JP2009260863A - 感度抑圧対策用基板接地構造、方法及び携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐ。
【解決手段】ノイズ発生源となりうる電気部品１０５に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する感度抑圧対策用基板接地構造に、他の回路を実装する基板１０１と、導電性を有し、基板の接地を確保する板金１０２と、導電性及びバネ性を有し、基板に実装され、バネ力で板金と接続し基板の接地接続を行う複数のコネクタ１０４と、ノイズ発生源となりうる電気部品を実装し、基板と接続するフレキシブル基板１０５−２と、ノイズ発生源となりうる電気部品の付近からフレキシブル基板を張り出したタブ部１０５−２Ａと、タブ部の両面に銅箔を露出させ、露出した銅箔の両面をコネクタと板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を可能にする接地接触部１０５−３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話機等の電子機器の基板構造に関する。特に、本発明は、ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入の影響を低減するための感度抑圧対策用基板接地構造、方法及び携帯電話機に関する。

図４は本発明の前提となる携帯電話機の基板構造の一例を示す図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号、記号を付する。
本図に示すように、本図に示す基板１０１は、一例として、携帯電話機のメイン基板であり、パターン配線を行うプリント基板で形成され、基板１０１にはＣＰＵ（中央演算処理装置）、音声やデータ通信を行う無線回路等を含む種々の電気部品が実装される。

携帯電話機等の電子機器内で使用されている電気部品の内、カメラモジュール１０５などの電気部品は、基板１０１から後述するフレキシブル基板１０５−２を介して接続されることが多い。換言すれば、携帯電話機等の電子機器内で使用されている電気部品の内、カメラモジュール１０５を除く他の電気部品は基板１０１に直接に実装される。
カメラモジュール１０５はカメラ機能を有し、高速インターフェースにより動作する。

図５は図４におけるカメラモジュール１０５を説明する概略図である。本図（ａ）は図４のカメラモジュール１０５を裏面から見た図であり、本図（ｂ）は図１のカメラモジュール１０５を正面から見た図である。
本図に示すように、カメラモジュール１０５は、カメラとしての光学的な機能を持つセンサ部１０５−１と、センサ部１０５−１を実装し基板１０１に接続させるフレキシブル基板１０５−２とで構成される。

この場合、カメラモジュール１０５自体がアンテナとして形成されたように見え、携帯電話機等の電子機器内の無線回路に輻射され無線回路の感度が抑圧され無線特性が劣化する悪影響があった。
さらに、カメラモジュール１０５などの電気部品は、高速インターフェースにより動作するため、ノイズの発生源として、他の電気回路へ悪影響を与えることがある。

これらの悪影響に対して、カメラモジュール１０５のセンサ部１０５−１が実装されている箇所の真裏のフレキシブル基板１０５−２に対して銅箔を露出させ、ガスケット等（図示せず）で接地（ＧＮＤ）接続を行う方法が多く取られていた。
しかしながら、カメラモジュール１０５を製造する際に、フレキシブル基板１０５−２の上にセンサ部１０５−１を実装するため、センサ部１０５−１の真裏に補強板の貼り付けが必要となり、さらに、カメラモジュール１０５の真裏にコネクタ（図示せず）、ガスケットを配置することで、携帯電話機等の電子機器の厚みが増加してしまうという問題があった。

この厚みの増加を許容できない場合も多く生じ、この場合には、カメラモジュール１０５のセンサ部１０５−１が実装されている箇所の真裏のフレキシブル基板１０５−２に対して銅箔を露出させることができないため、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐことが不可能となる。
このようなカメラモジュールに関連する特許文献に以下のものがある。

金属製の外装部材で覆われたカメラは、外装部材が拾うノイズによる悪影響を防止するためにねじや半田で固定される金属接片やリード線を用いて、接地パターンに接続しており組み立て工数やコストの増加を招いているため、カメラ本体上に配置されるフレキシブルプリント基板上に接地パターンを設けて、これらの間に弾性部材を介在させた状態でカメラ本体に導電性を有する外装部材を組み付けた際に、接地パターンが外装部材に押し付けられるように弾性部材に付勢されて圧接された状態となって電気的に接続し、外装部材の電位が接地電位に降下するカメラである（例えば、特許文献１参照）が、しかしながら、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐものではない。

