(57)【要約】【課題】本発明はチップ型周波数変調放送用アンテナに関するものである。【解決手段】セラミックス基板と前記セラミックス基板の第一表面に形成される鉄磁気材料層と前記アンテナ基板に形成される放射構造を含む。セラミックス基板の高い誘電率と鉄磁気材料層の電気特徴により大幅にアンテナのサイズを小さくするようになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板と、
前記セラミックス基板の第一表面に形成される鉄磁気材料層であって、前記セラミックス基板と前記鉄磁気材料層がアンテナ基板に形成されるものと、
前記アンテナ基板に形成される放射構造を含むことを特徴とするチップ型周波数変調放送用アンテナ。
【請求項２】
前記放射構造は金属マイクロストリップラインによって前記アンテナ基板を囲んで構成され、前記アンテナ基板は長方形のアンテナ基板で前記金属マイクロストリップラインは前記長方形金属マイクロストリップラインの長端方向と垂直に前記アンテナ基板を囲み、前記金属マイクロストリップラインは前記アンテナ基板の第二表面に折り曲げ部を形成し、前記アンテナ基板の前記鉄磁気材料層と前記放射構造の間にさらに第一保護層を設置することを特徴とする請求項1に記載するチップ型周波数変調放送用アンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ基板の両端に溶接部を形成し前記金属マイクロストリップラインの両端がそれぞれ前記アンテナ基板の両側端の前記溶接部を電気に接続することを特徴とする請求項２に記載するチップ型周波数変調放送用アンテナ。
【請求項４】
チップ型周波数変調放送用アンテナの製造方法であって、
セラミックス基板と前記セラミックス基板の表面に形成される鉄磁気材料層からなるアンテナ基板を用意する工程１と、
放射構造を前記アンテナ基板の裏面に印刷し形成する工程２と、
放射構造を前記アンテナ基板の表面に印刷し形成する工程３と、
焼結を行いチップ型周波数変調放送用アンテナを形成する工程４を含むことを特徴とする記載するチップ型周波数変調放送用アンテナの製造方法。
【請求項５】
さらに
保護層を前記アンテナ基板の裏面の放射構造上端に印刷し形成する工程Ａと、
ベークを行う工程Ｂと、
保護層を前記アンテナ基板の表面の放射構造上端に印刷し形成する工程Ｃと、
ベークを行う工程Ｄと、
ディッピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）を行なう工程Ｅと、
電気めっきを行なう工程Ｆを含むことを特徴とする請求項４に記載するチップ型周波数変調放送用アンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチップ型周波数変調放送用アンテナおよびその製造方法,特にサイズの小型化を達成した周波数変調放送用アンテナ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体既成技術の向上により、半導体チップの機能はますます増え、半導体チップ信号の通信量も徐々に増加している。信号科学技術の発展は軽薄短小化の傾向にあり、特にノートパソコン、携帯通信製品、デジタルカメラなどが現代人にとってますます不可欠な携帯道具となる際、携帯道具本体の高空間密度の特徴に適応するために、各モジュールは高機能を維持し、かつ安定した品質を要求される；如何にモジュールの空間を縮小しつつ高品質の特徴を保つか、また如何に資料通信機能と信号品質を向上させるかが各メーカーの重要課題となっている。
【０００３】
また、携帯電話の様々なメディアへの応用が日々増加し、一般的な携帯電子製品が通常内部に周波数変調放送システムの機能を持つなど、使用者により多様な応用機能を提供する。しかし、伝統的な携帯電話やその他周波数変調信号の受信装置などは、受信する周波数が大部分の上限が85MHzから108MHzであるため、相当に長い、または体積の大きい受信アンテナを利用しなければ上記の周波数信号が応用する周波数を受信できず、伝統的なラジオの装置には引き抜き式の単極アンテナがあり、または携帯電話は他にイヤホンの線を設置する方法で信号を受信し、上記のアンテナ形体の多くは銅線や単芯線製のアンテナで、信号を受信する機能を達成している。
【０００４】
しかし、携帯電子製品の発展に伴い、周波数変調アンテナの発展の足取りはすでに携帯装置の機能性に遠く劣り、例えば引き抜き式アンテナは、その体積において相当大きな場所を占めるので、体積上の不整合のために引き抜き式アンテナは携帯電話などの小型製品にはすでに適用できず、当然引き抜き式アンテナの構造上の強度は小さくなり、折れやすく、圧力を加えると折れ曲がってしまう欠点がある；また一方で、外付けのイヤホンの線を使って信号を受信する方法は、使用者にとって不便で、一般的に使用者の外付けイヤホンに対する受け入れ率は低く、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の科学技術が携帯信号に大幅に運用される状況の下、外付けイヤホンは、徐々にその使用上の非バリアフリー性が目立ってきた。
【０００５】
