(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェリ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組立体と、導体薄板又は磁気ヨークと熱可塑性樹脂で構成され、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された組立体の、前記中心導体の一端が接続される複数の負荷容量を夫々収容する凹部が形成された非可逆回路素子用樹脂ケースを備え、
前記負荷容量が長板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、前記凹部の各底面は一体の導体薄板で略平面状に形成され、該凹部に収容される平板コンデンサの上部に絶縁部材を介して前記組立体を配置するようになし、
前記中心導体が交差状に配置された側を組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記絶縁部材は前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるように配置されており、前記組立体の接続部を接地しないことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項２】
フェリ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組立体と、導体薄板又は磁気ヨークと熱可塑性樹脂で構成され、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された組立体の、前記中心導体の一端が接続される３つの負荷容量を夫々収容する凹部が形成された非可逆回路素子用樹脂ケースを備え、
前記負荷容量が長板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、非可逆回路素子用樹脂ケースには平板コンデンサを略同一方向に並列に収容するように前記凹部が形成され、該凹部に収容される平板コンデンサの上部に絶縁部材を介して前記組立体を配置するようになし、
前記中心導体が交差状に配置された側を組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記絶縁部材は前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるように配置されており、前記組立体の接続部を接地しないことを特徴とする非可逆回路素子。
【請求項３】
前記中心導体の一端が接続される平板コンデンサの電極面を、それぞれ実質的に等しい高さとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の非可逆回路素子。
【請求項４】
前記非可逆回路素子用樹脂ケースは、前記凹部間に熱可塑性樹脂で形成された仕切壁を備え、該仕切壁が前記中心導体の一端が接続される平板コンデンサの電極面から突出しないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非可逆回路素子。
【請求項５】
非可逆回路素子用樹脂ケースの外周に立設する外壁は前記熱可塑性樹脂で形成され、当該外壁は中心導体の一端が接続される前記平板コンデンサの電極面よりも高く形成されるとともに、前記外壁の対向する２側面には前記導体薄板からなる外部端子を備えることを特徴とする請求項４に記載の非可逆回路素子。
【請求項６】
前記非可逆回路素子用樹脂ケースは、平板コンデンサの短手側面と前記外壁との間に仕切壁を有し、当該仕切壁は前記凹部間の仕切壁の高さを超え、かつ前記外壁の高さ以下に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の非可逆回路素子。
【請求項７】
すべての平板コンデンサを長手方向に略同一方向となるように揃え前記凹部に配置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の非可逆回路素子。
【請求項８】
すべての平板コンデンサの長手側面が、導体薄板又は磁気ヨークからなる外部端子を備えた非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁の２側面と略平行となるように、前記凹部を形成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の非可逆回路素子。
【請求項９】
前記平板コンデンサの一つと並列接続される第１の抵抗を具備し、アイソレータとして動作させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の非可逆回路素子。
【請求項１０】
前記第１の抵抗を非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁と平板コンデンサの短手側面と対向する仕切壁で形成される凹部に配置することを特徴とする請求項９に記載の非可逆回路素子。
【請求項１１】
