(57)【要約】【課題】本発明は、テープアンドリール形式などで自動組立機に供給できる表面実装型の非可逆回路素子であって、加工コストも安いものを提供する。【解決手段】本発明は、少なくともガーネット板４１，４２と、ガーネット板４１，４２に高周波磁界を印加する中心導体組立体と、中心導体組立体に直流磁界を印加する永久磁石３１とを備えた非可逆回路素子８１であって、中心導体組立体が導体板５１と基板６１とでなり、導体板５１が少なくとも３つのポート部５７、５８、５９を有し、少なくとも２つのポート部に導体棒を接続した非可逆回路素子８１である。【選択図】図１
2004356745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガーネット板と、該ガーネット板に高周波磁界を印加する中心導体組立体と、該中心導体組立体に直流磁界を印加する永久磁石とを備えた非可逆回路素子であって、
前記中心導体組立体が導体板と基板とでなり、
前記導体板が少なくとも３つのポート部を有し、少なくとも２つのポート部に導体棒を接続したことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
少なくとも上ケースと下ケースとで前記永久磁石の閉磁気回路を形成する請求項１記載の非可逆回路素子。
【請求項３】
前記導体棒が前記基板に設けられた絶縁性の貫通孔に遊挿されている請求項１または２記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記導体棒が前記基板に設けられた絶縁性の貫通孔に固着されている請求項１または２記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
前記ポート部が前記下ケースの内側に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話等のマイクロ波帯の高周波部品として採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】
非可逆回路素子は、少なくともガーネット板と、ガーネット板に高周波磁界を印加する中心導体組立体と、中心導体組立体に直流磁界を印加する永久磁石とを備える。
ガーネット板が永久磁石による直流磁界によって磁化されると、ガーネット板のテンソル透磁率によりサーキュレータに非可逆な伝送特性が生じる。これは、ガーネット板における高周波磁界の右回りの円偏波透磁率と、左回りの円偏波透磁率とが異なった値を示すようになること（磁気回転効果）に起因している。  電波を中心導体の入力端子から入力すると、２つの円偏波透磁率の差により、合成された偏波面が回転し、電波は循環して次の端子に伝搬される。サーキュレータのポート部を、ダミー抵抗を介して接地すると、入力端子からの順方向の高周波信号は出力端子に通過するが、反射などによる出力端子からの逆方向の高周波信号は入力端子に戻らず、ダミー抵抗において熱として散逸されて無害化される。
【０００３】
このように、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子は、高周波信号を伝送方向のみに通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有している。
例えばアイソレータは、電力増幅器などと共にマザーボードに搭載され、マイクロ波回路の不整合などで生じた反射波による電力増幅器の動作不安定の防止や、破壊防止に用いられる重要なマイクロ波回路部品である。
【０００４】
非可逆回路素子は、入力端子、出力端子、及びダミー抵抗の接続などに使用されるポート部を有する。マイクロ波回路部品として電力増幅器などと共にマザーボードに搭載される。この場合、非可逆回路素子のマザーボードへの半田付けは、従来は人手による半田付けが主流であったが、近年、非可逆回路素子をテープアンドリール（ｔａｐｅ−ａｎｄ−ｒｅｅｌ）形式で供給して生産性を格段に向上する表面実装型の非可逆回路素子に対する産業界のニーズが高まってきた。
なお、テープアンドリール形式とは、均一に隔てられた間隔で個別の電子部品を連続的なテープに接着させることである。電子部品の自動的な挿入を容易にして大量生産を可能にする。非可逆回路素子も、携帯電話などの移動体通信機器のみならず、その基地局用としてのニーズも爆発的に高まり、大量生産性が要求されている。特許文献を参照して、その理由を次に述べる。
