JP2002217629A

JP2002217629A - チップアンテナ及び無線端末装置

Info

Publication number: JP2002217629A
Application number: JP2001014158A
Authority: JP
Inventors: 広実 ▲崎▼田; Hiromi Sakida; Atsushi Yoshinomoto; 淳吉ノ元; Kenzo Isozaki; 賢蔵磯▲崎▼; Masanobu Kuroki; 政信黒木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-08-02
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP4141645B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナ特性のバラツキが小さな
チップアンテナ及び無線端末装置を提供することを目的
とする。【解決手段】基台１１と、基台１１に設けられた一対
の端子部１５，１６と、基台１１上に設けられ一対の端
子部１５，１６と電気的に接続されしかも一対の端子部
の間に設けられたスパイラル状のアンテナ素子部とを備
え、アンテナ素子部を覆う管状の保護材１４を設けた。

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
ンテナ及び無線端末装置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、完成されたチップアンテナでは、そのア
ンテナ特性のバラツキが大きくてチップアンテナの精度
があまり高くなく、機器に搭載したときに性能にバラツ
キが生じやすいと言う問題点があり、これを解決するた
めに、機器側で、アンテナ特性の調整などを行わなけれ
ばならないなどの問題点あった。そのため、機器の生産
性が悪くなるという課題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、アンテナ特性のバラツキを抑え、搭載される機器の
生産性を向上させることができるチップアンテナ及び無
線端末装置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、基台と、基台
に設けられた端子部と、基台上に設けられ前記端子部と
電気的に接続されたスパイラル状のアンテナ素子部と、
アンテナ素子部を覆う絶縁性を有する管状の保護材とを
備えた。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、基台と、
前記基台に設けられた端子部と、前記基台上に設けられ
前記端子部と電気的に接続されたスパイラル状のアンテ
ナ素子部と、前記アンテナ素子部を覆う絶縁性を有する
管状の保護材とを備えたことを特徴とするチップアンテ
ナとすることで、筒状の保護材は、スパイラル状のアン
テナ素子部の間に入らないか或いは入ったとしてもごく
僅かであるので、アンテナ特性のバラツキを抑えること
ができ、機器でのアンテナ特性の調整などがごく軽微か
或いは全く調整が不要となるので、機器などの生産性が
向上する。

【０００８】請求項２記載の発明は、アンテナ素子部が
基台の側面全周にわたって形成されたスパイラル状の導
電膜で構成され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、基台上に導電膜が密着して固
定されるので、バラケなどが発生せず、長期間安定した
特性を得ることができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、基台の側面全周に
導電膜を設け、前記導電膜に前記側面全周にわたってス
パイラル状の溝を形成することで、スパイラル状の導電
膜を形成したことを特徴とする請求項２記載のチップア
ンテナとすることで、溝の幅や形成長さを調整して容易
に特性の調整を行うことができる。

【００１０】請求項４記載の発明は、管状の保護材の長
さを基台の全長よりも短くするとともに、端子部となる
部分には前記保護材を非配置とし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、端子部とな
る部分を確実に確保でき、実装性を向上させることがで
きる。

【００１１】請求項５記載の発明は、金属膜を金，白
金，パラジウム，銀，タングステン，チタン，ニッケ
ル，錫，銅の材料グループから選ばれる少なくとも一つ
の材料か、もしくは、前記材料グループから選ばれる材
料と、前記材料グループ以外の元素の合金材料の少なく
とも一方で構成したことを特徴とする請求項４記載のチ
ップアンテナとしたことで、特性のばらつきを抑えるほ
か、直接ランドなどに接合でき、しかも鉛フリーのチッ
プアンテナを提供できる。

【００１２】請求項６記載の発明は、管状の保護材を熱
収縮性を有する樹脂材料で構成し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、例えば管状
の保護材を基台に挿入した後に、所定の温度で熱処理す
ることで、管状の保護材が収縮して、管状の保護材をア
ンテナ素子部に密着して設けることができ、確実に管状
の保護材を基台に固定させることができる。更にはアン
テナ素子部へのゴミの進入などを防止することができ
る。

【００１３】請求項７記載の発明は、導電膜と基台の間
にバッファ層を設けたこと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、導電膜と基台の密着性が
増し、導電膜の剥がれによる特性劣化を防止できる。

【００１４】請求項８記載の発明は、バッファ層とし
て、バッファ層として、炭素膜，炭素含有膜，Ｎｉ合金
膜，Ａｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ合金，Ｓｎ合金，Ｃｕ合金
の少なくとも一つを設けたことを特徴とする請求項７記
載のチップアンテナとすることで、特性を劣化させるこ
となく、導電膜と基台の密着性を向上させることができ
る。

【００１５】請求項９記載の発明は、導電膜自体を金，
白金，パラジウム，銀，タングステン，チタン，ニッケ
ル，錫，銅の材料グループから選ばれる少なくとも一つ
の材料か、もしくは、前記材料グループから選ばれる材
料と、前記材料グループ以外の元素の合金材料の少なく
とも一方で構成したことを特徴とする請求項２記載のチ
ップアンテナとすることで、保護材を向ける必要もな
く、しかも構造が簡単であるので、生産性が飛躍的に向
上する。

【００１６】請求項１０記載の発明は、スパイラル状の
溝のターン数を自然数倍で構成したことを特徴とする請
求項３記載のチップアンテナとすることで、更に、左右
どちらの端子部を給電部としても、特性のばらつきを抑
えることができる。

【００１７】請求項１１記載の発明は、基台を角柱状と
するとともに、溝の両端部が同一側面上もしくは同一稜
線上に配置されることを特徴とする請求項３記載のチッ
プアンテナとすることで、スパイラル状の溝のターン数
を自然数倍かそれに近いターン数とすることができるの
で、更に、左右どちらの端子部を給電部としても、特性
のばらつきを抑えることができる。

【００１８】請求項１２記載の発明は、基台を円柱状と
するとともに溝の両端部を結ぶ仮想線が略全長に沿った
中心軸と略平行（交差角が±５度）となることを特徴と
する請求項３記載のチップアンテナとすることで、スパ
イラル状の溝のターン数を自然数倍かそれに近いターン
数とすることができるので、更に、左右どちらの端子部
を給電部としても、特性のばらつきを抑えることができ
る。

【００１９】請求項１３記載の発明は、アンテナ素子部
として、線状の導体線をスパイラル状に基台の側面に巻
回して構成し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、利得を大きくすることができ、
アンテナ特性を向上させることができる。

【００２０】請求項１４記載の発明は、基台の両端部に
おける全側面に端子部を設けた事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、長手方向の中心線
を回転軸としてどの方向でも実装可能となるので、更に
実装性を向上させることができる。

【００２１】請求項１５記載の発明は、端子部として導
電膜上に保護層か接合層の少なくとも一つを設けたこと
を特徴とする請求項１４記載のチップアンテナとするこ
とで、端子部の回路基板との接合性を良くでき、長時間
に渡って安定した特性を得ることができ、同様に端子部
自体の腐食なども抑えることができるので、長時間に渡
って安定した特性を得ることができる。

【００２２】請求項１６記載の発明は、端子部を基台の
両端部に導電性材料で構成されたキャップを嵌着して構
成し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、キャップの厚みによって、アンテナ素子
部を基板などから浮かすことができ、特性の変化を防止
できる。

【００２３】請求項１７記載の発明は、キャップ上とア
ンテナ素子部上にわたって接合膜を設けたことを特徴と
する請求項１６記載のチップアンテナとすることで、キ
ャップと導電膜の電気的接合を広い領域で行うことがで
き、特性を向上させることができる。

【００２４】請求項１８記載の発明は接合膜として、
錫，錫合金（錫・鉛合金は除く），金，金合金の少なく
とも一つを設けたことを特徴とする請求項１７記載のチ
ップアンテナとすることで、直接回路基板に実装でき、
しかも鉛フリー部品とすることができる。

