(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミック基板に放射導体とアース導体を備えてなるアンテナ基板の周波数測定方法であって、ロータリーハンドにより供給されたアンテナ基板の放射導体を同軸ケーブルの中心導体と接続し、アース導体を同軸ケーブルの外部導体と接続した状態で、アンテナ基板を垂直方向に上昇移動させ、上面に測定する周波数帯の１波長分以上の半径をもった半球状空間が確保できる位置にて周波数を測定することを特徴とするアンテナ基板の周波数測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は誘電体セラミックからなるアンテナ基板の周波数測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下にアンテナ基板１について説明する。図３（a）に示すように、アンテナ基板１は誘電体材料で形成されたセラミック基板の片面に放射導体２２を形成し、また他面にはアース導体２０を形成して構成されている。１８は放射導体導通部でアンテナ基板１を貫通し、一端が半田にて放射導体２２と電気的に接続され、他端がアース導体２０側に導出されている。
【０００３】
従来の誘電体セラミックからなるアンテナ基板の周波数測定方法は、手作業にて図３（a）に示すように同軸ケーブル６に接続されたグランド板２に埋め込まれたコネクタ１３のソケット１７にアンテナ基板１の放射導体導通部１８を接続し同軸ケーブル６の中心導体１９を介して図３（b）に示すように周波数測定器２３に接続し、アース導体２０を同軸ケーブル６を通じて接続されたグランド板２に埋め込まれたコネクタ１３を介して外部導体２１に接続した状態で周波数を測定する。また、連続的に多数個を測定する場合は周波数自動測定装置を使用する。
【０００４】
周波数自動測定装置は図４に示すようにインデックステーブル９によりハンドリング位置１１に供給されたアンテナ基板１をロータリーハンド４により吸着搬送し、位置決めテーブル１２で位置決めした後、ロータリーハンド４により吸着搬送しグランド板２に埋め込まれたコネクタ１３のソケット１７にアンテナ基板１の放射導体導通部１８を接続し、アンテナ基板１のアース導体２０をコネクタ１３を介して外部導体２１に接続した状態で周波数を測定し、周波数測定後にロータリーハンド４により吸着搬送し、インデックステーブル９のハンドリング位置１１に戻すという動作を連続的に繰り返して周波数を測定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
誘電体セラミックからなるアンテナ基板１の場合、測定のずれや測定ばらつきの無い手作業同等の正確な周波数測定を自動測定するためにはグランド板２上に供給されたアンテナ基板１の周波数の測定中はアンテナ基板１の上面半球状に測定する周波数帯における１波長分以上の空間５を確保する必要がある。しかしながら図４の方法で周波数自動測定を行うと図５（a）（b）に示すようにアンテナ基板１のハンドリング媒体であるロータリーハンド４はグランド板２の近傍に存在することになる。そのため図５（c）（d）に示すようにアンテナ基板１のハンドリング媒体であるロータリーハンド４をグランド板２より遠ざけるためにロータリーハンド４の長さを長くして大きく振り回して周波数を測定したり、図６（a）（b）に示すようにグランド板２をロータリーハンド４より遠ざけるためにグランド板２を水平移動して測定する必要が生じるため、いずれも装置の水平方向の大型化による装置占有スペースの増加や設備構成で生じる処理速度の低下による処理数の減少がおこるため効率の良い周波数の自動測定が困難である。
【０００６】
なお、GPS（Global  Positioning  System）に用いる誘電体セラミックからなるアンテナ基板１の場合、測定する周波数帯は１５７５．４２MHz付近でありλ＝ｃ （光速）／ｆ（共振周波数）により１波長が約１９０mmとなり、半径１９０mmの半球状空間５が必要となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は誘電体セラミック基板に放射導体とアース導体を備えてなるアンテナ基板の周波数測定方法であって、ロータリーハンドにより供給されたアンテナ基板の放射導体を同軸ケーブルの中心導体と接続し、アース導体を同軸ケーブルの外部導体と接続した状態で、アンテナ基板を垂直方向に上昇移動させ、上面に測定する周波数帯の１波長分以上の半径をもった半球状空間が確保できる位置にて周波数を測定することを特徴とする。
