JP2004134957A

JP2004134957A - Surface mounting type antenna and surface mounting type antenna apparatus using the same

Info

Publication number: JP2004134957A
Application number: JP2002296237A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Kitagawa; 北川　元祥; Tsuyoshi Horie; 堀江　強
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent short circuit between windings or between the winding and a board terminal or board pads due to cream solder. <P>SOLUTION: The antenna is provided with a metallic winding 13 which is wound around the peripheral surface of a ferrite core 11 while the winding being exposed and has an insulation coating on its surface, and printed board connection terminals 18 to which soldering pads 19 of the printed board 20 are connected via the cream solders 21 and connection terminals 15 are connected, wherein a shielding body 23 for preventing the cream solders 21 from flowing into the winding 13 is formed between the terminals 18 and the winding 13. With this constitution, since the cream solders 21 can be prevented from flowing into the winding 13 side by the shielding body 23 provided between the terminals 18 and the windings 13, short circuit hardly occurs between the windings 13 or between the winding 13 and the terminals 18 or board pads 19 due to the cream solders 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフロー半田付け等によってプリント基板へ装着される面実装アンテナとこれを用いた面実装アンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の面実装アンテナについて図を用いて説明する。図１０は、従来の面実装アンテナの正面図である。
【０００３】
図１０において、１は円筒形のフェライトコアである。このフェライトコア１の両端部近傍を残し、その周面上に巻線２が巻き付けられている。この巻線２では、約３０ＭＨｚの比較的低い周波数の高周波信号を送信あるいは受信する。そこで、巻線２の線径は直径が０．０５ｍｍ程度の非常に細い線材を用い、アンテナのインダクタンス値が大きくなるようにしている。また、巻線２を周面上に複数層重ねた場合にも巻線２同士が、お互いにショートしないように外周にはポリウレタン絶縁皮膜３が形成されていた。
【０００４】
４は巻線２の一方の端部に形成された絶縁皮膜３の不形成部である。そして、この不形成部４は、周面上に設けられた接続端子５と半田で固定されている。６は、電極であり、この電極６はメッキやペーストの転写によって形成されていた。
【０００５】
そしてこの面実装アンテナ７は、予めクリーム半田８が供給されたプリント基板９上に設けられた半田付けパッド１０ａ，１０ｂに実装される。そして、面実装アンテナ７が実装されたこのプリント基板９をリフロー炉へ投入し、クリーム半田８を溶融し、電極６と半田付けパッド１０ａ，１０ｂとがそれぞれ半田付けされる。
【０００６】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−２５２１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の面実装アンテナでは、巻線２が電極６よりも突出しているので、巻線２はプリント基板９に接触した状態で装着されることとなる。
【０００９】
一方、面実装アンテナ７を装着時にクリーム半田８は押しつぶされて、巻線側へはみ出した状態となる。そしてこの状態でリフロー炉によって加熱されると、熱によってクリーム半田８が軟化し、さらにクリーム半田８は広がり、巻線２とクリーム半田８とが接触する。
【００１０】
そして、リフローの熱によってクリーム半田８中のフラックス成分が活性化するとともに、クリーム半田８が溶融することによって、巻線２のポリウレタン絶縁皮膜３が溶け、溶解したクリーム半田によって巻線２同士のショートや、あるいは巻線２とパッド１０とがショートすることとなる。これによって、巻線２のインダクタンス値が受信あるいは送信周波数に適した規定のインダクタンス値より変化し、所定の周波数の信号を送信あるいは受信できないことがあった。
【００１１】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、リフロー半田付け後においても安定して送信あるいは受信を可能とする面実装アンテナを提供することを目的としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の面実装アンテナは、フェライトコアと、このフェライトコアの周面に形成された巻線部と、この巻線部に剥き出しのままで巻き付けられるとともに、その表面に絶縁皮膜が形成された金属製の巻線と、この巻線の少なくとも一方の端部に形成された前記絶縁皮膜の不形成部と、この不形成部が接続されるとともに前記周面の一方の端部近傍に設けられた金属製の接続端子と、この接続端子側の端部近傍には、プリント基板の半田付けパッドがクリーム半田を介して接続されるとともに、前記接続端子と接続されたプリント基板接続端子とを備え、前記プリント基板接続端子と前記巻線との間には、前記クリーム半田が前記巻線へ流入することを防止する遮蔽体が形成されたものである。
【００１３】
これにより、クリーム半田は、プリント基板接続端子と巻線との間に設けられた遮蔽体によって巻線側への流入が妨げられるので、巻線とクリーム半田との接触は生じにくくなり、クリーム半田による巻線同士のショートや、巻線とプリント基板接続端子や半田付けパッドとのショートを発生しにくくすることができる。これにより半田付け装着後において、アンテナは所定のインダクタンスより変化することは少なくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、フェライトコアと、このフェライトコアの周面に形成された巻線部と、この巻線部に剥き出しのままで巻き付けられるとともに、その表面に絶縁皮膜が形成された金属製の巻線と、この巻線の少なくとも一方の端部に形成された前記絶縁皮膜の不形成部と、この不形成部が接続されるとともに前記周面の一方の端部近傍に設けられた金属製の接続端子と、この接続端子側の端部近傍には、プリント基板の半田付けパッドがクリーム半田を介して接続されるとともに、前記接続端子と接続されたプリント基板接続端子とを備え、前記プリント基板接続端子と前記巻線との間には、前記クリーム半田が前記巻線へ流入することを防止する遮蔽体が形成された面実装アンテナであり、これによりクリーム半田は、基板接続端子と巻線との間に設けられた遮蔽体によって巻線側への流入が妨げられるので、巻線とクリーム半田との接触は生じにくくなり、クリーム半田による巻線同士のショートや、巻線とプリント基板接続端子や半田付けパッドとのショートを発生しにくくすることができる。これにより半田付け装着後において、アンテナは所定のインダクタンスより変化することは少なくなる。
【００１５】
また、巻線とプリント基板接続端子や半田付けパッドとのショートが起こりにくくなるので、巻線と基板接続端子との距離を短くすることができ、小型の面実装アンテナを実現することができる。
【００１６】
さらに、巻き付けられた巻線は剥き出しのままとなっているので、アンテナのＱ値を高くできる。従って、受信感度の高い面実装アンテナを実現することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明における遮蔽体は、空隙とした請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより加熱時にクリーム半田が軟化しても、クリーム半田と巻線とが接触することは無い。従って、クリーム半田による巻線同士のショートや、巻線と基板端子や基板パッドとのショートを発生しにくくすることができる。
【００１８】
また、遮蔽体を空隙としているので、遮蔽体として別部材は必要としないので、低価格な面実装アンテナを実現することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明における空隙は、巻線部の周面から前記プリント基板接続端子の外周面までの高さを、前記周面に巻かれた前記巻線の厚みより高くしたことにより形成される請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより加熱時にクリーム半田が軟化しても、クリーム半田と巻線との接触を少なくすることができる。従って、クリーム半田による巻線同士のショートや、巻線と基板端子や基板パッドとのショートを発生しにくくすることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明におけるプリント基板接続端子は、予め半田付け可能な表面処理が施されるとともに、金属板から打ち抜き加工によって形成された請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより巻線の厚みに応じて適宜金属製の板の板厚を選定することができ、容易にインダクタンス値の異なる面実装アンテナに対応することができる。
【００２１】
また、金属製の板の厚さと巻線の高さとの間に差を設けることによって容易に空隙が形成されるので、容易に遮蔽体を形成することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明における遮蔽体は、プリント基板接続端子の巻線部側の端面に形成された突起とした請求項４に記載の面実装アンテナであり、これによりプリント基板接続端子の巻線部側の端面に設けられた突起によってクリーム半田が流れることを防止することができるので、加熱時にクリーム半田が軟化しても、クリーム半田と巻線との接触を少なくすることができる。従って、クリーム半田による巻線同士のショートや、巻線と基板端子や基板パッドとのショートを発生しにくくすることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明における遮蔽体は、巻線部とプリント基板接続端子の端面との間に挿入された請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより巻線を巻線部幅全体に巻き付けることができるので、プリント基板接続端子と巻線との間隔を近づけることができる。従って小型な面実装アンテナを得ることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明における板の板厚は、巻線部に巻かれた巻線の厚みより厚くした請求項２に記載の面実装アンテナであり、これにより巻線の厚みに応じて適宜金属製の板の板厚を選定することができ、容易にインダクタンス値の異なる面実装アンテナに対応することができる。
【００２５】
また、金属製の板の厚さと巻線の高さとの間に差を設けることによって容易に空隙が形成されるので、容易に遮蔽体を形成することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明におけるフェライトコアは四角柱であって、このフェライトコアの一方の周面にはプリント基板接続端子が設けられ、このプリント基板接続端子が形成された面と連続した面の少なくともひとつの面に沿って形成されるとともに前記プリント基板接続端子から折り曲げて導出された固定部を備え、この固定部の先端部で前記フェライトコアと接着された請求項２に記載の面実装アンテナであり、これによりプリント基板接続端子とフェライトコアとは固定部の先端部で接続されることとなるので、プリント基板とフェライトコアの膨張、収縮差により生じる力を緩和することができる。従って熱衝撃等に対し、半田クラックを生じにくくすることができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、巻線とプリント基板接続端子の端面との間には、巻線の巻き方向に対して垂直方向に隙間を有した請求項２に記載の面実装アンテナであり、これによりクリーム半田は、基板接続端子端面と巻線との間に設けられた隙間によって巻線側への流入を妨げられるので、巻線とクリーム半田との接触は生じにくくなり、クリーム半田による巻線同士や巻線と基板端子や基板パッドとのショートを発生しにくくすることができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、周面の他方の端部近傍には第２のプリント基板接続端子を備え、この第２のプリント基板接続端子の厚みは、プリント基板接続端子と略同じ高さとした請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより安定して装着することができる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、巻線の他方の端部には絶縁皮膜の不形成部が形成され、この不形成部は第２のプリント基板接続端子に接続された請求項１０に記載の面実装アンテナであり、これによりこの面実装アンテナを直列に接続すれば、インダクタンスの大きな面実装アンテナを容易に得ることができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明におけるフェライトコアの中央部には凹部が形成され、前記凹部に巻線を巻き付けた請求項１に記載の面実装アンテナであり、これによりフェライトコア自体に段差が形成されることとなる。そこで、巻線を巻線部幅全体に巻き付けても、この段差によってクリーム半田が巻線と接触することを防止することができるので、プリント基板接続端子と巻線との間隔を近づけることができる。従って小型な面実装アンテナを得ることができる。
【００３１】
請求項１３に記載の発明におけるフェライトコアは四角柱とした請求項４に記載の面実装アンテナであり、これにより安定した装着をすることができる。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、周面の一方の面に複数のプリント基板接続端子が形成され、前記プリント基板接続端子はフェライトコアの短手方向に並設された請求項１３に記載の面実装アンテナであり、これによりプリント基板接続端子間の距離を短くすることができるので、熱衝撃等によるプリント基板とフェライトコアとの伸び、縮みの差により生じる半田クラックの発生を抑制することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、巻線の他方の端部には絶縁皮膜の不形成部が形成され、この不形成部は第２のプリント基板接続端子に接続された請求項１４に記載の面実装アンテナであり、これによりこの面実装アンテナを直列に接続すれば、インダクタンスの大きな面実装アンテナを容易に得ることができる。
【００３４】
請求項１６に記載の発明における接続端子は、プリント基板接続端子が形成された面とは異なる面に形成された請求項１３に記載の面実装アンテナであり、これによりリフロー時にクリーム半田が接続端子に接触することはないので、巻線と接続端子との接続を半田付けで行うことができるので、生産性が良くなる。
【００３５】
請求項１７に記載の発明におけるプリント基板接続端子は、このプリント基板接続端子の端部から巻線の巻き方向と直角方向に凸部を有するとともに、少なくとも前記凸部は前記フェライトコアから突出した請求項１３に記載の面実装アンテナであり、これによりプリント基板接続端子を連続的に繋げて形成し、この凸部で切断することによって容易に面実装アンテナを得ることができる。
【００３６】
また、前記凸部は前記フェライトコアから突出しているので、プレス金型等によって容易に凸部の場所で切断することができる。
【００３７】
請求項１８に記載の発明におけるプリント基板接続端子は、巻線の巻き方向と直角方向へフェライトコアから突出した請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより半田付けする面積を容易に大きくすることができ、強固にプリント基板と接続することができる。
【００３８】
請求項１９に記載の発明におけるフェライトコアの両端面は、導体不形成部とした請求項１に記載の面実装アンテナであり、これにより両端面で磁束が遮られることはないので、感度高い面実装アンテナを得ることができる。
【００３９】
請求項２０に記載の発明は、電子部品と請求項１に記載の面実装アンテナとが搭載されたプリント基板と、このプリント基板のプリント基板接続端子と対向した位置に形成された半田付けパッドと、この半田付けパッドと前記プリント基板接続端子との間を接続するクリーム半田とを備え、プリント基板の巻線部下方は銅箔不形成部とした面実装アンテナ装置であり、これにより巻線の下方に導体がないので、導体と巻線がショートするようなことはない。
