(57)【要約】【課題】携帯端末内蔵アンテナは、重量が他のチップ部品と比べ、１０倍から数１０倍程度重く、落下衝撃など、強度の衝撃で端子半田付け部が破断することがあり、この対策が求められていた。【解決手段】携帯端末内蔵のプリント配線板２上に配置され、プリント配線板２のプリントパターン２ａ、２ｂに電気的に接続された内蔵アンテナ３をプリント配線板２に固定するために内蔵アンテナ３側面とプリント配線板２の交差部近辺に接着剤５を塗布するが、プリント配線板２の上記接着剤浸潤領域内にスルーホール６ａ、６ｂを設け、このスルーホール６ａ、６ｂの径を、接着剤５の流入を許しかつ接着剤５の表面張力により流出を阻止する大きさとし、余分な接着剤をスルーホール６ａ、６ｂに吸収すると共にスルーホール６ａ、６ｂの接着剤５で固定を強固にした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナ、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定するために上記内蔵アンテナ側面と上記プリント配線板の交差部近辺に塗布された接着剤、上記プリント配線板の上記接着剤浸潤領域内に設けられたスルーホールを備え、上記スルーホールは上記接着剤の流入を許しかつ接着剤の表面張力により流出を阻止する径を有するものであることを特徴とする内蔵アンテナ保持構造。
【請求項２】
上記スルーホールは、上記プリント配線板の上記接着剤浸潤領域の端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内蔵アンテナ保持構造。
【請求項３】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナ、上記プリント配線板の上記内蔵アンテナの底面位置に設けられたスルーホールを備え、上記スルーホールに充填された接着剤により上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定するようにしたことを特徴とする内蔵アンテナ保持構造。
【請求項４】
上記スルーホールは径が異なる部分を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内蔵アンテナ保持構造。
【請求項５】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に内蔵アンテナを配置し、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続し、その後上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に接着剤を用いて固定するアンテナ組付け方法において、上記プリント配線板には上記内蔵アンテナの側面との交差部近辺にスルーホールを有するものを用い、上記交差部近辺に接着剤を塗布し、その接着剤の一部を上記スルーホールに流入させるようにしたことを特徴とする内蔵アンテナ組付け方法。
【請求項６】
上記プリント配線板には、上記内蔵アンテナの側面との交差部近辺で、かつ塗布する接着剤の広がりを規制すべき位置にスルーホールを有するものを使用することを特徴とする請求項５に記載の内蔵アンテナ組付け方法。
【請求項７】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナ、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定する低誘電率絶縁物製で両端に脚部を有する帯状バインダー、上記プリント配線板に設けられ上記バインダーの脚部を通すスルーホール、上記バインダーの脚部の先端に形成された抜け止め部を備えたことを特徴とする内蔵アンテナ保持構造。
【請求項８】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上でプリント配線板の端近くに配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナ、上記プリント配線板に設けられたスルーホール、上記プリント配線板の端部を含む配線板と上記内蔵アンテナを取り巻くように、上記プリント配線板のスルーホールを通して両端が係合により締結され、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定する低誘電率絶縁物製の帯状バインダーを備えたことを特徴とする内蔵アンテナ保持構造。
【請求項９】
携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に内蔵アンテナを配置し、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続した後、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に低誘電率絶縁物製で両端に脚部を有する帯状バインダーを用いて固定し、上記バインダーの脚部を上記プリント配線板に設けられたスルーホールに通し、上記バインダーの脚部の先端を加熱して抜け止め部を形成するようにしたことを特徴とする内蔵アンテナ組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯無線電話機など移動無線通信機器の携帯端末に用いられる、セラミック成形品を用いた内蔵アンテナの保持構造及び組付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の内蔵アンテナは、他のチップ回路部品と同様に、内蔵アンテナの各端子をプリント配線板の所定のパターンにクリーム半田を用いてリフロー炉で半田付けし、固定していた。このようなものとして特許文献１に示すものがあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−８５０８号公報
