JP2006148217A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性が良く、安価で、フェライト部材の割れの少ない非可逆回路素子を提供する。
【解決手段】 本発明の非可逆回路素子は、フェライト部材４上に位置し、誘電体層を介して互いに絶縁された第１，第２，第３の中心導体６，７，８を有する多層基板５と、磁石２と、第１のヨーク１と、フェライト部材４の下面側を載置する底板３ａ、及びこの底板３ａから折り曲げられて上方に延びる側板３ｂを有する第２のヨーク３と、中心導体６，７，８に接続されるコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３とを備え、第１，第２，第３の中心導体６，７，８のアース部６ｂ、７ｂ、８ｂが多層基板５の上面に引き出され、このアース部６ｂ、７ｂ、８ｂを第２のヨーク３の側板３ｂに接地するようにしたため、生産性が良く、安価なものが得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明はアンテナ共用器等に適用されるアイソレータやサーキュレータからなる非可逆回路素子に関する。

図４は従来の非可逆回路素子の要部断面図、図５は従来の非可逆回路素子の要部の分解斜視図であり、次に、従来の非可逆回路素子の構成を図４、図５に基づいて説明すると、箱形の第１のヨーク５１内には、磁石５２が配置されると共に、箱形の第２のヨーク５３が第１のヨーク５１に結合されて、第１，第２のヨーク５１，５３とで磁気閉回路が形成されている。

平板状のフェライト部材５４の下面、側面、及び上面の一部には、導電材からなる電極部５５が設けられ、このフェライト部材５４は、第２のヨーク５３の底板５３ａ上に載置されて、フェライト部材５４の下面に設けられた電極部５５が底板５３ａに接続されている。

積層基板５６は、複数枚の絶縁層が積層されて構成され、この積層基板５６には、絶縁層を介して所定の角度で交叉した状態で互いに絶縁された第１，第２，第３の中心導体５７，５８，５９が形成され、これ等の中心導体５７，５８，５９は、接続導体６０によって積層基板５６の下面に引き出されたポート部５７ａ、５８ａ、５９ａと、接続導体６１によって積層基板５６の下面に引き出されたアース部５７ｂ、５８ｂ、５９ｂを有する。

この積層基板５６は、フェライト部材５４上に載置され、それぞれのアース部５７ｂ、５８ｂ、５９ｂがフェライト部材５４の上面に設けられた電極部５５に接続されて、アース部５７ｂ、５８ｂ、５９ｂが電極部５５を介して底板５３ａに接地されている。

チップ型の第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、絶縁体６２と、この絶縁体６２を挟んで対向して設けられた第１，第２の電極６３ａ、６３ｂを有し、これ等のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、フェライト部材５４の外周部に配置され、第１の電極６３ａが底板５３ａに接続されて接地されている。

また、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の第２の電極６３ｂには、引出端子６４が接続されると共に、この引出端子６４のそれぞれには、ポート部５７ａ、５８ａ、５９ａが接続されて、従来の非可逆回路素子が構成されている。（例えば、特許文献１参照）

しかし、従来の非可逆回路素子は、フェライト部材５４の表面に電極部５５を設ける必要があるため、生産性が悪く、コスト高になるばかりか、電極部５５は、フェライト部材５４の下面、側面、及び上面に跨って設けられるため、一層生産性が悪くなる。
また、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、平板状の底板５３ａと平板状の積層基板５６との間に配置されているため、フェライト部材５４が薄くなって、割れが生じ易くなって、歩留まりが悪くなる。

特開２００３−２０９４０９号公報

従来の非可逆回路素子は、フェライト部材５４の表面に電極部５５を設ける必要があるため、生産性が悪く、コスト高になるばかりか、電極部５５は、フェライト部材５４の下面、側面、及び上面に跨って設けられるため、一層生産性が悪くなるという問題がある。
また、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、平板状の底板５３ａと平板状の積層基板５６との間に配置されているため、フェライト部材５４が薄くなって、割れが生じ易くなって、歩留まりが悪くなるという問題がある。

