(57)【要約】【課題】  内蔵アンテナとプリント基板との電気的接続に優れた接続部及びその接続方法を提供する。【解決手段】  プリント基板７上に箱状のモールド２１を設け、そのモールド２１の表面に内蔵アンテナ素子５を形成し、その内蔵アンテナ素子５とプリント基板７とを電気的に接続するための携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部において、モールド２１の側面に切欠溝６を形成し、その切欠溝６から内蔵アンテナ素子５に延びる接続パターン１５を形成し、切欠溝６に絶縁部材２を着脱自在に嵌合すると共に、その絶縁部材２に接続パターン１５とプリント基板７とを接続するためのバネ性を有した金属ピン１を挿通した携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００である。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に箱状のモールドを設け、そのモールドの表面に内蔵アンテナ素子を形成し、その内蔵アンテナ素子とプリント基板とを電気的に接続するための携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部において、上記モールドの側面に切欠溝を形成し、その切欠溝から内蔵アンテナ素子に延びる接続パターンを形成し、上記切欠溝に絶縁部材を着脱自在に嵌合すると共に、その絶縁部材に上記接続パターンと上記プリント基板とを接続するためのバネ性を有した金属ピンを挿通したことを特徴とする携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部。
【請求項２】
上記絶縁部材に誘電率４以下の樹脂を使用する請求項１記載の携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部。
【請求項３】
上記金属ピンは、射出成形して形成された上記絶縁部材に、上記絶縁部材の上下から突出するように圧入され設けられている請求項１または２記載の携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部。
【請求項４】
上記切欠溝に凸部が形成され、上記絶縁部材に上記凸部を係合するための凹部が形成された請求項１〜３いずれかに記載の携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部。
【請求項５】
プリント基板上に箱状のモールドを設け、そのモールドの表面に内蔵アンテナ素子を形成し、その内蔵アンテナ素子とプリント基板とを電気的に接続する際に、上記モールドの側面に切欠溝を形成し、その切欠溝から内蔵アンテナ素子に延びる接続パターンを形成し、上記切欠溝に絶縁部材を着脱自在に嵌合すると共に、その絶縁部材に金属ピンを挿通することによって上記接続パターンと上記プリント基板とを接続することを特徴とする携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的接続部に係り、特に、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部及びその接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯電話用アンテナは、外部ロッドアンテナを使用していたが、ファッション性の向上、人体への電磁波障害の低減を目的に、内蔵アンテナへの移行が急速に進められている。
【０００３】
内蔵アンテナは、銅板打ち抜き法によるアンテナプレート、ＭＩＤ（Molded Interconnection Device、射出成形回路部品）等の製造方法により製造し、これらのアンテナを携帯電話内のプリント基板へ電気的に接続していた。
【０００４】
このアンテナとプリント基板との接続方法は、半田付による接続、金属プレートを折り曲げてバネ性を持たせての接続等があった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１４８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、内蔵アンテナとプリント基板とを半田接続した場合、半田付による接続に要する工数が大きなウエイトを占め、低価格化の障害となっていた。また、半田耐熱性に優れた樹脂を使用することが必要とされるため、スーパーエンジニアプラスチック等の高価な樹脂を使用する必要があり、これもコスト上昇の要因となっていた。
【０００７】
銅板打ち抜き法によるアンテナプレート及び射出成形回路部品にてアンテナを製造した場合、プリント基板との接続の設計に多大な時間を要し、設計コストが増すと云う問題点があった。