【００４０】
また、巻線とプリント基板との間の間隔が小さくても、不要な信号による影響を受けにくくなるので、受信感度の良いアンテナ装置を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について図を用いて説明する。図１は、本実施の形態１における面実装アンテナの斜視図である。
【００４２】
図１において、１１はフェライトコアである。このフェライトコア１１は磁性体素材であるので、透磁率が大きく、アンテナの感度を良くするために使用している。このフェライトコア１１は、円柱形状であり、その中央部に深さ０．４ｍｍの窪み１２が形成されたＨ型の形状をしている。
【００４３】
１３は巻線であり、窪み１２上に３層重ねて巻き付けられている。この巻線１３は銅線の表面にポリエステルの絶縁皮膜が形成されたものであり、その線径は０．０５ｍｍである。
【００４４】
なお、本実施の形態１においては絶縁皮膜としてポリエステルを用いている。これは昨今の半田の鉛フリー化により、リフローのピーク温度を従来よりも約２０度高くし、約２４０度とする必要があり、巻線１３に対して従来以上に高い耐熱性が要求されるためである。
【００４５】
１４は、巻線１３の両端部に形成された皮膜剥離部であり、この皮膜剥離部１４を接続端子１５へ半田１６で半田付けして接続している。なお、この接続端子１５は、フェライトコア１１の両端部に設けられた突出部１７の周面上にメッキされて形成されている。そして１８は、プリント基板接続端子である。このプリント基板接続端子は、突出部１７上で接続端子１５と接続され、共にメッキで形成されている。
【００４６】
本実施の形態１においては、巻線１３の直径が０．０５ｍｍであり、そしてプリント基板接続端子１８が形成された面から０．４ｍｍ凹んだ窪み１２に、この巻線１３を３層重ねて巻き付けられているので、プリント基板接続端子１８は巻線１３の外周面より０．３５ｍｍ突出している。
【００４７】
次に、本実施の形態１における面実装アンテナをプリント基板へ装着する場合について図を用いて説明する。図２は、本実施の形態１における面実装アンテナがプリント基板へ装着された図である。図２において、図１と同じものについては、同じ番号を付し、その説明は簡略化する。
【００４８】
図２において、１９はプリント基板２０上に形成された半田付けパッドである。この半田付けパッド１９は、プリント基板接続端子１８と対向するような位置に配置されている。そしてこの半田付けパッド１９上にスクリーン印刷等によってクリーム半田２１が供給される。このクリーム半田２１は、錫、銀系の鉛フリー半田を用いており、その融点は約２１０度と非常に高い。なお、スクリーンは、２００ミクロンの厚みのものを使用しているので、クリーム半田２１の厚さも約２００ミクロンとなっている。
【００４９】
そして、クリーム半田２１が供給されたプリント基板２０上に、面実装アンテナ２２が自動装着機等によって自動的に装着される。このとき、クリーム半田２１が、プリント基板接続端子１８によって押し潰される。すると、押し潰されたクリーム半田２１は両側へ押し出されることとなる。
【００５０】
しかし、プリント基板接続端子の外周面１８ａは巻線１３の外周面１３ａより突出することによって、０．３５ｍｍの空隙２３が生じるので、クリーム半田２１と巻線１３との間に空隙２４が形成されることとなる。
【００５１】
次にこの面実装アンテナが装着された状態でリフロー炉を通し、半田付けを行う。リフロー炉において、まず予備加熱工程でクリーム半田２１の中に含まれる溶剤を揮発させるとともに、フラックスを活性化させて、プリント基板接続端子１８や半田付けパッド１９の表面を清浄化する。この工程においてクリーム半田２１は、熱によって粘度が小さくなるので軟化し、ダレが発生する。そしてクリーム半田２１が、半田付けパッド１９よりも大きな範囲にまで広がる。そして、クリーム半田２１は、次工程の本加熱工程で溶融し、その後の冷却工程によって、クリーム半田２１が硬化し、半田付けが完了する。
【００５２】
以上の構成によって、クリーム半田２１は、プリント基板接続端子１８の外周面１８ａと巻線１３の外周面１３ａとの間に設けられた０．３５ｍｍの空隙２３が遮蔽体となり、クリーム半田２１が巻線１３との間に空隙２４を生じるので、クリーム半田２１と巻線１３とが接触することは少なくなる。従って、クリーム半田２１による巻線１３同士でのショートあるいは巻線１３とプリント基板接続端子１８や半田付けパッド１９とのショートは発生し難くなる。
【００５３】
また、巻線１３とプリント基板接続端子１８や半田付けパッド１９とのショートが起こりにくくなるので、巻線１３をプリント基板接続端子１８の近傍にまで巻くことができるので、小型の面実装アンテナを実現することができる。さらに、巻き付けられた巻線１３は剥き出しのままで良いので、アンテナのＱ値を高くできる。従って、受信感度の高い面実装アンテナを実現することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態１においてフェライトコア１１は円筒形状としているが、これは四角柱でも良い。この場合、アンテナをプリント基板へ実装時に転がらず、位置精度良く実装することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態１において、両端面２５ではフェライトコア素子が露出されている。これは、この端面２５に金属あるいは樹脂等による遮蔽物が介在すると、磁界が切断され、アンテナの受信感度が悪化する。従って、磁界が切断されないように両端面２５ではフェライトコア素子を露出させている。
【００５６】
（実施の形態２）
以下本実施の形態２について図を用いて説明する。図３は本実施の形態２における面実装アンテナの要部詳細図である。図３において、図１あるいは、図２と同じものについては同じ番号を付し、その説明は簡素化する。
【００５７】
図３において、３０は、巻線１３が巻かれる巻線部３１とプリント基板接続端子３２との間に形成された凸部である。この凸部の巻線部３１からの突出寸法３３は、０．４ｍｍとしている。本実施の形態２の面実装アンテナをプリント基板へ装着した場合、凸部３０の先端３０ａがプリント基板２０の表面に当接するように装着される。この場合、実施の形態１と同様に巻線１３の外周面１３ａと凸部３０の先端３０ａとの間には０．３５ｍｍの隙間３４が生じる。
【００５８】
一方、プリント基板接続端子と凸部との段差３５は、０．１５ｍｍとしている。これは、実施の形態１と同様に２００μｍの厚みのスクリーンでクリーム半田２１を供給する場合に、必ずプリント基板接続端子３２とクリーム半田２１とが接するようにするためである。
【００５９】
さらに、凸部３０のプリント基板接続端子３２側の側面３６は、半田付けパッド１９やクリーム半田２１よりも内側に設けることによってクリーム半田２１が巻線１３側へ流入することを妨げる。
【００６０】
これにより、凸部３０の先端３０ａと巻線１３の外周面１３ａとの間に設けられた０．３５ｍｍの空隙３４と、さらに凸部３０自体が遮蔽体となり、クリーム半田２１と巻線１３との接触は生じない。従って、クリーム半田２１による巻線１３同士でのショートあるいは巻線１３とプリント基板接続端子３２や半田付けパッド１９とのショートは発生しなくなる。
【００６１】
（実施の形態３）
以下実施の形態３について図を用いて説明する。図４は、本実施の形態３における面実装アンテナの正面図であり、図５は、同、下面図であり、図６は右同側面図である。これらの図において、図１あるいは図２と同じものについては同じ番号を付し、その説明は簡略化する。
【００６２】
４０は、四角柱の形状をしたフェライトコアである。このフェライトコアは、長さ１０ｍｍ、幅５ｍｍで厚みが１．５ｍｍの大きさとしている。このフェライトコア４０にはポリエステルの絶縁皮膜を有した巻線１３が３層に巻かれている。そしてその巻線１３の両端部は、共にポリエステルの絶縁皮膜の不形成部１４としてある。
【００６３】
４１は、フェライトコア４０の一方の端に形成されるとともに、厚さ０．４ｍｍのブリキ板からプレス金型等によって板金加工されて形成された接続部である。この接続部４１は、第１の接続部４１ａとその反対面側に形成された第２の接続部４１ｂから形成されている。これら接続部４１ａと４１ｂとは略左右対称な形状としている。そしてこの接続部４１ａ，４１ｂの上部には、接続端子部４２ａ，４２ｂとかしめ部４３ａ，４３ｂを有し、その下方にはプリント基板接続端子４４ａ，４４ｂを有している。
【００６４】
そして、接続端子部４２ａ，４２ｂには、巻線１３の絶縁皮膜の皮膜剥離部１４が巻き付けられ、半田４５で固定し、電気的に接続している。また、プリント基板接続端子４４ａ，４４ｂは、プリント基板２０上に形成された半田付けパッド１９に対向するように設けられ、その間にクリーム半田２１が設けられている。この接続部４１ａ，４１ｂは、かしめ部４３ａ，４３ｂをフェライトコア４０側へかしめることによって、フェライトコア４０に圧着されて仮固定される。そして、このかしめ部４３ａ，４３ｂに熱硬化性接着剤４６を塗布し、フェライトコア４０と接着、固定している。
【００６５】
４７は、接続部４１の他方の端部に形成された固定部である。この固定部４７も、接続部４１ａ，４１ｂ同様に厚さ０．４ｍｍの金属板からプレス金型等によって板金加工されて形成されている。そして固定部４７の下面側のプリント基板接続端子４４部でプリント基板２０上の半田付けパッド１９と接続される。また、固定部４７は、かしめ部４３ｃをかしめることによって、フェライトコア４０へ仮固定され、そしてかしめ部４３ｃとフェライトコア４０とを熱硬化性接着剤で接着して固定する。
【００６６】
本実施の形態３におけるアンテナ装置のプリント基板への装着に関しては、実施の形態１と同様に装着される。従って、実施の形態１と同様にプリント基板接続端子４４ａ，４４ｂの外周面と巻線１３の外周面との間に０．１５ｍｍの隙間４８を有することによって、クリーム半田２１と巻線１３との接触を少なくすることができるので、クリーム半田２１による巻線１３同士のショートや、巻線１３とプリント基板接続端子４４や半田付けパッド１９とのショートを発生しにくくすることができる。これにより半田付け装着後において、アンテナは所定のインダクタンスより変化することは少なくなる。
【００６７】
ここで、巻線１３の下方は、銅箔パターンを設けない銅箔パターン不形成部としておくことが望ましい。これは銅箔が巻線１３の下方に設けられていると、アンテナがその銅箔の流れる信号の影響を受けてしまうことがある。従って本実施の形態３においては、巻線１３の下方は、銅箔パターン不形成部としておくことによってアンテナの受信感度を高くすることができるので、受信感度の良いアンテナ装置を実現することができる。また、巻線１３の下方は、銅箔パターン不形成部としてあるので、アンテナを薄くしてもそのアンテナの下部にアンテナの磁束を妨げるものが介在しないので、薄型で、かつ良好な受信感度を有したアンテナ装置を実現することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態３において接続部４１ａ，４１ｂは板金加工によって形成されるので、バリが発生する。そこでこのバリの方向をフェライトコア側に突出する方向としている。これによって、このバリがフェライトコアに引っ掛かり、接続部４１ａ，４１ｂとフェライトコア４０とを確りと固定することができる。
【００６９】
また、本実施の形態３において接続部４１ａ，４１ｂと固定部４７とを同じ板厚としているので、面実装アンテナが傾いて装着されることは発生しないので、精度良く装着することができる。
【００７０】
さらに本実施の形態３の面実装アンテナにおいては、巻線１３の両端部に接続部４１が形成されているので、この面実装アンテナを並設して装着し、かつ隣接した接続部同士を電気的に接続してやれば、さらにインダクタンス値の大きなアンテナ等を容易に形成させることができる。
【００７１】
さらにまた、本実施の形態３において、フェライトコア４０を四角柱であり、プリント基板２０へ装着後に転がり等により装着位置がずれることがないので、面実装アンテナを精度良く基板へ装着することができる。さらに、接続端子４２ａ，４２ｂはプリント基板接続端子４４ａ，４４ｂとは離れた位置に設けられており、クリーム半田２１等が接触しないので、接続部における半田がリフローの熱等で外れてしまうことは発生し難くなる。本実施の形態３においては、フェライトコア４０の上部に設けているが、これはクリーム半田２１と接触しなければ良く、フェライトコア４０の側面４０ａ側に設けても良い。
【００７２】
また、フェライトコア４０と接続部４１あるいは固定部４７との固定は、かしめ部４３ａ，４３ｂ，４３ｃで行っている。つまり、プリント基板接続部４４ａ，４４ｂ，４４ｃとフェライトコア４０とは直接固定されないこととなるので、この接続部４１ａ，４１ｂあるいは固定部４７によって、プリント基板２０とフェライトコア４０との熱に対する膨張、収縮の差を緩和することができる。
【００７３】
さらに、高周波信号の入出力は、接続部４１ａ、あるいは４１ｂとなるので、本実施の形態３においては、これら接続部４１ａ，４１ｂは幅方向に設けられている。これは接続部４１ａ，４１ｂを、長さ方向の距離よりも短い幅方向に形成することによって、その距離間の距離が短くなり、熱衝撃等によるプリント基板２０とフェライトコア４０との熱に対する膨張、収縮の差を緩和することができる。従って、プリント基板接続端子４１ａ，４１ｂと半田付けパッド１９の間のクリーム半田２１に半田クラック等が発生しにくくなる。
【００７４】
さらにまた、接続部４１ａ，４１ｂ及び固定部４７の外側端面はフェライトコア４０の端面４０ｂ，４０ｃより突出して形成されている。これにより、フェライトコア自体は小さくすることができるので、低価格な面実装アンテナを実現することができる。また、半田付けする大きさをこの突出する寸法によって適宜大きくすることができ、大きな熱衝撃等が与えられるような場合に、この突出寸法を大きくすることで、半田クラックを防止することができる。
【００７５】
また、フェライトコア４０の両端面は、導体不形成部としているので、両端面で磁束が遮られることはなく、感度高い面実装アンテナを得ることができる。
【００７６】
さらに、プリント基板の巻線部下方は銅箔不形成部としておくことによって、導体と巻線がショートするようなことはない。また、巻線とプリント基板との間の間隔が小さくても、不要な信号による影響を受けにくくなる。
【００７７】
次に、本実施の面実装アンテナの製造方法について図７を用いて説明する。図７は、接続部と固定部の加工状態を示す図である。図７に示されるように、接続部４４ａと４４ｂ及び固定部４７とは連結された状態でプレス加工される。
【００７８】
そしてこの連結状態でフェライトコア４０を所定の位置に載せ、かしめ部４３ａ，４３ｂ，４３ｃをかしめて接続部４４ａと４４ｂ及び固定部４７をフェライトコア４０に仮固定する。
【００７９】
その後、熱硬化性樹脂４６を塗布し、連結部５０から面実装アンテナを切断する。このとき、それぞれの切断箇所５１ａ，５１ｂ，５２は、接続部４４ａと４４ｂ及び固定部４７の端面５３ａ，５３ｂ，５４より突出した位置で切断している。これによって、容易に金型等で切断が可能であるので、非常に生産性が良く、安価な面実装アンテナを実現することができる。
【００８０】
次にこの面実装アンテナに、接続部４２ａ，４２ｂと接続する部分の絶縁皮膜を予め剥離した巻線１３を巻き付ける。そして、この巻き付けた箇所へクリーム半田を塗布し、加熱することによって、クリーム半田を溶融させるとともに、熱硬化性接着剤４６を硬化し、固定している。
【００８１】
なお、図８は本実施の形態３における接続部と固定部の連結の別の例を示す図である。図８においても図７に示される場合と同様に、容易に金型等で切断が可能であるので、生産性の良い面実装アンテナを得ることができる。
【００８２】
（実施の形態４）
以下本実施の形態４について図を用いて説明する。図９は本実施の形態４における面実装アンテナの正面図である。図８において、図４から図６と同じものについては同じ番号を付し、その説明は簡素化する。
【００８３】
図９において、接続部４１には、プリント基板接続端子４４の内側端部６０から下面側へ０．１ｍｍ程度突出した突起部６１を有している。なお、この突起部６１は、プリント基板接続端子４４の外側端部にも形成されている。この構成によってクリーム半田２１はこの突起部６１によってその流れを阻害されるので、クリーム半田２１と巻線１３とが接触することが少なくなる。
【００８４】
また、本発明の面実装アンテナを装着する場合に、突起部６１によってクリーム半田２１が突起部６１以下の厚みに押し潰されることを阻止する。従って、クリーム半田２１の押し出される量を少なくすることができ、クリーム半田２１と巻線１３との接触を少なくすることができるので、クリーム半田２１による巻線１３同士のショートや、巻線１３とプリント基板接続端子４４や半田付けパッド１９とのショートを発生しにくくすることができる。これにより半田付け装着後において、アンテナは所定のインダクタンスより変化することは少なくなる。
【００８５】
なお、この突起部６１は、接続部４１の加工時のプリント基板接続端子４４加工時に同時に形成することができるので、非常に低価格な面実装アンテナを得ることができる。たとえば、この突起部６１を加工時のバリを用いてやれば、突起部６１形成に折り曲げ加工等は不要であり、容易に突起部６１を得ることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、フェライトコアと、このフェライトコアの周面に形成された巻線部と、この巻線部に剥き出しのままで巻き付けられるとともに、その表面に絶縁皮膜が形成された金属製の巻線と、この巻線の少なくとも一方の端部に形成された前記絶縁皮膜の不形成部と、この不形成部が接続されるとともに前記周面の一方の端部近傍に設けられた金属製の接続端子と、この接続端子側の端部近傍には、プリント基板の半田付けパッドがクリーム半田を介して接続されるとともに、前記接続端子と接続されたプリント基板接続端子とを備え、前記プリント基板接続端子と前記巻線との間には、前記クリーム半田が前記巻線へ流入することを防止する遮蔽体が形成されたものである。
