JP3884281B2 - Small antenna and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話、携帯情報端末や無線LAN(ローカルエリアネットワーク)などに使用される小型アンテナ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話などに使用されるアンテナは小型化が要求され、従来から種々の小型アンテナが提案されている。
【0003】
上記の小型アンテナとして、ミアンダ状のアンテナ導体を誘電体チップに埋め込んだ小型アンテナが知られている(例えば、特開平9−55618号公報参照)。この小型アンテナは、3層の誘電体層を積層した構造を備えている。また、中央に位置する誘電体層の表面にミアンダ状のアンテナ導体が印刷、蒸着、メッキ等の手段により形成される。その後、アンテナ導体が形成された誘電体層を他の誘電体層で挟むように3層の誘電体層を積層する。これにより小型アンテナが形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナは、上記のように、その製造工程が複雑であり、コストが高くなるという問題がある。
【0005】
本発明の目的は、コストの低減を図り得る小型アンテナ及びその製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じた。
【0007】
本発明の第1の局面に係る小型アンテナは、ミアンダ状の平面型のアンテナ導体と、前記アンテナ導体の一部を第1の金型の合わせ面に挟み、樹脂成形により前記アンテナ導体の導体間に形成された第1樹脂部と、前記第1樹脂部を第2の金型の合わせ面に挟み、樹脂成形により前記アンテナ導体及び前記導体間に形成された前記第1樹脂部を覆うように形成された第2樹脂部とを具備し、前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高い材料からなることを特徴とする。
【0008】
本発明の他の局面に係る小型アンテナの製造方法は、アンテナ導体を第1の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第1樹脂部を成形し、前記アンテナ導体の第1樹脂部を第2の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第2樹脂部を成形する工程を備え、前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高いことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、アンテナ導体の形状は限定しないが、基本的に、ミアンダ状導体であるものとして説明する。
【0011】
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図である。図2は第1の実施形態における小型アンテナの成形工程を示す図である。
【0012】
第1の実施形態に係る小型アンテナは次のように製造される。
【0013】
例えば図1(a)に示すようにミアンダ状に形成されたアンテナ導体11を用意する。アンテナ導体11の長さは例えば1/4波長に設定される。アンテナ導体11は、金属板からの打ち抜き加工またはエッチング加工により形成したものを使用することが好ましい。また、アンテナ導体11は、線材を折り曲げて形成したものであっても良い。
【0014】
図2(a)に示す一次成形用金型21により一次成形が行われる。一次成形用金型21は、上型21a及び下型21bを有する。上型21a及び下型21bによりアンテナ導体11の一部、例えばミアンダの幅方向の中間部が挟まれて保持される。上型21a及び下型21bの間に、保持したアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部に対応する位置に樹脂成形用のキャビティ22、23が形成される。上型21aには上記キャビティ22、23に連通する樹脂注入孔24、25が形成されている。
【0015】
アンテナ導体11の一次成形は次のように行われる。上型21a及び下型21bの合わせ面にアンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部を挟む。そして、樹脂注入孔24、25からキャビティ22、23内に誘電体である成形樹脂が注入される。一次成形時に使用する成形樹脂は、後述する二次成形時の樹脂よりも流動性が高い材料(例えば、セラミックス粉末の配合量が少ないPPS(ポリフェニレンサルファイド)や液晶ポリマー)を使用することが望ましい。流動性が高い樹脂を使用することにより、低い圧力で成形樹脂をキャビティ22、23内に注入できる。従って、アンテナ導体11のミアンダ形状を損なうことなく一次成形を行うことができる。なお、流動性はメルトフローレート(melt flow rate)によって比較できる。
【0016】
図1(b)は、一次成形して得られた一次成形品の形状を示す図である。一次成形品は、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部に、ピッチ方向全長に亘って第1樹脂部12a、12bが形成されている。アンテナ導体11の中央部にはアンテナ導体11と同じ厚さの樹脂層13が形成されている。この理由は以下の通りである。アンテナ導体11がミアンダ形状であることから、一次成形用金型21により保持されている部分においても導体周囲に間隙が形成されている。これにより、キャビティ22、23に注入された成形樹脂がアンテナ導体11の中央部の間隙に回り込んで樹脂層13が形成される。
【0017】
上記のように、アンテナ導体11を一次成形する際に、アンテナ導体11の中央部分を上型21a及び下型21bの合わせ面に挟んで成形している。これにより、アンテナ導体11のミアンダ形状を変形せずに成形樹脂と一体化することができる。
【0018】
次に、一次成形品を図2(b)に示す二次成形用金型31を使用することにより二次成形が行われる。二次成形用金型31は、上型31a及び下型31bを有する。上型31a及び下型31bにより一次成形品の第1樹脂部12a、12bが挟まれて保持される。上型31a及び下型31bに、アンテナ導体11の中間部、つまり樹脂層13に対応する位置に樹脂成形用のキャビティ32が形成されている。また、上型31aに上記キャビティ32に連通する樹脂注入孔33が形成されている。キャビティ32の上面及び下面は、第1樹脂部12a、12bと同一面になるように形成する。
【0019】
二次成形は次のように行われる。上型31a及び下型31bの合わせ面に一次成形品の第1樹脂部12a、12bを挟む。次に、樹脂注入孔33からキャビティ32内に誘電体である成形樹脂を注入する。二次成形時に使用する成形樹脂は、一次成形時に使用した樹脂より流動性が低い材料を使用することが可能である。この理由は以下の通りである。一次成形品では、アンテナ導体11の両端が第1樹脂部12a、12bで固定されている。従って、一次成形時に使用した樹脂より流動性が低い樹脂を使用しても、アンテナ導体11の変形を抑制して二次成形を行うことができる。
【0020】
図1(c)は、二次成形により得られた二次成形品(完成品)の形状を示す図である。二次成形品では、アンテナ導体11の両端部に形成された第1樹脂部12a、12bの中間部に第2の樹脂層14が形成されている。これら第1樹脂部12a、12bと第2樹脂部14とによって誘電体チップが形成されている。この場合、アンテナ導体11の一端は第2の樹脂層14から突出して、給電端子15になる。アンテナ導体11の他端も第1樹脂部12から突出して設けられる。突出端は回路基板へアンテナを取り付ける時に支持用端子として利用される。
【0021】
一次成形及び二次成形によって小型アンテナ10が完成する。第1樹脂部12a、12b及び第2の樹脂層14は、上記の成形処理によって同一面に滑らかに形成される。
【0022】
第1の実施形態によれば、アンテナ導体11の中央部分を上型21a及び下型21bの合わせ面に挟んで一次成形している。これにより、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部にミアンダ形状が変形するのを抑制しつつ第1樹脂部12a、12bを形成することができる。そして、二次成形時には、第1樹脂部12a、12bによりアンテナ導体11の両端部を一体化して保持できる。従って、アンテナ導体11が変形するのを防止しつつ二次成形することができる。更に、一次成形時に使用した樹脂より流動性が低い樹脂を使用して二次成形を行っても、アンテナ導体11のミアンダ形状の変形が少ない。一般に高誘電の樹脂(例えば、PPSに多量のセラミックスを混合したもの等)は流動性が低いが、このような場合においても二次成形時のアンテナ導体11の変形を抑制できる。
【0023】
上記のように、第1の実施形態では、アンテナ導体11の初期形状からの変形を抑制しながら一次成形及び二次成形を行うことができる。従って、アンテナ特性が良く、且つ品質の揃った小型アンテナ10を製造することが可能となる。また、金型を使用した樹脂加工によって小型アンテナ10を容易に製造できるので、コストの低下を図ることができる。
【0024】
また、第1樹脂部12a、12bの上面と下面とをアンテナ導体のミアンダの幅方向とピッチ方向を含む面の方向に同一の位置に設けている。これにより、第1樹脂部12a、12bを二次成形時の押えに使用できるので、特に押え用部材を別個に形成することなく二次成形を行うことができる。この場合、第1樹脂部12a、12bの上面と下面を全て対称に設ける必要はない。第1樹脂部12a、12bの一部がその上面と下面とにおいて対応する位置にあれば、その部分を二次成形時の押えに使用することができる。
【0025】
第1の実施形態では、両側に第1樹脂部があるので、二次成形用金型31内に一次成形品をセットし易い利点がある。
【0026】
なお、図3(a)に示すように一次成形時に第1樹脂部12a、12bの側方に押え用突起12cを形成し、この押え用突起12cを利用して二次成形を行うようにしても良い。押え用突起12cを二次成形終了後に切断すれば、図3(b)に示す製品が完成する。
【0027】
なお、この実施形態では、アンテナ導体のミアンダのピッチ方向を一方向にしたが、このピッチ方向は変化させても良い(以下の実施形態において同様)。
【0028】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図4及び図5を参照して説明する。第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0029】
図4は本発明の第2の実施形態に係る小型アンテナ製造時の各成形工程における成形状態を示す図である。図5は第2の実施形態における成形工程を示す図である。
【0030】
