專利名稱：表面安裝型板式天線及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在介質(zhì)基板表面以收發(fā)信號(hào)的頻帶中的1/2波長(zhǎng)的電長(zhǎng)度形成發(fā)射電極、并以板式工作的表面安裝型板式天線及其安裝方法。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及在安裝基板上安裝板式天線時(shí)、不采用饋電芯貫通安裝基板、在安裝基板背面進(jìn)行連接的構(gòu)造，而是僅通過(guò)安裝基板表面也能連接饋電芯的表面安裝型板式天線及其安裝方法。
背景技術(shù)：
板式天線的構(gòu)造，如圖10A及10B中的示例那樣，在介質(zhì)基板21的一表面上由導(dǎo)電膜構(gòu)成天線發(fā)射電極22的形狀，近似于一邊為λ/(2εr1/2)(λ為收發(fā)頻帶的波長(zhǎng)，εr為介質(zhì)基板的介電常數(shù))的正方形(縱橫比對(duì)增益、頻帶寬度等特性有影響)，在從天線發(fā)射電極22的中心、在x軸方向及y軸方向各自變位的位置設(shè)置饋電點(diǎn)22a，饋電芯23與其饋電點(diǎn)22a連接，其饋電芯23的另一端部與饋電電路連接。
板式天線中，天線發(fā)射電極22的中心部成為電流的最大點(diǎn)，在端部電流最小，即亦，由于形成電壓為最大的分布，從中心部、在x軸方向及y軸方向兩方都變位的位置存在饋電側(cè)的阻抗為50Ω左右的阻抗，在該部分形成饋電點(diǎn)22a，又，在介質(zhì)基板21的背面形成作為接地電極25的導(dǎo)電膜。又、饋電芯23，經(jīng)由介質(zhì)基板21的貫通孔21a及接地電極25的貫通孔25a、與接地電極25隔開(kāi)、向下側(cè)伸出。
另一方面，作為以板式天線進(jìn)行表面安裝的型式，例如也可采用如圖11A及11B所示那樣的構(gòu)成將線性偏振波用的板式天線的饋電線43從發(fā)射電極42的側(cè)壁經(jīng)由介質(zhì)基板41的側(cè)面向介質(zhì)基板41的背面引出、在其背面形成饋電部44，在安裝基板等上直接用回流(リフロ一)爐等進(jìn)行上錫。(可參照諸如日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)2002-314325號(hào))即亦，由于是線性偏振波用，所以，如果電場(chǎng)的方向?yàn)閱畏较?、單方向的長(zhǎng)度大致具有1/2波長(zhǎng)的電長(zhǎng)度、并在距其中心部的規(guī)定距離處饋電，那么，可進(jìn)行阻抗匹配、在與其方向垂直的寬度方向的位置上不太受約束，因此、從發(fā)射電極的側(cè)部饋電也不成問(wèn)題，可經(jīng)由介質(zhì)基板的側(cè)面引出饋電線43。此外，在同一圖上，45是接地電極。
如前所述，以往的圓偏振波用板式天線中，其相互垂直的x方向及y方向上都有電場(chǎng)成分，所以必須將饋電芯23連接到其x方向及y方向上都距中心位置一定距離的、規(guī)定的阻抗的位置，必須經(jīng)由貫通介質(zhì)基板21的貫通孔21a、使饋電芯23向介質(zhì)基板21的背面?zhèn)壬斐?。為此，即使搭載于安裝基板時(shí)，也如圖10C所示那樣，必須在安裝基板26上形成貫通孔26a，使饋電芯23貫通安裝基板26的貫通孔26a、在安裝基板26的背面進(jìn)行上錫27。結(jié)果是，難以采用在安裝基板上放置、用回流爐等進(jìn)行批量上錫的接合方法，使安裝作業(yè)變得復(fù)雜，導(dǎo)致成本上升。此外，使安裝基板貫通、在其背面?zhèn)壬襄a時(shí)，可在安裝基板的背面產(chǎn)生d＝1.5mm左右的伸出部，不僅占用空間阻礙實(shí)現(xiàn)小型化，而且、在安裝基板的背面搭載元件的空間也受限制。
