JP2017059995A - Chip antenna and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チップアンテナおよびその製造方法に関し、より詳細には、スマートメータ(デジタル式の電力量計)、携帯電話(スマートフォンを含む)、ノート型やタブレット型のPC等、無線通信機能を備えた電気・電子機器用の回路基板に実装されるチップアンテナおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a chip antenna and a method for manufacturing the chip antenna, and more particularly, has a wireless communication function such as a smart meter (digital watt-hour meter), a mobile phone (including a smartphone), a notebook type or a tablet type PC. The present invention relates to a chip antenna mounted on a circuit board for electrical and electronic equipment and a manufacturing method thereof.
近年、無線通信機能を備えた電気・電子機器が増大しており、それに伴ってチップアンテナの需要も増加の一途を辿っていることから、チップアンテナの生産性を高める必要が生じている。そこで、本出願人は、下記の特許文献1に記載されているように、金属板等の導電板を立体形状に折り曲げてなるアンテナパターンと、該アンテナパターンをインサート部品として樹脂で射出成形され、アンテナパターンを表面に保持した基体とからなるチップアンテナを提案している。なお、このチップアンテナは、アンテナパターンの形成工程と、基体の成形工程(アンテナパターンをインサート部品として基体を樹脂で射出成形するインサート成形工程)とを連続的に実施することで得られる。
In recent years, electric and electronic devices having a wireless communication function are increasing, and accordingly, the demand for chip antennas is increasing. Therefore, it is necessary to increase the productivity of chip antennas. Therefore, the present applicant, as described in
上記のチップアンテナにおいて、所望のアンテナ特性を安定的に発揮させるには、アンテナパターンのうち、特に電波の送受信を行うアンテナ部を、基体に対して隙間無く密着させる必要がある。このため、特許文献1のチップアンテナでは、アンテナ部が浮き上がる(基体から剥離する)のを防止するため、アンテナパターンの縁部に基体内部に埋め込まれる舌片状の突起部を設ける、アンテナパターンのうち少なくとも基体との接合面の表面粗さを粗くする、などの対策を講じている。
In the above-described chip antenna, in order to stably exhibit desired antenna characteristics, it is necessary to closely contact an antenna portion that transmits and receives radio waves, among antenna patterns, with no gap to the base. For this reason, in the chip antenna of
チップアンテナは、いわゆるリフロー処理により回路基板に実装される場合が多い。リフロー処理とは、回路基板の表面に塗布したペースト状のはんだ(クリームはんだ)上にチップアンテナを載置し、その後、これらをまとめて所定温度(少なくともはんだの融点以上の温度)で加熱してから常温雰囲気で冷却することにより、チップアンテナを回路基板にはんだ付けする、という処理である。このリフロー処理は、複数の回路基板に対するチップアンテナの実装作業を同時にかつ自動で実行できるという利点がある。 A chip antenna is often mounted on a circuit board by so-called reflow processing. In the reflow process, a chip antenna is placed on a paste-like solder (cream solder) applied to the surface of a circuit board, and then heated together at a predetermined temperature (at least a melting point of the solder). Then, the chip antenna is soldered to the circuit board by cooling in a normal temperature atmosphere. This reflow processing has an advantage that chip antenna mounting work on a plurality of circuit boards can be simultaneously and automatically executed.
