(57)【要約】【課題】  部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減することが可能な複合部品の調整方法を提供する。【解決手段】  電気的特性の整合パターン及び複数の部材からなる複合部品の調整方法は、１個又は複数の部材の形状を数値化し、数値化された形状と所定の値との差分を算出し、差分に対応する位置をテーブルから選択し、選択された位置に基づいて整合パターンの電気的特性を設定する。【選択図】      図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的特性の整合パターン及び複数の部材からなる複合部品の調整方法であって、
１個又は複数の前記部材の形状を数値化し、
前記数値化された形状と所定の値との差分を算出し、
前記差分に対応する位置をテーブルから選択し、
選択された前記位置に基づいて前記整合パターンの電気的特性を設定する、
複合部品の調整方法。
【請求項２】
前記電気的特性の設定は、前記整合パターンの所定の位置に、前記位置に基づいてハンダチップを配置することで行われる、請求項１に記載された複合部品の調整方法。
【請求項３】
前記テーブルは、前記差分と、前記差分に起因して生じる前記複合部品の前記電気的特性の劣化が抑制される前記位置との関係を含む、請求項１又は２に記載された複合部品の調整方法。
【請求項４】
前記数値化は、前記部材の形状を画像により認識し、認識した前記部材の形状に基づいて行われる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載された複合部品の調整方法。
【請求項５】
前記複合部品はサーキュレータであって、前記複数の部材は前記サーキュレータに含まれるフェリ磁性体及び前記フェリ磁性体を覆う導電性カバーを含み、前記フェリ磁性体及び前記導電性カバーはそれぞれの中心の位置が平面上で略同一であるように配置される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された複合部品の調整方法。
【請求項６】
前記差分は前記フェリ磁性体の中心位置と前記導電性カバーの中心位置との差分である、請求項５に記載された複合部品の調整方法。
【請求項７】
前記差分は前記フェリ磁性体及び前記導電性カバーの形状の少なくとも一方の設計値との差分である、請求項５又は６に記載された複合部品の調整方法。
【請求項８】
電気的特性の整合パターン及び複数の部材を備える複合部品であって、
前記整合パターンの電気的特性が、数値化された前記部材の形状と所定の値との差分に基づいてテーブルから選択された位置に基づいて設定される、
複合部品。
【請求項９】
前記電気的特性の設定は、前記整合パターンの所定の位置に、前記位置に基づいてハンダチップを配置することで行われる、請求項８に記載された複合部品。
【請求項１０】
前記テーブルは、前記差分と、前記差分に起因して生じる前記複合部品の前記電気的特性の劣化が抑制される前記位置との関係の情報を含む、請求項８又は９に記載された複合部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合部品の調整方法に関し、特に、複合部品の電気的特性を改善するための調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末や無線通信機器において、信号の回り込み防止やパワーアンプの負荷変動の抑制のために、サーキュレータが使われている。サーキュレータは、非可逆回路素子の一種であり、３ポート（端子）もしくはそれ以上の数のポートを持つ受動的な電子部品である。図２２は、一般的な３ポートのサーキュレータ２００の端子配置を示す図である。ポート１に入力された信号はポート２から出力され、ポート２から入力された信号はポート３から出力され、ポート３から入力された信号はポート１から出力される。信号は、逆方向には伝達されない。例えば、信号はポート２からポート１へは伝達されない。ポート１〜３のうち１個のポートに整合を取った負荷を接続すると、サーキュレータ２００を、信号を一方向にのみ伝達させるアイソレータとして使用できる。サーキュレータの構造には、導波管型、ＳＭＴ（Surface Mount Technology）型などがある。
【０００３】
本発明に関連して、特許文献１及び２は、非可逆回路素子の構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２１２１０７号公報
【特許文献２】特開平０３−１２４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的なサーキュレータは、フェライト、電気信号を通す金属カバー、永久磁石、及びこれらが実装される回路基板で構成される。以下では、特に断らない限り、これらの部品を含んで組み立てられたサーキュレータを、単に「サーキュレータ」と記載する。
【０００６】
サーキュレータを構成するフェライトと金属カバーとの位置は、サーキュレータを組み立てる際に、設計の際に前提とした理想的な位置あるいは部材のサイズに対してずれが生じることが不可避である。このようなずれは、その量に応じて、サーキュレータの電気的特性に影響を与える。本来、サーキュレータの製造時に、このようなずれに起因するサーキュレータの特性への影響を最小化することが望ましい。しかし、例えば、部材の搭載位置のずれ量を１０μｍ以下に抑えようとすると、高価で高精度な部品搭載装置を用いたり、時間をかけて部品の搭載位置を調整したりする必要がある。サーキュレータの製造に関わるこのような要求を実行することは、市場で要求されるサーキュレータ価格と比較すると現実的ではない。一方で、部品の位置のずれによるサーキュレータの電気的特性の劣化は、一般的に周波数が高いほど顕著に発生するため、その対策が急がれている。また、特許文献１及び２には、部品の搭載位置のずれにより生じるサーキュレータの特性劣化を抑制する技術について言及されていない。
