JP4930926B2 - ケース一体型アンテナ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はケースに一体に備えられるアンテナ及びこれを製造する方法に関するもので、さらに詳しくは、ケースに一体に備えられる放射体がケースから浮上る現象を防ぎ、電気的な接続関係を安定して保持して製品の信頼性を高めることが出来るケース一体型アンテナ及びその製造方法に関する。

一般にアンテナは、外部から流入された電波を受信し内部の他の装置から伝達された信号を外部へ送信する装置である。

最近、無線通信の急激な発展により携帯電話、ＰＤＡなどのような無線通信端末機の普及が増加し続けており、これによって端末機の小型化が急速に進んでいる。また、ノート型パソコン及びその他の携帯用電子装置にも無線ラン接続機能が内蔵されるなど、殆どの携帯用電子機器に無線通信機能が搭載されている。

従って、このような電子機器に採用されるアンテナも小型化し、特に最近は機器の内部に内蔵される形態の内蔵アンテナが広く使われている。

特許文献１には一定の大きさの収容空間を備える本体ケースの一側壁の内部に一体に放射体が挿入されて端末機の体積を減らし、生産性を向上させる内蔵アンテナが開示されている。

このような内蔵アンテナは接触ピンの上端と接触し、上記接触ピンは基板上に備えられる接触ピン収容部材の内部に配置され、上記接触ピン収容部材の内部には接触ピンの上端と放射体との接触状態を保持させるよう上記接触ピンを上部に弾力支持するスプリング部材を備える。

これにより、上記アンテナは接触ピンを介して基板と電気的に連結される。

しかし、このような内蔵アンテナは基板に備えられた接触ピンが接触する端子部に弾性力が集中するため、上記本体ケースに一体に備えられた放射体が本体ケースの表面から浮上ったりスプリング部材の損傷時に基板と放射体との電気的な連結が短絡する恐れがあり、これによって製品の不良を引き起こすという問題点があった。

大韓民国特許公開１０−２００６−００６５３２３号（公開日：２００６．０６．１４）

従って、本発明は上記のような従来の問題点を解消するため提案されたもので、その目的は、ケースに一体に備えられる放射体が弾性力によってケースから浮上る現象を防ぎ、放射体との電気的な接続状態を安定して保持できるケース一体型アンテナ及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を解決するための具体的な手段として、本発明は、誘電体からなるケース部と、上記ケース部の表面に密着する放射部から延長される端子部を備えて上記ケース部に一体に備えられる放射体と、上記端子部と上端が接する内部接続片を一体に備え、上記ケース部の内部面から下部に一定の長さで延長される垂直リブと、上記内部接続片の下端と電気的に接続するよう上記ケース部に隣接して配置される基板に備えられる外部接続片と、を含むケース一体型アンテナを提供する。

好ましく、上記ケース部は上記基板が配置される内部空間を形成するよう上下合型される前後面ケースのいずれか一つである。

好ましく、上記放射体は上記放射部と端子部が一側表面に導電材でパターン印刷される保護フィルムをさらに含む。

さらに好ましく、上記保護フィルムは上記放射部と端子部を外部露出させるよう透明性素材からなる。

好ましく、上記端子部は上記ケースの内部面に密着する少なくとも一つの給電端子と、少なくとも一つの接地端子からなる。

好ましく、上記内部接続片は上記端子部と弾力的に接触する上部胴体と、上記外部接続片と弾力的に接触する下部胴体及び上記上下部胴体の間を一体に連結しながら弾性力を有するよう折曲されたベンディング部とを含む。

好ましく、上記外部接続片は上記内部接続片の下端と弾力的に接するよう折曲された上部弾性片と、上記基板に備えられるＲＦ回路と電気的に連結されながら上記基板に位置固定される下部固定片とを含む。

また、本発明はキャビティの内部面に放射体を位置固定した上部金型を提供する段階と、突出部に形成された凹溝に内部接続片を配置した下部金型を提供する段階と、上記下部金型と上部金型を上下合型してこれらの間に成形キャビティを形成しながら上記放射体と内部接続片を相互接触させる段階と、上記成形キャビティ内に誘電体樹脂物を注入して上記放射体が一体に備えられ、上記内部接続片を胴体の内部に一体化した垂直リブが内部面に一定長さ突出形成されるケース部を成形する段階と、上記上下部金型からケース部を分離する段階と、を含むケース一体型アンテナの製造方法を提供する。

