JP2008098867A - 非可逆回路素子、通信装置及び中心導体組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中心導体が小幅化、微細化された場合でも、中心導体が破断される危険のない非可逆回路素子を提供すること。
【解決手段】 第１〜第３の中心導体２１１〜２１３のそれぞれは、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３の一面上でパターン化されている。第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３のそれぞれは、一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層され、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた中心導体のための接続用孔２５１〜２５４、２６１、２６２を有する。第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３は、最下層にある第１の絶縁フィルム２３３の一面が、軟磁性基体２１０の一面と向き合う関係で、軟磁性基体２１０に組み合わされている。
【選択図】図４

Description

本発明は、非可逆回路素子、通信装置及び中心導体組立体の製造方法に関するものである。

アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、特許文献１に開示されているように、ヨーク及びアース部材として機能する磁性金属容器内に、必要な機能部品を内蔵させるようになっている。機能部品の主なものは、軟磁性基体と中心導体等で構成された磁気回転子、永久磁石等の磁性部品及び整合用コンデンサさらには終端抵抗等の回路部品である。これらの回路部品は、通常、中心導体の一端がはんだ付けされた電極とは反対側に、グランド電極を有しており、このグランド電極は、磁性金属容器の底面に、はんだ付けによって固定される。

磁気回転子を構成する中心導体は、グランド電極となる共通部分から、異なる方向に、複数本の中心導体片を分岐させた一体構造となっている。軟磁性基体に対する中心導体の取り付けに当たっては、グランド電極となる共通部分を、軟磁性基体の底面に重ね、この状態で、中心導体片のそれぞれを、軟磁性基体の側面下縁の部分で折り曲げるとともに、側面に沿って立ち上げ、更に、側面上縁で、軟磁性基体の上面に重なるように折り曲げる。

しかし、上述した従来の磁気回転子は、形状が小さくなるにつれて、軟磁性基体に対する中心導体の折り曲げ操作が難しくなるうえ、何よりも、中心導体の小幅化、微細化により、中心導体が折り曲げ部分で破断してしまうという致命的な欠陥を生じ易くなる。また、中心導体の取り付けも、個々の軟磁性基体に対して、個別に行わなければならないので、組立工数が増えてしまう。
特開２００２−１４１７０９号公報

本発明の課題は、中心導体が小幅化、微細化された場合でも、中心導体が破断される危険のない非可逆回路素子、及び、それを用いた通信装置を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、多数の素子を基板上に集合した集合基板の形態で製造するプロセスを採用することが可能で、工数削減及び量産化に適した非可逆回路素子、及び、それを用いた通信装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路素子は、磁気回転子を有する。前記磁気回転子は、中心導体組立体を含んでいる。前記中心導体組立体は、複数の中心導体と、複数の絶縁フィルムとを有している。前記中心導体のぞれぞれは、前記絶縁フィルムの一面上でパターン化されている。前記絶縁フィルムのそれぞれは、前記一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層され、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた前記中心導体のための接続用孔を有している。

上述したように、本発明に係る非可逆回路素子では、磁気回転子において、中心導体組立体を構成する中心導体のぞれぞれは、絶縁フィルムの一面上でパターン化されており、絶縁フィルムのそれぞれは、一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層されているから、従来と異なって、軟磁性基体の上で折り曲げ操作をする必要がない。このため、中心導体が小幅化、微細化された場合でも、曲げに伴う中心導体破断などの危険のない非可逆回路素子を得ることができる。

また、中心導体のぞれぞれは、絶縁フィルムの一面上でパターン化されており、絶縁フィルムのそれぞれは、一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層されているから、多数の素子を基板上に集合した集合基板の形態で製造するプロセスを採用することが可能になる。このため、工数を削減し、量産化に資することができる。

しかも、中心導体は、絶縁フィルムの一面上パターン化されているから、絶縁フィルムが、中心導体を支持する支持体として機能するのみならず、隣り合う絶縁フィルムにおいて、互いの中心導体を相互に電気絶縁する絶縁層としても機能することになる。このため、専用の絶縁シートや絶縁テープなどが不要になり、組み立てが容易になる。

更に、絶縁フィルムのそれぞれは、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた中心導体のための接続用孔を有するから、絶縁フィルムを積層したにも関わらず、中心導体の端部を、接続用孔を通して、外部回路部品に確実に接続することができる。しかも、接続用孔が、はんだ流出を阻止するダムとして機能するので、はんだ流出による不正はんだ付けを回避し、信頼性を向上させることができる。

本発明に係る非可逆回路素子においても、永久磁石と、回路部品とを含む。前記永久磁石は、前記磁気回転子に直流磁界を印加する。前記回路部品は、前記接続用孔を通る接続導体によって、前記中心導体の端子部に接続される。

また、本発明に係る非可逆回路素子も、従来と同様に、カバー部材を含む。前記カバー部材は、磁性体でなり、前記部品搭載基板とともに、前記永久磁石の生じる磁界に対するヨークを構成する。

本発明は、上述した非可逆回路素子を備えた通信装置、例えば携帯電話のような移動体無線機器等、更には、中心導体組立体の製造方法についても開示する。

上述したように、本発明によれば、中心導体が小幅化、微細化された場合でも、中心導体が破断される危険のない非可逆回路素子及びそれを用いた通信装置を提供することができる。

