JP2004133909A

JP2004133909A - 携帯型電子機器

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Publication number: JP2004133909A
Application number: JP2003298488A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Nakamura; 中村　洋一; Toru Ishida; 石田　徹; Yoshimasa Takeda; 武田　好正
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: JP4337471B2

Abstract

【課題】　携帯電話の製造工程を簡素化する。
【解決手段】　携帯電話の回路基板２は、メイン実装部４、キー用実装部６およびカメラモジュール用実装部８、並びに、接続部９１〜９５を備え、接続部９１，９２を介してメインディスプレイモジュール５およびサブディスプレイモジュール７が接続され、カメラモジュール用実装部８にデジタルカメラ８２が実装される。回路基板２では、各実装部および接続部９１〜９５のベース層２１が一体物として１つのフィルム状の部材から切り出して形成され、接続部にて折り曲げ可能とされる。これにより、複数の実装部を個別に製造した後に接続を行う場合に比べて回路基板２の製造工程を簡素化することができる。また、接続部９１を１回折り曲げ、接続部９２を２回折り曲げることにより、メインディスプレイモジュール５とサブディスプレイモジュール７とが反対向きに配置される。
【選択図】図２

Description

　本発明は、携帯型電話機や携帯型情報端末等の携帯型電子機器に関する。

　従来より、携帯型電話機等の電子機器に内蔵される回路基板として、フィルム状の配線にて接続された複数の板状の回路基板が用いられており、このような回路基板群はその配線部分を折り曲げることにより電子機器の内部に効率良く収納される。例えば、特許文献１では、複数の板状の回路基板をフレキシブル基板上に実装し、フレキシブル基板を連結部で折り曲げて回路基板を３次元的に重ね合わせて電子機器の筐体内に収納する技術が提案されている。

　近年では、特に薄型化および多機能化の要求が強い携帯型電話機においては、フィルム状の配線にて接続された複数のフィルム状の回路基板が利用されることもある。また、フィルム状の回路基板は、携帯型電話機に設けられる電子部品等の構成を小型化する目的でも用いられる。例えば、特許文献２では、レンズや撮像素子等が搭載されたフレキシブルプリント基板を折り重ねて撮像素子モジュールを構成する技術が提案されている。
特開２００１−３５８４２２号公報特開２００２−３３０３１９号公報

　ところで、携帯型電話機に内蔵される回路基板群は、携帯型電話機に設けられる多数の他の構成（例えば、ディスプレイ、デジタルカメラ、キー、スピーカ、メモリ等）と接続される。このため、携帯型電話機では、多数のフィルム状の配線が複数の回路基板に圧着等の方法により接合され、回路基板同士または回路基板と他の構成とが複雑に接続される。その結果、回路基板同士または回路基板と他の構成とを配線にて接続する工程が煩雑となり、携帯型電話機の製造コストが高くなってしまう。

　本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、携帯型電話機等の携帯型電子機器の製造工程を簡素化することを目的としている。

　請求項１に記載の発明は、携帯型電子機器であって、外装部品と、前記外装部品内に設けられる回路基板と、前記外装部品の一の主面に設けられる第１のフラットパネル表示デバイスと、前記外装部品の前記一の主面とは反対側の他の主面に設けられる第２のフラットパネル表示デバイスとを備え、前記回路基板が、電子部品が実装される少なくとも１つの実装部と、前記少なくとも１つの実装部と前記第１のフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第１の接続部と、前記少なくとも１つの実装部と前記第２のフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第２の接続部とを備え、前記少なくとも１つの実装部、前記第１の接続部および前記第２の接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものである。

　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の携帯型電子機器であって、前記第１のフラットパネル表示デバイスおよび前記第２のフラットパネル表示デバイスが前記回路基板の同じ側の面に接続され、前記第１の接続部が１カ所で折り曲げられ、前記第２の接続部が２カ所で折り曲げられる。

