特許 7615174 アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/12 20060101AFI20250108BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250108BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/12 Z

H01Q1/12 C

H05K7/20 R

F28D15/02 L

F28D15/02 101L

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022572973

(86)(22)【出願日】2021-12-10

(86)【国際出願番号】 JP2021045614

(87)【国際公開番号】W WO2022145205

(87)【国際公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-06-23

(31)【優先権主張番号】P 2020219127

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大川 佳英

(72)【発明者】

【氏名】山元 泉太郎

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４６２０５９３（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１０７４５８４０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０６４２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９８００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５８４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／１２

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｆ２８Ｄ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナ部と、
第１ベース部材と、
第２ベース部材と、
支柱と、
第１固定部材と、
筐体と
を備え、
前記支柱、前記第２ベース部材、前記第１ベース部材および前記アンテナ部が、この順に配列しており、前記第１ベース部材および前記第２ベース部材は互いに離間されて、前記第１固定部材を介して連結されており、
前記筐体は、第１支持部材と、第２支持部材と、湾曲支持部とを有し、前記第２支持部材と前記第１支持部材との間に前記湾曲支持部が配置されており、
前記第２支持部材が前記支柱と前記第２ベース部材との間に取り付けられ、前記第１支持部材が前記第１ベース部材と前記アンテナ部との間に取り付けられ、前記第２支持部材および前記第１支持部材は前記筐体の両端に位置している
アンテナ装置。

【請求項2】

前記筐体は、金属製である
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

第１支持部材および第２支持部材は、銅製であり、
前記湾曲支持部は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

アンテナ部と、
第１ベース部材と、
第２ベース部材と、
支柱と、
第１固定部材と
を備え、
前記アンテナ部、前記第１ベース部材、前記第２ベース部材および前記支柱が、この順に配列しており、前記第１ベース部材および前記第２ベース部材は互いに離間されて、前記第１固定部材を介して連結されており、
前記アンテナ部は、第１基板と、第２基板と、導体部と、素子部とを備え、
前記第１基板は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔を有しており、
前記第２基板は、前記第１基板の前記貫通孔にはめ込まれるように位置しており、
前記第２基板の側面は、前記貫通孔の壁面と離れて位置している
アンテナ装置。

【請求項5】

前記第１基板および前記第２基板の厚みは、同じである
請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記第１基板および前記第２基板の厚みは、異なっている
請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記アンテナ部は、インターポーザをさらに備え、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記インターポーザを介して接続されており、
前記第１基板と前記インターポーザとの間、前記第２基板と前記インターポーザとの間は、それぞれ柱状の接続部材により接続されている
請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記第１ベース部材は、前記第２ベース部材に対向する第１面と、該第１面の反対に位置する第２面と、前記第１面と前記第２面とのそれぞれに繋がる第１端面とを有し、
前記第２ベース部材は、前記第１端面に沿う第２端面を有し、
前記第１端面および前記第２端面が前記第１固定部材により連結されている
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記第１ベース部材および前記第２ベース部材を連結する第２固定部材をさらに備え、
前記第１ベース部材は、前記第１端面とは反対側に位置する第３端面を有し、
前記第２ベース部材は、前記第２端面とは反対側に位置する第４端面を有し、
前記第２固定部材は、前記第３端面と前記第４端面とに固定される
請求項８に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記第１固定部材および前記第２固定部材のうちの少なくとも一方は、中空部を有する管状体である
請求項９に記載のアンテナ装置。

【請求項11】

前記第１固定部材および前記第２固定部材のうちの少なくとも一方は、前記中空部に冷却媒体を有するヒートパイプである
請求項１０に記載のアンテナ装置。

【請求項12】

前記第１ベース部材および前記第２ベース部材のうち少なくとも一方は、前記冷却媒体が流通する空洞を有する
請求項１１に記載のアンテナ装置。

【請求項13】

前記第１固定部材および前記第２固定部材のうちの少なくとも一方は、前記第１ベース部材と前記第２ベース部材との間をそれぞれ連結する複数の固定部材により構成される
請求項９に記載のアンテナ装置。

【請求項14】

前記第２ベース部材に対向する前記第１ベース部材の第１面に位置する電源部を有する
請求項１に記載のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板にアンテナ部が実装された構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】再表２０１８／１６８３９１号公報