そこで、本発明は生産性が良く、安価で、フェライト部材の割れの少ない非可逆回路素子を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体層を介して所定の角度で交叉した状態で互いに絶縁された第１，第２，第３の中心導体を有する多層基板と、前記中心導体上に配置された磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、前記フェライト部材の下面側を載置する底板、及びこの底板から折り曲げられて上方に延びる側板を有し、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークと、この第２のヨーク内に配置され、前記中心導体に接続されるコンデンサとを備え、前記中心導体は、前記コンデンサに接続されるポート部と、前記第２のヨークに接地されるアース部を有し、前記多層基板の上面には、前記第１，第２，第３の中心導体の前記アース部が設けられると共に、前記多層基板の下面には、前記第１，第２，第３の中心導体の前記ポート部が設けられ、前記アース部が前記第２のヨークの前記側板に接続されると共に、前記ポート部が前記コンデンサに接続された構成とした。

また、第２の解決手段として、前記第２のヨークの前記底板には、上方に突出する突出部を有し、前記コンデンサは、絶縁体と、この絶縁体を挟んで対向して設けられた第１，第２の電極を有し、前記コンデンサが前記突出部の上面に載置されて、前記コンデンサの前記第１の電極が前記突出に接続されると共に、前記コンデンサの前記第２の電極が前記ポート部に接続された構成とした。

また、第３の解決手段として、前記突出部は、前記コンデンサの上面が前記多層基板の下面と面一状態になる高さに形成された構成とした。
また、第４の解決手段として、前記多層基板がフレキシブル基板で構成された。

本発明の非可逆回路素子は、平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体層を介して所定の角度で交叉した状態で互いに絶縁された第１，第２，第３の中心導体を有する多層基板と、中心導体上に配置された磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、フェライト部材の下面側を載置する底板、及びこの底板から折り曲げられて上方に延びる側板を有し、第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークと、この第２のヨーク内に配置され、中心導体に接続されるコンデンサとを備え、中心導体は、コンデンサに接続されるポート部と、第２のヨークに接地されるアース部を有し、多層基板の上面には、第１，第２，第３の中心導体のアース部が設けられると共に、多層基板の下面には、第１，第２，第３の中心導体のポート部が設けられ、アース部が第２のヨークの側板に接続されると共に、ポート部がコンデンサに接続された構成とした。
即ち、第１，第２，第３の中心導体のアース部が多層基板の上面に引き出され、このアース部を第２のヨークの側板に接地するようにしたため、従来のようなフェライト部材の表面に電極部を設ける必要が無く、従って、生産性が良く、安価なものが得られる。

また、第２のヨークの底板には、上方に突出する突出部を有し、コンデンサは、絶縁体と、この絶縁体を挟んで対向して設けられた第１，第２の電極を有し、コンデンサが突出部の上面に載置されて、コンデンサの第１の電極が突出に接続されると共に、コンデンサの第２の電極がポート部に接続されたため、フェライト部材の厚みを厚くできて、フェライト部材の割れが少なくなり、歩留まりの良好なものが得られる。

また、突出部は、コンデンサの上面が多層基板の下面と面一状態になる高さに形成されたため、ポート部とコンデンサの半田による接続が確実で、容易なものが得られる。

また、多層基板がフレキシブル基板で構成されたため、薄型化が図れて、小型化ができる。

本発明の非可逆回路素子の図面を説明すると、図１は本発明の非可逆回路素子に係る要部断面図、図２は本発明の非可逆回路素子に係り、第１のヨークと磁石を取り去った状態を示す平面図、図３は本発明の非可逆回路素子に係る多層基板の下面図である。