　請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の携帯型電子機器であって、前記ベース層の片面上のみに配線が形成される。

　請求項４に記載の発明は、携帯型電子機器であって、外装部品と、前記外装部品内に設けられる回路基板と、前記外装部品の一の主面に設けられるフラットパネル表示デバイスと、前記外装部品に設けられる撮像デバイスとを備え、前記回路基板が、電子部品が実装される少なくとも１つの実装部と、前記少なくとも１つの実装部と前記フラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する接続部と、前記少なくとも１つの実装部に実装された前記撮像デバイスとを備え、前記少なくとも１つの実装部および前記接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものである。

　請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の携帯型電子機器であって、前記外装部品の前記一の主面とは反対側の他の主面に設けられるもう１つのフラットパネル表示デバイスをさらに備え、前記回路基板が、前記少なくとも１つの実装部と前記もう１つのフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第２の接続部をさらに備え、前記少なくとも１つの実装部、並びに、前記第１の接続部および前記第２の接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものである。

　本発明では、携帯型電子機器の製造工程を簡素化することができる。

　請求項３の発明では、回路基板への電子部品の実装およびフラットパネル表示デバイスの接続を容易に行うことができる。

　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯型電子機器である携帯型電話機（以下、「携帯電話」という。）１の構造を示す平面図である。携帯電話１は、各種の電子部品が実装され、ディスプレイ、デジタルカメラ、メモリ等の周辺部品が接続されるフィルム状の回路基板２と、この回路基板２を収納する外装部品（以下、「外装ケース」という）３と、マイク、スピーカ、アンテナ等（図示省略）のその他の周辺部品を備える。

　図２は、外装ケース３内に設けられる回路基板２、並びに、回路基板２に接続された周辺部品であるメインディスプレイモジュール５、サブディスプレイモジュール７およびメモリカードモジュール１０を示す平面図である。回路基板２は、複数の電子部品群がそれぞれ実装される複数の実装部としてメイン実装部４、キー用実装部６、および、カメラモジュール用実装部８を有する。また、回路基板２は、メイン実装部４とメインディスプレイモジュール５、サブディスプレイモジュール７、カメラモジュール用実装部８およびキー用実装部６とをそれぞれ接続する接続部９１〜９４、並びに、キー用実装部６とメモリカードモジュール１０とを接続する接続部９５を有する。

　メイン実装部４、キー用実装部６およびカメラモジュール用実装部８、並びに、接続部９１〜９５のベース層２１は１つのフィルム状の部材から切り出されて形成されており、その片面上のみに配線９０が形成される。以下、回路基板２の配線９０が形成される側の面（図２中における手前側の面）を、回路基板２の前面と呼び、反対側を背面と呼ぶ。なお、３つの実装部、すなわち、メイン実装部４、キー用実装部６およびカメラモジュール用実装部８は、それぞれ外装ケース３内の所定の位置に配置するために他の２つの実装部を結ぶ直線上から外れた位置に位置している。

　メイン実装部４は、携帯電話１の全体の制御用の電子部品群や通信用の電子部品群等が実装される実装部であり、これらの電子部品群には、各種のＩＣパッケージ、ＩＣベアチップ等のＩＣ部品４１、抵抗やコンデンサ等のチップ部品４２等が含まれる。また、キー用実装部６は、携帯電話１の操作部用の電子部品群等の実装部であり、携帯電話１の操作部を構成する各キースイッチの接点６１（図１参照）をその背面に有し、図２に示すように各種信号の出力制御等を行う複数のＩＣ部品６２がその前面に実装されている。カメラモジュール用実装部８には、ＣＣＤやＣＭＯＳ型の撮像デバイスであるデジタルカメラ８２およびその制御用の各種ＩＣ部品８１等がその前面に実装されている。

