KR102599495B1

KR102599495B1 - 안테나 모듈, 및 그것을 탑재한 통신 장치, 그리고 안테나 모듈의 제조 방법

Info

Publication number: KR102599495B1
Application number: KR1020217010743A
Authority: KR
Inventors: 요시키 야마다; 미치하루 요코야마
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2023-11-08
Also published as: JP6773259B1; CN112106250A; JP6947272B2; US20230198152A1; US11611147B2; JPWO2020170722A1; KR102241159B1; KR102197563B1; US20210359416A1; CN112106250B; JP2021069109A; WO2020170722A1; US20210028546A1; KR20200145853A; KR20200103844A; US11108157B2; KR20210118053A; US12009608B2; CN113540776A

Abstract

안테나 모듈(100)은, 유전체 기판(105)과, 유전체 기판(105)에 배치된 방사 소자(121)를 구비한다. 유전체 기판(105)은, 법선 방향이 서로 다른 평탄부(131) 및 평탄부(130)와, 평탄부(131)와 평탄부(130)를 접속하는 굴곡부(135)를 포함한다. 평탄부(131)는, 굴곡부(135)와 평탄부(131)의 경계부(134)로부터 평탄부(131)를 따라 평탄부(130)의 방향으로 부분적으로 돌출된 돌출부(133)를 갖고 있다. 평탄부(131)와 굴곡부(135)는, 평탄부(131)에 있어서의 돌출부(133)가 없는 위치에 있어서 접속되어 있다. 방사 소자(121)의 적어도 일부는 돌출부(133)에 배치된다.

Description

안테나 모듈, 및 그것을 탑재한 통신 장치, 그리고 안테나 모듈의 제조 방법{ANTENNA MODULE, COMMUNICATION DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD OF ANTENNA MODULE}

본 개시는, 안테나 모듈, 및 그것을 탑재한 통신 장치, 그리고 안테나 모듈의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 특정적으로는, 안테나 모듈을 소형화하기 위한 기술에 관한 것이다.

스마트폰 등의 휴대 단말기(통신 장치)의 안테나 소자(방사 소자)로서 평판 형상의 패치 안테나가 이용되는 경우가 있다. 이 패치 안테나에서 방사되는 전파는 지향성(직진성)이 높기 때문에, 많은 방향으로 전파를 방사시키기 위해서는, 휴대 단말기의 하우징의 각 면을 따라 안테나를 배치할 것이 필요해진다.

일본 특허 제6168258호 공보(특허문헌 1)에는, 방사 소자가 배치된 리지드부와, 전송 선로가 형성되고 가요성을 갖는 플렉시블부를 포함하는 다층 기판을 구비하는 안테나 모듈에 있어서, 리지드부가 전송 선로의 연신 방향에 대하여 굴곡진 구성이 개시되어 있다. 이와 같은 가요성이 있는 다층 기판에 방사 소자를 배치한 안테나 모듈을 채용함으로써, 하우징 내의 한정된 스페이스에 대한 안테나 모듈의 내장을 용이하게 할 수 있다.

일본 특허 제6168258호 공보

휴대 단말기에 있어서는 한층 더한 소형화 및 박형화가 요구되고 있으며, 그 때문에, 휴대 단말기에 이용되는 안테나 모듈에 대해서도 한층 더한 소형화가 필요하게 되어 있다.

한편, 소형화를 위하여 안테나 소자의 유효 면적, 혹은 안테나의 유전체층의 두께가 저감되면, 안테나 특성이 악화될 것이 우려된다.

본 개시는, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 안테나 특성의 저감을 억제하면서 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 배치 가능한 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이다.

본 개시의 일 국면에 따른 안테나 모듈은, 유전체 기판과, 유전체 기판에 배치된 제1 방사 소자를 구비한다. 유전체 기판은, 법선 방향이 서로 다른 제1 평탄부 및 제2 평탄부와, 제1 평탄부와 제2 평탄부를 접속하는 제1 굴곡부를 포함한다. 제1 평탄부는, 제1 굴곡부와 제1 평탄부의 경계부로부터 제1 평탄부를 따라 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출된 제1 돌출부를 갖고 있다. 제1 평탄부와 제1 굴곡부는, 제1 평탄부에 있어서의 제1 돌출부가 없는 위치에 있어서 접속되어 있다. 제1 방사 소자의 적어도 일부는 제1 돌출부에 배치된다.

본 개시의 다른 국면에 따른 안테나 모듈의 제조 방법은, 유전체 기판의 두께 방향으로 관통하는 대략 C형 형상의 슬릿을 형성하는 제1 스텝을 포함한다. 슬릿은, 서로 대향하는 제1 부분 및 제2 부분과, 제1 부분의 단부와 제2 부분의 단부를 잇는 제3 부분을 갖는다. 제조 방법은, 슬릿의 제1 부분 및 제2 부분에 있어서 유전체 기판을 굴곡지게 함으로써, 유전체 기판에 제1 평탄부, 제2 평탄부, 및 제1 평탄부와 제2 평탄부를 접속하는 굴곡부를 형성하는 제2 스텝을 더 포함한다. 제2 스텝에 있어서는, 굴곡부가 형성됨으로써 제1 평탄부에 있어서, 굴곡부와 제1 평탄부의 경계부로부터 제1 평탄부를 따라 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 또한 당해 돌출부에 방사 소자의 적어도 일부가 배치되는 스텝을 포함한다.

본 개시의 안테나 모듈에 따르면, 유전체 기판을 굴곡지게 함으로써 형성된 제1 평탄부의 돌출부에 방사 소자의 적어도 일부가 배치된다. 이것에 의하여, 통신 장치 내에 생기는 데드 스페이스 부분에 방사 소자를 배치할 수 있다. 또한 돌출부가 형성되지 않는 부분에 있어서 유전체 기판의 제1 평탄부와 제2 평탄부가 굴곡부에 의하여 접속되어 있기 때문에, 당해 돌출부에 있어서의 유전체 기판의 두께가 본래의 유전체 기판의 두께로 유지된다. 이것에 의하여, 유전체층의 두께가 저감되는 것에 의한 안테나 특성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서 본 개시의 안테나 모듈에 따르면, 안테나 특성의 저감을 억제하면서 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 배치 가능한 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈이 적용되는 통신 장치의 블록도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 3의 안테나 모듈이 하우징 내에 내장된 경우의 단면도이다.
도 5는 비교예의 안테나 모듈의 단면도이다.
도 6은 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈에 있어서의 급전 배선의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈의 제조 방법의 개략을 도시하는 도면이다.
도 8은 슬릿 형상의 제1 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 슬릿 성형 수법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 슬릿 형상의 제2 예를 도시하는 도면이다.
도 11은 슬릿 형상의 제3 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 변형예 1의 안테나 모듈의 사시도이다.
도 13은 변형예 2의 안테나 모듈의 사시도이다.
도 14는 변형예 3의 안테나 모듈의 단면도이다.
도 15는 변형예 4의 안테나 모듈의 단면도이다.
도 16은 변형예 5의 안테나 모듈의 사시도이다.
도 17은 변형예 6의 안테나 모듈의 사시도이다.
도 18은 실시 형태 2에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 19는 도 18의 안테나 모듈의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 실시 형태 3에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 21은 도 20의 안테나 모듈의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 실시 형태 4에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 23은 도 22의 안테나 모듈의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 실시 형태 5에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 25는 도 24의 안테나 모듈이 하우징에 실장된 경우의 전파의 방사 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 실시 형태 5에 따른 안테나 모듈의 변형예 사시도이다.
도 27은 실시 형태 6에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 28은 실시 형태 7에 따른 안테나 모듈의 제1 예의 단면도이다.
도 29는 실시 형태 7에 따른 안테나 모듈의 제2 예의 단면도이다.
도 30은 실시 형태 8에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 31은 실시 형태 9에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 32는 실시 형태 10에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 33은 도 32의 안테나 모듈의 단면도이다.
도 34는 도 32의 안테나 모듈의 제1 변형예의 단면도이다.
도 35는 도 32의 안테나 모듈의 제2 변형예의 단면도이다.
도 36은 실시 형태 11에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 37은 실시 형태 12에 따른 안테나 모듈의 제1 예의 단면도이다.
도 38은 실시 형태 12에 따른 안테나 모듈의 제2 예의 단면도이다.
도 39는 실시 형태 13에 따른 안테나 모듈의 제1 예의 단면도이다.
도 40은 실시 형태 13에 따른 안테나 모듈의 제2 예의 단면도이다.
도 41은 실시 형태 14에 따른 안테나 모듈의 제1 예의 단면도이다.
도 42는 실시 형태 14에 따른 안테나 모듈의 제2 예의 단면도이다.
도 43은 실시 형태 15에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서, 그 설명은 반복하지 않는다.

[실시 형태 1]

(통신 장치의 기본 구성)

도 1은, 본 실시 형태 1에 따른 안테나 모듈(100)이 적용되는 통신 장치(10)의 블록도의 일례이다. 통신 장치(10)는, 예를 들어 휴대 전화, 스마트폰, 혹은 태블릿 등의 휴대 단말기나, 통신 기능을 구비한 퍼스널 컴퓨터 등이다. 본 실시 형태에 따른 안테나 모듈(100)에 이용되는 전파의 주파수 대역의 일례는, 예를 들어 28㎓, 39㎓ 및 60㎓ 등을 중심 주파수로 하는 밀리미터파대의 전파이지만, 상기 이외의 주파수 대역의 전파에 대해서도 적용 가능하다.

도 1을 참조하여, 통신 장치(10)는, 안테나 모듈(100)과, 베이스 밴드 신호 처리 회로를 구성하는 BBIC(200)를 구비한다. 안테나 모듈(100)은, 급전 회로의 일례인 RFIC(110)와, 안테나 장치(120)를 구비한다. 통신 장치(10)는, BBIC(200)로부터 안테나 모듈(100)로 전달된 신호를 고주파 신호로 업컨버트하여 안테나 장치(120)로부터 방사함과 함께, 안테나 장치(120)에서 수신한 고주파 신호를 다운 컨버트하여 BBIC(200)에서 신호를 처리한다.

도 1에서는 설명을 용이하게 하기 위하여, 안테나 장치(120)를 구성하는 복수의 급전 소자(121) 중, 4개의 급전 소자(121)에 대응하는 구성만 도시하고, 마찬가지의 구성을 갖는 다른 급전 소자(121)에 대응하는 구성에 대해서는 생략되어 있다. 또한 도 1에 있어서는, 안테나 장치(120)가 2차원의 어레이 형상으로 배치된 복수의 급전 소자(121)로 형성되는 예를 도시하고 있지만, 급전 소자(121)는 반드시 복수일 필요는 없으며, 하나의 급전 소자(121)로 안테나 장치(120)가 형성되는 경우여도 된다. 또한 복수의 급전 소자(121)가 일렬로 배치된 1차원 어레이여도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 급전 소자(121)는, 대략 정사각형의 평판 형상을 갖는 패치 안테나이다.

