JP2014110555A

JP2014110555A - アンテナ装置

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Publication number: JP2014110555A
Application number: JP2012264537A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Maruyama; 昭広丸山
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12
Also published as: KR20140071228A; US20150318616A1; KR101970284B1; WO2014088210A1; US9564687B2

Abstract

【課題】基板とチップとの間に複数のワイヤを接続し、当該ワイヤをアンテナとして用いることで基板に水平な方向での指向性を有するアンテナ装置を提供する。
【解決手段】第１の金属部と第４の金属部とを接続する第１のワイヤと、第２の金属部と電線とを接続する第２のワイヤと、第３の金属部と第４の金属部とを接続する第３のワイヤと、を含むアンテナを備え。第１、第２及び第３のワイヤは、半導体チップの一の辺にそれぞれ平行に接続され、第２のワイヤは、第１のワイヤと第３のワイヤとの間に設けられ、第１、第２及び第３のワイヤの内、有効長が最も長いものを第１の素子、２番目に長いものを第２の素子、最も短いものを第３の素子とすることを特徴とする、アンテナ装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

無線ネットワークにおいて、デバイス間の通信を行なうためには、他のデバイスへ向けて所望の電波を送信し、また他のデバイスから送信された電波を受信するためのアンテナが必要である。基板上に設けられるチップに１つまたは複数のワイヤを取り付け、そのワイヤを放射素子として使用する技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００８−５０９５９７号公報

上記特許文献１で開示されたアンテナは、チップ上や基板のメタルが反射体として作用し、基板に垂直な方向への指向性を有し易い。しかし、基板上に設けられる複数のチップ間での無線通信を行なうためには、少なくとも、基板に水平な方向での指向性を有するアンテナが必要になる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、基板とチップとの間に複数のワイヤを接続し、当該ワイヤをアンテナとして用いることで基板に水平な方向での指向性を有する、新規かつ改良されたアンテナ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、誘電体基板と、前記誘電体基板上に配置された半導体チップと、前記誘電体基板上に形成された第１、第２及び第３の金属部と、前記半導体チップ上に形成された給電線と、前記半導体チップ上に形成された第４の金属部と、ミリ波帯で無線通信するアンテナ部と、を備え、前記アンテナ部は、前記第１の金属部と前記第４の金属部とを接続する第１のワイヤと、前記第２の金属部と前記給電線とを接続する第２のワイヤと、前記第３の金属部と前記第４の金属部とを接続する第３のワイヤと、を含み、前記第１、第２及び第３のワイヤは、前記半導体チップの一の辺にそれぞれ平行に接続され、前記第２のワイヤは、前記第１のワイヤと前記第３のワイヤとの間に設けられ、前記第１、第２及び第３のワイヤの内、有効長が最も長いものを第１の素子、２番目に長いものを第２の素子、最も短いものを第３の素子とすることを特徴とする、アンテナ装置が提供される。

前記第１及び第３の金属部は、前記第１及び第３のワイヤが延伸する方向に長辺が設けられ、該長辺は前記第１及び第３のワイヤが接続される端部から前記半導体チップとは反対の方向に形成され、前記第１及び第３のワイヤの有効長は、前記第１及び第３のワイヤの長さと前記第１及び第３の金属部の長辺の長さの和であってもよい。

上記アンテナ装置は、前記第１及び第３の金属部に設けられ、前記第１及び第３の金属部の長辺の長さを変更する第１及び第２のスイッチを備えていてもよい。

前記第１の素子は導波器として機能するようにしてもよい。また前記第２の素子はアンテナ素子として機能するようにしてもよい。また前記第３の素子は反射器として機能するようにしてもよい。

