JP4530165B2 - 非可逆回路素子及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子及びこれを用いた通信装置に関する。

アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、例えば携帯電話のような移動体無線機器等に用いられている。この種の非可逆回路素子は、特許文献１、２などで代表されるように、容器内に、軟磁性基体と中心電極等で構成された磁気回転子や永久磁石等の磁性部品や、コンデンサ、抵抗器等の電気部品を収納して構成される。

容器の内部には磁気回転子及び電気部品が収納されるので、容器に、磁気回転子の中心電極を接続する入出力端子、及び、グランド端子を支持する絶縁部分が必要になる。また、容器の内部に収納された永久磁石の磁界を、磁気回転子に効率よく作用させるために、容器の一部にヨーク部分として機能する部分が必要である。

容器に要求される上記２つの機能を充足する手段として、従来は、容器を、端子保持用の絶縁部分と、磁性金属部分とを有する構造とし、プラスチックで構成された絶縁部分に、端子及びヨーク部分となる磁性金属板をインサートモールドした構造をとるのが一般的であった。

ところで、この種の非可逆回路素子では、一般に、広帯域特性を確保するための構造的要件として、以下のような構成を備えることが広く知られている。
（ａ）まず、磁気回転子に用いられる軟磁性基体の幅寸法を、可能な限り大きくすること。
（ｂ）磁気回転子に、均一な直流磁界を印加するため、永久磁石の幅寸法を、軟磁性基体の幅寸法より大きくすること。
（ｃ）さらに、磁気回転子に隣接するヨークの幅寸法を、軟磁性基体の幅寸法より大きくし、軟磁性基体に印加される直流磁界を均一化すること。

一方、この種の非可逆回路素子は、その市場性から限りない小型化が要請されており、これに対処するため、磁気回転子や永久磁石が容器内に高密度実装されるようになってきている。従って、この種の非可逆回路素子においては、全体寸法の小型化の要請のなかで、高帯域化を図るために、ヨーク、軟磁性基体、及び、永久磁石の幅寸法を、いかにしてより大きくするかが重要な技術的課題となる。

ところが、特許文献１及び２で開示されているように、入出力端子及びグランド端子を支持する絶縁部分に、ヨークとなる磁性金属板をインサートモールドして、容器を構成する従来構造では、グランド電位となるヨークと、入出力端子との間に、電気絶縁のための間隔をとる必要があり、必然的に、ヨークの幅を縮小せざるを得ない。ヨークの幅の縮小だけで済むならまだしも、実際には、ヨークの幅の縮小に伴い、軟磁性基体及び永久磁石の幅寸法も縮小せざるを得ない。このため、小型化に対応して広帯域化を図ることに限界を生じていた。
特開平１１−２０５０１１号公報 特許３３０７２９３号公報

本発明の課題は、小型化、薄型化、高精度化及び広帯域化に適した非可逆回路素子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、ヨーク部材と、端子フィルムと、磁気回転子と、永久磁石と、電気部品とを含む。前記端子フィルムは、可撓性を有する絶縁フィルムの少なくとも一面上に、入出力端子を含む複数の導体パターンを有し、前記ヨーク部材に添付されている。前記磁気回転子は、前記端子フィルムの上に搭載されている。
前記永久磁石は、前記磁気回転子に直流磁界を印加する。

上述したように、本発明に係る非可逆回路素子は、端子フィルムを含んでおり、端子フィルムは、絶縁フィルムの一面上に入出力端子を含む複数の導体パターンを有する。この構造的特徴は、本発明の課題達成の観点から、極めて重要である。即ち、入出力端子及びグランド端子を支持する絶縁部分に、ヨークとなる磁性金属板をインサートモールドしていた従来構造と異なって、グランド電位となるヨーク部材と入出力端子とは、すでに、絶縁フィルムによって電気的に絶縁されているので、ヨーク部材と入出力端子との間に電気絶縁のための間隔をとる必要がない。ヨーク部材の幅を、許容される最大外形寸法付近まで拡大し、それに伴って、軟磁性基体及び永久磁石の幅寸法をも拡大することができる。したがって、小型でありながら、広帯域化された非可逆回路素子を実現することができる。