まとめると、本発明者は上記の欠点の改善を目指し、合理的かつ効率のよい改善策を提出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、チップ型周波数変調放送用アンテナ及びその製造方法、アンテナ構造は周波数変調放送システムで、上記アンテナはセラミックス基板に鉄磁気材料層(ferrite)を合わせて電気的特徴を生み出し、周波数変調信号を受信するアンテナの体積を大幅に縮減させ、チップ式アンテナ構造を製造でき、小型電子装置への応用も可能で、よりよい製品の付加価値を達成できることを主要目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、セラミックス基板と、前記セラミックス基板の第一表面に形成される鉄磁気材料層であり、前記セラミックス基板と前記鉄磁気材料層はアンテナ基板に形成されるものと、前記アンテナ基板に形成される放射構造を含むことを特徴とするチップ型周波数変調放送用アンテナを提供する。
【０００８】
本発明は、以下の工程を含むチップ型周波数変調放送用アンテナの製造方法である:工程一:セラミックス基板及び上記セラミックス基板上表面に成型される鉄磁気材料層によって形成されるアンテナ基板を提供する;工程二:放射構造を上記アンテナ基板の裏面に印刷し形成する;工程三:放射構造を上記アンテナ基板の正面に印刷し形成する;及び工程四:焼結工程を行い,それによってチップ型周波数変調放送用アンテナを形成する。
【０００９】
本発明には以下の有益な効果がある；本発明が提出するチップ型周波数変調放送用アンテナはセラミック材料と鉄磁気材料が奏する電気的特徴を利用して、アンテナ体積を大幅に縮小し、かつ従来の良好なアンテナの特徴を維持するのみならず、同時に上記のチップ型周波数変調放送用アンテナをロープロファル構造にするため、それとマイクロ基板のシステム回路を整合させ、より一層電子製品の小型化の需要と応用に答えることができる。
【００１０】
本発明の特徴及び技術内容をより理解するために、以下の本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照するが、添付図面は参考と説明に用いるのみで、本発明に制限を加えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの上視図。
【図１Ａ】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの下視図。
【図１Ｂ】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの側視図。
【図２】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの構造概略図。
【図３】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの第二実施例の概略図。
【図４】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの第三実施例の概略図。
【図５】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナの製作行程図。
【図６Ａ】本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナのRSSI曲線図。
【図６Ｂ】その他の伝統的なアンテナのRSSI曲線図。
【図６Ｃ】その他の伝統的なアンテナのRSSI曲線図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
まず、図１及び図２で示すように、本発明はセラミックス基板100、鉄磁気材料層101及び放射構造11を含むチップ型周波数変調放送用アンテナ1を提出し、そのうち、上記セラミックス基板100と鉄磁気材料層101はアンテナ基板10を形成し、上記アンテナ基板10は上記セラミックス基板100の高誘電率及び鉄磁気材料層101の電気的特徴を利用して,上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1の小型化の効果を達成している。また、上記鉄磁気材料層101は上記セラミックス基板100の第一表面に形成されるか、または第一表面の第二表面に相対されるか,または同時に上記セラミックス基板100の第一表面と第二表面に形成され、即ち上記鉄磁気材料層101は選択性の上記セラミックス基板100の表面上に成型され,それによって高誘電率と特殊電気特徴を持つアンテナ基板10を形成し,上記放射構造11は上記アンテナ基板10上に成型され、それによって上記のチップ型周波数変調放送用アンテナ1を組成する。
【００１３】
