JP2013201511A - 車両用アンテナ一体型無線通信モジュール、車両用無線通信装置、および、車両用無線通信装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対する平面的な搭載面積、搭載高さを極力抑制しながらシールド効果を得つつ、アンテナ性能を極力劣化させないようにした車両用アンテナ一体型無線通信モジュール、車両用無線通信装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】部品内蔵基板８が無線通信用素子９を内蔵する。無線通信用素子９は、その上面および下面がそれぞれ導板面８ａ，８ｂで覆われているためシールド効果を実現できる。板金アンテナ１０は部品内蔵基板８の片面上に実装されている。無線通信用素子９が部品内蔵基板８内に搭載されると共に、板金アンテナ１０が部品内蔵基板８の片面上に実装されるため平面的な搭載面積を極力抑制できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用アンテナ一体型無線通信モジュール、車両用無線通信装置、および、車両用無線通信装置の製造方法に関する。

この種の車両用アンテナ一体型モジュールは、搭載位置や電波環境に制約の多い車載器実装用に製造されるため、外形を小形化することが望まれている。一例を挙げると、この種のモジュールを車両用ナビゲーション装置のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールとして組込む場合には、ユーザが車両等に持ち込んだＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応機器との間で確実に通信できるようにすることが望まれる。

したがって、車両用アンテナ一体型モジュールは、例えばナビゲーション装置に搭載するときには電波信号を効率良く授受可能な位置（例えばインストルメントパネルの前面）に配置すると良い。例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）と外枠ケースとの間の狭スペースに搭載するときには組み付け時のクリアランスを考慮すれば、アンテナ一体型モジュールを極力薄く且つ平面的な搭載スペースを縮小化する必要がある。

特開２００２−３５３８４１号公報 特開２００５−１８４６１５号公報

特許文献１の構成によれば、無線通信モジュール部やアンテナ部が基板の片面側に併設されているため、配置高さを低くできるが平面的な搭載スペースを広く必要とする。また、実装面積（およびコスト）の削減のためチップアンテナが搭載されているが、チップアンテナはパッチアンテナよりもアンテナ性能が劣る。そのため、車載器と車室内の端末との間の通信処理においてアンテナ性能に劣る。

また、特許文献２記載の構成では両面基板を利用しているため、前述の技術思想よりも平面的なスペースを縮小化できる。また、アンテナはパッチアンテナを使用しているためアンテナ性能を向上できる。しかしながら、基板の両面のそれぞれに、パッチアンテナ、シールドケースを搭載する必要があるため、部品の搭載高さが高くなってしまう。

本発明の目的は、基板の平面的な搭載面積、搭載高さを極力抑制しながらシールド効果を得つつ、アンテナ性能を極力劣化させないようにした車両用アンテナ一体型無線通信モジュール、この車両用アンテナ一体型無線通信モジュールを搭載した車両用無線通信装置、および、この車両用無線通信装置の製造方法を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、無線通信用素子がｎ（ｎは３以上の整数）層の多層基板からなる部品内蔵基板の第ｋ（１＜ｋ＜ｎ）層に実装されているため、基板の表面に無線通信用素子を実装することなく構成できる。また、部品内蔵基板の第ｋ−ａ層、第ｋ＋ｂ層には第１の導板面、第２の導板面がそれぞれ形成され、無線通信用素子が導板面上方および下方に実装されているためシールド効果が得られる。

基板の表面にシールドケースを実装する必要がなくなるため高さを極力抑制できる。また、無線通信用素子との間で電気的に接続されたアンテナは、部品内蔵基板の片面上に実装されるため、無線通信信号の授受効率を高めることができ、アンテナ性能を極力劣化させないように構成できる。無線通信用素子が部品内蔵基板内に搭載されると共に、アンテナが部品内蔵基板の片面上に実装されるため、平面的な搭載面積を極力抑制できる。

