特開 2022-126137 アンテナ基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022126137

(43)【公開日】2022-08-30

(54)【発明の名称】アンテナ基板

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20220823BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20220823BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20220823BHJP

   H05K 1/16 20060101ALI20220823BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/08

H01L23/12 Z

H05K1/02 C

H05K1/16 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021024039

(22)【出願日】2021-02-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(74)【代理人】

【識別番号】100157277

【弁理士】

【氏名又は名称】板倉 幸恵

(74)【代理人】

【識別番号】100182718

【弁理士】

【氏名又は名称】木崎 誠司

(72)【発明者】

【氏名】杉山 裕一

(72)【発明者】

【氏名】山下 大輔

(72)【発明者】

【氏名】岩田 宗之

(72)【発明者】

【氏名】杉本 康宏

(72)【発明者】

【氏名】森 奈緒子

(72)【発明者】

【氏名】加賀 敦史

(72)【発明者】

【氏名】市川 順一

(72)【発明者】

【氏名】井場 政宏

【テーマコード（参考）】

4E351

5E338

5J045

【Ｆターム（参考）】

4E351AA07

4E351BB01

4E351BB24

4E351BB31

4E351BB50

4E351CC12

4E351DD04

4E351GG07

5E338AA03

5E338AA18

5E338BB02

5E338BB19

5E338BB75

5E338CC10

5E338CD02

5E338CD24

5E338EE11

5J045AA05

5J045DA10

5J045EA08

5J045MA07

(57)【要約】

【課題】アンテナ基板内に気体が籠もることを抑制した上で誘電損失を抑制する。
【解決手段】アンテナ基板は、セラミック誘電体である第１誘電体層と、第１誘電体層の上面側に配置されたセラミック誘電体である第２誘電体層と、第１誘電体層と、第２誘電体層との間に配置された枠状の第１中間誘電体層と、第１誘電体層の上面に設けられた給電素子と、第２誘電体層の上面に設けられた無給電素子であって、前記給電素子と重なる位置に設けられた無給電素子と、を備え、給電素子が収容され、第１誘電体層の上面と、第１中間誘電体層の内周面と、第２誘電体層の下面とによって区画される第１中空領域が形成され、給電素子は、第１中空領域内で、厚み方向で無給電素子と重なる位置において、第２誘電体層の下面と空間を介して配置され、アンテナ基板の外部領域と、第１中空領域とを連通する貫通孔が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナ基板であって、
平板状のセラミック誘電体である第１誘電体層と、
前記第１誘電体層の上面側に配置された平板状のセラミック誘電体である第２誘電体層と、
前記第１誘電体層と、前記第２誘電体層との間に配置された枠状のセラミック誘電体である第１中間誘電体層と、
前記第１誘電体層の前記上面に設けられた給電素子と、
前記第２誘電体層の上面に設けられた無給電素子であって、前記第１誘電体層の厚み方向で前記給電素子と重なる位置に設けられた無給電素子と、
を備え、
前記給電素子が収容され、前記第１誘電体層の上面と、前記第１中間誘電体層の内周面と、前記第２誘電体層の下面とによって区画される第１中空領域が形成され、
前記給電素子は、前記第１中空領域内で、前記厚み方向で前記無給電素子と重なる位置において、前記第２誘電体層の下面と空間を介して配置され、
前記アンテナ基板の外部領域と、前記第１中空領域とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、アンテナ基板。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナ基板であって、
前記給電素子のうち、前記第１誘電体層に接していない表面、または、前記無給電素子のうち、前記第２誘電体層に接していない表面の少なくともいずれか一方は、誘電体により被膜されている部分を含むことを特徴とする、アンテナ基板。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のアンテナ基板であって、
前記貫通孔は、前記第２誘電体層の前記上面と、前記第１中空領域とを連通し、前記第２誘電体層の厚み方向に沿って形成されていることを特徴とする、アンテナ基板。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のアンテナ基板であって、
前記第１誘電体層の厚み方向視で、前記貫通孔は、前記無給電素子と、前記給電素子と、のいずれとも重複しない位置に形成されていることを特徴とする、アンテナ基板。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のアンテナ基板であって、さらに、
複数の前記第２誘電体層と、
前記複数の第２誘電体層の上面にそれぞれ設けられた複数の前記無給電素子と、
一の前記第２誘電体層と、前記一の第２誘電体層の上面側に配置された他の前記第２誘電体層と、の間に配置された枠状のセラミック誘電体である第２中間誘電体層と、
を備え、
前記無給電素子が収容され、前記一の第２誘電体層の上面と、前記第２中間誘電体層の内周面と、前記他の第２誘電体層の下面とによって区画される第２中空領域が形成され、
前記他の第２誘電体層の上面と、前記第２中空領域とを連通し、前記第１中空領域まで前記第２誘電体層の厚み方向に沿って直線状に延びる貫通孔が形成されていることを特徴とする、アンテナ基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ基板に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の誘電体層と複数の導体層とが交互に積層されたアンテナ基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたアンテナ基板では、誘電体層に形成された中空部分に励振素子が配置されることにより、誘電損失が抑制されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２－２５２３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のアンテナ基板では、誘電損失が抑制されるものの、励振素子が配置される中空部分に気体が籠もる可能性があるため好ましくない。また、給電素子である励振素子や無給電素子が、環境などの外部因子の影響で損傷するおそれがある。

