JP2009177660A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気部品の高密度実装が可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】回路基板(90)に実装される基体(2)と、基体にそれぞれ設けられており、電源が供給される配線導体(50)、及び配線導体に接続し、電波を放射する放射導体(31)と、基体に実装される絶縁基板(82)と、絶縁基板に実装されており、配線導体に電気的に接続するチップ状の電気部品(84)とを具備する。また、基体は、基体の天面(4)から回路基板に向けて段落ちされ、絶縁基板を実装した凹部(16)を備えており、この凹部がアンテナ装置の低背化を図る。
【選択図】図1
【解決手段】回路基板(90)に実装される基体(2)と、基体にそれぞれ設けられており、電源が供給される配線導体(50)、及び配線導体に接続し、電波を放射する放射導体(31)と、基体に実装される絶縁基板(82)と、絶縁基板に実装されており、配線導体に電気的に接続するチップ状の電気部品(84)とを具備する。また、基体は、基体の天面(4)から回路基板に向けて段落ちされ、絶縁基板を実装した凹部(16)を備えており、この凹部がアンテナ装置の低背化を図る。
【選択図】図1
Description
本発明は、携帯機器に使用される小型のアンテナとして好適なアンテナ装置に関するものである。
この種のアンテナ装置では電波の送受信が行われている。詳しくは、当該装置はマザーボードに実装されており、このボードは所望の高周波回路を有している。そして、この装置は、当該回路で作成された高周波の電気エネルギーを電波に変換し、この電波を空中に放射する。一方、当該装置は、空中の電波を捕らえ、この電波を高周波の電気エネルギーに変換しており、このエネルギーが当該回路に取り込まれる。
また、近年、携帯機器では小型化が望まれ、小型のアンテナ装置を搭載した構造が知られている。当該装置は放射導体を略角柱状の基体に備え、この放射導体は、例えば螺旋状に形成され、基体の長手方向の軸線に略一致した中心軸線を有しており、電波を空中に放射している(例えば、特許文献1参照)。
一方、上述したエネルギーは、この放射導体とマザーボードの電源配線との間にて、損失なく伝達されなければならない。そこで、インピーダンスのマッチング(整合)が行われ、これら放射導体と電源配線とはエネルギーの伝達損失が生じないように接続される(例えば、特許文献1,2参照)。
しかしながら、上記文献1に記載のアンテナ装置では、マザーボードに大きなスペースを要してしまうとの問題がある。上述した整合用の回路がマザーボードに実装されているからである。
一方、上記文献2に記載のアンテナ装置では、整合用のチップ状の電気部品が基体に直接に実装されているので、これでは、電気部品の高密度実装が困難になるとの問題がある。
一方、上記文献2に記載のアンテナ装置では、整合用のチップ状の電気部品が基体に直接に実装されているので、これでは、電気部品の高密度実装が困難になるとの問題がある。
つまり、仮に、上述した各技術を組み合わせてみても、電気部品の高密度実装を小型のアンテナ装置で実現する点については格別な配慮がなされていない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、電気部品の高密度実装が可能なアンテナ装置を提供することである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、電気部品の高密度実装が可能なアンテナ装置を提供することである。
上記の目的は本発明のアンテナ装置により達成され、回路基板に実装される基体と、基体にそれぞれ設けられており、電源が供給される配線導体、及び配線導体に接続し、電波を放射する放射導体と、基体に実装される絶縁基板と、絶縁基板に実装されており、配線導体に電気的に接続するチップ状の電気部品とを具備する。
上述したアンテナ装置によれば、チップ状の電気部品は、基体に直接に実装されておらず、絶縁基板に実装されている。よって、電気部品を基体に直接に実装する場合に比して、電気部品の高密度実装が可能になる。
しかも、この電気部品を有する絶縁基板は、回路基板ではなく、基体に実装されている。したがって、この絶縁基板を回路基板に実装する場合に比して、回路基板に要するスペースが少なくて済む。
しかも、この電気部品を有する絶縁基板は、回路基板ではなく、基体に実装されている。したがって、この絶縁基板を回路基板に実装する場合に比して、回路基板に要するスペースが少なくて済む。
好ましくは、基体は、その天面から回路基板に向けて段落ちされ、絶縁基板を実装した凹部を備えており、凹部は、電気部品の高さを天面の高さと略同一、或いは天面の高さよりも低くする。
このように、凹部が電気部品の高さを基体の天面の高さと略同一、或いは天面の高さよりも低くすれば、電気部品の頂部が基体の天面からはみ出さない。この結果、アンテナ装置の低背化も達成される。
このように、凹部が電気部品の高さを基体の天面の高さと略同一、或いは天面の高さよりも低くすれば、電気部品の頂部が基体の天面からはみ出さない。この結果、アンテナ装置の低背化も達成される。
