(57)【要約】    【課題】Ｑ値が高く、小型で、しかも機械的強度の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を提供する。    【解決手段】第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、キャパシタ層２１０と、非キャパシタ層２１１とを含んでいる。キャパシタ層２１０は、層の一面に、第１のキャパシタ電極２０１を有し、層の中間に、第１のキャパシタ電極２０１と対向する第２のキャパシタ電極２０２を有し、層の他面に、第２のキャパシタ電極２０２と対向する補助電極２０３を有する。補助電極２０３は、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２の面積より小面積に構成され、第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。非キャパシタ層２１１は、補助電極２０３のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面にアース電極２０６を有する。アース電極２０６は、第２のキャパシタ電極２０２に接続されている。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回転子と、複数のキャパシタとを含む非可逆回路素子であって、
前記磁気回転子は、複数の中心導体を有しており、
前記複数のキャパシタは、前記複数の中心導体のそれぞれに個別に接続されており、
前記複数のキャパシタの少なくとも一つは、キャパシタ層と、非キャパシタ層とを含んでおり、
前記キャパシタ層は、第１のキャパシタ電極と、第２のキャパシタ電極と、補助電極とを含んでおり、
前記第１のキャパシタ電極は、層の一面に形成され、
前記第２のキャパシタ電極は、前記第１のキャパシタ電極に対向して、層の中間に形成され、
前記補助電極は、前記第２のキャパシタ電極に対向して、層の他面に形成され、前記第１のキャパシタ電極に電気的に接続され、
前記補助電極の面積は、前記第１のキャパシタ電極及び前記第２のキャパシタ電極の面積より小面積に構成されており、
前記非キャパシタ層は、前記補助電極のある側において、前記キャパシタ層に積層され、外面にアース電極を有しており、
前記アース電極は、前記第２のキャパシタ電極に電気的に接続される
非可逆回路素子。
【請求項２】
請求項１に記載された非可逆回路素子であって、
更に、第２の非キャパシタ層を含んでおり、
前記第２の非キャパシタ層は、一面が、前記第１のキャパシタ電極のある側において、前記キャパシタ層に積層され、外面に取出電極を有しており、
前記取出電極は、前記第１のキャパシタ電極に電気的に接続されている
非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項２に記載された非可逆回路素子であって、前記取出電極は、前記第１のキャパシタ電極の面積より小面積に構成されている非可逆回路素子。
【請求項４】
請求項２または３に記載された非可逆回路素子であって、前記取出電極は、前記第１のキャパシタ電極に複数の接続経路で電気的に接続されている非可逆回路素子。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記補助電極は、前記第１のキャパシタ電極に複数の接続経路で電気的に接続されている非可逆回路素子。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記アース電極は、前記第２のキャパシタ電極に複数の接続経路で電気的に接続されている非可逆回路素子。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記非キャパシタ層は、複数層の非キャパシタ層で構成され、前記複数層の非キャパシタ層のそれぞれは、各層間に内部電極を有して積層されている非可逆回路素子。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記第２の非キャパシタ層は、複数層の非キャパシタ層で構成され、前記複数層の非キャパシタ層のそれぞれは、各層間に内部電極を有して積層されている非可逆回路素子。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記第１のキャパシタ電極及び補助電極は複数に分割されており、分割電極のそれぞれは前記第２のキャパシタ電極に共通に対向する非可逆回路素子。
【請求項１０】
請求項１乃至７の何れかに記載された非可逆回路素子であって、電極間はスルーホールによって電気的に接続される非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可逆回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アイソレータ等の非可逆回路素子は、例えば携帯電話等の移動体無線機器等に使用されている。この種の非可逆回路素子としては、例えば、特許文献１に開示されているものが知られている。この公知技術では、３つのキャパシタ、抵抗器及び磁気回転子を、ケース部材の内部に配置する。磁気回転子は３つの中心導体を含み、中心導体の各々は、端子部を有する。端子部の各々はキャパシタ及び抵抗器に接続される。永久磁石は磁気回転子に対して直流磁界を印加する。