【0005】

本発明は、上述した課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、アンテナ基板内に気体が籠もることを抑制した上で誘電損失を抑制したアンテナ基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、アンテナ基板が提供される。このアンテナ基板は、平板状のセラミック誘電体である第１誘電体層と、前記第１誘電体層の上面側に配置された平板状のセラミック誘電体である第２誘電体層と、前記第１誘電体層と、前記第２誘電体層との間に配置された枠状のセラミック誘電体である第１中間誘電体層と、前記第１誘電体層の前記上面に設けられた給電素子と、前記第２誘電体層の上面に設けられた無給電素子であって、前記第１誘電体層の厚み方向で前記給電素子と重なる位置に設けられた無給電素子と、を備え、前記給電素子が収容され、第１誘電体層の上面と、前記第１中間誘電体層の内周面と、前記第２誘電体層の下面とによって区画される第１中空領域が形成され、前記給電素子は、前記第１中空領域内で、前記厚み方向で前記無給電素子と重なる位置において、前記第２誘電体層の下面と空間を介して配置され、前記アンテナ基板の外部領域と、前記第１中空領域とを連通する貫通孔が形成されている。

【0008】

この構成によれば、給電素子が第１中空領域に収容されているため、給電素子が電波を放射する際の誘電損失が抑制され、アンテナ利得を改善できる。さらに、給電素子が収容される第１中空領域は、貫通孔を介してアンテナ基板の外部領域に連通しているため、第１中空領域に気体が籠もることが抑制される。これにより、アンテナ基板の製造時に、第１中空領域に籠もった気体による不具合を抑制できる。

【0009】

（２）上記態様のアンテナ基板において、前記給電素子のうち、前記第１誘電体層に接していない表面、または、前記無給電素子のうち、前記第２誘電体層に接していない表面の少なくともいずれか一方は、誘電体により被膜されている部分を含んでいてもよい。
この構成によれば、給電素子や無給電素子に被膜される誘電体の厚さや材質が変更されることにより、給電素子や無給電素子の特性を容易に調整できる。また、本構成によれば、給電素子の表面や無給電素子の表面の少なくとも一部分が誘電体に被膜されることにより、外部因子の影響等で給電素子や無給電素子が損傷することを抑制できる。