ところで、特許文献1に記載のように、アンテナパターンをインサートして基体を樹脂で射出成形する場合、アンテナパターンは、線膨張係数が樹脂に比べて格段に小さい金属等の導電板で形成されている関係上、その大きさや形状が、インサート成形の前後で変化することはない。一方、樹脂製の基体は、成形収縮に伴って収縮・変形する。ここで、アンテナパターンの大きさ(特にアンテナ部の長さ)は、主に送受信する電波の周波数(波長)に応じて決定付けられ、低周波帯域の電波を送受信する用途では、高周波帯域の電波を送受信する用途に比べ、アンテナ部を大型化(長寸化)する必要がある。アンテナ部を長寸化すると、アンテナ部を表面に保持する基体も必然的に長寸化する必要があるが、基体を長寸化するほど、成形収縮に伴う変形量も大きくなる。そのため、特に低周波帯域の電波を送受信するためのチップアンテナにおいては、アンテナパターンに上記のような剥離防止対策を施していても、アンテナパターンのアンテナ部が部分的に剥離し易い。
By the way, as described in
このような問題が生じるのを可及的に防止すべく、基体をインサート成形する際の成形温度を低くする(具体的には、成形温度を、樹脂の再結晶化温度よりも低くする)ことを試みた。成形温度が低くなるほど、基体の成形収縮量を抑えることができるからである。しかしながら、基体の成形温度を低くすると、基体(樹脂)の結晶構造が安定しないため、電気・電子機器メーカーにおいてリフロー処理を施した際に、基体が大きく収縮・変形等し、チップアンテナを回路基板に対して適切に実装できない頻度が高まることが判明した。 In order to prevent such problems from occurring as much as possible, the molding temperature when insert-molding the substrate is lowered (specifically, the molding temperature is lower than the recrystallization temperature of the resin). Tried. This is because the molding shrinkage of the substrate can be suppressed as the molding temperature is lowered. However, if the substrate molding temperature is lowered, the crystal structure of the substrate (resin) is not stable, and when the reflow treatment is performed by an electrical / electronic device manufacturer, the substrate is greatly shrunk or deformed, and the chip antenna is mounted on the circuit board. It was found that the frequency of not being able to implement properly increases.
そこで、基体をインサート成形して完成品としてのチップアンテナを得た後に、チップアンテナにアニール処理(樹脂部品の寸法安定性や強度・剛性を高めるための熱処理)を施すという対策を講じた。しかしながら、この場合、別途のアニール処理が必要になる。しかも、アニール処理の実施時には、アニール処理に伴う基体の変形(特に、反りや曲りの発生)を抑えるべく、チップアンテナに重りを載せる、加熱温度や加熱時間等の処理条件を精密に制御する、などといった手間の掛かる対策が必要となる。従って、チップアンテナの製造コストがどうしても嵩んでしまう。 Therefore, after the substrate is insert-molded to obtain a chip antenna as a finished product, a countermeasure is taken in which the chip antenna is subjected to annealing treatment (heat treatment for increasing the dimensional stability, strength and rigidity of the resin component). However, in this case, a separate annealing process is required. Moreover, when performing the annealing process, in order to suppress the deformation of the substrate (particularly the occurrence of warping and bending) due to the annealing process, the processing conditions such as the heating temperature and the heating time are precisely controlled to place a weight on the chip antenna. It is necessary to take time-consuming measures such as. Therefore, the manufacturing cost of the chip antenna is inevitably increased.
以上の実情に鑑み、本発明は、アンテナパターンが基体から剥離する可能性を効果的に減じることのできるチップアンテナを低コストに提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a chip antenna capable of effectively reducing the possibility that an antenna pattern is peeled off from a substrate at a low cost.
上記の目的を達成するために創案された本発明は、導電板を立体形状に折り曲げてなるアンテナパターンと、アンテナパターンを表面に保持した樹脂製の基体とを備え、アンテナパターンが、基体の上面に保持されたアンテナ部と、基体の下面に露出した複数の端子部とを有し、端子部のそれぞれが回路基板にはんだ付けされるチップアンテナにおいて、基体は、導電板の厚さ方向でアンテナパターンの表面と係合する係合部を一体に有し、この係合部が、アンテナパターンの縁部に沿って設けられていることを特徴とする。なお、本発明でいう「アンテナ部」とは、電波の送信および受信の少なくとも一方を行う部位である。また、「基体の上面」とは、回路基板から離間した位置で回路基板と平行な面を意味し、「基体の下面」とは、回路基板との対向面(接触面)を意味する。 The present invention devised to achieve the above object includes an antenna pattern formed by bending a conductive plate into a three-dimensional shape, and a resin substrate holding the antenna pattern on the surface, and the antenna pattern is an upper surface of the substrate. And a plurality of terminal portions exposed on the lower surface of the base body, each of which is soldered to the circuit board. The base body is an antenna in the thickness direction of the conductive plate. An engaging portion that engages with the surface of the pattern is integrally provided, and the engaging portion is provided along an edge portion of the antenna pattern. The “antenna portion” in the present invention is a portion that performs at least one of transmission and reception of radio waves. The “upper surface of the base” means a surface parallel to the circuit board at a position spaced from the circuit board, and the “lower surface of the base” means a surface facing the circuit board (contact surface).
