(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガーネット磁性体に複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差状に配置し、前記中心導体の一端を互いに接続した接続部として構成された中心導体組立体と、前記中心導体に接続される整合用容量と、前記ガーネット磁性体に直流磁界を印加する永久磁石と、側面側に端子電極を備え、前記中心導体組立体や整合用容量を収容する複数の凹部が形成された絶縁体成形品を有する非可逆回路素子において、
前記整合容量として誘電体基板の両面に該誘電体基板を挟んで対向する電極を形成した長方形状の単板コンデンサを使用し、端子電極が形成された絶縁体成形品の側辺と、単板コンデンサの長辺が沿うように、前記凹部に単板コンデンサを３つ並列に配置し、
前記中心導体が交差状に配置された側を中心導体組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記整合用容量が前記中心導体組立体の下部に配置されており、前記整合用容量と前記中心導体の接続部との間に、前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるようにして、絶縁シート又はレジストが設けられ、前記電極と前記中心導体を接続したことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
ガーネット磁性体に複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差状に配置して構成された中心導体組立体と、前記中心導体に接続される整合用容量と、前記ガーネット磁性体に直流磁界を印加する永久磁石を有する非可逆回路素子において、
前記中心導体組立体は、中心導体を印刷形成した矩形状の積層磁性体であって、前記中心導体の端部はビアホールを介して前記積層磁性体の一方の主面に形成された外部電極と接続してなり、
前記整合用容量は電極パターンで複数のコンデンサを形成した積層コンデンサアレイであって、主面には前記積層磁性体の外部電極と半田接続する接続電極が設けられ、裏面には入出力電極を含む裏面電極を有し、内部に形成されたグランド電極パターンと対向する電極パターンで整合用容量が形成され、接続電極と整合用容量と裏面電極はビアホールで接続されており、
磁性金属材をインサート成形して形成された樹脂壁を有するケースに、積層コンデンサアレイを配置し、その上に中心導体組立体を配置し、前記樹脂壁が形成された辺側に形成された入出力端子やアース端子と、積層コンデンサアレイの裏面電極をはんだ接続したことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非可逆回路素子において、中心導体組立体の下部に位置するコンデンサの電極面は、当該コンデンサの実装面に対し水平となるように配置することを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項４】
前記外部電極をはんだボール又は金ボールを用いてＢＧＡとしたことを特徴とする請求項２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、高周波信号に対して非可逆伝送特性を有する非可逆回路素子に関し、より詳しくは携帯電話などの移動体通信システムの中で使用されアイソレータやサーキュレータと呼ばれる非可逆回路素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非可逆回路素子は、携帯電話あるいは自動車電話などのマイクロ波通信機器の送信回路において、アンテナから逆流してくる好ましくない信号から送信電力増幅器（パワーアンプ）などを保護する等の為、特にＣＤＭＡ方式では出力電力を厳密に制御する必要からパワーアンプの誤動作防止の為に必須の素子である。そして、非可逆回路素子にも部品の小型化、低損失化が要求されている。現在の非可逆回路素子は、５ｍｍ×５ｍｍ（５ｍｍ角）×厚み１．５〜２ｍｍが主流であるが、小型化要求に伴い４ｍｍ角の非可逆回路素子の開発が進められ、一部の通信システム（Ｗ−ＣＤＭＡ（１．９ＧＨｚ帯）など）では４ｍｍ角が使用されている。以下、非可逆回路素子のうちアイソレータを例にとって説明する。