　メインディスプレイモジュール５およびサブディスプレイモジュール７は、液晶を利用したフラットパネル表示デバイスであり、メインディスプレイモジュール５と接続部９１、および、サブディスプレイモジュール７と接続部９２とはそれぞれ、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）等により接合される。このとき、メインディスプレイモジュール５およびサブディスプレイモジュール７は、それぞれの表示面５１および７１が回路基板２の前面と同じ方向を向くように回路基板２の同じ側の面（前面）に接続される。また、メモリカードモジュール１０は、携帯電話内蔵用のメモリカードであり、このメモリカードモジュール１０の端部と接続部９５とも、接合材料により接合される。

　各接続部９１〜９５は折り曲げ可能なフィルム状であり、回路基板２は、図１に示すように、各接続部において紙のように折り曲げられ、メインディスプレイモジュール５の表示面５１とキー用実装部６の背面とが同じ側を向くように折り畳まれた上で外装ケース３内に収納される。

　図３ないし図６は各周辺部品が接続された回路基板２が最終組立工程において折り畳まれる様子を示す図であり、図７は折り畳まれた回路基板２および周辺部品が外装ケース３に収納される様子を示す図である。以下、図３ないし図７を参照しながら、携帯電話１の最終の組立工程について説明する。

　回路基板２が折り畳まれる際には、まず、図３に示すメイン実装部４とサブディスプレイモジュール７とを接続する接続部９２が、その前面がメイン実装部４の前面と対向するようにメイン実装部４側の端部近傍で破線１２に沿って谷折りされ、さらに、サブディスプレイモジュール７の表示面７１とは反対側の面がメイン実装部４の前面と対向するようにサブディスプレイモジュール７側の端部近傍で破線１３に沿って再度逆向きに折り曲げられる。このように、接続部９２が２カ所で折り曲げられることより、図４に示すように、サブディスプレイモジュール７は、その表示面７１がメイン実装部４の前面と同じ方向を向いてメイン実装部４の前面側に重なるように配置される。その結果、接続部９２は、メイン実装部４とサブディスプレイモジュール７とを２回折れ曲がった状態で接続することとなる。

　続いて、図３に示すメイン実装部４とカメラモジュール用実装部８とを接続する接続部９３についても、接続部９２と同様に、接続部９３の前面の一部がメイン実装部４の前面と対向するように破線１２に沿って谷折りされた後、カメラモジュール用実装部８の背面（すなわち、デジタルカメラ８２等が実装される面とは反対側の面）がメイン実装部４の前面と対向するように破線１３に沿って再度逆向きに折り曲げられる。接続部９３が２カ所で折り曲げられることにより、図４に示すように、カメラモジュール用実装部８は、その前面がメイン実装部４の前面と同じ方向を向いてメイン実装部４の前面側に重なるように配置される。その結果、接続部９３は、メイン実装部４とカメラモジュール用実装部８とを２回折れ曲がった状態で接続することとなる。

　次に、図４に示すメイン実装部４とメインディスプレイモジュール５とを接続する接続部９１が、接続部９１の背面の一部がメイン実装部４の背面と対向するように破線１１に沿って山折りされる。接続部９１が１カ所で折り曲げられることにより、図５に示すように、メインディスプレイモジュール５は、その表示面５１がメイン実装部４の背面と同じ方向を向いてメイン実装部４の背面側に重なるように配置される。図６は図５中の矢印Ａ−Ａにおけるメイン実装部４近傍の断面図である。図６に示すように、接続部９１はメイン実装部４とメインディスプレイモジュール５とを１回折れ曲がった状態で接続し、接続部９２はメイン実装部４とサブディスプレイモジュール７とを２回折れ曲がった状態で接続する。

　また、図４に示すキー用実装部６とメモリカードモジュール１０とを接続する接続部９５が、接続部９５の前面の一部がキー用実装部６の前面と対向するように破線１１に沿って谷折りされ、図５に示すように、メモリカードモジュール１０がキー用実装部６の前面側に重なるように配置される。これにより、接続部９５は、キー用実装部６とメモリカードモジュール１０とを１回折れ曲がった状態で接続することとなる。

