(57)【要約】【課題】筐体ケースを本質的になくした上で、フレーム、基板、アンテナ等を内蔵して剛性が高く、またアンテナ性能が良い薄型化されたカード形状の携帯端末を提供する【解決手段】携帯端末１００は、Ｈ型のフレーム２０、アンテナ６、その他の部品を内蔵し、樹脂５で固められる。この内、ユーザインターフェース用のユーザ入出力手段として使用されるレシーバ１、表示部２、操作キー３、マイクロホン４の正面側の表面部分が外部に見えるように、配置されて固められる。それ以外の部品は、樹脂５に内包される。アンテナ６は、フレーム２０の長手方向の一方の開放端部間の略中央に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末の長手方向、横方向、厚さ方向の３次元方向の内、厚さ方向に板面を平行させて長手方向に延伸する２枚の長板と、厚さ方向に板面を平行させて前記２枚の長板の端部以外の箇所を横方向に繋ぐ横板とを一体形成したフレームと、
前記フレームの２枚の長板の間に配置された印刷基板と、
前記印刷基板に搭載された電子部品と、
前記印刷基板とフレームとアンテナを内包する充填樹脂とを
具備することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記電子部品は、少なくとも操作手段と表示手段を含み、
この操作手段の操作面と表示手段の表示面が前記充填樹脂の外部に位置することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
【請求項３】
前記フレームの２枚の長板の同じ方向の開放端部間に配置されたアンテナを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記フレームが導電性の材質で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記フレームが前記印刷基板の接地パターンと電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
【請求項６】
携帯端末の長手方向、横方向、厚さ方向の３次元方向の内、厚さ方向に板面を平行させて長手方向に延伸する２枚の長板と、厚さ方向に板面を平行させて前記２枚の長板の略中央部同士を横方向に繋ぐ第１の横板と、厚さ方向に板面を平行させて前記２枚の長板の同じ方向の一端部同士を横方向に繋ぐ第２の横板とを一体形成した導電性のフレームと、
前記フレームの２枚の長板の間に配置された印刷基板と、
前記印刷基板に搭載される電子部品と、
前記印刷基板とフレームとを内包する充填樹脂とを具備し、
前記フレームの内、第１の横板と第２の横板と長板とでループを形成する部分を近距離無線用の第１のアンテナとする
ことを特徴とする携帯端末。
【請求項７】
さらに、前記フレームの２枚の長板の同じ方向の開放端部間に配置された第２のアンテナを備え、
前記電子部品は、少なくとも操作手段と表示手段を含み、
前記充填樹脂は、
前記印刷基板上の少なくとも操作手段の操作面と表示手段の表示面を除いた部分と、前記フレームと、前記第２のアンテナとを内包する
ことを特徴とする請求項６に記載の携帯端末。
【請求項８】
前記フレームに前記印刷基板配置用の舌片を設けたことを特徴とする請求項１又は６に記載の携帯端末。
【請求項９】
さらに、携帯端末の一方の面を、使用者を特定する印刷面としたことを特徴とする請求項１又は６に記載の携帯端末。
【請求項１０】
梯子型の導電性のフレームの長手方向、横方向、厚さ方向の３次元方向の内、厚さ方向に板面を平行させて長手方向に延伸する２枚の長板と厚さ方向に板面を平行させて前記２枚の長板間を横方向に繋ぐ複数の横板とを一体形成した導電性のフレームと、印刷基板と、アンテナと、充填樹脂とを有する携帯端末の製造方法であって、
少なくとも操作キーと表示手段を含む電子部品を前記印刷基板にハンダ付けする工程と、
前記フレームの枠内に携帯端末の複数台数分の前記ハンダ付け後の印刷基板とアンテナとを配置する工程と、
前記印刷基板上の少なくとも操作キーの操作面と表示手段の表示面とを除いた部分と、前記フレームと、前記アンテナとを内包するように樹脂を充填して固める工程と、
前記固まった状態で、携帯端末１台分毎に分離するように、前記固まった状態の全体を切断する工程とを
備えたことを特徴とする携帯端末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型化されたカード形状の携帯端末とその製造法に関し、特に、剛性を高めるフレームとアンテナの配置の最適化などに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機の一形態として、薄型化を図り、カード形状とした携帯電話機が考えられる。その場合、剛性を高める構造が必要である。
