(57)【要約】    【課題】小型化、薄型化された場合でも、磁気回転子部分、特に軟磁性基体に添えられる中心電極部分について、十分な機械的強度を確保でき、従って組立が容易で、組立後の信頼性の高い非可逆回路素子を提供すること。    【解決手段】磁気回転子２は、電極フィルム３と、軟磁性基体４とを含む。電極フィルム３は、可撓性を有する絶縁フィルム３１の一面上に、中心電極を構成する導体パターン３２を有し、軟磁性基体４の外面に添付されている。【選択図】      図３
2007053677.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、電極フィルムと、軟磁性基体とを含んでおり、
前記電極フィルムは、可撓性を有する一枚の絶縁フィルムの一面上に、中心電極を構成する導体パターンを有し、前記軟磁性基体の外面に添付されている、
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、
前記導体パターンは、共通電極部と、前記共通電極部から伸びる複数の中心導体部とを有し、
前記中心導体部は、互いに所定の角度をもって交差するように配置されており、
前記絶縁フィルムは、前記導体パターンの外側に拡がる縁部分を有する、
非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された非可逆回路素子であって、
前記電極フィルムは、前記導体パターンを形成した面を内側にして、前記軟磁性基体に添付されている、
非可逆回路素子。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された非可逆回路素子であって、
前記電極フィルムは、前記導体パターンを形成した面とは反対側の面を内側にして、前記軟磁性基体に添付されている、
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。
【０００３】
従来、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部分を有する容器内に、軟磁性基体に中心電極を取り付けた磁気回転子、永久磁石等の磁性部品及び整合用コンデンサ、さらには終端チップ抵抗器等の電気部品を収容して構成されていた。
【０００４】
中心電極は、銅箔などで構成された複数本の中心導体を含み、中心導体により軟磁性基体を包みこむようにして、軟磁性基体に取り付けられる。中心導体は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。
【０００５】
中心導体の交差部分は、電気的に絶縁しなければならない。その手段として、中心導体の交差部分に、絶縁シートを配置したり、或いは絶縁物を塗布する。中心導体の交差部分に、絶縁シートを配置した非可逆回路素子は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
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、薄型化が要求されており、その当然の結果として、中心電極も、そのパターンの小型化及び薄型化が要求されることになる。
【０００７】
しかし、従来は、中心電極を銅箔などで構成し、中心電極それ自体の機械的強度に依拠して、これを軟磁性基体に沿って折り曲げて組み込んでいたから、中心電極のパターンの小型化が進展するにつれて、組込み工程において要求される機械的強度を確保することが困難になる。
【０００８】
しかも、中心導体の交差部分には、絶縁シート等を挟み込んだり、絶縁物を塗布するなどして、絶縁しなければならないから、小型化の程度によっては、肉眼視することさえ困難な程度に微小片化された絶縁シートを、小型化された軟磁性基体の上、及び、中心導体の間で操作しなければならなくなり、その取り扱いが困難を極める。
【０００９】
更に、絶縁シートの厚みの違いや、絶縁物の塗布厚みの変動などによって、軟磁性基体に対する中心導体の距離が変動し、特性が変化してしまうなどの問題も生じがちである。
【特許文献１】特開平１１−２２０３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、小型化、薄型化された場合でも、磁気回転子部分、特に軟磁性基体に添えられる中心電極部分について、十分な機械的強度を確保でき、従って組立が容易で、組立後の信頼性の高い非可逆回路素子を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの課題は、特性の安定し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、改良された磁気回転子を含んでいる。前記磁気回転子は、電極フィルムと、軟磁性基体とを含む。前記電極フィルムは、一枚の可撓性絶縁フィルムの一面上に、中心電極を構成する導体パターンを有し、前記軟磁性基体の外面に添付されている。
【００１３】
上述したように、磁気回転子は、電極フィルムを含み、電極フィルムは、絶縁フィルムの一面上に、中心電極を構成する導体パターンを有するから、絶縁フィルムにより、導体パターンに対する機械的補強作用が得られる。このため、磁気回転子が小型化、薄型化された場合でも、導体パターンの部分について、十分な機械的強度を確保できるようになり、組立が容易になるとともに、組立後の信頼性も高くなる。
【００１４】
しかも、絶縁フィルムは、可撓性を有するから、その可撓性を利用して、絶縁フィルムを、軟磁性基体の外面に添付し、磁気回転子を構成することができる。
【００１５】