【０００５】
特許文献１は、かかる産業界のニーズに応える一発明を開示する。まず、特許文献１で従来技術として開示している発明と、その問題点を説明する。
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、特許文献１に記載された従来の非可逆回路素子の構成を示す。図７（Ａ）は、図示しないガーネット板と、ガーネット板に高周波磁界を印加する中心導体組立体（図示しない）と、中心導体組立体に直流磁界を印加する永久磁石（図示しない）とを有し、更に上ケース９１と下ケース９２とでそれらを内蔵して、閉磁気回路を組んで効率を高めた非可逆回路素子の正面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の破線で示す部分の拡大図である。
図７（Ｂ）において、下ケース９２の底面と同一面となるよう設計された表面実装用の接続端子９７，９８，９９を有するように設計されている。この目的は、良好な電気的接続を行うと共に、主に下ケース９２の底面がマザーボード（プリント基板）上の各端子面と良好な電気的接触を行うようにすることである。誤差のない平坦度が理想であるが、通常の製造工程によるとある程度の許容誤差は不可避的に生じる。
【０００６】
ここで平坦度とは、各端子と、アース面となる下ケースの底面が高さばらつき無く同一面上にいかに有るかの度合いをいう。基準となる下ケースの底面と端子との平坦度が表面実装性に重要である。
【０００７】
従って、従来の非可逆回路素子においては、表面実装用の接続端子９７，９８，９９と下ケース９２の底面との平坦度が十分でない為に、一般的な真空吸着ノズルによる自動取付けではなく手作業による取付けを必要とした。従って、これが製造工程の速度を落とし、組立コストの上昇をもたらした。この手作業取付けを必要とする理由は、表面実装用の接続端子９７，９８，９９がプリント基板上の信号線に正しく且つ高信頼性で接続されるのを保証する為である。
また、表面実装用の接続端子９７，９８，９９と下ケース９２の平坦度が十分でないと、リフロー半田付け時に、半田付けが不十分になる問題も発生する。
表面実装用の接続端子９７，９８，９９は、非可逆回路素子の取扱時及び運搬中に曲げられることがある。図７（Ｂ）に示した理想的な構成にあっては、表面実装用の接続端子９７，９８，９９が下ケース９２の底面と同一面にある。
しかし、取扱中及び運搬中に曲げられると正しい位置とはならない。その後の組立段階で正しい位置に矯正し直す必要がある。正しい位置に曲げ且つ配置した後にあっても、最終組立製品が電気的及び機械的に正常であるかを確かめる為に更にテストすることが必要であるという信頼性の問題があった。
【０００８】
そこで、図８に示す特許文献１記載の発明がなされた。この発明について説明する。図８（Ａ）において、下ケース９２は、金属製（例えばステンレス鋼の冷間圧延体）であり、磁気エネルギーに対する高い透磁率を有する。ここで重要な特性は剛性である。端子支持部材９５は、下ケース９２と一体に形成されている。端子支持部材９５では中心導体（図示しない）の端子の支持と接続を行う。端子支持部材９５に孔が設けられ、中心導体の端子と誘電体材料の支持を行う。この誘電体材料は内部に圧着され、中心導体の端子を金属製の下ケース９２から絶縁する。下ケース９２の底面は非可逆回路素子のグランドを形成する。
図８（Ｂ）は、非可逆回路素子とマザーボード上の信号伝送線との間の表面実装用端子９３を示す。これは導電材料で製造され、表面実装用端子９３と下ケース９２との間の絶縁体をなす誘電体材料９４内に配置される。表面実装用端子９３は端子支持部材９５の孔内に配置する。
図８（Ａ）において、端子支持部材９５は誘電体材料９４が孔内に圧着されて、そこに表面実装用端子９３が挿入配置される。この表面実装用端子９３は中心導体の端子９６に接続される。この構成は、下ケース９２の底面と実質的に平坦度は保たれている表面実装用端子９３を有する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２９４６０６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の非可逆回路素子においては、表面実装用端子９３と下ケース９２との間を絶縁する必要があるため、誘電体材料９４による絶縁処理が必須である。下ケース９２に孔を明ける必要もある。従って、加工コストがかかる。
