DE60118294T2

DE60118294T2 - Kompakte Antenne und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60118294T2
Application number: DE60118294T
Authority: DE
Inventors: c/o The Furukawa Electric Co. Yoshikazu Kamei; c/o The Furukawa Electric Co. Takanori Washiro; c/o The Furukawa Electric Co. Hiroki Hamada; c/o The Furukawa Electric Co. Takahiro Ueno; c/o The Furukawa Electric Co. Masayuki Ishiwa
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: CN1231994C; JP2003152428A; DE60118294D1; CN1362753A; KR20020053737A; EP1221737A3; US20020080076A1; EP1221737B1; EP1221737A2; KR100884037B1; US6630911B2; EP1221737B8

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren auf eine Kompaktantenne gemäß Anspruch 1.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
26 zeigen eine skizzenhafte Struktur von einer herkömmlichen Kompaktantenne, die für einen tragbaren Anschluss verwendet wird. Eine Antenne 301, die in 26A gezeigt ist, hat einen in Windungen geformten Abstrahlungsabschnitt 301a, und der Abstrahlungsabschnitt 301a ist von einem Dielektrikum 301b umgeben. Der Abstrahlungsabschnitt 301a ist kontinuierlich bzw. fortlaufend mit einem Anschluss 301c gebildet, der mit einer Platine verbunden werden soll. In ähnlicher Weise hat eine Kompaktantenne 302, die in 26B gezeigt ist, einen spiralförmigen Abstrahlungsabschnitt 302a, der von einem Dielektrikum 302b umgeben ist. Der Abstrahlungsabschnitt 302a ist kontinuierlich mit einem Anschluss 302c gebildet.
Um die Strahlungseffizienz der Antennen zu verbessern, ist es notwendig, die elektrische Leitfähigkeit von jedem der Abstrahlungsabschnitte 301a und 302a so hoch wie möglich zu erhöhen. D. h., falls die elektrische Leitfähigkeit von jedem der Abstrahlungsabschnitte 301a und 302a niedrig ist, wird die Rate an elektrischer Energie, die an die Abstrahlungsabschnitte 301a und 302a bereitgestellt wird, die zu thermischer Energie wird und verloren geht, erhöht. Deshalb ist es bevorzugt, dass die elektrische Leitfähigkeit so hoch wie möglich ist.
FR 2 766 396 A lehrt, dass elektrische und elektronische Elemente durch Verbessern von Lötcharakteristiken angemessener befestigt werden können. Die Lötcharakteristika werden durch Beschichten eines Anschlusses oder eines Lötauges mit einem Verbindungsfilm bzw. einer Verbindungsschicht verbessert.
US 5,772,103 A offenbart eine zusammengesetzte Struktur, die aus einem Körper mit einer Fläche und einer Ummantelung besteht, welche in direktem Kontakt mit der Fläche ist. Die zusammengesetzte Struktur beinhaltet auch eine Formgedächtnislegierung. Die Struktur kann verwendet werden, um eine Antenne zu bilden.
Die Referenz US 5,825,334 A des Standes der Technik offenbart eine Antennenstruktur und ein Herstellungsverfahren um diese Antenne herzustellen. Die Antenne besteht im Wesentlichen aus einer metallenen Anschlussleiste mit Schlitzen, die in die Anschlussleiste gestanzt oder gelocht werden.
EP 1 085 597 A2 offenbart ein Antennenpacket zur Verwendung in einer mobilen Kommunikationsvorrichtung. Eine planare Antenne ist als ein Paddel bzw. eine Schaufel mit verbindenden Leitungen geformt, welche mit einem dielektrischen Material verkapselt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne bereitzustellen, das dazu fähig ist, die Abstrahlungseffizienz zu erhöhen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne bereitzustellen, die dazu fähig ist, fest an einer Platine befestigt zu werden, und ein Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne bereitzustellen.
Gemäß der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Der Verbindungsfilm bzw. die Verbindungsschicht hat eine Filmdicke, die gleich oder größer einer Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe delta ist, die durch die folgende Gleichung spezifiziert ist: δ = √(2/(σ·μ·ω)) wobei sigma die elektrische Leitfähigkeit des Leiters, mü die magnetische Permeabilität und omega eine Kreisfrequenz ist.
Andere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine skizzenhafte Struktur einer Kompaktantenne gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine quer verlaufende Schnittdarstellung einer Struktur der Kompaktantenne, die in 1 gezeigt ist;
3 zeigt einen Verbindungszustand zwischen der Antenne, die in 1 gezeigt ist, und einer Platine;
3A und 3B zeigen jeweils den Zustand eines anderen Beispiels.