【０００３】
従来のアイソレータは、例えば図７に例示する構造を有する。互いに電気的絶縁状態でかつ１２０度間隔で重ねられた３つの中心導体３１〜３３をガーネット磁性体３８上に配置した中心導体組立体３０と、ガーネット磁性体３８に直流磁界を印加するための永久磁石２０と、整合用容量５１〜５３と終端抵抗器５０を有し、これらを、磁性ヨークを兼ねた上ケース１１と下ケース１２とで構成する金属ケース内に収納することが多い。上ケース１１および下ケース１２間には、絶縁体に電極材料をインサートした絶縁体成形品６０が設けられており、絶縁体成形品６０内には、３つの整合用容量５１〜５３、１つの終端抵抗器５０、中心導体組立体３０が収納されている。
【０００４】
整合用容量５１〜５３として、誘電体基板の両全面に電極を形成した単板コンデンサを使用しており、整合用容量５１と整合用容量５２とは長手方向を平行に配置し、整合用容量５３は長手方向を整合用容量５１，５２と直交に配置しており、中心導体組立体３０を囲むようにコの字状に各々別体に配置されている。
【０００５】
中心導体組立体３０については、ガーネット磁性体３８に、通常薄い導体板（銅箔で厚みが５０μｍ程度）を巻回したものであり、中心導体３１〜３３間の絶縁は、図示しない絶縁シート（例えばポリイミド  樹脂の厚み約４５μmのシート）を中心導体３１〜３３の間に配置して行っている。図８に、中心導体組立体３０を下面から見た斜視図を示すが、中心導体組立体３０の下面にはガーネット磁性体３８の平面形状とほぼ同じ形の薄い導体板３４が有り、ガーネット磁性体３８に密着している。その導体板３４より中心導体３１〜３３が突出し、絶縁状態でガーネット磁性体３８を包み込むように折り曲げられる。この状態で中心導体３１〜３３の先端は整合用容量５１〜５３に接続され、中心導体組立体３０の下面に位置する導体板３４はグランドに接地される。
【０００６】
中心導体組立体３０の設置について、さらに詳しくは、絶縁体成形品６０の凹部６２に収納されるが、中心導体組立体３０の下面の導体板３４は、絶縁体成形品６０に設けられた貫通穴６１に貫装されて金属板である下ケース１２に当接される。すなわちグランドに接地される。さらに、中心導体３１〜３３においては、中心導体３１，３２は、一端がインピーダンス整合用としてそれぞれ整合用容量５１，５２と接続され、更に内部ポート電極６４ａ，６４ｂに接続され、他端は導体板３４よりグランドに接地されている。残るもう１つの中心導体３３は、一端がインピーダンス整合用として整合用容量５３と接続され、且つアイソレータとして動作させるための終端抵抗器５０と接続され、他端は導体板３４よりグランドに接地されている。
【０００７】
この様な構造をもつの従来の非可逆回路素子は、高精度の絶縁体成形品をベースにして高性能フェライト磁石，低損失ガーネットおよび低損失高誘電率誘電体基板を採用し、最適な磁気回路設計をおこなう事により、５ｍｍ角などの小型のアイソレータが実現されている。（例えば特許文献１）
【０００８】
【特許文献】
特開平１０−１３５７１１号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話等の通信機器では高性能化が急速に進んでいるが、その中の一つとして機器サイズを大きくしない為の省スペース設計を必要とする。それに伴い、この種のアイソレータへも小型化が強く要求されている。
【００１０】
従来用いられているアイソレータを小型化する場合（例えば、５ｍｍ×５ｍｍ×２ｍｍ厚のサイズを単純に寸法だけスケールダウンし、４ｍｍ角化（実装面積を４０％弱削減）するには）、従来例では、整合用容量５１〜５３の寸法を小さくするか、ガーネット磁性体３８の直径を小さくするか、あるいは両方を小さくしなければならない。そうすると、共振周波数が高周波側に変化してしまう為、比較的低い周波数８００〜９００ＭＨｚ帯の通信システム（Ｄ−ＡＭＰＳ，Ｊ−ＣＤＭＡ，ＰＤＣ８００など）に用いる非可逆回路素子の製品化が困難となってしまう。本明細書では、これらの問題を解決し、８００〜９００ＭＨｚ帯をカバーできる４ｍｍ角の非可逆回路素子を達成させたものである。
【００１１】
