JP3420122B2 - 携帯無線機の基板構成 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線選択呼出受信機
等，携帯無線機の基板構成に関し、特に基板（回路基
板）の有効利用率及び生産性を高めると共にアンテナ利
得を向上することができる携帯無線機の基板構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の携帯無線機の一つが特開
平９−１２１１１５号公報（発明の名称：携帯端末機用
アンテナ及び携帯端末機）に開示されている。この携帯
端末機では、アンテナと他の回路部とがそれぞれ別の基
板で構成され、アンテナはプリント配線板（回路基板）
の両面にメアンダー回路パターンで形成されている。

【０００３】また、別の一つが特開平１０−４１７２５
号公報（発明の名称：携帯電話機用アンテナ及び携帯電
話機）に開示されている。この携帯電話機では、アンテ
ナと他の回路部とを同一基板で構成しているが、形成さ
れているアンテナは利得がやや低く，しかも比較的大き
な面積を要する磁界形の平面アンテナである。

【０００４】ここで、上記回路部は、一般にプリント配
線板等の回路基板に回路部品を搭載した後，半田付けす
るリフロー工程で上記回路部品を上記回路基板（以下、
基板と略称する）に半田付けする。以下、図６を参照し
て上記リフロー工程について説明する。図６は本発明に
係るリフロー工程を説明する図である。（ａ）は基板搬
送装置の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ２断面図、
（ｃ）はリフロー半田付けされる基板６１の正面図であ
る。

【０００５】基板搬送装置（（ａ）及び（ｂ）参照）
は、基板６１が矢印の方向に滑動するように，上下のガ
イド６２ａと６２ｂの間に基板６１を挟んでいる。ガイ
ド６２ａおよび６２ｂには基板６１の幅に２乃至３個の
ローラー６３を配置している。ローラー６３の回転によ
って、ローラー６３に密着している基板６１はガイド６
２に沿って矢印の方向に搬送される。この搬送時にまず
回路部品及びはんだを回路部基板６１ｅに実装し，次に
この回路部品と基板６１ｅとを半田付けする。即ち、図
示しない熱風によって上記はんだが溶け、さらに熱風の
ない場所まで基板６１が搬送されるとはんだが冷却・固
着して上記回路部品が基板６１ｅにはんだ付けされる。
基板６１ｅの両面に回路部品を搭載する場合にはこのリ
フロー工程は基板６１の両面についてそれぞれ実行され
る。なお、基板６１には、エポキシ系樹脂を主成分とす
る板に銅箔を接着したプリント配線板が多く用いられて
いる。

【０００６】ここで、回路部品は基板６１のローラー６
３に接触する部分には当然配置することができないのは
明らかである。この部分は、（ｃ）図では基板６１の周
辺にある枠部６１ａと６１ｂで示される部分であり、枠
部６１ａ及び６１ｂの幅Ｗは約５ｍｍ乃至１０ｍｍであ
る。この枠部６１ａおよび６１ｂは、携帯無線機に実装
される場合には不要部分であるので、従来はリフロー工
程が終了すると回路部基板６１ｅと切り離し、この切り
離された枠部６１ａおよび６１ｂは廃棄されていた。ま
た、（ｃ）図の左右にある枠部６１ｃ及び６１ｄの部分
は、ローラー６３とは接触しないが、人間の手で取り扱
う部分であるので、回路部基板６１ｅの破損や汚染を防
止するために、やはり切り離して廃棄されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
る携帯無線機の基板構成の一つは、アンテナと回路部と
が互いに別の基板に構成されていること，及び続く製造
工程でアンテナと回路部を接続する必要があることか
ら、生産性が低いという欠点があった。

【０００８】また、従来技術による携帯無線機の基板構
成の別の一つは、平面アンテナが回路部と同じ基板に搭
載されているが、上記平面アンテナの面積が比較的大き
いため、上記回路部の部品配置等の構成に制約が大きい
という欠点があった。

【０００９】さらに、携帯無線機においては基板に高密
度に回路部品を実装する必要があるため、十分な広さの
接地パターンを得ることができないという欠点があっ
た。

【００１０】その上、リフロー工程を採用した回路基板
の枠部は、回路部基板と切り離した後，廃棄していたの
で、材料が有効に活用されないばかりでなく，産業廃棄
物処理のための費用も必要になるという欠点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による携帯無線機
の基板構成は、回路部品の基板へのはんだ付けをリフロ
ー工程によって行う携帯無線機の基板構成であって、前
記リフロー工程に用いる基板搬送装置の搬送ローラーに
接触する前記基板の枠部に電界形アンテナを形成してい
る。

