(57)【要約】【課題】  実装時における半田の拡散を防止できることは勿論、スペース効率が良好で小型化を達成できる非可逆回路素子及び通信装置を得る。【解決手段】  下ヨーク１５と上ヨーク１０との間に、フェライト、中心電極基板３０、永久磁石２０、コンデンサ及び抵抗５５を設けた非可逆回路素子。下ヨーク１５の側壁部が形成されていない側部に外方に突出するグランド端子６３，６４が一体的に形成されている。このグランド端子６３，６４は両側にスリットを備えるとともに、実装面１００から立ち上がる方向に折れ曲がった凸部６３ａ，６４ａが形成されている。スリットと凸部６３ａ，６４ａによって実装時における半田の拡散が防止される。【選択図】  図４
2006135492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を構成する下ヨークと上ヨークとの間に、フェライト、複数の中心電極を設けた中心電極基板、永久磁石及び整合回路を構成する素子を設けた非可逆回路素子において、
前記下ヨークは少なくとも一側部に側壁部が形成されておらず、下ヨークの該一側部から外方に突出するグランド端子が一体的に形成されており、
前記グランド端子は両側にスリットを備えるとともに、実装面から立ち上がる方向に折れ曲がった凸部を介して下ヨークと連続していること、
を特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
前記中心電極に電気的に接続される入出力端子は実装面から前記グランド端子と同じ高さに折れ曲がっていることを特徴とする請求項１に記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記グランド端子及び入出力端子は前記下ヨークのほぼ４隅部分に配置され、グランド端子及び入出力端子の間にチップタイプのコンデンサが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記グランド端子及び入出力端子は前記下ヨークのほぼ４隅部分に配置され、入出力端子の間にチップタイプの抵抗が配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の非可逆回路素子を備えたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可逆回路素子、特に、マイクロ波帯などで使用されるアイソレータやサーキュレータなどの非可逆回路素子及び該素子を備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アイソレータやサーキュレータなどの非可逆回路素子は、予め定められた特定方向にのみ電力を伝送し、逆方向には伝送しない特性を有している。この特性を利用して、例えば、アイソレータは、自動車電話、携帯電話などの移動体通信機器の送信回路部に使用されている。
【０００３】
この種の非可逆回路素子は入出力端子やグランド端子が移動体通信機器の基板上に表面実装される。そして、実装時における半田の拡散を抑えるため、特許文献１には、図８に示すように、ヨーク３の底板３ａから側板３ｃを上方に折り曲げ、この側板３ｃの下部に連結された状態で折り曲げられた端子３ｄを形成し、端子３ｄの両側にスリット３ｆを設けるとともに、底板３ａとの間に切り溝部３ｅを設けたものが開示されている。実装時に端子３ｄに付着した半田が切り溝部３ｅによって底板３ａの下面側に拡がることを防止している。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の端子構造にあっては、端子３ｄを形成した側に側板３ｃを設ける必要がある。それゆえ、内蔵される整合回路用のコンデンサなどは側板３ｃに接触して短絡するおそれを排除するため、側板３ｃから離して配置しなければならない。
【０００５】
しかしながら、側板３ｃ自体がスペース的に無駄であるし、コンデンサなどとの間にスペースを設けることは、非可逆回路素子の大型化を招来している。換言すれば、小型化の障害になっているという問題点を有している。
