JP2006217047A - マイクロチップアンテナの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多周波、広周波で、反射損失の中心周波偏移を調整可能なマイクロチップアンテナの製造方法を提供する。
【解決手段】 印刷回路基板（ＰＣＢ）やプラスチック板や樹脂板や樹脂、セラミックの複合材料やセラミック板やチップなど誘電基板１に、露出や現像や食刻やめっきやめっきなしなど様々な組合方式でアンテナの導電回路２を作り上げる。導電回路２は誘電基板１の別面の半田付けポイント３（即ち、フィードターミナル）まで通過する。また、誘電基板１に孔をあけて、伸びる導電回路を作り、導体の長さを増加する。のちに、別の特定誘電率の樹脂、セラミックの複合材料４（即ち、封じの外装材料）を射出や模型の注入、厚いフィルム印刷、網印、移り印刷、多層重畳など技術方式で、外装として、導電回路を封じる。樹脂、セラミックの複合材料の誘電率を容易に変更すると、アンテナの反射損失の中心周波を調整する手段が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロチップアンテナの製造方法に関する。

ワイヤレス伝送の世界は遠くても、届かないはずがない。衛星通信から、日常生活の携帯電話、ＰＣのワイヤレスネットワークまで皆、ワイヤレス伝送の応用の成果だと言える。アンテナはワイヤレス通信製品間の連絡者のようであり、未来のワイヤレス通信の広いビジネスチャンスに応じるために、不可欠のコンポーネントとなる。アンテナ自身の製造コストを低降し、軽、薄、短、小という設計の要求に合うために、その設計及び製造方式は大切な課題となる。

チップアンテナは近年以来、発展されるアンテナ形態である。アンテナは金属導体を誘電材料の中に封じられる。我々の周知のとおり、材料の誘電率が高いほど高ければ、電磁波がその中で伝送している速度はおそくなる以外、波長も短くなる。アンテナのサイズは波長の長短により決められるので、波長が長いほど長ければ、アンテナのサイズは大きくなる。それに対して、波長が短いほど短ければ、アンテナのサイズは小さくなる。よって、封じ外装材料の誘電率が高いほど高ければ、アンテナの全体体積は小さいほど作られる。現在、ワイヤレス通信がミニ化の目標へ邁進しているので、チップアンテナの登場は確かに手伝いだと分かる。

例えば、特許文献１の発明は印刷回路基板のアンテナである。ミニ帯のアンテナ主体は印刷回路基板、金属薄片及び多重の折り曲げ線路を含む。金属薄片はアースの表面とする。印刷回路の上下面は皆、導体線路がある。しかも、ガイドホールで、連続導線の構造を形成する。それで、アンテナのサイズを縮める。

米国特許第６６３６１８０号明細書

しかしながら、アンテナの導体回路はすべて使用の環境に露出してあるので、使用アンテナの隣接環境の変化に応じて、その反射損失の中心周波も大きくて異なるレベルの移動が生じる。

従来から、既知のアンテナの製造方式はただ、特定の周波の製品のみを作った。アンテナを応用しているうちに、異なる隣接の環境のせいで、いつも異なるレベルの反射損失の中心周波の偏移を招く。２．４５ＧＨｚの中心周波には、その偏移は２００ＭＨｚほどある。このような偏移ならば、アンテナ回路の校正は通常、巨大な工程となって、通常、外部の回路に、コンデンサー及びインダクタンスを追加し、中心周波を調整する。この処理はコストをアップさせ、ＰＣの面積を増加させるばかりでなく、アンテナの応用のフレキシビリティも低減される。

