JP2002164727A - チップアンテナ - Google Patents

チップアンテナ

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JP2002164727A
JP2002164727A JP2000357293A JP2000357293A JP2002164727A JP 2002164727 A JP2002164727 A JP 2002164727A JP 2000357293 A JP2000357293 A JP 2000357293A JP 2000357293 A JP2000357293 A JP 2000357293A JP 2002164727 A JP2002164727 A JP 2002164727A
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JP2000357293A
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English (en)
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Kengo Shiiba
健吾 椎葉
Katsumi Sasaki
勝美 佐々木
Kenzo Isozaki
賢蔵 磯▲崎▼
Hiromi Sakida
広実 崎田
Sumio Tate
純生 楯
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、生産性,調整のしやすさ,実装性
の少なくとも一つを向上させることができるチップアン
テナを提供することを目的とする。 【解決手段】 円柱状の基台1と、基台1の両端面1
a,1bで挟まれた側面にスパイラル状に設けられた導
電膜2とを備え、両端面1a,1bと導電膜2の軸心と
を交差させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信などの
無線通信を行う電子機器等に好適に用いられるチップア
ンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ロッド型のアンテナや平面アンテナは、
無線通信用のアンテナとして一般的に用いられている
が、近年、チップ型のアンテナが注目されてきている。
このようなチップアンテナは、携帯電話などの基板に直
接実装でき、外部に大きく突出せず、装置の小型化を実
現できる。
【0003】先行例としては、特開平9−64627号
公報,特開平9−74309号公報等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、製造工程が複雑で、生産性が悪く、しか
も特性の調整が非常に難しかった。更に、チップアンテ
ナを基板上に実装する際に、その実装方向が決まってお
り、実装の際にその方向性に注意しなければならないの
で、実装性が悪かった。
【0005】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、生産性,調整のしやすさ,実装性の少なくとも一つ
を向上させることができるチップアンテナを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、円柱状の基台
と、基台の両端面で挟まれた側面にスパイラル状に設け
られた導電膜とを備え、両端面と導電膜の軸心とを交差
させた。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、円柱状の
基台と、前記基台の両端面で挟まれた側面にスパイラル
状に設けられた導電膜とを備え、前記両端面と前記導電
膜の軸心とが交差すること特徴とするチップアンテナと
することで、方向性が無い実装を行うことができ、簡単
な構造であるので生産性も向上する。
【0008】請求項2記載の発明は、スパイラル状に溝
を設けることで、スパイラル状の導電膜を設けたことを
特徴とする請求項1記載のチップアンテナとすること
で、精度良くスパイラル状の溝を形成できるので、特性
のばらつきを抑えることができる。
【0009】請求項3記載の発明は、端面上の少なくと
も一部に導電性の膜を非配置として請求項1記載のチッ
プアンテナとすることで、利得を向上させ、特性を向上
させることができる。
【0010】請求項4記載の発明は、基台に両端面を結
ぶ貫通孔を設けたことを特徴とする請求項1記載のチッ
プアンテナとすることで、利得を向上させ、特性を向上
させることができる。
【0011】請求項5記載の発明は、基台の両端部の少
なくとも一方の端部に端子電極を設けたことを特徴とす