另一方面，近年來(lái)，從提高天線性能的觀點(diǎn)考慮，要使得在便攜式電話機(jī)等非常小型、廉價(jià)的產(chǎn)品上也能搭載板式天線，但在使用板式天線時(shí)，需要搭載于安裝基板的元件高集成化并進(jìn)一步降低成本、存在不能符合其要求的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，可考慮將介質(zhì)基板減薄，或?qū)侂娦镜纳斐霾康暮穸萪縮短至0.5m以下，不過(guò)，如將介質(zhì)基板減薄，會(huì)出現(xiàn)電特性、特別是帶域變窄，增益降低的問(wèn)題，此外，如果縮短饋電芯的伸出部，不僅使錫焊的可靠性降低，同時(shí)，即使縮短也不能符合盡量多地將別的元件搭載在安裝基板背面的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這類問(wèn)題而提出的，目的在于提供既是在x方向及y方向距發(fā)射電極的中心位置規(guī)定距離處具有饋電部的板式天線，亦是能在安裝基板等上不使饋電芯貫通、進(jìn)行表面安裝的表面安裝型板式天線。
本發(fā)明的另外的目的在于提供具有以下特征的有關(guān)表面安裝型板式天線的安裝方法即使在將具有饋電芯的板式天線安裝在安裝基板等時(shí)，也能使饋電芯可靠地與安裝基板連接，不使連接的可靠性降低。
為達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明，能提供一種安裝于安裝基板的表面的板式天線，其特征在于，包含具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極，以及通過(guò)前述凹部、插入前述貫通孔并具有以下2個(gè)端部的饋電芯與前述發(fā)射電極連接的第1端部；位于前述凹部?jī)?nèi)并與前述接地電極大體成同一平面的第2端部。
按照前述的構(gòu)成，饋電芯的第2端部，沒(méi)有形成能貫通安裝基板的長(zhǎng)度，通過(guò)錫焊等直接固定在安裝基板的表面，使安裝作業(yè)簡(jiǎn)單。
最好使前述饋電芯的前述第2端部的直徑做得比饋電芯主體的直徑大。此時(shí)，在通過(guò)錫焊等與安裝基板等連接之際，可進(jìn)行穩(wěn)定連接、提高連接的可靠性。
最好是，在前述饋電芯的主體部形成大直徑部，并與前述凹部的底部抵接。此時(shí)，容易確定饋電芯的位置，能以一定的長(zhǎng)度、且不用夾具、利用回流爐等就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行饋電芯與發(fā)射電極的連接固定。
按照本發(fā)明，能提供一種安裝于安裝基板的表面的板式天線，其特征在于，構(gòu)成上包含具有對(duì)向的第1面及第2面、并形成使該第1面與第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極，以及插入前述貫通孔并具有以下2個(gè)端部的饋電芯與前述發(fā)射電極連接的第1端部；做成在主體的軸向有彈性的可動(dòng)構(gòu)成的第2端部。
按照前述構(gòu)成，即使通過(guò)錫焊等將第2端部固著于安裝基板表面，也可僅依靠可動(dòng)部產(chǎn)生的彈性力形成的接觸就能確保與安裝基板的饋電部的導(dǎo)通。
最好，在前述介質(zhì)基板的第1面形成與前述貫通孔連通的凹部，在前述饋電芯的主體部形成大直徑部，并與前述凹部的底部抵接。此時(shí)，容易確定饋電芯的位置，能以一定的長(zhǎng)度、且不用夾具、利用回流爐等就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行饋電芯與發(fā)射電極的連接固定。
按照本發(fā)明，能提供一種在設(shè)置饋電芯的安裝基板的表面進(jìn)行安裝的板式天線，其特征在于，構(gòu)成上包含具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極；所形成的前述凹部及前述貫通孔，能收納前述安裝基板上的饋電芯，并使被收納的饋電芯的前端與前述發(fā)射電極連接。