RFIC(110)는 스위치(111A 내지 111D, 113A 내지 113D, 117)와 파워 증폭기(112AT 내지 112DT)와 로우 노이즈 증폭기(112AR 내지 112DR)와 감쇠기(114A 내지 114D)와 이상기(115A 내지 115D)와 신호 합성/분파기(116)와 믹서(118)와 증폭 회로(119)를 구비한다.

고주파 신호를 송신하는 경우에는, 스위치(111A 내지 111D, 113A 내지 113D)가 파워 증폭기(112AT 내지 112DT)측으로 전환됨과 함께, 스위치(117)가 증폭 회로(119)의 송신측 증폭기에 접속된다. 고주파 신호를 수신하는 경우에는, 스위치(111A 내지 111D, 113A 내지 113D)가 로우 노이즈 증폭기(112AR 내지 112DR)측으로 전환됨과 함께, 스위치(117)가 증폭 회로(119)의 수신측 증폭기에 접속된다.

BBIC(200)로부터 전달된 신호는 증폭 회로(119)에서 증폭되고 믹서(118)에서 업컨버트 된다. 업컨버트된 고주파 신호인 송신 신호는 신호 합성/분파기(116)에서 4분파되어 4개의 신호 경로를 통과하여 각각 상이한 급전 소자(121)에 급전된다. 이때, 각 신호 경로에 배치된 이상기(115A 내지 115D)의 이상도가 개별로 조정됨으로써 안테나 장치(120)의 지향성을 조정할 수 있다.

각 급전 소자(121)에서 수신된 고주파 신호인 수신 신호는 각각 상이한 4개의 신호 경로를 경유하여 신호 합성/분파기(116)에서 합파된다. 합파된 수신 신호는 믹서(118)에서 다운 컨버트되고 증폭 회로(119)에서 증폭되어 BBIC(200)에 전달된다.

RFIC(110)는, 예를 들어 상기 회로 구성을 포함하는 1칩의 집적 회로 부품으로서 형성된다. 혹은 RFIC(110)에 있어서의 각 급전 소자(121)에 대응하는 기기(스위치, 파워 증폭기, 로우 노이즈 증폭기, 감쇠기, 이상기)에 대해서는, 대응하는 급전 소자(121)마다 1칩의 집적 회로 부품으로서 형성되어도 된다.

(안테나 모듈의 구성)

다음으로, 도 2 및 도 3을 이용하여 본 실시 형태 1에 있어서의 안테나 모듈(100)의 구성의 상세를 설명한다. 도 2는 안테나 모듈(100)의 사시도이다. 또한 도 3은, 당해 안테나 모듈(100)이 실장 기판(20)에 실장된 상태의 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 안테나 모듈(100)은 급전 소자(121) 및 RFIC(110)에 더해 유전체 기판(105)과 급전 배선(170, 171)과 접지 전극 GND를 포함한다. 또한 이후의 설명에 있어서, 각 도면에 있어서의 Z축의 정 방향을 상면측, 부 방향을 하면측이라 칭하는 경우가 있다.

유전체 기판(105)은, 예를 들어 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics) 다층 기판, 에폭시, 폴리이미드 등의 수지로부터 구성되는 수지층을 복수 적층하여 형성된 다층 수지 기판, 보다 낮은 유전율을 갖는 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer: LCP)로부터 구성되는 수지층을 복수 적층하여 형성된 다층 수지 기판, 불소계 수지로부터 구성되는 수지층을 복수 적층하여 형성된 다층 수지 기판, 혹은 LTCC 이외의 세라믹스 다층 기판이다. 또한 유전체 기판(105)은 반드시 다층 구조는 아니어도 되며, 단층의 기판이어도 된다.

안테나 모듈(100)의 안테나 장치(120)에 있어서, 유전체 기판(105)은, 단면 형상이 대략 L자 형상으로 되어 있고 도 2 및 도 3의 Z축 방향을 법선 방향으로 하는 평판 형상의 평탄부(130)와, 도 2 및 도 3의 X축 방향을 법선 방향으로 하는 평판 형상의 평탄부(131)와, 당해 2개의 평탄부(130, 131)를 접속하는 굴곡부(135)를 포함한다. 또한 실시 형태 1에 있어서는, 평탄부(131)가 본 개시의 「제1 평탄부」에 대응하고, 평탄부(130)가 본 개시의 「제2 평탄부」에 대응한다.

안테나 모듈(100)에 있어서는, 2개의 평탄부(130, 131)의 각각에 4개의 급전 소자(121)가 Y축 방향으로 일렬로 배치되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 이해를 용이하게 하기 위하여 급전 소자(121)가 평탄부(130, 131)의 표면에 노출되도록 배치된 예에 대하여 설명하지만, 급전 소자(121)는 평탄부(130, 131)의 유전체 기판의 내부에 배치되어도 된다.

평탄부(130)는 대략 직사각형 형상을 갖고 있으며, 그 표면에 4개의 급전 소자(121)가 일렬로 배치되어 있다. 또한 평탄부(130)의 하면측(Z축의 부 방향의 면)에는 RFIC(110)가 접속되어 있다. RFIC(110)는 땜납 범프(140)를 개재하여 실장 기판(20)의 표면(21)에 실장되어 있다. 또한 RFIC(110)는 땜납 접속 대신 다극 커넥터를 이용하여 실장 기판(20)에 실장되어도 된다.

평탄부(131)는, 평탄부(130)로부터 굴곡진 굴곡부(135)에 접속되어 있으며, 그 내측의 면(X축의 부 방향의 면)이 실장 기판(20)의 측면(22)에 면하도록 배치된다. 평탄부(131)는, 대략 직사각형 형상의 유전체 기판에 복수의 절결부(136)가 형성된 구성으로 되어 있으며, 이 절결부(136)에 굴곡부(135)가 접속되어 있다. 달리 말하면, 평탄부(131)에 있어서 절결부(136)가 형성되어 있지 않은 부분에는, 굴곡부(135)와 평탄부(131)가 접속되는 경계부(134)로부터 당해 평탄부(131)를 따라 평탄부(130)를 향하는 방향(즉, Z축의 정 방향)으로 돌출된 돌출부(133)가 형성되어 있다. 이 돌출부(133)의 돌출단의 위치는, 평탄부(130)의 하면측(실장 기판(20)에 면하는 측)의 면보다도 Z축의 정 방향에 위치하고 있다. 또한 실시 형태 1에 있어서는, 평탄부(130)의 상면측의 면(외측에 위치하는 면)이 본 개시의 「제1 면」에 대응하고, 평탄부(130)의 하면측(실장 기판(20)에 대향하는 면)이 본 개시의 「제2 면」에 대응한다. 또한 실시 형태 1에 있어서는, 굴곡부(135)가 본 개시의 「제1 굴곡부」에 대응한다.

도 2의 안테나 모듈(100)에 있어서는, 평탄부(130)에 배치된 4개의 급전 소자(121)에 대응하여 4개의 돌출부(133)가 형성되어 있다. 그리고 이 돌출부(133)의 각각에 대하여 하나의 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 평탄부(131)에 있어서의 각 급전 소자(121)는, 적어도 그 일부가 돌출부(133)에 겹쳐지도록 배치되어 있다.

또한 실시 형태 1에 있어서는, 평탄부(131)에 형성되는 돌출부(133) 중의 하나가 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 그 외의 돌출부(133)가 본 개시의 「제2 돌출부」에 대응한다. 또한 실시 형태 1에 있어서는, 평탄부(131)에 배치된 급전 소자(121) 중의 하나가 본 개시의 「제1 방사 소자」에 대응하고, 평탄부(131)에 배치된 그 외의 급전 소자(121)가 본 개시의 「제2 방사 소자」에 대응한다. 실시 형태 1에 있어서는, 평탄부(130)에 배치된 급전 소자(121)의 각각이 본 개시의 「제3 방사 소자」에 대응한다.

평탄부(130, 131) 및 굴곡부(135)에 있어서, 실장 기판(20)에 면하는 표면 혹은 내층에는 접지 전극 GND가 배치되어 있다. 평탄부(130)의 급전 소자(121)에는 급전 배선(170)을 통하여 RFIC(110)로부터의 고주파 신호가 전달된다. 또한 평탄부(131)의 급전 소자(121)에는 급전 배선(171)을 통하여 RFIC(110)로부터의 고주파 신호가 전달된다. 급전 배선(171)은 RFIC(110)로부터, 평탄부(130, 131)의 각 유전체 기판의 내부, 및 굴곡부(135)의 유전체 기판의 내부(혹은 표면)를 통과하여, 평탄부(131)에 배치된 급전 소자(121)에 접속된다.

도 7에서 후술하는 바와 같이 평탄부(130, 131) 및 굴곡부(135)는, 평판 형상의 유전체 기판(105)을 부분적으로 가공하여 굴곡지게 함으로써 형성된다. 이때, 평탄부(131)의 두께는, 돌출부(133)의 부분을 포함시켜서 평탄부(130)의 두께와 동일하게 한다. 이것에 의하여, 평탄부(131)의 급전 소자(121)에 대하여, 유전체 기판의 두께의 감소에 수반하는 안테나 특성의 저하를 억제할 수 있다.

도 4는, 안테나 모듈(100)이 통신 장치(10)의 하우징(30)의 내부에 내장된 상태의 단면도이다. 안테나 모듈(100)은, 하우징(30)의 인접하는 2개의 면의 내측에 면하도록 배치된다. 도 4의 예에 있어서는, 하우징(30)은 수지 혹은 유리 등의 유전 재료로 형성되어 있으며, 급전 소자(121)가 하우징(30)에 접하도록 배치된다. 또한 급전 소자(121)가 내부의 층에 배치되는 경우에는, 유전체 기판(평탄부 130, 131)이 하우징(30)에 접하도록 배치된다. 또한 하우징(30)이 금속 재료로 형성되는 경우에는, 하우징(30) 자체가 전파를 차단하는 실드로서 작용해 버리기 때문에, 급전 소자(121)가 면하는 부분에 대해서는 부분적으로 유전 재료가 마련된다.

도 5는, 비교예의 안테나 모듈(100#)이 하우징(30)의 내부에 내장된 상태의 단면도이다. 비교예의 안테나 모듈(100#)에 있어서의 평탄부(131#)는, 안테나 모듈(100)의 평탄부(131)와 같이 굴곡부(135#)로부터 돌출되어 있지 않으며, 굴곡부(135#)의 단부로부터 더 연신되도록 배치되어 있다. 안테나 모듈(100#)과 같은 구성에 있어서는, 도 5에 도시되는 하우징(30)의 코너 부분의 내측의 영역 AR1을 유효하게 활용할 수 없고, 또한 안테나 모듈(100#)의 Z축 방향의 치수가, 실시 형태 1의 안테나 모듈(100)의 Z축 방향의 치수보다도 커진다.

근년, 통신 장치의 소형화 및 박형화의 요구가 더욱 높아지고 있는데, 비교예의 안테나 모듈(100#)과 같은 구조에 있어서 Z축 방향의 치수를 짧게 하면, 평탄부(131#)에 배치되는 급전 소자(121)의 사이즈를 작게 할 필요가 있어서, 원하는 안테나 특성이 얻어지지 않게 될 가능성이 있다.

