(57)【要約】【課題】携帯端末装置の組立後の周波数調整工程を設けることなく、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯内へ調整すること。【解決手段】本発明は、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法に適用される。本発明の製造方法は、前記非接触ＩＣカードのアンテナを製造する工程と、前記アンテナを、周波数特性を基に分類する工程と、前記アンテナ以外の部品を基板に搭載する工程と、前記基板を、前記部品を搭載した状態での周波数特性を基に分類する工程と、前記アンテナが分類された区分と前記基板が分類された区分とを基に、前記アンテナと前記基板とを組み合わせ、組み合わせた前記アンテナと前記基板とを筐体に組み込むことで前記携帯端末装置を製造する工程と、を有する。【選択図】図３
2012137824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法であって、
前記非接触ＩＣカードのアンテナを製造する工程と、
前記アンテナを、周波数特性を基に分類する工程と、
前記アンテナ以外の部品を基板に搭載する工程と、
前記基板を、前記部品を搭載した状態での周波数特性を基に分類する工程と、
前記アンテナが分類された区分と前記基板が分類された区分とを基に、前記アンテナと前記基板とを組み合わせ、組み合わせた前記アンテナと前記基板とを筐体に組み立てることで前記携帯端末装置を製造する工程と、を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置が普及しはじめている。
【０００３】
例えば、携帯電話機に非接触ＩＣカードを内蔵することにより、携帯電話機を財布や鍵の代わりに使用することが可能となる。
【０００４】
ただし、携帯電話機に非接触ＩＣカードを内蔵する場合、非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードのアンテナ周囲にある金属の影響を受けて通信品質が劣化してしまう。
【０００５】
そこで、従来は、このような通信劣化の改善のために、例えば、特許文献１のように、携帯電話機の筐体等に磁性体を追加していた。
【０００６】
しかしながら、携帯電話機に追加した磁性体の透磁率のばらつきに伴い、非接触ＩＣカードのアンテナのインダクタ成分がばらついてしまう。そのため、非接触ＩＣカードの共振周波数の製造ばらつきが拡大し、所望の周波数帯内の共振周波数を持つ非接触ＩＣカードを製造することができないという課題があった。
【０００７】
非接触ＩＣカードの製造ばらつきを改善する方法としては、例えば、特許文献２のように、アンテナ単体で周波数調整を実施し、非接触ＩＣカードの部品ばらつきを抑える方法や、特許文献３のように、携帯端末装置の検査工程において、コンデンサ容量値を切り替えて非接触ＩＣカードの周波数調整を実施する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２９８０９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０６３０８１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４７７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図４は、非接触ＩＣカードの等価回路を表している。
【００１０】
図４に示すように、非接触ＩＣカードは、アンテナのインダクタ成分１０１と、容量値切替ＳＷ回路１０２と、非接触ＩＣチップ１０３と、からなる回路と等価になる。
【００１１】
容量値切替ＳＷ回路１０２は、互いに並列に配置されたｎ個の同調コンデンサを含み、いずれかの同調コンデンサと接続して、容量値を切り替える構成となる。
【００１２】
非接触ＩＣカードの共振周波数ｆは、アンテナのインダクタ値Ｌと、容量値切替ＳＷ回路１０１で切り替えた同調コンデンサの容量値ＣとのＬＣ共振（式１）で構成される。
【００１３】
ｆ＝１／｛２π√（ＬｘＣ）｝・・・（式１）
携帯端末装置には、個々の部品ばらつきがあるため、非接触ＩＣカードの共振周波数は、製造後（アンテナや基板を筐体に組み立てた後）に確定する。
【００１４】
ところで、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置は、アンテナメーカ、部品搭載メーカ、および製造メーカでの各工程を経て、製造されることになる。
【００１５】
まず、アンテナメーカでは、非接触ＩＣカードのアンテナを製造し、製造メーカへ出荷する。このアンテナは、例えば、特許文献２に記載のように、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）上にアンテナパターンが形成されたものとなる。
【００１６】
