(57)【要約】  本発明は、屈曲した基板を貫通して形成する３次元のアンテナ装置に関し、屈曲した基板、該基板の一側面に形成される第１アンテナパターン、前記一側面に対向して他側面に形成される第２アンテナパターン、及び前記第１アンテナパターンと前記第２アンテナパターンとを電気的に接続するアンテナ接続パターンを含む。
2017510196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲した基板と、
前記基板の一側面に形成される第１アンテナパターンと、
前記一側面に対向して他側面に形成される第２アンテナパターンと、
前記第１アンテナパターンと前記第２アンテナパターンとを電気的に接続するアンテナ接続パターンと、
を含むことを特徴とする、３次元アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１アンテナパターンと前記第２アンテナパターンは、所定間隔に離隔されることを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ接続パターンは、前記屈曲した基板の少なくとも一部を貫通することを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項４】
前記屈曲した基板は、金型によって形成されるリジッド（ｒｉｇｉｄ）基板であることを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項５】
前記リジッド（ｒｉｇｉｄ）基板は、ＦＲ４及びＦＲＰのうちの少なくとも１つの成分を含むことを特徴とする、請求項４に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項６】
伝導性物質の外部端子をさらに含み、
前記外部端子は、前記第１アンテナパターン及び前記第２アンテナパターンのうちの少なくとも１つと電気的に接続することを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項７】
インダクタとキャパシタ素子のうちの少なくとも１つをさらに含み、
前記インダクタと前記キャパシタ素子のうちの少なくとも１つは、前記第１アンテナパターン及び前記第２アンテナパターンのうちの少なくとも１つと電気的に接続することを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項８】
前記屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する結合部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項９】
前記結合部は、
前記携帯端末機のハウジングの一面に形成された凹凸に相応する形態の凹凸を含み、前記結合部の凹凸と前記ハウジングの凹凸とを結合して前記屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合することを特徴とする、請求項８に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項１０】
前記結合部は、
接着式フィルムを含み、前記接着式フィルムは、前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとの間で前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させることを特徴とする、請求項８に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項１１】
前記結合部は、
前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングを貫通するねじを含み、前記ねじが締結されて前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させることを特徴とする、請求項８に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項１２】
前記結合部は、
融着方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させることを特徴とする、請求項８に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項１３】
前記結合部は、
インサート射出方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させることを特徴とする、請求項８に記載の３次元アンテナ装置。
【請求項１４】
屈曲した基板上にドリリングしてホールを形成する段階と、
前記形成されたホール及び前記屈曲した基板上の一側面と前記一側面に対向して他側面に電導性物質を印加する段階と、
前記屈曲した基板上の一側面と前記一側面に対向する他側面をエッチングしてアンテナをパターニングする段階と、
を含むことを特徴とする、３次元アンテナ装置製造方法。
【請求項１５】
前記ホールに印加される伝導性物質は、前記屈曲した基板の少なくとも一部を貫通する接続パターンを形成し、前記一側面と前記他側面に形成されるパターニングは、前記接続パターンにより電気的に接続されることを特徴とする、請求項１４に記載の３次元アンテナ装置製造方法。
【請求項１６】
前記パターニングされたアンテナの一側面に電導性物質の外部端子を付着またはソルダリングする段階と、を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の３次元アンテナ装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲した基板を貫通して形成する３次元のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末機は、必須の電子装置の１つとして位置付けられている。特に、携帯端末機のうち音声や映像通話を目的とする移動通信端末機が急速に発展しており、最近にはインターネット通信も可能なスマートフォンの形態に進化する勢いである。
【０００３】
携帯端末機は、本来の目的である携帯性を提供するため、ディスプレイを除いた他のモジュールの体積や重さを低減する方向に発展している。携帯端末機は、音声通話や映像通話を行うが、そのためにはアンテナを必須として具備しなければならない。
【０００４】