【００８７】
これによりクリーム半田は、基板接続端子と巻線との間に設けられた遮蔽体によって巻線側への流入が妨げられるので、巻線とクリーム半田との接触は生じにくくなり、クリーム半田による巻線同士や巻線とプリント基板接続端子や半田付けパッドとのショートを発生しにくくすることができる。
【００８８】
これにより、半田付け装着後において、アンテナは所定のインダクタンスより変化することは少なくなる。
【００８９】
また、巻線とプリント基板接続端子や半田付けパッドとのショートが起こりにくくなるので、巻線と基板接続端子との距離を短くすることができ、小型の面実装アンテナを実現することができる。
【００９０】
さらに、巻き付けられた巻線は剥き出しのままとなっているので、アンテナのＱ値を高くできる。従って、受信感度の高い面実装アンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における面実装アンテナの斜視図
【図２】同、アンテナをプリント基板へ実装した状態の正面図
【図３】本発明の実施の形態２における面実装アンテナの要部詳細図
【図４】本発明の実施の形態３における面実装アンテナの正面図
【図５】同、面実装アンテナの下面図
【図６】同、面実装アンテナの側面図
【図７】同、プリント基板接続端子の説明図
【図８】同、プリント基板接続端子の説明図
【図９】本発明の実施の形態４における面実装アンテナの正面図
【図１０】従来の面実装アンテナの正面図
【符号の説明】
１１　フェライトコア
１３　巻線
１４　絶縁皮膜の不形成部
１５　接続端子
１８　プリント基板接続端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface-mounted antenna mounted on a printed circuit board by reflow soldering or the like, and a surface-mounted antenna device using the same.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional surface mount antenna will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a front view of a conventional surface mount antenna.
[0003]
In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a cylindrical ferrite core. A winding 2 is wound around the peripheral surface of the ferrite core 1 except for both ends. The winding 2 transmits or receives a high-frequency signal of a relatively low frequency of about 30 MHz. Therefore, the winding 2 is made of a very thin wire having a diameter of about 0.05 mm so that the inductance value of the antenna is increased. Further, even when a plurality of layers of the windings 2 are laminated on the peripheral surface, the polyurethane insulating film 3 is formed on the outer periphery so that the windings 2 do not short-circuit with each other.
[0004]
Reference numeral 4 denotes a portion where the insulating film 3 is not formed on one end of the winding 2. The non-formed portion 4 is fixed to the connection terminal 5 provided on the peripheral surface with solder. Reference numeral 6 denotes an electrode, which was formed by plating or transferring a paste.
[0005]
The surface mount antenna 7 is mounted on soldering pads 10a and 10b provided on a printed circuit board 9 to which cream solder 8 has been supplied in advance. Then, the printed circuit board 9 on which the surface mount antenna 7 is mounted is put into a reflow furnace, the cream solder 8 is melted, and the electrodes 6 and the soldering pads 10a and 10b are soldered respectively.
[0006]
As prior art document information related to this application, for example, Patent Document 1 is known.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-25212
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional surface mount antenna, since the winding 2 protrudes from the electrode 6, the winding 2 is mounted in contact with the printed circuit board 9.
[0009]
On the other hand, when the surface mount antenna 7 is mounted, the cream solder 8 is squashed and protrudes toward the winding side. When heated by the reflow furnace in this state, the cream solder 8 is softened by the heat, the cream solder 8 spreads, and the winding 2 and the cream solder 8 come into contact.
[0010]
Then, the flux component in the cream solder 8 is activated by the heat of the reflow, and the polyurethane insulating film 3 of the winding 2 is melted by the melting of the cream solder 8, and the melted cream solder causes a short circuit between the windings 2. Otherwise, the winding 2 and the pad 10 are short-circuited. As a result, the inductance value of the winding 2 changes from a prescribed inductance value suitable for the reception or transmission frequency, and a signal of a predetermined frequency cannot be transmitted or received.
[0011]
Accordingly, the present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a surface mount antenna capable of stably transmitting or receiving even after reflow soldering.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the surface mount antenna according to the present invention includes a ferrite core, a winding part formed on a peripheral surface of the ferrite core, and a bare part wound around the winding part. A metal winding on which an insulating film is formed, a non-formed portion of the insulating film formed on at least one end of the winding, and the non-formed portion is connected and one of the peripheral surfaces is connected. A metal connection terminal provided near the end, and a soldering pad of a printed circuit board connected via cream solder near the end near the connection terminal, and a print connected to the connection terminal. And a shield for preventing the cream solder from flowing into the winding, between the printed circuit board connecting terminal and the winding.
[0013]
As a result, the cream solder is prevented from flowing into the winding side by the shield provided between the printed circuit board connection terminal and the winding. And short-circuiting between the windings and short-circuiting between the windings and the printed circuit board connection terminal or the soldering pad can be suppressed. As a result, the antenna does not change more than a predetermined inductance after soldering.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a ferrite core, a winding portion formed on a peripheral surface of the ferrite core, and wound around the winding portion in a bare state, and an insulating film on the surface thereof. The formed metal winding, the non-formed portion of the insulating film formed on at least one end of the winding, and the non-formed portion connected and near one end of the peripheral surface And a solder pad of a printed circuit board connected via cream solder near the end on the connection terminal side, and a printed circuit board connection terminal connected to the connection terminal. And a shield between the printed circuit board connection terminal and the winding, wherein a shield for preventing the cream solder from flowing into the winding is formed, whereby the cream solder is , Since the shield provided between the plate connection terminal and the winding prevents flow into the winding, contact between the winding and the cream solder is unlikely to occur, and short-circuiting between the windings due to the cream solder, A short circuit between the winding and the printed circuit board connection terminal or the soldering pad can be suppressed. As a result, the antenna does not change more than a predetermined inductance after soldering.
[0015]
In addition, since a short circuit between the winding and the printed circuit board connection terminal or the soldering pad hardly occurs, the distance between the winding and the board connection terminal can be shortened, and a small surface mount antenna can be realized.
[0016]
Furthermore, since the wound winding is left bare, the Q value of the antenna can be increased. Therefore, a surface mount antenna having high reception sensitivity can be realized.
[0017]
The shield according to the second aspect of the present invention is the surface mount antenna according to the first aspect of the present invention, wherein the cream solder is softened at the time of heating. There is no. Therefore, it is possible to prevent short-circuiting between the windings due to cream solder and short-circuiting between the winding and the substrate terminal or the substrate pad.
[0018]
Further, since the shield is an air gap, a separate member is not required as the shield, so that a low-cost surface mount antenna can be realized.
[0019]
The gap in the invention according to claim 3 is formed by setting a height from a peripheral surface of the winding portion to an outer peripheral surface of the printed circuit board connection terminal to be greater than a thickness of the winding wound on the peripheral surface. The surface mount antenna according to claim 1, wherein the contact between the cream solder and the winding can be reduced even if the cream solder softens during heating. Therefore, it is possible to prevent short-circuiting between the windings due to cream solder and short-circuiting between the winding and the substrate terminal or the substrate pad.