その一方、部品搭載メーカでは、アンテナ以外の携帯端末装置の部品（図４の容量値切替ＳＷ回路１０２や非接触ＩＣチップ１０３等）を基板に搭載し、製造メーカへ出荷する。なお、携帯端末装置の基板の枚数は実装に応じて決められる。
【００１７】
その後、製造メーカでは、アンテナメーカから出荷されたアンテナと、部品搭載メーカから出荷された基板と、を筐体に組み立てることで携帯端末装置を製造する。この組み立ての際に、アンテナは、基板に搭載された容量値切替ＳＷ回路１０２および非接触ＩＣチップ１０３と接続されることになる。
【００１８】
ここで、アンテナメーカ、部品搭載メーカ、および製造メーカの各々で行う検査工程について、図５、図６、および図７を参照して説明する。
【００１９】
図５は、従来のアンテナメーカでの検査工程フローを表している。
【００２０】
図５に示すように、アンテナメーカでは、アンテナを製造した後、まず、アンテナの周波数を測定する（ステップＡ１）。
【００２１】
次に、アンテナの周波数ばらつき幅が調整可能範囲内か確認し（ステップＡ２）、調整可能範囲内の場合（ステップＡ２：Ｙｅｓ）、周波数分類をして所望の周波数帯内になるパターンカット位置を決定し（ステップＡ４）、決定した位置でＬまたはＣをパターンカットして、アンテナの周波数調整を実施する（ステップＡ５）。
【００２２】
次に、パターンカット後のアンテナの周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＡ６）、規格内である場合（ステップＡ６：Ｙｅｓ）、そのアンテナを製造メーカに出荷する（ステップＡ７）。
【００２３】
また、ステップＡ２において、アンテナの周波数ばらつき幅が調整可能範囲内でない場合は（ステップＡ２：Ｎｏ）、そのアンテナを不良と判定する（ステップＡ３）。
【００２４】
また、ステップＡ６において、パターンカット後のアンテナの周波数ばらつき幅が規格内でない場合は（ステップＡ６：Ｎｏ）、再度、周波数を測定し（ステップＡ１）、リスタートする。
【００２５】
なお、後述のように、容量値切替ＳＷ回路の容量値切替段数が多い場合、アンテナメーカでは、アンテナの周波数調整をしない場合もある。その場合は、ステップＡ２〜Ａ５の処理は削除となる。
【００２６】
図６は、従来の部品搭載メーカでの検査工程フローを表している。
【００２７】
図６に示すように、部品搭載メーカでは、容量値切替ＳＷ回路の容量値切替を全通り（ここでは、ｎ通り）実施（周波数変動量の検査）して出荷する。
【００２８】
部品搭載メーカでは、基板に部品を搭載した後、まず、容量値切替ＳＷ回路を初期設定した上で（ステップＢ１）、基板の周波数を測定する（ステップＢ２）。
【００２９】
次に、基板の周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＢ３）、規格内である場合（ステップＢ３：Ｙｅｓ）、容量値切替ＳＷ回路の容量値切替をｎ通り実施したか確認する（ステップＢ５）。
【００３０】
ステップＢ５において、ｎ通りの容量値切替を実施していない場合は（ステップＢ５：Ｎｏ）、ｎ通りの容量値切替を繰り返し実施し、一方、ｎ通りの容量値切替を完了している場合は（ステップＢ５：Ｙｅｓ）、容量値切替ＳＷ回路を初期設定に戻し（ステップＢ６）、その基板を製造メーカに出荷する（ステップＢ７）。
【００３１】
また、ステップＢ３において、基板の周波数ばらつき幅が規格内でない場合は（ステップＢ３：Ｎｏ）、その基板を不良と判定する（ステップＢ４）。
【００３２】
図７は、従来の製造メーカでの検査工程フローを表している。
【００３３】
図７に示すように、製造メーカでは、アンテナと基板を筐体に組み立てて携帯端末装置（製品）を製造した後（ステップＣ１）、まず、非接触ＩＣカードの周波数を測定する（ステップＣ２）。
【００３４】
次に、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅が調整可能範囲内か確認し（ステップＣ３）、調整可能範囲内の場合（ステップＣ３：Ｙｅｓ）、容量値切替ＳＷ回路による非接触ＩＣカードの周波数調整を実施する（ステップＣ５）。
【００３５】
次に、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＣ６）、規格内である場合（ステップＣ６：Ｙｅｓ）、非接触ＩＣカードの検査が完了となる。
【００３６】
また、ステップＣ６において、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅が規格内でない場合（ステップＣ６：Ｎｏ）、再度、周波数調整を実施する（ステップＣ５）。
【００３７】
また、ステップＣ３において、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅が調整可能範囲内でない場合は（ステップＣ３：Ｎｏ）、その携帯端末装置を不良と判定する（ステップＣ４）。
【００３８】
図８は、従来の携帯端末装置の製造工程を表している。なお、図８では、非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が±５０ｋＨｚ（周波数規格範囲１００ｋＨｚ）となっている。
