JP2009111492A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で電子部品に給電をしつつ薄型化を図ることができる携帯電子機器を提供する。
【解決手段】回路基板１０とモジュールとを携帯端末１００の厚さ方向に重ならないように配置し、回路基板１０には回路基板１０の端近くにタブ１１を、モジュールには板ばね１２を配置する。タブ１１は、半田付け等で回路基板１０に固定された固定端１１１と、回路基板１０から浮き上がるように折れ曲がり、回路基板からせり出す橋渡部１１３を介して、再度回路基板１０と同じ高さまで折れ曲がった自由端１１２とにより構成され、タブ１１の重心は固定端１１１側に偏るように設計される。
【選択図】図７

Description

本発明は、回路基板と、回路基板から独立した電子部品とを有する携帯電子機器に関する。

携帯電話機等の携帯電子機器には、近年、様々な機能が要求されている。
様々な機能には、例えば、音声通話やメール送受信等の通信機能、カメラによる動画・静止画撮影機能、ウェブ閲覧機能等がある。
このように様々な機能が要求されるにつれ、携帯電子機器には多くの電子部品が搭載を余儀なくされる。電子部品の搭載数が多くなるにつれ、各電子部品に電気を供給するための配線も多くなり、複雑な配線が必要となる。

しかし、携帯電子機器はその携帯性のために小型化の強い要求があるため、配線のために大きなスペースを確保する余裕は無い。このため、給電部として、コネクタ等により接続された配線を使用せず、ばね端子等により回路基板から直接給電する機構が使用されることがある。このような技術として、例えば特許文献１及び２に開示された技術がある。

特開２００６−６７５２４号公報 特開２００４−１５９１７３号公報

特許文献１には、アンテナの給電端子が回路基板の給電端子と触れることにより、アンテナに給電がなされる電子機器が開示されている。
特許文献２には、レシーバに上からロック部材を止め付けて固定し、ＦＰＣ基板の上部に突設する略コ字型の突設部裏面に設けた電極がレシーバに設けた図示外の電極と接触して導通させる折り畳み式携帯電話機器が開示されている。

上述した特許文献１及び２では、上述したように、電気部品の一部が回路基板と端子・電極等、突出部分で接触し、回路基板から直接給電を行っている。
しかし、このような構成では、給電される電子部品の厚みに、給電用の端子或いは電極部分の厚みが加わり、当該部分が厚くなってしまう、という不利益があった。

このような不利益を解消するために、本発明は、簡単な構造で電子部品に給電をしつつ薄型化を図ることができる携帯電子機器を提供することを目的とする。

上述した不利益を解消するために、本発明の携帯電子機器は、筐体と、前記筐体内に配置される回路基板と、前記筐体内に配置される電子部品と、を有し、前記電子部品は、前記回路基板の実装面側に厚さ方向に突出する端子を有し、前記回路基板は、前記端子と接触して前記電子部品への電源供給を媒介する接触子を有し、前記接触子は、前記回路基板の前記実装面に半田付けされる固定端と、半田付けされず前記回路基板外まで延在され、前記端子と接触する自由端と、と有する金属部品であって、前記自由端と前記固定端との間は、前記自由端側を前記固定端よりも前記回路基板の実装面から見て厚さ方向に上方に持ち上げされるように形成され、さらに前記自由端の少なくとも一部が前記回路基板の前記実装面と等しい高さまで下げられた脚部を有する。

好適には、前記回路基板は、大基板からの割り取り基板であって、前記固定端と前記自由端の前記実装面と等しい高さまで下げられた部位との間の長さは、少なくとも前記大基板の割取り線を跨ぐことができる長さである。

第２の発明の携帯電子機器は、筐体と、前記筐体内に配置される回路基板と、前記筐体内に配置される電子部品と、を有し、前記電子部品は、前記回路基板の実装面側に厚さ方向に突出する端子を有し、前記回路基板は、前記端子と接触して前記電子部品への電源供給を媒介する接触子を有し、前記接触子は、前記回路基板の前記実装面に半田付けされる固定端と、半田付けされず前記回路基板外まで延在され、前記端子と接触する自由端と、と有する金属部品であって、前記自由端と前記固定端との間は、前記自由端側を前記固定端よりも前記回路基板の実装面から見て厚さ方向に上方に持ち上げされるように形成され、さらに重心が前記固定端側にあるように形成されている。

