(57)【要約】【課題】  チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することを可能とする。【解決手段】  チップアンテナは、非導電性の基体と、基体の内部に形成され第１の端部と第２の端部とを有する導体部とを備えている。また、チップアンテナは、基体の表面に形成された給電用端子部と、給電用端子部と導体部とを導通する中継部とを備えている。そして、中継部は、導体部の第１および第２の端部を除く部分に接続されている。【選択図】        図２
2006080700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップアンテナであって、
非導電性の基体と、
前記基体の内部に形成され、第１の端部と第２の端部とを有する導体部と、
前記基体の表面に形成された給電用端子部と、
前記給電用端子部と前記導体部とを導通する中継部と、を備え、
前記中継部は、前記導体部の前記第１および第２の端部を除く部分に接続されている、チップアンテナ。
【請求項２】
請求項１記載のチップアンテナであって、
前記基体には、それぞれが前記導体部上の異なる点と前記基体の表面とを導通する複数の接続候補部が形成されており、
前記中継部は、
前記複数の接続候補部の内の１つである選択接続部と、
前記給電用端子部と前記選択接続部とを接続するように前記基体の表面に形成された給電線部と、から構成されている、チップアンテナ。
【請求項３】
請求項２記載のチップアンテナであって、
前記基体は、誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートが積層された積層体であり、
前記複数のシートの内、積層時に前記基体の最外側に位置する最外側シートは、
前記給電線部と、
前記接続候補部を構成するための複数の第１のスルーホールと、を有し、
前記複数のシートの内、前記最外側シート以外の少なくとも１つのシートは、
前記導体部を構成するために表面に形成された線路部と、
前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を有し、
前記導体部は、前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成されている、チップアンテナ。
【請求項４】
請求項１記載のチップアンテナであって、
前記基体の表面には、前記給電用端子部に接続されると共に、前記導体部の少なくとも一部分と対向する対向部を有する給電線部が形成されており、
前記中継部は、
前記給電線部と、
前記給電線部の対向部と前記導体部の少なくとも一部分とを導通する接続部と、から構成されている、チップアンテナ。
【請求項５】
請求項４記載のチップアンテナであって、
前記基体は、誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートが積層された積層体であり、
前記複数のシートの内、積層時に前記基体の最外側に位置する最外側シートは、
前記給電線部と、
前記接続部を構成するための第１のスルーホールと、を有し、
前記複数のシートの内、前記最外側シート以外の少なくとも１つのシートは、
前記導体部を構成するために表面に形成された線路部と、
前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を有し、
前記導体部は、前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成されている、チップアンテナ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５に記載のチップアンテナであって、
前記導体部は、螺旋形状に形成されている、チップアンテナ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５に記載のチップアンテナであって、
前記基体は、直方体形状である、チップアンテナ。
【請求項８】
チップアンテナの製造方法であって、
（ａ）誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートに、導体部を構成するための線路部と、前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を形成する工程と、
（ｂ）前記複数のシートの内の第１のシートに、接続候補部としての複数の第１のスルーホールを、それぞれが前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成される前記導体部上の異なる点と接続するような位置に形成する工程と、
（ｃ）前記複数の接続候補部としての第１のスルーホールの内の１つを選択接続部として選択する工程と、
（ｄ）前記第１のシートの表面に、前記選択接続部と接続するように給電線部を形成する工程と、
（ｅ）前記複数のシートを、前記第１のシートが最外側となるように積層して基体を形成する工程と、
（ｆ）前記基体の表面に、前記給電線部と接続するように給電用端子部を形成する工程と、を備える、チップアンテナの製造方法。
【請求項９】
チップアンテナの製造方法であって、
