデンサ １２ 端子ベース １３，１４ 端子 １５，１６ ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内 仁志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 徳永 裕美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 椎葉 健吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J013 EA01 FA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェライト基板と、前記フェライト基板に
   近接して設けられたストリップ線路集合体と、前記フェ
   ライト基板に磁界を印可する磁石と、前記ストリップ集
   合体に接続されるコンデンサと、前記ストリップ線路集
   合体と接続される端子ベースと、各部を接合する接合材
   を備え、前記接合材には実質的に鉛を含まない材料を用
   いた事を特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】接合材として、Ｓｎ単体、あるいはＳｎに
   Ａｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂｉ，Ｉｎの少なくとも一つを含ん
   だ材料で構成した事を特徴とする請求項１記載の非可逆
   回路素子。
3. 【請求項３】フェライト基板と、前記フェライト基板に
   近接して設けられたストリップ線路集合体と、前記フェ
   ライト基板に磁界を印可する磁石と、前記ストリップ集
   合体に接続されるコンデンサと、前記ストリップ線路集
   合体と接続される端子ベースと、前記各部材を収納する
   ケースと、各部を接合する接合材とを備え、各部材を構
   成する材料と各部材間を接合する接合材の中に鉛が実質
   的に含まれない事を特徴とする非可逆回路素子。
4. 【請求項４】請求項１〜３いずれか１記載の非可逆回路
   素子のストリップ線路集合体の少なくとも一つのストリ
   ップ線路に抵抗器を接続した事を特徴とする集中定数型
   アイソレータ。