【発明の概要】

【0004】

実施形態の一態様に係るアンテナ装置は、アンテナ部と、第１ベース部材と、第２ベース部材と、支柱と、第１固定部材とを備える。前記アンテナ部、前記第１ベース部材、前記第２ベース部材および前記支柱が、この順に配列している。前記第１ベース部材および前記第２ベース部材は互いに離間されて、前記第１固定部材を介して連結されている。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、実施形態に係るアンテナ装置本体を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るアンテナ装置が有するアンテナ部の概略を示す平面図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】図５は、実施形態の第１変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図6】図６は、実施形態の第２変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図7】図７は、実施形態の第３変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図8】図８は、実施形態の他の態様のアンテナ装置本体を示す斜視図である。

【図9】図９は、図８に示すアンテナ装置本体を備えるアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施形態の他の態様のアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【図11】図１１は、実施形態の他の態様のアンテナ装置本体を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下、本願の開示するアンテナ装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0007】

［実施形態］
実施形態に係るアンテナ装置の構成について、図１、図２を用いて説明する。図１は、実施形態に係るアンテナ装置本体を示す斜視図である。図２は、実施形態に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【0008】

図２に示すように、アンテナ装置１００は、アンテナ部１と、筐体１７と、レドーム１８と、第１ベース部材２０と、第２ベース部材３０と、第１固定部材４０と、支柱５０とを備える。アンテナ装置１００は、アンテナ装置本体１００ａと、筐体１７と、支柱５０とを備える。

【0009】

図１に示すアンテナ装置本体１００ａは、アンテナ部１と、第１ベース部材２０と、第２ベース部材３０と、第１固定部材４０とを有する。

【0010】

アンテナ部１は、第１基板２と、第２基板４とを備える。なお、図２では、アンテナ部１およびその近傍に位置する構成については図示を省略している。アンテナ部１の詳細については後述する。

【0011】

なお、説明を分かりやすくするために、図１、図２には、複数の第２基板４の配列方向をそれぞれＸ軸、Ｙ軸とし、ＸＹ平面に交差する方向をＺ軸とする３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示している。また、以下の説明では、便宜的に、Ｚ軸正方向側を「上」、Ｚ軸負方向側を「下」と呼称する場合がある。また、図１に示すアンテナ装置本体１００ａおよび図２に示すアンテナ装置１００と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

【0012】

筐体１７は、第１支持部材１５、第２支持部材１６および湾曲支持部１７Ａを有している。筐体１７は、略球体状の外表面を有している。湾曲支持部１７Ａは、かかる球体をＸＹ平面で切断したときに円形状を有している。

【0013】

図２に示す第１支持部材１５は、筐体１７のうち、アンテナ部１および第１ベース部材２０に接している平坦な部分である。第２支持部材１６は、筐体１７のうち、第２ベース部材３０および支柱５０に接している平坦な部分である。湾曲支持部１７Ａは、筐体１７のうち、第１支持部材１５および第２支持部材１６を除いた部分である。

【0014】

第１支持部材１５および第２支持部材１６の材料は、例えば銅などの金属であってよい。また、筐体１７のうち、第１支持部材１５および第２支持部材１６を除く部分（湾曲支持部１７Ａ）の材料は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属であってよい。

【0015】

第１支持部材１５および第２支持部材１６は、筐体１７の高さ方向（Ｚ軸方向）の両端に位置している。第１支持部材１５および第２支持部材１６のうち、Ｚ軸負方向側に位置する第１支持部材１５には、アンテナ部１および第１ベース部材２０が取り付けられている。また、筐体１７のＺ軸正方向側の端部に位置する第２支持部材１６には、第２ベース部材３０および支柱５０が取り付けられている。

【0016】

レドーム１８は、第１支持部材１５からＺ軸負方向側に球冠状に突出している。レドーム１８は、例えばポリテトラフルオロエチレンなど、アンテナ部１の後述する導体部５（図４参照）を覆うとともにアンテナ部１から発信される電波の透過を妨げない材料により構成される。

【0017】

ここで、筐体１７（湾曲支持部１７Ａ）の曲率半径とレドーム１８の曲率半径とは同じであるのがよい。筐体１７（湾曲支持部１７Ａ）の曲率半径とレドーム１８の曲率半径とが同じであると、筐体１７およびレドーム１８の外面に突出した部分、急に曲がった部分、凹んだ部分が存在しないため、外から受ける衝撃などの外圧に対する耐性が高くなる。これにより、筐体１７は耐久性が高くなる。

【0018】

第１ベース部材２０は、アンテナ部１と第２ベース部材３０との間に位置している。第１ベース部材２０は、第２ベース部材３０と向かい合う第１面２１と、アンテナ部１と向かい合う第２面２２とを有している。