按照本發(fā)明，能提供板式天線的一種安裝方法，其特征在于，
包括準(zhǔn)備安裝基板的步驟，以及在前述安裝基板上立設(shè)饋電芯的步驟，以及準(zhǔn)備由以下3部分構(gòu)成的組合體的步驟具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與該第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板；設(shè)置于前述第1面的接地電極；設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極；以及將前述組合體安裝于前述安裝基板上，以使前述凹部及前述貫通孔收納前述安裝基板上的饋電芯、被收納的饋電芯的前端與前述發(fā)射電極連接的步驟。
按照前述構(gòu)成，即使是在發(fā)射電極的x方向及y方向都不是發(fā)射電極的端部、在內(nèi)部形成饋電部的板式天線，也可僅利用安裝基板的表面進(jìn)行安裝。即亦，饋電芯不由介質(zhì)基板向安裝基板側(cè)突出，所以沒(méi)有必要在安裝基板側(cè)設(shè)計(jì)收納該突出構(gòu)件的構(gòu)成。因此，不僅能使安裝基板薄型化，而且在安裝基板的背面也能高密度地搭載元件，實(shí)現(xiàn)安裝基板整體的小型化。此外，裝配時(shí)只要送進(jìn)回流爐等就可確保連接，使安裝作業(yè)能夠非常簡(jiǎn)單地進(jìn)行。其結(jié)果，即使是便攜式電話機(jī)等非常小型化的電設(shè)備，也能使用高性能的板式天線，不僅體積小，便宜，而且可內(nèi)藏高性能的天線。
此外，在表面安裝板式天線時(shí)，與安裝基板連接的饋電芯的基端部被介質(zhì)基板和發(fā)射電極等完全隱藏，因而無(wú)法確認(rèn)接著狀態(tài)，但按照本發(fā)明的安裝方法，先將饋電芯固著于安裝基板表面，然后將介質(zhì)基板與電極部的組合體插入饋電芯，由于使饋電芯的前端部與發(fā)射電極的饋電部連接，因此、饋電芯的各連接部都能確認(rèn)，使連接的可靠性大大提高。


圖1A，是有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施例的板式天線的立體圖。
圖1B，是圖1A的板式天線的斷面圖。
圖2，是展示圖1A的板式天線的變形例的斷面圖。
圖3A～3C，是說(shuō)明在安裝基板上安裝圖2的板式天線的工序的斷面圖。
圖4A，是展示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施例的板式天線的斷面圖。
圖4B，是展示圖4A的板式天線中的導(dǎo)電芯的斷面圖。
圖5A～5E，是說(shuō)明將圖4A的板式天線安裝于安裝基板的工序的斷面圖。
圖6，是展示通過(guò)圖3A～3C的方法搭載于安裝基板的板式天線的VSWR的圖。
圖7A及7B，是展示通過(guò)圖3A～3C的方法搭載于安裝基板的板式天線的發(fā)射特性的圖。
圖8，是展示獲得圖7A及7B的發(fā)射特性時(shí)的天線的位置關(guān)系的圖。
圖9，是展示使形成于介質(zhì)基板的凹部的大小變化時(shí)的VSWR的變化的圖。
圖10A，是以往的板式天線的立體圖。
圖10B，是圖10A的板式天線的斷面圖。
圖10C，是展示在安裝基板上安裝圖10A的板式天線的狀態(tài)的斷面圖。
圖11A，是顯示以往的表面安裝型板式天線的立體圖。
圖11B，是顯示圖11A的板式天線的仰視圖。