また、筐体の小型化、薄型化及び軽量化に寄与しつつ、カメラモジュールのアースを強化し、ノイズの輻射を抑制するため、ガスケットが、フレキシブル基板の導電部に貼り付けられて筐体内に組み込まれ、筐体のフロントケースとリアカバーとを互いに嵌合させ又は雄ねじや雌ねじ等の固定具を用いて締め付けて、当該携帯電話機が組み立てられると、平板状のガスケットは、筐体とフレキシブル基板とに挟まれて圧縮荷重を受けて変形し、反発力によって、自身をフレキシブル基板及び筐体に押し付け、フレキシブル基板と筐体との電気的接続を確実に行い、このようにフレキシブル基板と筐体との間の薄い隙間に平板状のガスケットを介挿することによって、フレキシブル基板と筐体とは確実に電気的に接続されるものもある（例えば、特許文献２参照）が、しかしながら、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐものではない。

また、プリント基板と電気的に接続して用いる際の電波ノイズの発生を効果的に抑制することのできるフレキシブル基板及び撮影装置を得るため、フレキシブル基板に対して、当該フレキシブル基板の外周部に突出した状態で設けられ、かつ先端又は先端近傍までグランド層を有するグランド接続部と、当該グランド接続部に設けられ、かつ当該グランド接続部のグランド層をプリント基板のグランド層に電気的に接続するための接点（ネジ留め孔内におけるグランド層）とを設けるものもある（例えば、特許文献３参照）が、しかしながら、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐものではない。

また、フレキシブルプリント基板も含めてカメラモジュール全体を良好にシールド可能としたカメラモジュールを提供するため、シールドケースは撮像部の周囲を四辺で取囲むサイドカバー部と、撮像部の上方に配置されるようサイドカバー部の端部に接続固定されるトップカバー部とから構成され、サイドカバー部には舌片部が一体形成されており、サイドカバー部の内側に向けて折り曲げられ、折り曲げられたフレキシブルプリント基板もシールドケース内に収容配置されており、フレキシブルプリント基板の第５平面部には、グランドパターン部が設けられており、シールドケースのサイドカバー部端部に設けられた舌片部が導電性接着剤等により接続固定されているものもある（例えば、特許文献４参照）が、しかしながら、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐものではない。

電子機器の小型化を実現しつつ、所定の電子部品からのノイズ輻射量を抑制するため、遮蔽対象である電子部品を搭載した第１の基板と、この第１の基板を電子部品搭載面とは反対側の面にて支持し当該第１の基板とグラウンド接続される導電性支持部材と、電子部品の第１の基板に対する搭載面とは反対側の面を覆うよう当該第１の基板に対面して配設された電子機器の構成要素となる第２の基板と、を備え、第２の基板と導電性支持部材とをグラウンド接続するものもある（例えば、特許文献５参照）が、しかしながら、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐものではない。

特開２００３−３０２６８０号公報 特開２００４−１９３０８２号公報 特開２００７−０８８４２５号公報 特開２００７−２７４６２４号公報 特開２００７−３２４１５２号公報

したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、携帯電話機の厚みを増加させず、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐ感度抑圧対策用基板接地構造、方法及び携帯電話機を提供することを目的とする。

本発明は前記問題点を解決するために、ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する感度抑圧対策用基板接地構造において、他の回路を実装する基板と、導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金と、導電性及びバネ性を有し、前記基板に実装され、バネ力で前記板金と接続し前記基板の接地接続を行う複数のコネクタと、ノイズ発生源となりうる電気部品を実装し、前記基板と接続するフレキシブル基板と、ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部と、前記タブ部の両面に銅箔を露出させ、露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を可能にする接地接触部とを備えることを特徴とする感度抑圧対策用基板接地構造を提供する。

また、ノイズ発生源となりうる電気部品はカメラモジュールである。
また、ノイズ発生源となりうる電気部品はＬＣＤモジュールである。
また、本発明は、ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する感度抑圧対策用基板接地方法において、他の回路を基板に実装する工程と、導電性及びバネ性を有する複数のコネクタを前記基板に実装する工程と、導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金を筐体内に設置する工程と、複数のコネクタを介して前記板金と前記基板の接地接続を行う工程と、ノイズ発生源となりうる電気部品を、フレキシブル基板に実装し、前記基板と接続する工程と、ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部の両面に露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を行う工程とを備えることを特徴とする感度抑圧対策用基板接地方法を提供する。

