JPH0878911A - 非可逆回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品点数を削減し、製造工数を低減して、小形
で、信頼性の高い、安価な非可逆回路素子を提供する。 【構成】天板部及び側板部からなるヨーク３０内に、永
久磁石２０及び磁性体の内部に複数の中心電極を埋設し
外面に外部電極を形成した非可逆回路素子本体１０を配
置し、非可逆回路素子本体１０の下面を実装面として構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯の移動通
信機器に使用される非可逆回路素子、例えばアイソレー
タ、サーキュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信等においては、通信機
器の小形化、汎用化が進行しており、これらの機器に使
用される非可逆回路素子の小形化、低コスト化の要求が
益々増大している。そして、小形化を図るために磁性体
の内部に中心電極を埋設した非可逆回路素子本体を用い
た非可逆回路素子が提案されている。

【０００３】このような非可逆回路素子として、例え
ば、図４に示すような構造のものがある。図４（ａ）は
分解斜視図、同図（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。図４に示すように、この非可逆回路素子は、内面及
び外面に入出力端子５１、アース端子５２が形成され、
上部に永久磁石２０が嵌合する貫通孔が設けられた樹脂
ケース５０の内部に、外面に入出力電極１１やアース電
極１２の外部電極が形成された非可逆回路素子本体１０
を挿入し、非可逆回路素子本体１０の上面に永久磁石２
０を載置し、非可逆回路素子本体１０、永久磁石２０及
び樹脂ケース５０の上部を挟み込むように、天板部及び
底板部を有する断面略コの字状の磁性体金属からなるヨ
ーク３０を装着して構成されている。ヨーク３０により
磁気回路を形成し、永久磁石２０により非可逆回路素子
本体１０に直流磁界を印加している。

【０００４】なお、非可逆回路素子本体１０は、図５に
示すように、直方体形状の磁性体の内部に３つの中心電
極１３、１３、１３を埋設して一体化した構造となって
いる。それぞれの中心電極１３は磁性体内において、磁
性体を介して互いに電気的に絶縁された状態で、互いに
１２０度の角度をなして交差するように配置され、それ
ぞれの両端は磁性体の側面に露出され、一端はそれぞれ
の入出力電極１１に、他端はアース電極１２に接続され
る。

【０００５】このような非可逆回路素子本体は、例え
ば、その表面に中心電極を印刷等により形成した３枚の
磁性体グリーンシートを含む複数の磁性体グリーンシー
トを積層し圧着して一体焼成する方法等により形成され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
図４に示すような非可逆回路素子においては、非可逆回
路素子本体がヨークの天板部と底板部との間に配置され
るので、実装基板に実装する等の外部回路との接続に
は、入出力端子やアース端子などの接続端子が設けられ
た複雑な形状の樹脂ケース等を必要とし、しかも、これ
らの接続端子と非可逆回路素子本体の外部電極とをはん
だ付けするなどの作業が必要である。すなわち、上記従
来の天板部及び底板部を有するヨークを用いた場合に
は、接続端子が設けられた樹脂ケース等の接続部品が必
ず必要であった。したがって、小形化、低背下が困難で
あり、接続の信頼性が低下し、部品コスト、製造コスト
が高くなるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来の非可逆回路素子が持つ問題点を解消し、底板部のな
いヨークを用いることにより、部品点数を削減し、製造
工数を低減して、小形で、信頼性の高い、安価な非可逆
回路素子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、磁気回路を形成す
るヨーク内に、磁性体の内部に複数の中心電極を埋設し
外面に外部電極を形成した非可逆回路素子本体、及び永
久磁石を配置してなる非可逆回路素子において、前記ヨ
ークを天板部及び側板部で構成し、前記非可逆回路素子
本体の一面を実装面としたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項２に係る発明は、磁気回路を形成す
るヨーク内に、磁性体の内部に複数の中心電極を埋設し
外面に外部電極を形成した非可逆回路素子本体、及び永
久磁石を配置してなる非可逆回路素子において、前記ヨ
ークを天板部及び側板部で構成し、前記永久磁石の外面
に外部電極を形成し、該永久磁石の一面を実装面とした
ことを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の非可逆回路素子において、前記非可逆回
路素子本体と前記永久磁石とを一体化して形成したこと
を特徴とするものである。

