CN109075440A - 柔性印刷电路板结构体及室内分隔壁 - Google Patents
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Abstract
应用本发明的薄膜天线(1)具有：天线部(10)，形成有双频共用天线(12a)、天线GND部(12b)；馈电基板(21)，供用于对天线部(10)馈电的同轴电缆(30)连接；以及按压构件(23)，与馈电基板(21)一起对涂布有银糊剂(22)的天线部(10)的接点(13)进行夹持，使接点(13)与馈电基板(21)电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性印刷电路板结构体及室内分隔壁。
背景技术
在专利文献1中，为了提供一种在片状的平面天线中，乍一看也不知道是天线，且也能满足作为天线的性能的透明天线，提出了一种透明天线，所述透明天线将在透明或大致透明的片状基材的面上层叠导电性材料而形成的天线图案，通过孔径400～500μ、线宽80μ左右的许多微细透孔，将其开口率提高至70～75％(以面积比计)左右，实现接近基材的透视性的透视性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实公平7-33452号公报
发明内容
在作为形成有高频电路的柔性印刷电路板之一的树脂制薄膜的可见光透射型天线中，由于薄膜的耐热性低，因此无法通过例如焊锡接合进行馈电。因此，一般采用在接触点使用导电性粘接剂、导电性双面胶带来取得导通的馈电结构，但在采用这样的馈电结构的情况下，接触点为不稳定接触，且发生PIM(Passive Inter Modulation：无源互调)特性的劣化。
另一方面，近年来，出现了希望使用利用以不同的两个以上的频率进行收发的树脂制薄膜的可见光透射型天线的要求。然而，以往的馈电结构无法得到优选的PIM特性，处于难以应对这样的要求的状况。
本发明的主要目的在于，在以例如树脂制薄膜的可见光透射型天线为代表的形成有高频电路的柔性印刷电路板，使PIM特性稳定化。
用于解决问题的方案
权利要求1所述的发明是一种柔性印刷电路板结构体，其特征在于，具有：柔性印刷电路板，形成有高频电路；馈电基板，供用于对所述柔性印刷电路板馈电的电缆或连接器连接；以及按压构件，与所述馈电基板一起对所述柔性印刷电路板的接点进行夹持，按压该接点和该馈电基板而使该接点与该馈电基板电连接。
权利要求2所述的发明是根据权利要求1所述的柔性印刷电路板结构体，其特征在于，在所述接点与所述馈电基板之间夹存有导电性材料。
权利要求3所述的发明是根据权利要求1或2所述的柔性印刷电路板结构体，其特征在于，所述柔性印刷电路板是使用树脂制薄膜的天线，所述馈电基板通过焊锡接合连接所述电缆或所述连接器。
权利要求4所述的发明是一种室内分隔壁，其特征在于，具有：分隔件，由膜材或板材形成并分隔室内空间；天线，形成于所述分隔件的单面或双面并与该分隔件的任一个端部连接；以及馈电部，沿所述分隔件的所述端部设置，并供用于对所述天线馈电的电缆或连接器连接。
权利要求5所述的发明是根据权利要求4所述的室内分隔壁，其特征在于，所述馈电部具有：馈电基板，供所述电缆或所述连接器连接；以及按压构件，按压所述天线的接点和该馈电基板而使该接点与该馈电基板电连接，在该接点与该馈电基板之间夹存有导电性材料而使该接点与该馈电基板电连接。
发明效果
根据权利要求1的发明，能使柔性印刷电路板与电缆或连接器的电连接稳定化，能减轻PIM特性的劣化。
根据权利要求2的发明，能使柔性印刷电路板与电缆或连接器的电连接进一步稳定化。
根据权利要求3的发明，即使在焊锡接合于馈电基板的情况下，在焊锡接合工序中产生的热也不会传递到树脂制薄膜，而不会产生过热的问题。
根据权利要求4的发明，在屋内设置天线装置时，能减轻对屋内的景观造成的损害。
根据权利要求5的发明，能提供在屋内使柔性印刷电路板与电缆或连接器的电连接稳定化的天线。
附图说明
图1是表示应用本实施方式的薄膜天线的构成的图。
图2是用于说明应用本实施方式的薄膜天线的馈电部的图。
图3(a)～图3(c)是表示应用第二实施方式的薄膜天线的构成的图。
图4是表示将第一实施方式或第二实施方式的薄膜天线应用于作为室内分隔壁之一的垂直防烟壁的实施方式的图。
图5是用于说明垂直防烟壁的整体结构的图。
