(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、前記電子装置に隣接してアンテナ装置が配置されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行い、前記アンテナ装置を、試験終了後、前記基板から切り離すことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、
前記電子装置は、前記基板に複数、搭載されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行い、試験終了後、前記電子装置を切り離すことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項３】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、前記電子装置に隣接してアンテナ装置が配置されており、
前記アンテナ装置は、前記基板上に導電パターンによって形成されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項４】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、
前記アンテナ装置は、前記電子装置の無線通信の指向性がある方向に配置されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項５】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、
前記電子装置は、アンテナを含み、
前記アンテナ装置は、前記電子装置のアンテナに隣接して配置されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項６】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、
前記電子装置は、前記基板に複数個、搭載されており、
前記アンテナ装置は、前記電子装置のうち所定個数に一つの割合で設けられており、
前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、
前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、
前記電子装置は、前記基板に複数個、搭載されており、
前記アンテナ装置により前記電子装置間で無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子装置の製造方法に係り、特に、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーダー測位や大伝送容量の通信が可能であることからＵＷＢ（ultra-wide band）を利用した無線通信技術が注目されている。ＵＷＢは、２００２年に米国ＦＣＣ（federal communication commission）により周波数帯域が３．１〜１０．６ＧＨｚでの使用が認可された。
【０００３】
ＵＷＢは、パルス信号を超広帯域で通信を行う通信方式である。このため、ＵＷＢに用いられるアンテナには超広帯域で送受信が可能な構造が求められている。
【０００４】
少なくともＦＣＣで認可された３．１〜１０．６ＧＨｚの周波数帯域での使用を目的としたアンテナとして、地板と給電体から構成されたアンテナが提案されている（非特許文献１）。
【０００５】
この種のアンテナは、大型であり、小型化、薄型化が望まれていた。ＵＷＢを小型化、薄型化するためにアンテナエレメント、及び、接地パターンをプリント配線板に導電パターンで形成したアンテナ装置が開発されている。このアンテナ装置を用いてＩＤタグなど各種電子装置が提案されている。
【非特許文献１】２００３年  電子情報通信学会  B-1-133  FCC認可UWB周波数帯の水平面内無指向性・低VSWRアンテナ、谷口琢也・小林岳彦（東京電機大）（３月22日発表  B201教室）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＲＦタグでは、無線通信に関しては、製品完成後、実際にリーダなどを通すことによりその動作確認が行われていた。このため、製品製造過程において無線通信状態などを確認できず、不良品に対して不要な処理を実行した後、完成品から不良品を除去するため、製造効率が悪かった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、効率よく製造、試験が行える電子装置の製造方法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】