한편, 실시 형태 1과 같이 굴곡부(135)보다도 평탄부(130)의 방향으로 평탄부(131)를 돌출시키는 구조로 함으로써, 도 5에서 도시한 영역 AR1에 급전 소자(121)를 배치하는 것이 가능해진다. 이것에 의하여, 급전 소자(121)의 사이즈를 유지한 채 안테나 모듈 전체의 Z축 방향의 치수를 저감시킬 수 있다. 따라서 안테나 특성의 저감을 억제하면서 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 배치 가능한 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이 가능해진다.

또한 상술한 바와 같이 실시 형태 1의 안테나 모듈(100)에 있어서는, 돌출부(133)의 유전체 기판의 두께는, 평탄부(131)의 다른 부분의 유전체 기판과 동일한 두께로 된다. 그 때문에, 유전체 기판의 두께의 감소에 수반하는 안테나 특성의 저하도 억제할 수 있다.

도 6은, 평탄부(131)의 급전 소자(121)에 고주파 신호를 전달하는 급전 배선(171)의 경로를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하여, 급전 배선(171)은 RFIC(110)로부터 평탄부(130)의 유전체 기판 내를 통과하고 굴곡부(135)를 통과하여 평탄부(131)에 이른다. 평탄부(131)에 있어서는, 급전 배선(171)은 굴곡부(135)와 평탄부(131)의 경계부(134)보다도 더 Z축의 부 방향 위치까지 연신되어, 그곳으로부터 Y축 방향으로 굴곡져서 급전 소자(121)에 접속된다.

이때, 경계부(134)가 급전 소자(121)의 급전점 SP보다도 Z축의 부 방향에 위치하는 경우에는, RFIC(110)로부터 급전 소자(121)까지의 급전 배선(171)의 길이가 길어져서 급전 배선(171)에서의 손실이 약간 증가하지만, 굴곡부(135)의 곡률 반경을 크게 취할 수 있으므로, 굴곡부(135)에 가해지는 응력을 저감시킬 수 있어서 굴곡부(135)의 파손을 억제할 수 있다. 또한 돌출부(133)의 돌출량을 크게 할 수 있으므로, 돌출부(133)의 돌출단의 위치를 보다 높은 위치에 배치할 수 있어서, 하우징(30) 내에서의 배치의 자유도를 증가시킬 수 있다.

한편, 경계부(134)가 급전 소자(121)의 급전점 SP보다도 Z축의 정 방향에 위치하는 경우에는, 급전 배선(171)의 길이를 짧게 할 수 있으므로 급전 배선(171)에 의한 손실은 억제할 수 있지만, 평탄부(131)의 굴곡 가공은 약간 하기 어려워진다. 경계부(134)의 위치, 즉, 돌출부(133)의 돌출량은, 허용되는 손실 및 평탄부(131)의 급전 소자(121)의 배치에 따라 적절히 설정된다.

(제조 프로세스)

다음으로, 도 7을 이용하여 안테나 모듈(100)의 제조 프로세스에 대하여 설명한다. 도 7에 있어서는, 도 7의 (a)로부터 도 7의 (d)로 공정이 진행된다. 각 공정에 있어서, 상단에는, 유전체 기판(105)의 법선 방향(즉, Z축 방향)으로부터 보았을 때의 평면도가 도시되어 있고, 하단에는, 굴곡부(135)가 형성되는 부분을 포함하는 단면도가 도시되어 있다. 또한 단면도에 있어서는, 설명을 용이하게 하기 위하여 접지 전극, 급전 배선, 및 유전체 기판 내의 배선 패턴에 대해서는 생략되어 있다.

먼저 도 7의 (a)에 도시되는 공정에서는, 유전체와 원하는 패턴으로 성형된 금속막이 접합된 유전체층을 복수 적층함으로써 유전체 기판(105)이 형성된다. 각 유전체층의 금속막에 의하여 접지 전극 및 급전 소자(121) 등이 형성된다. 이때, 유전체 기판(105)의 평탄부(131)로 되는 부분의 내층에는, 굴곡부(135)와 동일한 형상의 전극(190)이 형성되어 있다.

다음으로, 도 7의 (b)에 도시되는 공정에서는, 굴곡부(135)를 형성하는 부분의 유전체가 레이저 가공에 의하여 제거되어 유전체 기판(105)에 오목부(195)가 형성된다. 이때, 전술한 전극(190)보다도 상부의 유전체만이 레이저에 의하여 제거된다. 즉, 전극(190)은, 레이저 가공 시에 레이저를 차단하기 위한 가드 전극으로서 기능한다. 이것에 의하여, 유전체 기판(105)을 평면으로 본 경우에 전극(190)이 노출된다. 이 전극(190)에 의하여 굴곡부(135)의 원하는 두께가 확보된다. 또한 평탄부(131)에 이르는 급전 배선(171)은 당해 전극(190)보다도 하면측의 층에 형성되어 있다.

돌출부(133)로 되는 부분과 굴곡부(135)로 되는 부분의 경계 부분에는, 레이저 가공에 의하여 유전체 기판(105)을 두께 방향으로 관통하는 슬릿(150)이 형성된다. 또한 이 슬릿(150)이 형성되는 부분에는, 전극(190)은 형성되어 있지 않다.

상술한 도 7의 (b)의 공정에 있어서, 슬릿(150)을 형성하는 공정과 오목부(195)를 형성하는 공정의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 슬릿(150)의 형성에 앞서 오목부(195)를 형성해도 되고, 슬릿(150)의 형성 후에 오목부를 형성해도 된다. 또한 슬릿(150) 형성 시의 레이저 가공에 있어서, 가공 시에 생기는 스미어(그을음)에 의하여 주위의 유전체에 오염이 부착되는 경우가 있다. 그 때문에, 슬릿(150)을 형성한 후에 오목부(195)를 형성함으로써, 오염이 부착된 유전체를 오목부(195)의 형성 시에 제거할 수 있어서, 최종 제품에 있어서의 외관 불량을 억제할 수 있다.

그 후, 도 7의 (c)에 도시되는 공정에 있어서, 에칭 처리를 실시함으로써, 노출된 전극(190)이 제거된다. 또한 유전체 기판(105)의 표면에 급전 소자(121)가 배치되는 경우에는, 에칭 처리에 앞서 레지스트 등에 의하여 급전 소자(121)의 부분에 마스크 처리가 실시된다.

그리고 도 7의 (d)에 도시되는 공정에 있어서, 굴곡부(135)의 부분에 있어서 Y축을 따라 유전체 기판(105)을 굴곡지게 한다. 이것에 의하여 평탄부(131)의 법선이 X축 방향을 향하게 된다. 이때, 슬릿(150)이 형성되어 있음으로써, 유전체 기판의 일부가 굴곡부(135)의 면으로부터 기립하여 돌출부(133)가 형성됨과 함께, 돌출부(133)에 급전 소자(121)의 적어도 일부가 배치된다. 이것에 의하여 안테나 장치(120)가 형성된다. 그 후, 평탄부(130)의 하면측에 RFIC(110)가 접속됨으로써 안테나 모듈(100)이 형성된다.

또한 유전체의 제거에 대해서는, 레이저 가공 이외의 가공법(예를 들어 라우터 가공)에 의하여 행해져도 된다. 이 경우에는, 가드 전극으로서 기능하는 전극(190)은 불필요하다.

(슬릿 형상)

도 7의 (d)의 굴곡 공정에 있어서는, 유전체 기판(105)의 전체에 걸쳐 Y축을 따른 직선 형상으로 유전체 기판(105)을 굴곡지게 하는 것이 바람직하다. 유전체 기판(105)을 굴곡지게 할 때, 응력 집중이 생기는 부분(응력 집중점)이 슬릿(150)에 존재하면, 당해 응력 집중점에 있어서 유전체 기판(105)이 굴곡지기 쉬워진다. 그 때문에, 슬릿(150)을 굴곡지게 하고자 하는 부분에 가능한 한 응력 집중이 생기고, 반대로 굴곡지게 하고자 하지 않는 부분에는 응력 집중이 생기지 않는 형상으로 하는 것이 바람직하다.

도 8은, 슬릿 형상의 제1 예를 도시하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이 슬릿(150)은, 전체적으로 각진 C자 형상으로 되어 있다. 여기서, 일반적으로는 각진 부분에는 응력이 집중되기 쉽다는 것이 알려져 있다. 그 때문에, X축 방향으로 연장 존재하고 서로 대향하는 2개의 슬릿(제1 부분, 제2 부분)과 Y축 방향으로 연장 존재하는 슬릿(제3 부분)이 교차하는 코너부(155)를, 소정의 곡률 반경을 갖는 원호 형상으로 형성함으로써, 코너부(155)의 응력 집중이 저감된다. 이것에 의하여, Y축을 따른 슬릿(150)의 제3 부분에서 굴곡지는 것이 억제된다. 단, 슬릿(150)의 내측, 즉, 급전 소자(121)가 배치되는 돌출부(133)의 단부의 볼록형의 코너부에 대해서는, 접지 전극 GND의 면적을 가능한 한 확보하기 위하여 각진 상태로 해 두는 것이 바람직하다.

레이저 가공에 의하여 당해 슬릿(150)을 형성하는 경우, 도 9의 (a)와 같이 개시점 ST로부터 슬릿(150)과 유전체 기판의 경계를 따라 개시점 ST로 되돌아가는 경로로 레이저를 조사한 경우, 돌출부(133)의 단부의 볼록형의 코너부에는 적잖이 곡률을 갖는 곡선으로 되어 버린다. 또한 가공 종료점이 개시점 ST에 일치하지 않는 경우에는, 슬릿(150) 부분의 유전체가 제거되지 않아서 가공 불량이 될 가능성이 있다.

그 때문에, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 공정에 의하여 슬릿(150)을 형성하는 것이 바람직하다. 제1 공정에 있어서는, 돌출부(133)의 X축을 따른 단부의 연장 상의 개시점 ST1로부터 가공을 개시하여 슬릿(150)과 유전체 기판의 경계를 따라 레이저를 조사하고, 돌출부(133)의 X축을 따른 다른 쪽 단부의 연장 상의 종료점 ED1에서 일단 레이저의 조사를 종료한다. 그리고 제2 공정에 있어서는, 돌출부(133)의 Y축을 따른 단부의 연장 상의 개시점 ST2로부터 레이저의 조사를 재개하여, 돌출부(133)의 Y축을 따른 다른 쪽 단부의 연장 상의 종료점 ED2까지 Y축을 따라 레이저를 조사한다.

이와 같은 공정으로 슬릿(150)을 형성함으로써, 기판의 오목형의 코너부에 대해서는 원호 형상으로 하여 응력 집중을 저감시키고, 볼록형의 코너부에 대해서는 각진 형상으로 하여 접지 전극 GND의 면적을 확보할 수 있다. 또한 레이저 조사의 개시점과 종료점을 달리함으로써, 유전체가 제거되지 않는 가공 불량을 방지할 수 있다.