【０００３】
ケース部材は、樹脂ケースと下ヨークとの組み合わせからなり、樹脂ケースに設けられた凹部内に磁気回転子を配置するともに、磁気回転子と樹脂ケースの側壁との間に生じる間隔内にキャパシタ及び抵抗器を配置した構造となっている。樹脂ケースの下側には下ヨークが配置され、下ヨークによって磁気回転子を下面側から支持する。
【０００４】
上述した非可逆回路素子では、主として、高いＱ値を得るという観点から、３つのキャパシタを、誘電体基体の両外面に、キャパシタ電極を形成した単板型キャパシタによって構成してある。
【０００５】
しかし、単板型キャパシタは、誘電体基体が一層だけであるため、必要な容量を確保するためには、誘電体基体の厚みを薄くする他はなく、このため機械的強度が低くなる。強度を確保するためには、誘電体基体を厚くしなければならない。この状態で、必要な容量を確保するためには、誘電体基体の平面積を大きくしなければならず、結局、形状の大きなキャパシタの使用を余儀なくされる。
【０００６】
単板型キャパシタの代わりに積層チップキャパシタを用いることも考えられるが、積層チップキャパシタは単板型キャパシタと比較してＥＳＬ（等価直列リアクタンス）が大きく、Ｑ値が低い。このため、挿入損失が増大するので、積層チップキャパシタを非可逆回路素子に用いることはできない。
【０００７】
上述の問題を解決する手段として、特許文献２は特殊な構造をもつ単層キャパシタを開示している。この単層キャパシタは、キャパシタ層と、非キャパシタ層とを含んでいる。キャパシタ層は、層の両面に、互いに重なる第１のキャパシタ電極及び第２のキャパシタ電極を有している。非キャパシタ層は、一面が、前記第２のキャパシタ電極のある側において、前記キャパシタ層に積層され、他面にアース電極を有している。アース電極は、第２のキャパシタ電極に電気的に接続された構造となっている。
【０００８】
この構造によれば、非キャパシタ層を補強層として機能させ、単独では、機械的強度の弱い単層のキャパシタ層を補強し得るので、キャパシタ層を薄く構成できる。このため、キャパシタ層を構成する誘電体基体の厚みを薄くして、必要な容量を確保するとともに、機械的強度の高い単層キャパシタを構成できる利点がある。
【０００９】
しかし、この単層キャパシタにおいても、キャパシタ層を構成する誘電体基体の厚みの薄層化には限界がある。このため、更に大きな容量が必要とされるキャパシタの場合は、大型のキャパシタを用いるか、あるいは、電極を追加して積層化し、対向電極面積を増大する以外に方法が無かった。
【００１０】
電極を追加して積層化すると、追加電極及びその接続経路で発生するインダクタンス成分や、容量成分により、ＥＳＬ（等価直列リアクタンス）が増加し、Ｑ値を低下させる等の問題を生じる。
【特許文献１】特開平１１−１８６８１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７９４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、Ｑ値が高く、小型で、しかも機械的強度が高く、容量の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路素子は、磁気回転子と、複数のキャパシタとを含む。前記磁気回転子は、複数の中心導体を有する。前記複数のキャパシタは、前記複数の中心導体のそれぞれに個別に接続されている。
【００１３】
前記複数のキャパシタの少なくとも一つは、キャパシタ層と、非キャパシタ層とを含んでいる。前記キャパシタ層は、第１のキャパシタ電極と、第２のキャパシタ電極と、補助電極とを含んでいる。前記第１のキャパシタ電極は、層の一面に形成される。前記第２のキャパシタ電極は、前記第１のキャパシタ電極に対向して、層の中間に形成される。前記補助電極は、前記第２のキャパシタ電極に対向して、層の他面に形成され、前記第１のキャパシタ電極に電気的に接続されている。前記補助電極の面積は、前記第１のキャパシタ電極及び前記第２のキャパシタ電極の面積より小面積に構成されている。
【００１４】
一方、前記非キャパシタ層は、前記補助電極のある側において、前記キャパシタ層に積層され、外面にアース電極を有する。前記アース電極は、第２のキャパシタ電極に電気的に接続される。
【００１５】
上述したように、本発明に係る非可逆回路素子において、磁気回転子は、複数の中心導体を有しており、複数のキャパシタは複数の中心導体のそれぞれに個別に接続されているから、複数のキャパシタを、整合用キャパシタとして動作させることができる。
【００１６】
複数のキャパシタの少なくとも一つは、キャパシタ層を含んでおり、キャパシタ層は、第１のキャパシタ電極と、第２のキャパシタ電極と、補助電極とを含んでいる。第１のキャパシタ電極は、層の一面に形成される。第２のキャパシタ電極は、第１のキャパシタ電極に対向して、層の中間に形成される。補助電極は、第２のキャパシタ電極に対向して、層の他面に形成され、第１のキャパシタ電極に電気的に接続されている。補助電極２０３の面積は、第１のキャパシタ電極及び第２のキャパシタ電極の面積より小面積に構成されている。即ち、複数のキャパシタの少なくとも一つは、単層型キャパシタと同様に、第１のキャパシタ電極及び第２のキャパシタ電極で、主たる容量を取得し、容量の不足分は、第２のキャパシタ電極と補助電極との間に生じる容量によって補うことができる。