また、基体は樹脂製である一方、配線導体は、金属製であって、基体に一体成形されていることが好ましい。
金属製の配線導体が樹脂製の基体に一体成形されると、配線導体が基体から剥離し難くなり、アンテナ装置の信頼性が向上するからである。一方、配線導体が基体に一体成形されると、この配線導体を微細なパターンに加工し難くなる。しかし、上述の如く、電気部品は絶縁基板に実装されている。よって、配線導体が基体に一体成形されていても、電気部品の高密度実装が可能になる。
金属製の配線導体が樹脂製の基体に一体成形されると、配線導体が基体から剥離し難くなり、アンテナ装置の信頼性が向上するからである。一方、配線導体が基体に一体成形されると、この配線導体を微細なパターンに加工し難くなる。しかし、上述の如く、電気部品は絶縁基板に実装されている。よって、配線導体が基体に一体成形されていても、電気部品の高密度実装が可能になる。
さらに、配線導体は、基体から露出して絶縁基板の端子に半田で接続される凸状部を備えることが好ましい。
これにより、凸状部と半田との接合面積が増え、さらに、この半田は凸状部を抱え込むように広がるので、これら凸状部と半田との接合強度が向上する。また、半田レジスト等を基体に設けることなく、配線導体と絶縁基板との接続が可能になる。
これにより、凸状部と半田との接合面積が増え、さらに、この半田は凸状部を抱え込むように広がるので、これら凸状部と半田との接合強度が向上する。また、半田レジスト等を基体に設けることなく、配線導体と絶縁基板との接続が可能になる。
さらにまた、凸状部は、配線導体をその厚さ方向に変形させて形成することができる。この場合には、凸状部が強固に形成されるからである。
また、基体は、複数の穴を備えることが可能である。
金属製の導体と樹脂製の基体とは線膨張係数が異なり、アンテナ装置には熱応力による変形が生じ得る。しかし、上述した穴を備えていれば、この穴を備えていない場合に比して、この変形の程度を調整できる。また、樹脂の質量が減るので、アンテナ装置も軽量になる。この結果、仮に、アンテナ装置に対する落下試験を実施しても、この落下の衝撃に耐え易くなり、アンテナ装置のさらなる信頼性向上にも寄与する。
また、基体は、複数の穴を備えることが可能である。
金属製の導体と樹脂製の基体とは線膨張係数が異なり、アンテナ装置には熱応力による変形が生じ得る。しかし、上述した穴を備えていれば、この穴を備えていない場合に比して、この変形の程度を調整できる。また、樹脂の質量が減るので、アンテナ装置も軽量になる。この結果、仮に、アンテナ装置に対する落下試験を実施しても、この落下の衝撃に耐え易くなり、アンテナ装置のさらなる信頼性向上にも寄与する。
本発明によれば、電気部品の高密度実装を可能にしつつ、低背化をも達成したアンテナ装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1では、本実施例におけるチップアンテナ(アンテナ装置)1がマザーボード(回路基板)90に実装されており、このアンテナ1は、例えば、携帯電話等の携帯機器に内蔵され、地上デジタルテレビジョン放送を受信することができる。
図1では、本実施例におけるチップアンテナ(アンテナ装置)1がマザーボード(回路基板)90に実装されており、このアンテナ1は、例えば、携帯電話等の携帯機器に内蔵され、地上デジタルテレビジョン放送を受信することができる。
本実施例のアンテナ1は、樹脂等の誘電体材料からなる基体2を備え、この基体2は略四角柱状に形成されている。
詳しくは、図1の他、図2や図4に示されるように、基体2は略長方形状の天面4及び地面6をそれぞれ有し、地面6はボード90に対峙している。また、図3にも示される如く、天面4及び地面6の各長辺は側面10,10にそれぞれ連なっている。
詳しくは、図1の他、図2や図4に示されるように、基体2は略長方形状の天面4及び地面6をそれぞれ有し、地面6はボード90に対峙している。また、図3にも示される如く、天面4及び地面6の各長辺は側面10,10にそれぞれ連なっている。
この側面10は、基体2の長手方向(縦方向)に沿って形成された段部12を有し、天面4から地面6に向かう途中で幅広に形成される。つまり、この地面6の面積は天面4の面積よりも大きく形成されており、基体2は、その長手方向に略直交する幅方向(横方向)の断面視では上方に向けて凸形状になる。
アンテナ1の先端側にて、天面4及び地面6の各短辺は先端面8に連なるのに対し、このアンテナ1の後端側には、後端面22との間に凹部16が形成されている。
アンテナ1の先端側にて、天面4及び地面6の各短辺は先端面8に連なるのに対し、このアンテナ1の後端側には、後端面22との間に凹部16が形成されている。
具体的には、この基体2は、アンテナ1の後端側にて、天面4からボード90に向けて段落ちした凹部16を備えている。この凹部16は、天面18及び地面20を有し(図4,5)、この天面18に整合回路80が搭載される(図1)。整合回路80は、所定の回路パターンを有した絶縁基板82を備え、この基板82は天面18の大きさに略等しく形成されており、その表面にチップ状の電気部品84が実装されている。