好適には、前記回路基板は、大基板からの割り取り基板である。

好適には、前記端子は、一端が前記電子部品に固定され、他の一端が前記一端から見て前記回路基板側へと延在するように形成され、前記他の一端が前記自由端を接触して導通可能となる。

好適には、前記端子は、ばね材によって形成される。

本発明によれば、本発明は、簡単な構造で電子部品に給電をしつつ薄型化を図ることができる携帯電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
以下説明する携帯端末１００は、本発明の携帯電子機器の一例である。
本実施形態の携帯端末１００は、一例として携帯電話機を想定している。
図１は、携帯端末１００の各構成について説明するためのブロック図である。
図１に示すように、携帯端末１００は、通信部１と、操作部２と、音声処理部３と、スピーカ４と、マイク５と、表示部６と、記憶部７と、バッテリ８と、制御部９とを有する。

図２は、携帯端末１００の外観の一例を示す図である。
図２に示すように、携帯端末１００は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とがヒンジ部１０３によって開閉可能に接続されている。
図２（ａ）は携帯端末１００の筐体が開かれた状態を、図２（ｂ）は携帯端末１００の筐体が閉じられた状態を示している。
上部筐体１０１は、スピーカ４及び表示部６を有する。
下部筐体１０２は、操作部２及びマイク５を有する。

通信部１は、無線通信システムを捕捉し、通信ネットワークに接続される図示しない基地局との間で無線通信を行い、各種データの送受信を行う。各種データとは、音声通話時の音声データ、メール送受信時のメールデータ、ウェブ閲覧時のウェブページデータ等である。
操作部２は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部９に出力する。

音声処理部３は、スピーカ４から出力される音声信号やマイク５において入力される音声信号の処理を行う。すなわち、マイク５から入力される音声を増幅し、アナログ／デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部９に出力する。また、制御部９から供給される音声データに復号化、デジタル／アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカ４に出力する。

表示部６は、多数の画素（複数色の発光素子の組み合わせ）を縦横に配して構成される、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）ディスプレイを用いて構成されており、制御部９から供給される映像信号に応じた画像を表示する。表示部６は、例えば、発信時における発信先の電話番号、着信時における発信元の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、電池残量、発信成否、待ち受け画面等を表示する。

記憶部７は、携帯端末１００の各種処理に利用される各種データを記憶する。例えば、制御部９が実行するコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータなどを保持する。なお、上記した記憶部７は、例えば不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。
バッテリ８は、例えばリチウムイオン２次電池等の蓄電池であり、携帯端末１００の筐体後部等に配置されている。バッテリ８は、携帯端末１００の各構成に電源を供給する。バッテリ８の電源供給の方法については、詳しくは後述する。

制御部９は、携帯端末１００の全体的な動作を統括的に制御する。すなわち、携帯電話の各種の処理（回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂサイトの閲覧など）が操作部２の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各ブロックの動作（通信部１における信号の送受信、音声処理部３における音声の入出力、表示部６における画像の表示等）を制御する。
制御部９は、記憶部７に格納されるプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、記憶部７に格納されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。

携帯端末１００は、上述したような構成を有する。上述した各構成は、例えばＩＣ（Integrated Circuit）チップ等の集積回路として回路基板上に実装されたり、回路基板から独立したモジュール（本発明の電子部品に相当）として携帯端末１００の筐体内に納められていたりする。モジュールには、例えばスピーカ４やマイク５がある。

これらのモジュールの一例として、スピーカ４を取り上げて以下説明する。
図３は、スピーカ４と上部筐体１０１内部の回路基板１０との接続関係を示すための図である。
図３（ａ）に示すように、スピーカ４は、携帯端末１００の筐体をできるだけ薄くするために、回路基板１０と厚さ方向に重ならないように配置されている。図３（ａ）は、回路基板１０及びスピーカ４の配置例を示した斜視図である。スピーカ４だけでなく、携帯端末１００の全てのモジュールがそのように配置される。すなわち、例えば下部筐体におけるマイク５等も、下部筐体１０２内の図示しない回路基板と重ならないように配置される。