【００２５】請求項１９記載の発明は、音声を音声信号
に、あるいはデータをデータ信号に変換する信号変換手
段と、電話番号等を入力する操作手段と、着信表示や電
話番号等を表示する表示手段と、音声信号あるいはデー
タ信号を変調して送信信号に変換する送信手段と、受信
信号を音声あるいはデータ信号に変換する受信手段と、
前記送信信号か前記受信信号を送信または受信の少なく
とも一方を行う請求項１〜１８いずれか１記載のアンテ
ナと、各部を制御する制御手段を備えた無線端末装置と
することによって、装置を安価に作製でき、しかも特性
がよくしかも面実装可能なアンテナを搭載することによ
って、小型で高性能な装置を提供できる。

【００２６】請求項２０記載の発明は、基地局との間で
信号の送受信を行う第１のアンテナと、前記第１のアン
テナで送受信した信号をデータ信号に変換する第１の送
受信部と、近傍に設けられた携帯端末装置との間で信号
の送受信を行う第２のアンテナと、前記第２のアンテナ
で送受信した信号をデータ信号に変換する第２の送受信
部とを備え、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナ
の少なくともいずれか一方を請求項１〜１８いずれか１
記載のアンテナ構造とした事を特徴とする無線端末装置
とすることで、装置を安価に作製でき、しかも特性がよ
くしかも面実装可能なアンテナを搭載することによっ
て、小型で高性能な装置を提供できる。

【００２７】請求項２１記載の発明は、請求項２０記載
の無線端末装置と、前記無線端末装置との間でデータの
送受信を行う携帯端末装置と、前記無線端末装置との間
でデータもしくは音声信号のやり取りを行う基地局と、
前記基地局と公衆回線で結ばれたサーバーと、前記サー
バーと回線を介して接続された情報網と、前記情報網と
接続された特定或いは不特定のユーザー又はプロバイダ
を有するユーザー等とを有するデータの送受信システム
とすることで、安定な通信システムを構築することがで
きる。

【００２８】以下、本発明におけるチップアンテナ及び
無線端末装置の実施の形態について説明する。

【００２９】図１，図２はそれぞれ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及び側断面図で
ある。

【００３０】図１において、１１は絶縁材料などをプレ
ス加工，押し出し法等を施して構成されている基台、１
２は基台１１の上に設けられている導電膜で、導電膜１
２は、メッキ法やスパッタリング法等の蒸着法等によっ
て基台１１の側面上に形成される。１３は基台１１及び
導電膜１２に設けられた溝で、溝１３は、レーザ光線等
を導電膜１２に照射することによって形成したり、導電
膜１２に砥石等を当てて機械的に形成されたり、レジス
トなどを用いた選択的エッチングによって形成されてい
る。この溝１３はスパイラル状に設けることによって、
導電膜１２にスパイラル状の導電膜１２が形成されるこ
とになる。また、溝１３は、好ましくは基台１１と導電
膜１２の双方に形成した方が好ましく、この様な構成に
よって、完全に導電膜１２を切断することができ、特性
劣化を防止できる。１４は導電膜１２上に設けられた保
護材、１５，１６はそれぞれ基台１１の端面上にそれぞ
れ端子電極が形成された端子部で、端子部１５と端子部
１６の間には、溝１３が設けられている。

【００３１】この様な構成によって、スパイラル状の溝
１３に導電膜１２を形成することで、スパイラル状の導
電膜１２（アンテナ素子部）を形成できるので、非常に
生産性が良く、しかも、溝１３の幅やスパイラル状の導
電膜１２の幅などを適宜設定することで、特性の調整も
容易になり、しかも上記構成に加えて、端子部１５，１
６の断面を正多角形状或いは円形状とすることで、端子
部１５，１６におけるどの側面を実装面としても、ま
た、端子部１５，１６のいずれを給電部として用いても
特性に変化が無く、すなわち、方向性が存在しないの
で、実装性が飛躍的に向上する。また、導電膜１２は基
台１１に固着しているので、本発明品を使用している途
中で、スパイラル状の導電膜のピッチが変わったりする
ことがないので、長期間安定した特性を得ることができ
る。

【００３２】なお、図中では、スパイラル状の導電膜１
２の幅やピッチが均等の場合について記載しているが、
必ずしも均等である必要はなくアンテナ素子部の中心に
対して、ほぼ対称に導電膜１２の幅やピッチを変化させ
ても良い。

【００３３】また、本実施の形態のチップアンテナは、
実用周波数帯域が０.７〜６.０ＧＨｚと高周波領域に対
応し、そのチップアンテナの長さＬ１，高さＬ２，幅Ｌ
３は以下の通りとなっていることが好ましい。

【００３４】Ｌ１＝４.０〜４０.０ｍｍＬ２＝０.５〜５.０ｍｍＬ３＝０.５〜５.０ｍｍＬ１が４.０ｍｍ以下であると、必要とするインダクタ
ンス値、すなわち所望の周波数でのアンテナ動作を得る
ことができない。また、Ｌ１が４０.０ｍｍを超えてし
まうと、素子自体が大きくなってしまい、電子回路等が
形成された基板など（以下回路基板等と略す）回路基板
等の小型化ができず、ひいてはその回路基板等を搭載し
た電子機器等の小型化を行うことができない。また、Ｌ
２，Ｌ３それぞれが０.５ｍｍ以下であると、素子自体
の機械的強度が弱くなりすぎてしまい、実装装置など
で、回路基板等に実装する場合に、素子折れ等が発生す
ることがある。また、Ｌ２，Ｌ３が５.０ｍｍ以上とな
ると、素子が大きくなりすぎて、回路基板等の小型化、
ひいては装置の小型化を行うことができない。

【００３５】以上の様に構成されたチップアンテナにつ
いて、以下各部の詳細な説明をする。

【００３６】まず、基台１１の形状について説明する。

【００３７】基台１１は角柱状もしくは円柱状とするこ
とが好ましく、図１，２に示す様に基台１１を角柱状と
することによって、実装性を向上させることができ、素
子の転がり等を防止できる等の効果を有する。また、基
台１１を角柱状とする中でも特に四角柱状とすることが
非常に実装性や、素子の回路基板上での位置決めを容易
にする。更に、基台１１を角柱状とすることによって構
造が非常に簡単になるので、生産性がよく、しかもコス
ト面が非常に有利になる。

【００３８】また、基台１１の形状を円柱状とすること
によって、後述するように基台１１上に導電膜１２を形
成し、その導電膜１２にレーザ加工や砥石加工等によっ
て溝１３を形成する場合、その溝１３の深さなどを精度
よく形成することができ、特性のばらつきを抑えること
ができる。

【００３９】また、基台１１の両端部を除いて、全周に
渡り段差部１１Ｚが形成されており、溝１３はこの段差
部１１Ｚ中に設けられている。この段差部１１Ｚは深さ
は３０〜５００μｍとする事が好ましい。この段差部１
１Ｚを設けることで、アンテナとして働く部分を回路基
板等と離間させることができるので、接触などによっ
て、導電膜１２を破損させアンテナ特性が変化したりす
る事はない。なお、回路基板などに工夫が施されたり、
或いは、他の手段にて、スパイラル状の導電膜１２と基
板との接触の危険性が非常に少ない場合には、特に段差
部１１Ｚを設ける必要はない。

【００４０】また基台１１の両端部の断面の形状は、上
述の通り、円形または多角形状とすることが好ましく、
しかも多角形状とする場合には、特に正多角形状とする
ことによって、どの方向に実装しても、特性の変化があ
まりないので好ましい。更に、段差部における断面も、
同様に、円形または多角形状とすることが好ましく、し
かも多角形状とする場合には、特に正多角形状とするこ
とが好ましい。なお、段差部１１Ｚの断面形状と両端部
の断面形状の断面形状は異なった形でも良いし、同一形
状としても良い。

