(57)【要約】    【課題】中心導体間の距離を小さくして、入力部と出力部とのインダクタンスの差を小さくし、諸特性の向上を図った非可逆回路素子を提供する。    【解決手段】中心電極３は、グランド部３０から延出した複数の中心導体３１〜３３を含む。軟磁性基体４は、一方の主面４１上に接着材層５が形成され、グランド部３０上に、他方の主面４２を対向して配置される。複数の中心導体３１〜３３は、軟磁性基体４の一方の主面４１上に順次折り曲げられて、絶縁シート６０、６１を介して交差し、軟磁性基体４に最も近い中心導体３１が、接着材層５に接着する。絶縁シートは、充分な接着粘着性を有する第２の絶縁シート６０と、充分な接着粘着性を有しない第１の絶縁シート６１とを含む。第１の絶縁シート６１は、軟磁性基体４に最も近い第１の中心導体３１を介して接着材層５に接着している。【選択図】    図３
2005051617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回転子を含む非可逆回路素子であって、
前記磁気回転子は、軟磁性基体と、中心電極と、複数の絶縁シートとを含み、
前記軟磁性基体は、一方の主面上に接着剤層が形成され、
前記中心電極は、導体板で構成され、グランド部と、グランド部から引き出された複数の中心導体とを含み、
前記グランド部は、前記軟磁性基体の他方の主面に対向して配置され、
前記複数の中心導体は、前記軟磁性基体の一方の主面上に順次折り曲げられ、前記軟磁性基体に最も近い中心導体が、前記接着剤層により、前記軟磁性基体に接着され、
前記絶縁シートは、第１の絶縁シートと、第２の絶縁シートとを含み、
前記第１の絶縁シートは、接着粘着性を持たず、前記軟磁性基体に最も近い第１の中心導体の上に重ねられ、前記接着剤層に接着されており、
前記第２の絶縁シートは、接着粘着性を有し、前記第１の絶縁シートよりも上方において、他の中心導体の上に重ねられている
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、前記第１の絶縁シートは、前記第２の絶縁シートよりも薄い非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載された非可逆回路素子であって、前記第２の絶縁シートは、熱溶着性絶縁シートである非可逆回路素子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記接着剤層は、熱溶着性接着剤層である非可逆回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイソレータやサーキュ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は、ヨークとして機能する磁性金属容器内に、軟磁性基体と中心電極等で構成された磁気回転子や永久磁石等の磁性部品及び整合用コンデンサさらには終端抵抗等の電気部品を収容して構成される。
【０００３】
軟磁性基体には中心電極が巻きつけられ、永久磁石から直流磁界が印加される。中心電極は、複数本の中心導体を含み、一端が軟磁性基体の一面上に配置され、グランド部として金属容器にアースされ、中心導体が、軟磁性基体の他面上で互いに所定の角度をもって交差するように配置され、先端が、電気部品に接続される。中心導体の交差部分は、粘着性絶縁シートによって互いに絶縁される。このような非可逆回路素子は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
ところで、この種の非可逆回路素子は、その市場性から限りなく小型化が要求されている。これに対処するため、主として軟磁性基体の薄型化が進展し、現状の大きさは、一辺が４ｍｍ以下にまとめられるようになってきている。
【０００５】
ところが、軟磁性基体の薄型化による非可逆回路素子の小型化が進むと、軟磁性基体に対する中心導体のそれぞれの相対的関係を、等価的に維持することが困難になる。
【０００６】
粘着性絶縁シートは、中心導体間に配置される。このため、軟磁性基体からそれぞれの中心導体までの距離が互いに異なり、軟磁性基体に対するそれぞれの中心導体の相対的関係が崩れることとなる。軟磁性基体に対する中心導体の相対関係の崩れは、軟磁性基体の厚みが充分であれば問題は無いが、軟磁性基体の厚みが薄くなるにしたがい、軟磁性基体からそれぞれの中心導体までの距離の差が、特性に及ぼす影響が相対的に大きくなり、非可逆回路素子の特性を劣化させる。特に、非可逆回路素子の入力部を構成する中心導体と、出力部を構成する中心導体との間において、軟磁性基体に対する距離の差がが大きくなると、入力部と出力部とのインダクタンス成分の差が大きくなり特性を悪化させる。
【０００７】