整合用容量の容量は、Ｃ＝εｒ・ε０・Ｓ／ｄと表される。ここで、Ｃは整合用容量の容量値、εｒは誘電体の比誘電率、ε０は真空の誘電率、Ｓは誘電体基板の電極面積、ｄは誘電体基板の電極間の厚さを表す。これにより、整合用容量の寸法を小さくし電極面積Ｓを小さくして同じ容量を得るためには、比誘電率εrの大きい誘電体を使用するか、電極間の誘電体基板の厚さｄを薄くしなければならない。しかし、比誘電率εrの大きい誘電体材料は一般に誘電損失も大きい傾向があり、誘電損失が大きいとアイソレ−タの挿入損失が大きくなるため好ましくない。また、誘電体基板の厚さｄを薄くする場合、基板の強度に限界がある。そこで、所望のＣ容量を確保するには、電極面積Ｓを如何に大きくできるかが重要である。
【００１２】
また、小型の非可逆回路素子を得るにはガーネット磁性体３８の小型化が必要であるが、ガーネット磁性体３８の直径寸法を小さくした場合、中心導体３１〜３３とガーネット磁性体３８で構成される中心導体組立体３０のインダクタンスが小さくなり、共振周波数がより高い周波数となるため、所定の共振周波数を得るためには、整合用容量５１〜５３のＣ容量を大きくしなければならない。
【００１３】
しかし、図７で示した従来の構造では、誘電体基板の面積の確保にもガーネット直径拡大にも制約があり、限られた範囲の大きさのものしか使用できない。したがって、従来の構造では８００〜９００ＭＨｚ帯に使用できるアイソレータの小型化には限界が有り実現が難しかった。
【００１４】
本発明は、非可逆回路素子の小型化に伴う整合用容量の容量確保、もしくは共振周波数の高周波化などの問題を解決して、従来に比べ低周波側の所望の周波数帯域がカバーできる、小型の非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガーネット磁性体に複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差状に配置し、前記中心導体の一端を互いに接続した接続部として構成された中心導体組立体と、前記中心導体に接続される整合用容量と、前記ガーネット磁性体に直流磁界を印加する永久磁石と、側面側に端子電極を備え、前記中心導体組立体や整合用容量を収容する複数の凹部が形成された絶縁体成形品を有する非可逆回路素子において、前記整合容量として誘電体基板の両面に該誘電体基板を挟んで対向する電極を形成した長方形状の単板コンデンサを使用し、端子電極が形成された絶縁体成形品の側辺と、単板コンデンサの長辺が沿うように、前記凹部に単板コンデンサを３つ並列に配置し、前記中心導体が交差状に配置された側を中心導体組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記整合用容量が前記中心導体組立体の下部に配置されており、前記整合用容量と前記中心導体の接続部との間に、前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるようにして、絶縁シート又はレジストが設けられ、前記電極と前記中心導体を接続したことを特徴とする非可逆回路素子である。
また、ガーネット磁性体に複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差状に配置して構成された中心導体組立体と、前記中心導体に接続される整合用容量と、前記ガーネット磁性体に直流磁界を印加する永久磁石を有する非可逆回路素子において、前記中心導体組立体は、中心導体を印刷形成した矩形状の積層磁性体であって、前記中心導体の端部はビアホールを介して前記積層磁性体の一方の主面に形成された外部電極と接続してなり、前記整合用容量は電極パターンで複数のコンデンサを形成した積層コンデンサアレイであって、主面には前記積層磁性体の外部電極と半田接続する接続電極が設けられ、裏面には入出力電極を含む裏面電極を有し、内部に形成されたグランド電極パターンと対向する電極パターンで整合用容量が形成され、接続電極と整合用容量と裏面電極はビアホールで接続されており、磁性金属材をインサート成形して形成された樹脂壁を有するケースに、積層コンデンサアレイを配置し、その上に中心導体組立体を配置し、前記樹脂壁が形成された辺側に形成された入出力端子やアース端子と、積層コンデンサアレイの裏面電極をはんだ接続したことを特徴とする非可逆回路素子である。
