JPH11243316A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
- Publication number
- JPH11243316A JPH11243316A JP4334098A JP4334098A JPH11243316A JP H11243316 A JPH11243316 A JP H11243316A JP 4334098 A JP4334098 A JP 4334098A JP 4334098 A JP4334098 A JP 4334098A JP H11243316 A JPH11243316 A JP H11243316A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- dielectric substrate
- conductor
- aluminium nitride
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】基板上に発熱部品を搭載しても、熱をすみやか
に逃がし、かつ、誘電体損失の比較的小さな材料を誘電
体基板に用いたマイクロストリップアンテナを実現す
る。 【解決手段】アンテナの誘電体基板材料として、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）１ａ，１ｂを使用している。Ａｌ
Ｎの熱伝導率は、テフロンやアルミナに比べて極めて高
いので、熱を効率的に逃がすことができ、温度変化によ
る特性変化を極力抑えることができる。
に逃がし、かつ、誘電体損失の比較的小さな材料を誘電
体基板に用いたマイクロストリップアンテナを実現す
る。 【解決手段】アンテナの誘電体基板材料として、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）１ａ，１ｂを使用している。Ａｌ
Ｎの熱伝導率は、テフロンやアルミナに比べて極めて高
いので、熱を効率的に逃がすことができ、温度変化によ
る特性変化を極力抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信、リモートセ
ンシング、レーダ等の無線機器の一部を構成するアンテ
ナ装置のマイクロストリップアンテナに関するものであ
る。
ンシング、レーダ等の無線機器の一部を構成するアンテ
ナ装置のマイクロストリップアンテナに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】マイクロストリップアンテナ（パッチア
ンテナともいう）は、誘電体基板の上に一定パターンの
薄膜導体を配置したものである。前記誘電体基板とし
て、従来より、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロ
エチレン（商品名テフロン））やアルミナ（酸化アルミ
ニウム）が用いられている。
ンテナともいう）は、誘電体基板の上に一定パターンの
薄膜導体を配置したものである。前記誘電体基板とし
て、従来より、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロ
エチレン（商品名テフロン））やアルミナ（酸化アルミ
ニウム）が用いられている。
【０００３】このような基板材料が用いられるのは、絶
縁性があり、誘電体損失が小さな材料であるためであ
る。
縁性があり、誘電体損失が小さな材料であるためであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの基板材料は、
熱伝導率が低いという欠点があり、このため、移相器、
分配器、増幅回路、給電回路などを小さな基板上に集約
するマイクロストリップアンテナ装置の場合、回路内で
発生する熱がなかなか逃げていかないという問題があ
る。
熱伝導率が低いという欠点があり、このため、移相器、
分配器、増幅回路、給電回路などを小さな基板上に集約
するマイクロストリップアンテナ装置の場合、回路内で
発生する熱がなかなか逃げていかないという問題があ
る。
【０００５】このため、従来では、冷却装置を設けた
り、放熱板を使用していることが多い。しかしこれで
は、装置全体の小型化が図れず、また、装置のコストア
ップも避けられない。そこで、本発明は、基板上に発熱
部品を搭載しても、熱をすみやかに逃がし、かつ、誘電
体損失の比較的小さな材料を誘電体基板に用いたマイク
ロストリップアンテナを実現することを目的とする。
り、放熱板を使用していることが多い。しかしこれで
は、装置全体の小型化が図れず、また、装置のコストア
ップも避けられない。そこで、本発明は、基板上に発熱
部品を搭載しても、熱をすみやかに逃がし、かつ、誘電
体損失の比較的小さな材料を誘電体基板に用いたマイク
ロストリップアンテナを実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】アンテナ給電部に生じる
熱損は、それ自体物理現象でありなくすことが難しいた
め、発生する熱を逃がそうと思えば、アンテナの誘電体
基板を構成する材料自体に熱伝導率の高いものを選ぶこ
とが効果的である。そこで本発明のマイクロストリップ