【０００４】
ところが、内蔵アンテナは、重量が他のチップ部品と比べ、１０倍から数１０倍程度重く、落下衝撃など、強度の衝撃で端子半田付け部が破断し、プリント配線板から脱落する危険がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アンテナ特性劣化を防止しながら内蔵アンテナを強固にプリント配線板に固定する構造及び組付け方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内蔵アンテナ保持構造は、携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナと、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定するために上記内蔵アンテナ側面と上記プリント配線板の交差部近辺に塗布された接着剤と、上記プリント配線板の上記接着剤浸潤領域内に設けられたスルーホールとを備え、上記スルーホールの径を、上記接着剤の流入を許しかつ接着剤の表面張力により流出を阻止する大きさとしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明に係る内蔵アンテナの組付け方法は、携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に内蔵アンテナを配置し、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続し、その後上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に接着剤を用いて固定するアンテナ組付け方法において、上記プリント配線板には上記内蔵アンテナの側面と交差する位置近傍にスルーホールを有するものを用い、上記交差部に接着剤を塗布し、その接着剤の一部を上記スルーホールに流入させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明に係る内蔵アンテナ保持構造は、携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に配置され、プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続された内蔵アンテナ、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に固定する低誘電率絶縁物製で両端に脚部を有する帯状バインダー、上記プリント配線板に設けられ上記バインダーの脚部を通すスルーホール、上記バインダーの脚部の先端に形成された抜け止め部を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係る内蔵アンテナ組付け方法は、携帯端末に内蔵されたプリント配線板上に内蔵アンテナを配置し、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板のプリントパターンに電気的に接続した後、上記内蔵アンテナを上記プリント配線板に低誘電率絶縁物製で両端に脚部を有する帯状バインダーを用いて固定し、上記バインダーの脚部を上記プリント配線板に設けられたスルーホールに通し、上記バインダーの脚部の先端を加熱して抜け止め部を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１〜図４について説明する。図１は実施の形態１に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図、図２はその平面図、図３は図２のＡ−Ａ線における断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。携帯無線電話機１はその主要回路部を収納したプリント配線板２を内蔵し、このプリント配線板２上に内蔵アンテナ３が載置固定されている。プリント配線板２の表面にはプリントパターン２ａ〜２ｄが形成され、内蔵アンテナ３は、内蔵アンテナ３に形成されたプリントパターン３ａが半田フィレット４を用いてプリントパターン２ａ〜２ｄに電気的に接続される。
【００１１】
内蔵アンテナ３はプリントパターン３ａが設けられていない両側面の下部が、例えばエポキシ系の接着剤５によりプリント配線板２に接着される。接着剤５が塗布される内蔵アンテナ３の側面とプリント配線板２とが交差する線より僅かに内蔵アンテナ３の底面に入った位置で、接着剤の浸潤領域にかかる両端部にはプリント配線板２にスルーホール６ａ〜６ｄが設けられている。このスルーホール６ａ〜６ｄには塗布されたエポキシ接着剤の一部が流れ込んで固化する。
【００１２】
次に、内蔵アンテナ３をプリント配線板２に固定する手順を説明する。内蔵アンテナ３は、リフロー炉などにより、そのプリントパターン３ａがプリントパターン２ａ〜２ｄに半田４で溶接される。次に、エポキシ系接着剤５を内蔵アンテナ３の２側面がプリント配線板２と交差する角に一定量塗布する。塗布方法は定量吐出機などを用いて実施する。接着剤５は時間経過とともにプリント配線板２と内蔵アンテナ３の側面の交差部及び内蔵アンテナ３の底面に浸潤し広がって行くが、同時にスルーホール６ａと６ｃ、６ｂと６ｄに毛細管現象により吸収される。このとき接着剤５がスルーホール６ａ〜６ｄに吸収されやすいような濡れ特性を与えておくと効果的である。
