JP7282570B2

JP7282570B2 - Antennas and semiconductor devices

Info

Publication number: JP7282570B2
Application number: JP2019069055A
Authority: JP
Inventors: 茂樹山内
Original assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2023-05-29
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP2020167632A

Description

本開示は、アンテナ、及びこのアンテナを搭載した半導体装置に関する。 The present disclosure relates to an antenna and a semiconductor device equipped with this antenna.

近年、無線通信機器等で用いられる半導体装置では、小型化のニーズの高まりに伴い、機器の外部に張り出す棒状のような立体的な形状のアンテナではなく、装置の内部にＬＳＩ部品等と共に収納されるようなコンパクトな形状のアンテナが望まれている。 In recent years, with the increasing need for miniaturization of semiconductor devices used in wireless communication devices, etc., instead of using three-dimensional antennas such as sticks that protrude from the outside of the device, they are housed inside the device together with LSI components, etc. An antenna with a compact geometry such that it can be

コンパクトな形状のアンテナとして、例えば、基板上に配置される、ブロック状のチップアンテナ等が知られている。しかし、チップアンテナの場合、コストが比較的嵩むという問題がある。また、ブロック状のチップアンテナは、基板上で一定の高さを有するため、半導体装置全体の高さが高くなるという懸念もある。 As a compact antenna, for example, a block-shaped chip antenna arranged on a substrate is known. However, the chip antenna has a problem of relatively high cost. In addition, since the block-shaped chip antenna has a certain height above the substrate, there is a concern that the height of the entire semiconductor device increases.

また、コンパクトな形状のアンテナを実現する方法の一つとして、アンテナ長を短くする方法が知られている。しかし、アンテナ長を所望の周波数（波長）に対して非常に短くすると、アンテナに容量性のリアクタンス成分が生じる。アンテナの入力インピーダンスにおいてリアクタンス値が大きくなると、アンテナには電力が蓄積されるだけとなり、本来のアンテナの役割としての放射性能が低下するという問題がある。費用、高さ及びアンテナ長といった問題の解決に採用可能な技術を検討すると、例えば特許文献１には、基板配線を利用したパターンアンテナが開示されている。 A method of shortening the length of the antenna is known as one of the methods of realizing a compact antenna. However, if the antenna length is made very short relative to the desired frequency (wavelength), a capacitive reactance component will occur in the antenna. If the reactance value in the input impedance of the antenna becomes large, power is only accumulated in the antenna, and there is a problem that the radiation performance as the original role of the antenna deteriorates. Considering techniques that can be employed to solve the problems of cost, height, and antenna length, for example, Patent Document 1 discloses a pattern antenna using substrate wiring.

特許文献１のパターンアンテナでは、ガラスエポキシ樹脂等のプリント基板上に銅箔等の導体部で構成されるアンテナ素子部が実現されると共に、アンテナ素子部は、平面視でＵ字状（コ字状）に複数回折り返されて配置される。Ｕ字状の折り返し部は、いわゆる「メアンダライン構造」と呼ばれる。特許文献１のように、通常、基板上には、平面視で一定の面積を有する矩形状の配線予定領域が設計され、アンテナ素子部は、配線予定領域内に収まるように実装される。 In the pattern antenna of Patent Literature 1, an antenna element portion configured by a conductor portion such as copper foil is realized on a printed circuit board made of glass epoxy resin or the like. ) are folded back multiple times. The U-shaped folded portion is called a so-called "meander line structure". As in Patent Document 1, a rectangular wiring planned area having a certain area in a plan view is usually designed on a substrate, and the antenna element section is mounted so as to fit within the wiring planned area.

アンテナ素子部がメアンダライン構造を有する場合、誘導性のリアクタンス成分が生じ、容量性のリアクタンス成分が相殺されるため、アンテナ長を短くしても放射性能の低下を防止することが可能になる。特許文献１の場合、アンテナとして必要な波長分の長さが確保されると共に、より小さい面積の領域であっても、内側に、パターンアンテナを収めることができるとされている。 When the antenna element portion has a meander line structure, an inductive reactance component is generated and a capacitive reactance component is canceled, so it is possible to prevent deterioration of radiation performance even if the antenna length is shortened. In the case of Patent Document 1, it is said that a length corresponding to the wavelength necessary for the antenna can be secured, and the pattern antenna can be accommodated inside even if the area is smaller.

特開２０１７－４６１８９号公報JP 2017-46189 A

しかし、メアンダライン構造の場合、折り返し部では、隣り合う導体部のラインにおいて、アンテナ電流が互いに逆方向に流れることによって、放射エネルギーが相殺されて損失（ロス）が生じるため、放射効率が低下する。しかし、特許文献１の場合、折り返し部における放射効率の低下を抑制する方法に関しては、何ら具体的に開示されていない。 However, in the case of the meander line structure, since the antenna currents flow in opposite directions in the lines of the adjacent conductor portions at the folded portion, the radiated energy is canceled and loss occurs, resulting in a decrease in radiation efficiency. . However, in the case of Patent Document 1, there is no specific disclosure of a method for suppressing the reduction in radiation efficiency at the folded portion.

ここで、例えば平面視で直線状（Ｉ字状）の導体部のような、パターンアンテナ中で放射エネルギーが相殺されない導体部が占める割合を高めることによって、放射効率を改善する方法も考えられる。しかし、通常、配線予定領域が矩形状であれば、矩形の縦横の寸法は予め設定されており、パターンアンテナは、設定された配線予定領域内に収めて実装される必要がある。このため、放射エネルギーが相殺されない導体部の割合を単に高めるだけでは、限られた面積を有する配線予定領域内で、必要なアンテナ長が十分に確保できない懸念がある。 Here, for example, a method of improving the radiation efficiency by increasing the proportion of a conductor portion in which the radiant energy is not canceled in the pattern antenna, such as a linear (I-shaped) conductor portion in plan view, is also conceivable. However, if the planned wiring area is rectangular, the vertical and horizontal dimensions of the rectangle are usually set in advance, and the pattern antenna needs to be mounted within the set planned wiring area. Therefore, there is a concern that the necessary antenna length cannot be sufficiently ensured within the planned wiring area having a limited area simply by increasing the ratio of the conductor portion in which the radiant energy is not canceled.

本開示は、上記の問題に鑑み、基板上に一定の寸法で設計された矩形状の配線予定領域中に、折り返し部を有するパターンアンテナを配置する際、必要なアンテナ長を確保しつつ、アンテナの放射効率を改善することができるアンテナ及び半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present disclosure is to provide an antenna with a required antenna length when arranging a pattern antenna having a folded portion in a rectangular wiring planned area designed with a certain size on a substrate. An object of the present invention is to provide an antenna and a semiconductor device capable of improving the radiation efficiency of the antenna.

本開示の第１の態様に係るアンテナは、アンテナ基板と、アンテナ基板の一方の面上における平面視で矩形状の第１の領域の内側に設けられ、平行に隣り合って延びる導体部を折り返し部として有する第１のアンテナ本体パターン層と、アンテナ基板の他方の面上において、平面視で第１の領域と隣接する矩形状の第２の領域の内側に設けられた第２のアンテナ本体パターン層と、アンテナ基板を貫通して延び第１のアンテナ本体パターン層と第２のアンテナ本体パターン層とを接続する層間接続部と、を備える。 An antenna according to a first aspect of the present disclosure includes an antenna substrate and a conductor portion provided inside a rectangular first region in a plan view on one surface of the antenna substrate and extending parallel and adjacent to each other. A first antenna body pattern layer provided as a part, and a second antenna body pattern provided inside a rectangular second region adjacent to the first region in plan view on the other surface of the antenna substrate and an interlayer connector extending through the antenna substrate and connecting the first antenna body pattern layer and the second antenna body pattern layer.