도 10 및 도 11은, 슬릿 형상의 다른 예를 도시한 것이다. 도 10에 도시되는 제2 예 및 도 11에 도시되는 제3 예에 있어서는, 원하는 위치에서 유전체 기판(105)을 굴곡지게 하기 위한 슬릿 형상의 예가 나타난다.

도 10의 제2 예의 슬릿(150A)은, X축 방향을 따라 형성된 슬릿(제1 부분(150A1), 제2 부분(150A2))의 각각에 있어서의 외측의 변의 형상이 원호 형상으로 형성되어 있으며, 제1 부분(150A1) 및 제2 부분(150A2)의 X축 방향의 중앙부를 향하여 슬릿 개구 폭이 점차 넓어지고 있다. 이것에 의하여, 굴곡부(135)의 Y축 방향의 치수(폭)에 대하여 슬릿 단부보다도 좁아지는 부분이 생긴다. 도 10의 예에 있어서는, 가상선 CL1을 따른 부분의 굴곡부(135)의 폭 W2가 굴곡부(135)의 최소 폭으로 되어 있다. 따라서 유전체 기판(105)을 굴곡지게 할 때, 이 굴곡부(135)의 폭이 최소로 되는 부분에 응력이 집중하기 쉬워져서, 결과적으로 굴곡부(135)는 가상선 CL1을 따라 굴곡진다.

도 11의 제3 예의 슬릿(150B)에 있어서는, X축 방향을 따라 형성된 슬릿(제1 부분(150B1), 제2 부분(150B2))의 각각에, 가상선 CL2를 따라, 슬릿의 양단부보다도 슬릿 개구부가 넓어지는 오목부(152)가 형성되어 있다. 이것에 의하여, 오목부(152)가 형성된 부분의 굴곡부(135)의 폭이 최소로 되기 때문에, 유전체 기판(105)을 굴곡지게 할 때, 오목부(152)가 형성된 부분에 응력이 집중하기 쉬워져서 굴곡부(135)는 가상선 CL2를 따라 굴곡진다.

이상과 같이 슬릿 형상을 고안함으로써 굴곡 위치를 조정할 수 있다.

(변형예)

이하, 안테나 모듈의 베리에이션(변형예)에 대하여 설명한다.

(절결부의 변형예: 변형예 1, 변형예 2)

실시 형태 1의 안테나 모듈(100)에 있어서는, 평탄부(131)의 인접하는 급전 소자(121) 사이 모두에 절결부(136)가 형성되는 예에 대하여 설명하였지만, 반드시 모든 급전 소자(121)끼리의 사이에 절결부(136)가 형성되지는 않아도 된다.

도 12는, 변형예 1의 안테나 모듈(100A)을 도시하는 사시도이다. 안테나 모듈(100A)의 안테나 장치(120A)에 있어서는, 절결부(136)는, 4개의 급전 소자(121) 중의, 중앙부의 2개의 급전 소자(121)의 사이에만 마련되어 있고, 굴곡부(135)는, 당해 절결부(136)과, 평탄부(131)의 Y축 방향의 양단부의 위치에 형성되어 있다. 즉, 안테나 모듈(100A)에 있어서는, 2개의 돌출부(133A)의 각각에 2개의 급전 소자(121)가 형성되어 있다.

또한 도 13의 변형예 2의 안테나 모듈(100B)의 안테나 장치(120B)에 있어서는, 절결부(136)는, 4개의 급전 소자(121) 중의, 1번째와 2번째 급전 소자(121) 사이, 및 3번째와 4번째 급전 소자(121) 사이에 형성되어 있으며, 당해 절결부(136)의 위치에 굴곡부(135)가 형성되어 있다. 즉, 안테나 모듈(100B)에 있어서는, 평탄부(131)의 양단부의 돌출부(133B)에는 하나의 급전 소자(121)가 배치되어 있고, 중앙부의 돌출부(133C)에는 2개의 급전 소자(121)가 배치되어 있다.

변형예 1의 안테나 모듈(100A) 및 변형예 2의 안테나 모듈(100B)은, 절결부(136)의 형성 위치의 차이에 따라, 안테나 모듈(100)과 비교하여, 평탄부(131)에 있어서의 유전체 기판(105) 및 접지 전극 GND의 사이즈 및 형상이 상이하다. 이와 같이 유전체 기판(105) 및 접지 전극 GND의 사이즈 및 형상이 상이하면, 접지 전극 GND에 흐르는 전류 분포가 변화되어, 평탄부(131)에 배치된 급전 소자(121)에서 형성되는 안테나 어레이의 지향성이 변화될 수 있다. 따라서 절결부(136)의 형성 위치를 변화시킴으로써 지향성의 설계 자유도가 증가하여, 원하는 안테나 특성을 실현하는 것이 가능해진다.

또한 변형예 1에 있어서는, 돌출부(133A) 중 한쪽이 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 돌출부(133A) 중 다른 쪽이 본 개시의 「제2 돌출부」에 대응한다. 또한 변형예 2에 있어서는, 돌출부(133B, 133C) 중의 한쪽이 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 돌출부(133B, 133C) 중의 다른 쪽이 본 개시의 「제2 돌출부」에 대응한다.

(굴곡부의 변형예: 변형예 3, 변형예 4)

실시 형태 1의 안테나 모듈(100)에 있어서는, 평탄부(131) 및 평탄부(130)의 내면(즉, 실장 기판(20)에 대향하는 면)측을 따라, 평탄부(131) 및 평탄부(130)보다도 유전체 기판의 두께가 얇은 굴곡부(135)가 형성되는 구성에 대하여 설명하였지만, 굴곡부의 형상 및 배치에 대해서는 다른 구성으로 하는 것도 가능하다.

도 14의 변형예 3의 안테나 모듈(100C)의 안테나 장치(120C)에 있어서는, 굴곡부(135A)는, 평탄부(131) 및 평탄부(130)의 외면(즉, 실장 기판(20)에 대향하지 않는 면)측을 따라 형성되어 있다. 또한 굴곡부(135A)에 대해서도, 평탄부(131) 및 평탄부(130)보다도 유전체 기판의 두께는 얇다. 도 14의 안테나 모듈(100C)과 같이 외면측으로 굴곡부를 형성함으로써 굴곡부의 곡률 반경을 크게 할 수 있으므로, 굴곡부에 가해지는 응력을 저감시킬 수 있어서 굴곡부의 파손을 억제할 수 있다. 또한 굴곡부와 실장 기판 사이의 스페이스를 확장할 수 있으므로, 실장 기판과의 접촉에 의한 굴곡부의 파손을 억제할 수 있다.

또한 도면에는 도시되어 있지 않지만, 평탄부(131) 및 평탄부(130)의 두께 방향의 중간 위치끼리가 접속되도록 굴곡부가 형성되어도 된다.

또한 각 평탄부 및 굴곡부를 구성하는 유전체 기판(105)에 충분한 가요성이 있는 경우에는, 굴곡부의 두께를 평탄부(130) 및 평탄부(131)에 비해 얇게 하는 것은 반드시 필요하지는 않다.

도 15에 도시되는 변형예 4의 안테나 모듈(100D)의 안테나 장치(120D)에 있어서는, 굴곡부(135B)의 두께는 평탄부(130) 및 평탄부(131)와 동일한 두께로 되어 있다. 이 경우, 후술하는 제조 프로세스에 있어서, 굴곡부에 대응하는 부분의 유전체 기판을 깎아내는 공정을 생략할 수 있으므로, 제조 프로세스를 간략화할 수 있어서 비용의 저감으로도 이어진다. 또한 굴곡부(135B)의 부분의 내구성도 확보하는 것이 가능해진다.

또한 변형예 3, 4에 대해서도, 변형예 1, 2에서 나타낸 절결부의 구성을 적용해도 된다.

(단독 안테나의 변형예: 변형예 5, 변형예 6)

실시 형태 1 및 변형예 1 내지 4에 있어서는, 모두 복수의 급전 소자가 배치된 안테나 어레이의 경우에 대하여 설명하였지만, 실시 형태 1에서 개시되는 특징에 대해서는, 급전 소자가 하나만 배치된 안테나 모듈에 대해서도 적용 가능하다.

도 16은, 변형예 5의 안테나 모듈(100E)의 사시도이다. 안테나 모듈(100E)의 안테나 장치(120E)에 있어서는, 평탄부(131)에 하나의 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 평탄부(131)에는 돌출부(133)가 하나만 형성되어 있으며, 급전 소자(121)의 적어도 일부가 당해 돌출부(133) 상에 배치되어 있다. 또한 평탄부(131)와 평탄부(130)는, 평탄부(131)의 Y축 방향의 양단부에 형성된 굴곡부(135)에 의하여 접속되어 있다.

또한 굴곡부(135)가 형성되는 위치에 대해서는, 평탄부(131)와 평탄부(130)의 접속 강도를 확보할 수 있으면, 도 17의 변형예 6의 안테나 모듈(100F)의 안테나 장치(120F)와 같이 평탄부(131)의 Y축 방향의 한쪽 단부에 형성되어도 된다.

또한 도 16 및 도 17의 변형예에 있어서는, 평탄부(130)에는 급전 소자(121)가 형성되지 않는 구성의 예가 나타나 있지만, 도 16 및 도 17에 파선으로 나타나 있는 바와 같이 평탄부(130)에도 급전 소자(121)가 마련되어도 된다.

[실시 형태 2]

실시 형태 1의 안테나 모듈에 있어서는, 실장 기판의 측면에 면하는 평탄부(평탄부(131))에 돌출부가 형성되는 구성의 예에 대하여 설명하였다.

실시 형태 2에 있어서는, 실장 기판의 표면에 면하는 평탄부(평탄부(130))에 돌출부가 형성된 안테나 모듈의 예에 대하여 설명한다.

도 18은, 실시 형태 2에 따른 안테나 모듈(100G)의 사시도이다. 도 18을 참조하여, 안테나 모듈(100G)는 안테나 장치(120G)와 RFIC(110)를 구비한다. 안테나 장치(120G)는 실시 형태 1의 안테나 장치(120)와 마찬가지로, 유전체 기판(105)을 구성하는 평탄부(130, 131) 및 굴곡부(135)를 포함한다. 유전체 기판(105)의 단면은 대략 L자 형상으로 되어 있다. Z축 방향을 법선 방향으로 하는 평탄부(130)와, X축 방향을 법선 방향으로 하는 평탄부(131)는, 굴곡부(135)에 의하여 접속되어 있다.

평탄부(131)는 대략 직사각형 형상을 갖고 있으며, 그 표면에 4개의 급전 소자(121)가 일렬로 배치되어 있다.

평탄부(130)는, 대략 직사각형 형상의 유전체 기판에 복수의 절결부(137)가 형성된 구성으로 되어 있으며, 이 절결부(137)에 굴곡부(135)가 접속되어 있다. 평탄부(130)에 있어서 절결부(137)가 형성되어 있지 않은 부분에는, 굴곡부(135)와 평탄부(130)가 접속되는 경계부(134A)로부터 당해 평탄부(130)를 따라 평탄부(131)를 향하는 방향(즉, X축의 정 방향)으로 돌출된 돌출부(133D)가 형성되어 있다. 이 돌출부(133D)의 돌출단의 위치는, 평탄부(131)의 내면측(실장 기판(20)에 면하는 측)의 면보다도 X축의 정 방향에 위치하고 있다.

