JP2002314304A

JP2002314304A - 静磁波装置

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Publication number: JP2002314304A
Application number: JP2000075852A
Authority: JP
Inventors: Hitoyoshi Kurata; 仁義倉田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化および薄型化が可能であって、かつ、
電気・電子機器に容易に実装できる静磁波装置を提供す
る。【解決手段】フェリ磁性膜１と、ＲＦ信号給電線路２
と、前記フェリ磁性膜１に磁界を印加するための磁界発
生器とを有し、前記磁界発生器が、永久磁石６と、この
永久磁石６に磁気的に接続し、空隙を挟んで互いに対向
する一対のヨーク４ａ、４ｂとを備え、前記一対のヨー
クの少なくとも一方に少なくとも１つの絶縁部材２０が
固定されており、この絶縁部材２０の表面に信号用導体
パターン２１が形成されており、この信号用導体パター
ン２１が、前記一対のヨーク４ａ、４ｂと電気的に絶縁
され、かつ、前記ＲＦ信号給電線路２と電気的に接続さ
れており、配線基板に表面実装される際に、前記導体パ
ターンが前記配線基板に電気的に接続される静磁波装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静磁波共振器や静磁
波フィルタ等の静磁波装置に関し、より詳細には、静磁
波装置のコイルに流す電流を制御する回路や、受動素子
または能動素子を用いる高周波回路との接続が容易な静
磁波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静磁波装置は、ＹＩＧ等のフェリ磁性膜
と、このフェリ磁性膜に電磁波を放射するための電極で
あるトランスジューサと、このトランスジューサに高周
波信号を給電するための線路とを有する。トランスジュ
ーサにマイクロ波信号や準マイクロ波信号を給電する
と、それによる電磁波が静磁波（静磁前進体積波）に変
換されてフェリ磁性膜中を伝搬する。この静磁波の周波
数は、フェリ磁性膜に印加される外部磁界強度に依存す
るため、印加磁界の強度を制御することにより、静磁波
装置を周波数可変共振器や周波数可変フィルタとして機
能させることができる。

【０００３】本発明者らは、特開平１０−７５１０７号
公報および特開平１１−６７５４０号公報において、小
型化が可能で、機能的にも優れた静磁波装置を提案して
いる。図５（Ａ）および図５（Ｂ）に、前記特開平１１
−６７５４０号公報に記載された静磁波装置の斜視図お
よびそのＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示す。

【０００４】この静磁波装置は、静磁波を励振・伝搬す
るためのフェリ磁性膜１と、このフェリ磁性膜１表面に
設けられたＲＦ信号給電線路２と、フェリ磁性膜１に磁
界を印加するための磁界発生器とを有する。磁界発生器
は、フェリ磁性膜１に固定磁界を印加するための永久磁
石６と、可変磁界を印加するためのコイル７と、フェリ
磁性膜を配置した空隙を挟んで互いに対向する一対のヨ
ーク４ａ、４ｂとを備える。一対のヨーク４ａ、４ｂ
は、それぞれの一端側が永久磁石６を挟み、それぞれの
他端側が非磁性かつ導電性の支柱９１、９２を挟んで対
向している。すなわち、一対のヨーク４ａ、４ｂは、支
柱９１、９２および永久磁石６を支持部材とし、フェリ
磁性膜１を配置した空隙を挟んで対向している。ヨーク
４ａには突起４１ａ、４２ａが、ヨーク４ｂには突起４
１ｂ、４２ｂがそれぞれ形成されている。対向する突起
４１ａ、４１ｂは、フェリ磁性膜１が配置された空隙８
１を挟んで磁極対を構成している。突起４１ａ、４１ｂ
の全表面およびヨーク表面の少なくとも突起４１ａ、４
１ｂの近傍には、導体膜（図示せず）が形成されてい
る。また、対向する突起４２ａ、４２ｂにはコイル７が
巻回され、これらの突起は空隙８２を挟んで磁極対を構
成している。この静磁波装置では、通常、空隙８１の空
隙長を永久磁石６の高さよりも小さくするので、コイル
７により発生する磁束は、主として永久磁石６を通らな
い磁路、すなわち、空隙８２−ヨーク４ａ（突起４２ａ
−突起４１ａ）−空隙８１−ヨーク４ｂ（突起４１ｂ−
突起４２ｂ）からなる磁路を通ることになる。そのた
め、フェリ磁性膜１には、永久磁石６による固定磁界
と、コイル７による可変磁界とが印加されることにな
る。したがって、コイル７に通電する電流量を制御する
ことにより、静磁波の共鳴周波数を、前記固定磁界の強
度に対応する周波数から加算的に変化させることができ
る。