【００１１】請求項４に係る発明は、磁気回路を形成す
るヨーク内に、磁性体の内部に複数の中心電極を埋設し
外面に外部電極を形成した非可逆回路素子本体を配置し
てなる非可逆回路素子において、前記ヨークを天板部及
び側板部で構成し、前記非可逆回路素子本体が残留磁束
を有し、前記非可逆回路素子本体の一面を実装面とした
ことを特徴とするものである。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求
項４に記載の非可逆回路素子において、前記ヨーク側板
部の一部にアース端子部を形成したことを特徴とするも
のである。

【００１３】

【作用】上記の構成によれば、磁気回路を形成するヨー
クは天板部及び側板部からなり底板部がないので、非可
逆回路素子本体または永久磁石の一面を実装面とするこ
とができ、樹脂ケース等の接続部品を用いることなく、
前記実装面に形成された外部電極により外部回路に接続
することができる。

【００１４】また、ヨーク側板部の一部にアース端子部
を形成することにより、はんだ付け強度を向上すること
ができ、シールド効果を向上することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて説明する。図において、従来例と同一または相当す
る部分、同一機能のものについては同一符号を付し、そ
の説明を省略する。以下の実施例の非可逆回路素子本体
の内部構成は、従来例の図５に示したものと同様の構造
である。

【００１６】本発明の第１実施例に係る非可逆回路素子
の構造を図１に示す。図１（ａ）は分解斜視図、同図
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【００１７】図１に示すように、本実施例の非可逆回路
素子は、天板部及び４つの側板部からなるヨーク３０の
天板部内壁面に当接して直方体形状の永久磁石２０を配
置し、永久磁石２０の下面に当接して直方体形状の非可
逆回路素子本体１０を配置して、ヨーク３０により磁気
回路を形成し、永久磁石２０により非可逆回路素子本体
１０に直流磁界を印加するように構成され、それぞれの
当接面は接着剤またははんだ付け等により固定、接合さ
れている。実際の組み立て作業は、ヨーク３０の底板部
を下にして、それぞれの当接面に接着剤またはクリーム
はんだを塗布し、永久磁石２０、非可逆回路素子本体１
０を順に載置して行われる。

【００１８】ヨーク３０は鉄、軟鉄、ケイ素鋼、ニッケ
ル合金、磁性プラスチック等の材料からなり、その表面
にはＡｇ等のメッキが施され、永久磁石２０はフェライ
ト、金属、希土類金属等の材料が使用されている。

【００１９】非可逆回路素子本体１０内の磁束の垂直成
分がより多くなるように、永久磁石２０及び非可逆回路
素子本体１０の四側面とヨーク３０の側板部との間には
ある程度隙間が設けられている。しかし、許容される磁
界分布が得られれば、非可逆回路素子本体１０の側面と
ヨーク３０の側板部との隙間をなくすようにしてもよ
い。

【００２０】非可逆回路素子本体１０の下面は、ヨーク
３０が実装基板に接触して配線パターンの短絡等の不要
な問題が起こらないように、ヨーク３０の側板部下面よ
り突出するように形成されている。しかし、ヨーク３０
が実装基板に接触しても問題とならなけらば、非可逆回
路素子本体１０の下面とヨーク３０の側板部下面をほぼ
同一面となるようにしてもよい。

【００２１】そして、非可逆回路素子本体１０の下面に
は図示しないが入出力電極１１、アース電極１２の一端
部が形成され、この非可逆回路素子は、非可逆回路素子
本体１０の下面を実装面として実装基板に実装される。

