JP3869261B2

JP3869261B2 - 小型アンテナ

Info

Publication number: JP3869261B2
Application number: JP2001382275A
Authority: JP
Inventors: 好一亀井; 浩樹浜田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2002280818A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機などの小型通信機器に用いられる小型アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型アンテナは、アンテナエレメントが薄い金属板で形成され、変形しやすいことから、アンテナエレメントを樹脂成形体（誘電体）と一体化して補強する構造とすることが好ましい。このような構造の小型アンテナは、金型内に所要の形状に形成されたアンテナエレメントをセットし、樹脂を注入して、アンテナエレメントと樹脂成形体を一体化する、いわゆるインサートモールド法により製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インサートモールド法により小型アンテナを製造すると、アンテナエレメントに変形が発生しやすく、インピーダンス特性等を安定させることが困難である。
【０００４】
本発明の目的は、アンテナエレメントの変形が発生しにくい、特性の安定した小型アンテナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
インサートモールド法により製造した小型アンテナの、アンテナエレメントの変形状態を調べてみると、アンテナエレメントの変形は樹脂成形体を射出成形するときのゲート部から遠い方の端部付近に多く発生していることが分かった。この結果から、アンテナエレメントの変形原因は、金型のゲートからキャビティ内に注入された樹脂の流れの先端が、ゲートから遠い方のキャビティの壁面に突き当たって、樹脂の流れが乱れ、アンテナエレメントの両面にかかる樹脂圧力がアンバランスになるためと考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、長方形平板状のアンテナエレメント（10）を樹脂成形体（12）内に埋め込んだ小型アンテナにおいて、前記樹脂成形体（ 12 ）は、アンテナエレメント長手方向の一方の端部寄りの両側壁に相対する２つのゲート跡（ 20 ）を有しており、前記アンテナエレメント（10）は、樹脂成形体（ 12 ）のゲート跡（ 20 ）から遠い方の端部付近に穴（22）を有することを特徴とするものである。
上記のような穴を設けると、アンテナエレメントの両面の樹脂圧力のバランスが大きく崩れることがなく、アンテナエレメントの変形の少ない小型アンテナを得ることができる。
【０００７】
本発明の小型アンテナは、アンテナエレメントの一面側の樹脂成形体の厚さが他面側の樹脂成形体の厚さよりも厚く、厚さの薄い方にゲート跡が設けられている構成とすることが好ましい。
このようにすると、樹脂成形体全体の厚さを薄くできると共に、アンテナエレメントの変形をさらに少なくすることができる。
【０００８】
本発明の小型アンテナは、アンテナエレメントの、穴を設けた部分の両側縁に、突起を設けた構成とすることが好ましい。
アンテナエレメントに穴を形成すると、その部分の強度が低下し、そのために変形が発生するおそれがあるので、上記のような突起を形成して、それを金型で挟み付けるようにすれば、穴を形成したことによるアンテナエレメントの変形を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
〔実施形態１〕図１は本発明の一実施形態を示す。この小型アンテナは、薄い金属板で出来た平板状のアンテナエレメント10を樹脂成形体12内に埋め込んだ、表面実装型のものである。
【００１１】
アンテナエレメント10は長方形で、一方の端縁には樹脂成形体12外に延びる給電端子部14及びグランド端子部16が形成され、他方の端縁には樹脂成形体12外に延びる固定端子部18が形成されている。各端子部14、16、18は回路基板に搭載される面が樹脂成形体12の底面とほぼ同レベルになるように屈曲成形されている。なお固定端子部18は必要に応じ設けられるもので、省略される場合もある。
【００１２】