（発明の目的）
本発明は、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減することが可能な複合部品の調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合部品の調整方法は、電気的特性の整合パターン及び複数の部材からなる複合部品の調整方法であって、１個又は複数の前記部材の形状を数値化し、前記数値化された形状と所定の値との差分を算出し、前記差分に対応する位置をテーブルから選択し、選択された前記位置に基づいて前記整合パターンの電気的特性を設定する、手順を含む。
【０００８】
本発明の複合部品は、電気的特性の整合パターン及び複数の部材を備え、前記整合パターンの電気的特性が、数値化された前記部材の形状と所定の値との差分に基づいてテーブルから選択された位置に基づいて設定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合部品の調整方法は、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態のサーキュレータ１００の構造例を示す側面図である。
【図２】第１の実施形態のサーキュレータ１００の構造例を示す上面図である。
【図３】金属カバー接続部２０−１〜２０−３の構造の例を説明する図である。
【図４】フェライト及び金属カバーの形状の認識例を説明する図である。
【図５】整合パターン３１−１〜３１−３の例を示す図である。
【図６】ずれ量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す第１の図である。
【図７】ハンダチップの搭載例を示す第１の図である。
【図８】ハンダチップの搭載例を示す第２の図である。
【図９】ハンダチップの搭載例を示す第３の図である。
【図１０】伝送線路３０−１の電気的特性の例を示す図である。
【図１１】伝送線路３０−２及び３０−３の電気的特性の例を示す図である。
【図１２】第１の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態のずれ量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のハンダチップの搭載例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における伝送線路３０−１〜３０−３の電気的特性の例を示す図である。
【図１６】第２の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態のずれ量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す図である。
【図１８】第３の実施形態の伝送線路３０−１の電気的特性の例を示す図である。
【図１９】第３の実施形態の伝送線路３０−２及び３０−３の電気的特性の例を示す図である。
【図２０】第３の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。
【図２１】第４の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。
【図２２】一般的な３ポートのサーキュレータ２００の端子配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の実施形態では、小型化が容易で、ＰＣＢ（Printed circuit board）上に搭載が可能なＳＭＴ型のサーキュレータの調整方法について説明する。以下の実施形態では、フェライトと金属カバーとの搭載ずれ又はサイズのばらつきによって発生するサーキュレータの電気的特性の劣化が、サーキュレータが備える整合パターンの幅や長さを調整することで改善される形態について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、フェライトと金属カバーとの搭載位置の相対的なずれ（ＸＹずれ）によって電気的特性が劣化したサーキュレータの特性を改善するための特性調整方法について説明する。本実施形態では、自動表面実装機が備える画像処理機能を用いて、サーキュレータを構成するフェライトと金属カバーとのそれぞれの中心の座標（中心位置）を認識することができる。そして、フェライトと金属カバーとの中心位置のＸＹ平面上の差分が、搭載ずれ量として導出される。導出された搭載ずれ量に応じて、自動表面実装機は、サーキュレータが備える伝送線路上の整合パターンにハンダチップを搭載する。ハンダチップは、搭載ずれ量に対応して指定された位置に搭載される。ハンダチップを搭載することにより、整合パターンの幅や長さが調整され、その結果、サーキュレータの電気特性が改善される。
【００１３】
図１は、第１の実施形態のサーキュレータ１００の構造例を示す側面図である。図２は、サーキュレータ１００の構造例を示す上面図である。図１の側面図は、図２の上面図を紙面の下方から見た断面を示す。図１及び図２を参照すると、サーキュレータ１００は、３ポートのＳＭＴ型であり、導体パターンが表面に形成されたＰＣＢ３０上に形成されている。サーキュレータ１００は、フェライト１０、金属カバー２０、伝送線路３０−１〜３０−３及び永久磁石４０を備える。伝送線路３０−１〜３０−３は、ＰＣＢ上の伝送線路（導体パターン）である。フェライト１０の上面の一部は、金属カバー２０により覆われている。図２に示されるように、金属カバー２０はフェライト１０を完全には覆っておらず、フェライト１０の外周部と金属カバー２０の中心部の円とをサーキュレータ１００の上方から視認できる。フェライト１０と金属カバー２０とは、図示されない接着材等で固定されている。
【００１４】