【００１７】
補助電極は、一般には、その一端が、スルーホールなどによって、第１のキャパシタ電極の一端と接続される。この場合、スルーホールによるインダクタンス成分と、補助電極及び第２のキャパシタ電極の間に生じるキャパシタによるＥＳＬ（等価直列リアクタンス）が生じる。このＥＳＬが大きいほど、自己共振周波数の低下など、特性劣化を招くのであるが、本発明の場合、補助電極２０３の面積は、第１のキャパシタ電極及び第２のキャパシタ電極の面積より小面積に構成されており、第１のキャパシタ電極及び第２のキャパシタ電極で、主たる容量を取得し、容量の不足分は、第２のキャパシタ電極と補助電極との間に生じる容量によって補う構成であるので、ＥＳＬを低く押さえることができる。
【００１８】
このため、本発明のキャパシタは、単層型キャパシタと比較して、ＥＳＬ（等価直列リアクタンス）をほとんど変化させずに、容量を増大できる。
【００１９】
上述したキャパシタは、非キャパシタ層を含んでおり、非キャパシタ層は、補助電極のある側において、前記キャパシタ層に積層され、外面にアース電極を有する。アース電極は、第２のキャパシタ電極に接続される。この構造によれば、第２のキャパシタ電極は、アース電極を介して非可逆回路素子のアースラインにアースされるので、非可逆回路素子のアースラインのパターン形状による特性への影響を低減できる。
【００２０】
更に、非キャパシタ層を補強層として機能させ、単独では、機械的強度の弱いキャパシタ層を補強し得る。このため、非可逆回路素子の組立時、または、組立後の使用状態において衝撃等が加わった場合でも、キャパシタが破損してしまう危険性を確実に回避し得る。
【００２１】
更に、上述した非キャパシタ層による補強効果が得られるので、キャパシタ層を限界まで薄くして主たる容量を確保し、補助電極による容量とで必要な容量を取得できる。従って、容量増大に当たって、平面形状を大型化する必要がないので、小型化が達成できる。
【００２２】
また、非キャパシタ層の厚みや層数を選択することにより、キャパシタの高さを磁気回転子の高さに合わせ、磁気回転子の中心導体とキャパシタの電極とを確実に接続することができる。
【００２３】
このように、本発明は、Ｑ値が高く、小型で、しかも機械的強度が高く、容量の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を提供することができる。
【００２４】
非可逆回路素子には、通常、３つのキャパシタが備えられる。一般には、これらの３つのキャパシタの全てを、上述したキャパシタによって構成するが、３つの内の１つまたは２つを、上述したキャパシタによって構成してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように、本発明によればＱ値が高く、小型で、しかも機械的強度が高く、容量の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を提供することができる。
【００２６】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明に係る非可逆回路素子の分解斜視図、図２は図１に示した非可逆回路素子の斜視図、図３は図２の３−３線に沿った断面図である。図示する非可逆回路素子は、アイソレータであって、ケース部材１と、抵抗器Ｒと、磁気回転子６とを含む。図示実施例では、更に、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３と、押圧部材７と、永久磁石８と、カバー部材９とを含む。
【００２８】
ケース部材１は、底板１６の内面が、略四角形状で、導電部１６０と、絶縁部２７とを含んでいる。ケース部材１の底板１６は、好ましくは、導電性を有する磁性金属材料によって構成する。導電部１６０は、非可逆回路素子のアースラインを構成し、金属材料で構成された底板１６のプレス加工、折り曲げ加工によって、底板１６と一体に形成できる他、底板１６とは異なる金属部材を、底板１６に接合する等の手段によっても形成できる。
【００２９】
絶縁部２７はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料を付加したり、その他の絶縁処理を施すことにより形成できる。
【００３０】
抵抗器Ｒは、基体の相対する端面に、第１の端部電極Ｒ１及び第２の端部電極Ｒ２を有し、第１の端部電極Ｒ１が導電部１６０に接続され、第２の端部電極Ｒ２が絶縁部２７の上に配置されている。接続手段としては、はんだが用いられる。
【００３１】
磁気回転子６は、導電部１６０の上に備えられる。磁気回転子６は、軟磁性基体６０と、第１〜第３の中心導体６４〜６６とを含む。軟磁性基体６０は、平面形状が導電部１６０の平面積よりも小さな略四角形状の平板である。軟磁性基体６０は、よく知られているように、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料からなる。
【００３２】