【０００９】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、前記電子装置に隣接してアンテナ装置が配置されており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行い、前記アンテナ装置を、試験終了後、前記基板から切り離すことを特徴とする。
【００１０】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、前記電子装置は、前記基板に複数、搭載されており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行い、試験終了後、前記電子装置を切り離すことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、前記電子装置に隣接してアンテナ装置が配置されており、前記アンテナ装置は、前記基板上に導電パターンによって形成されており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、前記アンテナ装置は、前記電子装置の無線通信の指向性がある方向に配置されており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、前記電子装置は、アンテナを含み、前記アンテナ装置は、前記電子装置のアンテナに隣接して配置されており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、前記電子装置は、前記基板に複数個、搭載されており、前記アンテナ装置は、前記電子装置のうち所定個数に一つの割合で設けられており、前記アンテナ装置により前記電子装置と無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、基板上に搭載され、無線通信が行われる電子装置の製造方法であって、前記基板上には、ホームベース形状のエレメントパターンを有する前記電子装置に隣接して、ホームベース形状のエレメントパターンを有するアンテナ装置が配置されており、前記電子装置は、前記基板に複数個、搭載されており、前記アンテナ装置により前記電子装置間で無線通信を行うことにより前記電子装置の試験を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板上に電子装置に隣接してアンテナ装置を配置し、アンテナ装置により電子装置と無線通信を行うことにより電子装置の試験を行うことにより、電子装置とアンテナ装置との位置とを固定した状態で試験を行うことができるため、試験を高精度に行うことができる。
【００１７】
また、回路基板の状態で試験を行うことができるため、製造効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の一実施例の概略構成図を示す。
【００１９】
本実施例の試験システム１００は、試験対象となる電子装置１１１の製造工程において、複数の電子装置１１１及び複数の試験用アンテナ装置１１２をプリント配線板１１３上に形成した回路基板１１４に試験装置１１５を接続し、電子装置１１１の無線通信の動作試験を行う。
【００２０】
図２は回路基板１１４の平面図を示す。
【００２１】
回路基板１１４は、試験終了後、切断されて、個々の電子装置１１１が切り出される。
【００２２】
回路基板１１４を構成するプリント配線板１１３は、例えば、ＦＲ-４、セラミックスなどから構成されており、導電パターンが形成される。
【００２３】
電子装置１１１はエレメントパターン１２１、接地パターン１２２、回路部１２３、伝送ライン１２４、電源接続パッド１２５から構成され、エレメントパターン１２１がプリント配線板１１３の外側に向くように回路基板１１４上に形成されている。
【００２４】
エレメントパターン１２１、接地パターン１２２、伝送ライン１２４、電源接続パッド１２５は、プリント配線板１１３の導電パターンから構成されている。
【００２５】
エレメントパターン１２１は、プリント配線板１１３の電子装置１１１の一つの搭載領域の一方の面の略半面に形成されており、矩形の一辺と二等辺三角形の底辺とを組み合わせたホームベース形状の五角形状をなし、二等辺三角形の二等辺により挟まれる頂点が給電点Ｐ0とされている。接地パターン１２２は、プリント配線板１１３の他方の面のエレメントパターン１２１が形成された半面とは反対側の半面に形成されている。接地パターン１２２は、エレメントパターン１２１側の辺がエレメントパターン１２１の給電点Ｐ0にプリント配線板１１３を介して接するように形成されている。