通信に用いるアンテナは、破損の恐れをなくし、携帯性向上のために端末の外部へ突出する突出型アンテナから端末内部に実装する内蔵型アンテナの形態として発展した。また、内蔵型アンテナは１つの周波数帯域で動作するものから２つ以上の周波数帯域、すなわち多重帯域で動作する形態に発展しながら、アンテナの実装空間を低減する方向に発展している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ハウジングの屈曲した面を３次元アンテナとして立体的に活用することで、携帯端末機の空間効率を高め、別途のアンテナ放射体金型なしに屈曲した形態のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）だけで実現することが可能であるために開発リードタイムを短縮することができ、パターニング及びドリリングのように単純工程のみを用いるので製作単価を低減することができ、めっき及び射出不良を著しく低減することができる３次元アンテナ装置を提供しようとすることにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の３次元アンテナ装置は、屈曲した（Ｃｕｒｖｅｄ）基板（ＰＣＢ）、前記基板の一側面に形成される第１アンテナパターン、前記一側面に対向して他側面に形成される第２アンテナパターン、及び前記第１アンテナパターンと前記第２アンテナパターンとを電気的に接続するアンテナ接続パターンを含んでいてもよい。
【０００７】
一実施形態に係る３次元アンテナ装置は、前記第１アンテナパターンと前記第２アンテナパターンは所定間隔に離隔されることを特徴とする。
【０００８】
一実施形態に係る前記アンテナ接続パターンは、前記屈曲した基板の少なくとも一部を貫通することができる。
【０００９】
一実施形態に係る前記屈曲した基板は金型により形成されるリジッド（ｒｉｇｉｄ）基板である。
【００１０】
一実施形態に係る前記リジッド（ｒｉｇｉｄ）基板は、ＦＲ４及びＦＲＰのうちの少なくとも１つの成分を含んでいてもよい。
【００１１】
一実施形態に係る３次元アンテナ装置は、伝導性物質の外部端子をさらに含み、前記外部端子は、前記第１アンテナパターン及び前記第２アンテナパターンのうちの少なくとも１つと電気的に接続していてもよい。
【００１２】
一実施形態に係る３次元アンテナ装置は、前記屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する結合部を含んでいてもよい。
【００１３】
一実施形態に係る前記結合部は、前記携帯端末機のハウジングの一面に形成された凹凸に相応する形態の凹凸を含み、前記結合部の凹凸と前記ハウジングの凹凸とを結合して前記屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合していてもよい。
【００１４】
一実施形態に係る前記結合部は、接着式フィルムを含み、該接着式フィルムは、前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとの間で前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させていてもよい。
【００１５】
一実施形態に係る前記結合部は、前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングを貫通するねじを含み、該ねじが締結されて前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させていてもよい。
【００１６】
一実施形態に係る前記結合部は、融着方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させていてもよい。
【００１７】
一実施形態に係る前記結合部は、インサート射出方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合させていてもよい。
【００１８】
一実施形態に係る３次元アンテナ装置製造方法は、屈曲した基板上にドリリングしてホールを形成する段階、前記形成されたホール及び前記屈曲した基板上の一側面と前記一側面に対向して他側面に電導性物質を印加する段階、前記屈曲した基板上の一側面と前記一側面に対向する他側面をエッチングしてパターニングする段階を含んでいてもよい。
【００１９】
一実施形態に係る前記ホールに印加される伝導性物質は、前記屈曲した基板の少なくとも一部を貫通する接続パターンを形成し、前記一側面と前記他側面に形成されるパターニングは、前記接続パターンにより電気的に接続されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ハウジングの屈曲した面を３次元アンテナとして立体的に活用することで、携帯端末機の空間効率を高めることができる。
【００２１】
本発明によれば、別途のアンテナ放射体金型なしに、屈曲した形態のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）だけで実現することが可能であるため開発リードタイムを短縮することができる。
【００２２】
本発明によれば、パターニング及びドリリングのように単純工程のみを用いるので、製作コストを低減することができ、めっき及び射出不良を著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る外部端子を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合するために必要な凹凸を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るねじ方式で屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する実施形態を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るフィルム方式で屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する実施形態を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るアンテナパターンのトップビューを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置の形成方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
本発明の説明において、関連の公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に逸脱すると判断された場合は、その詳細な説明を省略することができるであろう。そして、本明細書に用いる用語（ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ）は、本発明の好適な実施形態を適切に表現するために用いる用語であって、これは、使用者、運用者の意図または本発明が属する分野の慣例などによって変化し得る。よって、これらの用語についての定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいてなされるべきである。各図面に提示した同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００２６】