また、端子部分が極めて薄い端子フィルムによって構成されることになるので、非可逆回路素子の小型化、薄型化に寄与することができる。端子フィルムは、可撓性のある絶縁フィルムを含んでいるから、ヨーク部材の一面上に添付するとともに、ヨーク部材の端縁に沿って曲げることができる。しかも、導体パターンは、入出力端子を含んでいるから、端子を埋め込むための絶縁部分を有するケースが不要である。

端子フィルムは、ヨーク部材に添付されているから、薄くて、それ自体では固定された平面形状を維持しにくい端子フィルムを、ヨーク部材によって確実に支持することができる。

磁気回転子及び永久磁石は、端子フィルムの上に搭載されているから、端子フィルムの一面上で、その上に形成された導体パターンに対し、必要な電気的接続処理を行うことができる。

コンデンサ又は抵抗器などの電気部品の搭載及び接続構造としては、電気部品を、端子フィルムの一面上に搭載し、電極の一方を導体パターンに電気的に接続し、電極の他方を、磁気回転子の中心電極に接続した構造をとることができる。これにより、非可逆回路素子として必要な回路的接続が実現される。

電気部品の接続構造としては、上述の構造の他、予め、端子フィルムに抜き穴を形成しておき、電気部品の電極の一方を、端子フィルムに設けられた抜き穴を通してヨーク部材に電気的に接続する構造をとることもできる。

前記ヨーク部材は、その具体的な構造として、第１のヨーク部材と、第２のヨーク部材とを含む。前記第１のヨーク部材は、主面の相対向する両側辺に側面板を有し、他の相対向する両側辺は前記主面の端縁で終わる(つまり、開放されている)構成とする。この第１のヨーク部材の一面上に、前記端子フィルムを添付し、その両端を前記主面の前記端縁に沿って折り曲げる。前記第２のヨーク部材は、前記第１のヨーク部材と組み合わされて、前記永久磁石に対する磁路を構成し、かつ、全体を拘束する。

このような具体的な構造によれば、第１のヨーク部材は、主面の平面積まで面積が拡大され、軟磁性基体及び永久磁石の幅寸法もそれに応じて、拡大されることになる。

また、本発明に係る端子フィルムは、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチング等の高精度、量産技術プロセスを適用して製造できるので、導体パターンの微細化、高精度化、及び、端子フィルムの量産化に極めて有効である。

更に、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についても開示する。

以上述べたように、本発明によれば、小型化、薄型化、高精度化及び広帯域化に適した非可逆回路素子及び通信装置を提供することができる。

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。

図１は本発明に係る非可逆回路素子(アイソレータ）の一実施例を示す分解斜視図、図２は図１に示した非可逆回路素子について、永久磁石及び第２のヨーク部材を除いて、その組立状態を示す拡大平面図、図３は図２の３−３線に沿った断面図、図4は図１〜図３に示したアイソレータの電気回路図である。

図示された非可逆回路素子は、第１のヨーク部材１１と、第２のヨーク部材１２と、端子フィルム１３と、磁気回転子２と、永久磁石７と、電気部品５１〜５３とを含む。

第１のヨーク部材１１は、磁性金属板材を折り曲げ加工して得られたもので、底面部を構成する主面１１０の相対する両辺に、側面板１１１、１１２を起立させた構造となっている。側面板１１１、１１２によって挟まれた両片は開放されている。第１のヨーク部材１１には、端子フィルム１３が添付されている。

第１のヨーク部材１１と端子フィルム１３との組み合わせは、本発明に特徴的な構成である。次に、この点について、図５〜図７を参照して説明する。図５は端子フィルム１３の構成、及び、第１のヨーク部材１１に対する端子フィルム１３の組み合わせを説明する斜視図、図６は端子フィルムの平面図、図７は図６の７−７線断面図である。

まず、図５及び図６を参照すると、端子フィルム１３は、可撓性を有する絶縁フィルム１３０の一面上に複数の導体パターン１３１〜１３７を有する。絶縁フィルム１３０は、高周波領域で使用して損失の少ない電気絶縁性材料であることが好ましい。そのような特性を満たすものを、周知の高分子フィルムから選択して使用する。これに加えて、熱溶着性を有すれば、更に望ましい。

