JP5458900B2 - フレキシブル基板アンテナ及び携帯無線機 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル基板アンテナ及び当該フレキシブル基板アンテナが搭載された携帯無線機、特に、防水対応の携帯無線機に関する。

近年の携帯無線機は、携帯性をよくするために、ますます小型化、薄型化する傾向にある。また、近年では、防水対応の携帯無線機も数多く開発されており、市場のニーズが高まっている。防水対応の機種は、防水仕様を満たすために携帯無線機自体が大きくなってしまうが、少しでも小型化、薄型化を実現するため、アンテナも小型化、薄型化する必要がある。この要求を満たすアンテナとして、フレキシブル基板で構成したアンテナが用いられている。

このようなアンテナに関して、例えば、下記特許文献１には、フレキシブルフィルム基板にアンテナエレメントパターンを配置したアンテナと、前記アンテナが半田付けされるプリント基板と、前記アンテナに設けられ、前記アンテナを前記プリント基板に半田付けするための半田付け端子部と、前記プリント基板に設けられ、前記半田付け端子部を半田付けするための半田付けパターンと、を具備し、前記半田付け端子部を前記半田付けパターンに半田付けするときに、前記半田付け端子部が半田によって前記半田付けパターンに対して浮かないようにするための開口部または切り欠きを前記半田付け端子部に形成したアンテナが開示されている。

特開２００１−１１１３２２号公報

フレキシブル基板で構成したアンテナの一例を図６に示す。従来のフレキシブル基板アンテナ１０は、空間に電波を放射したり、空間を伝わって来た電波を受けるエレメント１−１、エレメント１−１を携帯無線機に接続するための給電ランド１−２、給電ランド１−２にメッキ処理を行うためのリード１−３、携帯無線機内部への水の侵入を防止するための防水用両面テープ１−４、リード１−３を保護するカバーレイ１−６、フレキシブル基板のベースとなるベースフィルム１−７及び補強板１−８などで構成されている。

図６のフレキシブル基板アンテナ１０を防水対応の携帯無線機に搭載した例を図７に示す。携帯無線機は、上記フレキシブル基板アンテナ１０、筐体であるケースＡ４及びケースＢ７、フレキシブル基板アンテナ１０を保護するアンテナカバー２、ケースＡ４のフレキシブル基板アンテナ１０の給電ランド１−２に対応する位置に設けられたケース穴３、フレキシブル基板アンテナ１０の給電ランド１−２と内部の基板６とを接続するための給電端子５、携帯無線機の動作を制御する基板６などで構成される。

この構造では、ケースＡ４側に給電端子５を通すためのケース穴３が開いているため、携帯無線機が水の中に入った場合、このケース穴３を介してケースの中に水が浸入してしまう。そのため、図６に示すように、フレキシブル基板アンテナ１０の表裏に防水用両面テープ１−４を貼り付け、ケース内に水が浸入しないようにしている。

図７のＢ−Ｂ間の断面を図８に示す。上記構造の携帯無線機が水の中に入ったとき、図８に示すように、アンテナカバー２とケースＡ４の隙間から水が進入し、フレキシブル基板アンテナ１の側面に水が入り込む。

その際、上記防水性両面テープ１−４によりケース内には水８が浸入しないが、リード１−３の側面部は、金メッキが施されていないため、リード１−３の側面部から腐食９が進行する恐れがある。そして、リード１−３の腐食９が進行して給電ランド１−２まで腐食されると、給電ランド１−２と給電端子５の接触不良を生じさせるという問題が発生する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、接続信頼性の高いフレキシブル基板アンテナ及び当該フレキシブル基板アンテナを備える携帯無線機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、ベース部材上に形成されたアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントの一端に設けられたランド部と、前記ランド部をメッキ処理するために前記ランド部から引き出されたリードと、前記リードの表面を保護するカバー部材と、を少なくとも備えるフレキシブル基板アンテナであって、前記リードの経路上に、前記ランド部のメッキ処理後に前記ランド部と前記リードとを分断する切断部が形成されているものである。

本発明のフレキシブル基板アンテナ及び当該フレキシブル基板アンテナを備える携帯無線機によれば、接続信頼性を向上することができる。

その理由は、給電ランドの表面に金メッキを行うために必要なリードをカットすることにより、携帯無線機が水の中に入った場合でも、リードの端面から進行する腐食によって給電ランドが腐食されることがなく、給電ランドと給電端子との接触不良を未然に防止することができるからである。