平板コンデンサを３つ備え、前記第１の抵抗と並列接続される前記平板コンデンサの１つを、他の２つ平板コンデンサ間に配置することを特徴とする請求項９又は１０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と、これに用いる樹脂ケースに関し、具体的には携帯電話などの移動体通信システムの中で使用され、一般に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及び樹脂ケースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯、ＵＨＦ帯で使用される携帯電話、自動車電話等の送受信回路部品の一つとしてアイソレータ，サーキュレータ等の非可逆回路素子がある。一般にアイソレータやサーキュレータは、アンプの破損を防止する目的で使用され、信号の伝送方向の挿入損失は小さく、かつ逆方向への逆方向損失は大きくなるような機能を持たせたものである。以下、本明細書では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】
図１２に従来のアイソレータの一例を分解斜視図で示す。このアイソレータは、磁気ヨークとして機能する金属ケース（上ケース１、下ケース１２）、永久磁石２、組立体２０、平板コンデンサ８、９、１０、ダミー抵抗１１、樹脂ケース７から構成されている。
前記組立体２０は、円板状のシールド板から放射状に３つの中心導体４、５、６が突出した構造の導体薄板を用意し、その導体薄板の円板状部にガーネットフェライト（フェリ磁性体）３を配置して、前記３つの中心導体４、５、６を折り曲げて重ねて一体に構成される。このとき、各中心導体４、５、６は絶縁されて重ねられる。
【０００４】
前記樹脂ケース７は、中央に、組立体２０用の円形状の凹部１３ａを有し、その周囲に平板コンデンサ用の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを有する。この平板コンデンサ用の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの底部及び組立体２０用の凹部１３ａには、接続電極１４ａが形成されている。そして、この接続電極１４ａは、一体の０．１ｍｍ程度の前記導体薄板で構成されており、樹脂ケースの側面部まで延出され、外部端子１５ａ〜１５ｆを構成している。この外部端子１５ｄ〜１５ｆは、外部端子１５ａ〜１５ｃの対向面に対称に形成されている。また、樹脂ケースには前記中心導体が接続される端子電極部１６ａ、１６ｄが形成されている。この端子電極部１６ａ、１６ｄは側面の外部端子１５ａ、１５ｄに導通するように形成されている。これら外部端子及び接続する端子電極部や接続電極は、同一の導体薄板から形成される。
【０００５】
この樹脂ケース７の凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにはそれぞれ平板コンデンサ８、９、１０が収容配置される。この平板コンデンサは、平板状の誘電体基板の上下面に電極を形成して構成されており、その下面の電極と、前記凹部の底部に形成された接続電極１４ａとが半田接続される。また、凹部１３ｄには平板コンデンサ１０とともにダミー抵抗１１が配置され、このダミー抵抗１１の一方の電極を接続電極１４ａに半田接続し、他方は中心導体６と接続する。
【０００６】
次いで、樹脂ケース７の凹部１３ａに、上記した組立体２０を配置する。このとき、中心導体部分の円板状のシールド板は、接続電極１４ａと半田接続される。これにより、中心導体の一端はアース接続される。中心導体４の一端は、平板コンデンサ８の上面の電極と端子電極部１６ａと接続され、中心導体５の一端は、平板コンデンサ９の上面の電極と端子電極部１６ｄに接続される。
【０００７】
そして、下ケース１２上に樹脂ケース７が配置される。下ケース１２は、樹脂ケース７の底部の凹部２１に合致する構造となっている。この凹部２１では、接続電極１４ａが露出し下ケース１２とはんだ接続されて、樹脂ケース７と下ケース１２が一体化される。そして、ガーネットフェライト３に直流磁界を印加する永久磁石２を上ケース１に位置決めし、上ケース１と下ケース１２を嵌合させて、面実装可能なアイソレータを構成している。尚、上記抵抗を無くし、他の中心導体と同様に端子電極部を設けて構成すればサーキュレータとなる。また、上記コンデンサ、端子電極部と中心導体端部との接続は、例えば半田付けやスポット溶接により行われる（例えば特許文献１）。
【０００８】
また他の例として、コンデンサの電極面がガーネットフェライトの中心軸と略平行となるようにコンデンサを立てて樹脂ケースに配置して、コンデンサに囲まれた空間にガーネットフェライトを配置するものもある（例えば特許文献２）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１３５７１１号
【特許文献２】