안테나 장치(120G)에 있어서는, 평탄부(131)에 배치된 4개의 급전 소자(121)에 대응하여 4개의 돌출부(133D)가 형성되어 있다. 그리고 이 돌출부(133D)의 각각에 대하여 하나의 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 평탄부(131)에 있어서의 각 급전 소자(121)는, 적어도 그 일부가 돌출부(133D)에 겹쳐지도록 배치되어 있다.

이와 같은 안테나 장치의 구성으로 함으로써, 도 5에 도시한 비교예에 있어서의 하우징의 코너 부분의 영역 AR1에 평탄부(130)의 급전 소자(121)를 배치할 수 있다. 따라서 통신 장치 내의 한정된 스페이스를 유효하게 활용할 수 있다. 또한 실시 형태 2의 안테나 모듈(100G)에 있어서는, 실시 형태 1의 안테나 장치(120)와 비교하면 X축 방향의 치수는 짧게 되어 있지만 Z축 방향의 치수에 대해서는 길게 되어 있다. 안테나 모듈(100G)과 같은 구성은, 통신 장치(10)의 두께 방향의 치수 제약이 비교적 적고, 한편으로 실장 기판(20) 상에 있어서의 실장 위치에 제약이 있는 경우에 효과적이다. 근년에는, 스마트폰에 있어서 대화면화를 위하여 표시 화면의 주위의 베젤 부분의 면적을 좁게 하는 경향이 있다. 이와 같은 경우에는 안테나 모듈(100G)와 같은 구성으로 함으로써, 평탄부(130)측의 급전 소자(121)를 가능한 한 하우징의 단부에 배치하는 것이 가능해진다.

또한 실시 형태 2에 있어서는, 평탄부(130)가 본 개시의 「제1 평탄부」에 대응하고, 평탄부(131)가 본 개시의 「제2 평탄부」에 대응한다. 실시 형태 2에 있어서는, 평탄부(131)의 외측에 위치하는 면이 본 개시의 「제1 면」에 대응하고, 평탄부(131)의 내측에 위치하는 면이 본 개시의 「제2 면」에 대응한다. 실시 형태 2에 있어서는, 돌출부(133D) 중의 하나가 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 그 외의 돌출부(133D)가 본 개시의 「제2 돌출부」에 대응한다.

또한 실시 형태 2에 있어서는, 평탄부(130)에 형성되는 돌출부(133D) 중의 하나가 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 그 외의 돌출부(133D)가 본 개시의 「제2 돌출부」에 대응한다. 또한 실시 형태 2에 있어서는, 평탄부(130)에 배치된 급전 소자(121) 중의 하나가 본 개시의 「제1 방사 소자」에 대응하고, 평탄부(130)에 배치된 그 외의 급전 소자(121)가 본 개시의 「제2 방사 소자」에 대응한다. 실시 형태 2에 있어서는, 평탄부(131)에 배치된 급전 소자(121)의 각각이 본 개시의 「제3 방사 소자」에 대응한다.

도 19는, 도 18의 안테나 모듈(100G)의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(105)에 있어서, 굴곡부(135)가 형성되는 부분에는, 레이저 가공 등에 의하여 오목부가 형성된다. 그리고 평탄부(130)에 있어서의 돌출부(133D)와 굴곡부(135)의 경계의 부분에, 유전체 기판(105)의 두께 방향으로 관통하는 슬릿(150)이 형성된다. 이와 같은 슬릿을 형성함으로써, 굴곡부(135)의 부분에서 유전체 기판(105)을 굴곡지게 한 경우에, 도 18에서 도시한 바와 같은 형상을 실현할 수 있다. 또한 슬릿의 형상에 대해서는, 도 8 내지 도 11에서 도시한 바와 같은 형상의 베리에이션을 적용해도 된다.

[실시 형태 3]

실시 형태 3에 있어서는, 양쪽의 평탄부에 돌출부가 형성되는 구성의 예에 대하여 설명한다.

도 20은, 실시 형태 3에 따른 안테나 모듈(100H)의 사시도이다. 안테나 모듈(100H)의 안테나 장치(120H)에 있어서는, 2개의 평탄부(130, 131)에 돌출부(133, 133D)가 각각 형성되어 있다. 안테나 장치(120H)에 있어서는, 돌출부(133)와 대응하는 위치에 돌출부(133D)가 형성되어 있고, 평탄부(130)의 절결부(137)와 평탄부(131)의 절결부(136) 사이에 굴곡부(135)가 형성되어 있다. 그리고 급전 소자(121)는 각 평탄부에 있어서, 적어도 그 일부가 돌출부에 겹쳐지는 위치에 배치되어 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 안테나 장치를 배치할 수 있다. 또한 안테나 장치의 X축 방향 및 Z축 방향의 치수를 짧게 할 수 있으므로 안테나 모듈 및 통신 장치의 소형화에 기여할 수 있다. 또한 실시 형태 3에 있어서는, 평탄부(131)가 본 개시의 「제1 평탄부」에 대응하고, 평탄부(130)가 본 개시의 「제2 평탄부」에 대응한다. 또한 실시 형태 3에 있어서, 돌출부(133) 중의 하나가 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 돌출부(133D)가 본 개시의 「제3 돌출부」에 대응한다.

도 21은, 도 20의 안테나 모듈(100H)의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(105)을 굴곡지게 하기 전에 있어서는 평탄부(130)의 돌출부(133D)와 평탄부(131)의 돌출부(133)가 서로 대향하여 형성되어 있다. 그리고 굴곡부(135)와 각 돌출부의 경계 부분에, 유전체 기판(105)의 두께 방향으로 관통하는 슬릿(150)이 형성된다. 이와 같은 슬릿을 형성함으로써, 굴곡부(135)의 부분에서 유전체 기판(105)을 굴곡지게 한 경우에, 도 20에서 도시한 바와 같은 안테나 장치(120H)의 형상을 실현할 수 있다. 또한 슬릿의 형상에 대해서는, 도 8 내지 도 11에서 도시한 바와 같은 형상의 베리에이션을 적용해도 된다.

[실시 형태 4]

실시 형태 3에 있어서는, 2개의 평탄부에 돌출부가 형성된 안테나 장치에 있어서, 도 21에서 설명한 바와 같이 양쪽의 돌출부가 대향하도록 형성되어 있었다. 그러나 실시 형태 3의 구성에서는, 유전체 기판을 굴곡지게 한 상태에 있어서, 한쪽 돌출부의 돌출단의 위치가 다른 쪽 돌출부의 면까지 도달하지 않는다. 그 때문에, 당해 안테나 모듈을 하우징 내에 내장한 경우에, 하우징의 코너 부분에, 약간이기는 하지만 활용할 수 없는 스페이스가 남을 수 있다.

실시 형태 4에 있어서는, 한쪽 평탄부의 2개의 돌출부 사이(즉, 절결부)에 다른 쪽 돌출부를 형성하는 구성의 예에 대하여 설명한다.

도 22는, 실시 형태 4에 따른 안테나 모듈(100I)의 사시도이다. 안테나 모듈(100I)의 안테나 장치(120I)에 있어서는, 실시 형태 3의 안테나 장치(120H)와 마찬가지로 평탄부(130, 131)에 돌출부(133E, 133F)가 각각 형성되어 있다. 그리고 각 돌출부는, 그 돌출단이 다른 쪽 평탄부의 절결부에 들어가는 위치에 형성되어 있다. 달리 말하면, 돌출부(133E)와 돌출부(133F)가 교대로 배치되도록 각 돌출부가 형성되어 있다. 굴곡부(135)는 돌출부(133E)와 돌출부(133F) 사이에 형성되어 있다.

급전 소자(121)는, 각 평탄부에 있어서, 적어도 그 일부가 돌출부에 겹쳐지는 위치에 배치되어 있다. 즉, 평탄부(130)의 급전 소자(121)와 평탄부(131)의 급전 소자(121)는 지그재그 형상으로 배치되어 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 안테나 모듈의 Y축 방향의 치수는 약간 길어지기는 하지만 X축 방향 및 Z축 방향의 치수를 짧게 할 수 있다. 또한 하우징의 코너 부분에 여분의 스페이스를 남기지 않도록 하우징 내에 내장하는 것이 가능해진다. 따라서 통신 장치 내의 한정된 스페이스를 유효하게 활용할 수 있음과 함께 안테나 모듈 및 통신 장치의 소형화에 기여할 수 있다.

또한 실시 형태 4에 있어서는, 평탄부(131)가 본 개시의 「제1 평탄부」에 대응하고, 평탄부(130)가 본 개시의 「제2 평탄부」에 대응한다. 실시 형태 4에 있어서, 돌출부(133E)가 본 개시의 「제1 돌출부」에 대응하고, 돌출부(133F)가 본 개시의 「제3 돌출부」에 대응한다.

도 23은, 도 22의 안테나 모듈(100I)의 제조 프로세스에 있어서 형성되는 슬릿 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(105)을 굴곡지게 하기 전에 있어서는 평탄부(130)의 돌출부(133E)와 평탄부(131)의 돌출부(133F)가 교대로 배치되도록 형성되어 있다. 이때, 돌출부(133E)의 돌출단의 위치가, 돌출부(133F)의 돌출단의 위치보다도 X축의 정 방향으로 오프셋된 위치로 되도록 한다. 그리고 굴곡부(135)와 각 돌출부의 경계 부분에, 유전체 기판(105)의 두께 방향으로 관통하는 슬릿(150)이 형성된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 유전체 기판(105)을 굴곡지게 하였을 때 2개의 돌출부(133F) 사이에 돌출부(133E)를 배치할 수 있어서, 도 22에서 도시한 바와 같은 안테나 장치(120I)의 형상을 실현할 수 있다. 또한 슬릿의 형상에 대해서는, 도 8 내지 도 11에서 도시한 바와 같은 형상의 베리에이션을 적용해도 된다.

[실시 형태 5]

실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 2방향으로 전파를 방사할 수 있는 안테나 모듈의 예에 대하여 설명하였다. 실시 형태 5에 있어서는, 3방향으로 전파를 방사할 수 있는 안테나 모듈의 예에 대하여 설명한다.

도 24는, 실시 형태 5에 따른 안테나 모듈(100J)의 사시도이다. 도 24를 참조하여, 안테나 모듈(100J)의 안테나 장치(120J)에 있어서는, Z축 방향을 법선 방향으로 하는 평탄부(130)를 대략 정사각형의 평판 형상으로 하고 있으며, Y축을 따른 변측에 형성된 평탄부(131)에 더해, X축을 따른 변측에도 평탄부(131A)가 형성되어 있다. 평탄부(131A)는 평탄부(131)와 마찬가지의 형상을 갖고 있으며, 복수의 돌출부(133G)가 형성되어 있다. 평탄부(131A)는 굴곡부(135C)에 의하여 평탄부(130)에 접속되어 있다. 그리고 평탄부(131A)에 있어서, 급전 소자(121)는 그의 적어도 일부가 돌출부(133G)에 겹쳐지도록 배치된다. 이와 같은 형상의 안테나 장치(120J)를, 하우징의 3개의 면이 교차하는 코너 부분에 배치함으로써, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향의 3방향으로 전파를 방사할 수 있다. 그리고 하우징의 3개의 면이 교차하는 코너 부분의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있다.

