JPH04185003A - アンテナモジュールとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、携帯形通信装置等に内蔵される小型のアンテ
ナモジュールと、その製造方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、小型アンテナとしては板状逆Ｆ型アンテナやＳ型
アンテナが公知である。

板状逆Ｆ型アンテナは図−１１に示すように、接地板１
１に平行に置かれた板状素子１２と、板状素子１２と接
地板工１との間に立てられた短絡ピン１３と、板状素子
１２への給電線１４とから構成される。アンテナへの入
力インピーダンス整合は、短絡ピン１３と給電線１４と
の距離Ｓの調整により行う。また共振周波数は、板状素
子１２の長さｌ、幅Ｗ、アンテナ高さｈの各パラメータ
ーに関係する。帯域幅はアンテナ高さｈが大きいほど広
い。

このアンテナの場合、基本形状においてアンテナ周囲長
は、約半波長必要であり、アンテナを小型化すると、給
電系とインピーダンス整合がとれなくなることがある。

またＳ型アンテナは図−１２に示すように、携帯形通信
装置筐体１５の上面に設ける小型垂直偏波アンテナで、
給電部を折り返し構造としたトップロード型のアンテナ
であり、そのトップロード部１６の形状からＳ型アンテ
ナと呼ばれる。アンテナ特性を決める主なパラメータは
、給電線と短絡ピンの距離ｄ１スカート部１７の高さｈ
ｌ並びにスカート部１７と筐体１５のギャップｇである
。Ｓ型アンテナは指向性が水平面内でほぼ真円となり、
利得は半波長ダイポールアンテナと同程度である。

〔課題〕

従来の板状逆Ｆ型アンテナやＳ型アンテナは、アンテナ
エレメント導体およびグランド導体を板金加工で作製し
、これらを絶縁部材で所定の位置関係に組み立てる構造
となっている。このためグランド導体層とアンテナエレ
メント導体層との間隙寸法は、板金加工、絶縁部材の寸
法精度方よび各部材の組立精度に影響され、高い寸法精
度を実現することが難しく、これがアンテナ特性をバラ
つかせる原因となっている。

またアンテナエレメント導体およびグランド導体を構成
する金属板は、その形状を保持するためにも０．２ｍｍ
以上の板厚が必要であり、アンテナの軽量化を妨げてい
る。

このように従来のアンテナは、寸法精度、大きさ、重量
などの点で、携帯形通信装置用アンテナとしての性能実
現が困難であった。

〔課題の解決手段とその作用〕

本発明は、上北のような従来技術の課題を解決したアン
テナモジュールを提供するもので、その構成は、所定の
形状にモールド成形された樹脂成形体の表面に、金属箔
よりなるグランド導体層およびアンテナエレメント導体
層が接着固定され、アンテナエレメント導体層とそこか
ら引き出される給電線とが同一の金属箔で形成されてい
ることを特徴とする。

本発明では、グランド導体層およびアンテナエレメント
導体層を樹脂成形体に接着固定することにより、それら
の導体層が所定の形状を保持するだけの機械的強度をも
つ必要をなくし、薄い金属箔の使用を可能とした。また
樹脂成形体をモールド成形品とすることにより、グラン
ド導体層とアンテナエレメント導体層間のギャップ寸法
がモールド金型の寸法によって規定されるようにし、高
い寸法精度を実現した。さらにアンテナエレメント導体
層と給電線を同じ金属箔で連続したものとして形成する
ことにより、給電線とアンテナエレメント導体層との接
続を不要にした。

なお、グランド導体層を構成する金属箔と、アンテナエ
レメント導体層および給電線を構成する金属箔として、
プラスチックフィル４をラミネートした複合材を使用す
ると、グランド導体層のパターンと、アンテナエレメン
ト導体層および給電線のパターンを、プリント回路基板
と同様に、エツチング手法により簡単に形成でき、かつ
給電線（特にその付は根部分）の屈曲に対する強度が向
上する。ただしグランド導体層のパターンは単純である
ので、金属箔のみで構成してもよい。