特開平１０−３０３６０７号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年、アイソレータに限ることなく移動体通信の分野では、小型高性能化と低価格化の要求は高まるばかりで、いまや数百μｍ単位での小型化とコンマ数ｄＢ単位での高性能化と更なる廉価化が課題とされるに至っている。現在広くアイソレータは５ｍｍ角のものが用いられているが、さらに小型化の要求が有り、本発明者等は４ｍｍ角化（実装面積を４０％弱削減）することを目標に開発を行ってきた。
前記のような平板コンデンサを用いた従来のアイソレ−タをさらに小型化する場合、単純には平板コンデンサ８，９，１０の寸法を小さくするか、ガーネットフェライト３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。
【００１１】
例えば、平板コンデンサの容量は、Ｃ＝εｒ・ε０・Ｓ／ｄと表される。ここで、Ｃは容量値、εｒは誘電体の比誘電率、ε０は真空の誘電率、Ｓは電極の面積、ｄは電極間の誘電体の厚さを表す。平板コンデンサの平面寸法を小さくすることにより、電極の面積Ｓが小さくなっても、同じ容量以上を得るためには、比誘電率εrの大きい誘電体を使用するか、あるいは電極間の誘電体の厚さ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。また誘電体の厚さｄを薄くすると、平板コンデンサの機械的強度が低下し、非可逆回路素子を組立てる際に、割れ等や欠けが発生しやすくなり、所望の容量値が得られない問題が生じる。
【００１２】
またガーネットフェライトの小型化は、所望の挿入損失特性が選られる周波数帯域が狭化する問題がある。またガーネットフェライトの直径を小さくすると、中心導体とガーネットフェライトで構成されるインダクタンスが小さくなるため、必要な動作周波数を得るため平板コンデンサの容量値を大きくしなければならず、平板コンデンサの寸法もそれにあわせて大きくなってしまう。従来の非可逆回路素子ではガーネットフェライトの寸法はφ２．２（ｍｍ）が限界であり、そしてさらに小さなガーネットフェライトを用いると電気的特性の劣化や、外形寸法の大きな平板コンデンサを用いなければならず、従来の組立体の周囲に平板コンデンサを配置する構成では、小型かつ実用的な特性を備える非可逆回路素子の実現は困難であった。
【００１３】
また従来のアイソレータでは、組立体２０を取り囲むように平板コンデンサ８，９，１０をコの字状に配置している。ダミー抵抗１１と並列接続される平板コンデンサ１０は、樹脂ケース７に形成された外部端子１５ａ〜１５ｆに対して直交配置されている。このため、非可逆回路素子を実装した実装基板の撓みなどにより非可逆回路素子に曲げ力が加わると、前記外部端子を支点として樹脂ケースが変形し、その結果、ダミー抵抗と並列接続される平板コンデンサ１０が破壊されるといった問題もあった。
【００１４】
また他の小型化手法として、特許文献２に開示のアイソレータのようにコンデンサの電極面がガーネットフェライトの中心軸と略平行となるようにコンデンサを立てて樹脂ケースに配置して、ガーネットフェライトを配置する空間を確保する方法では、樹脂ケースの構造も複雑化し、組立時のコンデンサの取り扱いも困難となるといった問題もある。
【００１５】
そこで本発明は、従来の非可逆回路素子が抱えていたいくつかの問題、すなわち非可逆回路素子の小型化の困難性、非可逆回路素子に作用する外力による平板コンデンサの破壊といった問題を解決する小型でかつ信頼性の高い非可逆回路素子を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、フェリ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組立体と、導体薄板又は磁気ヨークと熱可塑性樹脂で構成され、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された組立体の、前記中心導体の一端が接続される複数の負荷容量を夫々収容する凹部が形成された非可逆回路素子用樹脂ケースを備え、前記負荷容量が長板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、前記凹部の各底面は一体の導体薄板で略平面状に形成され、該凹部に収容される平板コンデンサの上部に絶縁部材を介して前記組立体を配置するようになし、前記中心導体が交差状に配置された側を組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記絶縁部材は前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるように配置されており、前記組立体の接続部を接地しない非可逆回路素子である。
【００１７】
第２の発明は、フェリ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組立体と、導体薄板又は磁気ヨークと熱可塑性樹脂で構成され、フェリ磁性体に複数の中心導体が配された組立体の、前記中心導体の一端が接続される３つの負荷容量を夫々収容する凹部が形成された非可逆回路素子用樹脂ケースを備え、前記負荷容量が長板状の誘電体基板の主面に電極を形成してなる平板コンデンサであり、非可逆回路素子用樹脂ケースには平板コンデンサを略同一方向に並列に収容するように前記凹部が形成され、該凹部に収容される平板コンデンサの上部に絶縁部材を介して前記組立体を配置するようになし、前記中心導体が交差状に配置された側を組立体の上部とした場合、前記接続部は下部に位置し、前記絶縁部材は前記接続部を覆い、かつ前記単板コンデンサの電極の一部が表れるように配置されており、前記組立体の接続部を接地しない非可逆回路素子である。