アンテナは、アンテナの誘電体基板材料として、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）を使用している（請求項１）。Ａ
ｌＮの熱伝導率は、表１に示すようにテフロンやアルミ
ナに比べて極めて高いので、熱を効率的に逃がすことが
でき、温度変化による特性変化を極力抑えることができ
る。
熱損は、それ自体物理現象でありなくすことが難しいた
め、発生する熱を逃がそうと思えば、アンテナの誘電体
基板を構成する材料自体に熱伝導率の高いものを選ぶこ
とが効果的である。そこで本発明のマイクロストリップ
アンテナは、アンテナの誘電体基板材料として、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）を使用している（請求項１）。Ａ
ｌＮの熱伝導率は、表１に示すようにテフロンやアルミ
ナに比べて極めて高いので、熱を効率的に逃がすことが
でき、温度変化による特性変化を極力抑えることができ
る。
【０００７】
【表１】
【０００８】また、ＡｌＮの比誘電率は、テフロンに比
べて高く、このため、誘電体中の波長が短くなる。した
がって、マイクロストリップアンテナのアンテナの小型
化が可能になる。もし同じ大きさのアンテナであれば、
より低い周波数まで使用することができることになる。
なお、ＡｌＮの誘電損失は、テフロンやアルミナに比べ
て１桁ほど高く、このため、電波の放射効率はやや低下
するが、実用上問題にならない程度である。
べて高く、このため、誘電体中の波長が短くなる。した
がって、マイクロストリップアンテナのアンテナの小型
化が可能になる。もし同じ大きさのアンテナであれば、
より低い周波数まで使用することができることになる。
なお、ＡｌＮの誘電損失は、テフロンやアルミナに比べ
て１桁ほど高く、このため、電波の放射効率はやや低下
するが、実用上問題にならない程度である。
【０００９】前記誘電体基板に、位相器、分配器又は増
幅器を搭載していてもよい（請求項２）。この場合、誘
電体基板材料の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の高熱伝導
率を有効に生かすことができる。また、誘電体基板を、
取り付け面の形状に合わせた形状（例えば、航空機の胴
体に取り付けるなら、胴体の曲面形状に合わせた形状）
に形成することも可能である（請求項３）。
幅器を搭載していてもよい（請求項２）。この場合、誘
電体基板材料の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の高熱伝導
率を有効に生かすことができる。また、誘電体基板を、
取り付け面の形状に合わせた形状（例えば、航空機の胴
体に取り付けるなら、胴体の曲面形状に合わせた形状）
に形成することも可能である（請求項３）。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。マイクロストリ
ップアンテナの製造方法は次のとおりである。 (1) 母材となるＡｌＮ粉末に希土類酸化物、アルカリ土
類酸化物等の焼結助剤、バインダー、有機溶剤を容器に
入れて回転混合する。
付図面を参照しながら詳細に説明する。マイクロストリ
ップアンテナの製造方法は次のとおりである。 (1) 母材となるＡｌＮ粉末に希土類酸化物、アルカリ土
類酸化物等の焼結助剤、バインダー、有機溶剤を容器に
入れて回転混合する。
【００１１】(2) できたスラリー（半固形，ゼリー状）
をドクターブレードと呼ばれる装置に入れ、薄いシート
状に引き延ばす。この場合のシートは、幅数ｍ，長さは
数十ｍ，厚みは１ｍｍ程度にて正確に制御されている。
シート自体はまだゴム状で柔らかいものとなっており，
一般的にこの状態のものを「グリーンシート」と呼んで
いる。
をドクターブレードと呼ばれる装置に入れ、薄いシート
状に引き延ばす。この場合のシートは、幅数ｍ，長さは
数十ｍ，厚みは１ｍｍ程度にて正確に制御されている。
シート自体はまだゴム状で柔らかいものとなっており，
一般的にこの状態のものを「グリーンシート」と呼んで
いる。
【００１２】(3) このグリーンシートを以降の工程で取
り扱いやすいように，数十ｃｍ角に型抜きする（ブラン
ク打ち抜き）。なおこの工程では打ち抜きしたシートの
４隅に，同時に丸孔をあけて以降の工程での治具位置合
わせに用いる。 (4) 次にパンチ，ビアフィル，印刷工程に入る（図１参
照）。まずできたシートのうち、上層の窒化アルミ層１
ａに相当する部分、下層の窒化アルミ層１ｂに相当する
部分の必要箇所に金型パンチで微少な孔５（Ｖiaホー
ル，φ１ｍｍ程度）を開ける。
り扱いやすいように，数十ｃｍ角に型抜きする（ブラン
ク打ち抜き）。なおこの工程では打ち抜きしたシートの
４隅に，同時に丸孔をあけて以降の工程での治具位置合
わせに用いる。 (4) 次にパンチ，ビアフィル，印刷工程に入る（図１参
照）。まずできたシートのうち、上層の窒化アルミ層１
ａに相当する部分、下層の窒化アルミ層１ｂに相当する
部分の必要箇所に金型パンチで微少な孔５（Ｖiaホー
ル，φ１ｍｍ程度）を開ける。
【００１３】次にこの孔をＷ，Ｍｏを主成分とした金属
ペースト６で埋める（この工程をビアフィルと呼ぶ）。
その後，同じような金属ペーストを用いて，上層の窒化
アルミ１ａの表面に導体による電波放射部２をスクリー
ン印刷にて形成する。また、下層の窒化アルミ１ｂ表面