したがって本発明の目的は、多周波、広い周波を達成し、アンテナの隣接環境の変化から招いた反射損失の中心周波偏移を調整可能なマイクロチップアンテナの製造方法を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は製造プロセスが発展し、アンテナの性能及び多様性も向上し、生産コストも低降したマイクロチップアンテナの製造方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために本発明の請求項に記載のマイクロチップアンテナの製造方法は、アンテナの予め形成した主体は主に、誘電基板に構成するアンテナ輻射導体、フィードインターミナル、半田付けサイドを含む。予め形成した主体を誘電の複合材料の中に封じる。アンテナ輻射導体は、単一又は多重の入力端、多重の折り曲げ線路から組成される。さらに、平面化又は立体化の設計を採用して、誘電基板に作り上げて、アンテナの主体を形成する。予め形成したアンテナの主体は容易に調整可能な別の誘電率の複合材料を外装材料として封じられる。この方式で作られるアンテナの反射損失の中心周波調整は外装複合材料の誘電率を調整することにより達成されるので、繁雑かつ面倒にアンテナの線路を調整することが必要ない。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の実施例による、マイクロチップアンテナの製造方法は主に、シミュレーションソフトウェアで、マイクロチップアンテナの模型構造を立てる。次に、アンテナの導電回路を露出、現像、食刻、めっき、めっきなしや網印焼結、噴出塗装や印刷など様々な組合方式で、特定誘電率の誘電基板に作り上げる。誘電基板の誘電率は２から３０の間に選定される。また、誘電基板は実際のニーズに応じて、印刷回路基板（ＰＣＢ）やプラスチック板、樹脂板や樹脂、セラミックの複合材料やセラミック板やチップ板などを自由に選定する。誘電基板の実施応用として、のちに、別の特定誘電率の樹脂、セラミックの複合材料又はプラスチック板材料により、はめ込み方式の射出成型やダブル材料の射出成形や模型の注入、網印厚いフィルム印刷、網印、移り印刷、多層重畳など技術方式で、外装として、線路基板を持つ誘電基板を封じる。これによりマイクロのアンテナを形成する。少し外装の封じ材料の誘電率を変更すると、アンテナの反射損失の中心周波を調整する手段が得られる。

樹脂板、樹脂、セラミックの複合材料における樹脂は熱の可塑性又は熱固定性の高い分子である。掲示した誘電基板は単層の基板、多層の同じ(もしくは同じではない)誘電率の基板を採用することも可能である。

図１、図２に示すように本発明の第一実施例ではまず印刷回路基板（ＰＣＢ）やプラスチック板や樹脂板や樹脂、セラミックの複合材料やセラミック板やチップなど誘電基板１に、露出や現像や食刻やめっきやめっきなしなど様々な組合方式でアンテナの導電回路２を作り上げる。導電回路２は誘電基板１の別面の半田付けポイント３（即ち、フィードターミナル）まで通過する。また、誘電基板１に孔をあけて、伸びる導電回路を作り、導体の長さを増加する。のちに、別の特定誘電率の樹脂、セラミックの複合材料４（即ち、封じの外装材料）を射出や模型の注入、厚いフィルム印刷、網印、移り印刷、多層重畳など技術方式で、外装として、導電回路を封じる。樹脂、セラミックの複合材料の誘電率を容易に変更すると、アンテナの反射損失の中心周波を調整する手段が得られる。

誘電率の容易に変更可能な樹脂、セラミックの複合材料の調製は異なる成分及び比例の熱可塑性又は熱固定性の高い分子、セラミック粉末又は繊維を成分、比例に応じて変える。これにより、誘電率を変更する。

表１、表２は二つのアンテナの設計について、応用環境、樹脂、セラミック複合材料の誘電率変更で、アンテナ反射損失の中心周波に影響を及ぶことを表す。二つリストで、アンテナ底層基板１及び導体回路２を変更しない前提で、ただ、外装の封じ材料４（例えば、樹脂。セラミックの複合材料）の成分（又は誘電率）を変えて、アンテナの異なる環境における中心周波が変更できるということが見える。本当に、特に配合することがいらないマイクロチップアンテナが得られる。

本発明による、外装の封じ材料４及びアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板１は上述の実施例に示すような単面外装組合を採用する以外、図３、図４の第二実施例に示すような両面外装組合や、図５、図６の第三実施例に示すような単面局部の外装組合や、図７、図８の第四実施例に示すような上下両面局部の外装組合を採用することも可能である。上述の単面又は両面局部の外装組合形態の封じ外装材料は局部のサイズ(もう一つの局部４１は空気である)を採用する以外、封じ外装材料４ではない材質を選ぶことも可能である。（つまり、もう一つの局部４１は封じ外装材料４の異なる材質を採用する）。同じわけで、封じの外装材料は二種又は二種以上の異なる材質から構成することも可能である。