【００１８】
本発明のおいては、前記中心導体の一端が接続される平板コンデンサの電極面を、それぞれ実質的に等しい高さとするのが好ましい。前記非可逆回路素子用樹脂ケースは導体薄板と熱可塑性樹脂で構成されるが、この熱可塑性樹脂で形成される前記凹部間の仕切壁が、前記中心導体の一端が接続される平板コンデンサの電極面よりも突出しないように形成され、平板コンデンサの上側に配置される組立体と干渉することが無い。非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁部も同様に前記熱可塑性樹脂で形成され、当該外壁部は中心導体の一端が接続される前記平板コンデンサの電極面よりも高く形成され、樹脂ケースの剛性を保つように構成されている。そして前記外壁部の対向する２側面には前記導体薄板又は磁気ヨークからなる外部端子を備えている。
非可逆回路素子用樹脂ケースは前記外壁の他に、平板コンデンサの短手側面と対向する仕切壁を有しているが、この仕切壁は前記凹部間の仕切壁の高さを超え、かつ前記外壁の高さ以下に形成されている。この平板コンデンサの短手側面と対向する仕切壁と外壁との間に形成される凹部に抵抗が収容される。
すべての平板コンデンサは、その長手方向に略同一方向となるように揃えて前記凹部のそれぞれに配置するのが好ましい。そして、平板コンデンサを収容する凹部を、前記平板コンデンサの長手側面が、導体薄板からなる外部端子を備えた非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁部の２側面と略平行となるように形成すれば、樹脂ケースに外力が作用しても平板コンデンサの破壊を極めて少なく出来る。
【００１９】
本発明においては、前記平板コンデンサの一つと並列接続するように第１の抵抗を配置して、アイソレータとして動作させることも出来る。この第１の抵抗は耐電力の観点から印刷抵抗よりもチップ抵抗を用いるのが良い。このチップ抵抗を非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁と平板コンデンサの短手側面と対向する仕切壁とで形成される凹部に配置する。また平板コンデンサを３つ備えるようにし、前記抵抗と並列接続される前記平板コンデンサを、他の２つの平板コンデンサ間に配置するのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の非可逆回路素子用樹脂ケースとこれを用いた非可逆回路素子について、図１をもとに以下詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る非可逆回路素子用樹脂ケースの外観図であり、図１（ａ）は平板コンデンサや組立体が配置される側の平面図であり、図１（ｂ）は端子が形成された外壁の側面図であり、図１（ｃ）は裏面側の平面図である。図２は図１に開示した非可逆回路素子用樹脂ケースの断面図であり、図２（ａ）はＡ−Ａ‘断面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ‘断面図、図２（ｃ）はＣ−Ｃ‘断面であり、図３（ａ）はＤ−Ｄ‘断面であり、図３（ｂ）はＥ−Ｅ’断面である。図４は本発明の非可逆回路素子用樹脂ケースを用いて構成した非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。図５（ａ）は本発明の非可逆回路素子用樹脂ケースにおける平板コンデンサ、組立体の実装状態を示す平面図であり、図５（ｂ）はその断面図である。
【００２１】
この樹脂ケース７には平板コンデンサ８、９、１０が収容配置される凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、平板コンデンサ１０と並列接続されるダミー抵抗１１が配置される凹部２３が形成されている。樹脂ケース７は、０．１ｍｍ程度のＣｕの導体薄板と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を一体化してなるものである。前記Ｃｕの導体薄板は、その表面に銀、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以下である導電性の高い金属皮膜を形成し、これにより、マイクロ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している。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。そして、前記導体薄板をフープ状とし、これを金型内に配置して前記熱可塑性エンジニアリングプラスチックを用いて射出成形して形成される。平板コンデンサを収容するための３つの凹部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの底部は、平坦に形成された前記導体薄板が露出し共通の接続電極１４ａとなり、前記平板コンデンサ８，９，１０が一面状に配置され、平板コンデンサの下面の電極と凹部の底部に形成された接続電極１４ａと半田接続される。
