JP2011166090A

JP2011166090A - 回路基板及び電子機器

Info

Publication number: JP2011166090A
Application number: JP2010030665A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamazaki; 貴史山崎
Original assignee: Fujitsu Toshiba Mobile Communication Ltd
Current assignee: Fujitsu Mobile Communications Ltd
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-15
Also published as: JP5381782B2

Abstract

【課題】拡張基板の有無を自由に選択して回路設計することが可能であり、拡張基板を用いない場合であっても部品の実装密度を低下させない回路基板及び電子機器を提供する。
【解決手段】回路基板において、実装部品の端子に接続する第１配線群４１と、前記実装部品が装着されるエリアＲの内部に設けられるとともに拡張基板のコネクタに接続する第２配線群４２と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の機種で共有することができる回路基板及びこの回路基板を用いた電子機器に関する。

少量多品種のＢＴＯ（Build to Order）に対応する製品においては、多彩な機種展開を行う際に派生するコストを低減することが重要である。そのようなＢＴＯ製品における機能追加の具体的な実現手段としては、共通機能を担う部分については機種間で同一の基板を共有し、差分機能は追加される拡張基板に担わせる方式が広く採用されている（例えば、特許文献１）。
これにより、多彩な機種展開を実施するＢＴＯ製品における回路基板のイニシャルコストを抑制することができる。

特開２００９−８００６８号公報

ところで、そのような拡張基板を増設することを可能にするためには、接続に必要なコネクタ部品を実装するためのエリアを回路基板上に確保しなければならない。
しかし、小型志向の強い電子機器では、基板に実装させる部品の小型化や高密度化が常に追求されている。
そのような製品事情では、拡張基板の増設が不要な機種にまで、未使用のコネクタ部品のために、無駄なエリアを回路基板上に割くことは許容できない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、拡張基板の有無を自由に選択して回路設計することが可能であり、拡張基板を用いない場合であっても部品の実装を効率良く行うことが可能な回路基板及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る回路基板において、実装部品の端子に接続する第１配線群と、前記実装部品が装着されるエリアの内部に設けられるとともに拡張基板のコネクタに接続する第２配線群と、を備える。

本発明によれば、拡張基板の有無を自由に選択して回路設計することが可能であり、拡張基板を用いない場合であっても部品の実装を効率良く行うことが可能な回路基板及び電子機器が提供される。

（Ａ）は本発明に係る電子機器の実施形態を示す正面図、（Ｂ）はその背面図。第１実施形態に係る電子機器の第１タイプの機種における本体部の分解斜視図。第１実施形態に係る回路基板の第１タイプの機種における部品実装例を示す図。第１実施形態に係る回路基板の配線パターン図。第１実施形態に係る電子機器の第２タイプの機種における回路ユニット及び拡張ユニットの分離斜視図。（Ａ）は第１実施形態に係る電子機器の第２タイプの機種における回路ユニット及び拡張ユニットの組立斜視図、（Ｂ）はそのＩ−Ｉ断面図。第２実施形態に係る回路基板の部分斜視図（一部、部品実装）。第２実施形態に係る回路基板の配線パターン図。第２実施形態に係る電子機器の第１タイプの機種に適用される回路ユニットの斜視図。第２実施形態に係る電子機器の第２タイプの機種における回路ユニット及び拡張ユニットの分離斜視図。（Ａ）は第２実施形態に係る電子機器の第２タイプの機種における回路ユニット及び拡張ユニットの組立斜視図、（Ｂ）はそのII−II断面図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように電子機器１０は、ヒンジ部１４よって矢印Ｘ方向に回動自在に結合ざれる表示部１１と本体部２０で構成される。そして、電子機器１０は、表示部１１及び本体部２０が厚さ方向に重なり合う状態で折り畳み可能に構成されている（図示略）。

そして、この電子機器１０を開いた状態の正面には、図１（Ａ）に示されるように、図形、文字及びコンテンツ等の視覚情報を表示するメインディスプレイ１３と、十字キー、確定キー、文字入力キー等からなり所定の処理が割り当てられている操作キー１６と、ユーザが通話する際に音声情報を出力するレシーバ１２と、音声情報を入力するマイク１５とが設けられている。
また、この電子機器１０を開いた状態の背面には、図１（Ｂ）に示されるように、収容される電池２２（図２）のカバー２１が設けられている。