[0020]
The printed circuit board connection terminal according to a fourth aspect of the present invention is the surface mount antenna according to the first aspect, wherein the printed circuit board connection terminal is subjected to a surface treatment capable of being soldered in advance, and is formed by punching a metal plate. The thickness of the metal plate can be appropriately selected according to the thickness of the winding, so that it is possible to easily cope with surface mount antennas having different inductance values.
[0021]
In addition, since a gap is easily formed by providing a difference between the thickness of the metal plate and the height of the winding, the shield can be easily formed.
[0022]
The shield according to a fifth aspect of the present invention is the surface mount antenna according to the fourth aspect, wherein the shield is a protrusion formed on an end surface of the printed circuit board connection terminal on the winding portion side. Since the cream solder can be prevented from flowing by the projections provided on the end face on the side of the wire portion, even if the cream solder is softened at the time of heating, the contact between the cream solder and the winding can be reduced. Therefore, it is possible to prevent short-circuiting between the windings due to cream solder and short-circuiting between the winding and the substrate terminal or the substrate pad.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the surface mount antenna according to the first aspect, wherein the shield is inserted between the winding portion and an end face of the printed circuit board connection terminal, whereby the winding is formed to have a width equal to the width of the winding portion. Since it can be wound all over, the distance between the printed circuit board connection terminal and the winding can be reduced. Therefore, a small surface mount antenna can be obtained.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the surface mount antenna according to the second aspect, wherein the thickness of the plate is larger than the thickness of the winding wound around the winding portion. The thickness of the metal plate can be selected, and it is possible to easily cope with surface mount antennas having different inductance values.
[0025]
In addition, since a gap is easily formed by providing a difference between the thickness of the metal plate and the height of the winding, the shield can be easily formed.
[0026]
The ferrite core in the invention according to claim 8 is a quadrangular prism, a printed circuit board connection terminal is provided on one peripheral surface of the ferrite core, and a surface continuous with the surface on which the printed circuit board connection terminal is formed. 3. The surface mount antenna according to claim 2, further comprising a fixing portion formed along at least one surface and bent out of the printed circuit board connection terminal, and adhered to the ferrite core at a tip end of the fixing portion. Accordingly, the printed circuit board connection terminal and the ferrite core are connected at the distal end of the fixed portion, so that the force generated due to the difference in expansion and contraction between the printed circuit board and the ferrite core can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of solder cracks due to thermal shock or the like.
[0027]
The ninth aspect of the present invention is the surface mount antenna according to the second aspect, wherein a gap is provided between the winding and an end face of the printed circuit board connection terminal in a direction perpendicular to the winding direction of the winding. This allows the cream solder to be prevented from flowing into the winding side due to the gap provided between the end face of the board connection terminal and the winding, so that contact between the winding and the cream solder is less likely to occur. Short-circuiting between the windings or between the windings and the substrate terminal or the substrate pad can be suppressed.
[0028]
According to a tenth aspect of the present invention, a second printed circuit board connection terminal is provided near the other end of the peripheral surface, and the thickness of the second printed circuit board connection terminal is substantially the same as the height of the printed circuit board connection terminal. The surface-mounted antenna according to claim 1, wherein the antenna can be stably mounted.
[0029]
In the invention according to claim 11, the non-formed portion of the insulating film is formed at the other end of the winding, and the non-formed portion is connected to the second printed circuit board connection terminal. This is a surface-mounted antenna. If this surface-mounted antenna is connected in series, a surface-mounted antenna having a large inductance can be easily obtained.
[0030]
According to the twelfth aspect of the present invention, there is provided the surface-mount antenna according to the first aspect, wherein a concave portion is formed in a central portion of the ferrite core, and a winding is wound around the concave portion, whereby a step is formed in the ferrite core itself. The Rukoto. Therefore, even if the winding is wound around the entire width of the winding part, the step can prevent the cream solder from contacting the winding, so that the interval between the printed circuit board connection terminal and the winding can be reduced. . Therefore, a small surface mount antenna can be obtained.
[0031]
The ferrite core according to the invention of claim 13 is a surface-mounted antenna according to claim 4, wherein the antenna is a quadratic prism, whereby stable mounting can be achieved.
[0032]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the surface according to the thirteenth aspect, wherein a plurality of printed circuit board connection terminals are formed on one surface of the peripheral surface, and the printed circuit board connection terminals are juxtaposed in a lateral direction of the ferrite core. This is a mounting antenna, which can reduce the distance between the printed circuit board connection terminals, thereby suppressing the occurrence of solder cracks caused by the difference in expansion and contraction between the printed circuit board and the ferrite core due to thermal shock or the like. .
[0033]
According to a fifteenth aspect of the present invention, the non-formed portion of the insulating film is formed at the other end of the winding, and the non-formed portion is connected to the second printed circuit board connection terminal. This is a surface-mounted antenna. If this surface-mounted antenna is connected in series, a surface-mounted antenna having a large inductance can be easily obtained.
[0034]
The connection terminal in the invention according to claim 16 is the surface-mounted antenna according to claim 13 formed on a surface different from the surface on which the printed circuit board connection terminal is formed, whereby the cream solder is connected during reflow. Since the contact between the winding and the connection terminal can be made by soldering, productivity is improved.
[0035]
The printed circuit board connection terminal according to the invention according to claim 17, wherein the printed circuit board connection terminal has a protrusion from an end of the printed circuit board connection terminal in a direction perpendicular to the winding direction of the winding, and at least the protrusion protrudes from the ferrite core. Item 13. The surface-mounted antenna according to item 13, wherein the surface-mounted antenna can be easily obtained by continuously forming the printed circuit board connection terminals and cutting the connection terminals with the projections.