　そして、図７に示すように、折り畳まれた回路基板２やメインディスプレイモジュール５等が、外装ケース３内に収納される。図７では、外装ケース３の前面部分は一部のみを示している。回路基板２および周辺部品が外装ケース３内に収納される際には、まず、回路基板２のメイン実装部４およびキー用実装部６の前面（図７の紙面の裏側の面）と外装ケース３の背面部３１の内側の面とが対向するよう配置される。このとき、サブディスプレイモジュール７およびデジタルカメラ８２が背面部３１に設けられた開口にはめ込まれる。

　その後、外装ケース３の前面部３０が、内側の面を回路基板２のメイン実装部４およびキー用実装部６の背面に対向させて背面部３１に取り付けられる。このとき、メインディスプレイモジュール５が前面部３０の開口にはめ込まれる。以上の組立作業により、携帯電話１では、外装ケース３の前側の主面３５にメインディスプレイモジュール５が設けられ、主面３５とは反対側の主面３６（すなわち、背面）にサブディスプレイモジュール７およびデジタルカメラ８２が設けられる。

　なお、これらの一連の組立作業は、図３に示すような小型のロボットのアーム１５で行われてもよく、作業員の手作業で行われてもよい。

　以上のように、第１の実施の形態に係る携帯電話１では、ベース層２１が１つのフィルム状の部材から一体物として切り出されて形成された回路基板２が折り畳まれて使用される。このため、従来のように個別に製造された複数の回路基板をＡＣＦ等を使用した煩雑な接合作業で接続する工程が不要となり、携帯電話１の製造工程を簡素化することができ、製造コストを削減することができる。また、回路基板２はベース層２１の片面上のみに回路（配線９０）が形成されたものであるため（回路形成後に切り出されてもよい。）、回路基板２への電子部品の実装および周辺部品の接続を、回路基板２の表裏を反転することなく行うことができる。その結果、これらの工程を容易に行うことができる。

　また、回路基板２を２カ所以上の接続部で複雑に折り曲げて各実装部および周辺部品を３次元的に重ね合わせることにより、図７に示すようにコンパクトな形状として回路基板２を外装ケース３に容易に（すなわち、一体の部品として取り扱いつつ）収納することができる。これにより、回路基板２の外装ケース３内における収納面積を小さくすることができる。

　さらに、図３に示すように、メインディスプレイモジュール５およびサブディスプレイモジュール７は表示面５１および７１が同じ方向を向くように回路基板２の同一面上に接続されるが、回路基板２とメインディスプレイモジュール５とを接続する接続部９１を１カ所で折り曲げ、回路基板２とサブディスプレイモジュール７とを接続する接続部９２を２カ所で折り曲げることにより、図６に示すようにメインディスプレイモジュール５とサブディスプレイモジュール７とを、その表示面５１，７１が互いに反対側を向くように（すなわち、表示面とは反対側の面が互いに対向するように）メイン実装部４の背面側と前面側とに配置することができる。

　回路基板２では、メイン実装部４、キー用実装部６およびカメラモジュール用実装部８を、それぞれ他の２つの実装部を結ぶ直線上から外れた位置に自在に位置させることにより、この回路基板２の携帯電話１への多様な組み込みが可能になる。なお、実装部は４以上であってもよく、いずれかの実装部を他のいずれか２つの実装部を結ぶ直線上から離れた位置に位置させることにより、不規則で多様な組み込みを実現し、複数の周辺部品を所望の位置に配置することができる。

　逆に、メインディスプレイモジュール５やサブディスプレイモジュール７が接続されたり、デジタルカメラ８２が実装される実装部は１つとされてもよく、特に、デジタルカメラ８２はメイン実装部４に直接実装されてもよい。

　図８は本発明の第２の実施の形態に係る携帯電話１ａの構造を示す平面図であり、携帯電話１ａに内蔵される回路基板および周辺部品等が折り畳まれる前の状態を示す。携帯電話１ａでは、主な構成は第１の実施の形態と同様であり、以下の説明において同符号を付す。回路基板２もベース層２１上の前面側のみに回路が形成されている。