【特許文献１】特開２００３−２４３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、実装時における半田の拡散を防止できることは勿論、スペース効率が良好で小型化を達成できる非可逆回路素子及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明に係る非可逆回路素子は、磁気回路を構成する下ヨークと上ヨークとの間に、フェライト、複数の中心電極を設けた中心電極基板、永久磁石及び整合回路を構成する素子を設けた非可逆回路素子において、下ヨークは少なくとも一側部に側壁部が形成されておらず、下ヨークの該一側部から外方に突出するグランド端子が一体的に形成されており、前記グランド端子は両側にスリットを備えるとともに、実装面から立ち上がる方向に折れ曲がった凸部を介して下ヨークと連続していることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る非可逆回路素子にあっては、下ヨークの少なくとも一側部には側壁部が形成されていないため、スペース効率が良好であり、かつ、内蔵される整合回路用のコンデンサなどを側壁部との接触短絡を考慮することなく下ヨークの一側部の端部まで配置できる。その結果、非可逆回路素子の小型化が達成される。
【０００９】
また、下ヨークの一側部に一体的に形成されたグランド端子は、両側にスリットを備えるとともに、実装面から立ち上がる方向に折れ曲がっているため、実装時に溶融した半田が該スリットによって側方への拡散が防止され、かつ、立上り面によって奥方への拡散が防止される。
【００１０】
本発明に係る非可逆回路素子において、中心電極に電気的に接続される入出力端子は実装面からグランド端子と同じ高さに折れ曲がっていることが好ましい。入出力端子とグランド端子とを同じ高さで中心電極基板上の電極に電気的に容易かつ確実に接続することができる。
【００１１】
また、グランド端子及び入出力端子を下ヨークのほぼ４隅部分に配置し、グランド端子及び入出力端子の間にチップタイプのコンデンサを配置してもよく、さらに、入出力端子の間にチップタイプの抵抗を配置してもよい。このような配置によって、スペース効率がさらに向上する。
【００１２】
本発明に係る通信装置は、前記構成からなる非可逆回路素子を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る非可逆回路素子によれば、実装時における溶融状態にある半田の拡散を防止できることは勿論、スペース効率が向上し、素子の小型化を達成することができる。
【００１４】
本発明に係る通信装置は、半田の拡散を抑えて接続信頼性が高く、小型化を達成できる前記非可逆回路素子の利点を備えたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
（非可逆回路素子の実施例、図１〜図６参照）
本発明の一実施例である非可逆回路素子は、図１及び図２に示すように、集中定数型のアイソレータであって、上側から、上ヨーク１０、永久磁石２０、中心電極基板３０、フェライト４５、下ヨーク１５にて構成され、これらの部材は重ねて組み立てられている。また、整合回路を構成するコンデンサ５１，５２及び逆方向の信号を吸収するための抵抗５５が中心電極基板３０に取り付けられている。
【００１７】
上ヨーク１０及び下ヨーク１５は、軟鉄などの強磁性体材料からなり、上ヨーク１０の突片部１１と下ヨーク１５の側壁部１７とで接合され、永久磁石２０と中心電極基板３０とフェライト４５とを囲った状態で収容し、磁気回路を構成する。なお、下ヨーク１５の構成は後に詳述する。
【００１８】
中心電極基板３０には、上面に２本の線路で構成された第１中心電極３１が電極膜として形成されている。この第１中心電極３１の両端はスルーホール３５によって図２に示す下面の電極部３１ａ，３１ｂに電気的に接続されている。さらに、基板３０の下面に２本の線路で構成された第２中心電極３２が電極膜として形成されている。
【００１９】
コンデンサ５１，５２及び抵抗５５は、それぞれ、チップタイプとして構成されている。コンデンサ５１は一端５１ａが第１中心電極３１の電極部３１ａに電気的に接続され、他端５１ｂが以下に説明するように下ヨーク１５に電気的に接続される。コンデンサ５２は一端５２ａが第２中心電極３２の電極部３２ａに電気的に接続され、他端５２ｂが以下に説明するように下ヨーク１５に電気的に接続される。抵抗５５は一端５５ａが第１中心電極３１の電極部３１ａに電気的に接続され、他端５５ｂが第２中心電極３２の電極部３２ａに電気的に接続される。
【００２０】
次に、下ヨーク１５について説明する。下ヨーク１５は１枚の磁性体金属板からプレス加工により所定の形状に成形したもので、樹脂ケース部４０と一体化されている。
【００２１】
この下ヨーク１５は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、底面部１６と短辺部分に起立した側壁部１７とからなり、長辺部分には側壁部が形成されていない。底面部１６からは側壁部の存在しない長辺部分から外方に突出するグランド端子６３，６４が一体的に形成されている。
【００２２】