【００１３】
しかし、スルーホール６ａ〜６ｄの径は、流入した接着剤が接着剤の表面張力により流出が阻止されるような大きさに設定されている。従って、接着剤５はその一部がスルーホール６ａ〜６ｄに流入し、接着剤５の量が多い場合は、スルーホール６への流入量が増え、少ない場合は流入量が減る。このため、接着剤５の塗布量がばらついても、接着剤５の粘度と、プリント配線板２と内蔵アンテナ３底面の表面の濡れ特性が一定なら、内蔵アンテナ３の側面への広がり量のばらつき範囲は小さくなる。
【００１４】
プリント配線板２に設けるスルーホールの数に制限はないし、またスルーホールの位置は接着剤の浸潤位置であればどこでもよい。しかし、接着剤の浸潤はスルーホールの位置より外側に広がらないから、接着剤の広がりを制限する位置にスルーホールを設けておけば、接着剤の不必要な浸潤領域拡大を規制することができる。そのためには図２のように、内蔵アンテナ側面とプリント配線板の交差部近傍で内蔵アンテナ端面より少し内側の４箇所に設けるのがよい。
【００１５】
また、スルーホールは径の同じ直孔が加工上便利であるが、スルーホールの入口側と出口側の径の寸法を変えたり、一部に径の異なる溝状部または凸状部を設けるなど、固定効果向上のため、径の異なる部分を設けてもよいことはもちろんである。
【００１６】
接着剤５が硬化すると、内蔵アンテナ３の側面とプリント配線板２の交差部の角に塗布された接着剤５は、スルーホール６ａ〜６ｄに流入した接着剤と一体として固化し、アンカーボルトのように作用し、内蔵アンテナ３をプリント配線板に強固に固定する効果を高める。
【００１７】
エポキシ系接着剤を、内蔵アンテナを保持するに十分な量より多く塗布すると、接着剤が毛細管現象でプリント配線板と内蔵アンテナ端面に広がり、その結果内蔵アンテナの誘電体であるセラミックを誘電率の高いエポキシ系接着剤が覆い、誘電特性を変化させ、アンテナ特性を劣化させる。また、接着剤の塗布量や塗布範囲は、塗布装置や接着剤の粘度、室温に影響されてばらつき、その結果、内蔵アンテナ側面を覆う接着剤の形状もさまざまにばらつくので、アンテナの放射パターンはその都度変化する。そのため、携帯無線電話機のアンテナ特性のばらつきが大きくなり、見かけ上低いアンテナ性能しか得られなくなる。
【００１８】
しかし上述のように、本実施の形態では、プリント配線板に設けたスルーホールの作用により、接着剤の塗布量にばらつきがあっても、スルーホールがそれを調節するため、強固な内蔵アンテナの固定と同時に、アンテナ特性の向上を図ることができる。
【００１９】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図５〜図８について説明する。図５は実施の形態２に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図、図６はその平面図、図７は図６のＣ−Ｃ線における断面図、図８は図６のＤ−Ｄ線における断面図である。図５〜図８において、図１〜図４と同等の要素には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２０】
図５〜図８において、プリント配線板２の、内蔵アンテナ３の底面に当たる位置にスルーホール６ｅ、６ｆが設けられている。図ではスルーホールは２個設けられているが、数に制限はない。このスルーホール６ｅ、６ｆは、接着剤５の粘度と濡れ特性から生じる表面張力を考慮して、スルーホール６ｅ、６ｆ内に十分な接着剤が充填可能な一定以上の径を有するものとする。
【００２１】
内蔵アンテナ３のプリントパターン３ａを、半田フィレット４を用いて実施の形態１と同様にプリントパターン２ａ〜２ｄに接続する。その後、プリント配線板２の裏面から例えばエポキシ系の接着剤５を充填する。接着剤５はスルーホール６ｅ、６ｆから内蔵アンテナ３の底面に広がり、内蔵アンテナ３をプリント配線板２に接着固定する。
【００２２】
この場合も実施の形態１と同様に、接着剤５が固化してアンカーボルトの効果を発揮する。ただし、実施の形態１では部品取付け方向からの接着であったが、実施の形態２では裏面からのため、プリント配線板２を裏返す必要がある。前述の実施の形態１では、内蔵アンテナ３の側面に接着剤５が付着したが、本実施の形態２では接着剤５が側面に付着することはなく、アンテナ特性への影響を小さく出来る。
【００２３】
なお、スルーホール６ｅ、６ｆは径の同じ直孔が加工上便利であるが、スルーホールの入口側と出口側の径の寸法を変えたり、一部に径の異なる溝状部または凸状部を設けるなど、固定効果向上のため、スルーホールに径の異なる部分を設けてもよいことは実施の形態１と同様である。
【００２４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図９〜図１２により説明する。図９は実施の形態３に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図、図１０はその平面図、図１１はその一部断面側面図、図１２は図１０のＥ−Ｅ線における断面図である。図９〜図１２において、図１〜図４と同等の要素には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２５】