アンテナエレメント10の両面を覆う樹脂成形体12は、アンテナエレメント10の両側縁で連続する一体物として形成されている。なおアンテナエレメント10の両面を覆う樹脂成形体12は、図示のように、アンテナエレメント10の両端縁の各端子部14、16、18以外の部分で連続していることが好ましいが、これらの部分は不連続であってもよい。
【００１３】
樹脂成形体12にはゲート部の跡（以下、ゲート跡という）が残っている。ゲート跡20は金型で樹脂成形体12を成形した後に、金型のゲート部分の樹脂を切断した跡である。ゲート跡20は長方形のアンテナエレメント10の一方の端部寄り（図示の例では端子14、16側の端部寄り）に設けられている。
【００１４】
この小型アンテナの特徴は、アンテナエレメント10の、樹脂成形体12のゲート跡20から遠い方の端部（図示の例では固定端子18側の端部）付近に、穴22を設け、この穴22内でアンテナエレメント10の両面の樹脂が連続（一体化）している点である。このような構造にすると、アンテナエレメント10の、ゲート20から遠い方の端部付近での変形を抑制できる（詳細は後述）。穴22は周囲が囲まれた穴であって、アンテナエレメント10の幅方向の中央に形成されている。
【００１５】
図１のような小型アンテナを製造するには、まず金属薄板の打抜き加工又はエッチング加工等により図２のような導体パターン24を形成する。この導体パターン24は、長方形平板状のアンテナエレメント10と、そのまわりを囲むフレーム26とを有し、アンテナエレメント10とフレーム26が、アンテナエレメント10の一方の端縁に形成された給電端子部14及びグランド端子部16と、アンテナエレメント10の他方の端縁に形成された固定端子部18により連結された形となっている。アンテナエレメント10の固定端子部18側の端部付近には穴22が形成されている。28は打抜き加工等により形成された開口部である（位置決め穴は図示省略）。
【００１６】
次にこの導体パターン24を、図３のように射出成形用の金型30Ａ、30Ｂにセットする。すなわち、フレーム26と、各端子部14、16、18の外端側を上型30Ａと下型30Ｂの分割面で挟み付け、アンテナエレメント10全体と、各端子部14、16、18の内端側の一部が、金型30Ａ、30Ｂのキャビティ32内に位置するようにセットする。なお、34は金型30Ａ、30Ｂのゲート、36はランナー部、38はスプール部である。この例ではゲートはアンテナエレメント10の上面側に設けられている。
【００１７】
図３の状態で、金型30Ａ、30Ｂ内に樹脂を注入すると、ゲート34からキャビティ内に入った樹脂は急速にキャビティ32内に充満して行き、アンテナエレメント10の上面側及び下面側を流れる。そして樹脂の流れの先端が、ゲート34から遠い方のキャビティ32の壁面に突き当たったところで、樹脂の流れが大きく変化する。特にこの実施形態のようにアンテナエレメント10の上下でキャビティ32の深さ（樹脂の肉厚）が異なる場合には、アンテナエレメント10の上下で樹脂の注入圧力、流速が異なり、ゲート34から遠い方のキャビティ端部への樹脂の到達時間も異なることから、樹脂の流れの変化が大きくなる。しかしアンテナエレメント10に上記のように穴22を形成しておけば、樹脂がこの穴22を通り抜け可能であるため、アンテナエレメント10の両面の樹脂圧力のアンバランスが低減され、このためゲート34から遠い方の端部付近でアンテナエレメント10の変形が発生するのを抑制できる。
【００１８】
樹脂成形後、金型30Ａ、30Ｂを開いて導体パターン24と一体化された樹脂成形体を取り出すと、図４のように、アンテナエレメント10が樹脂成形体12に埋め込まれた状態となる。このあと樹脂成形体12の両側面でゲート34の部分を切断すると共に、各端子部14、16、18の外端をフレーム26から切り離して折り曲げ加工すれば、図１のような小型アンテナを得ることができる。
【００１９】
図１の小型アンテナは、樹脂成形体12の厚さが、アンテナエレメント10の下面側（回路基板側）で厚く、上面側で薄く形成されている。これは、アンテナエレメント10の一面側で樹脂成形体12として必要な厚さを確保し、他面側で樹脂成形体12の厚さを必要最小限とすることで、樹脂成形体12全体の厚さを薄くするためである。このようにアンテナエレメント10の両面で樹脂成形体12の厚さが異なる場合は、厚さの薄い方にゲート部20を設けることが、アンテナエレメント10の変形をさらに少なくする上で好ましい。
【００２０】