图6是用于说明垂直防烟壁的接合部的图。
图7是表示垂直防烟壁的其他例子的图。
图8是表示垂直防烟壁的其他例子的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是表示应用本实施方式的薄膜天线1的构成的图。
应用本实施方式的薄膜天线1作为柔性印刷电路板结构体之一发挥功能。然后，应用本实施方式的薄膜天线1具备：作为形成有高频电路的柔性印刷电路板之一的天线部10，以及供用于对天线部10馈电的同轴电缆30连接的馈电部20。在天线部10中，在由例如PET(Poly Ethylene Terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等透光性高的透明树脂制原材料形成的薄膜11，形成有使用透光性高的透明导电材料的天线12。天线12具备：共用例如800MHz频段和2.1GHz频段这双频的双频共用天线12a、以及与接地(GND)连接的天线GND部12b。需要说明的是，作为高频电路，除了天线之外，还有馈电电路、分配电路，作为本实施方式的柔性印刷电路板结构体也能应用于具有这些电路的基板。
图2是用于说明应用本实施方式的薄膜天线1的馈电部20的图。馈电部20具有：供同轴电缆30连接的馈电基板21、以及向馈电基板21按压天线部10的接点13的按压构件23。此外，在馈电部20设有外螺纹构件(螺钉)24和内螺纹构件(螺母)25。该按压构件23与馈电基板21一起对天线部10的具有接点13的区域(形成于薄膜11的一端部(在图2中为上部)的突出部位11a)进行夹持，使接点13与馈电基板21电连接。更详细而言，在按压构件23设有多个贯通孔，使用外螺纹构件(螺钉)24和内螺纹构件(螺母)25按压，而使天线部10的接点13与馈电基板21电连接。
接点13形成于薄膜11的突出部位11a的与馈电基板21对置的一侧的面(在图2中为突出部位11a的背面)。在天线部10的接点13设有与天线12的双频共用天线12a导通的天线接点13a和与天线12的天线GND部12b导通的GND接点13b。此外，在薄膜11的突出部位11a设有供外螺纹构件(螺钉)24贯通的贯通孔11b。该贯通孔11b与天线接点13a和GND接点13b各自的形成部位对应地设置，在图2所示的例子中，在对应于天线接点13a的位置设有一个贯通孔11b，在对应于GND接点13b的位置设有四个贯通孔11b(隔着天线接点13a的位置左右各设置两个)。需要说明的是，贯通孔11b的数量并不限定于上述数量。与天线接点13a、GND接点13b的大小匹配即可，在天线接点13a、GND接点13b小的情况下，至少需要一个，而在天线接点13a、GND接点13b大的情况下，也可以是三个以上。
馈电基板21在例如FR-4(Flame Retardant-4)、CEM-3(Composite epoxymaterial-3)等玻璃环氧树脂材料的基板上且与天线部10的接点13对置的面，例如由铜形成有图案。该馈电基板21在中央形成有馈电基板天线馈电部21a和在馈电基板天线馈电部21a的周围与馈电基板天线馈电部21a绝缘的馈电基板GND部21b。更详细而言，在馈电基板21的大致中央的下方侧，馈电基板天线馈电部21a与天线接点13a对置，馈电基板GND部21b与GND接点13b对置。在该馈电基板21的大致中央的下方侧，在馈电基板天线馈电部21a设有一个贯通孔21c，在馈电基板GND部21b设有左右各两个共四个贯通孔21c。贯通孔21c与薄膜11的贯通孔11b对应地设置。在馈电基板21的大致中央的上方侧，确保用于固定同轴电缆30的区域。
如图2所示，在馈电基板21的上方侧的区域，焊锡接合有同轴电缆30。更详细而言，设于馈电基板21上的中央的馈电基板天线馈电部21a与同轴电缆30的芯线31通过焊料41接合，馈电基板21上的馈电基板GND部21b与同轴电缆30的外导体32通过焊料42接合。如此，预先对馈电基板21焊锡接合同轴电缆30，然后通过按压使天线部10的接点13与馈电基板21电连接，由此在进行焊锡接合的工序中提供给焊锡接合部的热不会传递到薄膜11。因此，即使在对薄膜11使用耐热性低的例如树脂制薄膜的情况下，也不会对薄膜11带来在焊锡接合时产生的热的影响。