【００１２】前記携帯無線機の基板構成の一つは、前記
搬送ローラーに接触する前記基板の枠部及びこの枠部に
垂直方向の枠部の内側に前記回路部品を搭載する回路部
を構成することができる。

【００１３】該携帯無線機の基板構成の一つは、前記枠
部の前記電界形アンテナを形成する部分の長さが前記回
路部の長さより長い構成をとることができる。

【００１４】該携帯無線機の基板構成の別の一つは、前
記基板が前記電界形アンテナと前記回路部との組を複数
組形成して製作される構成をとることができる。

【００１５】前記携帯無線機の基板構成の別の一つは、
前記電界形アンテナを形成する枠部を除いた他の三方の
枠部に接地パターンを形成した構成をとることができ
る。

【００１６】前記携帯無線機の基板構成のさらに別の一
つは、前記電界形アンテナが、前記基板の両面にそれぞ
れ形成した複数の導体パターンをスルーホールによって
直列に接続したヘリカルアンテナである構成や、前記基
板に形成したメアンダーラインの導体パターンを有する
構成をとることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１８】図１は本発明による携帯無線機の基板構成
の第一の実施の形態を示す正面図である。図２は図１の
実施の形態による基板１１を組み込んだ無線選択呼出受
信機の筐体の一部を載欠した斜視図である。

【００１９】図１を参照すると、基板１１の周辺には、
上述した図６（ｃ）に示したと同様に、上記基板搬送装
置のローラー６３に接触する部分である枠部１４ａ及び
１４ｂと、基板１１の取り扱いのために必要な枠部１４
ｃ及び１４ｄとが形成されている。枠部１４ａ乃至１４
ｄの内側部分は、回路部品を基板１１の両面又は片面に
搭載して上記無線選択呼出受信機の主要機能を動作させ
る回路部１３用の回路部基板（基板）１３ｅである。し
かしながら、この基板１１には、従来は基板１３ｅと切
り離して捨て去る部分であった枠部１４ａにアンテナ部
１２を形成している。なお、回路部１３にはアンテナ部
１２の受信端に接続される入力端部品１３１のみを示し
ている。

【００２０】アンテナ部１２は電界形アンテナを形成し
ている。電界形アンテナは、先端開放の線状アンテナで
あり、ヘリカルアンテナ，ダイポールアンテナ，メアン
ダー型パターンのアンテナなどがある。図１に示したア
ンテナ部１２はヘリカルアンテナに属する。電界形アン
テナは平面アンテナ等の磁界形アンテナに比べて自由空
間での利得が高いという特徴がある。

【００２１】このアンテナ部１２は、回路部１３の両端
部とほぼ同一線上に複数のスルーホール１２２ａ及び１
２２ｂをそれぞれ配置し、一面では線状の銅箔パターン
（導体パターンともいう）であるアンテナパターン１２
Ａ乃至１２Ｎをスルーホール１２２ａ及び１２２ｂ同士
とそれぞれ適切に接続する。また、他面でも、同様のア
ンテナパターン１２ａ乃至１２（ｎ−１）をスルーホー
ル１２２ａ及び１２２ｂ同士とそれぞれ適切に接続す
る。但し、Ａ＝ａ＝１，Ｎ＝ｎは正の整数である。これ
ら複数のアンテナパターン１２Ａ乃至１２Ｎ及びアンテ
ナパターン１２ａ乃至１２（ｎ−１）はスルーホール１
２２ａ及び１２２ｂによって直列に接続されねばならな
い。アンテナ部１２は、図からも分かるとおり、四角形
状の変則的な螺旋形状をしている。なお、アンテナ部１
２は、ヘリカルアンテナに限定される必要はなく、例え
ば、ジグザグ状のメアンダーラインを両面又は片面に構
成したアンテナであってもよい。

【００２２】アンテナパターン１２Ａのスルーホール１
２２ｂに接続された部分がアンテナ部１２の開放先端と
なる先端部１２Ｘであり、アンテナパターン１２（ｎ−
１）のスルーホール１２２ａに接続された部分がアンテ
ナ部１２の受信端である受端部１２Ｙとなる。受端部１
２Ｙは受信機用増幅器等の回路部１３の入力端部品１３
１，例えばアンテナ部１２と受信機との整合用部品と導
体パターンで接続される。アンテナ部１２の電波放射特
性は無指向性である。なお、基板１１のアンテナ部１２
を除く枠部１４ａ乃至１４ｄは、無線選択呼出受信機等
の本体組み込みの際の条件により、適宜、切り離してよ
い。