導体パターン１３１〜１３７は、銅箔、印刷、蒸着膜として形成されたもので、例えば、印刷プロセス又はフォトエッチングなどの手段の適用によって形成される。導体パターン１３１〜１３７のうち、導体パターン１３１、１３２は入出力端子として用いられ、導体パターン１３３、１３５、１３６、１３７はグランド電極として用いられ、導体パターン３４は中継電極として用いられる。導体パターン１３３、１３５、１３６、１３７には、絶縁フィルム１３０を、厚み方向に貫通するビアホール(導体）１３８が設けられている。

図示の実施例では、導体パターン１３１、１３２は、略四角形状である絶縁フィルム１３０の一辺に沿って配置されている。導体パターン１３１、１３２の間には、グランド電極となる導体パターン１３７が配置されており、導体パターン１３７は、ギャップによって、導体パターン１３１、１３２から、電気的に分離されている。導体パターン１３３〜１３５は、導体パターン１３１、１３２を配置した一辺と対向する他辺に沿って配置され、絶縁ギャップによって互いに電気的に分離されている。

端子フィルム１３を、第１のヨーク部材１１に添付するにあたっては、図５に示すように、端子フィルム１３を第１のヨーク部材１１の主面１１０と向き合わせ、矢印Ｆ１で示すように、主面１１０に重ねる。そして、主面１１０の上に重ね合わせた後、図７に示すように、主面１１０の端縁に対応する一点鎖線Ｐ１，Ｐ２の位置で、端子フィルム１３の両側を、矢印Ｆ２で示すように、主面１１０とは反対側の外底面１１３に折り返す。端子フィルム１３は接着または熱溶着などの手段によって、第１のヨーク部材１１に結合する。このとき、導体パターン１３３、１３５、１３６、１３７に設けられたビアホール１３８が、第１のヨーク部材１１の主面１１０に電気的に接続される。

また、上述した折り返し操作により、導体パターン１３１、１３２、１３３、１３５において、第１のヨーク部材１１の厚み端面に沿って、主面１１０から外底面１１３に向かう部分が、外部との接続のための主要端子部として機能する。図示の場合、導体パターン１３１、１３２が入出力端子となり、導体パターン１３３、１３５が、グランド端子となる。

再び、図１〜図４に戻って説明する。磁気回転子２及び永久磁石７は、第１のヨーク部材１１の主面１１０の上に添付された端子フィルム１３の上に搭載されている。より具体的には、磁気回転子２が、端子フィルム１３の上のグランド電極を構成する導体パターン１３６の上に搭載され、更に、この磁気回転子２の上に永久磁石７が配置される構造となる。但し、磁気回転子２の位置と、永久磁石７の位置とを入れ替えてもよい。或いは、永久磁石７を、磁気回転子２を挟みこむように、上下２つ配置する構造をとることもできる。

磁気回転子２は、軟磁性基体４に中心電極３を取り付けた構造を有する。磁気回転子２の平面形状は、第１のヨーク部材１１の主面１１０の平面積よりも小さい面積とする。従って、磁気回転子２を、主面１１０の上に搭載した場合、磁気回転子２を構成する軟磁性基体４の外周と、第１のヨーク部材１１の側面板１１１、１１２との間に、スペースが生じる。電気部品５１〜５３は、上述したスペースを利用して、端子フィルム１３の一面上に搭載され、電極の一方が導体パターンに電気的に接続され、電極の他方が磁気回転子２の中心電極３に接続されている。

図示の実施例では、電気部品５１〜５３は、コンデンサ５１、５２及び抵抗器５３によって構成されている。コンデンサ５１の詳細は、図３に図示されている。図３を参照すると、コンデンサ５１は、一面に互いに分離された電極５１１、５１２を有し、他面に、互いに絶縁ギャップによって電気的に分離された電極５１５、５１７、５１６を有する。コンデンサ５１の内部には、２つの独立するコンデンサＣ１、Ｃ２が形成されており、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれは、コンデンサ電極の一方が、ビアホールなどによって、電極５１１、５１２に電気的に接続され、コンデンサ電極の他方が、同じくビアホールなどによって、電極５１７に電気的に接続されている。更に、電極５１１、５１２は、それぞれ、ビアホール５１３、５１４などによって、下面側に設けられた電極５１５、５１６に、電気的に接続されている。