金属カバー２０からは３方向に伝送線路３０−１〜３０−３との接続部（後述する金属カバー接続部２０−１〜２０−３）が伸びている。金属カバー接続部２０−１〜２０−３と、ＰＣＢ上の伝送線路３０−１〜３０−３とは、それぞれ、ハンダ等で電気的に接続される。永久磁石４０は、ＰＣＢ３０の、フェライト１０の搭載面とは反対側の面に設けられている。ハンダは、鉛（Ｐｂ）とスズ（Ｓｎ）を主成分とした合金であり、電子部品をＰＣＢ等に固定するために使われる。ハンダにはアンチモン（Ｓｂ）が含まれる場合もある。ハンダには、成分割合の違いでＳｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｓｂ系など様々な種類がある。最近は、環境保全のため、鉛を含まない無鉛ハンダが広く使われている。
【００１５】
フェライト１０は円柱状であり、ＰＣＢ３０の上面の中央部のグランドパターン（ＧＮＤ）３０−４上に配置され、ＰＣＢ３０と金属カバー２０との間に挟みこまれている。フェライト１０は、フェリ磁性を有するフェリ磁性体である。フェライト１０は一般的に誘電率が１０を超える高誘電率の誘電体であるので、高周波電界が金属カバー２０の上面（空気層）よりも下面（フェライト層）に集中する。このため、金属カバー２０の上面から放射される電磁波を抑制することができる。フェライト１０の材料には、例えばＹＩＧ（Yttrium Iron Garnet）、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトが用いられる。なお、フェリ磁性を有し、ジャイロ磁気効果が発生するフェリ磁性体であれば、フェライト以外の材料の物質をフェライト１０に代えて用いてもよい。
【００１６】
図３は、金属カバー接続部２０−１〜２０−３の構造の例を説明する図である。金属カバー２０は、円形の外周を持つ中央部と、中心部に接した金属カバー接続部２０−１〜２０−３とを備える。図３に示すように、金属カバー２０の中央部の円弧を構成する円を、以降は「金属カバーの円」と記載する。同様に、フェライト１０の外周部の円弧を構成する円を、以降は「フェライトの円」と記載する。金属カバーの円の中心とフェライトの円の中心とは一致していることが好ましいが、金属カバー２０とフェライト１０とは別の部材であるため、これらの円の中心は完全には一致しない場合がある。
【００１７】
金属カバー２０は、円柱状の金属板を含んで構成されてもよい。本実施形態及び以降の実施形態では、金属カバー２０として、黄銅やリン青銅といった金属に銀（Ａｇ）メッキされた材料が想定される。ただし、金属カバー２０に代えて、導電性を有する材料で構成された導体カバーを用いてもよい。金属カバー２０は、金属カバー接続部２０−１〜２０−３と一体形成される。金属カバー接続部２０−１〜２０−３は、ＰＣＢ上の伝送線路３０−１、３０−２、３０−３と電気的に接続されている。
【００１８】
金属カバー２０は、ＰＣＢ上の伝送線路３０−１、３０−２、３０−３から入力された高周波信号を伝達し、当該高周波信号を他のいずれかの伝送線路に出力する。金属カバー接続部２０−１、２０−２、２０−３の一端は金属カバーの円と接しており、他端はＰＣＢ上の伝送線路３０−１、３０−２、３０−３にそれぞれ固定される。金属カバー接続部２０−１〜２０−３は、金属カバーの円から突出し、垂直方向（すなわち、フェライト１０の円柱の長さ方向）にＰＣＢ３０に向かって曲げられる。そして、金属カバー接続部２０−１〜２０−３の他端はＰＣＢ３０の伝送線路３０−１〜３０−３と接触されるように形成される。
【００１９】
図３に示すように、金属カバー接続部２０−１と金属カバー接続部２０−２とのなす角度は１２０°である。金属カバー接続部２０−２と金属カバー接続部２０−３とのなす角度、及び、金属カバー接続部２０−３と金属カバー接続部２０−１とのなす角度も、同様に１２０°である。
【００２０】
ＰＣＢ３０は、サーキュレータ１００が実装される回路基板であり、誘電体層及び金属層が積層された構成を備える。サーキュレータ１００の組み立てに用いられる回路基板はＰＣＢに限られず、その他の構成を備える回路基板でもよい。ＰＣＢ３０の上面及び下面には導体パターンが形成される。導体パターンは、信号線として用いられる伝送線路３０−１〜３０−３及びグランドパターン３０−４を含む。また、伝送線路３０−１〜３０−３は、それぞれに整合パターン３１−１〜３１−３を備える。整合パターン３１−１〜３１−３のそれぞれのパターン幅あるいはパターン長を調整することで、伝送線路３０−１〜３０−３のインピーダンス整合を行うことができる。本実施形態及び以降の実施形態では、整合パターン３１−１〜３１−３は、ハンダチップを所定の位置に搭載することによって整合パターン３１−１〜３１−３の幅や長さを調整可能な構成を備える。整合パターンの構成やハンダチップの搭載位置の選択手順については後述する。
【００２１】
整合パターン３１−１〜３１−３に搭載するハンダチップとしては、テーピング仕様で、自動表面実装機による自動搭載が可能な部品として市販されているものが使用できる。例えば、積層セラミックチップコンデンサなどでは標準となっている１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）、０６０３サイズ（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）、０４０２サイズ（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）などのハンダチップが容易に入手可能である。これらのハンダチップの抵抗値は数十μΩ（マイクロオーム）であり、数ミリΩの抵抗値を持つ０Ωのチップ抵抗と比較して実質的に充分小さい。このため、ハンダチップは整合パターンの幅や長さの調整に適している。
【００２２】