また、本発明は、ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する携帯電話機において、他の回路を実装する基板と、導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金と、導電性及びバネ性を有し、前記基板に実装され、バネ力で前記板金と接続し前記基板の接地接続を行う複数のコネクタと、ノイズ発生源となりうる電気部品を実装し、前記基板と接続するフレキシブル基板と、ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部と、前記タブ部の両面に銅箔を露出させ、露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を可能にする接地接触部とを備えることを特徴とする携帯電話機を提供する。

以上説明したように、本発明によれば、他の回路を基板に実装し、導電性及びバネ性を有する複数のコネクタを基板に実装し、導電性を有し、基板の接地を確保する板金を筐体内に設置し、複数のコネクタを介して板金と基板の接地接続を行い、ノイズ発生源となりうる電気部品を、フレキシブル基板に実装し、基板と接続し、ノイズ発生源となりうる電気部品の付近からフレキシブル基板を張り出したタブ部の両面に露出した銅箔の両面をコネクタと板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を行うようにしたので、カメラモジュールは携帯電話機内で、基板とのコネクタによる板金への接地接続を利用して、センサ部付近の接地接触部を介して基板とのコネクタによる板金への接地接続することにより無線回路に対して感度抑圧対策が可能となった。換言すれば、カメラモジュール自体がアンテナとして形成されることを防ぐことが可能となった。

また、カメラモジュール自体が高速インタフェースの動作により発生するノイズを接地することも可能となる。これにより、カメラモジュールから他回路への無線特性へのノイズ混入の影響を低減することが可能となる。
同時に、従来問題となっていた携帯電話機の厚みの増加を許容できないものに対しても、感度抑圧対策、ノイズ混入を防ぐことが可能となった。

すなわち、カメラモジュールのフレキシブル基板へタブ状の外形を有するタブ部を追加するだけで、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐことが可能となり、フレキシブル基板特有の柔軟性、薄型により、携帯電話機の厚みへの影響がないようにタブ部を折り曲げて配置することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る携帯電話機の基板構造の一例を示す図である。本図に示すように、図４と比較して、カメラモジュール１０５には、フレキシブル基板１０５−２から張り出したタブ部１０５−２Ａが設けられ、タブ部１０５−２Ａには接地接触部１０５−３が設けられる。

さらに、基板１０１上には複数のコネクタ１０４が実装され、各コネクタ１０４は導電性及びバネ性（弾性）を有し、基板１０１の接地の強化、シールド効果の実現に使用される。
基板１０１上のコネクタ１０４Ａは、接地接触部１０５−３に対する接地接続を行う。
以下に、カメラモジュール１０５の感度抑圧対策用基板接地構造の詳細を説明する。

図２は図１におけるカメラモジュール１０５の詳細を説明する図である。本図（ａ）は、図１のカメラモジュール１０５を裏面から見た図であり、本図（ｂ）は図１のカメラモジュール１０５を正面から見た図であり、本図（ｃ）は図１のカメラモジュール１０５を上から見た側面図である。
本図に示すタブ部１０５−２Ａは、センサ部１０５−１の付近のフレキシブル基板１０５−２が張り出してタブ状の外形を有するように形成され、フレキシブル基板１０５−２の柔軟性、薄型の特徴を有する。

接地接触部１０５−３は、タブ部１０５−２Ａの両面に銅箔を露出させ接地接続を可能とする。
図３は図１における線Ｘ−Ｘ’の携帯電話機の断面図である。本図に示すように、携帯電話機の筐体１０３内には板金１０２が設置され、板金１０２はＳＵＳ（ステンレス鋼）板金であり、導電性を有し、携帯電話機の強度確保と同時に、基板１０１上に実装されている各コネクタ１０４のバネ性を利用して、各コネクタ１０４と接続することで、基板１０１の接地強化、シールド効果の確保を行う。

カメラモジュール１０５のタブ部１０５−２Ａ内にある接地接触部１０５−３は、基板１０１上に実装されているコネクタ１０４Ａと筐体１０３に含まれる板金１０２とで挟み込むような位置関係に配置され、カメラモジュール１０５の接地接続を行う。
このようにして、カメラモジュール１０５は携帯電話機内で、基板１０１とのコネクタ１０４による板金１０２への接地接続を利用して、センサ部１０５−１付近の接地接触部１０５−３を介して基板１０１とのコネクタ１０４Ａによる板金１０２への接地接続することにより無線回路に対して感度抑圧対策が可能となった。換言すれば、カメラモジュール１０５自体がアンテナとして形成されることを防ぐことが可能となった。

