JP2002319810A - チップアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、実装面積を小さくでき、しかも付
加されるインダクタンスのバラツキが小さなチップアン
テナを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、基台１と、基台１の表面部に
設けられたアンテナ部と、アンテナ部とは別体で基台１
の表面部に設けられたインダクタ部と、基台１に設けら
れた端子電極５，６，７とを備え、アンテナ部とインダ
クタ部は電気的に接続されているとともに、インダクタ
部の一端は端子電極５に接続され、端子電極５を回路と
の接続部とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信などの
無線通信を行う電子機器等に好適に用いられるチップア
ンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロッド型のアンテナや平面アンテナは、
無線通信用のアンテナとして一般的に用いられている
が、近年、チップ型のアンテナが注目されてきている。
このようなチップアンテナは、携帯電話などの基板に直
接実装でき、外部に大きく突出せず、装置の小型化を実
現できる。

【０００３】更に、チップアンテナの小型化やチップア
ンテナの共振周波数を調整する目的などで、別途チップ
インダクタやチップコンデンサなどを回路基板に設ける
ことも考えられている。

【０００４】先行例としては、特開平１０−２０９７３
３号公報，特開平１１−３１２９１９号公報等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、別途チップインダクタを設けたり、或い
はチップアンテナを実装する基板にインダクタを印刷な
どで形成しているために、それらチップアンテナ，チッ
プインダクタ，チップコンデンサの実装面積が大きくな
り、実装基板を大きくしなければならず、例えば携帯電
話などの携帯端末装置の小型化が行い難いという問題点
があった。

【０００６】更に、別途チップインダクタをチップアン
テナに接続する際に、接続のための基板上に形成された
配線線路の長短により、インダクタンスにバラツキが生
じたり、或いはチップインダクタを実装する際の実装の
状態などでもインダクタンス値のバラツキが生じている
ので、携帯端末装置等の送受信特性のバラツキが生じる
という課題があった。

【０００７】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、実装面積を小さくでき、しかも付加されるインダク
タンスのバラツキが小さなチップアンテナを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基台と、基台
の表面部に設けられたアンテナ部と、アンテナ部とは別
体で基台の表面部に設けられたインダクタ部と、基台に
設けられた端子電極とを備え、アンテナ部とインダクタ
部は電気的に接続されているとともに、インダクタ部の
一端は端子電極に接続され、端子電極を回路との接続部
とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、基台と、
前記基台の表面部に設けられたアンテナ部と、前記アン
テナ部とは別体で前記基台の表面部に設けられたインダ
クタ部と、前記基台に設けられた端子電極とを備え、前
記アンテナ部と前記インダクタ部は電気的に接続されて
いるとともに、前記インダクタ部の一端は前記端子電極
に接続され、前記端子電極を回路との接続部としたこと
を特徴とするチップアンテナとしたことで、アンテナ部
とインダクタ部を一体に形成したことで、回路基板上に
別体の少なくとも一つのチップインダクタは不要となり
実装面積を小さくできると共に、アンテナ部とインダク
タ部の距離の精度を非常に高くできるので、特性のバラ
ツキを抑えることができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、一つの基台上にア
ンテナ部，インダクタ部，端子部を設けたことを特徴と
する請求項１記載のチップアンテナとすることで、更に
各部間の距離を精度良くできるので、特性のバラツキを
押さえ、しかも小型化を更に促進でき、基台も一つでよ
いので生産性も良くなる。

【００１１】請求項３記載の発明は、基台の両端に第１
及び第２の鍔部を設けるとともに前記第１及び第２の鍔
部の間に第３の鍔部を設け、前記第１の鍔部と前記第３
の鍔部の間に全周に渡って段落ちした第１の段落ち部を
設け、更に、前記第２の鍔部と前記第３の鍔部との間に
全周に渡って段落ちした第２の段落ち部を設け、前記第
１の段落ち部内にアンテナ部を設けると共に、前記第２
の段落ち部内にインダクタ部を設け、前記第１〜第３の
鍔部上にそれぞれ端子電極を設け、更に、前記アンテナ
部の両端を前記第１の鍔部及び前記第３の鍔部上に形成
された端子電極と接合すると共に、前記インダクタ部の
両端を第２の鍔部及び第３の鍔部上に形成された端子電
極に接続し、前記第２の端子電極を回路との接続部とし
たことを特徴とする請求項２記載のチップアンテナとす
ることで、実装性良く、しかも狭い実装面積で済む。

【００１２】請求項４記載の発明は、アンテナ部を基台
上に設けられたヘリカル状の導電膜で構成したことを特
徴とする請求項１〜３いずれか１記載のチップアンテナ
とすることで、非常に精度良くアンテナ部を形成できる
ので、特性のバラツキを抑えることができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、アンテナ部を基台
上に巻回した線状の導電線としたことを特徴とする請求
項１〜３いずれか１記載のチップアンテナとすること
で、損失が少なく導体線を用いているので、アンテナの
利得が非常に高くなる。