永久磁石４０は、ＰＣＢ３０の下面に、フェライト１０に対向する位置に設置されており、フェライト１０に対して磁界を印加する。具体的には、フェライト１０の内部において、上方から下方、又は下方から上方に向かう直流磁界が、永久磁石４０により発生する。この直流磁界の向きは、金属カバー２０を高周波信号が通過する際に生じるフェライト１０内の高周波磁界に対し、垂直な方向である。なお、永久磁石４０は、高周波信号が金属カバー２０を通過する際に生じるフェライト１０内の高周波磁界に対して垂直な方向に直流磁界を発生するのであれば、ＰＣＢ３０の下面以外の位置に設けられてもよい。例えば、フェライト１０と同じ側の、ＰＣＢ３０の上面に永久磁石４０が設けられていてもよい。
【００２３】
ここで、サーキュレータ１００の動作原理について簡単に説明する。サーキュレータ１００に対して、高周波信号が伝送線路３０−１の給電点（金属カバー接続部２０−１とは反対側）から入力された場合、高周波信号は伝送線路３０−１、金属カバー接続部２０−１を介して金属カバー２０の中央部へ到達する。金属カバー２０の中央部に到達した高周波信号は、金属カバー２０の中央部とＰＣＢ３０との間に（すなわち、フェライト１０の内部に）高周波電磁界を発生させる。具体的には、ＰＣＢ３０の面に垂直な方向（フェライト１０の高さ方向）に電界が発生し、ＰＣＢ３０の面に平行な方向に磁界が発生する。フェライト１０の内部は、永久磁石４０によりフェライト１０の高さ方向（フェライト１０上面の法線方向）に直流磁界が印加されている。この直流磁界の方向は、高周波信号によってフェライト１０の内部に生じた高周波磁界と垂直な方向である。この直流磁界及び高周波磁界によってフェライト１０の内部においてジャイロ磁気効果が発生するため、高周波信号はＰＣＢ３０と平行な平面内で回転する。例えば、直流磁界が下方（永久磁石４０側）から上方（フェライト１０側）に向かって印加されている場合には、高周波信号は金属カバー接続部２０−２を介して伝送線路３０−２に出力される。直流磁界が上方から下方に印加されている場合には、高周波信号は金属カバー接続部２０−３を介して伝送線路３０−３に出力される。このようにして、高周波信号は一方向のみに伝搬して出力される。高周波信号が伝送線路３０−２から入力された場合や、伝送線路３０−３から入力された場合も、同様の原理により、高周波信号は一方向のみに伝搬して出力される。
【００２４】
（手順の説明）
第１の実施形態のサーキュレータの特性調整手順について説明する。本実施形態では、フェライト１０の円の中心の位置と金属カバー２０の円の中心の位置との差分（すなわち、フェライト１０と金属カバー２０との間の搭載ずれ量）が導出される。そして、自動表面実装機は、ＰＣＢ３０上にある整合パターン上の、搭載ずれ量に応じた位置に、ハンダチップを搭載する。ハンダチップの搭載位置は、整合パターンの幅や長さが、サーキュレータ１００の電気特性が改善される形状となるように選択される。
【００２５】
まず、自動表面実装機は、サーキュレータ１００をピックアップして、サーキュレータ１００が使用される回路のＰＣＢに搭載する。ここで、自動表面実装機は、電子部品を回路基板に配置する装置であり、供給された部品を装置のノズルで吸着し、それを基板の目的の場所へ搭載できる。この際に、自動表面実装機は、部品の基板への搭載精度を高めるための画像処理機能を備え、専用のカメラで部品の位置を測定し、測定結果に基づいて搭載位置を補正して部品を搭載する。
【００２６】
自動表面実装機は、サーキュレータ１００のフェライト１０の中心と金属カバー２０の中心とのそれぞれの位置を、画像処理機能を用いて算出する。これは、自動表面実装機がサーキュレータ１００をピックアップする前、サーキュレータ１００をＰＣＢに搭載した後、のいずれかのタイミングで行われる。フェライト１０は円柱であるため、自動表面実装機のカメラを図２の視点のように上面から確認すれば、図３に示したフェライトの円及び金属カバーの円をカメラによって認識できる。これらの円の３点の座標をそれぞれ検出することで、これらの円の中心及びその半径を算出できる。
【００２７】
図４は、フェライト１０及び金属カバー２０の形状の認識例を説明する図である。図４は、例えば、自動表面実装機のカメラが認識した金属カバーの円である。以下では、金属カバーの円から、自動表面実装機が円周上の３点Ａ：（ｘ，ｙ）＝（３，１）、Ｂ：（ｘ，ｙ）＝（４，−４）、Ｃ：（ｘ，ｙ）＝（−１，−５）を抽出した場合について説明する。これらの座標をａ，ｂ，ｃを定数とする一般的な円の方程式
ｘ２＋ｙ２＋ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝０
に代入すると、
点Ａ：３ａ＋ｂ＋ｃ＝−１０
点Ｂ：４ａ−４ｂ＋ｃ＝−３２
点Ｃ：−ａ−５ｂ＋ｃ＝−２６
という連立方程式が得られる。この連立方程式を解くと、（ａ，ｂ，ｃ）＝（−２，４，−８）が求まる。その結果、図４の円の方程式として、
ｘ２＋ｙ２−２ｘ＋４ｙ−８＝０
が得られる。これを変形すると、
（ｘ−１）２＋（ｙ＋２）２＝１３
となる。すなわち、点Ａ、点Ｂ、点Ｃを通る円の中心の座標（中心位置）は（ｘ，ｙ）＝（１，−２）であり、その半径は、１３１／２（１３の平方根）となる。
【００２８】
以上の方法で導出された金属カバーの円の方程式は
（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＝Ｒ１２
と書くことができる。すなわち、金属カバー２０の中央部の円周の形状が、中心（ｘ１，ｙ１）で半径Ｒ１の円である。
【００２９】
ここで、同様の手順でフェライトの円を認識した結果から導出される方程式が
（ｘ−ｘ１−１００μｍ）２＋（ｙ−ｙ１）２＝Ｒ２２
であったとする。すなわち、フェライト１０の円が、中心（ｘ１＋１００μｍ，ｙ１）で半径Ｒ２の円であるとする。
【００３０】
この場合、フェライトの円の中心に対する金属カバーの円の中心のずれ量を（Δｘ，Δｙ）で表すと、
（Δｘ，Δｙ）＝（ｘ１＋１００μｍ−ｘ１，ｙ１−ｙ１）
＝（＋１００μｍ，０）
となる。このようにして、フェライト１０の中心に対する金属カバー２０の中心のずれ量（Δｘ，Δｙ）を求めることができる。
【００３１】