【００２６】
エレメントパターン１２１の給電点Ｐ0は、伝送ライン１２４を介して回路部１２３に接続されている。伝送ライン１２４は、いわゆる、接地パターン１２２とともに、マイクロストリップラインを構成している。なお、接地パターン１２２及び伝送ライン１２４は、コプレーナ構造としてもよい。
【００２７】
図３は回路部１２３のブロック構成図を示す。
【００２８】
回路部１２３は、フィルタ１３１、増幅回路１３２、処理回路１３３、メモリ１３４、電源回路１３５から構成されている。
【００２９】
フィルタ１３１には、例えば、広帯域バンドバスフィルタから構成されており、不要帯域成分の信号を除去する。フィルタ１３１は、広帯域バンドパスフィルタを構成するために、例えば、複数段のリングフィルタ及びスタブをプリント配線板１１３の導電パターンにより形成した構成とされている。
【００３０】
増幅回路１３２は、フィルタ１３１と処理回路１３３との間に接続されており、送受信信号を増幅する。処理回路１３３は通信信号と通信データとの変換を行い、外部からの要求に応じてＩＤを応答する処理を実行する。メモリ１３４は、ＩＤを記憶しており、処理回路１３３からの要求に応じてＩＤを読み出す。
【００３１】
電源回路１３５は接続パッド１２５に供給される電源から駆動電源を生成して、増幅回路１３２、処理回路１３３、メモリ１３４に供給する。接続パッド１２５には、試験時にはプローブが接続され、電子装置１００の完成時に電池が接続される。
【００３２】
次に処理回路１３３の処理動作を説明する。
【００３３】
図４は処理回路１３３の処理フローチャートを示す。
【００３４】
処理回路１３３は、ステップＳ１−１でＩＤの要求信号を受信すると、ステップＳ１−２でメモリ１３４からＩＤを読み出す。
【００３５】
処理回路１３３は、ステップＳ１−３で読み出したＩＤを含む応答データを作成し、ステップＳ１−４で応答データを送信する。
【００３６】
試験用アンテナ装置１１２は、プリント配線板１１３の周縁部に２つの電子装置１１１に対して一つの割合で形成されている。例えば、２つの電子装置１１１の間にその中心がくるように配置されている。これによって、一つの試験用アンテナ装置１１２により２つの電子装置１１１の無線通信の試験を行うことが可能となる。
【００３７】
試験用アンテナ装置１１２は、エレメントパターン１４１及び接地パターン１４２から構成されている。エレメントパターン１４１は、プリント配線板１１３の一方の面の略半面に形成されており、矩形の一辺と二等辺三角形の底辺とを組み合わせた形状の五角形状であるホームベース形状をなし、二等辺三角形の二等辺により挟まれる頂点を給電点Ｐ0とする。エレメントパターン１４１は、給電点Ｐ０がプリント配線板１１３の外側を向くように配置される。
【００３８】
接地パターン１４２は、プリント配線板１１３のエレメントパターン１４１の外周側に形成されている。接地パターン１４２は、プリント配線板１１３のエレメントパターン１４１と同じ面に形成されており、内周側の辺がエレメントパターン１４１の給電点Ｐ０に対向するように形成されている。なお、エレメントパターン１４１と接地パターン１４２とは接続されてはおらず、絶縁されている。
【００３９】
図５はアンテナパターン１２１、１４１の指向性を説明するための図を示す。
【００４０】
アンテナパターン１２１、１４１の指向性は、図５に破線、一転鎖線で示すように、例えば、リンゴの断面形状と同じような形状の特性を有しており、中央部分で小さくなり、周辺部で大きくなる特性を示す。
【００４１】
このため、アンテナパターン１２１の間にアンテナパターン１４１の中央が位置するように配置することにより、図５に示すようにアンテナパターン１４１の指向性の強い部分とアンテナパターン１２１の指向性の強い部分とが一致する。このため、アンテナパターン１２１とアンテナパターン１４１との間での通信を効率よく行うことが可能となる。
【００４２】
次に試験装置１１５について説明する。
【００４３】
図６は試験装置１１５のブロック構成図を示す。
【００４４】
試験装置１１５は、ステージ１５１、アクチュエータ１５２、プローブ１５３〜１５８、試験制御装置１５９から構成されている。
【００４５】
試験制御装置１５９は、送信回路１６１、受信回路１６２、電源回路１６３、処理装置１６４、記憶装置１６５、インタフェース回路１６６、入力装置１６７、表示装置１６８、ステージ駆動回路１６９から構成されている。
【００４６】