具體的實(shí)施方式以下，參照附圖、對(duì)本發(fā)明的表面安裝型板式天線進(jìn)行說(shuō)明。圖1A及圖1B中展示的是第1實(shí)施例。在作為介質(zhì)基板1的一面的表面設(shè)置發(fā)射電極2，在作為與介質(zhì)基板1的一面對(duì)向的面即背面設(shè)置接地電極5。此外，饋電芯3的一端部3a與發(fā)射電極2連接，他端部3b經(jīng)由設(shè)置于介質(zhì)基板1的貫通孔1a向背面?zhèn)壬斐??？尚纬蛇@樣的構(gòu)造在該貫通孔1a的介質(zhì)基板1的背面?zhèn)?，形成與貫通孔1a幾乎同圓心、且具有內(nèi)周直徑比貫通孔1a的直徑大的凹部1b，同時(shí)，饋電芯3的他端部3b與設(shè)置在介質(zhì)基板1的背面的接地電極5的露出面幾乎處于同一平面，形成為能在安裝基板表面上直接進(jìn)行表面安裝的結(jié)構(gòu)。
介質(zhì)基板1，例如可采用介電常數(shù)為20左右的高介電常數(shù)的陶瓷，這有利于天線的小型化。即，對(duì)于板式天線的情況，其一邊對(duì)于收發(fā)信號(hào)的波長(zhǎng)λ可形成約為λ/2的電長(zhǎng)度，但已知介質(zhì)基板的介電常數(shù)取為εr時(shí)，物理長(zhǎng)度與l/(εr)1/2成比例，如果介電常數(shù)為4倍，則天線的一邊的大小可做成1/2。這樣，通過(guò)采用高介電常數(shù)絕緣材料，可實(shí)現(xiàn)天線的小型化。此外，介質(zhì)基板1越厚就越能使帶域特性等的電特性提高，但通常采用2～5mm左右的(本實(shí)施例為4mm)陶瓷。
介質(zhì)基板1的大小，可以與后述的發(fā)射電極2的大小相同，但通常比發(fā)射電極2略大，例如、使用1.575GHz、介質(zhì)基板1的介電常數(shù)為20時(shí)，發(fā)射電極2的大小為21m邊長(zhǎng)的正方形，介質(zhì)基板1的大小可作成25mm左右的邊長(zhǎng)的正方形。此外，在介質(zhì)基板1的規(guī)定部位，形成使后述的饋電芯3貫通用的貫通孔1a。該貫通孔1a，使后述的饋電芯3貫通，所以可形成為諸如φ1.2mm左右。本實(shí)施例中，在介質(zhì)基板1的背面?zhèn)?，可形成與貫通孔1a幾乎同圓心、直徑為φ3.5mm左右、深度為1.5mm左右的凹部1b。
該凹部1b用于使后述的饋電芯3上錫等與安裝基板連接時(shí)，確保使錫等的導(dǎo)電性構(gòu)件牢固地固定于饋電芯3的空間，同時(shí)與接地電極5避開(kāi)接觸，所以斷面不必做成圓形，但圓形時(shí)可將絕緣部分除去成所需的最小限度。此外，不經(jīng)過(guò)后述的上錫等工序進(jìn)行電連按時(shí)沒(méi)有必要形成凹部1b。
發(fā)射電極2，通過(guò)將銀糊等的良導(dǎo)電體燒結(jié)成印刷層，可形成10～20μm程度的厚度的導(dǎo)電膜。在與該發(fā)射電極2對(duì)向的介質(zhì)基板1的背面，同樣通過(guò)印刷厚膜等設(shè)置銀糊等的導(dǎo)電膜，以此形成接地電極5。即亦，通過(guò)夾著介質(zhì)基板1設(shè)置發(fā)射電極2和接地電極5，可形成板式天線。此外，發(fā)射電極2及接地電極5的材料，不限于銀糊燒結(jié)形成的材料，也可采用真空噴涂等方法對(duì)銅等的良導(dǎo)電體進(jìn)行覆膜、形成圖案、最后完成。此時(shí)，形成的厚度約為0.1～1μm。
該發(fā)射電極2，作為圓偏振波用，所以形成為橫(x方向)與縱(y方向)的長(zhǎng)度L都具有約1/2波長(zhǎng)的電長(zhǎng)度的正方形，但不是非正方形不可。如前所述，介質(zhì)基板1的介電常數(shù)越大，則其一邊的物理長(zhǎng)度L可做得越小，當(dāng)前述的收發(fā)信號(hào)的頻率為1.575GHz時(shí)，如果采用介電常數(shù)εr為20的介質(zhì)基板1，其一邊的長(zhǎng)度L可做成21mm左右。在該發(fā)射電極2上，在x方向及y方向都有些偏離其中心部C的規(guī)定位置設(shè)置饋電部2a，在其饋電部2a形成插入后述的饋電芯3用的貫通孔。但是，不形成貫通孔、與發(fā)射電極2的背面連接、設(shè)置饋電芯3也是可以的。該饋電部2a形成在與連接饋電部的電路側(cè)的特性阻抗(例如50Ω)匹配的阻抗的位置，該饋電部2a設(shè)置在有些偏離其中心部C的位置。