【0019】

第１ベース部材２０は、第１支持部材１５の上方（Ｚ軸正方向側）に位置している。地表面を基準面としたときに、アンテナ部１は、第１支持部材１５を挟んで第１ベース部材２０の下方に位置している。第１ベース部材２０の下方にアンテナ部１が位置することから、熱は高い温度になるほど上昇しやすいという性質に起因する対流作用により、例えば、アンテナ部１で発生した熱が第１ベース部材２０に伝わりやすくなる。このため、第１ベース部材２０は、アンテナ部１で発生した熱を効率よく放熱させることができることから、アンテナ装置１００の放熱性を向上することができる。

【0020】

また、第１ベース部材２０は、Ｙ軸負方向（第１方向）の端部に位置する第１端面２３を有している。第１端面２３には、第１固定部材４０が固定されている。第１端面２３は、第１ベース部材２０における端面の一例として示している。

【0021】

第２ベース部材３０は、第１ベース部材２０と支柱５０との間に位置している。第２ベース部材３０は、支柱５０と向かい合う第３面３１と、第１ベース部材２０と向かい合う第４面３２とを有している。第１ベース部材２０の第１面２１と第２ベース部材３０の第４面３２とは、面同士が向かい合う構成となっている。

【0022】

第２ベース部材３０は、第２支持部材１６の下方（Ｚ軸負方向側）に位置している。支柱５０の下方に第２ベース部材３０が位置することにより、例えば、アンテナ部１側から第１固定部材４０および筐体１７内の空間を経て第２ベース部材３０に伝達された熱が支柱５０に伝わりやすくなり、効率よく放熱することができることから、アンテナ装置１００の放熱性を向上することができる。

【0023】

また、第２ベース部材３０は、Ｙ軸負方向（第１方向）の端部に位置する第２端面３３を有している。第２端面３３には、第１固定部材４０が固定されている。第２ベース部材３０には、第１固定部材４０の２つの端部のうち、第１ベース部材２０へ連結される端部とは反対側の端部が連結されている。第１固定部材４０の２つの端部のうち第１ベース部材２０へ連結される端部を第１端部４１とする。第１固定部材４０の２つの端部のうち第２ベース部材３０へ連結される端部を第２端部４２とする。第２端面３３は、第２ベース部材３０における端面の一例として示している。

【0024】

また、第２ベース部材３０の第４面３２と対向する第１ベース部材２０の第１面２１は、第１面２１と向かい合う第２ベース部材３０の第４面３２と離れて位置している。これにより、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０は、例えば、第１ベース部材２０と第２ベース部材３０との間を移動する外気によって放熱される。第１ベース部材２０、第２ベース部材３０は、例えば、銅などの金属製の部材であってよい。

【0025】

第１固定部材４０は、第１ベース部材２０と第２ベース部材３０との間に位置しており、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０に架け渡されている。言い換えると、第１ベース部材２０と第２ベース部材３０とは、第１固定部材４０を介して連結されている。

【0026】

第１固定部材４０は、例えば、中実の棒状体である。また、第１固定部材４０は、上述したように、第１端部４１と第２端部４２とを有している。第１端部４１は、第１ベース部材２０の第１端面２３に接続されている。第２端部４２は、第２ベース部材３０の第２端面３３に接続されている。

【0027】

また、第１固定部材４０は、第１ベース部材２０の第１面２１および第２ベース部材３０の第４面３２を所定の間隔で向かい合わせる位置決め機能を有するとともに、放熱に寄与する。例えば、第１ベース部材２０側で発生した熱は、第１固定部材４０を介して第２ベース部材３０へ伝達される。このように、第１固定部材４０は、互いに離れて位置する第１ベース部材２０および第２ベース部材３０に架け渡されるように固定されることにより、アンテナ部１で発生した熱を効率よく放熱することができる。このことから、アンテナ装置本体１００ａの放熱性を向上することができる。第１固定部材４０は、例えば、銅などの金属製の部材であってよい。

【0028】

支柱５０は、第２支持部材１６の上方（Ｚ軸正方向側）に位置している。支柱５０は、例えば、Ｚ軸方向に長い四角柱形状を有している。支柱５０は、例えば、アルミニウム合金その他の金属製の部材であってもよい。また、支柱５０の内部をＺ軸方向に延びる複数の貫通孔を設けて、アンテナ装置１００の放熱性を高めてもよい。また、支柱５０の外側に突出する図示しないフィン部材を位置させてもよい。