また、カメラモジュール１０５自体が高速インタフェースの動作により発生するノイズを接地することも可能となる。これにより、カメラモジュール１０５から他回路への無線特性へのノイズ混入の影響を低減することが可能となる。
同時に、従来問題となっていた携帯電話機の厚みの増加を許容できないものに対しても、感度抑圧対策、ノイズ混入を防ぐことが可能となった。

すなわち、カメラモジュール１０５のフレキシブル基板１０５−２へタブ状の外形を有するタブ部１０５−２Ａを追加するだけで、感度抑圧、ノイズ混入を防ぐことが可能となり、フレキシブル基板１０５−２特有の柔軟性、薄型により、携帯電話機の厚みへの影響がないようにタブ部１０５−２Ａを折り曲げて配置することが可能となる。

以上、携帯電話機に使用されるカメラモジュールについて説明を行ったが、ＬＣＤ（液晶表示部）モジュールに対しても同様に、ＬＣＤモジュール内のフレキシブル基板のタブ部による接地接続を行っても同様の作用効果を得ることが可能になる。

以上、携帯電話機を例として説明したが、これに限らず、ＰＨＳ（簡易型携帯電話機）、ＰＤＡ（携帯情報端末）を含む電子機器にも本発明の利用が可能である。

本発明に係る携帯電話機の基板構造の一例を示す図である。 図１におけるカメラモジュール１０５の詳細を説明する図である。 図１における線Ｘ−Ｘ’の携帯電話機の断面図である。 本発明の前提となる携帯電話機の基板構造の一例を示す図である。 図４におけるカメラモジュール１０５を説明する概略図である。

符号の説明

１０１…基板
１０２…板金
１０３…筐体
１０４，１０４Ａ…コネクタ
１０５…カメラモジュール
１０５−１…センサ部
１０５−２…フレキシブル基板
１０５−２Ａ…タブ部
１０５−３…接地接触部

Claims (5)

1. ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する感度抑圧対策用基板接地構造において、
   他の回路を実装する基板と、
   導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金と、
   導電性及びバネ性を有し、前記基板に実装され、バネ力で前記板金と接続し前記基板の接地接続を行う複数のコネクタと、
   ノイズ発生源となりうる電気部品を実装し、前記基板と接続するフレキシブル基板と、
   ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部と、
   前記タブ部の両面に銅箔を露出させ、露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を可能にする接地接触部とを備えることを特徴とする感度抑圧対策用基板接地構造。
2. ノイズ発生源となりうる電気部品はカメラモジュールであることを特徴とする、請求項１に記載の感度抑圧対策用基板接地構造。
3. ノイズ発生源となりうる電気部品はＬＣＤモジュールであることを特徴とする、請求項１に記載の感度抑圧対策用基板接地構造。
4. ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する感度抑圧対策用基板接地方法において、
   他の回路を基板に実装する工程と、
   導電性及びバネ性を有する複数のコネクタを前記基板に実装する工程と、
   導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金を筐体内に設置する工程と、
   複数のコネクタを介して前記板金と前記基板の接地接続を行う工程と、
   ノイズ発生源となりうる電気部品を、フレキシブル基板に実装し、前記基板と接続する工程と、
   ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部の両面に露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を行う工程とを備えることを特徴とする感度抑圧対策用基板接地方法。
5. ノイズ発生源となりうる電気部品に対して、他の回路への感度抑圧、ノイズ混入を低減する携帯電話機において、
   他の回路を実装する基板と、
   導電性を有し、前記基板の接地を確保する板金と、
   導電性及びバネ性を有し、前記基板に実装され、バネ力で前記板金と接続し前記基板の接地接続を行う複数のコネクタと、
   ノイズ発生源となりうる電気部品を実装し、前記基板と接続するフレキシブル基板と、
   ノイズ発生源となりうる電気部品の付近から前記フレキシブル基板を張り出したタブ部と、
   前記タブ部の両面に銅箔を露出させ、露出した銅箔の両面を前記コネクタと前記板金とで挟み込みノイズ発生源となりうる電気部品の接地接続を可能にする接地接触部とを備えることを特徴とする携帯電話機。

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