図５は、整合パターン３１−１〜３１−３の例を示す図である。整合パターン３１−１〜３１−３は同一の形状を持ち、導体パターン上のハンダチップ搭載位置としてａ〜ｎが想定されている。搭載位置ａ〜ｎの１つ以上の位置にハンダチップを搭載することにより、整合パターンの幅や長さが調整され、その結果、伝送線路３０−１〜３０−３の電気的特性を変化させることができる。なお、図２に示される伝送線路３０−１〜３０−３上の整合パターン３１−１〜３１−３の位置は例であり、伝送線路３０−１〜３０−３上の他の位置に整合パターン３１−１〜３１−３が設けられてもよい。
【００３２】
図６は、フェライト１０と金属カバー２０との搭載ずれ量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す第１の図である。図６は、事前の評価により求められた、フェライトの円の中心に対する金属カバーの円の中心のずれ量（Δｘ，Δｙ）に対して、サーキュレータ１００の電気的特性が改善されるハンダチップの搭載位置を示す表である。ハンダチップの搭載位置の事前の評価は、シミュレーションにより行われてもよい。あるいは、あるずれ量を持つ実際のサーキュレータに対してハンダチップ搭載位置を変えて特性を評価し、ハンダチップの最適な搭載位置を求めてもよい。
【００３３】
自動表面実装機は、算出されたずれ量（Δｘ，Δｙ）をキーとして図６を検索することにより、ずれ量に対応する伝送線路３０−１〜３０−３の整合パターン３１−１〜３１−３のハンダチップ搭載位置を得る。図６では、ずれ量は搭載ずれ量の欄にμｍ単位で示される。整合パターン３１−１、３１−２、３１−３のハンダチップ搭載位置は、それぞれ線路１、線路２、線路３の欄に示される。そして、自動表面実装機は、検索されたハンダチップ搭載位置に、ハンダチップを搭載する。
【００３４】
図７〜図９は、ハンダチップの搭載例を示す図である。例えば、ずれ量（Δｘ，Δｙ）＝（＋１００μｍ，０）の場合には、図６により、伝送線路３０−１の整合パターン３１−１には、図５のｆ，ｇ，ｍ，ｎの位置にハンダチップが搭載される（図７）。伝送線路３０−２の整合パターン３１−２には、図５のａ，ｂの位置にハンダチップが搭載される（図８）。伝送線路３０−３の整合パターン３１−３には、図５のｈ，ｉの位置にハンダチップが搭載される（図９）。この状態でサーキュレータ１００をリフロー処理することで、伝送線路３０−１〜３０−３の整合パターンは、事前の評価に対応する幅及び長さの導体パターンを形成する。リフロー処理は、常温で予めＰＣＢ３０上に搭載したハンダを炉内で加熱し、溶融させてハンダ付けする処理であり、ハンダを加熱するための炉はリフロー炉と呼ばれる。
【００３５】
図１０は伝送線路３０−１の電気的特性の例を示す図であり、図１１は伝送線路３０−２及び３０−３の電気的特性の例を示す図である。両図とも、横軸は入力される電気信号の周波数であり、縦軸はリターンロスである。また、サーキュレータ１００が使用される周波数帯は網掛け部分（約１７．７ＧＨｚ〜１９．７ＧＨｚ）で示される。
【００３６】
図７〜図９に示した位置へのハンダチップの搭載及びリフロー処理によって、伝送線路３０−１では図１０のような電気的特性が得られ、伝送線路３０−２及び３０−３では図１１のような電気的特性が得られる。図１０を参照すると、フェライト１０の中心と金属カバー２０の中心との搭載ずれがない場合には（図１０の「搭載ずれ無し」）、伝送線路３０−１では３０ｄＢ以上のリターンロス特性が得られる。しかし、搭載ずれが生じることにより、リターンロス特性は約１５ｄＢまで劣化する（「搭載ずれ有り」）。しかしながら、整合パターン３１−１へハンダチップを搭載することにより、リターンロス特性は約２３ｄＢまで改善される（「整合パターン補正実施」）。図１１においても、整合パターンへのハンダチップの搭載によりリターンロス特性が約２２ｄＢから約３２ｄＢへ改善されることが示される。
【００３７】
図１２は、第１の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。自動表面実装機は、サーキュレータ１００を上面からカメラで撮像して、フェライトの円及び金属カバーの円を認識する（図１２のステップＳ０１及びＳ０２）。次に、自動表面実装機は、認識された円の座標からフェライトの円の中心位置及び金属カバーの円の中心位置をそれぞれ算出し（ステップＳ０３及びＳ０４）、両者のずれ量を算出する（ステップＳ０５）。そして、自動表面実装機は、算出された中心位置のずれ量に対応するハンダチップの搭載位置を図６のテーブルから選択し（ステップＳ０６）、整合パターンの選択された搭載位置にハンダチップを搭載する（ステップＳ０７）。搭載されたハンダチップはリフロー処理により溶融して所定の導体パターンを形成する。
【００３８】
このような手順によって整合パターンにハンダチップを搭載することより、サーキュレータ１００の電気的特性が改善される。すなわち、第１の実施形態は、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減できるという効果を奏する。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態において、サーキュレータ１００の構成は第１の実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
【００４０】
第１の実施形態では、サーキュレータ１００のフェライトの円の中心と金属カバーの円の中心との位置のずれ量に基づいて、ハンダチップの搭載位置が選択された。第２の実施形態では、フェライトの円のサイズのばらつき量と金属カバー２０の円のサイズのばらつき量とに基づいて、ハンダチップの搭載位置が選択される。
【００４１】
第１の実施形態と同様に、自動表面実装機は、サーキュレータ１００をピックアップする前、あるいはこれをＰＣＢに搭載した後、のいずれかのタイミングで、フェライトの円と金属カバーの円を画像処理機能で認識し、それぞれから３点を抽出する。そして、自動表面実装機は、フェライトの円の方程式と金属カバーの円の方程式とを導出する。
