专利名称：芯片天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及芯片天线，尤其涉及小型且高频率特性优异的芯片天线 的电极结构。
背景技术：
作为以往的芯片天线，例如有专利文献i所示的芯片天线。如图io
所示，该芯片天线具有由电介质构成的矩形形状的基体(电介质块)1，
在其表面上，形成有带线状的长度大致X/4的放射电极2。该放射电极2 的一端延伸到电介质块1的一个边的附近，形成开放端，另一端经由与 所一个边对置的端面la，与形成在背面的接地电极3连接。在所述一 个边的附近，与放射电极2的开放端隔着间隙g形成激励用电极(供电 电极)4。该激励用电极4从与端面la对置的端面lb延伸到基体l的背 面。在基体1的背面中，在激励用电极4与接地电极3之间设有空隙， 由此，两者电绝缘。此外，通过形成在所述间隙g上的电容，所述激励 用电极4和所述放射电极2电磁结合。
具有上述结构的芯片天线的电气等效电路是将由间隙g形成的电容 C、放射电极2的电感L及放射电阻R经由地线串联连接的形式。此外， 施加给激励用电极4的高频信号f通过由间隙g形成的电容C，与放射电 极2电磁结合，形成电波并放射出去。因此，可以非接触地激励，而且， 即使在小型的情况下也能容易地取得匹配。
专利文献l:日本特开平9-98015号公报
专利文献2:日本特开2003-37421号公报
但是，因为上述以往的芯片天线的放射电极2和激励用电极4仅形 成在基体1的表面上，所以具有基体的有效介电常数不充分，无法实现 芯片尺寸的进一步小型化的问题。此外，为了使放射电极2和激励用电极4也处在基体1的侧面(端面)上，有必要在安装时在侧面也形成锡 焊，结果具有芯片天线的安装面积变宽的缺点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可通过提高有效的介电常数，使 芯片尺寸小型化，并可縮小安装面积的芯片天线。
本发明的上述目的通过以下的芯片天线来实现，该芯片天线的特征
在于，其具有由电介质构成的基体；形成在所述基体的一个主面上的 放射电极；以从所述一个主面贯穿到另一个主面的方式形成在所述基体 内部的至少两个通孔电极，以及形成在所述基体的所述另一个主面上， 经由所述通孔电极至少与所述放射电极连接的固定电极。
特别优选为，该芯片天线具有设置有从一个主面贯穿到另一个主 面的第1及第2通孔的由电介质构成的基体；形成在所述基体的所述一 个主面上的供电电极及放射电极；形成在所述基体的所述另一个主面上 的第1及第2固定电极；形成在所述第1通孔内，并连接所述供电电极 和所述第1固定电极的第1通孔电极；以及形成在所述第2通孔内，并 连接所述放射电极和所述第2固定电极的第2通孔电极，包含所述第1 及第2通孔的形成位置的所述基体的形状为对称形状。
在本发明的芯片天线中，所述放射电极优选形成为隔着间隙与所述 供电电极对置。
此外，在本发明中，优选为所述第1固定电极与电路基板上的供电 线连接，所述第2固定电极与所述电路基板上的地线连接。优选所述第1 及所述第2固定电极被焊接在所述电路基板上。
在本发明中，所述通孔电极可以形成为3个以上。由此，根据天线 的种类采用需要的通孔，同时通过在基体的表面上形成电极图形，可以 制作出各种类型的芯片天线。即，没有必要按照每种芯片天线来准备专 用的金属模，因此可以实现制造成本的降低。此外，特性的调整幅度变 宽，也能实现芯片天线的轻量化。
作为一例，优选该芯片天线还具有从所述基体的所述一个主面贯
穿到所述另一个主面的第3通孔；形成在所述基体的所述另一个主面上 的第3固定电极；以及形成在所述第3通孔内，连接所述放射电极和所 述第3固定电极的第3通孔电极。
作为其他例子，优选该芯片天线还具有从所述基体的所述一个主 面贯穿到所述另一个主面第3及第4通孔，包含所述第1 第4的通孔的 形成位置的所述基体的形状为对称形状。
在本发明中，所述放射电极也可以形成为曲折状。由此，可以增长 放射电极，所以可在将放射电极的长度设为固定的情况下，减小基体的 尺寸，可以使芯片尺寸小型化。此外，特别在不形成间隙，仅由放射电 极的电感成分构成芯片天线的情况下，即使放射电极与地线间的电容比 较大时电感调整也容易。
根据本发明，通过在基体内部形成通孔，可以提高基体的波长縮短 效果，可以实现芯片尺寸的小型化。此外，通过可以采用通孔，去掉侧 面电极，仅用底面端子进行安装，因此可以縮小芯片天线的安装面积。
此外，将包含通孔的形成位置的基体的形状设为对称形状时，可以 不区别基体的方向地形成电极。
图1是示出本发明的优选实施方式的芯片天线的结构的概略立体图。 图2是示出沿图1的A-A线的芯片天线的概略剖视图。 图3是芯片天线10的电气等效电路图。