本発明においては、中心導体組立体の下部に位置するコンデンサの電極面は、当該コンデンサの実装面に対し水平となるように配置するのが好ましい。前記中心導体組立体を、ガーネット磁性体の平面形状とほぼ同じ形の薄い導体板より３つ中心導体が突出し、その中心導体を互いに絶縁状態でガーネット磁性体を包み込むように折り曲げて構成し、その中心導体組立体の下部に位置する前記導体板と整合用容量の電極を絶縁部材で絶縁するのが好ましい。本発明においては、整合用容量の位置決め用に絶縁体成形品を用い、その絶縁体成形品は、前記整合用容量を電気的かつ機械的に接続する電極材料をインサートした絶縁体成形品であるのが好ましい。前記外部電極をはんだボール又は金ボールを用いてＢＧＡとするのも好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明に係る非可逆回路素子について、一実施例を示し以下の通り説明する。図１において、互いに電気的絶縁状態でかつ１２０度間隔で重ねられた３つの中心導体３１〜３３をガーネット磁性体３８上に配置した中心導体組立体３０と、ガーネット磁性体３８に直流磁界を印加するための永久磁石２０と、整合用容量５１〜５３と終端抵抗器５０を有し、これらを、磁性ヨークを兼ねた上ケース１１と下ケース１２とで構成する金属ケース内に収納する。整合用容量５１〜５３と終端抵抗５０は絶縁体で成形した凹部６２に収納されており、絶縁体は電極材料をインサートし実装基板接続用の外部端子６３を有することで絶縁体成形品６０を形成している。従来構造（図３）の絶縁体成形品６０に設けられた中心導体組立体３０を挿入する貫通穴６１は無く、この部分は整合用容量を確保するスペース（面積）に当てている。整合用容量５１〜５３には単板コンデンサを使用し、単板コンデンサ５１〜５３の電極面が実装面に対し水平となるように配置し、また、長手方向を同一に配列している。
【００１７】
中心導体組立体３０はガーネット磁性体３８の下面に位置する薄い導体板３４より、３つの中心導体３１〜３３を突出させて絶縁状態でガーネット磁性体３８を包み込むように折り曲げられたもので、絶縁体成形品６０の凹部６２に収納されるが、単板コンデンサ５１〜５３の上部に積み重なっている。この時、中心導体組立体３０と単板コンデンサ５１〜５３の間に絶縁シート４０を配置している。これは、中心導体組立体３０の下面に位置する導体板３４と単板コンデンサ５１〜５３の上面電極との接触防止のために絶縁しているものであり、単板コンデンサ５１〜５３を各ポートのインピーダンス整合として機能させるためである。
【００１８】
図２は本発明に係る非可逆回路素子の図１の平面図と断面図を示しており、図２（Ａ）は上ケース１１と永久磁石２０を除いた平面図であり、図２（Ｂ）は上ケース１１と永久磁石２０を含めたａ−ａ’断面図である。
図２（Ａ）において、ガーネット磁性体３８の上部より各中心導体３１〜３３が１２０℃間隔で配置され、絶縁体成形品６０に形成された内部ポート電極６４ａ，６４ｂ、及び終端抵抗器５０に接続されている。また、中心導体３１〜３３は、単板コンデンサ５１〜５３にも接続されている。中心導体組立体３０の下部には、絶縁シートが配置され、更にその下部には単板コンデンサ５１〜５３が配置されている。
図２（Ｂ）において、絶縁体成形品６０の凹部６２に収納された単板コンデンサ５１〜５３は、その電極面を実装面に対し水平に配置しているので、単板コンデンサの下面電極は、絶縁体成形品６０のグランド電極６５ｇ面に接地でき、上面電極は、フォーミングを施された中心導体３１〜３３と接続できる。なお、単板コンデンサの電極と、グランド電極６５ｇ、中心導体３１〜３３とははんだ付け等による、電気的かつ機械的な接続手段により接続される。
このことより、絶縁体成形品６０は複雑な構造を必要とせず電気的な接続方法が容易になる。中心導体組立体３０と整合用容量５１〜５３の間には、絶縁シート４０を設け、中心導体組立体３０の下面に位置する導体板３４と整合用容量５１〜５３の上部電極のショート防止を果たしている。このような構造で、絶縁体成形品６０，単板コンデンサ５１〜５３，絶縁シート４０，中心導体組立体３０が実装面に対し平面的に積み重なった配置とすることで、組立を容易にすることができる。
【００１９】