4 ist eine quer verlaufende Schnittdarstellung einer Struktur eines Anschlusses des Antennenleiters, der in 3 gezeigt ist;
5 sind eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform, die eine Rate eines Leitungsfilmes, der an einer äußeren Fläche eines Innenteils bzw. Kerns vorgesehen ist, zeigt;
6 zeigt eine Veränderung bei der Strahlungseffizienz bezogen auf eine Rate des Leitungsfilms, der in 5 gezeigt ist;
7 zeigt einen Fall, in dem der Querschnitt eines Strahlungsabschnittes von kreisförmiger Form ist;
8 ist eine Aufsicht auf eine Leiterplatte, die den Antennenleiter, der in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, beinhaltet;
9 ist eine horizontale Schnittdarstellung eines Zustandes, in welchem das Leitermuster in eine metallene Form gesetzt ist;
10A, 10B und 10C sind Schnittdarstellungen, jeweils entlang der W-W-Linie, X-X-Linie und Y-Y-Linie in 9 genommen wurden;
11 ist eine Schnittdarstellung eines Bereiches in Z-Z-Linie in 10B;
12 ist eine Draufsicht auf einen Zustand, in welchem ein Substrat, welches integral mit dem Leitungsmuster ist, aus der metallenen Form herausgenommen ist;
13 zeigen ein Beispiel von einer Kompaktantenne, die durch ein Herstellungsverfahren, das in der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, hergestellt ist, worin 13A eine Draufsicht, 13B eine Seitenansicht und 13C eine Rückansicht und 13D eine Vorderansicht ist;
14 ist eine horizontale Schnittdarstellung eines Leitermusters, das in einer dritten Ausführungsform, die in die Metallform gesetzt ist, gezeigt ist;
15 ist eine Draufsicht auf ein Leitermuster, das in einer vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist;
16 zeigt eine skizzenhafte Struktur einer Kompaktantenne von einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
17 sind quer verlaufende Schnittdarstellungen einer Struktur der Kompaktantenne, die in 16 gezeigt ist;
18 zeigen einen Befestigungszustand um einen Befestigungsbereich des Antennenleiters, der in 16 gezeigt ist, herum, wobei 18A eine perspektivische Ansicht und 18B eine Schnittansicht ist;
19 zeigt ein Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne, die in 16 gezeigt ist (Teil 1);
20 zeigt ein Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne, die in 16 gezeigt ist (Teil 2);
21 zeigt ein Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne, die in 16 gezeigt ist (Teil 3);
22 zeigt eine Metallplatte, wenn ein Abstrahlungsabschnitt durch Verbinden eines Anschlusses und eines Rahmens befestigt wird;
23 zeigt eine Metallplatte, wenn der Anschluss und der Rahmen voneinander getrennt sind;
24A zeigt eine Kompaktantenne, die durch Verwendung der Metallplatte, die in 23 gezeigt ist, hergestellt worden ist, und 24B ist eine Schnittansicht eines Anschlusses in einem Zustand, in welchem die Kompaktantenne an die Platine gelötet ist;
25 ist eine Schnittansicht eines Anschlusses, wenn der Anschluss unter das Substrat gebogen ist und an die Platine gelötet ist;
26 zeigen eine skizzenhafte Struktur einer herkömmlichen Kompaktantenne.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGEN
Die vorliegende Erfindung wurde erreicht, um die folgenden Probleme zu lösen.
Wie oben beschrieben, ist es notwendig, dass ein Antenneleiter eine exzellente Abstrahlungseffizienz hat, aber es ist auch wichtig, dass der Antennenleiter ausreichend mit einer Platine verbunden ist, wenn der Antennenleiter an der Platine befestigt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen einer Kompaktantenne gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer skizzenhaften Struktur einer Kompaktantenne gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In 1 umfasst die Kompaktantenne 1 einen Antennenleiter A, der einen Anschluss 4 und einen Abstrahlungsabschnitt 2, der windungsförmig gebogen ist, und ein Substrat 3, das aus einem Dielektrikum gemacht ist. Das Substrat 3 umgibt bzw. umfasst den Abstrahlungsabschnitt 2 ohne Lücke, und seine äußere Erscheinung ist in ein rechtwinkliges Parallelepiped geformt. Der Anschluss 4, der von dem dielektrischen Substrat 3 vorsteht, ist an einem Ende des Abstrahlungsabschnittes 2 gebildet.
2 ist eine quer verlaufende Schnittansicht der Kompaktantenne 1, die in 1 gezeigt ist. In 2 ist der Abstrahlungsabschnitt 2 von dem Substrat 3 ohne Lücke umgeben. Das Substrat 3 ist aus einem dielektrischen Material gebildet. Der Abstrahlungsabschnitt 2 umfasst ein Innenteil bzw. einen Kern 2a, der durch Stanzen eines Materials für Metallplatten gebildet worden ist, der linear ist und kaum Federkraft hat, so wie Phosphorbronze und Eisen. Der Abstrahlungsabschnitt 2 umfasst auch einen Verbindungsfilm bzw. eine Verbindungsschicht 2b, der bzw. die durch Überziehen einer äußeren Fläche des Innenteils bzw. Kerns 2a mit Material, das eine höhere elektrische Leitfähigkeit als der Kern 2a hat, wie reines Kupfer, gebildet ist. Der Verbindungsfilm bzw. die Verbindungsschicht 2b ist um die gesamte Peripherie des Kerns 2a über seine gesamte Länge gebildet. Eine Dicke d des Leitungsfilmes 2b ist gleich einer Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ (engl. „skin depth").
Im Allgemeinen, wenn hochfrequenter Strom durch einen Leiter fließt, fließt der Strom intensiv von einer Fläche des Leiters zu einem Bereich der Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ durch den Oberflächeneffekt (engl. „skin effect"). Diese Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ ist eine Tiefe, die gemäß δ = √(2/(σ·μ·ω)) definiert wird, wobei σ elektrische Leitfähigkeit des Leiters ist, μ magnetische Permeabilität ist und ω eine Kreisfrequenz (2π·Frequenz) ist.
Falls die Filmdicke d des Leiterfilmes 2b des Abstrahlungsabschnittes 2 auf die Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ oder höher gesetzt wird, fließt deshalb der meiste Strom durch den Leiterfilm 2b von der hohen elektrischen Leitfähigkeit, und er fließt nicht durch den Kern 2a, und deshalb ist es möglich, die Abstrahlungseffizienz der Antenne ausreichend zu erhöhen. Da der Kern 2a aus einem harten Material mit Federkraft gemacht ist, ist es in diesem Fall möglich, die Verformung des Kerns 2a zu unterdrücken, wenn die Antenne hergestellt wird, und die Zuverlässigkeit des Abstrahlungsabschnittes zu erhöhen.
