(57)【要約】【課題】  小型化で高強度の非可逆回路素子及びそれを用いた高周波モジュールを提供する。【解決手段】  上ヨークと下ヨークからなる磁気ヨークと、永久磁石と、互いに電気的絶縁状態で交差する複数の中心電極を有するフェライト部と、整合用容量を備えた誘電体基板とを備え、前記上下磁気ヨークにより前記永久磁石とフェライト部を収容し、前記下磁気ヨークの下部に前記誘電体基板を配置してなる非可逆回路素子であって、前記誘電体基板に凹部を設け、前記下磁気ヨークの少なくとも一部を前記誘電体基板の凹部に嵌合させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ヨークと下ヨークからなる磁気ヨークと、永久磁石と、互いに電気的絶縁状態で交差する複数の中心電極を有するフェライト部と、整合用容量を備えた誘電体基板とを備え、前記上下磁気ヨークにより前記永久磁石とフェライト部を収容し、前記下磁気ヨークの下部に前記誘電体基板を配置してなる非可逆回路素子であって、前記誘電体基板に凹部を設け、前記下磁気ヨークの少なくとも一部が前記誘電体基板の凹部に嵌合することを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
請求項１記載の非可逆回路素子において、前記誘電体基板は複数の誘電体層を積層した積層体からなり、前記凹部の深さが、前記磁気ヨークの嵌合部分の厚みに略等しいことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項１または２記載の非可逆回路素子であって、前記中心電極と前記フェライト部を、適宜磁性体層に中心電極を印刷して積層・焼成し、一体となった構造を持つことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載の非可逆回路素子と、高周波増幅回路の少なくとも一部とを共通の誘電体基板に構成したことを特徴とする高周波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの高周波無線通信機器に用いられる非可逆回路素子及び非可逆回路素子を含む高周波モジュールの強度確保、小型化に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の携帯電話の小型化に伴い、使用されている部品にも小型化、低コスト化の要求が強く、非可逆回路素子に関しても例外ではない。そこで、非可逆回路素子を構成する整合用容量をセラミックスなどの誘電体を積層してつくり、これと永久磁石、磁気ヨーク、中心電極を組み合わせて非可逆回路素子を作成する方法が特許文献１や特許文献２で提案されている。図４にその模式的な断面図を示す。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０４４０４号公報
【特許文献２】特開平９−５５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような構造をとった場合には、下磁気ヨーク21が誘電体20下部に配置されるため、入出力ポートを外部の回路に接続するには、ヨーク厚み以上の高さを持つ接続用構造部11を設ける必要がある。しかしながら、このような構造には、非可逆回路上部から圧力がかかった時、応力が接続用構造部11の付け根部分12に集中しやすく、積層体にクラックがはいるという問題が発生し、信頼性上問題があった。
また、非可逆回路素子に接続される他の回路、特に高周波増幅器と一体になった高周波モジュールを作成しようとした場合、この接続用構造部11をつけたままでは、高さを低くできず、小型化という観点から不利である。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、非可逆回路素子及びそれを用いた高周波モジュールの強度確保、小型化を同時に実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非可逆回路素子は、上ヨークと下ヨークからなる磁気ヨークと、永久磁石と、互いに電気的絶縁状態で交差する複数の中心電極を有するフェライト部と、整合用容量を備えた誘電体基板とを備え、前記上下磁気ヨークにより前記永久磁石とフェライト部を収容し、前記下磁気ヨークの下部に前記誘電体基板を配置してなる非可逆回路素子であって、前記誘電体基板に凹部を設け、前記下磁気ヨークの少なくとも一部が前記誘電体基板の凹部に嵌合することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の非可逆回路素子において、前記誘電体基板を複数の誘電体層を積層した積層体とし、前記凹部の深さを前記磁気ヨークの嵌合部分の厚みに略等しくすることができる。
【０００８】
また、本発明の非可逆回路素子は、前記中心電極と前記フェライト部を、適宜磁性体層に中心電極を印刷して積層・焼成し、一体となった構造とすることができる。
【０００９】
