JP2016059035A - Chip antenna and antenna module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はチップ型のアンテナ及びそれにICチップ等の電子部品を組合せたアンテナモジュールに関する。 The present invention relates to a chip-type antenna and an antenna module in which an electronic component such as an IC chip is combined.
従来、チップ型アンテナは、凸字状の磁性体製リベットコアの胴部に導線を巻回して作成していた。そして、このチップ型アンテナに別途ICチップやコンデンサ等の電子部品を組合せることで、アンテナモジュールを作成していた。 Conventionally, a chip-type antenna has been produced by winding a conductive wire around the body of a convex magnetic rivet core. Then, an antenna module has been created by combining this chip antenna with electronic components such as an IC chip and a capacitor separately.
近年、このようなアンテナモジュールにおいて、小型低背化の要望が高まっており、特許文献1には、図11(a)、図11(b)に示すような、電子部品41を載置した基板42をチップ型アンテナ43の内部に収納することで全体を小型低背化したアンテナモジュール44が記載されている。
In recent years, in such an antenna module, there is an increasing demand for reduction in size and height, and
しかしながら、前記アンテナモジュール44は、使用するリベットコア45の胴部46に、電子部品41に導線47を繋ぐためのスリット48が設けられているため、前記アンテナモジュール44の水平方向の通信範囲を測定すると、図12に示すようにスリット48のある方は通信範囲が小さくなり、通信範囲が全方向に均等にならず、いびつな形になるという課題があった(第1の課題)。
However, since the
また、リベットコア45の底をくり抜いて前記電子部品41と前記基板42を内包するため、その分前記胴部46の磁性体の体積が低下し、アンテナ性能が低下するという課題があった(第2の課題)。
Further, since the bottom of the
したがって、本発明の課題は、小型低背であり、アンテナ性能の低下を抑えた、水平方向の通信範囲が均等であるチップアンテナ及びそれを用いたアンテナモジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a chip antenna that is small in size and low in profile, that suppresses a decrease in antenna performance and that has a uniform horizontal communication range, and an antenna module using the chip antenna.
そこで、本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記の構成を採用すれば、厚みを抑えながら、水平方向の通信範囲が均等に広がるチップアンテナ及びアンテナモジュールを得られることを見出した。 Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors, as a result of adopting the following configuration, provide a chip antenna and an antenna module in which the horizontal communication range is evenly expanded while suppressing the thickness. I found out that
柱状の胴部及びその一方の端面から板状に張り出した鍔部からなる磁性体製のリベットコアと、前記胴部に巻回された導線とからなるチップアンテナにおいて、前記鍔部側の面にのみ開放面を有する開口を設けたことを特徴とするチップアンテナとすることにより、胴部及び鍔部において、それらの側面及び上面は、開口に通じる切欠き又はそれに類するものがない構造となる。 In a chip antenna comprising a columnar body and a rivet core made of a magnetic material formed from a flange extending in a plate shape from one end surface thereof, and a lead wire wound around the body, the chip antenna has a surface on the side of the flange By providing a chip antenna having an opening having only an open surface, the side surface and the upper surface of the body portion and the collar portion have no cutout leading to the opening or the like.
さらに、前記胴部及び前記鍔部が、略正方形状の外郭形状を有するチップアンテナとすることにより、正方形の設置面において、最大限、リベットコアを大きくすることができる。なお、本発明において、「外郭形状」とは、胴部又は鍔部の水平方向の断面形状のうち、最外周の輪郭線の形状を意味する。 Furthermore, the rivet core can be enlarged as much as possible on the square installation surface by making the trunk portion and the flange portion into a chip antenna having a substantially square outer shape. In the present invention, the “outer shape” means the shape of the outermost contour line in the horizontal cross-sectional shape of the trunk or the collar.
さらに、前記胴部の水平断面において、前記胴部の外周部と前記開口の内周との距離が、すべて均一であるチップアンテナとすることにより、チップアンテナの胴部で収束させる磁束は、水平方向に均一に広がる。 Further, in the horizontal cross section of the body portion, the distance between the outer peripheral portion of the body portion and the inner periphery of the opening is a chip antenna so that the magnetic flux converged at the body portion of the chip antenna is horizontal. Spread uniformly in the direction.