本實(shí)施例中，在設(shè)置于該饋電部2a的貫通孔中、利用焊錫6等使饋電芯3的一端部3a連接固著。饋電芯3，可采用諸如φ1.2mm左右粗細(xì)的黃銅等構(gòu)成的線材，其他端部3b設(shè)置成幾乎與接地電極5的露出面(下面)成同一平面。結(jié)果是，在連接安裝基板等的饋電芯3的部分預(yù)先涂布膏狀釬焊料等，將該板式天線載置于安裝基板等上，只要利用回流爐等即可將饋電芯3與安裝基板進(jìn)行電連接固著。此外，在介質(zhì)基板1的背面?zhèn)?，如前所述那樣形成凹?b，因此、錫粘在饋電芯3上，容易形成錫焊腳，而且、能防止與接地電極5接觸。
本實(shí)施例中，饋電芯的他端部3b側(cè)，饋電芯3的粗細(xì)不變，但如圖2所示，通過(guò)在饋電芯3的他端部側(cè)形成凸緣(直徑比饋電芯3大的平板部分)3c，能更可靠地與安裝基板連接，如圖3A～3C所示，可采用先將饋電芯3連接固著于安裝基板7、然后將介質(zhì)基板1及發(fā)射電極2或接地電極5的電極部裝配而成的板式天線用的介質(zhì)基板與電極部的組合體9嵌入裝配、使其貫通孔1a的部分插入饋電芯3的安裝方法。這樣，在確認(rèn)饋電芯3與安裝基板7的可靠連接后，可使組合體9遮蔽，所以能使與饋電芯3的連接以及與接地電極5不接觸的可靠性提高。此外，此時(shí)的凹部1b的內(nèi)徑也與前述的一樣、為φ3.5mm。凸緣1c的直徑為φ2.5mm左右。
即亦，首先、如圖3A所示那樣，形成與圖1A及1B所示的構(gòu)造同樣的組合體9。最后、如圖3B所示那樣，在連接安裝基板7的饋電芯的部位將饋電芯3立起、并用焊錫8連接固著。此時(shí)，在饋電芯3的他端部側(cè)形成凸緣3c，所以、可在安裝基板7上就這樣放好并用回流爐等進(jìn)行上錫，不僅能非常簡(jiǎn)單地進(jìn)行上錫，而且能確認(rèn)其上錫狀態(tài)、以及會(huì)不會(huì)橫向擴(kuò)展過(guò)多導(dǎo)致與接地電極5接觸。此后，如圖3C所示，通過(guò)使前述的組合體9遮蔽、并利用焊錫6使饋電芯3的前端部3a與發(fā)射電極2連接固著，在安裝基板7上可直接搭載板式天線。
按照?qǐng)D3所示安裝方法、將對(duì)安裝于安裝基板的狀態(tài)下的板式天線的VSWR及發(fā)射特性的研究結(jié)果展示于圖6；～7B中。本實(shí)施例中，介質(zhì)基板1上不僅形成貫通孔1a，在其背面?zhèn)冗€形成凹部1b，如圖6所示，1.575GHz處的VSWR值約為1.56，與以往構(gòu)造的1.52左右比較、幾乎只有測(cè)量誤差程度的差異，此外，在發(fā)射特性方面，全平均值(后述的圖7A及7B所示的彼此垂直的兩方向的各個(gè)發(fā)射角度360°的全平均值)，以往的構(gòu)造中的全平均值為-0.59dBi，本實(shí)施例中為-0.72dBi，可獲得幾乎無(wú)變化的發(fā)射特性。
圖7A展示的是，如圖8所示那樣、將天線的發(fā)射電極2的正面?zhèn)茸鳛閦軸、相對(duì)于發(fā)射電極2的中心C、饋電點(diǎn)2a如圖8所示那樣、設(shè)定x軸、y軸時(shí)的z-x面內(nèi)的發(fā)射特性，圖7B展示的是其垂直方向的y-z面內(nèi)的發(fā)射特性。圖7A所示的發(fā)射特性的平均值為-0.85dBi，圖7B所示的發(fā)射特性的平均值為-0.59dBi，與各自以往構(gòu)造中的值-0.73dBi、-0.45dBi比較，雖然低一些，但毫不遜色。