端子フィルム１３に対する関係では、電極５１５が導体パターン１３１に電気的に接続され、電極５１６が導体パターン１３２に電気的に接続され、更に、電極５１７が導体パターン１３７に電気的に接続される。接続は、はんだ付などによる。

磁気回転子２に対する関係では、その中心導体部３２１が、電極５１１に電気的に接続され、中心導体部３２２が電極５１２に電気的に接続される。従って、中心電極３の中心導体部３２１は，電極５１１及びビアホール５１３を経由して、外部接続用の入出力端子として用いられる導体パターン１３１に電気的に導かれることになる。同様に、中心電極３の中心導体部３２２は，電極５１２及びビアホール５１４を経由して、外部接続用の入出力端子として用いられる導体パターン１３２に電気的に導かれることになる。

また、中心導体部３２１の接続された電極５１１と、グランド電極となる電極５１７との間にはコンデンサＣ１が接続され、中心導体部３２２の接続された電極５１２と、電極５１７との間にはコンデンサＣ２が接続されることになる。これにより、図４に図示するように、導体パターン１３１、１３２によって構成される入出力端子に、コンデンサＣ１、Ｃ２を接続した回路構成が得られる。また、中心電極３のグランド電極部３２０を、接地した回路構成となる。なお、図３は、コンデンサ５１として適用可能な一例を示すだけで、図示の構造に限定されるものではない。例えば、ビアホールの代わりに外部接続導体を用いることも可能であるし、コンデンサＣ１、Ｃ２のグランド側電極を共通にするなどの構造をとることも可能である。

次に、コンデンサ５２は、その両面に電極５２１を有する。図に現れていない裏面側の電極５２１は、端子フィルム１３の上で、導体パターン１３３及び導体パターン１３４に、はんだ付などの手段によって接続されている。コンデンサ５２は、図１、図４のコンデンサＣ３を構成する。抵抗器５３は、両端に端子電極５３１、５３２を有する。端子電極５３１は導体パターン１３４に、また、端子電極５３２は導体パターン１３５に、それぞれはんだ付などの手段によって接続されている。抵抗器５３は、図１、図４の抵抗Ｒを構成し、コンデンサＣ３と電気的に並列に接続される。また、コンデンサ５２の電極５２１及び抵抗器５３の電極５３１に対して共通に、中心電極３の中心導体部５２３が接続される。

最終的な組立状態では、端子フィルム１３、磁気回転子２、永久磁石７を搭載した第１のヨーク部材１１に対し、第２のヨーク部材１２を組み合わせる。第２のヨーク部材１２は、相対する両辺に、側面板１２１、１２２を有しており、この側面板１２１、１２２を第１のヨーク部材１１の側面板１１１、１１２と重ね合わせ、両者間をはんだ付などの手段によって接続する。第１のヨーク部材１１及び第２のヨーク部材１２の上述した組み合わせ構造により、全体が緩みなく拘束される。

組立状態でのアイソレータは、図４に示すごとく、コンデンサＣ１〜Ｃ３と抵抗器Ｒの一端は、磁気回転子２に電気的に導通する。コンデンサＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの他端は、アースされる。導体パターン１３１が入力端子を構成し、導体パターン１３２が出力端子を構成する。図４に示すアイソレータ回路において、抵抗器Ｒを削除し、第３の端子を形成すれば、サーキュレータが構成できる。

次に、上述した非可逆回路素子の技術的利点について述べる。まず、本発明に係る非可逆回路素子は、端子フィルム１３を含んでおり、端子フィルム１３は、絶縁フィルム１３０の一面上に導体パターン１３１〜１３７を有する。従って、端子部分が極めて薄い端子フィルム１３によって構成されることになるので、非可逆回路素子の小型化、薄型化に寄与することができる。

端子フィルム１３は、第１のヨーク部材１１に添付されているから、薄くて、それ自体では固定された平面形状を維持しにくい端子フィルム１３を、第１のヨーク部材１１によって確実に支持することができる。この場合、端子フィルム１３は、可撓性を有するから、第１のヨーク部材１１の面形状に従って端子フィルム１３を密着して添付することができる。