さらに、前記鍔部が、その一部に切欠き部を有するチップアンテナとすることにより、胴部に巻回した導線を切欠き部から鍔部裏側に引き出すことができる。 Furthermore, the said hook part makes it a chip antenna which has a notch part in the one part, The conducting wire wound by the trunk | drum can be pulled out from a notch part to the back part of a buttocks part.
さらに、前記導線が、その巻き始め及び/又は巻き終わりを前記切欠き部に通して、前記リベットコアの裏面側に延出させるチップアンテナとすることにより、導線の巻き始め及び/又は巻き終わりの引き出し線が、鍔部がなす形状より外側に飛び出すことがなくなる。 Furthermore, the conductive wire is formed into a chip antenna that passes the start and / or end of winding through the notch and extends to the back surface side of the rivet core, whereby the winding start and / or end of winding of the conductive wire is performed. The leader line does not jump out of the shape formed by the buttock.
さらに、前記切欠き部が、前記鍔部の角部にあるチップアンテナとすることにより、切欠きによる性能の低下を小さくすることができる。 Furthermore, when the notch is a chip antenna at the corner of the flange, a decrease in performance due to the notch can be reduced.
さらに、前記鍔部が、前記リベットコアの方向を定めるための位置決め部を有するチップアンテナとすることにより、巻き始め、巻き終わり、電極の位置等の方向性を容易に判別できる。 Furthermore, when the collar portion is a chip antenna having a positioning portion for determining the direction of the rivet core, the directionality of winding start, winding end, electrode position, etc. can be easily determined.
さらに、前記開口が、略直方体であるチップアンテナとすることにより、一般的に直方体である電子部品を収納しやすくなる。なお、本発明における「開口」とは、「磁性体内部をくり抜いた空洞部分」を意味する。 Furthermore, when the opening is a chip antenna having a substantially rectangular parallelepiped shape, an electronic component that is generally a rectangular parallelepiped can be easily accommodated. Note that the “opening” in the present invention means “a hollow portion hollowed out from the inside of the magnetic body”.
電子部品を上面に載置している基板と、前記基板の上に載置される柱状の胴部及びその一方の端面から板状に張り出した鍔部からなり前記鍔部側の面にのみ開放面を有する開口を設けた磁性体製のリベットコア及び前記胴部に巻回された導線とからなるチップアンテナとからなり、前記開口の内部に前記電子部品を収納してなるアンテナモジュールとすることにより、アンテナモジュールに必要な部品を1個にまとめて、高さと設置面積を抑えたコンパクトなアンテナモジュールを得ることができる。 It consists of a substrate on which the electronic component is placed, a columnar body placed on the substrate, and a flange projecting in a plate shape from one end surface thereof, and is open only to the surface on the flange side. An antenna module comprising a chip antenna composed of a magnetic rivet core provided with an opening having a surface and a conducting wire wound around the body portion, and housing the electronic component inside the opening. As a result, the components necessary for the antenna module can be combined into one, and a compact antenna module with a reduced height and installation area can be obtained.
さらに、前記基板が、前記鍔部の外郭形状と略同一の外郭形状を有するアンテナモジュールとすることにより、アンテナモジュールの設置面積を最小限に抑えることができる。 Furthermore, when the substrate has an antenna module having an outer shape substantially the same as the outer shape of the collar portion, the installation area of the antenna module can be minimized.
さらに、前記導線が、その巻き始め及び/又は巻き終わりを前記切欠き部に通して、前記リベットコアの裏面側に延出させるアンテナモジュールとすることにより、導線は、アンテナモジュールよりも外側に突出することがなくなる。 Furthermore, the conductive wire is an antenna module that extends to the back side of the rivet core by passing the winding start and / or winding end through the notch, so that the conductive wire protrudes outward from the antenna module. There is no longer to do.