【0029】

また、アンテナ装置１００は、電源部６０を有してもよい。電源部６０は、アンテナ部１への給電を行う。電源部６０は、図示しない外部電源から出力された電力を、必要に応じて所定の電力値に変換し、アンテナ部１に供給する。電源部６０は、例えば、第１ベース部材２０の第１面２１に位置する。このように電源部６０を第１ベース部材２０の第１面２１に接触するように位置させることにより、給電に伴い電源部６０で発生した熱を効率よく放熱することができることから、アンテナ装置１００の放熱性を向上することができる。

【0030】

地表面を基準面にし、Ｚ軸正方向を上空側としたときに、図２に示すアンテナ装置１００では、支柱５０が第２支持部材１６の上方に位置することになる。これにより、アンテナ部１は、支柱５０よりも下方に位置することとなる。このようにアンテナ部１を支柱５０よりも下方に位置させてアンテナ装置１００を使用することにより、アンテナ部１の放熱性を高めることができる。

【0031】

＜アンテナ部＞
次に、アンテナ部１の一例について、図３、図４を用いて説明する。図３は、実施形態に係るアンテナ装置が有するアンテナ部の概略を示す平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【0032】

図３、図４に示すように、アンテナ部１は、第１基板２と、第２基板４と、導体部５と、素子部１０とを備える。

【0033】

ここで、図４に示した第１基板２および第２基板の各面を以下のように定義する。第１基板２のＺ軸負方向（下向き）の主面を第５面２ａとする。第１基板２のＺ軸正方向（上向き）の主面を第６面２ｂとする。第２基板４のＺ軸負方向（下向き）の主面を第７面４ａとする。第２基板４のＺ軸正方向（上向き）の主面を第８面４ｂとする。

【0034】

第１基板２は、厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する複数の貫通孔２ｃを有している。貫通孔２ｃは、例えば、四角柱状を有しており、第１基板２の厚み方向（Ｚ軸方向）の両端に位置する第５面２ａおよび第６面２ｂに開口している。ここで、第１基板２は、貫通孔２ｃを形成している各辺のうち最小の長さの辺の長さよりも短い厚みの貫通孔２ｃを有してもよく、かかる場合にも四角柱状の貫通孔２ｃと称してよい。四角柱状以外の構造として示している六角柱状などの貫通孔２ｃについても同様である。貫通孔２ｃの辺とは、貫通孔２ｃの第１基板２をＺ軸方向に平面視したときの形状が、上記の場合、四角形状であったときの１辺である。貫通孔２ｃの辺は第１基板２の第５面２ａ、第６面２ｂに沿う開口部の辺である。第１基板２の第５面２ａの開口部から第６面２ｂの開口部にわたる面を内壁とする。

【0035】

また、複数の貫通孔２ｃは、Ｘ軸およびＸ軸に交差するＹ軸に沿うように所定の間隔で並んで位置している。貫通孔２ｃの形状は、四角柱状に限らず、例えば、六角柱状、八角柱状その他の角柱状であってもよく、円柱状、楕円柱状といった任意の柱状であってもよい。また、第１基板２が有する複数の貫通孔２ｃの配列は、図３に示すように矩形格子状であってもよく、例えば、斜方格子状、三角格子状、または六角格子状など、任意の配列であってもよい。また、複数の貫通孔２ｃは、不規則に並んでもよい。

【0036】

第２基板４は、第１基板２の貫通孔２ｃにはめ込まれるように位置している。第２基板４は、四角柱状を有しており、第２基板４の厚み方向（Ｚ軸方向）の両端に位置する第７面４ａおよび第８面４ｂと、第７面４ａおよび第８面４ｂの間に位置する側面４ｃとを有している。第２基板４の側面４ｃは、貫通孔２ｃの壁面と向かい合って位置している。

【0037】

第２基板４は、平面視したときの形状が四角形状である。第２基板４は、Ｚ軸方向に所定の厚みを有する。なお、第２基板４の厚みが第２基板４の各辺のうち最も短い辺の長さよりも短い場合、第２基板４は、平面視したときの形状が四角形状（または矩形状）の平板状ということもある。図３では、第２基板４について平面視したときの形状を例示したが、第２基板４の形状は、角の部分に丸みを持たせている形状であってもよい。以下に示す六角柱状など他の形状も同様に角の部分が丸くなっていてもよい。