第１〜第３の中心導体６４〜６６は、第１〜第３の端子部６４１〜６６１をそれぞれ有する。第１〜第３の中心導体６４〜６６は、その共通部分が、軟磁性基体６０の下面に配置されるとともに、軟磁性基体６０の側面６３１〜６３４に沿って上面６１に導かれている。第１〜第３の中心導体６４〜６６は、軟磁性基体６０の上面において、約１２０度で交わるように配置される。第１〜第３の中心導体６４〜６６は、各交差部分で互いに電気絶縁される。
【００３３】
第１〜第３の中心導体６４〜６６の内、第１の中心導体６４に備えられた第１の端子部６４１が、抵抗器Ｒの第２の端部電極Ｒ２に電気的に接続されている。
【００３４】
押圧部材７は、空洞部７０及び枠部７１を有し、ケース部材１の内部に設けられている。枠部７１は第１〜第３の端子部６４１〜６６１に接触し、これを、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの方向に押し付ける。空洞部７０は、上面及び下面において開口する。下面は磁気回転子６と向き合う。押圧部材７は、主に、組立工程において、第１〜第３の端子部６４１〜６６１を、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの方向に押し付け、それによって、第１〜第３の端子部６４１〜６６１を、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒに確実に固定させるために用いられるものである。押圧部材７はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料からなる。
【００３５】
永久磁石８は、空洞部７０の内部に設置される。永久磁石８は、その厚みが押圧部材７の厚みよりも大きくならない。永久磁石８は四角形状であって、押圧部材７の空洞部７０に設置される。永久磁石８は、下面が磁気回転子６に面する。永久磁石８は、磁気回転子６に直流磁界を印加する。カバー部材９は永久磁石８に重なり、ケース部材１と結合され、ヨークを構成する。
【００３６】
図４は上述した非可逆回路素子の回路図である。図を参照すると、非可逆回路素子は、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒを含み、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの一端は、磁気回転子６に電気的に導通している。第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの他端は、アースされている。第１の端子１５が入力端子を構成し、第２の端子１７が出力端子を構成する。
【００３７】
次に、本発明の特徴部分であるキャパシタの構造について説明する。図５は本発明に係る非可逆回路素子に用いられる第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の拡大断面図であって、６４１〜６６１は中心導体６４〜６６の端子部、６８ははんだである。図６は、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３に発生するインダクタンス成分及び容量成分を説明する回路図である。
【００３８】
この実施例では、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の全てが図５に図示された構造を有するものとして説明する。但し、基本的には、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の少なくとも１つが、図５に示すような構造を持てば、そのキャパシタについては、本発明の作用効果が得られる。
図５を参照すると、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、キャパシタ層２１０と、第１の非キャパシタ層２１１と、第２の非キャパシタ層２１２とを含んでいる。
【００３９】
キャパシタ層２１０は、第１のキャパシタ電極２０１と、第２のキャパシタ電極２０２と、補助電極２０３とを含んでいる。第１のキャパシタ電極２０１は、層の一面に形成される。第２のキャパシタ電極２０２は、第１のキャパシタ電極２０１に対向して、層の中間に形成される。補助電極２０３は、第２のキャパシタ電極２０２に対向して、層の他面に形成される。補助電極２０３は、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２の面積より小面積に構成されて、スルーホール２２１を介して第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。電気的接続手段は、スルーホールに限らずヴィアホールやその他の接続手段を採用し得る。
【００４０】
一方、第１の非キャパシタ層２１１は、一面が、補助電極２０３のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面にアース電極２０６を有する。アース電極２０６は、第２のキャパシタ電極２０２にスルーホール２２３で電気的に接続されている。
【００４１】