好ましく、上記放射体は保護フィルムの表面に導電性パターンを形成して放射部と端子部を形成する。

さらに好ましく、上記放射部は透明性保護フィルムを通して外部露出される。

さらに好ましく、上記保護フィルムは上記上部金型の内部面に密着して位置固定される。

好ましく、上記下部金型の凹溝に挿入配置される内部接続片の上部端の一部は上記突出部から上部へ突出される。

好ましく、上記上部金型と下部金型との上下間隔を狭くして上記放射体の端子部と上記内部接続片の上端との接触状態を保持するよう上記凹溝に配置された内部接続片を収縮させる。

好ましく、上記放射体が一体に成形されたケース部を基板に隣接するよう配置して上記基板に備えられた外部接続片と上記垂直リブの内部接続片を接触させる段階をさらに含む。

本発明によると、ケース部に放射体が一体に備えられ、ケース部の内部面から延長される垂直リブに放射体の端子部と接続される内部接続片を備えて放射体、内部接続片及び外部接続片が接触によって一連の回路を構成することにより、ケース部に付着した放射体が浮上る現象を防ぎ、放射体との電気的な接続状態を安定して保持できるため、製品の不良を防ぎ、製品の信頼性を向上させるという効果が得られる。

以下、本発明について添付の図面により詳しく説明する。
図１は本発明によるケース一体型アンテナを図示した分解斜視図で、図２は本発明によるケース一体型アンテナを図示した斜視図で、図３は本発明によるケース一体型アンテナを下部からみた斜視図で、図４は本発明によるケース一体型アンテナに採用される放射体と垂直リブを図示した詳細図である。

本発明の実施例によるアンテナ１００は、図１乃至４に図示した通り、ケース部１１０と、上記ケース部１１０に一体に備えられる放射体１２０、垂直リブ１３０及び基板１５０に備えられる外部接続片１４０を含んで構成される。

上記ケース部１１０は誘電体からなる樹脂物を素材として成形される成形構造物である。

このようなケース部１１０は基板１５０を内部空間に配置できるよう合型される前面ケース１１０ａと後面ケース１１０ｂとで構成されることができ、上記基板１５０には受動素子及び能動素子のような複数個の電子部品（未図示）及び上記外部接続片１４０と電気的に連結されるＲＦ回路（未図示）が予め設定された搭載位置にそれぞれ搭載される。

上記放射体１２０は放射部１２１と端子部１２２を含んで構成され、上記放射部１２１と端子部１２２は、上記ケース部１１０を構成する前面ケース１１０ａまたは後面ケース１１０ｂのうちいずれか一つの表面に導電材を素材として予め設定された一定のパターンで印刷されるか蒸着されることが出来る。

また、上記放射部１２１と端子部１２２は、透明性素材からなる保護フィルム１２３の一側表面に導電材を素材として予め設定された一定のパターンで印刷されるか蒸着され、上記保護フィルム１２３は上記ケース部１１０の表面に一体に備えられて上記放射部１２１と端子部１２２を外部へ露出させる。

この際、上記保護フィルム１２３は上記ケース部１１０の外部表面と大体同じ平面状で備えられることが好ましい。

上記保護フィルム１２３は透明なポリマー材質からなることが好ましく、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）のうちいずれか一つからなることがより好ましい。

上記放射部１２１と端子部１２２を含む放射体１２０は、導電物質からなり電磁気波によって誘導電流を発生したり、電気信号によって電磁気波を発生して信号の物理的な入出力を行う。

ここで、上記放射体１２０はアンテナとして使用しようとする周波数をλ とする場合、上記放射部１２１はλ／４の電気的な長さを有するよう形成されることが好ましく、上記放射部１２１には所定の形態のスリットを形成することが好ましい。

このようなスリットは、放射体１２０の電気的な全体の長さを変化させ、放射体１２０内の電気的なカップリングを発生させてアンテナの帯域幅を拡張したり、更なる共振周波数を導入して広帯域または多重帯域のアンテナを具現できるようにする。