【００３９】
図８の（i）は、アンテナメーカで周波数調整を実施していないアンテナと、部品搭載メーカで容量値切替段数が多い容量値切替ＳＷ回路を搭載した基板と、を組み合わせて、非接触ＩＣカードを得る場合の例を表している。
【００４０】
（i）の場合、（１）に示すように、アンテナメーカでは周波数調整を実施していないため、アンテナメーカから出荷されるアンテナの周波数ばらつき幅は２００ｋＨｚと大きくなっている。
【００４１】
また、（２）に示すように、部品搭載メーカから出荷される基板の周波数ばらつき幅は１５０ｋＨｚとなっている。
【００４２】
そのため、（３）に示すように、製造メーカにおいて、基板とアンテナを筐体に組み立てた後の非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅は３５０ｋＨｚとなる。
【００４３】
そこで、製造メーカでは、（４）に示すように、非接触ＩＣカードの周波数が所望の周波数帯内になるように容量値切替ＳＷ回路による周波数調整を実施し、それにより、（５）に示すように、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅を１００ｋＨｚ以内に抑える。
【００４４】
すなわち、（i）の場合、容量値切替ＳＷ回路の容量値切替段数が多いため、アンテナ単体での周波数調整は不要であり、携帯端末装置の組立後、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯内へ調整することになる。
【００４５】
一方、図８の（ii）は、アンテナメーカで周波数調整を実施したアンテナと、部品搭載メーカで容量値切替段数が少ない容量値切替ＳＷ回路を搭載した基板と、を組み合わせて、非接触ＩＣカードを得る場合の例を表している。
【００４６】
（ii）の場合、（１）に示すように、アンテナメーカでは周波数調整を実施しているため、アンテナメーカから出荷されるアンテナの周波数ばらつき幅は４０ｋＨｚと小さくなっている。
【００４７】
また、（２）に示すように、部品搭載メーカから出荷される基板の周波数ばらつき幅は１５０ｋＨｚとなっている。
【００４８】
そのため、（３）に示すように、製造メーカにおいて、基板とアンテナを筐体に組み立てた後の非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅は１９０ｋＨｚとなる。
【００４９】
そこで、製造メーカでは、（４）に示すように、非接触ＩＣカードの周波数が所望の周波数帯内になるように容量値切替ＳＷ回路による周波数調整を実施し、それにより、（５）に示すように、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅を１００ｋＨｚ以内に抑える。
【００５０】
すなわち、（ii）の場合、アンテナ単体での周波数調整を実施しているため、組立後、非接触ＩＣカードの周波数を、容量値切替段数が少ない容量値切替ＳＷ回路で、所望の周波数帯域内へ調整することになる。
【００５１】
このように、（i）、（ii）のいずれの場合においても、携帯端末装置の組立後に、非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設け、所望の周波数帯内へ調整する必要があった。
【００５２】
そこで、本発明の目的は、携帯端末装置の組立後に非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設けることなく、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯内へ調整することができる、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
本発明の非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法は、
非接触ＩＣカードを内蔵した携帯端末装置の製造方法であって、
前記非接触ＩＣカードのアンテナを製造する工程と、
前記アンテナを、周波数特性を基に分類する工程と、
前記アンテナ以外の部品を基板に搭載する工程と、
前記基板を、前記部品を搭載した状態での周波数特性を基に分類する工程と、
前記アンテナが分類された区分と前記基板が分類された区分とを基に、前記アンテナと前記基板とを組み合わせ、組み合わせた前記アンテナと前記基板とを筐体に組み立てることで前記携帯端末装置を製造する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、非接触ＩＣカードのアンテナおよび基板を周波数特性に基づき分類し、分類された区分を基に、アンテナと基板とを組み合わせる。
【００５５】
これにより、アンテナの周波数ばらつきと基板の周波数ばらつきとが相殺されるため、携帯端末装置の組立後に非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設けることなく、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯域内へ調整することができるという効果が得られる。