另一方面，為了進(jìn)行表面安裝在介質(zhì)基板背面1設(shè)置凹部1b對(duì)天線特性產(chǎn)生的影響的研究結(jié)果，如圖9所示，使凹部1b的大小發(fā)生種種變化時(shí)1.575GHz中的VSWR的變化、在凹部1b的大小直徑約為10mm以內(nèi)、可確認(rèn)幾乎不受凹部1b的影響。這里所謂凹部1b的大小，指的是作為斷面為圓形的凹部時(shí)的直徑，介質(zhì)基板1的大小及厚度為前述例的尺寸，凹部的深度為1.5mm。
即，即使進(jìn)行表面安裝，也可確保錫焊用的空間，饋電芯3能非?？煽康剡B接到安裝基板上，且、連接時(shí)不會(huì)使饋電芯3與接地電極5發(fā)生短路。此外，發(fā)射特性相對(duì)于凹部1b的大小的影響也有同樣的傾向。
這樣，通過(guò)做成在介質(zhì)基板1的饋電芯3貫通的貫通孔1a的基板背面?zhèn)仍O(shè)置凹部1b，使饋電芯的他端部3b與按地電極5的露出面成幾乎同一平面的構(gòu)造，就能通過(guò)上錫等將饋電芯3的他端部3b側(cè)直接連接到安裝基板表面。即亦，在饋電芯3的他端部3b沒(méi)有凸緣，照舊用細(xì)的饋電芯3、因在饋電芯3的周圍存在由凹部1b形成的空間，因此、可在饋電芯3的他端部側(cè)周圍多用些焊錫等的接著劑進(jìn)行連接固著。其結(jié)果，即使不逐一使饋電芯3在安裝基板的貫通孔中貫通并在安裝基板背面?zhèn)冗M(jìn)行錫焊等，也能將板式天線放置在安裝基板表面后的半成品若干件并列、并一齊僅通過(guò)回流爐等進(jìn)行安裝，使安裝效率大大提高。
又，由于在饋電芯3的他端部側(cè)形成凸緣1c，需要將凹部1b的大小擴(kuò)大一些，如前所述，凹部1b在10mm左右的直徑大小以內(nèi)時(shí)特性幾乎無(wú)影響，設(shè)置這樣的凸緣1c能夠使與安裝基板的接著的可靠性進(jìn)一步提高。
在圖4A及4B中展示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施例的板式天線。按照本實(shí)施例，饋電芯3的他端部3b可做成能利用彈簧等改變突出長(zhǎng)度的可動(dòng)芯，它的他端部3b可設(shè)置得比接地電極5的露出面突出。從而可獲得這樣的構(gòu)造在安裝基板上固定時(shí)、能借助饋電芯3的他端部的可動(dòng)力頂?shù)桨惭b基板上、在保持與安裝基板表面電接觸的情況下收縮，得以在安裝基板表面實(shí)施表面安裝。換言之，這不是利用焊錫等的接著劑進(jìn)行連接，而是利用頂壓接觸連接的例子。結(jié)果是，不需要存放焊腳等粘結(jié)劑的空間，如圖4A所示，在介質(zhì)基板1的背面?zhèn)炔恍枰疾?，饋電?的一端部3a僅利用發(fā)射電極2和焊材6等連接固定，他端部3b側(cè)呈自由狀態(tài)。
饋電芯3，具體如圖4B所示的其中一例的斷面說(shuō)明圖那樣，做成在一端部3a側(cè)封閉的金屬管31的內(nèi)部利用彈簧32設(shè)置可動(dòng)芯33的構(gòu)造，可借助彈簧32的彈性頂出可動(dòng)芯33，當(dāng)頂?shù)桨惭b基板的表面等時(shí)，彈簧32收縮、能在安裝基板表面實(shí)施安裝并確保電接觸。此外，可動(dòng)芯33采用不會(huì)從金屬管31拉出、通過(guò)設(shè)置于金屬管31的斂口部31a等保持的構(gòu)造。
這樣，由于將饋電芯3的他端部3b側(cè)做成可動(dòng)的構(gòu)造，所以能借助它的可動(dòng)力與安裝基板的饋電端子連接，沒(méi)有凹部也能可靠地接觸。又，彈簧，不采用如圖4B所示那樣的線圈彈簧也行，板彈簧等凡具有彈性的構(gòu)件也都可用，可動(dòng)芯不從金屬管31拉出的手段也是多種多樣的。
作為饋電芯3，在使用這樣的可動(dòng)芯時(shí)，如后述的變形例那樣、需要使板式天線頂壓至安裝基板的表面的連接器具，但由于該彈簧的彈力小，所以、如同將以往的板式天線固定于安裝基板那樣，采用兩面粘接膠帶固定，或通過(guò)在接地電極部焊錫等固定于安裝基板的方法都是可取的。