图4是示出本发明的第2实施方式的芯片天线20的结构的概略立体图。
图5 (a)和图5 (b)是分别示出本发明的第3实施方式的芯片天线 30、 40的结构的概略立体图。
图6是示出本发明的第4实施方式的芯片天线50的结构的概略立体图。
图7是示出本发明的第5实施方式的芯片天线60的结构的概略立体图。
图8是示出芯片天线60的电气等效电路图。
图9是示出芯片天线60的变形例的概略立体图。
图IO是示出以往的芯片天线的结构的概略立体图。
标号说明
1:基体；la:基体的一个端面(侧面)；lb:基体的另一个端面(侧 面)；2:放射电极；3:接地电极；4:激励用电极(放射电极)；10:芯 片天线；11:基体；11a:基体的一个主面(上面)；lib:基体的另一个 主面(底面)；12:供电电极；13:放射电极；14、 14a 14i:固定电极； 15、 15a 15i:通孔；16、 16a 16i:通孔电极；20:芯片天线；30:芯 片天线；40:芯片天线；50:芯片天线；g:间隙。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图1是示出本发明的优选实施方式的芯片天线的结构的概略立体图。 此外，图2是示出沿图1的A-A线的芯片天线的概略剖视图。
如图1和图2所示，芯片天线10具有由电介质构成的矩形形状的 基体ll;形成在基体ll的一个主面lla上的供电电极12;以隔着间隙g 与供电电极12对置的方式形成在基体11的主面lla上的具有大致X/4的 长度的带线状的放射电极13;形成在基体11的另一个主面lib上的固定 电极14 (14a、 14b);以及贯穿基体11的内部的通孔15 (15a、 15b)。
一个通孔15a贯穿基体11的一个主面lla至另一个主面llb，通过 形成在其内壁面上的通孔电极16a，供电电极12与固定电极14a电连接。 即，供电电极12并不是经由基体11的恻面与固定电极14a连接。向电 路基板上进行安装时，固定电极14a与供电线焊接，经由通孔电极16a 从固定电极14a向供电电极12供给高频信号。
另一个通孔15b贯穿基体11的一个主面lla至另一个主面llb，通 过形成在其内壁面上的通孔电极16b，放射电极13与固定电极14b电连 接。即，放射电极13并不是经由基体11的侧面与固定电极14b连接。 向电路基板上进行安装时，固定电极14a与地线焊接。
通孔15a、 15b不仅实现确保基体的上下面上的电气导通的作用，还 实现提高基体11的波长縮短效果的作用。通过通孔的形成提高基体11 的波长縮短效果，由此可以提高基体ll的有效介电常数。换言之，可以 在将有效介电常数设为固定的情况下，减小基体ll的尺寸，可以使芯片 尺寸小型化。
此外，在本实施方式中，包含通孔15a、 15b的形成位置的基体11 的形状优选为对称形状，例如左右对称。更具体而言，如图1所示，在 将通孔的排列方向设为X方向，将与X方向正交的方向设为Y方向，将 与X方向及Y方向正交的方向设为Z方向时，优选以Y方向上的中心线 Y。及Z方向上的中心线Z。的至少一方作为旋转轴旋转对称。由此，可以 不必在意基体11的严格的朝向地形成供电电极12和放射电极13。艮卩， 这是因为，如果基体11在Y方向或Z方向上旋转对称，则即使将基体 11在Y方向或Z方向上旋转180。来更换通孔的位置，也为相同形状。
特别地，如图1所示的芯片天线10，更加优选以中心线Yo作为旋转 轴旋转对称，并且，以中心线Zo作为旋转轴旋转对称。这是因为，不仅 在Y方向上将基体11旋转180。来更换通孔的位置为相同形状，而且在Z 方向上将基体11旋转180。来更换通孔的位置也为相同形状。此外，图1 所示的芯片天线10以X方向上的中心线作为旋转轴也旋转对称，所以不 管在哪个方向将基体11旋转180。都为相同形状。
图3是芯片天线10的电气等效电路图。
如图3所示，芯片天线10的电气等效电路为如下的形式将由间隙 g形成的电容C、放射电极13的电感L及放射电阻R串联连接在供电线 及地线间，并且在放射电极13和地线间插入电容Cg。此外，施加给供 电电极12的高频信号f通过由间隙g形成的电容C，与放射电极13电磁 结合，形成电波并放射出去。
如以上说明，根据本实施方式，在基体11上形成多个通孔15，形成 在基体11的表面上的供电电极12及放射电极13与形成在基体11的背 面的固定电极14之间由通孔电极16电连接，因此可以提高基体的有效 介电常数，由此可以实现芯片尺寸的小型化。此外，可以去掉侧面的电
极，在安装时仅使用底面端子，因此在安装时没有必要在侧面形成锡焊， 可以縮小安装面积。
此外，以中心线Yo及中心线ZQ的至少一方作为旋转轴将基体11设 为旋转对称时，即使将基体11旋转180。也为相同形状，因此可以不区别 基体ll的方向地形成电极。由此，作业效率提高，^f以也可以抑制制造 成本。