【００２３】図２を参照すると、回路部１３が実装済み
の基板１１は、無線選択呼出受信機の筐体２０内のほぼ
中心部に組み込まれている。基板１１は、例えば弾力性
のあるゴム系物質あるいはスポンジ等の支持物で筐体２
０の適切な位置に支持される。筐体２０には文字等を表
示する表示部２１も内蔵されており、表示部２１による
表示は筐体２０の表面の一部を欠いて設けた透明板２２
を通して外部から視認することができる。なお、アンテ
ナ部１２は表示部２１の導電体との重なりを避けること
でアンテナ利得の劣化を防いだ実装としている。また、
基板１１のアンテナ部１２を除く枠部１４ａ，及び他の
枠部１４ｂ乃至１４ｄは回路部基板１３ｅから切り離さ
れている。なお、図１に示した基板構成は、無線選択呼
出受信機に限らず，携帯電話機のような携帯無線機にも
適用できることは勿論である。

【００２４】図１及び図２を参照して説明した通り、本
実施の形態による携帯無線機の基板構成は、アンテナ部
１２と回路部１３とが同じ基板に構成されていることか
ら、生産工程を短縮でき、生産性を高くすることができ
るという特徴がある。また、この基板構成は、リフロー
工程を採用する回路基板では廃棄される枠部の一部をア
ンテナ部として使用するので、材料が有効に活用される
という特徴があり、産業廃棄物処理の費用も削減できる
という効果がある。さらに、この基板構成は、電界形ア
ンテナを採用できるので、磁界形アンテナに比べて利得
を高くできるという特徴がある。

【００２５】図３は本発明による携帯無線機の基板構成
の第二の実施の形態を示す正面図である。

【００２６】図３の実施の形態による基板構成も、基板
２１の回路部基板２３への回路部品（図示せず）はんだ
付けをリフロー工程によって行っている。枠部２４ａ内
のアンテナ部２２の構成は図１の実施の形態とほぼ同じ
であるが、アンテナ部２２の長さＬ１をほぼ枠部２４ａ
の長さまで長くし、回路部基板２３の長さＬ２よりも長
くしている。従来の回路部基板６１ｅにアンテナ部を形
成すると、回路部基板６１ｅの長さよりも長いアンテナ
部は形成できないが、枠部２４ａに回路部基板２３の長
さＬ２よりも長いアンテナ部２３を形成することで、ア
ンテナ利得を向上できるという特徴がある。この実施の
形態においても、枠部２４ｂ乃至２４ｄは適宜切り離さ
れてよい。

【００２７】図４は本発明による携帯無線機の基板構成
の第三の実施の形態を示す正面図である。

【００２８】図４の実施の形態による基板構成も、基板
３１の回路部基板３３への回路部品（図示せず）はんだ
付けをリフロー工程によって行っている。枠部３５ａ内
のアンテナ部３２の構成は図１の実施の形態と同じであ
る。

【００２９】図４の実施の形態においては、アンテナ部
３２を形成した以外の枠部３５ｂ乃至３５ｄの両面又は
片面に接地パターン３４を配置し、接地パターン３４を
回路部基板３３の接地パターンと接続している（図示せ
ず）。電界形アンテナの特徴として、回路部を実装して
いる回路部基板３３の接地パターンが広いほどアンテナ
利得が向上するという特徴がある。従って、枠部３５ｂ
乃至３５ｄに接地パターン３４を配置し，回路部基板３
３の接地パターンと接続することで、回路部基板３３だ
けの接地パターンの場合よりもアンテナ利得を向上でき
る。アンテナ利得の向上は、接地パターン３４の反対側
方向，図２の例では近接する筐体２０の側方向に著し
い。また、通常は廃棄されるべき枠部３５ｂ乃至３５ｄ
を接地パターンに利用できるため、廃棄物を減らすこと
ができるという効果がある。さらに、枠部３５ａ乃至３
５ｄを全て携帯無線機の回路として利用できるため、枠
部３５ａ乃至３５ｄと回路部基板３３とを切り離す作業
が不要となり、製造工程の簡略化ができるという効果が
ある。

【００３０】図５は本発明による携帯無線機の基板構成
の第四の実施の形態を示す正面図である。

【００３１】図５の実施の形態は、一枚の基板４１を用
いて同じ二つの回路部４３及び４６を製造する例であ
る。この例は回路部４３及び４６の大きさが小さい場合
を示している。回路部（例えば回路部４３及び４６）の
大きさが小さい場合には、二つに限らず，多数の回路部
を一枚の基板４１にまとめて形成することができる。こ
の場合も基板４１の枠部はリフロー工程終了後に切り離
され，廃棄される。