さらに、前記導線が、その巻き始め及び/又は巻き終わりを前記リベットコアの裏面に設けられたコア側電極に電気的に接続されるアンテナモジュールとすることにより、チップアンテナ部分を基板に面実装して一体化することが可能になる。 Furthermore, the lead wire is an antenna module electrically connected to the core side electrode provided on the back surface of the rivet core at the winding start and / or winding end, thereby mounting the chip antenna portion on the substrate. Can be integrated.
さらに、前記導線が、前記コア側電極を介して前記基板に電気的に接続されるアンテナモジュールとすることにより、導線を基板に直接接続する必要がなくなる。 Furthermore, since the conductive wire is an antenna module that is electrically connected to the substrate via the core-side electrode, it is not necessary to directly connect the conductive wire to the substrate.
本発明によると、電子部品にチップアンテナが覆い被さることにより、アンテナモジュールを小型低背化できるという効果がある。また、開口の開放面が鍔部側の底面のみであることにより、胴部に切欠きやスリットがない形状となるため、水平方向の通信範囲を均等にすることができる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the antenna module can be reduced in size and height by covering the electronic component with the chip antenna. Further, since the opening surface of the opening is only the bottom surface on the buttock side, the trunk portion has a shape without a cutout or a slit, so that the horizontal communication range can be made uniform.
本発明に係るチップアンテナ及びそれを用いたアンテナモジュールを製造するための形態について、例を挙げて説明する。なお、一部の図面は、ある箇所を強調するため又は説明しやすくするために、発明の本質に影響しない程度に大きさ、形状等を変更したり簡略化したりして表現している。 An embodiment for manufacturing a chip antenna and an antenna module using the chip antenna according to the present invention will be described below. Note that some drawings are expressed by changing or simplifying the size, shape, or the like so as not to affect the essence of the invention in order to emphasize a part or make it easy to explain.
まず、図1(a)、図1(b)に示す磁性体製のリベットコア1を用意する。前記リベットコア1は、外郭形状が略正方形の鍔部2の上方に外郭形状が正方形の胴部3が設けられている。さらに、鍔部側の底面4にのみ開放面5を有する水平断面が正方形の開口6が設けられており、底面4には、コア側電極7が設けられている。
First, a
図2に示すように、前記リベットコア1の各部位の長さは、鍔幅cを5.5〜9.5[mm]、胴幅bをb=c−0.8〜2[mm]、コア厚さdを0.7〜4.0[mm]、鍔厚fを0.3〜0.8[mm]とし、好ましくは鍔幅cと胴幅bとの比A2=b/cが0.8<A2<0.9、コア厚さdと鍔厚fとの比A4=f/dが0.18≦A4<0.45となるように製造する。鍔幅cが胴幅bよりも2[mm]を超えて大きくなると、後述する電極面と導線とを接続する際に、鍔部2の強度が足りずに破損してしまう。逆に、鍔幅cと胴幅bとの差が0.8[mm]未満となると、導線をリベットコア1に巻回するスペースが確保できなくなり、必要なインダクタンスを得られず、目的のチップアンテナが得られなくなる。なお、本発明において、「開口幅」、「胴幅」、後述する「鍔幅」とは、外郭形状又は開放面の形状が略正方形の場合はその一辺の長さを、円形の場合はその直径の長さを、それ以外の形状の場合はその形状と同じ面積の円の直径の長さを意味する。また、[mm]という表記は、その直前の数値又は数式の単位がミリメートルであることを示す短縮表記である。
As shown in FIG. 2, the length of each part of the
また、開口の大きさは、最低限、後述する電子部品を1個以上収納できる大きさであればよいが、開口幅aをa=b−1〜2[mm]、開口深さeをe=d−0.5[mm]、好ましくは、前記胴幅bと前記開口幅との比A1=a/bが0.6<A1<0.8、前記コア厚さdと前記開口深さeとの比A3=e/dが0.25<A3<0.75となるようにする。開口幅aと開口深さeが大きすぎると胴部が薄くなり、後述の工程に必要な強度が得られず、破損するおそれがある。さらに、胴部3の磁性体量が少なくなるため、必要なアンテナ性能が得られなくなる。逆に小さすぎると、アンテナ性能と強度は高まるが、開口6の内部に電子部品を収納できなくなる。