また、多数の素子を基板上に集合した集合基板の形態で製造するプロセスを採用することが可能で、工数削減及び量産化に適した非可逆回路素子、及び、それを用いた通信装置を提供することができる。

本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。

＜非可逆回路素子＞
図１は本発明に係る非可逆回路素子の一実施例を示す分解斜視図、図２は内部構造配置を示す斜視図、図３は完成状態を示す斜視図である。図２、図３は、図１との対比において、見る方向が１８０度異なっている。図示された非可逆回路素子は、とり得る２つのタイプ、即ち、アイソレータ又はサーキュレータのうちのアイソレータを例示し、部品搭載基板１と、機能部品２と、カバー部材３とを含む。

機能部品２は、磁気回転子２１と、永久磁石２３と、回路部品２２１〜２２４とを含む。磁気回転子２１は、軟磁性基体２１０と、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３と、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３とを有している。軟磁性基体２１０は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料が好適である。一例であるが、軟磁性基体２１０は、１辺が数ｍｍの四角形状で、厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度の平板状に形成される。

機能部品２を構成する永久磁石２３は、磁気回転子２１に直流磁界を印加する。永久磁石２３は、フェライト磁石などを用いて、軟磁性基体２１０よりも少し大きい四角形状に形成されており、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３に向き合うようにして、軟磁性基体２１０の一面側に配置されている。

部品搭載基板１は、平板状の導電性磁性基体１０で構成されている。具体的には、Ｆｅなどを主成分とする導電性磁性体が用いられる。

第１〜第３の中心導体２１１〜２１３、及び、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３は中心導体組立体を構成する。第１〜第３の中心導体２１１〜２１３のぞれぞれは、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３の一面上でパターン化されている。図４は、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３及び第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３の関係を示す斜視図である。

まず、最下層を構成する第１の中心導体２１１は、例えば、１５〜２５μｍ程度の厚みを有するＣｕ箔で構成され、第１の絶縁フィルム２３１の一面上で、予め定められた形状となるようにパターン化されている。パターン化のための手段としては、例えば、Ｃｕ箔絶縁フィルムに対してフォトリソグラフィ工程を実行し、Ｃｕ箔をパターンニングする手法を用いることができる。第１の絶縁フィルム２３１は、例えば、３〜１０μｍ程度の厚みを有し、耐熱性及び高周波特性の良好な高分子樹脂材料によって構成される。具体的には、ポリイミド樹脂などを用いることができる。

第２の中心導体２１２も、３〜１０μｍ程度の厚みを有するＣｕ箔で構成され、第２の絶縁フィルム２３２の一面上で、予め定められた形状となるようにパターン化されている。第２の絶縁フィルム２３２も、例えば、１５〜２５μｍ程度の厚みを有し、ポリイミド樹脂などの高周波特性の良好な高分子樹脂材料によって構成される。第２の絶縁フィルム２３２は、第２の中心導体２１２を有する一面が、第１の絶縁フィルム２３１の他面（第１の中心導体２１１のない側）に重なる関係で積層され、かつ、接着されている。

更に、第３の中心導体２１３も、第１及び第２の中心導体２１１、２１２と同じように、例えば、３〜１０μｍ程度の厚みを有するＣｕ箔で構成され、予め定められた形状となるように、例えば、フォトリソグラフィ工程等の適用によってパターン化されている。第３の絶縁フィルム２３３は、例えば、１５〜２５μｍ程度の厚みを有し、ポリイミド樹脂などの高周波特性の良好な高分子樹脂材料によって構成される。第３の絶縁フィルム２３３は、第３の中心導体２１３を有する一面が、第２の絶縁フィルム２３２の他面に重なる関係で積層される。

第１〜第３の絶縁フィルムの積層に当たっては、仮接着の後、熱圧着することにより、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の凹凸に従った形状となるように成形することが好ましい。

次に、第１及び第２の絶縁フィルム２３１、２３２において、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた中心導体のための接続用孔を有する。実施例では、第１の絶縁フィルム２３１の上に、第２の絶縁フィルム２３２があり、その上に第３の絶縁フィルム２３３があるので、上述した関係は次のようになる。

まず、第１の絶縁フィルム２３１と、その上層にある第２の絶縁フィルム２３２との関係を見ると、第１の絶縁フィルム２３１は、第２の絶縁フィルム２３２に備えられた第２の中心導体２１２の端子部２０３、２０４のための接続用孔２６１、２６２を有する。

次に、第２の絶縁フィルム２３２と、その上層にある第３の絶縁フィルム２３３との関係を見ると、第２の絶縁フィルム２３２は、第３の絶縁フィルム２３３に備えられた第３の中心導体２１３の端子部２０５、２０６のための接続用孔２５３、２５４を有する。

更に、第１の絶縁フィルム２３１と、それよりも上層にある第３の絶縁フィルム２３３との関係を見ると、第１の絶縁フィルム２３１は、第３の絶縁フィルム２３３に備えられた第３の中心導体２１３の端子部２０５、２０６のための接続用孔２５２、２５１を有する。接続用孔２５２、２５１は、第１の絶縁フィルム２３１に設けられた接続用孔２５３、２５４と重なる。