（ａ）誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートに、導体部を構成するための線路部と、前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を形成する工程と、
（ｂ）前記複数のシートの内の第１のシートに、前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成される前記導体部の少なくとも一部分と対向する対向部を有する給電線部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１のシートに、前記給電線部の対向部と前記導体部の少なくとも一部分とを導通する接続部としての第１のスルーホールを形成する工程と、
（ｄ）前記複数のシートを、前記第１のシートが最外側となるように積層して基体を形成する工程と、
（ｅ）前記基体の表面に、前記給電線部と接続するように給電用端子部を形成する工程と、を備える、チップ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、チップアンテナに関し、特に、インピーダンス整合を容易に実行可能なチップアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
基体の内部に導体部を有するチップアンテナ、および、そのようなチップアンテナの製造方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３２７７７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来技術では、チップアンテナ自体でインピーダンス整合を行うことが困難であった。そのため、例えばチップアンテナを基板に実装するときに、基板上に設置されたチップ部品によるインピーダンス整合を行うといった煩雑な作業が行われていた。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明のチップアンテナは、
非導電性の基体と、
前記基体の内部に形成され、第１の端部と第２の端部とを有する導体部と、
前記基体の表面に形成された給電用端子部と、
前記給電用端子部と前記導体部とを導通する中継部と、を備え、
前記中継部は、前記導体部の前記第１および第２の端部を除く部分に接続されている。
【０００７】
このチップアンテナでは、中継部と導体部との接続する位置を変更してチップアンテナの電気長を変更することにより、インピーダンス整合を容易に実行することができる。
【０００８】
上記チップアンテナにおいて、前記基体には、それぞれが前記導体部上の異なる点と前記基体の表面とを導通する複数の接続候補部が形成されており、
前記中継部は、
前記複数の接続候補部の内の１つである選択接続部と、
前記給電用端子部と前記選択接続部とを接続するように前記基体の表面に形成された給電線部と、から構成されているとしてもよい。
【０００９】
このようにすれば、異なる接続候補部を選択接続部とすることによって、中継部と導体部との接続する位置を種々変更することができ、チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００１０】
また、上記チップアンテナにおいて、前記基体は、誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートが積層された積層体であり、
前記複数のシートの内、積層時に前記基体の最外側に位置する最外側シートは、
前記給電線部と、
前記接続候補部を構成するための複数の第１のスルーホールと、を有し、
前記複数のシートの内、前記最外側シート以外の少なくとも１つのシートは、
前記導体部を構成するために表面に形成された線路部と、
前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を有し、
前記導体部は、前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成されているとしてもよい。
【００１１】
このようにすれば、最外側シートに形成する給電線部の形成形状を変更するだけでチップアンテナの電気長を変更することができ、チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００１２】
また、上記チップアンテナにおいて、前記基体の表面には、前記給電用端子部に接続されると共に、前記導体部の少なくとも一部分と対向する対向部を有する給電線部が形成されており、
前記中継部は、
前記給電線部と、
前記給電線部の対向部と前記導体部の少なくとも一部分とを導通する接続部と、から構成されているとしてもよい。
【００１３】
このようにすれば、接続部の位置を変更することによって中継部と導体部との接続する位置を種々変更することができ、チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００１４】
また、上記チップアンテナにおいて、前記基体は、誘電材料および磁性材料の内の少なくとも１つからなる複数のシートが積層された積層体であり、
前記複数のシートの内、積層時に前記基体の最外側に位置する最外側シートは、