図３（ａ）に示すように、回路基板１０とスピーカ４とを電気的に接続し、回路基板１０を介してスピーカ４に電源供給を行うための構造として、タブ１１が回路基板１０側に、板ばね１２がスピーカ４側に配置されている。そして、タブ１１の先端と板ばね１２とが接触し、回路基板１０を介したスピーカ４への電源供給が行われる。なお、図３（ａ）においては全体の構造を見やすくするためにタブ１１を本来の位置から回転させて示している。本来は、タブ１１は板ばね１２の直上部に延在し、図３（ｂ）に示すように、板ばね１２と直接接触して給電を介するように設計されている。図３（ｂ）は、タブ１１と板ばね１２とを通る線における携帯端末１００の断面図である。

図３（ｂ）に示すように、タブ１１は、回路基板１０の実装面側に半田付け等により接着され固定された固定端１１１と、回路基板１０からせり出し、かつ折れ曲がり回路基板１０表面から離れた状態となる端部である自由端１１２と、その間の部位である橋渡部１１３とを含む。タブ１１は、回路基板１０からせり出した構造でなければならないため、回路基板１０上のスピーカ４に近い位置、かつ端付近に配置されている。

図３（ｂ）に示すように、板ばね１２は、スピーカ４に一端が固定されており、もう一端はスピーカ４本体に固定されず、或る程度上下に可動であるばね材によって形成される。固定されない一端は、固定された一端から見て回路基板１０の方向に延びて形成される。固定されない一端は、図３（ｂ）に示すように、上述したタブ１１との接触具合を良くするために弧状になっている（弧状端１２１）。
タブ１１と板ばね１２とは、タブ１１の自由端１１２と板ばね１２の弧状端１２１とで接触しており、タブ１１及び板ばね１２によって回路基板１０を介した電源供給がスピーカ４に対して行われる。従って、タブ１１及び板ばね１２は例えば金属等の導電体により形成される。

タブ１１は、自由端１１２の重みによって固定端１１１が浮き上がってしまい実装時に実装できない（しにくい）事態が起こることがあり、このために実装前に半田付け面の一部に仮固定のためのボンド等が必要になってしまう場合がある。
本実施形態のタブ１１は、このような事態を回避するために、その重心が固定端１１１側になるように形成される。
重心が固定端１１１側となるようなタブ１１の形態について、以下具体例を挙げて説明する。
図４は、本実施形態のタブ１１の第１の例を説明するための図である。
図４に示すように、タブ１１の固定端１１１部分、すなわち回路基板１０と接触している部分の面積が大きくなるように形成されている。
このようにすることにより、固定端１１１側にタブ１１全体の重心が偏り、従って自由端１１２の重さを固定端１１１において確実に支えることができるようになる。

本実施形態のタブ１１の第２の例として、図５に示すように、タブ１１の自由端１１２の先端部を細くするように形成することが挙げられる。
図５は、本実施形態のタブ１１の第２の例を説明するための図である。
図５に示すように、タブ１１の自由端１１２の先端部を細くすることにより、自由端１１２の重量を軽くしているため、自由端１１２の重さにより実装時に固定端１１１が回路基板１０から浮き上がってしまう事態を回避することができる。

以上説明したように、本実施形態の携帯端末１００では、回路基板１０と独立して、回路基板１０と厚さ方向に重ならないように配置されるモジュール（電子部品）に電源を供給するための簡単な構造として、回路基板１０のモジュール近くの端部にタブ１１を、モジュールに板ばね１２を形成し、タブ１１の自由端１１２と板ばね１２の弧状端１２１とが接触することによりバッテリ８から回路基板１０を介した電力供給をモジュールに対して行う。この際、タブ１１の固定端１１１側にタブ１１の重心が位置するようにタブ１１を形成したので、タブ１１の実装時に自由端１１２の重量によって固定端１１１が浮き上がってしまい、実装が困難になる事態を回避することができる。

ただし、上述した実施形態において説明した携帯端末１００では、以下のような問題が生じる場合がある。
すなわち、タブ１１の固定端１１１を大きくした場合には、タブ１１に占有される回路基板１０上の面積が増大し、携帯端末１００の小型化の妨げになる、という問題である。
また、タブ１１の第２の例のように、タブ１１の自由端１１２の先端部を細くした場合には、タブ１１の自由端１１２と板ばね１２の弧状端１２１との接触が不安定になってしまう、すなわち、タブ１１が位置ズレを起こし、板ばね１２の弧状端１２１とうまく接触できない、或いは、タブ１１の自由端１１２と板ばね１２の弧状端１２１との接触圧が低下してしまう、等の不具合が生じる場合がある。