電極フィルムは、絶縁フィルムの一面上に、中心電極を構成する導体パターンを有する。導体パターンは、この種の非可逆回路素子における中心電極として、一般的なパターンでよい。即ち、共通電極部と、共通電極部から伸びる複数の中心導体部とを有し、中心導体部が互いに所定の角度をもって交差するように配置された連続パターンである。絶縁フィルムは、導体パターンに合わせて、それより若干大きめのパターンとする。
【００１６】
軟磁性基体に対する電極フィルムの取り付けにあたっては、導体パターンを有する絶縁フィルムの一面、または、他面を内側にし、軟磁性基体を、絶縁フィルムによって包み込むようにして、その外面に添付する。
【００１７】
包みこみ操作においては、複数の中心導体部を順次に操作し、一方の中心導体部に他の中心導体部を重ねる一般的プロセスをとることになる。この場合、重なり合う中心導体部の相互間には、絶縁フィルムが介在することになるから、重なり合う中心導体部は、その交差部分で、絶縁フィルムによって互いに絶縁されることになる。従来と異なって、中心導体部の交差部分に、個別的に、専用の絶縁シートを挟みこんだり、絶縁物を塗布する必要はない。このため、交差部分の絶縁処理が容易になる。
【００１８】
しかも、重なり合う中心導体部の交差部分には、厚みが一定の絶縁フィルムが介在することになるので、軟磁性基体に対する中心導体部の距離が、絶縁フィルムの厚みに依存した一定の値に保持され、特性が安定する。
【００１９】
また、絶縁フィルムとして、薄いものを用い、軟磁性基体に対する中心導体部の距離の差を小さくできるので、電気的諸特性の優れた非可逆回路素子を提供できる。更に、絶縁フィルムとして、例えば、加熱により接着性を示すものを選択して使用することができ、この場合は、中心導体部の全体を、絶縁フィルムで電気絶縁しながら固定することができ、これにより、中心導体の相互間に設定すべき角度を、所定の値に保持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）小型化、薄型化された場合でも、磁気回転子部分、特に軟磁性基体に添えられる中心電極部分について、十分な機械的強度を確保でき、従って組立が容易で、組立後の信頼性の高い非可逆回路素子を提供することができる。
（ｂ）特性の安定した非可逆回路素子を提供することができる。
【００２１】
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。図示の非可逆回路素子は、ケース部材１と、カバー部材９と、電気部品と、磁性部品とを含み、アイソレータを構成する。ケース部材１は、導電性を有する磁性金属部分１０と、電気絶縁性樹脂部分１１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やチップ抵抗器Ｒ等の電気部品、磁気回転子２、及び、永久磁石を収容する。ケース部材１の底部にはグランド導体１３があり、また、電気絶縁性樹脂部分１１には、端子部１５、１７が設けられている。
【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、ケース部材１の磁性金属部分１０と磁気的に結合してヨークを構成する。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。
【００２４】
全体的な部品配置、及び、電気的接続関係は、図1に示したものに限定されず、従来より周知の態様をとりえる。本発明の特徴は、磁気回転子２の構造にある。次にこの点について説明する。
【００２５】
図２は、磁気回転子２の一例を示す平面図である。図示の磁気回転子２は、電極フィルム３と、軟磁性基体４とを含む。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。その外形形状は任意である。図において、軟磁性基体４は、四角形状の平板状に形成されている。
【００２６】
電極フィルム３は、可撓性を有する絶縁フィルム３１の一面上に中心電極を構成する導体パターン３２を有し、軟磁性基体４の外面に添付されている。この例では、電極フィルム３は、導体パターン３２を形成した面を内側にして、軟磁性基体４に添付されている。
絶縁フィルム３１は、導体パターン３２に合わせて、それより若干大きめのパターンとする。
【００２７】
上述した電極フィルム３の具体的な構成は、図３及び図４に図示されている。図３は電極フィルム３の展開図、図４は図３の４−４線断面図である。
【００２８】
電極フィルム３を構成する絶縁フィルム３１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ることが好ましい。これに加えて、熱溶着性を有すれば、更に望ましい。
【００２９】
導体パターン３２は、銅箔又は蒸着薄膜をエッチングするなどして形成される。導体パターン３２は、この種の非可逆回路素子において一般的なパターンでよい。即ち、共通電極部３２０と、共通電極部３２０から伸びる複数の中心導体部３２１〜３２３とを有し、中心導体部３２１〜３２３が互いに所定の角度をもって交差するように配置されたパターンである。中心導体部３２１〜３２３の一端は、共通電極部３２０に連続し、他端は端子部３３１〜３３３を構成している。
【００３０】
図示の電極フィルム３では、絶縁フィルム３１は、導体パターン３２よりも大きな相似的平面形状を有し、導体パターン３２の全周にわたって、その外側に拡がる縁部分を有するが、必ずしも、相似形である必要はない。例えば、絶縁フィルム３１の縁部を、部分的に切り欠いた形状など、非相似的形状であってもよい。
【００３１】
図３及び図４に示したように、電極フィルム３は、絶縁フィルム３１の一面上に、中心電極を構成する導体パターン３２を有するから、絶縁フィルム３１により、導体パターン３２に対する機械的補強作用が得られる。このため、磁気回転子２が小型化、薄型化された場合でも、導体パターン３２を絶縁フィルム３１によって補強し、電極フィルム３として、十分な機械的強度を確保できるようになり、組立が容易になるとともに、組立後の信頼性も高くなる。