【0038】

第２基板４の側面４ｃは、貫通孔２ｃとの間に隙間を有し、貫通孔２ｃと向かい合って位置している。言い換えると、第２基板４の側面４ｃは、貫通孔２ｃの壁面と離れて位置している。このように第１基板２と第２基板４とが互いに離れて位置することにより、第１基板２と第２基板４との隙間を介した空気の流通が可能となる。このため、アンテナ部１で発生した熱を効率よく放熱することができることから、アンテナ装置１００の放熱性を向上することができる。ここで、第２基板４の側面４ｃと貫通孔２ｃとの間隔は、例えば０．５ｍｍ程度とすることができる。

【0039】

第１基板２および第２基板４は、例えば、配線基板である。第１基板２および第２基板４は、例えば、ＸＹ平面に沿うように位置し、有機樹脂を絶縁層とする各層がＺ軸方向に積層された多層配線基板であってもよい。また、第２基板４は、例えば、誘電体材料を含む誘電体基板であってよい。また、第２基板４は、ＡＩＰ（Antenna In Package）であってよい。なお、第１基板２および第２基板４の厚みは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0040】

第２基板４は、第１基板２に固定される。第２基板４を第１基板２に固定する方法としては、例えば、第１基板２の第５面２ａに、貫通孔２ｃ内に張り出すようにプレート板を貼り付けておく方法を挙げることができる。

【0041】

また、第２基板４の形状は、四角柱状に限らず、例えば、六角柱状、八角柱状その他の角柱状、円柱状、楕円柱状であってもよい。また、第２基板４は、側面４ｃと貫通孔２ｃとが全体にわたり等間隔となるように位置してもよく、例えば、Ｘ軸方向の間隔と、Ｙ軸方向の間隔とが互いに異なるように位置してもよい。

【0042】

導体部５は、第２基板４の第７面４ａに位置している。導体部５は、例えば、パッチであり、例えば、銅などの導電材料を材料とする導体膜であってよい。導体部５は、導体の材料として、例えば、銅を、銅箔または銅めっき等を有してもよい。

【0043】

図４に示すように、アンテナ装置１００の実使用時には、導体部５は、素子部１０の後述する回路部７よりも下方に位置している。導体部５で発生した熱は、第１基板２と第２基板４との隙間を介した空気の流通に伴い放熱される。これにより、アンテナ装置１００における熱輸送能力を高めることができる。

【0044】

素子部１０は、第２基板４の第８面４ｂに実装されている。素子部１０は、回路部７と、第１放熱体８と、放熱部材９とを備える。

【0045】

回路部７は、例えば、集積回路である。回路部７は、例えば、ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）などを含んでよい。回路部７は、後述する第１接続部材１１を介して第２基板４と電気的に接続されている。ＲＦＩＣは、例えば、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）またはＨＢＴ（Heterojunction Bipolar Transistor）であってもよい。

【0046】

第１接続部材１１は、第２基板４の第８面４ｂ上に位置している。第１接続部材１１は、第２基板４の厚み方向に所定の高さを有しており、第２基板４と回路部７とを接続する。第１接続部材１１は、例えば、柱状のバンプであってよい。第２基板４と回路部７との間に第１接続部材１１を位置させることにより、回路部７で発生した熱は、第２基板４よりも第１放熱体８に伝わりやすくなる。このため、第１接続部材１１を介さずに第２基板４と回路部７とを接触させた場合と比較して放熱性を高めることができる。第１接続部材１１は、接続部材の一例として示している。なお、第１接続部材１１は、いわゆるはんだボールであってもよい。

【0047】

第１放熱体８は、放熱部材９と回路部７との間に位置している。第１放熱体８は、例えば、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）であってよい。第１放熱体８は、例えば、炭素を含む。第１放熱体８が炭素を含むと、炭素を含まない場合と比較して熱伝導性を高くすることができる。また、第１放熱体８は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの有機樹脂を含んでもよい。

【0048】

また、第１放熱体８は、表面が接着性を有してもよい。第１放熱体８の表面が接着性を有すると、例えば接着材その他の別部材を介さずに回路部７と放熱部材９とを接着することができる。かかる第１放熱体８は、放熱部材９と向かい合う回路部７の全面にわたって位置してもよい。放熱部材９と向かい合う回路部７の全面にわたって第１放熱体８が位置すると、放熱部材９と回路部７とを隙間なく接合することが可能となり、伝熱面積が拡大する。これにより、熱輸送能力を高めることができる。