第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３は、最下層の第１の絶縁フィルム２３１の一面（中心導体形成面）が、軟磁性基体２１０の一面と向き合う関係で、軟磁性基体２１０に組み合わされている。このとき、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３のそれぞれは、軟磁性基体２１０の一面上で互いに所定の角度で交差するように、適切な角度をもって組み合わされる。

上述したように、本発明に係る非可逆回路素子では、磁気回転子２１を構成する第１〜第３の中心導体２１１〜２１３のぞれぞれは、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３の一面上でパターン化されており、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３のそれぞれは、一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層されているから、従来と異なって、軟磁性基体２１０の上で折り曲げ操作をする必要がない。このため、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３が小幅化、微細化された場合でも、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の曲げによる破断などの危険のない非可逆回路素子を得ることができる。

しかも、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３は、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３の一面上でパターン化されているから、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３が、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３を支持する支持体として機能するのみならず、隣り合う第１の絶縁フィルム２３１と第２の絶縁フィルム２３２、及び、第２の絶縁フィルム２３２と第３の絶縁フィルム２３３とにおいて、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３を相互に電気絶縁する絶縁層としても機能することになる。このため、専用の絶縁シートや絶縁テープなどが不要になり、組み立てが容易になる。

更に、第１及び第２の絶縁フィルム２３１、２３２のそれぞれは、自己より上層に位置する第２及び第３の絶縁フィルム２３２、２３３に備えられた第２及び第３の中心導体２１２、２１３のための接続用孔（２５１〜２５４）、（２６１、２６２）を有するから、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３を積層したにも関わらず、第２及び第３の中心導体２１２、２１３の端部を、接続用孔（２５１〜２５４）、（２６１、２６２）を通して、外部回路部品に確実に接続することができる。しかも、上述した接続用孔（２５１〜２５４）、（２６１、２６２）は、はんだ流出を阻止するダムとして機能するので、はんだ流出による不正はんだ付けを回避し、信頼性を向上させることができる。

実施例において、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３のうち、最下層に位置する第１の絶縁フィルム２３１の一面、即ち、第１の中心導体２１１を有する面が、軟磁性基体２１０の一面と向き合う関係で、軟磁性基体２１０に組み合わされているから、第１の中心導体２１１と軟磁性基体２１０との間の間隔が最小化され、特性が向上する。

次に、接続用孔（２５１〜２５４）、（２６１、２６２）を用いて、第２及び第３の中心導体２１２、２１３の端子部と回路部品とを接続する構造を、図５及び図６を参照して説明する。まず、図５は、図２の５−５線断面図であって、第３の中心導体２１３の端子部２０６を、第２の絶縁フィルム２３２に設けられた接続用孔２５３、及び、第１の絶縁フィルム２３１に設けられた接続用孔２５１を通して、はんだ（接続導体）２７１により、回路部品２２４、２２２に接続した構造を示している。図５には図示はされていないが、第３の中心導体２１３の端子部２０５は、第２の絶縁フィルム２３２に設けられた接続用孔２５４、及び、第１の絶縁フィルム２３１に設けられた接続用孔２５２を通して、はんだにより、金属ブロック１１９に接続される。

図６は、図２の６−６線断面図である。図を参照すると、第２の中心導体２１２の端子部２０３を、第１の絶縁フィルム２３１に設けられた接続用孔２６１を通して、はんだ２７２により、回路部品２２３に接続した構造を示している。図６には図示はされていないが、第２の中心導体２１２の端子部２０４は、第１の絶縁フィルム２３１に設けられた接続用孔２６２を通して、はんだにより、回路部品２２１に接続される。

更に、図面に現れた他の構成部分について、説明すると、まず、部品搭載基板１を構成する導電性基体１０は、その周辺など、適当な位置に、凹部１００を有している。凹部１００は、周辺を切り欠いたものであってもよいし、貫通孔又は非貫通孔として、導電性基体１０の面内に形成されたものであってもよい。その個数、大きさ、形成位置などは任意でよい。

図の凹部１００は、導電性基体１０の周辺に沿って、間隔を隔てて複数設けられている。凹部１００のそれぞれは、入り口部の幅が狭く、奥行方向に向うにつれて幅が拡大する。

絶縁膜１１は、電着膜でなり、導電性基体１０の少なくとも一面に、導電性基体１０の表面を露出させたグランド電極１１０〜１１６を有し、グランド電極１１０〜１１６を除く他、凹部１００の内壁面を含む導電性基体１０の全面を覆っている。グランド電極１１０〜１１６の数、大きさ、形状等は、搭載される機能部品の数、大きさ、形状などにしたがうもので、図示に限定されない。

更に、部品搭載基板１には、入出力端子１１７、１１８が設けられている。実施例に示す入出力端子１１７、１１８は、部品搭載基板１の相対する両辺に設けられた凹部１００の内部に、金属ボールを埋め込んだ構造となっている。

入出力端子１１７、１１８は、外部との接続に用いられるものであるが、導電性基体１０の面内に形成された凹部１００の内部に埋め込まれているので、充分に大きな機械的強度を確保できる。しかも、入出力端子１１７、１１８を、導電性基体１０の面内に形成された凹部１００の内部に埋め込む（押し込む）だけでよいので、厚み増大を招くことがないし、製造も容易である。