3 zeigen eine Struktur um den Anschluss 4 des Antennenleiters A herum. 4 ist eine quer verlaufende Schnittansicht des Anschlusses 4, der in den 3 gezeigt ist. Der Kern 2a des Abstrahlungsabschnittes 2 des Antennenleiters A ist aus Phosphorbronze gemacht, und der Leiterfilm 2b ist aus reinem Kupfer gemacht. Wie in 4 gezeigt, ist ein vielschichtiger Film, der einen Leiterfilm 4b, gemacht aus Ni (Nickel), und einen Leiterfilm 4c, gemacht aus Gold (Au), als einen Verbindungsfilm aufweist, auf dem Anschluss 4 metallisiert bzw. abgeschieden. Das Ni des Leiterfilms 4b ist vorgesehen, um die Adhäsion (Benetzbarkeit) bezüglich des Au zu verbessern. Das Au des Leiterfilms 4c ist zur Verhinderung von Rost und zum Verbessern der Lötbenetzbarkeit.
In einem Beispiel, das in 3A gezeigt ist, ist ein spitzes Ende 4d des Anschlusses 4 in einem starken elastischen Kontakt mit einem Befestigungsabschnitt 5a des Leitermusters 5, das auf der Platine 6 gebildet ist, so dass sie miteinander elektrisch verbunden sind. In einem Beispiel, das in 3B gezeigt ist, ist das spitze Ende 4d des Anschlusses 4 an dem Befestigungsabschnitt 5a der Platine 6 angelötet, und sie sind elektrisch miteinander durch den Lötzinn 7 verbunden.
Obwohl nur ein Leitungsfilm 2b auf dem Abstrahlungsabschnitt 2 in dem oben beschriebenen Substrat 3 gebildet ist, ist die Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt, und eine Vielzahl von Lagen, die aus hoch elektrisch leitfähigem Metall bestehen, mögen eine auf die andere geschichtet sein.
Sogar falls der Leiterfilm 2b nicht die gesamte äußere Fläche des Kerns 2a bedeckt, ist es bis zu einem gewissem Grade möglich, zu verhindern, dass die Abstrahlungseffizienz verringert wird. 5 zeigen Beispiele des Leiterfilms 2b, der die äußere Fläche des Kerns 2a des Abstrahlungsabschnittes 2 bedeckt. 6 zeigt Variationen der Abstrahlungseffizienz bezüglich der Strukturen des Leiterfilms 2b, der in den 5 gezeigt ist.
5A ist eine Schnittansicht eines Falles, in welchem der Leiterfilm nicht auf der äußeren Fläche des Kerns 2a gebildet ist, 5B ist eine Schnittansicht eines Falles, in welchem der Leiterfilm nur auf einem langen Seitenbereich des Kernes 2a gebildet ist, 5C ist eine Schnittansicht, eines Falles, in welchem die Leiterfilme nur an zwei langen Seitenbereichen des Kerns 2a gebildet sind, und 5D ist eine Schnittansicht eines Falles, in welchem der Leiterfilm auf der gesamten äußeren Oberfläche des Kernes 2a gebildet ist. Punkte P1 bis P4 in 6 zeigen Abstrahleffizienz (%), wenn wie in den 5A bis 5D strukturiert wird. Ein Querschnittsbereich des Kerns 2a ist 100μm × 200μm.
Falls die Abstrahlungseffizienz als 100% definiert wird, wenn der Abstrahlungsabschnitt 2 gänzlich aus reinem Kupfer gemacht ist, wird in dem Fall, in dem der Leiterfilm überhaupt nicht gebildet ist (5A), ist die Abstrahlungseffizienz etwa 38% wie in 6 gezeigt. Wenn der Leiterfilm nur auf einem langen Seitenbereich (5B) gebildet ist, ist die Abstrahlungseffizienz etwa 70%. Wenn die Leiterfilme nur an zwei langen Seitenbereichen (5C) gebildet sind, ist die Abstrahlungseffizienz etwa 89%. Wenn der Leiterfilm auf der gesamten äußeren Fläche des Kerns 2a (5D) geformt ist, ist die Abstrahlungseffizienz etwa 100%, welche im Wesentlichen dieselbe ist wie die eines Abstrahlungsbereiches, der gänzlich aus Kupfer gemacht ist.
Es wird von den obigen Resultaten gefunden, dass die Antennen dieser Beispiele die folgenden Vorzüge haben. Das ist, wenn der Leiterfilm aus purem Kupfer auf der gesamten äußeren Fläche des Kerns 2a vorgesehen ist, ist es möglich, im Wesentlichen dieselbe Abstrahlungseffizienz wie diejenige des Abstrahlungsabschnittes 2 zu realisieren. Weil der Kern 2a aus Phosphorbronze gemacht ist, ist der Abstrahlungsbereich darüber hinaus hart und hat Federkraft genug, um hohe Verlässlichkeit zu erhalten. Wenn ein Material, das hohe elektrische Leitfähigkeit wie Gold oder Silber hat, als Leiterfilm eingesetzt wird, kann die Abstrahlungseffizienz effektiver weiter erhöht werden. Weil es möglich ist, die Menge an Gold oder Silber verglichen mit einem Abstrahlungsabschnitt 2, der gänzlich aus teuerem Gold oder Silber gemacht ist, zu verringern, kann in diesem Fall hohe Strahlungseffizienz günstig erhalten werden.
Auch wenn der Leiterfilm 2b nur auf einem Bereich des Kerns 2a (5B und 5C) gebildet ist, kann verhältnismäßig hohe Strahlungseffizienz durch den Skin-Effekt erhalten werden.
Falls der Abstrahlungsabschnitt 2 in Windungen oder spiralförmig geformt ist, ist dort im Allgemeinen ein Problem, dass die Abstrahlungseffizienz verglichen mit einem linearen Abstrahlungsabschnitt 2 verschlechtert wird, aber falls der Leiterfilm 2b wie in den Antennen der obigen Beispiele vorgesehen ist, kann dieses Problem gelöst werden.