【0049】

また、第１放熱体８は、層状の構造を有してもよい。第１放熱体８が層状とは、例えば、弾性率の異なる有機樹脂の膜が、厚み方向（Ｚ軸方向）に積層されたものであってもよい。例えば、回路部７や放熱部材９に面する表面が接着性を有し、内部が高強度の第１放熱体８を用いると、例えば、第１放熱体８の剥離や破損が生じにくく、高強度のアンテナ装置１００を得ることができる。この場合、第１放熱体８は、表面の素材と内部の素材とが異なる成分を有していてもよい。

【0050】

放熱部材９は、回路部７を収容する。放熱部材９は、例えば、第２基板４との間に回路部７を封止し、回路部７の露出を抑える。放熱部材９は、例えば、回路部７の周囲を覆う蓋形状を有してもよい。また、放熱部材９は、例えば、回路部７の速やかな放熱を促すヒートスプレッダであってもよい。放熱部材９の材料は、例えば、アルミニウム合金その他の金属とすることができる。また、放熱部材９の材料は、例えば、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂といった樹脂であってもよい。放熱部材９は、例えば、機械的強度、耐熱性、熱伝導性の観点から、金属製の部材とすることができる。

【0051】

放熱部材９は、単層構造であってもよく、例えば、金属板と有機樹脂膜（有機樹脂板）とが積層された構造であってもよい。また、放熱部材９は、例えば、周囲の温度への感度を低くするという点から、外側を金属、内側を有機樹脂とすることができる。

【0052】

また、アンテナ部１は、インターポーザ１２と、第２放熱体１４とをさらに備える。

【0053】

インターポーザ１２は、第１基板２と第２基板４とを接続する。インターポーザ１２は、後述する第２接続部材１３を介して第１基板２および第２基板４がそれぞれ有する配線と電気的に接続されている。

【0054】

第２接続部材１３は、第１基板２の第６面２ｂ上および第２基板４の第８面４ｂ上にそれぞれ位置している。第２接続部材１３は、第２基板４の厚み方向に所定の高さを有しており、第１基板２および第２基板４と、インターポーザ１２とを接続する。第２接続部材１３は、接続部材の一例として示している。第２接続部材１３は、例えば、柱状のバンプであってよい。

【0055】

第１基板２とインターポーザ１２との間、第２基板４とインターポーザ１２との間に第２接続部材１３をそれぞれ位置させることにより、第１基板２と第２基板４との隙間を介した空気の流通が可能となる。このため、実施形態に係るアンテナ装置１００によれば、アンテナ部１、特に導体部５で発生した熱を効率よく放熱することができることから、放熱性を向上することができる。なお、第２接続部材１３は、いわゆるはんだボールであってもよい。また、第２接続部材１３は、第１接続部材１１と同じ形状および／または材料であってもよく、異なっていてもよい。

【0056】

第２放熱体１４は、放熱部材９と第１支持部材１５との間に位置している。第２放熱体１４は、例えば、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）であってよい。第２放熱体１４の材料および特性は、例えば、上記した第１放熱体８と同じであってよい。

【0057】

第１支持部材１５は、アンテナ部１を支持する。第１支持部材１５は、第２放熱体１４を介して放熱部材９に固定されている。第１支持部材１５の材料は、例えば、銅やアルミニウムなどの金属材料であってよい。また、第１支持部材１５は、筐体１７（図２参照）の一部であってよい。

【0058】

［第１変形例］
次に、図５～図１１を用いて、アンテナ装置１００の変形例について説明する。図５は、実施形態の第１変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【0059】

以下に示すアンテナ装置本体およびアンテナ装置において、上述したアンテナ装置１００と同様の配置である部材については、便宜上、同様の符号を用いるようにした。

【0060】

図５に示すように、第１変形例に係るアンテナ装置１００Ａは、第１固定部材４０が中空部４４を有する点で図２に示した実施形態に係るアンテナ装置１００と相違する。第１固定部材４０としては、中空部４４を有する管状体であってよい。このように第１固定部材４０が中空部４４を有する管状体であっても、第１固定部材４０を有さない場合と比較してアンテナ装置１００Ａの放熱性を高めることができる。

【0061】

［第２変形例］
図６は、実施形態の第２変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。図６に示すように、第２変形例に係るアンテナ装置１００Ｂは、第１固定部材４０が中空部４４に冷却媒体４５を封入したヒートパイプである点で図５に示すアンテナ装置１００Ａと相違する。第１固定部材４０は、中空部４４を有する管状体であってよい。冷却媒体４５は、第１固定部材４０が熱せられることにより気化し、冷却されることにより凝縮する。第１固定部材４０の材料は、例えば、銅であってもよい。また、冷却媒体４５は、例えば、水であってもよく、代替フロン（例えば、ＨＦＣ－１３４ａ）であってもよい。このように第１固定部材４０をヒートパイプとすることにより、アンテナ装置１００Ｂは放熱性がさらに高まる。また、第２ベース部材３０と比較して高温になりやすい第１ベース部材２０を第２ベース部材３０よりも下方に位置させると、冷却媒体４５の気化に伴う上昇と凝縮に伴う下降が円滑に行われることから、熱輸送能力をさらに高めることができる。