【0010】

（３）上記態様のアンテナ基板において、前記貫通孔は、前記第２誘電体層の前記上面と、前記第１中空領域とを連通し、前記第２誘電体層の厚み方向に沿って形成されていてもよい。
この構成のように厚み方向に直線上に延びた貫通孔は、厚み方向とは異なる方向へと延びている貫通孔と比較して、加工しやすく、かつ、第１中空領域の籠もった気体を外部領域へと放出しやすい。

【0011】

（４）上記態様のアンテナ基板において、前記第１誘電体層の厚み方向視で、前記貫通孔は、前記無給電素子と、前記給電素子と、のいずれとも重複しない位置に形成されていてもよい。
この構成によれば、給電素子と無給電素子との電磁的な結合に対して及ぼす影響が少ない位置に、貫通孔が形成されている。これにより、本構成では、アンテナ基板の性能に対する影響を抑制した上で、第１中空領域に気体が籠もることを抑制する。

【0012】

（５）上記態様のアンテナ基板において、さらに、複数の前記第２誘電体層と、前記複数の第２誘電体層の上面にそれぞれ設けられた複数の前記無給電素子と、一の前記第２誘電体層と、前記一の第２誘電体層の上面側に配置された他の前記第２誘電体層と、の間に配置された枠状のセラミック誘電体である第２中間誘電体層と、を備え、前記無給電素子が収容され、前記一の第２誘電体層の上面と、前記第２中間誘電体層の内周面と、前記他の第２誘電体層の下面とによって区画される第２中空領域が形成され、前記他の第２誘電体層の上面と、前記第２中空領域とを連通し、前記第１中空領域まで前記第２誘電体層の厚み方向に沿って直線状に延びる貫通孔が形成されていてもよい。
この構成によれば、複数の無給電素子が給電素子１と電磁的に結合して、給電素子が放射するアンテナ強度を大きくできる。さらに、無給電素子が収容される第２中空領域は、貫通孔を介して外部領域に連通しているため、第２中空領域に気体が籠もることが抑制される。これにより、本構成のアンテナ基板の製造時に、第２中空領域に籠もった気体による不具合を抑制できる。

【0013】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、アンテナ基板、セラミック配線基板、配線基板、アンテナ基板の製造方法、およびこれらを備えるシステム等の形態で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態のアンテナ基板の概略断面図である。

【図2】アンテナ基板の概略上面図である。

【図3】アンテナ基板の製造方法のフローチャートである。

【図4】変形例の貫通孔についての説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態＞
１．アンテナ基板の構成：
図１は、本発明の実施形態のアンテナ基板１００の概略断面図である。図２は、アンテナ基板１００の概略上面図である。本実施形態のアンテナ基板１００は、携帯端末および基地局等の通信分野、工場、オフィス、飲料、インフラ、プラント交通等、一般に５Ｇ（5th Generation）通信の利活用分野に用いられる。本実施形態のアンテナ基板１００では、給電素子１が第１中空領域ＳＰ５に配置され、第１中空領域ＳＰ５が貫通孔ＨＬを介してアンテナ基板１００の外部領域に連通されているため、第１中空領域ＳＰ５に気体が籠もることを抑制できる。

【0016】

図１に示されるように、本実施形態のアンテナ基板１００は、平板状のセラミック誘電体である第１誘電体層３と、第１誘電体層３の上面３Ｔ側に配置された複数の第２誘電体層４Ａ，ＡＢと、枠状のセラミック誘電体である第１中間誘電体層５と、枠状のセラミック誘電体である複数の第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂと、第１誘電体層３の上面３Ｔに設けられた給電素子１と、複数の第２誘電体層４Ａ，４Ｂ，４Ｃの上面４Ｔにそれぞれ設けられた複数の無給電素子２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、第１誘電体層３の下面側に設けられた第３誘電体層９と、第３誘電体層９の上面に設けられたＧＮＤ基板７と、第１誘電体層３と第３誘電体層９との間に配置された第３中間誘電体層８と、第３誘電体層９の下面に接着された給電回路５０と、を備えている。