【００３２】図５の実施の形態の場合には基板４１の上
部の枠部に、二つの回路部４３及び４６の各各に対応し
て図１のアンテナ部１２と同様のアンテナ部４２及び４
５を形成している。このため、基板４１の上部の枠部の
廃棄が不要となり、二つの回路部４３及びアンテナ部４
２と回路部４６及びアンテナ部４５との切り離し部４４
も１箇所になるので、二組の回路の切り離しが容易にで
きる。このように、同一の基板４１に電界形のアンテナ
部と回路部との組を，２組に限らず，複数組形成して製
作できるのは明らかである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回路部品
の基板へのはんだ付けをリフロー工程によって行う携帯
無線機の基板構成であって、前記リフロー工程に用いる
基板搬送装置の搬送ローラーに接触する前記基板の枠部
に電界形アンテナを形成しているので、携帯無線機のア
ンテナと回路部とを一体基板で形成することができ、ア
ンテナと回路部とをはんだ付け等で接続する必要がなく
なり、製造工程の短縮及びコストの削減ができるという
効果がある。また、通常はリフロー工程が終了すると上
記回路部から切り離されて廃棄される枠部にアンテナを
形成するので、廃棄物を減らすことができるという効果
がある。さらに、本発明は、回路基板に電界形アンテナ
をパターン形成するので、自由空間でのアンテナ利得が
大きいという特徴がある。この特徴は、アンテナ形成す
る枠部以外の枠部に接地パターンを設けることでさらに
増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による携帯無線機の基板構成の第一の実
施の形態を示す正面図である。

【図２】図１の実施の形態による基板１１を組み込んだ
無線選択呼出受信機の筐体の一部を載欠した斜視図であ
る。

【図３】本発明による携帯無線機の基板構成の第二の実
施の形態を示す正面図である。

【図４】本発明による携帯無線機の基板構成の第三の実
施の形態を示す正面図である。

【図５】本発明による携帯無線機の基板構成の第四の実
施の形態を示す正面図である。

【図６】本発明に係るリフロー工程を説明する図であ
る。（ａ）は基板搬送装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ１−Ａ２断面図、（ｃ）はリフロー半田付けされる基
板６１の正面図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１，４１，６１ 基板 １２，２２，３２，４２，４５ アンテナ部 １２Ａ，１２Ｎ，１２ａ，１２（ｎ−１） アンテナ
パターン １２Ｘ 先端部 １２Ｙ 受端部 １３，４３，４６ 回路部 １３ｅ，２３，３３，６１ｅ 回路部基板 １４ａ〜１４ｄ，２４ａ〜２４ｄ，３５ａ〜３５ｄ，６
１ａ〜６４ｄ 枠部 １２２ａ，１２２ｂ スルーホール １３１ 入力端部品 ２０ 筐体 ２１ 表示部 ２２ 透明板 ３４ 接地パターン ４４ 切り離し部 ６２ａ，６２ｂ ガイド ６３ ローラー

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 1/38 H01Q 1/24 H04Q 7/14 H05K 1/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路部品の基板へのはんだ付けをリフロ
   ー工程によって行う携帯無線機の基板構成であって、 前記リフロー工程に用いる基板搬送装置の搬送ローラー
   に接触する前記基板の枠部に電界形アンテナを形成して
   いることを特徴とする携帯無線機の基板構成。
2. 【請求項２】 前記搬送ローラーに接触する前記基板の
   枠部及びこの枠部に垂直方向の枠部の内側に前記回路部
   品を搭載する回路部を構成したことを特徴とする請求項
   １記載の携帯無線機の基板構成。
3. 【請求項３】 前記枠部の前記電界形アンテナを形成す
   る部分の長さが前記回路部の長さより長いことを特徴と
   する請求項２記載の携帯無線機の基板構成。
4. 【請求項４】 前記基板が前記電界形アンテナと前記回
   路部との組を複数組形成して製作されることを特徴とす
   る請求項２記載の携帯無線機の基板構成。
5. 【請求項５】 前記電界形アンテナを形成する枠部を除
   いた他の三方の枠部に接地パターンを形成したことを特
   徴とする請求項１記載の携帯無線機の基板構成。
6. 【請求項６】 前記電界形アンテナが、前記基板の両面
   にそれぞれ形成した複数の導体パターンをスルーホール
   によって直列に接続したヘリカルアンテナであることを
   特徴とする請求項１又は３又は４記載の携帯無線機の基
   板構成。
7. 【請求項７】 前記電界形アンテナが、前記基板に形成
   したメアンダーラインの導体パターンを有することを特
   徴とする請求項１又は３又は４記載の携帯無線機の基板
   構成。