また、入出力端子１１７、１１８は、凹部１００の内部に埋め込まれた状態で、凹部１００の内壁面に付着された絶縁膜１１によって、導電性基体１０から電気的に絶縁されているから、凹部１００の内部への埋め込みと同時に、入出力端子１１７、１１８に対する電気絶縁処理が完了する。

入出力端子１１７、１１８の埋め込まれる凹部１００のそれぞれは、入り口部の幅が狭く、奥行方向にむかうにつれて幅が拡大するから、凹部１００の内部に入出力端子１１７、１１８を確実に保持することができる。

次に、回路部品は、コンデンサ２２１〜２２３及び抵抗器２２４を含み、これらは支持基板１の上に搭載され、はんだ付けされる。具体的には、コンデンサ２２１は、一面に、２つの端子電極２４１、２４２を有し、反対側の面に、互いに独立する端子電極２４３ａ、２４３ｂを有する。端子電極２４１には第１の中心導体２１１の端子部２０１が、はんだ付けによって接続され、端子電極２４２には第２の中心導体２１２の端子部２０４が、はんだ付けによって接続される。又、端子電極２４３ａは、支持基板１の窓部１１１にはんだ付けされ、端子電極２３４ｂは入出力端子１１７にはんだ付けされる。

コンデンサ２２２は、一面に端子電極２４４を有し、反対側の他面に端子電極２４５を有する。端子電極２４４には、第３の中心導体２１３の端子部２０６が、接続用孔２５１、２５３を通るはんだ２７１によってはんだ付け（図５参照）され、反対側の端子電極２４５は支持基板１のグランド電極１１２にはんだ付けされる。

コンデンサ２２３は、一面に、２つの端子電極２４６、２４７を有し、反対側の面に、互いに独立する端子電極２４８ａ、２４８ｂを有する。端子電極２４６には第２の中心導体２１２の端子部２０３が、接続用孔２６１を通るはんだ２７２によってはんだ付け（図６参照）され、端子電極２４７には第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の端子部２０２が、はんだ付けによって接続される。又、端子電極２４８ａは、支持基板１のグランド電極１１４にはんだ付けされ、端子電極２４８ｂは入出力端子１１８にはんだ付けされる。

図７は、コンデンサ２２１、２２３の一例を示す一部拡大断面図である。図７は、直接には、コンデンサ２２１の構造及び取付構造を示し、コンデンサ２２３については、その対応する部分を括弧書きして示してある。もっとも、図７はコンデンサ２２１、２２３の例示にすぎず、これに限定されるものではない。

図７を参照すると、コンデンサ２２１は、セラミック基体の内部に対となる複数の内部電極４１、４２を有しており、内部電極４１、４２の互いに反対側の端部が、スルーホール導体４３、４４に接続されている。スルーホール導体４３は、一端が端子電極２４１に接続され、他端が端子電極２４３ａに接続されている。端子電極２４３ａは、はんだ付５１により、支持基板１の導電性基体１０に接続されている。また、端子電極２４３ｂは、はんだ付５２により入出力端子１１７に接続されている。

抵抗器２２４は、相対向する両端に端子電極２４９、２５０を有しており、コンデンサ２２２の側部に配置される。端子電極２４９には、第３の中心導体２１３の端子部２０６が、接続用孔２５１、２５３を通るはんだ２７１によってはんだ付けされ、端子電極２５０は支持基板１のグランド電極１１３にはんだ付けされる。第３の中心導体２１３の端子部２０５は、支持基板１の一面上に接着などの手段によって固定された金属ブロック１１９に、接続用孔２５２、２５４を通してはんだ付けされる。金属ブロック１１９は、グランド電極１１０にはんだ付される。

本発明に係る非可逆回路素子も、従来と同様に、カバー部材３を含む。カバー部材３は、Ｆｅなどを主成分とする磁性体でなり、支持基板１とともに、永久磁石２３の生じる磁界のためのヨークを構成する。図示のカバー部材３は、相対向する両側辺に、天面３１から連続して折り曲げられた側面板３２、３３を有している。側面板３３の端縁は、支持基板１の側辺に設けられた窓部１１５、１１６を通して、支持基体１に結合される。

図８は、図１〜図７に示したアイソレータの回路図である。図１〜図７とともに図８を参照すると、第２の中心導体２１２は、端部２０４が入出力端子１１７に接続されており、端部２０４とアースとの間にキャパシタンスＣ１１が生じている。キャパシタンスＣ１１は、コンデンサ２２１の端子電極（２４２、２４３ｂ）と端子電極（２４２、２４３ａ）との間において、内部電極４１、４２によって取得され、端子電極２４３ａによって支持基板１の導電性基体１０に接地される。

次に、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３は、端部２０２が入出力端子１１８に接続されており、端部２０２とアースとの間にキャパシタンスＣ３１が生じている。キャパシタンスＣ３１は、コンデンサ２２３の端子電極（２４７、２４８ｂ）と、端子電極（２４７、２４８ａ）との間において、内部電極４１、４２によって取得され、端子電極２４８ａによって支持基板１の導電性基体１０に接地される。

