(57)【要約】【課題】耐衝撃性に優れたチップアンテナの取付構造を提供すること。【解決手段】誘電体または磁性体からなる柱状の基体２と、この基体２の表面に設けられた放射導体３および外部回路接続用の電極４，５とを備えたチップアンテナ１を、回路基板２０上に搭載して固定する取付構造において、基体２の長手方向の両端部に金属ピン１１を圧入固定し、この金属ピン１１の頭部１１ａを回路基板２０上の半田ランド２１に半田接合する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体または磁性体からなる柱状の基体の表面に放射導体と外部回路接続用の電極とを設けてチップアンテナを構成し、このチップアンテナを回路基板上に搭載して固定する取付構造であって、
前記基体に金属ピンを圧入固定し、この金属ピンの頭部を前記回路基板上の半田ランドに半田接合したことを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項２】
請求項１の記載において、予め前記基体にその表面に露出する導入穴を設けておき、前記金属ピンの圧入時に、この金属ピンの先端部が前記導入穴に挿入されるようにしたことを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記基体の長手方向の両端面にそれぞれ前記金属ピンが圧入固定されていることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項４】
請求項３の記載において、一対の前記金属ピンが前記基体の長手方向に沿う中心線に対して互いに逆側へずれた位置に配置されていることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項５】
請求項３または４の記載において、前記金属ピンと半田接合される前記半田ランドが電気的に寄与しないランドであることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項の記載において、前記基体の長手方向に沿う一側面に別の前記金属ピンが圧入固定されていることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項の記載において、前記金属ピンがタッピンねじであることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項の記載において、前記放射導体が前記基体の表面に螺旋状に設けられていることを特徴とするチップアンテナの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体や磁性体からなる柱状の基体の表面に放射導体や電極が設けられているチップアンテナを回路基板上に搭載して固定する取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話器等に内蔵されるアンテナ装置としてチップアンテナが多用されている。この種のチップアンテナは、誘電体または磁性体からなる基体と、基体の表面に設けられた所定形状の放射導体とを備えており、柱状の基体の表面に放射導体を螺旋状に設けてヘリカルアンテナとして動作するように構成されたチップアンテナが広く知られている。また、この種のチップアンテナには基体の表面に外部回路接続用の電極（給電用電極や接地用電極など）が配設されており、これら各電極に対応する半田ランドを有する回路基板上にチップアンテナが面実装されるようになっている。すなわち、実装時にはチップアンテナを回路基板上の所定位置に搭載して、外部回路接続用の各電極を対応する半田ランドと半田接合させることにより、チップアンテナを回路基板と電気的かつ機械的に接続することができる。
【０００３】
しかしながら、チップアンテナの外部回路接続用の電極が回路基板の半田ランドに半田接合されていても、それ以外にチップアンテナを回路基板に固定する対策が講じられていない場合には、回路基板に撓み等が生じたときに該電極を含む半田接合部に過大な応力が作用して導通不良が発生しやすくなる。特に、柱状の基体の長手方向両端部に設けられた電極が半田ランドに半田接合されている場合、その半田接合部には回路基板の撓みに伴う過大な応力が作用しやすい。
【０００４】
そこで従来、チップアンテナの給電用電極や接地用電極を柱状の基体の長手方向中央部に配設すると共に、基体の長手方向の両端部に電気的に寄与しない固定用電極を配設し、これら各電極をそれぞれ回路基板の対応する半田ランドに半田接合させるというチップアンテナの取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来提案によれば、基体の表面に給電用電極や接地用電極だけでなく固定用電極が配設されているため、半田接合箇所が増えて回路基板に対するチップアンテナの取付強度が高まる。また、基体の長手方向の両端部では、回路基板の撓みによって電極を含む半田接合部に過大な応力が作用しやすいが、該電極は電気的には寄与しない固定用電極なので、半田接合部が損傷しても導通不良を引き起こすことはない。