本開示の第２の態様に係る半導体装置は、ベース基板と、アンテナ基板、アンテナ基板の一方の面上における平面視で矩形状の第１の領域の内側に設けられ、平行に隣り合って延びる導体部を折り返し部として有すると共にアンテナ基板と反対側の面が、ベース基板の上側に接合された第１のアンテナ本体パターン層、アンテナ基板の他方の面上において、平面視で第１の領域と隣接する矩形状の第２の領域の内側に設けられた第２のアンテナ本体パターン層、及び、アンテナ基板を貫通して延び第１のアンテナ本体パターン層と第２のアンテナ本体パターン層とを接続する層間接続部を備えるアンテナと、を有する。 A semiconductor device according to a second aspect of the present disclosure includes a base substrate, an antenna substrate, and a first region that is rectangular in plan view on one surface of the antenna substrate and extends parallel and adjacent to the first region. A first antenna body pattern layer having a conductor portion as a folded portion and having a surface opposite to the antenna substrate bonded to the upper side of the base substrate, the other surface of the antenna substrate forming the first region in plan view. A second antenna body pattern layer provided inside the adjacent rectangular second region, and extending through the antenna substrate to connect the first antenna body pattern layer and the second antenna body pattern layer. an antenna comprising an interlayer connection that

本開示に係るアンテナ及び半導体装置によれば、基板上に一定の寸法で設計された矩形状の配線予定領域中に、折り返し部を有するパターンアンテナを配置する際、必要なアンテナ長を確保しつつ、アンテナの放射効率を改善することができる。 According to the antenna and semiconductor device according to the present disclosure, when arranging a pattern antenna having a folded portion in a rectangular wiring planned area designed with a certain size on a substrate, the necessary antenna length is secured. , the radiation efficiency of the antenna can be improved.

本開示の実施形態に係るアンテナが搭載された半導体装置の構成を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a semiconductor device equipped with an antenna according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本実施形態に係るアンテナを説明する平面図である。It is a top view explaining the antenna concerning this embodiment. 図２中の３－３線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2; FIG. 第１のアンテナ本体パターン層と第２のアンテナ本体パターン層との接続構造を、アンテナ基板を除いた状態で説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a connection structure between a first antenna body pattern layer and a second antenna body pattern layer with the antenna substrate removed; 図５（Ａ）は、本実施形態に係るアンテナの放射効率の測定例を示す図であり、図５（Ｂ）は、本実施形態に係るアンテナのＳ１１パラメータの周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 5A is a diagram showing a measurement example of the radiation efficiency of the antenna according to this embodiment, and FIG. 5B is a graph showing an example of frequency characteristics of the S11 parameter of the antenna according to this embodiment. be. 比較例に係るアンテナを説明する平面図である。FIG. 5 is a plan view for explaining an antenna according to a comparative example; 図７（Ａ）は、比較例に係るアンテナの放射効率の測定例を示す図であり、図７（Ｂ）は、比較例に係るアンテナのＳ１１パラメータの周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 7A is a diagram showing a measurement example of the radiation efficiency of the antenna according to the comparative example, and FIG. 7B is a graph showing an example of frequency characteristics of the S11 parameter of the antenna according to the comparative example. 本実施形態の変形例に係るアンテナ（第１変形例）を説明する平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating an antenna (first modification) according to a modification of the embodiment; 本実施形態の変形例に係るアンテナ（第２変形例）を説明する断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an antenna (second modification) according to a modification of the embodiment; 変形例に係る半導体装置（第３変形例）を説明する断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device (third modification) according to a modification;

以下に本実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一の部分及び類似の部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。但し、図面における厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判定すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 This embodiment will be described below. In the following description of the drawings, identical or similar parts are given the same or similar reference numerals. However, the relationship between the thickness and the plane dimension in the drawings, the ratio of the thickness of each device and each member, etc. are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined with reference to the following description. In addition, there are portions with different dimensional relationships and ratios between the drawings.

＜アンテナの構造＞
本実施形態に係るアンテナ１０は、図１に示すように、例えば携帯電話や携帯情報端末等の無線通信機器の内部に収納され、外部との間の信号の送受信に用いられるパターンアンテナである。アンテナ１０は、半導体装置１００のベース基板１０２上に搭載されている。ベース基板１０２は、樹脂等の誘電体で作製できる。 <Antenna structure>
As shown in FIG. 1, the antenna 10 according to the present embodiment is a pattern antenna housed inside a wireless communication device such as a mobile phone or a personal digital assistant and used for transmitting and receiving signals to and from the outside. Antenna 10 is mounted on base substrate 102 of semiconductor device 100 . The base substrate 102 can be made of a dielectric such as resin.

図示を省略するが、アンテナ基板１２には集積回路（ＩＣ）等が搭載され、ＩＣ等とアンテナ１０とは、基板パターンによって接続されている。基板パターンは、ＩＣ等から直接延びるように配線されてもよいし、又は、ベース基板１０２を経由して配線されてもよい。また、ＩＣ等が、アンテナ基板１２でなくベース基板１０２に搭載され、アンテナ１０と接続された半導体装置１００が構成されてもよい。ＩＣ等がベース基板１０２に搭載された場合であっても、ＩＣ等とアンテナ１０との間で、信号が送受信される。また、例えば、アンテナ基板１２に搭載されたＩＣ等からの信号を分配してデバイダー接続するようなデバイスが、ベース基板１０２に搭載されると共に、基板パターンを経由してアンテナ１０に接続されてもよい。デバイスによって分配された信号が、アンテナ１０に入力される。 Although not shown, an integrated circuit (IC) or the like is mounted on the antenna substrate 12, and the IC or the like and the antenna 10 are connected by a substrate pattern. The substrate pattern may be wired so as to extend directly from the IC or the like, or may be wired via the base substrate 102 . Alternatively, the semiconductor device 100 may be configured such that an IC or the like is mounted on the base substrate 102 instead of the antenna substrate 12 and connected to the antenna 10 . Even when an IC or the like is mounted on the base substrate 102 , signals are transmitted and received between the IC or the like and the antenna 10 . Further, for example, even if a device that distributes signals from an IC or the like mounted on the antenna substrate 12 and performs divider connection is mounted on the base substrate 102 and connected to the antenna 10 via the substrate pattern. good. Signals distributed by the device are input to antenna 10 .

本実施形態に係るアンテナ１０は、図２に示すように、逆Ｆアンテナであり、アンテナ基板１２と、第１のアンテナ本体パターン層１４と、第２のアンテナ本体パターン層１６と、層間接続部１８とを備える。配線予定領域Ａは、平面視で矩形状であり、外縁が点線で例示されている。配線予定領域Ａは、図２中の上下方向に沿った一定の長さＬと、左右方向に沿った一定の幅Ｗとを有する。本実施形態では、導体路としてのアンテナパターンは、第１の領域Ａ１内に配置される第１のアンテナ本体パターン層１４と、第２の領域Ａ２内に配置される第２のアンテナ本体パターン層１６とに２分されている。 The antenna 10 according to the present embodiment is an inverted F antenna, as shown in FIG. 18. The wiring planned area A has a rectangular shape in a plan view, and the outer edge thereof is illustrated by a dotted line. The planned wiring area A has a constant length L along the vertical direction in FIG. 2 and a constant width W along the horizontal direction. In the present embodiment, the antenna pattern as a conductor path includes the first antenna main pattern layer 14 arranged in the first area A1 and the second antenna main pattern layer 14 arranged in the second area A2. It is divided into 16 and 2 parts.