以下では、このような問題を解消するためのタブ１１の第３の例について説明する。
タブ１１の第３の例では、大量の回路基板１０を生成するために、大基板２０から回路基板１０を割り取り形成する場合を想定する。回路基板１０の形成と同時に、タブ１１の形成も行う。大基板２０は、複数の回路基板１０を形成できるほど大きな基板である。
具体的には、図６に示すように、大基板２０に複数の回路基板１０の割り取りを行う。各回路基板１０は、つなぎ目２１によって大基板２０に接続されている。この後、各基板上に携帯端末１００の動作に必要な集積回路（ＩＣチップ等）とタブ１１とを例えばリフロー工程等により同時に実装する。この後、つなぎ目２１を切断することにより回路基板１０を生成する。
図６において、回路基板１０の生成した残りとなる部分が不要部分２２、回路基板１０用の基板と大基板２０の不要部分２２との間の隙間が割り取り線２３である。
すなわち、タブ１１の第３の例ではタブ１１の形成の効率化のために、集積回路実装のリフロー工程時に同時にタブ１１の形成も行う。

第３の例のタブ１１の形状を図７に示す。
図７に示すように、タブ１１の自由端１１２の脚部１１２１が大基板２０の不要部分２２（各基板を割り取った残りになる部分）に当接している。また、橋渡部１１３は割り取り線２３を跨ぐことができる程度の長さに形成されている。
このようにタブ１１を形成することにより、タブ１１の重さを回路基板１０に当接した固定端１１１と、大基板２０の不要部分２２に当接した脚部１１２１とで分散して受けることができるため、実装時にタブ１１の固定端が浮き上がってしまい実装が困難になる事態を回避することができる。これにより、回路基板１０における固定端１１１の占有面積を小さく抑えることができるとともに、自由端１１２を細くしていないので板ばね１２と安定して接触させることができる。

なお、第３の例のタブ１１を形成した回路基板１０を携帯端末１００に搭載した場合、脚部１１２１は特に板ばね１２と接触させなくても良いし、させてもよい。脚部１１２１を板ばね１２に接触させた場合には、タブ１１の自由端１１２の重さをタブ１１の固定端１１１と板ばね１２とで分散して支える形となるため、自由端１１２と板ばね１２（弧状端１２１）との安定した接触を得ることができる。
なお、上記説明開いたタブ１１及び板ばね１２は、スピーカ４に限らず、携帯端末１００の回路基板１０から独立したモジュール（電子部品）全てに適用が可能である。すなわち、例えばマイク５でも良いし、図１に図示しないＲＦＩＤのアンテナ等であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の携帯端末１００によれば、回路基板１０と独立したモジュール類に対する電源供給を行うために、回路基板１０とモジュールとを携帯端末１００の厚さ方向に重ならないように配置し、回路基板１０には回路基板１０の端近くにタブ１１を、モジュールには板ばね１２を配置する。タブ１１は、半田付け等で回路基板１０に固定された固定端１１１と、回路基板１０から浮き上がるように折れ曲がり、回路基板からせり出す橋渡部１１３を介して、再度回路基板１０と同じ高さまで折れ曲がった脚部１１２１を有する自由端１１２とにより構成される。板ばね１２は、一端がモジュールに固定され、もう一端が固定端から見て回路基板１０の方向に伸びて形成されたばね材であり、固定されない一端は弧状に形成される（弧状端１２１）。従って、タブ１１の自由端１１２と板ばね１２の弧状端１２１とが接触することにより、バッテリ８から回路基板１０を介した電源供給がモジュールに対して行われる。この際、本実施形態の携帯端末１００では、タブ１１の固定端１１１を小さくしたり、タブ１１の自由端１１２の先端を細くしたりすることにより、タブ１１の重心が固定端１１１に偏るように設計したため、タブ１１の実装時にタブ１１の固定端１１１が自由端１１２の重みにより浮き上がってしまい実装が困難となる事態を回避することができる。

また、本実施形態の携帯端末１００によれば、回路基板１０の形成時に、大基板２０から複数の基板を割り取り、これにリフロー炉等で集積回路を実装して複数の回路基板１０を形成する際にタブ１１も形成し、大基板２０の不要部分２２に当接する脚部１１２１をタブ１１の自由端１１２の先端部に形成するため、固定端１１１の面積を小さくしてもタブ１１の自由端１１２の重みを大基板２０の不要部分２２に当接した脚部１１２１と固定端１１１とで分散して受けることができるので、実装時に固定端１１１が浮き上がってしまう実装が困難になる事態を回避することができるとともに、回路基板１０の形成効率を向上させることができ、回路基板１０の形成コストダウンにも繋がる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