またダミー抵抗１１が凹部２３に配置され、一方の電極を接続電極１４ａに半田接続される。
組立体２０は、例えば従来のものと同様に、円板状のシールド板（図示せず）から放射状に３つの中心導体４、５、６が突出した構造の導体薄板を用意し、その導体薄板の円板状部にガーネットフェライト３を配置して、前記３つの中心導体４、５、６を折り曲げて重ねて一体に構成される。前記平板コンデンサの上側には例えばポリイミド樹脂からなる絶縁シートなどの絶縁部材２２を介して組立体２０が配置される。そして中心導体４の一端は、平板コンデンサ８の上面の電極と端子電極部１６ａと接続され、中心導体５の一端は、平板コンデンサ９の上面の電極と端子電極部１６ｄとダミー抵抗１１と接続される。
【００２２】
本発明の樹脂ケースでは、平板コンデンサ８，９，１０の前記電極面を、それぞれ実質的に等しい高さとし、平板コンデンサが収容される凹部間の仕切壁５０を平板コンデンサの前記電極面よりも突出しないように構成しているので、前記組立体２０は組立時に傾むいたりせずに安定して配置される。ここで開示した樹脂ケースでは、３つの平板コンデンサを配置する接続電極１４ａが同一平面にあるので、前記平板コンデンサの厚さを夫々等しく形成して、前記平板コンデンサの電極面を、それぞれ実質的に等しい高さとしている。
また、平板コンデンサ１０を挟む様に配置される平板コンデンサ８，９を略等しい厚さとし、平板コンデンサ１０を他の平板コンデンサ８，９よりも薄いものを用いても前記組立体２０を安定して配置することができる。
【００２３】
非可逆回路素子用樹脂ケース７の外壁部５１は前記熱可塑性樹脂で形成され、この外壁部５１は中心導体の一端が接続される前記平板コンデンサの電極面よりも高く形成される。そしてその外壁部の対向する２側面に前記導体薄板からなる外部端子１５ａ〜１５ｆを備えるように構成している。
この外部端子は、前記Ｃｕの導体薄板で形成され、この導体薄板と前記熱可塑性樹脂とを射出成形後、フープ状になした導体薄板のリード部（図示せず）を金型で切断、折り曲げ加工して、前記外部端子として形成した。前記外部端子の内、外部端子１５ｂ，１５ｃ，１５ｅ，１５ｆは、前記接続電極１４ａと接続している。
非可逆回路素子用樹脂ケースは外壁５１、平板コンデンサ間の仕切壁５０の他に、平板コンデンサの短手側面と対向する側にも仕切壁５２を有し、この仕切壁は前記凹部間の仕切壁の高さを超え、かつ前記外壁の高さ以下に形成されている。外壁５１と外部端子１５ｆ側の仕切壁５２で形成される凹部２３に平板コンデンサ１０と並列に接続されるダミー抵抗１１が収容される。またこの仕切壁５２と平板コンデンサ８，９を介して対向する外壁の一部を組立体側に凸状とし、この凸状部５３と前記仕切壁５３とで、樹脂ケース７内における組立体２０の位置決めを行っている。
【００２４】
樹脂ケース内において、すべての平板コンデンサ８，９，１０を長手方向に略同一方向となるように揃え前記凹部に配置する。そしてこの凹部は、すべての平板コンデンサの長手側面が、導体薄板からなる外部端子を備えた非可逆回路素子用樹脂ケースの外壁部の２側面と略平行となるように形成されている。樹脂ケース７の底面部は、従来の非可逆回路素子に用いられたものと同様に、底面部の外部端子よりも凹状となり、接続電極１４ａが露出している。この凹部２１に非可逆回路素子の下ケース１２が配置され、接続電極１４ａとはんだ付けされ一体化される。この様な樹脂ケース構造では、前記のように樹脂ケースにその厚み方向から外力が作用し、外部端子を支点として撓みが発生してもダミー抵抗１１と並列接続される平板コンデンサ１０への撓みの影響が極めて少なくなり、不用な外力が作用する場合であっても、平板コンデンサ１０が破壊することがない。
【００２５】
このような樹脂ケースを用いて８００ＭＨｚ対応（Ｄ−ＡＭＰＳ  周波数８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）の４ｍｍ角アイソレータを作製した。このアイソレータは、従来のアイソレータと同じく磁気ヨークとして機能する金属ケース（上ケース１、下ケース１２）、永久磁石２、組立体２０、平板コンデンサ８、９、１０、ダミー抵抗１１、樹脂ケース７から構成されている。図６に本発明の一実施例に係る等価回路を示す。中心導体４，５，６が巻回された前記ガーネットフェライト部分でインダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３を形成し、平板コンデンサ８，９，１０でコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を形成する。前記コンデンサＣ３に並列接続するダミー抵抗１１（Ｒｔ）を配置し、前記インダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を調整して所望の周波数ｆ０（中心周波数）で動作するアイソレータを構成した。