또한 실시 형태 5에 있어서, 평탄부(131A)가 본 개시에 있어서의 「제3 평탄부」에 대응한다. 또한 실시 형태 5에 있어서, 굴곡부(135C)가 본 개시의 「제2 굴곡부」에 대응하고, 돌출부(133G)가 본 개시의 「제4 돌출부」에 대응한다. 실시 형태 5에 있어서, 평탄부(131A)에 배치되는 급전 소자(121)의 각각이 본 개시의 「제4 방사 소자」에 대응한다.

도 25는, 도 24의 안테나 모듈(100J)이 하우징(30)에 실장된 경우의 전파의 방사 방향을 설명하기 위한 도면이다. 도 25에 있어서는, 대략 직육면체의 하우징(30)의 대각의 위치에 있는 코너부의 각각에, 도 24에서 도시한 안테나 모듈이 배치되어 있다. 2개의 안테나 모듈(100J1, 100J2)은, 평탄부(130)가 서로 반대 방향을 향하도록 배치된다. 이것에 의하여, 안테나 모듈(100J1)로부터는 X축, Y축 및 Z축의 정 방향(즉, X1, Y1 및 Z1 방향)으로 전파가 방사되고, 안테나 모듈(100J2)로부터는, X축, Y축 및 Z축의 부 방향(즉, X2, Y2 및 Z2 방향)으로 전파가 방사된다. 따라서 이와 같은 통신 장치에 있어서는, 모든 방향으로 전파를 방사하는 것이 가능해진다.

(변형예)

도 24에 도시한 안테나 모듈(100J)의 안테나 장치(120J)에 있어서는, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 3방향으로 전파를 방사하는 구성에 대하여 설명하였지만, 예를 들어 도 26의 안테나 모듈(100J3)의 안테나 장치(120J3)와 같이, X축의 정 방향, X축의 부 방향 및 Z축 방향의 3방향으로 전파를 방사하는 구성이어도 된다.

도 26의 안테나 장치(120J3)에 있어서는, 평탄부(130)에 있어서 평탄부(131)가 형성되는 변에 대향하는 변에 평탄부(131J)가 형성되어 있다. 평탄부(131J)는 평탄부(131)와 마찬가지의 형상을 갖고 있으며, 복수의 돌출부(133J)가 형성되어 있다. 평탄부(131J)는 굴곡부(135J)에 의하여 평탄부(130)에 접속되어 있다. 도 26에서는 돌출부(133J)의 배후로 되어서 도시되어 있지 않지만, 평탄부(131J)에 있어서 급전 소자는, 그의 적어도 일부가 돌출부(133J)에 겹쳐지도록 배치된다. 평탄부(131J)에 배치된 급전 소자로부터는 X축의 부 방향으로 전파가 방사된다.

또한 도 26에 있어서는, X축의 정 방향 및 부 방향으로 평탄부가 형성되는 예에 대하여 설명하였지만, Y축의 정 방향 및 부 방향으로 평탄부가 형성되는 경우여도 된다.

[실시 형태 6]

상술한 실시 형태에 있어서는, 방사 소자로서 급전 소자만이 이용되고, 각 급전 소자로부터 하나의 주파수 대역의 전파가 방사되는, 이른바 싱글 밴드 타입의 안테나 장치, 및 각 급전 소자에, 하나의 급전점에 있어서 고주파 신호가 공급되는, 싱글 편파 타입의 안테나 장치의 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 개시의 특징에 대해서는, 방사 소자로부터 2개의 주파수 대역의 전파를 방사 가능한 듀얼 밴드 타입의 안테나 장치, 및 방사 소자로부터 2개의 편파 방향의 전파를 방사 가능한 듀얼 편파 타입의 안테나 장치에도 적용 가능하다.

도 27은, 실시 형태 6에 따른 안테나 모듈(100K)의 사시도이다. 도 27에 도시되는 안테나 모듈(100K)의 안테나 장치(120K)에 있어서, 유전체 기판(105)의 형상은 실시 형태 1과 동일한 형상으로 하고 있지만, 각 평탄부에 배치되는 방사 소자가 급전 소자(121)와 무급전 소자(122)로 구성되어 있다.

무급전 소자(122)는 급전 소자(121)보다도 큰 사이즈를 갖고 있다. 그리고 각 평탄부의 법선 방향으로부터 본 경우에, 무급전 소자(122)는 급전 소자(121)보다도 유전체 기판(105)의 내층측에, 급전 소자(121)와 겹쳐지도록 배치된다. 그리고 급전 배선(도시하지 않음)은 무급전 소자(122)을 관통하여 급전 소자(121)에 접속된다. 방사 소자를 이와 같은 구성으로 함으로써 급전 소자(121)와 무급전 소자(122)로부터 서로 다른 주파수 대역의 전파를 방사할 수 있다.

또한 각 급전 소자(121)에 있어서, 2개의 급전점 SP1, SP2에 RFIC(110)로부터의 급전 배선을 접속함으로써, 급전 소자(121) 및 무급전 소자(122)의 각각으로부터 상이한 편파 방향을 갖는 2개의 전파를 방사할 수 있다. 예를 들어 평탄부(130)의 방사 소자로부터는, X축 방향을 편파 방향으로 하는 전파와, Y축 방향을 편파 방향으로 하는 전파가, Z축 방향으로 방사된다. 또한 평탄부(131)의 방사 소자로부터는, Y축 방향을 편파 방향으로 하는 전파와, Z축 방향을 편파 방향으로 하는 전파가, X축 방향으로 방사된다.

또한 안테나 모듈(100K)에 있어서는, 듀얼 밴드이고 듀얼 편파 타입인 안테나 모듈의 예에 대하여 설명하였지만, 듀얼 밴드이고 싱글 편파 타입인 안테나 모듈이어도 되고, 싱글 밴드이고 듀얼 편파 타입인 안테나 모듈이어도 된다. 또한 평탄부(130)에 배치되는 방사 소자의 양태와, 평탄부(131)에 배치되는 방사 소자의 양태가 상이해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 굴곡지게 함으로써 대략 L자 형상의 단면에 형성되는 유전체 기판을 갖는 안테나 모듈에 있어서, 적어도 한쪽 평탄부에 돌출부를 형성하고, 적어도 일부가 당해 돌출부와 겹쳐지도록 급전 소자를 배치함으로써, 당해 안테나 모듈을 통신 장치의 하우징 내에 내장하였을 때, 하우징의 코너부의 데드 스페이스에 급전 소자를 배치하는 것이 가능해진다. 또한 유전체 기판을 굴곡지게 한 후에도 돌출부의 두께를 평탄부의 두께와 동일한 치수로 유지할 수 있다. 따라서 안테나 특성의 저감을 억제하면서 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 배치 가능한 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이 가능해진다.

[실시 형태 7]

상술한 실시 형태에 있어서는, RFIC(110)가 실장 기판(20)에 실장되어, 유전체 기판(105)에 있어서의 평탄부(130)에 접속되는 구성에 대하여 설명하였다.

실시 형태 7에 있어서는, 굴곡부(135)에 접속된 평탄부(131)측에 RFIC이 배치되는 구성에 대하여 설명한다.

도 28은, 실시 형태 7에 따른 제1 예의 안테나 모듈(100L1)의 단면도이다. 안테나 모듈(100L1)의 안테나 장치(120L)는 땜납 범프(145)를 통하여 실장 기판(20)에 직접 접속되어 있다. 안테나 모듈(100L1)에 있어서는, RFIC(110A)는, 유전체 기판(105)의 평탄부(131)의 내면(즉, 실장 기판(20)에 대향하는 면)에 배치되어 있다. 안테나 모듈(100L1)에 있어서는, RFIC(110A)의 적어도 일부는, 평탄부(131)로부터 돌출된 돌출부(133)에 배치되어 있다. 또한 RFIC에 대해서는, 반드시 돌출부(133)에 배치되어 있지는 않아도 되며, 도 29에 도시되는 안테나 모듈(100L2)의 RFIC(110B)와 같이, 평탄부(131)에 있어서의 돌출부(133) 이외의 부분에 배치되는 구성이어도 된다.

평탄부(130)측의 급전 소자(121)에는 RFIC(110A)(혹은 RFIC(110B))로부터 급전 배선(170A)를 통하여 고주파 신호가 공급된다. 또한 평탄부(131)측의 급전 소자(121)에는 급전 배선(171A)를 통하여 고주파 신호가 공급된다. 또한 도시되어 있지 않지만 RFIC(110A, 110B)에는 굴곡부(135)를 경유하여 실장 기판(20)으로부터 신호가 전달된다.

이와 같이 RFIC을 유전체 기판의 평탄부(131)측에 배치함으로써, 안테나 모듈을 수납하는 기기의 두께 방향(Z축 방향)의 치수가 제한되는 경우에 안테나 모듈을 박형화하는 것이 가능해진다.

[실시 형태 8]

상술한 실시 형태에 있어서는, 평탄부(131)측에 배치되는 급전 소자(121)의 적어도 일부가 평탄부(131)의 돌출부(133)에 배치되는 구성에 대하여 설명하였다.

도 30은, 실시 형태 8에 따른 안테나 모듈(100M)의 단면도이다. 안테나 모듈(100M)에 있어서의 안테나 장치(120M)에 있어서는, 평탄부(131)측에 배치되는 급전 소자(121)는, 평탄부(131)에 있어서의 돌출부(133) 이외의 위치에 배치되어 있다.

도 5에서 도시한 바와 같은 돌출부가 형성되지 않는 구성에 있어서, 접지 전극 GND가 굴곡져 있음으로써, 평탄부(131#)와 굴곡부(135#)의 접속 부분에 있어서의 급전 소자(121)로부터의 전파의 방사 방향이 X축의 정 방향보다도 Z축의 정 방향 근방으로 쏠려 버려서 안테나 특성이 저하되어 버릴 가능성이 있다. 한편, 도 30의 안테나 모듈(100M)과 같이 돌출부(133)를 형성함으로써, 급전 소자(121)가 배치되는 부분에 있어서의 접지 전극 GND의 평탄성을 확보할 수 있으므로, 급전 소자(121)로부터의 전파의 방사 방향을 X축의 정 방향에 보다 근접시키는 것이 가능해진다. 이것에 의하여 X축의 정 방향으로의 게인을 향상시킬 수 있으므로, 안테나 특성의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.

[실시 형태 9]

상술한 실시 형태에 있어서는, 방사 소자가 배치되는 유전체 기판 자체를 굴곡지게 하여 안테나 장치를 형성하는 구성에 대하여 설명하였다. 실시 형태 9에 있어서는, 굴곡부가 형성되는 기판 상에, 방사 소자가 배치된 기판을 별도로 실장시켜서 안테나 장치를 형성하는 구성에 대하여 설명한다.