に地導体３をスクリーン印刷にて形成し、同じく裏面に
導体による給電回路４をスクリーン印刷にて形成する。
ペースト６で埋める（この工程をビアフィルと呼ぶ）。
その後，同じような金属ペーストを用いて，上層の窒化
アルミ１ａの表面に導体による電波放射部２をスクリー
ン印刷にて形成する。また、下層の窒化アルミ１ｂ表面
に地導体３をスクリーン印刷にて形成し、同じく裏面に
導体による給電回路４をスクリーン印刷にて形成する。
【００１４】なお、上層の窒化アルミ１ａと下層の窒化
アルミ１ｂとは後に積層されるが、積層された状態で最
外面に出る部分、すなわち、前記電波放射部２や給電回
路４は、必ずしも初めからスクリーン印刷しておく必要
はない。焼成後にスパッタリング等の方法で被着するこ
とも可能である。 (5) 次に，積層工程に移る。ここでは上記にて形成され
た各層の窒化アルミ１ａ，１ｂを重ね合わせる。このこ
とにより、Ｖiaホールに埋められた金属ペーストは、上
下接合し、電気的に接続される。この状態で加熱・加圧
する。このようにしてできた積層品は、まだゴム状で柔
らかいものである。
アルミ１ｂとは後に積層されるが、積層された状態で最
外面に出る部分、すなわち、前記電波放射部２や給電回
路４は、必ずしも初めからスクリーン印刷しておく必要
はない。焼成後にスパッタリング等の方法で被着するこ
とも可能である。 (5) 次に，積層工程に移る。ここでは上記にて形成され
た各層の窒化アルミ１ａ，１ｂを重ね合わせる。このこ
とにより、Ｖiaホールに埋められた金属ペーストは、上
下接合し、電気的に接続される。この状態で加熱・加圧
する。このようにしてできた積層品は、まだゴム状で柔
らかいものである。
【００１５】(6) この状態で，所定の大きさ（最終製品
形状）に外形切断する。これにより、個別の製品に切り
離される。 (7) この後に，ゴム状の積層品を炉に入れて、典型的に
は窒素雰囲気に密閉し１９００度Ｃ程度の温度で数時間
保持し焼成する（特開平８−２９０９６９号公報参
照）。この焼成を行うことで，製品は幾分収縮するの
で、この収縮率を考慮にいれて寸法設計をしておく。
形状）に外形切断する。これにより、個別の製品に切り
離される。 (7) この後に，ゴム状の積層品を炉に入れて、典型的に
は窒素雰囲気に密閉し１９００度Ｃ程度の温度で数時間
保持し焼成する（特開平８−２９０９６９号公報参
照）。この焼成を行うことで，製品は幾分収縮するの
で、この収縮率を考慮にいれて寸法設計をしておく。
【００１６】(8) この焼成を完了すると，出来上がった
品物は固いセラミックスとなり、その後，必要に応じて
導体部にＡｕ等のメッキ処理を施す。 (9) 図１の位相器、分配器又は増幅器（以下「アンプ
等」という）のデバイス７は，この後にチップボンディ
ング等にて，このＡｌＮ積層板に接合される。図２は、
完成したマイクロストリップアンテナの断面図である。
上層の窒化アルミ１ａの表面の電波放射部２と、下層の
窒化アルミ１ｂ表面の給電回路４とが電気的に接続さ
れ、地導体３とは、絶縁されている。また、アンプ等７
のデバイスも装着されている。
品物は固いセラミックスとなり、その後，必要に応じて
導体部にＡｕ等のメッキ処理を施す。 (9) 図１の位相器、分配器又は増幅器（以下「アンプ
等」という）のデバイス７は，この後にチップボンディ
ング等にて，このＡｌＮ積層板に接合される。図２は、
完成したマイクロストリップアンテナの断面図である。
上層の窒化アルミ１ａの表面の電波放射部２と、下層の
窒化アルミ１ｂ表面の給電回路４とが電気的に接続さ
れ、地導体３とは、絶縁されている。また、アンプ等７
のデバイスも装着されている。
【００１７】図３は、航空機の導体外板８に、マイクロ
ストリップアンテナを形成する例を示す。この例では、
航空機の導体外板８が湾曲しているので、ゴム状の積層
品を炉に入れて焼成するときに湾曲させて焼成すること
により対処することができる。図４は、航空機の導体外
板８に取り付けられたマイクロストリップアンテナの断
面図である。航空機の導体外板８とマイクロストリップ
アンテナとは、表面でなめらかにつながっているので、
空気抵抗を最小限に抑えることができる。
ストリップアンテナを形成する例を示す。この例では、
航空機の導体外板８が湾曲しているので、ゴム状の積層
品を炉に入れて焼成するときに湾曲させて焼成すること
により対処することができる。図４は、航空機の導体外
板８に取り付けられたマイクロストリップアンテナの断
面図である。航空機の導体外板８とマイクロストリップ
アンテナとは、表面でなめらかにつながっているので、
空気抵抗を最小限に抑えることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明のマイクロストリッ
プアンテナによれば、アンテナの誘電体基板材料とし
て、熱伝導率の高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用
しているので、基板や電波放射部に発生する熱を効率的
に逃がすことができる。したがって、基板に位相器、分
配器又は増幅器を搭載した場合、これらの素子が受ける
熱量を抑えることができる。
プアンテナによれば、アンテナの誘電体基板材料とし
て、熱伝導率の高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用