例えば、従来、中心導体には、その厚み寸法が３０μｍ〜５０μｍ程度の導体板が用いられ、粘着性絶縁シートには、３７．５μｍ程度のものが用いられる。粘着性絶縁シートは、絶縁基材シートの片面に粘着材層を形成したもので、絶縁基材シートの厚み寸法が１２．５μｍ程度、粘着材層の厚み寸法が２５μｍ程度のものが用いられる。
【０００８】
上記構成において、一般には、軟磁性基体に最も近い中心導体が入力端子に連なる入力部を構成し、その次の中心導体が出力端子に連なる出力部を構成する。そうすると、軟磁性基体に対する関係では、入力部を構成する中心導体の距離は、ほぼ密着状態であるのに対し、出力部を構成する中心導体との距離は粘着性絶縁シートの厚み分（３７．５μｍ）となる。
【０００９】
このため、入力部を構成する中心導体と、出力部を構成する中心導体との間において、軟磁性基体に対する距離の差が大きくなって、入力部と出力部とのインダクタンス成分の差が増大し、特性を悪化させてしまうのである。
【００１０】
絶縁基材シート及び粘着材層の厚みを減少させれば、距離の差は縮小できるようにも思えるが、絶縁基材シートの厚みが、１２．５μｍよりも薄くなると、電気絶縁性の面で問題が生じ、粘着材層の厚みが１２．５μｍより薄くなると、十分な接着力を確保することが困難になるという問題があるので、単純に、絶縁基材シート及び粘着材層の厚みを減少させるという手段をとることができない。
【特許文献１】実用新案登録第２６０６５５７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、入力部と出力部との中心導体間の距離を小さくして、入力部と出力部とのインダクタンスの差を小さくし、特性向上を図った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、磁気回転子を含み、前記磁気回転子は、軟磁性基体と、中心電極と、複数の絶縁シートとを含む。前記軟磁性基体は、一方の主面上に接着剤層が形成されている。前記中心電極は、導体板で構成され、グランド部と、グランド部から引き出された複数の中心導体とを含む。前記グランド部は、前記軟磁性基体の他方の主面に対向して配置される。前記複数の中心導体は、前記軟磁性基体の一方の主面上に順次折り曲げられ、前記軟磁性基体に最も近い中心導体が、前記接着剤層により、前記軟磁性基体に接着される。
【００１３】
前記絶縁シートは、第１の絶縁シートと、第２の絶縁シートとを含む。前記第１の絶縁シートは、接着粘着性を持たず、前記軟磁性基体に最も近い第１の中心導体の上に重ねられ、前記接着剤層に接着されている。前記第２の絶縁シートは、接着粘着性を有し、前記第１の絶縁シートよりも上方において、他の中心導体の上に重ねられている。
【００１４】
上述した非可逆回路素子において、軟磁性基体は一方の主面上に接着剤層が形成されている。中心電極は、導体板で構成され、グランド部と、グランド部から引き出された複数の中心導体とを含む。グランド部は軟磁性基体の他方の主面に対向して配置され、複数の中心導体は、軟磁性基体の一方の主面上に順次折り曲げられている。これにより、非可逆回路素子として必要な軟磁性基体と、中心電極との組み合わせ構造が実現される。
【００１５】
軟磁性基体は、一方の主面上に接着剤層が形成されているから、軟磁性基体に最も近い第１の中心導体が接着剤層により軟磁性基体に接着される。
【００１６】
第１の絶縁シートは、軟磁性基体の上に形成された接着剤層によって、軟磁性基体の上に固定されるから、絶縁基材単体で構成することができる。このため、第１の絶縁シートの厚みを、従来よりも著しく薄くすることができる。
【００１７】
第１の絶縁シートの上には、次の第２の中心導体が、第１の中心導体に隣接して交差するように折り曲げられ重ねられる。この場合、第１の中心導体に隣接して交差する中心導体は、厚みの薄い第１の絶縁シートを介して積層されるから、第１の中心導体と、第１の中心導体に隣接して交差する中心導体との間の距離を小さくできる。
【００１８】
第１の中心導体と、第１の中心導体に隣接して交差する中心導体の間の距離が小さくなると、軟磁性基体に対する第１の中心導体及び隣接中心導体の距離の差が小さくなるので、電気的諸特性の優れた非可逆回路素子を提供できる。第１の中心導体及び第２の中心導体をそれぞれ入力部、出力部の中心導体として用いれば、入力部と出力部のインダクタンス成分の差が小さくなり、特性のよい非可逆回路素子を実現できる。
【００１９】
第２の絶縁シートは、接着粘着性を有し、第１の絶縁シートよりも上方において、他の中心導体の上に重ねられているから、中心導体の全体を、交差部分で第１及び第２の絶縁シートで電気絶縁しながら、電気軟磁性基体の上に、確実に接着固定することができる。
【００２０】