本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナの構成を示す平面図及び断面図である。 本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の給電部近傍の構成（防水用両面テープがない構造）を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の給電部近傍の構成（防水用両面テープを設けた構造）を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の給電部近傍の構成（リードの端面から腐食が進行した状態）を示す断面図である。 従来のフレキシブル基板アンテナの構成を示す平面図及び断面図である。 従来のフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の構成を模式的に示す斜視図である。 従来のフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の給電部近傍の構成（リードの端面から腐食が進行した状態）を示す断面図である。

背景技術で示したように、携帯無線機に使用される従来のフレキシブル基板アンテナは、給電ランドをメッキするためのリードをそのまま残していたため、携帯無線機が水の中に入った場合、ケースとアンテナの隙間から侵入した水がフレキシブル基板アンテナの側面に触れ、リードの端面から腐食が進行して給電ランドに到達し、給電ランドと給電端子の接触不良を引き越すという問題が生じていた。

この問題は、給電ランドとリードが繋がったままであることに起因することから、本発明の一実施の形態では、給電ランドにメッキ処理を行った後、所定の切断機を用いてリードを切断し、リードの端面から腐食の進行を切断部分で止め、給電ランドの腐食を防止する構成とする。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係るフレキシブル基板アンテナ及び当該フレキシブル基板アンテナを備える携帯無線機について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本実施例のフレキシブル基板アンテナの構成を示す平面図及び断面図であり、図２は、本実施例のフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の構成を模式的に示す斜視図である。また、図３乃至図５は、本実施例のフレキシブル基板アンテナを搭載した携帯無線機の給電部近傍の構成を示す断面図であり、図３は、防水用両面テープがない構造、図４は、防水用両面テープを設けた構造、図５は、リードの端面から腐食が進行した状態を示している。

図１に示すように、本実施例のフレキシブル基板アンテナ１は、空間に電波を放射したり、空間を伝わって来た電波を受けるエレメント１−１、エレメント１−１を携帯無線機に接続するための給電ランド１−２、給電ランド１−２にメッキ処理を行うためのリード１−３、内部への水の侵入を防止するための防水用両面テープ１−４、リード１−３を切断するための切断穴１−５、エレメント１−１やリード１−３を保護するカバーレイ１−６、フレキシブル基板のベースとなるベースフィルム１−７及び補強板１−８などで構成されている。

すなわち、フレキシブル基板アンテナ１は、ベースフィルム１−７、銅箔、カバーレイ１−６、補強板１−８の層構成になっており、給電ランド１−２、リード１−３は銅箔層をエッチングして形成している。この給電ランド１−２は、携帯無線機の基板に搭載したバネ性を有する給電端子が接触する部分であり、接続信頼性を保つために、その表面には金メッキが施される。

一般的に金メッキをする方法として、電解メッキと無電解メッキが知られている。電解メッキは、金が溶解している溶液の中に被メッキ部材を付け、その被メッキ部材に電気を流すことで、溶解している金を露出部に付着させる工法である。本工法では、無電解メッキよりもメッキ厚が厚くできるというメリットがあることから、給電ランド１−２の金メッキには電解メッキが利用される。そのため、給電ランド部１−２に電気を流すための経路が必要となり、給電ランド部１−２にリード１−３を接続している。

また、防水用両面テープ１−４は、一般的な両面テープと比較して、粘着力が強く、貼り付けたもの同士の密閉性を高めることができ、防水対応の携帯無線機には、たびたび使用される。

ここで、図１に示すフレキシブル基板アンテナ１を搭載した防水対応の携帯無線機の例を図２に示す。

本実施例の携帯無線機は、上記フレキシブル基板アンテナ１、筐体であるケースＡ４及びケースＢ７、フレキシブル基板アンテナ１を保護するアンテナカバー２、ケースＡ４のフレキシブル基板アンテナ１の給電ランド１−２に対応する位置に設けられたケース穴３、フレキシブル基板アンテナ１の給電ランド１−２と内部の基板６とを接続するための給電端子５、携帯無線機の動作を制御する基板６などで構成される。