このアイソレータの最も特徴的な部分は、平板コンデンサ８、９、１０の上面側に絶縁部材２２を介して組立体２０を配置すること、換言すれば、組立体２０と平板コンデンサ８，９，１０を異なる面に配置することで、夫々を一面上に構成でき、非可逆回路素子としたときに所望のガーネット寸法、コンデンサ寸法（容量）を得ることが容易となる点である。
図７は本発明の一実施例に係るアイソレータの電気的特性であり、図７（ａ）は入力ポートＰ１（外部端子１５ａが対応）―出力ポートＰ２（外部端子１５ｄが対応）間での挿入損失特性とリターン特性の周波数特性図であり、図７（ｂ）は出力ポートＰ２（外部端子１５ｄが対応）―入力ポートＰ１（外部端子１５ａが対応）間でのアイソレーション特性とリターン特性の周波数特性図を示す。
本発明のアイソレータでは、その挿入損失のピーク値が０．５ｄＢ以下であり、通過帯域においても０．５５ｄＢ以下であった。また、アイソレーション特性も２０ｄＢ以上得られ、小型でありながら優れた電気的特性を得ることが出来た。
【００２６】
（実施例２）
以下本発明の他の実施例に係る非可逆回路素子用樹脂ケースとこれを用いた非可逆回路素子について以下詳細に説明する。
図８は、本発明の一実施例に係る非可逆回路素子用樹脂ケースの外観図であり、図８（ａ）は平板コンデンサや組立体が配置される側の平面図であり、図８（ｂ）は端子が形成された外壁の側面図であり、図８（ｃ）は裏面側の平面図である。図９は図８に開示した非可逆回路素子用樹脂ケースの断面図であり、図９（ａ）はＡ−Ａ‘断面図、図９（ｂ）はＢ−Ｂ‘断面図、図９（ｃ）はＣ−Ｃ‘断面であり、図１０（ａ）はＤ−Ｄ‘断面であり、図１０（ｂ）はＥ−Ｅ’断面である。図１１は本発明の非可逆回路素子用樹脂ケースを用いて構成した非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
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８に示すように本発明に係る非可逆回路素子は、実施例１のような導体薄板を有さず、下ケース１２に組立体２０、コンデンサ８，９，１０、抵抗１１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。以下その構造及び製造方法について詳細に説明する。
【００２７】
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。
なお詳細は後述するが、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。
【００２８】
また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、更にアイソレータを薄型化、小型化することが出来る。
【００２９】
長尺状のリードフレームのフープ部には、それぞれ所定の間隔でスプロケットホールが設けられている。フープ部から延在する複数の支持部の先端には、非可逆回路素子の下ケース１２が一体的に設けられている。また支持部の先端は下ケース１２と分離され、後述する入出力端子が一体的に設けられている。そして支持部５３、５４の下ケース１２に至る途中に、その幅を狭くした部位（幅狭部）が形成されている。後工程で、この幅狭部でリードフレーム５０と下ーケース１２とが切り離される。このように幅狭部で切り離しを行うことで、磁気ヨークの前記金属材の表面が露出する面積を極力小さくし、この露出部の酸化を低減している。
また幅狭部の裏面側（回路基板との実装面側）には、リードフレームと下ケースとの切り離しが容易なように、支持部５３、５４の幅方向に略Ｖ字状切離し溝が刻設されている。このように切離し溝を設けると幅狭部の裏面側に切断によるバリが生じることがなく、非可逆回路素子を回路基板実装する際のはんだ付けを確実なものとすることが出来るので、オープン不良が生じることが無く、また回路基板への固着強度が低減することがない。
【００３０】
下ケース１２の略中央部の平板コンデンサ１０が配置される凹部１４ａを、他の平板コンデンサ８，９が配置される凹部と異なる深さに形成しても良い。その場合には下ケース１２を金型による絞り成形すれば良い。またその場合の深さは、およそ下ケースを構成する金属材料の厚み程度以下である。また、前記凹部１４ａに対応する下ケースの裏面側は凸状となるが、実装面と干渉しないように適宜形成時の深さを調整する。前記凹部１４ａに対応する下ケースの裏面側凸部と対応する回路基板の部位にグランド電極を設けてはんだ接続すれば、安定した接地電位が得られるとともに、回路基板と非可逆回路素子の密着強度を向上できるので好ましい。
【００３１】