【００２２】この構成の非可逆回路素子では、非可逆回
路素子本体の一方主面を実装面とし、この実装面に形成
されている入出力電極やアース電極等の外部電極を実装
基板の配線パターンにはんだ付けすることができる。す
なわち、従来例の図４で示した入出力端子やアース端子
などの接続端子が設けられた複雑な形状の樹脂ケース等
の接続部品を用いることなく外部回路と接続することが
でき、部品点数を削減できる。したがって、部品コスト
を低減し、小形化、低背化、軽量化できるとともに、非
可逆回路素子本体と接続部品とのはんだ付け等の作業工
数を不要とし、信頼性の向上及び製造コストの低減を図
ることができる。また、ヨークは底板部のない単純な形
状なので、低コストとなり、非可逆回路素子本体や永久
磁石の組み込み作業が容易にでき、組み込み工数の低減
も図れる。

【００２３】次に、本発明の第２実施例に係る非可逆回
路素子の構造を図２に示す。図２（ａ）は分解斜視図、
同図（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【００２４】図２に示すように、本実施例の非可逆回路
素子は、天板部及び４つの側板部からなるヨーク３０の
天板部内壁面に当接して非可逆回路素子本体１０を配置
し、非可逆回路素子本体１０の下面に当接して永久磁石
２０を配置して構成されている。永久磁石２０は、フェ
ライト等の絶縁性の磁性体材料からなり、その外面には
入出力端子電極２１、アース端子電極２２の外部電極が
形成されている。なお、図示しないが前記各外部電極の
一部は永久磁石２０の下面に跨がって形成されている。

【００２５】非可逆回路素子本体１０下面の入出力電極
１１、アース電極１２と永久磁石２０上面の入出力端子
電極２１、アース端子電極２２はそれぞれはんだ付けさ
れて接続され、接合されている。この当接面の外部電極
形成箇所以外の部分を接着剤で補強してもよい。ヨーク
３０と非可逆回路素子本体１０の当接面ははんだ付けま
たは接着剤により接合、固定されている。つまり、この
非可逆回路素子は、第１実施例の構成において、永久磁
石２０と非可逆回路素子本体を上下逆の配置としたもの
であり、永久磁石２０の下面を実装面として実装基板に
実装される。

【００２６】この構成においては、永久磁石の一方主面
を実装面として実装基板にはんだ付けすることができ、
第１実施例と同様に樹脂ケース等の接続部品を用いるこ
となく外部回路と接続することができ、部品点数を削減
できので、部品コストを低減し、小形化、低背化を図る
ことができる。また、ヨークは底板部のない単純な形状
なので、そのコストを低減でき、非可逆回路素子本体や
永久磁石の組み込み工数の低減も図れる。また、非可逆
回路素子本体と永久磁石の各外部電極とのはんだ付けも
同一平面で容易に行うことができるので、従来のものに
比べ、その作業工数も低減でき、接続の信頼性も向上で
きる。

【００２７】さらに、この構成では、第１実施例のもの
に比べ、非可逆回路素子本体内の垂直成分の磁束は大幅
に多くなり、より高性能な特性を得ることができる。

【００２８】なお、上記各実施例では、非可逆回路素子
本体と永久磁石を別々の部品で構成しているが、これに
限るものではなく、非可逆回路素子本体及び永久磁石を
複数の磁性体グリーンシートで構成し、前記各磁性体グ
リーンシートを積層し圧着して一体焼成して、非可逆回
路素子本体と永久磁石とを一体化したものを用いてもよ
い。また、永久磁石を用いることなく、非可逆回路素子
本体を磁化して、非可逆回路素子本体の残留磁束で永久
磁石の働きを兼ね備えたものを用いてもよい。このよう
にすれば、さらに部品点数を削減でき、さらに小形化、
低背化することができる。

【００２９】また、上記各実施例では、ヨークは側板部
を折り曲げ加工により形成してもので図示しているが、
絞り加工して形成してもよい。また、ヨーク、永久磁石
及び非可逆回路素子本体の水平断面の形状は四角形状と
しているが、これに限るものではなく、それぞれの断面
形状は円形状、六角形状等の他の形状であってもよい。