磁気回転子２及び永久磁石７は、端子フィルム１３の上に搭載されているから、端子部分となる端子フィルム１３の薄層化により、端子フィルム１３、磁気回転子２及び永久磁石７の全体の重なり寸法が小さくなり、薄型になる。

コンデンサ又は抵抗器などの電気部品５１〜５３は、端子フィルム１３の一面上に搭載され、電極の一方が導体パターン１３１〜１３７の少なくとも一つに電気的に接続され、電極の他方が磁気回転子２の中心電極３に接続されている。これにより、磁気回転子２の中心電極３が、電気部品５１〜５３に接続されると共に、これらの電気部品５１〜５３が、端子フィルム１３の導体パターン１３１〜１３７に接続され、図４に示すとおり、非可逆回路素子として必要な回路的接続が実現される。

電気部品５１〜５３は、端子フィルム１３の一面上において、磁気回転子２又は永久磁石７の周囲に生じるスペースに配置することができる。この配置構造によれば、磁気回転子２又は永久磁石７の厚みを利用して、電気部品５１〜５３を配置できるので、電気部品５１〜５３による厚み増大を招くことがない。

端子フィルム１３は、可撓性のある絶縁フィルム１３０を用いているから、第１のヨーク部材１１の一面上に添付するとともに、第１のヨーク部材１１の端縁に沿って曲げることができる。しかも、導体パターン１３１、１３２、１３３、１３５を、第１のヨーク部材１１の端縁に位置するようなパターンとすることは自由であるから、導体パターン１３１、１３２、１３３、１３５を、絶縁フィルム１３０による絶縁処理を受けた外部接続用の端子導体として利用することがきる。このため、端子導体を形成するために特別のスペースが必要でないし、端子を埋め込むための絶縁部分を有するケースも不要である。

この構造的特徴は、本発明の課題達成の観点から、極めて重要である。即ち、入出力端子及びグランド端子を支持する絶縁部分に、磁性金属板をインサートモールドして、ヨークを構成する従来構造と異なって、グランド電位となる第１のヨーク部材１１と入出力端子１３１、１３２とは、すでに、絶縁フィルム１３０によって電気的に絶縁されているので、第１のヨーク部材１１と入出力端子１３１、１３２との間に電気絶縁のための間隔をとる必要がない。第１のヨーク部材１１の幅を、許容される最大外形寸法付近まで拡大し、それに伴って、軟磁性基体４及び永久磁石７の幅寸法をも、最大限、拡大することができる。したがって、小型でありながら、広帯域化された非可逆回路素子を実現することが可能である。

実施例では、第１のヨーク部材１１は、第１のヨーク部材１１と、第２の第１のヨーク部材１１とを含む構造とし、第１のヨーク部材１１は、主面１１０の相対向する両側辺に側面板１１１、１２１を有し、他の相対向する両側辺は主面１１０の端縁で終わっている。この第１のヨーク部材１１の一面上に、端子フィルム１３を添付し、その両端を主面１１０の端縁に沿って折り曲げてある。第２の第１のヨーク部材１１は、第１のヨーク部材１１と組み合わされて、永久磁石７に対する磁路を構成し、かつ、全体を拘束する。

このような具体的な構造によれば、第１のヨーク部材１１は、主面１１０の平面積まで面積が拡大され、軟磁性基体４及び永久磁石７の幅寸法もそれに応じて、拡大されることになる。

次に、端子フィルム１３の他の実施例について、図８〜図１１を参照して説明する。まず、図８の実施例では、グランド電位となるパターン部１３３、１３５、１３６、１３７を連続する導体パターンによって構成した例を示す。

次に、図９の実施例では、パターン部１３３、１３５、１３６、１３７を抜き穴として構成した例を示す。この端子フィルム１３を用いた場合は、図１〜図３の組立構造において、コンデンサ５２の電極、抵抗５３の端子５３２、中心電極３のグランド電極部及びコンデンサ５１の電極部５１７が、抜き穴パターン部１３３、１３５、１３６、１３７を通して、第１のヨーク部材１１の主面１１０に直接にはんだ付されることになる。

