(57)【要約】【課題】アンテナパターンを覆う部材に十分な厚みを持たせることができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】  本発明の実施形態に係るアンテナ装置１０は、平行な第１の面１２１及び第２の面１２２を持つ板状の第１部材１２と、第１部材１２の第１の面１２１に形成されているアンテナパターン１４と、熱硬化性材料からなり、アンテナパターン１４を覆うように第１の面１２１に熱圧着されている第２部材１６と、第２部材１６と同一の熱硬化性材料からなり、第１部材１２の第２の面１２２に熱圧着されている第３部材１８と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行な第１の面及び第２の面を持つ板状の第１部材と、
前記第１部材の前記第１の面に形成されているアンテナパターンと、
熱硬化性材料からなり、前記アンテナパターンを覆うように前記第１の面に熱圧着されている第２部材と
を有するアンテナ装置。
【請求項２】
前記第２部材は、前記アンテナパターンを覆う面の反対側に平坦な面を持つ、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１部材と前記第２部材は、誘電率が等しい材料を用いて形成されている、
請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１部材は、前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなる、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなり、前記第１部材の前記第２の面に熱圧着されている第３部材を有する、
請求項１乃至４の何れか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
平行な第１の面及び第２の面を持つ板状の第１部材における前記第１の面にアンテナパターンを形成する工程と、
熱硬化性材料からなる第２部材を、前記アンテナパターンを覆うように前記第１の面に熱圧着する工程と
を有するアンテナ装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１部材の前記第１の面に前記第２部材を熱圧着する工程は、
前記第１部材の前記第１の面に、前記アンテナパターンを覆うように熱硬化前の前記第２部材を配置する工程と、
前記アンテナパターンを覆う面と反対側の面から前記第１の面に向かって前記第２部材に圧力を加えるとともに、前記第２部材を加熱する工程とを含む、
請求項６に記載のアンテナ装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２部材に圧力を加える工程は、前記第２部材において前記アンテナパターンを覆う面と反対側の面を、平坦な加圧面で前記第１の面に向かって押すことを含む、
請求項７に記載のアンテナ装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなる第３部材を、前記第１部材の前記第２の面に熱圧着する工程を有する、
請求項６乃至８の何れか一項に記載のアンテナ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマートフォンやウェアラブルデバイス等の無線通信機能を有する機器に搭載されるアンテナ装置が知られている。例えば、特許文献１が開示するＲＦＩＤタグに用いられるアンテナ装置では、シリコンチップ等の基材に印刷された導電インクによってアンテナパターンが構成される。そして、アンテナパターンを保護するための保護塗料（ソルダーレジスト）が、当該アンテナパターンを覆うように塗布されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したソルダーレジストは、十分な厚みを有するように形成することが難しい。この結果、例えば、ソルダーレジストの表面にレーザービームを用いてマーキングやラベリング等を行ったときに、内部のアンテナパターンが露出してしまう場合がある。また、膜厚の薄いソルダーレジストの表面には、アンテナパターンの形状に追随した凹凸が生じ易い。この結果、例えば、アンテナ装置が搭載された無線モジュール等のチップ部品をチップマウンタによってプリント基板に実装する場合などにおいて、チップ部品を確実にエア吸着（真空吸着）することが困難となる。このように、従来のアンテナ装置では、アンテナパターンを保護する部材の膜厚が薄いことに起因する様々な不利益が生じ得る。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナパターンを覆う部材に十分な厚みを持たせることができるアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点は、平行な第１の面及び第２の面を持つ板状の第１部材と、前記第１部材の前記第１の面に形成されているアンテナパターンと、熱硬化性材料からなり、前記アンテナパターンを覆うように前記第１の面に熱圧着されている第２部材と、を有するアンテナ装置である。
【０００７】
この構成によれば、熱硬化性材料からなり第１部材に熱圧着されている第２部材は、ソルダーレジスト等と比べて厚みを持たせ易い。そのため、第１部材に形成されたアンテナパターンを覆う第２部材には、十分な厚みを持たせることが可能である。