次に、本発明の非可逆回路素子をアイソレータに適用した場合の構成を図１〜図３に基づいて説明すると、Ｕ字型、或いは箱形の磁性板（鉄板等）からなる第１のヨーク１は、正方形（四角形状）の上板１ａと、この上板１ａの辺から下方に折り曲げられた側板１ｂとを有する。

長方形状（四角形状）の磁石２は、第１のヨーク１内に位置した状態で、その上面が上板１ａの内面に接触した状態で、接着剤等の適宜手段によって第１のヨーク１に取り付けられている。

Ｕ字型、或いは箱形の磁性板（鉄板等）からなる第２のヨーク３は、四角形状の底板３ａと、この底板３ａの辺から上方に折り曲げられた側板３ｂと、底板３ａの外周近傍に設けられ、上方に向かって突出した複数の突出部３ｃを有する。
そして、この第２のヨーク３は、底板３ａが上板１ａと対向して配置された状態で、その側板３ｂが第１のヨーク１の側板１ｂと結合されて、磁気閉回路が形成される。

ＹＩＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ ｉｒｏｎ ｇａｒｎｅｔ）等からなる平板状のフェライト部材４は、磁石２に対向した状態で第２のヨーク３内に配置されている。
フレキシブル基板等からなる多層基板５は、複数枚の誘電体層が積層されて構成され、厚み方向に貫通した複数個の孔５ａを有する。

薄い導電板等からなる第１、第２，第３の中心導体６，７，８は、多層基板５の誘電体層を介して所定の角度（１２０度）で交叉した状態で互いに絶縁されて形成され、第１の中心導体６は、多層基板５の下面に設けられ、また、第２の中心導体７は、多層基板５の積層内に設けられ、更に、第３の中心導体８は、多層基板５の上面に設けられている。

そして、これ等の第１，第２，第３の中心導体６，７，８は、一端側に設けられたポート部６ａ、７ａ、８ａと、他端側に設けられたアース部６ｂ、７ｂ、８ｂを有しており、第２，第３の中心導体７，８のポート部７ａ、８ａは、多層基板５の孔５ａに設けられたスルーホール等の接続導体９ａを介して多層基板５の下面に引き出されて、第１，第２，第３の中心導体６，７，８のポート部６ａ、７ａ、８ａが多層基板５の下面に配置された状態となっている。

また、第１，第２の中心導体６，７のアース部６ｂ、７ｂは、多層基板５の孔５ａに設けられたスルーホール等の接続導体９ｂを介して多層基板５の上面に引き出されて、第１，第２、第３の中心導体６，７，８のアース部６ｂ、７ｂ、８ｂが多層基板５の上面に配置された状態となっている。

このような構成を有する多層基板５は、第１の中心導体６側を下方にして、フェライト部材４上に載置されて、それぞれのアース部６ｂ、７ｂ、８ｂが第２のヨーク３の側板３ｂに半田１０付けされて、接地される。
なお、接続導体９ａ、９ｂは、この実施例ではスルーホールの形態で説明したが、サイド電極による形態でも良い。

チップ型の第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ絶縁体１１に設けられた第１の電極１２ａと、絶縁体１１を挟んで第１の電極１２ａに対向して設けられた第２の電極１２ｂを有する。
そして、第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、フェライト部材４の外周に配置した状態で、第１の電極１２ａが底板３ａに設けられた突出部３ｃの頂部に載置されて、第１の電極１２ａが突出部３ｃに半田付によって接地された状態となる。

チップ型の抵抗器Ｒは、対向する端面側に設けられた一対の電極１３ａ、１３ｂを有し、この抵抗器Ｒは、第３のコンデンサＣ３の近傍に配置された状態で、一方の電極１３ａが底板３ａに設けられた突出部３の頂部に載置されて、第１の電極１３ａが突出部３ｃに半田付によって接地された状態となり、また、他方の電極１３ｂが底板３ａから絶縁された状態となっている。