Ein Herstellungsverfahren der Kompaktantenne wird als nächstes erklärt werden. Um die Kompaktantenne 1 herzustellen, wird zuerst der Kern 2a, der in Windungen gebogen ist, die einen Querschnitt von 100μm × 200μm haben, durch Stanzen einer Metallplatte aus Phosphorbronze gebildet. Danach wird die äußere Oberfläche des Kerns 2a mit Kupfer überzogen, dadurch wird der Leiterfilm 2b gebildet.
Der mit Kupfer überzogene Antennenleiter A wird in eine Spritzgussmetallform gegeben, ein dielektrisches Material (Keramik-Kunstharz Verbundmaterial) wird durch Spritzguss in ein rechteckiges Parallelepiped geformt, dadurch wird das Substrat 3 gebildet. Zu dieser Zeit kommt der Anschluss 4 aus dem Substrat 3 heraus. Wenn der Anschluss 4 metallisiert bzw. überzogen ist, wird der Leiterfilm 2b gebildet, und dann wird der Anschluss 4 sequentiell mit den Leitermaterialien überzogen.
Obwohl die Filmdicke d des Leiterfilms 2b auf die Verkleidungstiefe δ in der Metallform 1 in der ersten Ausführungsform gesetzt ist, ist die Filmdicke d bevorzugt dicker als die Verkleidungstiefe δ. Jedoch kann die Filmdicke d auch dünner sein als die Verkleidungstiefe δ. Darüber hinaus kann der Leiterfilm 2b auf einem Bereich der äußeren Fläche des Kerns 2a gebildet sein. Zusätzlich kann eine Struktur zum Variieren der Filmdicke d damit verbunden sein. In allen Fällen, im Gegensatz zur Situation, wenn kein Leiterfilm 2b vorgesehen ist, ist es möglich, den Skin-Effekt zu erhalten, und die Federkraft des Antennenleiters A kann behalten werden, und es kann verhindert werden, dass die Abstrahlungseffizienz sich verschlechtert.
Obwohl der Abstrahlungsabschnitt 2 in der ersten Ausführungsform in Windungen geformt ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und eine beliebige Form wie eine Spiralform kann eingesetzt werden. Der Querschnitt des Abstrahlungsabschnittes 2 ist rechtwinklig in der Form in dem ersten Ausführungsbeispiel, die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und der Querschnitt des Abstrahlungsabschnittes 2 kann in beliebiger Form wie einem Kreis (siehe 7) und einer Ellipse geformt sein. In diesem Fall, zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, ist ein Kern 12a an seiner äußeren Fläche mit einem Leiterfilm 12b gebildet, und seine Dicke d ist auf die Verkleidungstiefe δ gesetzt.
Ein Herstellungsverfahren für eine Antenne gemäß einer zweiten Ausführungsform wird erklärt werden. Zuerst wird ein Leitermuster 110 wie in 8 gezeigt durch Stanzen oder Ätzen einer dünnen Metallplatte gebildet (Stanzschritt). Das Leitermuster 110 hat einen rechtwinkligen flachtellerartigen Antennenleiter 112, der eine Metallplatte von etwa 0,1 mm Dicke umfasst, und einen Rahmen 114 (Stützabschnitt), der den Antennenleiter 112 umgibt. Der Rahmen 114 und der Abstrahlungsabschnitt 112a des Antennenleiters 112 sind miteinander durch eine Vielzahl von Stützstücken 116, die zwischen entgegen gesetzten Seitenkanten des Abstrahlungsabschnittes 112a des Antennenleiters 112 in angemessenem Abstand voneinander gebildet sind, einen Zuführanschluss 118 und einen Masseanschluss 120, die an einer Endkante des Abstrahlungsabschnittes 112a des Antennenleiters 112 gebildet sind, und einen Festanschluss 122, der an der anderen Endkante des Abstrahlungsabschnittes 112a gebildet ist, miteinander verbunden. In diesem Beispiel bilden der Abstrahlungsabschnitt 112a und die Anschlüsse 118, 120 und 122 den Antennenleiter 112. Ein Bezugszeichen 124 verkörpert eine Öffnung, die durch Stanzen oder dergleichen gebildet worden ist, und ein Bezugszeichen 126 verkörpert ein Positionsloch.
Der Rahmen 114 kann weggelassen werden, aber der Rahmen 114 erleichtert die Handhabung des Leitermusters 110. Der Festanschluss 122 wird vorgesehen falls notwendig, und er kann auch weggelassen werden. Der Masseanschluss 120 wird weggelassen abhängig von der Art des Antennenleiters (z. B., wenn der Antennenleiter von gewundener Form ist, ist der Masseanschluss 120 unnötig).
Wie in den 9 bis 11 gezeigt, wird das Leitermuster 110 in Metallformen 128A und 128B bezogen auf den Positionspin 129 der unteren Metallform 128B gesetzt. Das heißt, das Leitermuster 110 wird so gesetzt, dass der Rahmen 114, ein äußeres Ende von jedem der Stützstücke 116, und jeder der Anschlüsse 118, 120 und 122 zwischen Teilflächen der oberen Metallform 128A und der unteren Metallform 128B eingeklemmt sind, und der Abstrahlungsabschnitt 112a des Antennenleiters, innere Endbereiche der Stützstücke 116 und innere Bereiche der Anschlüsse 118, 120 und 122 sind in Hohlräumen 130 von den Metallformen 128A und 128B lokalisiert.