本発明の第１実施形態について、車両用無線通信装置の設置状態を示す図 車両用無線通信装置の外形を表す斜視図 筺体前面側の構造を示す分解斜視図 筺体前面側の構造を示す背面図 アンテナ一体型無線通信モジュール内の電気的構成図 アンテナ一体型無線通信モジュールの外形斜視図 （Ａ）部品内蔵基板内の構造を模式的に表す縦断側面図、（Ｂ）部品内蔵基板内の構造を具体的に表す縦断側面図、（Ｃ）各層を分解して示す縦断側面図 部品内蔵基板の各層のパターン、部品配置を示す平面図 車両用無線通信装置内の部品の配置状態を示す横断面図 アンテナ一体型無線通信モジュールの取付状態を示す背面図 板金アンテナの展開図 アンテナ一体型無線通信モジュールの取付方法を表す斜視図 本発明の第２実施形態について示す（Ａ）図６相当図、（Ｂ）図１１相当図 図１０相当図 図３相当図 本発明の第３実施形態を示す図６相当図 図７（Ａ）相当図 図９相当図

以下、車両用アンテナ一体型無線通信モジュールを車両用ナビゲーション装置（無線通信機器）に搭載したいくつかの実施形態について説明する。以下の説明では、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠したモジュールを車両用ナビゲーション装置１に搭載した実施形態を示すが、無線通信技術としてはＷｉＦｉ（登録商標）などの各種無線通信技術を適用しても良い。アプリケーションとしてはハンズフリー装置、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈオーディオなど、車両用の各種アプリケーションに適用できる。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用ナビゲーション装置１の設置状態を示している。このナビゲーション装置１は、車両のインストルメントパネル２の例えば２ＤＩＮスロットに組み付けられるものである。図２に示すように、ナビゲーション装置１は矩形箱状の筺体３を備えている。この筺体３の高さ寸法、幅寸法は、ある予め定められた規格寸法となっている。筺体３は、前筺体部３ａとこの前筺体部３ａの後面側に取り付けられる後筺体部３ｂを備える。

図３に筺体前面側の構造を分解斜視図で示している。ナビゲーション装置１は、筺体３の前面側から、矩形枠状に成形された樹脂製の前筺体部３ａ、液晶表示装置（ＬＣＤ：表示装置に相当）４、液晶表示装置４に取付けられ金属製部材で構成されたフレーム５、各種制御回路搭載用のプリント配線板６がこの順で組み付けられる。プリント配線板６には、液晶表示装置４を制御するための表示制御回路Ｃ（図４、図９、図１０等参照）が実装される。また、フレーム５には液晶表示装置４が固定され、前筺体部３ａとフレーム５との間に液晶表示装置４が配設される。

図４に筺体前面側の概略構造を背面図で示すように、前筺体部３ａの矩形枠の外形寸法は液晶表示装置４の取付用のフレーム５の外形より大きく、このフレーム５は前筺体部３ａの中央側に固定される。これにより、液晶表示装置４は、その表示画面を前筺体部３ａの矩形枠の開口窓３ｗ（窓部：図３参照）を通じて前方に映す。

車両用アンテナ一体型無線通信モジュール（以下、モジュール）７は、図４に示すように、フレーム５の外脇で且つ前筺体部３ａの矩形枠内の狭スペースに設置される。この前筺体部３ａの左前隅部には被嵌合部３ｃが一体成型されている。この被嵌合部３ｃは例えば前筺体部３ａの後面側にモジュール７を嵌合するように上下方向にスリットが設けられるものである。この被嵌合部３ｃは、その上下方向、左右方向の被嵌合幅がそれぞれモジュール７の幅、高さ以上に予め成形されており、モジュール７は、その長手方向幅がナビゲーション装置１の上下方向に沿って配置される。

図５にモジュール７の縦断面構造を模式的に示し、図６に斜視図を示している。図５に示すように、モジュール７は、部品内蔵基板８を備え、車室内外に位置する他の無線端末と無線通信するための無線通信用素子９を部品内蔵基板８内に内蔵すると共に、無線通信用素子９と給電点で電気的に接続される板金アンテナ１０を備える。モジュール７の設置方法は後述する。

無線通信用素子９は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した近距離無線データ通信用の素子であり、板金アンテナ１０を通じて２．４ＧＨｚ帯（ＩＳＭ帯域）で１０ｍ又は１００ｍ程度の近距離エリアでデータ通信するための素子である。

無線通信用素子９は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）などの受信部および送信用アンプなどの送信部を含むフロントエンド部、局部基準信号発生器、相関器、バンドパスフィルタ、バックエンド部（通信処理部）等を備える。バックエンド部は、無線通信周波数帯よりも低い所定周波数（例えば２５ＭＨｚ）帯のベースバンド信号をプリント配線板６との間で送受信する。無線通信用素子９は、ＩＣ化する場合、フロントエンド部とバックエンド部（ＩＦ（中間周波数）帯）の動作部分を１チップ化しても良いし、２チップ化して構成しても良い。