【００１４】請求項６記載の発明は、インダクタ部を基
台上に設けられたヘリカル状の導電膜で構成したことを
特徴とする請求項１〜３いずれか１記載のチップアンテ
ナとすることで、非常に精度良くインダクタ部を形成で
きるので、特性、特に共振周波数のバラツキを抑えるこ
とができる。

【００１５】請求項７記載の発明は、インダクタ部を基
台上に巻回した線状の導電線としたことを特徴とする請
求項１〜３いずれか１記載のチップアンテナとすること
で、Ｑ値を非常に大きくすることができ、特性を向上さ
せることができる。

【００１６】以下、本発明におけるチップアンテナ及び
無線端末装置の実施の形態について説明する。

【００１７】図１，図２はそれぞれ本発明の一実施の形
態におけるチップアンテナを示す斜視図及び側断面図で
ある。

【００１８】図１において、１は絶縁材料や誘電体材料
などをプレス加工，押し出し加工，切削加工等を施して
構成されている基台で、基台１には両端に鍔部２，３が
設けられており、しかも鍔部２，３の間に鍔部４が設け
られている。鍔部２〜４上には端子電極５〜７が形成さ
れ、端子電極５〜７は単層或いは複数層の金属導電層を
少なくとも含む構成となっている。また、本実施の形態
では、実装性を良くする様に、鍔部２〜４は断面正方形
状としたが、この鍔部２〜４の断面形状は、楕円形，円
形，５角形以上の多角形としても良く、或いは長方形状
としても良い。更に、端子電極５〜７は実装性を良くす
るために鍔部２〜４の少なくとも全側面に設けた（鍔部
２，３の端面にも設けた）が、例えば図１に示す実施の
形態の場合であれば、断面が正方形状の鍔部２〜４であ
るので、対向する２つの側面に端子電極５〜７を設けた
り、更には一つの側面にのみ設けても良い。

【００１９】また、鍔部２，鍔部４間あるいは鍔部４，
鍔部３間には、鍔部２〜４からは全周に渡って段落ちし
た段落ち部８，９が設けられており、この段落ち部８，
９の断面は正方形状となっている。前述の通り、段落ち
部８，９の断面は楕円形，円形，５角形以上の多角形と
しても良く、或いは長方形状としても良い。更には、鍔
部２〜４と段落ち部８，９の断面形状を異なるように構
成しても良い。例えば、鍔部を断面方形状とし、段落ち
部８，９の断面形状を円形としても良い。

【００２０】基台１における段落ち部９内の全側面には
導電材料で構成されたスパイラル状（ヘリカル状）の導
電膜１０が設けられ、アンテナ部が形成されている。

【００２１】導電膜１０の形成方法としては、少なくと
も段落ち部９内に無電界鍍金法，電界鍍金法，スパッタ
法，蒸着法などの薄膜形性技術を用いて導体膜を形成
し、その導体膜に本実施の形態の様に、ラバー加工，レ
ーザー加工などの切削加工を用いて端面に交わるような
巻軸を有するようにスパイラル状の溝１１を形成する方
法がある。この場合、好ましくは基台１１の一部をも切
削することが確実に導体膜を取り除くので好ましい。
又、他の方法としては、切削加工を用いずに、スパイラ
ル状のレジスト膜を導体膜の上に形成し、化学的エッチ
ングや逆スパッタなどでレジストが設けられた部分以外
の導体膜を除去し、ヘリカル状の導電膜１０を形成す
る。さらに、導体膜を形成する前に、基台１上にスパイ
ラル状のレジスト膜を形成した後に、導体膜を形成し、
その後に前記レジスト膜を取り除く方法などがある。

【００２２】なお、好ましくは導電膜１０は鍔部３，４
上まで一体に形成し、導電膜１０の上に端子電極６，７
をメッキや蒸着などで形成することが好ましい。

【００２３】鍔部２，４の間にある段落ち部８内には、
線状の導体線１２がヘリカル状（スパイラル状）に巻回
されており、導体線１２の端部はそれぞれ端子電極５，
７上に接合或いは端子電極５，７中に埋設されている。
導体線１２の端部を端子電極５，７中に埋設する場合に
は、まず、導電膜１０の上に導体線１２を接合し、その
導電膜１０の上に端子電極５，７を形成する方法や、或
いは端子電極５，７を複数層で構成し、その層間に導体
線１２の端部を挟み込ませる方法などがある。この巻回
された導体線１２でインダクタ部が形成される。