第２の非キャパシタ層２１２は、本発明に必須の要件ではないが、本実施例では、第２の非キャパシタ層２１２を含む。第２の非キャパシタ層２１２は、一面が、第１のキャパシタ電極２０１のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面に取出電極２０５を有している。取出電極２０５は、第１のキャパシタ電極２０１にスルーホール２２５で電気的に接続されている。取出電極２０５は、中心導体の端子部６４１〜６６１にはんだ６８で接続されている。取出電極２０５の電極面積は、第１のキャパシタ電極２０１の電極面積より小さく構成されている。本実施例では、中心導体の端子部６４１〜６６１との接続部の面積と略同一の面積に構成され、はんだ６８による接続の信頼性を確保している。このように、取出電極２０５の電極面積を、第１のキャパシタ電極２０１の電極面積より小さく構成することで、取出電極２０５の電極と、第１のキャパシタ電極２０１との間に発生する浮遊容量Ｃａを低減できる。
【００４２】
キャパシタ層２１０及び第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２は、同一の材料、または、互いに異なる材料で構成することもできる。製造プロセスの合理化や、熱的悪影響防止等の観点からは、同一の材料、例えば、高誘電率セラミック誘電体材料によって構成することが好ましい。
【００４３】
図示実施例において、第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２はそれぞれ単層であるが、複数層であってもよい。第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２の層数は、確保すべき機械的強度、許容される寸法等に応じて任意に選定されるべき設計的事項に属し、また、第２の非キャパシタ層２１２は無くてもよい。
【００４４】
上述したように、本発明に係る非可逆回路素子において、磁気回転子６は、第１〜第３の中心導体６４〜６６を有している。第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の第１のキャパシタ電極２０１は、取出電極２０５を介して第１〜第３の中心導体６４〜６６のそれぞれに個別に接続される。第２のキャパシタ電極２０２は、アース電極２０６を介してアースされるから、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３を、整合用キャパシタとして動作させることができる。
【００４５】
次に、図６を参照して、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３に発生するインダクタンス成分及び容量成分について説明する。第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、キャパシタ層２１０を含んでいる。キャパシタ層２１０は、層の一面に、第１のキャパシタ電極２０１を有し、層の中間に、第１のキャパシタ電極２０１と対向する第２のキャパシタ電極２０２を有し、層の他面に、第２のキャパシタ電極２０２と対向する補助電極２０３を有する。
【００４６】
補助電極２０３は、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２の面積より小面積に構成されて、スルーホールを介して第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。即ち、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、単層型キャパシタと同様に、対向面積の大きな第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２で、主たる容量Ｃｍを取得する。
【００４７】
対向面積の小さい第２のキャパシタ電極２０２及び補助電極２０３は、容量不足分を補うのに必要な小さな容量Ｃｓを発生する。容量Ｃｓは、容量Ｃｍに並列に接続され、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３それぞれの容量を増大させる。
【００４８】
補助電極２０３は、その一端が、スルーホールによって、第１のキャパシタ電極２０１の一端と接続される。この場合、スルーホールによるインダクタンス成分と、補助電極２０３及び第２のキャパシタ電極２０２の間に生じるキャパシタによるＥＳＬが生じる。このＥＳＬが大きいほど、自己共振周波数の低下など、特性劣化を招くのであるが、本発明の場合、補助電極２０３の面積は、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２の面積より小面積に構成されており、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２で、主たる容量Ｃｍを取得し、容量の不足分を、第２のキャパシタ電極２０２と補助電極２０３との間に生じる容量によって補うので、ＥＳＬを低く押さえることができる。
【００４９】
このため、本発明のキャパシタは、単層型キャパシタと比較して、ＥＳＬがほとんど変化せず、補助電極２０３の面積を、第２のキャパシタ電極２０２と同一面積に構成した場合と較べるとＥＳＬを低減できる。ちなみに、図５に図示したキャパシタの補助電極２０３の面積を、第２のキャパシタ電極２０２の面積の３２％で形成した本実施例のキャパシタは、ＥＳＬが０．４０６ｎＨであった。これに対し、補助電極２０３の面積を、第２のキャパシタ電極２０２と同一の面積に形成した比較例の場合は、ＥＳＬが０．４３５ｎＨであった。比較例のキャパシタとの対比では、ＥＳＬが６．３％減少した。