前記給電線部と、
前記接続部を構成するための第１のスルーホールと、を有し、
前記複数のシートの内、前記最外側シート以外の少なくとも１つのシートは、
前記導体部を構成するために表面に形成された線路部と、
前記線路部間を導通するための第２のスルーホールと、を有し、
前記導体部は、前記線路部と前記第２のスルーホールとから構成されているとしてもよい。
【００１５】
このようにすれば、最外側シートに形成する第１のスルーホールの位置を変更するだけでチップアンテナの電気長を変更することができ、チップアンテナのインピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００１６】
また、上記チップアンテナにおいて、前記導体部は、螺旋形状に形成されているとしてもよい。
【００１７】
このようにすれば、所望の電気長を有する導体部を容易に形成できると共に、チップアンテナの小型化を図ることができる。
【００１８】
また、上記チップアンテナにおいて、前記基体は、直方体形状であるとしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、チップアンテナの基板への設置の容易化、シートの加工の容易化等を図ることができる。
【００２０】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、チップアンテナ、チップアンテナの製造方法および製造装置、チップアンテナを備える回路等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：
【００２２】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としてのチップアンテナの斜視図である。チップアンテナ１００は、非導電性の基体１１０と、基体１１０の内部に形成された導体部１２０および接続部１４２と、基体１１０の表面に形成された給電線部１３０、給電用端子部１５０および固定用端子部１６０とを備えている。基体１１０は、直方体形状に形成されている。なお以下の説明では、図１において上方に示す基体１１０の表面を上面と呼び、また、上面に対向する表面を下面と、上面および下面以外の４つの表面を側面と、それぞれ呼ぶものとする。図１では、基体１１０の上面および２つの側面が実際に見えている面であり、基体１１０の下面および残り２つの側面は実際には見えていない面である。
【００２３】
導体部１２０は、基体１１０の内部に、螺旋形状に形成されている。なお、導体部１２０は、実際には基体１１０の内部に形成されているが、図１ではチップアンテナ１００の構造を示すために導体部１２０を太い破線で表している。
【００２４】
給電用端子部１５０は、基体１１０の側面に、当該側面の上面に接する辺から下面に接する辺まで続く帯状形状に形成されている。また、固定用端子部１６０は、基体１１０の給電用端子部１５０が形成された面と対向する側面に、給電用端子部１５０と同様の帯状形状に形成されている。図１では、給電用端子部１５０および固定用端子部１６０をハッチングを付して示している。なお、チップアンテナ１００を基板上に設置するときは、例えば基体１１０の下面が基板の表面と接するように配置し、チップアンテナ１００の給電用端子部１５０および固定用端子部１６０と、基板上のランドとをはんだ付けすることにより固定する。
【００２５】
給電線部１３０は、導体を用いて基体１１０の表面に形成されており、その一端は給電用端子部１５０と接続されている。また、接続部１４２は、給電線部１３０と導体部１２０とを導通するように、基体１１０の内部に形成されている。従って、給電線部１３０および接続部１４２は、給電用端子部１５０と導体部１２０とを導通する機能を有している。なお、給電線部１３０と給電用端子部１５０との接続点を給電接続点１３２と呼ぶものとする。また、図１では、接続部１４２を細い一点鎖線で表している。なお、図１では、給電線部１３０はＬ字形状であるが、電気長を長くするために給電線部１３０をメアンダ形状としてもよい。
【００２６】
以上説明したように、本実施例のチップアンテナ１００は、導体部１２０が給電線部１３０および接続部１４２を介して給電用端子部１５０と接続されたモノポールアンテナとして機能する。
【００２７】
図２は、チップアンテナ１００の製造方法を説明する説明図である。本実施例では、３枚のシート１１２を積層してチップアンテナ１００の製造を行うものとしている。図２（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ第１層目から第３層目までのシート１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）を示している。シート１１２は、誘電材料（例えばセラミックや樹脂あるいはそれらの混合体）を用いて矩形状に成形されており、３枚のシート１１２が積層されて基体１１０（図１）が構成される。
【００２８】
図２（ｂ）に示す第２層目のシート１１２ｂおよび図２（ｃ）に示す第３層目のシート１１２ｃの表面には、複数の線路部１２２（１２２ｂ、１２２ｃ）が形成されている。線路部１２２は、例えば銅などの導体を、印刷したりすることにより形成されている。
【００２９】