【0017】

本実施形態のアンテナ基板１００は、図２に示されるように、厚み方向視において矩形状の形状を有している。そのため、本実施形態では、給電素子１から無給電素子２Ａへと向かう厚み方向をＺ軸正方向と定義し、厚み方向視において矩形状のアンテナ基板１００の各辺に平行なＸ軸およびＹ軸を、図１，２に示される直交座標系ＣＳとして定義した。本実施形態における上側はＺ軸正方向側を指し、下側はＺ軸負方向側を指す。

【0018】

図１に示されるように、３つの第２誘電体層４Ａ～４Ｃは、平板状のセラミック誘電体であり、第１誘電体層３と同じ形状を有している。第１中間誘電体層５は、第１誘電体層３と第２誘電体層４Ａとの間に配置されている。第２中間誘電体層６Ａは、第２誘電体層４Ａと、第２誘電体層４Ａの上面４Ｔ側に配置された第２誘電体層４Ｂとの間に配置されている。同じように、第２中間誘電体層６Ｂは、第２誘電体層４Ｂと、第２誘電体層４Ｂの上面４Ｔ側に配置された第２誘電体層４Ｃとの間に配置されている。

【0019】

図２に示されるように、第１中間誘電体層５と、２つの第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂとは、同じ形状を有している。第１中間誘電体層５と、２つの第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂとは、中心軸ＯＬ１を重心として、給電素子１と無給電素子２Ａ～２Ｃよりも大きい矩形状の空間の外周部を形成している。そのため、図１に示されるように、第１中間誘電体層５の内周面５Ｉと、第１誘電体層３の上面３Ｔと、第２誘電体層４Ａの下面４Ｌとは、区画された第１中空領域ＳＰ５を形成している。第１中空領域ＳＰ５には、給電素子１が収容されている。また、第２中間誘電体層６Ａの内周面６ＡＩと、第２誘電体層４Ａの上面４Ｔと、第２誘電体層４Ｂの下面４Ｌとは、区画された第２中空領域ＳＰ６Ａを形成している。第２中空領域ＳＰ６Ａは、無給電素子２Ａを収容している。同様に、第２中間誘電体層６Ｂの内周面６ＢＩと、第２誘電体層４Ｂの上面４Ｔと、第２誘電体層４Ｃの下面４Ｌとは、区画された第２中空領域ＳＰ６Ｂを形成している。第２中空領域ＳＰ６Ｂは、無給電素子２Ｂを収容している。

【0020】

本実施形態の給電素子１は、第１誘電体層３に接していない表面（換言すれば、第１中空領域ＳＰ５に露出している表面）の全体が誘電体により被膜されている。なお、給電素子１は、第１誘電体層３に接していない表面の一部分（例えば、図１の＋Ｚ軸方向の面）のみが、誘電体により被膜されていてもよい。給電素子１の被膜範囲は任意に決定できる。図２に示されるように、３つの無給電素子２Ａ～２Ｃは、第１誘電体層３の厚み方向で、給電素子１と重なる位置に設けられている。無給電素子２Ａ～２Ｃは、給電素子１がアンテナ素子として機能する場合に、電磁的に給電素子１と結合して、アンテナ基板１００の上面に電波を放射する。給電素子１と、３つの無給電素子２Ａ～２Ｃとは、同じ矩形形状を有している。

【0021】

図１に示されるように、給電素子１は、第１中空領域ＳＰ５内で、厚み方向において無給電素子２Ａ～２Ｃと重なり、かつ、第２誘電体層４Ａの下面４Ｌと空間を介して配置されている。本実施形態では、厚み方向における給電素子１の重心位置は、３つの無給電素子２Ａ～２Ｃの重心位置と同じであり、中心軸ＯＬ１上に位置する。ＧＮＤ基板７は、給電素子１の下面に、所定の間隔を空けて配置されている。ＧＮＤ基板７は、給電素子１から放射される電波を反射する。