また、下ケース９２に延在して突出した端子支持部材９５に中心導体の端子９６と接続した表面実装用端子９３を配設するため、部品形状に方向性が生じる。突出した端子が有るため、テーピングの占有面積が増えてテーピング効率が悪くなる。
【００１１】
そこで本発明は、テープアンドリール形式などで自動挿入機に供給できる表面実装型の非可逆回路素子であって、加工コストも安いものの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１手段は、少なくともガーネット板（４１，４２）と、ガーネット板（４１，４２）に高周波磁界を印加する中心導体組立体と、中心導体組立体に直流磁界を印加する永久磁石（３１）とを備えた非可逆回路素子（８１）であって、中心導体組立体が導体板（５１）と基板（６１）とでなり、導体板（５１）が少なくとも３つのポート部（５７、５８、５９）を有し、少なくとも２つのポート部に導体棒を接続したことを特徴とする非可逆回路素子（８１）である。
【００１３】
本発明の第１手段によると、導体板のポート部と導体棒を、端子保持基板などを介在させるのではなく直接接続したので、間接接続による抵抗成分あるいは浮遊容量による挿入損失の増大、信頼性の低下などの問題も無く、簡単な構成によって表面実装、リフロー半田付けできる非可逆回路素子が得られる。
【００１４】
本発明の第２手段は、少なくとも上ケース（２１）と下ケース（２２）とで永久磁石（３１）の閉磁気回路を形成することが好ましい。
【００１５】
本発明の第２手段によると、パーミアンス係数を０．５以上に取ることが出来るため、薄型の永久磁石を使用した場合の磁束でも最大限に活用でき、永久磁石を小型化できる。
また、外部への磁束の漏れも防止できるため、増幅器や他の電子部品とマザーボードに搭載する際に配置の制約もなく設計の自由度が上がる。
【００１６】
本発明の第３手段は、前記第１手段または第２手段において、前記導体棒が前記基板に設けられた絶縁性の貫通孔に遊挿されているのが好ましい。
【００１７】
本発明の第３手段によると、後述する理由により、可逆回路素子の電気特性を安定して測定できる効果がある。また、ヒートサイクルなどの熱衝撃に対しても機械的ストレスを吸収し、半田付け部のクラックなどを防止する効果もある。
【００１８】
本発明の第４手段は、前記第１手段または第２手段において、前記導体棒が前記基板に設けられた絶縁性の貫通孔に固着されているのが好ましい。
【００１９】
本発明の第４手段によると、導体棒が固定されるので、後述のように測定治具の方を改善してうまく端子との接触が保てれば、しっかりと固定されて信頼性が向上する効果がある。
【００２０】
本発明の第５手段は、前記第１手段ないし第４手段のいずれかにおいて、前記ポート部が前記下ケースの内側に配置されていることが好ましい。
【００２１】
本発明の第５手段によると、ホットライン（グランドに対して電位を有する線路）であるポート部が金属製の下ケースの内側に配置されるので、外部に対するノイズの発生が更に効果的に防止できると共に、安全性の向上効果もある。
【００２２】
以下、具体例を例示した図面を参照して本発明に係る非可逆回路素子を説明する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態の展開斜視図である。非可逆回路素子は、磁気回転効果を生起するガーネット板と、ガーネット板に高周波電磁界を供給する中心導体組立体と、ガーネット板に直流磁界を供給する永久磁石が必須である。
この実施形態では、理由は後述するが、ガーネット板を上ガーネット板４１と下ガーネット板４２の２つで構成する。
中心導体組立体は、伝送線路を形成しインダクタンス成分として機能する導体板５１と、導体板５１を保持して高周波電流を供給する回路を形成し非可逆回路素子における静電容量成分を構成する基板６１でなる。基板６１が静電容量成分を構成する理由は後述する。