【０００５】この静磁波装置では、コイル７が発生する
磁束が永久磁石６をほとんど通過しないので、可変磁界
が通る磁路の磁気抵抗を小さく抑えることができる。し
たがって、コイル７の巻数を少なくすることができ、磁
気回路全体としても小型化できる。また、永久磁石とコ
イルとを直列に配置する場合に比べ、装置全体を薄型化
できる。また、フェリ磁性膜を配置した空隙を複数設
け、かつ、それぞれの空隙の空隙長を異なるものとすれ
ば、それぞれの空隙において強度の異なる磁界が印加で
きるので、それぞれのフェリ磁性膜を異なる周波数で共
鳴励振させることができ、例えば、２つ以上の離れた周
波数帯域で発振するＶＣＯに適用できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】静磁波装置を電気・電
子機器に実装する際には、フェリ磁性膜に高周波信号を
供給するための高周波回路や、コイルに可変電流を供給
するためのコイル制御回路と、静磁波装置とを電気的に
接続する必要がある。しかし、上記特開平１０−７５１
０７号公報および上記特開平１１−６７５４０号公報に
は、静磁波装置を実装する際の具体的接続方法は記載さ
れていない。

【０００７】本発明の目的は、小型化および薄型化が可
能であって、かつ、電気・電子機器に容易に実装できる
静磁波装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（９）の本発明により達成される。（１）静磁波を励振・伝搬するための少なくとも１つ
のフェリ磁性膜と、このフェリ磁性膜に高周波信号を給
電するためのＲＦ信号給電線路と、前記フェリ磁性膜に
磁界を印加するための磁界発生器とを有し、前記磁界発
生器が、永久磁石と、この永久磁石に磁気的に接続し、
空隙を挟んで互いに対向する一対のヨークとを備え、前
記一対のヨークの少なくとも一方に少なくとも１つの絶
縁部材が固定されており、前記絶縁部材の少なくとも１
つにおいて、その表面に、前記一対のヨークと電気的に
絶縁され、かつ、前記ＲＦ信号給電線路と電気的に接続
されている信号用導体パターンが設けられており、配線
基板に表面実装される際に、前記信号用導体パターンが
前記配線基板に電気的に接続される静磁波装置。（２）前記磁界発生器が、前記フェリ磁性膜に可変磁
界を印加するためのコイルを有し、前記絶縁部材の少な
くとも１つにおいて、その表面に、前記信号用導体パタ
ーンと電気的に絶縁され、かつ、前記コイルの引き出し
線と電気的に接続されているコイル用導体パターンを有
し、配線基板に表面実装される際に、前記コイル用導体
パターンが前記配線基板に電気的に接続される上記
（１）の静磁波装置。（３）伝送線路を有する配線基板と、前記コイルに可
変電流を供給するためのコイル制御回路とを有し、前記
静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記コイ
ル制御回路とが、前記配線基板上に固定されており、前
記コイル用導体パターンと前記コイル制御回路とが、前
記伝送線路を介して電気的に接続されている上記（２）
の静磁波装置。（４）伝送線路を有する配線基板と、前記フェリ磁性
膜に高周波信号を供給するための高周波回路とを有し、
前記静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記
高周波回路とが、前記配線基板上に固定されており、前
記信号用導体パターンと前記高周波回路とが、前記伝送
線路を介して電気的に接続されている上記（１）〜
（３）のいずれかの静磁波装置。（５）静磁波を励振・伝搬するための少なくとも１つ
のフェリ磁性膜と、このフェリ磁性膜に高周波信号を給
電するためのＲＦ信号給電線路と、前記フェリ磁性膜に
磁界を印加するための磁界発生器とを有し、前記磁界発
生器が、永久磁石と、この永久磁石に磁気的に接続し、
空隙を挟んで互いに対向する一対のヨークとを備え、前
記磁界発生器が、前記フェリ磁性膜に可変磁界を印加す
るためのコイルを有し、前記一対のヨークの少なくとも
一方に少なくとも１つの絶縁部材が固定されており、前
記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その表面に、前
記一対のヨークと電気的に絶縁され、かつ、前記コイル
の引き出し線と電気的に接続されているコイル用導体パ
ターンを有し、配線基板に表面実装される際に、前記コ
イル用導体パターンが前記配線基板に電気的に接続され
る静磁波装置。（６）伝送線路を有する配線基板と、前記コイルに可
変電流を供給するためのコイル制御回路とを有し、前記
静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記コイ
ル制御回路とが、前記配線基板上に固定されており、前
記コイル用導体パターンと前記コイル制御回路とが、前
記伝送線路を介して電気的に接続されている上記（５）
の静磁波装置。（７）前記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その
表面に接地用導体パターンを有し、この接地用導体パタ
ーンが、前記絶縁部材の表面に存在する他の導体パター
ンと電気的に絶縁され、かつ、前記一対のヨークの少な
くとも一方と電気的に接続しており、配線基板に表面実
装される際に、前記接地用導体パターンが前記配線基板
に電気的に接続される上記（１）〜（６）のいずれかの
静磁波装置。（８）前記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その
表面にシールド用導体パターンを有し、このシールド用
導体パターンが、前記絶縁部材の表面に存在する他の導
体パターンと電気的に絶縁されており、配線基板に表面
実装される際に、前記シールド用導体パターンが前記配
線基板に電気的に接続される上記（１）〜（７）のいず
れかの静磁波装置。（９）前記一対のヨークのそれぞれが、板状のヨーク
本体と、このヨーク本体から他方のヨーク本体に向かっ
て延びる少なくとも１つの突起とを有し、一方のヨーク
に設けられた突起と、他方のヨークに設けられた突起と
が空隙を挟んで磁極対を構成しているか、または、一方
のヨークに設けられた突起と、この突起に対向する他方
のヨーク本体の一部表面とが、空隙を挟んで磁極対を構
成しており、前記磁極対の少なくとも１つにおいて、磁
極対が挟む空隙に前記フェリ磁性膜が配置されている上
記（１）〜（８）のいずれかの静磁波装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）に、本発明の静磁波装
置の構成例として、共振器として機能する静磁波装置の
構成例を示す。また、この静磁波装置のＢ−Ｂ線を含む
垂直な断面を図１（Ｂ）に示す。なお、図１（Ｂ）に
は、奥行き方向を省いて端面だけを示してある。