アンテナ基板１２は、ベース基板１０２と同様に、樹脂等の誘電体である。図３に示すように、アンテナ基板１２の一方の面（下面）上には、第１の領域Ａ１が形成されている。第１の領域Ａ１は、図２に示したように、平面視で、矩形状であり、配線予定領域Ａの右側に位置する。第１の領域Ａ１は、図２中の上下方向に沿った一定の長さＬと、左右方向に沿った一定の幅Ｗ１とを有する。図２中の左右方向は、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２との並設方向である。 Like the base substrate 102, the antenna substrate 12 is a dielectric such as resin. As shown in FIG. 3, on one surface (lower surface) of the antenna substrate 12, a first area A1 is formed. As shown in FIG. 2, the first area A1 has a rectangular shape in a plan view and is located on the right side of the planned wiring area A. As shown in FIG. The first area A1 has a constant length L along the vertical direction in FIG. 2 and a constant width W1 along the horizontal direction. The horizontal direction in FIG. 2 is the direction in which the first area A1 and the second area A2 are arranged side by side.

また、図３中のアンテナ基板１２の他方の面（上面）上には、第２の領域Ａ２が形成されている。第２の領域Ａ２は、図２に示したように、平面視で、矩形状であり、配線予定領域Ａの左側に、第１の領域Ａ１と隣接して位置する。第２の領域Ａ２は、図２中の上下方向に沿った一定の長さＬと、左右方向に沿った一定の幅Ｗ２とを有する。すなわち、Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２である。 A second area A2 is formed on the other surface (upper surface) of the antenna substrate 12 in FIG. As shown in FIG. 2, the second area A2 has a rectangular shape in a plan view, and is located on the left side of the planned wiring area A and adjacent to the first area A1. The second area A2 has a constant length L along the vertical direction in FIG. 2 and a constant width W2 along the horizontal direction. That is, W=W1+W2.

第１のアンテナ本体パターン層１４は、第１の領域Ａ１の内側に設けられ、７本の導体部１４Ａ～１４Ｇを有する。７本の導体部１４Ａ～１４Ｇは、いずれもほぼ同じ幅Ｗ３を有し、例えば、金、銀、銅又はアルミニウム等の導電体からなる薄膜で作製できる。７本の導体部１４Ａ～１４Ｇは、一体的に作製されており、平面視で、クランク状のメアンダライン構造をなすように配置されている。７本の導体部１４Ａ～１４Ｇのうち、図２中の上下方向に沿って延び、かつ、平行に隣り合う４本の導体部１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｇは、折り返し部を構成する導体部である。折り返し部では、アンテナ電流が互いに逆向きに流れ、放射エネルギーが相殺される。 The first antenna body pattern layer 14 is provided inside the first region A1 and has seven conductor portions 14A to 14G. The seven conductor portions 14A to 14G all have substantially the same width W3, and can be made of a thin film made of a conductor such as gold, silver, copper, or aluminum, for example. The seven conductor portions 14A to 14G are integrally manufactured and arranged to form a crank-shaped meander line structure in plan view. Of the seven conductor portions 14A to 14G, the four conductor portions 14A, 14C, 14E, and 14G that extend in the vertical direction in FIG. be. At the folded portion, the antenna currents flow in opposite directions, canceling out the radiant energy.

また、４本の導体部１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｇのうち、図２中の左側の一対の導体部１４Ａ，１４Ｃの長さは互いに等しいと共に、図２中の右側の一対の導体部１４Ｅ，１４Ｇの長さは互いに等しい。一方、図２中の左側の一対の導体部１４Ａ，１４Ｃの長さは、図２中の右側の一対の導体部１４Ｅ，１４Ｇの長さより短い。 Among the four conductor portions 14A, 14C, 14E and 14G, the left pair of conductor portions 14A and 14C in FIG. The 14G lengths are equal to each other. On the other hand, the length of the left pair of conductor portions 14A and 14C in FIG. 2 is shorter than the length of the right pair of conductor portions 14E and 14G in FIG.

図３に示したように、第１のアンテナ本体パターン層１４のアンテナ基板１２と反対側（下側）の面が、半導体装置１００のベース基板１０２の一方の面（上面）上に接合する。図示を省略するが、アンテナ１０と半導体装置１００との間では、アンテナ基板１２のエリアに設けられた端子パッド及びコネクタなどと、ベース基板１００に設けられた端子パッド及びコネクタなどとが、半田およびコネクタなどによって接続されている。 As shown in FIG. 3 , the surface (lower side) of the first antenna body pattern layer 14 opposite to the antenna substrate 12 is bonded to one surface (upper surface) of the base substrate 102 of the semiconductor device 100 . Although not shown, between the antenna 10 and the semiconductor device 100, the terminal pads and connectors provided in the area of the antenna substrate 12 and the terminal pads and connectors provided on the base substrate 100 are soldered and connected. connected by a connector or the like.

図２に示したように、第２のアンテナ本体パターン層１６は、第２の領域Ａ２に設けられ、２本の導体部１６Ａ，１６Ｂを有する。２本の導体部１６Ａ，１６Ｂは、第１のアンテナ本体パターン層１４の場合と同様、いずれもほぼ同じ幅Ｗ３を有し、例えば、金、銀、銅及びアルミニウム等の導電体からなる薄膜で作製できる。２本の導体部１６Ａ，１６Ｂは、一体的に作製されており、第２のアンテナ本体パターン層１６は、平面視で、Ｌ字状である。 As shown in FIG. 2, the second antenna body pattern layer 16 is provided in the second region A2 and has two conductor portions 16A and 16B. Both of the two conductor portions 16A and 16B have substantially the same width W3 as in the case of the first antenna body pattern layer 14, and are thin films made of conductors such as gold, silver, copper, and aluminum, for example. can be made. The two conductor portions 16A and 16B are integrally produced, and the second antenna body pattern layer 16 is L-shaped in plan view.

第２のアンテナ本体パターン層１６では、折り返し部は形成されない。すなわち、第２の領域Ａ２内では、第１の領域Ａ１の場合のように平行して隣り合う導電体の対が形成されることなく、２本の導体部１６Ａ，１６Ｂは、放射エネルギーが相殺され難いように、単独で延びる。換言すると、本実施形態では、放射エネルギーが相殺される導体部は、第１の領域Ａ１内に集約して配置されている。 No folded portion is formed in the second antenna body pattern layer 16 . That is, in the second area A2, the radiant energy of the two conductor portions 16A and 16B cancels each other without forming a pair of adjacent conductors in parallel as in the case of the first area A1. It extends alone so that it is difficult to be done. In other words, in this embodiment, the conductor portions whose radiant energy is canceled are concentrated in the first area A1.