ステージ１５１には、試験対象となる電子装置１１１が複数搭載された回路基板１１４が搭載される。ステージ１５１は、アクチュエータ１５２によって移動可能とされている。アクチュエータ１５２は、試験制御装置１５７からの指示に応じてプローブ１５３〜１５８が電子装置１１１の電源接続パッド１２５及び試験用アンテナ装置１１２のエレメントパターン１４１及び接地パターン１４２に接触するようにステージ１５１を移動させる。
【００４７】
プローブ１５３〜１５８は、電子装置１１１の電源接続パッド１２５に接続され、電子装置１１１の回路部１２３に電源を供給する。
【００４８】
プローブ１５５は、試験用アンテナ装置１１２のアンテナエレメント１４１の給電点Ｐ０に接触して、送信回路１６１からアンテナエレメント１４１に送信信号を供給するとともに、アンテナエレメント１４１から受信回路１６２に受信信号を供給する。プローブ１５６は、接地パターン１４２に接続され、接地パターン１４２を接地レベルにする。
【００４９】
送信回路１６１は、処理装置１６４からの送信データから送信信号を生成して、プローブ１５３を介してアンテナエレメント１４１に供給する。
【００５０】
受信回路１６２は、アンテナエレメント１４１からプローブ１５７を介して供給される受信信号から受信データを生成して、処理装置１６４に供給する。
【００５１】
電源回路１６３は処理装置１６４からの指示に応じて電子装置１１１を駆動するための電源電圧を生成し、プローブ１５１、１５２を介して電子装置１１１に供給する。
【００５２】
処理装置１６４は、試験時に受信データを生成して、送信回路１６１に供給するとともに、受信回路１６２から供給された受信データに基づいて電子装置１１１の状態を判定する。記憶装置１６５は、ハードディスクドライブ、メモリ、可換式ディスクドライブなどから構成されており、試験プログラムを処理装置１６４に提供するとともに処理装置１６４の作業用記憶領域として用いられる。
【００５３】
インタフェース回路１６６は、処理装置１６４と入力装置１６７及び表示装置１６８とのインタフェースをとっている。入力装置１６７は、マウス、キーボードなどのヒューマンインタフェースから構成されており、試験開始の指示、試験条件の設定などを行うために用いられる。表示装置１６８は、ＣＲＴ、ＬＣＤなどから構成されており、試験の状態、あるいは、試験結果の表示用いられる。
【００５４】
ステージ駆動回路１６９は、処理装置１６４からの指示に応じてステージ１５１を駆動して、回路基板１１４をプローブ１５３〜１５８に対して所定の位置に位置決めする。
【００５５】
次に試験制御装置１５９の動作を説明する。
【００５６】
図７は処理装置１６４の処理フローチャート時の動作説明図を示す。
【００５７】
処理装置１６４はステージ１５１に回路基板１１４が搭載され、ステップＳ２−１で入力装置１６１から試験の指示が行われると、処理装置１６４はステップＳ２−２でアクチュエータ１５２を駆動して、プローブ１５３〜１５９が電源接続パッド１２５及び試験用アンテナ装置１１２のエレメントパターン１４１及び接地パターン１４２に接続されるようにステージ１５１を移動する。
【００５８】
処理装置１６４は、ステップＳ２−３で電源回路１５７を制御して、プローブ１５３、１５４を介して電子装置１１１に駆動電源を供給する。なお、このとき、プローブ１５５、１５６には駆動電源が供給されないようにする。
【００５９】
処理装置１６４は、ステップＳ２−４で送信回路１６１を制御して、応答要求信号をプローブ１５７に供給する。
【００６０】
応答要求信号は、プローブ１５３を介してエレメントパターン１４１に供給され、エレメントパターン１４１から送信電波として放射される。エレメントパターン１４１から放射された送信電波は、電子装置１１１のエレメントパターン１２１で受信される。電子装置１１１は、前述のように試験装置１１５からプローブ１５１、１５２を介して供給された送信信号に応答して応答データを生成し、エレメントパターン１２１から送出する。
【００６１】
電子装置１１１から送出された応答データは、試験用アンテナ装置１１２のエレメントパターン１４１に到達する。試験用アンテナ装置１１２のエレメントパターン１４１は、電子装置１１１からの応答データを受信する。試験用アンテナ装置１１２のエレメントパターン１４１で受信された応答データは、プローブ１５３、受信回路１６２を介して処理装置１６４に供給される。
【００６２】
処理装置１６４は、ステップＳ２−５、Ｓ２−６で所定時間内に電子装置１１１から応答データを受信すると、ステップＳ２−７で受信した応答データを解析し、ステップＳ２−８で解析結果、応答データが正常であれば、ステップＳ２−９で電子装置１１１の試験結果を正常に設定し、ステップＳ２−１０で記憶装置１５９に記憶するとともに、表示装置１６２に試験結果を表示する。