上記端子部１２２は放射部１２１から延長される少なくとも一つの給電端子及び少なくとも一つの接地端子を構成するよう２つの端子で備えられるものと図示して説明したが、これに限定されず、２つ以上の端子で備えられることも出来る。

ここで、上記垂直リブ１３０及び外部接続片１４０は上記端子部１２２の形成数だけ備えられなければならない。

また、上記垂直リブ１３０は上記ケース部１１０の成形時にその内部面から基板１５０側に一定の長さで延長される突出部材で、その胴体の内部には上記端子部１２２と対応する上部端が上記端子部１２２に接し、上記基板１５０と対応する下部端が下部に外部露出されて上記外部接続片１４０と接する内部接続片１３５を一体に備える。

このような垂直リブ１３０は、上記ケース部１１０と同一素材からなり上記ケース部１１０の成形時に、これに一体化される射出物である。

ここで、上記垂直リブ１３０は放射体１２０が備えられる前面ケース１１０ａに一体に備えられるものと図示して説明したが、これに限定されず、上記放射体１２０が後面ケース１１０ｂに備えられる場合上記後面ケース１１０ｂに備えられることも出来る。

また、上記内部接続片１３５は上記端子部１２２と弾性的に線接触するよう ベンディングされた上部胴体１３５ａと、上記外部接続片１４０と弾力的に接触するようベンディングされた下部胴体１３５ｂ及びこれらの間を一体に連結しながら弾性力を有するようベンディングされたベンディング部１３５ｃを含んで構成される。

このような内部接続片１３５は、上記放射体１２０とみら電気的な接続を安定して保障しながら上記上下部胴体１３５ａ，１３５ｂ及びベンディング部１３５ｃの形状をより容易に製作できるよう加工性及び導電性に優れた金属素材からなることが好ましい。

また、上記外部接続片１４０は上記ケース部１１０の前面ケース１１０ａに隣接して配置される基板１５０のＲＦ回路（未図示）と電気的に連結された状態で、上記ケース部１１０と基板１５０との結合時に上記垂直リブ１３０に一体に備えられた内部接続片１３５の下部端と接して電気的に連結される伝導性弾性部材で備えられる。

このような外部接続片１４０は、上記前面ケース１１０ａと基板１５０との対応結合時に上記前面ケース１１０ａの内部面から一定長さ延長された垂直リブ１３０に一体に備えられる内部接続片１３５と上部自由端が接触することにより、上記放射体１２０、内部接続片１３５及び外部接続片１４０は一連外の回路を形成することとなる。

この際、上記外部接続片１４０は上記内部接続片１３５の下部端と弾力的に接触するようベンディング加工された上部弾性片１４１と、上記上部弾性片１４１から延長され、上記基板１５０に備えられるＲＦ回路と電気的に連結されながら上記基板１５０に位置固定される下部固定片１４２を含んで構成される。

図５ａ、ｂ、ｃ及びｄは、本発明の実施例によるケース一体型アンテナを製造する工程を図示した工程図である。

放射部１２１と端子部１２２が透明な保護フィルム１２３の表面に予め設定されたパターンに沿って印刷されるか蒸着された放射体１２０を提供する。

下部に開放された一定の大きさのキャビティ１７１ａを有する上部金型１７１を提供し、上記キャビティ１７１ａと対応する上部面に一定の高さで突出形成された突出部１７２ａを有する下部金型１７２を提供する。

上記放射体１２０は、図５ａに図示した通り、上部金型１７１のキャビティ１７１ａの内部面に射出成形時に強制注入される成形樹脂物によって動かないよう位置固定されなければならない。

この際、上記放射体１２０の保護フィルム１２３は上記上部金型１７１のキャビティ１７１ａの内部面に密着し、上記保護フィルム１２３の表面に形成された放射部１２１と端子部１２２は上記キャビティ１７１ａ側に外部露出される。

上記下部金型１７２の突出部１７２ａには内部接続片１３５を挿入配置できるよう一定の深さの凹溝１７３を陥没形成する。

ここで、上記凹溝１７３の一定の深さは上記内部接続片１３５の形成高さより小さい大きさに備えられることにより、上記下部金型の凹溝１７３に上記内部接続片１３５が挿入配置されると、上記凹溝１７３に挿入配置された内部接続片１３５の上部端の一部は上記下部金型１７２から上部へ突出される。