しているので、基板や電波放射部に発生する熱を効率的
に逃がすことができる。したがって、基板に位相器、分
配器又は増幅器を搭載した場合、これらの素子が受ける
熱量を抑えることができる。
【００１９】また、焼成前の柔らかい窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）シートを、取り付け面の形状に合わせた形状
に加工することが容易にできる。
（ＡｌＮ）シートを、取り付け面の形状に合わせた形状
に加工することが容易にできる。
【図１】マイクロストリップアンテナの構造及びその製
造工程を説明するための分解斜視図である。
造工程を説明するための分解斜視図である。
【図２】完成したマイクロストリップアンテナの断面図
である。
である。
【図３】湾曲した外板に、マイクロストリップアンテナ
を形成する例を示す分解斜視図である。
を形成する例を示す分解斜視図である。
【図４】湾曲した外板に取り付けられたマイクロストリ
ップアンテナの断面図である。
ップアンテナの断面図である。
１ａ，１ｂ 窒化アルミニウム（ＡｌＮ）シート ２ 電波放射部 ３ 地導体 ４ 給電回路 ５ Ｖｉａホール ６ 接続された金属ペースト ７ アンプ等 ８ 航空機の導体外板
フロントページの続き (72)発明者 広瀬 孝昭 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 岩井 通 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 岸本 哲夫 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 村上 浩一 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内
Claims (3)
- 【請求項１】電波放射部及び給電部を誘電体基板に形成
したパッチ形式のマイクロストリップアンテナにおい
て、アンテナの誘電体基板材料として、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）を使用していることを特徴とするマイクロ
ストリップアンテナ。 - 【請求項２】前記誘電体基板に、位相器、分配器又は増
幅器をさらに搭載していることを特徴とする請求項１記
載のマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項３】前記誘電体基板が取り付け面の形状に合わ
せた形状に形成されていることを特徴とする請求項１記
載のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334098A JPH11243316A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334098A JPH11243316A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243316A true JPH11243316A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12661123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4334098A Pending JPH11243316A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11243316A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041222A1 (fr) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Nippon Tungsten Co., Ltd. | Antenne |
| WO2004051790A3 (ja) * | 2002-11-15 | 2004-09-23 | Panasonic Mobile Comm Co Ltd | アクティブアンテナ |
| JP2008244581A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| WO2019187872A1 (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュール |
| KR102151120B1 (ko) * | 2019-10-30 | 2020-09-02 | 숭실대학교 산학협력단 | 십자 패치를 이용한 공통 개구부 이중 광대역 마이크로스트립 패치 안테나 |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP4334098A patent/JPH11243316A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041222A1 (fr) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Nippon Tungsten Co., Ltd. | Antenne |