【００４１】次に基台１１の面取りについて説明する。

【００４２】基台１１に形成された角部には、面取りが
形成されており、その面取りの曲率半径Ｒは下記を満た
すことが好ましい。

【００４３】０.１＜Ｒ１＜０.５（ｍｍ）Ｒ１が０.１ｍｍ以下であると、基台１１の角部が尖っ
た形状となっているので、メッキ法やスパッタリング法
等の蒸着法等によって導電膜１２を形成する際に稜線部
での断線やはがれ等が生じる可能性があり、さらに、ち
ょっとした衝撃などによって角部に欠けなどが生じるこ
とがあり、その欠けによって、特性の劣化等が発生した
りする。

【００４４】また、Ｒ１が０.５ｍｍ以上であると、ア
ンテナを回路基板に実装する際に、はんだ部にひけや空
洞が発生したり、幅方向のはんだ部の細りや未はんだが
発生したりする。

【００４５】次に基台１１の構成材料について説明す
る。基台１１の構成材料として下記の特性を満足してお
くことが好ましい。

【００４６】体積固有抵抗：１０¹³Ωｍ以上（好ましく
は１０¹⁴Ωｍ以上）熱膨張係数：５×１０^-4／℃以下（好ましくは２×１０
^-5／℃以下）［２０℃〜５００℃における熱膨張係数］比誘電率：１ＭＨｚにおいて４０以下（好ましくは２０
以下）曲げ強度：１３００ｋｇ／ｃｍ²以上（好ましくは２０
００ｋｇ／ｃｍ²以上）焼結密度：理論密度の９２％以上（好ましくは９５％以
上）基台１１の構成材料が体積固有抵抗が１０¹³Ωｍ以下で
あると、導電膜１２間にリーク電流が発生しアンテナ利
得の損失を招いてしまう。

【００４７】また熱膨張係数が５×１０^-4／℃以上であ
ると、基台１１にヒートショック等でクラックなどが入
ることがある。すなわち熱膨張係数が５×１０^-4／℃以
上であると、上述の様に溝１３を形成する際にレーザ光
線や砥石等を用いるので、基台１１が局部的に高温にな
り、基台１１にクラックなどが生じることあるが、上述
の様な熱膨張係数を有することによって、大幅にクラッ
ク等の発生を抑止できる。

【００４８】また、誘電率が１ＭＨｚにおいて４０以上
であると、導電膜間に無視できないほどの静電容量が発
生し、体積固有抵抗が低下したときと同様に導電膜１２
間にリーク電流が発生しアンテナ利得の損失を招いてし
まう。

【００４９】曲げ強度が１３００ｋｇ／ｃｍ²以下であ
ると、実装装置で回路基板等に実装する際に素子折れ等
が発生することがある。

【００５０】焼結密度が理論密度の９２％以下である
と、基台１１の吸水率が高くなり、基台１１の特性が著
しく劣化し、素子としての特性が悪くなったり、抗折強
度の劣化などから十分な機械的強度が確保できなくなっ
てしまう。

【００５１】この様に基台１１の体積固有抵抗，熱膨張
係数，誘電率，曲げ強度，焼結密度を規定することによ
って、アンテナ利得が低下しないので、面実装用チップ
アンテナの素子として用いることができ、ヒートショッ
ク等で基台１１にクラック等が発生することを抑制でき
るので、不良率を低減することができ、更には、機械的
強度を向上させることができるので、実装装置などを用
いて回路基板等に実装できるので、生産性が向上する等
の優れた効果を得ることができる。

【００５２】上記の諸特性を得る材料としては、アルミ
ナを主成分とするセラミック材料が挙げられる。しかし
ながら、単にアルミナを主成分とするセラミック材料を
用いても上記諸特性を得ることはできない。すなわち、
上記諸特性は、基台１１を作製する際のプレス圧力や焼
成温度及び添加物によって異なるので、作製条件などを
適宜調整しなければならない。具体的な作製条件とし
て、基台１１の加工時のプレス圧力を２〜５ｔ，焼成温
度を１５００〜１６００℃，焼成時間１〜３時間等の条
件が挙げられる。また、アルミナ材料の具体的な材料と
しては、Ａｌ₂Ｏ₃が９２重量％以上，ＳｉＯ₂が６重量
％以下，ＭｇＯが１．５重量％以下，Ｆｅ₂Ｏ₃が０．１
％以下，Ｎａ₂Ｏが０．３重量％以下等が挙げられる。

【００５３】この他にもフォルステライト、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を用いても良い。

【００５４】また、基台１１の構成材料として、フェラ
イト等の磁性材料で構成してもよい。

【００５５】次に基台１１の表面粗さについて説明す
る。なお、以下の説明で出てくる表面粗さとは、全て中
心線平均粗さを意味するものであり、導電膜１２の説明
等に出てくる粗さも中心線平均粗さである。

【００５６】基台１１の表面粗さは０.１〜１.０μｍと
する事が好ましく、０.１μｍより表面粗さが小さい
と、導電膜１２の密着強度が低下し、１.０μｍより大
きいと導電膜１２の導体損が増加しアンテナ利得を低下
させてしまう。

【００５７】なお、本実施の形態では、導電膜１２と基
台１１の接合強度を基台１１の表面粗さを調整すること
によって、向上させたが、例えば、基台１１と導電膜１
２の間に炭素単体，炭素に他の元素を添加したもの、Ｃ
ｒ単体またはＣｒと他の金属の合金（ＮｉＣｒ合金）の
少なくとも一方で構成された中間層を設けることによっ
て、表面粗さを調整せずとも導電膜１２と基台１１の密
着強度を向上させることができる。もちろん基台１１の
表面粗さを調整し、その上その基台１１の上に中間層及
び導電膜１２を積層する場合では、より強力な導電膜１
２と基台１１の密着強度を得ることができる。

【００５８】次に導電膜１２について説明する。

【００５９】以下具体的に導電膜１２について説明す
る。

【００６０】導電膜１２の構成材料としては、銅，銀，
金，ニッケルなどの導電材料が挙げられる。この銅，
銀，金，ニッケル等の材料には、耐候性等を向上させた
めに所定の元素を添加してもよい。また、導電材料と非
金属材料等の合金を用いてもよい。構成材料としてコス
ト面や耐食性の面及び作り易さの面から銅及びその合金
がよく用いられる。導電膜１２の材料として、銅等を用
いる場合には、まず、基台１１上に無電解メッキによっ
て下地膜を形成し、その下地膜の上に電解メッキにて所
定の銅膜を形成して導電膜１２が形成される。更に、合
金等で導電膜１２を形成する場合には、スパッタリング
法や蒸着法で構成することが好ましい。

【００６１】なお、導電膜１２を金，白金，パラジウ
ム，銀，タングステン，チタン，ニッケル，錫，銅の材
料グループから選ばれる少なくとも一つの材料か、もし
くは、前記材料グループから選ばれる材料と、前記材料
グループ以外の元素の合金材料の少なくとも一方で構成
することで、例えば回路基板のランド上に半田や鉛フリ
ー半田などを用いて、直接的あるいは間接的に接合され
る。

【００６２】なお、導電膜１２の膜厚としては、１〜５
０μｍとすることが良く、導電膜１２の膜厚が１μｍよ
り小さいと、高周波電流が流れるのに必要な表皮深さを
十分に確保できなくなり、５０μｍより大きいと表皮深
さは、十分に確保できるが生産性が悪くなるばかりか、
ヒートショックなどの耐環境性能の劣化を招く。