【００４２】
第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の手順により、金属カバーの円の方程式が、中心位置を（ｘ１，ｙ１）、金属カバーの円の半径の設計値をＲ１とすると、以下のように書けたとする。
【００４３】
（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＝（Ｒ１−５０μｍ）２
この場合、本実施形態の金属カバー２０の円のサイズは、設計値に対して半径が５０μｍ小さいことがわかる。
【００４４】
同様に、本実施形態において、フェライトの円から導出される方程式が、中心の座標が（ｘ１，ｙ１）であり、フェライトの円の半径の設計値をＲ２とすると、以下のように書けたとする。
【００４５】
（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＝Ｒ２２
すなわち、フェライト１０の円は中心（ｘ１，ｙ１）で半径Ｒ２の円であり、本実施形態ではフェライト１０の円のサイズは、設計値と一致していることがわかる。なお、本実施形態及び以降の実施形態において、設計値に代えて、ばらつきが加味された標準値（中央値、平均値等）が用いられてもよい。
【００４６】
本実施形態においても、整合パターン３１−１〜３１−３の構成及びハンダチップ搭載位置ａ〜ｎは図５と同様であり、ハンダチップの搭載位置を選択することにより整合パターン３１−１〜３１−３の幅や長さが調整可能である。
【００４７】
図１３は、第２の実施形態における、サイズのばらつき量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す図である。図１３は、事前評価により決定した、フェライトの円及び金属カバーの円のそれぞれの設計値に対する、自動表面実装機によるＲ１、Ｒ２の算出値のばらつき量Δｒ１、Δｒ２に対応するハンダチップの搭載位置を示す。図１３のサイズの単位はμｍである。上述の数値例では、（Δｒ１，Δｒ２）＝（−５０μｍ，０）である。図１３の線路１〜３は、整合パターン３１−１〜３１−３に対応する。自動表面実装機は、算出されたばらつき量（Δｒ１，Δｒ２）をキーとして図１３を検索することにより、ばらつき量に対応する整合パターン３１−１〜３１−３のハンダチップ搭載位置を得る。そして、自動表面実装機は、検索された整合パターン３１−１〜３１−３のハンダチップ搭載位置に、ハンダチップを搭載する。
【００４８】
（Δｒ１，Δｒ２）＝（−５０μｍ，０）である場合には、図１３の当該行を参照することにより、線路１〜３（すなわち、整合パターン３１−１〜３１−３）へのハンダチップの搭載位置は、いずれもｆ及びｇであることがわかる。従って、自動表面実装機は、整合パターン３１−１〜３１−３に対して、図５のｆ及びｇの位置にハンダチップを搭載する。
【００４９】
図１４に、第２の実施形態のハンダチップの搭載例を示す。この状態でリフロー処理を行うことで、整合パターン３１−１〜３１−３は、事前評価と同様の幅及び長さを形成し、サーキュレータ１００の電気的特性が改善される。
【００５０】
図１５は、第２の実施形態における伝送線路３０−１〜３０−３の電気的特性の例を示す図である。フェライト１０と金属カバー２０とのいずれの円のサイズにも設計値からのばらつきがない場合（図１５の「サイズばらつき無し」）、すなわち設計通りの場合）には、３０ｄＢ以上のリターンロス特性が得られる。金属カバー２０の円サイズのばらつきにより、リターンロス特性は２５ｄＢまで劣化する（「サイズばらつき有り」）。しかし、図１４のように整合パターンへハンダチップを搭載した結果、１７．７ＧＨｚ〜１９．７ＧＨｚにおけるリターンロス特性は３０ｄＢ近くまで改善する（「整合パターン補正実施」）。
【００５１】
図１６は、第２の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。自動表面実装機は、サーキュレータ１００を上面からカメラで撮像して、フェライトの円及び金属カバーの円を認識する（図１６のステップＳ１１及びＳ１２）。次に、自動表面実装機は、認識された円の座標からフェライトの円及び金属カバーの円の半径をそれぞれ算出し（ステップＳ１３及びＳ１４）、それぞれの半径の設計値（又は標準値）とのずれ量（ばらつき量）を算出する（ステップＳ１５及びＳ１６）。そして、自動表面実装機は、算出された中心のばらつき量に対応するハンダチップの搭載位置を図１３のテーブルから選択し（ステップＳ１７）、選択された搭載位置にハンダチップを搭載する（ステップＳ１８）。搭載されたハンダチップはリフロー処理により溶融して所定の導体パターンを形成する。
【００５２】
このような手順によって整合パターンにハンダチップを搭載することより、サーキュレータ１００の電気的特性が改善される。すなわち、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減できるという効果を奏する。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第３の実施形態において、サーキュレータ１００及び整合パターンの構成は第１及び第２の実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
【００５４】
第１の実施形態では、サーキュレータ１００のフェライトの円の中心と金属カバーの円の中心とのずれ量に基づいて、ハンダチップの搭載位置が選択された。第２の実施形態では、フェライトの円のサイズのばらつき量と金属カバーの円のサイズのばらつき量とに基づいて、ハンダチップの搭載位置が選択された。第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態を組み合わせ、これらの円の中心位置のずれ量と半径のばらつきとの双方に基づいてハンダチップの搭載位置が選択される。
【００５５】