部品内蔵基板８は無線通信用素子９をベアチップにして内蔵している。部品内蔵基板８の表面には板金アンテナ１０が実装されている。図６に示すように、この板金アンテナ１０は複数点で部品内蔵基板８に半田１０ａが付けられており、その給電点において、無線通信用素子９と部品内蔵基板８の内部配線パターンを通じて電気的に接続されている。また、部品内蔵基板８の表面と板金アンテナ１０のエレメントとの間には空間が設けられるため、当該空間領域を有効活用するため、部品内蔵基板８の表面にチップ部品１１を実装している。

この空間領域には、無線通信信号の周波数帯よりも低い周波数帯で動作する回路（ベースバンド回路、電源回路等）を配置すると良い。図６にアンテナ一体型無線通信モジュールを斜視図で示すように、板金アンテナ１０は周知のアンテナパターン構造を採用しておりニッケルなどの金属で構成されている。

図７（Ａ）は部品内蔵基板内の構造を模式的に示すものである。また、図７（Ｂ）は部品内蔵基板内の素子、配線、ビアの構成例を示し、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）の部品内蔵基板の製造方法の一例を示す。

図７（Ａ）または図７（Ｂ）に示すように、無線通信用素子９は、部品内蔵基板８内に設けられる表面実装線路やビア８ｃなどを通じて板金アンテナ１０と電気的に接続されている。これにより、無線通信用素子９は、所定周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）を用いて板金アンテナ１０を通じて外部に無線信号を送信できると共に、板金アンテナ１０を通じて無線信号を受信できる。

一般に、無線通信用素子９をモジュールに搭載するときには、無線通信用のＩＣチップ等を表面実装用の基板表面に実装する。無線通信用のＩＣチップは、アンテナを通じて帰還信号に応じた発振現象を生じてしまうため、当該発振を防止するためには無線通信用素子９をシールドケース（図示せず）で覆う必要があった。

本実施形態では、このシールドケースに代わる構造として、部品内蔵基板８の層内に無線通信用素子９を収めて構成し、この無線通信用素子９の上面、下面を導板面で覆うと共に、その側面をビア８ｃで囲む態様を採用している。

図７（Ａ）に部品内蔵基板８の縦断面構造を模式的に示すように、部品内蔵基板８は各種の線路を構成可能な層をｎ（ｎは３以上）層備えている。この部品内蔵基板８は、所謂ＰＡＬＡＰ（Patterned prepreg Lay up Process）基板と称される多層基板を用いている。

このＰＡＬＡＰは、パターン加工したシート基板を一度にプレス成型する工法であり、熱可塑性樹脂と焼成型金属ペーストによる３次元一括接続技術を用いた多層基板製造技術である。また、部品内蔵基板８はＰＡＬＡＰ基板に限らず、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）を内蔵可能な多層基板（例えば大日本印刷株式会社のＢ^２ｉｔ（登録商標）基板）を用いても良い。

第１層を裏面、第ｎ層を表面とする。説明の便宜上、第１層に符号「Ａ1」、第ｋ層に符号「Ａk」、第ｋ−１層に符号「Ａk-1」、第ｋ＋１層に符号「Ａk+1」、第ｎ層に符号「Ａn」を付して説明を行う。

第ｎ層Ａｎには配線パターンＰが成形されており、当該配線パターンＰ上にはチップ部品１１が搭載されている。部品内蔵基板８の第ｋ（１＜ｋ＜ｎ）層には配線パターンＰが加工され、本実施形態では、この配線パターンＰ上の樹脂形成層および第ｋ＋１層以上の領域（図７（Ａ）に示す例では第ｋ＋１層領域）を用いて無線通信用素子９が実装されている。