上記アンテナ装置は、前記アンテナ部を２つ備え、第１の前記アンテナ部と第２の前記アンテナ部とは相反する指向性を有するよう設けられるようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、基板とチップとの間に複数のワイヤを接続し、当該ワイヤをアンテナとして用いることで基板に水平な方向での指向性を有する、新規かつ改良されたアンテナ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の外観を示す説明図である。本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の構成例を示す説明図である。本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置を、図２のＡの方向から側視した様子を示す説明図である。アンテナ装置の各パラメータが示す箇所を説明する説明図である。アンテナ装置の各パラメータが示す箇所を説明する説明図である。本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の放射指向性の例を示す説明図である。本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の変形例を示す説明図である。アンテナＡ、Ｂの切り替えのためのスイッチを模式的に示す説明図である。本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例の内、アンテナＢの放射指向性の例を示す説明図である。本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の構成例を示す説明図である。本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置を、図１０のＢの方向から側視した様子を示す説明図である。本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の放射指向性の例を示す説明図である。本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の変形例を示す説明図である。本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例における、アンテナＡ、Ｂの放射指向性の例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
まず、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の構成例について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の外観を示す説明図である。図１には、プリント基板１と、プリント基板１に設けられるＩＣチップ２と、が図示されている。

プリント基板１は、電子部品を固定して配線するための基板である。プリント基板１には、例えばポリテトラフルオロエチレンやＦＲ４（ＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔＴｙｐｅ４）などが用いられてもよいが、材質は特定のものに限定されるものではない。またＩＣチップ２は、後述するアンテナによって、他のデバイス（例えば、プリント基板１に設けられる他のＩＣチップ）との間で無線通信を実行することができるように構成された集積回路である。ＩＣチップ２には、例えばＳｉ、ＳｉＧｅ、ガリウム砒素等が用いられても良いが、プリント基板１と同様に、材質は特定のものに限定されるものではない。

なお以下の説明では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図１に示したように定義する。すなわちＸ軸の方向はプリント基板１の平面に直交する方向であり、Ｙ軸の方向はプリント基板１の平面に水平な方向であり、かつＩＣチップ２の一辺に対して垂直な方向であり、Ｚ軸の方向はプリント基板１の平面に水平な方向であり、かつＸ軸及びＹ軸に直交する方向である。

ＩＣチップ２に設けられるアンテナは、特にミリ波帯での無線通信を行なうよう構成される。ＩＣチップ２にアンテナを設け、そのアンテナの指向性を調整することで、ＩＣチップ２は、プリント基板１に設けられる他のＩＣチップとの間での無線通信を可能にする。

続いて、ＩＣチップ２に設けられるアンテナの構成例を説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の構成例を示す説明図である。図２に示した説明図は、図１のＩＣチップ２の部分を拡大して図示したものである。

図２に示したように、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は、ＩＣチップ２に設けられる金属パッド１１１、１１２、１１３、プリント基板１の表面に形成される金属部１２１、１２２、１２３、及び、金属パッド１１１、１１２、１１３と金属部１２１、１２２、１２３とに接続されるボンドワイヤ１０１、１０２、１０３を含んで構成される。なお、ＩＣチップ２の上面には金属部３が設けられる。この金属部３の材質は、例えばアルミニウム、銅、金などを採りうるが、特定の材質に限定されるものではない。

図２に示したように、ボンドワイヤ１０１、１０２、１０３は、一方の端部がいずれもＩＣチップ２の一辺の金属パッド１１１、１１２、１１３に接続されており、他方の端部が、ボンドワイヤ１０１、１０２、１０３がそれぞれ平行に並ぶよう、金属部１２１、１２２、１２３に接続されている。

ボンドワイヤ１０２は、金属パッド１１２に接続されることで、ＩＣチップ２に設けられる給電線（単一線）に配線される。またボンドワイヤ１０１、１０３は、それぞれ金属パッド１１１、１１３に接続されることで、ＩＣチップ２の表面に設けられる金属部３に配線されるが、ボンドワイヤ１０１、１０３への給電は行われない。ボンドワイヤ１０２がＩＣチップ２に設けられる給電線に配線されることで、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は、所定の指向性を伴って電波を放出したり、また他のアンテナ装置から放出された電波を受信したりすることができる。

また、ボンドワイヤ１０１の端部が接続される金属部１２１は、図２に示したように、第１金属部１２１ａ及び第２金属部１２１ｂからなる。そして第１金属部１２１ａと第２金属部１２１ｂとの間にはスイッチ１３１が設けられている。同様に、ボンドワイヤ１０３の端部が接続される金属部１２３は、図２に示したように、第１金属部１２３ａ及び第２金属部１２３ｂからなる。そして第１金属部１２３ａと第２金属部１２３ｂとの間にはスイッチ１３３が設けられている。