図１０の実施例では、パターン部１３３、１３５、１３７を抜き穴として構成されているが、パターン部１３６は抜き穴のない状態、つまり、絶縁フィルム１３のままである。
図１１の実施例では、パターン部１３６は、抜き穴のない状態で、導体パターン１３６を形成した状態となっている。

図１０、図１１の実施例に係る端子フィルム１３を用いて、図１、図２に示した非可逆回路素子(アイソレータ)を構成した場合、図１２に示すように、中心電極３のグランド電極部３２０に、絶縁フィルム１３によるコンデンサＣ０を接続した回路構成が得られる。

本発明において、端子フィルム１３は、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチング等のプロセスを経て量産するのに適している。その一例を、図１３に示す。図１３の例では、絶縁フィルム１３０上に、導体パターン群（１３１〜１３７）を、例えばマトリクス状に配置してある。これらは、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチングの適用によって、同時に形成することができるので、高精度の導体パターンを得ることができる。

次に、上述した絶縁フィルム１３０を、導体パターンよりは，少し広い面積で打ち抜く。これにより、端子フィルム１３の単体が得られる。

図１３に示すように、本発明によれば、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチング等のプロセスを適用できるので、小型化、微細化及び電極パターンの高精度化に極めて有効である。

なお、全体的な部品配置、及び、電気的接続関係は、図１〜図１２に示したものに限定されず、従来より周知の態様をとり得る。

次に、本発明において、必須ではないが、本発明の端子フィルムとの組み合わせにおいて有効な磁気回転子の構造例について説明する。図１４は、磁気回転子２の平面図である。図の磁気回転子２は、電極フィルム３と、軟磁性基体４とを含む。軟磁性基体４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。その外形形状は任意である。図において、軟磁性基体４は、四角形状の平板状に形成されている。

電極フィルム３は、可撓性を有する絶縁フィルム３１の一面上に中心電極を構成する導体パターン３２を有し、軟磁性基体４の外面に添付されている。絶縁フィルム３１は、導体パターン３２に合わせて、それより若干大きめのパターンとする。

電極フィルム３の具体的な構成は、図１５及び図１６に図示されている。図１５は電極フィルム３の展開図、図１６は図１５の１６−１６線断面図である。電極フィルム３を構成する絶縁フィルム３１は、高周波領域で使用して損失の少ない電気絶縁性材料であることが好ましい。これに加えて、熱溶着性を有すれば、更に望ましい。

導体パターン３２は、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチング等のプロセスを適用して形成される。導体パターン３２は、この種の非可逆回路素子において一般的なパターンでよい。即ち、グランド電極部３２０と、グランド電極部３２０から伸びる複数の中心導体部３２１〜３２３とを有し、中心導体部３２１〜３２３が互いに所定の角度をもって交差するように配置されたパターンである。中心導体部３２１〜３２３の一端は、グランド電極部３２０に連続し、他端は端子部３３１〜３３３を構成している。

図１５及び図１６に示したように、電極フィルム３は、絶縁フィルム３１の一面上に、中心電極を構成する導体パターン３２を有するから、絶縁フィルム３１により、導体パターン３２に対する機械的補強作用が得られる。このため、磁気回転子３が小型化、薄型化された場合でも、導体パターン３２を絶縁フィルム３１によって補強し、電極フィルム３として、十分な機械的強度を確保できるようになり、組立が容易になるとともに、組立後の信頼性も高くなる。

しかも、絶縁フィルム３１は、可撓性を有するから、その可撓性を利用して、絶縁フィルム３１を軟磁性基体４に沿って折りたたむなどの手法によって、軟磁性基体４の外面に添付し、磁気回転子２３を構成することができる。

磁気回転子２を、図示した構成とした場合には、端子フィルム１３による小型化、薄型化及び高精度化のみならず、電極フィルム３による小型化、薄型化及び高精度化が達成される。

次に、図１７〜図２０を参照し、軟磁性基体３１に対する電極フィルム３２の取り付け方法について説明する。軟磁性基体４に対する電極フィルム３の取り付けにあたっては、まず、図１７に示すように、電極フィルム３のグランド電極部３２０の面上に、軟磁性基体４を配置する。