なおゲート跡20は、図１のように樹脂成形体12の側面から突出していることもあるが、凹んでいることもあり、また樹脂成形体12の側面と同一面になることもある。
またこの実施形態では、ゲート34が樹脂成形体12の両側面に設けられているが、ゲート34は樹脂成形体12の一方の側面に設けてもよい。
さらに樹脂成形体12の厚さは、アンテナエレメント10の下面側と上面側が同一であってもよい。
【００２１】
〔実施形態２〕図５は本発明の他の実施形態を示す。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。この小型アンテナが前記実施形態１のものと異なる点は、アンテナエレメント10の、穴22を設けた部分の両側縁に、突起40を設けたことである。この突起40は、穴22を設けたことによるアンテナエレメント10の強度低下を補い、穴22の付近でのアンテナエレメント10の変形をより低減する働きをする。
【００２２】
図５の小型アンテナは次のようにして製造することができる。まず図６のような導体パターン24を形成する。この導体パターン24は、アンテナエレメント10の穴22を設けた部分の両側縁と、フレーム26とが、ブリッジ部42で連結されているもので、それ以外は図２の導体パターン24と同じである。
【００２３】
次に、この導体パターン24を図７のように金型30Ａ、30Ｂ内にセットする。図７の金型30Ａ、30Ｂは図３の金型30Ａ、30Ｂと同じものであり、導体パターン24のセットの仕方も図３と同じである。図７の状態で樹脂を注入して樹脂成形を行う。図７の場合はブリッジ部42が金型30Ａ、30Ｂで挟み付けられるため、樹脂成形時にアンテナエレメント10が穴22の付近で変形するおそれは少ない。樹脂成形後、実施形態１と同様な切断処理、曲げ加工を行えば、図５のような小型アンテナが得られる。図５における突起40はブリッジ部42が切断されて、樹脂成形体12内に残った部分である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、平板状のアンテナエレメントが樹脂成形体内に埋め込まれた小型アンテナにおいて、アンテナエレメントに穴を設けたことにより、アンテナエレメントの変形を抑制することができ、特性のバラツキの少ない小型アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型アンテナの一実施形態を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部切開正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図。
【図２】図１の小型アンテナの製造に使用される導体パターンを示す平面図。
【図３】図２の導体パターンを金型にセットした状態を示す、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は垂直断面図。
【図４】図３の金型で樹脂成形後、成形体を金型から取り出した状態を示す平面図。
【図５】本発明に係る小型アンテナの他の実施形態を示す、（Ａ）は一部切開平面図、（Ｂ）は一部切開正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図。
【図６】図５の小型アンテナの製造に使用される導体パターンを示す平面図。
【図７】図６の導体パターンを金型にセットした状態を示す水平断面図。
【符号の説明】
10：アンテナエレメント
12：樹脂成形体
14：給電端子部
16：グランド端子部
18：固定端子部
20：ゲート跡
22：穴
40：突起

Claims

長方形平板状のアンテナエレメント（10）を樹脂成形体（12）内に埋め込んだ小型アンテナにおいて、前記樹脂成形体（ 12 ）は、アンテナエレメント長手方向の一方の端部寄りの両側壁に相対する２つのゲート跡（ 20 ）を有しており、前記アンテナエレメント（10）は、樹脂成形体（ 12 ）のゲート跡（ 20 ）から遠い方の端部付近に穴（22）を有することを特徴とする小型アンテナ。
アンテナエレメントの一面側の樹脂成形体の厚さが他面側の樹脂成形体の厚さよりも厚く、厚さの薄い方にゲート跡が設けられていることを特徴とする請求項１記載の小型アンテナ。
アンテナエレメント（10）の、穴（22）を設けた部分の両側縁に、突起（40）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の小型アンテナ。