本発明の第2の実施形態に係る小型アンテナ10は、図4に示すように構成されている。すなわち、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部に第1樹脂部12が形成されている。第1樹脂部12を除く他の部分、すなわち、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部に第2の樹脂層14a、14bが形成されている。
【0031】
第2の実施形態に係る小型アンテナの製造に際しては、図5(a)に示す一次成形用金型41及び図5(b)に示す二次成形用金型51を使用する。
【0032】
一次成形用金型41は、図5(a)に示すように上型41a及び下型41bを備えている。上型41a及び下型41bによりアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部が挟持される。そして、上型41a及び下型41bの中間部に樹脂成形用のキャビティ42が形成される。また、上型41aには上記キャビティ42に連通する樹脂注入孔43が形成されている。
【0033】
一次成形は次のように行われる。上型41a及び下型41bの合わせ面にアンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部を挟む。次に、樹脂注入孔43からキャビティ42内に成形樹脂を注入する。一次成形時に使用する成形樹脂は、第1の実施形態の場合と同様に流動性が高い材料を使用することが望ましい。流動性が高い樹脂を成形樹脂として使用することにより、成形樹脂を低い圧力でキャビティ42内に注入できる。従って、アンテナ導体11のミアンダ形状の変形をより少なくすることができる。
【0034】
図4(b)は、一次成形処理を行なった一次成形品の形状を示す図である。一次成形品では、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部に第1樹脂部12が形成されている。この場合、アンテナ導体11の一端は第1樹脂部12から側方に突出して給電端子15になる。また、アンテナ導体11の両端部には、アンテナ導体11と同じ厚さの樹脂層13が形成されている。この理由は以下の通りである。アンテナ導体11がミアンダ形状であることから、一次成形用金型41により保持されている両端部分においても導体周囲に間隙が形成されている。これにより、キャビティ42に注入された成形樹脂がアンテナ導体11の両端部の間隙に回り込むことによって樹脂層13が形成される。樹脂層13は、アンテナ導体11の両端よりも外側まで形成されている。
【0035】
二次成形用金型51は、図5(b)に示すように上型41a及び下型41bによりアンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部、すなわち、第1樹脂部12の部分を保持する。二次成形用金型51の両端部に樹脂成形用のキャビティ52a、52bが形成されている。また、上型51aには上記キャビティ52a、52bに連通する樹脂注入孔53a、53bが形成されている。
【0036】
二次成形用金型51を使用したアンテナ導体11の二次成形は次のように行われる。上型51a及び下型51bの合わせ面に一次成形品の第1樹脂部12を挟む。次に、樹脂注入孔53a、53bからキャビティ52a、52b内に成形樹脂を注入する。二次成形時に使用する成形樹脂は、第1の実施形態の場合と同様に一次成形時に使用した樹脂より流動性が低い材料を使用することが可能である。
【0037】
図4(c)は、二次成形処理を行なった二次成形品(完成品)の形状を示す図である。二次成形品では、アンテナ導体11の中間部に形成された第1樹脂部12の両端に第2の樹脂層14a、14bが形成されている。
【0038】
一次成形処理及び二次成形処理によって小型アンテナ10が完成する。第1樹脂部12及び第2の樹脂層14a、14bは、上記の成形処理よって同一面に滑らかに形成される。また、各成形樹脂12a、12b、14は、小型アンテナ10の外装としてそのまま使用することができる。
【0039】
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様にアンテナ導体11の初期形状からの変形を抑制しながら一次成形及び二次成形を行うことができる。従って、アンテナ特性が良く、品質の揃った小型アンテナ10を製造することが可能となる。また、金型を使用した樹脂加工によって小型アンテナ10を容易に製造できるので、コストの低下を図ることができる。
【0040】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について図6を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0041】
図6は本発明の第3の実施形態に係る小型アンテナ製造時の各成形工程における成形状態を示す図である。
【0042】
本発明の第3の実施形態に係る小型アンテナ10では、第1の実施形態と同様に、一次成形時にアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部に第1樹脂部12a、12bが形成されている。第3の実施形態では、更に、第1樹脂部12a、12bの両面の4つの角に例えば円板状ボス(突起部)61a〜61dが形成されている。
【0043】
二次成形時に、一次成形品の円板状ボス61a〜61dを上下の金型で保持する。そして、第1樹脂部12a、12bを含むアンテナ導体11の両面全体に円板状ボス61a〜61dと同一面となるように第2の樹脂層14が形成される。
【0044】
第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第2の樹脂層14が第1樹脂部12a、12bの円板状ボス61a〜61dに結合して形成されるので、優れた強度を有するアンテナを提供することができる。更に、第2の樹脂層14がアンテナ両側に全面的に形成されるので、優れた美観を有するアンテナを提供できる。
【0045】
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について図7を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0046】
図7(a)は本発明の第4の実施形態に係る小型アンテナの一次成形時の状態を示す断面図、図7(b)は図7(a)の上面図である。第4の実施形態では、アンテナの一次成形時に、アンテナ導体11の各導体間と一方の面に第1樹脂部12が形成されている。この場合において、第1樹脂部12は、図7に示すように部分的に形成された島状部分12dを備えている。島状部分12dは、アンテナ導体11間の間隔をつないでこれらの間に樹脂が流れるように設けられた部分である。島状部分12dは、アンテナ導体11をまたいでいれば、その形状等は任意であり、アンテナ導体11の初期形状を保持できれば、どのような形状であっても良い。
【0047】
アンテナ導体11に第1樹脂部12を形成した後に、二次成形時にアンテナ両面に第2樹脂層14を形成する。アンテナ導体11の一方の面に第1樹脂部12の島状部分12dを形成した場合には、二次成形時にアンテナ導体を押え難くなる。しかし、一次成形時に第1樹脂部12の側部に、図3(a)に示すような二次押え用突起を設けることにより、二次押え用突起を利用して二次成形を行うことができる。二次押え用突起は、二次成形終了後に切断して小型アンテナ10を完成する。また、図8に示すように第1樹脂部12の島状部分12dを表面と裏面に突出するように形成しておくことにより、島状部分12dを二次成形時に押えとして使用することができる。
【0048】
なお、第1から第4の実施形態では、一次成形及び二次成形の2回の成形によって製品を完成させた場合について説明したが、更に三次、四次等の、多数回の成形によって製品を完成させても良いことは勿論である。
【0049】
上記の各実施態様によれば、アンテナ導体を複数回の樹脂成形で誘電体が形成されるので、アンテナ導体の初期形状からの変形を抑制して成形加工を行うことができる。従って、アンテナ特性が良く、品質の揃った小型アンテナを得ることができる。また、量産性に優れ、安価に小型アンテナを製作することができる。
【0050】
(第5の実施形態)
図9は本発明の第5の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図である。なお、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0051】
第5の実施形態に係る小型アンテナ10は、例えば図9(a)に示すようにミアンダ状に形成されたアンテナ導体11を使用する。図10に示すように導体間の幅Lが導体幅Sより広く設定されている。
【0052】
アンテナ導体11の上下面を一次成形用金型の上型及び下型の合わせ面に挟んで、誘電率εが2.0〜4.5程度の低誘電材例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)や液晶ポリマーを使用して一次成形し、図9(b)に示すようにアンテナ導体11の各導体間及びその外周に沿って第1樹脂部12を形成する。第1樹脂部12は、アンテナ導体11と同じ厚さに形成される。
【0053】
一次成形品を二次成形用金型にセットして二次成形する。この二次成形時においては、誘電率εが6.0〜20程度の高誘電材を使用し、図9(c)に示すように第1の樹脂層12の上下両面に第2の樹脂層14を形成する。上記高誘電材としては、例えば上記PPSにセラミックスを混合したもの等が使用される。
【0054】
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態について図11を参照して説明する。なお、第6の実施形態において、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0055】
図11は本発明の第6の実施形態に係る小型アンテナ10の構成を示す断面図である。図11において、第2樹脂部14は、高誘電材により例えば方形状に形成している。そして、2つの第2樹脂部14間にミアンダ状のアンテナ導体11が配置されている。アンテナ導体11の各導体間及び外周に低誘電率の接着材からなる第1樹脂部12が形成されている。2つの第2樹脂部14とアンテナ導体11とが、第1樹脂部12を介して接着される。すなわち、第2樹脂部14とアンテナ導体11とが積層され、第1樹脂部12となる接着材により接着されて一体的に構成される。
【0056】
第6の実施形態における小型アンテナ10においても、第5の実施形態の場合と同様に、小型化を図りながら共振周波数を下げることができ、かつ広い周波数帯域を得ることができる。
【0057】
なお、第2樹脂部14とアンテナ導体11との間に薄く接着材が残留していても良い
(試作例)