そして、第１の中心導体６のポート部６ａは、第１のコンデンサＣ１の第２の電極１２ｂに半田によって接続され、また、第２の中心導体７のポート部７ａは、第２のコンデンサＣ２の第２の電極１２ｂに半田によって接続され、更に、第３の中心導体８のポート部８ａは、第３のコンデンサＣ３の第２の電極１２ｂと抵抗器Ｒの他方の電極１３ｂに半田によって接続されている。

また、第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の第１の電極１２ａが突出部３ｃの頂部に載置、半田付けされた状態で、多層基板５がフェライト部材４の上面に載置された際、第１，第２，第３のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の上面と多層基板５の下面が面一状態になるように、突出部３ｃの高さが形成されている。

このような構成によって、アイソレータからなる本発明の非可逆回路素子が形成されており、本発明の非可逆回路素子は、外部機器のマザー基板上に面実装されて組み込まれるようになっている。
また、上記実施例は、アイソレータに適用されたもので説明したが、抵抗器Ｒを無くしたサーキュレータに適用しても良い。

本発明の非可逆回路素子に係る要部断面図。 本発明の非可逆回路素子に係り、第１のヨークと磁石を取り去った状態を示す平面図。 本発明の非可逆回路素子に係る多層基板の下面図。 従来の非可逆回路素子の要部断面図。 従来の非可逆回路素子の要部の分解斜視図。

符号の説明

１：第１のヨーク
１ａ：上板
１ｂ：側板
２：磁石
３：第２のヨーク
３ａ：底板
３ｂ：側板
３ｃ：突出部
４：フェライト部材
５：多層基板
５ａ：孔
６：第１の中心導体
６ａ：ポート部
６ｂ：アース部
７：第２の中心導体
７ａ：ポート部
７ｂ：アース部
８：第３の中心導体
８ａ：ポート部
８ｂ：アース部
９ａ、９ｂ：接続導体
１０：半田
Ｃ１：第１のコンデンサ
Ｃ２：第２のコンデンサ
Ｃ３：第３のコンデンサ
１１：絶縁体
１２ａ：第１の電極
１２ｂ：第２の電極
Ｒ：抵抗器
１３ａ：電極
１３ｂ：電極

Claims (4)

1. 平板状のフェライト部材と、このフェライト部材上に位置し、誘電体層を介して所定の角度で交叉した状態で互いに絶縁された第１，第２，第３の中心導体を有する多層基板と、前記中心導体上に配置された磁石と、この磁石の上面を覆うように配置された第１のヨークと、前記フェライト部材の下面側を載置する底板、及びこの底板から折り曲げられて上方に延びる側板を有し、前記第１のヨークとで磁気閉回路を構成する第２のヨークと、この第２のヨーク内に配置され、前記中心導体に接続されるコンデンサとを備え、前記中心導体は、前記コンデンサに接続されるポート部と、前記第２のヨークに接地されるアース部を有し、前記多層基板の上面には、前記第１，第２，第３の中心導体の前記アース部が設けられると共に、前記多層基板の下面には、前記第１，第２，第３の中心導体の前記ポート部が設けられ、前記アース部が前記第２のヨークの前記側板に接続されると共に、前記ポート部が前記コンデンサに接続されたことを特徴とする非可逆回路素子。
2. 前記第２のヨークの前記底板には、上方に突出する突出部を有し、前記コンデンサは、絶縁体と、この絶縁体を挟んで対向して設けられた第１，第２の電極を有し、前記コンデンサが前記突出部の上面に載置されて、前記コンデンサの前記第１の電極が前記突出に接続されると共に、前記コンデンサの前記第２の電極が前記ポート部に接続されたことを特徴とする請求項１記載の非可逆回路素子。
3. 前記突出部は、前記コンデンサの上面が前記多層基板の下面と面一状態になる高さに形成されたことを特徴とする請求項２記載の非可逆回路素子。
4. 前記多層基板がフレキシブル基板で構成されたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の非可逆回路素子。
   

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