そして、この凹部16は、図3にも示される如く、この電気部品84の高さを基体2の天面4の高さと略同一、或いは天面4の高さよりも低くする。
一方、本実施例の基体2は、金属製、例えばニッケル/金メッキがコルソン銅に施された導体パターン30をインサート成形しており、このパターン30の一部分が基体2から露出している。
一方、本実施例の基体2は、金属製、例えばニッケル/金メッキがコルソン銅に施された導体パターン30をインサート成形しており、このパターン30の一部分が基体2から露出している。
詳しくは、図7に示されるように、導体パターン30は、放射導体31と、配線導体50とからなり、これら放射導体31及び配線導体50は基体2の長手方向で連結されている。
本実施例の放射導体31は、螺旋状に形成されており、その中心軸線が基体2の長手方向の軸線に略一致している。
本実施例の放射導体31は、螺旋状に形成されており、その中心軸線が基体2の長手方向の軸線に略一致している。
より具体的には、放射導体31は、基体2の幅方向、換言すれば、螺旋の中心軸線に略直交する方向の断面視では、略八角形状に形成されている。この導体31は、基体2の天面4に設けられる上側導体部32を有する。本実施例の導体部32は、アンテナ1の先端側に配置された放射電極38も含めると、基体2の幅方向に沿って8個並設され、ボード90に対して平行方向に延び、その両端に斜辺部32a,32aがそれぞれ設けられている。
この放射電極38は、7個の上側導体部32の各面積よりも大きな面積を有しており、この放射電極38から電波が空中に放射される。
さらに、放射導体31は下側導体部34を有し、この導体部34は基体2の地面6に設けられる。本実施例の導体部34は、基体2の幅方向に沿って8個並設されている。詳しくは、この導体部34は、放射電極38と上側導体部32との間、各上側導体部32の間、さらに、上側導体部32と配線導体50との間にそれぞれ1個ずつ配置されており、ボード90に対して平行方向に延び、その両端に斜辺部34a,34aがそれぞれ設けられている。
さらに、放射導体31は下側導体部34を有し、この導体部34は基体2の地面6に設けられる。本実施例の導体部34は、基体2の幅方向に沿って8個並設されている。詳しくは、この導体部34は、放射電極38と上側導体部32との間、各上側導体部32の間、さらに、上側導体部32と配線導体50との間にそれぞれ1個ずつ配置されており、ボード90に対して平行方向に延び、その両端に斜辺部34a,34aがそれぞれ設けられている。
上述した放射電極38及び7個の上側導体部32と、8個の下側導体部34とは、図7の他、図8にも示される如く、連結部36を介して上記螺旋の中心軸線方向に沿って互い違いに配置されている。
詳しくは、放射電極38の一端が連結部36に連なり、この連結部36が下側導体部34の一端に連なる。また、当該下側導体部34の他端が別の連結部36に連なり、この連結部36が上側導体部32の他端に連なる。
詳しくは、放射電極38の一端が連結部36に連なり、この連結部36が下側導体部34の一端に連なる。また、当該下側導体部34の他端が別の連結部36に連なり、この連結部36が上側導体部32の他端に連なる。
さらに、当該上側導体部32の一端がさらに別の連結部36に連なり、当該連結部36が別の下側導体部34の一端に連なっており、上側導体部32、下側導体部34及び連結部36がアンテナ1の先端側から後端側に向けて連結している。
より具体的には、この連結部36は、上側導体部32及び下側導体部34に一体に形成されており、上側導体部32の斜辺部32aに連結する上側連結部36aと、下側導体部34の斜辺部34aに連結する下側連結部36bと、これら上側連結部36a及び下側連結部36bを連結する中間連結部36cとからなる。
より具体的には、この連結部36は、上側導体部32及び下側導体部34に一体に形成されており、上側導体部32の斜辺部32aに連結する上側連結部36aと、下側導体部34の斜辺部34aに連結する下側連結部36bと、これら上側連結部36a及び下側連結部36bを連結する中間連結部36cとからなる。
この中間連結部36cは、螺旋の中心軸線方向に向けて形成されており、上述した各導体部32,34とともに、ボード90に対して平行方向に延びて配置され、この連結部36cの下面が上記段部12に把持される(図5)。
また、上側連結部36a及び下側連結部36bは、1個の中間連結部36cに対して1個ずつ並設され、隣り合う上側導体部32と下側導体部34とを斜辺部32a,34aを介してそれぞれ支持する(図7,8)。
また、上側連結部36a及び下側連結部36bは、1個の中間連結部36cに対して1個ずつ並設され、隣り合う上側導体部32と下側導体部34とを斜辺部32a,34aを介してそれぞれ支持する(図7,8)。
この上側連結部36aに支持された上側導体部32は、その反対側の斜辺部32aにて、別の中間連結部36cに設けられた別の上側連結部36aに支持される。
そして、当該別の中間連結部36cに設けられた別の下側連結部36bは、この上側導体部32に隣接する別の下側導体部34を支持している。