In addition, the size of the opening may be at least a size that can accommodate at least one electronic component described later, but the opening width a is a = b−1 to 2 [mm], and the opening depth e is e. = D−0.5 [mm], preferably, the ratio A1 = a / b of the body width b to the opening width is 0.6 <A1 <0.8, the core thickness d and the opening depth The ratio A3 = e / d with e is set to satisfy 0.25 <A3 <0.75. If the opening width “a” and the opening depth “e” are too large, the body portion becomes thin, and the strength required for the steps described later cannot be obtained, which may cause damage. Furthermore, since the amount of magnetic material in the
ここで、胴部を水平に切断した断面において、外周部と内周部との距離(壁厚さ)gが一定でない場合、磁性体の量に偏りが生じてしまう。磁性体の量が偏ったリベットコアを用いてアンテナを作成すれば、水平方向に通信できる距離に偏りが生じてしまう。したがって、開口は、胴部の外周部と開口の内周部との距離(壁厚さ)gが、そのすべてにおいて等しい距離となるようにするのが好ましい。 Here, when the distance (wall thickness) g between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion is not constant in the cross section obtained by horizontally cutting the body portion, the amount of the magnetic material is biased. If an antenna is created using a rivet core in which the amount of magnetic material is biased, the distance that can be communicated in the horizontal direction will be biased. Therefore, it is preferable that the distance (wall thickness) g between the outer peripheral part of the body part and the inner peripheral part of the opening is equal in all of the openings.
前記鍔部2の角部8にのみ、切欠き9を設けておくのが好ましい。また、前記切欠き9は、最低限、導線を通すことができる大きさであればよいが、角部8における前記胴部3と前記鍔部2との境界点10まで到達する大きさの正方形とするのが好ましい。胴部3の付け根部分である境界点10にまで達する切欠きにより、後述する巻き方が可能になる。
It is preferable to provide a
前記切欠き9は、任意の個数を鍔部2に設けることができるが、好ましくは、4つの角部8のうち3箇所である。3箇所とすることにより、導線の両端をそれぞれ別の切欠き9から底面側に通すことができるとともに、鍔部2に方向性が生じ、製造時に上下左右の取り違いを防ぐことができる。
An arbitrary number of the
前記リベットコア1の材質は、フェライト(Ni−Zn、Mn−Zn)、鉄粉、圧粉、Ni−Zn系、Mn−Zn系といった磁性体を使用することができる。前記リベットコア1は、このような粉末材料を、上記の形状にプレス成型して、800〜1000℃で焼成して得られる。リベットコアの形成方法は、図示しないが、胴部・鍔部・開口を全て一度にプレス成型する、胴部と鍔部を一体成型したものを削って開口を設ける、複数のパーツに分割して成型・焼成したものを接着して成形する等の方法を選択できる。
The material of the
次に、図3に示すように、切欠き9を通して胴部3と鍔部2に沿って導線11を巻き始め、その後、順次胴部3に導線11を巻回する。この巻き方により、リベットコア全体の厚さを大きくすることなく、目標とする巻き数を得ることが可能になる。さらに、開口の分だけリベットコアに使用する磁性体の量が減ることによるアンテナ性能の低下を抑制することができる。導線は、例えばウレタン、ビニール、ポリイミド等で絶縁被覆した銅を使用できる。
Next, as shown in FIG. 3, the
前記胴部3に前記導線11を巻回した後、その両方の端部12は、後述する基板に直接、接続しても良いが、好ましくは、底面4に形成したコア側電極7に、圧着やはんだ付け等の方法により電気的な接続を行う。前記導線11の端部12をコア側電極7に固定することで、チップアンテナ13が完成する。
After the
次に、前記チップアンテナ13を用いてアンテナモジュールを製造する。図4に示すように、ICチップやコンデンサ等の電子部品14を載置した基板15を用意する。ただし、前記電子部品14は、その全てが前記開口6の内側に収まるように配置される。このとき、前記基板15には、前記チップアンテナ13のコア側電極7に対応した位置に、基板側電極16を設けておく。前記チップアンテナ13を、前記電子部品14に蓋を被せるようにして前記基板に載置し、基板側電極16と前記導線11及び/又は前記コア側電極7とを圧着やはんだ付け等によって電気的に接続し、チップアンテナ13と基板15とを固定する。これにより、チップアンテナ13から導線11を引き出して基板15に接続する必要がなくなり、導線11と基板15とを電気的に接続するのが容易になる。以上の手順により、図5に示すアンテナモジュール17が完成する。