【００１０】この静磁波装置は、静磁波を励振・伝搬す
るためのフェリ磁性膜１と、このフェリ磁性膜１表面に
設けられたＲＦ信号給電線路２と、フェリ磁性膜１に磁
界を印加するための磁界発生器とを有する。磁界発生器
は、一対のヨーク４ａ、４ｂと、永久磁石６と、コイル
７とを備える。一対のヨーク４ａ、４ｂは、それぞれの
一端側が永久磁石６を挟み、それぞれの他端側が非磁性
かつ導電性の支柱９１、９２を挟んで対向している。各
ヨークは、板状のヨーク本体と、このヨーク本体から他
方のヨークに向かって延びる突起とを有する。各ヨーク
の一端部は永久磁石６に磁気的に接続されている。一方
のヨーク４ａの他端部には突起４１ａが形成され、他方
のヨーク４ｂの中央付近には突起４２ｂが形成され、こ
の突起４２ｂにはコイル７が巻回されている。コイル７
は、可変磁界を発生させるためのものであり、フェリ磁
性膜１に印加する直流磁界の強度を制御するために設け
られている。

【００１１】この静磁波装置において、突起４１ａと、
空隙８１を介して突起４１ａに対向するヨーク４ｂ表面
とが、第１の磁極対を構成しており、また、突起４２ｂ
と、空隙８２を介して突起４２ｂに対向するヨーク４ａ
表面とが、第２の磁極対を構成している。すなわち、こ
の装置では、１つの磁極対を構成するに際し、一方のヨ
ークだけに突起を設けて一方の磁極とし、この突起に対
向する他方のヨーク本体表面の一部を他方の磁極とす
る。

【００１２】空隙８１には、誘電体基板としてＧＧＧ
（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）基板３が存在
し、このＧＧＧ基板３上に、ＹＩＧ等からなるフェリ磁
性膜１が形成されている。

【００１３】この磁気回路では、通常、空隙８１の空隙
長を永久磁石６の高さよりも小さくするので、コイル７
により発生する磁束は、主として永久磁石６を通らない
磁路、すなわち、空隙８２−ヨーク４ａ−空隙８１−ヨ
ーク４ｂからなる磁路を通ることになる。

【００１４】ヨーク４ａ、４ｂの表面には、導体膜４３
が設けられている。導体膜４３を設けることは必須では
ないが、これらの導体膜を介して一対のヨーク４ａ、４
ｂを導電性支柱９１、９２により支えることにより、Ｒ
Ｆ信号給電線路２から比抵抗の高いヨーク４ａ、４ｂへ
の電磁波の侵入が抑制され、損失が小さくなる。なお、
図示例では導体膜４３をヨークの全表面に形成している
が、導体膜は少なくとも磁極およびその近傍に設ければ
よい。

【００１５】この構造では、支柱９１、９２によりヨー
ク４ａ、４ｂを支えることになるので、ヨークに外力が
加わった場合でも、空隙８１の空隙長を一定に保つこと
ができる。

【００１６】フェリ磁性膜１の近傍において、ヨーク４
ｂには絶縁部材２０が接着剤（図示せず）により固定さ
れている。絶縁部材２０の表面のうち、ヨーク４ｂと対
向する面を除く領域の一部には、絶縁部材２０の下面ま
で回り込んで信号用導体パターン２１が形成されてい
る。この信号用導体パターン２１は、リボン状導電線路
２３ａによりＲＦ信号給電線路２と電気的に接続されて
いる。また、ＲＦ信号給電線路２は、他のリボン状導電
線路２３ｂによりヨーク４ｂ表面の導体膜４３に接地さ
れている。

【００１７】信号用導体パターン２１は、ヨーク４ｂと
電気的に絶縁され、かつ、絶縁部材２０の下面まで回り
込んで存在すればよく、そのほかは特に限定されない。
図示例では、信号用導体パターンを１つだけ設けている
が、例えば、フェリ磁性膜１に２つのＲＦ信号給電線路
を接続したり、フェリ磁性膜を２つ以上設け、そのそれ
ぞれにＲＦ信号給電線路を接続したりする場合には、Ｒ
Ｆ信号給電線路の数に応じて信号用導体パターンの数を
決定すればよい。