上記の構成を有するチップアンテナは、基体の表面にアンテナパターンを配置した状態で、基体に、導電板の厚さ方向でアンテナパターンの表面と係合する係合部をアンテナパターンの縁部に沿って形成する工程を実施することにより得ることができる。 In the chip antenna having the above-described configuration, with the antenna pattern arranged on the surface of the base, an engaging portion that engages the surface of the antenna pattern in the thickness direction of the conductive plate is provided along the edge of the antenna pattern. It can obtain by implementing the process formed.
上記のように、本発明に係るチップアンテナは、個別に作製したアンテナパターンと基体とを固定することによって得られる。そのため、基体の作製時(射出成形時)には、アンテナパターンをインサート部品として基体を樹脂で射出成形する場合のように、両者の線膨張係数差に起因した不具合(アンテナパターンの部分的な剥離)の発生を可及的に回避するために成形温度を意図的に低くする必要はなく、樹脂の結晶構造が安定するような成形温度、具体的には樹脂の再結晶化温度以上で基体を射出成形することができる。基体の成形温度を高めるほど成形収縮に伴う基体の変形量が大きくなるが、基体はそれ単体で射出成形されるので、成形収縮による変形を見越した上で基体を射出成形すれば、所定形状・精度の基体を容易に得ることができる。そして、上記のようにして射出成形された基体は、当該基体を構成する樹脂の結晶構造が安定しているため、この基体表面にアンテナパターンを保持(固定)したチップアンテナであれば、これをリフロー処理によって回路基板に実装する場合でも、リフロー処理(加熱)に伴う基体の変形が可及的に抑制される分、回路基板に対して適切に実装することができる。そのため、基体(チップアンテナ)に対するアニール処理を省略することができる。 As described above, the chip antenna according to the present invention can be obtained by fixing the individually produced antenna pattern and the substrate. Therefore, at the time of manufacturing the substrate (injection molding), as in the case where the antenna pattern is used as an insert part and the substrate is injection-molded with resin, defects caused by the difference in linear expansion coefficient between them (partial separation of the antenna pattern) ) To avoid the occurrence of as much as possible, it is not necessary to lower the molding temperature intentionally, the molding temperature at which the resin crystal structure is stabilized, specifically, the substrate at a temperature higher than the recrystallization temperature of the resin. Can be injection molded. As the molding temperature of the substrate is increased, the amount of deformation of the substrate due to mold shrinkage increases. However, since the substrate is injection molded alone, if the substrate is injection molded in anticipation of deformation due to mold shrinkage, the predetermined shape / An accurate substrate can be easily obtained. And since the base of injection molding as described above has a stable crystal structure of the resin that constitutes the base, if it is a chip antenna that holds (fixes) an antenna pattern on the surface of the base, this is used. Even when mounting on the circuit board by the reflow process, it is possible to mount the circuit board appropriately on the circuit board as much as deformation of the base body due to the reflow process (heating) is suppressed as much as possible. Therefore, the annealing process for the substrate (chip antenna) can be omitted.