【００３２】
しかも、絶縁フィルム３１は、可撓性を有するから、その可撓性を利用して、絶縁フィルム３１を軟磁性基体４に沿って折りたたむなどの手法によって、軟磁性基体４の外面に添付し、磁気回転子２を構成することができる。
【００３３】
次に、図５〜図８を参照し、軟磁性基体３１に対する電極フィルム３２の取り付け方法について説明する。軟磁性基体４に対する電極フィルム３の取り付けにあたっては、まず、図５に示すように、電極フィルム３の共通電極部３２０の面上に、軟磁性基体４を配置する。
【００３４】
次に、図６に示すように、中心導体部３２１を軟磁性基体４の外面に沿って折り畳む。電極フィルム３を構成する絶縁フィルムは、可撓生を有する薄いフィルムであるから、中心導体部３２１は、その形状に従い、図６において右下から左上の方向に向かうように曲げられる。
【００３５】
次に、図７に示すように、中心導体部３２２を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２２は、その形状に従い、図７において左下から右上の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２１と交差する。
【００３６】
次に、図８に示すように、中心導体部３２３を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２３は、その形状に従い、図８において中央上部から中央下部の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２２と交差する。
【００３７】
これにより、電極フィルム３の導体パターンを形成した面を内側にし、軟磁性基体４を包み込むように、その外側に電極フィルム３を添付した磁気回転子２が得られる。
【００３８】
この場合、重なり合う中心導体部３２１−３２２の相互間、及び、中心導体部３２２−３２３には、絶縁フィルム３１が介在することになるから、重なり合う中心導体部３２１−３２２、及び、中心導体部３２２−３２３は、その交差部分で、絶縁フィルム３１によって互いに絶縁されることになる。従来と異なって、中心導体部３２１、３２２、３２３の交差部分に、個別的に、専用の絶縁シートを挟んだり、絶縁物を塗布する必要はない。このため、交差部分の絶縁処理が容易になる。
【００３９】
しかも、重なり合う中心導体部３２１−３２２、３２２−３２３の交差部分には、厚みが一定の絶縁フィルム３１が介在することになるので、軟磁性基体４に対する中心導体部３２１〜３２３の距離が、絶縁フィルム３１の厚みに依存した一定の値に保持され、特性が安定する。
【００４０】
また、絶縁フィルム３１は、本来的に薄いものを用いることが可能であり、軟磁性基体４に対する中心導体部３２１〜３２３の距離の差を小さくできるので、電気的諸特性の優れた非可逆回路素子を提供できる。
【００４１】
更に、絶縁フィルム３１として、例えば、加熱により溶着性、接着性を示すものを選択して使用することができ、この場合は、中心導体部３２１〜３２３の全体を、絶縁フィルム３１で電気絶縁しながら、中心導体部３２１〜３２３の相互間を、交差角を所定の関係に保ったままで、確実に固定することができる。
【００４２】
図９は、図２〜図８に示した磁気回転子２を、組み込んだ非可逆回路素子の電気回路図である。図２〜図８に示した磁気回転子２を用いた場合、図１の非可逆回路素子への組み込みにおいて、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３が、チップコンデンサＣ１〜Ｃ３及びチップ抵抗器Ｒと対面することになるので、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３と、チップコンデンサＣ１〜Ｃ３及びチップ抵抗器Ｒとの接続が容易である。
【００４３】
また、電極フィルム３の共通電極部３２０と、ケースのグランド導体１３との間に、絶縁フィルム３１が介在することになるので、共通電極部３２０と、グランド導体１３との間に、絶縁フィルム３１による容量C0を接続した回路構成となる。
【００４４】
図１０は、電極フィルムの別の例を示す背面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図である。これらの図に示された電極フィルム３は、共通電極部３２０のある絶縁フィルム３１の面内に、開口部３４１を設けてある。
【００４５】
上述した電極フィルム３を用いて、図２に示したような磁気回転子を構成し、この磁気回転子２を用いて図１に示した非可逆回路素子を組み立てる場合、開口部３４１を通して、共通電極部３２０をグランド導体１３（図１参照）にはんだ付するなどの手段によって電気的に導通させる。これにより、図１２に示すように、共通電極部３２０を直接に接地した回路構成を有する非可逆回路素子が得られる。
【００４６】
図１３は、磁気回転子２の別の例を示す平面図である。この実施例では、電極フィルム３は、導体パターン３２を形成した面とは反対側の面、つまり絶縁フィルム３１を内側にして、軟磁性基体４に添付されている。電極フィルム３としては、図３，図４に示したものが用いられる。
【００４７】
図１４〜図１７は、図１３に示した非可逆回路素子の組立方法を説明する図で、まず、図１４、図１５に示すように、共通電極部３２０とは反対側の絶縁フィルム３１の面上に、軟磁性基体４を配置する。
【００４８】
次に、図１６に示すように、中心導体部３２１を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。電極フィルム３を構成する絶縁フィルム３１は可撓生を有する薄いフィルムであるから、中心導体部３２１は、その形状に従い、図１６において右下から左上の方向に向かうように、簡単に曲げられる。中心導体部３２１は、軟磁性基体４と接する内面側ではなく、外面側に現れる。
