(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う携帯電話機の筐体であって、樹脂からなる筐体の一部であり脱着が可能なバッテリー部カバーに、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品が内蔵封止されており、前記アンテナは、前記バッテリー部カバーの内壁面の形状に沿って形成された非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体であって、
前記バッテリー部カバーの縁部の内壁面が肉厚の湾曲形状を有し、前記アンテナコイルは、前記湾曲形状に沿って、コイルの積層断面形状が徐々に外開き状になるように立体形状に変形させ、湾曲状の縁部において肉厚部内の中央部に収まるように形成されていることを特徴とする非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体。
【請求項２】
無線通信を行う携帯電話機の筐体であって、樹脂からなる筐体の一部であり脱着が可能なバッテリー部カバーに、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品が内蔵封止されており、前記アンテナは、前記バッテリー部カバーの内壁面の形状に沿って形成された非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体であって、
前記バッテリー部カバーの縁部の内壁面が垂直形状であり、前記アンテナコイルはバッテリー部カバーの縁部の垂直な内壁面の形状に沿って、アンテナコイルの一部が埋設され、一部が露出するように上下方向に直線的に積層された立体形状の形に形成されていることを特徴とする記載の非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体。
【請求項３】
前記金属導体をコイル状に配線したアンテナがマグネットワイヤを巻回してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体。
【請求項４】
前記金属導体をコイル状に配線したアンテナがＭＩＤ配線によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＨＳ等の無線通信を行う携帯電話機に関し、特に、携帯電話機筐体の一部に金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品を内蔵封止することにより、携帯電話機本体を大型化することなく、非接触式ＩＣカードの情報処理機能やＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）機能等を付加することができる、非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＰＨＳなどの携帯電話機は、携帯性が必要とされる点から、可能な限りの小型化、軽量化が進められている。一方、ＩＣカードの分野では非接触式ＩＣカードが急速に普及し始めており、無電池での非接触通信の利便性などからさまざまな分野への適用が広がってきている。非接触式ＩＣカードは非接触通信でデータの授受を行うため、通常の磁気カードや接触ＩＣカードのように読み取り装置に挿入する必要がなく携帯電話機等に組み込んだ形でも利用可能である。
【０００３】
図５に従来の携帯電話機の一例を示す。通常、携帯電話機の筐体１は樹脂等からなるいくつかの部品から構成されている。裏面の一部は、バッテリーを内蔵する部分で開閉可能なバッテリー部カバー３になっている。
【０００４】
図６に従来の非接触式ＩＣカードの構造を示す。巻線あるいは導電性ペースト印刷、エッチングにより金属導体が数ターンのコイル状に形成されたアンテナコイル４とメモリ等からなる電子部品（ＩＣモジュール５）が電気的に接続された状態で、ＰＶＣやＰＥＴ等のシート材料６により積層封止され、全体として平面形状に形成される。アンテナコイル４のループで囲まれた面積（コイルループ面積）が大きいほど、通信距離特性が向上するため、カード形状の場合、アンテナコイル４はカードの四辺いっぱいに配線される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話機に非接触式ＩＣカード機能を付加する場合、従来のカードタイプのものを小型に形成したものや、アンテナを特殊形状として切手大の大きさにしたり、チップ自体にアンテナを形成した超小型のものを携帯電話機内部に挿入固定する方法が考えられる。
【０００６】
従来のカードタイプや特殊アンテナタイプのものは、アンテナコイル４をエッチングや導電ペーストの印刷により成形する場合が多く、これらの方式ではアンテナ形状が平面形状に限定されるため、それらを携帯電話機内部に配置するためには、それらを配置するための空間を携帯電話機内部に確保する必要があり、携帯電話機が大型化することになる。また、チップ自体にアンテナコイル４を形成したタイプは小型のため、携帯電話機を大型化する必要はないが、アンテナコイル４が小型のため従来のカードと同様な通信距離特性は得られない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、携帯電話機本体を大型化することなく、非接触式ＩＣカードの情報処理機能やＲＦＩＤ機能等を携帯電話機付加することができる、非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【０００９】