[0036]
In addition, since the protrusion protrudes from the ferrite core, it can be easily cut at the position of the protrusion using a press die or the like.
[0037]
The printed circuit board connection terminal in the invention according to claim 18 is the surface mount antenna according to claim 1, which protrudes from the ferrite core in a direction perpendicular to the winding direction of the winding, so that the soldering area can be easily increased. And can be firmly connected to the printed circuit board.
[0038]
According to the nineteenth aspect of the present invention, both end surfaces of the ferrite core are the conductor-free portions, and are the surface-mounted antenna according to the first aspect. A mounting antenna can be obtained.
[0039]
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board on which an electronic component and the surface mount antenna according to the first aspect are mounted, and a solder pad formed at a position of the printed circuit board facing the printed circuit board connection terminal. And a cream solder for connecting between the soldering pad and the printed circuit board connection terminal, and a surface mounted antenna device having a copper foil non-formed portion below a winding portion of the printed circuit board. Since there is no conductor below, there is no short circuit between the conductor and the winding.
[0040]
Further, even if the distance between the winding and the printed circuit board is small, the antenna is less affected by unnecessary signals, so that an antenna device with good reception sensitivity can be obtained.
[0041]
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the surface mount antenna according to the first embodiment.
[0042]
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a ferrite core. Since the ferrite core 11 is made of a magnetic material, it has a high magnetic permeability and is used for improving the sensitivity of the antenna. The ferrite core 11 has a columnar shape, and has an H-shaped shape in which a depression 12 having a depth of 0.4 mm is formed at the center.
[0043]
Reference numeral 13 denotes a winding, which is wound around the depression 12 in a state of three layers. The winding 13 is formed by forming a polyester insulating film on the surface of a copper wire, and has a wire diameter of 0.05 mm.
[0044]
In the first embodiment, polyester is used as the insulating film. This is because the peak temperature of reflow needs to be about 20 degrees higher than before and about 240 degrees due to the recent lead-free soldering, and the winding 13 is required to have higher heat resistance than before. That's why.
[0045]
Reference numerals 14 denote film peeling portions formed at both ends of the winding 13, and the film peeling portions 14 are connected to the connection terminals 15 by soldering with solder 16. The connection terminals 15 are formed by plating on the peripheral surfaces of the protrusions 17 provided at both ends of the ferrite core 11. Reference numeral 18 denotes a printed circuit board connection terminal. The printed circuit board connection terminal is connected to the connection terminal 15 on the protrusion 17 and both are formed by plating.
[0046]
In the first embodiment, three layers of the winding 13 are superimposed on the recess 12 having a diameter of 0.05 mm and a recess of 0.4 mm from the surface on which the printed circuit board connection terminals 18 are formed. Since it is wound, the printed circuit board connection terminal 18 protrudes from the outer peripheral surface of the winding 13 by 0.35 mm.
[0047]
Next, a case where the surface mount antenna according to the first embodiment is mounted on a printed circuit board will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram in which the surface mount antenna according to the first embodiment is mounted on a printed circuit board. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified.
[0048]
In FIG. 2, reference numeral 19 denotes a solder pad formed on a printed circuit board 20. This solder pad 19 is arranged at a position facing the printed circuit board connection terminal 18. The cream solder 21 is supplied onto the solder pad 19 by screen printing or the like. The cream solder 21 uses tin- and silver-based lead-free solder, and has a very high melting point of about 210 degrees. Since the screen has a thickness of 200 microns, the thickness of the cream solder 21 is also about 200 microns.
[0049]
Then, the surface mount antenna 22 is automatically mounted on the printed board 20 to which the cream solder 21 has been supplied by an automatic mounting machine or the like. At this time, the cream solder 21 is crushed by the printed circuit board connection terminals 18. Then, the crushed cream solder 21 is pushed out to both sides.
[0050]
However, since the outer peripheral surface 18a of the printed circuit board connection terminal protrudes from the outer peripheral surface 13a of the winding 13, a gap 23 of 0.35 mm is generated, so that a gap 24 is formed between the cream solder 21 and the winding 13. The Rukoto.
[0051]
Next, soldering is performed through a reflow furnace with the surface-mounted antenna mounted. In the reflow furnace, first, the solvent contained in the cream solder 21 is volatilized in a preheating step, and the flux is activated to clean the surfaces of the printed circuit board connection terminals 18 and the soldering pads 19. In this step, the viscosity of the cream solder 21 decreases due to the heat, so that the cream solder 21 softens and sags. Then, the cream solder 21 spreads to a larger area than the soldering pad 19. Then, the cream solder 21 is melted in the next main heating step, and in a subsequent cooling step, the cream solder 21 is hardened and the soldering is completed.
[0052]
With the above-described configuration, the cream solder 21 is a shield formed by the gap 23 of 0.35 mm provided between the outer peripheral surface 18a of the printed circuit board connection terminal 18 and the outer peripheral surface 13a of the winding 13, and the cream solder 21 is wound. Since a gap 24 is formed between the wire 13 and the wire 13, the contact between the cream solder 21 and the winding 13 is reduced. Therefore, a short circuit between the windings 13 due to the cream solder 21 or a short circuit between the winding 13 and the printed circuit board connection terminal 18 or the soldering pad 19 is less likely to occur.
[0053]
In addition, since the short-circuit between the winding 13 and the printed board connection terminal 18 or the soldering pad 19 is less likely to occur, the winding 13 can be wound close to the printed board connection terminal 18, so that a small surface mount antenna can be used. Can be realized. Further, since the wound winding 13 may be left bare, the Q value of the antenna can be increased. Therefore, a surface mount antenna having high reception sensitivity can be realized.
[0054]
Although the ferrite core 11 has a cylindrical shape in the first embodiment, it may be a quadratic prism. In this case, the antenna does not roll when mounted on the printed circuit board, and can be mounted with high positional accuracy.
[0055]
In the first embodiment, the ferrite core elements are exposed at both end faces 25. This is because if a shield made of metal, resin, or the like is interposed on the end face 25, the magnetic field is cut off, and the receiving sensitivity of the antenna deteriorates. Therefore, the ferrite core elements are exposed at both end faces 25 so that the magnetic field is not cut off.
[0056]
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a detailed view of a main part of the surface mount antenna according to the second embodiment. 3, the same components as those in FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified.
[0057]