また樹脂成形体を中空構造にすれば、アンテナエレメン
ト導体層とグランド導体層間の絶縁体の誘電正接を小さ
くすることと、軽量化に有効である。

本発明はまた、上記のアンテナモジュールを製造するの
に好適な製造方法を提供するもので、その構成は、樹脂
成形体をモールドする金型のキャビティ内面に、樹脂成
形体と接する面に接着剤を塗布したグランド導体層用の
金属箔と、同じく樹脂成形体と接する面に接着剤を塗布
したアンテナエレメント導体層および給電線用の金属箔
のアンテナエレメント導体層部分とをセットし、その金
型のキャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成形体をモ
ールドすることにより、樹脂成形体と、給電線部分を除
く両金属箔とを一体化することを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

図−１ないし図−３は本発明に係るアンテナモジュール
の一実施例を示す。符号２１はモールド成形により形成
された中空箱型の樹脂成形体で、底板部２２、上板部２
３、中間板部２４、側壁部２５．２６、端壁Ｒ２７、中
間壁部２Ｂが一体に形成されたものである。３１は底板
部２２の下面に張り付けられた金属箔よりなるグランド
導体層である。また３２はアンテナエレメント導体層、
３３はそこから引き出される給電線で、これらは同一の
金属箔で形成されている。アンテナエレメント導体層３
２は、前記上板部２３の上面、端面、下面、中間壁部２
８の壁面、中間板部２４の上面に沿って張り付けられ、
その端部３２ａが中間板部２４の末端で立ち上がって上
板部２３の端面に位置する中間部３２ｂに半田３４によ
り半田付けされている。

このアンテナモジュールは、アンテナエレメント導体層
３２の一部が上記のように閉ループ構造をとっているた
めＰ型アンテナと呼ばれ、これによ、って広い帯域幅と
高い利得を実現している。共振周波数はグランド導体層
３工とアンテナエレメント導体層３２間の距離によって
調整される。

樹脂成形体２１の材料としては、機械的強度が大きく、
誘電正接の小さいものを使用することが好ましく、例え
ばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンサ
ル７オン、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂を使用する
ことができる。

次にこのアンテナモジュールの製造方法を説明する。

まず図−４に示すように、樹脂成形体をモールド成形す
る金型３５．３６の、一方の金型３５のキャビティ内面
に、グランド導体層３１用の金属箔と、アンテナエレメ
ント導体層３２および給電線３３用の金属箔のアンテナ
エレメント導体層３２部分とをセットする。給電線３３
部分は金型３５のキャビティの外（金型の突き合わせ面
）に位置させる。グランド導体層３１用の金属箔に余分
な部分がある場合にはその部分もキャビティの外に位置
させる。

グランド導体層およびアンテナエレメント導体層用の金
属箔としては、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板
）に使用されている、ｌｉ！箔とプラスチックフィルム
をラミネートした複合材を使用するとよい。試作では厚
さ３５μ山の圧延銅箔と厚さ５０μｍのポリイミドフィ
ルムとの複合材を使用した。

１！ｌ−７および図−８はアンテナエレメント導体層３
２および給電線３３用の金属箔を示す。これは、−上記
のような複合材の銅箔をパターンエツチングすることに
よりアンテナエレメント導体層３２と給電線３３のパタ
ーンを形成し、その後、樹脂成形体との接着面となるプ
ラスチックフィルム３７側の面に接着剤３８を塗布し、
半硬化させた後、外形加工を施したものである。給電線
３３は２本形成されているが、その一方は短絡ピンとし
て使用される。

点線は折り曲げ線である。

また図−９および図−１０はグランド導体層３１用の金
属箔を示す。これは、上記のような複合材の銅箔をパタ
ーンエツチングすることによりグランド導体層３１のパ
ターンを形成し、プラスチックフィルム３７側の面に接
着剤３８を塗布した後、外形加工を施したものである。

