(57)【要約】【課題】機器の筐体の設計上の自由度が高く、より小型化でき、且つ安定した特性が得られるアンテナを構成する。【解決手段】アンテナ２０１は放射電極５１と給電電極７１とを備えている。放射電極５１は、根元がグランド接続部６１である。給電電極７１は外部接続部８１を備えるとともに、放射電極５１の先端部に近接している。放射電極５１のグランド接続部６１及び給電電極７１の外部接続部８１以外の部分は封止樹脂９１で封止されている。これにより、放射電極が所定の誘電率を有する封止樹脂９１で挟みこまれて、アンテナの励振に必要な容量値が得られ、また、放射電極の先端部と給電電極との電極問距離も安定して容量のばらつきが少なくなり、安定した容量給電型のアンテナを構成できる。【選択図】図２
2010034740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板から成り、根元部がグランド接続部である放射電極と、
金属板から成り、外部接続部を備えるとともに、前記放射電極の先端部に近接して当該放射電極の先端部との間に容量を生じさせる給電電極と、を備え、
少なくとも、前記放射電極の先端部と前記給電電極とが互いに近接する部分を樹脂で封止したことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記放射電極のグランド接続部は前記樹脂による封止部分より外部へ突出したグランド接続端子であり、前記給電電極の外部接続部は前記樹脂による封止部分より外部へ突出した給電端子である、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記放射電極のグランド接続部は、前記樹脂による封止部分の一部に設けた穴で露出し、グランドからのプローブが当接する部分であり、前記給電電極の外部接続部は、前記樹脂による封止部分の一部に設けた穴で露出し、給電回路からのプローブが当接する部分である、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記放射電極は複数あって、各放射電極は、当該放射電極の先端部と前記給電電極との間にそれぞれ容量が生じるように配置した、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項５】
前記放射電極及び前記給電電極の主要部の表面は前記樹脂から露出し、前記放射電極の先端部と前記給電電極とが互いに対向する位置に、前記樹脂との間で前記放射電極及び前記給電電極を挟み込む容量形成部樹脂を配置した、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体通信機器などに適用される容量給電型のアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂（以下、単に「樹脂」）内にアンテナ素子を配置した小型のアンテナとして、特許文献１，２が開示されている。
【０００３】
例えば携帯電話端末のアンテナとして、板金をアンテナ固定用の樹脂台に貼り付け、その一部を折り曲げた端子としたものが用いられている。これらのアンテナは、モノポール系又は逆Ｆ型のアンテナであり、ＲＦ回路が直接接続されてアンテナを励振するように構成されている。
【０００４】
一方、逆Ｆ型アンテナをＩＣチップに内蔵し、樹脂で封止したものとして特許文献１が開示されている。図１はその構成例を示す図である。
【０００５】
図１において、逆Ｆアンテナ１１の底辺の接地部１１ｂは、ＩＣチップ２０が搭載されるチップ台座１２に接続され、固定電位が与えられるようになっている。逆Ｆアンテナ１１の共振部１１ａの先端（開放端）１１ｄには、接地電極１３との間に一定の容量Ｃｇが形成されるように所定の間隔のギャップＧを隔てて、チップ台座１２に接続された接地電極１３の先端部１３ａが、対向して配置されている。
【０００６】
チップ台座１２の表面には、高周波電力回路を有するＩＣチップ２０が搭載されている。このチップ台座１２に搭載されたＩＣチップ２０上の高周波入出力パッド２１と、逆Ｆアンテナ１１の給電部１１ｃの間が、金ワイヤ３１で接続されている。高周波入出力パッド２１は、逆Ｆアンテナ１１が受信目的で使われる際には、高周波信号の入力端子として使用される。チップ台座１２に搭載されたＩＣチップ２０のその他の入出力パッド２２は、それぞれ対応する入出力リード１４に金ワイヤ３２を介して接続されている。