また、アンテナパターンは、基体に一体的に設けられ、導電板の厚さ方向でアンテナパターンの表面と係合する係合部を、アンテナパターンの縁部に沿って形成することで基体(表面)に固定される。このとき、アンテナパターンの縁部全域に沿って係合部を形成すれば、アンテナパターンが基体表面から部分的に剥離等する可能性を可及的に減じることができる。この場合、特許文献1のように、アンテナパターンに基体内部に埋め込まれる舌片状の突起部を設けたり、アンテナパターンのうち基体との接合面の表面粗さを粗くしたりする必要がなくなるので、アンテナパターンの作製コストを低減することができる。
The antenna pattern is provided integrally with the base body, and an engagement portion that engages with the surface of the antenna pattern in the thickness direction of the conductive plate is formed along the edge of the antenna pattern to form the base body (surface). Fixed to. At this time, if the engaging portion is formed along the entire edge portion of the antenna pattern, the possibility that the antenna pattern is partially peeled off from the substrate surface can be reduced as much as possible. In this case, there is no need to provide a tongue-like protrusion embedded in the antenna pattern in the antenna pattern or to roughen the surface roughness of the joint surface of the antenna pattern with the substrate as in
なお、本発明に係るチップアンテナは、前述のとおり、基体およびアンテナパターンを個別に作製してから、基体表面にアンテナパターンを固定することにより得られる。そのため、アンテナパターンの形成工程と、アンテナパターンをインサートして基体を射出成形する工程とを連続的に実施することで得られる特許文献1のチップアンテナに比べて製造コスト面で不利になるとも考えられる。しかしながら、前述のとおり、本発明の構成上、手間のかかるアニール処理を省略し得ることに加え、アンテナパターンの作製コストを低減し得るので、これらの相乗効果によるコスト低減分が、アンテナパターンの固定工程を別途実施することによるコスト増加分を上回る。そのため、全体的に見れば製造コストを低減し得る。以上より、本発明によれば、アンテナパターンが基体から剥離する可能性を効果的に減じることのできるチップアンテナを低コストに提供することができる。
As described above, the chip antenna according to the present invention can be obtained by separately manufacturing the base and the antenna pattern and then fixing the antenna pattern on the surface of the base. Therefore, it is considered that it is disadvantageous in terms of manufacturing cost as compared with the chip antenna of
上記構成において、基体の表面にアンテナパターンの形状に対応した凹部が設けられ、アンテナパターンが、凹部に対して隙間嵌めの状態で嵌合されていることが好ましい。このようにすれば、リフロー処理の実施等に伴って基体が多少収縮した場合でも、その収縮量を基体とアンテナパターンの対向二面間に介在する隙間で吸収することができる。これにより、アンテナパターンが基体表面から部分的に剥離等する可能性を一層効果的に減じることができる。 In the above-described configuration, it is preferable that a recess corresponding to the shape of the antenna pattern is provided on the surface of the base body, and the antenna pattern is fitted to the recess in a gap fitting state. In this way, even when the base body contracts to some extent as the reflow process is performed, the contraction amount can be absorbed by the gap interposed between the two opposing surfaces of the base body and the antenna pattern. Thereby, the possibility that the antenna pattern is partially peeled off from the surface of the substrate can be reduced more effectively.
アンテナパターンのアンテナ部が、その表裏両面に開口した貫通孔を有し、上記の係合部が、貫通孔の周縁部において、導電板の厚さ方向でアンテナパターンの表面と係合するようにさらに設けられていれば、アンテナパターンのアンテナ部が基体表面から剥離等する可能性を一層効果的に減じることができる。なお、アンテナ部の形状(平面視の形状)は、所望のアンテナ特性を確保し得る限りにおいて任意に選択することができることから、上記の貫通孔は、例えば、アンテナ部がメッシュ状を呈するように多数形成しても良い。 The antenna part of the antenna pattern has through holes that are open on both front and back surfaces, and the engaging part engages with the surface of the antenna pattern in the thickness direction of the conductive plate at the peripheral part of the through hole. If further provided, the possibility that the antenna portion of the antenna pattern is peeled off from the surface of the substrate can be reduced more effectively. Note that the shape of the antenna portion (the shape in plan view) can be arbitrarily selected as long as the desired antenna characteristics can be ensured. Therefore, for example, the antenna portion has a mesh shape. Many may be formed.