In diesem Zustand wird ein Dielektrikum, das durch Mischen von Kunstharz und von Keramikpuder erhalten wird, wird in den Hohlraum 130 geladen (Beschichtungsschritt). Nach der Bildung, die Metallformen 128A und 128B sind geöffnet worden, wird ein Kunstharzpresskörper, der integral mit dem Leitermuster 110 gebildet ist, herausgenommen. Ein Ergebnis ist in 12 gezeigt. Nachdem der Presskörper aus der Metallform herausgenommen worden ist, wird dieser in ein Überzugsbad gegeben und wird mit Lötzinn überzogen (Leiterfilm bildender Schritt). Danach werden die Stützstücke 116 entlang der entgegen gesetzten Seitenflächen des Substrates 132, die ein Dielektrikum umfassen, geschnitten, äußere Enden der Anschlüsse 118, 120 und 122 werden von dem Rahmen 114 abgeschnitten und gebogen, dadurch wird eine Kompaktantenne 136, die in den 13 gezeigt ist, erhalten. In dieser Kompaktantenne 136 ist der Abstrahlungsabschnitt 112a des Antennenleiters 112 in dem Substrat 132 vergraben, der Einspeiseanschluss 118 und der Masseanschluss 120 stehen von einer der Endflächen des Substrates 132 vor, und ein Festanschluss 122 steht von der anderen Endfläche vor. Die Kompaktantenne 136 soll an einer Fläche befestigt werden. Die Anschlüsse 118, 120 und 123 werden mit Lötzinn als Leiterfilme überzogen.
14 zeigt eine dritte Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Leitermuster 110 benutzt wird, das keine Stützstücke 116 hat. In diesem Fall werden eine Endkante des Abstrahlungsabschnittes 112a des Antennenleiters 112 auf der Seite des Festanschlusses 122, der Einspeiseanschluss 118 und der Masseanschluss 120 zwischen den Teilflächen der oberen und unteren Metallformen 128A und 128B eingeklemmt.
15 zeigt eine vierte Ausführungsform. 15 zeigt einen Zustand, in welchem der Bildungsschritt beendet worden ist. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Leitermuster 110 verwendet wird, dessen Anschlüsse 118, 120 und 122 nicht mit dem Rahmen 114 verbunden sind. Weil die Anschlüsse 118, 120 und 122 vorher von dem Rahmen 114 getrennt worden sind, wird in dieser Ausführungsform die Überzugsbehandlung der gesamten peripheren Fläche (Schnittfläche) der Anschlüsse leicht.
16 zeigt eine skizzenhafte Struktur einer Kompaktantenne gemäß einer fünften Ausführungsform einer Erfindung. In 16 beinhaltet eine Kompaktantenne 201 der fünften Ausführungsform einen Antennenleiter B, der einen Abstrahlungsabschnitt 202 in rechtwinkliger Form eines Parallelepipeds hat, und ein dielektrisches Substrat 203, das eine Peripherie des Abstrahlungsabschnittes 202 lückenlos umgibt. Das Substrat 203 hat eine äußere Erscheinung in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds. Der Abstrahlungsabschnitt 202 ist an seinen entgegen gesetzten Enden mit Anschlüssen 204 bis 206 versehen, die von dem Substrat 203 vorstehen.
17 sind quer laufende Schnittansichten einer Struktur der Kompaktantenne 201, die in 16 gezeigt ist. 17A ist eine quer verlaufende Schnittansicht des Abstrahlungsabschnittes 202 und des Substrates 203, 17B ist eine quer verlaufende Schnittansicht des Anschlusses 204. In 17A ist der Abstrahlungsabschnitt 202 von dem Substrat 203 ohne Lücke umgeben. In 17B ist der Anschluss 204 ein Metallstück, das integral zusammen mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 gebildet ist, und eine Fläche des Anschlusses 204 ist mit dem Leiterfilm 204a überzogen. Der Leiterfilm 204a ist so gebildet, dass die Lötbenetzbarkeit verbessert ist, und hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die Metallplatte, die oben beschrieben wurde. Wie der Anschluss 204 sind die Anschlüsse 205 und 206 Metallstücke, die integral zusammen mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 gebildet sind, und Flächen der Anschlüsse 205 und 206 sind mit Verbindungsfilmen 205a und 206a, die dem Verbindungsfilm 204a ähnlich sind, jeweils überzogen.
Eine Befestigungsoperation dieser Antenne an dem Substrat wird als nächstes erklärt werden. 18 zeigen eine Struktur um den Anschluss 204 der Antenne herum. Wie in 18 gezeigt, ist der Anschluss 204 an einem Befestigungsbereich 5a eines Leitermusters 5, das auf einer Platine 6 gebildet ist, fest gelötet, und durch dieses ist der Anschluss 204 elektrisch mit dem Befestigungsbereich 5a verbunden. Der Anschluss 204 ist mit dem Befestigungsbereich 5a durch einen Verbindungsfilm 204a verbunden. Mit dem Verbindungsfilm 204a kann die Adhäsion (Benetzbarkeit) zwischen dem Anschluss 204 und dem Leitermuster 5 verbessert werden. Als ein Ergebnis wird ein Bereich, wo der Verbindungsfilm 204a existiert, mit einer Kehlnaht S gebildet, und die Bindungsstärke zu dem Antennenleiter B zu der Platine 6 wird erhöht. Der Anschluss 205 und der Anschluss 206 haben auch dieselbe Struktur.
Ein Herstellungsverfahren einer Kompaktantenne 201 wird als nächstes unter Bezugnahme auf die 19 bis 21 erklärt. Um die Kompaktantenne 201 herzustellen, wird zuerst eine Platte aus Kupferlegierung ausgestanzt, um die Metallplatte 207, die in 19 gezeigt ist, zu bilden. Die Metallplatte 207 hat einen Rahmen 207a und beinhaltet den Abstrahlungsabschnitt 202 und die Anschlüsse 204 bis 206 in dem Rahmen 207a. Die Anschlüsse 204 bis 206 sind mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 und dem Rahmen 207a verbunden. Der Abstrahlungsabschnitt 202 und der Rahmen 207a sind miteinander jeweils durch eine Vielzahl von Stützbereichen 208 verbunden.