【００１８】絶縁部材２０をヨーク４ｂに固定するため
の接着剤は、導電性であっても電気絶縁性であってもよ
い。

【００１９】なお、図示例における絶縁部材２０は直方
体状であるが、本発明の作用効果を損なわなければ、絶
縁部材２０の形状は特に限定されない。本発明において
絶縁部材の構成材料は特に限定されず、例えばセラミッ
クスや樹脂などから適宜選択すればよい。

【００２０】コイル７の近傍において、ヨーク４ｂには
第２の絶縁部材３０が接着剤（図示せず）により固定さ
れている。第２の絶縁部材３０には、その表面に、下面
まで回り込んでコイル用導体パターン３１ａ、３１ｂが
形成されている。コイル用導体パターン３１ａ、３１ｂ
には、それぞれコイル７の引き出し線（図示せず）が電
気的に接続される。コイル用導体パターン３１ａ、３１
ｂは、ヨーク４ｂと電気的に絶縁され、かつ、第２の絶
縁部材３０の下面まで回り込んで存在すればよく、その
ほかは特に限定されない。また、第２の絶縁部材３０を
ヨーク４ｂに固定するための接着剤は、導電性であって
も電気絶縁性であってもよい。

【００２１】図示例では、ヨーク４ｂに楔状の切り欠き
を設け、この切り欠きの形状に第２の絶縁部材３０の形
状を対応させることにより、第２の絶縁部材３０を固定
したときにヨーク表面に出っ張りが生じることを防いで
いる。これにより、静磁波装置を小型化でき、また、静
磁波装置の取り扱いが容易となる。この切り欠きの形状
は楔状に限定されない。また、第２の絶縁部材３０の高
さを大きくする場合、コイル用導体パターン３１ａ、３
１ｂとヨーク４ａとが接触しないように、必要に応じ、
他方のヨーク４ａにも切り欠きを設けてよい。なお、こ
れらの切り欠きをヨークに設けることは必須ではない。

【００２２】ところで、ヨーク表面には電気絶縁性の保
護膜を設けることがあり、その場合には、配線基板に表
面実装する際にヨークの接地が困難となる。したがっ
て、その場合、配線基板と接するヨーク底面と、ヨーク
側面の少なくとも一部とには絶縁性保護膜を設けず、か
つ、配線基板の表面に接地導体パターンを設けて、ヨー
クを直接接地する構成とすることが好ましい。

【００２３】ただし、ヨークの全面に絶縁性保護膜を設
けた場合でも、図２に示す構成とすれば、ヨークを接地
することができる。図２に示す静磁波装置は、絶縁部材
２０の表面に接地用導体パターン２２ａ、２２ｂを設
け、絶縁部材２０をヨーク４ｂに対し導電性接着剤によ
り固定したほかは、図１に示す静磁波装置と同様な構成
である。接地用導体パターン２２ａ、２２ｂは、信号用
導体パターン２１から電気的に絶縁されて、その両側に
形成されている。また、これら接地用導体パターンは、
直方体状の絶縁部材２０表面（６面）のうち５面にまた
がって形成されている。ただし、接地用導体パターン
は、図示するパターンに限定されず、信号用導体パター
ン２１と電気的に絶縁され、かつ、ヨーク４ｂと電気的
に接続し、かつ、絶縁部材２０の下面にまで回り込んで
形成されていれば、どのようなパターンであってもよ
い。この構成では、接地用導体パターン２２ａ、２２ｂ
を介してヨーク４ｂを接地することができる。図示例で
は、接地用導体パターン２２ａ、２２ｂを、信号用導体
パターン２１と同様に絶縁部材２０に設けているが、こ
れらを同一の絶縁部材に設ける必要はない。すなわち、
接地用導体パターンは第２の絶縁部材３０に形成しても
よく、また、他に絶縁部材を設けて、その表面に形成し
てもよい。

【００２４】図示する接地用導体パターン２２ａ、２２
ｂは、信号用導体パターン２１を挟んで存在するため、
信号用導体パターン２１から放射される電磁波をシール
ドするためのシールド用導体パターンとしても機能す
る。シールド用導体パターンとしてだけ機能させる場
合、ヨークと電気的に接続している必要はない。ただ
し、シールド用導体パターンは、静磁波装置が実装され
る配線基板上の接地導体パターンと、電気的に接続して
いる必要がある。