【００５６】
また、携帯端末装置の組立後の非接触ＩＣカードの周波数調整工程だけでなく、基板の周波数調整工程も不要になるため、周波数調整工程のための容量値切替ＳＷ回路が不要になるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のアンテナメーカでのアンテナの検査工程および部品搭載メーカでの基板の検査工程を説明するフロー図である。
【図２】本発明の製造メーカでの非接触ＩＣカードの検査工程を説明するフロー図である。
【図３】本発明の携帯端末装置の製造工程を説明する図である。
【図４】非接触ＩＣカードの等価回路図である。
【図５】従来のアンテナメーカでのアンテナの検査工程を説明するフロー図である。
【図６】従来の部品搭載メーカでの基板の検査工程を説明するフロー図である。
【図７】従来の製造メーカでの非接触ＩＣカードの検査工程を説明するフロー図である。
【図８】従来の携帯端末装置の製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
まず、本発明の概要について説明する。
【００５９】
アンテナメーカでは、アンテナの周波数ばらつきの中心値からのずれ量に応じて、アンテナを上限１、上限２、下限１、下限２のような区分に分類する。
【００６０】
部品搭載メーカでも同様に、部品を搭載した状態での基板の周波数ばらつきの中心値からのずれ量に応じて、基板を上限１、上限２、下限１、下限２のような区分に分類する。
【００６１】
製造メーカでは、アンテナの周波数上限品と基板の周波数下限品（または、その逆の組み合わせ）とを組み合わせて非接触ＩＣカードを得る。
【００６２】
これにより、アンテナの周波数ばらつきと基板の周波数ばらつきとが相殺されるため、携帯端末装置の組立後に非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設けることなく、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯内へ調整することができる。
【００６３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６４】
図１は、本発明のアンテナメーカおよび部品搭載メーカでの検査工程フローを表している。
【００６５】
図１に示すように、アンテナメーカでは、アンテナを製造した後、まず、アンテナの周波数を測定する（ステップＤ１）。
【００６６】
次に、アンテナの周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＤ２）、規格内である場合（ステップＤ２：Ｙｅｓ）、周波数ばらつきの中心値からのずれ量に応じて、アンテナを分類し（ステップＤ４）、製造メーカに出荷する（ステップＤ５）。
【００６７】
また、ステップＤ２において、アンテナの周波数ばらつき幅が規格内でない場合（ステップＤ２：Ｎｏ）、そのアンテナを不良と判定する（ステップＤ３）。
【００６８】
一方、部品搭載メーカでも同様に、基板に部品を搭載した後、まず、基板の周波数を測定する（ステップＤ１）。
【００６９】
次に、基板の周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＤ２）、規格内である場合（ステップＤ２：Ｙｅｓ）、周波数ばらつきの中心値からのずれ量に応じて、基板を分類し（ステップＤ４）、製造メーカに出荷する（ステップＤ５）。
【００７０】
また、ステップＤ２において、基板の周波数ばらつき幅が規格内でない場合（ステップＤ２：Ｎｏ）、その基板を不良と判定する（ステップＤ３）。
【００７１】
なお、アンテナおよび基板の分類方法については図３で説明する。
【００７２】
図２は、本発明の製造メーカでの検査工程フローを表している。
【００７３】
図２に示すように、製造メーカでは、アンテナが分類された区分と基板が分類された区分とを基に、アンテナと基板とを組み合わせ、組み合わせたアンテナと基板とを筐体に組み立てることで携帯端末装置（製品）を製造する（ステップＥ１）。
【００７４】
次に、非接触ＩＣカードの周波数を測定し（ステップＥ２）、周波数ばらつき幅が規格内か確認し（ステップＥ３）、規格内である場合（ステップＥ３：Ｙｅｓ）、非接触ＩＣカードの検査が完了となる。
【００７５】
また、ステップＥ３において、非接触ＩＣカードの周波数ばらつき幅が規格内でない場合（ステップＥ３：Ｎｏ）、その携帯端末装置を不良と判定する（ステップＥ４）。
【００７６】
図３は、本発明の携帯端末装置の製造工程を表している。なお、図３では、非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が±５０ｋＨｚ（周波数規格範囲１００ｋＨｚ）となっている。
【００７７】