なお、第２のアンテナ本体パターン層１６の形状は、平面視で、Ｌ字状に限定されず、例えば１本の直線状等、放射エネルギーが相殺されない導体部を有する限り、適宜、変更可能である。また、例えば、第２のアンテナ本体パターン層１６に含まれる導体部の形状は、平面視で、第２の領域Ａ２の矩形の四辺に沿って延びる必要はなく、例えば、対角線に沿って斜行するように延びてもよい。 The shape of the second antenna main body pattern layer 16 is not limited to an L-shape in plan view, and can be changed as appropriate, for example, as long as it has a conductor portion that does not cancel out radiant energy, such as a single straight line. be. Further, for example, the shape of the conductor portion included in the second antenna body pattern layer 16 does not need to extend along the four sides of the rectangle of the second area A2 in a plan view. may be extended to

層間接続部１８は、図４に示すように、接続導体部１８Ａと、貫通接続部１８Ｂとを有し、第１のアンテナ本体パターン層１４と第２のアンテナ本体パターン層１６とを接続する。なお、本実施形態では、層間接続部１８は、図２に示したように、平面視で、第１の領域Ａ１に含まれる位置に設けられているが、本開示では、これに限定されない。層間接続部１８は、第２の領域Ａ２に含まれる位置に設けられてもよいし、或いは、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とに亘って設けられてもよい。 As shown in FIG. 4, the interlayer connection portion 18 has a connection conductor portion 18A and a through-connection portion 18B, and connects the first antenna body pattern layer 14 and the second antenna body pattern layer 16 together. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the interlayer connection portion 18 is provided at a position included in the first region A1 in plan view, but the present disclosure is not limited to this. The interlayer connection portion 18 may be provided at a position included in the second area A2, or may be provided across the first area A1 and the second area A2.

接続導体部１８Ａは、図２中で第２のアンテナ本体パターン層１６の右端部に接続して設けられ、接続位置から下側に向かって延びている。接続導体部１８Ａは、第１のアンテナ本体パターン層１４及び第２のアンテナ本体パターン層１６と同様に、導電体からなる薄膜で作製でき、第１のアンテナ本体パターン層１４及び第２のアンテナ本体パターン層１６とほぼ同じ幅Ｗ３を有する。本実施形態では、接続導体部１８Ａは、第２のアンテナ本体パターン層１６と一体的に作製されている。 The connection conductor portion 18A is connected to the right end portion of the second antenna body pattern layer 16 in FIG. 2 and extends downward from the connection position. The connection conductor portion 18A can be made of a thin film made of a conductive material in the same manner as the first antenna body pattern layer 14 and the second antenna body pattern layer 16. It has approximately the same width W3 as the pattern layer 16 . In this embodiment, the connection conductor portion 18A is manufactured integrally with the second antenna main body pattern layer 16 .

貫通接続部１８Ｂは、例えばビア等の接続部材であり、図３に示したように、アンテナ基板１２の厚み方向に沿ってアンテナ基板１２を貫通して延び、接続導体部１８Ａと第１のアンテナ本体パターン層１４とを接続する。なお、貫通接続部１８Ｂの形状は、図２及び図３中に例示したような円柱状に限定されず、例えば角柱状等、適宜変更可能である。 The through connection portion 18B is a connection member such as a via, for example, and extends through the antenna substrate 12 along the thickness direction of the antenna substrate 12 as shown in FIG. It connects with the body pattern layer 14 . In addition, the shape of the through connection portion 18B is not limited to the columnar shape illustrated in FIGS.

また、図２に示したように、本実施形態では、第２のアンテナ本体パターン層１６の左側の導体部１６Ｂの下端部に、給電点２０が接続して設けられている。給電点２０は、短絡線２２を介してグランド２４に接続されている。また、給電点２０は、図３に示したように、表層に近い配線層に設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, a feeding point 20 is connected to the lower end portion of the left conductor portion 16B of the second antenna body pattern layer 16 and provided. Feed point 20 is connected to ground 24 via a shorting wire 22 . In addition, as shown in FIG. 3, the feeding point 20 is provided in a wiring layer close to the surface layer.

次に、本実施形態に係るアンテナ１０の放射効率について説明する。図５（Ａ）に示すように、２．４ＧＨｚ、２．４４ＧＨｚ及び２．４８ＧＨｚの周波数において、一定の入力電力に対するアンテナ１０の放射電力の値を測定すると共に、放射効率を算出した。なお、図５（Ａ）中の数値は、概数で表示されている。結果、放射効率は、約５９．８７１％～約６２．３０４％を実現することができた。また、図５（Ｂ）に示すように、Ｓ１１パラメータにおいても、本実施形態に係るアンテナ１０は、２．４ＧＨｚ帯において有効であることが確認できた。 Next, the radiation efficiency of the antenna 10 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 5(A), at frequencies of 2.4 GHz, 2.44 GHz and 2.48 GHz, the radiation power values of the antenna 10 were measured with respect to constant input power, and the radiation efficiency was calculated. Numerical values in FIG. 5A are rounded. As a result, a radiation efficiency of about 59.871% to about 62.304% could be achieved. Also, as shown in FIG. 5B, it was confirmed that the antenna 10 according to the present embodiment is effective in the 2.4 GHz band also for the S11 parameter.

（比較例）
一方、図６に示すように、本実施形態と異なり、導体路としてのアンテナパターンが２分されていない、比較例に係るアンテナ１０Ｚを用意し、同様に２．４ＧＨｚ帯における放射効率を算出した。すなわち、比較例に係るアンテナ１０Ｚでは、アンテナ基板１２の一方の面上にのみ、アンテナパターンが配置されている。アンテナ１０Ｚの配線予定領域Ａの平面視での寸法は、図２に示した本実施形態に係るアンテナ１０の場合と同じ寸法（Ｌ×Ｗ）である。 (Comparative example)
On the other hand, as shown in FIG. 6, unlike the present embodiment, an antenna 10Z according to a comparative example in which the antenna pattern as a conductor path is not divided into two was prepared, and similarly the radiation efficiency in the 2.4 GHz band was calculated. . That is, in the antenna 10Z according to the comparative example, the antenna pattern is arranged only on one surface of the antenna substrate 12. FIG. The dimension of the planned wiring area A of the antenna 10Z in plan view is the same dimension (L×W) as the antenna 10 according to the present embodiment shown in FIG.

比較例に係るアンテナ１０Ｚでは、本実施形態のように第１のアンテナ本体パターン層１４に対してベース基板１０２の誘電率の影響を活用し、素材誘電率Ｅｒを大きくすることが難しい。このため、本実施形態と同レベルの波長を有する信号の送受信の際、同寸法の配線予定領域Ａ内に、配置するアンテナパターンの導体路の全体の長さが、本実施形態に係るアンテナ１０より長くなる。図６中に示したように、比較例では、折り返し部として１１本の導体部１４Ａ～１４Ｋが設けられており、図２中に示した本実施形態に係るアンテナ１０の折り返し部としての７本の導体部１４Ａ～１４Ｇの場合より、本数が多い。 In the antenna 10Z according to the comparative example, it is difficult to utilize the influence of the dielectric constant of the base substrate 102 on the first antenna body pattern layer 14 and increase the dielectric constant Er of the material as in the present embodiment. Therefore, when transmitting/receiving a signal having a wavelength of the same level as that of the present embodiment, the total length of the conductor path of the antenna pattern to be arranged in the planned wiring area A of the same size is equal to that of the antenna 10 according to the present embodiment. be longer. As shown in FIG. 6, in the comparative example, eleven conductor portions 14A to 14K are provided as folded portions, and seven conductor portions are provided as folded portions of the antenna 10 according to the present embodiment shown in FIG. The number of the conductor portions 14A to 14G is larger than that of the conductor portions 14A to 14G.