図３は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置を、図２のＡの方向から側視した様子を示す説明図である。図３には、ボンドワイヤ１０２、１０３が、ＩＣチップ２及びプリント基板１に設けられる各金属部と接続される形態が示されているが、各ボンドワイヤの接続形態は係る例に限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は、図２に示したように、それぞれボンドワイヤを含んだ３つの素子で構成される。そして本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は、それぞれの素子に含まれるボンドワイヤの有効長を調整することで各素子の長さを変化させ、指向性の調整を可能にするよう構成されている。本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置が八木・宇田アンテナの構成を採る場合は、各素子の長さが左側、または右側から順に短くなるように制御される。

本実施形態において、ボンドワイヤの有効長とは、各ボンドワイヤ自身の長さに、各金属部の長辺の長さを加えたものを言うものとする。また各金属部の長辺の長さは、スイッチ１３１、１３３のオン・オフによって、金属部１２１ｂ、１２３ｂの長辺の長さが加えられるか否か変化する。

すなわち、スイッチ１３１がオンになり、スイッチ１３３がオフになれば、ボンドワイヤ１０１及び金属部１２１からなる素子が反射器の役割を担い、ボンドワイヤ１０２からなる素子がアンテナ素子（輻射器）の役割を担い、ボンドワイヤ１０３及び金属部１２３からなる素子が導波器の役割を担うことになる。

逆に、スイッチ１３１がオフになり、スイッチ１３３がオンになれば、ボンドワイヤ１０１及び金属部１２１からなる素子が導波器の役割を担い、ボンドワイヤ１０２からなる素子がアンテナ素子（輻射器）の役割を担い、ボンドワイヤ１０３及び金属部１２３からなる素子が反射器の役割を担うことになる。

なお、スイッチ１３１、１３３のオン・オフの制御は、例えばＩＣチップ２からの命令によって行われてもよく、その他のＩＣからの命令によって行われても良い。

ここで、図２及び図３に示した本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の各部の寸法パラメータの一例を挙げる。例えば、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置が、８０ＧＨｚで共振周波数が得られるように設計した際の寸法パラメータは、以下の表１で示したような値を採り得る。また図４及び図５は、表１に示したアンテナ装置の各パラメータが示す箇所を説明する説明図である。

Ｌ１の長さは、ボンドワイヤ１０１または１０３の実際の長さに、金属部１２１ｂまたは１２３ｂの長辺の長さが加算されたものであり、Ｌ２の長さは、ボンドワイヤ１０２の実際の長さに相当する。そしてＬ３の長さは、ボンドワイヤ１０１または１０３の実際の長さに相当する。

なお、Ｌ２の長さは、使用する周波数での波長のおよそ１／４程度とすることが望ましい。表１に示したような寸法パラメータを有するアンテナ装置の放射指向性について説明する。図６は、図２に示した本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の放射指向性の例を示す説明図である。図６に示したグラフは、０度が正のＺ軸方向を、９０度が正のＹ軸方向を示したものである。なお、放射指向性は３次元電磁界シミュレーションを用いて計算した。

そして図６に示したグラフにおいて符号１４１で示した線は、スイッチ１３１、１３３が共にオンになっている場合の放射指向性を示し、符号１４２で示した線は、スイッチ１３１がオン、スイッチ１３３がオフになっている場合の放射指向性を示し、符号１４３で示した線は、スイッチ１３１がオフ、スイッチ１３３がオンになっている場合の放射指向性を示す。

図６に示したように、スイッチ１３１、１３３が共にオンになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は正のＺ軸方向に放射指向性を有する。スイッチ１３１がオン、スイッチ１３３がオフになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は正のＹ軸方向に放射指向性を有し、スイッチ１３１がオフ、スイッチ１３３がオンになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置は負のＹ軸方向に放射指向性を有する。

すなわち、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置は、スイッチ１３１、１３３のオン・オフの制御により、図６に示したような３方向の放射指向性を有する。特に、Ｚ軸方向に比べて優れた正又は負のＹ軸方向への放射指向性を有する本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置は、他のアンテナ装置をプリント基板１上で適切に配置することで、プリント基板１に設けられる他のアンテナ装置との間でのミリ波帯での無線通信を可能にする。