部品内蔵基板８の第ｋ−ａ層（１≦ａ≦ｋ−１：図７（Ａ）に示す例では第ｋ−１層Ａk-1領域）には、無線通信用素子９の下面に沿って導板面８ａがグランド面として形成されている。また、無線通信用素子９の実装領域上方の部品内蔵基板８の第ｋ＋ｂ層（１≦ｂ≦ｎ−ｋ：図７（Ｂ）に示す例では第ｋ＋２層Ａk+2領域）層には、無線通信素子９の上面に沿って導板面８ｂがグランド面として形成されている。したがって、これらの導板面８ａ、８ｂが、無線通信用素子９の下面、上面をそれぞれ覆っている。また、部品内蔵基板８の表面にはケーブル１２接続用のコネクタ１３が実装されている。

部品内蔵基板８には、少なくとも第ｋ−ａ層から第ｋ＋ｂ層を貫通するビア８ｃが形成されている。図８に部品内蔵基板８の各層パターンを示すように、このビア８ｃは、無線通信素子９の実装面を平面的に囲うように配設されている。

原則的に、無線通信用素子９の側方全てを金属面で覆うとシールド効果を向上できるため望ましい態様となるが、本実施形態では、図８に示すように複数のビア８ｃを無線通信用素子９の側方を囲うように設けることで当該シールド効果とほぼ同等の効果を得ている。ここで、複数のビア８ｃはその間隔ＷをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信信号の周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）の約１／４以下で設けると良い。すると複数のビア８ｃを実質的なグランド面とみなすことができる。

従来品のように、基板上に搭載された表面実装部品の上にシールドケースを覆いかぶせると、実装部品とシールドケースの間に隙間を設ける必要があるため、結果的にシールドケースの高さが高くなってしまい、特に厚みを抑えることが困難であった。

発明者らによれば、本実施形態の図７（Ａ）に示すようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用の無線通信モジュール７を構成すると、部品内蔵基板８に板金アンテナ１０の実装高さを含めても、横２０ｍｍ×縦１２ｍｍ×厚さ２．６ｍｍ（板金アンテナ１０の高さ２．０ｍｍ＋部品内蔵基板８の厚さ０．６ｍｍ）以下のサイズに収められることが確認されている。なお、図７（Ａ）に示す基板厚み方向のサイズは、部品内蔵基板８の内部構造を示すため、部品内蔵基板８の厚さを厚く示しており、部品内蔵基板８と板金アンテナ１０の高さ比率は正確ではない。これにより、平面方向の搭載面積を増すことなく、従来品に比較して２ｍｍほど薄型にできる。

板金アンテナ１０の高さを３ｍｍとすると、利得数ｄＢｉ（およそ−５ｄＢｉ）を確保できることが確認されている。これは、一般的な２．４ＧＨｚ帯を用いた無線通信（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ（何れも登録商標）通信）を十分に実現できる程度のアンテナ利得である。

板金アンテナ１０の高さを低くし薄型化すると薄型度に応じてアンテナ利得が得られない虞もある。本実施形態で板金アンテナ１０の高さ２．０ｍｍとしている理由は、無線通信用素子９が無線通信信号の周波数を低くしてベースバンド信号とし、バックエンド部が当該ベースバンド信号によってプリント配線板６に搭載される制御回路Ｃと通信しているためであり、アンテナ利得を必要以上に稼ぐことができなくても十分にモジュール７が制御回路Ｃとの間で通信できるためである。

図７（Ｂ）には部品内蔵基板内の具体的な構造例を示している。図７（Ｂ）の構造は、図７（Ｃ）に示す構造を一括プレス加工で高多層化した多層基板の構造を示している。図７（Ｃ）に示すように、多層基板を構成する内層基板１００は、配線パターンＰ形成用に設けられている。内層基板１００は、基材１０１の片面または両面に銅箔１０２をエッチング処理して配線パターンＰを形成し、この基材１０１にレーザー加工して貫通孔を設け、当該貫通孔に金属ペースト１０３を埋め込むことで各層の配線パターンＰ間の電気的接続を図っている。基材１０１としては、結晶性高分子であるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）／非晶性高分子であるポリエーテルイミド（ＰＥＩ）系の熱可塑性樹脂に充填材（フィラー材）を混合して用いている。

また、２つの内層基板１００間には接着層２００が設けられている。接着層２００は、ポリイミドフィルムに融着層を設けたフィルム２０１に貫通孔を形成し、当該貫通孔に金属ペースト２０２を埋込み、図７（Ｂ）に示すように、内層基板１００の配線パターンＰ間、または、配線パターンＰと無線通信用素子９の上面に配置されたバンプ９ａとの電気的接続を図っているものである。