【０００８】
また、鋸プレートを折り曲げてバネ性を持たせて接続する場合には、電気的接続を行うために加工によってバネ性を持たせた銅板をアンテナ以外の部品として設計する必要があり、部品点数が多くなり部品コストが増大すると云う問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、内蔵アンテナとプリント基板との電気的接続に優れた接続部及び接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、第１の発明は、プリント基板上に箱状のモールドを設け、そのモールドの表面に内蔵アンテナ素子を形成し、その内蔵アンテナ素子とプリント基板とを電気的に接続するための携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部において、上記モールドの側面に切欠溝を形成し、その切欠溝から内蔵アンテナ素子に延びる接続パターンを形成し、上記切欠溝に絶縁部材を着脱自在に嵌合すると共に、その絶縁部材に上記接続パターンと上記プリント基板とを接続するためのバネ性を有した金属ピンを挿通したものである。
【００１１】
第２の発明は、上記絶縁部材に誘電率４以下の樹脂を使用するものである。
【００１２】
第３の発明は、上記金属ピンは、射出成形して形成された上記絶縁部材に、上記絶縁部材の上下から突出するように圧入され設けられているものである。
【００１３】
第４の発明は、上記切欠溝に凸部が形成され、上記絶縁部材に上記凸部を係合するための凹部が形成されたものである。
【００１４】
第５の発明は、プリント基板上に箱状のモールドを設け、そのモールドの表面に内蔵アンテナ素子を形成し、その内蔵アンテナ素子とプリント基板とを電気的に接続する際に、上記モールドの側面に切欠溝を形成し、その切欠溝から内蔵アンテナ素子に延びる接続パターンを形成し、上記切欠溝に絶縁部材を着脱自在に嵌合すると共に、その絶縁部材に金属ピンを挿通することによって上記接続パターンと上記プリント基板とを接続する携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部の接続方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内蔵アンテナとプリント基板との電気的接続に優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１に、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部のＭＩＤ内蔵アンテナ及びプリント基板の斜視図を示す。
【００１８】
図示したように、携帯電話内蔵アンテナであるＭＩＤ内蔵アンテナ４は、射出成形した箱状のモールド２１の表面に、高周波信号を送受信する内蔵アンテナ素子（以下、ラジエータパターンと云う。）５と、モールド２１の側面に形成された嵌合のための切欠溝６と、ラジエータパターン５と後述する接続部品３とを接続するための接続パターン１５とが形成されている。
【００１９】
箱状のモールド（以下、ＭＩＤベースと云う。）２１は、２回成形法によりＭＩＤ射出成形されたものであり、電気回路が形成されたプリント基板７の上に設けられ、プリント基板７上に実装される電気部品を保護する。
【００２０】
ＭＩＤベース２１は、ラジエータパターン５等が形成されない部分にはＳＰＳ（出光石油化学（株）製、ＸＡＲＥＣ（登録商標））が用いられ、ラジエータパターン５及び接続パターン１５の形成される部分には予め樹脂の中にメッキ用の触媒が練り込まれたメッキグレードのＳＰＳ（出光石油化学（株）製、ＸＡＲＥＣ）が用いられている。メッキグレードは、メッキ用の触媒を練り込む代わりに、ＳＰＳの表面を粗くし、メッキが付着し易くしたものなどでもよい。
【００２１】
ＭＩＤベース２１には、後述する接続部品３を嵌合するための切欠溝６が設けられている。切欠溝６は、ＭＩＤベース２１の側面にＭＩＤベース２１を切り欠いて形成され、後述する接続部品３を嵌合させてＭＩＤ内蔵アンテナ４に取り付けるためのものである。以下、切欠溝６をＭＩＤアンテナ嵌合部６と云う。
【００２２】
ＭＩＤベース２１の表面に形成されたラジエータパターン５及び接続パターン１５は、例えば無電解銅メッキによって導電性被膜を形成し、メッキ膜厚２０μｍとなっている。更に保護メッキとして例えば無電解メッキによりニッケルメッキが施されメッキ膜厚３μｍの膜が形成され、金メッキによりメッキ膜厚０．０１μｍのメッキ層を重ねることにより形成する。
【００２３】
ラジエータパターン５は、通信に使用する電磁波を送受信する内蔵用のアンテナ素子として形成された導電性パターンであり、その寸法、形状により決まる所定の周波数の電磁波を送受信することが出来る。
