JP3109414B2 - チップアンテナの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップアンテナの
製造方法に関し、特に、移動体通信用及びローカルエリ
アネットワーク（ＬＡＮ）用のチップアンテナの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、従来のチップアンテナ５０の
断面図を示す。５１は絶縁体、５２はコイル状の導体、
５３は磁性体、５４ａ、５４ｂは外部接続端子である。

【０００３】次に、図１１（ａ）乃至図１１（ｆ）を参
照にして、従来のチップアンテナ５０の製造方法を説明
する。まず、図１１（ａ）に示すように、一方主面が絶
縁体５１の実装面５１１となる絶縁体層５５を形成し、
他方主面に引き出し端Ｓを有する略Ｌ字型の導電パター
ン５６を絶縁体層５５上に印刷し、絶縁体層５５の中央
部分に高透磁率の磁性体パターン５７を印刷する。次い
で、図１１（ｂ）に示すように、導電パターン５６の右
半分及び絶縁体層５５の右半分（ただし磁性体パターン
５７の部分を除く）を覆う略コ字型の非磁性絶縁体層５
８を印刷する。次いで、図１１（ｃ）に示すように、略
Ｌ字型の導電パターン５９を、その一端を導電パターン
５６の端部と重畳させて印刷し、磁性パターン５７上に
同じく磁性体パターン６０を印刷する。

【０００４】次いで、図１１（ｄ）に示すように、左半
分に磁性体パターン６０の部分を除いて略コ字型の非磁
性絶縁体層６１を印刷する。そして、図１１（ｂ）〜図
１１（ｄ）の工程（ただし、引き出し端は形成しない）
を所定の回数になるまで繰り返し、所定巻回数を得た時
点で、図１１（ｅ）に示すように、略Ｕ字型の導電パタ
ーン６２を、その一端を導電パターン５９の端部と重畳
させて、印刷し、その他端を非磁性絶縁体層６１の端部
に露出させ、引き出し端Ｆを形成する。このようにし
て、引き出し端Ｓ及びＦを有する螺旋状に巻回されたコ
イル状の導体５２が導電パターン５６、５９及び６２に
よって形成されたことになる。

【０００５】最後に、図１１（ｆ）に示すように、全面
に絶縁体層６３を印刷し、積層を終了する。このように
して、絶縁体５１が絶縁体層５５、５８、６１及び６３
によって積層形成され、磁性体５３が磁性パターン５７
及び６０によって積層形成される。この積層体を所定の
温度及び時間で焼成して一体化された焼結体とし、その
後、引き出し端Ｓ及びＦに外部接続端子５４ａ及び５４
ｂを被着、焼き付けして、チップアンテナ５０を得る。
この際、絶縁体５１の下面が実装面５１１となり、コイ
ル状の導体５２の巻回軸Ｃは、実装面５１１に対して垂
直となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のチップアンテナ５０の製造方法においては、螺旋状に
巻回された導体のピッチが絶縁体層５８及び６１の厚み
に依存するため、ピッチを大きくするには、絶縁体層５
８及び６１の厚みを厚くする必要があるが、絶縁体層５
８及び６１は印刷で形成しているため、厚くするには限
界がある。従って、チップアンテナのインピーダンスの
マッチングが取れない場合が生じるという問題点があっ
た。

【０００７】また、コイル状の導体５２の巻回軸Ｃが実
装面５１１に直交するため、巻回数が多くなるとチップ
アンテナ５０が高くなるという問題点があった。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであり、所定の巻回ピッチを確保する
ためのチップアンテナの製造方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、誘電材料及び磁性材料の少なくとも一
方からなり、複数のシート層を積層して構成される基体
と、該基体の内部に螺旋状に形成された少なくとも１つ
の導体と、前記基体端面に設けられ、前記導体に電圧を
印加するための少なくとも１つの給電用端子とを備えた
チップアンテナの製造方法であって、前記基体を構成す
る複数のシート層の少なくとも２層に、線路を設け、前
記複数のシート層を積層して、前記線路間を第１のビア
ホール及び第１のスルーホールの少なくとも一方で接続
することにより、前記基体の内部に前記導体を形成し、
前記線路に接続された第２のビアホール及び第２のスル
ーホールの少なくとも一方を切断することにより、前記
基体端面に前記給電用端子を形成することを特徴とす
る。