以上の内容をまとめると、本発明の実施例により、提供されるマイクロチップアンテナの製造方法は請求の前に、同じの方法の応用が見えなかったので、新規の設計だと分かる。

本発明の実施例ではアンテナの輻射導体線路を特定誘電率を持つ誘電基板の中に埋め込む。（誘電基板は印刷回路基板やプラスチック板や樹脂板や樹脂。セラミックの複合材料基板やセラミック基板やチップなどを採用する。）次に、誘電率が容易に変更可能な樹脂、セラミックの複合材料で、主体を外装のように封じて、アンテナの反射損失の中心周波を調整する方法とする。アンテナ輻射導体線路は単一又は多重の入力端であり、しかも、多種の折り曲げ線路の組合型式を具有する。つまり、アンテナ輻射導体線路は多種の折り曲げ線路の組合型式を持つので、アンテナ設計のフレキシビリティ及び性能を向上させる。したがって、一般のマイクロアンテナの単一又は多重の入力端における単一又は多種の折り曲げ線路形態の欠点を改良し、多周波、広い周波を達成する以外、輻射フィールドモードも改善される。少し外装の樹脂、セラミックの複合材料の誘電率を変更すると、アンテナの隣接環境の変化から招いた反射損失の中心周波偏移を調整することも達成される。

また、本発明の実施例ではマイクロチップアンテナの製造方法を提供することにある。新規の製造プロセスが発展され、アンテナの性能及び多様性も向上され、生産コストも低降される。

本発明の第一実施例によるマイクロチップアンテナの分解状態を示す説明図である。 本発明の第一実施例によるマイクロチップアンテナを示すアセンブリ立体図である。 本発明の第二実施例によるマイクロチップアンテナの分解状態を示す説明図である。 本発明の第二実施例によるマイクロチップアンテナを示すアセンブリ立体図である。 本発明の第三実施例によるマイクロチップアンテナの分解状態を示す説明図である。 本発明の第三実施例によるマイクロチップアンテナを示すアセンブリ立体図である。 本発明の第四実施例によるマイクロチップアンテナの分解状態を示す説明図である。 本発明の第四実施例によるマイクロチップアンテナを示すアセンブリ立体図である。

符号の説明

１ 基板、２ 導電回路、３ 半田付けポイント(即ち、フィードターミナル)、４ 封じ外装材料(例えば樹脂。セラミックの複合材料)、４１ 局部

Claims (13)

1. マイクロチップアンテナの製造方法であって、誘電基板にまず単一又は多重の入力端及び多重の折り曲げ線路の組成するアンテナの輻射導体の回路を作り上げ、次にアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板を誘電率の容易に調製可能な材料で外装として封じることにより、アンテナ主体はアンテナ輻射導体、フィードターミナル、半田付けサイド、封じ外装体などの要素を含むことを特徴とするマイクロチップアンテナの製造方法。
2. 誘電率が容易に調製可能である材料は樹脂、セラミック又はプラスチック材料を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
3. 誘電基板は印刷回路基板（ＰＣＢ）やプラスチック板や樹脂板や樹脂、セラミックの複合材料板を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
4. 樹脂板、樹脂、セラミックの複合材料板の樹脂は熱可塑性、熱固定性の高い分子を採用することを特徴とする請求項３記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
5. 誘電基板は単層の基板又は多層の同じ、もしくは同じではない誘電率の基板を採用することを特徴とする請求項３記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
6. 誘電率の容易に変更可能な前掲の樹脂、セラミックの複合材料の調製は異なる成分及び比例の熱可塑性又は熱固定性の高い分子、セラミック粉末又は繊維を成分、比例に応じて変え、誘電率を変更することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
7. アンテナの導電回路は露出、現像、食刻、めっき、めっきなしや網印焼結、噴出塗装や印刷など様々な組合方式により、特定誘電率の誘電基板に作り上げることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
8. アンテナ輻射導体線路を持つ誘電基板の外装封じ技術ははめ込み方式の射出成型やダブル材料の射出成形や模型の注入、網印厚いフィルム印刷、網印、移り印刷、多層重畳など技術方式により、外装として、線路基板を持つ誘電基板を封じることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
9. 外装の封じ材料及びアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板は単面外装組合を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
10. 外装の封じ材料及びアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板は上下両面の外装組合を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
11. 外装の封じ材料及びアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板は単面局部の外装組合を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
12. 外装の封じ材料及びアンテナの輻射導体線路を持つ誘電基板は上下両面の局部の外装組合を採用することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。
13. 外装の封じ材料は二種又は二種以上の材質から構成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロチップアンテナの製造方法。

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