而且，在本实施方式中，在天线部10的形成于薄膜11的突出部位11a的接点13的形成有天线接点13a和GND接点13b的部位，作为导电性材料之一，形成处理有作为导电性糊剂(paste)的银糊剂22。银糊剂22设于薄膜11的突出部位11a的与馈电基板21对置的一侧(在图2中为背面)即形成有接点13的一侧，将区域划分为银糊剂配电部22a和银糊剂GND部22b地涂布。银糊剂22例如通过印刷涂布于接点13。通过实施利用银糊剂22的涂布，能提高接点13与馈电基板21之间的导电性。
需要说明的是，在本实施方式中，作为夹存的导电性材料的一个例子列举出银糊剂22，但并不限于银糊剂22，若是导电率高且呈糊状的材料，则可以是其他材料。
(薄膜天线1的制造方法)
接着，使用图2对图1所示的薄膜天线1的制造方法进行说明。
首先，将同轴电缆30的芯线31对准馈电基板21的馈电基板天线馈电部21a，将同轴电缆30的外导体32对准馈电基板21的馈电基板GND部21b，通过焊料41、42接合，将馈电基板21与同轴电缆30连接。
接着，使在天线部10的接点13实施了利用银糊剂22的处理的部分与馈电基板21的接点的位置对准。更具体而言，使银糊剂配电部22a与馈电基板21的馈电基板天线馈电部21a对准，使银糊剂GND部22b与馈电基板21的馈电基板GND部21b对准，使薄膜11的贯通孔11b与馈电基板21的贯通孔21c的位置对准。
之后，在薄膜11的未形成接点13的一侧配置按压构件23，使外螺纹构件(螺钉)24穿过按压构件23的贯通孔、薄膜11的贯通孔11b以及馈电基板21的贯通孔21c。然后，从馈电基板21的未形成馈电基板天线馈电部21a和馈电基板GND部21b的一侧(图2的背面)贴紧内螺纹构件(螺母)25并紧固外螺纹构件(螺钉)24。由此，通过馈电基板21和按压构件23按压涂布有银糊剂22的接点13，将天线接点13a与馈电基板天线馈电部21a电连接，将GND接点13b与馈电基板GND部21b电连接。
(利用薄膜天线1实现的PIM特性的改善效果)
接着，针对采用第一实施方式时的互调失真(PIM)特性的改善效果，说明测定结果。
在此，在不采用本实施方式的馈电部20的情况下(以下，简称为“措施前”)、以及采用了本实施方式的馈电部20的情况下(以下，简称为“措施后”)，进行了PIM的测定。作为该“措施前”，用导电性粘接剂将接点13的天线接点13a和同轴电缆30的芯线31连接，同样地用导电性粘接剂将接点13的GND接点13b和同轴电缆30的外导体32连接。作为试制天线，使用了800MHz频段和2.1GHz频段的共用天线。
首先，在将800MHz频段和2.1GHz频段这两波信号以各1W发送时，出现在800MHz频段的7阶PIM电平在措施前为“-82dBm”，措施后为“-129dBm”，改善了“47dB”的失真分量。此外，出现在2.1GHz频段的19阶PIM电平在措施前为“-110dBm”，措施后为“-135dBm”，改善了“25dB”的失真分量。如此，可以理解通过采用本实施方式，PIM特性得到改善，且能得到更稳定的状态。
(第二实施方式)
图3(a)～图3(c)是表示应用第二实施方式的薄膜天线2的构成的图。图3(b)是从一个方向观察薄膜天线2的图，图3(a)是从上方观察图3(b)的图，图3(c)是从下方观察图3(b)的图。薄膜天线2与第一实施方式的薄膜天线1的不同点在于，代替同轴电缆30而连接有连接器70。根据这样的不同，代替第一实施方式的馈电部20而设有馈电部60。需要说明的是，对于与第一实施方式相同的功能，使用相同的附图标记，在此省略其详细说明。
应用第二实施方式的薄膜天线2也作为柔性印刷电路板结构体之一发挥功能，具备供用于对天线部10馈电的连接器70连接的馈电部60。
如图3(a)～图3(c)所示，馈电部60具有供连接器70连接的馈电基板61，通过馈电基板61和按压构件23按压天线部10的接点13。此外，在馈电部60设有外螺纹构件(螺钉)24和内螺纹构件(螺母)25。接点13形成于薄膜11的突出部位11a的与馈电基板61对置一侧的面。接点13的结构与第一实施方式相同。此外，按压构件23、外螺纹构件(螺钉)24以及内螺纹构件(螺母)25也与第一实施方式相同。
馈电基板61例如由阻抗50Ω左右的微带线构成，在上表面(表面)设有用于馈电的传输线路61d，在下表面(背面)设有导体，形成馈电基板天线馈电部61a和馈电基板GND部61b。作为该下表面的导体的馈电基板GND部61b与馈电基板天线馈电部61a绝缘。位于馈电基板61的上表面的传输线路61d与位于下表面的馈电基板天线馈电部61a经由通孔61e连接。