本発明では整合用容量５１〜５３として単板コンデンサを用いるのが望ましい。縦・横・高さ等の寸法を変えることにより所望の容量値を得ることができ、また電極をトリミングすることにより微調整することもできる。従って、整合用容量のみによる中心周波数の展開が可能となる。また、２００以上のＱ（回路の尖鋭度）も容易に得ることができるので、挿入損失も低減できる。この単板コンデンサは、大きな平板からなる母基板の両主面に電極を形成し、該母基板を所定寸法にカット加工するだけで製造でき、大量生産が可能である。そのため従来の誘電体基板に丸孔や複数の整合用容量電極を形成する場合に比べて、加工及び扱いが容易となりコストを低減できる。また基板全面に電極を形成するので、無駄な面積増大，重量増大をなくすことができ、それだけ小型化，軽量化を図ることができる。さらに各整合用容量が別体であるので、整合用容量同士の静電結合を防止でき、帯域外減衰特性の劣化を回避できる。
【００２０】
本発明に係る非可逆回路素子において、図１，２の絶縁体成形品６０を用いれば、絶縁体により、中心導体組立体３０、整合用容量５１〜５３、終端抵抗器５０などの各部品の位置精度を向上できるとともに、電極材料をインサートしているので電気的接続を容易とし、生産性を改善することができる。しかも面実装が可能な外部端子６３を有するので、非可逆回路素子の小型化を可能とするとともに、また抵抗５０の放熱性も良く、特性向上と小型化を達成できるものである。この絶縁体成形品６０の絶縁材質としては、液晶ポリマーなどの耐熱性樹脂が好ましい。図１，２の絶縁体成形品６０内部にはグランド電極６５ｇが形成され、一体の導体板で構成されており、底面側では露出し、かつ側面部の外部グランド端子６３ｇを形成している。また、中心導体３１，３２が接続される内部ポート電極６４ａ，６４ｂが形成され、この内部ポート電極６４ａは外部端子６３ａと、内部ポート電極６４ｂは外部端子６３ｂと導通しており、内部グランド電極６５ｇには導通していない。
【００２１】
本発明で用いる終端抵抗器５０を説明する。例えば、一面に２つのポート電極を有し、そのポート電極間に酸化ルテニウムによる抵抗膜が形成され、この抵抗膜上には絶縁コートが施されている。そして他方のポート電極を、側面に形成された電極を介して底面のポート電極と導通している。この底面のポート電極が半田付けされアース接続される。
【００２２】
本発明で用いる永久磁石２０を説明する。図１で例示する１実施例で永久磁石２０は矩形状であり、上ケース１１の内面に位置決めされ、永久磁石２０の側面の周囲と上ケース１１の内面とはほぼ密着状態で配置されている。永久磁石２０を矩形状とし、上ケース１１とほぼ密着状態とすることにより、上ケース１１の内容積に無駄な空間なく永久磁石２０を配置でき、小型化に際し有利である。勿論、永久磁石２０をガーネット３８と同様に円盤状としても良い。材質としてはフェライト磁石を用いることが多いが、用途に応じて他の材質を適宜選択できる。
【００２３】
本発明において中心導体組立体３０と整合用容量５１〜５３を絶縁する方法として、絶縁シート４０を用いる場合、材質は、例えばポリイミド樹脂などのシート使用し、所望の形状を選択すれば良い。その他、中心導体組立体３０の底面、もしくは整合用容量５１〜５３上面電極の所望の部分に、レジストなどを施して絶縁しても良い。
【００２４】
本発明に係る非可逆回路素子において、サーキュレータとしても使用する場合、例えば、図１の終端抵抗器５０を削除し、終端抵抗器５０を接続していた中心導体３３の先端に入出力ポートを形成すれば良い。
【００２５】
４ｍｍ角アイソレータにおいて、本発明構造（図１）および従来構造（図７）での共振周波数の結果を表１の示す。この場合、整合用容量５１〜５３に単板コンデンサを用い同じ条件（比誘電率εｒ１２０）とし、図1と図７の構造で単板コンデンサを最大平面寸法にし、可能な限り低周波側の共振周波数を確認した。すると、本発明構造では所望の８００ＭＨｚ帯をカバー出来たが、従来構造では整合用容量の容量不足などにより、共振周波数は１．２ＧＨｚ程度以下には低くできなかった。
【００２６】
【表１】
0003997520.tif 000002
【００２７】
（実施例２）
本発明に係る他の実施例について図３〜図６を用いて説明する。
図３は本発明の一例を示す分解斜視図であり、図４は積層構造体とした整合用容量の分解斜視図であり、図５は中心導体組立体の斜視図であり、図６は中心導体組立体の分解平面図である。
本実施例は前記した実施例と共通する部分も多く、上図においては実施例１に示した図面と同一機能部には同一符号を付与している。以下実施例１と異なる部分を中心に説明する。図３に示すように本発明に係る非可逆回路素子は、下ケース１２に中心導体組立体３０、セラミック積層体に整合用容量５１、５２、５３と終端抵抗器５０を積層一体化したコンデンサアレイ１００を所定の部位に搭載し、更に永久磁石を配置した構造である。