本発明と従来技術と比較した利点は添付図面を参照した詳細な説明と特許請求の範囲を介して明白になるでしょう。特に、本発明は、特許請求の範囲において詳しく指摘され、かつ明白に請求される。しかし、本発明は、添付図面と共に次の詳細な説明を参照することで最もよく理解され得る。図面において同一の参照符号は多様な図面を介して同一の構成要素を示す。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置１００を説明する図である。
【００２８】
本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置１００は、屈曲した基板１１０、基板１１０の一側面に形成される第１アンテナパターン１２０、一側面に対向して他側面に形成される第２アンテナパターン１３０、及び第１アンテナパターン１２０と第２アンテナパターン１３０を電気的に接続するアンテナ接続パターン１４０を含んでいてもよい。
【００２９】
従来には、基板の一側面だけに２次元でアンテナパターンが形成されたのに対して、本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置１００は、Ｘ、Ｙ軸に形成される従来の２次元アンテナパターンに加え、Ｚ軸をさらに含むアンテナパターンを含んでいてもよい。
【００３０】
そのために、Ｘ、Ｙ軸は、第１アンテナパターン１２０または第２アンテナパターン１３０に形成され、Ｚ軸はアンテナ接続パターン１４０に形成されていてもよい。
【００３１】
アンテナ接続パターン１４０を介し、Ｘ、Ｙ軸のアンテナパターンが必ずしも基板１１０の一側面だけに形成される必要はない。よって、本発明に係る本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置１００は、第１アンテナパターン１２０と第２アンテナパターン１３０とが対向する側面にパターニングされていてもよい。また、第１アンテナパターン１２０と第２アンテナパターン１３０は、アンテナ接続パターン１４０を介して電気的に接続していてもよい。
【００３２】
第１アンテナパターン１２０と第２アンテナパターン１３０は、所定間隔に離隔されていてもよい。例えば、第１アンテナパターン１２０と第２アンテナパターン１３０は、０．２〜０．８ｍｍの間隔を維持していてもよい。
【００３３】
アンテナ接続パターン１４０は、ビア（ｖｉａ）、ホール（ｈｏｌｅ）、ビアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）、スルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈｏｌｅ）を介して形成されていてもよい。
【００３４】
また、屈曲した基板１１０は、金型により形成されるリジッド（ｒｉｇｉｄ）基板である。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に係る外部端子２３０を説明する図である。
【００３６】
本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置２１０は、携帯端末機のような製品のアンテナとして用いることができる。そのために、本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置２１０は、伝導性物質の外部端子２３０をさらに含んでもよく、インダクタ及びキャパシタ素子を含んでもよい。
【００３７】
伝導性物質の外部端子２３０は、第１アンテナパターン及び第２アンテナパターンのうちの少なくとも１つと電気的に接続していてもよい。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置２１０は、外部端子２３０を介して携帯端末機の他のモジュールから無線信号を受信してアンテナ２２０を介して外部に放出される。また、逆に外部の無線信号を、アンテナ２２０を介して収集し、外部端子２３０を介して携帯端末機の他のモジュールに伝達していてもよい。
【００３９】
また他の例として、外部端子２３０は、携帯端末機と連動するまた他の端末とのデータ送受信のためのインタフェースとして用いることもできる。
【００４０】
携帯端末機は、スマートフォンとして解釈されてもよく、３次元アンテナ装置２１０は、スマートフォンに内蔵されて音声データや通信データを送受信するアンテナの役割を行うことができる。
【００４１】
本発明に係る３次元アンテナ装置２１０は、屈曲した基板ファセットに表現されるアンテナパターンと、屈曲した基板を貫通する接続パターンを利用する３次元アンテナを含むが、スマートフォンの屈曲した側面または底面などに位していてもよい。
【００４２】
このように、本発明に係る３次元アンテナ装置２１０を用いると、ハウジングの屈曲した面を３次元アンテナで立体的に活用することで携帯端末機の空間効率が高めることができる。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態に係る屈曲した基板３２０と携帯端末機のハウジング３１０とを結合するために必要とする凹凸を説明する図である。
【００４４】
携帯端末機のハウジング４１０には、屈曲した基板４２０が結合されるが、この場合に結合部が利用される。
【００４５】
一実施形態に係る結合部は凹凸を含んでいてもよい。例えば、一実施形態に係る結合部は、携帯端末機のハウジングの一面に形成された凹凸に相応する形態の凹凸を含み、結合部の凹凸とハウジングの凹凸を結合する融着方式で前記屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合していてもよい。またインサート方式によって携帯端末機のハウジング４１０と結合していてもよい。
【００４６】
図３に示すように、屈曲した基板３２０は、携帯端末機のハウジング３１０と結合される側面に凹凸３２１が形成されていてもよい。また、携帯端末機のハウジング３１０は、凹凸３２１に相応する形状の凹凸３１１が形成されていてもよい。
【００４７】
凹凸３１１、３２１により屈曲した基板３２０は携帯端末機のハウジング３１０に結合され得る。
【００４８】
図４は、本発明の一実施形態に係るねじ方式で屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する実施形態を説明する図である。
【００４９】