【0022】

図１に示されるように、アンテナ基板１００には、３つの第２誘電体層４Ａ～４Ｃを貫通して、第１中空領域ＳＰ５と、第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂと、アンテナ基板１００の外部領域とを連通させる２つの貫通孔ＨＬが形成されている。図１，２に示されるように、貫通孔ＨＬは、第２誘電体層４Ａ～４Ｃの各上面４Ｔと、第１中空領域ＳＰ５とを連通する。また、貫通孔ＨＬは、中心軸ＯＬ２を中心とする円の断面が第２誘電体層４Ａ～４Ｃの厚み方向に直線上に延びた孔である。貫通孔ＨＬは、第１誘電体層３の厚み方向視で、給電素子１と、３つの無給電素子２Ａ～２Ｃのいずれとにも重複しない位置に形成されている。なお、アンテナ基板１００の外周領域とは、アンテナ基板１００の外周面より外側の領域のことをいう。

【0023】

給電回路５０は、積層された３つの誘電体である回路側誘電体１０，１１，１２を備えている。回路側誘電体１０～１２のそれぞれには、厚み方向であるＺ軸に沿って貫通するビアＶ２，Ｖ３，Ｖ４が形成されている。アンテナ基板１００において、図１に示されるように、給電回路５０から給電素子１へと給電するためのビアＶ１が、第１誘電体層３および第３中間誘電体層８を貫通して形成されている。

【0024】

２．アンテナ基板の製造方法：
図３は、アンテナ基板１００の製造方法のフローチャートである。アンテナ基板１００の製造フローでは、初めに、ドクターブレード法により形成された低温焼成用の複数枚のグリーンシートを準備する（ステップＳ１）。準備されるグリーンシートの厚さおよび材質は、アンテナ基板１００を構成する誘電体層に応じて異なる。

【0025】

準備された複数枚のグリーンシートに対して打抜き加工によりホールが形成される（ステップＳ２）。形成されるホールは、第１中空領域ＳＰ５やビアＶ１～Ｖ４として機能する。そのため、形成されるホールの大きさや形状は異なる。グリーンシートに形成されたホールの一部がビアとして形成される（ステップＳ３）。ホールの一部には、Ｃｕ（銅）を含む導電体ペーストがスクリーン印刷により充填され、パンチングまたはレーザ加工によりビアが形成される。

【0026】

ビア形成後のグリーンシートに対してＣｕを含む導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布して導体層を形成する（ステップＳ４）。各グリーンシートの表面と裏面とに所定パターンの導体層が形成される。導体層としてグリーンシート上に形成された給電素子１が誘電体としてのセラミックで被膜される（ステップＳ５）。なお、導体層は、必ずしもグリーンシートの両面に形成されなくてもよく、表面と裏面との一方に形成されてもよい。

【0027】

導体層が形成された複数のグリーンシートが積層された状態で加熱・加圧されて積層体が形成される（ステップＳ６）。形成された積層体が所定温度で脱脂・焼成されてアンテナ基板１００が形成されて、製造フローが終了する。