【０００７】
このようにＩＣチップ２０との接続が行われたリードフレーム１０は、逆Ｆアンテナ１１の開放端１１ｄとこれに対向する接地電極１３の先端部１３ａ、及びその間のギャップＧを除いて、封止樹脂４０によってモールドされている。
【特許文献１】特開２００５−１４２６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
板金を固定用の樹脂台に貼り付けて構成するタイプのアンテナは、通常、機器の筐体に貼り付けられるが、直接給電の形しかとることができず、容量を有効に使うことができない。また、その貼り付け面積が大きいため、筐体の設計上の自由度が低いといった問題があった。誘電体基材を用いて小型化した基板実装型アンテナにおいては、筐体設計が容易であるが、筐体内部に貼り付けるアンテナに比べて基板上の占有面積が大きいという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献１に示されているアンテナは樹脂内に埋設された形式であるが、容量給電ではなく、樹脂の誘電率を有効に利用したものではない。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述の問題を解消して、機器の筐体の設計上の自由度が高く、より小型化でき、且つ安定した特性が得られるアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）金属板から成り、根元部がグランド接続部である放射電極と、
金属板から成り、外部接続部を備えるとともに、前記放射電極の先端部に近接して当該放射電極の先端部との間に容量を生じさせる給電電極と、を備え、
少なくとも、前記放射電極の先端部と前記給電電極とが互いに近接する部分を樹脂で封止したことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、放射電極が所定の誘電率を有する樹脂で挟みこまれて、アンテナの励振に必要な容量値が得られ、また、放射電極の先端部と給電電極との電極問距離も安定することから容量のばらつきもより少なくなり、容量給電型のアンテナを構成することができる。
【００１３】
また、容量給電タイプとなることで、放射電極の給電側と反対側がグランドに接続されて開放端を有さないので、アンテナに近接する部材の電磁気的な干渉を受けにくくなり、アンテナの特性変動要因を減少させることができる。
【００１４】
（２）前記放射電極のグランド接続部は前記樹脂による封止部分より外部へ突出したグランド接続端子であり、前記給電電極の外部接続部は前記樹脂による封止部分より外部へ突出した給電端子とする。
この構造により、給電端子とグランド端子とを突出させた端子付きアンテナが構成でき、電子機器の回路基板への実装上の自由度が高まる。
【００１５】
（３）前記放射電極のグランド接続部は、前記樹脂による封止部分の一部に設けた穴で露出し、グランドからのプローブが当接する部分であり、前記給電電極の外部接続部は、前記樹脂による封止部分の一部に設けた穴で露出し、給電回路からのプローブが当接する部分とする。
この構造により、プローブによって接続される簡素な構成のアンテナが得られる。
【００１６】
（４）前記放射電極は複数あって、各放射電極は、当該放射電極の先端部と前記給電電極との間にそれぞれ容量が生じるように配置する。
この構成により、複数の周波数に対応したアンテナが構成でき、マルチバンドの電子機器の小型化に貢献できる。
【００１７】
（５）前記放射電極及び前記給電電極の主要部の表面は前記樹脂から露出し、前記放射電極の先端部と前記給電電極とが互いに対向する位置に、前記樹脂との間で前記放射電極及び前記給電電極を挟み込む容量形成部樹脂を配置する。
この構成により、樹脂使用量の低減、軽量化及び薄型化が図れる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、容量のばらつきが少ない容量給電型のアンテナが構成できる。また、放射電極の給電側とは反対側がグランドに接続されて開放端を有さないので、アンテナに近接する部材の電磁気的な干渉を受けにくくなり、アンテナの特性変動要因を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係るアンテナの斜視図である。このアンテナ２０１は放射電極５１と給電電極７１とを備えている。放射電極５１は、根元部がグランド接続部６１であり先端部が開放されている。給電電極７１は、外部接続部８１を備えるとともに、放射電極５１の先端部に近接している。