永久磁石は、それ単体でも使用できるが、この実施形態では上ガーネット板４１に対向する面側に磁性体板３２を接合して永久磁石３１の磁束分布を均一化して有効利用している。磁化状態をさらに均一化することにより非可逆回路素子としての特性が向上する。
【００２４】
この実施形態では、上ケース２１と下ケース２２により磁気回路を閉磁路にして磁気効率を高めると共に、磁束の外部への漏れ出しを防止して、他の電子部品への悪影響を防いでいる。なお、本発明に係る非可逆回路素子としては必須のものではなく、非可逆回路素子が組み込まれる電気機器の筐体などをケースの代わりとして用いることが出来る場合には、単体としての非可逆回路素子としては必須のものではない。
【００２５】
この実施形態では、２枚のガーネット板、すなわち上ガーネット板４１，下ガーネット板４２を用いたトリプレート構造にすることにより、中心導体の導体板５１を流れる電流による高周波磁界が上下２枚のガーネット４１，４２に作用するのでインダクタンスが増加し、帯域幅や挿入損失が改善される。
【００２６】
しかし、本発明に係る非可逆回路素子はトリプレート構造に限定されるものではなく、１枚のガーネット板で磁気回転効果を起こし非可逆伝送特性を得ることも出来る。例えば、所定の角度で交差するように重ね合わされた互いに絶縁されている３組のストリップラインと、３組のストリップラインが一方の主面上に配置された１枚のガーネット板でなる非可逆回路素子にも適用できる。
【００２７】
上ガーネット板４１，下ガーネット板４２の材質は、磁気回転効果を呈するものなら使用でき、主にガーネット系磁性体、すなわちＹＩＧ（イットリウム鉄ガーネット）、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）などが使用される。
この実施形態で、形状は円板状のものを用いたが、それに限定されるものではない。長方形、三角形、六角形などが利用できる。形状が円板状の場合は、磁性体材料の歩留まりが低下し、その分、材料コストが高くなる。長方形の磁性体を用いることにより、磁性体の材料コスト、製造コストを低減して低コスト化を図るとともに磁性組立体の小型化を実現し、かつ端子ケースへの各構成部材の配置においても、磁性体周囲の面積利用効率を高めることができ、全体の小型化を実現できる。
【００２８】
この実施形態では、永久磁石３１の形状は円板状であるが、本発明に係る非可逆回路素子は、それに限定されるものではなく、四角形、長方形他の形状にすることができる。永久磁石３１の材料として、ハードフェライト、希土類鉄系、金属磁石などが選択できる。
【００２９】
磁性体板３２の機能を説明する。永久磁石とガーネットの間に鉄板を入れて磁束を強める。磁石に磁性板を貼り付けて、磁束を調整する技術もある。永久磁石のガーネット対向面に磁石よりも大径の磁性板を固着したものである。この磁性板としては、透磁率の大きいパーマロイ等を用い、磁性板の周囲を削り落とすことによって、ガーネットに加わる磁界を調整するものである。温度特性の補償の為に整磁鋼を貼り付けても良い。
【００３０】
導体板５１について説明する。導電性であれば良いが、特に銀又は銅からなる中心導体は導電率が高く、小型化、低損失化という効果を一層有効に機能させることができる。
なお、黄銅、燐青銅、ベリリウム銅のいずれかを使うことも出来る。導電率では銅や銀に劣るが、銀メッキを施すか、銀を一体化させた銀クラッド材を使用すれば、銅や銀に匹敵する低損失が実現できる。
下地を銅板として光沢銀メッキを施し、最表層を銀被膜にすることにより、非可逆回路素子の挿入損失を低くすることができる。電流は高周波になればなるほど、金属の表面付近に集中する性質がある（表皮効果）。従って、その部分にはできるだけ損失の小さい材質にすることが好ましい。銅板を下地として銀被膜を形成した場合、銀は銅の上には良好に密着でき、かつ、電気的な損失が小さい。
【００３１】
導体棒７７，７８，７９は導体板５１のポート部の孔５７０，５８０，５９０に挿入して固着される。固着する手段は、限定されるものではないが、半田付けが通常である。あるいは、半田付けと接着剤の併用でも良い。それにより固着強度は向上して、振動や温度サイクルを受けた場合の信頼性も更に向上する。
接着剤は、半田付上に信頼性向上の意味で塗布する。エポキシ系、シリコン系、ポリイミド系、ポリアミド系が好ましい。しかし、リフロー半田に耐える２００℃程度の耐熱性が有れば、フェノール系、ポリエチレン系、尿素系、ビニール系等の他の接着剤でもよい。