Next, an antenna module is manufactured using the
なお、量産化するにあたって、製品保護のため、図6に示すアンテナモジュール17にカバー18をかぶせることが好ましい。カバー18は、プラスチックや樹脂等の非磁性体の材質を使用するのが望ましい。非磁性体とするのは、磁性体を素材としたカバーを使用すると、通信のための磁界が閉磁路を形成してしまい、通信距離が著しく短くなってしまうためである。前記カバー18は、リベットコア全体を覆うような形状にしてもよいし、前記胴部3の上に載置する形状のもの(図示なし)であってもよい。 For mass production, it is preferable to cover the antenna module 17 shown in FIG. 6 with a cover 18 for product protection. The cover 18 is preferably made of a nonmagnetic material such as plastic or resin. The reason for using a non-magnetic material is that if a cover made of a magnetic material is used, the magnetic field for communication forms a closed magnetic circuit, and the communication distance is significantly shortened. The cover 18 may be shaped to cover the entire rivet core, or may be shaped to be placed on the body 3 (not shown).
このようにして得られた本発明のチップアンテナ13及びそれを用いたアンテナモジュール17の効果について説明する。一般に、磁性体製のコアに導線を巻いたチップアンテナの性能(X)は、巻き数(N)と導線が巻かれている磁性体の体積(V。以下、「有効体積」という。)に定数(C)をかけた値からなる評価式(X=N×V×C)で評価される。したがって、以下、巻き数N及び/又は有効体積Vの大小によって、アンテナ性能の高低を評価する。
The effects of the
まず、開放面5がリベットコア1の底面4のみである効果について説明する。図11(a)、図11(b)に示す特許文献1のアンテナモジュール44は、胴部46に開口49に通じるスリット48が設けられている。このスリット48により、胴部46の外郭形状は、円形ではなく、大きく窪んだ形状となっている。
First, the effect that the
一般的に、アンテナモジュールの通信範囲は、信号の強度に応じて等高線のようにして描かれるが、その形状が円形に近ければ近いほど良いとされる。前記アンテナモジュール17の水平方向の通信範囲は、図12に示すように、スリット48のある方が凹んだ形状となっており、方向によって通信範囲が安定していない。また、スリットの大きさは、最小でも導線が通る大きさまでしか小さくできないため、アンテナモジュールを小型にしていくにつれて、胴部に対してスリットの占める比率は大きくなり、前述した通信範囲への影響は大きくなる。通信範囲が安定していないと、アンテナモジュール17を通信範囲内に置いたつもりであっても、通信の信号を正しく送受信できなかったり特定の状況でしか通信できなくなったりしてしまう。さらに、胴部にスリットがあることによって、有効体積Vが減少する。
In general, the communication range of the antenna module is drawn as a contour line according to the signal strength, but the closer the shape is to a circle, the better. As shown in FIG. 12, the horizontal communication range of the antenna module 17 has a concave shape with the
しかし、図7に示す本発明のアンテナモジュール17の水平方向の通信範囲は、アンテナに近い方は角の丸い正方形状をしており、アンテナから遠ざかるにつれてきれいな円形に近づき、安定している。そのため、安定して信号を送受信できるようになる。また、スリットがない分だけ有効体積Vが大きくなるため、開口部による有効体積Vの減少を最小限にとどめることができる。したがって、本発明のアンテナモジュール17は、開口を設けたことによるアンテナ性能の低下を最小限とすることができる。 However, the horizontal communication range of the antenna module 17 of the present invention shown in FIG. 7 has a square shape with rounded corners closer to the antenna, and approaches a clean circle as the distance from the antenna increases, and is stable. As a result, signals can be transmitted and received stably. In addition, since the effective volume V increases as much as there is no slit, the reduction of the effective volume V due to the opening can be minimized. Therefore, the antenna module 17 of the present invention can minimize the deterioration of the antenna performance due to the provision of the opening.