（１）は、アンテナメーカにより、アンテナのインダクタ値ばらつき２００ｋＨｚを分類した結果を表している。
【００７８】
非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が±５０ｋＨｚなので、１区分の幅は５０ｋＨｚとして各区分の周波数帯を決定する。
【００７９】
各区分の周波数帯は以下となる。
【００８０】
区分Ａ：−１００ｋＨｚ〜−５０ｋＨｚ
区分Ｂ：−５０ｋＨｚ〜０ｋＨｚ
区分Ｃ：０ｋＨｚ〜＋５０ｋＨｚ
区分Ｄ：＋５０ｋＨｚ〜＋１００ｋＨｚ
（２）は、部品搭載メーカにより、基板の容量値ばらつき１５０ｋＨｚを分類した結果を表している。
【００８１】
アンテナと同様に１区分の幅は５０ｋＨｚとして各区分の周波数帯を決定する。
【００８２】
各区分の周波数帯は以下となる。
【００８３】
区分ａ：−７５ｋＨｚ〜−５０ｋＨｚ
区分ｂ：−５０ｋＨｚ〜０ｋＨｚ
区分ｃ：０ｋＨｚ〜＋５０ｋＨｚ
区分ｄ：＋５０ｋＨｚ〜＋７５ｋＨｚ
（３）は、製造メーカにより、アンテナおよび基板を、それぞれ区分の上限と下限とが互いに組になるように、Ａｘｄ、Ｂｘｃ、Ｃｘｂ、Ｄｘａのそれぞれで組み合わせて、筐体に組み立てた結果を表している。
【００８４】
このとき、各組み合わせにおける非接触ＩＣカードの周波数ばらつきは以下となる。
【００８５】
（Ａ）Ａｘｄの組み合わせ
−側・・・Ａ＿下限（−１００ｋＨｚ）＋ｄ＿下限（＋５０ｋＨｚ）→−５０ｋＨｚ
＋側・・・Ａ＿上限（−５０ｋＨｚ）＋ｄ＿上限（＋７５ｋＨｚ）→＋２５ｋＨｚ
ワーストばらつき幅・・・７５ｋＨｚ
（Ｂ）Ｂｘｃの組み合わせ
−側・・・Ｂ＿下限（−５０ｋＨｚ）＋ｃ＿下限（０ｋＨｚ）→−５０ｋＨｚ
＋側・・・Ｂ＿上限（０ｋＨｚ）＋ｃ＿上限（＋５０ｋＨｚ）→＋５０ｋＨｚ
ワーストばらつき幅・・・１００ｋＨｚ
（Ｃ）Ｃｘｂの組み合わせ
−側・・・Ｃ＿下限（０ｋＨｚ）＋ｂ＿下限（−５０ｋＨｚ）→−５０ｋＨｚ
＋側・・・Ｃ＿上限（＋５０ＫＨｚ）＋ｂ＿上限（０ｋＨｚ）→＋５０ｋＨｚ
ワーストばらつき幅・・・１００ｋＨｚ
（Ｄ）Ｄｘａの組み合わせ
−側・・・Ｄ＿下限（＋５０ｋＨｚ）＋ａ＿下限（−７５ｋＨｚ）→−２５ｋＨｚ
＋側・・・Ｄ＿上限（＋１００ｋＨｚ）＋ａ＿上限（−５０ｋＨｚ）→＋５０ｋＨｚ
ワーストばらつき幅・・・７５ｋＨｚ
このように、全ての組み合わせにおいて、非接触ＩＣカードの周波数帯が±５０ｋＨｚ（周波数ばらつき幅１００ｋＨｚ）となる。
【００８６】
したがって、（４）に示すように、携帯端末装置の組立後に容量値切替ＳＷ回路による非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設けなくとも、（５）に示すように、非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が±５０ｋＨｚ（周波数規格範囲１００ｋＨｚ）となる携帯端末装置を製造可能である。
【００８７】
また、非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が広い場合は、アンテナおよび基板の区分の数を減らし、非接触ＩＣカードの所望の周波数帯が狭い場合は、アンテナおよび基板の区分の数を増やすこと等で対応可能である。
【００８８】
また、携帯端末装置の筐体等に追加する磁性体の透磁率が改良され、高透磁率品等の要因でアンテナの周波数ばらつき幅が２００ｋＨｚを超える場合は、アンテナメーカにてアンテナの周波数ばらつき幅を２００ｋＨｚ以内に調整することで対応可能である。
【００８９】
上述したように本実施形態においては、非接触ＩＣカードのアンテナおよび基板を周波数特性に基づき分類し、分類された区分を基に、アンテナと基板とを組み合わせる。
【００９０】
これにより、アンテナの周波数ばらつきと基板の周波数ばらつきとが相殺されるため、携帯端末装置の組立後に非接触ＩＣカードの周波数調整工程を設けることなく、非接触ＩＣカードの周波数を所望の周波数帯内へ調整することができるという効果が得られる。
【００９１】
また、携帯端末装置の組立後の非接触ＩＣカードの周波数調整工程だけでなく、基板の周波数調整工程も不要になるため、周波数調整工程のための容量値切替ＳＷ回路が不要になるという効果も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯電話機、携帯型ＰＣ等の携帯情報処理端末等に利用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１    アンテナのインダクタ成分
１０２    容量値切替ＳＷ回路
１０３    非接触ＩＣチップ
【図１】
2012137824.tif 000003
【図２】
2012137824.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012137824.tif 000007
【図６】
2012137824.tif 000008
【図７】
2012137824.tif 000009
【図８】
2012137824.tif 000010