【００３２】
固着する手段として、電子ビーム溶接、ロウ付けなどの手段を用いることも出来る。これにより環境問題（作業環境ならびに地球環境）の上から制約のある半田付けをなくすことができる。
【００３３】
上ケース２１，下ケース２２について説明する。材質は、効率よく均一性に優れた磁気回路を構成できるものならば使用できる。ニッケルメッキ処理仕上げによる鉄板を用いることができる。また、鉄に銀メッキを施してもよい。Ｆｅ−Ｓｉ合金（Ｓｉ含有量３．５ｗｔ％）、Ｆｅ−Ｎｉ合金（Ｎｉ含有量６５ｗｔ％）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（Ｓｉ含有量９ｗｔ％，Ａｌ含有量５ｗｔ％）を用いることも出来る。
【００３４】
基板６１について説明する。材質はガラス・エポキシ基板やセラミック基板、フッ化樹脂・ガラス基板などであり、両面銅張基板や多層基板として使用する。
この実施形態では、両面銅張基板を用いて整合用の静電容量を形成するパターン電極を設けた。基板に高誘電率の材料を用いたり、基板の厚さをさらに薄くしたりすることにより小型で必要な静電容量を形成できる。あるいは、積層型チップコンデンサなどを外付けしてもよい。
【００３５】
図２は、本発明に係る非可逆回路素子における中心導体組立体の一実施形態の展開斜視図である。この図は、中心導体組立体を分解して展開したものを示す。
中心導体組立体５０は導体板５１と基板６１とで形成される。導体板５１は高周波電流の伝送路を構成してガーネット板の磁気回転効果を発現させる。銀メッキした銅板などでなり、導体板５１の中心部５２を中心にして放射状に延在する導体板５１の電極部５３，５４，５５を有する。導体板５１の電極部５３，５４，５５の端部は導体板５１のポート部５７，５８，５９を形成する。
この実施形態では、導体板５１のポート部５８は入力ポート、導体板５１のポート部５９は出力ポート、導体板５１のポート部５７はアイソレータとして用いる場合の負荷ポートである。導体板５１の電極部５４，５５の端部付近に設けた導体板５１の切欠部５６は、インピーダンス整合用の切欠でありインピーダンス変換によりＶＳＷＲ（電圧定在波比）を改善する機能がある。
【００３６】
この実施形態では、導体板５１のポート部５７，５８，５９の端部に孔５７０，５８０，５９０を配設している。孔５７０，５８０，５９０は、導体棒７７，７８，７９を挿入して半田付けなどにより固着するために用いられる。孔５７０，５８０，５９０によりポート部５７，５８，５９の半田接合時の半田フィレット面積を増大して、接合部の信頼性を向上できる。
【００３７】
基板６１は導体板５１を保持するとともに、非可逆回路素子として機能させるための整合用の静電容量を形成する電極パターンを配設したものである。パターン電極６３，６４は整合用の静電容量を形成する電極パターンであり、基板６１の裏面に形成されたグランド電極パターン（図示しない）との間で静電容量を形成する。パターン電極６２はアイソレータとして使う場合のダミー抵抗を半田付けする電極パターンである。
【００３８】
基板６１の孔６７，６８，６９は、各々導体棒７７，７８，７９が介挿される。貫通孔６７，６８，６９の内壁は後述するように絶縁性である。
基板６１の孔６７，６８，６９の内壁と導体棒７７，７８，７９とは固着しても良いが、遊挿しておくと非可逆回路素子の電気特性を測定する際に便利である。遊挿可能にしておくと、測定の際に非可逆回路素子を測定治具上に押し当てたとき、導体棒７７，７８，７９が０．１〜０．２ｍｍ程度、上下移動して、測定治具上の導体面と導体棒とが完全に接触を保てるからである。下ケース、複数の導体棒における平坦度のバラツキによる接触が不安定になる場合でも、この実施態様によると平坦度のバラツキを吸収できる。
それにより、可逆回路素子の電気特性を安定して測定できる効果がある。通常、非可逆回路素子は重要な部品であるから、全数検査されることが多く、自動検査機による安定して速やかな測定が可能になる効果は大きい。
また、端子を遊挿可能にすることで、ヒートサイクルなどの熱衝撃に対しても機械的ストレスを吸収し、半田付け部のクラックなどを防止する効果がある。
【００３９】