도 31은, 실시 형태 9에 따른 안테나 모듈(100N)의 단면도이다. 안테나 모듈(100N)에 있어서의 안테나 장치(120N)는 베이스 기판(210)과 제1 안테나 기판(220)과 제2 안테나 기판(230)을 포함한다.

베이스 기판(210)은 유전체(211)와 접지 전극 GND를 포함한다. 베이스 기판(210)은, 단면 형상이 대략 L자 형상으로 되어 있고 Z축 방향을 법선 방향으로 하는 평판 형상의 평탄부(130N)와, X축 방향을 법선 방향으로 하는 평판 형상의 평탄부(131N)와, 평탄부(130N) 및 평탄부(131N)를 접속하는 굴곡부(135N)를 포함한다.

실시 형태 1의 도 2에서 설명한 유전체 기판(105)과 마찬가지로 평탄부(131N)에는, 평탄부(131N)와 굴곡부(135N)의 경계부로부터 Z축 방향으로 돌출된 돌출부(210A)가 형성되어 있다. 돌출부(210A)에도 접지 전극 GND가 형성되어 있다. 평탄부(130N)의 하면측(Z축의 부 방향의 면)에는 RFIC(110)가 접속되어 있다. RFIC(110)는 땜납 범프(140)를 개재하여 실장 기판(20)의 표면(21)에 실장되어 있다.

제1 안테나 기판(220)은 땜납 범프(145)를 개재하여 평탄부(130N)에 실장된다. 또한 제2 안테나 기판(230)은 땜납 범프(146)를 개재하여 평탄부(131N)에 실장된다.

제1 안테나 기판(220)에 있어서는, 평판 형상의 유전체(221) 상에 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 제1 안테나 기판(220)의 급전 소자(121)에는 급전 배선(170B)을 통하여 RFIC(110)로부터의 고주파 신호가 공급되며, 이것에 의하여 Z축 방향으로 전파가 방사된다. 급전 배선(170B)은 RFIC(110)로부터 베이스 기판(210)의 평탄부(130N)을 관통하고 땜납 범프(145)를 경유 후에, 또한 유전체(221)를 관통하여 제1 안테나 기판(220)의 급전 소자(121)에 이른다.

제2 안테나 기판(230)에 있어서는, 평판 형상의 유전체(231) 상에 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 제2 안테나 기판(230)의 급전 소자(121)에는 급전 배선(171B)을 통하여 RFIC(110)로부터의 고주파 신호가 공급되며, 이것에 의하여 X축 방향으로 전파가 방사된다. 급전 배선(171B)은 RFIC(110)로부터 베이스 기판(210)의 평탄부(130N) 및 굴곡부(135N)의 내부 혹은 표면을 연신하여 평탄부(131N)에 이른다. 또한 급전 배선(171B)은 땜납 범프(146)를 경유하고 유전체(231)를 관통하여 제2 안테나 기판(230)의 급전 소자(121)에 이른다. 제2 안테나 기판(230)의 급전 소자(121)는, 그의 적어도 일부가, 베이스 기판(210)의 돌출부(210A)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.

이와 같이, 굴곡부(135N)를 갖는 베이스 기판(210)과, 각각에 급전 소자(121)가 배치되는 제1 안테나 기판(220) 및 제2 안테나 기판(230)이 개별로 형성된 구성의 안테나 모듈에 있어서도, 굴곡부(135N)보다도 평탄부(130N)의 방향으로 평탄부(131N)를 돌출시키는 구조로 함으로써, 하우징의 코너 부분의 내측의 영역(도 5의 영역 AR1)에 급전 소자(121)를 배치할 수 있다. 이것에 의하여, 급전 소자(121)의 사이즈를 유지한 채 안테나 모듈 전체의 Z축 방향의 치수를 저감시킬 수 있으므로, 안테나 특성의 저감을 억제하면서 통신 장치 내의 한정된 스페이스에 배치 가능한 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이 가능해진다.

[실시 형태 10]

실시 형태 10에 있어서는, 하우징의 측면에 대향하는 평탄부(131)에 있어서의 돌출부의 돌출량을 확보하기 위한 구성에 대하여 설명한다.

도 32는, 실시 형태 10에 따른 안테나 모듈(100P)의 사시도이다. 또한 도 33은 안테나 모듈(100P)의 단면도이다. 안테나 모듈(100P)은, 도 12에서 도시한 변형예 1의 안테나 모듈(100A)를 더 변형한 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 안테나 모듈(100P)의 안테나 장치(120P)에 있어서는, 유전체 기판(105)의 평탄부(130)의 단부에 절결부(180)가 형성되어 있으며, 평탄부(131)의 당해 절결부(180)에 대응하는 돌출부(133P)의 치수(Z축 방향의 길이)가 변형예 1의 경우보다도 길게 되어 있다.

즉, 안테나 모듈(100P)의 경우, 도 7에서 설명한 제조 프로세스의 도 7의 (b)의 공정에 있어서, 슬릿(150)의 일부가 평탄부(130)의 영역까지 돌출되어 형성된다. 이것에 의하여, 평탄부(131)의 돌출부(133P)의 돌출량을 확보할 수 있으며, 도 33에 도시된 바와 같이 돌출부(133P)의 선단이 평탄부(130)의 유전체의 상면보다도 높아지도록 할 수 있다.

또한 돌출부의 선단의 위치는, 반드시 평탄부(130)보다도 상방에 있을 필요는 없다. 즉, 도 34의 안테나 모듈(100P1)과 같이 돌출부(133P1)의 선단이 평탄부(130)의 상면보다도 낮은 위치로 해도 되고, 혹은 도 35의 안테나 모듈(100P2)과 같이 돌출부(133P2)의 선단을 평탄부(130)의 상면과 동등하게 해도 된다.

[실시 형태 11]

실시 형태 11에 있어서는, 평탄부(130)와 굴곡부(135)의 접속 부분의 형상을 원호 형상으로 함으로써 굴곡성의 저하를 억제하는 구성에 대하여 설명한다.

도 36은, 실시 형태 11에 따른 안테나 모듈(100Q)의 사시도이다. 안테나 모듈(100Q)에 있어서는, 대략 L자 형상의 안테나 모듈의 평탄부(130)에 있어서의 평탄부(130)와 굴곡부(135)의 접속 부분이 원호 형상으로 절제되어 오목부(181)가 형성되어 있다.

도 7에서 설명한 제조 프로세스에 있어서, 유전체의 두께를 얇게 하여 굴곡부(135)를 형성할 때, 혹은 슬릿(150)을 형성하기 위한 레이저 가공 시에, 위치 어긋남 등의 요인에 의하여 굴곡부(135)측에 가공 미처리부가 생겨서, 유전체가 원하는 두께보다도 두꺼워지는 경우가 있다. 이와 같은 가공 미처리부가 생기면, 당해 부분의 굴곡성이 저하되고, 그것에 의하여 생기는 응력 집중 때문에 급전 배선의 단선으로 이어질 우려가 있다.

안테나 모듈(100Q)에 있어서는, 평탄부(130)와 굴곡부(135)의 접속 부분에 원호 형상의 오목부(181)를 형성함으로써 굴곡부(135)측의 가공 미처리부를 억제할 수 있다. 이것에 의하여 굴곡부(135)의 굴곡성의 저하를 억제할 수 있으므로, 평탄부(130)와 굴곡부(135)의 경계 부분에 있어서의 급전 배선의 단선을 억제하는 것이 가능해진다.

[실시 형태 12]

실시 형태 12에 있어서는, 유전체 기판(105)의 각 평탄부의 단면이 테이퍼 형상을 갖는 구성에 대하여 설명한다.

도 7에 있어서의 안테나 모듈의 제조 방법에서 설명한 바와 같이, 유전체 기판(105)의 평탄부(130) 및 평탄부(131)를 형성할 때 레이저 가공이 이용되는 경우가 있다. 레이저 가공을 이용하여 기판의 상면으로부터 하면을 향하여 개구부를 형성하는 경우, 상면측에서는 확실히 개구부를 형성하기 위하여, 원하는 개구 위치의 주위 부분에 대해서도 레이저에 의하여 유전체가 제거되지만, 하면측에 대해서는, 개구부가 하면까지 관통한 시점에서 가공이 종료되기 때문에, 결과적으로 상면측의 개구부의 크기가 하면측의 개구부의 크기에 비해 커지는 경향이 있다. 즉, 유전체가 제거된 단면은, 유전체 기판의 주면에 대하여 직각으로는 되지 않으며, 적잖이 테이퍼 형상으로 될 수 있다. 보다 구체적으로는, 유전체 기판의 레이저 조사원에 가까운 측의 면의 제거 폭은, 조사원으로부터 먼 측의 면의 제거 폭보다도 넓어지는 경향이 있다. 따라서 유전체 기판의 표면측으로부터 레이저를 조사한 경우와, 유전체 기판의 이면측으로부터 레이저를 조사한 경우에는, 단면의 테이퍼 형상이 상이하다.

도 37은, 실시 형태 12에 따른 제1 예의 안테나 모듈(100R)의 단면도이다. 안테나 모듈(100R)은, 유전체 기판(105)의 형성 시에, 표면(즉, 급전 소자(121)가 배치된 면)측으로부터 레이저가 조사된 경우의 예이다. 그 때문에 안테나 모듈(100R)에 있어서는, 급전 소자(121)가 배치된 면의 치수가, 접지 전극 GND가 배치된 면의 치수보다도 좁게 되어 있다.

유전체 기판(105)의 평탄부의 단면을 도 37과 같은 테이퍼 형상으로 한 경우, 급전 소자(121)로부터 접지 전극 GND로의 전기력선의 일부가, 유전체 기판(105) 밖의 공기 중을 경유하게 되기 때문에, 급전 소자(121)와 접지 전극 GND 사이의 실효 유전율이 저하된다. 이것에 의하여 안테나 특성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 38에 도시하는 제2 예의 안테나 모듈(100S)은, 유전체 기판(105)의 형성 시에, 이면(즉, 접지 전극 GND가 배치된 면)측으로부터 레이저가 조사된 경우의 예이다. 그 때문에 안테나 모듈(100S)에 있어서는, 급전 소자(121)가 배치된 면의 치수가, 접지 전극 GND가 배치된 면의 치수보다도 넓게 되어 있다.

도 38의 제2 예의 경우에는, 굴곡부(135)를 굴곡지게 하는 경우에 돌출부(133S)와 평탄부(130)가 접촉하는 것을 억제할 수 있다.

[실시 형태 13]

상술한 각 실시 형태에 있어서는, 유전체 기판에 있어서 한쪽 평탄부(130)로부터 굴곡부를 통하여 접속되는 평탄부(131)가, 평탄부(130)로부터 실장 기판(20)측으로 굴곡지는 구성에 대하여 설명하였다. 실시 형태 13에 있어서는, 굴곡부가 평탄부(130)로부터 실장 기판(20)과는 반대측으로 굴곡지는 구성에 대하여 설명한다.