| WO2004051790A3 (ja) * | 2002-11-15 | 2004-09-23 | Panasonic Mobile Comm Co Ltd | アクティブアンテナ |
| JP2008244581A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| WO2019187872A1 (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュール |
| US11362418B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-06-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna module |
| KR102151120B1 (ko) * | 2019-10-30 | 2020-09-02 | 숭실대학교 산학협력단 | 십자 패치를 이용한 공통 개구부 이중 광대역 마이크로스트립 패치 안테나 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7540081B2 (en) | Thermally conductive interface | |
| Ullah et al. | Antenna in LTCC technologies: a review and the current state of the art | |
| EP1821586A1 (en) | Printed board and printed board manufacturing method | |
| CN101304017B (zh) | 烧结的功率半导体基片及其制造方法 | |
| EP1301966B1 (en) | Antenna structure and associated method | |
| JP7417448B2 (ja) | アンテナ基板およびアンテナモジュール | |
| US20140196934A1 (en) | Wiring substrate and electronic device | |
| US6673180B2 (en) | Multilayered ceramic substrate production method | |
| JP2581436B2 (ja) | セラミック多層配線基板の製造方法 | |
| US20170104277A1 (en) | Methods and Apparatus for Antenna Having Dual Polarized Radiating Elements with Enhanced Heat Dissipation | |
| JPH11243316A (ja) | マイクロストリップアンテナ | |
| JP2007514302A (ja) | 複数キャビティと，内蔵セラミックリングフレームを有するｌｔｃｃｔ／ｒモジュールの製造方法 | |
| JPH10149901A (ja) | 電気抵抗器および電気抵抗器の製造方法 | |
| Duffy et al. | Stepped notch antenna array used as a low thermal resistance heat sink | |
| JPH09275165A (ja) | 回路基板及びそれを用いた半導体装置 | |
| JP2000323632A (ja) | 放熱基板およびその製造方法 | |
| Hu et al. | Additively Manufactured Flexible On-Package Phased Antenna Arrays With Integrated Microfluidic Cooling Channels for 5G/mmWave System-on-Package Designs | |
| KR20160126926A (ko) | 세라믹 기판 제조 방법 및 이 제조방법으로 제조된 세라믹 기판 | |
| JP2004186995A (ja) | 電子デバイス用パッケージの製造方法 | |
| JP5114535B2 (ja) | 多共振アレイアンテナの製造方法 | |
| JP5052290B2 (ja) | 金具付き回路基板の製造方法 | |
| JP2008011169A (ja) | アンテナ装置 | |
| EP3480894A1 (en) | Plane antenna, co-fired ceramic substrate, and quasi-millimeter-wave/millimeter-wave wireless communication module | |
| JPH11289037A (ja) | 放熱用金属板およびそれを用いた電子部品用パッケージ | |
| JPH06151637A (ja) | リード付き窒化アルミニウム絶縁放熱板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041203 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20061017 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |