JP5072443B2 - 電子機器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及びその製造方法に関する。

携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を含む電子機器において、音声通信の他、無線ＬＡＮ，テレビジョン、ラジオ、電子決済、ＧＰＳ，ＩＣタグを含む通信のためには多種類のアンテナを内蔵する必要がある。

このような多種類のアンテナを備えた電子機器の場合、コンタクトプローブや給電ピンを介して筐体外表面のアンテナパターン及び回路基板上の給電部を接続する構造では取り付けスペースが大きくなる。このため電子機器の小型化が困難となる。

アンテナが通信端末装置の筐体内部に設置され、アンテナの一部が回路基板の給電部と直接接触することにより給電する構造に関する技術開示例がある（特許文献１）。
特開２００１−１１１３２１号公報

本発明は、良好なアンテナ特性を保ちつつ小型化が可能な電子機器及びその製造方法を提供する。

本発明の一態様によれば、外表面に導電パターンが設けられ、第１の枠部を有する第１の成型体と、前記第１の成型体と閉じ合わされ、第２の枠部を有する第２の成型体と、絶縁性シートに接続パターンが設けられた配線シートと、給電点を有する回路基板と、一方の端部が前記第２の枠部と対向する前記第１の枠部の合わせ面まで延在し、他方の端部が前記導電パターンと接続された給電線と、を備え、前記接続パターンの一方の端部と前記給電線の前記一方の端部とが接続され、前記接続パターンの他方の端部と前記給電点とが接続されたことを特徴とする電子機器が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、上記電子機器の製造方法であって、前記配線シートに設けられた前記接続パターンの前記一方の端部と、前記給電線の前記一方の端部と、を電気的に接続する工程と、前記配線シートに設けられた前記接続パターンの前記他方の端部と、前記回路基板に設けられた前記給電点と、を電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする電子機器の製造方法が提供される。

本発明により、良好なアンテナ特性を保ちつつ小型化が可能な電子機器及びその製造方法が提供される。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる電子機器の構成を表す模式図である。図１の電子機器は、例えば携帯電話機やＰＤＡのような電子機器であり、折りたたみ式、スライド式などの構造を含む。図１（ａ）は第１の成型体１０，図１（ｂ）は回路基板３０、図１（ｃ）は配線シート４０、図１（ｄ）は第２の成型体２０をそれぞれ表す。

本実施形態においては、配線シート４０の一方の端部が第１の成型体１０及び第２の成型体２０の間に挟持される。また配線シート４０の他方の端部及び回路基板の給電点３２は電気的接触を保ちつつ、第１及び第２の成型体１０，２０を構成する押さえリブの間に挟持される。第１及び第２の成型体１０、２０は、例えば樹脂を含む。なお、図１（ｃ）において、配線シート４０は周囲が閉じた開口部４１を有しているが、例えばコの字状であっても良い。

第１及び第２の成型体１０，２０は閉じ合わされるように固定され、折りたたみ式またはスライド式電子機器の一方の筐体を構成する。この筐体には、例えば液晶表示装置が配置され、他方の筐体にはキーボード、二次電池、基板などが配置される。

図２は筐体の断面図を表し、図２（ａ）は図１（ｃ）の鎖線ＡＡに沿った部分模式断面図、図２（ｂ）は第１及び第２の成型体の合わせ面を説明するための図２（ａ）のＰ部における部分拡大模式断面図である。次に、図１及び図２により、本実施形態の構造についてより詳細に説明する。図１（ａ）及び図２に表すように、樹脂などからなる第１の成型体１０の外表面１１には、アンテナのような導電パターン１２が印刷、塗装、メッキなどにより形成される。図１において、アンテナとなる２つの導電パターン１２ａ、１２ｂが形成されている。

第１の成型体１０は第１の枠部１０ａを有し、枠部１０ａの表面１０ｂの給電線１４において配線シート４０を上方から押さえている。また、第１の成型体１０は内部に押さえリブ１０ｄを有し、回路基板３０を上方から押さえている。

第２の成型体２０は第２の枠部２０ａを有し、枠部２０ａの表面２０ｂにおいて配線シート４０を下方から押さえている。また、第２の成形体２０は内部に押さえリブ２０ｄを有し、配線シート４０及び給電点３２を有した回路基板３０を下方からそれぞれ押さえている。