第6の実施形態における小型アンテナ10を実際に試作した場合の例について説明する。本試作例では、第2樹脂部14として誘電率εが7.8の高誘電材を使用する。第1樹脂部12となる接着材として誘電率εが3.5のエポキシ系接着材を使用する。また、アンテナ導体11として、図12に示すパターンのアンテナ導体11を使用する。
【0058】
実際に製作した小型アンテナ10は、幅が4mm、長さが8mm、厚さが1mmの直方体である。また、アンテナ導体11は、図12に示すように第1のミアンダ部31、第2のミアンダ部32及び幅広部33を有する。第1のミアンダ部31と第2のミアンダ部32のミアンダ導体の進行方向が矢印30a、30bで示すように、異なる方向になっている。この場合の例では、第1のミアンダ部31と第2のミアンダ部32の進行方向が直交するように、第1のミアンダ部31と第2のミアンダ部32が配置されている。第2のミアンダ部32の先端に、ほぼ三角形状に形成された幅広部33が接続されている。
【0059】
第1のミアンダ部31には、2つの端子34、35が設けられている。一方の端子34が給電端子として使用される。他方の端子35は特に使用されておらず、モノポール給電方式となっている。第1のミアンダ部31の幅aは3.2mmであり、第1のミアンダ部31から幅広部33の後端までの距離bは3.8mmであり、幅広部33の長さcは2.2mmであり、幅広部33の後端部の幅(最大幅)dは3mmである。幅広部33の最大幅dは、第1のミアンダ部31と第2のミアンダ部32の合計幅dと等しい値に設定される。また、アンテナ導体11の導体幅Sは0.2mmであり、導体間の幅Lは0.2mmである。
【0060】
なお、図12に示したパターンのアンテナ導体11は逆F給電方式として使用できる。すなわち第1のミアンダ部31に設けられた端子34を接地端子として使用し、他方の端子35を給電端子として使用することもできる。
【0061】
図13は上記の試作例に示す小型アンテナ10の周波数特性を示す図である。図13において、横軸は周波数(GHz)であり、縦軸はVSWR(電圧定在波比)である。小型アンテナ10は、図13の周波数特性に示すように、a点の中心周波数が「2.805GHz」であり、VSWRが「2」となるb点、c点の周波数が「2.725GHz」及び「2.865GHz」であり、その比帯域は5%となっている。
【0062】
図14は、小型アンテナ10と特性を比較するための図であって、比較用小型アンテナの周波数特性を示す図である。図14において、図13と同様に横軸が周波数(GHz)である、縦軸がVSWRである。比較用小型アンテナは、上記の試作例で使用したアンテナ導体11と同じパターンのアンテナ導体11を使用している。また、小型アンテナは、誘電率εが7.8である高誘電材のみからなる誘電体チップ中にアンテナ導体を埋め込んだ、幅が4mm、長さが8mm、厚さが1mmの直方体となっている。比較用小型アンテナは、図14の周波数特性に示すように、a点の中心周波数が「2.375GHz」であり、VSWRが「2」となるb点、c点の周波数が「2.347GHz」及び「2.401GHz」であり、その比帯域は2.3%となっている。
【0063】
上記の試作例で示した小型アンテナ10は、図13及び図14に示した周波数特性から明らかなように、従来方法で製作した小型アンテナに比較して2倍以上の広い周波数帯域を有している。
【0064】
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態について図15を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0065】
図15は本発明の第7の実施形態に係る小型アンテナ10の各成形工程における成形状態を示す図である。第7の実施形態では、図15(a)に示すアンテナ導体11を低誘電材により一次成形する際に、図15(b)に示すようにアンテナ導体11の各導体間に第1樹脂部12が形成される。加えて、第1樹脂部12の両端部、すなわちアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両側部に沿う(ミアンダの進行方向と平行な)部分を上面及び下面に突出させて一体成形部12f、12gが形成される。
【0066】
一次成形品の二次成形は次のように行われる。二次成形用金型の上型及び下型の合わせ面に第1樹脂部12の一体成形部12f、12gを挟む。次に、高誘電材を使用して二次成形する。すなわち、図15(c)に示すように第1樹脂部12の両面に一体成形部12f、12gと同じ高さの第2樹脂部14を形成する。なお、第7の実施形態においては、第1の実施形態と異なり、第1樹脂部12の一体成形部12f、12gの幅をなるべく狭く形成し、アンテナ導体11と第2樹脂部14との対向面積があまり減少しないようにすることが好ましい。
【0067】
上記のように第1樹脂部12に一体成形部12f、12gを設けた場合であっても、第1の実施形態と同等のアンテナ特性を得ることができる。
【0068】
第7の実施形態では、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の両側部に沿うように第1樹脂部12に一体成形部12f、12gを設けている。これにより、一体成形部12f、12gを二次成形用金型の合わせ面で保持して二次成形を行うことができる。従って、二次成形が容易となる。また、第1樹脂部12の一体成形部12f、12gによってアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両側を、より強固に保持することが可能となる。従って、アンテナ導体11を初期形状の状態に保ったまま二次加工を行うことができる。この結果、品質の揃った小型アンテナ10を容易に、かつ安価に製作することができる。更に、小型アンテナ10は、一体成形部12f、12gがアンテナ導体11のミアンダのピッチ方向に沿って形成されている。従って、一次成形のとき、一体成形部12f、12gを介して樹脂が導体間に流入できる。よって、第7の実施形態に係る小型アンテナ10は一次成形も容易である利点がある。
【0069】
なお、第7の実施形態では、第2樹脂部14を第1樹脂部12の一体成形部12f、12g間に位置するように設けている。これ以外に、例えば、第1樹脂部12の一体成形部12f、12gをも覆うように第2樹脂部14を設けても良いことは勿論である。
【0070】
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態について図16を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0071】
図16は本発明の第8の実施形態に係る小型アンテナ10の各成形工程における成形状態を示した図である。第8の実施形態では、図16(a)に示すアンテナ導体11を低誘電材により一次成形する際、図16(b)に示すようにアンテナ導体11の各導体間及び外周に第1樹脂部12が形成される。更に、第1樹脂部12の中間部、すなわち、アンテナ導体11のミアンダの幅方向の中間部にピッチ方向に沿って一体成形部12hが形成される。
【0072】
二次成形は次のように行われる。二次成形用金型の上型及び下型の合わせ面に一次成形品の上記第1樹脂部12の一体成形部12hを挟む。次に、高誘電材を使用して二次成形する。すなわち、図16(c)に示すように第1樹脂部12の両面に一体成形部12hと同じ高さの第2樹脂部14を形成する。なお、第1樹脂部12の一体成形部12hの幅をなるべく狭く形成し、アンテナ導体11と第2樹脂部14との対向面積があまり減少しないようにすることが好ましい。
【0073】
上記のように第1樹脂部12の中間部にアンテナ導体11のピッチ方向に沿って一体成形部12hを設けた場合であっても、第1の実施形態と同等のアンテナ特性を得ることができる。
【0074】
第8の実施形態では、第1樹脂部12の中間部に一体成形部12hを設けることにより、第7の実施形態と同様に一体成形部12hを二次成形用金型の合わせ面で保持して二次成形を行うことができるので、二次成形が容易となる等の利点がある。
【0075】
また、第8の実施形態では、第1樹脂部12に形成された一体成形部12hの両側に第2樹脂部14が配置されるように、第2樹脂部14が設けられている。
【0076】
なお、第1樹脂部12の一体成形部12hをも覆うように第2樹脂部14を設けても良い。
【0077】
(第9の実施形態)
本発明の第9の実施形態を図17から図20を参照して説明する。第9の実施形態において、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0078】
第9の実施形態においては、図18に示すように、一次成形品を成形する際に、同時に、第1樹脂部12の4つの角に位置決め突起部50a〜50dも成形している。位置決め突起部50a〜50dは、図19に示すように、二次成形用金型内に一次成形品が確実に位置決めされるように一次成形時に成形されている。具体的には、位置決め突起部50a〜50dの高さは、二次成形用金型51内に形成されるキャビティ52と同じ高さで形成されている。また、位置決め突起部50a〜50dを含めた一次成形品の外側寸法が、二次成形品の外側寸法と同じになるように形成されている。これにより、二次成形用金型のキャビティ52の各面には、一次成形品の一部が接している状態になっている。そして、第2樹脂部14は、第1樹脂部12と二次成形用金型のキャビティ52の内面との間の隙間に形成される。また、位置決め突起部50a〜50dの二次成形用金型51内における位置は、二次成形用金型51内のキャビティ52a、52bの4つの角とほぼ一致するように形成されていることが好ましい。この実施形態では、図19(a)に示すように、3つの位置決め突起部50b、50c、50dがキャビティ52の角部に位置しているが、残る位置決め突起部52aは角から若干ずれている。位置決め突起部50aの位置をずらしたのは、一次成形用金型のゲート位置からこの突起部50aを離したためである。従って、ゲートの位置を他の位置とすれば、位置決め突起部50a〜50dを、キャビティ52a、52bの4つの角と一致するように形成できる。
【0079】
図20は、二次成形後の小型アンテナ10の概観を示す図である。第1樹脂部12の位置決め突起部50aから50dの外面は、第2樹脂部14と共にアンテナの外面を形成している。
【0080】
上記のように、一次成形時に位置決め突起部50a〜50dを形成して、二次成形時に一次成形品が動かないように位置決め突起部50a〜50dで上下方向へも水平方向へも固定している。従って、第2の樹脂14が偏って成形されることがなく、アンテナ導体11が第2の樹脂14から露出されるようなこともなくなる。
(第10の実施形態)
本発明の第10の実施形態を図21から図23を参照して説明する。第10の実施形態において、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0081】