そして、入出力端子１５ａ、１５ｄ、アース端子１５ｂ、１５ｃ、１５ｅ、１５ｆ、下ケース側壁部を折曲整形する。そして、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１５ａ、１５ｄ、アース端子１５ｂ、１５ｃ、１５ｅ、１５ｆが、下ケース１２の内底面に露出し、また、実施例１と同じく平板コンデンサや組立体の配置が容易なように前記樹脂で形成された仕切壁が形成されている。下ケース１２の底面は図８（ｃ）に示すように入出力端子１５ａ、１５、アース端子１５ｂ、１５ｃ、１５ｅ、１５ｆ、下ケース１２の一部（斜線部）が露出している。このように構成することで、前記下ケース１２の一部（斜線部）と入力端子、アース端子間には、前記樹脂が介在するので非可逆回路素子を電子機器の回路基板上に実装した際に、半田が入力端子やアース端子から下ケースの底面に流れることがなく、入出力端子、アース端子を回路基板に確実に短絡等が無く半田付けすることができる。
【００３２】
このように形成された下ケース１２は、スプリケットホールを利用し、リードフレームに連接されたまま各組立て工程を順次搬送される。そして、下ケース１２の上面に樹脂で形成された仕切壁により囲まれた部位に平板コンデンサ８，９，１０、抵抗１１を適宜配置し、前記平板コンデンサの上側にはポリイミド樹脂からなる絶縁シートの絶縁部材２２を介して組立体２０が配置した。そして中心導体４の一端は、平板コンデンサ８の上面の電極と端子電極部１６ａと接続され、中心導体５の一端は、平板コンデンサ９の上面の電極と端子電極部１６ｄとダミー抵抗１１と接続し、次いで、組立体２０に直流磁界を印加するように永久磁石２を厚み方向に配置し、さらに磁気ヨークである上ケース１を下ケース１２と嵌合して磁気回路を形成する。その際に上ケース１と下ケース１２を機械的に固定するように、また、上下ケースには高周波電流が流れるので電気的な接続を確実とするように互いをはんだ付けして固定するのが好ましい。
【００３３】
このようにして、リードフレームのフープ部に連接した非可逆回路素子を構成した。そしてリフロー工程を経て前記はんだ付けを行った。この後、長尺状のリードフレームから、支持部に刻設された切離し溝で切断して非可逆回路素子を切り離した。
【００３４】
本実施例においては実施例１における導体薄板をなくして形成することで、非可逆回路素子を低背化することが出来た。そして、平板コンデンサを下ケース直接配置したことで、非可逆回路素子に外力が作用する場合であっても、下ケースを構成する金属材料が持つ剛性により、平板コンデンサに直接的に作用する外力をより低減でき、その結果平板コンデンサの破壊を低減することが出来た。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の非可逆回路素子が抱えていたいくつかの問題、すなわち非可逆回路素子の小型化の困難性、非可逆回路素子に作用する外力による平板コンデンサの破壊といった問題を解決する小型でかつ信頼性の高い非可逆回路素子を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る非可逆回路に用いる樹脂ケースの（ａ）平板コンデンサや組立体が配置される側の平面図であり、（ｂ）は端子が形成された外壁の側面図であり、（ｃ）は裏面側の平面図である。
【図２】  図１に開示した非可逆回路用樹脂ケースの（ａ）はＡ−Ａ‘断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ‘断面図であり、（ｃ）はＣ−Ｃ’断面である。
【図３】  図１に開示した非可逆回路用樹脂ケースの（ａ）はＤ−Ｄ‘断面であり、（ｂ）はＥ−Ｅ’断面である。
【図４】  本発明の非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
【図５】  本発明の一実施例に係る非可逆回路素子に用いる樹脂ケースの（ａ）は平板コンデンサ等実装面側の平面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
【図６】  本発明の非可逆回路素子の一例を示す等価回路である。
【図７】  本発明の一実施例に係る非可逆回路素子の電気的特性図である。
【図８】  本発明の他の実施例に係る非可逆回路素子の、（ａ）平板コンデンサや組立体が配置される側の平面図であり、（ｂ）端子が形成された外壁の側面図であり、（ｃ）は裏面側の平面図である。
【図９】  図８に開示した非可逆回路素子の、（ａ）はＡ−Ａ‘断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ‘断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ‘断面である。
【図１０】  図８に開示した非可逆回路素子の（ａ）はＤ−Ｄ‘断面であり、（ｂ）はＥ−Ｅ’断面である。
【図１１】  本発明の他の実施例の非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図である。
【図１２】  従来の非可逆回路素子の分解斜視図である。
【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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【図１２】
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