【００１０】また、誘電材料及び磁性材料の少なくとも
一方からなり、複数のシート層を積層して構成される基
体と、該基体の内部に螺旋状に形成された少なくとも１
つの導体と、前記基体端面に設けられ、前記導体に電圧
を印加するための少なくとも１つの給電用端子とを備え
たチップアンテナの製造方法であって、前記複数のシー
ト層の少なくとも２層に線路を設け、前記複数のシート
層を積層して、前記線路間を第１のビアホール及び第１
のスルーホールの少なくとも一方で接続することによ
り、前記導体を内部に設けたマザー積層体を形成した
後、該マザー積層体とともに、前記線路に接続された第
２のビアホール及び第２のスルーホールの少なくとも一
方を切断線に沿って切断することにより、前記基体端面
に前記給電用端子を形成することを特徴とする。

【００１１】これにより、請求項１のチップアンテナの
製造方法によれば、シート層上に形成された線路をビア
ホール及びスルーホールの少なくとも一方で接続するこ
とにより、基体の内部に螺旋状の導体を形成するため、
導体の巻回ピッチをシート層の厚み以上にすることがで
きる。また、巻回軸を実装面に平行にすることが可能と
なる。

【００１２】請求項２のチップアンテナの製造方法によ
れば、給電用端子がビアホール及びスルーホールの少な
くとも一方で形成されているため、シート層上に形成さ
れた線路を接続するためのビアホールあるいはスルーホ
ールと同時に給電用端子を形成することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして本発明の
実施例を説明する。なお、各実施例中において、同一も
しくは同等の部分には同一番号を付し、詳細な説明は省
略する。

【００１４】図１は、本発明に係るチップアンテナの製
造方法の第１の実施例を示す分解斜視図であり、図２
は、図１の製造方法で作製したマザー積層体を示す斜視
図であり、図３は、図１の製造方法で作製したチップア
ンテナである。そして、図１の製造方法は、４つのチッ
プアンテナ１０を同時に製造する場合を示すものであ
る。

【００１５】まず、酸化バリウム、酸化アルミニウム、
シリカを主成分とする混合体等のセラミック、または、
テフロン樹脂等の樹脂、または、セラミック及び樹脂の
混合体である誘電材料からなる矩形状の成形したシート
層１１ａ〜１１ｈを用意する。シート層１１ａ、１１ｈ
には、給電用端子１２ａ及び固定用端子１２ｂに対応す
る位置に第２のビアホール１３を形成する。また、シー
ト層１１ｂ上には、銅または銅合金等からなり、直角上
をなして屈曲する線路１４ａを、印刷、蒸着、張り合わ
せ、またはメッキによって形成し、給電用端子１２ａ及
び固定用端子１２ｂに対応する位置に第２のビアホール
１３を形成する。

【００１６】さらに、シート層１１ｃ上には、略コ字状
をなす線路１４ｂを、一端が線路１４ａの一端に対応す
るように形成し、線路１４ｂの一端、すなわち線路１４
ａの一端に対応する位置に第１のビアホール１５ａを、
給電用端子１２ａ及び固定用端子１２ｂに対応する位置
に第２のビアホール１３を形成する。同様に、シート層
１１ｄ〜１１ｇ上には、略コ字状をなす線路１４ｃ〜１
４ｆを、一端が線路１４ｂ〜１４ｅの他端に対応するよ
うに形成し、線路１４ｃ〜１４ｆの一端、すなわち線路
１４ｂ〜１４ｅの他端に対応する位置に第１のビアホー
ル１５ｂ〜１５ｅを、給電用端子１２ａ及び固定用端子
１２ｂに対応する位置に第２のビアホール１３を形成す
る。