第１及び第２の実施形態と同様に、自動表面実装機は、フェライトの円と金属カバーの円からそれぞれ３点を画像処理機能で抽出し、フェライトの円の方程式と金属カバーの円の方程式を導出する。
【００５６】
金属カバーの円から導出される方程式は
（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＝（Ｒ１−５０μｍ）２
であり、中心位置は（ｘ１，ｙ１）で半径がＲ１−５０μｍの円であるとする。ここで、Ｒ１は、設計値又は標準値である。また、すなわち、第３の実施形態の金属カバーの円のサイズは、設計値に対し、半径が５０μｍ小さい。すなわち、Ｒ１のサイズのばらつき量Δｒ１＝−５０μｍである。一方、フェライトの円から導出される方程式は
（ｘ−ｘ１−５０μｍ）２＋（ｙ−ｙ１）２＝Ｒ２２
であり、中心位置は（ｘ１＋５０μｍ，ｙ１）で半径Ｒ２の円であるとする。従って、金属カバーの円の中心に対し、フェライトの円の中心位置のずれ量は、（Δｘ，Δｙ）＝（＋５０μｍ，０）となる。
【００５７】
本実施形態においても、整合パターン３１−１〜３１−３の構成及びハンダチップ搭載位置ａ〜ｎは図５と同様であり、すなわち、ハンダチップの搭載により整合パターン３１−１〜３１−３の幅や長さが調整可能である。
【００５８】
図１７は、第３の実施形態のずれ量とハンダチップ搭載位置との関係の例を示す図である。図１７は、事前評価により決定した、フェライトの円の中心と金属カバーの円の中心との間のずれ量（Δｘ，Δｙ）と円のサイズのばらつき量（Δｒ１，Δｒ２）との組み合わせに対応する、ハンダチップ搭載位置を示す。Δｘ、Δｙ、Δｒ１、Δｒ２の単位はμｍである。図１７の線路１〜３は、整合パターン３１−１〜３１−３に対応する。
【００５９】
自動表面実装機は、算出されたずれ量（Δｘ，Δｙ）及びばらつき量（Δｒ１，Δｒ２）をキーとして図１７を検索することにより、搭載ずれ量及びサイズのばらつきの組み合わせに対応する整合パターン３１−１〜３１−３のハンダチップ搭載位置を得る。そして、自動表面実装機は、検索された整合パターン３１−１〜３１−３のハンダチップ搭載位置に、ハンダチップを搭載する。なお、図１７では、本実施形態の説明に必要な搭載位置のずれ量（Δｘ，Δｙ）＝（＋５０μｍ，０）と円のサイズのばらつき（Δｒ１，Δｒ２）＝（−５０μｍ，０）の部分のみにハンダチップ搭載位置を記載した。他の組み合わせについてのハンダチップの搭載位置の記載は図１７では省略されている。
【００６０】
例えば、本実施形態では（Δｘ，Δｙ）＝（＋５０μｍ，０）かつ（Δｒ１，Δｒ２）＝（−５０μｍ，０）である。この場合、線路１（整合パターン３１−１）へのハンダチップの搭載位置はａ、ｂ、ｃ、ｆ、ｇである。また、線路２（整合パターン３１−２）へのハンダチップの搭載位置はａ、ｂ、ｇであり、線路３（整合パターン３１−３）へのハンダチップの搭載位置はｈ、ｉ、ｎである。自動表面実装機は、これらの位置にハンダチップを搭載する。この状態でリフロー処理を行うことにより、伝送線路３０−１〜３０−３の整合パターン３１−１〜３１−３は、事前評価と同様の幅や長さを形成する。
【００６１】
図１８は、第３の実施形態の伝送線路３０−１の電気的特性の例を示す図である。図１９は、第３の実施形態の伝送線路３０−２及び３０−３の電気的特性の例を示す図である。図１８において、フェライト１０と金属カバー２０との搭載位置のずれ及びこれらの円のサイズのばらつきがない場合、３０ｄＢ以上のリターンロス特性が得られる。搭載位置のずれ及びサイズのばらつきがある場合にはリターンロスは約２０ｄＢまで劣化するが、整合パターンの上述の位置へハンダチップを搭載した結果、１７．７ＧＨｚ〜１９．７ＧＨｚにおけるリターンロス特性は２５ｄＢ近くまで改善される。図１９においては、リターンロス特性は搭載位置のずれ及びサイズのばらつきにより、約２７ｄＢまで劣化した。しかし、整合パターンの上述の位置へハンダチップを搭載した結果、１７．７ＧＨｚ〜１９．７ＧＨｚにおけるリターンロス特性は３１ｄＢ近くまで改善された。
【００６２】
図２０は、第３の実施形態の手順の例を示すフローチャートである。自動表面実装機は、サーキュレータ１００を上面からカメラで撮像して、フェライトの円及び金属カバーの円を認識する（図２０のステップＳ２１及びＳ２２）。次に、自動表面実装機は、認識されたフェライトの円の点の座標からフェライトの円の中心位置と半径とを算出し（ステップＳ２３）、認識された金属カバーの円の点の座標から金属カバーの円の中心位置と半径とを算出する（ステップＳ２４）。そして、それぞれの円の半径の設計値（又は標準値）に対するばらつき量を算出し（ステップＳ２５及びＳ２６）、それぞれの円の中心位置のずれ量を算出する（ステップＳ２７）。そして、自動表面実装機は、算出された円の中心のずれ量及び円の半径のばらつき量に対応するハンダチップの搭載位置を図１７のテーブルから選択し（ステップＳ２８）、選択された搭載位置にハンダチップを搭載する（ステップＳ２９）。搭載されたハンダチップはリフロー処理により溶融されて所定の導体パターンを形成する。
【００６３】
このような手順によって整合パターンにハンダチップを搭載することより、サーキュレータ１００の電気的特性が改善される。すなわち、第３の実施形態は、第１及び第２の実施形態と同様に、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減できるという効果を奏する。特に、第３の実施形態では、フェライト１０の円及び金属カバー２０の円の、中心のずれ量及び円の半径のばらつき量の両者が考慮されたハンダチップ搭載位置を選択することができる。
【００６４】
第１〜第３の実施形態では、自動表面実装機が備える画像処理機能によって、フェライト１０と金属カバー２０の位置のずれ量あるいはサイズのばらつきが求められた。そして、導出されたずれ量及びばらつきの少なくとも一方に対応するハンダチップ搭載位置が選択され、選択された位置に応じて、ＰＣＢ上に配された整合パターンの長さや幅が調整される。その結果、サーキュレータの電気的特性が改善される。