上述した実施形態では、携帯電子機器の一例として、折り畳み式の携帯電話機である携帯端末１００について説明したが、本発明はこれには限定されない。例えば、折り畳み式でなくストレート形、スライド型等、他の形式の携帯電子機器であってもよい。また、携帯電話機だけでなく、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やデジタルカメラ等、他の携帯電子機器であってもよい。

また、板ばね１２はばね材で形成されるとしたが、これはタブ１１の自由端１１２との接触を安定させるための好適な実施例であり、本実施形態のばね材に相当する本発明の端子はばねで形成される必要は無く、例えばただの板金部材であってもよい。また、上述した実施形態の板ばね１２の弧状端１２１は、タブ１１の自由端１１２との接触を安定させるための望ましい構成であり、本発明の端子の端部は必ずしも弧状に形成される必要は無く、平板な端部であってもよい。

図１は、本実施形態の携帯端末の各構成について説明するためのブロック図である。 図２は、本実施形態の携帯端末の外観の一例を示す図である。 図３は、本実施形態のマイクと回路基板との接続関係を示すための図である。 図４は、本実施形態のタブの第１の例について説明するための図である。 図５は、本実施形態のタブの第２の例について説明するための図である。 図６は、本実施形態のタブの第３の例を有する回路基板の形成方法について説明するための図である。 図７は、本実施形態のタブの第３の例について説明するための図である。

符号の説明

１００…携帯端末、１０１…上部筐体、１０２…下部筐体、１０３…ヒンジ部、１…通信部、２…操作部、３…音声処理部、４…スピーカ、５…マイク、６…表示部、７…記憶部、８…バッテリ、９…制御部、１０…回路基板、１１…タブ、１１１…固定端、１１２…自由端、１１２１…脚部、１１３…橋渡部、１２…板ばね、１２１…弧状端、２０…大基板、２１…つなぎ目、２２…不要部分、２３…割り取り線

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置される回路基板と、
   前記筐体内に配置される電子部品と、
   を有し、
   前記電子部品は、前記回路基板の実装面側に厚さ方向に突出する端子を有し、
   前記回路基板は、前記端子と接触して前記電子部品への電源供給を媒介する接触子を有し、
   前記接触子は、前記回路基板の前記実装面に半田付けされる固定端と、半田付けされず前記回路基板外まで延在され、前記端子と接触する自由端と、と有する金属部品であって、前記自由端と前記固定端との間は、前記自由端側を前記固定端よりも前記回路基板の実装面から見て厚さ方向に上方に持ち上げされるように形成され、さらに前記自由端の少なくとも一部が前記回路基板の前記実装面と等しい高さまで下げられた脚部を有する
   ことを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記回路基板は、大基板からの割り取り基板であって、
   前記固定端と前記自由端の前記実装面と等しい高さまで下げられた部位との間の長さは、少なくとも前記大基板の割取り線を跨ぐことができる長さである
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 筐体と、
   前記筐体内に配置される回路基板と、
   前記筐体内に配置される電子部品と、
   を有し、
   前記電子部品は、前記回路基板の実装面側に厚さ方向に突出する端子を有し、
   前記回路基板は、前記端子と接触して前記電子部品への電源供給を媒介する接触子を有し、
   前記接触子は、前記回路基板の前記実装面に半田付けされる固定端と、半田付けされず前記回路基板外まで延在され、前記端子と接触する自由端と、と有する金属部品であって、前記自由端と前記固定端との間は、前記自由端側を前記固定端よりも前記回路基板の実装面から見て厚さ方向に上方に持ち上げされるように形成され、さらに重心が前記固定端側にあるように形成されている
   ことを特徴とする携帯電子機器。
4. 前記回路基板は、大基板からの割り取り基板である
   ことを特徴とする請求項３に記載の携帯電子機器。
5. 前記端子は、一端が前記電子部品に固定され、他の一端が前記一端から見て前記回路基板側へと延在するように形成され、前記他の一端が前記自由端を接触して導通可能となる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯電子機器。
6. 前記端子は、ばね材によって形成される
   ことを特徴とする請求項５に記載の携帯電子機器。

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