上記の各実施の形態においては、アンテナ導体11の変形を防ぐために、一次成形において、図21(a)に示すようなアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端を金型の合わせ面に挟んだ状態で、アンテナ導体11の中央部に樹脂を充填している。ところが、このようにしても、導体が、充填時の樹脂の流れにより若干変形する(図21(b)参照)。
【0082】
この問題を解決するために、第10の実施形態では、図22に示すように、一次成形時において、アンテナ導体11をミアンダの幅方向の両端側と、中央部の両者を一次成形用金型21で押さえて一次成形品を形成する。このようにして形成された一次成形品の斜視図を図23(a)に示す。また、一次成形品の断面図を図23(b)に示す。一次成形品の中央部には、貫通孔12aが形成されている。
【0083】
そして、図24(a)に示すように第1樹脂部12の外に出ているアンテナ導体11を折り曲げて、二次成形することで図24に示すような小型アンテナ10が完成する。
【0084】
図24(a)は、二次成形後の小型アンテナ10の断面図である。図24(b)は、上面斜視図であり、図24(c)は、裏面斜視図である。
【0085】
この小型アンテナ10は、ミアンダ状のアンテナ導体11の幅方向の中間部分がその中央部を残して第1樹脂部12内に埋設されている。そして、アンテナ導体11の幅方向の両側は、第1樹脂部12の表面に沿って折り曲げられている。第1樹脂部12の中央部は、その厚さ方向に貫通する貫通孔12aになっている。第2樹脂部14は、貫通部12aを埋め、第1樹脂部12の側面及び上面を覆っている。
【0086】
上記のように、第10の実施形態では、一次成形でアンテナ導体11のミアンダの幅方向の両端部に加えて、中央部も金型で押さえている。これにより、アンテナ導体11が樹脂充填圧力に耐えることができる。従って、初期状態からの変形を抑制しながら、品質の揃った一次成形品を形成することができる。
【0087】
(第11の実施形態)
本発明の第11の実施形態を図25を参照して説明する。第11の実施形態において、第1の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0088】
上記の各実施の形態においては、アンテナ導体11を金型21に挟んで、(第1の)樹脂を充填する。この場合に、樹脂の充填圧力で金型21が開くのを防止するために、かなり大きな力(例えば、数トン)で金型21同士を押し付けている。このため、金型21のインサートフレーム11aを押さえる力によってインサートフレーム11aが潰されてしまうおそれがある。
【0089】
そこで、第11の実施形態においては、金型21に改良を加え、図25(a)に示すように、例えばスプリングのような弾性材料で付勢されている押さえ部材55でインサートフレーム11aを押さえつけるようにした。そして、図25(b)に示すようにインサートフレーム11aを押さえた状態で金型21内に樹脂を射出する。この場合において、押さえ部材55で押さえられる部分は図25(c)の中二点鎖線で囲まれた部分である。第11の実施形態では、インサートフレーム11aを金型で潰すような押さえ方でなく、樹脂の充填圧力に耐えうる強度で押さえるようにしたので、成形時におけるアンテナ導体11の変形を抑制できる。
【0090】
上記のように、例えばミアンダ状に形成したアンテナ導体11の各導体間に低誘電材による第1樹脂部12を形成することにより、周波数帯域を広い帯域状態のまま保持することができる。また、アンテナ導体11及び第1樹脂部12の上下面に高誘電材からなる第2樹脂部14を形成すること、第2樹脂部14によってアンテナ導体11に形成される容量が増大して共振周波数を下げることができる。従って、小型化を図りながら共振周波数を下げ、かつ広い周波数帯域を得ることができる。更に、金型を用いた樹脂成形が可能であるので、小型アンテナを容易に製作することができる。なお、これらの実施形態においても、樹脂成形時のアンテナ導体の変形を抑制できる。
【0091】
上記実施形態からは、下記の発明その他の発明を把握できる。
【0092】
第1の局面に係る小型アンテナは、アンテナ導体と、複数回の樹脂成形によって前記アンテナ導体の周囲に形成された誘電体チップとを具備することを特徴とする。より具体的には、アンテナ導体と、前記アンテナ導体の一部を覆うように形成された第1樹脂部と、前記アンテナ導体の前記第1樹脂部で覆われていない部分を覆うように形成された第2樹脂部とを具備することを特徴とする。
【0093】
上記の構成により、最初の樹脂成形時にアンテナ導体の一部を金型で固定することができる。従って、成形加工時のアンテナ導体の変形を抑制できる。このためアンテナ特性が良く、且つ品質の揃った小型アンテナを得ることができ、製造が容易でコストの低下を図ることができる。
【0094】
(1) 前記第1樹脂部に形成された突起部を更に具備することが好ましい。
(2) 前記アンテナ導体は平面型であって、前記平面型アンテナ導体の表面と裏面の同一位置に前記第1樹脂部の少なくとも一部が形成されていることが好ましい。
(3) アンテナ導体として、金属板からの打ち抜き加工またはエッチング加工により形成した導体を使用することが好ましい。線材を折り曲げて形成した導体であっても良い。
【0095】
(4) 前記アンテナ導体がミアンダ状のアンテナ導体であることが好ましい。
【0096】
上記の構成により、一次成形した第1の成形樹脂層を二次成形時の押えに使用できる。特に押え用部材を別個に形成することなく二次成形を行うことができる。
【0097】
第2の局面に係る小型アンテナはミアンダ状アンテナ導体と、前記アンテナ導体のミアンダの幅方向の一部に形成された第1樹脂部と、前記第1樹脂部と前記アンテナ導体の前記第1樹脂部が形成されていない部分に重なるように形成された第2樹脂部とを備え、前記第1樹脂部は、前記第2樹脂部側に突出するように形成された突起部を有することを特徴とする。本構成において、前記突起部は、第2樹脂部と同じ高さを有し、少なくとも前記第2樹脂部の3つの角に配置されるように形成されていることが好ましい。
【0098】
第3の局面に係る小型アンテナは、ミアンダ状アンテナ導体と、前記アンテナ導体のミアンダの幅方向の両端部に形成された第1樹脂部と、前記アンテナ導体のミアンダの幅方向の中間部に形成された第2樹脂部とを具備することを特徴とする。アンテナ導体の蛇行幅方向の両端部に第1の成形樹脂層を設けることにより、アンテナ導体の両端部を一体化して保持できる。従って、アンテナ導体の間隔の変化を抑制しながら二次成形することができる。これにより、アンテナ特性が良く、且つ品質の揃った小型アンテナを得ることができる。
【0099】
第4の局面に係る小型アンテナは、ミアンダ状アンテナ導体と、
前記アンテナ導体のミアンダの幅方向の両端部に形成された第1樹脂部と、前記第1樹脂部の両面に形成された複数の突起部と、前記アンテナ導体の第1樹脂部を含む両面に前記突起部と同一面となるように形成された第2樹脂部とを具備することを特徴とする。第2及び第3の局面において、前記突起部は、前記第1樹脂部の4つの角又はその近傍に形成されていることも好ましい。第2の成形樹脂層が第1の成形樹脂層のボスに結合して形成されるので、強度的に優れたアンテナを構成することができる。
【0100】
第1から第4の局面において、前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高い材料を使用することが好ましい。
【0101】
第5の局面に係る小型アンテナは、前記アンテナ導体の側部に形成された低誘電材からなる第1樹脂部と、前記アンテナ導体及び前記第1樹脂部を覆うように形成された高誘電材からなる第2樹脂部とを備えたことを特徴とする。より具体的には、ミアンダ状のアンテナ導体と、前記アンテナ導体の各導体間に形成され低誘電材からなる第1樹脂部と、前記アンテナ導体及び第1樹脂部の上下面に設けられた高誘電材からなる第2樹脂部とを具備したことを特徴とする。
【0102】
上記の構成により、アンテナ導体の各導体間に低誘電材による第1の樹脂層が形成される。従って、周波数帯域を広い帯域状態のまま保持することができる。そして、アンテナ導体及び第1の樹脂層の上下面に高誘電材からなる第2の樹脂層を形成することにより、この第2の樹脂層によってアンテナ導体に形成される容量を増大して共振周波数を目的とする値まで下げることができる。従って、小型化を図りながら共振周波数を目的とする値まで下げ、かつ広い周波数帯域を得ることができる。更に、金型を用いた樹脂成形が可能であるので、小型アンテナを容易に製作することができる。
【0103】
第1の樹脂層は、アンテナ導体の各導体間だけでなく、更にアンテナ導体の周囲に設けるようにしても良い。
【0104】
第5の局面において、前記第1樹脂部が低誘電率の接着材によって形成され、前記接着材を介在して前記第2樹脂部とアンテナ導体を接着しても良い。
【0105】
上記の構成により、樹脂成形の場合と同様に小型化を図りながら共振周波数を目的とする値まで下げ、かつ広い周波数帯域を得ることができる。加えて、第1及び第2の樹脂層とアンテナ導体を接着するだけで、容易に小型アンテナを製作することができる。
【0106】
第6の局面に係る小型アンテナは、ミアンダ状のアンテナ導体と、前記アンテナ導体の各導体間に設けられた低誘電材からなる第1樹脂部と、前記アンテナ導体のピッチ方向に沿って前記第1樹脂部の上面又は下面に突出して設けられた一体成形部と、前記アンテナ導体及び前記第1樹脂部を覆うように設けられた高誘電材からなる第2樹脂部とを具備したことを特徴とする。一体成形部は、例えば第1の樹脂層の両側や中間部に設けると良い。
【0107】
上記のように第1の樹脂層をアンテナ導体のピッチ方向に沿って上面又は下面に突出させた一体成形部を設けることにより、この一体成形部を介して、アンテナ導体間に樹脂を行き渡らせることができる。これにより、アンテナ導体のミアンダ状を初期状態からの変形を抑制できる。従って、アンテナ導体の間隔にバラツキを生ずるのを抑制しながら二次成形加工を行うことができる。これにより、アンテナ特性が良く、かつ品質の揃った小型アンテナを得ることができる。また、上記一体成形部を設けることにより、この一体成形部を金型の合わせ面で保持できるので、二次の成形加工が容易となる。
【0108】
第6の局面において、前記第2樹脂部が、前記アンテナ導体及び前記第1樹脂部と共に一体成形部を覆うように形成しても良い。
【0109】
第7の局面に係る小型アンテナの製造方法は、アンテナ導体の一部を第1の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第1樹脂部を成形し、前記アンテナ導体の第1樹脂部を第2の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第2樹脂部を成形することを特徴とする。