次に、鍔部に設けた切欠きの効果について説明する。図8、図9は、胴部3に導線11を巻回したチップアンテナ13の、角部8の周辺の断面図を表している。この2つの図における導線は、11a→図面奥→11b→図面手前→11c→図面奥→11d→・・・を繰り返して巻回されている。また、図8、図9に示したチップアンテナ13は、切欠き9の有無以外の、胴幅b、鍔幅c、コア厚さd、鍔厚さf、導線の線径等は同一である。
Next, the effect of the notch provided in the collar will be described. 8 and 9 are sectional views of the periphery of the
切欠きのない鍔部2を有するリベットコア1を使用する場合、図8に示すように、鍔部2の上を通って導線11を導入して巻き始める。この方法では、前記導線11の導入部11aが鍔部2の上にあり、前記導入部11aが導線11を邪魔してしまうため、導線を巻ける回数(巻き数)が7回と少なくなる。
When using the
しかし、切欠き9を有する鍔部2を有するリベットコア1を使用する場合、図9に示すように、切欠き9から導線11を導入して巻き始めるため、鍔部2の上には導入部11aが存在せず、巻回した導線11の邪魔をしないため、導線の巻き数が9回となり、切欠き9がない場合よりも2回分多くできる。この巻き方を採用することによって巻き数を増やせる効果は、鍔幅cやコア厚さdが小さいという物理的制約のために巻き数を多くできない、例えば巻き数Nが30回以下である、本発明のような小型低背のアンテナにおいて、より顕著に表れる。
However, when using the
巻き数Nが30回以下の場合において、それを2回増やすことができる効果について、前記評価式を用いて説明する。本発明における巻き方を採用すると、有効体積Vを一定としたままで巻き数を増やすことができるため、巻き数Nの増加率がそのままアンテナ性能Xの向上率となる。例えば、図8と図9に示したようにNが7回から9回に増加した場合、アンテナ性能Xは、9÷7≒1.2857より、約28.6%向上したことになる。また、巻き数Nが28回から30回に増加した場合であっても、30÷28≒1.0714より、約7.1%向上したことになる。したがって、巻き数Nが少ない場合において、それを2回増やすことができると、アンテナ性能Xは、約7〜29%程度向上させることができ、向上する割合は、巻き数が少ない方が大きくなるということである。 In the case where the number of windings N is 30 times or less, the effect that can be increased twice will be described using the evaluation formula. When the winding method according to the present invention is employed, the number of turns can be increased while keeping the effective volume V constant, and therefore the increase rate of the number of turns N becomes the improvement rate of the antenna performance X as it is. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, when N increases from 7 times to 9 times, the antenna performance X is improved by about 28.6% from 9 ÷ 7≈1.2857. Even when the winding number N is increased from 28 to 30 times, this is an improvement of about 7.1% from 30 ÷ 28≈1.0714. Therefore, when the number of turns N is small and the number of turns can be increased twice, the antenna performance X can be improved by about 7 to 29%, and the rate of improvement becomes larger when the number of turns is small. That's what it means.