グランド端子６３，６４は、両側にスリット６５を備えるとともに、実装面１００から立ち上がる方向に折れ曲がった凸部６３ａ，６４ａを介して底面部１６と連続している。携帯電話などの移動体通信機器では搭載部品の表面実装に１００μｍ程度の厚みの印刷半田を用いていることから、グランド端子６３，６４の凸部６３ａ，６４ａの段差ｈ（図５（Ｂ）参照）は、１００μｍ以上が好ましい。
【００２３】
さらに、下ヨーク１５と一体化された樹脂ケース部４０には入力端子６１と出力端子６２とが一体的に埋め込まれている。これらの端子６１，６２は、図４（Ｂ）に示すように、実装面１００と同じ平面上に配置され、前記グランド端子６３，６４と同じ高さまで折り曲げられている。
【００２４】
入出力端子６１，６２及びグランド端子６３，６４の折り曲げられた上面部分は、樹脂ケース部４０の台座部４１の上面に露出している（図４（Ａ），（Ｂ）参照）。また、下ヨーク１５（グランド端子６３，６４）と入出力端子６１，６２の表面には、半田濡れ性を高めるためにＡｇめっきが施されている。
【００２５】
また、樹脂ケース部４０には、台座部４１の側壁部で囲われかつ下ヨーク１５の底面部１６が露出した凹部４２ａ〜４２ｄ（図１及び図４参照）が形成されている。凹部４２ａはフェライト４５を収納するのに適した形状に、凹部４２ｂ，４２ｃはコンデンサ５１，５２をそれぞれ収納するのに適した形状に、さらに、凹部４２ｄは抵抗５５を収納するのに適した形状に形成されている。
【００２６】
前記中心電極基板３０は樹脂製のプリント基板として製作される。基板３０の材料としてはポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ガラスフッ素樹脂、液晶ポリマー樹脂などが使用される。この種の単層樹脂基板を４〜８インチ角のマザー基板として用意し、該マザー基板の両面に銅膜を形成してエッチングによって所定形状の電極を形成するとともに、スルーホール３５を形成する。その後、電極上にコンデンサ５１，５２及び抵抗５５を半田付けし、マザー基板を所定サイズにカットする。コンデンサ５１，５２の他端５１ｂ，５２ｂは中心電極基板３０に設けたコンデンサ接続用電極３３，３４（図２参照）に半田付けされる。
【００２７】
前記各種部品は、まず、樹脂ケース部４０と一体化されている下ヨーク１５の底面部１６上にフェライト４５が、樹脂ケース部４０の凹部４２ａの側壁部で位置決めされた状態で配置される。また、中心電極基板３０が下ヨーク１５に取り付けられる。このとき、中心電極基板３０は樹脂ケース部４０の台座部４１に載置され、第１中心電極３１の電極部３１ａが入力端子６１に半田付けされ、第２中心電極３２の電極部３２ａが出力電極６２に半田付けされる。また、第１中心電極３１の電極部３１ｂはグランド端子６４に半田付けされ、第２中心電極３２の電極部３２ｂはグランド端子６３に半田付けされる。
【００２８】
コンデンサ５１は樹脂ケース部４０の凹部４２ｂに収納され、その他端５１ｂは、図４（Ｃ）に示すように、下ヨーク１５の底面部１６に半田付けされる。コンデンサ５２は樹脂ケース部４０の凹部４２ｃに収納され、その他端５２ｂも図示しないが同様に下ヨーク１５の底面部１６に半田付けされる。抵抗５５は樹脂ケース部４０の凹部４２ｄに収納されるが、下ヨーク１５と短絡しないように樹脂ケース部４０の一部４０ａ（図４（Ｂ）参照）が介在されている。
【００２９】
また、永久磁石２０は中心電極基板３０と上ヨーク１０との間にセットされ、フェライト４５に対して直流磁界を印加する。上ヨーク１０と下ヨーク１５とは互いの突片部１１と側壁部１７とで半田接合される。
【００３０】
以上の如く組立てられた非可逆回路素子において、コンデンサ５１，５２及び抵抗５５はフェライト４５の周囲にスペース効率よく配置されている。この場合、フェライト４５はコンデンサ５１，５２とほぼ同等の厚さとすることが好ましい。フェライト４５はできるだけ大きな厚さとすることが好ましいことによる。
【００３１】
以上の構成からなる非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）の電気等価回路を図６に示す。入力端子６１が入力ポートＰ１として機能し、出力端子６２が出力ポートＰ２として機能する。第１中心電極３１とコンデンサ５１とで並列のＬＣ共振回路が構成され、第２中心電極３２とコンデンサ５２とで並列のＬＣ共振回路が構成されている。抵抗５５はポートＰ１，Ｐ２間に直列に挿入されている。中心電極３１，３２及びコンデンサ５１，５２のそれぞれの他端はグランド端子６３，６４に電気的に接続されている。
【００３２】