【００６５】
すなわち、第１乃至第３の実施形態によって得られる第１の効果は、サーキュレータを構成する部品の搭載ずれ量に応じて、整合パターンの幅、長さを変えて、サーキュレータの特性を改善できることである。
【００６６】
第２の効果は、サーキュレータを構成する部品のサイズのばらつき量に応じて、整合パターンの幅、長さを変えて、サーキュレータの特性を改善できることである。
【００６７】
第３の効果は、サーキュレータを構成する部品の搭載ずれ量とサイズのばらつき量とを組み合わせた場合でも、整合パターンの幅、長さを変えて、サーキュレータの特性を改善できることである。
【００６８】
以下では、第１乃至第３の実施形態の変形例について説明する。
【００６９】
（１）第１乃至第３の実施形態では、フェライト１０及び金属カバー２０の中央部は円形であるとして、フェライト１０の円及び金属カバー２０の円を自動表面実装機に認識させ、それらの中心位置や半径を算出した。しかしながら、フェライト１０及び金属カバー２０の形状は、フェライト１０と金属カバー２０との搭載位置のずれ量又はこれらの部品の寸法の設計値（又は標準値）からの差分を算出できる形状であればよい。すなわち、フェライト１０及び金属カバー２０の形状は、第１乃至第３の実施形態及び図面の例には限定されない。
【００７０】
（２）第１乃至第３の実施形態では、伝送線路３０−１〜３０−３、整合パターン３１−１〜３１−３及びＰＣＢ３０はサーキュレータ１００の一部として説明した。しかし、これは、サーキュレータ１００の機能及び各実施形態の効果を実現するための構成を限定するものではない。伝送線路３０−１〜３０−３、整合パターン３１−１〜３１−３及びＰＣＢ３０は他の回路と一体の回路部品として組み立てられ、当該回路部品にフェライト１０、金属カバー２０及び永久磁石４０が実装されることでサーキュレータ１００が構成されてもよい。
【００７１】
（３）第１乃至第３の実施形態の手順は、フェライト１０と金属カバー２０とが接着された半製品を、図１のＰＣＢ３０に実装してサーキュレータ１００を組み立てる際に実施されてもよい。
【００７２】
（４）第２及び第３の実施形態において、Δｒ１及びΔｒ２の一方のみを算出し、算出されたΔｒ１及びΔｒ２の一方のみに基づいてハンダチップの搭載位置が選択されてもよい。この場合、フェライトの円又は金属カバーの円の一方のみが自動表面実装機によって認識されればよい。
【００７３】
（５）フェライトの円又は金属カバーの円の認識及びハンダチップの搭載位置の決定は、同様の機能を備える自動表面実装機以外の機器によって行われてもよい。
【００７４】
（第４の実施形態）
図２１は、第４の実施形態の調整方法の手順の例を示すフローチャートである。第４の実施形態は、電気的特性の整合パターン及び複数の部材からなる複合部品の調整方法を示す。本実施形態の複合部品の調整方法は、複数の部材の形状が数値化され（図２１のステップＳ５１）、比較対象となる所定の値と、数値化された部材の形状との差分が算出される（ステップＳ５２）。比較対象となる値は、数値化された他の部材の形状の値でもよく、当該部材の設計値あるいは標準値でもよいが、これらには限定されない。続いて、差分に対応する、整合パターンの電気的特性を設定するための位置がテーブルから選択される（ステップＳ５３）。テーブルには、整合パターンの電気的特性を改善することができる整合パターンの位置が、差分と対応するように記載されていてもよい。そして、選択された整合パターンの位置に基づいて、整合パターンの電気的特性が設定される。
【００７５】
このような手順を備える第４の実施形態は、部材の形状の差分に対応して整合パターンの位置を選択し、選択された位置に基づいて整合パターンの電気的特性を設定する。その結果、第４の実施形態の複合部品の調整方法は、部品の精度のずれによる電気的特性の劣化を低減できる。
【００７６】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、各実施形態のフローチャートの手順は、矛盾がない限り順序が変更されてもよい。
【００７７】
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０    フェライト
２０    金属カバー
２０−１〜２０−３    金属カバー接続部
３０−１〜３０−３    伝送線路
３０−４    グランドパターン（ＧＮＤ）
３１−１〜３１−３    整合パターン
４０    永久磁石
１００、２００    サーキュレータ
【図１】
2018014587.tif 000003
【図２】
2018014587.tif 000004
【図３】
2018014587.tif 000005
【図４】
2018014587.tif 000006
【図５】
2018014587.tif 000007
【図６】
2018014587.tif 000008
【図７】
2018014587.tif 000009
【図８】
2018014587.tif 000010
【図９】
2018014587.tif 000011
【図１０】
2018014587.tif 000012
【図１１】
2018014587.tif 000013
【図１２】
2018014587.tif 000014
【図１３】
2018014587.tif 000015
【図１４】
2018014587.tif 000016
【図１５】
2018014587.tif 000017
【図１６】
2018014587.tif 000018
【図１７】
2018014587.tif 000019
【図１８】
2018014587.tif 000020
【図１９】
2018014587.tif 000021
【図２０】
2018014587.tif 000022
【図２１】
2018014587.tif 000023
【図２２】
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