【０００３】
現在の携帯電話機において、剛性を高める構造が開示された携帯電子機器がある（例えば、特許文献１参照。）。この携帯電子機器は、第１の筐体２と第２の筐体３の折り畳み開閉式であり、それぞれに、補強フレーム２５、２７が設けられる。補強フレーム２５、２７は、アルミニウム合金及びマグネシウム合金の少なくとも１つを含む金属材料であり、補強フレーム２５、２７の厚さ方向に開口する略箱状に形成されている。また、第１の筐体２の内部には回路基板２１が設けられており、通話用のアンテナ部等の各種電子部品と電気的に接続されるようになっている。しかし、このアンテナが、金属性の補強フレーム２５に対して、どの位置に配置されているかの記載がなく、金属性の補強フレーム２５からアンテナに対する影響の記載がない。
【０００４】
他の携帯端末として、筐体の剛性を向上させて薄型化を図った携帯端末の筐体構造がある（例えば、特許文献２参照。）。この携帯端末では、筐体として樹脂で形成されたリヤケース１２とフロントケース１４とを備え、リヤケース１２とフロントケース１４との間の空間部に基板１６とテンキーパッド１８が配設される構成である。リヤケース１２は、側壁２６ａと側壁２６ｂが底板で繋がり、更に、側壁２６ｂと平行な縦リブ２８と、縦リブ２８と側壁２６ａ間を繋ぐ横リブ３４などが樹脂で一体形成されている。これにより剛性を高めている。アンテナは、側壁２６ｂと縦リブ２８間に収納される。  
特許文献１および２の装置では、基板等の部品を包み込む筐体が必要である。
【特許文献１】特開２００７−１１０４８２号公報（段落番号［００１３〜００１４］、図２、図３）
【特許文献２】特開２００１−１１９４５５号公報（第３頁〜第４頁、図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および２の装置では、基板等の部品を包み込んで保持する筐体が本質的に必要である。本発明は、樹脂を使って、筐体ケースを本質的になくした上で、フレーム、基板、アンテナ等を内蔵して剛性が高く、またアンテナ性能が良い薄型化されたカード形状の携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の携帯端末は、携帯端末の長手方向、横方向、厚さ方向の３次元方向の内、厚さ方向に板面を平行させて長手方向に延伸する２枚の長板と、厚さ方向に板面を平行させて前記２枚の長板の端部以外の箇所を横方向に繋ぐ横板とを一体形成したフレームと、前記フレームの２枚の長板の間に配置された印刷基板と、前記印刷基板に搭載された電子部品と、前記印刷基板とフレームとアンテナを内包する充填樹脂とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂を使って、筐体ケースを本質的になくした上で、フレーム、基板、アンテナ等を内蔵して剛性が高く、またアンテナ性能が良い薄型化されたカード形状の携帯端末とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の各実施例に係る携帯端末の外観図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は背面図である。携帯端末１００は、カード型の形状であり、長手方向、幅方向、厚さ方向の３次元の方向として記載する。以降、長手方向、幅方向、厚さ方向の定義は、携帯端末１００のこの方向として、定義する。
【０００９】
携帯端末１００の正面側には、受話器であるレシーバ１、表示部２、複数の操作キー３、マイクロホン４が配置される。そして、それらの部品を包み込むように、かつそれらの表面が見えるように、樹脂５で全体が固められて、携帯端末の全体形状を成す。携帯端末１００の背面側には、社員証等のＩＤカードを兼ねる表示が印刷されている。
【実施例１】
【００１０】
図２は、本発明の実施例１に係る携帯端末の外観斜視図と、内蔵されるフレームの外観斜視図である。携帯端末１００には、フレーム２０が内蔵され、フレーム２０も含めて樹脂５で固める。
【００１１】
フレーム２０は、板金で構成され、長手方向に延びる２枚の長板２１と、２枚の長板２１の端部以外の箇所を幅方向に繋ぐ横板２２と、長板２１から幅方向に延びる複数の舌片２３とが一体形成されている。長板２１は、長手方向の両端が開放されている。
【００１２】
長板２１と横板２２の板面は、厚さ方向に平行に配置され、長板２１と横板２２の最低限の構成で、携帯端末１００の長手方向および幅方向の反りに対する剛性を発揮する。舌片２３は、携帯端末１００の製造時に、内蔵される印刷基板を載置すると共に、その位置決め用の舌片である。なお、フレーム２０は、板金に限らず、カーボン添加の樹脂のように剛性の強い材質であればよい。
【００１３】