【0028】

以上説明したように、本実施形態のアンテナ基板１００では、給電素子１が第１誘電体層３の上面３Ｔに設けられている。無給電素子２Ａ～２Ｃは、第１誘電体層３の厚み方向において給電素子１と重なる位置、かつ、第２誘電体層４Ａ～４Ｃのそれぞれの上面４Ｔに設けられている。第１中間誘電体層５は、第１誘電体層３と第２誘電体層４Ａとの間に配置された枠状のセラミック誘電体である。第１中空領域ＳＰ５は、第１中間誘電体層５の内周面５Ｉと、第１誘電体層３の上面３Ｔと、第２誘電体層４Ａの下面４Ｌとによって区画され、給電素子１を収容している。第１中空領域ＳＰ５は、貫通孔ＨＬによりアンテナ基板１００の外部領域に連通している。すなわち、本実施形態のアンテナ基板１００では、給電素子１が第１中空領域ＳＰ５に収容されているため、給電素子１が電波を放射する際の誘電損失が抑制され、アンテナ利得を改善できる。なお、アンテナ利得とは、アンテナ基板１００における電波受信の効率を表す指標である。さらに、給電素子１が収容される第１中空領域ＳＰ５は、貫通孔ＨＬを介してアンテナ基板１００の外部領域に連通しているため、第１中空領域ＳＰ５に気体が籠もることが抑制される。これにより、アンテナ基板１００の製造時に、第１中空領域ＳＰ５に籠もった気体による不具合を抑制できる。

【0029】

また、本実施形態の給電素子１のうち、第１誘電体層３に接しておらず第１中空領域ＳＰ５に露出している面は、誘電体としてのセラミックにより被膜されている。そのため、本実施形態のアンテナ基板１００では、給電素子１に被膜される誘電体の厚さや材質が変更されることにより、給電素子１の特性を容易に調整できる。また、本実施形態のアンテナ基板１００では、給電素子１の表面の少なくとも一部分が誘電体に被膜されることにより、外部因子の影響等で給電素子１が損傷することを抑制できる。無給電素子２Ａ～２Ｃのうち、第２誘電体層４Ａ～４Ｃに接していない面においても誘電体としてのセラミックにより被膜されてもよく、無給電素子２Ａ～２Ｃの表面の少なくとも一部分が誘電体に被膜されることにより、外部因子の影響等で無給電素子２Ａ～２Ｃが損傷することを抑制できる。

【0030】

また、本実施形態の貫通孔ＨＬは、図１，２に示されるように、第２誘電体層４Ａ～４Ｃの各上面４Ｔと、第１中空領域ＳＰ５とを連通し、中心軸ＯＬ２を中心として第２誘電体層４Ａ～４Ｃの厚み方向に直線上に延びている。本実施形態のように厚み方向に直線上に延びた貫通孔ＨＬは、厚み方向とは異なる方向へと延びている貫通孔と比較して、加工しやすく、かつ、第１中空領域ＳＰ５の籠もった気体をアンテナ基板１００の外部領域へと放出しやすい。

【0031】

また、本実施形態の貫通孔ＨＬは、第１誘電体層３の厚み方向視で、給電素子１と、３つの無給電素子２Ａ～２Ｃのいずれとにも重複しない位置に形成されている。すなわち、貫通孔ＨＬは、給電素子１と無給電素子２Ａ～２Ｃとの電磁的な結合に対して及ぼす影響が少ない位置に形成されている。これにより、本実施形態のアンテナ基板１００では、アンテナ基板１００の性能に対する影響を抑制した上で、第１中空領域ＳＰ５に気体が籠もることを抑制する。

【0032】

また、本実施形態のアンテナ基板１００では、複数の無給電素子２Ａ～２Ｃは、複数の第２誘電体層４Ａ～４Ｃの上面４Ｔにそれぞれ設けられている。複数の第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂは、枠状のセラミック誘電体である。第２中間誘電体層６Ａは、第２誘電体層４Ａと、第２誘電体層４Ａの上面４Ｔ側に配置された第２誘電体層４Ｂとの間に配置されている。同じように、第２中間誘電体層６Ｂは、第２誘電体層４Ｂと、第２誘電体層４Ｂの上面４Ｔ側に配置された第２誘電体層４Ｃとの間に配置されている。第２中空領域ＳＰ６Ａは、第２中間誘電体層６Ａの内周面６ＡＩと、第２誘電体層４Ａの上面４Ｔと、第２誘電体層４Ｂの下面４Ｌとにより区画され、無給電素子２Ａを収容している。同様に、第２中空領域ＳＰ６Ｂは、第２中間誘電体層６Ｂの内周面６ＢＩと、第２誘電体層４Ｂの上面４Ｔと、第２誘電体層４Ｃの下面４Ｌとにより区画され、無給電素子２Ｂを収容している。第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂは、貫通孔ＨＬによりアンテナ基板１００の外部領域に連通している。本実施形態のアンテナ基板１００では、複数の無給電素子２Ａ～２Ｃが給電素子１と電磁的に結合して、給電素子１が放射するアンテナ強度を大きくできる。さらに、無給電素子２Ａ，２Ｂが収容される第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂは、貫通孔ＨＬを介してアンテナ基板１００の外部領域に連通しているため、第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂに気体が籠もることが抑制される。これにより、アンテナ基板１００の製造時に、第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂに籠もった気体による不具合を抑制できる。