【００２４】この様に、一体化された基台１上にアンテ
ナ部とインダクタ部を形成することで、従来の様に回路
基板上に別部品として実装されていた部品の少なくとも
一つを削減でき、しかもアンテナ部とインダクタ部の間
隔は、基台１上で決まってしまうので、非常にアンテナ
部とインダクタ部の間隔精度を向上させることができる
ので、従来の様に、回路基板の線路の長短によるインダ
クタンスのバラツキを抑えることができる。また、イン
ダクタ部を非常に導電性の高い導体線１２で構成するこ
とによって、インダクタ部のＱ値を大きくすることがで
き、損失を小さくしアンテナ利得を向上させることがで
きる。また、機器製造メーカーにとっても、インダクタ
部をアンテナ部と一体に設けることで、共振周波数の調
整の際に、チップインダクタなどを回路基板に実装する
必要がないので、機器の生産性が向上し、有用である。

【００２５】また、例えばアンテナ部自体の共振周波数
が２．４ＧＨｚである場合に、インダクタ部を設け、し
かもそのインダクタンスを調整することで、例えば８０
０ＭＨｚの共振周波数を得ることができるので、例え
ば、インダクタ部の巻数等を変更することで、様々な共
振周波数を有するチップアンテナを得ることができ、部
品の共用化などを行うことができる。８００ＭＨｚ対応
のアンテナは非常に大きくなり、実装面積が広くなる
が、上述の様にインダクタ部とアンテナ部を一体に構成
することで、実装面積も小さくなる。

【００２６】また、図１の様な構成では、鍔部３側を回
路との接続部とすることが好ましい。この様な構成とす
ることで、アンテナの利得に影響を及ぼす電流分布でア
ンテナ部に大きな電流が流れる部分を配置できるためで
ある。又、鍔部２は開放された電極或いは固定用電極に
半田などで接続される。さらに鍔部２〜４におけるどの
側面においても特性のバラツキはほとんどないので、軸
方向において方向性無く実装させることができる。

【００２７】また、本実施の形態では、鍔部４上に形成
された端子電極７は回路基板上の回路とは隔絶された電
極に接合されて、チップアンテナと回路基板間の接合強
度を向上させている。また、全く回路基板と端子電極７
は接合していない状態としても良い。

【００２８】さらに、鍔部４を設けずに、すなわち、段
落ち部８，９を一体となるように構成し、その一体化さ
れた段落ち部内で、インダクタ部とアンテナ部を電気的
に接続しても良い。

【００２９】更に、鍔部２及びその上に形成された端子
電極５は、省略することができる。すなわち、チップア
ンテナと回路基板との接合強度が十分な場合、回路との
接続部となる端子電極６のみで回路基板に接続すること
で十分に回路基板との接合強度が得られる場合には、端
子電極５を回路基板に接続する必要がないので、端子電
極５もしくは鍔部２は設けなくても良い。

【００３０】また、アンテナ部及びインダクタ部を覆う
ようにエポキシ樹脂やレジストなどを塗布して形成され
た樹脂製保護材や電着法による樹脂製保護材を設けても
良く、更には、管状の絶縁チューブ（好ましくは熱収縮
性のチューブ）をはめ込んでも良い。また、アンテナ部
は金属材料を加工した導電膜１０で構成されているの
で、表面にメッキなどで金層などを施しても良い。ま
た、この金層は少なくとも端子電極５，６として形成す
ることで鉛フリーのチップアンテナを得ることができ
る。

【００３１】また、本実施の形態の変更例として、図２
に示すように、インダクタ部をアンテナ部と同様にヘリ
カル状の導電膜を設けて構成しても良い。この変形例で
は、製造が非常に簡単になるという効果を奏する。すな
わち、基台１全体に導体膜を形成し、その導体膜にラバ
ー加工やレーザー加工によって、溝を形成することによ
ってアンテナ部を形成し、更に別な部分に溝加工を施し
てインダクタ部分を形成する。その後に端子電極を形成
すればよいので、生産性が飛躍的に向上する。

【００３２】また、別な方法として、基台１全体に導体
膜を形成し、その導体膜の上にヘリカル状のレジスト膜
を非連続に２つ形成し、その後に化学的エッチングなど
を用いて、レジスト膜が形成された部分とは別の部分の
導体膜を除去し、電気的に接続されたヘリカル状の導電
膜を一対構成し、一方をアンテナ部とすると共に、他方
をインダクタ部とする。その後に端子電極などを形成す
れば良い。更に別な方法として、一対の非連続であるス
パイラル状のレジスト膜を基台１上に形成し、その後に
基台１全体に導体膜を形成し、その後にレジスト膜を取
り除くことで、電気的に接続されたヘリカル状の導電膜
を一対構成し、一方をアンテナ部とすると共に、他方を
インダクタ部とする。その後に端子電極などを形成すれ
ば良い。