馈电基板61的馈电基板天线馈电部61a及馈电基板GND部61b在图3(a)～图3(c)的图示的右侧即馈电基板61的一端，与薄膜11的接点13对置。然后，在与该接点13对置的馈电基板天线馈电部61a及馈电基板GND部61b，与薄膜11的贯通孔(在此未图示)对应地设有贯通孔61c。更详细而言，在馈电基板天线馈电部61a设有一个贯通孔61c、在馈电基板GND部61b设有左右各两个贯通孔61c。
作为用于薄膜天线2的连接器70，例如可以采用螺纹式阳连接器(screw-typemale connector)等，在其一端侧具有螺纹部72，且经由螺纹部72与外部电缆(未图示)连接。此外，连接器70的另一端连接于导电板80。连接器70的螺纹部72及导电板80作为GND线发挥功能。导电板80的取得导通的表面或整体例如由铜等导电性高的材料构成，在图3(a)～图3(c)所示的例子中具有L字型。然后，导电板80在图3(b)的铅垂方向的上升边与连接器70连接，在L字的内侧水平方向与馈电基板61的馈电基板GND部61b连接。导电板80与馈电基板GND部61b通过螺丝81固定。
信号线71从连接器70引出，该信号线71通过焊料41接合于位于馈电基板61的上表面的传输线路61d。对馈电基板61进行基于焊锡接合的馈电后安装天线部10，由此，即使在对薄膜11使用耐热性低的例如树脂制薄膜的情况下，也不会对薄膜11带来在焊锡接合时产生的热的影响。
而且，在本实施方式中，在天线部10的形成于薄膜11的突出部位11a的接点13，形成处理有作为导电性材料之一的银糊剂22。银糊剂22例如通过印刷涂布于薄膜11的突出部位11a的与馈电基板21对置的一侧的形成有接点13的一侧。在图3(a)～图3(c)中虽然省略了记载，但将区域划分为与用图2说明的银糊剂配电部22a和银糊剂GND部22b分别相同的结构。使用外螺纹构件(螺钉)和内螺纹构件(螺母)按压馈电基板61和按压构件23，将接点13与馈电基板61经由银糊剂22电连接。
(薄膜天线2的制造方法)
接着，对图3(a)～图3(c)所示的薄膜天线2的制造方法进行说明。
首先，例如根据拧入式等连接器70的结构使导电板80和连接器70的GND接合。此外，在与导电板80绝缘的状态下，使连接器70的信号线71向导电板80的L字结构的内侧突出。然后，在将导电板80与馈电基板61的馈电基板GND部61b对位后，通过螺丝81固定馈电基板61和导电板80，使馈电基板GND部61b与导电板80电连接。此外，将连接器70的信号线71与馈电基板61的传输线路61d对位并进行焊锡接合，通过焊料41将它们电连接。
接着，使在天线部10的接点13实施了利用银糊剂22的处理的部分与馈电基板61的接点的位置对准。然后，在薄膜11的未形成接点13的一侧配置按压构件23，通过外螺纹构件(螺钉)24和内螺纹构件(螺母)25按压并固定，将天线接点13a与馈电基板天线馈电部61a电连接，将GND接点13b与馈电基板GND部61b电连接。
(作为室内分隔壁的应用)
接着，对应用本实施方式的薄膜天线的应用例进行说明。
图4是表示将第一实施方式的薄膜天线1或第二实施方式的薄膜天线2应用于作为室内分隔壁之一的垂直防烟壁100的实施方式的图。作为室内分隔壁，除了图4所示的垂直防烟壁100之外，例如还可以应用于隔墙(partition)的分隔板等。
以往，为了在屋内系统中设置天线，使用了天花板设置型或天花板嵌入型的天线(例如，参照日本特开平9-238012号公报)。在此，在组合多个天线来拓宽数据收发的频带的多输入多输出系统(MIMO(multiple-input and multiple-output)系统)中，需要多个天线，若使用以往的天花板设置型或天花板嵌入型的天线，则会损害景观，产生配置的自由度消失、或者设置成本高涨化等各种问题。
在应用本实施方式的一发明中，其目的在于提供一种在屋内不损害景观地实现设置作业的效率化的天线装置。
在图4所示的实施方式中，在办公室500内设有用于减轻由火灾时的烟引起的事故的垂直防烟壁100。一般，垂直防烟壁100为了不使因火灾产生的烟扩散，设置成具有从天花板面600朝向铅垂下方的高度和沿天花板面600的长度。另一方面，一般，作为天线的设置环境，为了在办公室500的室内整体进行信号的收发，优选设置于室内的高处。根据本实施方式，由于使垂直防烟壁100具备天线功能，因此能在提供烟扩散的功能的同时，不损害景观地降低设置成本而提供天线功能。