【００２０】
上記放射電極５１及び給電電極７１は、それぞれ金属板の板金加工によって形成され、グランド接続部６１及び外部接続部８１以外の部分が封止樹脂９１で樹脂封止されている。放射電極５１の先端部と給電電極７１との間隙は所定距離に定めていて、その間に所定容量Ｃを生じさせている。
【００２１】
図２においては、封止樹脂９１内部の構造を表すために、封止樹脂９１が透明であるかのように表しているが、実際はこの封止樹脂９１は例えば所定のフィラーを分散させたエポキシ樹脂やＡＢＳ樹脂であり、透明である必要はない。このことは以降に示す他の実施形態についても同様である。
【００２２】
この封止樹脂９１から突出したグランド接続部６１はグランド接続端子、外部接続部８１は給電端子としてそれぞれ用いられる。そのため、グランド接続部６１及び外部接続部８１は、それらが機器の筐体内で所定位置に配置されるようにフォーミングされている。
【００２３】
上記金属板は、例えばリン青銅に中間層として銅を設け、さらに銀メッキを施したものである。但し、これに限らずＳＵＳ（ステンレス鋼）でもよく、また、メッキも場合によってはＮｉメッキでもよい。
【００２４】
外部接続部８１には給電回路が接続される。これにより、給電電極７１と放射電極５１の先端部との間に生じる容量Ｃを介して容量給電され、放射電極５１が励振される。このようにしてアンテナ２０１は容量給電型のアンテナとして作用する。
【００２５】
なお、図２に示したような封止樹脂９１による樹脂封止は次のようにして行われる。
まず矩形板状樹脂の表面に、放射電極５１及び給電電極７１の上面のみが露出したような構成となるように、放射電極５１及び給電電極７１をインサートモールド成形し、その後に放射電極５１及び給電電極７１の表面側に樹脂成形を施すことによって放射電極５１及び給電電極７１を上下２つの樹脂部分で挟み込んだ形状（サンドイッチ構造）とする。
【００２６】
以上に示した構成により、次のような作用効果を奏する。
（１）従来の板金のみで構成されたアンテナや、板金を誘電体に貼り付けて構成されたアンテナに比べて、小型化が可能となり、組み込み先機器内での配置の自由度が向上し、筐体設計が容易になる。
【００２７】
（２）板金のみで構成されたアンテナや、板金を誘電体に貼り付けて構成されたアンテナで、容量給電型のアンテナを構成しようとしても、結合部の容量が十分に取れず、しかも容量のばらつきが大きくなるので現実的ではない。これに対して、第１の実施形態によれば、放射電極はアンテナの励振に必要な容量値を得ることができ、また、樹脂で封止することで、放射電極の先端部と給電電極との間の距離も安定するので、容量のばらつきも少なくなり、特性の安定した容量給電型のアンテナを構成することができる。
【００２８】
（３）容量給電タイプであるので、放射電極の給電側の反対側がグランドに接続されていて、放射電極は開放端を有さない。そのため、アンテナに近接するアンテナ以外の部材による影響を受けにくくなり、アンテナの特性変動要因が小さい。
なお、これらの作用効果は以降に示す他の実施形態についても同様である。
【００２９】
《第２の実施形態》
図３は第２の実施形態に係るアンテナ２０２の斜視図である。このアンテナ２０２は、放射電極５２と給電電極７２とを備えている。図２に示したアンテナ２０１と異なり、アンテナ２０２は、封止樹脂９２からグランド接続部及び外部接続部を突出させていない。放射電極５２の先端部と給電電極７２との間隙は所定距離に定めていて、その間に所定容量Ｃを生じさせている。
【００３０】
そして、放射電極５２のグランド接続部６２及び給電電極７２の外部接続部８２を封止樹脂９２の封止樹脂形成面（図における下面）の一部に設けた穴でそれぞれ露出させている。この穴に対して給電用プローブ１１１及びグランド用プローブ１１２を挿入し、給電用プローブ１１１及びグランド用プローブ１１２を給電電極７２の外部接続部８２及び放射電極５２のグランド接続部６２に当接させることによって、給電電極７２及び放射電極５２に対してそれぞれ直接導通させる。