また、比較例の場合、１１本の導体部１４Ａ～１４Ｋのうち対をなす８本の導体部１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｇ，１４Ｉ，１４Ｋの上下方向に沿った長さは、いずれも同じである。比較例の場合、本実施形態の４本の導体部１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｇのように、対をなす８本の導体部１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｅ，１４Ｇ，１４Ｉ，１４Ｋを、隣接する導体部の長さを稼ぐため、不揃いにした状態で配置していない。また、図６中に示した比較例の第１の領域Ａ１の幅Ｗ１Ａは、図２中に示した本実施形態の第１の領域Ａ１の幅Ｗ１より長い。また、比較例の第２の領域Ａ２の幅Ｗ２Ａは、本実施形態の第２の領域Ａ２の幅Ｗ２より短い。 Further, in the case of the comparative example, the eight pairs of conductor portions 14A, 14C, 14E, 14G, 14I, and 14K of the eleven conductor portions 14A to 14K have the same vertical length. be. In the case of the comparative example, the eight conductor portions 14A, 14C, 14E, 14G, 14I, and 14K that form a pair, like the four conductor portions 14A, 14C, 14E, and 14G of the present embodiment, are connected to adjacent conductor portions. In order to gain length, they are not arranged in an uneven state. Also, the width W1A of the first region A1 of the comparative example shown in FIG. 6 is longer than the width W1 of the first region A1 of the present embodiment shown in FIG. Also, the width W2A of the second area A2 of the comparative example is shorter than the width W2 of the second area A2 of the present embodiment.

図７（Ａ）に示すように、比較例に係るアンテナ１０Ｚについて放射効率を、本実施形態と同様に算出した。図７（Ａ）中の数値は、概数で表示されている。結果、比較例の場合、図７（Ｂ）に示すように、２．４ＧＨｚ帯において、Ｓ１１パラメータは有効ではあるが、２．４ＧＨｚ帯における放射効率の有効性は、低かった。比較例のそれぞれの周波数における放射効率は、約５６．１７６％～約５８．１７７％と、本実施形態の放射効率より、いずれも低かった。
（作用効果） As shown in FIG. 7A, the radiation efficiency of the antenna 10Z according to the comparative example was calculated in the same manner as in the present embodiment. Numerical values in FIG. 7A are rounded. As a result, in the case of the comparative example, as shown in FIG. 7B, the S11 parameter was effective in the 2.4 GHz band, but the effectiveness of the radiation efficiency in the 2.4 GHz band was low. The radiation efficiency at each frequency of the comparative example was about 56.176% to about 58.177%, which were lower than the radiation efficiency of this embodiment.
(Effect)

本実施形態に係るアンテナ１０では、第１のアンテナ本体パターン層１４は、アンテナ基板１２とベース基板１０２とに挟まれている。このため、第１のアンテナ本体パターン層１４の素材誘電率Ｅｒを、アンテナ基板１２の誘電率とベース基板１０２の誘電率との両方の影響を活用して大きくすることが可能になる。 In the antenna 10 according to this embodiment, the first antenna body pattern layer 14 is sandwiched between the antenna substrate 12 and the base substrate 102 . Therefore, the dielectric constant Er of the material of the first antenna body pattern layer 14 can be increased by utilizing the effects of both the dielectric constant of the antenna substrate 12 and the dielectric constant of the base substrate 102 .

また、通常、アンテナ１０の配線長（波長）は、下記の式（１）によって得られる。
λ＝ｃ／Ｆ×（１／√Ｅｒ）・・・式（１）
（λ：波長、ｃ：光速度、Ｆ：ターゲット周波数）
式（１）より、素材誘電率Ｅｒが大きくなる程、アンテナ１０の配線長を短くできることが分かる。 Also, the wiring length (wavelength) of the antenna 10 is usually obtained by the following equation (1).
λ=c/F×(1/√Er) Equation (1)
(λ: wavelength, c: speed of light, F: target frequency)
From equation (1), it can be seen that the wiring length of the antenna 10 can be shortened as the dielectric constant Er of the material increases.

このため、本実施形態では、素材誘電率Ｅｒが大きくなることによって、第１のアンテナ本体パターン層１４の全体の長さを、比較例のようにアンテナ基板１２の上側の空気層にすべてのアンテナ本体が近い場合より、短縮することが可能になる。ここで、空気層にアンテナパターンが近い程、波長短縮率の効果が薄まり、アンテナパターンが長くなる。そして、第１のアンテナ本体パターン層１４の長さが短縮されることによって、第１の領域Ａ１の幅Ｗ１を狭くすることができる。 For this reason, in the present embodiment, by increasing the dielectric constant Er of the material, the entire length of the first antenna body pattern layer 14 is extended to the air layer above the antenna substrate 12 as in the comparative example. It is possible to shorten the body more than when the main body is close. Here, the closer the antenna pattern is to the air layer, the weaker the effect of the wavelength shortening rate and the longer the antenna pattern. By shortening the length of the first antenna body pattern layer 14, the width W1 of the first area A1 can be narrowed.

そして、第１の領域Ａ１の幅Ｗ１が狭くなった分、一定の寸法を有する配線予定領域Ａの内側で、第１の領域Ａ１に隣接する第２の領域Ａ２の幅Ｗ２を広く確保できる。そして、第２の領域Ａ２の幅Ｗ２が広がった分、図２中の導体部１６Ａのように、第２のアンテナ本体パターン層１６において配線予定領域Ａの幅Ｗに沿った部分の長さを延長することが可能になる。このため、第２のアンテナ本体パターン層１６からの放射エネルギーを増大することができる。 Since the width W1 of the first area A1 is narrowed, the width W2 of the second area A2 adjacent to the first area A1 can be widened inside the planned wiring area A having a certain dimension. As the width W2 of the second region A2 increases, the length of the portion along the width W of the planned wiring region A in the second antenna body pattern layer 16, such as the conductor portion 16A in FIG. possible to extend. Therefore, the radiant energy from the second antenna body pattern layer 16 can be increased.

また、図３に示したように、第２のアンテナ本体パターン層１６は、アンテナ基板１２上で、厚み方向において第１のアンテナ本体パターン層１４とは異なる高さに位置し、第２のアンテナ本体パターン層１６が長い直線であることから、効率的に放射することができる。 Moreover, as shown in FIG. 3, the second antenna body pattern layer 16 is located on the antenna substrate 12 at a height different from that of the first antenna body pattern layer 14 in the thickness direction. Since the body pattern layer 16 is a long straight line, it can radiate efficiently.

このため、本実施形態によれば、アンテナ基板１２上に一定の寸法で設計された矩形状の配線予定領域Ａ中に、折り返し部を有するパターンアンテナを配置する際、必要なアンテナ長を確保しつつ、アンテナ１０の放射効率を改善することができる。また、アンテナ１０の帯域幅を拡大することが可能になる。また、本実施形態に係るアンテナ１０を使用すれば、必要なアンテナ長を確保しつつ、アンテナ１０の放射効率を改善可能な半導体装置１００を実現できる。 Therefore, according to the present embodiment, when arranging a pattern antenna having a folded portion in a rectangular wiring planned area A designed with a certain dimension on the antenna substrate 12, a required antenna length is ensured. At the same time, the radiation efficiency of the antenna 10 can be improved. Also, the bandwidth of the antenna 10 can be expanded. Further, by using the antenna 10 according to the present embodiment, it is possible to realize the semiconductor device 100 capable of improving the radiation efficiency of the antenna 10 while securing the required antenna length.