【0033】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0034】

上記実施形態のアンテナ基板１００は、一例であり、第１誘電体層３の上面３Ｔに設けられた給電素子１と、第１誘電体層３の上面３Ｔ側に配置された第２誘電体層４Ａの上面４Ｔに配置された無給電素子２Ａと、給電素子１を収容する第１中空領域ＳＰ５と、第１中空領域ＳＰ５と外部領域とを連通する貫通孔ＨＬとを備える範囲で変形可能である。例えば、アンテナ基板１００は、上側２つの無給電素子２Ｂ，２Ｃ、第２誘電体層４Ｂ，４Ｃ、および第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂを備えていない、すなわち、１つの給電素子１と、１つの無給電素子２Ａとを備え、かつ、第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂおよび第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂを備えていなくてもよい。また、アンテナ基板１００において、例えば、第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂの少なくとも一方は、無給電素子２Ａ，２Ｂを収容していなくてもよい。

【0035】

上記実施形態では、給電素子１と無給電素子２Ａ～２Ｃとは、同じ形状を有していたが、異なる形状であってもよい。また、給電素子１と無給電素子２Ａ～２Ｃとの重心は、中心軸ＯＬ１上に位置していたが、第１誘電体層３の厚み方向視で重なっていなくてもよい。第１誘電体層３の厚み方向視において、給電素子１と無給電素子２Ａ～２Ｃとは、少なくとも一部で重なっていることが好ましい。

【0036】

上記実施形態の貫通孔ＨＬは、第２誘電体層４Ａの厚み方向に沿って直線上に形成され、第１中空領域ＳＰ５と外部領域とを連通していたが、第１中空領域ＳＰ５と外部領域とを連通する範囲で変形可能である。例えば、第２誘電体層４Ａの厚み方向に沿って、第１中空領域ＳＰ５と第２中空領域ＳＰ６Ａとを連通する第１貫通孔と、第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂと外部領域とを連通する第１連通孔とは異なる位置に形成された第２連通孔とが形成されてもよい。この場合には、第１中空領域ＳＰ５は、第２誘電体層４Ａの厚み方向に沿って直線上に並んでいない第１貫通孔および第２貫通孔を介して外部領域に連通する。

【0037】

図４は、変形例の貫通孔ＨＬａについての説明図である。図４には、変形例のアンテナ基板１００ａの概略断面図が示されている。図４に示される変形例のアンテナ基板１００ａでは、第１中空領域ＳＰ５および第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂをアンテナ基板１００ａの外部領域に連通する貫通孔ＨＬａが、第１実施形態の貫通孔ＨＬ（図１，２）と異なる。図４に示されるアンテナ基板１００ａでは、第１中間誘電体層５ａと第２中間誘電体層６Ａａ，６Ｂａとのそれぞれに、外部領域に連通する貫通孔ＨＬａが形成されている。変形例の貫通孔ＨＬａのように、第１中間誘電体層５ａおよび第２中間誘電体層６Ａａ，６Ｂａと、外部領域とを連通する貫通孔は、第２中間誘電体層６Ａの厚み方向に沿って形成されなくてもよい。また、第１中間誘電体層５ａと、第２中間誘電体層６Ａａ，６Ｂａとは、連通されていなくてもよい。