そして、当該別の中間連結部36cに設けられた別の下側連結部36bは、この上側導体部32に隣接する別の下側導体部34を支持している。
このように、放射電極38及び7個の上側導体部32と、8個の下側導体部34とは、アンテナ1の先端側から後端側に向けて連結しており、アンテナ1の平面視或いは底面視では、略ミアンダ状に形成されている。そして、この放射導体31の長さが例えば電波の約1/4波長に相当している。
ここで、放射導体31において、アンテナ1の先端側から数えて第1番目から第3番目までの下側導体部34には凸状部42がそれぞれ備えられ、また、アンテナ1の先端側から数えて第8番目、つまり、アンテナ1の後端側から数えて第1番目の下側導体部34にも凸状部42が備えられている(図6,8等)。
これら凸状部42は、下側導体部34をその厚さ方向に変形させた絞り加工によって略長方形状に形成されており、各凸状部42の長手方向の軸線は、螺旋の中心軸線に略直交する方向に向けて延びている。
そして、これら4個の凸状部42は、基体2の地面6からボード90に向けて突出しており、この地面6からそれぞれ露出してボード90の開放配線に半田で接続される。
そして、これら4個の凸状部42は、基体2の地面6からボード90に向けて突出しており、この地面6からそれぞれ露出してボード90の開放配線に半田で接続される。
また、放射導体31と配線導体50との境界部分は二股形状に分岐される。具体的には、図7,8に示される如く、この分岐点には、まず、下側導体部34を延長した設置部46が、螺旋の中心軸線に略直交する方向に向けて形成されている。これにより、この設置部46に備えられた上記凸状部42は、他の凸状部42の長さと略同じ長さで形成可能になる。
一方、この分岐点には接続部44が備えられ、この接続部44は螺旋の中心軸線方向に向けて延びて配線導体50に接続している。
この配線導体50は、給電用電極52、GND用電極54や回路用電極60を備えている。本実施例では、回路用電極60が接続部44の周辺に配置され、GND用電極54が上記後端面22の近傍に配置され、給電用電極52は、GND用電極54と回路用電極60との間に配置されている。
この配線導体50は、給電用電極52、GND用電極54や回路用電極60を備えている。本実施例では、回路用電極60が接続部44の周辺に配置され、GND用電極54が上記後端面22の近傍に配置され、給電用電極52は、GND用電極54と回路用電極60との間に配置されている。
回路用電極60の適宜位置には2個の凸状部64が形成され、これら回路用電極60の凸状部64、給電用電極52やGND用電極54もまた、絞り加工によって地面20からボード90に向けて突出しており(図4,8等)、地面20からそれぞれ露出する。そして、この給電用電極52はボード90の電源配線に半田で接続され、チューナモジュール等の高周波回路からの給電電圧や制御電圧が供給される。
また、GND用電極54はボード90のアース配線に、回路用電極60の凸状部64はボード90の開放配線に半田でそれぞれ接続される。
このように、上述した凸状部42,64は、放射導体31と配線導体50とにそれぞれ形成されており、本実施例のアンテナ1は、基体2の長手方向でみた両端近傍にて凸状部42,64に支持されている。なお、これら凸状部は、基体2の両端(先端面8や後端面22の極近傍部分)に形成されていても良い。
このように、上述した凸状部42,64は、放射導体31と配線導体50とにそれぞれ形成されており、本実施例のアンテナ1は、基体2の長手方向でみた両端近傍にて凸状部42,64に支持されている。なお、これら凸状部は、基体2の両端(先端面8や後端面22の極近傍部分)に形成されていても良い。
一方、給電用電極52、GND用電極54、回路用電極60や接続部44には、天面18から上方に向けて突出した凸状部62もそれぞれ形成されている。
詳しくは、これら給電用電極52、GND用電極54、回路用電極60や接続部44は、天面18と地面20とを貫通して形成されている。そして、図5,7に示される如く、これら給電用電極52、GND用電極54、回路用電極60や接続部44の適宜位置には、絞り加工による計6個の凸状部62が天面18からそれぞれ露出しており、絶縁基板82の端子に半田で接続される。
詳しくは、これら給電用電極52、GND用電極54、回路用電極60や接続部44は、天面18と地面20とを貫通して形成されている。そして、図5,7に示される如く、これら給電用電極52、GND用電極54、回路用電極60や接続部44の適宜位置には、絞り加工による計6個の凸状部62が天面18からそれぞれ露出しており、絶縁基板82の端子に半田で接続される。
このように、配線導体50は、ボード90の電源配線に接続して電源が供給される一方、整合回路80にも接続しており、この整合回路80の電気部品84は、ボード90の電源配線と放射導体31とをエネルギーの伝達損失が生じないように整合している。
なお、本実施例の絶縁基板82には、このインピーダンスのマッチング(整合)を行う電気部品84の他、チューニング回路も搭載されている。当該チューニング回路は可変容量ダイオードを有しており、このダイオードに印加する電圧を制御すれば、確実な選局や放射導体31の有効長の切り替えが可能になる。