以上に示すように、本発明によれば、回路基板への実装方法としてリフロー処理を選択する場合でも、アンテナパターンが基体から剥離する可能性を効果的に減じることのできるチップアンテナを低コストに提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even when reflow processing is selected as a method for mounting on a circuit board, a chip antenna that can effectively reduce the possibility that the antenna pattern is peeled off from the substrate can be manufactured at low cost. It becomes possible to provide.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明の一実施形態に係るチップアンテナ1を表面に実装した回路基板10の部分概略斜視図を示す。同図に示すチップアンテナ1は、導電板からなるアンテナパターン3と、アンテナパターン3を表面に保持した樹脂製の基体2とからなる。
FIG. 1 shows a partial schematic perspective view of a
ここで、チップアンテナ1の全長寸法(長手方向寸法)は、チップアンテナ1が送受信する電波の周波数(波長)に応じて設定される。例えば、920MHz帯の電波の送受信用途にチップアンテナ1を用いる場合、アンテナパターン3のアンテナ部31の全長寸法(詳細には、アンテナ部31のうち、外表面が外部に露出した部分の全長寸法)は例えば40mm程度に設定される。アンテナパターン3を保持する基体2の全長寸法は、少なくともアンテナ部31の全長寸法よりも大きく設定され、アンテナ部31の全長寸法を上記のように40mm程度に設定した場合、基体2の全長寸法は、例えば50mm程度に設定される。なお、基体2の全長寸法は、回路基板10のアンテナ実装スペースの大きさ等によって適宜変更される。
Here, the overall length dimension (longitudinal dimension) of the
図1に示すチップアンテナ1において、基体2は、図2(a)(b)に示すように、中実の直方体状をなし、互いに平行な上面21および下面22と、互いに平行な一対の側面23,23と、互いに平行な一対の端面24,24とを備える。基体2の成形用樹脂としては、誘電率4以上のものが選択使用され、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリアミド(PA)等の群から選択される一種又は二種以上の熱可塑性樹脂をベース樹脂とし、これにセラミックス等の充填材を配合したものが使用できる。
In the
アンテナパターン3は、導電板を折り曲げることで立体形状に形成されたものであり、平面視で略長方形状に形成されたアンテナ部31と、アンテナ部31の長辺に沿って配置された複数(本実施形態では計4つ)の端子部32と、アンテナ部31と各端子部32の間に介在して両者を接続する複数の接続部33とを一体に有する。アンテナ部31は、その表面(外表面)を外部に露出させた状態で基体2の上面21に保持され、各接続部33は、その表面を外部に露出させた状態で基体2の側面23に保持されている。本実施形態では、各接続部33の下端が基体2の下面22に露出しており、この露出した部分が端子部32として機能する。なお、実際には、接続部33でも電波が送受信されるが、接続部33で送受信される電波量はアンテナ部31で送受信される電波量に比べて無視できる程度に小さい。
The
アンテナパターン3の基材となる導電板としては、例えば、銅板、鋼板、SUS板等の金属板、あるいはこれらの金属板にメッキ処理を施したものであって、かつその板厚が、所望の立体形状を維持できる範囲で極力薄く設定されたもの(例えば1mm以下、より好ましくは0.5mm以下)が使用される。
As the conductive plate serving as the base material of the
図3(a)〜(c)にも示すように、基体2の表面のうち、アンテナパターン3を保持すべき領域(本実施形態では、上面21および両側面23,23)には、アンテナパターン3の形状に略対応した凹部25が設けられており、アンテナパターン3は、凹部25に嵌合・収容された状態で保持されている。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the antenna pattern is formed in the region (in this embodiment, the