【００２８】
下ケース１２を構成する磁気ヨークは、金属材料からなる長尺状のシート材をプレス加工機で所定の形状に打ち抜き、リードフレームのフープ部から連接する磁気ヨーク部を形成し、所定部位を折り曲げ加工してなるリードフレームにて供給される。
このリードフレームを構成する金属材料は、ＳＰＣＣ，４２Ｎｉ・Ｆｅ合金，４５Ｎｉ・Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金などの磁気特性に優れるものであって、これらの金属材料は、１００〜３００μｍ程度に冷間圧延又は熱間圧延されている。磁気ヨークは磁気回路の一部として用いられるので、磁気特性に優れた磁性材料を選択するのが好ましい。その磁気特性は最大透磁率は５０００以上で飽和磁束密度は１．４テスラ以上が好ましい。
さらに、その表面には、銀、銅、金、アルミニウムのうち少なくとも一つを含む金属または合金で電気抵抗率が５．５μΩｃｍ以下、好ましくは３．０μΩｃｍ、更に好ましくは１．８μΩｃｍ以下の導電性の高い金属皮膜が形成されている。このときの皮膜厚さは０．５〜２５μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、更に好ましくは１〜８μｍである。このように構成することで、非可逆回路素子としたときに、前記金属皮膜によって、高周波信号の伝送効率を高め、外部との相互干渉を抑制して損失を低減することができる。
なお、非可逆回路素子とした時に前記金属皮膜から下ケースを構成する金属材料が露出することがあるが、そのような場合には前記金属材料として、４２Ｎｉ・Ｆｅ合金や４５Ｎｉ・Ｆｅ合金等の耐酸化性に優れた金属材料を用いるのが好ましい。
【００２９】
また前記Ｆｅ−Ｃｏ合金は、最大透磁率１５０００で飽和磁束密度は２．２５テスラの特性を有し、板材として１００μｍ程度の極薄板の製造が可能であり、磁気ヨークとして好適なものである。具体的にはその組成をそれぞれ質量％で、Ｃｏ：４９、Ｖ：２、Ｃ：≦０．０１５、Ｓｉ：≦０．１０、Ｍｎ：≦０．１５、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる合金とするのが好ましい。ここで、Ｃｏは非可逆回路素子が用いられる周波数帯と磁気特性との相関から４０〜６０％の間で選定するが５０％前後が望ましく、Ｖは冷間加工性を改善するために添加するが、反面磁気特性に影響を与えるので５％以下とし、加工性確保のためには２％が望ましい。このＦｅ−Ｃｏ合金をヨークに用いればヨークの厚さを薄くしても磁気回路における磁束漏れが必要十分に抑制されるので、更に非可逆回路素子を薄型化、小型化することが出来る。
そして、所定形状に形成したリードフレームを射出成形機に配置して液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド等の高耐熱の熱可塑性エンジニアリングプラスチック等の樹脂をインサート成形して下ケース１２とした。この下ケース１２は、入出力端子、アース端子などの端子６３が、下ケース１２の側面に露出し、また、中央部には樹脂壁で囲まれた前記コンデンサアレイが収容される凹部６２が適宜形成されている。
【００３０】
下ケース１２の上面に樹脂で形成された樹脂壁により囲まれた凹部６２にコンデンサアレイ１００を適宜配置し、前記コンデンサアレイ１００の上側には中心導体組立体３０を配置する。ここで用いたコンデンサアレイ１００は、例えばセラミック積層体として構成されている。図４に示すように、誘電体セラミックグリーンシート１００ａ〜１００ｄに容量を形成する電極パターン（５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ）、グランド電極を形成するパターン（Ｇｎｄ）を印刷し、それらのグリーンシート１００ａ〜１００ｄを積層、圧着した後、焼結して形成される。積層体内部の電極は、セラミックとの同時焼結によって一体形成されるものであり、また、前記誘電体としては、例えばＡｌ２Ｏ３を主成分としＳｉＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＰｂＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを副成分として含む低温焼結誘電体磁器組成物を用いる。