更に、第３の中心導体２１３は、端部２０６がコンデンサ２２２の端子電極２４４と抵抗器２２４の端子電極２４９に接続されている。第３の中心導体２１３の端部２０６とアースとの間にキャパシタンスＣ２１が生じている。キャパシタンスＣ２１は、コンデンサ２２２の端子電極２４４とその対向電極とで取得され、端子電極２４５によって外部に取り出される。また、キャパシタンスＣ２１に対して並列に、抵抗器２２４による抵抗Ｒが接続されている。更に、第３の中心導体２１３の端部２０５は、金属ブロック１1９に接続されている。

部品搭載基板１は、平板状であり、機能部品２は部品搭載基板１の一面上に搭載されているから、いわゆる平面実装構造となり、従来の磁性金属容器を用いる場合と異なって、構造が簡単化され、コストが安価になる。

しかも、機能部品２を、部品搭載基板１の一面上に搭載するので、部品搭載基板１の一面上における機能部品２の位置決めを高精度で実行できる。仮に搭載時に機能部品２に位置ずれを生じたとしても、それを確認し、修正できる。したがって、安定した特性のものを、高歩留まりで製造できる。

また、機能部品２を搭載する部品搭載基板１が、平板状であるから、従来の磁性金属容器と比較して、小型及び薄型になる。また、部品搭載基板１は、磁性板であるから、ヨークとしての機能を満たすことができる。

更に、部品搭載基板１の少なくとも一面が絶縁膜によって覆われており、絶縁膜の面内に絶縁膜の存在しないグランド電極１１０〜１１６が設けられている構造によれば、グランド電極１１０〜１１６を通して、回路部品２２１〜２２４のグランド電極、及び、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３のグランド電極等を、部品搭載基板１の一面上に、直接にはんだ付けできる。グランド電極１１０〜１１６以外の部分は、絶縁膜１１によって覆われるものとする。こうすることにより、部品搭載基板１に不必要に活電部が生じるのを回避することができる。

＜通信装置＞
本発明に係る非可逆回路素子は、通信装置の構成要素して用いられる。図９は本発明に係る非可逆回路素子を用いた通信装置であり、携帯電話のような移動体無線機器の構成を示している。図示された通信装置は、アンテナ７１と、送信回路７５と、受信回路７４と、非可逆回路素子７３とを含む。参照符号７２はデュプレクサである。送信回路７５及び受信回路７４は、アンテナ７１を共用して送受信を行う。

非可逆回路素子７３は、本発明に係るものであって、デュプレクサ７２から送信回路７５に到る回路内に組み込まれている。非可逆回路素子７３は受信回路７４に到る回路に組み込んでもよい。送信回路７５、受信回路７４、非可逆回路素子７３及びデュプレクサ７２の働きは周知であるので、特に説明は要しない。

ただ、非可逆回路素子７３は、本発明に係る非可逆回路素子であるから、先に述べた作用効果が、通信装置の上でも得られることは明らかである。

＜中心導体組立体の製造方法＞
次に、図１０〜図２７を参照し、中心導体組立体の製造方法について説明する。まず、図１０に図示するように、一面上に金属箔２００を付着させた絶縁フィルム２３０を準備する。絶縁フィルム２３０は、例えば、３〜１０μｍ程度の厚みｔ１を有し、高周波特性の良好な高分子樹脂材料によって構成される。具体的には、ポリイミド樹脂などを用いることができる。また、金属箔２００は、例えば、１５〜２５μｍ程度の厚みｔ２を有するＣｕ箔で構成することができる。

次に、上述した金属箔絶縁フィルム２３０に対し、パターニング処理を施す。これにより、図１１に図示するように、第１の絶縁フィルム２３１の一面上に、多数の第１の中心導体２１１を、所定のパターンとなるように形成した集合型絶縁フィルムが得られる。パターン化のための手段としては、例えば、金属箔２００に対してフォトリソグラフィ工程を実行し、金属箔２００をパターンニングする手法を用いることができる。実施例は、３つの中心導体配列群Ｑ１１〜Ｑ１３を有する配置を示している。中心導体配列群Ｑ１１〜Ｑ１３のそれぞれの内部では、複数の第１の中心導体２１１が３行４列のマトリクス配列となるように配置されている。ただし、中心導体配列群数、その配置及び１つ中心導体配列群Ｑ１１〜Ｑ１３に含まれる第１の中心導体２１１の数は任意であり、図示に限定されない。

金属箔絶縁フィルム２３０に対するパターンニング処理の後、又は、場合によっては、その前に、中心導体配列群Ｑ１１〜Ｑ１３の各４隅など、適当な位置に、位置決め用孔２７１を開ける。位置決め用孔２７１は、例えば、レーザによる穿孔加工によって形成することができる。

次に、図１２に図示するように、第１の中心導体２１１を有する第１の絶縁フィルム２３１に対し、切断工具８０を用いて切断工程を実行する。切断工程は、中心導体配列群Ｑ１１〜Ｑ１３のそれぞれの境界領域において、その中心線に沿って実行される。これにより、図１３に図示するように、第１の絶縁フィルム２３１の上に、第１の中心導体２１１を、３行４列のマトリクス配列となるように配置した第１の集合型絶縁フィルムＱ１１〜Ｑ１３が得られる。