【0110】
第7の局面に係る他の小型アンテナの製造方法は、アンテナ導体を第1の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第1樹脂部を成形し、前記第1樹脂部に押え用突起部を形成し、前記アンテナ導体の第1樹脂部に形成された押え用突起部を第2の金型の合わせ面に挟み、前記アンテナ導体に第2樹脂部を成形することを特徴とする。なお、アンテナ導体がミアンダ状である場合は、前記一部はミアンダの幅方向の一部であることが望ましい。
【0111】
上記の製造方法によれば、最初の樹脂成形時にアンテナ導体の一部を金型で挟むので、成形時のアンテナ導体の変形を抑制できる。また、第1樹脂部の成形樹脂層を第2の金型の合せ面で挟んだ状態で第2の成形を行うので、一次成形品の位置が安定する。よって、高品質、高精度の小型アンテナを効率良く製造することができる。
【0112】
第1の成形樹脂層に押え用突起を形成しておいても良い。
【0113】
また、第1樹脂部を形成する材料は、第2樹脂部を形成する材料より成形時の流動性が高い材料を使用すると良い。第1工程でアンテナ導体を無理なく固定した後、第2工程の成形を行える。また、第1樹脂部を形成する材料は、第2樹脂部を形成する材料より誘電性の低い材料を使用することが好ましい。
【0114】
加えて、前記アンテナ導体又は前記第1樹脂部を挟む第1の金型又は第2の金型の少なくとも一方は、前記合わせ面の少なくとも一方に弾性体により付勢されており、前記アンテナ導体又は前記第1樹脂部に対する押圧を行う部材を備えていると良い。アンテナ導体や第1の樹脂を押さえる力が弾性力で調整できるので、アンテナ導体等を挟持するための圧力でアンテナ導体やフレームを潰して変形させるようなことを防止できる。
【0115】
本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
【0116】
【発明の効果】
本発明によれば、最初の樹脂成形時にアンテナ導体の一部を金型で挟むので、成形時のアンテナ導体の変形を少なくできる。また、第1樹脂部を第2の金型の合せ面で挟んだ状態で第2の成形を行うので、一次成形品の位置が安定する。よって、品質、精度の揃った小型アンテナを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図2】 第1の実施形態における小型アンテナの成形工程を示す図。
【図3】 第1の実施形態において、第1樹脂部に押え用突起を設けて成形処理を行う場合の例を示す図。
【図4】 本発明の第2の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図5】 第2の実施形態における小型アンテナの成形工程を示す図。
【図6】 本発明の第3の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図7】 本発明の第4の実施形態に係る小型アンテナの一次成形時の状態を示す断面図及び上面図。
【図8】 第4の同実施形態において、第1の樹脂層の島状部分を表面と裏面とに突出して形成した場合の例を示す断面図。
【図9】 本発明の第5の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図10】 第5の実施形態におけるアンテナ導体の導体間の幅と導体幅との関係を示す図。
【図11】 本発明の第6の実施形態に係る小型アンテナの断面図。
【図12】 本発明の試作例に使用したアンテナ導体のパターン例を示す図。
【図13】 本発明の試作例における小型アンテナの周波数特性を示す図。
【図14】 従来方法により製作した小型アンテナの周波数特性を示す図。
【図15】 本発明の第7の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図16】 本発明の第8の実施形態に係る小型アンテナの各成形工程における成形状態を示す図。
【図17】 従来の製造方法の問題点を説明するための図。
【図18】 本発明の第9の実施形態に係る小型アンテナの一次成形品の斜視図。
【図19】 図18の一次成形品を二次成形用金型にセットした時の図。
【図20】 第9の実施形態において、二次成形後の小型アンテナの概観を示す図。
【図21】 従来の製造方法の問題点を説明するための図。
【図22】 第10の実施形態において、アンテナ導体を一次成形用金型にセットした場合を示す断面図。
【図23】 図22で成形された一次成形品の斜視図及び断面図。
【図24】 二次成形後の小型アンテナの断面図、上面斜視図、及び裏面斜視図。
【図25】 第11の実施形態に係る小型アンテナの製造方法を示す図。
【符号の説明】
10…小型アンテナ
11…アンテナ導体
11a…インサートフレーム
12…第1の樹脂部
12a…貫通孔
12c…押え用突起
13…樹脂層
14、14a、14b…第2の樹脂層
15…給電端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a small antenna used for, for example, a mobile phone, a portable information terminal, a wireless LAN (local area network), and the like, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Antennas used for mobile phones and the like are required to be miniaturized, and various small antennas have been proposed.
[0003]
As the above-mentioned small antenna, a small antenna in which a meander-shaped antenna conductor is embedded in a dielectric chip is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-55618). This small antenna has a structure in which three dielectric layers are stacked. A meander-shaped antenna conductor is formed on the surface of the dielectric layer located at the center by means of printing, vapor deposition, plating or the like. Thereafter, three dielectric layers are laminated so that the dielectric layer on which the antenna conductor is formed is sandwiched between other dielectric layers. Thereby, a small antenna is formed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional antenna has a problem that its manufacturing process is complicated and the cost becomes high.
[0005]
The objective of this invention is providing the small antenna which can aim at the reduction of cost, and its manufacturing method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has taken the following measures.
[0007]
The small antenna according to the first aspect of the present invention is: A meander-shaped planar antenna conductor, a first resin portion formed between the antenna conductor conductors by resin molding, with a part of the antenna conductor sandwiched between the mating surfaces of the first mold, and the first A second resin part formed so as to cover the first resin part formed between the antenna conductor and the conductor by resin molding, sandwiching the resin part between the mating surfaces of the second mold, and The resin forming the first resin part is made of a material having higher fluidity at the time of molding than the resin forming the second resin part. It is characterized by that.
[0008]
A method for manufacturing a small antenna according to another aspect of the present invention includes sandwiching an antenna conductor between mating surfaces of a first mold, forming a first resin portion on the antenna conductor, and forming the first resin portion of the antenna conductor. A second resin part is formed on the antenna conductor by sandwiching it between the mating surfaces of the second mold. And the resin forming the first resin part has a higher fluidity during molding than the resin forming the second resin part. It is characterized by that.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the shape of the antenna conductor is not limited, but it is basically assumed that it is a meandering conductor.