本構造では、ケースＡ４側に給電端子５を通すためのケース穴３が開いているため、図２のＢ−Ｂ断面を示す図３に示すように、携帯無線機が水の中に入った場合、アンテナカバー２とケースＡ４の隙間から侵入した水が、フレキシブル基板アンテナ１とケースＡ４及びアンテナカバー２の間を通ってケースの中に水が浸入してしまう。

そのため、図４に示すように、フレキシブル基板アンテナ１とケースＡ４の間、及び、フレキシブル基板アンテナ１とアンテナカバー２の間に防水用両面テープ１−４を貼り付け、ケース内に水が浸入しないようにしているが、フレキシブル基板アンテナ１の側面が水に浸かっているため、図４の状態が長く続くと、図５に示すように金メッキがされていないリード１−３の端面から腐食９が進行する恐れがある。

しかしながら、本実施例のフレキシブル基板アンテナ１では、リード１−３が切断穴１−５によって分断されているため、更に腐食９が進行して切断穴１−５に到達したとしても、切断穴１−５を挟んで対向するリード１−３が腐食されることはなく、従って、給電ランド１−２の腐食を未然に防止することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成は適宜変更可能である。

例えば、図１では、リード１−３が給電ランド１−２からフレキシブル基板アンテナ１の端部まで直線的に延びる構成としたが、リード１−３の引き回しや太さなどは任意である。

また、図１では、リード１−３を切断するための切断穴１−５を丸い形状としたが、その形状は切断機の種類や切断方法に応じて適宜変更可能であり、楕円形状や矩形状などとしてもよい。また、カッターナイフ等でリード１−３を切断する場合は、線状としてもよい。

また、上記実施例では、切断穴１−５を貫通させたが、少なくともリード１−３を切断可能な深さまで切断されていればよく、例えば、カバーレイ１−６とリード１−３、又は、カバーレイ１−６とリード１−３とベースフィルム１−７を切断することもできる。この構成では、フレキシブル基板アンテナ１とアンテナカバー２の間から、防水用両面テープ１−４の不良等により水がしみ出した場合であっても、切断穴１−５に水が侵入しないため、給電ランド１−２側のリード１−３の腐食を未然に防止することができる。

また、上記実施例では、切断穴１−５を空洞としたが、切断穴１−５の内部を耐水性のある部材（例えば、樹脂等）で充填してもよい。この構成でも、フレキシブル基板アンテナ１とアンテナカバー２の間から、防水用両面テープ１−４の不良等により水がしみ出した場合であっても、切断穴１−５に水が侵入しないため、給電ランド１−２側のリード１−３の腐食を未然に防止することができる。

また、上記実施例では、２本のアンテナエレメント１−１からなるフレキシブル基板アンテナ１を記載したが、１本のアンテナエレメントからなるアンテナやループ状のアンテナなどの任意の種類及び形状のアンテナに対しても同様に適用することができる。

本発明は、携帯無線機、特に、防水対応の携帯無線機に利用可能である。

１ フレキシブル基板アンテナ
１-１ エレメント
１-２ 給電ランド
１-３ リード
１-４ 防水用両面テープ
１-５ 切断穴
１-６ カバーレイ
１-７ ベースフィルム
１-８ 補強板
２ アンテナカバー
３ ケース穴
４ ケースA
５ 給電端子
６ 基板
７ ケースB
８ 水
９ 腐食部
１０ フレキシブル基板アンテナ

Claims (5)

1. ベース部材上に形成されたアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントの一端に設けられたランド部と、前記ランド部をメッキ処理するために前記ランド部から引き出されたリードと、前記リードの表面を保護するカバー部材と、を少なくとも備えるフレキシブル基板アンテナであって、
   前記リードの経路上に、前記ランド部のメッキ処理後に前記ランド部と前記リードとを分断する切断部が形成されていることを特徴とするフレキシブル基板アンテナ。
2. 前記切断部は、前記カバー部材と前記リードと前記ベース部材とを貫通していることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板アンテナ。
3. 前記切断部は、前記カバー部材と前記リードとを除去する深さで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板アンテナ。
4. 前記切断部の内部は、耐水性を有する部材で充填されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブル基板アンテナ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載のフレキシブル基板アンテナが搭載されていることを特徴とする防水対応の携帯無線機。

Images