【００６３】更に、導電膜１２に形成される溝１３の幅
Ｋ１と溝１３と溝１３の間の導電膜１２の幅Ｋ２は、ア
ンテナの動作周波数、利得およびアンテナ外形形状から
決められ、以下の関係を有する事が好ましい。

【００６４】２０μｍ＞Ｋ１＞５００μｍ５μｍ＞Ｋ２＞５００μｍＫ１が２０μｍ以下であると導電膜１２間の絶縁に対す
る十分な信頼性が確保できないという不具合が生じ、５
００μｍ以上であるとアンテナ動作周波数に必要なイン
ダクタンス値が十分にとれなくなるという不具合が生じ
る。

【００６５】また、Ｋ２が５μｍ以下であると導電膜１
２の伝送線路としてのインピーダンスが高くなりすぎ
て、アンテナとしてのインピーダンス整合がとれなくな
ってしまったり、導体損の増加からアンテナ利得の劣化
を招くという不具合が生じ、５００μｍ以上であるとア
ンテナ動作周波数に必要なインダクタンス値が十分にと
れなくなるという不具合が生じる。

【００６６】導電膜１２の形成方法としては、メッキ法
（電解メッキ法や無電解メッキ法など），スパッタリン
グ法，蒸着法等が挙げられる。この形成方法の中でも、
量産性がよく、しかも膜厚のばらつきが小さなメッキ法
がよく用いられる。

【００６７】導電膜１２の表面粗さは５μｍ以下が好ま
しく、更に好ましくは２μｍ以下が好ましい。導電膜１
２の表面粗さが５μｍを超えると導体損の増加からアン
テナ利得の劣化を招く、という不具合が生じる。

【００６８】次に保護材１４について説明する。

【００６９】保護材１４としては、耐候性に優れた有機
材料、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性を示す材料が用
いられる。また、保護材１４としては、溝１３の状況等
が観測できるような透明度を有する事が好ましい。更に
保護材１４には透明度を有したまま、所定の色を有する
ことが好ましい。保護材１４に赤，青，緑などの、導電
膜１２や端子部１５，１６等と異なる色を着色する事に
よって、素子各部の区別をする事ができ、素子各部の検
査などが容易に行える。また、素子の大きさ、特性、品
番等の違いで保護材１４の色を変えることによって、特
性や品番等の異なる素子を誤った部分に取り付けるなど
のミスを低減させることができる。

【００７０】なお、保護材１４は、耐候性を求める場合
等に必要であり、耐候性等を必要としない場合等には、
設けなくても良い。また、樹脂などを塗布して保護材１
４を形成しても良いが、電着法（例えばカチオン電着
法）などを用いて、保護材１４を設けても良く、この場
合には、薄くて均一な膜を形成でき、溝１３の中に大量
に入り込まないので、保護材１４を設けた後でもチップ
アンテナの動作周波数が変動することはないかあるいは
わずかに変動するだけであるので、非常に好ましく、し
かも量産性に優れている。

【００７１】また、保護材１４としては、上述の様に樹
脂などの高分子材料ではなく、図３に示すように金属膜
などを用いてもよい。

【００７２】この場合、保護材１４としては、耐候性に
優れた金属材料が用いられ、保護材１４の具体的材料と
しては、金，白金，パラジウム，銀，タングステン，チ
タン，ニッケル，錫の材料グループから選ばれる少なく
とも一つの材料か、もしくは、前記材料グループから選
ばれる材料と前記材料グループ以外の元素の合金材料が
挙げられる。特に、コスト面や耐候性の面から見ると、
金あるいは金合金，錫あるいは錫合金（ただし錫・鉛合
金は除く）が最も好ましい。保護材１４は、好ましくは
溶液を用いた鍍金法や、スパッタリング法，蒸着法など
によって形成される。

【００７３】また、保護材１４としては、１層構造とし
ても良いし、上記材料グループあるいは、前記合金材料
群から選ばれた材料で積層して構成しても良い。

【００７４】保護材１４の形成形態としては、導電膜１
２全周をほぼ確実に保護材１４で覆ってしまう構成によ
って、確実に導電膜１２の保護を行うことができる。ま
ず、基台１１上に導電膜１２を一部或いは全面に形成
し、その後に溝１３を例えばスパイラル状（残ったスパ
イラル状の導電膜１２の巻軸が基台１１の長手方向に沿
うように）に形成し、その後に上述の鍍金法などによっ
て、保護材１４を形成することで、ほぼ完全に導電膜１
２を保護材１４で覆う構成となる。

【００７５】また、この場合、保護材１４の膜厚として
は、０．０５μｍ〜７μｍ（好ましくは０．１μｍ〜５
μｍ）程度が好ましく、０．０５μｍより膜厚が薄いと
十分に耐候性が得られないという不具合が生じ、７μｍ
より厚いと、スパイラル状の導電膜１２間で短絡が発生
してしまう可能性があったり、それほど耐候性の向上が
見られず、コストアップだけが発生するという不具合が
生じる。

【００７６】更に、保護材１４としては、好ましくは、
アンテナ特性が劣化しないように、電気抵抗の小さい方
が好ましく、この点からすると、保護材１４としては、
金，金合金，白金，白金合金，パラジウム，パラジウム
合金，錫,錫合金（ただし錫・鉛合金は除く）を用いる
ことが好ましい。

【００７７】また、保護材１４として、タングステン，
チタン，ニッケル等は、多少表面に酸化物が形成され、
その酸化物の形成によって、安定した耐候性を得ること
ができる。この場合、長期間の使用において、多少のア
ンテナ特性がばらつくことはあるが、これら使用するア
ンテナの仕様などによって、適宜用いることができ、し
かも上記問題を解決するには、製造の時に、予め形成し
た保護材１４の表面に酸化物を形成して、特性を調整す
ることで、その後に特性の劣化などが生じることを防止
できる。

【００７８】この様に、保護材１４を耐候性の高く、し
かも好ましくは電気抵抗の小さな金属材料で構成するこ
とによって、例えば保護材１４として、樹脂などを形成
する場合に比較して、特性のばらつきを抑えることがで
きる。すなわち、樹脂などによって、保護材１４を形成
する場合にはどうしても、その樹脂の塗布量のばらつき
などが生じて特性が劣化したり、或いは、樹脂で保護材
１４を形成するので、アンテナとして機能するスパイラ
ル状の導電膜１２上に絶縁体が比較的厚く形成されるこ
とになるので、アンテナ特性が劣化するが、本実施の形
態の様に、耐候性の大きな、好ましくは電気抵抗の小さ
な金属材料で構成することによって、比較的、各アンテ
ナ素子に形成される保護材１４の量を一定にすることが
でき、しかも厚い絶縁体がスパイラル状の導電膜１２上
に形成されることはないので、特性のばらつきやアンテ
ナ特性の劣化を防止できる。

【００７９】更に、上記材料で保護材１４として錫，錫
合金（錫・鉛合金は除く），金，金合金の少なくとも一
つを用いることによって、直接回路基板に実装でき、し
かも鉛フリー部品とすることができ、環境に優しい面実
装アンテナ素子を提供することができる。

【００８０】次に端子部１５，１６について説明する。

【００８１】端子部１５，１６は、導電膜１２のみでも
十分に機能するが、様々な環境条件等に順応させるため
に、多層構造とすることが好ましい。

【００８２】基台１１の端部１１ｄの上に導電膜１２が
形成されており、しかも導電膜１２の上には耐候性を有
するニッケル，チタン等の材料で構成される保護層３０
０が形成されており、更に保護層３００の上には半田等
で構成された接合層３０１が形成されている。保護層３
００は接合層３０１と導電膜１２の接合強度を向上させ
るとともに、導電膜の耐候性を向上させることができ
る。本実施の形態では、保護層３００の構成材料とし
て、ニッケルかニッケル合金の少なくとも一方とし、接
合層３０１の構成材料としては半田または鉛フリー半田
を用いた。保護層３００（ニッケル）の厚みは１〜８μ
ｍが好ましく、１μｍを下回ると耐候性が悪くなり、８
μｍを上回ると保護層３００（ニッケル）自体の電気抵
抗が高くなり、素子特性が大きく劣化する。また、接合
層３０１（半田）の厚みは５μｍ〜２０μｍ程度が好ま
しく、５μｍを下回ると半田量が不足して素子と回路基
板等との良好な接合が期待できず、２０μｍを上回ると
メッキ量が多くなるため生産性が悪くなる。なお、保護
層３００は耐候性を要求しない場合には設けなくても良
い。