凹部25は、その開口面積が収容すべきアンテナパターン3の面積と同一になるように形成しても良いが、本実施形態ではアンテナパターン3の面積よりも若干量大きく形成されている。そのため、アンテナパターン3は、いわゆる隙間嵌めの状態で凹部25に嵌合・収容されており、凹部25の深さ方向と直交する方向において対向する基体2とアンテナパターン3の二面2a,3a間には、僅かな隙間4が介在する[特に、図3(a)中の拡大図を参照]。また、基体2は、導電板(アンテナパターン3)の厚さ方向でアンテナパターン3の表面と係合する係合部27を一体に有する。以上のことから、アンテナパターン3は、係合部27と凹部25の内底面との間で挟持されるようにして、基体2の表面に保持されている。本実施形態では、アンテナ部31の短手方向中央部にアンテナパターン3の長手方向に延びる長孔状の貫通孔34が設けられており、係合部27は、アンテナパターン3(アンテナ部31および接続部33)の縁部全域、さらには貫通孔34の周縁部に沿って設けられている[図2(a)(b)および図3(a)〜(c)を参照]。
The
詳細な図示は省略するが、チップアンテナ1は、アンテナパターン3に設けられた計4つの端子部32を図1に示す回路基板10に対してはんだ付けすることにより、回路基板10に実装される。このはんだ付けは、いわゆるリフロー処理により行われる場合が多い。なお、計4つの端子部32のうちの少なくとも一つは、チップアンテナ1を回路基板10に固定するための固定部として機能と、回路基板10の給電線と電気的に接続される給電端子としての機能とを兼ね備えており、残りの端子部32の中の少なくとも一つは、上記の固定部としての機能と、回路基板10を介してアンテナパターン3をグランドに接地するための接地端子としての機能とを兼ね備えている。また、給電端子や接地端子としても機能する以外の端子部32は、上記の固定部としてのみ機能する。
Although detailed illustration is omitted, the
以上で説明した構成を有するチップアンテナ1は、樹脂で射出成形された基体2の表面に、別途作製した立体形状のアンテナパターン3を固定することにより完成する。ここで、射出成形後の基体2は、上記の係合部27を有さず、係合部27の形成予定領域(凹部25の周辺領域)に設けられた凸状部26を有する[図4(a)を参照]。
The
一方、図示は省略するが、立体形状のアンテナパターン3は、例えば、導電板にプレス加工(打ち抜き加工)を施すことにより、立体形状のアンテナパターン3を平面上に展開してなる展開パターンを形成した後、この展開パターンに、プレス金型や各種アクチュエータ(例えば、エアシリンダや油圧シリンダ)を用いて折り曲げ加工を施すことで完成する。
On the other hand, although the illustration is omitted, the three-
以上のようにして、基体2とアンテナパターン3とを個別に作製してから、アンテナパターン3を基体2に対して固定する。本実施形態では、まず、図4(a)に模式的に示すように、アンテナパターン3を基体2の表面に設けた凹部25に嵌合する。このとき、上記のように、アンテナパターン3は、いわゆる隙間嵌めの状態で凹部25に嵌合・収容されることから、凹部25の深さ方向と直交する方向において対向する基体2とアンテナパターン3の二面2a,3a間には、僅かな隙間4が介在する。次いで、図4(b)に示すように、凹部25の周辺領域に設けられた凸状部26に加圧部材40を押し付けつつ超音波振動を付与することにより、凸状部26の自由端を拡大変形させて係合部27を形成する。これにより、係合部27と凹部25の内底面とでアンテナパターン3が挟持され、基体2およびその表面に保持されたアンテナパターン3からなるチップアンテナ1が完成する。なお、係合部27は、上記の手法以外にも、例えば、加熱された加圧部材40を凸状部26に押し付けることによって形成することもできるし、加圧部材40を回転させつつ凸状部26に押し付けることによって形成することもできる。
As described above, after the
以上で説明したように、本発明に係るチップアンテナ1は、個別に作製したアンテナパターン3と基体2とを固定することによって得られる。そのため、基体2の作製時(射出成形時)には、アンテナパターン3をインサート部品として基体2を樹脂で射出成形する場合のように、両者2,3の線膨張係数差に起因した不具合(アンテナパターン3の部分的な剥離)の発生を可及的に回避するために成形温度を意図的に低くする必要はなく、樹脂の結晶構造が安定するような成形温度、具体的には樹脂の再結晶化温度以上で基体2を射出成形することができる。基体2の成形温度を高めるほど成形収縮に伴う基体2の変形量が大きくなるが、基体2はそれ単体で射出成形されるので、成形収縮による変形を見越した上で基体2を射出成形すれば、所定形状・精度の基体2を容易に得ることができる。そして、上記のようにして射出成形された基体2は、当該基体2を構成する樹脂の結晶構造が安定しているため、この基体2表面にアンテナパターン3を保持(固定)したチップアンテナ1であれば、これをリフロー処理によって回路基板10に実装する場合でも、リフロー処理(加熱)に伴う基体2の変形が可及的に抑制される分、回路基板10に対して適切に実装することができる。そのため、基体2に対するアニール処理を省略することができる。