圖5A～5E上展示的是第2實(shí)施例的變形例。本實(shí)施例中，用可動(dòng)芯構(gòu)成饋電芯3，并在其下方形成凸緣34，同時(shí)、在介質(zhì)基板1的貫通孔1a的背面?zhèn)刃纬砂疾?b。如前所述，如果凹部的深度為1.5mm、直徑為φ10mm以下，則對(duì)它的發(fā)射特性幾乎無(wú)影響，所以，作為在饋電芯3的外周形成凸緣34的空間，可形成凹部1b。結(jié)果是，由于插入饋電芯3時(shí)凸緣34碰到凹部的底、利用焊材6等使其一端部3a與發(fā)射電極2連接固定，能使饋電芯3的位置正確地對(duì)準(zhǔn)固定，同時(shí)使作業(yè)效率大大提高。
具體的例中，首先、如圖5A所示那樣，與第1實(shí)施例同樣，在規(guī)定的位置、分別在形成貫通孔1a及凹部1b的介質(zhì)基板1的表面形成發(fā)射電極2、在背面形成接地電極5，并形成組合體9。此后，如圖5B所示那樣，將與圖4B同樣的可動(dòng)芯33和在其外周有凸緣34的饋電芯3的一端部3a側(cè)從介質(zhì)基板1的背面?zhèn)炔迦胴炌?a內(nèi)。此時(shí)，當(dāng)插入使得凸緣34碰到凹部1b的底時(shí)、前端部3a就處于發(fā)射電極2的表面近旁。然后，如圖5C所示那樣，利用焊材6等使饋電芯3的一端部3a與發(fā)射電極2連接固定。此時(shí)，在發(fā)射電極2的連接部預(yù)先涂布焊錫膏、將介質(zhì)基板1倒裝、將具有可動(dòng)芯33和凸緣34的饋電芯3插入貫通孔1a內(nèi)、在凸緣34碰到凹部1b的底的狀態(tài)下時(shí)通過(guò)回流爐等將多件一下子簡(jiǎn)單地進(jìn)行固著，形成板式天線10。
另一方面，如圖5D所示那樣，在安裝基板7的安裝板式天線的場(chǎng)所，預(yù)先安裝固定板式天線用的固定器具35。該固定器具35，例如利用有彈性的樹(shù)脂等與板式天線的大小對(duì)應(yīng)地形成，形成為能將板式天線10固定在其饋電芯3與安裝基板7的饋電端子連接的規(guī)定部位。但是，即使不設(shè)置這樣的特別的固定器具，只要是利用屬于以往的板式天線的固定手段即兩面膠帶那樣的粘接劑、利用焊接等將接地電極進(jìn)行固定的導(dǎo)電性接著劑等，能夠以經(jīng)受彈簧力的力進(jìn)行固定即可。且、如圖5E所示那樣，利用固定器具35固定板式天線10，可使饋電芯能與安裝基板7的饋電部連接搭載。此外，即使接地電極5不用導(dǎo)電性構(gòu)件與安裝基板7的接地部直接接著，只要是高頻連接即可，如前所述，可用通常的兩面粘接膠帶粘接。
通過(guò)做成具有這樣的可動(dòng)芯的饋電芯，不用在介質(zhì)基板的背面?zhèn)仍O(shè)置凹部即可將饋電芯連接到安裝基板表面，介質(zhì)基板采用與以往同樣的構(gòu)造的情況下，也能將板式天線在安裝基板上進(jìn)行表面安裝。此外，由于不用錫焊等也能進(jìn)行安裝，可采用非常簡(jiǎn)單的工序?qū)迨教炀€安裝在安裝基板上。此外，通過(guò)在介質(zhì)基板的背面形成凹部，將具有可動(dòng)芯的饋電芯做成帶凸緣的形狀，使饋電芯與發(fā)射電極連接的工序變得非常簡(jiǎn)單，可簡(jiǎn)單地得到具有一定質(zhì)量的天線。
按照本發(fā)明，由于利用焊錫等的接著劑、或通過(guò)接觸使一端部與發(fā)射電極連接固定的饋電芯的他端部能夠直接地與安裝基板的表面連接，因此、使得在安裝基板上搭載板式天線變得非常簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)廉價(jià)裝配。此外，也可以不安裝饋電芯、預(yù)先形成有貫通孔的介質(zhì)基板與電極部的組合體、先將饋電芯連接固定于安裝基板，再將組合體插在該饋電芯上實(shí)施安裝。由于采用這樣的安裝方法，能一邊在安裝基板的表面簡(jiǎn)單地安裝板式天線，一邊確認(rèn)饋電芯與安裝基板的連接等，從而能實(shí)現(xiàn)可靠性非常高的板式天線的搭載。