＜第１実施形態＞
図２の分解斜視図に示されるように電子機器の本体部２０は、裏側筐体２０ａ及び表側筐体２０ｂに挟まれる内側に、回路ユニット３０が配置されている。
裏側筐体２０ａには、電池２２の収容スペース２３が設けられ、この電池２２が着脱自在に保持されるように収容スペース２３の開口が電池カバー２１で覆われる。なお、図示される表側筐体２０ｂは、その内側に図示略のキー基板部、電磁波シールド板、及びその他の必要構成部品がすでに装着された状態を示している。

図３に示されるように、回路ユニット３０は、ガラスエポキシ等からなる回路基板３１の表面に、複数の実装部品（符号３２，３５，３６，３７，３８）が装着されている。
これら実装部品は、種々のものが存在するが、例えば半導体ＩＣ、電極コネクタ部品、コンデンサや抵抗等のチップ部品、及び挿入カードのリーダ／ライタモジュール等が挙げられる。

これらのうち実装部品３２は、挿入孔３４から抜き差し自在に挿入されるＳＩＭ(Subscriber Identity Module)カード又はＵＩＭ(Universal Subscriber Identity Module)カードといったＩＣカードに記憶されている情報データを読み出すリーダモジュールである。
ここで、ＳＩＭカードやＵＩＭカードには、電話番号を特定する情報データが記憶されており、同一の電話番号を使用しながら携帯電話機（電子機器１０）を交換したり複数の携帯電話機を利用したりすることを可能にする。

なおＳＩＭカードやＵＩＭカードは、電子機器１０の電源をＯＦＦ状態にして実装部品３２に抜き差しされることが好ましい。このために、電池２２（図２）を収容スペース２３から取り外した状態でカードを抜き差しできるように、カード挿入孔３４の開口が位置している。

このリーダモジュールの実装部品３２は、その縁端にのみ端子３３が配列し回路基板３１のエリアＲに直接的に装着されている。このため、このエリアＲの内部に存在するエリアＴに設けられている配線パターンは使用されない。
このように、実装部品３２を回路基板３１に直接的に装着して、その内部のエリアＴに設けられている配線パターンを使用しない電子機器１０を第１タイプの機種と呼ぶ。

図４は、回路基板３１（図３）におけるエリアＲ及びその内部に存在するエリアＴに形成されている配線パターン４０を示している。
ここで、第１配線群４１は、実装部品３２（図３）の端子３３に接続する終端がエリアＲの縁端に配置される複数の配線ｐから構成されている。

第２配線群４２は、その終端がエリアＴの縁端に配置されている複数の配線ｑから構成されている。
なお、この第２配線群４２は、前記したとおり第１タイプの機種の電子機器１０では使用されないが、後記する第２タイプの機種においてコネクタ５２（図５）が装着されることになる。

図５は、第１実施形態に係る電子機器（図示略）の第２タイプの機種に適用される回路ユニット３０と、カードのリーダモジュールの実装部品３２が装着されている拡張基板５１とが分離された状態で示されている。なお、図５に記載されている機能部品のうち、前出図面に記載されているものと共通するものについては、同一の符号を付して記載を省略する。

そして、回路ユニット３０に実装されているコネクタ５２に拡張ユニット５０が接続された状態が図６（Ａ）に示されている。
第２タイプの機種の電子機器では、このように拡張ユニット５０を使用することにより、第１タイプの機種で使用される基板を共有するとともに、基板における電子部品の実装面積を拡張することができる。

この拡張ユニット５０には、図６（Ａ）のＩ−Ｉ断面である図６（Ｂ）に示されるように、拡張基板５１の表面にリーダモジュールの実装部品３２以外にも、その他の実装部品５３，５４及びコネクタ５５が装着されている。そして、この拡張基板５１（第２基板）のコネクタ５５（第２コネクタ）は、回路基板３１（第１基板）のコネクタ５２（第１コネクタ）に接続されている。