図１及び図１Bは本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナ1の第一の実施例を示す。図２と合わせて見ると、上記チップ型周波数変調放送はアンテナ基板１０及び放射構造１１を含むアンテナ１を用い、上記アンテナ基板10はセラミックス基板100と鉄磁気材料層101で構成され、具体的な実施例では、上記セラミックス基板100は酸化アルミニウム材質の基板で、上記鉄磁気材料層101は鉄、コバルト、ニッケルなどの鉄磁性物質を上記セラミックス基板100の表面に塗って形成された表面層である；また、上記放射構造１１は、金属マイクロストリップラインが上記アンテナ基板10に巻き付いて成形する構造で,それによって周波数変調信号を受信する機能を有する。上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1の俯瞰図である図１で示すように、上記金属マイクロストリップラインが上記アンテナ基板10上の巻き線の排列の様子であり、上記アンテナ基板10は事実上長方形の構造体で、そのうち上記金属マイクロストリップラインは上記アンテナ基板10の上表面で上記長方形のアンテナ基板10の長辺の方向に垂直に、上記アンテナ基板10の側面(図１B参照)まで伸び,また伸びているアンテナ基板10の下表面(図１A参照)は上記の工程を繰り返し,それによって上記アンテナ基板10の放射構造11を囲むことを達成し;また上記金属マイクロストリップラインが上記アンテナ基板10の下表面まで巻きついている時,上記金属マイクロストリップラインは少なくともひとつの折り曲げ部110を形成し,上記折り曲げ部110は上表面に位置する金属マイクロストリップラインと表面に位置する金属マイクロストリップラインが相互に重なり合うことによって引き起こされる上下表面の相互の電流削除を回避でき、また折り曲げ部110を利用して金属マイクロストリップラインがカップリングの特徴を容易に起こさないようにすることもできる。
【００１４】
図２は上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1の第一の実施例の構造概略図であり、そのうち上記鉄磁気材料層101は上記セラミックス基板100の上表面に塗装され、上記アンテナ基板10を形成し、同時に上記金属マイクロストリップラインの方式で上記アンテナ基板10に取り付けられ、図２から見ると、上記鉄磁気材料層101はセラミックス基板100の上表面に塗装されているが、上記鉄磁気材料層101はまた上記セラミックス基板100の下表面に成型されるか、または上記鉄磁気材料層101は同時に上記セラミックス基板100の上表面と下表面に成型される。
【００１５】
本発明が提出するチップ型周波数変調放送用アンテナ1の第一の実施例は垂直形式の金属マイクロストリップラインを上記セラミックス基板100の側面に連結させることを利用して、上記の放射構造１１を形成し、屈折によって近隣の２つの金属マイクロストリップラインの電流が反対になり相互に削除することを防ぎ、アンテナ共振路の短縮が引き起こされるのを解決し、より長い共振路への需要の問題を解決する。
【００１６】
その他に、上記アンテナ基板10の上記鉄磁気材料層101と上記金属マイクロストリップライン(放射構造11)の間にさらに第一保護層12Aを設置し、またアンテナ基板10の上表面及び下表面の上記金属マイクロストリップライン(放射構造11)上方に第二保護層12Bを設置し、これによって保護層を利用して保護回路及び基板の効果を達成する。
【００１７】
一方で、図１を参考にすると、上記アンテナ基板10の両側端は全て溶接部102を形成し,上記金属マイクロストリップラインの両端にはそれぞれ電性連接が上記アンテナ基板10の両側端の上記溶接部102に電気的に接続され、上記両溶接部102のうちひとつはフィーディングインで、もう一つは固定された溶接点である。
【００１８】
その他に、本発明の第二の実施例である図３で示すように、本実施例と第一の実施例の相違点は：上記アンテナ基板10の第一表面上(または第二表面、金属マイクロストリップライン構造上の需要として、またはアンテナ特徴の調整に改善を加える)の金属マイクロストリップラインはまたアース構造111を形成し,上記アース構造111は外部回路基板に連結する設置端に使用される。
【００１９】
本発明第三の実施例である図４で示すように、本実施例と上記２つの実施例との相違点は：金属マイクロストリップラインは垂直の方式で上記アンテナ基板10を取り巻くのではなく, 傾斜一角度の方式で上記アンテナ基板10に取り付けられ、同様に周波数変調信号の受信というチップ型周波数変調放送用アンテナ1の機能を達成でき、かつ上記アンテナ構造もまた小型化の効果を達成できる。
【００２０】
図５で示すように、本発明ではさらに上述チップ型周波数変調放送用アンテナ1の製造方法を提出するが,上記アンテナ基板10の厚さは約1mmであるため、本発明は厚膜印刷工程を利用して上述チップ型周波数変調放送用アンテナ１の製造を完成させる,上記製造方法は以下の通りである:
【００２１】
工程一:アンテナ基板10,それはセラミックス基板100及び上記セラミックス基板100上表面に成型される鉄磁気材料層101によって形成される。上記のように、上記アンテナ基板10は上記セラミックス基板100の高誘導率を利用して上記鉄磁気材料層101の電気的特徴に組み合わせ,アンテナを縮小する効果を発揮できる;本実施例中では、上記鉄磁気材料層101は上記セラミックス基板100の正面に成型される。
【００２２】