In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a protrusion formed between a winding part 31 around which the winding 13 is wound and the printed circuit board connection terminal 32. The protrusion 33 of the projection from the winding part 31 is 0.4 mm. When the surface mount antenna according to the second embodiment is mounted on a printed circuit board, the surface mount antenna is mounted such that the distal end 30 a of the projection 30 contacts the surface of the printed circuit board 20. In this case, a gap 34 of 0.35 mm is generated between the outer peripheral surface 13a of the winding 13 and the tip 30a of the projection 30 as in the first embodiment.
[0058]
On the other hand, the step 35 between the printed circuit board connection terminal and the projection is 0.15 mm. This is for ensuring that the printed circuit board connection terminal 32 and the cream solder 21 are always in contact with each other when the cream solder 21 is supplied through a screen having a thickness of 200 μm as in the first embodiment.
[0059]
Further, the side surface 36 of the projection 30 on the side of the printed circuit board connection terminal 32 is provided inside the soldering pad 19 and the cream solder 21, thereby preventing the cream solder 21 from flowing into the winding 13.
[0060]
Thereby, the gap 34 of 0.35 mm provided between the tip 30a of the projection 30 and the outer peripheral surface 13a of the winding 13 and the projection 30 itself become a shield, and the cream solder 21 and the winding 13 Contact does not occur. Accordingly, a short circuit between the windings 13 due to the cream solder 21 or a short circuit between the winding 13 and the printed board connection terminal 32 or the soldering pad 19 does not occur.
[0061]
(Embodiment 3)
Hereinafter, Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a front view of the surface mount antenna according to the third embodiment, FIG. 5 is a bottom view thereof, and FIG. 6 is a right side view thereof. In these figures, the same components as those in FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified.
[0062]
Numeral 40 is a ferrite core in the shape of a quadrangular prism. This ferrite core has a length of 10 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 1.5 mm. The winding 13 having a polyester insulating film is wound around the ferrite core 40 in three layers. Both ends of the winding 13 are formed as non-formed portions 14 of the polyester insulating film.
[0063]
Reference numeral 41 denotes a connection portion formed at one end of the ferrite core 40 and formed by sheet metal working from a tin plate having a thickness of 0.4 mm by a press die or the like. The connecting portion 41 is formed by a first connecting portion 41a and a second connecting portion 41b formed on the opposite surface side. These connecting portions 41a and 41b have a substantially symmetrical shape. The connection portions 41a and 41b have connection terminal portions 42a and 42b and caulking portions 43a and 43b above, and the printed circuit board connection terminals 44a and 44b below them.
[0064]
Then, the film peeling portion 14 of the insulating film of the winding 13 is wound around the connection terminal portions 42a and 42b, fixed with solder 45, and electrically connected. The printed circuit board connection terminals 44a and 44b are provided so as to face the soldering pads 19 formed on the printed circuit board 20, and the cream solder 21 is provided therebetween. The connecting portions 41a and 41b are crimped to the ferrite core 40 and temporarily fixed by crimping the caulking portions 43a and 43b to the ferrite core 40 side. Then, a thermosetting adhesive 46 is applied to the caulked portions 43a and 43b, and is bonded and fixed to the ferrite core 40.
[0065]
47 is a fixing part formed on the other end of the connection part 41. The fixing portion 47 is also formed by sheet metal processing from a metal plate having a thickness of 0.4 mm using a press die or the like, similarly to the connection portions 41a and 41b. Then, the printed circuit board connection terminals 44 on the lower surface side of the fixing portion 47 are connected to the soldering pads 19 on the printed circuit board 20. The fixing portion 47 is temporarily fixed to the ferrite core 40 by caulking the caulking portion 43c, and then the caulking portion 43c and the ferrite core 40 are bonded and fixed with a thermosetting adhesive.
[0066]
The antenna device according to the third embodiment is mounted on a printed circuit board in the same manner as in the first embodiment. Therefore, by providing a gap 48 of 0.15 mm between the outer peripheral surfaces of the printed circuit board connection terminals 44a and 44b and the outer peripheral surface of the winding 13 as in the first embodiment, Since the contact can be reduced, a short circuit between the windings 13 due to the cream solder 21 and a short circuit between the winding 13 and the printed circuit board connection terminal 44 or the soldering pad 19 can be suppressed. As a result, the antenna does not change more than a predetermined inductance after soldering.
[0067]
Here, it is desirable that a copper foil pattern non-formed portion where no copper foil pattern is provided is provided below the winding 13. If the copper foil is provided below the winding 13, the antenna may be affected by the signal flowing through the copper foil. Therefore, in the third embodiment, the reception sensitivity of the antenna can be increased by providing a copper foil pattern non-formed portion below the winding 13, so that an antenna device with good reception sensitivity can be realized. . Further, since the lower part of the winding 13 is a portion where no copper foil pattern is formed, even if the antenna is made thin, there is no interfering material under the antenna under the antenna to prevent magnetic flux of the antenna. It is possible to realize an antenna device having the same.
[0068]
In the third embodiment, since the connection portions 41a and 41b are formed by sheet metal processing, burrs are generated. Therefore, the direction of the burr is set to the direction of projecting toward the ferrite core. As a result, the burrs are caught on the ferrite core, and the connection portions 41a and 41b and the ferrite core 40 can be securely fixed.
[0069]
Further, in the third embodiment, since the connecting portions 41a and 41b and the fixing portion 47 have the same plate thickness, the surface-mounted antenna is not mounted at a tilt, so that the mounting can be performed with high accuracy.
[0070]
Further, in the surface mount antenna according to the third embodiment, since connection portions 41 are formed at both ends of the winding 13, the surface mount antennas are mounted side by side, and the adjacent connection portions are electrically connected. If the antennas are connected to each other, an antenna having a larger inductance value can be easily formed.
[0071]
Furthermore, in the third embodiment, since the ferrite core 40 is a quadrangular prism and the mounting position does not shift due to rolling or the like after mounting on the printed circuit board 20, the surface mount antenna can be mounted on the substrate with high accuracy. . Further, the connection terminals 42a and 42b are provided at positions away from the printed circuit board connection terminals 44a and 44b, and the cream solder 21 and the like do not come into contact with each other. Less likely to occur. In the third embodiment, the ferrite core 40 is provided above the ferrite core 40, but it may be provided on the side surface 40 a of the ferrite core 40 as long as it does not contact the cream solder 21.
[0072]
The fixing of the ferrite core 40 to the connecting portion 41 or the fixing portion 47 is performed by swaging portions 43a, 43b, 43c. In other words, the printed circuit board connecting portions 44a, 44b, 44c and the ferrite core 40 are not directly fixed, so that the connecting portions 41a, 41b or the fixing portion 47 cause expansion of the printed circuit board 20 and the ferrite core 40 due to heat. The difference in shrinkage can be reduced.