　携帯電話１ａでは、回路基板２は回路基板２と外装ケース３の背面部３１とを接続する接続部９６をさらに備え、接続部９６は、キー用実装部６の接続部９４が形成される側と同じ側の端部に形成され、その前面のみに配線９０が形成されている。また、外装ケース３の一部である背面部３１には、第１の実施形態と異なり、回路基板２との接続用のコネクタ３４、回路基板２の電源となる電源モジュール３２、および、電源モジュール３２とコネクタ３４とを接続する配線３３が設けられる。

　接続部９６は、背面部３１に設けられたコネクタ３４により背面部３１に着脱自在に取り付けられる。回路基板２の各実装部および各周辺部品と背面部３１の電源モジュール３２とは、コネクタ３４および配線３３と回路基板２の各接続部の配線９０とを介して電気的に接続される。また、接続部９６のベース層は、１つのフィルム状の部材から切り出されて形成される回路基板２のベース層２１の一部となっており、他の接続部と同様に折り曲げ可能とされる。

　携帯電話１ａでは、回路基板２が第１の実施の形態と同様の手順により折り畳まれ、接続部９６がコネクタ３４により背面部３１に取り付けられる。その後、接続部９６が折り曲げられて、メインディスプレイモジュール５等の各周辺部品とともに回路基板２が背面部３１に容易に収納され、前面部（図示省略）が背面部３１に取り付けられて携帯電話１ａが組み立てられる。なお、先に接続部９６を背面部３１に取り付け、折紙を折るように折り畳みながら回路基板２および各周辺部品を背面部３１に収納してもよい。

　以上のように、第２の実施の形態に係る携帯電話１ａでは、回路基板２が１つのフィルム状のベース層２１の片面上のみに回路が形成された回路基板であるため、回路基板同士の接続工程が省略され、さらに、回路基板２への電子部品の実装および周辺部品の接続を容易に行うことができ、携帯電話１ａの製造工程を簡素化することができ、製造コストを削減することができる。

　また、背面部３１との接続部９６をコネクタ３４に対して着脱自在とすることにより、携帯電話１ａに組み込んだ回路基板２が故障した場合でも、回路基板２を外装ケース３から容易に取り外して交換することができる。これにより、携帯電話１ａの修理が容易になる。

　さらに、背面部３１が電源モジュール３２、配線３３、コネクタ３４等の回路を有し、この回路が回路基板２に接続されることから、背面部３１を回路基板２とともに動作する回路群の一部とすることができ、携帯電話１ａのさらなる薄型化が実現される。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施の形態に係る携帯電話では、回路基板２は、カメラモジュール用実装部８を有し、周辺部品としてメインディスプレイモジュール５、サブディスプレイモジュール７が接続されるが、これら全てが設けられる必要はない。また、回路基板２にマイク、スピーカ、アンテナ等の周辺部品が必要に応じてさらに接続または実装されてもよい。メインディスプレイモジュール５やサブディスプレイモジュール７は有機ＥＬ等を利用した他のフラットパネル表示デバイスであってもよい。

　メイン実装部４等の各実装部は、各実装部の小型化の観点から多層構造とされてもよく、さらには、接続部を含む回路基板２全体が多層構造とされてもよい。折り畳まれる接続部は後付けされるものではないことから、回路基板２では接続部の多層構造化を容易に実現することができる。また、実装部品が多数の場合には、回路基板２の両面に回路が形成され、両面において周辺部品の接続や電子部品の実装が行われてもよい。

　また、メイン実装部４等の各実装部は、フィルム状の回路基板２上に（すなわち、ベース層２１上に）ガラスエポキシ等から形成される板状のリジッド基板を実装して構成されてもよい。さらには、フィルム状の回路基板２上にフィルム状の他の回路基板を実装して実装部が構成されてもよい。