そして、上述したアンテナ1を製造する場合には、まず、フープ状の金属薄板を1枚準備する。
次いで、この薄板に対して放射導体31や配線導体50の打ち抜き加工を施す。なお、本実施例では、1個のアンテナ1を製造する場合について説明するが、複数個のアンテナ1を製造する場合には、長い薄板に対して複数個の導体31,50の打ち抜き加工を施すことになる。
次いで、この薄板に対して放射導体31や配線導体50の打ち抜き加工を施す。なお、本実施例では、1個のアンテナ1を製造する場合について説明するが、複数個のアンテナ1を製造する場合には、長い薄板に対して複数個の導体31,50の打ち抜き加工を施すことになる。
図9に示されるように、この薄板からフープ材70を形成する。このフープ材70は大枠72と、その内側に配置される小枠76とに区画されており、アンテナ1の先端側及び後端側に脚79をそれぞれ形成させ、これら大枠72と小枠76とを連結する。この小枠76には、放射導体31、つまり、上述した放射電極38、上側導体部32、下側導体部34、連結部36及び接続部44を打ち抜き、この連結部36が小枠76に連なるようにする。
また、この小枠76には、配線導体50、すなわち、給電用電極52、GND用電極54及び回路用電極60も打ち抜き、これら給電用電極52、GND用電極54及び回路用電極60が小枠76にそれぞれ連なるようにする。なお、大枠72や小枠76の適宜位置にはパイロット孔74,78がそれぞれ穿設される。
続いて、小枠76にプレス加工を施す。詳しくは、図9に示される如く、アンテナ1の先端側に位置する脚79を上方に向けて押圧し、放射電極38や上側導体部32を連結部36、より具体的には、中間連結部36cに対して上方に配置させる。上側連結部36aが中間連結部36cを支点として立ち上がるからである。また、このプレスの型で斜辺部32a等も形成し、さらに、給電用電極52、GND用電極54及び回路用電極60には凸状部62も形成する。
一方、アンテナ1の後端側に位置する脚79を下方に向けて押圧すると、下側連結部36bが中間連結部36cを支点として立ち下がるので、下側導体部34を中間連結部36cに対して下方に配置させ、また、斜辺部34aも形成する。さらに、接続部44、給電用電極52、GND用電極54及び回路用電極60の各一部分も下方にそれぞれ配置させる。さらにまた、図10に示されるように、これら給電用電極52やGND用電極54の各一部分を下方に向けて突出させ、同時に、回路用電極60には凸状部64を形成し、また、下側導体部34には凸状部42も形成する。
そして、プレス加工後の小枠76を金型内に配置する。詳しくは、基体2の幅方向の断面視で略コ字状の金型を2個用意し、この金型の開口が小枠76を挟んで対峙するように、小枠76の上側及び下側にそれぞれ配置する。これにより、放射導体31及び配線導体50が金型内に配置され、その周囲の小枠76や脚79が金型外に配置される。
ここで、中間連結部36cは、その上面が小枠76の上側に配置された金型(可動側)の開口周縁に接するのに対し、その下面は小枠76の下側に配置された金型(固定側)の開口周縁の内側に配置される。
次いで、樹脂を固定側の金型から上方に向けて注入する。これにより、略四角柱状の基体2が凹部16とともに形成され(図11)、放射導体31や配線導体50の一部分が基体2の内部に埋設される。なお、図4,6の符号24が上述した樹脂の注入孔跡である。
次いで、樹脂を固定側の金型から上方に向けて注入する。これにより、略四角柱状の基体2が凹部16とともに形成され(図11)、放射導体31や配線導体50の一部分が基体2の内部に埋設される。なお、図4,6の符号24が上述した樹脂の注入孔跡である。
より具体的には、図2,3にも示される如く、放射導体31の上側導体部32については、その頂上部分のみが外部から見え、その斜辺部32a,32aは、基体2の内部に埋もれ、基体2に保持されており、外部からは見えない。
また、連結部36については、上側連結部36aや中間連結部36cの上面が外部から見えるのに対し、この中間連結部36cの下面は外部から見えない(図2,4)。これは、当該下面部分は金型の開口周縁の内側に配置され、段部12に把持されるからである。
また、連結部36については、上側連結部36aや中間連結部36cの上面が外部から見えるのに対し、この中間連結部36cの下面は外部から見えない(図2,4)。これは、当該下面部分は金型の開口周縁の内側に配置され、段部12に把持されるからである。
さらに、この図4にも示されるように、下側導体部34については、その頂上部分のみが外部から見え、その斜辺部34a,34aは、基体2の内部に埋もれ、外部からは見えない。また、連結部36の下側連結部36bも外部から見えず、斜辺部34aと同様に、基体2に保持される。なお、配線導体50についても、凸状部62,64や、給電用電極52及びGND用電極54の突出部分を除き、基体2の内部に埋もれ、外部からは見えない(図3,5)。