また、第２層目のシート１１２ｂには、第２のスルーホール１２４が複数形成されている。ここでスルーホールとは、シート１１２を貫通する穴であって、穴の内部に導体層が形成されたものを意味している。また、スルーホールは、シート１１２が積層された基体１１０において、すべての層間を貫通するものや、任意の層間を貫通するもの（いわゆるビアホール）をも意味するものとしている。第２のスルーホール１２４は、第２層目のシート１１２ｂ上の線路部１２２ｂと第３層目のシート１１２ｃ上の線路部１２２ｃとを導通するためのものである。第２のスルーホール１２４は、線路部１２２ｂおよび線路部１２２ｃのそれぞれの端部に相当する位置に配置されている。
【００３０】
第２層目シート１１２ｂおよび第３層目シート１１２ｃに形成された線路部１２２（１２２ｂおよび１２２ｃ）と、第２のスルーホール１２４とは、導体部１２０（図１）を構成している。すなわち、線路部１２２および第２のスルーホール１２４は、シート１１２が積層された基体１１０（図１）において、１本の螺旋形状の導体部１２０を構成するような配置となっている。
【００３１】
図２（ａ）に示す第１層目のシート１１２（１１２ａ）には、第１のスルーホール１４０が複数形成されている。第１のスルーホール１４０は、線路部１２２ｂおよび線路部１２２ｃと第２のスルーホール１２４とから構成される導体部１２０と、基体１１０（図１）の表面（すなわち第１層目シート１１２ａの表面）とを導通するためのものである。複数の第１のスルーホール１４０は、それぞれが導体部１２０の異なる点に接続されるように配置されている。なお本実施例では、第１層目のシート１１２ａにおける第１のスルーホール１４０の配置は、第２層目のシート１１２ｂにおける第２のスルーホール１２４の配置と同じ位置となっている。
【００３２】
また、第１層目のシート１１２ａの表面には、給電線部１３０が形成されている。給電線部１３０は、後に給電用端子部１５０（図１）が形成されるシート１１２ａの側面と、複数の第１のスルーホール１４０の内の１つとを接続するように配置されている。図２（ａ）と図１とを比較すると明らかなように、複数の第１のスルーホール１４０の内の給電線部１３０と接続された１つの第１のスルーホール１４０が、接続部１４２を構成している。なお、給電線部１３０は、上述の線路部１２２と同様に、銅などの導体を印刷したりすることにより形成される。また、給電線部１３０は、シート１１２の積層後に印刷やメッキによって形成してもよい。
【００３３】
図２に示す３枚のシート１１２の加工が終了すると、３枚のシート１１２を積層して焼成する。その後、給電用端子部１５０および固定用端子部１６０（図１）を基体１１０の側面に導電材料を印刷することによって形成し、図１に示すチップアンテナ１００を得る。
【００３４】
図３は、第１実施例のチップアンテナの機能を説明する説明図である。図３では、チップアンテナ１００の機能をわかりやすくするために、内部構造を実線で表したり、一部の構成要素を省略したりしている。本実施例のチップアンテナ１００では、接続部１４２が導体部１２０の２つの端部を除く部分に接続されている。なお、接続部１４２と導体部１２０との接続点を導体接続点１２６と呼ぶ。そのため、導体部１２０を導体接続点１２６で２つの部分に分割したときに、延長が長い方の部分が主にアンテナとして機能することとなる。例えば、図３の例では、太い実線で表した部分が主にアンテナとして機能し、細い一点鎖線で表した部分は主にアンテナとして機能しない。
【００３５】
ここで、本実施例のチップアンテナ１００は、給電線部１３０の形状を変更することによって電気長を変更し、インピーダンス整合を行うことが可能である。図４は、給電線部の形状を変更したチップアンテナの一例を示す説明図である。図４（ａ）の例では、給電線部１３０が図２の例とは異なる第１のスルーホール１４０と接続するように、給電線部１３０の形状を変更している。このときの、チップアンテナ１００の機能を説明する説明図を図４（ｂ）に示している。給電線部１３０の形状を変更したことにより、接続部１４２は、図２の例とは異なる第１のスルーホール１４０によって構成されることとなり、接続部１４２と導体部１２０との接続点である導体接続点１２６の位置も変更される。そのため、図４の例においてアンテナとして機能する部分は、導体部１２０の内の実線で表した部分となる。図４（ｂ）と図３とを比較すると明らかなように、図４の例では図２の例と比較して電気長が変化しており、従って、インピーダンスも変化している。
【００３６】
このように、インピーダンスの調整は、給電線部１３０の形状を変更することにより実行可能である。すなわち、複数の第１のスルーホール１４０の中から１つの第１のスルーホール１４０を選択し、選択した第１のスルーホール１４０（すなわち接続部１４２）と給電用端子部１５０とを接続するような形状に給電線部１３０を形成することによって、インピーダンスの調整を行うことができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施例のチップアンテナ１００では、給電線部１３０の形状を変更するのみで、インピーダンスを調整することができる。すなわち、インピーダンスの調整の際に、給電線部１３０を形成する際のマスク形状を変更するのみでよく、第１のスルーホール１４０および第２のスルーホール１２４の位置や線路部１２２の位置・形状等を変更する必要がない。従って、本実施例のチップアンテナ１００では、インピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００３８】