また、本実施形態では、第２の領域Ａ２の幅Ｗ２を広く確保できるため、図２中の第２の領域Ａ２の内側で、左右方向の両端に位置する、導体部１６Ｂと接続導体部１８Ａとの間で、相殺される放射エネルギーを低減することができる。 In addition, in the present embodiment, since the width W2 of the second area A2 can be widened, the conductor portion 16B and the connection conductor portion 18A located at both ends in the left-right direction inside the second area A2 in FIG. can reduce the radiant energy that is canceled between

また、本実施形態では、図２中の第１の領域Ａ１の内側で、左側の一対の導体部１４Ａ，１４Ｃの長さは、右側の一対の導体部１４Ｅ，１４Ｇの長さより短い。一対の導体部の間で隣り合う導体部１４Ｃ，１４Ｅの長さを互いに異ならせることによって、一対の導体部の間で生じるアンテナ電流の相殺を更に低減することが可能になる。このため、アンテナ１０の放射効率を、一層改善することができる。 In this embodiment, the length of the left pair of conductor portions 14A and 14C inside the first region A1 in FIG. 2 is shorter than the length of the right pair of conductor portions 14E and 14G. By making the lengths of the adjacent conductor portions 14C and 14E different between the pair of conductor portions, it is possible to further reduce the cancellation of the antenna currents generated between the pair of conductor portions. Therefore, the radiation efficiency of the antenna 10 can be further improved.

＜第１変形例＞
図８に示すように、第１変形例に係るアンテナ１０Ａでは、層間接続部１８の接続導体部１８Ａ１が、図２中に示した接続導体部１８Ａの場合より下側に延び、第１の領域Ａ１中の左側で水平に延びる導体部１４Ｂの左端部に、平面視で重なっている。また、貫通接続部１８Ｂは、接続導体部１８Ａ１の図８中の下端部と、導体部１４Ｂの左端部とに同時に接触している。 <First modification>
As shown in FIG. 8, in the antenna 10A according to the first modified example, the connection conductor portion 18A1 of the interlayer connection portion 18 extends further downward than the connection conductor portion 18A shown in FIG. It overlaps the left end portion of the conductor portion 14B extending horizontally on the left side of A1 in a plan view. Further, the through connection portion 18B is in contact with the lower end portion of the connection conductor portion 18A1 in FIG. 8 and the left end portion of the conductor portion 14B at the same time.

また、第１変形例では、第１の領域Ａ１中で、図２中の第１のアンテナ本体パターン層１４の導体部１４Ａに相当する導体部が設けられていない。すなわち、第１変形例では、延長された接続導体部１８Ａ１が、図２中の導体部１４Ａの代わりにアンテナの導体路としても機能し、アンテナパターンに全体として必要な長さが確保されている。第１変形例に係るアンテナ１０Ａの他の部材については、図１～図４に示したアンテナ１０における同名の部材とそれぞれ等価であるため、重複説明を省略する。 Further, in the first modification, no conductor portion corresponding to the conductor portion 14A of the first antenna body pattern layer 14 in FIG. 2 is provided in the first region A1. That is, in the first modified example, the extended connection conductor portion 18A1 also functions as an antenna conductor path instead of the conductor portion 14A in FIG. . Other members of the antenna 10A according to the first modified example are equivalent to the members of the same names in the antenna 10 shown in FIGS.

第１変形例に係るアンテナ１０Ａによれば、図１に示したアンテナ１０の場合と比べ、導体部１４Ａが存在しない分、折り返し部を構成する導体部の本数が減少するので、折り返し部におけるアンテナ電流の相殺を更に低減できる。第１変形例に係るアンテナ１０Ａの他の効果については、図１～図４に示したアンテナ１０の場合と同様である。なお、
図２及び図８に示したように、接続導体部の長さは、適宜変更できる。 According to the antenna 10A according to the first modified example, compared with the antenna 10 shown in FIG. Current cancellation can be further reduced. Other effects of the antenna 10A according to the first modified example are the same as those of the antenna 10 shown in FIGS. note that,
As shown in FIGS. 2 and 8, the length of the connection conductor can be changed as appropriate.

＜第２変形例＞
図９に示すように、第２変形例に係るアンテナ１０Ｂは、アンテナ基板１２と、第１のアンテナ本体パターン層１４と、第２のアンテナ本体パターン層１６と、層間接続部１８とを備える点は、図１～図４に示したアンテナ１０の場合と同様である。しかし、第２変形例では、第１のアンテナ本体パターン層１４のアンテナ基板１２と反対側（図９中の下側）には、第１補助基板３２が設けられ、第１補助基板３２の上面には、第１のアンテナ本体パターン層１４の下面が接合している。また、第１補助基板３２の下面上には、第１配線層３４が設けられている。 <Second modification>
As shown in FIG. 9, an antenna 10B according to the second modification includes an antenna substrate 12, a first antenna body pattern layer 14, a second antenna body pattern layer 16, and an interlayer connection portion 18. is the same as for the antenna 10 shown in FIGS. However, in the second modification, a first auxiliary substrate 32 is provided on the side of the first antenna body pattern layer 14 opposite to the antenna substrate 12 (lower side in FIG. 9), and the upper surface of the first auxiliary substrate 32 is joined to the lower surface of the first antenna body pattern layer 14 . A first wiring layer 34 is provided on the lower surface of the first auxiliary substrate 32 .

また、第２のアンテナ本体パターン層１６のアンテナ基板１２と反対側（図９中の上側）には、第２補助基板３６が設けられ、第２補助基板３６の下面には、第２のアンテナ本体パターン層１６の上面が接合している。また、第２補助基板３６の上面上には、第２配線層３８が設けられている。すなわち、第２変形例では、第１のアンテナ本体パターン層１４、第２のアンテナ本体パターン層１６、第１配線層３４及び第２配線層３８からなる４層構造の配線層が設けられている。 A second auxiliary substrate 36 is provided on the side of the second antenna body pattern layer 16 opposite to the antenna substrate 12 (the upper side in FIG. 9), and a second antenna is provided on the lower surface of the second auxiliary substrate 36. The upper surface of the main pattern layer 16 is joined. A second wiring layer 38 is provided on the upper surface of the second auxiliary substrate 36 . That is, in the second modification, a wiring layer having a four-layer structure including the first antenna body pattern layer 14, the second antenna body pattern layer 16, the first wiring layer 34, and the second wiring layer 38 is provided. .

第１補助基板３２及び第２補助基板３６は、アンテナ基板１２及びベース基板１０２と同様に誘電体である。また、第１配線層３４及び第２配線層３８は、第１のアンテナ本体パターン層１４と同様に、導電体からなる薄膜で作製できる。第２変形例に係るアンテナ１０Ｂの他の部材については、図１～図４に示したアンテナ１０における同名の部材とそれぞれ等価であるため、重複説明を省略する。 The first auxiliary substrate 32 and the second auxiliary substrate 36 are dielectric like the antenna substrate 12 and the base substrate 102 . Also, the first wiring layer 34 and the second wiring layer 38 can be made of a thin film made of a conductor, like the first antenna body pattern layer 14 . Other members of the antenna 10B according to the second modification are equivalent to the members of the same names in the antenna 10 shown in FIGS.