Die Metallplatte 207 wird in eine Spritzgussmetallform hinein gegeben, und dann wird ein dielektrisches Material (Keramik-Kunstharz Verbundmaterial) wird spritzgussgeformt in einen rechtwinkligen Parallelepiped, dadurch wird ein Substrat 203 gebildet (20). Zu jener Zeit kommen die Anschlüsse 204 bis 206 aus dem Substrat 203 heraus. Die gesamte Fläche der Metallplatte 207, die mit dem Substrat 203 spritzgussgeformt wurde, wird mit Lötzinn überzogen (21). Das Substrat 203 fungiert als eine Maske, der Rahmen 207a und die Anschlüsse 204 bis 206 werden selektiv mit Lötzinn überzogen, und der Anschluss 204 wird mit dem Verbindungsfilm 204a gebildet. Die Anschlüsse 205 und 206 werden auch in derselben Weise gebildet.
Die Vielzahl von Stützbereichen 208 werden entlang des Substrates 203 geschnitten, Grenzen zwischen dem Rahmen 207a und den Anschlüssen 204 bis 206 werden geschnitten bzw. durchgeschnitten, sodass der Rahmen 207a und die Stützbereiche 208 voneinander getrennt werden, dadurch wird die Kompaktantenne 201 erhalten.
Weil die Anschlüsse 204 und 206 selektiv überzogen werden können, ist es gemäß dem Herstellungsverfahren der Kompaktantenne möglich zu verhindern, dass sich die Charakteristika der Antenne verschlechtern, was durch Lötzinn, der dem Abstrahlungsabschnitt 202 anhaftet, bedingt sein könnte, und die Adhäsion (Benetzbarkeit) der Anschlüsse 204 bis 206 zu dem Leitermuster 5 zu verbessern.
Durch Verwenden des Substrates 203 als eine Maske für den Lötzinnüberzug kann der Schritt des Maskierens weggelassen werden, die Herstellung wird vereinfacht, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
Wenn der Abstrahlungsabschnitt 202 ausreichend durch Verbinden der Anschlüsse 204 bis 206 und des Rahmens miteinander befestigt werden kann, kann die Stützabschnitte 208 weggelassen werden. 22 zeigt eine Metallplatte, wenn der Abstrahlungsabschnitt durch Verbinden der Anschlüsse 204 bis 206 und des Rahmens miteinander befestigt ist. In 22 beinhaltet eine Metallplatte 209 einen Rahmen 209a und beinhaltet den Abstrahlungsabschnitt 202 und die Anschlüsse 204 bis 206 in dem Rahmen 209a. Die Anschlüsse 204 bis 206 sind mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 und dem Rahmen 209a verbunden, und der Abstrahlungsabschnitt 202 ist in dem Rahmen 209a befestigt. Andere Struktur und ihr Herstellungsverfahren sind dieselben wie jene der Metallplatte 207.
Im Gegensatz dazu kann nur der Stützbereich mit dem Rahmen verbunden werden, die Anschlüsse und der Rahmen können getrennt werden, und die Metallplatte kann gestanzt werden. 23 zeigt eine Metallplatte, in welcher die Anschlüsse und der Rahmen voneinander getrennt sind. In 23 hat eine Metallplatte 217 einen Rahmen 217a und beinhaltet einen Antennenleiter, der einen Abstrahlungsabschnitt 202 und die Anschlüsse 214 und 216 in dem Rahmen 217a umfasst. Die Anschlüsse 214 bis 216 sind mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 verbunden, aber sind von dem Rahmen 217a getrennt. Eine Vielzahl von Stützabschnitten 218 sind mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 und dem Rahmen 217a verbunden. Der Abstrahlungsabschnitt 202 und die Anschlüsse 214 bis 216 sind in dem Rahmen 217a befestigt.
Wie die Metallplatte 207 wird die Kompaktantenne von der Metallplatte 217 in der folgenden Weise hergestellt. Das heißt, der Abstrahlungsabschnitt 202 wird einem Spritzgussverfahren unterzogen, um ein Substrat 203 zu bilden, die Anschlüsse 214 bis 216 werden mit Lötzinn überzogen, und dann werden die Stützabschnitte 218 geschnitten. 24 zeigen die Kompaktantenne, die durch Verwenden der Metallplatte 217 hergestellt worden ist. Eine Kompaktantenne 211, die in den 24 gezeigt ist, beinhaltet einen Antennenleiter C, der einen Abstrahlungsabschnitt 202 in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds hat, und ein Substrat 203, das eine äußere Erscheinung eines rechtwinkligen Parallelepipeds hat. Das Substrat 203 umgibt eine Peripherie des Abstrahlungsabschnittes 202 ohne Lücke.
Entgegengesetzte Enden des Abstrahlungsabschnittes 202 werden mit den Anschlüssen 214 bis 216 gebildet, die von dem Substrat 203 vorstehen. Die Anschlüsse 214 bis 216 sind Metallstücke, die integral gemeinsam mit dem Abstrahlungsabschnitt 202 gebildet sind. Flächen der Anschlüsse 214 bis 216 sind mit einem Verbindungsfilm überzogen.
Der Anschluss 214 wird separat von dem Rahmen 217a ausgestanzt und mit dem Verbindungsfilm 214a durch Lötzinnüberzug gebildet. Deshalb können alle Flächen des Anschlusses 214 einschließlich der Endfläche 214b mit dem Verbindungsfilm 214a gebildet werden. Deshalb sind alle Flächen des Anschlusses 214 einschließlich der Endfläche 214b mit dem Verbindungsfilm 214a bedeckt, und Adhäsion (Benetzbarkeit) bezüglich des Lötzinnes ist verbessert. Wenn die Antenne auf der Platine 6 fest gelötet wird, ist als ein Ergebnis die Lötzinn-Kehlnaht F bis hinauf zur Endfläche 214b des Anschlusses 214 gebildet, und der Anschluss ist durch Lötzinn stärker gebunden, wie in 24B gezeigt. Alle Flächen der Anschlüsse 215 und 216 einschließlich deren Endflächen werden auch mit den Verbindungsfilmen bedeckt, und die Adhäsion (Benetzbarkeit) bezogen auf das Leitermuster kann verbessert werden.