積層枚数は、必要な容量値に応じて変化する。このコンデンサアレイ１００において、容量用電極はビアホール（図では黒丸●表示）によって導通され、同様に、グランド電極Ｇｎｄは、ランド電極を介して、ビアホール（図では黒丸●表示）によって、裏面電極に導通される。図４に示すように、コンデンサ積層体５の下面には、入出力用電極Ｉｎ，Ｏｕｔ、グランド電極Ｇｎｄが形成されるが、これらは下ケース１２にそれぞれ形成された、接続電極（例えばグランド電極Ｇｎｄは凹部６２の底面が接続電極となる）とはんだ付けされ、外部端子と電気的に接続される。また、コンデンサアレイ１００の表面には、中心導体組立体３０の各中心導体と接続する接続電極２００ａ〜２００ｄが形成されている。
【００３１】
中心導体組立体３０は、相対向する第１および第２の主面と当該主面間を連結する側面を備えた矩形状の磁性体に、中心導体を複数の磁性体層とともに積層配置するものであり、前記中心導体は中心導体組立体に形成されたビアホールにより、前記第２の主面に形成された入出力外部電極Ｉｎ、Ｏｕｔ、Ｌｏａｄ及びグランド電極Ｇｎｄと電気的に接続する。
この中心導体組立体４はガーネット等の磁性体のグリーンシートをドクターブレード法にて作成し、このグリーンシートに所定パターンの中心導体３１，３２，３３をそれぞれＡｇやＣｕ等の導電性のペ−ストを印刷して形成される。
前記磁性体は、最終組成が一般式：ＢｉｐＧｄｘＣａｙ＋ｖＹ３−ｘ−ｙ−ｖ−ｐＦｅ５−ｕ−ｖ−０．５ｙＩｎｕＺｒｖＶ０．５ｙＯ１２（原子％）で表され、Ｂｉ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５を出発原料として、最終組成が例えばｐ＝１．０、ｘ＝０．５、ｙ＝０．８、ｖ＝０．０２、ｕ＝０．２の磁性体材料である。
そして前記出発原料をボールミルにて湿式混合し、得られたスラリーを乾燥した後、７００℃〜８５０℃の温度で仮焼し、ボールミルにて湿式粉砕し、得られたスラリーを乾燥して酸化物磁性材料粉末を得た。この磁性材料粉末と有機バインダー、可塑材、および、有機溶剤をボールミルにて混合し粘度を調整した後、ドクターブレード法にて４０μｍ〜２５０μｍの磁性体セラミックグリーンシートを作製した。そして、前記グリーンシートに導電性ペーストを印刷し、ビアホールを形成して、さらにグリーンシートを重ねて８０℃に加熱して１２ＭＰａの圧力で熱圧着して積層体とした後、所定の大きさ、形状となるように、例えばダイシングソーや鋼刃で前記積層体を切断した後、９００℃〜９４０℃で、２時間〜８時間焼成して中心導体組立体３０を得た。
【００３２】
この中心導体組立体３０の磁性体層３０ｂ〜３０ｄには、それぞれ中心導体３１〜３３が互いに絶縁を保って所定の角度で交差するように設けられ、磁性体層３０ｅの裏面にあたる第２の主面３０ｆにはグランド電極Ｇｎｄと入出力電極Ｉｎ、Ｏｕｔ、Ｌｏａｄが形成されＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプの実装構造としている。なお、第２の主面４３ｆに形成された前記グランド電極Ｇｎｄ、入出力電極Ｉｎ、Ｏｕｔ、Ｌｏａｄの一部を中心導体組立体３０の表面に露出するようにレジスト処理し、スクリーン印刷によりはんだペーストを塗布し、その後リフロー加熱により球状化させたり、単一粒径のはんだボールや金ボールを実装させてＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプの実装構造としても良い。
磁性体層３０ｂ〜３０ｅの縁部には中心導体３１〜３３とグランド電極Ｇｎｄ、入出力電極Ｉｎ、Ｏｕｔ、Ｌｏａｄを接続するφ０．２〜φ０．４のビアホール（図中、黒丸で表示）を形成している。これらのビアホールにはＡｇやＣｕ等の導体が充填されている。上記に示した実施例において、ビアホールは、その断面を円形としているが他の形状に変更してもよく、レーザー加工等により横長のビアホールを形成してもよい。
【００３３】
積層体から個片への分割は、焼成後にダイシングソーで切断して行っても良い。また、中心導体組立体３０の第２の主面に形成される入出力電極Ｉｎ，Ｏｕｔ，Ｌｏａｄとグランド電極Ｇｎｄは、グリーンシートに形成するのではなく、焼結した中心導体組立体３０にＡｇ、Ｃｕなどの導体を印刷塗布し焼付けて形成しても良い。また必要に応じてビアホールの露出部、グランド電極、入出力電極にめっきが施される。