さらに、給電線１４は、一方の端部となる枠部１０ａの表面１０ｂから段差のある表面１０ｃ、枠部１０ａの外側表面を経て延在し、他方の端部が導電パターン１２と接続されるように設けられている。

また、図１（ｂ）に表すように、回路基板３０には基板上の回路部品と接続されている給電点３２が設けられ、配線シート４０の接続パターン４４、給電線１４を介して導電パターン１２へ接続される。

次に、図３に表すフロー図により本実施形態の電子機器の製造方法について説明する。まず、絶縁性シートの表面に印刷、塗装、メッキなどによる接続パターン４４を形成して配線シートとする（Ｓ１００）。続いて、図１（ｃ）のように、切り欠き部４２が設けられた配線シート４０と、第２の成型体２０の内側に設けられた位置決めリブ２０ｅと、を位置合わせし第２の成型体２０に載置する（Ｓ１０２）。

続いて、回路基板３０に設けられた給電点３２と配線シート４０に設けられた接続パターン４４の他方の端部を接続するように位置合わせを行い、配線シート４０を介して回路基板３０を第２の成型体２０に載置する（Ｓ１０４）。

さらに、配線シート４０及び回路基板３０を挟持するように第１及び第２の成型体１０，２０を位置合わせし（Ｓ１０６）、固定する（Ｓ１０８）。この場合、第１の枠部１０ａは凸部となる面１０ｂ及びこれに対して段差のある面１０ｃを含む。また、第２の枠部２０ａの表面は凹部となる面２０ｂ及びこれに対して段差のある面２０ｃを含む。面１０ｂと面２０ｂが、面１０ｃと面２０ｃがそれぞれ対向し合わせ面となる。面１０ｂに延在した給電線１４は接続パターン４４と電気的に接触する。

次に、合わせ面の変形例について説明する。図４は合わせ面の変形例を表す模式部分断面図である。図４（ａ）は導電パターン１２及び給電線１４が設けられた第１の成型体１０の枠部１０ａにおいて、面１０ｂが凹部となる場合であり、第２の成型体２０の枠部２０ａもこれと対向するような合わせ面を有する。図４（ｂ）は、合わせ面となる面１０ｂ及び面２０ｂが平坦である場合である。この場合、配線シート４０の側面が外部から見えるが、構造を簡単にすることができる。

また、接続パターン４４の他方の端部及び回路基板３０の給電点３２は、上下から押さえリブ１０ｄ、２０ｄにより挟持され電気的接続がなされる。この場合、図１（ｃ）のように配線シート４０に開口部４１を設けると回路基板３０の周囲に給電点３２を多数設けることができる。多数の給電点３２を設ける場合、すでに説明したような位置決めリブ１０ｅ及び切り欠き部４２を用いると、位置精度を良好に保つことが容易となる。なお、回路基板３０を押さえリブ１０ｄ、２０ｄで挟持せずに接着などの手段により固定し、給電点３２及び接続パターン４４の他方の端部を電気的に接続しても良い。

本実施形態によれば、筐体の外表面１１に設けられたアンテナなどの導電パターン１２を、成型体表面に設けられた給電線１４及び配線シート４０を介して回路基板３０へ接続する。この結果、コンタクトプローブや給電ピンによる接続と比較して接続のためのスペースが縮小できる。

ここでアンテナについて説明する。図５は、アンテナの構成を表す図である。図５（ａ）はダイポールアンテナを表し、アンテナパターン１２は略２分の１波長（λｇ／２）の長さを有し、その中間部において給電部５０により励振される。

図５（ｂ）は、モノポールアンテナを表し、アンテナパターン１２は略４分の１波長（λｇ／４）の長さを有し、破線に表すような地板５２による影像を考えると、２分の１波長アンテナと同様に考えることができる。

図５（ｃ）は、折り返しダイポールポールアンテナであり、高インピーダンスによる高放射効率が可能となる。

図５（ｄ）は、板状素子１２ａを有する逆Ｆアンテナであり、板状素子１２ａは略２分の１波長の周囲長を有する。この場合、アンテナが筐体を励振し筐体に電流を流すので、アンテナの実効的な寸法を大きくできる。