【００５０】
本実施例において、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２を含んでおり、第１の非キャパシタ層２１１は、補助電極２０３のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面にアース電極２０６を有する。アース電極２０６は、第２のキャパシタ電極２０２に接続される。この構造によれば、第２のキャパシタ電極２０２は、アース電極２０６を介して非可逆回路素子のアースラインにアースされるので、非可逆回路素子のアースラインのパターン形状による特性への影響を低減できる。更に、第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２を補強層として機能させ、単独では、機械的強度の弱いキャパシタを補強し得る。このため、非可逆回路素子の組立時、または、組立後の使用状態において衝撃等が加わった場合でも、キャパシタが破損してしまう危険性を確実に回避し得る。
【００５１】
また、ケース部材１の内部において、磁気回転子６と、ケース部材１の側壁との間に生じる間隔内に第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３を配置し、更に、押圧部材７等によって第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３を押さえ付ける機械的組立構造を採る場合に、組立時に第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３が周囲の各部材と擦れ合ったり、あるいは、接触したりした場合でも、従来と異なって、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３に破損、割れ等を生じるのを回避できる。
【００５２】
更に、第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２による補強効果が得られるので、キャパシタ層２１０を限界まで薄くして主たる容量を確保し、補助電極による容量とで必要な容量を取得できる。従って、容量増大に当たって、平面形状を大型化する必要がないので、小型化が達成できる。
【００５３】
また、第１、第２の非キャパシタ層２１１、２１２の厚みや層数を選択することにより、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の高さを磁気回転子６の高さに合わせ、磁気回転子６の中心導体６４〜６６と第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の電極とを確実に接続することができる。
【００５４】
このように、本実施例によれば、Ｑ値が高く、小型で、しかも機械的強度が高く、容量の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を得ることができる。
【００５５】
非可逆回路素子には、通常、３つのキャパシタが備えられる。一般には、これらの３つのキャパシタの全てを、上述したキャパシタによって構成するが、３つの内の１つまたは２つを、上述したキャパシタによって構成してもよい。
【００５６】
図７は本発明に係る非可逆回路素子に用いられるキャパシタの他の実施例を示す拡大断面図である。図８は、そのキャパシタに発生するインダクタンス成分及び容量成分を説明する回路図である。図において、図５及び図６に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、第１の非キャパシタ層２１１は内部電極２０４を含み、複数層で構成され、更に、電極間が複数の接続経路で電気的に接続されている。
【００５７】
図において、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、キャパシタ層２１０と、第１の非キャパシタ層２１１と、第２の非キャパシタ層２１２とを含んでいる。
キャパシタ層２１０は、第１のキャパシタ電極２０１と、第２のキャパシタ電極２０２と、補助電極２０３とを含んでいる。第１のキャパシタ電極２０１は、層の一面に形成される。第２のキャパシタ電極２０２は、第１のキャパシタ電極２０１に対向して、層の中間に形成される。補助電極２０３は、第２のキャパシタ電極２０２に対向して、層の他面に形成される。補助電極２０３は、第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２の面積より小面積に構成されて、スルーホール２２１、２２２を介して２つの接続経路で第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。
【００５８】
一方、第１の非キャパシタ層２１１は、一面が、補助電極２０３のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面にアース電極２０６を有し、中間に内部電極２０４を有する。アース電極２０６は、スルーホール２２３、２２４を介して２つの接続経路で第２のキャパシタ電極２０２に電気的に接続されている。