以上説明した非可逆回路素子によれば、下ヨーク１５の長辺部分には側壁部が形成されていないため、スペース効率が良好であり、かつ、内蔵されるコンデンサ５１，５２を側壁部との接触短絡を考慮することなく下ヨーク１５の長辺部分まで配置できる。
【００３３】
また、下ヨーク１５の長辺部分に一体的に形成されたグランド端子６３，６４は、両側にスリット６５を備えるとともに、実装面１００から立ち上がる方向に折れ曲がっているため、実装時に溶融した半田がスリット６５によって側方への拡散が防止され、かつ、立上り面に濡れ上がることが重力によって阻止されるので奥方への拡散が防止される。さらに、グランド端子６３，６４は曲げ加工によって容易に形成することができる。
【００３４】
また、中心電極３１，３２に電気的に接続される入出力端子６１，６２は実装面１００からグランド端子６３，６４と同じ高さに折れ曲がっている。従って、入出力端子６１，６２とグランド端子６３，６４とを同じ高さで中心電極基板３０上の電極部に電気的に容易かつ確実に接続することができる。
【００３５】
また、グランド端子６３，６４及び入出力端子６１，６２は下ヨーク１５のほぼ４隅部分に配置されている。このような配置において、コンデンサ５１をグランド端子６３及び入力端子６１の間に配置するとともに、コンデンサ５２をグランド端子６４及び出力端子６２の間に配置したため、スペース効率が良好なものとなる。同様に、抵抗５５を入出力端子６１，６２の間に配置することによって、スペース効率がさらに向上する。
【００３６】
（通信装置、図７参照）
ここで、前記非可逆回路素子を搭載した通信装置として、携帯電話を例にして説明する。図７は携帯電話１２０のＲＦ部分の電気回路を示し、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１２４，１２６は送信側電力増幅器、１２５は送信側段間用帯域通過フィルタ、１２７は送信側ミキサ、１２８は受信側低ノイズ増幅器、１２９は受信側段間用帯域通過フィルタ、１３０は受信側ミキサ、１３１はアイソレータ、１３２は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３３はローカル用帯域通過フィルタである。
【００３７】
ここに、アイソレータ１３１として、前記実施例として示した非可逆回路素子（集中定数型アイソレータ）を使用することができる。これらの非可逆回路素子を実装することにより、小型で信頼性の高い携帯電話を実現することができる。
【００３８】
（他の実施例）
なお、本発明に係る非可逆回路素子及び通信装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３９】
例えば、中心電極基板の細部の構成、特に、中心電極の引き回し形状などは任意であり、中心電極基板の材料は樹脂に限らずセラミックなどであってもよい。上ヨークや下ヨークの細部の構成も任意である。
【００４０】
また、前記コンデンサや抵抗などの素子は、その一部が中心電極基板に電極膜や抵抗膜として形成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】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２】前記非可逆回路素子を構成する中心電極基板を裏面から見た斜視図である。
【図３】前記非可逆回路素子を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は裏面図である。
【図４】前記非可逆回路素子を示し、（Ａ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】前記非可逆回路素子を構成する下ヨークを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】前記非可逆回路素子の電気等価回路を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る通信装置（携帯電話）の電気回路を示すブロック図である。
【図８】従来の非可逆回路素子の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…上ヨーク
１５…下ヨーク
２０…永久磁石
３０…中心電極基板
３１，３２…中心電極
４５…フェライト
５５…抵抗
６１，６２…入出力端子
６３，６４…グランド端子
６３ａ，６４ａ…凸部
６５…スリット
１００…実装面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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