また、無線通信に用いるチップ部品、ＬＳＩチップ等の無線通信用素子９は、基材１０１と同質または充填材を用いない樹脂の一部に埋込まれ、これにより無線通信用素子９の側面は樹脂に覆われている（図７（Ｃ）のＡ３−Ａ４間参照）。無線通信用素子９のバンプ９ａは部品配置層（第４層Ａ４）の上方の第５層Ａ５に形成された配線パターンＰに接触している。

図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示す第１層Ａ１〜第８層Ａ８は、それぞれ銅箔による配線パターンＰの形成層を示しているが、これらの層のうち、第１層Ａ２が第ｋ−ａ層、第３層Ａ３が第ｋ層、第７層Ａ７が第ｋ＋ｂ層にそれぞれ相当している。

図９にナビゲーション装置の横断面図を示すように、前筺体部３ａは左前内部に位置して被嵌合部（係合部、固定片、スリット）３ｃを備える。後筺体部３ｂは筺体３の内方に向けて突起部３ｄを備えている。この突起部３ｄは、モジュール７が被嵌合部３ｃに嵌合された状態で当該モジュール７を後側から前方に押圧する押圧部３ｅを備える。この押圧部３ｅにはクッション材を用いており緩衝作用を奏する。また、後筺体部３ｂは、モジュール７を図９の左右方向に挟持する挟持部３ｆを突起部３ｄに備える。

図１０に要部の背面図を示すように、プリント配線板６にはコネクタ１４が実装されている。このコネクタ１４とコネクタ１３との間はケーブル１２で接続されている。前述したように、モジュール７とプリント配線板６とはケーブル１２で接続されており、プリント配線板６の制御回路Ｃは、モジュール７内の無線通信素子９との間でケーブル１２を通じてベースバンド周波数帯（例えば２５ＭＨｚ帯）のベースバンド信号を送受信する。

ケーブル１２は、例えばＦＦＣ（Flexible Flat Cable）を用いる。ＦＰＣ（Flexible Print Circuit）を用いてチップ部品などを搭載しても良い。このケーブル１２は、電源、グランド、各種信号を伝送するものであり、具体的には無線通信信号の周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）よりも低い周波数信号（２５ＭＨｚ）を上限とした信号を伝送する。したがって、例えば同軸ケーブルを用いてコネクタ１３および１４間を接続し無線通信信号の周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）の信号を伝送する構成に比較すれば安価に構成できる。

以下、ナビゲーション装置１の前部構造の製造方法を説明する。まず、モジュール７を製造するため、まず部品内蔵基板８を製造する。この部品内蔵基板８は次のように製造される。銅張熱可塑性樹脂フィルムを基材１００として配線パターンＰをエッチング加工する。そして、ビア８ｃを加工する。このビア８ｃの加工工程では、各層すべて一度に処理し、層間接続する領域にレーザーによって孔を開ける。そして、孔の中に金属ペースト１０２、２０２を埋込む。これにより、ｎ層分の基板パターン（配線パターンＰ＋ビア８ｃ＋配線接続パターン）を用意できる。また、これと並行して第ｋ層に無線通信用素子９としてベアチップ、チップ部品を実装する。

そして、これらのｎ層分の基板パターンを位置合わせしながら重ね、一度にプレス成型することで配線パターン接続および配線パターン間の接続、接着をほぼ同時に形成できる。そして、部品内蔵基板８の表面または裏面にチップ部品１１、コネクタ１３などを実装する。

次に、板金アンテナ１０を成形する。図１１にアンテナ展開図を示すように、板金アンテナ１０を打ち抜き工程によって打ち抜くことで、アンテナエレメントのパターンを成型し、図示破線部分で数回折り曲げることで板金アンテナ１０のパターンを成型できる。そして、部品内蔵基板８に半田１０ａを用いて板金アンテナ１０を実装する。これにより図６に示す構造を構成できる。

次に、図１２に示すようにモジュール７の一側端を被嵌合部３ｃに嵌合する。するとモジュール７の一側端が被嵌合部３ｃに嵌合することで前筺体部３ａに固定される。このとき、被嵌合部３ｃはモジュール７を上下左右方向に保持するため、モジュール７はナビゲーション装置１の上下左右方向に可動規制される。モジュール７を前筺体部３ａに固定した後、モジュール７のコネクタ１３にケーブル１２を差込む。コネクタ１３に接続されたケーブル１２は後方に延びる。