【００５９】
第２の非キャパシタ層２１２は、一面が、第１のキャパシタ電極２０１のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面に取出電極２０５を有している。取出電極２０５は、スルーホール２２５、２２６を介して２つの接続経路で第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。
【００６０】
上述したように、本発明に係る非可逆回路素子において、磁気回転子６は、第１〜第３の中心導体６４〜６６を有している。第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３の第１のキャパシタ電極２０１は、取出電極２０５を介して第１〜第３の中心導体６４〜６６のそれぞれに個別に接続される。第２のキャパシタ電極２０２は、アース電極２０６を介してアースされるから、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３を、整合用キャパシタとして動作させることができる。
【００６１】
本実施例の第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３は、図５に図示したキャパシタと同様に、対向面積の大きな第１のキャパシタ電極２０１及び第２のキャパシタ電極２０２で、主たる容量Ｃｍを取得する。対向面積の小さい第２のキャパシタ電極２０２及び補助電極２０３は、小さな容量Ｃｓを発生する。容量Ｃｓは、容量Ｃｍに並列に接続され、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３それぞれの容量を増大させる。
【００６２】
更に、本実施例では、電極間が複数の接続経路で電気的に接続されている。取出電極２０５は、スルーホール２２５、２２６を介して２つの接続経路で第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。このため、取出電極２０５と、第１のキャパシタ電極２０１との間で、スルーホール２２５、２２６を介して発生するインダクタンス成分Ｌ１１、Ｌ１２は、並列的に接続され、その合成インダクタンスが低下する。
【００６３】
補助電極２０３は、スルーホール２２１、２２２を介して２つの接続経路で第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続されている。アース電極２０６は、スルーホール２２３、２２４及び内部電極２０４を介して２つの接続経路で第２のキャパシタ電極２０２に電気的に接続されている。このため、補助電極２０３と、第１のキャパシタ電極２０１との間で、スルーホール２２１、２２２を介して発生するインダクタンス成分Ｌ２１、Ｌ２２及びアース電極２０６と、第２のキャパシタ電極２０２との間で、スルーホール２２３、２２４を介して発生するインダクタンス成分Ｌ３１、Ｌ３２も同様にそれぞれ並列的に接続され、その合成インダクタンスも低下する。このため、本実施例のキャパシタは、図５に図示したキャパシタより更に、ＥＳＬが小さくなる。したがって、本実施例においても、Ｑ値が高く、小型で、しかも機械的強度が高く、容量の大きなキャパシタを有する非可逆回路素子を得ることができる。
【００６４】
図９は本発明に係る非可逆回路素子に用いられる抵抗器内蔵キャパシタの実施例を示す平面図、図１０はそのキャパシタ部分の展開断面図、図１１は第１のキャパシタ電極の部分平面図である。図において、図５〜図８に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、非可逆回路素子に組み込まれる第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒが一体に形成されている。
【００６５】
抵抗器内蔵キャパシタは、四角形の空間Ｓの３方を取り囲むようにコ字形に形成される。四角形の空間Ｓには図１に図示した磁気回転子６が配置される。抵抗器内蔵キャパシタの上面には、キャパシタＣ１〜Ｃ３の取出電極２０５及び抵抗器Ｒの第１及び第２の端部電極Ｒ１、Ｒ２が形成される。抵抗器Ｒの第１及び第２の端部電極Ｒ１、Ｒ２はコ字形本体の側面を介して裏面まで連続する。
【００６６】
キャパシタ層２１０は、層の一面に、第１のキャパシタ電極２０１を有し、層の中間に、第２のキャパシタ電極２０２を有し、層の他面に、補助電極２０３を有している。第１のキャパシタ電極２０１は、３個に分割されており、分割されたそれぞれは、第２のキャパシタ電極２０２に共通に対向する。第２のキャパシタ電極２０２は、帯状の単一導電層で構成され、３個のスルーホール２２１を絶縁して貫通させるための３個の貫通孔２２９が形成されている。
【００６７】
補助電極２０３は、第１のキャパシタ電極２０１に対応して３個に分割され、第２のキャパシタ電極２０２に共通に対向する。分割されたそれぞれの補助電極２０３の面積は、対応する第１のキャパシタ電極２０１の面積より小さく構成されている。それぞれの補助電極２０３は、第２のキャパシタ電極２０２に形成された貫通孔２２９を貫通するスルーホール２２１を介して、それぞれ対応する第１のキャパシタ電極２０１に電気的に接続される。
【００６８】