もし、同様の性能向上率を有効体積を増やすことによって得ようとすると、胴幅やコア厚みを同等に大きくしなければならないため、製品への設置面積やチップアンテナ全体の厚みが最大で約29%増加することになり、チップアンテナやアンテナモジュールを搭載しようとする製品の小型化が難しくなる。したがって、本発明の様に切欠きから導線を引き出して巻き始めることは、アンテナ性能を大きく向上させる。 If the same performance improvement rate is to be obtained by increasing the effective volume, the body width and the core thickness must be increased equally, so that the installation area on the product and the thickness of the entire chip antenna are about 29 at the maximum. As a result, it is difficult to reduce the size of a product to be mounted with a chip antenna or an antenna module. Therefore, drawing out the conducting wire from the notch and starting winding as in the present invention greatly improves the antenna performance.
次に、切欠きを設ける場所と影響について説明する。リベットコアにおいて、胴部は、アンテナ性能に直結する磁束の収束性能に大きく関係する。鍔部は、磁束を放出する方向に関係するが、磁束の収束性能には影響しない。したがって、特許文献1のように胴部に切欠きやスリットを設けると、上述のように通信範囲に大きく影響してしまうが、本発明のように鍔部のみに切欠きを設けることによって、アンテナ性能に影響を及ぼさないようにすることができる。
Next, the location and influence of the notch will be described. In the rivet core, the trunk portion is largely related to the convergence performance of the magnetic flux directly connected to the antenna performance. The flange portion relates to the direction in which the magnetic flux is released, but does not affect the magnetic flux convergence performance. Therefore, if a notch or a slit is provided in the trunk as in
また、鍔部に切欠きを設けることによって、鍔部の輪郭線とほぼ一致する正方形の外側に導線の巻き始め及び/又は巻き終わりをはみ出させることなく鍔部の裏側に固定することができる。 Further, by providing a notch in the collar part, the lead wire can be fixed to the back side of the collar part without protruding the winding start and / or winding end outside the square substantially matching the contour line of the collar part.
次に、基板と、その上に実装した電子部品と、前記基板の上に載置されるチップアンテナとからなるアンテナモジュールを製造する効果について説明する。アンテナモジュールを製造する場合、電波を送受信するコイルやインダクタ等のアンテナ部と、受信した電波を処理するICチップやコンデンサ等の電子部品とから構成されるが、従来は、基板上に別々に載置されるため、広い設置面積が要求される。しかし、図5に示す本発明のように、電子部品にチップアンテナで蓋を被せる構造とすることにより、本発明に係るアンテナモジュールに必要な設置面積はチップアンテナ1個分だけとなり、アンテナモジュール全体としての設置面積を狭くすることが可能になり、チップアンテナを搭載する製品の小型化に貢献する。 Next, the effect of manufacturing an antenna module including a substrate, an electronic component mounted thereon, and a chip antenna placed on the substrate will be described. When manufacturing an antenna module, it is composed of an antenna unit such as a coil and an inductor for transmitting and receiving radio waves and an electronic component such as an IC chip and a capacitor for processing received radio waves. Therefore, a large installation area is required. However, as in the present invention shown in FIG. 5, the electronic component is covered with a chip antenna so that the installation area required for the antenna module according to the present invention is only one chip antenna, and the entire antenna module is provided. As a result, the installation area can be reduced, contributing to the downsizing of products equipped with chip antennas.
ただし、このとき、図11に示す特許文献1のように、電子部品を載せた基板42の大きさが開口49よりも小さくなると、基板42ごと開口49の内部に収納され、一見すると省スペースに思えるが、前記基板42の厚みの分だけリベットコアのコア厚さd0を大きくする必要があり、薄型化が難しくなる。また、導線47と基板42とを接続するためにはリベットコア45の胴部46にスリット48を設ける必要があったり、アンテナモジュール44とそれを載置する基板(図示なし)との接続が煩雑になったりする。さらに、開口深さeを内包させる基板の分だけ深くする必要があるため、有効体積Vはその分だけ小さくなり、アンテナ性能Xが低下してしまう。しかし、図5に示す本発明のアンテナモジュール17では、基板15が、前記鍔部3の外郭形状と略同一の外郭形状を有することにより、導線11と基板15との接続の際に胴部3にスリットを設ける必要がなく、また、図10に示すように、アンテナモジュール17とそれを載置する基板15との接続がはんだ20を用いて容易に行うことができる。さらに、開口深さeは、基板に搭載される電子部品の高さの分だけで良いため、有効体積Vの減少を最小限とすることができ、アンテナ性能Xの低下を最小限にとどめることができる。
However, at this time, as in
以上、本発明の詳細について、実施例を示しながら説明してきたが、ここで示したのは本発明の具体的な実施形態であり、その技術思想を踏まえた上で、発明の効果を著しく損なわない程度において、前記実施形態の一部を変更して実施することが可能であることが理解されるべきである。 As described above, the details of the present invention have been described with reference to examples. However, the present invention is shown only as specific embodiments of the present invention, and the effects of the invention are remarkably impaired based on the technical idea. It should be understood that some of the embodiments can be modified and implemented to a lesser extent.