従来の非可逆回路素子では、測定の際に非可逆回路素子の本体を上から押す場合には、非可逆回路素子の内部にオープン不良（内部部品同士の電気的接続不良）が発生していても、押さえられたときの力でオープン箇所が接触して導通してしまい、オープン不良を検出できないことがある。また、押圧力が内部の部品にかかるため、この押圧力が強過ぎると、内部部品である永久磁石やガーネット板にクラック等が入る等の問題が生じる。あるいは、押圧力が強過ぎると、内部部品同士の電気的接続の破壊や、外部端子の変形等の問題が無い。
本発明に係る非可逆回路素子によると、特に遊挿可能にすることにより、前記の問題点が解決できる。
【００４０】
本発明に係る非可逆回路素子において、導体棒と基板の貫通孔との関係は、前述のように、従来の測定方法による場合には、遊挿可能にしておくのが好ましい。
しかし、測定治具の方を改善してうまく端子との接触が保てれば、導体棒は基板の貫通孔に固着したほうが、導体棒の平坦度や変形、例えば導体棒に何かが当たった場合に凹んでしまうといった問題には有効である。
端子が固着された場合は、治具の平坦度と製品の平坦度が一致しないかぎり電気的な接触が得られないので、治具の電極等が柔らかく押せば端子が接触するような構造に、測定治具の改善を伴う場合には固着してもよい。
【００４１】
この実施形態では、ホットライン（グランドに対して電位を有する線路）であるポート部が金属製の下ケースの内側に配置されるので、外部に対するノイズの発生が更に効果的に防止できると共に、安全性の向上効果もある。
また、ホットラインからの電磁波の輻射が外部に漏れるのを防止できる。これにより移動通信機器に採用した場合、移動通信機器内部での不要輻射を低減でき、動作の安定に寄与できる。基地局に本発明に係る非可逆回路素子を用いた場合も同様である。
【００４２】
本発明に係る非可逆回路素子において、基板６１の貫通孔６７，６８，６９は、ガラス・エポキシ基板やセラミック基板などに貫通孔を形成しただけであるから、貫通孔６７，６８，６９の内壁は絶縁性のままである。
また、貫通孔６７，６８，６９とパターン電極６２，６３，６４との間には電気的な接続はない。
すなわち、導体板５１のポート部５７，５８，５９を基板６１のパターン電極６２，６３，６４に半田付けして、更に基板の貫通孔６７，６８，６９  ２２の内壁に形成したスルーホールを介して下ケース２２の底面に延在させるものではない。導体板５１のポート部５７，５８，５９を基板６１のパターン電極６２，６３，６４に半田付けする必要はない。
従って、基板の貫通孔６７，６８，６９  ２２の内壁にスルーホールを形成する費用、工程が不要なだけでなく、スルーホールにより信頼性が低下することもない。スルーホールに溶融した半田を流し込む必要もない。
また、導体板５１のポート部５７，５８，５９を基板６１のパターン電極６２，６３，６４に半田付けする必要はないから、本発明に係る非可逆回路素子をマザーボード８２にリフロー半田で取り付ける場合、非可逆回路素子の内部での半田付けの再度の融解の恐れはない。
【００４３】
基板６１の貫通孔６７，６８，６９は、例えばドリルやレーザによる孔明け、金型による打ち抜きで形成できる。
なお、本発明に係る非可逆回路素子においては、電気的接続を伴うスルーホールを形成する必要はない。
【００４４】
本発明に係る非可逆回路素子において、電気的接続手段として半田付けが一般的である。高温半田を用いることが、より好ましい。非可逆回路素子がリフロー半田付けで表面実装される場合は、リフロー半田付け時における高温に耐える安定性が要求される。具体的には、製造時も考慮すると、鉛フリーに対応できるリフロー半田の場合、２６０℃ピークの高温での熱的安定性が求められる。このため、素子内部の半田付け部分に用いる半田材質として、製品後の表面実装時のリフロー半田付けにおいて溶融の心配のない軟化溶融温度の高い高温半田を使用することが望ましい。
【００４５】
半田付けの方法を述べる。接続部にクリーム半田を塗布した後、リフロー炉を通過させ、高温雰囲気中にてリフロー半田付けすることにより行われる。
【００４６】
しかし、高濃度の鉛を含有する従来から用いられてきた高温半田においては、近年の鉛フリーを求められている。そのため、エポキシ系接着剤や導電性接着剤を鉛フリー半田と併用することも出来る。導電性接着剤は１００℃〜１中心導体組立体５０℃程度の加熱温度で硬化するので、半田を用いた場合に比べ、非可逆回路素子の組立時に加わる熱ストレスは大幅に軽減され、この熱ストレスによる特性の劣化が防止される。