図１２に示すように、後筺体部３ｂは上下に複数の突起部３ｄを備えるが、後筺体部３ｂの装着時には、ケーブル１２をこれらの複数の突起部３ｄの間を通じて後方に延ばす。そして、前筺体部３ａに後筺体部３ｂを固定する。このとき、押圧部３ｅによりケーブル１２の上下両脇のモジュール７の他側端を押圧する。

すると、モジュール７の両端（一側端および他側端）を、ナビゲーション装置１内の前後方向に挟持できる。また、突起部３ｄに設けられた挟持部３ｆがモジュール７の他側端を左右方向に挟持するため、モジュール７の左右方向の可動も規制される。そして、後方に延びたケーブル１２をプリント配線板６のコネクタ１４に差し込む（図９参照）ことでモジュール７およびプリント配線板６間を電気的に接続する。このようにしてナビゲーション装置１の前部の構造を製造できる。

本実施形態によれば、部品内蔵基板８が無線通信用素子９を内蔵し、当該無線通信用素子９の上面および下面がそれぞれ導板面８ａ，８ｂにより覆われているためシールド効果を実現できる。したがって、部品内蔵基板８の表面にシールドケースを実装する必要がなくなり高さを極力抑制できる。

また、板金アンテナ１０は部品内蔵基板８の表面又は裏面（片面）上に実装されるため、無線通信信号の授受効率を高めることができ、アンテナ性能を極力劣化させないように構成できる。無線通信素子９が部品内蔵基板８内に搭載されると共に、板金アンテナ１０が部品内蔵基板８の表面又は裏面上に実装できるため、平面的な搭載面積を極力抑制できる。

部品内蔵基板８を構成するときに、当該基板内に無線通信素子９を内蔵すると共に当該基板にパターン加工してプレス成型しているため、部品内蔵基板８を単層基板と同等の薄さにできる。尚、部品内蔵基板８内には高さ寸法の小さな部品（例えば０．６ｍｍ未満）を内蔵できる。

板金アンテナ１０は、そのエレメントと部品内蔵基板８との間に空間を有しているため、当該空間に高さ寸法の大きな部品（例えば０．６ｍｍ以上、２．０ｍｍ未満のチップ部品１１）を搭載できる。すると、モジュール７の全体高さ寸法を薄型化できる。

モジュール７を被嵌合部３ｃに嵌合させることで当該モジュール７を固定できるため、後述実施形態の固定方法に比較して簡易的に取付けできる。また、押圧部３ｅがモジュール７を後方から押圧し、挟持部３ｆがモジュール７を挟持するため、固定状態を安定化できる。

（第２実施形態）
図１３〜図１５は、第２実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、モジュールを金属製部材に取付けるところにある。前述実施形態と同一または類似部分については同一または類似符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。

図１３に示すようにモジュール７に代わるモジュール１７は、板金アンテナ１０に代わる板金アンテナ２０と部品内蔵基板８とを備える。板金アンテナ２０は、部品内蔵基板８の表面に位置して前述実施形態とほぼ同様の周知のエレメント形状に成型されている。なお、図１３に示す板金アンテナ２０はグランド部分の特徴（取付構造）を模式的に示すものであり、モノポールタイプのものであればどのような形状のものでも良く、アンテナ形状は図示のものに限られない。

板金アンテナ２０のモノポールアンテナのグランドエレメントには、ねじ穴２０ａが成形されている。このねじ穴２０ａはフレーム５に取り付けるための穴である。フレーム５にはこのねじ穴２０ａに対応した位置に予めねじ穴５ａ（図１４参照）が成形されており、板金アンテナ１０はフレーム５にねじ２１（図１４、図１５参照）を用いて共締め固定される。

モジュール７をフレーム５に固定する理由は、板金アンテナ１０のグランドを補強するために行われる。すなわち、このような構造を採用すれば、板金アンテナ２０はインピーダンスマッチング用のグランドスペースを前述実施形態の板金アンテナ１０より広く設けることができるためである。