As described above, the
また、アンテナパターン3は、基体2に一体的に設けられ、導電板の厚さ方向でアンテナパターン3の表面と係合する係合部27を、アンテナパターン3(アンテナ部31および接続部33)の縁部全域、さらにはアンテナ部31に設けた貫通孔34の周縁部に沿って形成することで基体2(表面)に固定されることから、アンテナパターン3(特にアンテナ部31)が基体2表面から部分的に剥離等する可能性を可及的に減じることができる。この場合、特許文献1のように、アンテナパターン3に基体2内部に埋め込まれる舌片状の突起部を設けたり、アンテナパターン3のうち基体2との接合面の表面粗さを粗くしたりする必要がなくなるので、アンテナパターン3の作製コストを低減することができる。
In addition, the
なお、本発明に係るチップアンテナ1は、前述のとおり、基体2およびアンテナパターン3を個別に作製してから、基体2表面にアンテナパターン3を固定することにより得られる。そのため、アンテナパターンの形成工程と、アンテナパターンをインサートして基体を射出成形する工程とを連続的に実施することで得られる特許文献1のチップアンテナに比べて製造コスト面で不利になるとも考えられる。しかしながら、前述のとおり、本発明の構成上、手間を要する基体2へのアニール処理を省略し得ることに加え、アンテナパターン3の作製コストを低減し得るので、これらの相乗効果によるコスト低減分が、アンテナパターン3の固定工程を別途実施することによるコスト増加分を上回る。そのため、全体的に見れば製造コストを低減し得る。以上より、本発明によれば、アンテナパターン3が基体2から剥離する可能性を効果的に減じることのできるチップアンテナ1を低コストに提供することができる。
As described above, the
また、本実施形態において、アンテナパターン3は、基体2の表面に設けた凹部25に対して隙間嵌めの状態で嵌合されているので、リフロー処理の実施等に伴って基体2が多少収縮した場合でも、その収縮量を基体2とアンテナパターン3の対向二面2a,3a間に介在する隙間4で吸収することができる。そのため、アンテナパターン3のうち、特にアンテナ部31が基体2から部分的に剥離等する可能性が一層効果的に減じられ、所望のアンテナ特性を安定的に発揮し得るチップアンテナ1を実現することができる。なお、基体2の凹部25は、上記隙間4の隙間幅が全ての対向二面2a,3a間で略同一となるように形成しても良いが、基体2に対するアンテナパターン3の位置決めを精度良く行う観点から、一部の対向二面2a,3a間で形成される上記隙間4の隙間幅を意図的に小さくしても良い。
Further, in this embodiment, the
以上、本発明の実施形態に係るチップアンテナ1およびその製造方法について説明を行ったが、チップアンテナ1には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。
The
例えば、チップアンテナ1を構成する基体2は、中実の直方体状に成形されたものを用いる以外にも、下面22が開口した中空状や、下面22および両端面24,24が開口した断面逆凹字状に成形されたものを用いることも可能である。この場合、樹脂の使用量を減じることができることに加え、成形収縮等に伴う基体2の変形量を一層抑えることができる、などといった利点がある。
For example, the
また、以上で説明したアンテナパターン3の形状はあくまでも一例に過ぎず、特にアンテナ部31の形状については、必要とされるアンテナ特性を確保し得る限りにおいて適宜変更することができる。例えば、図5に示すチップアンテナ1では、アンテナ部31が、その表裏両面に開口した多数の貫通孔35を有するメッシュ状に形成されたアンテナパターン3を採用している。詳細な図示は省略しているが、この場合においても、基体2の表面には、アンテナパターン3の平面形状に対応した凹部25が設けられており、アンテナパターン3は、凹部25の周辺領域を変形させることで形成した、導電板の厚さ方向でアンテナパターン3の外表面と係合する係合部27と、凹部25の内底面との間で挟持固定されている。このようにすれば、係合部27をアンテナ部31の全域に万遍なく形成(配置)することができる分、アンテナ部31の保持力(密着性)を一層高めることができる。そのため、アンテナ部31が部分的に基体2から剥離する可能性を一層低減することができる。
Further, the shape of the