【００１７】次いで、シート層１１ａ〜１１ｈを積層す
ることにより、マザー積層体１６を形成する。最後に、
マザー積層体１６を切断線１７に沿って切断し、焼成す
ることにより、チップアンテナ１０が完成する。

【００１８】以上の製造方法により、チップアンテナ１
０は、直方体状の基体１８の内部に、基体１８の高さ方
向に螺旋状に巻回される導体１９を備える。すなわち、
導体１９の巻回軸Ｃが基体１８の実装面１８１に対して
直交している。また、第１のビアホール１５ａ〜１５ｅ
を介して線路１４ａ〜１４ｆを接続することにより、巻
回断面が矩形状をなす導体１９を形成する。さらに、導
体１９の一端（線路１４ａの他端）は、基体１８の端面
に引き出され、導体１９に電圧を印加するための給電用
端子１２ａに接続される給電端１９ａを形成し、他端
（線路１４ｆの他端）は、基体１８の内部において自由
端１９ｂを形成する。

【００１９】上記のように、第１の実施例のチップアン
テナの製造方法によれば、第１のビアホール１５ａ〜１
５ｅを介して線路１４ａ〜１４ｆを接続するため、巻回
する導体１９の巻回ピッチｐは、第１のビアホール１５
ａ〜１５ｅの長さ、すなわち線路１４ａ〜１４ｆの各間
に挟むシート層の数によって決まる。従って、線路１４
ａ〜１４ｆの各間に挟むシート層の数を選択することに
より、導体１９の巻回ピッチｐを選択でき、導体１９の
インダクタンスのマッチングが可能になる。また、巻回
ピッチｐの寸法を精度良く設定できる。

【００２０】さらに、給電用端子１２ａ及び固定用端子
１２ｂを第１のビアホール１３にて形成するため、マザ
ー積層体を切断した後に、給電用端子１２ａ及び固定用
端子１２ｂを形成する工程を必要としない。従って、製
造工程が短縮でき、低コスト化が可能になる。

【００２１】図４は、本発明に係るチップアンテナの製
造方法の第２の実施例を示す分解斜視図であり、図５
は、図４の製造方法で作製したマザー積層体を示す斜視
図であり、図６は、図４の製造方法で作製したチップア
ンテナである。そして、図１の製造方法は、４つのチッ
プアンテナ２０を含む場合である。

【００２２】まず、第１の実施例と同様に誘電材料から
なる矩形状の成形したシート層２１ａ〜２１ｅを用意す
る。シート層２１ａ、２１ｅには、給電用端子１２ａ及
び固定用端子１２ｂに対応する位置に第２のビアホール
１３を形成する。また、シート層２１ｂ上には、第１の
実施例と同様の方法で形成した直線上をなす線路２２ａ
〜２２ｃを形成し、給電用端子１２ａ及び固定用端子１
２ｂに対応する位置に第２のビアホール１３を形成す
る。

【００２３】さらに、シート層２１ｃには、線路２２ａ
の一端、並びに２２ｂ、２２ｃの一端及び他端に対応す
る位置に第１のビアホール２３ａ〜２３ｅを、給電用端
子１２ａ及び固定用端子１２ｂに対応する位置に第２の
ビアホール１３を形成する。また、シート層２１ｄ上に
は、シート層２１ｂ上と同様に直線上をなす線路２４ａ
〜２４ｃを形成し、第１のビアホール２３ａ〜２３ｅに
対応する位置、すなわち線路２４ａ、２４ｂの一端及び
他端、並びに２４ｃの一端に第１のビアホール２５ａ〜
２５ｅを、給電用端子１２ａ及び固定用端子１２ｂに対
応する位置に第２のビアホール１３を形成する。