【００８３】なお、チップアンテナの実装の際の方向性
を無くすには、端子部１５，１６の全側面に導電膜１２
を設けるか、或いは、その導電膜１２上に接合層３０１
か保護層３００の少なくとも一つを設けることが好まし
い。

【００８４】更に、本実施の形態では、基台１１の端面
全面に導電膜１２を設けたが、図４（ａ）に示すよう
に、基台１１の端面がむき出しになるように、基台１１
の端面上に導電膜１２が全く存在しないように構成した
り、あるいは、図４（ｂ）に示すように、端面の一部に
基台１１がむき出しになるように、導電膜１２の非配設
部分を設けることで、スパイラル状に形成された導電膜
１２を空芯コイル化することができ、高周波磁界がアン
テナ素子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１１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。

【００８５】また、端子部１５，１６として、保護層３
００や接合層３０１の少なくとも一つを設けた場合に
は、上述の通り、基台１１の端面をむき出しにしても良
いし、更に、基台１１の端面上において、導電膜１２を
設けず、保護層３００や接合層３０１の少なくとも一方
を配設する構成となるようにしても良い。この構成は、
基台１１をむき出しにするよりも空芯コイル化の効果は
多少減少するものの、導電膜１２を基台１１の端面上の
全面に形成するよりは、特性を良くすることができる。

【００８６】また、端子部１５，１６としては、図６に
示すように、基台１１の両端に断面コ字型の有底型の金
属キャップ４００を嵌着してもよい。金属キャップ４０
０を嵌着する事で導電膜１２との電気的接合が実現され
る。金属キャップ４００は、圧入により装着したり、あ
るいは、多少導電膜１２との間に隙間が設けられ、その
隙間に導電性接着剤を設けることで装着してもよい。こ
の構成によって、金属キャップ４００の基台１１側面に
おける厚みによって、アンテナ素子部を基板から浮かす
ことができるので、特性の変化を小さくできる。また、
比較的広い領域において、金属キャップ４００と導電膜
１２との電気的接合を実現する様に、図６に示すよう
に、金属キャップ４００上と導電膜１２上にわたって連
続して、接合膜４０１を形成してもよい。接合膜４０１
はメッキ法などにより形成され、しかも錫，錫合金（錫
・鉛合金は除く），金，金合金等の材料で構成され、こ
れら材料によって構成することで、直接基板状に実装で
き、鉛フリーの素子を得ることができる。

【００８７】次に、スパイラル状の導電膜で構成された
アンテナ素子部の配置関係について好ましい例について
説明する。

【００８８】基本的に、本実施の形態のチップアンテナ
は、端子部１５，１６をいずれか一方を給電部としても
動作周波数の変化を小さくするために、スパイラル状の
導電膜１２で構成されるアンテナ素子部のチップアンテ
ナ上における配置関係について検討した結果、以下の関
係を満たすことが重要であることに着目した。

【００８９】すなわち、図２において、溝１３の両端間
で定義されるアンテナ素子部の中央部が、図２のＢ領域
に存在することが好ましい（溝１３の最外端部間の距離
がアンテナ素子部の長さ）。

【００９０】すなわち、チップアンテナの全長をＬと
し、両端から０．３×Ｌの範囲（好ましくは０．４×Ｌ
の範囲，更に好ましくは０．４５×Ｌ）をＡ領域とし
て、チップアンテナの長手方向における中心をＧとした
とき、中心Ｇから両端に０．２×Ｌの範囲（好ましく
は、０．１×Ｌの範囲、更に好ましくは０．０５×Ｌの
範囲）をＢ領域とした場合に、アンテナ素子部の長さＬ
１の中心Ｇ１がこのＢ領域の範囲に存在するように構成
した。

【００９１】このように構成することで、端子部１５，
１６のいずれか一方を給電部としても、動作周波数の違
いはあまり生じない。

【００９２】図７を用いて上記アンテナ素子部の中心が
存在する位置と動作周波数のばらつきについて説明す
る。

【００９３】図７はアンテナ素子部の中心が存在する位
置と動作周波数について説明するグラフである。横軸が
チップアンテナの中心に対するアンテナ素子部の中心の
ずれ（チップアンテナの全長に対する百分率で表示）、
縦軸がこのときのチップアンテナの本来の動作周波数
２．４１ＧＨｚに対する変動量を示している。通常求め
られるアンテナの動作周波数のばらつき範囲は２％以内
であるが、このグラフから、チップアンテナの動作周波
数のばらつきを２％以内にするためには、チップアンテ
ナの中心に対するアンテナ素子部の中心のずれは少なく
とも±２０％以内に設定しなければならない事がわか
る。

【００９４】これは、最も電流の流れるアンテナ給電部
付近に高インピーダンスのアンテナ素子部、すなわちス
パイラル状の導電膜が接近することによりチップアンテ
ナのインピーダンスの増加を招き、動作周波数が下がる
ことを示しており、逆に、アンテナ給電部から高インピ
ーダンスのアンテナ素子部、すなわちスパイラル状の導
電膜が遠ざかるとチップアンテナのインピーダンスが低
下し、動作周波数が上がることを示している。

【００９５】このため、いずれの給電部を用いても動作
周波数の変動の少ないチップアンテナを構成するために
は、チップアンテナの長手方向における中心Ｇから両端
に０．２×Ｌの範囲に、アンテナ素子部の中心Ｇ１が存
在するようにしなければならないことがわかる。

【００９６】以上の様に、Ｂ領域にアンテナ素子部の中
央が存在することで、左右どちらの端子部を給電部とし
てもあまり動作周波数の違いが発生せず、実装時に予め
決まった端子部を給電部しなくてもよいので、実装性が
非常に向上する。

【００９７】また、更に、端子部１５，１６のどちらを
給電部としても、動作周波数のばらつきが小さくなる手
段として、図１に示すように、溝１３の両端を同一の平
坦な側面１１ａ上になるように構成するか、同一の稜線
上（図示せず）になるように構成することで、アンテナ
素子部のスパイラル状導電膜１２のターン数を自然数倍
かもしくはそれに近いターン数とすることができるの
で、更に、動作周波数のばらつきを抑えることができ
る。

【００９８】例えば、溝１３の一方の端部を側面１１ａ
に設け、他方の端部を側面１１ａの反対側の面に設ける
構成であると、端子部１５を給電部とした場合と端子部
１６を給電部とした場合とでは、動作周波数に差が生じ
不具合が生じる。

【００９９】また、基台１１を円柱状とした場合には、
図１１に示すように、溝１３の端部１３ａ，１３ｂを結
んだ仮想線Ｄ２と基台１１の長手方向の沿った中心線Ｄ
１が平行かあるいは±５度の角度以下で交差するように
構成することで、アンテナ素子部のターン数を自然数倍
かあるいはそれに近くすることができる。

【０１００】次に、保護材１４の別の形態について、説
明する。

【０１０１】図２に記載のチップアンテナに保護材１４
は樹脂材料を塗布したり、或いは電着法によって構成さ
れているが、この様な保護材１４を用いていると、アン
テナ特性にバラツキが大きく生じてしまうことがある。
すなわち、溝１３内に所定の誘電率を有する樹脂材料が
存在すると、アンテナ特性に変化が生じる。また。溝１
３に樹脂材料が入り込む量を制御できれば、アンテナ特
性のバラツキは抑えることができるが、量産品では非常
に困難である。