【０００８】
好適に、前記第２部材は、前記アンテナパターンを覆う面の反対側に平坦な面を持つ。
【０００９】
この構成によれば、アンテナパターンを覆う第２部材の表面が平坦であるため、例えば、チップマウンタなどによってアンテナ装置のエア吸着を確実に行うことが可能となる。
【００１０】
好適に、前記第１部材と前記第２部材は、誘電率が等しい材料を用いて形成されている。
【００１１】
アンテナパターンが形成される部材の材料には、一般にソルダーレジスト等と比べて低い誘電率を持つ材料が選択される。上記の構成によれば、アンテナパターンが形成される第１部材の誘電率と、アンテナパターンを覆う第２部材の誘電率とが等しいことから、第２部材もまた、ソルダーレジスト等と比べて低い誘電率を有する材料を用いて形成可能である。比較的低い誘電率を有する第２部材がアンテナパターンを覆うことにより、比較的高い誘電率を有するソルダーレジストがアンテナパターンを覆う場合と比べて、高周波でのアンテナの損失が低下し、アンテナの性能が向上する。
【００１２】
好適に、前記第１部材は、前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなる。
【００１３】
熱硬化性材料は、ソルダーレジスト等に比べて低い誘電率を持たせることが可能である。したがって、第１部材及び第２部材の熱硬化性材料として低誘電率の材料を用いることにより、アンテナの性能が向上する。また、同一の熱硬化性材料によって第１部材と第２部材を形成することにより、これらの部材における熱膨張のアンバランスが生じ難くなるため、アンテナ装置の反りが抑制される。
【００１４】
好適に、上記第１の観点のアンテナ装置は、前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなり、前記第１部材の前記第２の面に熱圧着されている第３部材を有する。
【００１５】
この構成によれば、第１部材の両面に、同一の熱硬化性材料からなる第２部材及び第３部材が熱圧着されているため、アンテナ装置の反りが抑制され易くなる。
【００１６】
本発明の第２の観点は、平行な第１の面及び第２の面を持つ板状の第１部材における前記第１の面にアンテナパターンを形成する工程と、熱硬化性材料からなる第２部材を、前記アンテナパターンを覆うように前記第１の面に熱圧着する工程と、を有するアンテナ装置の製造方法である。
【００１７】
この構成によれば、熱硬化性材料からなる第２部材が、アンテナパターンを覆うように第１部材の第１の面に熱圧着される。そのため、第１部材に形成されたアンテナパターンを覆う第２部材には、ソルダーレジスト等と比べて十分な厚みを持たせることが可能である。
【００１８】
好適に、前記第１部材の前記第１の面に前記第２部材を熱圧着する工程は、前記第１部材の前記第１の面に、前記アンテナパターンを覆うように熱硬化前の前記第２部材を配置する工程と、前記アンテナパターンを覆う面と反対側の面から前記第１の面に向かって前記第２部材に圧力を加えるとともに、前記第２部材を加熱する工程とを含む。
【００１９】
この構成によれば、アンテナパターンを覆うように配置した熱硬化前の第２部材に圧力を加えながら熱を加えることによって、第２部材が第１部材の第１の面に熱圧着される。
【００２０】
好適に、前記第２部材に圧力を加える工程は、前記第２部材において前記アンテナパターンを覆う面と反対側の面を、平坦な加圧面で前記第１の面に向かって押すことを含む。
【００２１】
この構成によれば、第２部材のアンテナパターンを覆う面の反対側の面が平坦な加圧面で押されるため、第２の部材の表面が平坦になる。この結果、例えば、チップマウンタなどによってアンテナ装置のエア吸着を確実に行うことが可能となる。
【００２２】
好適に、上記第２の観点のアンテナ装置の製造方法は、前記第２部材と同一の熱硬化性材料からなる第３部材を、前記第１部材の前記第２の面に熱圧着する工程を有する。
【００２３】
この構成によれば、第１部材の両面に、同一の熱硬化性材料からなる第２部材及び第３部材が熱圧着されるため、アンテナ装置の反りが抑制され易くなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、アンテナパターンを覆う部材に十分な厚みを持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナ装置を備える無線通信モジュールの外観図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るアンテナ装置の製造方法を示すフロー図である。
【図４】アンテナパターンが形成された第１部材の側面を模式的に示す図である。
【図５】下金型に配置されている第１部材、第２部材、及び第３部材の側面を模式的に示す図である。
【図６】上金型及び下金型によって加圧及び加熱される第１部材、第２部材、及び第３部材の側面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１は、本実施形態のアンテナ装置１０を備える無線通信モジュール１の外観図である。図１に示すように、無線通信モジュール１は、本実施形態のアンテナ装置１０と、アンテナ装置１０と電気的に接続された無線チップ３０と、を備え、例えば、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信用のモジュールとして機能するように構成されている。