Wenn die Metallplatte 217 gebildet ist, können der Anschluss und der Rahmen voneinander getrennt werden, um die Metallplatte zu stanzen, oder, der Anschluss und der Rahmen können miteinander verbunden werden, um die Metallplatte zu stanzen und können voneinander getrennt werden, bevor die Platte mit dem Verbindungsfilm überzogen wird, um den Verbindungsfilm bis hin zu der Endfläche des Anschlusses zu bilden. Wenn das Löten durchgeführt worden ist, ist als ein Ergebnis die Lötzinn-Kehlnaht F bis hinauf zu der Endfläche des Anschlusses gebildet.
Der Anschluss kann unter das Substrat gebogen und in Kontakt mit der Platine gebracht werden. 25 ist eine Schnittansicht des Anschlusses 214, wenn der Anschluss 214 unter das Substrat 203 gebogen ist und an der Platine 6 fest gelötet ist. Falls der Anschluss 214 mit Lötzinn überzogen worden ist, nachdem der Anschluss 214 von dem Rahmen 217a abgeschnitten ist, können in dieser Kompaktantenne alle Flächen des Anschlusses 214 einschließlich der Endfläche 214b des Anschlusses 214 mit dem Verbindungsfilm 214a bedeckt werden. Als ein Ergebnis kann auch bei dieser Kompaktantenne die Lötzinn-Kehlnaht F bis zu der Endfläche 214b des Anschlusses 214 gebildet werden, und der Anschluss ist auf der Platine 6 stärker fest gelötet.
Von den obigen Ausführungsformen können verschiedene Erfindungen begriffen werden.

(1) Eine Kompaktantenne umfassend einen Antennenleiter mit einem gebogenen linearen Kern, und einem Leiterfilm, der wenigstens einen Teil einer äußeren Fläche des Kerns bedeckt und der eine höhere elektrische Leitfähigkeit als jene des Kerns hat.
(2) Die Kompaktantenne gemäß (1), worin der Leiterfilm eine Filmdicke gleich oder größer als eine Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe (engl. „skin depths") δ hat, die durch die folgende Gleichung spezifiziert ist: δ = √(2/(σ·μ·ω)),wobei σ elektrische Leitfähigkeit des Leiters, μ magnetische Permeabilität und ω Kreisfrequenz ist.
(3) Die Kompaktantenne gemäß (1), wobei der Kern aus einer Kupferlegierung gemacht ist, und der Leiterfilm aus Kupfer gemacht ist.
(4) Eine Kompaktantenne, die einen Antennenleiter hat, der einen Abstrahlungsabschnitt zum Senden und Empfangen von Radiowellen und einen Anschluss zum Verbinden des Abstrahlungsabschnittes und einer Platine aufweist, wobei der Anschluss mit einem Verbindungsfilm zur Verbesserung der Lötcharakteristik überzogen ist, und wobei der Abstrahlungsabschnitt nicht mit dem Verbindungsfilm geformt bzw. überzogen ist.
(5) Die Kompaktantenne gemäß (4), wobei der Verbindungsfilm eine geringere elektrische Leitfähigkeit als jene einer Schicht einer Oberfläche des Abstrahlungsabschnittes hat.
(6) Die Kompaktantenne gemäß (4), wobei der Verbindungsfilm durch überziehen mit Lötzinn gebildet ist.
(7) Die Kompaktantenne gemäß (4), wobei der Verbindungsfilm alle Flächen des Anschlusses bedeckt.
(8) Die Kompaktantenne gemäß (4) wobei der Abstrahlungsabschnitt und der Anschluss durch Stanzen von Metallplatten gebildet sind.
(9) Die Kompaktantenne gemäß (4), wobei der Abstrahlungsabschnitt mit Dielektrikum bedeckt ist, und wobei der Anschluss von diesem Dielektrikum frei ist bzw. herausgestellt ist.
(10) Die Kompaktantenne gemäß (4), wobei der Antennenleiter einen Kern und einen Leiterfilm, der eine äußere Fläche des Kerns entsprechend wenigstens einem Abstrahlungsabschnitt bedeckt, und wobei der Leiterfilm aus einem Material gemacht ist, das eine höhere elektrische Leitfähigkeit hat als die des Kerns.
(11) Die Kompaktantenne gemäß (10), wobei der Leiterfilm eine Filmdicke gleich oder größer als eine Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ hat, die durch die folgende Gleichung spezifiziert wird: δ = √(2/(σ·μ·ω)) worin σ elektrische Leitfähigkeit des Leiters, μ magnetische Permeabilität und ω Kreuzfrequenz ist.
(12) Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne, umfassend: einen Stanzschritt, in welchem ein Antennenleiter durch Stanzen einer Metallplatte gebildet wird, der einen Abstrahlungsabschnitt zum Senden und Empfangen von Radiowellen und einen Anschluss zum Verbinden des Abstrahlungsabschnittes mit einer Platine aufweist, einen Beschichtungsschritt, bei welchem der Abstrahlungsabschnitt mit einem Dielektrikum beschichtet wird, und einen Schritt, bei dem ein Verbindungsfilm bzw. eine Verbindungsschicht gebildet wird, in welchem der Verbindungsfilm selektiv auf dem Anschluss gebildet wird, wobei das Dielektrikum als eine Maske verwendet wird.
(13) Das Herstellungsverfahren der Kompaktantenne gemäß (12), wobei bei dem Stanzschritt die Metallplatte in eine Form gestanzt wird, die einen Rahmen beinhaltet, welcher den Antennenleiter lagert bzw. stützt, wobei das Herstellungsverfahren weiter einen Schneideschritt nach dem Schritt, bei dem der Verbindungsfilm gebildet wird, zum Schneiden eines Antennenleiters von dem Rahmen umfasst.