【００２４】次いで、シート層２１ａ〜２１ｅを積層す
ることにより、マザー積層体２６を形成する。最後に、
マザー積層体２５を切断線１７に沿って切断し、焼成す
ることにより、チップアンテナ２０が完成する。

【００２５】以上の製造方法により、チップアンテナ２
０は、直方体状の基体２７の内部に、基体２７の長手方
向に螺旋状に巻回される導体２８を備える。すなわち、
導体２８の巻回軸Ｃが基体２７の実装面２７１に対して
水平になる。また、第１のビアホール２３ａ〜２３ｅ、
２５ａ〜２５ｅを介して線路２２ａ〜２２ｃ及び線路２
４ａ〜２４ｃを接続することにより、巻回断面が矩形状
をなす導体２７を形成する。さらに、導体２８の一端
（線路２２ａの他端）は、基体２７の端面に引き出さ
れ、導体２８に電圧を印加するための給電用端子１２ａ
に接続される給電端２８ａを形成し、他端（線路２４ｃ
の他端）は、基体２７の内部において自由端２８ｂを形
成する。

【００２６】上記のように、第２の実施例のチップアン
テナの製造方法によれば、第１の実施例と同様の効果に
加え、導体２７を基体２６の長手方向に巻回することが
可能となる。従って、導体２７の巻回数が増加してもチ
ップアンテナ２０が高くなるということはなく、低背化
が可能となる。

【００２７】図７は、本発明に係るチップアンテナの製
造方法の第３の実施例を示す斜視図であり、４つのチッ
プアンテナ３０を含む場合である。

【００２８】これは、第１及び第２の実施例と比較し
て、給電用端子１２ａ及び固定用端子１２ｂを形成する
ための第２のビアホール３２の形状が長方形であるとい
う点で異なり、マザー積層体３１を形成した後、切断線
１７に沿って切断して、チップアンテナ３０を形成す
る。

【００２９】上記のように、第３の実施例のチップアン
テナの製造方法によれば、給電用端子１２ａ及び固定用
端子１２ｂを形状が長方形のビアホール３２の形成する
ため、半田付け面積が大きくなり、半田の固定強度が向
上する。

【００３０】なお、上記の第１〜第３の実施例では、給
電用端子及び固定用端子をビアホールにて形成する場合
を説明したが、マザー積層体を切断して基体を形成した
後、基体の側面に印刷等により形成してもよい。

【００３１】また、上記の第１〜第３の実施例では、給
電用端子及び固定用端子をビアホールにて形成する場合
を説明したが、スルーホールにより給電用端子及び固定
用端子を形成してもよい。

【００３２】さらに、上記の第１及び第２の実施例で
は、線路を接続するためにビアホールを用いたが、スル
ーホールにより線路を接続してもよい。

【００３３】また、第４の実施例として、マザー積層体
を切断する場合に、図８に示すように、マザー積層体４
１を形成した後、線路を接続するビアホールあるいはス
ールホールに沿って切断して、チップアンテナ４０を形
成してもよい。

【００３４】さらに、上記の第３及び第４の実施例で
は、マザー積層体の長手方向、すなわち基体の長手方向
に螺旋状に巻回される導体を備える場合を説明したが、
第１の実施例のように、基体の高さ方向に螺旋状に巻回
される導体を備えてもよい。

【００３５】また、上記の第１〜第４の実施例では、ビ
アホールあるいはスルーホールにより形成される給電用
端子及び固定用端子が、基体の側面の相対する一辺から
他辺、すなわち下面側の辺から上面側の辺にかけて形成
される場合を説明したが、図９に示すように基体の側面
の途中まで形成した場合でも良く、給電用端子及び固定
用端子の高さは本発明の実施にあたって必須の条件とな
るものではない。