図１０〜図１３に図示された工程は、第２の中心導体２１２を有する集合型絶縁フィルム、及び、第３の中心導体２１３を有する集合型絶縁フィルムを得るためにも実行される。

まず、第２の中心導体２１２を有する集合型絶縁フィルムを得るに当たっては、図１０に図示された金属箔絶縁フィルム２３０にフォトリソグラフィ工程を実行する。これにより、図１４に図示するように、第２の絶縁フィルム２３２の一面上に、多数の第２の中心導体２１２を、所定のパターンとなるように形成した集合型絶縁フィルムが得られる。

金属箔絶縁フィルム２３０に対するパターンニング処理の後、又は、場合によっては、その前に、中心導体配列群Ｑ２１〜Ｑ２３の各４隅など、適当な位置に、位置決め用孔２７２を開ける。位置決め用孔２７２は、例えば、レーザによる穿孔加工によって形成することができる。

次に、図１１に図示するように、第２の中心導体２１２を有する第２の絶縁フィルム２３２に対し、切断工具８０を用いて切断工程を実行する。切断工程は、中心導体配列群Ｑ２１〜Ｑ２３のそれぞれの境界領域において、その中心線に沿って実行される。これにより、図１５に図示するように、第２の絶縁フィルム２３２の上に、第２の中心導体２１２を、３行４列のマトリクス配列となるように配置した第２の集合型絶縁フィルムＱ２１〜Ｑ２３が得られる。

次に、第３の中心導体２１３を有する集合型絶縁フィルムを得るに当たっては、図１０に図示された金属箔絶縁フィルム２３０にフォトリソグラフィ工程を実行する。これにより、図１６に図示するように、第３の絶縁フィルム２３３の一面上に、多数の第３の中心導体２１３を、所定のパターンとなるように形成した集合型絶縁フィルムが得られる。

金属箔絶縁フィルム２３０に対するパターンニング処理の後、又は、場合によっては、その前に、中心導体配列群Ｑ３１〜Ｑ３３の各４隅など、適当な位置に、位置決め用孔２７３を開ける。位置決め用孔２７３は、例えば、レーザによる穿孔加工によって形成することができる。

次に、図１６に図示するように、第３の中心導体２１３を有する第３の絶縁フィルム２３３に対し、切断工具８０を用いて切断工程を実行する。切断工程は、中心導体配列群Ｑ３１〜Ｑ３３のそれぞれの境界領域において、その中心線に沿って実行される。これにより、図１７に図示するように、第３の絶縁フィルム２３３の上に、第３の中心導体２１３を、３行４列のマトリクス配列となるように配置した第３の集合型絶縁フィルムＱ３１〜Ｑ３３が得られる。

次に、上述のようにして得られた第１の集合型絶縁フィルムＱ１１〜Ｑ１３、第２の集合型絶縁フィルムＱ２１〜Ｑ２３及び第３の集合型絶縁フィルムＱ３１〜Ｑ３３を、所定の順序で積層し、圧着させる。

このプレス工程で用いられる上型８３又は下型８２は、その一方が、変形層８４２を含んでいる。より具体的には、上型８３又は下型８２の一方、例えば下型８２は、変形層８４２を含み、他方の上型８３は剛性層８３０を含んでいる。そして、第１の集合型絶縁フィルムＱ１１〜Ｑ１３、第２の集合型絶縁フィルムＱ２１〜Ｑ２３及び第３の集合型絶縁フィルムＱ３１〜Ｑ３３の積層体８４を、変形層８４２と剛性層８３０との間でプレスする。この手法によれば、積層体８４が、変形層８４２のある側でのみ変形し、剛性層８３０のある側では平坦になるので、軟磁性基体と組み合わせたときの特性向上、及び、機械的強度などの観点から、好ましい結果が得られる。次にその詳細について説明する。

まず、図１８に図示するように、位置決め冶具８１の搭載面上に、第３の絶縁フィルム２３３を、第３の中心導体２１３が表面側になるようにして配置する。位置決め冶具８１の搭載面の４隅部には、位置決め突起８１１〜８１４が突設されており、第３の絶縁フィルム２３３は、４隅の位置決め用孔２７３に位置決め用孔８１１〜８１４が挿入されるようにして、位置決めされる。

次に、図１９に図示するように、第３の絶縁フィルム２３３の上に、第２の絶縁フィルム２３２を、第２の中心導体２１２が表面側になるようにして、重ねる。第２の絶縁フィルム２３２は、４隅の位置決め用孔２７２に位置決め用孔８１１〜８１４が挿入されるようにして、位置決めされる。

更に、図２０に図示するように、第２の絶縁フィルム２３２の上に、第１の絶縁フィルム２３１を、第１の中心導体２１１が表面側になるようにして、重ねる。第１の絶縁フィルム２３１は、４隅の位置決め用孔２７１に位置決め用孔８１１〜８１４が挿入されるようにして、位置決めされる。