図３は、本発明の実施例１に係る携帯端末の部品配置を説明する図であり、（Ａ）は、携帯端末１００の外観正面図である。（Ｂ）は、正面から見た部品配置図であり、携帯端末１００の外から見える部品と、内蔵部品とを透視した状態で図示している。（Ｃ）は、側面から見た部品配置図であり、携帯端末１００の外から見える部品と、内蔵部品とを透視した状態で図示している。
【００１４】
内蔵部品として、フレーム２０、印刷基板３０、印刷基板４０がある。印刷基板３０には、携帯端末１００の外から見える部品の複数の操作キー３、マイクロホン４と、見えないアンテナ６、無線部７、ワイヤレス充電モジュール８、制御部９がハンダ付けされて実装されている。印刷基板４０には、携帯端末１００の外から見える部品のレシーバ１、表示部２と、見えない表示制御部１０がハンダ付けされて実装されている。
【００１５】
ワイヤレス充電モジュール８は、携帯端末１００の外部の図示しない充電器と非接触の電磁誘導で充電される電源ユニットであり、携帯端末１００全体への電源供給を行う。線材１１は、印刷基板３０と印刷基板４０間の電源ラインと信号ライン用の複数の線材である。
【００１６】
樹脂５は、ユーザインターフェース用のユーザ入出力手段として使用されるレシーバ１、表示部２、操作キー３、マイクロホン４の正面側の表面部分が外部に見えるように、充填されて固められている。なお、レシーバ１およびマイクロホン４は、外から直接見える必要はなく、音が通じる構造であればよい。他の部品は、外部から見えないように、樹脂５で固められている。
【００１７】
フレーム２０は、携帯端末１００に内蔵されて、さらに樹脂５で固められることにより、携帯端末１００の長手方向および幅方向の反りに対する剛性を発揮することができる。
【００１８】
アンテナ６は、フレーム２０の開放端部の略中央部分に配置される。これにより、金属製のフレーム２０から極力離れることができ、外部との間で遮る金属部分を少なくすることができ、例えば、セルラー用アンテナとして、アンテナ性能を維持することができる。また、携帯端末１００を手で握ったときに、アンテナ６が手で隠れにくい配置でもある。
【００１９】
また、図示しないが、フレーム２０が導電性材料の場合、アンテナ６が配置されている印刷基板３０の接地パターンとフレーム２０を接続する。これにより、アンテナグランドを強化し、アンテナ性能を維持することができる。
【００２０】
［製造方法］
このような構造の携帯端末１００の製造方法について、以下に説明する。本発明の製造方法では、複数の携帯端末を連結した状態で作成し、最後に型で抜いて、個々の携帯端末１００が完成する製造方法である。
【００２１】
図４は、本発明の実施例１に係る携帯端末の製造方法の工程を説明する正面図であり、連結した携帯端末１００の３台分を図示し、携帯端末１００の長手方向および幅方向の樹脂５の状態を説明する。  
図５は、本発明の実施例１に係る携帯端末の製造方法の工程を説明する側面図であり、連結した携帯端末１００の１台分を図示し、携帯端末１００の厚さ方向の樹脂５の状態を説明する。  
両図の（Ａ）は梯子型フレーム、（Ｂ）は梯子型フレームに印刷基板を配置し、樹脂充填後の状態、（Ｃ）は最後に、型で抜いて、携帯端末１００の単体が完成した状態である。
【００２２】
両図（Ａ）に示した梯子型フレーム２５は、フレーム２０が連結して梯子型の形状となっており、長板２１が連続して繋がっている。製造段階初期では、この梯子型フレーム２５の形状で用意される。
【００２３】
まず、印刷基板３０、印刷基板４０に所定の部品をハンダ付けして、基板ユニットとして完成させる。
【００２４】
次に、図４（Ｂ）のように側面冶具６０と側面冶具６１の間、および図５（Ｂ）のように上面冶具６２と背面冶具６３の間に、梯子型フレーム２５を配置し、さらに、携帯端末１００の複数台数分のハンダ付けの済んだ印刷基板３０、印刷基板４０を、梯子型フレーム２５の舌片２３で位置合わせを行って、梯子型フレーム２５内に載置する。
【００２５】
上面冶具６２は、携帯端末１００の搭載部品の内、ユーザインターフェース用のユーザ入出力手段として使用されるレシーバ１、表示部２、操作キー３、マイクロホン４の正面側の表面部分に接するような形状になっており、その表面部分への樹脂５の充填がされないようになっている。
【００２６】
その他の搭載部品のアンテナ６、無線部７、ワイヤレス充電モジュール８、制御部９、表示制御部１０、線材１１、フレーム２０、印刷基板３０、印刷基板４０は、樹脂５に内包されるように、側面冶具６０、側面冶具６１、上面冶具６２、背面冶具６３が位置決めされる。
【００２７】
そして、両図（Ｂ）のように、側面冶具６０と側面冶具６１の間、および上面冶具６２と背面冶具６３の間に樹脂５を充填して固める。これにより、複数の携帯端末１００が連結した状態で完成した状態となる。