次に、図１８に示すように、中心導体部３２１を軟磁性基体４の外面に沿って折り畳む。電極フィルム３を構成する絶縁フィルムは、可撓生を有する薄いフィルムであるから、中心導体部３２１は、その形状に従い、図１８において右下から左上の方向に向かうように曲げられる。

次に、図１９に示すように、中心導体部３２２を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２２は、その形状に従い、図１９において左下から右上の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２１と交差する。

次に、図２０に示すように、中心導体部３２３を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２３は、その形状に従い、図２０において中央上部から中央下部の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２２と交差する。

これにより、電極フィルム３の導体パターンを形成した面を内側にし、軟磁性基体４を包み込むように、その外側に電極フィルム３を添付した磁気回転子２が得られる。

この場合、重なり合う中心導体部３２１−３２２の相互間、及び、中心導体部３２２−３２３には、絶縁フィルム３１が介在することになるから、重なり合う中心導体部３２１−３２２、及び、中心導体部３２２−３２３は、その交差部分で、絶縁フィルム３１によって互いに絶縁されることになる。従来と異なって、中心導体部３２１、３２２、３２３の交差部分に、個別的に、専用の絶縁シートや粘着性絶縁シートを挟む必要はない。このため、交差部分の絶縁処理が容易になる。

しかも、重なり合う中心導体部３２１−３２２、３２２−３２３の交差部分には、厚みが一定の絶縁フィルム３１が介在することになるので、軟磁性基体４に対する中心導体部３２１〜３２３の距離が、絶縁フィルム３１の厚みに依存した一定の値に保持され、特性が安定する。

また、絶縁フィルム３１は、本来的に薄いものを用いることが可能であり、軟磁性基体４に対する中心導体部３２１〜３２３の距離の差を小さくできるので、電気的諸特性の優れた非可逆回路素子を提供できる。更に、絶縁フィルム３１として、例えば、加熱により溶着性、接着性を示すものを選択して使用することができ、この場合は、中心導体部３２１〜３２３の全体を、絶縁フィルム３１で電気絶縁しながら、軟磁性基体４の上に、確実に接着固定することができる。

図１４に示した磁気回転子を用いた場合、図１〜図３に図示した非可逆回路素子への組み込みにおいて、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３が、コンデンサ５１、５２及び抵抗器５３と対面することになるので、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３と、コンデンサ５１、５２及び抵抗器５３との接続が容易である。軟磁性基体４と、端子フィルム１３のグランド電極となる導体パターン１３６との間に、絶縁フィルム３１が介在することになるので、等価的に図１２に示した回路構成となる。

図２１〜図２３は、磁気回転子２の別の例を示す図である。この実施例では、まず、図２１、図２２に示すように、グランド電極部３２０とは反対側の絶縁フィルム３１の面上に、軟磁性基体４を配置する。

この後、中心導体部３２１、３２２、３２３を、図１８〜図２０に示した順序で、軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。これにより、図２３に示すように、電極フィルム３の導体パターン３２を形成した面を外側にして、電極フィルム３により軟磁性基体４を包み込み、軟磁性基体４の外側に電極フィルム３を添付した磁気回転子２が得られる。図２１〜図２３に示した例の場合、図１〜図３に図示した非可逆回路素子への組み込みにおいて、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３が、コンデンサ５１、５２及び抵抗器５３と、絶縁フィルム３１を介して対面することになるので、絶縁フィルム３１に開口部を設けるなどして、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３を、コンデンサ５１、５２及び抵抗器５３と接続しなければならない。導体パターン３２のグランド電極部３２０は、端子フィルム１３のグランド電極となる導体パターン１３６と直接接触するので、その点では好ましい。

上述した電極フィルム３も、印刷又は銅箔、蒸着膜のフォトエッチング等のプロセスを適用できるので、小型化、微細化及び電極パターンの高精度化に極めて有効である。

図２４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６１と、送信回路６５と、受信回路６４と、非可逆回路素子６３とを含む。参照符号６２はデュプレクサである。送信回路６５及び受信回路６４は、アンテナ６１を共用して送受信を行う。