この後、第１乃至第３の絶縁フィルム２３１〜２３３を、鏝を用いた熱溶着などの手段で、仮スタックあるいは仮止めした後、図２１に図示するように、仮止めされた積層体８４を、下型８２及び上型８３の間に挟み込み、プレスし、圧着させる。圧着手段としては、熱圧着手段が好ましい。

この場合、第１の絶縁フィルム２３１の表面が、第１の中心導体２１１の表面とほぼ同一の平面を構成し、第２の絶縁フィルム２３２及び第３の絶縁フィルム２３３は、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の厚みに起因する隙間が生じないように、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の厚みに追従して変形させることが、特性上、及び、機械的強度などの観点から好ましい。そのような要求に応え得る１例を、図２２及び図２３に図示してある。

図２２は、下型８２、上型８３及び積層体８４の積層構造を分解して示す図、図２３はプレス工程における下型８２、上型８３及び積層体８４の関係を示す図である。これらの図を参照すると、下型８２は、ステンレスなどでなる第１の下剛性層８２１、銅箔等でなる第１の下カバー層８２２、２枚の下変形層８２３、８２４、銅箔等でなる第２の下カバー層８２５及びステンレスなどでなる第２の下剛性層８２６を、下側からこの順序で積層した構造を有する。下変形層８２３、８２４は、下剛性層８２１の下側に来るプレス機のプレス板と、下剛性層８２６との間の平行ずれを修正し、積層体８４に均一な力が加わるような働きを受け持つ。このような下変形層８２３、８２４は、例えば紙製品などのように、一定の圧力下でプレスされる際に、圧力に対応して、変形する性質を持つものであればよい。変形形態には、弾性変形及び塑性変形が含まれる。市販品のなかでは、「パコパッド（ＰＡＣＯＰＡＤＳ）」（登録商標）と称されるものを用いることができる。

上型８３は、ステンレス等でなる第１の剛性層８３０、銅箔等でなる第１の上カバー層８３１、２枚の上変形層８３２、８３３、銅箔等でなる第２の上カバー層８３４及びステンレスなどでなる第２の上剛性層８３５を、下側からこの順序で積層した構造を有する。上変形層８３２、８３３も、下剛性層の場合と同様に、上剛性層８３５の上側に来るプレス機のプレス板と、第１の上剛性層８３０との間の平行ずれを修正し、積層体８４に均一な力が加わるような働きを受け持つ。この上変形層８３２、８３３は、下変形層の場合と同様、一定の圧力下でプレスされる際に、圧力に対応して変形する性質を持つものであればよい。

積層体８４は、銅箔等でなる第１のカバー層８４１、変形層８４２、剥離促進層８４３、中心導体積層体８４４、銅箔等でなる第２のカバー層８４５及びステンレス等でなる第２の剛性層８４０を、下側からこの順序で積層した構造を有する。剥離促進層８４３は、フッ素樹脂（例えばアフレックス 登録商標）で構成できる。このような剥離促進層は、耐熱温度が高い（２００℃以上）うえ、抜群の離型性及び適度なクッション性を有している
上述した積層構造において、下型８２及び上型８３の間で、積層体８４をプレスＰ１すると、変形層８４２の変形と、残りの部材の有する剛性特性が、適切にバランスし、第１の絶縁フィルム２３１の表面が、第１の中心導体２１１の表面とほぼ同一の平面を構成するとともに、第２の絶縁フィルム２３２及び第３の絶縁フィルム２３３が、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の厚みに起因する隙間が生じないように、第１〜第３の中心導体２１１〜２１３の厚みに追従して変形する。また、第１の上剛性層８３０に面した積層体８４の面は、第１の上剛性層８３０により平坦な平面になる。

プレス後は、剥離促進層８４３の働きにより、中心導体積層体８４４を、その形状を保存しつつ、取り出すことができる。図２４はこのようにして取り出された絶縁フィルム積層体の斜視図である。

次に、取り出された中心導体積層体８４４に対し、接続用孔を形成する。接続用孔は、レーザ加工によって形成することができる。図２５及び図２６はレーザ加工による接続用孔の形成工程を示す図である。図２５及び図２６では、第１〜第３の絶縁フィルム２３１〜２３３を分解して示してあるが、実際にはこれらは一体的に結合されている。

まず、図２５に図示するように、レーザ照射手段９１を用いて、第１の絶縁フィルム２３１にのみ、接続用孔２６１、２６２を形成する。接続用孔２６１、２６２が、第２の絶縁フィルム２３２に形成された第２の中心導体２１２の端部を、回路部品等に接続するために用いられることは、既に説明したとおりである。

次に、図２６に示すように、レーザ照射手段９１を用い、第１の絶縁フィルム２３１及び第２の絶縁フィルム２３２を貫通して、接続用孔（２５１、２５３）、（２５２、２５４）を形成する。接続用孔（２５１、２５３）、（２５２、２５４）が、第３の絶縁フィルム２３３に形成された第３の中心導体２１３の端部を、回路部品等に接続するために用いられることも、既に説明したとおりである。

この後、図２７に示すように、切断工具９２を用いて、中心導体積層体８４４を縦横に切断し、第１の中心導体２１１、第２の中心導体２１２及び第３の中心導体２１３を、一個づつ含む中心導体組立体の個品を取り出す。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