【０１０２】図２に示すようにエポキシ樹脂などをアン
テナ素子部に塗布すると、溝１３の中に入り込む樹脂の
量が各々のチップアンテナで異なってくる。この溝１３
の中に存在する物質がどの程度かによって、アンテナ特
性は変化する。すなわち、完全にエポキシ樹脂が溝１３
に充填されるように構成されたチップアンテナと、溝１
３の中に気泡などが存在して溝１３内に不完全にエポキ
シ樹脂が充填されているチップアンテナではそのアンテ
ナ特性は大きくばらつく。また、電着法で保護材１４を
構成する方法でも同様に、溝１３内に保護材が入り込む
と共に、その入り込みの量を制御することは困難であ
る。なお、保護材１４は２３０℃以上の耐熱性を有する
ことが好ましい。

【０１０３】そこで、図１２に示すように、保護材１４
を管状体とすることで、解決することができる。すなわ
ち、保護材１４を管状体とすると、溝１３の中に全く入
り込まないか、あるいは、入ったとしても極めて少量で
あるので、アンテナ特性の劣化はほとんど生じない。す
なわち、管状体が溝１３に入り込もうとしても、コイル
状の導電膜１２の表面に管状体が当接するので、管状体
は溝１３の奥まで進入していかない。

【０１０４】管状体の保護材１４の構成材料としては、
絶縁性を有する材料で構成され、好ましくは、弾性か或
いは可塑性を有する材料で構成することが好ましい。具
体的な材料としては樹脂材料が挙げられる。例えば、管
状体として、樹脂で構成されたチューブを用い、そのチ
ューブを基台１１に挿入してアンテナ素子部を覆い保護
材１４として用いる。

【０１０５】また、更に好ましくは、管状体を熱収縮性
を有する樹脂材料（具体的には、ポリフッ化ビニリデン
樹脂等）で構成することで、基台１１に管状体を挿入し
た後に、所定の温度で熱処理することで、管状体が収縮
しアンテナ素子部へ確実に密着し、容易に基台１１から
管状体が脱落しないように構成でき、しかもゴミなどが
アンテナ素子部へ入らず特性劣化を防止することができ
る。この時、管状体の熱処理された後の厚みは、０．１
ｍｍ〜２．０ｍｍ程度となるように構成することが、絶
縁性の面や耐候性の面から好ましい。

【０１０６】また、基台１１の断面形状と、挿入される
保護材１４となる管状体の断面形状は、必ずしも同形で
なくてもよいが、好ましくは、基台１１の断面形状が方
形状であれば、管状体の断面形状も方形状とした方がよ
い。すなわち、基台１１の断面形状に合わせて管状体の
断面形状を決めることが好ましい。

【０１０７】ただ量産面で、部品の種類を減らす意味
で、管状体を断面円形状とした場合には、基台１１の断
面形状が方形状でも、上述の通り熱収縮性を有する樹脂
で管状体を構成すれば、十分な密着性を有することがで
きる。

【０１０８】さらに、この様に、管状体を用いるメリッ
トとして、管状体に不具合が生じた場合には、カッター
などで管状体を切断することで、容易に取り除くことが
でき、不良品の低減も行うことができる。

【０１０９】なお、上記実施の形態では、管状体と導電
膜１２には特別に接着剤や粘着材を用いていないが、管
状体と導電膜１２間の接合強度などに問題がある場合に
は、管状体の内壁に例えば熱硬化樹脂等を塗布してお
き、熱処理等にて、管状体と導電膜１２との接合強度を
向上させることができる。

【０１１０】以上の様に構成されたチップアンテナにつ
いて、以下その製造方法について説明する。

【０１１１】まず、アルミナ等の絶縁材料をプレス成形
や押し出し法によって、基台１１を作製する。次にその
基台１１全体にメッキ法やスパッタリング法などによっ
て導電膜１２を形成する。なお、導電膜１２と基台１１
間の密着強度を増すため等のために、バッファ層（炭素
膜やＮｉ−Ｃｒ膜，炭素含有膜，Ｎｉ合金膜，Ａｇ，Ｓ
ｎ，Ｃｕ，Ａｇ合金，Ｓｎ合金，Ｃｕ合金）を設ける場
合には、蒸着法や焼結法などによって、基台１１上にバ
ッファ層を設けてから導電膜１２をメッキ法などで構成
する。

【０１１２】次に導電膜１２を形成した基台１１にスパ
イラル状の溝１３を形成する。溝１３はレーザ加工や切
削加工によって作製される。レーザ加工は、非常に生産
性が良いので、以下レーザ加工について説明する。ま
ず、基台１１を回転装置に取り付け、基台１１を回転さ
せ、そして基台１１にレーザを照射して導電膜１２及び
基台１１の双方を取り除き、スパイラル状の溝を形成す
る。当然図２に示すＢ領域にアンテナ素子部の中心（溝
１３の中心）が配置されるように溝１３が形成される。
このときのレーザは、ＹＡＧレーザ，エキシマレーザ，
炭酸ガスレーザなどを用いることができ、レーザ光をレ
ンズなどで絞り込むことによって、基台１１に照射す
る。更に、溝１３の深さ等は、レーザのパワーを調整
し、溝１３の幅等は、レーザ光を絞り込む際のレンズを
交換することによって行える。また、導電膜１２の構成
材料等によって、レーザの吸収率が異なるので、レーザ
の種類（レーザの波長）は、導電膜１２の構成材料によ
って、適宜選択することが好ましい。なお、レーザー加
工では溝１３の幅を広くすることは困難であるので、砥
石もしくはラバーによる切削加工を用いても良い。

【０１１３】溝１３を形成した後に、溝１３を形成した
部分に保護材１４を塗布し、乾燥させたり、電着液の中
で電着塗装することで、電着樹脂膜を形成し、保護材１
４を形成する。また、アンテナ特性の劣化を防止するた
めに、樹脂で構成されたチューブを基台１１に挿入して
取り付け、そのチューブを保護材１４として用いる。こ
の時、端子部１５，１６となる基台の１１の両端部がむ
き出しになる様な長さをチューブは有する。なお、樹脂
製のチューブが熱収縮性を有する場合には、チューブを
装着した後に、所定の温度で熱処理して、チューブをア
ンテナ素子部に密着させる。

【０１１４】この時点でも、製品は完成するが、特に端
子部１５，１６にニッケル層や半田層を積層して、耐候
性や接合性を向上させることもある。ニッケル層や半田
層は、メッキ法等によって保護材１４を形成した半完成
品に形成する。

【０１１５】保護材１４として図３に示すように耐食性
の高い金属膜で構成する場合には、溝１３を形成した後
に、メッキ法などによって、金や錫等で構成された金属
膜を導電膜１２上に形成する。

【０１１６】なお、本実施の形態では、アンテナ素子部
としては、導電膜１２をスパイラル状としたものを用い
たが、導線などの線状体を基台の側面に巻き付けた構成
としても良い。このように構成することで、導線の損失
は導電膜に比べて小さいので、アンテナ利得を向上させ
ることができる。

【０１１７】図５は本発明のチップアンテナの回路基板
への実装を示す斜視図であり、図５において、１００は
図１〜３等に示されるチップアンテナ、１０１は回路基
板で、回路基板１０１には少なくともチップアンテナ固
定用パターン１０２と受信或いは送信回路と接続された
パターン１０３が設けられている。なお、回路基板１０
１には、図示していないが他の電子部品（抵抗器，コン
デンサ，インダクタンス素子，半導体装置の中の少なく
とも一つ）が実装されている。