【００２５】図１および図２にそれぞれ示す静磁波装置
は、フェリ磁性膜１への給電路の基端となる信号用導体
パターン２１が絶縁部材２０の下面に存在し、また、コ
イル７への給電路の基端となるコイル用導体パターン３
１ａ、３１ｂが第２の絶縁部材３０の下面に存在する。
したがって、これらの静磁波装置は、配線基板に実装す
る際に、いわゆる表面実装型素子として扱うことができ
る。その場合、絶縁部材に設けた導体パターンが、配線
基板と電気的に接続されることになる。配線基板上に
は、静磁波装置のほか、フェリ磁性膜１に高周波信号を
給電するための高周波回路、および、コイル７に可変電
流を給電するためのコイル制御回路が実装される。

【００２６】また、このほか、図３に示すように、伝送
線路、信号入出力導体、接地導体等を設けた配線基板５
０を用意し、この配線基板５０上に、絶縁部材２０およ
び第２の絶縁部材３０を有する静磁波装置１０と、高周
波回路１１と、コイル制御回路１２とを固定したものを
静磁波装置とし、この静磁波装置を、他の電子部品と共
に主配線基板に実装する構成としてもよい。配線基板５
０への静磁波装置１０、高周波回路１１およびコイル制
御回路１２の固定には、クリームハンダ等の導電性接着
剤を利用すればよい。図示例では、信号用導体パターン
２１と高周波回路１１とが伝送線路５１により接続さ
れ、高周波回路１１は信号入出力導体５３により主基板
と接続される。また、コイル用導体パターン３１ａ、３
１ｂとコイル制御回路１２とが伝送線路５２ａ、５２ｂ
により接続され、コイル制御回路１２はコイル制御信号
入出力導体５４により主基板と接続される。また、接地
用導体パターン２２ａ、２２ｂは、接地導体５５ａ、５
５ｂにより主基板と接続される。

【００２７】図３では、ヨーク４ａとヨーク４ｂとの間
に存在する空間に、モールド材として樹脂６０を充填し
ている。樹脂の充填は、静磁波装置を取り扱いやすく
し、また、ヨーク間に存在する部材の酸化を防止するこ
となどを目的として、必要に応じて行えばよい。

【００２８】以上では、絶縁部材を２つ設け、一方の絶
縁部材に信号用導体パターンまたはこれと接地用導体パ
ターンとを設け、他方の絶縁部材にコイル用導体パター
ンを設けた例を挙げたが、絶縁部材を１つだけ設け、こ
の絶縁部材の表面に、それぞれの導体パターンを互いに
電気的に絶縁した状態で設けてもよい。また、以上で
は、信号用導体パターンおよびコイル用導体パターンの
両者を設ける場合について説明したが、必要に応じ、信
号用導体パターンだけ、または、コイル用導体パターン
だけを設けてもよい。また、以上では、絶縁部材を一方
のヨークだけに固定する場合について説明したが、絶縁
部材は両ヨークにまたがって接着されていてもよい。

【００２９】上述したように、本発明では静磁波装置を
配線基板に容易に表面実装することができる。ただし、
例えば図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す構造の静磁波
装置において、ヨーク４ｂ表面の少なくとも一部に絶縁
膜を形成し、この絶縁膜上に、ヨーク４ｂの下面にまで
延びる伝送線路を形成しても、表面実装は可能である。
しかし、静磁波装置自体にこのような加工を施すことは
難しく、また、製造工程が極めて複雑となってしまう。

【００３０】次に、本発明において好ましく選択される
静磁波装置の構成について説明する。

【００３１】図示する静磁波装置では、磁極となる突起
を各ヨークに１つだけしか設けないので、ヨークの形状
加工が簡単になり、製造コストを低くできる。

【００３２】また、一定の寸法精度内に収まるものを選
別する場合、各ヨークに突起を２以上有する従来のヨー
クに比べ、加工精度自体が同等であっても歩留まりは著
しく高くなる。具体的には、以下のようになる。

【００３３】まず、ヨークに１つの突起を形成したとき
に、ヨーク主面から突起先端（磁極面）までの高さが規
定寸法内に収まる確率をＰ１とする。１つのヨークに高
さの異なる２つの突起を形成した場合に、両突起の高さ
が規定寸法内に収まる確率はＰ１より小さくなり、具体
的確率は加工方法によっても異なるが、ほぼＰ１×Ｐ１
となる。磁極間距離が規定範囲内に収まった静磁波装置
は、両突起の高さが規定寸法内に収まっているヨークを
２つ組み合わせることにより作製されるので、この場合
の歩留まりはかなり低くなってしまう。これに対し、図
１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、１つのヨーク
に突起を１個だけしか設けない場合には、突起高さが規
定範囲内に収まったヨークが確率Ｐ１で得られる。した
がって、磁極間距離が規定範囲内に収まった静磁波装置
を歩留まりよく製造できる。

【００３４】また、突起の高さを研磨により調整する場
合、高さの異なる２つの突起を有するヨークでは両突起
を同時に精度よく研磨することは困難であり、また、多
数のヨークを同時に研磨することは実質的に不可能であ
る。これに対し、突起を１つだけ有するヨークでは、研
磨による突起高さの高精度な調整が極めて容易であり、
かつ、多数のヨークを同時に研磨できる。したがって、
加工コストを著しく低減できる。