る請求項1記載のチップアンテナとすることで、実装強
度などを向上させることができる。
【0012】請求項6記載の発明は、スパイラル状の導
電膜のピッチ幅を部分的或いは全体的に異ならせたこと
を特徴とする請求項1記載のチップアンテナとすること
で、アンテナ特性の幅を広げることができる。
【0013】請求項7記載の発明は、基台の直径を部分
的に或いは全体的に連続的に変化させたことを特徴とす
る請求項1記載のチップアンテナとすることで、アンテ
ナ特性の幅を広げることができる。
【0014】請求項8記載の発明は、基台に導電膜を形
成した後に、レーザー加工もしくは砥石によって溝を形
成した事を特徴とする請求項2記載のチップアンテナと
することで、精度良く溝を形成することができ、アンテ
ナ特性のばらつきを小さくでき、しかも生産性が向上す
る。
【0015】図1本発明の一実施の形態におけるチップ
アンテナを示す斜視図である。
【0016】図1において、1は円柱状の基台で、実質
的にストレート構造を有している。基台1の構成材料と
しては絶縁材料が用いられ、例えば、アルミナ単体かア
ルミナを80%以上含むセラミック材料が好適に用いら
れる。基台1の他の構成材料としては、フォルステライ
ト、チタン酸マグネシウム系やチタン酸カルシウム系、
ジルコニア・スズ・チタン系、チタン酸バリウム系や鉛
・カルシウム・チタン系などのセラミック材料や、液晶
ポリマー,プラスチックなども用いることができる。
【0017】2は基台1上に設けられた導電膜で、導電
膜5は金,銀,銅等の導電性金属材料の少なくとも一つ
から選ばれた材料をメッキ法や蒸着法,スパッタ法など
の真空薄膜形成技術等を用いて構成される。導電膜5の
膜厚としては1μm〜50μmとなるように構成され
る。
【0018】(1)具体的な導電膜2の構成としては、
下記の通り数例挙げることができ、基台1上に無電界鍍
金などによって、銅膜を形成し、その上に電解メッキで
更に銅膜を積層し、導電膜5を形成する。
【0019】(2)基台1上に焼成法等を用いて炭素膜
やNi−Cr膜などのバッファ層を形成し、そのバッフ
ァ層の上に、鍍金法などを用いて銅膜を積層し、導電膜
5を構成する。
【0020】(3)基台1上に上記(1)(2)等で導
電膜5を形成した後の、その導電膜2の上に、金,白
金,パラジウム,錫のいすれか1つを含む耐食性の高い
金属膜を鍍金法などで形成する。
【0021】スパイラル状の導電膜2を形成する方法と
しては、基台1の全面に形成された導電膜2にレーザ光
線等を照射することによって導電膜2或いは導電膜2と
基台1の双方にスパイラル状の溝3を形成する方法や、
導電膜2に砥石等を当てて機械的に導電膜2或いは導電
膜2と基台1の双方にスパイラル状の溝3を形成する方
法や、レジストなどを用いた選択的エッチングによって
少なくとも導電膜2にスパイラル状の溝3を形成して設
ける方法などが考えられる。
【0022】なお、本実施の形態において、基台1の端
面1a,1bにも導電膜を設けた。
【0023】4は基台1の端面1b上と端面1b近傍の
基台1の側面の一部に設けられた端子電極で、端子電極
4は半田や鉛フリー半田で構成された接合層か、Ni等
で構成された耐食層の少なくとも一つを具備している。
【0024】端子電極4は実質的には導電膜2上に設け
られており、しかも通信機器などの回路基板上に設けら
れたランドに半田や鉛フリー半田等によって、直接或い
は間接的に接合される。
【0025】なお、本実施の形態では、端子電極4を設
けたが、導電膜2の上に保護材として金,白金族,錫或
いは金合金,白金族合金,錫合金(但し鉛合金は除く)
で構成された金属膜を設けた場合には、端子電極4を不
要とすることができる。すなわち、上記金,白金族,錫
等で保護材を構成することで、導電膜2の半田食われ
や、ランドなどとの接合性が十分に確保できるからであ
り、しかもチップアンテナ自体に鉛を含む半田の接合層
を設けなくても良いので、環境に非常に良い。
【0026】以上の様に、本実施の形態では、基台1を
円柱状とすることで、例えばスパイラル状の導電膜2を
形成する際に、レーザーや砥石などで、基台1を回転さ
せて溝3を形成することで、溝3の深さなどを非常に高
い精度で形成できるので、特性のばらつきが小さくな
り、しかもスパイラル状の導電膜の軸心が端面1a,1
bに沿って形成されているので、どの方向に実装して
も、特性の変化がないので、方向性を無くすことがで
き、実装性を向上させることができる。
【0027】また、本実施の形態では、基台1の端面全
面に導電膜2を設けたが、図2に示すように、基台11
の端面1a,1bが外部にむき出しになるように、基台