非可逆回路素子６３は、本発明に係るものであって、デュプレクサ６２から送信回路６５に到る回路内に組み込まれている。非可逆回路素子６３は受信回路６４に到る回路に組み込んでもよい。送信回路６５、受信回路６４、非可逆回路素子６３及びデュプレクサ６２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６３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。

以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到でき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例を示す分解斜視図である。 図１に示した非可逆回路素子について、永久磁石及び第２のヨーク部材を除いて、その組立状態を示す拡大平面図である。 図２の３−３線に沿った断面図である。 図１〜図３に示した非可逆回路素子の電気回路図である。 端子フィルムの構成、及び、第１のヨーク部材に対する端子フィルムの組み合わせを説明する斜視図である。 端子フィルムの平面図である。 図６の７−７線断面図である。 端子フィルムの別の例を示す平面図である。 端子フィルムの更に別の例を示す平面図である。 端子フィルムの更に別の例を示す平面図である。 端子フィルムの更に別の例を示す平面図である。 図１０、図１１に示した端子フィルムを用いたアイソレータの電気回路図である。 本発明に係る端子フィルムの製造方法を示す図である。 磁気回転子の別の実施例を示す平面図である。 磁気回転子に用いられる電極フィルムの展開図である。 図１５の１６−１６線断面図である。 磁気回転子の組立工程を示す図である。 図１７の工程の後の工程を示す図である。 図１８の工程の後の工程を示す図である。 図１９の工程の後の工程を示す図である。 磁気回転子の別の組立工程を示す図である。 図２１の工程の後の工程を示す図である。 図２２の工程の後の工程を示す図である。 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。

符号の説明

２ 磁気回転子
３ 中心電極
４ 軟磁性基体
７ 永久磁石
１１ 第１のヨーク部材
１２ 第２のヨーク部材
１３ 端子フィルム
１３０ 絶縁フィルム
１３１〜１３７ 導体パターン

Claims (5)

1. ヨーク部材と、端子フィルムと、磁気回転子と、永久磁石とを含む非可逆回路素子であって、
   前記端子フィルムは、可撓性を有する絶縁フィルムの少なくとも一面上に、入出力端子を含む複数の導体パターンを有し、前記ヨーク部材に添付されており、
   前記磁気回転子は、前記端子フィルムの上に搭載されており、
   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、
   前記ヨーク部材は、磁性金属板材でなり、主面の相対する両辺が開放されており、
   前記端子フィルムは、前記ヨーク部材の前記主面上に添付され、前記入出力端子となる前記導体パターンが、前記両辺における前記ヨーク部材の厚み端面に沿って、前記主面からその反対側の外底面に向かって折り曲げられ、外部との接続のための主要端子部を構成する、
   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、電気部品を含み、前記電気部品は、前記端子フィルムの前記一面上に搭載され、電極の一方が前記導体パターンの少なくとも一つに電気的に接続され、電極の他方が前記磁気回転子の中心電極に接続されている、
   非可逆回路素子。
3. 請求項１に記載された非可逆回路素子であって、電気部品を含み、前記電気部品は、電極の一方が前記端子フィルムに設けられた抜き穴を通して前記ヨーク部材に電気的に接続され、電極の他方が前記磁気回転子の中心電極に接続されている、
   非可逆回路素子。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記ヨーク部材は、第１のヨーク部材と、第２のヨーク部材とを含み、
   前記第１のヨーク部材は、磁性金属板材でなり、主面の相対する両辺が開放されており、
   前記端子フィルムは、前記第１のヨーク部材の前記主面上に添付され、前記入出力端子となる前記導体パターンが、前記両辺における前記第１のヨーク部材の厚み端面に沿って、前記主面からその反対側の外底面に向かって折り曲げられ、外部との接続のための主要端子部を構成しており、
   前記第２のヨーク部材は、前記第１のヨーク部材と組み合わされて、前記永久磁石に対する磁路を構成し、かつ、全体を拘束する、
   非可逆回路素子。
5. 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、
   前記送信回路及び前記受信回路は、前記アンテナを共用して送受信を行うものであり、
   前記非可逆回路素子は、請求項１乃至４の何れかに記載されたものであって、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。