【特許文献１】特開２００６−２１７０５０号公報（第６−７頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来提案のように、回路基板に半田接合される電極の数を増やせばチップアンテナの取付強度を高めることはできるが、これら電極は基体の表面に形成された導体パターンなので剥離強度には自ずと限界があり、それゆえ電極の数を増やしただけでは、落下時などの衝撃に耐え得る信頼性を確保することは困難である。すなわち、チップアンテナ等が実装されている回路基板を内蔵している電気部品に落下時などの衝撃が加わると、チップアンテナの電極が回路基板に強固に半田接合されていたとしても、電極自体が基体から剥離してしまい導通不良に至る危険性が高まる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、耐衝撃性に優れたチップアンテナの取付構造を提供することにある。
【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に、本発明は、誘電体または磁性体からなる柱状の基体の表面に放射導体と外部回路接続用の電極とを設けてチップアンテナを構成し、このチップアンテナを回路基板上に搭載して固定する取付構造であって、前記基体に金属ピンを圧入固定し、この金属ピンの頭部を前記回路基板上の半田ランドに半田接合することとした。
【０００８】
このようなチップアンテナの取付構造によれば、チップアンテナの基体に圧入固定されている金属ピンが回路基板と半田接合されるため、金属ピンを介して基体と回路基板を強固に一体化することができて取付強度が大幅に高まる。それゆえ、回路基板の撓み等の影響を受けやすいチップアンテナの適宜箇所を金属ピンを介して該回路基板に固定しておけば、落下時などに衝撃が加わっても基体と回路基板の相対位置が大きく変化する可能性は低くなり、よってチップアンテナの外部回路接続用の電極（給電用電極や接地用電極など）に基体からの剥離が懸念されるほどの過大な応力が作用する虞が少なくなる。それゆえ、このようにして回路基板上に固定されたチップアンテナは、衝撃が加わっても導通不良を招来しにくい。
【０００９】
上記の構成において、チップアンテナの基体に予めその表面に露出する導入穴を設けておき、金属ピンの圧入時に、この金属ピンの先端部が導入穴に挿入されるようにしてあることが好ましく、こうすることにより、基体に対して金属ピンを正確に位置決めできると共に、導入穴の案内によって金属ピンの圧入作業を容易に行うことができる。
【００１０】
また、上記の構成において、チップアンテナの基体の長手方向両端面にそれぞれ金属ピンが圧入固定されていると、回路基板の撓みの影響を受けやすい基体の長手方向両端部が該回路基板に強固に一体化されることになるため、回路基板の撓みに抗する取付強度が確保しやすくなって好ましい。この場合において、基体の長手方向両端面に圧入固定された一対の金属ピンが、基体の長手方向に沿う中心線に対して互いに逆側へずれた位置に配置されていると、回路基板のねじれに抗する取付強度も確保しやすくなる。また、この場合において、基体の長手方向両端面に圧入固定された金属ピンと半田接合される半田ランドが電気的に寄与しないランドであれば、チップアンテナの外部回路接続用の電極を基体の長手方向両端部から離隔させた所望の位置に配設できるため、設計自由度が拡がり導通信頼性も高めやすくなる。さらに、基体の長手方向両端面だけでなく、基体の長手方向に沿う一側面にも別の金属ピンが圧入固定されていると、これら複数の金属ピンを介して基体が回路基板に極めて強固に一体化されるため、チップアンテナの取付強度が一層高まる。
【００１１】
なお、上記の構成において、金属ピンのピン部が針状であってもよいが、金属ピンが回転させながら基体に圧入されるタッピンねじであれば、金属ピンを基体に強固に締結させることができるため取付強度が一層高まる。
【００１２】
また、上記の構成において、チップアンテナの基体に設けられる放射導体の形状は特に限定されないが、この放射導体が基体の表面に螺旋状に設けられていると、チップアンテナを小型化に好適なヘリカルアンテナとして動作させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のチップアンテナの取付構造は、基体に圧入固定した金属ピンの頭部を回路基板上の半田ランドに半田接合するというものであり、この金属ピンを介して基体と回路基板を強固に一体化することができるため、チップアンテナの取付強度を大幅に高めることができる。それゆえ、回路基板の撓み等の影響を受けやすいチップアンテナの適宜箇所を金属ピンを介して該回路基板に固定しておけば、落下時などに衝撃が加わっても基体と回路基板の相対位置が大きく変化する可能性が低くなり、よってチップアンテナの外部回路接続用の電極に基体からの剥離が懸念されるほどの過大な応力が作用する虞が少なくなる。したがって、衝撃が加わっても導通不良を招来しにくくなり、耐衝撃性に優れたチップアンテナの取付構造を容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るチップアンテナの平面図、図２は該チップアンテナの側面図、図３は該チップアンテナに備えられる基体と金属ピンの説明図、図４は該チップアンテナを回路基板に実装した状態を示す斜視図である。
【００１５】
これらの図に示すチップアンテナ１は、２本の金属ピン１１を用いて回路基板２０上の縁部に面実装されており、例えば地上波デジタルテレビジョン放送用の受信アンテナなどとして使用される。このチップアンテナ１は、セラミック等の誘電体（または磁性体）からなる柱状の基体２と、基体２の表面に螺旋状の導体パターンとして形成された放射導体３と、基体２の底面の複数箇所に形成された外部回路接続用の電極（給電用電極や接地用電極など）４，５と、基体２の長手方向の両端面に圧入固定された金属ピン１１と、基体２の上面の一端部に配設された図示せぬ電子素子群とによって主に構成されており、金属ピン１１は頭部１１ａから一方向へ針状のピン部１１ｂを突設した形状の剛性部材である。