【００４７】
なお、高温半田の材料として、Ｓｎ−Ｐｄ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金にＩｎ又はＳｎを添加した合金、（Ａｕ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｚｎ）−Ｂａ−Ｙ合金など、鉛フリー（無鉛）半田が、環境上の配慮から好ましい。
【００４８】
図３は、本発明に係る非可逆回路素子における一実施形態の一部の組立過程を示す展開斜視図である。図３（Ａ）は導体板、基板、下ガーネット板、下ケースの組立前、図３（Ｂ）は、導体板と基板を一体化した中心導体組立体と下ガーネット板を組立後、図３（Ｃ）は更に下ケースを一体にした状態を示す図である。図３（Ｃ）では中心導体組立体５０の上に上ガーネット板４１を配設した状態を示す。
【００４９】
図１〜図３で例示した実施態様では、基板６１の下左側は２段飛び出した形状にした。これは、基板６１を下ケース２２の切りかけ部分に入れる為である。
基板６１には機械加工等により下ガーネット板４２が配置される貫通孔や、導体棒７７，７８，７９によりポート部５７，５８，５９が取り付けられる貫通孔が形成されている。そして、下ケース２２を基準として組立てる際に、下ケース２２の切りかけ部分の壁面と、これと対向する壁面に開口された切りかけ部分で基板６１が位置決めされる。従って、組立が容易となる。
【００５０】
図４は、本発明に係る非可逆回路素子と、非可逆回路素子と電力増幅器などの他の電子部品を搭載して電子回路を組むためのマザーボードを示す斜視図である。特に携帯電話の基地局用に使用される電力増幅器においては、非可逆回路素子と電力増幅器がセットで使用されることが多い。携帯電話の所在を確認するために所定の時間間隔で、基地局から携帯電話に電波を発信し、フィードバックにより電力増幅器を安定制御する方式だからである。この場合、非可逆回路素子は電力増幅器の安定化に必須の電子部品となる。
【００５１】
図４に示す実施形態においては、サーキュレータの場合を例示するものであり、導体板が３つのポート部を有し、３つのポート部に導体棒７７，７８（図示しない）、７９を半田付けで固着したものを示す。３つのポート部が下ケース２２の内側に配置されている。
アイソレータの場合には、負荷ポートを、ダミー抵抗を介してグランドに接続するため、負荷ポートに接続される導体棒７７は使用されず、導体棒７８（図示しない）と７９の２つになる。
【００５２】
なお、本発明に係る非可逆回路素子においては、ポート部の数は実施形態に具体的に例示したように、サーキュレータの場合は３つのポート部、アイソレータの場合は２つのポート部に限定されるものではなく、少なくとも３つのポート部を有し、うち少なくとも２つのポート部に導体棒を固着する。
例えば、２つの周波数に対応できるようにサーキュレータの場合、６つのポート部、アイソレータの場合、４つのポート部によりデュアルバンドの非可逆回路素子を形成することもできる。
３つの周波数に対応するトリプルバンド以上のマルチバンドにも、本発明に係る非可逆回路素子は対応できる。
本発明に係る非可逆回路素子においては、例えばＧＳＭ・ＰＤＣ・ＰＣＳを１つ非可逆回路素子でカバーすることもできる。
【００５３】
また、本発明に係る非可逆回路素子は電力増幅器と必ずしもセットで使用する場合に限定されず、他の携帯電話方式にも適用可能である。更に、携帯電話に限定されるものではない。導体棒７７，７８（図示しない），導体棒７９が下ケース２２の底面に配設され表面実装が容易であるという本発明に係る非可逆回路素子の特徴が活かせる用途であれば、適用に際しての制約はない。
【００５４】
また、図８に示した従来の非可逆回路素子のように１２０度の３方向に端子支持部材９５が突出した方向性がないため、自動組立機（サーフェス・マウンタ）への部品供給性も従来の非可逆回路素子に比べて格段に向上する。突出した端子が無いため、テーピングの占有面積が少なくて済みテーピング効率が向上するからである。
【００５５】