[0011]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a molding state in each molding process of the small antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a molding process of the small antenna according to the first embodiment.
[0012]
The small antenna according to the first embodiment is manufactured as follows.
[0013]
For example, as shown in FIG. 1A, an
[0014]
Primary molding is performed by a primary molding die 21 shown in FIG. The primary molding die 21 has an upper die 21a and a lower die 21b. A part of the
[0015]
The primary molding of the
[0016]
FIG.1 (b) is a figure which shows the shape of the primary molded product obtained by primary molding. In the primary molded product, first resin
[0017]
As described above, when the
[0018]
Next, secondary molding is performed on the primary molded product by using a secondary molding die 31 shown in FIG. The secondary molding die 31 has an
[0019]
Secondary molding is performed as follows. The
[0020]
FIG.1 (c) is a figure which shows the shape of the secondary molded product (finished product) obtained by secondary molding. In the secondary molded product, the
[0021]
The
[0022]
According to the first embodiment, the
[0023]
As described above, in the first embodiment, primary molding and secondary molding can be performed while suppressing deformation of the
[0024]
Further, the upper surface and the lower surface of the
[0025]
In the first embodiment, since the first resin portions are provided on both sides, there is an advantage that the primary molded product can be easily set in the secondary molding die 31.
[0026]
As shown in FIG. 3A, a
[0027]
In this embodiment, the meander pitch direction of the antenna conductor is set to one direction, but this pitch direction may be changed (the same applies to the following embodiments).
[0028]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0029]
FIG. 4 is a diagram showing a molding state in each molding step when manufacturing a small antenna according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a molding process in the second embodiment.
[0030]
The
[0031]
When manufacturing the small antenna according to the second embodiment, a primary molding die 41 shown in FIG. 5A and a secondary molding die 51 shown in FIG. 5B are used.
[0032]
As shown in FIG. 5A, the primary molding die 41 includes an
[0033]
The primary molding is performed as follows. An intermediate portion in the width direction of the meander of the
[0034]
FIG.4 (b) is a figure which shows the shape of the primary molded product which performed the primary shaping | molding process. In the primary molded product, the
[0035]
As shown in FIG. 5B, the secondary molding die 51 holds the middle portion of the
[0036]
Secondary molding of the
[0037]
FIG.4 (c) is a figure which shows the shape of the secondary molded product (finished product) which performed the secondary shaping | molding process. In the secondary molded product, second resin layers 14 a and 14 b are formed on both ends of the
[0038]
The
[0039]
According to the second embodiment, primary molding and secondary molding can be performed while suppressing deformation of the
[0040]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0041]
FIG. 6 is a diagram showing a molding state in each molding step when manufacturing a small antenna according to the third embodiment of the present invention.
[0042]
In the
[0043]
At the time of secondary molding, the disk-shaped
[0044]
According to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, since the
[0045]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0046]
FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state during the primary molding of a small antenna according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a top view of FIG. In the fourth embodiment, the
[0047]
After the
[0048]
In the first to fourth embodiments, the case where the product is completed by two times of the primary molding and the secondary molding has been described. However, the product is further obtained by many times of molding such as tertiary and quaternary. Of course, it may be completed.
[0049]
According to each of the embodiments described above, since the dielectric is formed by resin molding of the antenna conductor a plurality of times, the antenna conductor can be molded while suppressing deformation from the initial shape. Therefore, it is possible to obtain a small antenna with good antenna characteristics and uniform quality. In addition, the small antenna can be manufactured at low cost with excellent mass productivity.