【００２４】
接続パターン１５は、ＭＩＤアンテナ嵌合部６からＭＩＤベース２１の壁に沿ってラジエータパターン５に延びる導電性パターンであり、ラジエータパターン５と後述する接続部品３の金属ピン１とを電気的に接続するために設けられている。
【００２５】
図２は、本発明の好適実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部に用いる接続部品を示す。
【００２６】
図示したように、接続部品３は、バネ性を有した金属ピン１と、絶縁部材２によって形成された成形体とを備えて構成される。以下絶縁部材２を成形体２と云う。
【００２７】
接続部品３は、高周波特性に優れた絶縁部材で形成された成形体２に、金属ピン１を圧入し組合せることにより一体化した構造の接続ピンである。
【００２８】
金属ピン１は、バネ性を有する金属により形成され、成形体２に挿通されており、金属ピン１の両端は成形体２の上下から突出するように圧入され設けられている。
【００２９】
金属ピン１は長手方向に伸縮するバネ性を有する性質・構造となっており、接続部品３が携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部に接続された際に、金属ピン１の両端が各々接触する接続パターン１５及びプリント基板７上の図示しない回路パターンに押しつけられて、金属ピン１が接続パターン１５やプリント基板７上の回路パターンと電気的に充分接触する。
【００３０】
成形体２は、接続される内蔵アンテナの特性を維持するため誘電率が低く（例えば、誘電率４以下）、誘電損失が少ない誘電体であることが望ましい。このため、成形体２を形成する絶縁部材の樹脂としては、スチレンモノマから合成された結晶性ポリマ及び非結晶性ポリマを使用するとよい。
【００３１】
具体的には、結晶性ポリマとしてはＳＰＳ（シンジオタクティックポリスチレン）が使用され、非結晶ポリマとしてはポリスチレンが使用され、成形体２はこれらのポリマ樹脂を射出成形することにより形成される。
【００３２】
これらのポリマ樹脂を使用することにより、誘電率４以下の特性を有する成形体２が実現できる。
【００３３】
次に、図２の接続部品３を図１のＭＩＤ内蔵アンテナ４に取り付けた状態を図３に示す。
【００３４】
図示したように、本発明に係る携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００においてＭＩＤ内蔵アンテナ４はプリント基板７の上に設けられている。ＭＩＤ内蔵アンテナ４のＭＩＤアンテナ嵌合部６と接続部品３の成形体２とは嵌合し、ＭＩＤアンテナ嵌合部６に成形体２を着脱自在に取り付ける構造となっている。すなわち、接続部品３は、ＭＩＤ内蔵アンテナ４と電気回路を形成したプリント基板７とに挟まれるように装着されている。
【００３５】
接続部品３の成形体２は、ＭＩＤアンテナ嵌合部６に嵌合する寸法・形状となっており、ＭＩＤ内蔵アンテナ４から接続部品３が簡単には離脱しないように嵌め込まれている。
【００３６】
更に、接続部品３は、金属ピン１がバネ性を有しており、ＭＩＤアンテナ嵌合部６に装着されると金属ピン１の端が接続パターン１５及びプリント基板７上に形成された回路パターンに押着されるようになっている。
【００３７】
なお、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００に設けられるＭＩＤアンテナ嵌合部６と成形体２とは、図示した形状、位置に限定されるものではない。接続部品３がＭＩＤアンテナ嵌合部６に充分嵌合し、金属ピン１が接続パターン１５及びプリント基板７の回路へ充分押着するようなＭＩＤアンテナ嵌合部６、成形体２であれば携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００の状況に応じて最適な切欠溝や形状を最適な位置に設けてもよい。
【００３８】
このように、接続部品３がＭＩＤアンテナ嵌合部６に嵌合・装着されることにより、ラジエータパターン５と、プリント基板７の回路パターンとが接続部品３を介して電気的に接続される。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部について説明する。
【００４０】
図４に、ＭＩＤ内蔵アンテナ１４及びプリント基板の斜視図を示す。
【００４１】
図示したように、ＭＩＤ内蔵アンテナ１４は、射出成形された箱状のモールドであるＭＩＤベース２２の表面に、内蔵アンテナ素子としてのラジエータパターン５と、ラジエータパターン５と後述する接続部品１３とを接続するための接続パターン１５とが形成されている。
【００４２】
ＭＩＤベース２２には、後述する接続部品１３を嵌合するための切欠溝であるＭＩＤアンテナ嵌合部１６が設けられており、ＭＩＤアンテナ嵌合部１６には接続部品１３との嵌合及びストッパのための凸部９が設けられている。