图4是示出本发明的第2实施方式的芯片天线20的结构的概略立体图。
如图4所示，该芯片天线20构成为倒F天线，其特征在于，具有3 个通孔15 (15c、 15d、 15e)，并且具有对应于这些通孔的3个固定电极 14 (14c、 14d、 14e)。通孔15c用于供电电极12与固定电极14c的连接， 通孔15d用于放射电极13与固定电极14d的连接，通孔15e用于放射电 极13与固定电极14e的连接。向电路基板上进行安装时，固定电极14c 与地线连接，固定电极14d与供电线连接，固定电极14e与开放线连接。 此外，关于其他的结构与第1实施方式大致相同，所以省略此处的详细 说明。
根据本实施方式，芯片天线可以构成为倒F天线，在该倒F天线中 可以得到与第1实施方式同样的效果。即，可以提高基体11的波长縮短 效果，由此可以实现芯片天线的小型化。此外，可以去掉侧面的电极， 在安装时仅使用底面端子，因此在安装时没有必要在侧面形成锡悍，可 以缩小安装面积。
在本实施方式中也是，在基体11的中心部分配置通孔15d时，可以 将包含通孔15c、 15d、 15e的形成位置的基体11的形状设为旋转对称， 从而作业效率提高。但是，当由于所要求的天线特性而难以在基体ll的 中心部分配置通孔15d的情况下，可以如后述的第3实施方式那样，在 基体11上设置4个(或5个以上)通孔。
图5 (a)和图5 (b)是分别示出本发明的第3实施方式的芯片天线 30、 40的结构的概略立体图。
如图5 (a)和图5 (b)所示，这些芯片天线30、 40的特征在于，
进一步增加了形成在基体11上的通孔15的数量。这些基体11的外形形
状相同，但是电极形状各不相同。
图5 (a)所示的芯片天线30在4个通孔15f、 15g、 15h、 15i中的两 端的通孔15f、 15i内设置固定电极14f、 14i，上下面的电极之间经由通 孔电极16f、 16i电连接。但是，在中间的通孔15g、 15h上不设置对应的 固定电极，仅形成通孔。
另一方面，如图5(b)所示的芯片天线40在4个通孔15f、 15g、 15h、 15i中的三个通孔15f、 15g、 15i内设置固定电极，上下面的电极之间经 由通孔电极16f、 16g、 16i电连接。但是，在剩下的通孔15c中不设置对 应的电极，仅形成通孔。
这些芯片天线30、 40的基体11是共同的。即，预先准备形成有多 个通孔15的共同的基体11，根据天线的种类选择性地使用需要的通孔， 通过在基体11的主面上形成电极图形，可以制作出各种类型的芯片天线。 此时，没有必要按照每种芯片天线准备专用的金属模，因此可以实现制 造成本的降低。此外，天线特性的调整幅度变宽，还能实现芯片天线的 轻量化。此外，与第1实施方式相同，在本实施方式中，也优选包含通 孔的形成位置的基体ll的形状为对称形状，例如左右对称。即，在本实 施方式中，也优选基体ll以中心线Yo及中心线Zo的至少一方作为旋转 轴旋转对称。
由此，在图4所示的芯片天线30中，当由于所要求的天线特性而难 以在基体11的中心部分配置通孔15d的情况下，如图5 (b)所示使用4 个通孔的话，也可以获得所要求的特性，并可将基体ll设为对称形状。
图6是示出本发明的第4实施方式的芯片天线50的结构的概略立体图。
如图6所示，该芯片天线50的特征在于，在基体ll的一个主面lla 上形成大致曲折状(Meander)的放射电极13。所谓"大致曲折状"是也包 含电极图形被弯曲为-字状的情况的意思。关于其他的结构与第1实施 方式大致相同，因此省略此处的详细说明。根据本实施方式，可以增长 放射电极13，因此可在将放射电极13的长度设为固定的情况下减小基体
11的尺寸，可以使芯片尺寸小型化。
在上述各实施方式中，有时通过芯片天线的配置，会导致天线和基
板上的地线之间所产生的电容Cg增大。此时，由间隙g形成的电容的阻
抗调整非常困难，但如果是以下所示的芯片天线，可以进行阻抗调整。
图7是示出本发明的第5实施方式的芯片天线60的结构的概略立体图。
如图7所示，该芯片天线60具有由电介质构成的矩形形状的基体 11;形成在基体11的一个主面lla的整面上的具有大致的长度的带 线状的放射电极13;形成在基体11的另一个主面lib上的固定电极14 (14a、 14b);以及贯穿基体ll的内部的通孔15 (15a、 15b)。即，该芯 片天线60的特征在于，去掉间隙g，主要由放射电极13的电感成分构成 天线。
因此，放射电极13通过通孔电极16a与固定电极14a电连接，向电 路基板上进行安装时，通过将固定电极14a焊接到供电线上，高频信号 经由通孔16a直接从固定电极14a供给至放射电极13。此外，放射电极 13通过通孔电极16b与固定电极14b电连接，向电路基板上进行安装时， 将固定电极14a焊接到地线上。
