筐体へのアンテナインサート成形

製品筐体とアンテナを一体化することでアンテナ性能を向上

IoTやデバイスの無線接続が普及している今、あらゆる電化製品の内部にアンテナが設置されています。
しかし、特に小型の電子デバイスでは、部品の設置スペースが限られており、アンテナ設置スペースの確保は簡単ではありません。
NISSHA IME技術を使えば、製品筐体にアンテナパターンをインサートして一体化できるため、アンテナ設置用スペースを削減できます。
さらに、人体近くで使用するデバイスでは、筐体にアンテナを設置することで人体からの距離を離すことができ、アンテナ性能の向上が見込めます。

設計例

(サンプル実物写真)

製品筐体にアンテナパターンをインサート成形します。
筐体に一体化されるため、アンテナ実装のための別パーツが必要ありません。
電気的な接続は、PCB基板上に設置したばねピンを電極に突き当てる方法、
もしくは基材フィルム延長して形成したFPCで対応できます。

従来のアンテナ設置方法との比較

電子デバイスへのアンテナの設置には、基板上への形成やLDS(laser direct structuring)、
アンテナパターンが形成されたFPCを両面テープで固定する方法が用いられてきました。
ここでは、それらの方法とNISSHA IMEの違いについてご説明します。

各工法の構成断面図

  • 製品筐体とアンテナの一体化による薄型・小型化
  • 製品表面近くにアンテナを配置でき、感度が向上
  • 基板との電気的接続が簡単(ばねピン or FPC)
  • 塗装では実現できない多彩な意匠表現が可能
  • 製品外装パーツとは別にアンテナパーツが必要で組み立てが面倒
  • 基板との電気的接続はばねピンかはんだ付け
  • アンテナパーツに使用できる樹脂材料コストが高い
  • 両面テープの剥がれなどの問題が起きやすい
  • 凹面など貼り合わせができない形状には対応できない
  • 貼り合わせ歩留まりが悪い ことによるコスト増
  • ばねピンやFPC形状で掛かる残存応力に弱い
  • 基板上にアンテナの配置スペースが必要
  • 多くの場合、人体や金属構造体との距離が近くなりアンテナ特性に影響

アンテナ性能への影響

特に人体近くで使用する電子デバイスでは、ノイズによる通信の途切れなどが発生しやすく、
アンテナ性能の向上は重要な課題です。
NISSHA IMEは製品筐体にアンテナを一体化するため、人体からアンテナまでの距離をより離すことができ、
より良い通信品質の実現に寄与できます。

アンテナの放射効率への人体の影響

人体による放射効率への影響

(測定方法)
人体を模したシリコンラバー上にNISSHA IMEで形成したアンテナサンプルを設置して測定。シリコンラバーまでの距離は11.2mm。

デバイスが人体に接しているかいないかで、
アンテナの放射効率は変わってきます。
当社の実験において、2.35GHz ~ 2.6GHzの帯域において人体に接している場合では、
接していない場合に比べて約17% の放射効率の低下が見られました。

アンテナと人体との距離の放射効率への影響

シミュレーションによる結果

デバイスが人体に接している場合、
人体からアンテナまでの距離が小さくなるほど
アンテナの放射効率が低下していくことがシミュレーションから
推測されます。

NISSHA IMEでは筐体にアンテナをインサートすることにより、
人体からアンテナまでの距離をより離すことができるため、
アンテナの放射効率を向上を実現することが可能です。
より良い通信品質の実現に、NISSHA IMEの技術が役立ちます。

用途の例

モバイル機器

ワイヤレスイヤホンなどの
ウェアラブル機器

医療用デバイス

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