【０１１８】本実施の形態では、パターン１０２に端子
部１６を接合し、パターン１０３に端子部１５を接合し
ているが、逆方向に接合しても良い。また、本実施の形
態では、端子部１５，１６の断面形状を略正方形として
いるので、実装面を側面１００ａとしているが、実装面
として側面１００ｂ，１００ｃ，１００ｄとしても特性
の変化が極めて小さく、チップアンテナ１００を実装す
る際の方向性を無くすことができる。

【０１１９】図８及び図９はそれぞれ本発明の一実施の
形態における無線端末装置を示す斜視図及びブロック図
である。図８及び図９において、２９は音声を音声信号
に変換するマイク、３０は音声信号を音声に変換するス
ピーカー、３１はダイヤルボタン等から構成される操作
部、３２は着信等を表示する表示部、３３は公衆回線な
どと接続された基地局との間で電波のやり取りを行うア
ンテナ、３４はマイク２９からの音声信号を復調して送
信信号に変換する送信部で、送信部３４で作製された送
信信号は、アンテナ３３を通して外部に放出される。３
５はアンテナ３３で受信した受信信号を音声信号に変換
する受信部で、受信部３５で作成された音声信号はスピ
ーカー３０にて音声に変換される。３６はアンテナで、
アンテナ３６は、図示していないデスクトップコンピュ
ータ，モバイルコンピュータ等の携帯端末装置との間で
電波のやり取りを行い、図１，２等に示されるチップア
ンテナである。３７はデータ信号をデータ送信信号に変
換し、そのデータ送信信号をアンテナ３６を介して送信
する送信部、３８はアンテナ３６を介して受信したデー
タ受信信号をデータ信号に変換する受信部、３９は送信
部３４，受信部３５，操作部３１，表示部３２，送信部
３７，受信部３８を制御する制御部である。

【０１２０】なお、本実施の形態では、アンテナ３３を
ヘリカルアンテナやホイップアンテナ等を用い、アンテ
ナ３６を図１，２等に示すチップアンテナとしてが、ア
ンテナ３３及びアンテナ３６の双方を図１，２等に示す
チップアンテナとしても良い。

【０１２１】更に、図９に示すアンテナ３６，送信部３
７，受信部３６を設けずに、アンテナ３３を図１，２等
に示すチップアンテナとした無線端末装置にしても良
い。

【０１２２】以下図８，９に示す無線電話装置のその動
作の一例について説明する。

【０１２３】先ず、着信があった場合には、受信部３５
から制御部３９に着信信号を送出し、制御部３９は、そ
の着信信号に基づいて、表示部３２に所定のキャラクタ
等を表示させ、更に操作部３１から着信を受ける旨のボ
タン等が押されると、信号が制御部３９に送出されて、
制御部３９は、着信モードに各部を設定する。即ちアン
テナ３３で受信した信号は、受信部３５で音声信号に変
換され、音声信号はスピーカー３０から音声として出力
されると共に、マイク２９から入力された音声は、音声
信号に変換され、送信部３４を介し、アンテナ３３を通
して外部に送出される。

【０１２４】次に、発信する場合について説明する。

【０１２５】まず、発信する場合には、操作部３１から
発信する旨の信号が、制御部３９に入力される。続いて
電話番号に相当する信号が操作部３１から制御部３９に
送られてくると、制御部３９は送信部３４を介して、電
話番号に対応する信号をアンテナ３３から送出する。そ
の送出信号によって、相手方との通信が確立されたら、
その旨の信号がアンテナ３３を介し受信部３５を通して
制御部３９に送られると、制御部３９は発信モードに各
部を設定する。即ちアンテナ３３で受信した信号は、受
信部３５で音声信号に変換され、音声信号はスピーカー
３０から音声として出力されると共に、マイク２９から
入力された音声は、音声信号に変換され、送信部３４を
介し、アンテナ３３を通して外部に送出される。

【０１２６】図１０は本発明の一実施の形態における無
線端末装置を用いたシステムを示す図であり、図１０に
おいて、２００は図８，９に示す無線端末装置、２０１
は無線端末装置２００との間でデータのやり取りを行う
携帯端末装置、２０２は無線端末装置２００と通信を行
う基地局で、無線端末装置２００は直接基地局２０２と
通信を行ったり、時には地球の周りを回っている通信衛
星を介して、基地局２０２と通信を行う。２０３は基地
局２０２と公衆回線２０４を介して接続されたサーバー
（好ましくは通信サーバー）で、サーバー２０３は公衆
回線や専用回線等の回線２０５を介してインターネット
等の情報網２０６と接続されている。２０７は情報網２
０６と接続されたユーザー等で、ユーザー等２０７と
は、プロバイダや特定或いは不特定のユーザー等を示
す。

【０１２７】携帯端末装置２０１は、無線端末装置２０
０と電波のやり取りを行うアンテナ２０１ａが設けられ
ており、このアンテナ２０１ａとしては、図１，２等に
示すようなチップアンテナを用いるのが好ましく、チッ
プアンテナは携帯端末装置２０１のケース内に内蔵され
ているか、或いは、携帯端末装置２０１に接続される通
信カードに設けられている。２０１ｂはアンテナ２０１
ａで受信した受信信号を受信データ信号に変換したり、
或いは、携帯端末装置２０１が送ろうとする送信データ
を送信信号に変換したりする。２０１ｃは入力手段で、
入力手段２０１ｃとしてはキーボード，手書き入力装
置，音声入力装置等で構成され、外部へ送ろうとするデ
ータなどの入力を行う。２０１ｄは表示手段で、送られ
てきたデータを表示したり、或いは入力手段２０１ｃで
入力されたデータなどを表示する。表示手段２０１ｄと
しては、液晶ディスプレー，ＣＲＴディスプレー，有機
ＥＬディスプレー，プラズマディスプレー等が好適に用
いられる。２０１ｅは送られてきたデータなどを記憶す
る記憶手段で、記憶手段２０１ｅとしては、ハードディ
スクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライ
ブ、ＤＶＤドライブ，光磁気ディスクドライブ，ＣＤ−
Ｒドライブ，ＣＤ−ＲＷドライブ等の光ディスクドライ
ブ等のデータの記憶、読み出し可能なものが好適に用い
られる。２０１ｆはデータ読み出し専用の外部記憶手段
で、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等
の読み出し専用のドライブが好適に用いられる。２０１
ｇは各部を制御する制御手段である。

【０１２８】以下、通信方法について、一例を説明す
る。

【０１２９】先ず、無線端末装置２００とサーバー２０
３の間に通信を確立させる。

【０１３０】携帯端末装置２０１の入力手段２０１ｃ等
から入力されたデータは、送信データ信号として、送受
信部２０１ｂに送られ、送受信部２０１ｂで送信信号に
変換され、アンテナ２０１ａを介して近傍に配置された
（半径約１０ｍ以内）無線端末装置２００に送られる。
無線端末装置２００では、図示していないアンテナ３６
にてその送信信号を受信し、受信部３８にて受信データ
信号に変換される。その受信データ信号は制御部３９を
介して、送信部３４に送られ、送信部３４にて、送信信
号に変換され、アンテナ３３から電波として送信され、
基地局２０２，サーバー２０３を介して、情報網２０６
に接続されユーザー等２０７に携帯端末装置２０１で入
力されたデータが送信される。