【0038】

本実施形態のアンテナ基板１００は、給電回路５０を備えていたが、備えていなくてもよく、別体で作製された給電回路が後から積層されてもよい。アンテナ基板１００が備える第２誘電体層４Ａ～４Ｃ、無給電素子２Ａ～２Ｃ、および第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂの積層数については変形可能であり、任意に設定されてもよい。アンテナ基板１００が備える構成の材質および形状については、周知技術の範囲で変形可能である。例えば、第１誘電体層３、第２誘電体層４Ａ～４Ｃ、第１中間誘電体層５、および第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂに用いられるセラミックは、同じ材質であってもよいし、異なっていてもよい。給電素子１は、誘電体としてのセラミックで被膜されていたが、必ずしも誘電体で被膜されていなくてもよく、誘電体以外の材料で被膜されていてもよい。無給電素子２Ａ～２Ｃの一部の無給電素子が誘電体以外の材料で被膜されていてもよく、それぞれが異なる材料で被膜されていてもよい。例えば、給電素子１が被膜されておらず、無給電素子２Ａ～２Ｃの全てがセラミックで被膜されていてもよい。

【0039】

枠状のセラミック誘電体である第１中間誘電体層５および第２中間誘電体層６Ａ，６Ｂのそれぞれには、第１中空領域ＳＰ５および第２中空領域ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂを形成する矩形状の空間を有していたが、矩形状以外の形状であってもよい。また、第１中空領域ＳＰ５と、第２中空領域ＳＰ６Ａと、第２中空領域ＳＰ６Ｂとの形状は、それぞれ異なっていてもよい。なお、給電素子１および無給電素子２Ａ～２Ｃは、厚み方向に直交するＸＹ平面上において、中心軸ＯＬ１が通る中央部に配置されることが好ましい。図３に示される上記実施形態の製造方法は、一例であり、工程の順番等や各工程における追加処理など周知技術の範囲で変形可能である。例えば、ビアＶ１～Ｖ４は、Ｃｕを含む導電性ペーストの代わりに、Ａｇ（銀）を含む導電性ペーストを用いて形成されてもよい。

【0040】

上記実施形態における第１誘電体層３の上面３Ｔ等における上側と下側とは、給電素子１から無給電素子２Ａへと向かう厚み方向をＺ軸正方向と定義した場合の呼び方の一例であり、直交座標系ＣＳの定義の変化に応じて、上下方向の呼び方は変化する。そのため、請求項における上側および下側は、定義された直交座標系ＣＳに応じて変化する方向であり、上記実施形態の直交座標系ＣＳの定義および呼び方に限定されない。

【0041】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0042】

１…給電素子
２Ａ～２Ｃ…無給電素子
３…第１誘電体層
３Ｔ…第１誘電体層の上面
４Ａ～４Ｃ…第２誘電体層
４Ｌ…第２誘電体層の下面
４Ｔ…第２誘電体層の上面
５，５ａ…第１中間誘電体層
５Ｉ…第１中間誘電体層の内周面
６Ａ，６Ｂ，６Ａａ，６Ｂａ…第２中間誘電体層
６ＡＩ，６ＢＩ…第２中間誘電体層の内周面
７…ＧＮＤ基板
８…第３中間誘電体層
９…第３誘電体層
１０…回路側誘電体
５０…給電回路
１００，１００ａ…アンテナ基板
ＣＳ…直交座標系
ＨＬ，ＨＬａ…貫通孔
ＯＬ１，ＯＬ２…中心軸
ＳＰ５…第１中空領域
ＳＰ６Ａ，ＳＰ６Ｂ…第２中空領域
Ｖ１～Ｖ４…ビア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】