【００３６】さらに、上記の第１〜第４の実施例では、
導体が１つの場合を説明したが、導体は必要に応じて複
数本あってもよい。

【００３７】また、給電用端子が１つの場合を説明した
が、給電用端子は必要に応じて複数個あってもよい。

【００３８】さらに、基体を形成するシート層の材料と
して、誘電材料の場合を説明したが、磁性材料あるいは
誘電材料と磁性材料の組み合わせでもよい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１のチップアンテナの製造方法に
よれば、ビアホール及びスルーホールの少なくとも一方
を介して線路を接続するため、巻回する導体の巻回ピッ
チは、ビアホールあるいはスルーホールの長さ、すなわ
ち線路間に挟むシート層の数によって決まる。従って、
線路間に挟むシート層の数を選択することにより、導体
の巻回ピッチを選択でき、導体のインダクタンスのマッ
チングが可能になる。また、巻回ピッチの寸法を精度良
く設定できる。

【００４０】さらに、導体を基体の長手方向に巻回する
ことが可能となる。従って、巻回数が増加してもチップ
アンテナが高くなるということはなく、低背化が可能と
なる。

【００４１】請求項２のチップアンテナの製造方法によ
れば、給電用端子をビアホール及びスルーホールの少な
くとも一方で形成するため、マザー積層体を切断した後
に、給電用端子を形成する工程を必要としない。従っ
て、製造工程が短縮でき、低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチップアンテナの製造方法の第１
の実施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１の製造方法で作製したマザー積層体の斜視
図である。

【図３】図１の製造方法で作製したチップアンテナの斜
視図である。

【図４】本発明に係るチップアンテナの製造方法の第２
の実施例を示す分解斜視図である。

【図５】図４の製造方法で作製したマザー積層体の斜視
図である。

【図６】図４の製造方法で作製したチップアンテナの斜
視図である。

【図７】本発明に係るチップアンテナの製造方法の第３
の実施例で作製したマザー積層体の斜視図である。

【図８】本発明に係るチップアンテナの製造方法の第４
の実施例で作製したマザー積層体の斜視図である。

【図９】本発明に係るチップアンテナの製造方法の変形
例を示す斜視図である。

【図１０】従来のチップアンテナの断面図である。

【図１１】図１０のチップアンテナの製造方法を説明す
る概略平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神波 誠治 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 審査官 林 茂樹 (56)参考文献 特開 平５−22017（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212491（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−121387（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−177545（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−90110（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 1/02 H01Q 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電材料及び磁性材料の少なくとも一方
   からなり、複数のシート層を積層して構成される基体
   と、該基体の内部に螺旋状に形成された少なくとも１つ
   の導体と、前記基体端面に設けられ、前記導体に電圧を
   印加するための少なくとも１つの給電用端子とを備えた
   チップアンテナの製造方法であって、 前記基体を構成する複数のシート層の少なくとも２層
   に、線路を設け、前記複数のシート層を積層して、前記
   線路間を第１のビアホール及び第１のスルーホールの少
   なくとも一方で接続することにより、前記基体の内部に
   前記導体を形成し、前記線路に接続された第２のビアホ
   ール及び第２のスルーホールの少なくとも一方を切断す
   ることにより、前記基体端面に前記給電用端子を形成す
   ることを特徴とするチップアンテナの製造方法。
2. 【請求項２】 誘電材料及び磁性材料の少なくとも一方
   からなり、複数のシート層を積層して構成される基体
   と、該基体の内部に螺旋状に形成された少なくとも１つ
   の導体と、前記基体端面に設けられ、前記導体に電圧を
   印加するための少なくとも１つの給電用端子とを備えた
   チップアンテナの製造方法であって、 前記複数のシート層の少なくとも２層に線路を設け、前
   記複数のシート層を積層して、前記線路間を第１のビア
   ホール及び第１のスルーホールの少なくとも一方で接続
   することにより、前記導体を内部に設けたマザー積層体
   を形成し、該マザー積層体とともに、前記線路に接続さ
   れた第２のビアホール及び第２のスルーホールの少なく
   とも一方を切断線に沿って切断することにより、前記基
   体端面に前記給電用端子を形成した後、焼成することを
   特徴とするチップアンテナの製造方法。