图8是示出芯片天线60的电气等效电路图。
如图8所示，芯片天线60的电气等效电路为如下形式将放射电极 13的电感L1、 L2及放射电阻R串联连接在供电线与地线之间，并且在 放射电极13和地线间插入电容Cg。此外，施加给供电电极12的高频信 号f通过电感Ll、 L2及放射电阻R引起的谐振，形成电波并放射出去。
如以上说明，根据本实施方式，即使在天线和基板的地线间产生的 电容大的情况下，也可以通过调整放射电极13的形状来容易地调整阻抗。 此外，在想充分增大放射电极13的电感成分的情况下，如图9所示，放 射电极13形成为曲折状即可。由此，放射电极13的电感成分增大，天 线阻抗的调整也变得容易。
本发明不限于以上实施方式，在不脱离本发明的主旨范围内可加以 各种变更，当然这些也包含在本发明的范围内。
例如，在第l实施方式中，说明了放射电极13经由通孔电极16b及 固定电极15b与地线连接的情况，但是也可以将固定电极15b设为开放
一山顿。
权利要求
1. 一种芯片天线，其特征在于，该芯片天线具有由电介质构成的基体，其设置有从一个主面贯穿到另一个主面的第1及第2通孔；供电电极及放射电极，该二者形成在所述基体的所述一个主面上；第1及第2固定电极，该二者形成在所述基体的所述另一个主面上；第1通孔电极，其形成在所述第1通孔内，并连接所述供电电极和所述第1固定电极；以及第2通孔电极，其形成在所述第2通孔内，并连接所述放射电极和所述第2固定电极，包含所述第1及第2通孔的形成位置的所述基体的形状为对称形状。
2. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于， 所述放射电极形成为隔着间隙与所述供电电极对置。
3. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述第1固定电极与电路基板上的供电线连接，所述第2固定电极 与所述电路基板上的地线连接。
4. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于， 所述第1和所述第2固定电极被焊接在所述电路基板上。
5. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，该芯片天线还具有第3通孔，其从所述基体的所述一个主面贯穿到所述另一个主面； 第3固定电极，其形成在所述基体的所述另一个主面上；以及第3通孔电极，其形成在所述第3通孔内，连接所述放射电极和所 述第3固定电极。
6. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于， 该芯片天线还具有第3及第4通孔，所述第3及第4通孔从所述基体的所述一个主面贯穿到所述另一个主面，包含所述第1 第4的通孔的形成位置的所述基体的形状为对称形 状。
7. 根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述放射电极形成为大致曲折状。
8. 根据权利要求l所述的芯片天线，其特征在于，将所述第1及第2通孔的排列方向设为X方向，将与所述X方向正 交的方向设为Y方向，将与所述X方向及所述Y方向正交的方向设为Z 方向时，所述基体以所述Y方向上的中心线及所述Z方向上的中心线的 至少一方作为旋转轴旋转对称。
9. 根据权利要求8所述的芯片天线，其特征在于， 所述基体以所述Y方向上的中心线作为旋转轴旋转对称，并且以所述Z方向上的中心线作为旋转轴旋转对称。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可通过提高有效的介电常数，使芯片尺寸小型化，并可缩小安装面积的芯片天线。本发明的芯片天线(10)具有由电介质构成的矩形形状的基体(11)；形成在基体(11)的一个主面(11a)上的供电电极(12)；以隔着间隙g与供电电极(12)对置的方式形成在基体(11)的主面(11a)上的具有大致λ/4的长度的带线状的放射电极(13)；形成在基体(11)的另一个主面(11b)上的固定电极(14a)、(14b)；以及贯穿基体(11)的内部的通孔(15a)、(15b)。供电电极(12)、(13)不是经由基体(11)的侧面与固定电极(14a)、(14b)连接，而是通过贯穿基体(11)的一个主面(11a)到另一个主面(11b)的通孔电极使上下面的电极间电连接。
文档编号H01Q13/08GK101395758SQ20078000707
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月28日
发明者张原康正 申请人:Tdk株式会社