　上記第２の実施の形態では、回路基板２の接続部と接続される外装ケース３の回路が電源モジュール３２等である場合の例を示したが、外装ケース３に配される回路は電源モジュールに限られず、マイクモジュール等の回路であってもよい。なお、接続部９６は回路基板２の収納時の位置決め専用としての外装ケース３との接続部であってもよく、この場合、接続部９６には配線が形成される必要はない。

　また、上記実施の形態では携帯電話について説明したが、本発明は複数のフラットパネル表示デバイス、または、フラットパネル表示デバイスおよび撮像デバイスを備える、携帯型の情報端末やコンピュータ（例えば、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ））、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯型受像器などの他の様々な携帯型電子機器に利用することができる。

第１の実施の形態に係る携帯型電話機の構造を示す平面図回路基板および周辺部品を示す平面図回路基板が折り畳まれる様子を示す図回路基板が折り畳まれる様子を示す図回路基板が折り畳まれる様子を示す図回路基板が折り畳まれる様子を示す断面図回路基板および周辺部品が外装ケースに収納される様子を示す図第２の実施の形態に係る携帯型電話機の構造を示す平面図

符号の説明

　１，１ａ　　携帯電話
　２　　回路基板
　３　　外装ケース
　４　　メイン実装部
　５　　メインディスプレイモジュール
　７　　サブディスプレイモジュール
　８　　カメラモジュール用実装部
　２１　　ベース層
　８２　　デジタルカメラ
　９０　　配線
　９１〜９３　　接続部

Claims

　携帯型電子機器であって、
　外装部品と、
　前記外装部品内に設けられる回路基板と、
　前記外装部品の一の主面に設けられる第１のフラットパネル表示デバイスと、
　前記外装部品の前記一の主面とは反対側の他の主面に設けられる第２のフラットパネル表示デバイスと、を備え、
　前記回路基板が、
　電子部品が実装される少なくとも１つの実装部と、
　前記少なくとも１つの実装部と前記第１のフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第１の接続部と、
　前記少なくとも１つの実装部と前記第２のフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第２の接続部と、を備え、
　前記少なくとも１つの実装部、前記第１の接続部および前記第２の接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものであることを特徴とする携帯型電子機器。
　請求項１に記載の携帯型電子機器であって、
　前記第１のフラットパネル表示デバイスおよび前記第２のフラットパネル表示デバイスが前記回路基板の同じ側の面に接続され、
　前記第１の接続部が１カ所で折り曲げられ、前記第２の接続部が２カ所で折り曲げられることを特徴とする携帯型電子機器。
　請求項２に記載の携帯型電子機器であって、
　前記ベース層の片面上のみに配線が形成されることを特徴とする携帯型電子機器。
　携帯型電子機器であって、
　外装部品と、
　前記外装部品内に設けられる回路基板と、
　前記外装部品の一の主面に設けられるフラットパネル表示デバイスと、
　前記外装部品に設けられる撮像デバイスと、を備え、
　前記回路基板が、
　電子部品が実装される少なくとも１つの実装部と、
　前記少なくとも１つの実装部と前記フラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する接続部と、
　前記少なくとも１つの実装部に実装された前記撮像デバイスと、を備え、
　前記少なくとも１つの実装部および前記接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものであることを特徴とする携帯型電子機器。
　請求項４に記載の携帯型電子機器であって、
　前記外装部品の前記一の主面とは反対側の他の主面に設けられるもう１つのフラットパネル表示デバイスをさらに備え、
　前記回路基板が、前記少なくとも１つの実装部と前記もう１つのフラットパネル表示デバイスとを折れ曲がった状態で接続する第２の接続部をさらに備え、
　前記少なくとも１つの実装部、並びに、前記第１の接続部および前記第２の接続部のベース層が、１つのフィルム状の部材から切り出されたものであることを特徴とする携帯型電子機器。