コネクタ５２は、回路基板３１のエリアＴ（図４参照）に配置されており、図示略の端子は第２配線群４２を構成する複数の配線ｑに接続されている。そして、これら配線ｑのうち少なくとも一部は、第１配線群４１を構成する配線ｐに連結している。
これにより、本来は第１タイプの機種で使用するために設けられた第１配線群４１を、第２タイプの機種における拡張基板５１に接続する配線として共有することができる。

そして、回路基板３１（第１基板）に実装部品３２（図３）が装着されると拡張基板５１（第２基板）（図５）を装着することができず、逆に、拡張基板５１（第２基板）が装着されると実装部品３２を装着することができない関係となっている。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係る回路基板６１が示されている。なお回路ユニット６０を構成する一部の実装部品３５，３７，３８が装着されている。なお、図７に記載されている機能部品のうち、前出図面に記載されているものと共通するものについては、同一の符号を付して記載を省略する。
この回路基板６１には、第１タイプの機種において実装部品３２，６２（図９参照）を装着させるエリアＲ（Ｒ１、Ｒ２）と、第２タイプの機種においてコネクタ７２（図１０参照）を装着させるエリアＴとが設けられている。

そして、図８に示されるように回路基板６１（図７）に形成された配線パターン４０は、エリアＲ（Ｒ１，Ｒ２）の縁端に形成される第１配線群４１と、その内部に存在するエリアＴに形成されている第２配線群４２とから構成されている。

図９は、第２実施形態に係る電子機器（図示略）の第１タイプの機種に適用される回路ユニット６０であって、カードのリーダ／ライタモジュールに係る二つの実装部品３２，６２が回路基板６１に直接的に装着されている状態を示している。

ここで、実装部品６２は、ＳＤカード等のメモリーカード用のリーダ／ライタモジュールであって、ユーザの操作に応じて、このメモリーカードに楽曲データや画像データ等を適宜に書き込ませたり、読み出したりするものである。
このようなメモリーカードは、携帯電話機（電子機器）に電源が投入されている状態においても抜き差し可能であることが好ましいことから、電子機器の外部にカードの挿入孔６３が設けられている。

この第１タイプの機種において、図８に示される第１配線群４１のうちエリアＲ１に近接する配線ｐの終端は、実装部品３２（図９）の図示略の端子に接続し、エリアＲ２に近接する配線ｐの終端は、実装部品６２の図示略の端子に接続する。
このように第１タイプの機種において、第１配線群４１は、エリアＲ（Ｒ１，Ｒ２）で二つ以上の実装部品３２，６２に直接的に接続される。

図１０は、第２実施形態に係る電子機器（図示略）の第２タイプの機種に適用される回路ユニット６０と、カードのリーダ／ライタモジュールに係る二つの実装部品３２，６２が装着されている拡張基板７１とが分離された状態で示されている。
そして、回路ユニット６０のコネクタ７２に拡張ユニット７０が接続された状態が図１１（Ａ）に示されている。

第２実施形態における第２タイプの機種の電子機器では、エリアＲ１，Ｒ２にまたがってコネクタ７２を装着できるので、端子数を多く備える拡張基板７１を実装させることができる。さらに、拡張ユニット７０を使用することにより、第１タイプの機種で使用される基板を共有するとともに、基板における電子部品の実装面積を拡張することができる。

拡張ユニット７０には、図１１（Ａ）のII−II断面である図１１（Ｂ）に示されるように、拡張基板７１の表面にリーダ／ライタモジュールの実装部品３２以外にも、その他の実装部品７４及びコネクタ７５が装着されている。そして、この拡張基板７１（第２基板）のコネクタ７５（第２コネクタ）は、回路基板６１（第１基板）のコネクタ７２（第１コネクタ）に接続されている。

コネクタ７２は、回路基板６１のエリアＴ（図８参照）に配置されており、図示略の端子は第２配線群４２を構成する複数の配線ｑに接続されている。つまり、第２配線群４２は、前記したとおり第１タイプの機種で使用されないが、第２タイプの機種においてコネクタ７２（図１０）が装着されることになる。
そして、これら配線ｑのうち少なくとも一部は、第１配線群４１を構成する配線ｐに連結している。
これにより、本来は第１タイプの機種で使用するために設けられた第１配線群４１を、第２タイプの機種における拡張基板７１に接続する配線として共有することができる。