【００３５】なお、上記説明では、磁極対の数を２とし
たが、磁極対の数が３以上であっても、歩留まりは向上
する。すなわち、従来の静磁波装置では、磁極対の数の
２倍の突起を両ヨークに設ける必要があったが、図示す
る構成では磁極対と同じ数だけ突起を設ければよいの
で、少なくとも一方のヨークに複数の突起を設ける場合
でも、磁極対の合計数が同じ従来の静磁波装置に比べ、
歩留まりは高くなる。

【００３６】ＲＦ信号給電線路２は、空隙８１内に存在
してフェリ磁性膜１に対し電磁気的に結合し、かつ、外
乱による位置変動が生じなければよく、磁性ガーネット
膜１に接している必要はない。例えば、フェリ磁性膜１
とＲＦ信号給電線路２との間に接着剤層などが存在して
いてもよい。空隙８１内へのフェリ磁性膜１の配置のし
かたは、図示例に限定されない。例えば、ＧＧＧ基板３
の一方の主面上にＬＰＥ法等によってフェリ磁性膜１
を、他方の主面上にＲＦ信号給電線路２をそれぞれ形成
した後、フェリ磁性膜１をヨーク４ｂ（導体膜４３を形
成してある場合は、その導体膜表面）に直接、または厚
さ１００μm程度以下の誘電体基板を介して導電性接着
剤により固定する構成としてもよい。

【００３７】突起が一体的に形成されたヨーク４ａ、４
ｂは、鉄やパーマロイ等の高透磁率材から構成される。
このうち、コストや加工しやすさ、飽和磁束密度の高さ
を考慮すると、ヨークは、ＳＳ４１などの鉄材から構成
されることが好ましい。

【００３８】コイル７には、通常、絶縁被覆で覆われた
銅線が用いられる。永久磁石６には、焼結タイプやボン
ドタイプのフェライト磁石、希土類磁石等が用いられ
る。

【００３９】ヨーク表面に設けられる導体膜４３は、Ａ
ｇ、Ａｕ、ＡｌまたはＣｕから構成されることが好まし
いが、これらの少なくとも１種を含有する合金から構成
されてもよい。なお、導体膜は、単層膜であっても積層
膜であってもよい。導体膜の形成方法は特に限定されな
いが、通常、蒸着法またはめっき法を用いることが好ま
しい。導体膜の厚さは、好ましくは２〜１５μmであ
る。例えば導体としてＡｕまたはＣｕを用いる場合、電
磁波が導体中に侵入できる深さ（表皮深さ）の計算値
は、１０GHz以上のマイクロ波では約０．６５μm以下で
あり、７００MHz以上の準マイクロ波では約３μm以下な
ので、上記計算値の３〜５倍を見込むと、導体膜の好ま
しい厚さは上記範囲となる。

【００４０】支柱９１、９２は、ヨーク４ａ、４ｂを電
気的に接続し、かつ磁気的に接続しないものであればよ
い。支柱全体を真鍮や銅等の非磁性かつ導電性の材質か
ら構成してもよいが、例えば、例えばセラミックスや樹
脂のように非磁性かつ非導電性の材質からなる基材と、
この基材の表面に設けた導体膜とから支柱を構成しても
よい。この場合、導体膜は、ヨークと接する支柱の両端
面と、この両端面を電気的に接続するために側面の少な
くとも一部、好ましくは全部とに形成すればよい。この
ほか、導電性の材質からなる基材の表面に、この基材よ
りも比抵抗の低い導体膜を形成した支柱を用いてもよ
い。なお、これら各場合において用いる導体膜は、前記
した導体膜と同様な材質および厚さとすればよい。

【００４１】支柱９１、９２と一対のヨーク４ａ、４ｂ
とを接続する方法は特に限定されないが、通常、両ヨー
ク間に両支柱を挿入し、各支柱の両端面と各ヨークの導
体膜とをクリームハンダ等の導電性接着剤で接着すれば
よい。図示例では、円柱状の支柱９１、９２を、突起４
１ｂの近傍にこれを挟むように２本設けているので、外
力が加わっても、空隙８１の空隙長が変化しにくい、機
械的強度の高い構造となっている。

【００４２】なお、支柱は２本に限らず、１本だけであ
っても３本以上であってもよい。また、支柱の断面形状
は円に限らず、長円、角丸、方形等のいずれの形状であ
ってもよい。また、支柱は、突起４１ｂを包囲する形状
としてもよい。また、突起４１ｂに加え、コイル７や、
さらに永久磁石６まで包囲する形状の支柱を設けてもよ
い。図４に示す静磁波装置は、図２に示す支柱９１、９
２に替えて、突起４１ｂおよびコイル７を包囲する支柱
９を設けた例である。なお、図４において、符号７１
ａ、７１ｂはコイル７の引き出し線であり、これらはコ
イル用導体パターン３１ａ、３１ｂに接続される。ま
た、支柱９には、引き出し線を通すための溝９３を設け
てある。