【０００８】
即ち、アンテナ基板の上面に測定する周波数帯の１波長分以上の半球状空間が確保できる位置までグランド板を移動させることにより、手作業同等の測定のずれや測定ばらつきの無い周波数測定を自動で連続的に実施することができる。この際グランド板を垂直上昇移動させるので水平方向の設備の占有スペースを増加させることなく、垂直上昇移動距離も僅かで足りるので設備構成により処理速度を著しく低下させることもなく設備の処理能力を落とすことも無い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図において説明する。
【００１０】
アンテナ基板１の周波数測定方法は、図２に示すようにアンテナ基板１を供給トレー７より供給直交ロボット８により１個ずつ取り出しインデックステーブル９の供給位置１０にセットする。インデックステーブル９によりハンドリング位置１１に供給されたアンテナ基板１をロータリーハンド４にて吸着搬送し位置決めテーブル１２にセットする。位置決めテーブル１２にて位置決めされたアンテナ基板１をロータリーハンド４にて吸着搬送しグランド板２に埋め込まれたコネクタ１３のソケット１７にアンテナ基板１の放射導体導通部１８を接続する。
【００１１】
図１（a）（b）に示すように、アンテナ基板１のセットされたグランド板２を単軸ロボット３により垂直上昇移動させ、垂直上昇位置でアンテナ基板の上面に測定する周波数帯の１波長分以上の半径をもった半球状空間５を確保した状態で周波数を測定する。なお、GPS用のアンテナ基板１の場合、上面に半径約１９０mm以上の球面状空間５を確保すれば良い。周波数測定後はグランド板２を定位置まで下降させロータリーハンド４にてアンテナ基板１を吸着搬送し図２に示すインデックステーブル９のハンドリング位置１１に戻す。
【００１２】
図２に示すように周波数測定で周波数公差の満たされた良品を排出直行ロボット１４により良品排出トレー１５に詰める。周波数測定で周波数公差の満たされなかった不良品を不良品排出トレー１６に詰め連続的に上記動作を繰り返し周波数測定を実施する。
【００１３】
この際、周波数を連続して測定するために図１に示す同軸ケーブル６の外部導体の材質に銅を使用し、同軸ケーブルを垂直に立てた状態で横方向からの１００gf以下の負荷に対してケーブルの垂直状態が維持される強度をもつものを使用すれば良い。
【００１４】
なお、単軸ロボット３はサーボモーター及びボールネジににより構成され、直行位置制御動作を高速で高精度に実施し、他の用途として平面上の直行位置制御動作を必要とする場合に複雑に組み合わせて使用する場合もある。
【００１５】
また、アンテナ基板１の材料としては、Ba-Nd-Ca-Ti系誘電体セラミック（比誘電率８０〜１２０）、Nd-Al-Ca-Ti系誘電体セラミック（比誘電率４３〜４６）、La-Al-Sr-Ti系誘電体セラミック（比誘電率３８〜４１）、Ba-Ti系誘電体セラミック（比誘電率３４〜３６）、Ba-Mg-W系誘電体セラミック（比誘電率２０〜２２）、Mg-Ca-Ti系誘電体セラミック（比誘電率１９〜２１）、アルミナセラミック（比誘電率９〜１０）、コージライトセラミック（比誘電率４〜６）などを使用し、放射導体導通部１８の材料としては、半田メッキを施した銅を使用し、放射導体２２及びアース導体２０の材料としては、Ag、Ag-Ptなどの導電性材料を使用する。
【００１６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１７】
図２に示すように設備を構成しGPS用の誘電体セラミックからなるアンテナ基板１の周波数自動測定を実施した。アンテナ基板１はセラミック粉末（Ba-Ti系誘電体セラミック（比誘電率３４〜３６））をプレス成形し、約１２００度で焼成し、基板の表面及び裏面にAgメタライズを施し放射導体及びアース導体を形成し、電気特性で１５７５．４２MHz付近の共振周波数を得た。
【００１８】