【００４９】
次に、図１７に示すように、中心導体部３２２を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２２は、その形状に従い、図１７において左下から右上の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２１と交差する。この場合も、中心導体部３２２は、軟磁性基体４と接する内面側ではなく、外面側に現れる。
【００５０】
この後、中心導体部３２３を軟磁性基体４の外面に沿って曲げる。中心導体部３２３は、その形状に従い、図１７において中央上部から中央下部の方向に向かうように曲げられ、その中間部で、中心導体部３２２と交差する。この場合も、中心導体部３２３は、軟磁性基体４と接する内面側ではなく、外面側に現れる。
【００５１】
上述の操作により、電極フィルム３の導体パターン３２を形成した面を外側にして、電極フィルム３により軟磁性基体４を包み込み、軟磁性基体４の外側に電極フィルム３を添付した図１３の磁気回転子２が得られる。
【００５２】
図１３〜図１７に示した実施例の場合、図１の非可逆回路素子への組み込みにおいて、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３が、チップコンデンサＣ１〜Ｃ３及びチップ抵抗器Ｒと、絶縁フィルム３１を介して対面することになるので、絶縁フィルム３１に開口部を設けるなどして、中心導体部３２１〜３２３の端子部３３１〜３３３を、チップコンデンサＣ１〜Ｃ３及びチップ抵抗器Ｒと接続しなければならない。導体パターン３２の共通電極部３２０は、ケース部材１のグランド導体１３と直接接触する。
【００５３】
本発明において、電極フィルム３は、フォトエッチング、又は、印刷等のプロセスを経て量産するのに適している。その一例を、図１８に示す。図１８の例では、絶縁フィルム３１上に、導体パターン３２を、例えばマトリクス状に配置してある。これらは、フォトエッチング又は印刷等の適用によって、同時に形成することができるので、高精度の導体パターン３２を得ることができる。
【００５４】
次に、上述した絶縁フィルム３１を、導体パターン３２よりは，少し広い面積で打ち抜く。これにより、電極フィルム３の単体が得られる。
【００５５】
図１８に示すように、本発明によれば、フォトエッチングや印刷等のプロセスを適用できるので、小型化、微細化及び電極パターンの高精度化に極めて有効である。
【００５６】
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】
【００５７】
【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】図１に示した非可逆回路素子に用いられる磁気回転子の平面図である。
【図３】図２に示した磁気回転子に用いられる電極フィルムの展開図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３及び図４に示した電極フィルムを用いた磁気回転子組立工程を示す図である。
【図６】図５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図７】図６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図８】図７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図９】図２〜図８に示した磁気回転子２を、組み込んだ非可逆回路素子の電気回路図である。
【図１０】電極フィルムの別の例を示す背面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線断面図である。
【図１２】図１０、図１１に示した電極フィルムを用いて磁気回転子を構成し、この磁気回転子を用いて組み立てた非可逆回路素子の電気回路図である。
【図１３】磁気回転子の別の例を示す平面図である。
【図１４】図１３に示した磁気回転子の組立工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１６】図１５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１８】電極フィルムの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
２              磁気回転子
３              電極フィルム
３１            絶縁フィルム
３２            中心電極を構成する導体パターン
３２１〜３２３  中心導体部
４              軟磁性基体
【図１】
2007053677.tif 000003
【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】
2007053677.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2007053677.tif 000013
【図１２】
2007053677.tif 000014
【図１３】
2007053677.tif 000015
【図１４】
2007053677.tif 000016
【図１５】
2007053677.tif 000017
【図１６】
2007053677.tif 000018
【図１７】
2007053677.tif 000019
【図１８】
2007053677.tif 000020