携帯端末機のハウジング４１０には、屈曲した基板４２０が結合されるが、この場合に結合部が利用される。
【００５０】
一実施形態に係る結合部は、ねじ４２１を含んでいてもよい。例えば、屈曲した基板４２０と携帯端末機のハウジング４１０を貫通するねじ４２１を含み、ねじ４２１が締結されて屈曲した基板４２０と携帯端末機のハウジング４１０とを結合していてもよい。
【００５１】
図５は、本発明の一実施形態に係るフィルム方式で屈曲した基板と携帯端末機のハウジングとを結合する実施形態を説明する図である。
【００５２】
携帯端末機のハウジング５１０には、屈曲した基板５２０が結合されるが、この場合に結合部が利用される。
【００５３】
一実施形態に係る結合部は接着式フィルム５３０を含んでいてもよい。例えば、一実施形態に係る結合部は接着式フィルム５３０を含み、接着式フィルム５３０は屈曲した基板５２０と携帯端末機のハウジング５１０との間で屈曲した基板５２０と携帯端末機のハウジング５１０とを結合していてもよい。
【００５４】
また他の例として、一実施形態に係る結合部は、融着方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合していてもよい。それだけでなく、一実施形態に係る結合部は、インサート（ｉｎｓｅｒｔ）射出方式を介して前記屈曲した基板と前記携帯端末機のハウジングとを結合していてもよい。
【００５５】
図６は、本発明の一実施形態に係るアンテナパターンのトップビュー６００を示す図である。
【００５６】
図６に示すように、一実施形態に係るアンテナパターン６０１は、屈曲した基板６０２の一側面と他側面にパターニングされてもよく、一側面及び他側面にパターニングされるパターンは、ｚ軸方向、すなわち屈曲した基板６０２を貫通する方向の接続パターンを介して電気的に接続されて３次元のアンテナパターンを形成していてもよい。
【００５７】
よって、本発明に係るアンテナパターン６０１を含む３次元アンテナ装置を用いるとハウジングの屈曲した面を３次元アンテナで立体的に活用することで、携帯端末機の空間効率を高めることができる。
【００５８】
図７は、本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置の形成方法を説明する図である。
【００５９】
本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置の形成方法は、屈曲した基板上にドリリングしてホールを形成することができる（段階７０１）。便宜上に本明細書においては、ドリリングを介してホールを形成するものとして説明するが、段階７０１では、ビア（ｖｉａ）、ホール（ｈｏｌｅ）、ビアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）、スルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈｏｌｅ）などを形成する多様な方法が用いられる。
【００６０】
本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置の形成方法は、形成されたホールに伝導性物質を印加して接続パターンを形成することができる。また、屈曲した基板上の一側面と一側面に対向して他側面に伝導性物質を印加することができる。屈曲した基板上の一側面と一側面に対向する他側面をｘ、ｙ軸平面から見ると、ホールに形成される接続パターンはｚ軸として解釈することができる（段階７０２）。
【００６１】
また、本発明の一実施形態に係る３次元アンテナ装置の形成方法は、屈曲した基板上の一側面と一側面に対向する他側面をエッチングして予め指定されたアンテナパターンをパターニングすることができる（段階７０３）。
【００６２】
本発明に係る３次元アンテナ装置を用いることで、別途の金型なしに屈曲した形態のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）だけで実現することができるので、開発リードタイムを短縮することができ、パターニング及びドリリングのような単純工程だけを用いるので、製作コストを低減することができる。また、本発明に係る３次元アンテナ装置を用いることで、パターニング及びドリリングのような単純工程だけが用いられるので、めっき及び射出不良を著しく低減することができる。
【００６３】
以上のように、実施形態がたとえ限定された実施形態と図面により説明されたが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば前記記載から多様な修正及び変形が可能である。例えば、説明の技術が説明方法と異なったプロセスで実行されるか、及び／または説明のシステム、構造、装置などの構成要素が説明方法と異なった形態で結合または組み合わせされるか、他の構成要素または均等物により対置されるか、置換されたとしても適切な結果が達成されるであろう。
【００６４】
よって、その他の実現、その他の実施形態、及び特許請求の範囲と均等なものなども後述する特許請求の範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る３次元アンテナ装置は、別途の金型なしに屈曲した形態のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）だけで実現可能なので、パターニング及びドリリングのような単純工程だけを用いることで、めっき及び射出不良を著しく低減することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１００  ３次元アンテナ装置
１１０  屈曲した基板
１２０  第１アンテナパターン
１３０  第２アンテナパターン
１４０  アンテナ接続パターン
２１０  ３次元アンテナ装置
２２０  アンテナ
２３０  外部端子
３１０  ハウジング
３１１  凹凸
３２０  屈曲した基板
３２１  凹凸
４１０  ハウジング
４２０  屈曲した基板
５１０  ハウジング
５２０  屈曲した基板
５３０  接着式フィルム
６００  トップビュー
６０１  アンテナパターン
６０２  屈曲した基板
【図１】
2017510196.tif 000003
【図２】
2017510196.tif 000004
【図３】
2017510196.tif 000005
【図４】
2017510196.tif 000006
【図５】
2017510196.tif 000007
【図６】
2017510196.tif 000008
【図７】
2017510196.tif 000009
【国際調査報告】
2017510196.tif 000010
2017510196.tif 000011
2017510196.tif 000012
2017510196.tif 000013