続いて、放射導体31及び配線導体50をインサート成形した基体2と、上述した大枠74や小枠76とを切断する。具体的には、図12に示されるように、小枠76の下側に下型(ダイ)86を配置し、このダイ86を側面10にそれぞれ当接させる。一方、小枠76の上側に上型(パンチ)88を配置するが、このパンチ88の周縁は段部12に当接しており、パンチ88の周縁はダイ86の周縁よりも内側に位置している。そして、パンチ88は、段部12の外側に位置した小枠76から中間連結部36cを切断する。
なお、これらパンチ88及びダイ86は、同時に、小枠76から給電用電極52、GND用電極54や回路用電極60も切断するし、脚79と放射電極38、脚79とGND用電極54もそれぞれ切断する。その後、整合回路80やチューニング回路の絶縁基板82が凹部16に実装されると、アンテナ1が完成する。
ところで、上述した基体2は複数の穴を備えていても良い。
例えば、基体2の天面4と地面6との間に複数個の穴を穿設することも可能である。金属製の放射導体31や配線導体50と樹脂製の基体2とは線膨張係数が異なり、アンテナ1には熱応力による変形が生じ得る。しかし、上述した穴を備えていれば、この穴を備えていない場合に比して、この変形の程度を調整できる。また、樹脂の質量が減るので、アンテナ1も軽量になる。この結果、仮に、アンテナ1に対する落下試験を実施しても、この落下の衝撃に耐え易くなり、アンテナ1の信頼性向上にも寄与するからである。
例えば、基体2の天面4と地面6との間に複数個の穴を穿設することも可能である。金属製の放射導体31や配線導体50と樹脂製の基体2とは線膨張係数が異なり、アンテナ1には熱応力による変形が生じ得る。しかし、上述した穴を備えていれば、この穴を備えていない場合に比して、この変形の程度を調整できる。また、樹脂の質量が減るので、アンテナ1も軽量になる。この結果、仮に、アンテナ1に対する落下試験を実施しても、この落下の衝撃に耐え易くなり、アンテナ1の信頼性向上にも寄与するからである。
以上のように、本実施例のアンテナ1によれば、チップ状の電気部品84は、基体2に直接に実装されておらず、絶縁基板82に実装されている。よって、電気部品84を基体2に直接に実装する場合に比して、電気部品84の高密度実装が可能になる。
しかも、この電気部品84を有する絶縁基板82は、マザーボード90ではなく、基体2に実装されている。したがって、絶縁基板82をマザーボード90に実装する場合に比して、このマザーボード90に要するスペースが少なくて済む。
しかも、この電気部品84を有する絶縁基板82は、マザーボード90ではなく、基体2に実装されている。したがって、絶縁基板82をマザーボード90に実装する場合に比して、このマザーボード90に要するスペースが少なくて済む。
さらに、アンテナ1が、マザーボード90の電源配線と放射導体31との整合用の電気部品84も備えていれば、この電気部品84を有しない場合に比してアンテナ1の調整が容易になり、アンテナ1の利便性が向上する。
また、基体2に凹部16を形成し、この凹部16が電気部品84の高さを基体2の天面4の高さと略同一、或いは天面4の高さよりも低くすれば、電気部品84の頂部が天面4からはみ出さない。この結果、アンテナ1の低背化も達成される。
また、基体2に凹部16を形成し、この凹部16が電気部品84の高さを基体2の天面4の高さと略同一、或いは天面4の高さよりも低くすれば、電気部品84の頂部が天面4からはみ出さない。この結果、アンテナ1の低背化も達成される。
さらに、金属製の配線導体50が樹脂製の基体2にインサート成形されると、配線導体50が基体2から剥離し難くなる。一方、配線導体50が基体2にインサート成形されると、この配線導体50を微細なパターンに加工し難くなる。しかし、上述の如く、電気部品84は絶縁基板82に実装されている。よって、配線導体50が基体2にインサート成形されていても、電気部品84の高密度実装が可能になる。
さらにまた、配線導体50が、基体2から露出して絶縁基板82の端子に半田で接続される凸状部62を備えていれば、凸状部62と半田との接合面積が増え、さらに、この半田は凸状部62を抱え込むように広がるので、これら凸状部62と半田との接合強度が向上する。また、半田レジスト等を基体に設けることなく、配線導体50と絶縁基板82との接続が可能になる。
また、この凸状部62を絞り加工で形成すれば、凸状部62が強固に形成される。
さらに、配線導体50の他、放射導体31も有する金属製の導体パターン30が基体2にインサート成形されると、この導体パターン30が基体2から剥離し難くなり、アンテナ1の信頼性が向上する。
さらに、配線導体50の他、放射導体31も有する金属製の導体パターン30が基体2にインサート成形されると、この導体パターン30が基体2から剥離し難くなり、アンテナ1の信頼性が向上する。
一方、この導体パターン30が基体2にインサート成形されると、導体パターン30が基体2に埋まり、基体2の地面6は平坦な形状になる。ここで、仮に、マザーボード90に衝撃が加えられると、このボード90には撓みが生じ、基体2がボード90から剥離し易くなる。しかし、本実施例の導体パターン30は凸状部42,64を備え、この凸状部42,64は、基体2から露出してボード90の配線に半田で接続されている。