請求項１に係る非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体は、無線通信を行う携帯電話機の筐体であって、樹脂からなる筐体の一部であり脱着が可能なバッテリー部カバーに、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品が内蔵封止されており、前記アンテナは、前記バッテリー部カバーの内壁面の形状に沿って形成された非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体であって、前記バッテリー部カバーの縁部の内壁面が肉厚の湾曲形状を有し、前記アンテナコイルは、前記湾曲形状に沿って、コイルの積層断面形状が徐々に外開き状になるように立体形状に変形させ、湾曲状の縁部において肉厚部内の中央部に収まるように形成されていることを特徴とする。
また請求項２に係る非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体は、無線通信を行う携帯電話機の筐体であって、樹脂からなる筐体の一部であり脱着が可能なバッテリー部カバーに、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品が内蔵封止されており、前記アンテナは、前記バッテリー部カバーの内壁面の形状に沿って形成された非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体であって、前記バッテリー部カバーの縁部の内壁面が垂直形状であり、前記アンテナコイルはバッテリー部カバーの縁部の垂直な内壁面の形状に沿って、アンテナコイルの一部が埋設され、一部が露出するように上下方向に直線的に積層された立体形状の形に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
これは金属導体をコイル状に配線したアンテナだけでなく、それと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品をも、携帯電話機の筐体の樹脂内に内蔵封止した形態のものであり、この特徴によれば、携帯電話機本体を大型化することなく、換言すれば携帯電話機の筐体内部の部品収容空間を狭めることなく、非接触式ＩＣカードの情報処理機能やＲＦＩＤ機能等を携帯電話機に付加することができる。
【００１２】
これは金属導体をコイル状に配線したアンテナだけでなく、それと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品をも、携帯電話機の筐体の一部である脱着が可能なバッテリー部カバーの樹脂内に内蔵封止されている形態としたものである。この特徴によれば、上記請求項１と同じく非接触式ＩＣカードの情報処理機能やＲＦＩＤ機能等を携帯電話機に付加することができると共に、アンテナの開口面積を比較的大きく確保することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２に記載の非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体において、前記金属導体をコイル状に配線したアンテナがマグネットワイヤを巻回してなることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、上記請求項１又は２に記載の非接触式ＩＣカード機能を備えた携帯電話機用筐体において、前記金属導体をコイル状に配線したアンテナがＭＩＤ配線によって形成されることを特徴とする。
＜発明の要点＞
本発明では、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品を、携帯電話機の筐体の一部、例えばバッテリー部カバーの樹脂内に内蔵封止する。そのため、非接触式ＩＣカード機能を付加するために筐体内部のスペースを確保する必要がない。したがって、携帯電話機を大型化することなく、携帯電話機に非接触式ＩＣカード機能を付加することができる。
【００１７】
金属導体をコイル状に配線したアンテナは、マグネットワイヤを巻回して又はＭＩＤ配線によって形成する。ＭＩＤ配線は、射出成形回路（ＭＩＤ：Molded Interconnection Device）の手法を用いた配線方法である。この射出成形による製法（ＭＩＤ配線）としては、めっき方式と回路フィルム方式とに大別される。いずれも本発明におけるアンテナの製法として用いることができる。
【００１８】
前者のめっき方式は、樹脂成形品にめっきを施すことにより得られ、その代表的な製法として１ショットモールド法、２ショットモールド法がある。１ショットモールド法は、射出成形品を用い二段階のめっき工程を経由することにより製造するものであり、ファイン度（精度）の高いものが得られる。上記２ショットモールド法は、二段階の樹脂成形工程を経由することにより製造するものであり、３次元の曲面形状を有する立体形状の製造に適する。
【００１９】
一方、後者の回路フィルム方式は、予定面に所定の回路パターンを形成し、樹脂成形時に上記所定の回路パターンを一体化または転写する方式であって、インモールド法がある。インモールド法は、回路パターン形成品を成形金型にセットして、上記金型に樹脂を射出成形し、樹脂成形品に回路パターンを転写させるものである。 このインモールド法は、回路パターン形成に種々の工法を適用することができ、樹脂成形体の形成材料の選定自由度が高く、しかもファイン度（精度）の高いものが得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２１】
図１は第１の実施形態に係る携帯電話機を示すもので、（ａ）はその裏側を、（ｂ）は表側を示す。図において、１はその携帯電話機の筐体、２は携帯電話機の内部空間に収容されたバッテリー、３は脱着が可能なバッテリー部カバーである。
【００２２】