このような状態で、図５ｂに図示した通り、上記上部金型１７１と下部金型１７２を上下合型すると、上記上部金型１７１のキャビティ１７１ａ内に 突出部１７２ａが対応挿入されると同時に、上記上部金型１７１の内部面に密着固定された放射体１２０と上記突出部１７２ａの凹溝１７３に挿入配置された内部接続片１３５の上部端は相互接することとなる。

即ち、上記上部金型１７１と下部金型１７２との上下合型時に、これらの間には一定の大きさの成形キャビティを形成すると同時に、上記放射体１２０の端子部１２２は上記内部接続片１３５の上端と接触することとなる。

このような状態で、上記上下部金型１７１，１７２間の上下間隔を狭くすると、上記内部接続片１３５は収縮して上記放射体１２０の端子部１２２と内部接続片１３５の上端との接触状態を保持する弾性力を発生させることとなる。

次いで、図５ｃに図示した通り、未図示の注入口を通して誘電体成形樹脂物が上記成形キャビティ内に注入されると、上記誘電体の成形樹脂物が成形キャビティ及び凹溝１７３に満たされ上記放射体１２０が一体に付着し、上記放射体１２０の端子部１２２と接する内部接続片１３５を胴体の内部に一体に備える垂直リブ１３０を有する前面ケースまたは後面ケースのようなケース部１１０を成形することとなる。

この際、上記放射体１２０は上部金型の内部面に密着固定されているため、上記上下部金型１７１，１７２の間に形成された成形キャビティ内に高圧の誘電体の成形樹脂物を注入しても初期の固定位置は変更されない。

次いで、上記上下部金型１７１，１７２の間の成形キャビティ内に注入された誘電体の成形樹脂物が一定時間経過して硬化された後、上記上下部金型１７１，１７２を相互分離すると、図５ｄに図示した通り、上記放射体１２０はケース部１１０に一体に付着し、上記ケース部１１０の内部面には下部に一定の長さで延長される垂直リブ１３０を一体に備え、上記垂直リブ１３０には上記放射体１２０の端子部１２２と上端が接し、下端が外部へ露出される内部接続片１３５を一体に備えることになる。

一方、上部面に外部接続片１４０が備えられた基板１５０をケース部１１０に隣接するよう配置すると、上記外部接続片１４０の上部弾性片１４１が上記垂直リブ１３０の下端に外部露出される内部接続片１３５と弾力的に接触するため、上記内部接続片１３５、外部接続片１４０と電気的にＲＥ回路部は上記放射体１２０の一連の回路を形成することとなる。

また、上記ケース部１１０に備えられる放射部１２１及び端子部１２２は保護フィルム１２３を通して外部露出されるため、外部環境によって上記放射部１２１が短絡したり損傷することを防ぐこととなる。

本発明は、特定の実施例に関して図示し説明したが、添付の特許請求の範囲による本発明の精神や分野を外れない範囲内で本発明が多様に改造及び変化できるということを当業界において通常の知識を有している者は容易に分かることを明らかにする。

本発明によるケース一体型アンテナを図示した分解斜視図である。 本発明によるケース一体型アンテナを図示した斜視図である。 本発明によるケース一体型アンテナを下部からみた斜視図である。 本発明によるケース一体型アンテナに採用される放射体と垂直リブを図示した詳細図である。 本発明によるケース一体型アンテナを製造する工程を図示した手順図である。 本発明によるケース一体型アンテナを製造する工程を図示した手順図である。 は本発明によるケース一体型アンテナを製造する工程を図示した手順図である。 は本発明によるケース一体型アンテナを製造する工程を図示した手順図である。

符号の説明

１１０ ケース部
１１０ａ、１１０ｂ 前後面ケース
１２０ 放射体
１２１ 放射部
１２２ 端子部
１２３ 保護フィルム
１３０ 垂直リブ
１３５ 内部接続片
１４０ 外部接続片
１５０ 基板
１７１ 上部金型
１７２ 下部金型

Claims (14)