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。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べたように、本発明によれば入力部と出力部との中心導体３１〜３３間の距離を小さくして、入力部と出力部とのインダクタンスの差を小さくし、諸特性の向上を図った非可逆回路素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は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。図示する非可逆回路素子は、ケースと、電気部品と、磁性部品と、押圧部材とを含み、アイソレータを構成する。ケースは、ケース部材１と、カバー部材９とを含む。ケース部材１は、導電性を有する磁性金属材料と、電気絶縁性樹脂材料とを含み、上部が開口した箱形に形成され、チップコンデンサＣ１〜Ｃ３や抵抗Ｒ等の電気部品、磁気回転子２や永久磁石７等の磁性部品、及び押圧部材８を収容する。
【００２３】
カバー部材９は導電性を有する磁性金属材料で構成され、永久磁石７に重なり、ケース部材１の開口を閉塞するようにケース部材１と組み合わされ、磁気的に結合してヨークを構成する。
【００２４】
押圧部材８はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料からなり、空洞部８０及び枠部８１を有する。空洞部８０内には、永久磁石７が配置され、枠部８１でチップコンデンサＣ１〜Ｃ３や抵抗Ｒ等の電気部品、磁気回転子２や永久磁石７等の磁性部品の位置決めを行う。永久磁石７は磁気回転子２と対向し、磁気回転子２に直流磁界を印加する。
【００２５】
図２はアイソレータの回路図である。アイソレータは、図２に示すごとく、第１〜第３のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３とチップ抵抗器Ｒとを含んでいる。第１〜第３のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３とチップ抵抗器Ｒの一端は、磁気回転子２に電気的に導通している。第１〜第３のチップコンデンサＣ１〜Ｃ３及びチップ抵抗器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。図２に示すアイソレータ回路において、チップ抵抗器Ｒを削除し、第３の端子を形成すれば、サーキュレータが構成できる。
【００２６】
図３は、中心電極３の平面図、図４は、図１に図示した非可逆回路素子に用いる磁気回転子２の組み立て状態を示す斜視図、図５は組み立て後の磁気回転子２を模式的に示す断面図である。
【００２７】
磁気回転子２は、中心電極３と、軟磁性基体４と、絶縁シート６０、６１とを含む。中心電極３は、図４に図示したように、グランド部３０と、グランド部３０から分岐した第１〜第３の中心導体３１〜３３とを含み、例えば、厚さ３０〜５０μｍ程度の銅版を打ち抜いた導体板で構成される。
【００２８】
グランド部３０は、１辺が数ｍｍの略四角形状であって、その３辺から第１〜第３の中心導体３１〜３３が分岐されている。第１〜第３の中心導体３１〜３３は、軟磁性基体４の面上で互いに所定の角度で交差するように、適切な角度をもってグランド部３０の縁辺から延出する。第１〜第３の中心導体３１〜３３の先端は、電気部品との接続用端子３１１〜３３１となる。
【００２９】
軟磁性基体４は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料が好適である。軟磁性基体４は、図３〜図５に図示したように、グランド部３０と同様の１辺が数ｍｍの四角形状で、厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度の平板状に形成され、一方の主面４１上に接着剤層５が形成される。
【００３０】
接着剤層５は、粘着力で接着する粘着材や常温で固化する接着剤あるいは熱溶着性接着剤等の何れをも用いることができる。熱溶着性接着剤であれば、接着剤層５の厚さを薄くできるので、軟磁性基体４と中心導体３１、３２との距離が大きくならず、電気的特性面及び素子の薄型化の面で適している。本実施例では、エポキシ系の熱溶着性接着剤を７μｍの厚さで用い、充分な接着力を得ている。ちなみに、一般的な粘着材や常温で固化する接着剤を用いた場合、接着剤層５の厚さは２５μｍ程度必要である。軟磁性基体４は、中心電極３のグランド部３０上に、他方の主面４２を対向して配置される。
【００３１】
図３〜図５に図示したように、中心電極３の第１〜第３の中心導体３１〜３３は、軟磁性基体４の一方の主面４１上に順次折り曲げられて、絶縁シート６０、６１を介して交差する。軟磁性基体４に最も近い第１の中心導体３１は、軟磁性基体４の一方の主面４１上に形成された接着剤層５に接着される。
【００３２】