[0073]
Furthermore, since the input and output of the high-frequency signal are connected to the connection portion 41a or 41b, in the third embodiment, the connection portions 41a and 41b are provided in the width direction. This is because the connection portions 41a and 41b are formed in the width direction shorter than the length direction, so that the distance between the connection portions 41a and 41b is reduced, and the expansion between the printed circuit board 20 and the ferrite core 40 due to heat shock or the like is caused. The difference in shrinkage can be reduced. Accordingly, solder cracks and the like are less likely to occur in the cream solder 21 between the printed circuit board connection terminals 41a and 41b and the soldering pad 19.
[0074]
Furthermore, the outer end surfaces of the connection portions 41a, 41b and the fixing portion 47 are formed to protrude from the end surfaces 40b, 40c of the ferrite core 40. As a result, the ferrite core itself can be made smaller, so that a low-cost surface-mounted antenna can be realized. Further, the size of soldering can be appropriately increased by the projecting dimension, and when a large thermal shock or the like is given, by increasing this projecting dimension, solder cracks can be prevented.
[0075]
Further, since both end surfaces of the ferrite core 40 are formed with no conductor, the magnetic flux is not interrupted at both end surfaces, and a highly sensitive surface mount antenna can be obtained.
[0076]
Furthermore, since the copper foil non-formed portion is formed below the winding portion of the printed circuit board, the conductor and the winding are not short-circuited. Also, even if the distance between the winding and the printed circuit board is small, it is less likely to be affected by unnecessary signals.
[0077]
Next, a method of manufacturing the surface mount antenna according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a processing state of the connection part and the fixing part. As shown in FIG. 7, the connection portions 44a and 44b and the fixed portion 47 are pressed while being connected.
[0078]
In this connection state, the ferrite core 40 is placed at a predetermined position, and the caulking portions 43a, 43b, 43c are caulked to temporarily fix the connecting portions 44a and 44b and the fixing portion 47 to the ferrite core 40.
[0079]
After that, the thermosetting resin 46 is applied, and the surface mount antenna is cut from the connecting portion 50. At this time, the cut portions 51a, 51b, and 52 are cut at positions protruding from the end faces 53a, 53b, and 54 of the connecting portions 44a and 44b and the fixing portion 47. As a result, cutting can be easily performed with a mold or the like, so that a very good and inexpensive surface mount antenna can be realized.
[0080]
Next, the winding 13 from which the insulating film at the portion connected to the connection portions 42a and 42b is peeled in advance is wound around the surface mount antenna. Then, the cream solder is applied to the wrapped portion and heated to melt the cream solder and to cure and fix the thermosetting adhesive 46.
[0081]
FIG. 8 is a diagram showing another example of the connection between the connecting portion and the fixed portion in the third embodiment. In FIG. 8, as in the case shown in FIG. 7, cutting can be easily performed with a mold or the like, so that a surface-mount antenna with high productivity can be obtained.
[0082]
(Embodiment 4)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a front view of the surface mount antenna according to the fourth embodiment. 8, the same components as those in FIGS. 4 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified.
[0083]
In FIG. 9, the connection portion 41 has a protrusion 61 that protrudes from the inner end 60 of the printed circuit board connection terminal 44 toward the lower surface by about 0.1 mm. The protrusion 61 is also formed on the outer end of the printed circuit board connection terminal 44. With this configuration, the flow of the cream solder 21 is hindered by the protrusions 61, so that the contact between the cream solder 21 and the winding 13 is reduced.
[0084]
In addition, when the surface mount antenna of the present invention is mounted, the protrusion 61 prevents the cream solder 21 from being crushed to a thickness less than the protrusion 61. Accordingly, the amount of the cream solder 21 to be extruded can be reduced, and the contact between the cream solder 21 and the winding 13 can be reduced. A short circuit with the printed circuit board connection terminal 44 and the soldering pad 19 can be suppressed. As a result, the antenna does not change more than a predetermined inductance after soldering.
[0085]
Since the projections 61 can be formed simultaneously with the processing of the printed circuit board connection terminals 44 when the connection section 41 is processed, a very low-cost surface-mounted antenna can be obtained. For example, if the projections 61 are formed using burrs at the time of processing, the projections 61 do not require bending or the like, and the projections 61 can be easily obtained.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the ferrite core, the winding portion formed on the peripheral surface of the ferrite core, and the winding portion wound around the winding portion as it is, and the insulating film is formed on the surface. And a non-formed portion of the insulating film formed on at least one end of the winding, and the non-formed portion is connected and provided near one end of the peripheral surface. In the vicinity of the end on the connection terminal side, a soldering pad of a printed circuit board is connected via cream solder, and a printed circuit board connection terminal connected to the connection terminal. And a shield formed between the printed circuit board connection terminal and the winding to prevent the cream solder from flowing into the winding.
[0087]
As a result, the cream solder is prevented from flowing into the winding side by the shield provided between the board connection terminal and the winding, so that contact between the winding and the cream solder hardly occurs, and the winding by the cream solder is prevented. Short-circuiting between the wires or the winding and the printed circuit board connection terminal or the soldering pad can be suppressed.
[0088]
Thus, after soldering, the antenna is less likely to change than a predetermined inductance.
[0089]
In addition, since a short circuit between the winding and the printed circuit board connection terminal or the soldering pad hardly occurs, the distance between the winding and the board connection terminal can be shortened, and a small surface mount antenna can be realized.
[0090]
Furthermore, since the wound winding is left bare, the Q value of the antenna can be increased. Therefore, a surface mount antenna having high reception sensitivity can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a surface mount antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the same antenna mounted on a printed circuit board;
FIG. 3 is a detailed view of a main part of the surface mount antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of a surface mount antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a bottom view of the same surface-mounted antenna.
FIG. 6 is a side view of the same surface-mounted antenna.
FIG. 7 is an explanatory view of a printed circuit board connection terminal.
FIG. 8 is an explanatory view of a printed circuit board connection terminal.
FIG. 9 is a front view of a surface mount antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view of a conventional surface mount antenna.
[Explanation of symbols]
11 Ferrite core
13 winding
14 Non-formed part of insulation film
15 Connection terminal
18 PCB connection terminal