そして、回路基板６１（第１基板）に対し、実装部品３２，６２(図９)を装着すると拡張基板７１（第２基板）（図１０）を装着することができず、逆に拡張基板７１（第２基板）を装着すると実装部品３２，６２を装着することができない関係となっている。

以上説明したように、本発明により、少量多品種の機種製造に対応する場合において、ある拡張機能に対応する電子機器とその拡張機能に対応していない電子機器とを同一の回路基板を用いて製造することができ、イニシャルコストを削減することができる。
そして、拡張基板を用いない電子機器においては、拡張基板に接続させるコネクタのエリアに他の実装部品を装着させることで実装密度を向上させ小型化に貢献することができる。
また、２つの隣接する実装部品の装着されるエリアをまたいで、拡張基板用のコネクタを配置することで、端子数を多く必要とする拡張基板を実装することができ、多彩な機能拡張に対応することができる。

また本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、実施形態において、第１タイプの機種のリーダ／ライタモジュールが実装されるエリアに、拡張基板を増設するコネクタを設けられることとした。しかし、これに限定されるものではなく、第１タイプの機種の他の実装部品のエリアに、拡張基板を増設するコネクタを設けてもよい。
つまり、実装部品の縁端に端子が配置されるものが装着されるエリアであれば、その内部の未使用のエリアに対し、拡張基板を増設するコネクタを設けることができる。

また、第２タイプの機種における拡張基板５１，７１のコネクタ５２，７２が配置されるエリアＴは、第１タイプの機種の実装部品３２，６２が装着されるエリアＲの内部に、完全に含まれるものを例示したが、一部のみ含まれる場合もある。

さらに実施形態では、電子機器として携帯電話機を例に挙げて述べたが、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、ゲーム機、音楽再生機、動画再生機、その他の携帯端末装置にも適用することができる。

１０…電子機器、１１…表示部、１２…レシーバ、１３…メインディスプレイ、１４…ヒンジ部、１５…マイク、１６…操作キー、２０…本体部、２０ａ…裏側筐体、２０ｂ…表側筐体、２１…電池カバー、２２…電池、２３…収容スペース、３０…回路ユニット、３１，６１…回路基板（第１基板）、３２…カードのリーダモジュール（実装部品）、３３…端子、３４…カード挿入孔、４０…配線パターン、４１…第１配線群、４２…第２配線群、５０…拡張ユニット、５１，７１…拡張基板（第２基板）、５２，７２…コネクタ（第１コネクタ）、５５，７５…コネクタ（第２コネクタ）、６０…回路ユニット、６３…挿入孔、７０…拡張ユニット、Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）…実装部品が装着されるエリア、Ｔ…コネクタが装着されるエリア。

Claims

実装部品の端子に接続する第１配線群と、
前記実装部品が装着されるエリアの内部に設けられるとともに拡張基板のコネクタに接続する第２配線群と、を備えることを特徴とする回路基板。
前記第２配線群を構成する複数の配線のうち少なくとも一部は、前記第１配線群を構成する配線に連結していることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
前記第１配線群は、二つ以上の前記実装部品に接続するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板。
前記実装部品が装着されると前記拡張基板を装着することができず、前記拡張基板が装着されると前記実装部品を装着することができない関係にあることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路基板を搭載するとともに、
前記第１配線群に前記実装部品が接続されていることを特徴とする電子機器。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路基板を搭載するとともに、
前記第２配線群に前記拡張基板が接続されていることを特徴とする電子機器。
実装部品の端子が接続されるように第１基板に設けられる第１配線群と、
前記第１基板に設けられる第２配線群に接続するとともに第２基板に設けられる第２コネクタに接続する第１コネクタと、を備え、
前記第１基板上に前記第１コネクタが装着されるエリアは前記実装部品が装着されるエリアの内部に位置することを特徴とする電子機器。
前記第１基板に対し、前記実装部品を装着すると前記第２基板を装着することができず、前記第２基板を装着すると前記実装部品を装着することができない関係にあることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。