【００２７】
本明細書において、上下、左右、前後方向は、説明の便宜上規定するものであって、実際の使用時おける方向を限定するものではない。本明細書で説明に用いられる用語は、各構成要素の概略の形状を説明するために使用されており、説明に使用される用語は、「略」という言葉があるかないかにかかわらず、各構成要素が厳密にその形状のみに限定されるわけではない。
【００２８】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示す図である。図１及び図２に示すように、アンテナ装置１０は、略板状の第１部材１２と、第１部材１２の上面である第１の面１２１に形成されているアンテナパターン１４と、アンテナパターン１４を覆うように第１部材１２の第１の面１２１に位置している略板状の第２部材１６と、第１部材１２の下面である第２の面１２２に位置している略板状の第３部材１８と、を有する。
【００２９】
第１部材１２は、図１に示すように、上から見た輪郭が略正方形である。第１部材１２は、左右両側面の前方側端部に、内側に円弧状に凹む切り欠き部（符号なし）が設けられている。この切り欠き部には、アンテナ装置１０と無線チップ３０とを電気的に接続する導体が設けられている。第１部材１２の上下方向の厚みは、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲にある。第１部材１２の第１の面１２１及び第２の面１２２は略平行である。
【００３０】
第１部材１２は、熱硬化性材料からなり、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂等）からなる。第１部材１２は、例えば、ガラス繊維を含有するプリプレグを熱硬化することによって形成される。第１部材１２を形成する熱硬化性材料は、低誘電率の材料であり、その比誘電率は、例えば、３．１〜３．９の範囲にある。
【００３１】
アンテナパターン１４は、図１に示すように、上から見てミアンダ状のパターンを有する。アンテナパターン１４は、導電性を有する材料によって形成されており、例えば、銅、アルミニウム等の金属によって形成されている。アンテナパターン１４の上下方向の厚みは、例えば、１０μｍ〜３０μｍの範囲にある。
【００３２】
第２部材１６は、図１に示すように、上から見た輪郭が略正方形である。第２部材１６は、第１部材１２の切り欠き部を避けるように、前方側端部の左右方向の幅が狭くなっている。第２部材１６の上下方向の厚みは、例えば、２０μｍ〜４０μｍの範囲にある。第２部材１６の上面（アンテナパターン１４を覆う面の反対側の面）にマーキングやラベリング等を行うことを考慮すると、第２部材１６の上下方向の厚みを３０μｍ以上とすることが好ましい。
【００３３】
第２部材１６は、第１部材１２と同じ熱硬化性材料からなる。第２部材１６は、第１部材１２と同様に、ガラス繊維を含有するプリプレグを熱硬化することによって形成される。
【００３４】
図１及び図２に示すように、第２部材１６は、第１部材１２の第１の面１２１に形成されているアンテナパターン１４を覆うように第１の面１２１に形成されている。第２部材１６は、第１の面１２１に接触する部分において第１部材１２に熱圧着されている。第２部材１６の上面は平坦である。例えば、第２部材１６の上面の算術平均粗さＲａは、１０μｍ〜３０μｍの範囲にある。
【００３５】
第３部材１８は、上から見た輪郭が略正方形である。第３部材１８は、第２部材１６と同様に、第１部材１２の切り欠き部を避けるように、前方側端部の左右方向の幅が狭くなっている。第３部材１８の上下方向の厚みは、４０μｍ〜６０μｍの範囲にある。アンテナ装置１０の反りを抑制することを考慮すると、第３部材１８の上下方向の厚みを第２部材１６の厚みと略同一とすることが好ましい。
【００３６】
第３部材１８は、第１部材１２及び第２部材１６と同じ熱硬化性材料からなる。第３部材１８は、第１部材１２及び第２部材１６と同様に、ガラス繊維を含有するプリプレグを熱硬化することによって形成される。
【００３７】
図２に示すように、第３部材１８は、第１部材１２の第２の面１２２に形成されている。第３部材１８は、第２の面１２２の略全面において第１部材１２に熱圧着されている。
【００３８】
このように構成された本実施形態のアンテナ装置１０は、熱硬化性材料からなり第１部材１２に熱圧着されている第２部材１６がアンテナパターン１４を覆う。したがって、ソルダーレジスト等と比べて十分な厚みを有する第２部材１６を、アンテナパターンを覆う部材として適用することができる。
【００３９】
また、本実施形態のアンテナ装置１０は、第２部材１６の上面が平坦である。したがって、無線通信モジュール１の製造時等において、チップマウンタ等によりアンテナ装置１０のエア吸着を確実に行うことができる。
【００４０】
さらに、本実施形態のアンテナ装置１０は、アンテナパターン１４を覆う第２部材１６が、低誘電率の熱硬化性材料からなる。したがって、アンテナ装置１０のアンテナ性能を向上させることができる。
【００４１】