【００４３】ＲＦ信号給電線路２は、前記導体膜と同様
にＡｇ、Ａｕ、ＡｌおよびＣｕの少なくとも１種を含有
する金属または合金から構成することが好ましい。ま
た、ＲＦ信号給電線路２は、単層膜であっても積層膜で
あってもよい。形成方法は特に限定されないが、通常、
蒸着法とフォトリソグラフィ技術とを利用すればよい。

【００４４】ＲＦ信号給電線路２と導体パターン２１お
よび導体膜４３との接続にそれぞれ利用するリボン状導
電線路２３ａおよび２３ｂは、ワイヤボンディングによ
り設けたＡｕリボン線等であってもよく、クリームハン
ダ等の導電性接着剤により接着したＣｕストリップ箔等
であってもよい。

【００４５】図示する装置の各部の寸法は特に限定され
ないが、通常、ＧＧＧ基板３の厚さは、４００μm程度
以下であり、フェリ磁性膜１は、幅０．５〜２mm程度、
長さ０．５〜２mm程度、厚さ５〜６０μm程度であり、
ＲＦ信号給電線路２は、厚さ２〜１５μm程度である。
なお、ＧＧＧ基板は必須ではなく、フェリ磁性膜１とヨ
ーク４ｂとは、接していてもよい。ヨーク４ａ、４ｂ
は、長さ（磁路方向の長さ）３〜２０mm程度、幅２〜２
０mm程度、厚さ０．５〜３．０mm程度であり、磁極部の
断面積は１〜２０mm²程度であり、永久磁石６は、断面
積１〜３０mm²程度、高さ０．１〜１５mm程度であり、
コイル７は、内径１〜５mm程度、外径１〜２０mm程度、
厚さ０．５〜１４mm程度である。また、空隙８１の空隙
長は０．１２〜０．５mm程度、空隙８２の空隙長は０．
０１〜０．５mm程度である。なお、コイル７の平面形状
は、円形、長円、角丸、方形等のいずれであってもよ
い。

【００４６】図示例は、フェリ磁性膜１を配置するため
の空隙が１つ存在するものであるが、フェリ磁性膜を配
置する空隙を２つ以上設けてもよい。その場合、複数の
空隙の空隙長を異なるものとすることにより、各フェリ
磁性膜における共鳴周波数を異なるものとできる。した
がって、例えば切り換えスイッチなどを利用することに
より、同時に２つ以上のチャンネル周波数で送受信が可
能なＶＣＯ（電圧制御発振器）への応用が可能である。
この構成とする場合には、少なくとも一方のヨークに突
起を２以上設ける必要があるが、その場合でも、前述し
たように歩留まり向上が実現する。

【００４７】本発明では、コイル７を巻回するための突
起をヨークに設けず、ヨーク本体にコイルを巻回する構
成としてもよい。その場合、ヨーク本体のコイル巻回部
の断面形状を、円、角丸、長円などとしてもよい。ま
た、コイルを用いず、永久磁石による固定磁界だけをフ
ェリ磁性膜に印加する構成としてもよい。

【００４８】なお、本発明は、図５（Ａ）および図５
（Ｂ）に示す構造の静磁波装置、すなわち、一対のヨー
クのそれぞれに突起を設け、これらの突起が磁極対を構
成する構造の静磁波装置にも適用可能である。

【００４９】以上では静磁波装置の具体例として静磁波
共振器を挙げて説明したが、本発明は静磁波共振器に限
定されることなく、請求項の記載の範囲において各種の
変形、変更が可能であり、他の静磁波装置、例えば共振
型静磁波フィルタなどにも適用可能なことは当業者には
自明であろう。

【００５０】

【発明の効果】本発明の静磁波装置は、小型化および薄
型化が可能であり、しかも、電気・電子機器の配線基板
に容易に表面実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の静磁波装置の構成例を示す
分解斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す静磁波共振
器のＢ−Ｂ線を含む垂直な断面を示す断面図である。

【図２】本発明の静磁波装置の構成例を示す分解斜視図
である。

【図３】本発明の静磁波装置の構成例を示す分解斜視図
である。

【図４】本発明の静磁波装置の構成例を示す斜視図であ
る。

【図５】（Ａ）は、従来の静磁波共振器の構成例を示す
斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す静磁波共振器の
Ｂ−Ｂ線を含む垂直な断面を示す断面図である。