【００３１】
上記放射電極５２及び給電電極７２は、第１の実施形態で示したものと同様の金属板の板金加工によって形成され、第１の実施形態の場合と同様にして樹脂封止される。
【００３２】
このような構成によれば、リード端子のないアンテナとして扱うことができ、部品としてのハンドリング性が高い。
【００３３】
《第３の実施形態》
図４は第３の実施形態に係るアンテナ２０３の斜視図である。図３に示したアンテナ２０２と異なるのは、放射電極を２つ設けている点である。すなわち、アンテナ２０３は、放射電極５３，５４と給電電極７２とを備えている。放射電極５３，５４の先端部と給電電極７３との間隙はそれぞれ所定距離に定めていて、その間にそれぞれ所定容量Ｃ３，Ｃ４を生じさせている。
【００３４】
放射電極５３，５４の長さ及びそれらの先端部と給電電極７３との間に生じる容量Ｃ３，Ｃ４の値はそれぞれ独立して定めることができるので、放射電極５３，５４は異なった２つの周波数帯域についてそれぞれ利得をもつことになる。
【００３５】
なお、同様にして３つ以上の放射電極を配置して３つ以上の周波数帯域に適用できるアンテナを構成することも可能である。
また、図４に示した例では給電用プローブ１１１及びグランド用プローブ１１２，１１３を用いたが、図２に示したように給電端子及びグランド接続端子を封止樹脂の外部へ引き出した構成のアンテナにも同様に適用できる。
【００３６】
《第４の実施形態》
図５は第４の実施形態に係るアンテナ２０４の斜視図である。図４に示したアンテナ２０３と異なり、放射電極５３，５４及び給電電極７３の表面は封止樹脂９３の表面と同一平面をなすように露出している。また、２つの放射電極５３，５４の先端部と給電電極７３との対向位置に容量形成部樹脂１０１を配置している。したがって、放射電極５３，５４の先端部及び給電電極７３は、下部の封止樹脂９３と上部の容量形成部樹脂１０１とで挟み込まれている。
【００３７】
上記放射電極５３，５４及び給電電極７３は、インサートモールド成型によって封止樹脂９３と一体化され、この一体化された部材に対して容量形成部樹脂１０１が絶縁性の接着剤により接着される。
【００３８】
このようにして、容量形成部のみを樹脂で挟み込むことにより、樹脂使用量の低減、軽量化及び薄型化が図れる。
このような容量形成部樹脂１０１は、図３に示したような単一の放射電極を備えたアンテナにも同様に適用できる。
【００３９】
なお、第１〜第４の実施形態では、放射電極５１〜５４をいずれもコの字型に形成したが放射電極の形状はこのような形状に限らず任意である。ただしコの字型にすることによって、限られた面積内に、アンテナ特性上必要な所定電気長・所定リアクタンス成分を備えた放射電極を配置することができる。
【００４０】
また、各実施形態では、矩形板形状を成す封止樹脂の同一の辺にグランド接続部（グランド接続端子）と外部接続部（給電端子）とを並設したが、矩形板形状を成す封止樹脂の対向する辺又は隣り合う辺にグランド接続部（グランド接続端子）と外部接続部（給電端子）をそれぞれ配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】特許文献１のアンテナ内蔵半導体装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図３】第２の実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図４】第３の実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【図５】第４の実施形態に係るアンテナの斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
５１〜５４…放射電極
６１，６２…グランド接続部
７１〜７３…給電電極
８１，８２…外部接続部
９１〜９３…封止樹脂
１０１…容量形成部樹脂
１１１…給電用プローブ
１１２，１１３…グランド用プローブ
２０１〜２０４…アンテナ
Ｃ…容量
Ｃ３，Ｃ４…容量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010034740.tif 000006
【図５】
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