本発明の高周波モジュールは、前記の非可逆回路素子と、高周波増幅回路の少なくとも一部とを共通の誘電体基板に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高強度で、小型、低コスト化な非可逆回路素子及びそれを用いた高周波モジュールを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の非可逆回路素子をアイソレータで示した一実施例の分解斜視図である。まず、複数の誘電体層とその上に印刷などの方法により形成された電極を積層し、焼結することによって整合用容量などを内蔵した誘電体基板20を作成する。このとき凹部40は、積層する誘電体層の上部１層又は２層に貫通穴を設けた後に積層することによって作成する。このとき凹部の深さは、焼結後に下磁気ヨーク21の厚みと略一致するように、貫通穴を設けると共に誘電体層の厚みを調節する。
【００１２】
中心電極23a,23b及びフェライト部22は、磁性体層と、磁性体層上に印刷により形成した電極を積層し焼結することにより作成する。中心電極23aは、そのようにして磁性体中に配置されており、中心電極23bは上面に配置されている。中心電極23a、23bの一方の端は、フェライト部下面に設けられている接続用パッド24a,24bへ側面電極25を介して接続されており、中心電極23a,23bのもう一方の端は、図示されていないがやはり側面電極によってフェライト部下面の接地電極へと接続されている。接地電極は下磁気ヨーク21に接続されており、さらに下磁気ヨーク2１は誘電体基板20の凹部40に設けられた接地電極に接続される。
【００１３】
永久磁石26はフェライト部22に直流磁界を印加するためのものであり、その上部に上磁気ヨーク27が配置され、フェライト部22と下磁気ヨーク21とともに閉磁路を形成するようになっている。
【００１４】
これらを組み合わせて非可逆回路素子を構成するのであるが、構成した非可逆回路素子の断面を図２に示す。凹部40の深さを下磁気ヨーク21の厚みと略同じにすることにより、接続用パッド24a,24bと誘電体基板20上に設けられた接続用パッド28とがハンダにより容易に接合でき、かつ下磁気ヨーク21も誘電体基板20の凹部40上面に接することができる。
【００１５】
このような構造であるから非可逆回路素子の上部から圧力が加わった場合、圧力は上磁気ヨーク27から永久磁石26、フェライト部22を経由して下磁気ヨーク21へ、あるいは上磁気ヨーク27から直接下磁気ヨーク21へと伝達される。このとき下磁気ヨーク21は凹部40の広い面積にわたって接触しているため応力の集中が起こらず、したがって誘電体基板20での割れの発生を抑えることができる。このようにしてできた非可逆回路素子の等価回路図を図３に示す。ただし、本発明は、この等価回路をもった非可逆回路素子に限定されるわけではない。
【００１６】
図５は、本発明による高周波モジュールの一実施例である。複数の誘電体層を積層してなる誘電体基板30の上面に凹部40が設けられ、そこに非可逆回路素子31の下磁気ヨークが嵌合するように配置される。誘電体基板30には、高周波増幅器33が配置されるように電極が表面に設けられている。本実施例においては、高周波増幅回路の最適負荷インピーダンスが５０Ωに整合されていないため、非可逆回路素子の入力インピーダンスを変換する整合回路を誘電体基板30に配した。容量32は、この整合回路の一部である。
【００１７】
このように非可逆回路素子31の下磁気ヨークと誘電体基板に設けた凹部とを嵌合させたことにより、非可逆回路素子の接合用構造部が不要となるため、高周波モジュール１全体の高さを低くすることが可能となり、小型化に有利となる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の非可逆回路素子及び高周波モジュールは、携帯電話、携帯端末などの小型高周波無線通信機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図２】本発明による非可逆回路素子の断面図である。
【図３】本発明による非可逆回路素子の等価回路図である。
【図４】従来の非可逆回路素子の断面図である。
【図５】本発明による非可逆回路素子を含む高周波モジュール回路の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
1: 高周波モジュール
11: 接続用構造部
12: 接合用構造部 付け根
20: 非可逆回路素子用誘電体基板
21: 下磁気ヨーク
22: フェライト部
23a,23b: 中心電極
24a,24b,28: 接続用パッド
25: 側面電極
26: 永久磁石
27: 上磁気ヨーク
30: 高周波モジュール用誘電体基板
31: 非可逆回路素子
32：整合回路用容量
33: 高周波増幅器
40: 抵抗
41: 整合用容量
42: 非可逆性トランス
【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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