11の端面1a,1b上に導電膜12や端子電極4が全
く存在しないように構成したり、あるいは、端面の一部
に基台1がむき出しになるように、導電膜2もしくは端
子電極4の非配設部分を設けることで、空芯コイル化す
ることができ、高周波磁界がアンテナ部をスムーズに流
れることによりアンテナのQ値が良くなりアンテナ利得
が向上する。この空芯化処理部(基台1がむき出しにな
っている部分)の形状は、図に示す方形状以外に、円
形,楕円形状,三角形状,多角形などでも良いが、その
面積が基台11の端面1a,1bの少なくとも30%以
上必要で、これ以下の面積では、効果が十分に現れてこ
ないという不具合が起こる。
【0028】また、本実施の形態では、基台1の一方の
端面1b側のみに端子電極4を設けたが、図3に示すよ
うに、基台1の両端面1a,1bにそれぞれに端子電極
4を設けても良い。この場合、一方の端子電極4を回路
基板などが構成する回路と電気的に接続し、他方の端子
電極4を回路とは隔絶されたランドなどと接合すること
によって、回路基板上にチップアンテナが少なくとの2
点で接合されることになり、チップアンテナと回路基板
などとの接合力を大きくすることができる。
【0029】また、図4に示すように、端面1a,1b
を結ぶ貫通孔1cを基台1に設けることで、確実な空芯
構造とすることができるので、アンテナ特性を向上させ
ることができる。なお、本実施の形態では、貫通孔1c
は断面円形状としてが、断面四角形状や他の多角形状或
いは楕円形状三角形上としても良い。最も好ましいの
は、基台1が円柱状であるので、貫通孔1cの断面を円
形とすることで、基台1の厚みをほぼどの位置でも一定
とすることできるので、機械的特性の面などで有利であ
る。なお、基台1の端面1a,1bにおける直径を1と
した場合には、貫通孔1cの直径は0.2〜0.8(好
ましくは0.4〜0.6)の割合とすることが好まし
い。直径の割合が0.2以下であると、空芯構造とした
効果はあまり得られず、直径の割合が0.8以上である
と、基台1自体の機械的強度が十分とは言えない。
【0030】また、アンテナ特性を変化させる例として
は、図5に示すように、端面1b側のスパイラル状導電
膜2の幅P1と端面1a側のスパイラル状導電膜2の幅
P2の関係をP1>P2とするが挙げられる。また、導
電膜2の幅を例えば、端面1bから端面1aに向かうに
従って次第に(連続的)に導電膜2の幅を小さくする構
成とすることもできたり、或いは逆の構成でも良い。ま
た、図示してはいないが、チップアンテナの中央部の導
電膜2の幅を他の部分より小さくしたりする、すなわ
ち、単位長さ当たりの溝の密度が中央部よりも端部の方
が小さくする構成としても良い。
【0031】従って、アンテナ特性を変化させる構成と
しては、導電膜2の幅を異ならせることが一例として考
えられる。
【0032】また、アンテナ特性を変化させる構成とし
ては、図6に示すように、端面1bから端面1aに向か
って連続的に基台1の直径を変化させることも考えられ
る。図6では、スパイラル状の導電膜2のピッチ幅は同
じにした。
【0033】なお、図6では、端面1bから端面1aに
向けて連続的に基台の直径を変化させたが、例えば、端
面1bから中央部までほぼ基台1の直径を同じとし、中
央部から端面1aまでは連続的に基台1の直径を大きく
しても良い。すなわち、基台1の直径を部分的に連続し
て変化させることで、アンテナ特性を変化させることが
できる。
【0034】また、図5と図6に示す構造を組み合わせ
ることもできる。すなわち、基台1の直径を部分的に或
いは、両端まで連続的に変化させ、しかもスパイラル状
の導電膜2のピッチ幅を部分的にあるいは全体において
変化させてもよい。
【0035】この様に、図5及び図6の構造の少なくと
も一つを採用することで、所定の長さのチップアンテナ
において幅の広いアンテナ特性を得ることができる。
【0036】次に、上述の様に構成されたチップアンテ
ナについて、その製造方法を説明する。
【0037】先ず図7に示すように、円柱状の基台1を
用意する。
【0038】次に図8に示すように、基台1上にバッフ
ァ層2aを形成する。バッファ層2aは例えば、無電界
鍍金膜,炭素膜,Ni−Cr膜などで構成される。
【0039】次に、図9に示すようにバッファ層2a上
に例えば銅或いは銅を含む金属膜を電解メッキなどで膜
付けし、導電膜2を構成する。
【0040】次に、レーザー加工や砥石加工によって、
図10に示すように、導電膜2及び基台1の一部をトリ
ミングして、スパイラル状の溝3を形成し、スパイラル
状の導電膜2を形成する。
【0041】次に、図11に示すように、導電膜2の全