【0062】

［第３変形例］
図７は、実施形態の第３変形例に係るアンテナ装置の概略を示す断面図である。図７に示すように、第３変形例に係るアンテナ装置１００Ｃは、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の内部に位置する空洞２０ａ，３０ａをそれぞれ有する点で図５に示すアンテナ装置１００Ａと相違する。空洞２０ａ，３０ａには、冷却媒体４５が流通する。このように冷却媒体４５を第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の内部にまで流通可能とすることにより、アンテナ装置１００Ｃは放熱性がさらに高まる。

【0063】

なお、図７では、第１固定部材４０の中空部４４と空洞２０ａ，３０ａとを連通させる例について示したが、これに限られない。例えば、第１固定部材４０の第１端部４１および第２端部４２を第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の内部にそれぞれ位置させてもよい。また、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０のうち、一方の内部のみに冷却媒体４５を流通させてもよい。

【0064】

［第４変形例］
図８は、実施形態の他の態様のアンテナ装置本体を示す斜視図である。図９は、図８に示すアンテナ装置本体を備えるアンテナ装置の概略を示す断面図である。

【0065】

図８に示すアンテナ装置本体１００ｂおよび図９に示すアンテナ装置１００Ｄは、第２固定部材４６をさらに有する点で、図１に示したアンテナ装置本体１００ａ、および図２に示したアンテナ装置１００と相違する。第２固定部材４６は、第１ベース部材２０の第３端面２４と第２ベース部材３０の第４端面３４との間に位置しており、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０に架け渡されている。

【0066】

第３端面２４は、Ｙ軸方向に沿って第１ベース部材２０の第１端面２３とは反対側の端部に位置している。また、第４端面３４は、Ｙ軸方向に沿って第２ベース部材３０の第２端面３３とは反対側の端部に位置している。

【0067】

このように、第１端面２３および第２端面３３に固定される第１固定部材４０と、第３端面２４および第４端面３４に固定される第２固定部材４６とを有することにより、第１固定部材４０のみを有する場合と比較して放熱経路が増大する。これにより、アンテナ装置１００Ｄの放熱性をさらに高めることができる。

【0068】

［第５変形例］
図１０は、実施形態の他の態様のアンテナ装置本体の概略を示す断面図である。図１０に示すように、アンテナ装置１００Ｅは、第１固定部材４０および第２固定部材４６がヒートパイプである点で、図８に示したアンテナ装置本体１００ｂ、図９に示したアンテナ装置１００Ｄと相違する。

【0069】

第１固定部材４０および第２固定部材４６はそれぞれ、中空部４４，４７を有する管状体であってよい。また、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の内部には、例えば、冷却媒体４５が流通する空洞２０ａ，３０ａがそれぞれ位置していてもよい。空洞２０ａ，３０ａは、中空部４４，４７に連通している。冷却媒体４５は、空洞２０ａ、中空部４４、空洞３０ａ、中空部４７で構成される環状の流路に封入されている。冷却媒体４５は、流通する部材の温度に応じて気化と凝縮を繰り返すことにより、アンテナ装置１００Ｅを放熱させることができる。また、第２ベース部材３０と比較して高温になりやすい第１ベース部材２０を第２ベース部材３０よりも下方に位置させると、冷却媒体４５の気化に伴う上昇と凝縮に伴う下降が円滑に行われることから、熱輸送能力をさらに高めることができる。

【0070】

なお、図１０では、第１固定部材４０および第２固定部材４６の中空部４４，４７と空洞２０ａ，３０ａとを連通させる例について示したが、これに限られない。例えば、空洞２０ａ、中空部４４、空洞３０ａ、中空部４７に相当する環状の中空部に冷却媒体４５を封入したヒートパイプの周囲に、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０を位置させてもよい。

【0071】

［第６変形例］
図１１は、実施形態の他の態様のアンテナ装置本体を示す斜視図である。図１１に示すように、アンテナ装置本体１００ｃは、第１固定部材４０および第２固定部材４６が、複数の固定部材をそれぞれ有する点で、図８に示したアンテナ装置本体１００ｂ、図９に示したアンテナ装置１００Ｄ、図１０に示したアンテナ装置１００Ｅと相違する。