第２変形例に係るアンテナ１０Ｂでは、第１のアンテナ本体パターン層１４の素材誘電率Ｅｒは、アンテナ基板１２の誘電率及びベース基板１０２の誘電率に加え、更に、第１補助基板３２の誘電率を活用して大きくされている。このため、第１のアンテナ本体パターン層１４の素材誘電率Ｅｒを更に大きくでき、第１のアンテナ本体パターン層１４の長さを一層短縮できる。第２変形例に係るアンテナ１０Ｂの他の効果については、図１～図４に示したアンテナ１０の場合と同様である。 In the antenna 10B according to the second modification, the dielectric constant Er of the material of the first antenna body pattern layer 14 is the dielectric constant of the first auxiliary substrate 32 in addition to the dielectric constant of the antenna substrate 12 and the dielectric constant of the base substrate 102. The rate is being made bigger by taking advantage of it. Therefore, the material dielectric constant Er of the first antenna body pattern layer 14 can be further increased, and the length of the first antenna body pattern layer 14 can be further shortened. Other effects of the antenna 10B according to the second modification are the same as those of the antenna 10 shown in FIGS.

＜第３変形例＞
図１に示したアンテナ１０は、ベース基板１０２の板面上に搭載されていたが、本開示ではこれに限定されず、例えば、図１０に示すように、アンテナ１０を筐体２８の内側に配置することもできる。図１０中には、筐体２８の底部の上面上に第１のアンテナ本体パターン層１４の下面が接合した状態で、アンテナ１０が搭載された半導体装置１００Ａが例示されている。 <Third modification>
Although the antenna 10 shown in FIG. 1 is mounted on the plate surface of the base substrate 102, the present disclosure is not limited to this. For example, as shown in FIG. can also be placed. FIG. 10 illustrates a semiconductor device 100A in which the antenna 10 is mounted with the lower surface of the first antenna body pattern layer 14 bonded to the upper surface of the bottom of the housing 28 .

筐体２８は、本実施形態に係るアンテナ１０のアンテナ基板１２及びベース基板１０２と同様に誘電体である。第３変形例では、筐体２８の底部を「ベース基板」と見做すことができる。第３変形例のように、アンテナ基板１２との間で第１のアンテナ本体パターン層１４を挟み込み、第１のアンテナ本体パターン層１４の素材誘電率Ｅｒを大きくすることが可能な誘電体であれば、本開示のベース基板として採用できる。第３変形例に係る半導体装置１００Ａの他の部材については、図１～図４に示したアンテナ１０及び半導体装置１００における同名の部材とそれぞれ等価であるため、重複説明を省略する。 The housing 28 is a dielectric like the antenna substrate 12 and the base substrate 102 of the antenna 10 according to this embodiment. In the third variant, the bottom of housing 28 can be considered a "base board". As in the third modification, any dielectric that can sandwich the first antenna body pattern layer 14 between itself and the antenna substrate 12 and increase the dielectric constant Er of the first antenna body pattern layer 14 can be used. For example, it can be adopted as the base substrate of the present disclosure. Other members of the semiconductor device 100A according to the third modification are equivalent to the members of the same name in the antenna 10 and the semiconductor device 100 shown in FIGS.

第３変形例に係る半導体装置１００Ａによれば、ベース基板１０２の板面上に限定されることなく、アンテナ１０の配置位置のバリエーションが広がるため、汎用性を高めることができる。第３変形例に係るアンテナ１０Ｂの他の効果については、図１～図４に示したアンテナ１０及び半導体装置１００の場合と同様である。 According to the semiconductor device 100A according to the third modified example, the arrangement position of the antenna 10 can be varied without being limited to the surface of the base substrate 102, so versatility can be enhanced. Other effects of the antenna 10B according to the third modification are the same as those of the antenna 10 and the semiconductor device 100 shown in FIGS.

＜その他の実施形態＞
本開示は上記の開示した実施の形態によって説明したが、この説明は、本開示を限定するものではない。本開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。本実施形態では、逆Ｆアンテナのアンテナ１０を例として説明したが、これに限定されず、平面パターンアンテナであれば、種類は限定されない。 <Other embodiments>
While the present disclosure has been described in terms of the above disclosed embodiments, this description is not intended to limit the disclosure. It should be considered that various alternative embodiments, examples and operational techniques will become apparent to those skilled in the art from this disclosure. Although the antenna 10 of the inverted F antenna has been described as an example in the present embodiment, the antenna is not limited to this, and the type is not limited as long as it is a planar pattern antenna.

また、本実施形態では、アンテナ基板１２はリジッド基板として説明したが、本開示ではこれに限定されず、フレキシブル基板であってもよい。また、アンテナ１０は、リジッド基板の配線層パターンで形成されるプリント基板であったが、これに限定されず、本開示は、例えばＬＳＩ内の配線層において適用することもできる。また、第１のアンテナ本体パターン層１４及び第２のアンテナ本体パターン層１６のそれぞれを構成する導体部の本数や幅Ｗ３等は、本実施形態で説明したものに限定されず、所望のアンテナ設計に応じて適宜変更できる。 Further, in the present embodiment, the antenna substrate 12 has been described as a rigid substrate, but the present disclosure is not limited to this, and may be a flexible substrate. Further, although the antenna 10 is a printed circuit board formed with a wiring layer pattern of a rigid substrate, it is not limited to this, and the present disclosure can also be applied to, for example, a wiring layer within an LSI. Further, the number of conductor portions, the width W3, and the like constituting each of the first antenna body pattern layer 14 and the second antenna body pattern layer 16 are not limited to those described in the present embodiment, and a desired antenna design can be used. can be changed as appropriate.

また、本実施形態では、図３中に例示したアンテナ１０のように、１枚のアンテナ基板１２の一方の面上に第１のアンテナ本体パターン層１４が設けられると共に、他方の面上に第２のアンテナ本体パターン層１６が設けられていた。すなわち、アンテナ１０は、１枚のアンテナ基板１２に２層の配線層が設けられた２層構造であり、２分されたアンテナパターンの間に、１枚のアンテナ基板１２が挟まれていた。 Moreover, in this embodiment, like the antenna 10 illustrated in FIG. Two antenna body pattern layers 16 were provided. That is, the antenna 10 has a two-layer structure in which two wiring layers are provided on one antenna substrate 12, and one antenna substrate 12 is sandwiched between the two antenna patterns.

しかし、本開示に係るアンテナは、１枚のアンテナ基板１２を用いた２層構造に限定されず、２分されたアンテナパターンの間に、２枚以上の基板が存在してもよい。例えば、図９中に例示したアンテナ１０Ｂのように、４層の配線層が設けられた４層構造の場合、図９中で最上層の第２配線層３８の位置に、第２配線層３８に代えて第２のアンテナ本体パターン層１６を配置することができる。 However, the antenna according to the present disclosure is not limited to a two-layer structure using one antenna substrate 12, and two or more substrates may be present between the halved antenna patterns. For example, in the case of a four-layer structure in which four wiring layers are provided, as in the antenna 10B illustrated in FIG. A second antenna body pattern layer 16 can be placed instead.