【００１６】
図３に示すように、基体２の長手方向の両端面には予めその表面に露出する導入穴２ａが設けられており、各導入穴２ａに金属ピン１１が圧入されるようになっている。すなわち、このチップアンテナ１は実装前の適宜段階で、導入穴２ａに金属ピン１１の先端部を挿入して押し込むことによって、基体２の長手方向の両端面に計２本の金属ピン１１が圧入固定される。そして、金属ピン１１を取り付けたチップアンテナ１を実装する際には、図４に示すように、基体２の側方に突出している各金属ピン１１の頭部１１ａをそれぞれ回路基板２０上に形成されている電気的に独立した半田ランド２１と半田接合させる。また、チップアンテナ１の外部回路接続用の電極４，５を回路基板２０上の図示せぬチューナやグラウンドパターンに導通されている半田ランド２２と半田接合させる。ただし、図４において半田は図示省略されている。
【００１７】
このようにして回路基板２０上に実装されたチップアンテナ１は、基体２に圧入固定されている金属ピン１１が半田ランド２１と半田接合されているため、金属ピン１１を介して基体２と回路基板２０を強固に一体化することができ、チップアンテナ１の取付強度が大幅に高まっている。しかも、回路基板２０の撓みの影響を受けやすい基体２の長手方向の両端部が金属ピン１１を介して回路基板２０に固定されているため、落下時などに衝撃が加わっても基体２と回路基板２０の相対位置が大きく変化する可能性は低い。つまり、衝撃が加わっても、チップアンテナ１の電極４，５に基体２からの剥離が懸念されるほどの過大な応力は作用しないようになっている。それゆえ、こうして回路基板２０上に実装されたチップアンテナ１は、衝撃が加わっても導通不良に至る危険性が低く、常に安定した性能を期待することができる。
【００１８】
また、本実施形態例では、チップアンテナ１の基体２に予め導入穴２ａが設けてあり、金属ピン１１の圧入時には、この導入穴２ａに金属ピン１１の先端部を挿入して押し込めばよいので、基体２に対して金属ピン１１を正確に位置決めできると共に、導入穴２ａの案内によって金属ピン１１の圧入作業を容易に行うことができる。なお、金属ピン１１として、回転させながら基体２に圧入されるタッピンねじを用いてもよく、その場合は金属ピン１１を基体２に強固に締結させることができるため、取付強度を一層高めることができる。
【００１９】
なお、上記実施形態例では、金属ピン１１の頭部１１ａが電気的に独立した半田ランド２１に半田接合されているが、金属ピン１１が良導電性であれば、チップアンテナ１の外部回路接続用の電極４，５等と電気的に接続される半田ランド２２に金属ピン１１の頭部１１ａを半田接合してもよい。ただし、上記実施形態例のように、金属ピン１１の頭部１１ａと半田接合される半田ランドが電気的に寄与しないランドであれば、チップアンテナ１の外部回路接続用の電極４，５等を基体２の長手方向両端部から離隔させた所望の位置に配設できるため、設計自由度が拡がり導通信頼性も高めやすくなる。
【００２０】
図５は本発明の第２実施形態例に係る金属ピン付きチップアンテナの平面図、図６は該チップアンテナの側面図であり、図１〜図４と対応する部分には同一符号を付すことで重複する説明は省略する。
【００２１】
この第２実施形態例では、金属ピン１１の本数と取付箇所が第１実施形態例と異なっている。すなわち、本実施形態例では、チップアンテナ１の基体２の長手方向両端面だけでなく、基体２の長手方向に沿う一側面にも金属ピン１１が圧入固定されている。つまり、計３本の金属ピン１１が基体２に圧入固定され、それぞれの金属ピン１１が図示せぬ回路基板上の半田ランドに半田接合されるため、回路基板に対するチップアンテナ１の取付強度が極めて高くなる。また、本実施形態例では、基体２の長手方向の両端面に圧入固定された一対の金属ピン１１が同一直線上には配置されておらず、これら両金属ピン１１が基体２の長手方向に沿う中心線に対して互いに逆側へずれた位置に配置されているため、回路基板の撓みだけでなくねじれに抗する取付強度も高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るチップアンテナの平面図である。
【図２】該チップアンテナの側面図である。
【図３】該チップアンテナに備えられる基体と金属ピンの説明図である。
【図４】該チップアンテナを回路基板に実装した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係る金属ピン付きチップアンテナの平面図である。
【図６】該チップアンテナの側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  チップアンテナ
２  基体
２ａ  導入穴
３  放射導体
４，５  電極
１１  金属ピン
１１ａ  頭部
２０  回路基板
２１，２２  半田ランド
【図１】
2008288700.tif 000003
【図２】
2008288700.tif 000004
【図３】
2008288700.tif 000005
【図４】
2008288700.tif 000006
【図５】
2008288700.tif 000007
【図６】
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