本実施の形態では、実施の形態１における接着剤による固定に代えてバインダーを用いて固定する。図において、バインダー７は、低誘電率絶縁物である例えばポリエチレン樹脂の帯状物で、内蔵アンテナ３の外形に沿った略コ字形に成形され、その両端部先端には脚部７ａ、７ｂが形成されている。プリント配線板２には上記脚部７ａ、７ｂを通すスルーホール６ｇ、６ｈが設けられている。脚部７ａ、７ｂの先端には球形の抜け止め７ｃ、７ｄが形成されている。
【００２６】
次にバインダー７の固定方法を説明する。先ず内蔵アンテナ３をプリント配線板２上に配置し、内蔵アンテナ３のプリントパターン３ａをプリント配線板２のプリントパターン２ａ〜２ｄに半田付けして取付ける。その後、バインダー７を内蔵アンテナ３にかぶせ、スルーホール６ｇ、６ｈにバインダーの脚部７ａ、７ｂを挿入し、バインダー７を内蔵アンテナ３に密着させながら、締めつけ状態にしてプリント配線板２の裏面側から脚部７ａ、７ｂの先端を加熱し半溶融状態にした後冷却する。脚部７ａ、７ｂの先端は球状に膨れ、抜け止め７ｃ、７ｄが形成され、内蔵アンテナ３をプリント配線板２に固定する固定手段となる。
【００２７】
本実施の形態においてバインダーとしてポリエチレン樹脂を用いているのは、誘電率が小さくアンテナ特性への影響が少ない上、融点が低く、熱カシメの作業性が良いからである。本実施の形態によれば、接着剤を用いないので作業が容易で、しかもアンテナ特性の安定を図ることができる。
【００２８】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４を図１３〜図１６について説明する。図１３は実施の形態４に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図、図１４はその平面図、図１５は図１４のＦ−Ｆ線における断面図、図１６は内蔵アンテナ保持構造の一部断面側面図である。図１３〜図１６において、図１〜図４と同等の要素には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２９】
一般に、内蔵アンテナは、アンテナ特性をよりよくするため、使用者が手で保持して使用する場合に、手の影響をなるべく受けないような位置に配置することが望ましい。その場合、携帯無線電話機本体の可能な限り外周に近い、本体上部の場所が最良となる。内蔵アンテナをプリント配線板に保持する本発明の実施の形態では、内蔵アンテナ３は、プリント配線板２の端面に近い場所に固定される。
【００３０】
図において、本実施の形態３におけるポリエチレン樹脂製バインダー８の形状を図１３に示す。バインダー８は内蔵アンテナ３の上下、両側面の４面を取り囲むような帯状物で、内蔵アンテナ３の前側面を覆うフリップ部８ａには穴８ｂ、８ｃが設けられ、他端には底部から起立する柱状部８ｄ、８ｅが設けられ、柱状部８ｄ、８ｅの先端には上記フリップ部８ａの穴８ｂ、８ｃに係合する掛け止め部８ｊ、８ｋが設けられている。プリント配線板２にはスルーホール６ｉ、６ｊが設けられている。
【００３１】
このように形成されたバインダー８は、一端が内蔵アンテナ３の頂部を超えて、フリップ部８ａが内蔵アンテナ３の前側面を覆う位置まで達するように、また、他端はプリント配線板２の、端部を回りかつプリント配線板２の裏面を通るように内蔵アンテナ３を取り囲み、さらに、プリント配線板２のスルーホール６ｉ、６ｊに柱状部８ｄ、８ｅを挿通して、柱状部先端の掛け止め部８ｊ、８ｋをそれぞれフリップ部８ａの穴８ｂ、８ｃに掛け止めすることによりバインダー８の両端を締結して内蔵アンテナ３をプリント配線板２に固定する。
【００３２】
この実施の形態によれば、バインダーを成形により製作できる上、接着剤の使用や、加熱工程を必要とせず、いわゆるワンタッチでバインダー組付がけできるため、作業が簡単になる。しかも、アンテナ特性を損なうことなく、確実な固定が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、内蔵アンテナの保持を確実にすると同時に、アンテナ特性のばらつきを小さくでき、アンテナ特性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２の平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態３の平面図である。
【図１１】実施の形態３の内蔵アンテナ保持構造を示す側面図である。
【図１２】図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る内蔵アンテナ保持構造を示す斜視図である。
【図１４】実施の形態４の平面図である。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図１６】実施の形態４の内蔵アンテナ保持構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１  携帯無線電話機、            ２  プリント配線板、
２ａ〜２ｄ  プリントパターン、          ３  内蔵アンテナ、
３ａ  プリントパターン、          ４  半田、
５  接着剤、            ６ａ〜６ｊ  スルーホール、
７  バインダー、        ７ａ、７ｂ  脚部、
７ｃ、７ｄ  抜け止め、                  ８  バインダー、
８ａ  フリップ部、        ８ｂ、８ｃ  穴、
８ｄ、８ｅ  柱状部、            ８ｊ、８ｋ  掛け止め部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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