(14) Das Herstellungsverfahren der Kompaktantenne gemäß (13), wobei bei dem Stanzschritt die Metallplatte in eine Form gestanzt wird, in welcher der Rahmen und der Anschluss voneinander getrennt sind.
(15) Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne gemäß (13), wobei in dem Stanzschritt die Metallplatte in eine Form gestanzt wird, in welcher der Rahmen und der Anschluss kontinuierlich sind, wobei das Herstellungsverfahren weiter einen vorbereitenden bzw. einleitenden Schneideschritt vor dem Schritt, bei dem der Verbindungsfilm gebildet wird, zum Abschneiden des Rahmens und des Anschlusses aufweist.

Wie oben erklärt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung dort ein Effekt, dass es möglich ist, einen Antennenleiter kostengünstig zu realisieren, der eine hohe Verlässlichkeit und eine hohe Abstrahlungseffizienz hat.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass Anschlüsse des Antennenleiters fest an der Einspeiseelektrode der Platine angelötet werden können, Verschlechterung der Strahlungscharakteristik, die durch den Verbindungsfilm hervorgerufen wird, kann vermieden werden, und deshalb kann die Befestigungsbedienbarkeit der Antenne verbessert werden, ohne die Strahlungscharakteristik zu verschlechtern.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass, da der Anschluss des Antennenleiters mit der Platine durch einen Verbindungsfilm, der die gesamte Fläche des Anschlusses bedeckt, verbunden ist, die Bindungsstärke zwischen dem Anschluss und der Platine weiter verbessert werden kann.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass eine Kompaktantenne, die eine exzellente Befestigungsbedienbarkeit an der Platine hat, mit einem einfachen Herstellungsverfahren bereitgestellt werden kann.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass, da der Verbindungsfilm durch Verwenden des dielektrischen Überzuges des Abstrahlungsabschnittes als eine Maske gebildet wird, es möglich ist, eine Kompaktantenne bereitzustellen, die dazu fähig ist, sowohl die Strahlungscharakteristik als auch die Befestigungsbedienbarkeit mit einem einfachen Herstellungsverfahren zu erfüllen bzw. zu befriedigen.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass, da der Verbindungsfilm selektiv auf dem Anschluss unter Verwendung des Dielektrikums als eine Maske gebildet wird, es möglich ist, einfach und kostengünstig eine Kompaktantenne bereitzustellen, die eine exzellente Adhäsion zwischen dem Anschluss und der Platine hat und die eine hohe Strahlungseffizienz hat.
Die Erfindung zeigt auch den Effekt, dass, da das Ende des Anschlusses offen ist und der Verbindungsfilm auf allen Flächen des Anschlusses gebildet ist, es möglich ist, eine Kompaktantenne einfach herzustellen, fähig dazu, den Anschluss und die Platine fester miteinander zu verbinden.
Obwohl die Erfindung bezüglich einer bestimmten Ausführungsform zwecks einer vollständigen und klaren Offenbarung beschrieben worden ist, sind die anhängenden Ansprüche nicht darauf beschränkt, sondern sollen so ausgelegt werden, dass sie alle Abwandlungen und alternativen Konstruktionen, die einem Fachmann erscheinen, dass sie ganz unter die Grundsatzlehre, die hierin dargelegt ist, fallen, enthalten.

Claims

Herstellungsverfahren für eine Kompaktantenne, das die folgenden Schritte umfasst: einen Stanzschritt, in welchem ein Antennenleiter durch Stanzen einer Metallplatte gebildet wird, der einen Abstrahlungsabschnitt zum Senden und Empfangen von Radiowellen und einen Anschluss zum Verbinden des Abstrahlungsabschnittes mit einer Platine aufweist; einen Beschichtungsschritt, bei welchem der Abstrahlungsabschnitt mit einem Dielektrikum beschichtet wird; und einen Schritt, bei dem ein Verbindungsfilm bzw. eine Verbindungsschicht gebildet wird, in welchem der Verbindungsfilm selektiv auf dem Anschluss gebildet wird, wobei das Dielektrikum als eine Maske verwendet wird, so dass der Verbindungsfilm nicht an dem Abstrahlungsabschnitt haftet, um zu verhindern, dass die Charakteristik der Antenne verschlechtert wird.
Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne gemäß Anspruch 1, wobei bei dem Stanzschritt die Metallplatte in einer Form gestanzt wird, die einen Rahmen beinhaltet, welcher den Antennenleiter lagert bzw. stützt, wobei das Herstellungsverfahren weiter einen Schneideschritt nach dem Schritt, bei dem der Verbindungsfilm gebildet wird, zum Schneiden eines Antennenleiters von dem Rahmen umfasst.
HIerstellungsverfahren für eine Kompaktantenne gemäß Anspruch 2, wobei bei dem Stanzschritt die Metallplatte in einer Form gestanzt wird, in welcher der Rahmen und der Anschluss voneinander getrennt sind.
Herstellungsverfahren für die Kompaktantenne gemäß Anspruch 2, wobei in dem Stanzschritt die Metallplatte in einer Form gestanzt wird, in welcher der Rahmen und der Anschluss kontinuierlich sind, wobei das Herstellungsverfahren weiter einen vorbereitenden bzw. einleitenden Schneideschritt vor dem Schritt, bei dem der Verbindungsfilm gebildet wird, zum Abschneiden des Rahmens und des Anschlusses aufweist.
Herstellungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Leiterfilm eine Filmdicke aufweist, die größer oder gleich einer Verkleidungstiefe bzw. Oberflächentiefe δ ist, die durch die folgende Gleichung spezifiziert wird: δ = √(2/σ·μ·ω)), wobei σ die elektrische Leitfähigkeit des Leiters, μ die magnetische Permeabilität und ω die Kreisfrequenz ist.