【0072】

アンテナ装置本体１００ｃを構成する第１固定部材４０は、厚み方向（Ｚ軸方向）および第１方向（Ｙ軸方向）に交差する第２方向としてのＸ軸方向に並列する複数の固定部材４０１～４０３を有する。また、第２固定部材４６は、Ｘ軸方向に並列する複数の固定部材４６１～４６３を有する。

【0073】

このように、第１固定部材４０および第２固定部材４６が、それぞれ複数の固定部材を有することにより、放熱経路が増大する。これにより、アンテナ装置本体１００ｃを備えるアンテナ装置の放熱性をさらに高めることができる。なお、第１固定部材４０および第２固定部材４６は、中実であってもよく、中空であってもよい。また、第１固定部材４０および第２固定部材４６は、冷却媒体４５を封入したヒートパイプであってもよい。また、図１１に示す固定部材４０１～４０３，４６１～４６３の数は例示に過ぎず、その数は必要に応じて変更することができる。また、放熱性を高めるという理由から、固定部材４０１～４０３、４６１～４６３は、それぞれが離間していてもよい。さらに、第１固定部材４０および第２固定部材４６のうち、例えば一方を中実体、他方をヒートパイプとしてもよい。

【0074】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0075】

［実験例］
図１０に示すアンテナ装置において、第１固定部材４０および第２固定部材４６の有無に伴う放熱性の相違について評価した。

【0076】

まず、実験例に係るアンテナ装置として、次に示す材料を使用した。第１基板２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の寸法をいずれも５０ｍｍ、厚みを１ｍｍとし、貫通孔２ｃのＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法をいずれも５ｍｍとした。第２基板４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の寸法をいずれも４ｍｍ、厚みを１ｍｍとし、第２基板４の側面４ｃと貫通孔２ｃとの間隔を０．５ｍｍとした。また、第１基板２の第６面２ｂからのインターポーザ１２の高さを０．５ｍｍ、回路部７のＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法をいずれも２ｍｍとし、供給電力を９Ｗとした。また、第１放熱体８および第２放熱体１４の厚みをいずれも０．１ｍｍとし、第１支持部材１５および第２支持部材１６の厚みをいずれも２ｍｍとした。

【0077】

また、筐体１７の外径を１５０ｍｍとし、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の厚みをいずれも１０ｍｍとし、支柱５０の高さを１ｍとした。

【0078】

また、第１基板２、第２基板４およびインターポーザ１２の熱伝導率を１０Ｗ／ｍＫ（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）、１Ｗ／ｍＫ（Ｚ軸方向）とし、回路部７および第１放熱体８，第２放熱体１４の熱伝導率をそれぞれ４．３Ｗ／ｍＫ、５０Ｗ／ｍＫとし、第１支持部材１５、第２支持部材１６、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の熱伝導率をいずれも３８５Ｗ／ｍＫとし、ヒートパイプとしての第１固定部材４０および第２固定部材４６の熱伝導率をいずれも５００００Ｗ／ｍＫとした。試料として図８に示したアンテナ装置本体１００ｂの構成を用いた。

【0079】

一方、参考例に係るアンテナ装置は、第１固定部材４０および第２固定部材４６を有さないことを除き、上記した実験例に係るアンテナ装置本体１００ｂと同じ材料を使用して作製した。

【0080】

実験例および参考例に係るアンテナ装置につき通電条件を同じにしてそれぞれ評価したところ、実験例に係るアンテナ装置では、導体部５の直下温度が１００℃以下となり、用途に適した放熱性を有していることが明らかとなった。これに対し、参考例に係るアンテナ装置では、導体部５の直下温度が１００℃を超えた。これにより、第１ベース部材２０および第２ベース部材３０の間に第１固定部材４０および第２固定部材４６を位置させることにより、放熱性が向上することが明らかとなった。

【0081】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0082】

１ アンテナ部
２ 第１基板
４ 第２基板
５ 導体部
７ 回路部
８ 第１放熱体
９ 放熱部材
１０ 素子部
１２ インターポーザ
１４ 第２放熱体
１５ 第１支持部材
１６ 第２支持部材
１７ 筐体
２０ 第１ベース部材
３０ 第２ベース部材
４０ 第１固定部材
４６ 第２固定部材
５０ 支柱
６０ 電源部
１００ アンテナ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】