[0050]
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a molding state in each molding process of the small antenna according to the fifth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0051]
A
[0052]
A low dielectric material having a dielectric constant ε of about 2.0 to 4.5, such as PPS (polyphenylene sulfide) or a liquid crystal polymer, with the upper and lower surfaces of the
[0053]
The primary molded product is set in a secondary molding die and subjected to secondary molding. At the time of the secondary molding, a high dielectric material having a dielectric constant ε of about 6.0 to 20 is used, and the second resin layer is formed on both upper and lower surfaces of the
[0054]
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the sixth embodiment, identical symbols are assigned to parts identical to those in the first embodiment and detailed description thereof is omitted.
[0055]
FIG. 11 is a sectional view showing the configuration of a
[0056]
Also in the
[0057]
Note that a thin adhesive may remain between the
(Prototype example)
An example in which the
[0058]
The actually manufactured
[0059]
The
[0060]
Note that the
[0061]
FIG. 13 is a diagram showing the frequency characteristics of the
[0062]
FIG. 14 is a diagram for comparing characteristics with the
[0063]
As is clear from the frequency characteristics shown in FIGS. 13 and 14, the
[0064]
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0065]
FIG. 15 is a diagram showing a molding state in each molding process of the
[0066]
The secondary molding of the primary molded product is performed as follows. The integrally molded
[0067]
Even when the
[0068]
In the seventh embodiment, integrally molded
[0069]
In the seventh embodiment, the
[0070]
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0071]
FIG. 16 is a view showing a molding state in each molding process of the
[0072]
Secondary molding is performed as follows. The integrally molded
[0073]
Even when the integrally molded
[0074]
In the eighth embodiment, by providing the integrally molded
[0075]
In the eighth embodiment, the
[0076]
In addition, you may provide the
[0077]
(Ninth embodiment)
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the ninth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0078]
In the ninth embodiment, as shown in FIG. 18, the positioning
[0079]
FIG. 20 is a diagram showing an overview of the
[0080]
As described above, the
(Tenth embodiment)
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the tenth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0081]
In each of the embodiments described above, in order to prevent deformation of the
[0082]
In order to solve this problem, in the tenth embodiment, as shown in FIG. 22, at the time of the primary molding, the
[0083]
Then, as shown in FIG. 24A, the
[0084]
FIG. 24A is a cross-sectional view of the
[0085]
In the
[0086]
As described above, in the tenth embodiment, in addition to the both ends of the meander width direction of the
[0087]
(Eleventh embodiment)
An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eleventh embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0088]
In each of the above embodiments, the
[0089]
Therefore, in the eleventh embodiment, the
[0090]
As described above, for example, by forming the
[0091]
From the above embodiments, the following inventions and other inventions can be understood.
[0092]
A small antenna according to a first aspect includes an antenna conductor and a dielectric chip formed around the antenna conductor by a plurality of resin moldings. More specifically, the antenna conductor, the first resin portion formed so as to cover a part of the antenna conductor, and the portion of the antenna conductor not covered with the first resin portion are formed. And a second resin portion.
[0093]
With the above configuration, a part of the antenna conductor can be fixed with a mold during the first resin molding. Therefore, deformation of the antenna conductor during molding can be suppressed. Therefore, it is possible to obtain a small antenna with good antenna characteristics and uniform quality, which can be easily manufactured and cost can be reduced.
[0094]
(1) It is preferable to further comprise a protrusion formed on the first resin portion.
(2) It is preferable that the antenna conductor is a planar type, and at least a part of the first resin portion is formed at the same position on the front surface and the back surface of the planar antenna conductor.
(3) As an antenna conductor, it is preferable to use a conductor formed by punching or etching from a metal plate. A conductor formed by bending a wire may be used.
[0095]
(4) The antenna conductor is preferably a meander-shaped antenna conductor.
[0096]
With the above configuration, the first molded resin layer that has been primarily molded can be used as a presser during secondary molding. In particular, secondary molding can be performed without separately forming the pressing member.
[0097]
A small antenna according to a second aspect includes a meander-shaped antenna conductor, a first resin portion formed in a part of a width direction of the meander of the antenna conductor, the first resin portion, and the first resin of the antenna conductor. And a second resin portion formed so as to overlap a portion where the portion is not formed, and the first resin portion has a protrusion formed so as to protrude toward the second resin portion. And In this configuration, it is preferable that the protrusion has the same height as the second resin portion and is formed so as to be disposed at least at three corners of the second resin portion.
[0098]
A small antenna according to a third aspect is formed at a meander-shaped antenna conductor, a first resin portion formed at both ends of the antenna conductor in the width direction of the antenna conductor, and an intermediate portion of the antenna conductor in the width direction of the meander. And a second resin portion formed. By providing the first molding resin layer at both ends in the meandering width direction of the antenna conductor, the both ends of the antenna conductor can be held together. Therefore, secondary molding can be performed while suppressing a change in the distance between the antenna conductors. Thereby, a small antenna with good antenna characteristics and uniform quality can be obtained.
[0099]
A small antenna according to a fourth aspect includes a meander-shaped antenna conductor,
On both surfaces including a first resin portion formed at both ends of the meander width direction of the antenna conductor, a plurality of protrusions formed on both surfaces of the first resin portion, and a first resin portion of the antenna conductor And a second resin portion formed so as to be flush with the protruding portion. 2nd and 3rd aspects WHEREIN: It is also preferable that the said projection part is formed in four corners of the said 1st resin part, or its vicinity. Since the second molded resin layer is formed by being bonded to the boss of the first molded resin layer, an antenna having excellent strength can be configured.
[0100]
In the first to fourth aspects, it is preferable that the resin forming the first resin portion uses a material having higher fluidity at the time of molding than the resin forming the second resin portion.
[0101]
A small antenna according to a fifth aspect includes a first resin portion made of a low dielectric material formed on a side portion of the antenna conductor, and a high dielectric material formed so as to cover the antenna conductor and the first resin portion. And a second resin portion. More specifically, meander-shaped antenna conductors, a first resin portion made of a low dielectric material formed between the conductors of the antenna conductor, and heights provided on the upper and lower surfaces of the antenna conductor and the first resin portion. And a second resin portion made of a dielectric material.
[0102]
With the above configuration, the first resin layer made of the low dielectric material is formed between the conductors of the antenna conductor. Therefore, the frequency band can be maintained in a wide band state. Then, by forming the second resin layer made of a high dielectric material on the upper and lower surfaces of the antenna conductor and the first resin layer, the capacitance formed in the antenna conductor by the second resin layer is increased to increase the resonance frequency. Can be lowered to the target value. Accordingly, it is possible to reduce the resonance frequency to a target value while reducing the size and obtain a wide frequency band. Furthermore, since resin molding using a mold is possible, a small antenna can be easily manufactured.
[0103]
The first resin layer may be provided not only between the antenna conductors but also around the antenna conductor.
[0104]
In the fifth aspect, the first resin portion may be formed of an adhesive having a low dielectric constant, and the second resin portion and the antenna conductor may be bonded via the adhesive.
[0105]
With the above configuration, it is possible to reduce the resonance frequency to a target value and obtain a wide frequency band while reducing the size as in the case of resin molding. In addition, a small antenna can be easily manufactured by simply bonding the first and second resin layers and the antenna conductor.
[0106]
A small antenna according to a sixth aspect includes a meander-shaped antenna conductor, a first resin portion made of a low dielectric material provided between the conductors of the antenna conductor, and the first antenna along the pitch direction of the antenna conductor. An integrally molded portion provided so as to protrude from an upper surface or a lower surface of one resin portion, and a second resin portion made of a high dielectric material provided so as to cover the antenna conductor and the first resin portion. And For example, the integrally molded portion may be provided on both sides or an intermediate portion of the first resin layer.