Ｂ．第２実施例：
図５は、第２実施例のチップアンテナ１００の製造方法を説明する説明図である。第２実施例では、図２に示した第１実施例と同様に、３枚のシート１１２を積層してチップアンテナ１００の製造を行うものとしている。また、若干の形状の違いはあるものの、第２層目シート１１２ｂおよび第３層目シート１１２ｃに形成された線路部１２２（１２２ｂおよび１２２ｃ）と、第２のスルーホール１２４とから、導体部１２０（図１）を構成する点も第１実施例と同様である。
【００３９】
第２実施例の第１実施例とは異なっている点は、インピーダンスの調整（すなわち電気長の変更）を、給電線部１３０の形状を変更して行うのではなく、第１のスルーホール１４０の位置を変更して行う点である。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、第２実施例における第１層目のシート１１２ａには、略Ｔ字状の給電線部１３０が形成されている。給電線部１３０の一端は、第１実施例と同様に、後に給電用端子部１５０（図１）が形成されるシート１１２ａの側面に接続されている。第２実施例では、給電線部１３０は、３枚のシート１１２を積層したときに、図５（ｂ）に示す第２層目のシート１１２ｂに形成された線路部１２２ｂの一部と対向する対向部１３０ａを有している。図５の例では、対向部１３０ａは、第２層目のシート１１２ｂに形成された線路部１２２ｂの内、最左側の線路部１２２ｂと対向している。
【００４１】
また、第２実施例では、第１層目のシート１１２ａには、１つの第１のスルーホール１４０が、給電線部１３０の対向部１３０ａと線路部１２２ｂとを導通するように形成されている。
【００４２】
上述したように、第２実施例では、第１のスルーホール１４０の位置を変更することによって、インピーダンスの調整を行う。図６は、第１のスルーホールの位置を変更したチップアンテナの一例を示す説明図である。図６（ａ）および図６（ｂ）には、第１のスルーホール１４０の位置を、給電線部１３０の対向部１３０ａに沿って変更している例を示している。このように、第１のスルーホール１４０の位置を変更すると、チップアンテナ１００の電気長が変化し、インピーダンスも変化する。
【００４３】
第２実施例のチップアンテナ１００では、第１のスルーホール１４０の位置を変更するのみで、インピーダンスを調整することができる。すなわち、インピーダンスを調整の際に、給電線部１３０の形状や、第２のスルーホール１２４の位置、線路部１２２の位置・形状等を変更する必要がない。従って、第２実施例のチップアンテナ１００では、インピーダンス整合を容易に実行することができる。
【００４４】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４５】
上記実施例の、チップアンテナ１００の形状や構造はあくまで一例であり、チップアンテナ１００を他の形状や構造とすることも可能である。例えば、実施例では３枚のシート１１２を積層してチップアンテナ１００を形成しているが、チップアンテナ１００の形成に用いるシート１１２の枚数は任意に設定可能である。また、基体１１０を直方体ではない他の形状に形成することも可能である。また、実施例では、基体１１０の内部に形成された導体部１２０は、給電用端子部１５０と固定用端子部１６０とを結ぶ軸に沿って伸びる螺旋形状であるが、導体部１２０を基体１１０の上面と下面とを結ぶ軸に沿って伸びる螺旋形状としたり、螺旋形状以外の形状としたりすることも可能である。また、実施例では、誘電材料を用いてシート１１２を形成しているが、磁性材料を用いて、あるいは誘電材料および磁性材料の両方を用いて、シート１１２を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施例としてのチップアンテナの斜視図。
【図２】チップアンテナ１００の製造方法を説明する説明図。
【図３】第１実施例のチップアンテナの機能を説明する説明図。
【図４】給電線部の形状を変更したチップアンテナの一例を示す説明図。
【図５】第２実施例のチップアンテナ１００の製造方法を説明する説明図。
【図６】第１のスルーホールの位置を変更したチップアンテナの一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１００...チップアンテナ
１１０...基体
１１２...シート
１２０...導体部
１２２...線路部
１２４...第２のスルーホール
１２６...導体接続点
１３０...給電線部
１３０ａ...対向部
１３２...給電接続点
１４０...第１のスルーホール
１４２...接続部
１５０...給電用端子部
１６０...固定用端子部
【図１】
2006080700.tif 000003
【図２】
2006080700.tif 000004
【図３】
2006080700.tif 000005
【図４】
2006080700.tif 000006
【図５】
2006080700.tif 000007
【図６】
2006080700.tif 000008