【００３０】また、図３に示すように、ヨークの側板部
にアース端子部を設けてよい。図３に示すヨーク３０
は、側板部の一部先端にアース端子部３２、３２が設け
られている。アース端子部３２はヨーク３０側板部の一
部に凸部を設け、該凸部を外側方向に水平（天板部と平
行）となるように折り曲げして形成されている。アース
端子部３２下面は、非可逆回路素子本体あるいは永久磁
石の下面と同一平面となるように形成され、実装基板の
アースパターンにはんだ付けされる。

【００３１】この図３に示すヨークを用いて非可逆回路
素子を構成すれば、第１実施例または第２実施例で説明
した効果に加え、Ａｇ等がメッキされた上記アース端子
部が実装基板にはんだ付けされるので、実装基板とのは
んだ付け強度を大幅に向上することができ、アース電流
の通路を大きな面積で確保でき、シールド効果を高め、
挿入損失等の特性を向上することができる。なお、アー
ス端子部の形状、数は、図３に示すものに限るものでは
ない。例えば、アース端子部となる凸部に曲げ加工をせ
ずに、凸部先端面を実装面としてもよく、凸部を内側方
向に曲げ加工してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る非可
逆回路素子によれば、外部導体が形成された非可逆回路
素子本体あるいは永久磁石の一面を実装面とすることが
できるので、樹脂ケース等の別の接続部品を用いること
なく外部回路と接続することができ、よって、部品点数
を削減でき、製造工数を低減できる。また、ヨークは単
純な形状なので、部品組み込み作業を容易に行うことが
できる。したがって、小形化、低背化できるとともに、
信頼性を向上させ、コストの低減を図ることができる。

【００３３】また、ヨーク側板部の一部にアース端子部
を形成することにより、はんだ付け強度を大幅に改善で
き実装の信頼性を向上し、シールド効果を高め特性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１実施例に係る非可逆回
路素子の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図２】（ａ）は、本発明の第２実施例に係る非可逆回
路素子の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図３】本発明に係るアース端子部を設けたヨークの外
観斜視図である。

【図４】（ａ）は、従来の非可逆回路素子の分解斜視図
であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】本発明及び従来の非可逆回路素子本体の内部構
成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 非可逆回路素子本体 １１ 入出力電極 １２ アース電極 ２０ 永久磁石 ２１ 入出力端子電極 ２２ アース端子電極 ３０ ヨーク ３２ アース端子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸澤 博 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気回路を形成するヨーク内に、磁性体
   の内部に複数の中心電極を埋設し外面に外部電極を形成
   した非可逆回路素子本体、及び永久磁石を配置してなる
   非可逆回路素子において、 前記ヨークを天板部及び側板部で構成し、前記非可逆回
   路素子本体の一面を実装面としたことを特徴とする非可
   逆回路素子。
2. 【請求項２】 磁気回路を形成するヨーク内に、磁性体
   の内部に複数の中心電極を埋設し外面に外部電極を形成
   した非可逆回路素子本体、及び永久磁石を配置してなる
   非可逆回路素子において、 前記ヨークを天板部及び側板部で構成し、前記永久磁石
   の外面に外部電極を形成し、該永久磁石の一面を実装面
   としたことを特徴とする非可逆回路素子。
3. 【請求項３】 前記非可逆回路素子本体と前記永久磁石
   とを一体化して形成したことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の非可逆回路素子。
4. 【請求項４】 磁気回路を形成するヨーク内に、磁性体
   の内部に複数の中心電極を埋設し外面に外部電極を形成
   した非可逆回路素子本体を配置してなる非可逆回路素子
   において、 前記ヨークを天板部及び側板部で構成し、前記非可逆回
   路素子本体が残留磁束を有し、前記非可逆回路素子本体
   の一面を実装面としたことを特徴とする非可逆回路素
   子。
5. 【請求項５】 前記ヨーク側板部の一部にアース端子部
   を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記
   載の非可逆回路素子。