【０１３１】更に、ユーザー等２０７からデータ送信さ
れると、情報網２０６、サーバー２０３、基地局２０２
を介して無線端末装置２００にデータ送信信号が送られ
てくる。無線端末装置２００はアンテナ３３でそのデー
タ送信信号を受信すると、受信部３４で受信し、その受
信した信号を音声に変換するかどうかを判断する。個の
時、音声信号へ変換する信号であれば、直接スピーカー
３０から音を出し、データ信号として、携帯端末装置２
０１に送るものであれば、制御部３９を介して、送信部
３７に送られる。送信部３７では、データ信号をデータ
送信信号に変換し、アンテナ３６を介して、送信し、そ
の送信信号がアンテナ２０１ａで受信されると、送受信
部２０１ｂにてデータ信号に変換され、制御手段２０１
ｇで、そのデータ信号に対応したキャラクタなどを表示
手段２０１ｄに表示したり、或いは記憶手段２０１ｅに
記憶させる。

【０１３２】

【発明の効果】本発明は、基台と、基台に設けられた端
子部と、基台上に設けられ前記端子部と電気的に接続さ
れたスパイラル状のアンテナ素子部と、アンテナ素子部
を覆う絶縁性を有する管状の保護材とを備えたことで、
筒状の保護材は、スパイラル状のアンテナ素子部の間に
入らないか或いは入ったとしてもごく僅かであるので、
アンテナ特性のバラツキを抑えることができ、機器での
アンテナ特性の調整などがごく軽微か或いは全く調整が
不要となるので、機器などの生産性が向上する。

【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
を示す側断面図

【図３】本発明の別な実施の形態におけるチップアンテ
ナを示す側断面図

【図４】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す端子部側面図

【図５】本発明のチップアンテナの回路基板への実装を
示す斜視図

【図６】本発明の別な実施の形態におけるチップアンテ
ナを示す側断面図

【図７】アンテナ素子部の中心が存在する位置と動作周
波数について説明するグラフ

【図８】本発明の一実施の形態における無線端末装置を
示す斜視図

【図９】本発明の一実施の形態における無線端末装置を
示すブロック図

【図１０】本発明の一実施の形態における無線端末装置
を用いたシステムを示す図

【図１１】本発明の一実施の形態におけるチップアンテ
ナの端面を示す平面図

【図１２】本発明の別な実施の形態におけるチップアン
テナを示す側断面図

【符号の説明】

１１基台１１Ｚ段差部１２導電膜１３溝１４保護材１５，１６端子部３０スピーカー３１操作部３２表示部３３，３６アンテナ３４，３７送信部３５，３８受信部３９制御部２００無線端末装置２０１携帯端末装置２０２基地局２０３サーバー２０４公衆回線２０５回線２０６情報網２０７ユーザー等

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｍ 1/725 Ｈ０４Ｍ 1/725 3/42 3/42 Ｚ (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)発明者黒木政信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 AA03 AA19 AB00 AB12 PA01 QA05 5J047 AA03 AA19 AB00 AB12 FD01 FD06 5K011 AA06 HA06 JA01 5K024 AA71 CC11 EE06 GG05 5K027 AA12 BB02 CC08 FF02 FF22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台と、前記基台に設けられた端子部と、
前記基台上に設けられ前記端子部と電気的に接続された
スパイラル状のアンテナ素子部と、前記アンテナ素子部
を覆う絶縁性を有する管状の保護材とを備えたことを特
徴とするチップアンテナ。
【請求項２】アンテナ素子部が基台の側面全周にわたっ
て形成されたスパイラル状の導電膜で構成されたことを
特徴とする請求項１記載のチップアンテナ。
【請求項３】基台の側面全周に導電膜を設け、前記導電
膜に前記側面全周にわたってスパイラル状の溝を形成す
ることで、スパイラル状の導電膜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。
【請求項４】管状の保護材の長さを基台の全長よりも短
くするとともに、端子部となる部分には前記保護材を非
配置としたことを特徴とする請求項１記載のチップアン
テナ。
【請求項５】金属膜を金，白金，パラジウム，銀，タン
グステン，チタン，ニッケル，錫，銅の材料グループか
ら選ばれる少なくとも一つの材料か、もしくは、前記材
料グループから選ばれる材料と、前記材料グループ以外
の元素の合金材料の少なくとも一方で構成したことを特
徴とする請求項４記載のチップアンテナ。
【請求項６】管状の保護材を熱収縮性を有する樹脂材料
で構成したことを特徴とする請求項１記載のチップアン
テナ。
【請求項７】導電膜と基台の間にバッファ層を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載のチップアンテナ。
【請求項８】バッファ層として、炭素膜，炭素含有膜，
Ｎｉ合金膜，Ａｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ合金，Ｓｎ合金，
Ｃｕ合金の少なくとも一つを設けたことを特徴とする請
求項７記載のチップアンテナ。
【請求項９】導電膜自体を金，白金，パラジウム，銀，
タングステン，チタン，ニッケル，錫，銅の材料グルー
プから選ばれる少なくとも一つの材料か、もしくは、前
記材料グループから選ばれる材料と、前記材料グループ
以外の元素の合金材料の少なくとも一方で構成したこと
を特徴とする請求項２記載のチップアンテナ。
【請求項１０】スパイラル状の溝のターン数を自然数倍
で構成したことを特徴とする請求項３記載のチップアン
テナ。
【請求項１１】基台を角柱状とするとともに、溝の両端
部が同一側面上もしくは、同一稜線上に配置されること
を特徴とする請求項３記載のチップアンテナ。
【請求項１２】基台を円柱状とするとともに溝の両端部
を結ぶ仮想線が略全長に沿った中心軸と略平行（交差角
が±５度）となることを特徴とする請求項３記載のチッ
プアンテナ。
【請求項１３】アンテナ素子部として、線状の導体線を
スパイラル状に基台の側面に巻回して構成したことを特
徴とする請求項１記載のチップアンテナ。
【請求項１４】基台の両端部における全側面に端子部を
設けた事を特徴とする請求項１記載のチップアンテナ。
【請求項１５】端子部として導電膜上に保護層か接合層
の少なくとも一つを設けたことを特徴とする請求項１４
記載のチップアンテナ。
【請求項１６】端子部を基台の両端部に導電性材料で構
成されたキャップを嵌着して構成したことを特徴とする
請求項１記載のチップアンテナ。
【請求項１７】キャップ上とアンテナ素子部上にわたっ
て接合膜を設けたことを特徴とする請求項１６記載のチ
ップアンテナ。
【請求項１８】接合膜として、錫，錫合金（錫・鉛合金
は除く），金，金合金の少なくとも一つを設けたことを
特徴とする請求項１７記載のチップアンテナ。
【請求項１９】音声を音声信号に、あるいはデータをデ
ータ信号に変換する信号変換手段と、電話番号等を入力
する操作手段と、着信表示や電話番号等を表示する表示
手段と、音声信号あるいはデータ信号を変調して送信信
号に変換する送信手段と、受信信号を音声あるいはデー
タ信号に変換する受信手段と、前記送信信号か前記受信
信号を送信または受信の少なくとも一方を行う請求項１
〜１８いずれか１記載のアンテナと、各部を制御する制
御手段を備えた無線端末装置。
【請求項２０】基地局との間で信号の送受信を行う第１
のアンテナと、前記第１のアンテナで送受信した信号を
データ信号に変換する第１の送受信部と、近傍に設けら
れた携帯端末装置との間で信号の送受信を行う第２のア
ンテナと、前記第２のアンテナで送受信した信号をデー
タ信号に変換する第２の送受信部とを備え、前記第１の
アンテナおよび第２のアンテナの少なくともいずれか一
方を請求項１〜１８いずれか１記載のアンテナ構造とし
た事を特徴とする無線端末装置。
【請求項２１】請求項２０記載の無線端末装置と、前記
無線端末装置との間でデータの送受信を行う携帯端末装
置と、前記無線端末装置との間でデータもしくは音声信
号のやり取りを行う基地局と、前記基地局と公衆回線で
結ばれたサーバーと、前記サーバーと回線を介して接続
された情報網と、前記情報網と接続された特定或いは不
特定のユーザー又はプロバイダを有するユーザー等とを
有するデータの送受信システム。