アンテナエレメント導体層３２は、後に閉ループを形成
するため、その端部３２ａを１８０°折り返した状態で
金型３５内にセットする（図−４参照）。

このあと金型３５．３６を閉じ、キャビティ内に図−５
に示すように溶融樹脂３９を注入して射出成形を行う。

樹脂３９が硬化した後、金型３５．３６を開くと、図−
６に示すように、樹脂成形体２１と、アンテナエレメン
ト導体層３２およびグランド導体層３１とが接着して一
体となった成形品が得られる。その後、アンテナエレメ
ント導体層３２の端部３２ａを点線のように起こし、中
間部３２ｂに半田付けすれば、図−１に示すようなアン
テナモジュールが完成する。

以上は本発明の一実施例であり、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えばアンテナエレメント導体層の
形状などは用途に応じて適宜変更し得るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るアンテナモジュールは
、アンテナエレメント導体層およびグランド導体層を樹
脂成形体表面に接着固定した構造であるので、各導体層
はその形状を保持するだけの機械的強度が不要となり、
薄い金属箔を使用できることから、板金加工品より大幅
に軽量化することができる。またアンテナの共振周波数
に大きく影響するグランド導体層とアンテナエレメント
導体層上の距離は、樹脂成形体のモールド金型の寸法に
よって定まるため、高い寸法精度を得ることができ、特
性の安定したアンテナを構成することができる。さらに
アンテナエレメント導体層と給電線が同じ金属箔で一体
のものとして形成されているたｔ１給電線とアンテナエ
レメント導体層との接続が不要となり、組立性、信頼性
が向上すまた本発明の製造方法によれば、樹脂成形体の
モールド成形と、樹脂成形体へのアンテナエレメント導
体層、グランド導体層の接着を同時に行えるので、製造
工程が簡略化し、アンテナモジュールの低コスト化が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明に係るアンテナモジュールの一実施例を
示す縦断面図、図−２および図−３はそれぞれ図＝１の
■−■線、■−■線における横断面図、図−４ないし図
−６は本発明に係るアンテナモジュールの製造方法の一
実施例を工程順に示す断面図、ｌ！ｌ−７およびｒｌｌ
Ｊ−８は上記アンテナモジュールに使用したアンテナエ
レメント導体層および給電線用の金属箔を示す平面図お
よび正面図、図−９および図−１０は同じくグランド導
体層用の金属箔を示す平面図および正面図、図−１１お
よび図−１２はそれぞれ従来の小型アンテナを示す説明
図である。 ２１：樹脂成形体　　３１ニゲランド導体層３２：アン
テナエレメント導体層 ３３：給電線　　３４：半１）　３５．３６：金型３７
：プラスチックフィルム　　３８：接着剤内 ＠発明者　柏原　弘隆神ｊ 内 ＠発明者　稲垣　光雄神う

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の形状にモールド成形された樹脂成形体の表面
   に、金属箔よりなるグランド導体層およびアンテナエレ
   メント導体層が接着固定され、アンテナエレメント導体
   層とそこから引き出される給電線とが同一の金属箔で形
   成されていることを特徴とするアンテナモジュール。 ２、請求項１記載のアンテナモジュールであって、グラ
   ンド導体層を構成する金属箔と、アンテナエレメント導
   体層および給電線を構成する金属箔のうち、少なくとも
   後者の金属箔がプラスチックフィルムをラミネートした
   複合材よりなることを特徴とするもの。 ３、請求項１または２記載のアンテナモジュールであっ
   て、樹脂成形体が中空構造になっていることを特徴とす
   るもの。 ４、樹脂成形体をモールドする金型のキャビティ内面に
   、樹脂成形体と接する面に接着剤を塗布したグランド導
   体層用の金属箔と、同じく樹脂成形体と接する面に接着
   剤を塗布したアンテナエレメント導体層および給電線用
   の金属箔のアンテナエレメント導体層部分とをセットし
   、その金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成
   形体をモールドすることにより、樹脂成形体と、給電線
   部分を除く両金属箔とを一体化することを特徴とするア
   ンテナモジュールの製造方法。