1. 誘電体からなるケース部と、
   前記ケース部の表面に密着する放射部から延長される端子部を備えて前記ケース部に一体に備えられる放射体と、
   前記端子部と上端が接する内部接続片を一体に備え、前記ケース部の内部面から下部に一定の長さで延長される垂直リブと、
   前記内部接続片の下端と電気的に接続するよう前記ケース部に隣接して配置される基板に備えられる外部接続片と、
   を含み、
   前記内部接続片は、前記端子部と弾力的に接触する上部胴体と、前記外部接続片と弾力的に接触する下部胴体と、前記上部胴体および前記下部胴体の間を一体に連結しながら弾性力を有するよう折曲されたベンディング部とを含むことを特徴とするケース一体型アンテナ。
2. 前記ケース部は、前記基板が配置される内部空間を形成するよう上下合型される前後面ケースのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のケース一体型アンテナ。
3. 前記放射体は、前記放射部と端子部が一側表面に導電材でパターン印刷される保護フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のケース一体型アンテナ。
4. 前記保護フィルムは、前記放射部と端子部を外部露出させるよう透明性素材からなることを特徴とする請求項３に記載のケース一体型アンテナ。
5. 前記保護フィルムは、前記ケース部の外部表面と同じ平面に備えられることを特徴とする請求項３または４に記載のケース一体型アンテナ。
6. 前記端子部は、前記ケースの内部面に密着する少なくとも一つの給電端子と、少なくとも一つの接地端子からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のケース一体型アンテナ。
7. 前記外部接続片は、前記内部接続片の下端と弾力的に接するよう折曲された上部弾性片と、前記基板に備えられるＲＦ回路と電気的に連結されながら前記基板に位置固定される下部固定片とを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のケース一体型アンテナ。
8. キャビティの内部面に放射体を位置固定した上部金型を提供する段階と、
   突出部に形成された凹溝に内部接続片を配置した下部金型を提供する段階と、
   前記下部金型と上部金型を上下合型してこれらの間に成形キャビティを形成しながら前記放射体と内部接続片を相互接触させる段階と、
   前記成形キャビティ内に誘電体樹脂物を注入して前記放射体が一体に備えられ、前記内部接続片を胴体の内部に一体化した垂直リブが内部面に一定長さ突出形成され、前記垂直リブと一体化したケース部を成形する段階と、
   前記上部金型および前記下部金型からケース部を分離する段階と、を含み、
   前記上部金型と下部金型との上下間隔を狭くして前記放射体の端子部と前記内部接続片の上端との接触状態を保持するよう前記凹溝に配置された内部接続片を収縮させることを特徴とするケース一体型アンテナの製造方法。
9. キャビティの内部面に放射体を位置固定した上部金型を提供する段階と、
   突出部に形成された凹溝に内部接続片を配置した下部金型を提供する段階と、
   前記下部金型と上部金型を上下合型してこれらの間に成形キャビティを形成しながら前記放射体と内部接続片を相互接触させる段階と、
   前記成形キャビティ内に誘電体樹脂物を注入して前記放射体が一体に備えられ、前記内部接続片を胴体の内部に一体化した垂直リブが内部面に一定長さ突出形成されるケース部を成形する段階と、
   前記上部金型および前記下部金型からケース部を分離する段階と、
   を含み、
   前記下部金型の凹溝に挿入配置される内部接続片の上部端の一部は、前記突出部から上部へ突出されることを特徴とするケース一体型アンテナの製造方法。
10. 前記放射体は、保護フィルムの表面に導電性パターンを形成して放射部と端子部を形成することを特徴とする請求項９に記載のケース一体型アンテナの製造方法。
11. 前記放射部は、透明性保護フィルムを通して外部露出されることを特徴とする請求項１０に記載のケース一体型アンテナの製造方法。
12. 前記保護フィルムは、前記上部金型の内部面に密着して位置固定されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のケース一体型アンテナの製造方法。
13. 前記上部金型と下部金型との上下間隔を狭くして前記放射体の端子部と前記内部接続片の上端との接触状態を保持するよう前記凹溝に配置された内部接続片を収縮させることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のケース一体型アンテナの製造方法。
14. 前記放射体が一体に成形されたケース部を基板に隣接するよう配置して前記基板に備えられた外部接続片と前記垂直リブの内部接続片を接触させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のケース一体型アンテナの製造方法。

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