【００３３】また、他の変形例として、図３に示すよう
に、アンテナ部及びインダクタ部の双方とも基台に導体
線をヘリカル状に巻き付けて構成しても良い。この場
合、アンテナ部及びインダクタ部においては、低損失の
導体線を用いることができるので、利得が向上し、特性
が向上する。更に、アンテナ部とインダクタ部の双方に
連続して導体線を基台に巻き付けることができるので、
生産性も良くなる。すなわち、アンテナ部として導体線
を基台に巻き付けて構成した後に、鍔部４上を引き回し
て、連続してインダクタ部を形成することができる。

【００３４】更に他の変形例として図４に示すように、
アンテナ部を導体線で構成し、インダクタ部を導体膜に
溝などを形成した構成とした。この構成によって、アン
テナ部においては、導電性の高い導体線で構成している
ので、利得を大きく取ることができ、しかもインダクタ
部を導体膜にレーザー加工を施したインダクタを構成し
ているので、非常に精度良くインダクタンスのバラツキ
がないインダクタ部を構成できるので、特性バラツキを
抑えることができる。

【００３５】また、図５に示すように、アンテナ部を形
成したチップアンテナ１４の一方の端子部にチップイン
ダクタ１３を取り付けた構成でも良い。すなわち、別部
品であるチップインダクタ１３を取り付けることで、非
常に精度の良いインダクタンスを得ることができるの
で、特性バラツキを抑えることができる。この場合には
回路との接続部はチップインダクタ１３の端子部１５と
なる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、基台と、基台の表面部に設け
られたアンテナ部と、アンテナ部とは別体で基台の表面
部に設けられたインダクタ部と、基台に設けられた端子
電極とを備え、アンテナ部とインダクタ部は電気的に接
続されているとともに、インダクタ部の一端は端子電極
に接続され、端子電極を回路との接続部としたことで、
アンテナ部とインダクタ部を一体に形成したことで、回
路基板上に別体の少なくとも一つのチップインダクタは
不要となり実装面積を小さくできると共に、アンテナ部
とインダクタ部の距離の精度を非常に高くできるので、
特性のバラツキを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図

【図２】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図

【図３】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図

【図４】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図

【図５】本発明の一実施の形態におけるチップアンテナ
を示す斜視図

【符号の説明】

１ 基台 ２，３，４ 鍔部 ５，６，７ 端子電極 ８，９ 段落ち部 １０ 導電膜 １１ 溝 １２ 導体線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楯 純生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J046 AA02 AA04 AA07 AB12 PA04 5J047 AA02 AA04 AA07 AB12 FD01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、前記基台の表面部に設けられたア
   ンテナ部と、前記アンテナ部とは別体で前記基台の表面
   部に設けられたインダクタ部と、前記基台に設けられた
   端子電極とを備え、前記アンテナ部と前記インダクタ部
   は電気的に接続されているとともに、前記インダクタ部
   の一端は前記端子電極に接続され、前記端子電極を回路
   との接続部としたことを特徴とするチップアンテナ。
2. 【請求項２】一つの基台上にアンテナ部，インダクタ
   部，端子部を設けたことを特徴とする請求項１記載のチ
   ップアンテナ。
3. 【請求項３】基台の両端に第１及び第２の鍔部を設ける
   とともに前記第１及び第２の鍔部の間に第３の鍔部を設
   け、前記第１の鍔部と前記第３の鍔部の間に全周に渡っ
   て段落ちした第１の段落ち部を設け、更に、前記第２の
   鍔部と前記第３の鍔部との間に全周に渡って段落ちした
   第２の段落ち部を設け、前記第１の段落ち部内にアンテ
   ナ部を設けると共に、前記第２の段落ち部内にインダク
   タ部を設け、前記第１〜第３の鍔部上にそれぞれ端子電
   極を設け、更に、前記アンテナ部の両端を前記第１の鍔
   部及び前記第３の鍔部上に形成された端子電極と接合す
   ると共に、前記インダクタ部の両端を第２の鍔部及び第
   ３の鍔部上に形成された端子電極に接続し、前記第２の
   端子電極を回路との接続部としたことを特徴とする請求
   項２記載のチップアンテナ。
4. 【請求項４】アンテナ部を基台上に設けられたヘリカル
   状の導電膜で構成したことを特徴とする請求項１〜３い
   ずれか１記載のチップアンテナ。
5. 【請求項５】アンテナ部を基台上に巻回した線状の導電
   線としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載
   のチップアンテナ。
6. 【請求項６】インダクタ部を基台上に設けられたヘリカ
   ル状の導電膜で構成したことを特徴とする請求項１〜３
   いずれか１記載のチップアンテナ。
7. 【請求項７】インダクタ部を基台上に巻回した線状の導
   電線としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１記
   載のチップアンテナ。