フレーム５は金属製である。このため、板金アンテナ２０を広い金属性部材に接触させることでインピーダンスを低減できる。板金アンテナ１０のグランドエレメントを広い面積を有するフレーム５に接触させることでグランドを増強でき、アンテナ特性を良好にできる。

図１４にモジュール１７の取付状態を模式的な背面図で示すように、モジュール１７は液晶表示装置４の取付用のフレーム５の側端にねじ２１を用いて取付けられる。図１５にモジュール１７の取付方法を斜視図で示すように、液晶表示装置４の後側にフレーム５と共にモジュール１７をねじ２１で取付ける。その後、液晶表示装置４、フレーム５を前筺体部３ａに固定できる。

本実施形態によれば、モジュール１７を液晶表示装置４のフレーム５に取付けているため、グランドエレメントのインピーダンスを低減することができグランドを増強できる。モジュール１７をフレーム５に取付けているため、前筺体部３ａにモジュール７固定用の被嵌合部３ｃを設ける必要がなくなる。

（第３実施形態）
図１６〜図１８は、第３実施形態を示すもので前述実施形態と異なるところは、ケーブルをモジュールに一体に設けたところである。前述実施形態と同一または類似部分については同一または類似符号を付して説明を省略し、以下異なる部分を中心に説明する。

図１６にモジュールの斜視図を示すように、ケーブル１２に代わるケーブル２２をモジュール２７に一体に設けている。図１７にモジュール２７の縦断面を概略的に示すように、モジュール２７にはケーブル２２が熱プレスされている。このケーブル２２はＦＰＣ（Flexible Print Circuit）などを用いて構成される。この構造は、部品内蔵基板８の各層（第１層Ａ1〜第ｎ層Ａn）を熱プレスして製造するときに、このケーブル２２の端部２２ａを同時に熱プレスすることで製造できる。

特に、ケーブル２２をプレスする層としては、信号配線の多い部品搭載層（第ｋ層）よりも下層の第ｋ−１層以下とすることが望ましい。これは、より広い圧着面積を確保し易くなるためであり圧着性を向上するためである。これにより、前述実施形態に比較してコネクタ１３を設けることなく構成できる。ケーブル２２の端部が予め圧着されているため、当該モジュール２７の組み付け時には、図１８に示すように、ケーブル２２の他端をコネクタ１４に接続すれば良い。

本実施形態によっても前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。しかも、ケーブル２２の一端をモジュール２７に一体成形しているため組み付けし易くなる。
（他の実施形態）
本発明は、上記し又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。チップ部品１１を部品内蔵基板８上に表面実装した形態を示したが、全ての素子を部品内蔵基板８内に配置しても良い。

前筺体部３ａに被嵌合部３ｃを設け当該被嵌合部３ｃにモジュール７の側端を嵌める形態を示したが、前筺体部３ａ、後筺体部３ｂなどの固定片に固定する態様であれば何れの固定形態に適用しても良い。

前述の実施形態では、板金アンテナ１０、２０を用いた実施形態を示したが、発明ではパッチアンテナなど他のアンテナを適用しても良い。

図面中、１は車両用ナビゲーション装置（車両用無線通信装置）、３ａは前筺体部、３ｂは後筺体部、３ｃは被嵌合部（係合部）、３ｗは窓部、４は液晶表示装置（表示装置）、５はフレーム（金属性部材）、６はプリント配線板、７は車両用アンテナ一体型無線通信モジュール、８は部品内蔵基板、８ｃはビア、８ａ、８ｂは導板面、９は無線通信用素子、１０，２０は板金アンテナ（アンテナ）、２２はケーブル、を示す。

Claims (11)