表面を実質的に覆うように、白金族又は白金族合金ある
いは金,金合金,錫,錫合金(鉛合金は除く)等の耐食
性の高い金属で構成された保護材2bを形成する。
【0042】この時点で保護材2bを上記材料によっ
て、構成することで、接合層などを有する端子電極4は
不要であり、このまま製品は完成するが、使用される環
境等によっては、図12に示すように、一方の端部もし
くは両方の端部に端子電極4を鍍金法やディップ法など
によって形成する。
【0043】
【発明の効果】本発明は、円柱状の基台と、基台の両端
面で挟まれた側面にスパイラル状に設けられた導電膜と
を備え、両端面と導電膜の軸心とを交差させたことで、
方向性が無い実装を行うことができ、簡単な構造である
ので生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図2】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図3】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図4】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図5】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図6】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図
【図7】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
の製造方法を示す側面図
【図8】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
の製造方法を示す側面図
【図9】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
の製造方法を示す側面図
【図10】本発明の一実施の形態におけるチップアンテ
ナの製造方法を示す側面図
【図11】本発明の一実施の形態におけるチップアンテ
ナの製造方法を示す側面図
【図12】本発明の一実施の形態におけるチップアンテ
ナの製造方法を示す側面図
【符号の説明】
1 基台 1a,1b 端面 1c 貫通孔 2 導電膜 2a バッファ層 2b 保護材 3 溝 4 端子電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯▲崎▼ 賢蔵 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 崎田 広実 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 楯 純生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J046 AA09 AB12 PA06 5J047 AA09 AB12 FD01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円柱状の基台と、前記基台の両端面で挟ま
    れた側面にスパイラル状に設けられた導電膜とを備え、
    前記両端面と前記導電膜の軸心とが交差すること特徴と
    するチップアンテナ。
  2. 【請求項2】スパイラル状に溝を設けることで、スパイ
    ラル状の導電膜を設けたことを特徴とする請求項1記載
    のチップアンテナ。
  3. 【請求項3】端面上の少なくとも一部に導電性の膜を非
    配置として請求項1記載のチップアンテナ。
  4. 【請求項4】基台に両端面を結ぶ貫通孔を設けたことを
    特徴とする請求項1記載のチップアンテナ。
  5. 【請求項5】基台の両端部の少なくとも一方の端部に端
    子電極を設けたことを特徴とする請求項1記載のチップ
    アンテナ。
  6. 【請求項6】スパイラル状の導電膜のピッチ幅を部分的
    或いは全体的に異ならせたことを特徴とする請求項1記
    載のチップアンテナ。
  7. 【請求項7】基台の直径を部分的に或いは全体的に連続
    的に変化させたことを特徴とする請求項1記載のチップ
    アンテナ。
  8. 【請求項8】基台に導電膜を形成した後に、レーザー加
    工もしくは砥石によって溝を形成したことを特徴とする
    請求項2記載のチップアンテナ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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