次に、このように構成されたアンテナ装置１０の製造方法について説明する。図３は、本実施形態のアンテナ装置１０の製造方法を示すフロー図である。アンテナ装置１０の製造方法では、まず、第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８を準備する（ステップＳ１０）。具体的には、シート状の熱硬化性材料を、第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８の各々の形状にカットする。
【００４２】
ここで、上述したように、第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８は、同一の熱硬化性材料からなるが、ステップＳ１０においては、第１部材１２については熱硬化後の熱硬化性材料が用いられ、第２部材１６及び第３部材１８については同一の熱硬化性材料が熱硬化前の状態で用いられる。
【００４３】
続いて、第１部材１２の第１の面１２１にアンテナパターン１４を形成する（ステップＳ２０）。アンテナパターン１４は、例えば、金属膜をエッチングすることによって形成される。図４は、アンテナパターン１４が形成された第１部材１２の側面を模式的に示す図である。
【００４４】
こうしてアンテナパターン１４を形成すると、次に、第１部材１２の第１の面１２１に第２部材１６を配置するとともに、第１部材１２の第２の面１２２に第３部材１８を配置する（ステップＳ３０）。具体的には、後述する加圧及び加熱に用いられるホットプレス用の金型に第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８を配置する。図５は、ホットプレス用の金型を構成する下金型４４に配置されている第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８の側面を模式的に示す図である。図５に示すように、下金型４４の上面に設けられた凹部（符号なし）に第３部材１８が配置され、この第３部材１８の上側に第１部材１２が配置され、さらに、第１部材１２の上側に第２部材１６が配置されている。
【００４５】
ここで、上述したように、第２部材１６及び第３部材１８は、この段階では、熱硬化されていない状態である。つまり、ステップＳ３０においては、熱硬化後の第１部材１２の第１の面１２１に、アンテナパターン１４を覆うように熱硬化前の第２部材１６が配置され、同じく熱硬化後の第１部材１２の第２の面１２２に、熱硬化前の第３部材１８が配置されている。
【００４６】
そして、このように配置された第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８を加圧及び加熱し（ステップＳ４０）、図示しない後処理を経て、アンテナ装置１０が完成する。図６は、上金型４２及び下金型４４によって加圧及び加熱される第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８の側面を模式的に示す図である。図６に示すように、上金型４２が下金型４４の方向に移動すると、上金型４２の下面に設けられた凹部の底面である加圧面４２１によって第２部材１６の上面が下方向に押される（第２部材１６のアンテナパターン１４を覆う面と反対側の面から第１部材１２の第１の面１２１に向かって圧力が加えられる）。また、上金型４２及び下金型４４は、予め定められた温度に加熱されている。したがって、上金型４２及び下金型４４によって、第２部材１６は、アンテナパターン１４を覆うように第１部材１２の第１の面１２１に熱圧着されて硬化し、第３部材１８は、第１部材１２の第２の面１２２に熱圧着されて硬化する。
【００４７】
ここで、上金型４２の加圧面４２１は平坦である。したがって、この加圧面４２１によって押される第２部材１６の上面もまた平坦となる。
【００４８】
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲又はその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【００４９】
例えば、第１部材１２、第２部材１６、及び第３部材１８の材料は、必ずしも同一の熱硬化性材料とする必要はない。例えば、第２部材１６及び第３部材１８の材料は同一の材料としつつ、第１部材１２の材料はこれとは異なる材料とすることもできる。
【００５０】
また、例えば、第３部材１８の形成を省略し、第１部材１２及び第２部材１６のみとすることも可能である。また、第３部材１８に代えて、又は、これに加えて、他の部材を所望の位置に形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、例えば、無線通信モジュールのアンテナ装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…無線通信モジュール
１０…アンテナ装置
１２…第１部材
１２１…第１の面
１２２…第２の面
１４…アンテナパターン
１６…第２部材
１８…第３部材
３０…無線チップ
４２…上金型
４２１…加圧面
４４…下金型
【図１】
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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６】
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