すなわち、２分されたアンテナパターンの間には、アンテナ基板１２及び第２補助基板３６の２枚の基板が存在する。第２のアンテナ本体パターン層は、第２補助基板３６の上面上に設けられることになる。アンテナ基板１２及び第２補助基板３６のように、２分されたアンテナパターンの間に２枚以上の基板が挟まれる場合、挟まれた２枚以上の基板を、本開示における一体的な「アンテナ基板」として見做すことができる。複数枚の基板を有する一体的なアンテナ基板の場合であっても、一対の最外側の基板のうち一方の基板の外側面上に第１のアンテナ本体パターン層１４が設けられると共に、他方の基板の外側面上に第２のアンテナ本体パターン層１６が設けられる。 In other words, two substrates, the antenna substrate 12 and the second auxiliary substrate 36, are present between the halved antenna patterns. A second antenna body pattern layer will be provided on the upper surface of the second auxiliary substrate 36 . When two or more substrates are sandwiched between the halved antenna patterns, such as the antenna substrate 12 and the second auxiliary substrate 36, the sandwiched two or more substrates are referred to as an integrated "antenna" in the present disclosure. can be regarded as a "substrate". Even in the case of an integral antenna substrate having a plurality of substrates, the first antenna body pattern layer 14 is provided on the outer surface of one of the pair of outermost substrates, and the other substrate is provided. A second antenna body pattern layer 16 is provided on the outer surface of the.

なお、層間接続部１８は、アンテナ基板１２及び第２補助基板３６のように、挟まれた２枚以上の基板を貫通すると共に、２分されたアンテナパターンの間に位置する他の配線層に干渉しないように設けられる。また、一体的なアンテナ基板の外側面の上側に、誘電率を活用する目的で、誘電体である他の基板が配置されてもよい。 Note that the interlayer connection part 18 penetrates two or more substrates that are sandwiched like the antenna substrate 12 and the second auxiliary substrate 36, and is connected to another wiring layer positioned between the antenna patterns divided into two. provided so as not to interfere. Further, another substrate, which is a dielectric, may be placed on the upper side of the outer surface of the integrated antenna substrate for the purpose of utilizing the dielectric constant.

また、４層構造において第１のアンテナ本体パターン層１４と第２のアンテナ本体パターン層１６とを配置する他の組み合わせとしては、１層目と４層目、及び、２層目と４層目のような組み合わせも採用され得る。また、３層構造や５層以上の構造においても、４層構造の場合と同様に、第１のアンテナ本体パターン層１４と第２のアンテナ本体パターン層１６との間に、複数枚の基板を介在させることができる。 Other combinations of arranging the first antenna body pattern layer 14 and the second antenna body pattern layer 16 in the four-layer structure include the first layer and the fourth layer, and the second layer and the fourth layer. A combination such as the following may also be employed. Also, in a three-layer structure or a structure with five or more layers, a plurality of substrates are provided between the first antenna main pattern layer 14 and the second antenna main pattern layer 16 as in the case of the four-layer structure. can intervene.

また、図１～図１０中に示したそれぞれの構成を部分的に組み合わせて、本開示に係るアンテナを実現することもできる。本開示は、上記に記載していない様々な実施の形態等を含むと共に、本開示の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ定められるものである。 Also, the antenna according to the present disclosure can be implemented by partially combining the configurations shown in FIGS. 1 to 10. FIG. The present disclosure includes various embodiments and the like not described above, and the technical scope of the present disclosure is defined only by the invention specifying matters of the scope of claims that are valid from the above description.

１０，１０Ａ，１０Ｂアンテナ
１２アンテナ基板
１４第１のアンテナ本体パターン層
１４Ａ～１４Ｇ導体部
１６第２のアンテナ本体パターン層
１６Ａ，１６Ｂ導体部
１８層間接続部
３２第１補助基板（誘電体）
１００，１００Ａ半導体装置
１０２ベース基板
Ａ配線予定領域
Ａ１第１の領域
Ａ２第２の領域
Ｅｒ素材誘電率 10, 10A, 10B antenna 12 antenna substrate 14 first antenna body pattern layers 14A to 14G conductor portion 16 second antenna body pattern layers 16A and 16B conductor portion 18 interlayer connection portion 32 first auxiliary substrate (dielectric)
100, 100A Semiconductor device 102 Base substrate A Wiring planned area A1 First area A2 Second area Er Permittivity of material

Claims

アンテナ基板と、
前記アンテナ基板の一方の面上における平面視で矩形状の第１の領域の内側に設けられ、平行に隣り合って延びる導体部を折り返し部として有する第１のアンテナ本体パターン層と、
前記アンテナ基板の他方の面上において、平面視で前記第１の領域と隣接する矩形状の第２の領域の内側に設けられた第２のアンテナ本体パターン層と、
前記アンテナ基板を貫通して延び前記第１のアンテナ本体パターン層と前記第２のアンテナ本体パターン層とを接続する層間接続部と、
を備えるアンテナ。 an antenna board;
a first antenna body pattern layer provided inside a rectangular first region in plan view on one surface of the antenna substrate and having conductor portions extending adjacently in parallel as folded portions;
a second antenna body pattern layer provided inside a rectangular second region adjacent to the first region in plan view on the other surface of the antenna substrate;
an interlayer connection portion extending through the antenna substrate and connecting the first antenna body pattern layer and the second antenna body pattern layer;
Antenna with

前記折り返し部を構成する前記導体部のうち、隣り合う前記導体部の長さが異なる、
請求項１に記載のアンテナ。 Adjacent conductor portions of the conductor portions forming the folded portion have different lengths,
Antenna according to claim 1.

前記第１のアンテナ本体パターン層の前記アンテナ基板と反対側には、前記第１のアンテナ本体パターン層が上側に接合される半導体装置用のベース基板以外の誘電体が設けられている、
請求項１又は２に記載のアンテナ。 A dielectric other than a base substrate for a semiconductor device to which the first antenna body pattern layer is bonded is provided on the side of the first antenna body pattern layer opposite to the antenna substrate.
An antenna according to claim 1 or 2.

ベース基板と、
アンテナ基板、前記アンテナ基板の一方の面上における平面視で矩形状の第１の領域の内側に設けられ、平行に隣り合って延びる導体部を折り返し部として有すると共に前記アンテナ基板と反対側の面が、前記ベース基板の上側に接合された第１のアンテナ本体パターン層、前記アンテナ基板の他方の面上において、平面視で前記第１の領域と隣接する矩形状の第２の領域の内側に設けられた第２のアンテナ本体パターン層、及び、前記アンテナ基板を貫通して延び前記第１のアンテナ本体パターン層と前記第２のアンテナ本体パターン層とを接続する層間接続部を備えるアンテナと、
を有する半導体装置。 a base substrate;
an antenna substrate, provided inside a rectangular first region in plan view on one surface of the antenna substrate, having conductor portions extending adjacently in parallel as folded portions, and the surface opposite to the antenna substrate; is on the first antenna body pattern layer bonded to the upper side of the base substrate, and on the other surface of the antenna substrate, inside a rectangular second region adjacent to the first region in plan view an antenna comprising a provided second antenna body pattern layer and an interlayer connection portion extending through the antenna substrate and connecting the first antenna body pattern layer and the second antenna body pattern layer;
A semiconductor device having