Claims

A ferrite core, a winding portion formed on a peripheral surface of the ferrite core, a metal winding wound on the winding portion as it is, and having an insulating film formed on the surface thereof; A non-formed portion of the insulating film formed on at least one end of the wire; a metal connection terminal connected to the non-formed portion and provided near one end of the peripheral surface; In the vicinity of the end on the connection terminal side, a soldering pad of a printed circuit board is connected via cream solder, and a printed circuit board connection terminal connected to the connection terminal is provided. A surface mount antenna having a shield formed between the wire and the wire to prevent the cream solder from flowing into the winding.

The surface mount antenna according to claim 1, wherein the shield is a gap.

The gap according to claim 1, wherein the gap is formed by setting a height from a peripheral surface of the winding portion to an outer peripheral surface of the printed circuit board connection terminal to be higher than a thickness of the winding wound on the peripheral surface. Surface mount antenna.

The surface mount antenna according to claim 1, wherein the printed circuit board connection terminal is subjected to a surface treatment capable of being soldered in advance, and is formed by punching a metal plate.

The surface mount antenna according to claim 4, wherein the shield is a protrusion formed on an end surface of the printed circuit board connection terminal on the winding part side.

The surface mount antenna according to claim 1, wherein the shield is inserted between the winding part and an end face of the printed circuit board connection terminal.

The surface mount antenna according to claim 2, wherein a thickness of the plate is larger than a thickness of a winding wound around the winding portion.

The ferrite core is a quadrangular prism, and a printed circuit board connection terminal is provided on one peripheral surface of the ferrite core, and the ferrite core is formed along at least one surface continuous with the surface on which the printed circuit board connection terminals are formed. The surface mount antenna according to claim 2, further comprising: a fixing portion that is bent out of the printed circuit board connection terminal, and is bonded to the ferrite core at a tip end of the fixing portion.

3. The surface mount antenna according to claim 2, wherein a gap is provided between the winding and an end face of the printed circuit board connection terminal in a direction perpendicular to the winding direction of the winding.

2. The surface mounting according to claim 1, wherein a second printed circuit board connection terminal is provided near the other end of the peripheral surface, and the thickness of the second printed circuit board connection terminal is substantially the same as the height of the printed circuit board connection terminal. antenna.

The surface-mounted antenna according to claim 10, wherein a non-formed portion of the insulating film is formed at the other end of the winding, and the non-formed portion is connected to the second printed circuit board connection terminal.

The surface mount antenna according to claim 1, wherein a concave portion is formed in a central portion of the ferrite core, and a winding is wound around the concave portion.

5. The surface mount antenna according to claim 4, wherein the ferrite core is a square pole.

14. The surface mount antenna according to claim 13, wherein a plurality of printed circuit board connection terminals are formed on one surface of the peripheral surface, and the plurality of printed circuit board connection terminals are juxtaposed in a lateral direction of the ferrite core.

The surface-mounted antenna according to claim 14, wherein a non-formed portion of the insulating film is formed at the other end of the winding, and the non-formed portion is connected to the second printed circuit board connection terminal.

14. The surface mount antenna according to claim 13, wherein the connection terminal is formed on a surface different from a surface on which the printed circuit board connection terminal is formed.

14. The surface mount antenna according to claim 13, wherein the printed circuit board connection terminal has a protrusion from an end of the printed circuit board connection terminal in a direction perpendicular to a winding direction of the winding, and at least the protrusion protrudes from the ferrite core. .

The surface mount antenna according to claim 1, wherein the printed circuit board connection terminal protrudes from the ferrite core in a direction perpendicular to a winding direction of the winding.

The surface mount antenna according to claim 1, wherein both end surfaces of the ferrite core are formed with no conductor.

A printed circuit board on which the electronic component and the surface mount antenna according to claim 1 are mounted, a solder pad formed at a position of the printed circuit board facing the printed circuit board connection terminal, and a connection between the solder pad and the printed circuit board. A surface mount antenna device comprising: cream solder for connection between terminals; and a portion below a winding portion of a printed circuit board in which no copper foil is formed.