そしてＹ軸方向へ通信相手を配置することで、本実施形態は、より有利な通信環境を実現可能である。ミリ波帯では伝搬損失が大きく、また半導体基板は低効率で、ＲＦ回路内部の損失自体が大きいので、安定した通信にはよりゲインの高いアンテナが望まれる。そのため、本実施形態に係るアンテナ装置を用いることで、効率の良いミリ波帯での無線通信を可能にする。

本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置は、図２に示したようにＩＣチップ２の一辺に３つの素子が設けられる構成を有したが、本発明は係る例に限定されるものではない。

図７は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の変形例を示す説明図である。図７には、ＩＣチップ２の相対する辺に、それぞれ３つの素子が設けられている構成を示している。

図７に示したように、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は、図２に示した構成に加え、ＩＣチップ２に設けられる金属パッド１１４、１１５、１１６、プリント基板１の表面に形成される金属部１２４、１２５、１２６、及び、金属パッド１１４、１１５、１１６と金属部１２４、１２５、１２６とに接続されるボンドワイヤ１０４、１０５、１０６を含んで構成される。

ボンドワイヤ１０４の端部が接続される金属部１２４は、図７に示したように、第１金属部１２４ａ及び第２金属部１２４ｂからなる。そして第１金属部１２４ａと第２金属部１２４ｂとの間にはスイッチ１３４が設けられている。同様に、ボンドワイヤ１０６の端部が接続される金属部１２６は、図７に示したように、第１金属部１２６ａ及び第２金属部１２３ｂからなる。そして第１金属部１２６ａと第２金属部１２６ｂとの間にはスイッチ１３６が設けられている。

図７に示した各素子からなるアンテナの内、図７の上側のアンテナをアンテナＡ、下側のアンテナをアンテナＢとした場合に、どちらのアンテナを使用するかは、ＩＣチップ２の内部に設けられるスイッチで切り替え可能としてもよい。図８は、アンテナ（Ａｎｔ．）Ａ、Ｂの切り替えのためのスイッチｓｗを模式的に示す説明図である。図８に示したスイッチＳＷによって、アンテナ（Ａｎｔ．）Ａ，Ｂのいずれを使用するかが切り替わる。

図７に示したように、ＩＣチップ２の相対する辺に、それぞれ３つの素子が設けられている構成を有することによって、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の変形例は、スイッチＳＷの切り替えによって放射指向性を動的に変更することができる。例えば、スイッチ１３１、１３３、１３４、１３６のオン・オフを適切に設定し、アンテナＡとアンテナＢの放射指向性が正反対の方向となるようにしておくことで、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の変形例は、スイッチＳＷの切り替えにより放射指向性を１８０度反対に動的に変更することができる。

図９は、図７に示した本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例の内、アンテナＢの放射指向性の例を示す説明図である。図９に示したグラフは、図６に示したグラフと同様に、０度が正のＺ軸方向を、９０度が正のＹ軸方向を示したものである。

そして図９に示したグラフにおいて符号１４４で示した線は、スイッチ１３４、１３６が共にオンになっている場合の放射指向性を示し、符号１４５で示した線は、スイッチ１３３がオン、スイッチ１３６がオフになっている場合の放射指向性を示し、符号１４６で示した線は、スイッチ１３４がオフ、スイッチ１３６がオンになっている場合の放射指向性を示し、

図９に示したように、スイッチ１３４、１３６が共にオンになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は負のＺ軸方向に放射指向性を有する。スイッチ１３４がオン、スイッチ１３６がオフになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は正のＹ軸方向に放射指向性を有し、スイッチ１３４がオフ、スイッチ１３６がオンになっている場合は、本発明の第１の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は負のＹ軸方向に放射指向性を有する。

以上説明したように本発明の第１の実施形態によれば、ＩＣチップ２の少なくとも一つの辺に、３つの素子からなるアンテナが設けられたアンテナ装置が提供される。本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置は、プリント基板１とＩＣチップ２とを繋ぐボンドワイヤによって八木・宇田アンテナを構成することで、特定の方向へ大きな放射指向性を有する。ミリ波帯では動作周波数が高いために波長が短くなり、アンテナサイズを小形化することが可能である。従って、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置のように、ＩＣチップへアンテナを実装することが十分可能である。

＜２．第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態では、ボンドワイヤのみで素子を構成したアンテナ装置について説明する。