絶縁シート６０、６１は、第２の絶縁シート６０と、第１の絶縁シート６１との２種類で構成される。次に、絶縁シート６０、６１と第１〜第３の中心導体３１〜３３の配置について具体的に説明する。絶縁シート６０、６１は交差部分を覆う大きさであればよく、その形状を問わない。本実施例では四角形状である。
【００３３】
第１の中心導体３１上には、第１の絶縁シート６１が配置される。第１の絶縁シート６１は、自身の接着粘着性をもたない。第１の中心導体３１を介して軟磁性基体４の一方の主面４１上に設けられた接着剤層５に接着する。
【００３４】
第２の中心導体３２は、第１の絶縁シート６１上に折り曲げられ、第１の絶縁シート６１を介して第１の中心導体３１と所定の角度で交差する。
【００３５】
第２の中心導体３２上には、第２の絶縁シート６０が配置される。第２の絶縁シート６０は、自身の接着粘着性で、第２の中心導体３２を介して第１の絶縁シート６１に接着する。
【００３６】
第３の中心導体３３は、第２の絶縁シート６０上に折り曲げられ、第２の絶縁シート６０を介して第２の中心導体３２と所定の角度で交差する。第３の中心導体３３上には、更に別の第２の絶縁シート６０が配置される。
【００３７】
更に別の第２の絶縁シート６０は、第３の中心導体３３を介して、第２の絶縁シート６０に接着し、磁気回転子２が構成される。
【００３８】
ここで、第２の絶縁シート６０と、第１の絶縁シート６１との相違について説明する。第２の絶縁シート６０は、絶縁性フィルム基材６５の片面に、充分な接着粘着性を有する接着粘着層６６を形成したものである。第１の絶縁シート６１は、接着粘着層を全く形成せず、絶縁性フィルム基材６５の単独層として構成される。
【００３９】
絶縁性フィルム基材６５は、高周波領域で使用して損失の少ない電気絶縁性材料であればよく、ポリイミドやテフロン（登録商標）フィルム等が好適である。接着粘着層６６は、粘着力で接着する粘着材や常温で固化する接着剤あるいは熱溶着性接着剤等の何れをも用いることができる。熱溶着性接着剤であれば、接着粘着層６６の厚さを薄くできるので、素子の薄型化の面で適している。例えば、シリコーン系またはアクリル系の接着粘着材の場合、充分な接着粘着性を得るには接着粘着層６６の厚さは２５μｍ程度必要であるが、エポキシ系の熱溶着性接着剤を用いれば、１５μｍ程度で充分な接着性が得られる。
【００４０】
本実施例において、第２の絶縁シート６０は、絶縁性フィルム基材６５として、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムを用い、接着粘着層６６として、厚さ１５μｍのエポキシ系の熱溶着性接着層を形成し、第２の絶縁シート６０の全体の厚みを２７．５μｍとしている。
【００４１】
本実施例では、第１の中心導体３１と、第２の中心導体３２とをそれぞれ入力端子１５、出力端子１７に接続し、それぞれ入力部、出力部の中心導体として用いることで、入力部と出力部のインダクタンス成分の差が小さくなり特性のよい非可逆回路素子を構成できる。
【００４２】
本発明の非可逆回路素子の説明に当たり、軟磁性基体４及び中心導体３１〜３３のグランド部３０が四角形のものを例示したが、円形や四角形以外のその他の多角形でもよい。
【００４３】
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】
【００４４】
【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】アイソレータの回路図である。
【図３】図１に示した非可逆回路素子に用いる中心電極の平面図である。
【図４】図１に示した非可逆回路素子に用いる磁気回転子の組み立て状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示した非可逆回路素子に用いる組み立て後の磁気回転子を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１              ケース部材
２              磁気回転子
３              中心電極
３０            グランド部
３１〜３３      中心導体
４              軟磁性基体
４１            一方の主面
４２            他方の主面
５              接着剤層
６０            第２の絶縁シート
６１            第１の絶縁シート
【図１】
2005051617.tif 000003
【図２】
2005051617.tif 000004
【図３】
2005051617.tif 000005
【図４】
2005051617.tif 000006
【図５】
2005051617.tif 000007