図２に示すようにアンテナ基板１を供給トレー７より供給直交ロボット８先端のハンドリングチャックにより１個ずつ取り出しインデックステーブル９の供給位置１０にセットした。インデックステーブル９によりハンドリング位置１１に供給されたセラミック基板１をロータリーハンド４にて吸着搬送し位置決めテーブル１２にセットした。位置決めテーブル１２にてアンテナ基板１の放射導体導通部１８を中心に位置決めしロータリーハンド４にて吸着搬送しグランド板２（材質：アルミニウム、寸法：□７０．０mm、厚み２．５mm）に埋め込まれたコネクタ１３のソケット１７にアンテナ基板１の放射導体導通部１８を接続しセットした。
【００１９】
図１（a）（b）に示すようにアンテナ基板１をセットしたグランド板２を単軸ロボット３により３０mm垂直上昇移動させアンテナ基板の上面半球状に測定する周波数帯の１波長分の空間５を確保した垂直上昇位置で周波数を測定した。周波数測定後はグランド板２を定位置まで下降させロータリーハンド４にてアンテナ基板１を吸着搬送し図２に示すインデックステーブル９のハンドリング位置１１に戻した。
【００２０】
図２に示すように周波数測定で周波数公差の満たされた良品を排出直行ロボット１４先端のハンドリングチャックにより良品排出トレー１５に詰めた。周波数測定で周波数公差の満たされなかった不良品を不良品排出トレー１６に詰め連続的に上記動作を繰り返し周波数測定を実施した。
【００２１】
一方、比較例として図４に示す従来の方法でも測定した。その結果、比較例では図７（a）のように手作業での周波数測定と通常の自動測定との相関が相関係数で０．７７程度であったものが、本発明実施例では図７（b）に示すように手作業での周波数測定と本発明による自動測定との相関が相関係数で０．９９以上まで向上した。また、測定ばらつきについて、比較例では図８（a）に示すように最大のばらつきでで０．３０９MHzあったものが、本発明実施例では図８（b）に示すように最大のばらつきで０．０１２MHzまで抑えることができた。また、手作業では時間当たり処理数５００個程度であったものが本発明による自動測定では時間当たり処理数が１０００個以上と効率面で大きく向上した。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によればアンテナ基板の周波数自動測定をするにあたり、アンテナ基板の上面に測定する周波数帯の１波長分以上の半球状空間を確保することができるので絶対値及びばらつきともに改善された正確な周波数を測定することができる。また、グランド板を垂直上昇させる構造のため装置の水平方向の占有スペースを増加させることなく、また、設備構成による設備の処理能力を落とすこともなく効率の良い測定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（a）（b）は本発明のアンテナ基板の周波数測定方法を示す主要部の斜視図である。
【図２】本発明のアンテナ基板の周波数測定方法を示す平面図である。
【図３】（a）（b）は従来の手作業によるアンテナ基板の周波数測定方法を示す図である。
【図４】従来のアンテナ基板の周波数測定方法を示す平面図である。
【図５】（a）〜（d）は従来のアンテナ基板の周波数測定方法を示す図である。
【図６】（a）（b）は従来のアンテナ基板の周波数測定方法を示す図である。
【図７】（a）（b）は比較例及び本発明実施例による周波数自動測定と手動での周波数測定との相関を示すグラフである。
【図８】（a）（b）は比較例及び本発明実施例による周波数自動測定の測定値のばらつきを示すグラフである。
【符号の説明】
１：アンテナ基板
２：グランド板
３：単軸ロボット
４：ロータリーハンド
５：空間
６：同軸ケーブル
７：供給トレー
８：供給直行ロボット
９：インデックステーブル
１０：供給位置
１１：ハンドリング位置
１２：位置決めテーブル
１３：コネクタ
１４：排出直行ロボット
１５：良品排出トレー
１６：不良品排出トレー
１７：ソケット
１８：放射導体導通部
１９：中心導体
２０：アース導体
２１：外部導体
２２：放射導体
２３：周波数測定器
【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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【図７】
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【図８】
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