工程二: 放射構造11を上記アンテナ基板10の裏面に印刷し成型する。この工程では、まず上記アンテナ基板10の裏面に対して厚膜印刷工程を行い、金属マイクロストリップラインを上記アンテナ基板10の裏面に成型する。この印刷工程の後、ベーク工程を含むことでき、金属マイクロストリップラインは上記アンテナ基板10の表面上に固定、成型される。
【００２３】
工程三:放射構造11を上記アンテナ基板10の表面に印刷、成型する。この工程では、上記鉄磁気材料層101の上に対して厚膜印刷工程を行い、金属マイクロストリップラインを上記アンテナ基板10の表面に成型し、また表面と裏面の金属マイクロストリップラインを連結させる(図１B参照)。この印刷工程の後,ベーク工程を含むことができ、金属マイクロストリップラインを上記アンテナ基板10の表面上に固定、成型させる。
【００２４】
工程四:焼結工程を行い、チップ型周波数変調放送用アンテナ1を形成する。具体的な実施例では、燒結温度850℃でこの焼結工程を行う。
【００２５】
焼結工程の後、保護層を形成する工程を含むことができる、例えば:
【００２６】
工程A:保護層を上記アンテナ基板10の裏面の放射構造11(即ち金属マイクロストリップライン)の上方に印刷、成型する;続けて工程B:ベークを行う。続けて、上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1表面の保護層を製作する:工程C:保護層を上記アンテナ基板10の表面の放射構造11の上方に印刷、成型する;及び工程D:ベークを行う。これによって,上記天線表面及び裏面の金属マイクロストリップラインの上方に等しく第二保護層12Bを成型する;しかし、上記アンテナ基板10の上記鉄磁気材料層101と上記金属マイクロストリップラインの間に設置された第一保護層12Aもまた同様の工程で製作できる。
【００２７】
最後に、上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1と外部回路の電気的結合を完成させるために、上記アンテナ本体を成型した後、ディッピング工程;及び電気めっきを行う工程を含むことができ、上記チップ型周波数変調放送用アンテナ1を外部回路と結合させることで、信号の受信と通信を行う。
【００２８】
図６Aから図６Cで示すように、本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナ1と一般引き抜き式アンテナ(STD FM antenna)、外付け式イヤホンで受信する周波数変調放送信号の受信強度量測曲線図(Received Signal Strength Indication, RSSI)であるが、そのうち図６Aは本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナ1を使用して得る放送信号強度である;図６Bは45ｃｍの一般引き抜き式アンテナを使用して得る放送信号強度である;また図６Bは135ｃｍの外付けイヤホンを使用して得る放送信号強度であり,そのうち本発明が得るRSSI量測値と伝統的なアンテナが受信する特徴には相違点があるが、本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナ1の大きさは伝統的アンテナより遥かに小さく、そのため本発明が提出するチップ型周波数変調放送用アンテナ1の構造は伝統的なアンテナの限界を突破し、応用面においてより優勢である。
【００２９】
上述をまとめると、本発明には以下の数項の長所がある：
１、本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナはセラミックス基板の高誘導率及び鉄磁気材料層の電気的特徴を利用し、有効的に放射構造を形成する金属マイクロストリップラインを小型化することができ、即ちアンテナの大きさを大幅に縮小させ、良好なアンテナ受信特徴を維持し、各種移動通信機器の周波数変調放送の受信システムに応用できる。
【００３０】
２、本発明のチップ型周波数変調放送用アンテナはセラミック材料を利用して鉄磁気材料と合わせ、優良な電気的特徴を達成できるばかりでなく、アンテナの体積を大幅に縮小しつつ、アンテナの良好な受信品質を維持し、同時に上記のチップ型周波数変調放送用アンテナをロープロファイル(low-profile)構造とし、そのため非常に容易にマイクロ基板のシステム回路と整合し、システム全体の整合度を向上させ、更に電子製品の各種需要と応用に答えることができる。
【００３１】
上記内容は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の特許出願を限定するものではないため、本発明の明細書及び図面の等価変更を運用したものは、全て特許出願の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１、チップ型周波数変調放送用アンテナ
１０、アンテナ基板
１００、セラミックス基板
１０１、鉄磁気材料層
１０２、溶接部
１１、放射構造
１１０、折り曲げ部
１１１、アース構造
１２A、第一保護層
１２B、  第二保護層
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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