この第１の実施形態に係る携帯電話機は、その筐体１の一部分を形成する裏側のバッテリー部カバー３の内部に、図１（ｂ）に示す如く、金属導体をコイル状に配線したアンテナコイル（アンテナ）４と、およびそれと電気的に接続したＩＣモジュール（ＩＣ部品）５とを内蔵封止した構成のものである。この実施形態の場合、アンテナコイル４はＭＩＤ配線によって、バッテリー部カバー３の外形に沿って長方形に巻回されている。しかしアンテナコイル４はマグネットワイヤを用いてコイル状に巻回することによって構成してもよい。
【００２３】
この図１の実施形態によれば、非接触式ＩＣカード機能部品を携帯電話機内部に組み込まず、筐体１の一部分の樹脂内に内蔵封止することによって、筐体１内部のスペースを確保せずに非接触式ＩＣカード機能を組み込めるとともに、アンテナコイル４のループで囲まれた面積を広く形成することができる。
【００２４】
図２は上記非接触式ＩＣカード機能を内蔵した携帯電話機の筐体１についての第２の実施形態を示したもので、（ａ）はその裏側を、（ｂ）は表側を示している。この実施形態においては、金属導体をコイル状に配線したアンテナコイル（アンテナ）４が、携帯電話機の筐体の全周にわたってコイル状に巻回され、且つ筐体の樹脂内に埋設されている。また、これと電気的に接続されたＩＣモジュール（ＩＣ部品）５が携帯電話機の筐体１の一部、ここでは上側の片隅の肉厚部に、内蔵封止されている。
【００２５】
この図２の実施形態では、アンテナコイル４を携帯電話機の筐体１の全周にわたって形成しているため、コイルループ面積が大きく確保でき、通信距離特性が向上する。内蔵するアンテナコイル４はマグネットワイヤ７を数ターン巻回して形成しているが、また、ＭＩＤ配線によって形成してもよい。
【００２６】
図３に第３の実施形態を示す。これは上記図１の実施形態に係る方式で、長方形のバッテリー部カバー３の縁部の肉厚部内に、アンテナコイル４を内蔵封止した構成のものである。このバッテリー部カバー３のアンテナコイル４は、マグネットワイヤー又はＭＩＤ配線により形成する。マグネットワイヤーおよびＭＩＤ配線の場合、配線の立体的な形成が可能であり、比較的に曲面等による立体的な構造を持つ携帯電話機の筐体１に対しても、アンテナの形成が可能である。そこで図３の形態ではアンテナコイル４を、バッテリー部カバー３の縁部の内壁面の湾曲形状に沿って、コイルの積層断面形状が徐々に外開き状になり、湾曲状の縁部においてほぼ肉厚部内の中央に収まるような立体形状の形に変形させている。
【００２７】
図４はバッテリー部カバー３の縁部の内壁面がほぼ垂直形状である場合の形態例であり、アンテナコイル４はバッテリー部カバー３の縁部の垂直な内壁面の形状に沿って、上下方向に直線的に積層された立体形状の形に形成されている。また、この図４の例では、アンテナコイル４の殆どを内蔵封止しつつ一部が露出した状態に形成している。
【００２８】
図３の形態ではアンテナコイル４をバッテリー部カバー３の縁部の肉厚部内に埋設したが、この図４の例のように、アンテナコイル４の殆どを内蔵封止し、一部が露出した状態として構成することができるものである。
【００２９】
上述した図１〜図４の実施形態に従い、携帯電話やＰＨＳ等の無線通信を行う携帯電話機の筐体の一部に、金属導体をコイル状に配線したアンテナとそれと電気的に接続されたＩＣ部品とからなる非接触式ＩＣカード機能部品を内蔵封止することにより、携帯電話機本体を大型化することなく、非接触式ＩＣカードの情報処理機能やＲＦＩＤ機能等を携帯電話機に付加することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、携帯電話機に非接触式ＩＣカード機能を付加するのに、非接触式ＩＣカード機能部品を携帯電話機の内部空間に組み込むのではなく、筐体の一部分つまり肉厚部中に内蔵封止しているため、筐体内部のスペースを確保せずに非接触式ＩＣカード機能を組み込むことができるとともに、アンテナコイルのループで囲まれた面積を広く形成することができる。そのため、携帯電話機自体を大型化することなく、非接触式ＩＣカード機能を付加できるとともに、コイルループ面積を大きく確保して、携帯電話機の通信距離特性を向上させることができる。
【００３１】
また、内蔵するアンテナの形成にマグネットワイヤやＭＩＤ配線を用いるため、アンテナの立体的な形成が可能であり、曲面等による立体的な構造を持つ携帯電話機の筐体に対しても、容易にアンテナの形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る非接触式ＩＣカード機能を内蔵した携帯電話機の筐体構成を示したもので、（ａ）は前側から、（ｂ）は後側から見た図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る非接触式ＩＣカード機能を内蔵した携帯電話機の筐体構成を示したもので、（ａ）はバッテリー部カバーの装着された状態を、（ｂ）はバッテリー部カバーを外した状態を示した図である。
【図３】本発明の第３の実施形態としてマグネットワイヤ及びＭＩＤ配線でアンテナ形成をした形態を示したもので、（ａ）はバッテリー部カバーの背面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３の実施形態の変形例を示したもので、図３（ａ）のバッテリー部カバーのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】従来の携帯電話機の筐体を示した図である。
【図６】従来の非接触式ＩＣカードの構造を示した図である。
【符号の説明】
１  携帯電話機の筐体
２  バッテリー
３  バッテリー部カバー
４  アンテナコイル
５  ＩＣモジュール
【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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