図５は、本発明に係る非可逆回路素子の断面図である。永久磁石３１，上ガーネット板４１，導体板５１，下ガーネット板４２が低背に配設され、上ケース２１と下ケース２２で構成される閉磁気回路の中に設けられている。導体棒７７は簡単な構成で導体板５１の各ポート端子を表面実装可能に非可逆回路素子８１の外部に取り出すことの出来る構成となっている。この実施形態では磁性体板３２は使用していない。
【００５６】
図６は、本発明に係る非可逆回路素子における導体棒の実施形態のいくらかを示す図である。図６（Ａ）は、鍔部を有する実施形態を示す。この実施形態によると、導体棒を導体板５１のポート部の孔５７０，５８０，５９０（図２参照）に挿入したとき、鍔部がストッパとしての働きをするし、フィレットを形成して半田接合面積を増大できる効果がある。
図６（Ｂ）は、反対側に鍔部を有する実施形態を示す。導体棒を基板６１の裏面側から基板６１の孔６７，６８，６９に挿入できる。この実施形態によると、表面実装する際の導体棒の表面積が増大できる。
図６（Ｃ）は、円柱状の実施形態を示す。この実施形態によると、導体棒の加工費が安価である。
図６（Ｄ）は、ハトメなどの中空円柱状の実施形態を示す。この実施形態によると、半田付けを省略して導体棒７７，７８，７９と導体板のポート部５７，５８，５９とを機械的に接合（カシメ）できる。
導体棒は、押出しや据え込みなどの塑性加工、あるいは切削加工などで製造できる。
導体棒は、導電性を有するものであればよく、銅、銀メッキした銅、銀などを用いることが出来る。
【００５７】
また、導体棒を基板６１の貫通孔６７，６８，６９に挿入し易くするために、導体棒の先端部にテーパ、面取りを設けることも出来る。基板６１の貫通孔６７，６８，６９の入り口を面取りしてもよい。テーパ状の孔とすることもできる。
【００５８】
導体棒の形状は、図６に例示したものに限定されない。円柱、円筒に限定されず、角柱、反円柱などでも良い。
更に、導電性材料のみで形成するものに限定されず、絶縁性材料の芯の表面に導電層を形成したものでもよい。表皮効果により絶縁性材料の芯に高周波電流が流れないからである。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、テープアンドリール形式などで自動組立機に供給できる表面実装型の非可逆回路素子であって、加工コストも安いものが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態の展開斜視図である。
【図２】本発明に係る非可逆回路素子における中心導体組立体の一実施形態の展開斜視図である。
【図３】本発明に係る非可逆回路素子における一実施形態の一部の組立過程を示す展開斜視図である。図３（Ａ）は導体板、基板、下ガーネット板、下ケースの組立前、図３（Ｂ）は、導体板と基板を一体化した中心導体組立体と下ガーネット板を組立後、図３（Ｃ）は更に下ケースを一体にした状態を示す図である。
【図４】本発明に係る非可逆回路素子と、非可逆回路素子と電力増幅器などの他の電子部品を搭載して電子回路を組むためのマザーボードを示す斜視図である。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子の断面図である。
【図６】本発明に係る非可逆回路素子における導体棒の実施形態のいくらかを示す図である。
【図７】従来の非可逆回路素子を示す図である。
【図８】従来の別の非可逆回路素子を示す図である。
【符号の説明】
２１：上ケース
２２：下ケース
３１：永久磁石
３２：磁性体板
４１：上ガーネット板
４２：下ガーネット板
５０：中心導体組立体
５１：導体板
５２：導体板の中心部
５３，５４，５５：導体板の電極部
５６：導体板の切欠部
５７，５８，５９：導体板のポート部
５７０，５８０，５９０：導体板のポート部の孔
６１：基板
６２，６３，６４：パターン電極
６６：基板の開口部
６７，６８，６９：基板の貫通孔
７７，７８，７９：導体棒
８１：非可逆回路素子
８２：マザーボード
９１：上ケース
９２：下ケース
９３：表面実装用端子
９４：誘電体材料
９５：端子支持部材
９６：中心導体の端子
９７，９８，９９：接続端子
【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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