[0107]
As described above, by providing an integrally molded portion in which the first resin layer protrudes from the upper surface or the lower surface along the pitch direction of the antenna conductor, the resin can be distributed between the antenna conductors through the integrally molded portion. Can do. Thereby, deformation of the antenna conductor from the initial state can be suppressed. Therefore, the secondary forming process can be performed while suppressing the variation in the distance between the antenna conductors. Thereby, a small antenna with good antenna characteristics and uniform quality can be obtained. In addition, by providing the integral molding portion, the integral molding portion can be held by the mating surface of the mold, so that secondary molding processing is facilitated.
[0108]
In the sixth aspect, the second resin portion may be formed so as to cover the integrally molded portion together with the antenna conductor and the first resin portion.
[0109]
In the method for manufacturing a small antenna according to the seventh aspect, a part of an antenna conductor is sandwiched between mating surfaces of a first mold, a first resin part is formed on the antenna conductor, and the first resin part of the antenna conductor is formed. Is sandwiched between the mating surfaces of the second mold, and a second resin portion is formed on the antenna conductor.
[0110]
Another method for manufacturing a small antenna according to the seventh aspect is that the antenna conductor is sandwiched between the mating surfaces of the first mold, the first resin portion is formed on the antenna conductor, and the pressing protrusion is formed on the first resin portion. And forming a second resin portion on the antenna conductor by sandwiching a pressing projection formed on the first resin portion of the antenna conductor between the mating surfaces of the second mold. When the antenna conductor has a meander shape, the part is preferably a part in the width direction of the meander.
[0111]
According to said manufacturing method, since a part of antenna conductor is pinched | interposed with a metal mold | die at the time of the first resin shaping | molding, a deformation | transformation of the antenna conductor at the time of shaping | molding can be suppressed. In addition, since the second molding is performed in a state where the molding resin layer of the first resin portion is sandwiched between the mating surfaces of the second mold, the position of the primary molded product is stabilized. Therefore, a high-quality and high-precision small antenna can be efficiently manufactured.
[0112]
A pressing protrusion may be formed on the first molding resin layer.
[0113]
Moreover, as the material for forming the first resin portion, a material having higher fluidity at the time of molding than the material for forming the second resin portion may be used. After the antenna conductor is fixed without difficulty in the first step, the second step can be formed. In addition, it is preferable to use a material having a lower dielectric property than the material forming the second resin portion as the material forming the first resin portion.
[0114]
In addition, at least one of the first metal mold or the second metal mold sandwiching the antenna conductor or the first resin portion is urged by at least one of the mating surfaces by an elastic body, and the antenna conductor or It is good to provide the member which presses with respect to the said 1st resin part. Since the force for pressing the antenna conductor and the first resin can be adjusted by an elastic force, it is possible to prevent the antenna conductor and the frame from being crushed and deformed by the pressure for sandwiching the antenna conductor and the like.
[0115]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0116]
【The invention's effect】
According to the present invention, since a part of the antenna conductor is sandwiched between the molds during the first resin molding, the deformation of the antenna conductor during molding can be reduced. Further, since the second molding is performed with the first resin portion sandwiched between the mating surfaces of the second mold, the position of the primary molded product is stabilized. Therefore, a small antenna with uniform quality and accuracy can be efficiently manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a molding state in each molding process of a small antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a molding process of a small antenna in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an example in the case where a molding process is performed by providing a pressing protrusion on the first resin portion in the first embodiment.
FIG. 4 is a view showing a molding state in each molding process of a small antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a molding process of a small antenna in the second embodiment.
FIG. 6 is a view showing a molding state in each molding process of a small antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are a cross-sectional view and a top view showing a state when a compact antenna according to a fourth embodiment of the present invention is primary molded.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example in which the island-shaped portion of the first resin layer is formed to protrude from the front surface and the back surface in the fourth embodiment.
FIG. 9 is a view showing a molding state in each molding process of a small antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a width between conductors of an antenna conductor and a conductor width in the fifth embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a small antenna according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a pattern example of an antenna conductor used in a prototype example of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing frequency characteristics of a small antenna in a prototype of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing frequency characteristics of a small antenna manufactured by a conventional method.
FIG. 15 is a view showing a molding state in each molding step of a small antenna according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a view showing a molding state in each molding process of a small antenna according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view for explaining problems of a conventional manufacturing method.
FIG. 18 is a perspective view of a primary molded product of a small antenna according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a view when the primary molded product of FIG. 18 is set in a secondary molding die.
FIG. 20 is a diagram showing an overview of a small antenna after secondary molding in the ninth embodiment.
FIG. 21 is a view for explaining problems of a conventional manufacturing method.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a case where an antenna conductor is set in a primary molding die in the tenth embodiment.
FIG. 23 is a perspective view and a cross-sectional view of the primary molded product molded in FIG.
FIG. 24 is a cross-sectional view, a top perspective view, and a back perspective view of a small antenna after secondary molding.
FIG. 25 is a view showing the method of manufacturing the small antenna according to the eleventh embodiment.
[Explanation of symbols]
10 ... Small antenna
11 ... Antenna conductor
11a ... Insert frame
12 ... 1st resin part
12a ... through hole
12c: Presser protrusion
13 ... Resin layer
14, 14a, 14b ... second resin layer
15 ... Feeding terminal
Claims (11)
前記アンテナ導体の一部を第1の金型の合わせ面に挟み、樹脂成形により前記アンテナ導体の導体間に形成された第1樹脂部と、 A portion of the antenna conductor is sandwiched between mating surfaces of the first mold, and a first resin portion formed between the conductors of the antenna conductor by resin molding;
前記第1樹脂部を第2の金型の合わせ面に挟み、樹脂成形により前記アンテナ導体及び前記導体間に形成された前記第1樹脂部を覆うように形成された第2樹脂部とを具備し、 A second resin portion formed between the antenna conductor and the first resin portion formed between the conductors by sandwiching the first resin portion between the mating surfaces of the second mold; And
前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高い材料からなることを特徴とする小型アンテナ。 The small antenna, wherein the resin forming the first resin portion is made of a material having higher fluidity at the time of molding than the resin forming the second resin portion.
前記第2樹脂部は、前記アンテナ導体の前記第1樹脂部で覆われていない部分を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の小型アンテナ。 The small antenna according to claim 1, wherein the second resin portion is formed so as to cover a portion of the antenna conductor that is not covered with the first resin portion.
前記第2樹脂部は、前記アンテナ導体のミアンダの幅方向の中間部に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の小型アンテナ。 5. The small antenna according to claim 1, wherein the second resin portion is formed at an intermediate portion in a width direction of a meander of the antenna conductor.
前記アンテナ導体に第1樹脂部を成形し、 Forming a first resin portion on the antenna conductor;
前記アンテナ導体の第1樹脂部を第2の金型の合わせ面に挟み、 Sandwiching the first resin part of the antenna conductor between the mating surfaces of the second mold,
前記アンテナ導体に第2樹脂部を成形する工程を備え、前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高いことを特徴とする小型アンテナの製造方法。 A small antenna comprising a step of forming a second resin portion on the antenna conductor, wherein the resin forming the first resin portion has higher fluidity at the time of molding than the resin forming the second resin portion. Manufacturing method.
前記アンテナ導体に第1樹脂部を成形し、 Forming a first resin portion on the antenna conductor;
前記第1樹脂部に押え用突起部を形成し、 Forming a pressing projection on the first resin portion;
前記アンテナ導体の第1樹脂部に形成された押え用突起部を第2の金型の合わせ面に挟み、 Sandwiching the pressing projection formed on the first resin portion of the antenna conductor between the mating surfaces of the second mold,
前記アンテナ導体に第2樹脂部を成形することを特徴とする小型アンテナの製造方法であって、前記第1樹脂部を形成する樹脂は、前記第2樹脂部を形成する樹脂より成形時の流動性が高いことを特徴とする小型アンテナの製造方法。 A method of manufacturing a small antenna, wherein a second resin part is formed on the antenna conductor, wherein the resin forming the first resin part flows more than the resin forming the second resin part during molding. A method for manufacturing a small antenna, characterized by high performance.
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