図１０は、本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の構成例を示す説明図である。

図１０に示したように、本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置は、ＩＣチップ２に設けられる金属パッド２１１、２１２、２１３、プリント基板１の表面に形成される金属部２２１、２２２、２２３、及び、金属パッド２１１、２１２、２１３と金属部２２１、２２２、２２３とに接続されるボンドワイヤ２０１、２０２、２０３を含んで構成される。なお、ＩＣチップ２の上面には金属部３が設けられる。この金属部３の材質は、例えばアルミニウム、銅、金などを採りうるが、特定の材質に限定されるものではない。

図１０に示したように、ボンドワイヤ２０１、２０２、２０３は、一方の端部がいずれもＩＣチップ２の一辺の金属パッド２１１、２１２、２１３に接続されており、他方の端部が、ボンドワイヤ２０１、２０２、２０３がそれぞれ平行に並ぶよう、金属部２２１、２２２、２２３に接続されている。

ボンドワイヤ２０２は、金属パッド２１２に接続されることで、ＩＣチップ２に設けられる給電線（単一線）に配線される。またボンドワイヤ２０１、２０３は、それぞれ金属パッド２１１、２１３に接続されることで、ＩＣチップ２の表面に設けられる金属部３に配線される。

図１１は、本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置を、図１０のＢの方向から側視した様子を示す説明図である。図１１には、ボンドワイヤ２０１、２０２、２０３が、ＩＣチップ２及びプリント基板１に設けられる各金属部と接続される形態が示されているが、各ボンドワイヤの接続形態は係る例に限定されるものではない。

本発明の第２の実施形態では、ボンドワイヤ２０１、２０２、２０３のみでアンテナの素子を構成したアンテナ装置が提供される。そして、一例としてボンドワイヤ２０１、２０２、２０３の長さを、ボンドワイヤ２０１、２０２、２０３の順に短くなるようにすることで、ボンドワイヤ２０１が反射器、ボンドワイヤ２０２が輻射器、ボンドワイヤ２０３が導波器の役割を担う八木・宇田アンテナが構成される。

図１２は、図１０に示した本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の放射指向性の例を示す説明図である。図１２に示したグラフは、０度が正のＸ軸方向を、９０度が正のＹ軸方向を示したものである。なお、放射指向性は３次元電磁界シミュレーションを用いて計算した。

図１２に示したように、図１０に示した本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置は正のＹ軸方向への放射指向性を有する。正のＹ軸方向への放射指向性を有する本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置は、他のアンテナ装置をプリント基板１上で適切に配置することで、プリント基板１に設けられる他のアンテナ装置との間でのミリ波帯での無線通信を可能にする。そしてＹ軸方向へ通信相手を配置することで、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、より有利な通信環境が実現可能である。

本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置は、図１０に示したようにＩＣチップ２の一辺に３つの素子が設けられる構成を有したが、本発明は係る例に限定されるものではない。

図１３は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の変形例を示す説明図である。図１３には、ＩＣチップ２の相対する辺に、それぞれ３つの素子が設けられている構成を示している。

図１３に示したように、本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は、図１０に示した構成に加え、ＩＣチップ２に設けられる金属パッド２１４、２１５、２１６、プリント基板１の表面に形成される金属部２２４、２２５、２２６、及び、金属パッド２１４、２１５、２１６と金属部２２４、２２５、２２６とに接続されるボンドワイヤ２０４、２０５、２０６を含んで構成される。

図１３に示したように、ボンドワイヤ２０４、２０５、２０６は、一方の端部がいずれもＩＣチップ２の一辺の金属パッド２１４、２１５、２１６に接続されており、他方の端部が、ボンドワイヤ２０４、２０５、２０６がそれぞれ平行に並ぶよう、金属部２２４、２２５、２２６に接続されている。

ボンドワイヤ２０５は、金属パッド２１５に接続されることで、ＩＣチップ２に設けられる給電線（単一線）に配線される。またボンドワイヤ２０４、２０６は、それぞれ金属パッド２１４、２１６に接続されることで、ＩＣチップ２の表面に設けられる金属部３に配線される。