よって、この基体の地面が単に平坦に形成された場合に比して、凸状部42,64と半田との接合面積が増え、さらに、この半田は凸状部42,64を抱え込むように広がるので、凸状部42,64と半田との接合強度が向上し、基体2をボード90に強固に固定できる。また、この凸状部42,64も絞り加工で形成すれば、凸状部42,64が強固に形成される。しかも、これにより、導体パターン30とボード90とを容易に接続できるし、さらに、半田レジスト等をボード90に設けることもない。
さらにまた、凸状部42,64は、基体2の長手方向でみた両端近傍に配置されると、基体2の長手方向でみて略中央部分とボード90との間には隙間が生ずる。つまり、仮に、ボード90に撓みが生じたとしても、この基体2の略中央部分はボード90に接し難く、換言すれば、ボード90に対する基体2の腹打ちが生じ難くなり、基体2をボード90により一層強固に固定できる。この結果、アンテナ1に対する落下試験を実施したとしても、この落下による衝撃により耐え易くなり、アンテナ1のさらなる信頼性向上にも寄与する。
また、凸状部42,64を基体2の長手方向でみた両端に配置すれば、これら基体2の略中央部分とボード90との間には、隙間が確実に生ずる。さらに、凸状部42,64の長手方向の軸線が、基体2の長手方向の軸線に略直交する方向に形成されると、ボード90に対し、基体2をより安定状態で支持可能になる。
さらにまた、凸状部42,64は、基体から露出して形成されるため、1個の大きさは限られてしまう。このように、凸状部42,64の大きさが限定されるものであったとしても、凸状部42,64を3個以上設けていれば、凸状部42,64と半田との接合強度は確保される。
また、放射導体31は、配線導体50との境界部分が二股形状に分岐されており、この配線導体50との接続箇所(接続部44)が螺旋の中心軸線上に配置されている。しかし、上述した設置部46を設ければ、この設置部46に形成された凸状部42の大きさは小さくならない。
また、放射導体31は、配線導体50との境界部分が二股形状に分岐されており、この配線導体50との接続箇所(接続部44)が螺旋の中心軸線上に配置されている。しかし、上述した設置部46を設ければ、この設置部46に形成された凸状部42の大きさは小さくならない。
さらに、放射導体31の一部分が基体2の内部に埋設されているので、この放射導体31を基体2の表面に形成した場合に比して、放射導体31は基体2に確実に保持可能になる。この結果、放射導体31が基体2から剥離し難くなるし、放射導体31による螺旋状のピッチも正確に維持可能になる。
さらにまた、放射導体31が基体2にインサート成形されると、放射導体31の一部分を基体2の内部に容易に埋設することができる。また、この放射導体31を形成する八辺部分のうち、その法線が略直交する四辺部分、つまり、上述した各斜辺部32a,34aが略四角柱状の基体2内に埋設されると、基体2に対する放射導体31の剥離を確実に防止できる。
さらにまた、放射導体31が基体2にインサート成形されると、放射導体31の一部分を基体2の内部に容易に埋設することができる。また、この放射導体31を形成する八辺部分のうち、その法線が略直交する四辺部分、つまり、上述した各斜辺部32a,34aが略四角柱状の基体2内に埋設されると、基体2に対する放射導体31の剥離を確実に防止できる。
また、放射導体31は、下側導体部34、上側導体部32、及び連結部36が一体に形成されている。よって、放射導体31は1枚の金属板から形成可能になり、放射導体の上側や下側が別体の場合に比して、部品点数が少なくて済むし、その強度も向上する。
さらに、この放射導体31を螺旋状に形成すれば、部品点数がより一層少なくて済む。
さらに、この放射導体31を螺旋状に形成すれば、部品点数がより一層少なくて済む。
さらにまた、下側導体部34及び上側導体部32が、アンテナ1の平面視、或いは底面視で重ならない状態で配置され、連結部36は中間連結部36cを有している。この中間連結部36cは、下側導体部34及び上側導体部32の形成方向に沿って延びており、下側導体部34と上側導体部32とを分岐させる分岐部分になる。したがって、1枚の金属板から螺旋状の放射導体31を確実に形成できる。
また、下側導体部34と上側導体部32とを、略平行方向に向けて形成すれば、大きさが限られている基体2において、これら下側導体部34及び上側導体部32が交わる方向に延びた場合に比して、放射導体31の長さを最も大きくすることができる。
さらに、1枚の金属板から下側導体部34及び上側導体部32の外形を抜き出し、その後、下側導体部34を下方向に押圧すれば、下側連結部36bが中間連結部36cを支点として立ち下がるので、下側導体部34は中間連結部36cよりも下方に配置される。また、上側導体部32を上方向に押圧すれば、上側連結部36aが中間連結部36cを支点として立ち上がることから、上側導体部32は中間連結部36cよりも上方に配置される。これにより、螺旋状の放射導体31を容易に形成できる。
さらにまた、この連結部36は、基体2の側面10に形成された段部12に把持、つまり、この段部12に包むように保持される。よって、放射導体31が基体2の側面10からはみ出さず、作業の効率化に影響を及ぼし難くなるし、好ましい外観にもなる。