第２の主面にレジスト処理する場合には、中心導体組立体３０を構成する磁性体材料と組成を同じくし、または中心導体組立体と一体で焼結可能な様に調整した絶縁体材料にエチルセルロースなどの有機バインダと、ブチルカルビトール、ターピネオールなどの有機溶剤を混合し、混練してペーストとし、スクリーン印刷して、積層体とともに一体焼成するのが好ましい。以上の工程を経て中心導体組立体３０が形成される。
【００３４】
この中心導体組立体３０の入出力電極とコンデンサアレイ１００の主面に形成された接続電極とをはんだ付けして電気的に接続する。入出力電極ＩＮは接続電極２００ａと、入出力電極ＯＵＴは接続電極２００ｂと、入出力電極Ｌｏａｄは接続電極２００ｃと、グランド電極Ｇｎｄは接続電極２００ｄと接続される。
【００３５】
このようにして得られた非可逆回路素子は、実施例１のものと同様にして、中心導体組立体３０の下面に位置する様にコンデンサアレイ１００を平面的に積み重ねた配置（異なる面上に配置）とすることで、組立を容易にし、コンデンサ形成面積を確保することができ、また、中心導体組立体３０を積層構造として、実質的にコンデンサアレイ１００と等しい外形寸法とし、そのインダクタンスを大きくすることが出来、小型でありながら優れた性能を発揮するものであった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガーネット磁性体に複数の中心導体を電気的絶縁状態で交差状に配置して構成された中心導体組立体と、前記中心導体に接続される整合用容量と、前記ガーネット磁性体に直流磁界を印加する永久磁石を有する非可逆回路素子において、中心導体の交差面側を中心導体組立体の上部とした場合、整合用容量の少なくとも１つが中心導体組立体の下部に位置したことによって、整合用容量を設置する平面スペースが広がり、その容量を稼ぐことができるため、共振周波数を大幅に低下させる効果がある。
また、中心導体組立体を囲むように整合用容量を配置しないので、整合用容量の形状に左右されることはなく、ガーネット磁性体を所望の形状に変える事ができ、従来に比べ中心導体組立体のインダクタンスを大きくすることができるため、特性の広帯域化または最適化を図る効果がある。
さらに、整合用容量に単板コンデンサや積層コンデンサ、またこれらを基板に一体化したコンデンサアレイを用い、絶縁体を用いた成形品を駆使することで、生産性の良い小型の非可逆回路素子を提供できる効果がある。
【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例を示す分解斜視図である。
【図２】  本発明に係る非可逆回路素子の図１の平面図と断面図を示しており、図２（Ａ）は上ケースと永久磁石を除いた平面図であり、図２（Ｂ）は上ケースと永久磁石を含めたa-a’断面図である。
【図３】  本発明に係る非可逆回路素子の他の実施例の分解斜視図である。
【図４】  本発明に係る非可逆回路素子に用いる整合用容量の分解斜視図である。
【図５】  本発明に係る非可逆回路素子に用いる中心導体組立体の斜視図である。
【図６】  本発明に係る非可逆回路素子に用いる中心導体組立体の分解平面図である。
【図７】  従来の非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
【図８】  本発明と従来に使用される中心導体組立体を下面から見た斜視図である。
【符号の説明】
１１    上ケース
１２    下ケース
２０    永久磁石
３０    中心導体組立体
３１，３２，３３  中心導体
３４
導体板
３８    ガーネット磁性体
４０    絶縁シート
５０    終端抵抗器
５１，５２，５３    整合用容量、または単板コンデンサ
６０    絶縁体成形品
６１    絶縁体成形品貫通穴
６２    絶縁体成形品凹部
６３    外部端子
６３ｇ  外部グランド端子
６３ａ，６３ｂ   外部入出力端子
６４ａ，６４ｂ    内部ポート電極
６５ｇ    内部グランド電極
１００  コンデンサアレイ
【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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