そして本発明の第２の実施形態の変形例では、ボンドワイヤ２０４、２０５、２０６のみでアンテナの素子を構成したアンテナ装置が提供される。そして、一例としてボンドワイヤ２０４、２０５、２０６の長さを、ボンドワイヤ２０６、２０５、２０４の順に短くなるようにすることで、ボンドワイヤ２０６が反射器、ボンドワイヤ２０５が輻射器、ボンドワイヤ２０４が導波器の役割を担う八木・宇田アンテナが構成される。

図１３に示した各素子からなるアンテナの内、図１３の上側のアンテナをアンテナＡ、下側のアンテナをアンテナＢとした場合に、どちらのアンテナを使用するかは、ＩＣチップ２の内部に設けられるスイッチで切り替え可能としてもよい。そのスイッチは、例えば図８に示したスイッチＳＷと同様の構成を有していても良い。

各ボンドワイヤの長さを、アンテナＡではボンドワイヤ２０１、２０２、２０３の順に、アンテナＢではボンドワイヤ２０６、２０５、２０４の順に短くなるようにすることで、本発明の第２の実施形態の変形例では、アンテナＡとアンテナＢとで正反対の放射指向性を有するアンテナ装置が提供される。

図１４は、図１３に示した本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例における、アンテナＡ、Ｂの放射指向性の例を示す説明図である。図１４における符号２４１がアンテナＡの放射指向性を示し、符号２４２がアンテナＢの放射指向性を示している。

このように、図１３に示したアンテナ装置におけるアンテナＡとアンテナＢは、お互いにＹ軸方向で正反対の放射指向性を有する。従って、本発明の第２の実施形態にかかるアンテナ装置の変形例は、スイッチ等によって使用するアンテナを切り替えることで放射指向性を切り替えることができ、通信相手に応じた通信を可能にする。

＜３．まとめ＞
以上説明したように本発明の各実施形態によれば、３つの素子からなるアンテナをプリント基板１に形成することができる。本発明の第１の実施形態によれば、このアンテナの各素子の長さを調節することで、指向性を調節することができるアンテナ装置を提供することが出来る。

また本発明の各実施形態によれば、３つの素子からなるアンテナをＩＣチップの対向する辺に設け、使用するアンテナをスイッチングで切り替えることにより、指向性を動的に変化させることができるアンテナ装置を提供することが出来る。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１プリント基板
２ＩＣチップ
３金属部
１０１、１０２、１０３ボンドワイヤ
１１１、１１２、１１３金属パッド
１２１、１２２、１２３金属部

Claims

誘電体基板と、
前記誘電体基板上に配置された半導体チップと、
前記誘電体基板上に形成された第１、第２及び第３の金属部と、
前記半導体チップ上に形成された給電線と、
前記半導体チップ上に形成された第４の金属部と、
ミリ波帯で無線通信するアンテナ部と、
を備え、
前記アンテナ部は、
前記第１の金属部と前記第４の金属部とを接続する第１のワイヤと、
前記第２の金属部と前記給電線とを接続する第２のワイヤと、
前記第３の金属部と前記第４の金属部とを接続する第３のワイヤと、
を含み、
前記第１、第２及び第３のワイヤは、前記半導体チップの一の辺にそれぞれ平行に接続され、
前記第２のワイヤは、前記第１のワイヤと前記第３のワイヤとの間に設けられ、
前記第１、第２及び第３のワイヤの内、有効長が最も長いものを第１の素子、２番目に長いものを第２の素子、最も短いものを第３の素子とすることを特徴とする、アンテナ装置。
前記第１及び第３の金属部は、前記第１及び第３のワイヤが延伸する方向に長辺が設けられ、該長辺は前記第１及び第３のワイヤが接続される端部から前記半導体チップとは反対の方向に形成され、
前記第１及び第３のワイヤの有効長は、前記第１及び第３のワイヤの長さと前記第１及び第３の金属部の長辺の長さの和であることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第１及び第３の金属部に設けられ、前記第１及び第３の金属部の長辺の長さを変更する第１及び第２のスイッチを備えることを特徴とする、請求項２に記載のアンテナ装置。
前記第１の素子は導波器として機能することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第２の素子はアンテナ素子として機能することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第３の素子は反射器として機能することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記アンテナ部を２つ備え、
第１の前記アンテナ部と第２の前記アンテナ部とは相反する指向性を有するよう設けられることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。