また、放射導体31を有する基体2において、この基体2の地面6の面積がその天面4の面積よりも大きくされると、基体2はボード90に安定して実装可能になる。
また、放射導体31を有する基体2において、この基体2の地面6の面積がその天面4の面積よりも大きくされると、基体2はボード90に安定して実装可能になる。
さらに、放射導体31や配線導体50は、1枚の金属薄板70を打ち抜き、次いで押圧すると、小枠76に連なった状態で形成される。続いて、この放射導体31や配線導体50は基体2にインサート成形されるが、中間連結部36cの下面は段部12で把持されている。そして、小枠76と放射導体31や配線導体50とを切り離す場合には、段部12にパンチ88を配置し、中間連結部36cを段部12とパンチ88とで挟み、基体2にダイ86を配置して小枠76から中間連結部36cを切断する。これにより、この連結部36cが基体2の側面10からはみ出さない。
さらにまた、上述した放射電極38は、上側導体部32の各面積よりも大きな面積を有し、電界が強く働く部分の面積が大きくされている。よって、電波の放射効率が向上するし、また、送受可逆の性質によって電波の受信感度も高くなる。
最後に、上述したアンテナ1が携帯機器に内蔵されていれば、この携帯機器の筐体の外側に設けられ、引き伸ばして使用していたホイップアンテナが不要になり、携帯機器の小型化や薄型化にも寄与する。
最後に、上述したアンテナ1が携帯機器に内蔵されていれば、この携帯機器の筐体の外側に設けられ、引き伸ばして使用していたホイップアンテナが不要になり、携帯機器の小型化や薄型化にも寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の構造は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施例の放射導体31は、螺旋状のヘリカル導体として説明されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば、ミアンダ状に形成されていても良い。
また、上記実施例の放射導体31は、螺旋状のヘリカル導体として説明されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば、ミアンダ状に形成されていても良い。
さらに、上記実施例のアンテナ1は、地上デジタルテレビジョン放送の他、他の信号波を受信しても良いし、また、携帯情報端末(PDA)やノート型のパーソナルコンピュータ等にも内蔵することができる。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、電気部品の高密度実装ができるとの効果を奏する。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、電気部品の高密度実装ができるとの効果を奏する。
1 チップアンテナ(アンテナ装置)
2 基体
4 天面
16 凹部
31 放射導体
50 配線導体
62 凸状部
80 整合回路
82 絶縁基板
84 電気部品
90 マザーボード(回路基板)
2 基体
4 天面
16 凹部
31 放射導体
50 配線導体
62 凸状部
80 整合回路
82 絶縁基板
84 電気部品
90 マザーボード(回路基板)
Claims (6)
- 回路基板に実装される基体と、
該基体にそれぞれ設けられており、電源が供給される配線導体、及び該配線導体に接続し、電波を放射する放射導体と、
前記基体に実装される絶縁基板と、
該絶縁基板に実装されており、前記配線導体に電気的に接続するチップ状の電気部品と
を具備することを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置であって、
前記基体は、該基体の天面から前記回路基板に向けて段落ちされ、前記絶縁基板を実装した凹部を備えており、
該凹部は、前記電気部品の高さを前記天面の高さと略同一、或いは該天面の高さよりも低くすることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1又は2に記載のアンテナ装置であって、
前記基体は樹脂製である一方、前記配線導体は、金属製であって、該基体に一体成形されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項3に記載のアンテナ装置であって、
前記配線導体は、前記基体から露出して前記絶縁基板の端子に半田で接続される凸状部を備えていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項4に記載のアンテナ装置であって、
前記凸状部は、前記配線導体をその厚さ方向に変形して形成されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項3から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置であって、
前記基体は、複数の穴を備えていることを特徴とするアンテナ装置。
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