1. 無線通信用素子（９）と、
   ｎ（ｎは３以上の整数）層からなる多層基板により構成されると共に前記無線通信用素子（９）が第ｋ（１＜ｋ＜ｎ）層に実装され、前記無線通信用素子（９）が前記多層基板の第ｋ−ａ（１≦ａ≦ｋ−１）層に形成された第１の導板面（８ａ）の上方に実装されると共に前記無線通信用素子（９）が前記多層基板の第ｋ＋ｂ（１≦ｂ≦ｎ−ｋ）層に形成された第２の導板面（８ｂ）の下方に実装された部品内蔵基板（８）と、
   前記部品内蔵基板（８）に内蔵された前記無線通信用素子（９）との間で電気的に接続され、前記部品内蔵基板（８）の片面上に実装されたアンテナ（１０，２０）と、を備えたことを特徴とする車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
2. 前記第１の導板面（８ａ）と前記第２の導板面（８ｂ）とを結合すると共に前記無線通信用素子（９）の実装面を囲うように複数配設されたビア（８ｃ）を備え、
   前記複数のビア（８ｃ）は、前記無線通信用素子（９）が前記アンテナ（１０）を介して外部と無線通信する無線通信信号の周期の１／４以下の間隔で設けられることを特徴とする請求項１記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
3. 前記多層基板は、パターン加工された基板をプレス成型して形成されることを特徴とする請求項１または２記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
4. 前記アンテナ（１０，２０）は、そのエレメントと前記部品内蔵基板（８）との間に空間を有する板金アンテナであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
5. 前記無線通信用素子（９）と外部との間で通信すると共に前記部品内蔵基板（８）に一体に設けられたケーブル（２２）を備えることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
6. 前記ケーブル（２２）は、部品内蔵基板（８）の部品搭載層よりも下層の第ｋ−１層以下の層にプレスして構成されていることを特徴とする請求項５記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール。
7. 請求項１ないし６の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）を搭載した車両用無線通信装置であって、
   制御回路（Ｃ）を搭載するプリント配線板（６）を備え、
   前記無線通信用素子（９）は、前記アンテナ（８）を介して外部と通信する無線通信信号より動作周波数が低い信号を用いて処理動作する通信処理部を備え、
   当該通信処理部と前記プリント配線板（６）との間を通信するケーブル（１２，２２）を接続して構成されることを特徴とする車両用無線通信装置。
8. 請求項１ないし６の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）を搭載した車両用無線通信装置であって、
   矩形枠状に成形され当該矩形枠の後面側に係合部（３ｃ）が形成された前筺体部（３ａ）と、
   前記前筺体部（３ａ）の後面側で且つ前記前筺体部（３ａ）の係合部（３ｃ）より中央側に配設されると共に、前記前筺体部（３ａ）の矩形枠よりも外形が狭く成形され、前記前筺体部（３ａ）の矩形枠の中央側の窓部（３ｗ）を通じて表示画面を表示する表示装置（４）と、
   前記表示装置（４）の後面側に配設されたプリント配線板（６）と、
   前記前筺体部（３ａ）の係合部（３ｃ）に係合されると共に前記プリント配線板（６）に電気的に接続された前記車両用アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）と、を備えたことを特徴とする車両用無線通信装置。
9. 前記表示装置（４）はその外形が金属製部材（５）に囲われて構成され、
   前記アンテナ（２０）のグランドエレメントを前記金属製部材（５）に接触させて構成したことを特徴とする請求項８記載の車両用無線通信装置。
10. 請求項１ないし６の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）を取付けて車両用無線通信装置を製造する製造方法であって、
    無線通信用素子（９）が内蔵された前記アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）を前筺体部（３）の係合部（３ｃ）に係合する工程と、
    前記前筺体部（３）の後面側に表示装置（４）、プリント配線板（６）を順に組み付ける工程と、
    前記アンテナ一体型無線通信モジュール（７，１７，２７）内の無線通信用素子（９）と前記プリント配線板（６）との間にケーブル（１２，２２）を接続する工程と、を備えたことを特徴とする車両用無線通信装置の製造方法。
11. 請求項１ないし６の何れかに記載の車両用アンテナ一体型無線通信モジュールを取付けて車両用無線通信装置を製造する製造方法であって、
    無線通信用素子（９）が内蔵された前記アンテナ一体型無線通信モジュール（１７）のアンテナ（２０）のグランドエレメントを表示装置（４）の外形に設けられた金属性部材（５）に接触させて固定することで前記金属製部材（５）に前記アンテナ一体型無線通信モジュール（１７）を固定する工程と、
    前筺体部（３ａ）の後面側に、表示装置（４）、前記アンテナ一体型無線通信モジュール（１７）が固定された金属性部材（５）、プリント配線板（６）を順に組み付ける工程と、
    前記アンテナ一体型無線通信モジュール（１７）内の無線通信用素子（９）と前記プリント配線板（６）との間にケーブル（１２，２２）を接続する工程と、を備えたことを特徴とする車両用無線通信装置の製造方法。

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