なお、チップアンテナ1のアンテナ部31は、少なくともその短手方向の一部領域において、導電板が長手方向に一直線状に繋がった部分を有している必要がある。周波数特性が変わり、所望のアンテナ特性を発揮することができないからである。従って、図5に示す実施形態のように、アンテナ部31に多数の貫通孔35を設けることでアンテナ部31をメッシュ状に形成する場合、貫通孔35の大きさや配置態様には注意を払う必要がある。
The
また、アンテナパターン3に設けるべき端子部32の数や配置態様も実装される回路基板10の形態・回路構成等に応じて任意に変更することができる。
Further, the number and arrangement of the
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論である。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes the equivalent meanings recited in the claims and all modifications within the scope.
1 チップアンテナ
2 基体
3 アンテナパターン
10 回路基板
21 上面
22 下面
25 凹部
27 係合部
31 アンテナ部
32 端子部
33 接続部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基体は、前記導電板の厚さ方向で前記アンテナパターンの表面と係合する係合部を一体に有し、該係合部が、前記アンテナパターンの縁部に沿って設けられていることを特徴とするチップアンテナ。 An antenna pattern formed by bending a conductive plate into a three-dimensional shape, and a resin base holding the antenna pattern on the surface, the antenna part being held on the top surface of the base, and the bottom surface of the base In a chip antenna having a plurality of terminal portions exposed to each of which is soldered to a circuit board,
The base body integrally has an engaging portion that engages with the surface of the antenna pattern in the thickness direction of the conductive plate, and the engaging portion is provided along an edge portion of the antenna pattern. A chip antenna characterized by.
前記基体の表面に前記アンテナパターンを配置した状態で、前記基体に、前記導電板の厚さ方向で前記アンテナパターンの表面と係合する係合部を前記アンテナパターンの縁部に沿って形成する工程を含むことを特徴とするチップアンテナの製造方法。 An antenna pattern formed by bending a conductive plate into a three-dimensional shape, and a resin base that holds the antenna pattern on the surface, the antenna part being held on the top surface of the base, and the bottom surface of the base A method of manufacturing a chip antenna, wherein each of the terminal portions is soldered to a circuit board.
With the antenna pattern disposed on the surface of the base, an engaging portion that engages with the surface of the antenna pattern in the thickness direction of the conductive plate is formed along the edge of the antenna pattern. A method of manufacturing a chip antenna comprising a step.
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