【００４３】
凸部９は、成形体１２に設けられた嵌合用の凹部８を係合するために形成され、バネ性を有した金属ピン１の両端を接続パターン１５及びプリント基板７の回路パターンに均等に押着させ、ＭＩＤアンテナ嵌合部１６で後述する接続部品１３が振動・衝撃等によりずれないようにするためにある。
【００４４】
次に、第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部においてＭＩＤ内蔵アンテナ１４を接続するための接続部品について説明する。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部に用いる接続部品を示す。
【００４６】
図示したように、接続部品１３は、バネ性を有した金属ピン１と、絶縁部材で形成された成形体１２とを備えて構成される。
【００４７】
接続部品１３は、図２で説明したものと同様の構成部材及び寸法形状で形成されるが、成形体１２には更に嵌合及びストッパのための凹部８が設けられている。
【００４８】
凹部８は、ＭＩＤアンテナ嵌合部１６に設けられた嵌合用の凸部９を係合するために形成され、バネ性を有した金属ピン１の両端を接続パターン１５及びプリント基板７の回路パターンに均等に押着させ、ＭＩＤアンテナ嵌合部１６で接続部品１３が振動・衝撃等によりずれないようにするためにある。
【００４９】
次に、図５の接続部品１３を図４のＭＩＤ内蔵アンテナ１４に取り付けた携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部を図６に示す。
【００５０】
図示したように、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１０１において、ＭＩＤ内蔵アンテナ１４のＭＩＤアンテナ嵌合部１６に接続部品１３が嵌合し、接続部品１３は、ＭＩＤ内蔵アンテナ１４と電気回路を形成したプリント基板７とに挟まれるように装着されている。
【００５１】
接続部品１３の成形体１２は、図３で示した状態と同様にＭＩＤアンテナ嵌合部１６に嵌合する寸法・形状となっており、ＭＩＤ内蔵アンテナ１４から接続部品１３が衝撃等で簡単には離脱しないように嵌め込まれている。
【００５２】
更に、成形体１２に設けられた凹部８と、ＭＩＤアンテナ嵌合部１６に設けられた凸部９とが嵌合することにより、凹部８が成形体１２の上下ほぼ中央に位置し、凸部９もＭＩＤアンテナ嵌合部１６の上下ほぼ中央に位置して設けられていると云う対応する位置関係及び金属ピン１の有するバネ性により、金属ピン１と接続パターン１５とが、金属ピン１とプリント基板７の回路パターンとが各々均等に押着され、金属ピン１の上下の押着に偏りが生じないようになっている。
【００５３】
なお、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１０１に設けられる凹部８と凸部９とは、図示した形状、位置に限定されるものではない。接続部品１３がＭＩＤアンテナ嵌合部１６に充分嵌合し、金属ピン１が接続パターン１５及びプリント基板７の回路への充分均等に押着する耐衝撃性のある凹部８、凸部９であれば携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１０１の状況に応じて最適な凹凸形状を最適な位置に設けてよい。
【００５４】
これら説明したような構造により、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１０１に振動・衝撃が加わっても接続部品１３はＭＩＤ内蔵アンテナ１４からは容易に離脱せず、金属ピン１による電気的な接続が充分に保たれるようになっている。
【００５５】
次に、以上説明した第１、第２の実施の形態により実現した接続部の評価結果を表１、表２に示す。
【００５６】
表１は、接続部品３、１３を装着したＭＩＤ内蔵アンテナ４、１４のそれぞれのアンテナ特性を示す。
【００５７】
【表１】
2005073028.tif 000003
表から分かるように、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００、１０１におけるＭＩＤ内蔵アンテナ４、１４のアンテナ利得特性は共に良好であり、携帯電話の運用上支障のない特性となっている。これは、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００、１０１の成形体２、１２にＳＰＳを用いたことにより誘電損失が抑えられていることによるものである。
【００５８】
また、リターンロス、ＶＳＷＲ共に良好であり送受信信号の伝送に支障のないインピーダンス整合特性となっていることが分かる。