【符号の説明】

１フェリ磁性膜２ＲＦ信号給電線路３ＧＧＧ基板４ａ、４ｂヨーク４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ突起４３導体膜６永久磁石７コイル７１ａ、７１ｂコイルの引き出し線８１、８２空隙９、９１、９２支柱９３溝１０静磁波装置１１高周波回路１２コイル制御回路２０絶縁部材２１信号用導体パターン２２ａ、２２ｂ接地用導体パターン２３ａ、２３ｂリボン状導電線路３０第２の絶縁部材３１ａ、３１ｂコイル用導体パターン５０配線基板５１、５２ａ、５２ｂ伝送線路５３ＲＦ信号入出力導体５４コイル制御信号入出力導体５５ａ、５５ｂ接地導体６０樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁波を励振・伝搬するための少なくと
も１つのフェリ磁性膜と、このフェリ磁性膜に高周波信
号を給電するためのＲＦ信号給電線路と、前記フェリ磁
性膜に磁界を印加するための磁界発生器とを有し、前記
磁界発生器が、永久磁石と、この永久磁石に磁気的に接
続し、空隙を挟んで互いに対向する一対のヨークとを備
え、前記一対のヨークの少なくとも一方に少なくとも１つの
絶縁部材が固定されており、前記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その表面に、
前記一対のヨークと電気的に絶縁され、かつ、前記ＲＦ
信号給電線路と電気的に接続されている信号用導体パタ
ーンが設けられており、配線基板に表面実装される際に、前記信号用導体パター
ンが前記配線基板に電気的に接続される静磁波装置。
【請求項２】前記磁界発生器が、前記フェリ磁性膜に
可変磁界を印加するためのコイルを有し、前記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その表面に、
前記信号用導体パターンと電気的に絶縁され、かつ、前
記コイルの引き出し線と電気的に接続されているコイル
用導体パターンを有し、配線基板に表面実装される際に、前記コイル用導体パタ
ーンが前記配線基板に電気的に接続される請求項１の静
磁波装置。
【請求項３】伝送線路を有する配線基板と、前記コイ
ルに可変電流を供給するためのコイル制御回路とを有
し、前記静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記
コイル制御回路とが、前記配線基板上に固定されてお
り、前記コイル用導体パターンと前記コイル制御回路とが、
前記伝送線路を介して電気的に接続されている請求項２
の静磁波装置。
【請求項４】伝送線路を有する配線基板と、前記フェ
リ磁性膜に高周波信号を供給するための高周波回路とを
有し、前記静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記
高周波回路とが、前記配線基板上に固定されており、前記信号用導体パターンと前記高周波回路とが、前記伝
送線路を介して電気的に接続されている請求項１〜３の
いずれかの静磁波装置。
【請求項５】静磁波を励振・伝搬するための少なくと
も１つのフェリ磁性膜と、このフェリ磁性膜に高周波信
号を給電するためのＲＦ信号給電線路と、前記フェリ磁
性膜に磁界を印加するための磁界発生器とを有し、前記
磁界発生器が、永久磁石と、この永久磁石に磁気的に接
続し、空隙を挟んで互いに対向する一対のヨークとを備
え、前記磁界発生器が、前記フェリ磁性膜に可変磁界を印加
するためのコイルを有し、前記一対のヨークの少なくとも一方に少なくとも１つの
絶縁部材が固定されており、前記絶縁部材の少なくとも１つにおいて、その表面に、
前記一対のヨークと電気的に絶縁され、かつ、前記コイ
ルの引き出し線と電気的に接続されているコイル用導体
パターンを有し、配線基板に表面実装される際に、前記コイル用導体パタ
ーンが前記配線基板に電気的に接続される静磁波装置。
【請求項６】伝送線路を有する配線基板と、前記コイ
ルに可変電流を供給するためのコイル制御回路とを有
し、前記静磁波装置のうち少なくとも前記絶縁部材と、前記
コイル制御回路とが、前記配線基板上に固定されてお
り、前記コイル用導体パターンと前記コイル制御回路とが、
前記伝送線路を介して電気的に接続されている請求項５
の静磁波装置。
【請求項７】前記絶縁部材の少なくとも１つにおい
て、その表面に接地用導体パターンを有し、この接地用
導体パターンが、前記絶縁部材の表面に存在する他の導
体パターンと電気的に絶縁され、かつ、前記一対のヨー
クの少なくとも一方と電気的に接続しており、配線基板に表面実装される際に、前記接地用導体パター
ンが前記配線基板に電気的に接続される請求項１〜６の
いずれかの静磁波装置。
【請求項８】前記絶縁部材の少なくとも１つにおい
て、その表面にシールド用導体パターンを有し、このシ
ールド用導体パターンが、前記絶縁部材の表面に存在す
る他の導体パターンと電気的に絶縁されており、配線基板に表面実装される際に、前記シールド用導体パ
ターンが前記配線基板に電気的に接続される請求項１〜
７のいずれかの静磁波装置。
【請求項９】前記一対のヨークのそれぞれが、板状の
ヨーク本体と、このヨーク本体から他方のヨーク本体に
向かって延びる少なくとも１つの突起とを有し、一方のヨークに設けられた突起と、他方のヨークに設け
られた突起とが空隙を挟んで磁極対を構成しているか、
または、一方のヨークに設けられた突起と、この突起に対向する
他方のヨーク本体の一部表面とが、空隙を挟んで磁極対
を構成しており、前記磁極対の少なくとも１つにおいて、磁極対が挟む空
隙に前記フェリ磁性膜が配置されている請求項１〜８の
いずれかの静磁波装置。