【００２８】
次に、両図（Ｃ）のように、連結した複数の携帯端末１００を冶具から取り外し、図４（Ｃ）の点線枠部、図５（Ｃ）の点線矢印部のように型で抜くと、携帯端末１００の単体が完成する。このように、携帯端末１００を同時に多数生産することができ、量産性に優れている。
【００２９】
本発明の実施例１によれば、筐体ケースを本質的になくした上で、フレーム、基板、アンテナ等を内蔵して樹脂で充填し、簡単な構成のフレームで剛性が高く、また、簡単な構成のフレームの長手方向の開放端部分を利用して、そこにアンテナを配置することによりアンテナ性能が良い薄型化されたカード形状の携帯端末とすることが可能となる。また、携帯端末を同時に多数生産することができ、量産性に優れている。
【実施例２】
【００３０】
図６は、本発明の実施例２に係る携帯端末の外観斜視図と、内蔵されるフレームの外観斜視図である。実施例１のフレーム２０（図２）との差異部分を主に説明する。差異として、長板２１は、長手方向の一端が開放されずに横板２６で繋がれているところである。また、実施例２のフレーム２０は、剛性確保およびアンテナとしても利用するために、剛性が高く、かつ導電性の材質である。
【００３１】
フレーム２０は、２枚の長板２１と、２枚の長板２１の略中央部を幅方向に繋ぐ横板２２と、２枚の長板２１の一端同士を幅方向に繋ぐ横板２６、複数の舌片２３が一体形成されている。これにより、横板２２、横板２６、この両横板間に繋がる長板２１の一部とで、ループが形成される。このループをＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用アンテナ２７として利用する。ＲＦＩＤ用アンテナ２７の一部に給電点２８を設け、図示しない無線回路との接続を行う。
【００３２】
携帯端末１００の内部には、図示しないＲＦＩＤチップを搭載し、人や物の個別情報を制御し、ＲＦＩＤ用アンテナ２７と、携帯端末１００外部のリーダライタ装置との間で近距離通信を行い、人や物の識別・管理に使用される。例えば、人の入退出管理に使われる。さらに、図１（Ｄ）の携帯端末１００の背面図に示したような社員証などの印刷と合わせて運用すれば、なお良い。
【００３３】
また、実施例１で説明したアンテナ６は、例えば、セルラーアンテナであり、実施例２では、２枚の長板２１の開放端部側の略中央に配置され、性能を発揮することができる。
【００３４】
なお、このループ形状を有するフレーム２０を搭載した携帯端末１００の製造方法については、このフレーム２０が連続して繋がる梯子型のフレームを用意して、実施例１と同様に製造することができる。
【００３５】
実施例２によれば、実施例１の効果に加え、フレーム自体をＲＦＩＤ用アンテナとしても使用することが可能となる。
【００３６】
なお、各実施例において、フレーム２０は、横板２２が１枚の構成としたが、長板２１の端部を除いた部分に複数枚設けてもよい。  
また、２枚の印刷基板３０と４０を設けたが、印刷基板３０と４０を合わせて１枚として両者間の接続用の線材をなくし、この印刷基板をフレーム２０の横板２２の背面側に配置するようにしてもよい。  
また、電源ユニットとしてワイヤレス充電モジュール８を搭載したが、他の電池などの電源ユニットを搭載してもよい。  
また、携帯端末１００は、カード形状の携帯電話機やＰＨＳやＰＤＡなどに適用できる。また、操作キーや表示部のない各種カードにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の各実施例に係る携帯端末の外観図。
【図２】本発明の実施例１に係る携帯端末の外観斜視図と、内蔵されるフレームの外観斜視図。
【図３】本発明の実施例１に係る携帯端末の部品配置を説明する図。
【図４】本発明の実施例１に係る携帯端末の製造方法の工程を説明する正面図。
【図５】本発明の実施例１に係る携帯端末の製造方法の工程を説明する側面図。
【図６】本発明の実施例２に係る携帯端末の外観斜視図と、内蔵されるフレームの外観斜視図。
【符号の説明】
【００３８】
１  レシーバ
２  表示部
３  操作キー
４  マイクロホン
５  樹脂
６  アンテナ
７  無線部
８  ワイヤレス充電モジュール
９  制御部
１０  表示制御部
１１  線材
２０  フレーム
２１  長板
２２  横板
２３  舌片
２５  梯子型フレーム
２６  横板
２７  ＲＦＩＤ用アンテナ
２８  給電点
３０、４０  印刷基板
６０、６１  側面冶具
６２  上面冶具
６３  背面冶具
１００  携帯端末
【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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