【００５９】
したがって、携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００、１０１として充分に機能できる電気的特性を有することが分かった。
【００６０】
表２は、第１、第２の実施の形態の携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部１００、１０１の対衝撃性評価結果を示す。
【００６１】
この対衝撃性の評価は、対象物である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部が設けられた携帯電話を落下させることにより行う試験により、試験条件は１．８ｍの高さより携帯電話のそれぞれの面（４つの角を含む１０方向）がコンクリート床に衝突するように自然落下させることとした。
【００６２】
【表２】
2005073028.tif 000004
表から分かるように、第１の実施の形態に於ける評価結果では、高さ１．８ｍからコンクリート床への落下という過酷な条件にも拘わらず、下面、正面等７方向で電気的接触等実用上も概ね問題がないことが分かる。
【００６３】
更に、第２の実施の形態に於いては接続部品１３に凹部８を設け、対応してＭＩＤ内蔵アンテナ１４に凸部９を設けたことにより、接続部品１３が振動・衝撃等で簡単にはずれたり離脱しない構造となっており、試験項目１０方向いずれでも落下の衝撃による電気的な開放は生ぜず、実用上も全く問題がないことが試験結果から分かる。
【００６４】
以上説明したように、金属ピンを成形体に圧入し、成形体には嵌合性を強化するため凹部を設け、ＭＩＤ内蔵アンテナにも対応する凹部を設けたことにより、内蔵アンテナ及びその接続部として有効な電気的特性、良好な機械的特性（耐衝撃性）を得られ、且つ低価格を実現することができる優れた効果を発揮する。
【００６５】
本発明に係る携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部の実現により、接続のための半田が不要になり、半田付による工数や半田耐熱性に優れた高価な樹脂を使用しないで済むことでコストの低減ができる。
【００６６】
また、ＭＩＤアンテナ嵌合部を同じ形状・寸法で設計すれば、接続部品を汎用で用いることができ、ＭＩＤアンテナとプリント基板との接続のための設計コストが大幅に低減できる。
【００６７】
また、部品も接続部品があればよく、部品点数の低減によるコスト低減にもなっている。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部は、携帯電話用として有効であるのみならず、立体的な回路接続を必要とする電気・電子回路構成に於いて広く用意できる産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部におけるＭＩＤ内蔵アンテナ及びプリント基板の斜視図である。
【図２】本実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部における接続部品を示す概観図である。
【図３】携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部において接続部品をＭＩＤ内蔵アンテナに取り付けた正面図である。
【図４】第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部におけるＭＩＤ内蔵アンテナ及びプリント基板の斜視図である。
【図５】第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部における接続部品を示す概観図である。
【図６】第２の実施の形態である携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部において接続部品をＭＩＤ内蔵アンテナに取り付けた正面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  金属ピン
２  成形体（絶縁部材）
３  接続部品
４  ＭＩＤ内蔵アンテナ
５  ラジエータパターン（内蔵アンテナ素子）
６  ＭＩＤアンテナ嵌合部（切欠溝）
７  プリント基板
１５  接続パターン
２１  ＭＩＤベース（モールド）
１００  携帯電話内蔵アンテナ用電気的接続部
【図１】
2005073028.tif 000005
【図２】
2005073028.tif 000006
【図３】
2005073028.tif 000007
【図４】
2005073028.tif 000008
【図５】
2005073028.tif 000009
【図６】
2005073028.tif 000010