도 39는, 실시 형태 13에 따른 안테나 모듈(100T)의 단면도이다. 안테나 모듈(100T)은, 굴곡부(135T)가 평탄부(130)로부터 Z축의 정 방향으로 굴곡진 구성으로 되어 있으며, 당해 굴곡부(135T)에 평탄부(131)가 접속되어 있다. 즉, 평탄부(131)는, 평탄부(130)보다도 Z축의 정 방향으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 그리고 굴곡부(135T)와 평탄부(131)의 접속 부분으로부터 Z축의 부 방향을 향하여 돌출부(133)가 형성되어 있다. 이와 같은 구성은, 평탄부(130)보다도 상방(Z축의 정 방향)측의 스페이스에 여유가 있는 경우에 있어서, 하우징의 코너 부분의 영역에 급전 소자(121)를 배치하는 것이 가능해진다.

또한 도 40의 안테나 모듈(100U)에 도시된 바와 같이, 굴곡부(135U)가, 평탄부(130)에 있어서의 급전 소자가 배치되는 면측에 형성되는 경우에 있어서, 굴곡부(135U)가 실장 기판(20)과는 반대측으로 굴곡지는 구성이어도 된다.

[실시 형태 14]

상술한 실시 형태에 있어서는, 굴곡부의 굴곡 각도가 90°인 경우에 대하여 설명하였지만, 굴곡 각도는 90°보다도 큰 경우여도 된다.

예를 들어 도 41의 안테나 모듈(100V)과 같이, 굴곡부(135V)가 평탄부(130)로부터 Z축의 정 방향으로 약 180°굴곡져 있는 경우여도 된다. 혹은, 도 42의 안테나 모듈(100W)과 같이, 굴곡부(135W)가 평탄부(130)로부터 Z축의 부 방향으로 약 180°굴곡져 있는 경우여도 된다.

이와 같은 구성에 있어서도, 하우징 내의 한정된 스페이스를 유효하게 이용할 수 있다.

또한 도 41 및 도 42에 있어서는, 굴곡부가 약 180° 굴곡져 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 굴곡부의 굴곡 각도는 90° 이상 180° 이하의 사이에서 적절히 선택할 수 있다.

[실시 형태 15]

상술한 실시 형태의 각 안테나 모듈에 있어서는, 실장 기판의 표면에 대하여 수직인 방향(즉, Z축 방향)에 더해, X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 전파를 방사하는 구성으로 설명하였다. 실시 형태 15에 있어서는, X축 방향과 Y축 방향의 2방향으로 전파를 방사하는 구성에 대하여 설명한다.

도 43은, 실시 형태 15에 따른 안테나 모듈(100X)의 안테나 장치(120X)의 사시도이다. 안테나 장치(120X)에 있어서는, 유전체 기판(105X)은, X축 방향을 법선 방향으로 하는 평탄부(131X1)와, Y축 방향을 법선 방향으로 하는 평탄부(131X2)와, 굴곡부(135X)를 포함한다. 평탄부(131X2)는 굴곡부(135X)에 의하여 평탄부(131X1)에 접속되어 있다. 평탄부(131X2)와 굴곡부(135X)의 접속 부분으로부터 X축의 정 방향을 향하여 돌출부(133X)가 형성되어 있다. 이와 같은 안테나 장치(120X)는, 예를 들어 실장 기판의 측면의 코너부에 배치된다.

평탄부(131X1, 131X2)의 각각에는 복수의 급전 소자(121)가 배치되어 있다. 따라서 안테나 모듈(100X)로부터는 X축의 정 방향 및 Y축의 정 방향의 2방향으로 전파가 방사된다. 그리고 평탄부(131X2)에 있어서, 평탄부(131X1)에 가장 가까운 위치에 배치되는 급전 소자(121)의 적어도 일부는, 돌출부(133X)에 겹쳐지도록 배치된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 하우징의 인접하는 측면에 의하여 형성되는 코너부의 스페이스를 이용할 수 있다.

또한 상술한 실시 형태에 있어서는, 방사 소자가 평탄부에 배치되는 구성에 대하여 설명하였지만, 그에 더해, 굴곡부의 표면 및/또는 이면에 다른 방사 소자를 형성해도 된다. 이 경우, 방사 소자로서 평판 형상의 패치 안테나뿐 아니라, 모노폴 안테나 및 다이폴 안테나 등의 선 형상 안테나를 형성해도 된다. 또한 상술한 각 실시 형태에 있어서의 특징은, 모순이 생기지 않는 범위에서 적절히 조합하는 것이 가능하다.

금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 개시의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 청구의 범위에 의하여 나타나며, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함될 것이 의도된다.

10: 통신 장치
20: 실장 기판
21: 표면
22: 측면
30: 하우징
100, 100A 내지 100N, 100P 내지 100X: 안테나 모듈
105, 105X: 유전체 기판
110, 110A, 110B: RFIC
111A 내지 111D, 113A 내지 113D, 117: 스위치
112AR 내지 112DR: 로우 노이즈 증폭기
112AT 내지 112DT: 파워 증폭기
114A 내지 114D: 감쇠기
115A 내지 115D: 이상기
116: 신호 합성/분파기
118: 믹서
119: 증폭 회로
120, 120A 내지 120N, 120P 내지 120X: 안테나 장치
121: 급전 소자
122: 무급전 소자
130, 130N, 131, 131A, 131J, 131N, 131X: 평탄부
133, 133A 내지 133G, 133J, 133P 내지 133S, 133X, 210A: 돌출부
134, 134A: 경계부
135, 135A 내지 135C, 135J, 135N, 135T 내지 135X: 굴곡부
136, 137, 180: 절결부
140, 145, 146: 땜납 범프
150, 150A, 150B: 슬릿
152, 181, 195: 오목부
155: 코너부
170, 170A, 170B, 171, 171A, 171B: 급전 배선
190: 전극
200: BBIC
210: 베이스 기판
220, 230: 안테나 기판
211, 221, 231: 유전체
ED1, ED2: 종료점
GND: 접지 전극
SP, SP1, SP2: 급전점
ST, ST1, ST2: 개시점

Claims

유전체 기판; 및
상기 유전체 기판에 배치된 제1 방사 소자를 포함하는 안테나 모듈로서,
상기 유전체 기판은,
제1 평탄부 및 제2 평탄부와,
상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부를 접속하는 제1 굴곡부를 포함하고,
상기 제1 평탄부는 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출하는 제1 돌출부를 갖고,
상기 제1 굴곡부는 상기 제1 평탄부에 있어서 상기 제1 돌출부가 없는 위치에 배치되고,
상기 제1 방사 소자의 적어도 일부는 상기 제1 돌출부에 배치되는, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부는 법선 방향이 서로 다른, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 돌출부는 상기 제1 굴곡부와 상기 제1 평탄부의 경계부로부터 상기 제1 평탄부를 따라 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 평탄부 및 상기 제1 굴곡부는 상기 제1 평탄부에 있어서 상기 제1 돌출부가 없는 위치에서 접속되어 있는 안테나 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제2 평탄부는,
제1 면과,
상기 제1 면의 반대에 위치하고 상기 제1 면보다도 상기 제1 평탄부에 가까운 제2 면을 포함하고,
상기 제1 돌출부는 상기 제1 굴곡부와 상기 제1 평탄부의 경계부로부터 상기 제2 면을 넘어서는 위치까지 연장 존재하고 있는, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 굴곡부의 두께는 상기 제1 평탄부의 두께보다도 얇은, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 평탄부의 두께는 상기 제2 평탄부의 두께와 동일한, 안테나 모듈.
제3항에 있어서,
고주파 신호를 상기 제1 방사 소자에 전달하기 위한 급전 배선을 더 포함하고,
상기 급전 배선은, 상기 제1 방사 소자에 있어서의 급전점에 접속되어 있고,
상기 제1 굴곡부와 상기 제1 평탄부의 경계부는 상기 급전점보다도 상기 제1 돌출부의 방향에 위치하고 있는, 안테나 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제1 평탄부에 배치된 제2 방사 소자를 더 포함하는, 안테나 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제1 평탄부는,
상기 제1 굴곡부와 상기 제1 평탄부의 경계부로부터 상기 제1 평탄부를 따라 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는 제2 돌출부를 더 포함하고,
상기 제2 방사 소자의 적어도 일부는 상기 제2 돌출부에 배치되는, 안테나 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제2 방사 소자는 상기 제1 돌출부에 배치되는, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 평탄부에 배치된 제3 방사 소자를 더 포함하는, 안테나 모듈.
제12항에 있어서,
상기 제2 평탄부는,
상기 제1 굴곡부와 상기 제2 평탄부의 경계부로부터 상기 제2 평탄부를 따라 상기 제1 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는 제3 돌출부를 갖고 있고,
상기 제2 평탄부와 상기 제1 굴곡부는, 상기 제2 평탄부에 있어서 상기 제3 돌출부가 없는 위치에서 접속되어 있고,
상기 제3 방사 소자의 적어도 일부는 상기 제3 돌출부에 배치되는, 안테나 모듈.
제2항에 있어서,
상기 유전체 기판은,
법선 방향이 상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부의 법선 방향과는 상이한 제3 평탄부와,
상기 제2 평탄부와 상기 제3 평탄부를 접속하는 제2 굴곡부를 더 포함하고,
상기 제3 평탄부는,
상기 제2 굴곡부와 상기 제3 평탄부의 경계부로부터 상기 제3 평탄부를 따라 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는 제4 돌출부를 갖고 있고,
상기 제3 평탄부와 상기 제2 굴곡부는, 상기 제3 평탄부에 있어서 상기 제4 돌출부가 없는 위치에서 접속되어 있고,
상기 안테나 모듈은, 상기 제3 평탄부에 배치된 제4 방사 소자를 더 포함하는, 안테나 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 방사 소자를 포함하는 적어도 하나 이상의 방사 소자에 고주파 신호를 공급하도록 구성된 급전 회로를 더 포함하는, 안테나 모듈.
제1항에 기재된 안테나 모듈을 탑재한 통신 장치.
유전체 기판; 및
상기 유전체 기판에 배치된 방사 소자를 포함하는 안테나 모듈로서,
상기 유전체 기판은,
제1 평탄부 및 제2 평탄부와,
상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부를 접속하는 제1 굴곡부를 포함하고,
상기 제1 평탄부는, 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는 제1 돌출부를 갖고,
상기 제1 굴곡부는, 상기 제1 평탄부에 있어서 상기 제1 돌출부가 없는 위치에 배치되고,
상기 방사 소자는, 상기 제1 평탄부에 있어서 상기 제1 돌출부 이외의 위치에 배치되는, 안테나 모듈.
제17항에 있어서,
상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부는 법선 방향이 서로 다른, 안테나 모듈.
제17항에 있어서,
상기 제1 돌출부는 상기 제1 굴곡부와 상기 제1 평탄부의 경계부로부터 상기 제1 평탄부를 따라 상기 제2 평탄부의 방향으로 부분적으로 돌출되는, 안테나 모듈.
제17항에 있어서,
상기 방사 소자를 포함하는 적어도 하나 이상의 방사 소자에 고주파 신호를 공급하도록 구성된 급전 회로를 더 포함하는, 안테나 모듈.