第１の非キャパシタ層２１１は補助電極２０３のある側において、キャパシタ層２１０の下側に積層され、外面にアース電極２０６を有している。アース電極２０６は、スルーホール２２２によって、第２のキャパシタ電極２０２に電気的に接続されている。第２のキャパシタ電極２０２、スルーホール２２２及びアース電極２０６は、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３共通のアース側電極を構成する。
【００６９】
第２の非キャパシタ層２１２は、一面が、第１のキャパシタ電極２０１のある側において、キャパシタ層２１０に積層され、外面に３個の取出電極２０５を有する。３個の取出電極２０５は、３個に分割された第１のキャパシタ電極２０１にそれぞれ対応する。３個の取出電極２０５の内、第１、第３のキャパシタＣ１、Ｃ３の取出電極２０５は、それぞれ第１のキャパシタ電極２０１の電極面積より小さい面積に構成され、それぞれ対応する第１のキャパシタ電極２０１の中央部に重なる位置に形成される。第２のキャパシタＣ２の取出電極２０５は、第１のキャパシタ電極２０１の電極面積より小さい面積に構成され、抵抗器Ｒの第２の端部電極Ｒ２に隣接して、対応する第１のキャパシタ電極２０１に重なる位置に形成される。
【００７０】
３個に分割された第１のキャパシタ電極２０１は、それぞれ重なる位置に形成された取出電極２０５に、スルーホール２２５を介して電気的に接続される。
３個に分割された第１のキャパシタ電極２０１及びこれらのそれぞれに重なる位置に形成された取出電極２０５及びこれらを接続するスルーホール２２５は、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３個々のホット側電極を構成する。
【００７１】
このように構成された抵抗器内蔵キャパシタは、図１に図示したケース部材１に収容され、アース電極２０６及び抵抗器Ｒの第１の端部電極Ｒ１が、底面１６の導電部１６０に接続されてアースされる。抵抗器内蔵キャパシタのコ字状本体空間部Ｓには、磁気回転子６が配置され、第１〜第３の中心導体６４〜６６の共通部分が導電部１６０に接続されてアースされる。磁気回転子６の第１の中心導体６４に備えられた第１の端子部６４１は、抵抗器Ｒの第２の端部電極Ｒ２に接続されるとともに、第２のキャパシタＣ２を構成する取出電極２０５に接続される。磁気回転子６の第２、第３の中心導体６５、６６に備えられた第２、第３の端子部６５１、６６１は、それぞれ第１、第３のキャパシタＣ１、Ｃ３を構成する取出電極２０５に接続される。
【００７２】
本実施例のキャパシタは抵抗器を内蔵しているが、抵抗器を含まず、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３として、もしくは、第１〜第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３のうちの２つ、例えば、第１及び第２のキャパシタＣ１、Ｃ２として構成することも可能である。
【００７３】
本実施例に示したキャパシタも、図５、図７に図示したキャパシタと同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図２】図１に示した非可逆回路素子の斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図１〜図３に示した非可逆回路素子の回路図である。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子に用いられるキャパシタの一実施例を示す拡大断面図である。
【図６】図５に示したキャパシタに発生するインダクタンス成分及び容量成分を説明する回路図である。
【図７】本発明に係る非可逆回路素子に用いられるキャパシタの他の実施例を示す拡大断面図である。
【図８】図７に示したキャパシタに発生するインダクタンス成分及び容量成分を説明する回路図である。
【図９】本発明に係る非可逆回路素子に用いられる抵抗器内蔵キャパシタの実施例を示す平面図である。
【図１０】図９に示した抵抗器内蔵キャパシタのキャパシタ部分の展開断面図である。
【図１１】図９に示した抵抗器内蔵キャパシタの第２のキャパシタ電極の部分平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１            ケース部材
Ｃ１〜Ｃ３            キャパシタ
２０１            第１のキャパシタ電極
２０２            第２のキャパシタ電極
２０３            補助電極
２０４            内部電極
２０５            取出電極
２０６            アース電極
２１０            キャパシタ層
２１１、２１２            非キャパシタ層
２２１〜２２６            スルーホール
２２９            貫通孔
６            磁気回転子
６４〜６６            中心導体
８            永久磁石
９            カバー部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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