權(quán)利要求
1.一種安裝于安裝基板的表面的板式天線，其特征在于，包含具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與該第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極，以及通過(guò)前述凹部、插入前述貫通孔內(nèi)并具有以下2個(gè)端部的饋電芯與前述發(fā)射電極連接的第1端部；位于前述凹部?jī)?nèi)并與前述接地電極大體成同一平面的第2端部。
2.如權(quán)利要求1所述的板式天線，其特征在于，前述饋電芯的前述第2端部的直徑，比饋電芯的主體的直徑大。
3.如權(quán)利要求1所述的板式天線，其特征在于，在前述饋電芯的主體部形成大直徑部，與前述凹部的底部抵接。
4.一種安裝于設(shè)有饋電芯的安裝基板的表面的板式天線，其特征在于，構(gòu)成上包含具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與該第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極；所形成的前述凹部及前述貫通孔，能收納前述安裝基板上的饋電芯，并使被收納的饋電芯的前端與前述發(fā)射電極連接。
5.一種安裝于安裝基板表面的板式天線，其特征在于，構(gòu)成上包含具有對(duì)向的第1面及第2面、并形成使該第1面與該第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板，以及設(shè)置于前述第1面的接地電極，以及設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極，以及插入前述貫通孔并具有以下2個(gè)端部的饋電芯與前述發(fā)射電極連接的第1端部；做成在主體的軸向有彈性的可動(dòng)構(gòu)成的第2端部。
6.如權(quán)利要求5所述的板式天線，其特征在于，在前述介質(zhì)基板的第1面上形成與前述貫通孔連通的凹部、在前述饋電芯的主體部形成大直徑部并與前述凹部的底部抵接。
7.板式天線的一種安裝方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備安裝基板的步驟；在前述安裝基板上立設(shè)饋電芯的步驟；準(zhǔn)備組合體的步驟，所述組合體具備以下3部分而構(gòu)成具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面上形成凹部、并形成使該凹部的底部與該第2面連通的貫通孔的介質(zhì)基板；設(shè)置于前述第1面的接地電極；設(shè)置于前述第2面的發(fā)射電極；以及將前述組合體安裝于前述安裝基板上，以使前述凹部及前述貫通孔收納前述安裝基板上的饋電芯、被收納的饋電芯的前端與前述發(fā)射電極連接的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供的、安裝于安裝基板表面的板式天線，其介質(zhì)基板，具有對(duì)向的第1面及第2面、在該第1面形成凹部，形成使該凹部的底部與該第2面連通的貫通孔。接地電極設(shè)置于前述第1面。發(fā)射電極設(shè)置于前述第2面。饋電芯，通過(guò)前述凹部、插入前述貫通孔、并具有以下2個(gè)端部與前述發(fā)射電極連接的第1端部；位于前述凹部?jī)?nèi)并與前述接地電極大體成同一平面的第2端部。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK1670999SQ20051005593
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者千明勝巳, 淺井英克 申請(qǐng)人:株式會(huì)社友華