図５に例示されたアンテナを含む多数のアンテナの中から選択されたアンテナを図１（ａ）のように外表面１１に複数配置する場合、接続スペースの縮小が容易な本実施形態を用いるとマルチバンド化が容易となる。すなわち、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）、ＤＣＳ（Digital Cellular System）／ＰＣＳ（Personal Communications Service）などの携帯電話トリプルバンドのみならず、無線ＬＡＮ、ＦＭ及びＡＭ放送、ＧＰＳ（Global Positioning System）、地上ディジタル放送を受信するワンセグ、Ｆｅｌｉｃａ（商標）、ＳＵＩＣＡ（商標）など電子決済用途を含めて送受信機能を拡大できる。

図６は、本実施形態の変形例を表す模式図であり、図６（ａ）は配線シート４０の模式斜視図、図６（ｂ）は鎖線ＡＡに沿った電子機器の部分模式断面図である。本変形例の配線シート４０は、９０度に折り曲げられた金属薄板を接続パターン４５とし、この接続パターン４５を樹脂などの絶縁性シートで挟んだラミネート部とする。９０度に折り曲げられた端部は、第１及び第２の枠部１０ａ，２０ａに挟持され、給電線１４と図６（ｂ）に破線で表すＷ部において接続される。本変形例においても、図１の実施形態と同様な効果を有する電子機器を得ることができる。

以上、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれら実施形態に限定されない。電子機器を構成する成型体、回路基板、配線シートなどの形状、サイズ、材質、配置などに関して、また製造方法に関して当業者が各種変更を行ったものであっても本発明の主旨を逸脱しない限り本発明の範囲に包含される。

本発明の実施形態にかかる電子機器の構成を表す模式図である。 図１の電子機器の模式部分断面図である。 図１の電子機器の製造工程を表すフロー図である。 合わせ面の変形例を表す模式部分断面図である。 アンテナの構成を表す図である。 本実施形態の変形例を表す模式部分断面図である。

符号の説明

１０ 第１の成型体、１０ａ 枠部、１０ｄ 押さえリブ、１１ 外表面、２０ 第２の成型体、２０ａ 枠部、２０ｄ 押さえリブ、２０ｅ 位置決めリブ、３０ 回路基板、３２ 給電点、４０ 配線シート、４１ 開口部、４２ 切り欠き部、４４ 接続パターン、４５ 接続パターン

Claims (10)

1. 外表面に導電パターンが設けられ、第１の枠部を有する第１の成型体と、
   前記第１の成型体と閉じ合わされ、第２の枠部を有する第２の成型体と、
   絶縁性シートに接続パターンが設けられた配線シートと、
   給電点を有する回路基板と、
   一方の端部が前記第２の枠部と対向する前記第１の枠部の合わせ面まで延在し、他方の端部が前記導電パターンと接続された給電線と、
   を備え、
   前記接続パターンの一方の端部と前記給電線の前記一方の端部とが接続され、
   前記接続パターンの他方の端部と前記給電点とが接続されたことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１の成型体は内部に第１の押さえリブを含み、前記第２の成型体は内部に第２の押さえリブを含み、
   前記回路基板及び前記配線シートの他方の端部は前記第１及び第２の押さえリブの間に挟持され、
   前記配線シートの一方の端部は前記第１及び第２の枠部の間に挟持されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第２の成型体には位置決めリブが設けられ、
   前記配線シートには前記位置決めリブに嵌合される切り欠き部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記配線シートは開口部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子機器。
5. 前記接続パターンは金属薄板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子機器。
6. 前記配線シートは、前記金属薄板を前記絶縁性シートにより両側から挟んだことを特徴とする請求項５記載の電子機器。
7. 前記第１の枠部の前記合わせ面は段差を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電子機器。
8. 前記導電パターンはアンテナパターンを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電子機器。
9. 前記第１及び第２の成型体は樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の電子機器。
10. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の電子機器の製造方法であって、
    前記配線シートに設けられた前記接続パターンの前記一方の端部と、前記給電線の前記一方の端部と、を電気的に接続する工程と、
    前記配線シートに設けられた前記接続パターンの前記他方の端部と、前記回路基板に設けられた前記給電点と、を電気的に接続する工程と、
    を含むことを特徴とする電子機器の製造方法。

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