【００６３】
また、処理装置１６４は、ステップＳ２−４、Ｓ２−５で所定時間内に電子装置１１１から応答データを受信できない場合、及び、ステップＳ２−８で解析した応答データに異常があれば、ステップＳ２−１１で電子装置１１１に異常がある旨設定し、ステップＳ２−１０で記憶装置１５９に記憶するとともに、表示装置１６２に試験結果を表示する。
【００６４】
次に、処理装置１６４は、ステップＳ２−１２でステージ移動後、１回目の試験か否かを判定し、ステップＳ２−１２の判定結果、１回目であれば、ステップＳ２−１３で電源を供給するプローブをプローブ１５３、１５４からプローブ１５５、１５６に切り換えて、ステップＳ２−４に戻って試験を実行する。
【００６５】
また、処理装置１６４は、ステップＳ２−１２でステージ移動後、２回目の試験であった場合には、ステップＳ２−１４でステージ１５１に搭載された回路基板１１４の電子装置１１１への試験が完了したか否かを判定し、試験が完了していなければ、ステップＳ２−２に戻って試験を継続し、終了していれば、試験を終了する。
【００６６】
上記試験の終了後、電子装置１１１を切断する。
【００６７】
図８は電子装置１１１の製造工程を説明するための図を示す。
【００６８】
試験終了後、図８に示すように電子装置１１１を試験用アンテナ装置１１２などから切断する。
【００６９】
本実施例によれば、基板上に電子装置に隣接してアンテナ装置を配置し、アンテナ装置により電子装置と無線通信を行うことにより電子装置の試験を行うことにより、電子装置とアンテナ装置との位置とを固定した状態で試験を行うことができるため、試験を高精度に行うことができる。また、本実施例によれば、回路基板の状態で試験を行うことができるため、製造効率を向上させることが可能となる。
【００７０】
また、本実施例では、ホームベース形のモノポール型ＵＷＢアンテナに本発明を適用した例について説明したが、アンテナの形状は、ホームベース形に限定されるものではなく、また、モノポールアンテナにも限定されるものではない。例えば、形状は、ミアンダ状であってもよく、また、例えば、ダイポール型のアンテナにも適用することも可能である。さらに、ＵＷＢアンテナに限定されるものではなく、広帯域のアンテナや狭帯域のアンテナに適用することも可能である。また、電子装置１１１側のアンテナは、チップアンテナであってもよい。
【００７１】
〔その他〕
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲の記載を逸脱することなく、種々の変形例が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。
【図２】回路基板１１４の平面図である。
【図３】回路部１２３のブロック構成図である。
【図４】処理回路１３３の処理フローチャートである。
【図５】アンテナパターン１２１、１４１の指向性を説明するための図である。
【図６】試験装置１１５のブロック構成図である。
【図７】処理装置１６４の処理フローチャート時の動作説明図である。
【図８】電子装置１１１の製造工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  試験システム
１１１  電子装置、１１２  試験用アンテナ装置、１１３  プリント配線板
１１４  回路基板、１１５  試験装置
１２１  エレメントパターン、１２２  接地パターン、１２３  回路部
１２４  伝送ライン、１２５  電源接続パッド
１３１  フィルタ、１３２  増幅回路、１３３  処理部、１３４  メモリ
１３５  電源回路
１４１  エレメントパターン、１４２  接地パターン
１５１  ステージ、１５２  アクチュエータ、１５３〜１５８  プローブ
１５９  試験制御装置
１６１  送信回路、１６２  受信回路、１６３  電源回路、１６４  処理装置
１６５  記憶装置、１６６  インタフェース回路、１６７  入力装置
１６８  表示装置、１６９  ステージ駆動回路
【図１】
0004772556.tif 000002
【図２】
0004772556.tif 000003
【図３】
0004772556.tif 000004
【図４】
0004772556.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004772556.tif 000007
【図７】
0004772556.tif 000008
【図８】
0004772556.tif 000009