例えば、(1)胴部・鍔部の外郭形状と開口の水平断面を、正方形以外の多角形や円形とすることができる。(2)実装用電極の数を、2個ではなく、3個、4個とすることができる。特に、実装用電極を正方形の基板の四隅全てに配置すると、アンテナモジュールを製品の基板にはんだで実装する際に、融けたはんだの表面張力によって自動的にバランスがとられ、アンテナモジュールの回転や実装位置のズレを抑制する効果が得られる。また、コアの形状を、鍔部が胴部の一方端にのみ存在するリベット型から、胴部の両端に存在するドラム型にすることにより、本発明のチップアンテナをインダクタとして使用し、アンテナモジュール以外のモジュールを製造することもできる。 For example, (1) the outer shape of the trunk and the buttock and the horizontal cross section of the opening can be a polygon other than a square or a circle. (2) The number of mounting electrodes can be three or four instead of two. In particular, if the mounting electrodes are arranged at all four corners of a square substrate, the antenna module is automatically balanced by the surface tension of the melted solder when the antenna module is mounted on the product substrate by soldering. The effect of suppressing the displacement of the mounting position can be obtained. Further, by changing the shape of the core from a rivet type in which the flange portion is present only at one end of the trunk portion to a drum shape in which both ends of the trunk portion are present, the chip antenna of the present invention is used as an inductor, and an antenna module Other modules can also be manufactured.
本発明によると、フェリカアンテナ、RFIDタグ用アンテナ等の近距離通信用アンテナの分野に、周波数帯に関係なく、幅広く利用することができる。 The present invention can be widely used in the field of near field communication antennas such as Felica antennas and RFID tag antennas regardless of frequency bands.
1:リベットコア
2:鍔部
3:胴部
4:底面
5:開放面
6:開口
7:コア側電極
8:角部
9:切欠き
10:境界点
11:導線
11a:導入部
11b、11c、11d、11e、11f、11g、11h、11i、11j、11k、11l、11m、11n、11o、11p、11q:導線
12:端部
13:チップアンテナ
14:電子部品
15:基板
16:基板側電極
17:アンテナモジュール
18:カバー
19:通信範囲
20:はんだ
21:実装用電極
22:実装基板
41:電子部品
42:基板
43:チップ型アンテナ
44:アンテナモジュール
45:リベットコア
46:胴部
47:導線
48:スリット
49:開口
a:開口幅
b:胴幅
c:鍔幅
d、d0:コア厚さ
e:開口深さ
f:鍔厚
g:壁厚さ
1: rivet core 2: flange part 3: trunk part 4: bottom face 5: open face 6: opening 7: core side electrode 8: corner part 9: notch 10: boundary point 11: conductor 11a: lead-in
Claims (14)
前記鍔部側の面にのみ開放面を有する開口を設けたことを特徴とするチップアンテナ。 In a chip antenna consisting of a columnar body and a rivet core made of a magnetic material composed of a flange projecting in a plate shape from one end face thereof, and a conductive wire wound around the body,
A chip antenna, wherein an opening having an open surface is provided only on a surface on the flange side.
The antenna module according to claim 13, wherein the conductive wire is electrically connected to the substrate via the core-side electrode.
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