图5是用于说明垂直防烟壁100的整体结构的图。此外，图6是用于说明垂直防烟壁100的接合部的图。
图5、图6所示的垂直防烟壁100使用利用了透过性比较高的树脂制的透明薄膜的薄膜天线110作为由膜材或板材形成并分隔室内的空间的分隔件。在薄膜天线110形成有使用透明导电材料的天线112。天线112具备：共用例如800MHz频段和2.1GHz频段这双频的双频共用天线112a、以及与接地(GND)连接的天线GND部(未图示)。在图5所示的例子中，设有多个(例如4个)天线112，如图4所示，从天花板面600侧朝向下方延伸。
在作为分隔件的薄膜天线110的周围具有端部120，如图6所示，沿该端部120设有罩构件121。天线GND部(未图示)在隐藏于该罩构件121的位置的薄膜天线110形成。罩构件121由树脂材料或金属材料形成，但罩构件121与天线GND部形成绝缘结构。
在罩构件121的内部，设有具有与在图1～图3详述的馈电部20或馈电部60相同的功能、结构的馈电部130。在馈电部130连接有电缆140，经由馈电部130将电缆140与天线112电连接。配线结构等有时与馈电部20或馈电部60部分不同，但具有大致相同的结构。即，电缆140和馈电部60的馈电基板(未图示)例如通过焊锡接合来连接。此外，在天线112的接点(未图示)与馈电基板之间，夹存有例如由银糊剂等形成的导电性材料(未图示)，由按压构件(未图示)按压，天线112的接点与馈电基板电连接。其他详细内容与在图1～图3中说明的内容相同，在此省略其说明。
图7及图8是表示垂直防烟壁100的其他例子的图。设有与图5、图6所示的垂直防烟壁100相同的天线112，但在图7所示的例子中能应对多个偏振波，在图8所示的例子中能应对数量更多的频带。更详细而言，在图7所示的例子中，应对偏振波中电场面与地面垂直的垂直偏振波、电场面与地面水平的水平偏振波以及偏振面偏移了45度的+45度偏振波、-45度偏振波。此外，在图8所示的例子中，能应对例如700MHz频段、800MHz频段、1.5GHz频段、1.7GHz频段、2GHz频段、2.6GHz频段、3.5GHz频段等多个频带。一般，垂直防烟壁100作为室内的建筑物，其表面积比较大，因此能实现图7和图8所示那样的应用。
附图标记说明：
1薄膜天线，2薄膜天线，10天线部，11薄膜，12天线，13接点，20馈电部，21馈电基板，22银糊剂，23按压构件，24外螺纹构件(螺钉)，25内螺纹构件(螺母)，30同轴电缆，31芯线，32外导体，41焊料，42焊料，60馈电部，61馈电基板，70连接器，71信号线，80导电板，81螺丝，100垂直防烟壁，110薄膜天线，112天线，120端部，130馈电部，140电缆。
Claims (5)
1.一种柔性印刷电路板结构体，其特征在于，具有：
柔性印刷电路板，形成有高频电路；
馈电基板，供用于对所述柔性印刷电路板馈电的电缆或连接器连接；以及
按压构件，与所述馈电基板一起对所述柔性印刷电路板的接点进行夹持，按压该接点和该馈电基板而使该接点与该馈电基板电连接。
2.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板结构体，其特征在于，
在所述接点与所述馈电基板之间夹存有导电性材料。
3.根据权利要求1或2所述的柔性印刷电路板结构体，其特征在于，
所述柔性印刷电路板是使用树脂制薄膜的天线，
所述馈电基板通过焊锡接合连接所述电缆或所述连接器。
4.一种室内分隔壁，其特征在于，具有：
分隔件，由膜材或板材形成并分隔室内空间；
天线，形成于所述分隔件的单面或双面并与该分隔件的任一个端部连接；以及
馈电部，沿所述分隔件的所述端部设置，并供用于对所述天线馈电的电缆或连接器连接。
5.根据权利要求4所述的室内分隔壁，其特征在于，
所述馈电部具有：
馈电基板，供所述电缆或所述连接器连接；以及
按压构件，按压所述天线的接点和该馈电基板而使该接点与该馈电基板电连接，
在该接点与该馈电基板之间夹存有导电性材料而使该接点与该馈电基板电连接。
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