本発明に係る非可逆回路素子の一実施の形態を示す分解斜視図である。 図１に示した非可逆回路素子の内部構造配置を示す斜視図であって、図１との対比において、見る方向が１８０度異ならせた図である。 図１、図２に示した非可逆回路素子の完成状態を示す斜視図である。 図１〜図３に示した非可逆回路素子に用いられる中心導体組立体の分解斜視図である。 図２の５‐５線断面図である。 図２の６‐６線断面図である。 図１〜図６に示した非可逆回路素子のコンデンサ接続構造を示す拡大断面図である。 図１〜図３に示した非可逆回路素子の回路図である。 本発明に係る非可逆回路素子を用いた通信装置のブロック図である。 本発明に係る中心導体組立体の製造方法に用いられる金属箔絶縁フィルムの断面図である。 図１０に示した金属箔絶縁フィルムから得られた第１の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１１に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図１２に示した集合型絶縁フィルムを切断して得られた第１の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１０に示した金属箔絶縁フィルムから得られた第２の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１４に示した第２の集合型絶縁フィルムを切断して得られた第２の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１０に示した金属箔絶縁フィルムから得られた第３の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１６に示した第３の集合型絶縁フィルムを切断して得られた第３の集合型絶縁フィルムの斜視図である。 図１２〜図１７に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図１８に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図１９に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２０に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２１に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２２に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２３に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２４に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２５に示した工程の後の工程を示す斜視図である。 図２６に示した工程の後の工程を示す斜視図である。

符号の説明

１ 部品搭載基板
２ 機能部品
１０ 導電性基体
１１ 絶縁膜
２１ 磁気回転子
２１０ 軟磁性基体
２１１〜２１３ 第１〜第３の中心導体
２３１〜２３３ 第１〜第３の絶縁フィルム
２５１〜２５４ 接続用孔
２６１、２６２ 接続用孔

Claims (11)

1. 磁気回転子を含む非可逆回路素子であって、
   前記磁気回転子は、中心導体組立体を含んでおり、
   前記中心導体組立体は、複数の中心導体と、複数の絶縁フィルムとを含んでおり、
   前記中心導体のぞれぞれは、前記絶縁フィルムの一面上でパターン化されており、
   前記絶縁フィルムのそれぞれは、前記一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層され、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた前記中心導体のための接続用孔を有している、
   非可逆回路素子。
2. 請求項１に記載された非可逆回路素子であって、前記磁気回転子は、軟磁性基体を含んでおり、
   前記絶縁フィルムは、最下層の絶縁フィルムの前記一面が、前記軟磁性基体の一面と向き合う関係で、前記軟磁性基体に組み合わされている、
   非可逆回路素子。
3. 請求項２に記載された非可逆回路素子であって、更に、永久磁石と、回路部品とを含んでおり、
   前記永久磁石は、前記磁気回転子に直流磁界を印加するものであり、
   前記回路部品は、前記接続用孔を通る接続導体によって、前記中心導体の端子部に接続されている、
   非可逆回路素子。
4. 請求項３に記載された非可逆回路素子であって、更に、部品搭載基板を含んでおり、
   前記部品搭載基板は、磁性基体と、その表面を被覆する絶縁膜とを含んでおり、前記絶縁膜は、前記磁性基体の少なくとも一面に、前記磁性基体の表面を露出させる窓部を有しており、
   前記回路部品は、前記窓部を通して、前記磁性基体に接続されている、
   非可逆回路素子。
5. 請求項４に記載された非可逆回路素子であって、更に、カバー部材を含み、前記カバー部材は、磁性体でなり、前記部品搭載基板とともに、前記永久磁石の生じる磁界に対するヨークを構成する、非可逆回路素子。
6. アンテナと、送信回路と、受信回路と、非可逆回路素子とを含む通信装置であって、
   前記非可逆回路素子は、請求項１乃至５の何れかに記載されたものであり、
   前記送信回路又は受信回路の少なくとも一方に組み合わされている、
   通信装置。
7. 非可逆回路素子用中心導体組立体を製造する方法であって、
   一面に金属箔を有する絶縁フィルムに対してパターニング処理を施すことにより、一面上に中心導体を有する複数種の絶縁フィルムを製造し、
   次に、得られた複数枚の絶縁フィルムを、その一面が、他の絶縁フィルムの他面に重なる関係で積層し、かつ、圧着し、
   次に、前記絶縁フィルムに、自己より上層に位置する絶縁フィルムに備えられた前記中心導体のための接続用孔を開ける、
   工程を含む方法。
8. 請求項７に記載された方法であって、前記接続用孔は、レーザを用いて開ける、方法。
9. 請求項７又は８に記載された方法であって、前記圧着する工程は、プレス工程であり、前記プレス工程において用いられる上型又は下型の一方は変形層を含む、方法。
10. 請求項７乃至９に記載された方法であって、前記圧着する工程は、プレス工程であり、前記プレス工程において用いられる上型又は下型の一方は変形層を含み、他方は剛性層を含み、前記絶縁フィルムの積層体を、前記変形層と前記剛性層との間でプレスする、方法。
11. 請求項７乃至１０の何れかに記載された方法であって、前記絶縁フィルムは、複数の非可逆回路素子用中心導体を集合したものである、方法。

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