JP2016031811A - 電池パック、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末などにおいて高周波伝送線路を配線するスペースを削減する電池パックを提供する。【解決手段】携帯端末１０の電子回路基板２とアンテナ３との間の信号を伝送する伝送線路５の一部が、電池パック１に内蔵されている保護回路基板４に配されている電池パック１。保護回路基板４は多層基板であり、伝送線路５配線層が保護回路基板配線層とグランドで電気的に分離されて重畳して設けられており、保護回路基板４はアンテナ３と伝送線路５配線層を電気的に接続する接続接点２２や伝送線路５配線層で伝送される信号を整合する整合回路を備える電池パック１。【選択図】図１

Description

本発明は電子機器等に適用される電池パックに関する。

携帯電話、スマートフォン、およびタブレット端末などの携帯端末には、充電と放電とを繰り返し行うことが可能で、コンパクトな電池パックが利用されている。電池パックは、通常、電子回路基板、およびアンテナなどと共に、携帯端末の筐体内に格納される。

携帯端末の筐体内において電子回路基板とアンテナとの間で伝送される高周波信号を伝送する高周波信号線路には、例えば、同軸ケーブルなどを用いた伝送線路が用いられ、この高周波信号線路を配線するためのスペースが、携帯端末の筐体内において割り当てられる。このため、伝送線路の配置によっては携帯端末の筐体内の空間の活用度が低下してしまうという問題点がある。

このような問題点を解決する従来技術としては、特許文献１に開示された高周波信号線路が挙げられる。この高周波信号線路はトリプレート型のストリップラインであり、容易に曲げることができると共に、信号線の特性インピーダンスが所定の特性インピーダンスからずれることを抑制する。

特開２０１３−８４９３１号公報（２０１３年 ５月 ９日公開）

しかしながら、上述のような従来技術では、依然として、携帯端末の筐体内において高周波信号線路を配線するためのスペースを割り当てる必要がある、という問題がある。

従来の電池パックを備える一般的な携帯端末９００について、図８を用いて説明すれば以下である。図８に示すように、携帯端末９００の筐体内には、電子回路基板９６、電池パック９０、およびアンテナ９７が格納されており、電子回路基板９６が電池パック９０のｙ軸正方向に配され、アンテナ９７が電池パック９０のｙ軸負方向に配されている。そして、電子回路基板９６とアンテナ９７との間での高周波信号の伝送には、電子回路基板９６側の給電コネクタ９４とアンテナ基板９８側のコネクタ９５との間には同軸ケーブルなどの伝送線路９３が用いられる。それゆえ、伝送線路９３を配線するためのスペースを携帯端末９００の筐体の内部空間に確保する必要がある。

特許文献１の高周波信号線路は、同軸ケーブルの直径よりも小さい厚みを有するトリプレート型のストリップラインであり、かつ、バッテリーパックに対して接触させて配線される構造である。しかし依然として、高周波信号線路を配線するためのスペースを、電池パック、電子回路基板、およびアンテナ用のスペースとは別に確保する必要がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みて為されたものであって、その目的は、携帯端末などの電子機器の筐体の内部空間の活用度を向上させることが可能な電池パック等を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電池パックは、第１基板および該第１基板と伝送線路により接続される装置とともに電子機器に収容され、該電子機器に電力を供給する電池パックであって、上記電池パック内に保護回路基板を備え、上記第１基板と上記装置を接続する伝送線路の一部が、上記保護回路基板に一体として配されている。

本発明の一態様によれば、携帯端末などの電子機器の筐体の内部空間の活用度を向上させて、それら電子機器のコンパクト化を達成することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る電池パックを備える携帯端末の概略構造の一例を概念的に示す模式図である。 （ａ）は、上記電池パックの概略構造の一例を概念的に示す模式図であり、（ｂ）は図１に示す携帯端末の外観の一例を示す図である。 上記電池パックの保護回路基板の構造の一例を概念的に示す断面図である。 上記電池パックの保護回路基板に配された伝送線路と、保護回路基板外の同軸伝送線路とを接続する接続部の構造の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る電池パックの概略構造の一例を概念的に示す模式図である。 図５に示す電池パックを備える携帯端末の概略構造の一例を概念的に示す模式図である。 図５に示す電池パックの保護回路基板とアンテナとの接点の構造例を示す図である。 従来の電池パックを備える携帯端末の概略構造の一例を概念的に示す模式図である。

以下では、本発明に係る電池パック１、および電池パック１を適用する携帯電話およびスマートフォンなどの携帯端末１０（電子機器）を例に挙げて説明する。携帯端末１０は、例えば、図２の（ｂ）に示すような外観を有するスマートフォンであり、通信機能を備える携帯型の電子機器である。なお、本発明に係る電池パック１は、携帯端末１０への適用に限定されず、充放電可能な電池パックを筐体内に格納しているさまざまな電子機器において適用することができる。なお、携帯端末１０が備える通話機能および表示機能などについては、本発明の特徴点と直接関係が無いため、その説明を省略する。

なお、以下の特定の実施形態で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の実施形態で説明されている場合は、その構成と同様である。さらに、各図面に示された構成の形状、長さ、大きさ、幅、および厚さなどの寸法は、実際の形状および寸法を反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本発明の実施形態１に係る電池パック１の構造、および、この電池パック１を筐体内に格納した携帯端末１０（電子機器）の構造について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態１に係る電池パック１を備える携帯端末１０の概略構造の一例を概念的に示す模式図である。
なお、図１では、携帯端末１０の本体に、電子回路基板２（第１基板）、電池パック１、およびアンテナ３（装置）がｙ軸方向に順に格納されており、電子回路基板２とアンテナ３とが電池パック１を挟んで、互いに離れて配置されている例を挙げて説明する。携帯端末１０の主面（面積が最大の面）に平行な面をｘｙ平面として表し、携帯端末１０の側面に平行な方向（厚さ方向）を、ｘｙ平面に垂直なｚ軸方向としている。なお、以下では、携帯端末１０の本体の形状が略直方体である場合について図示しているが、携帯端末１０の形状は直方体に限定されず、例えば、円板型、腕時計型、三角柱型、球形など様々な形状であってもよい。

（携帯端末１０の構成）
図１に示すように、携帯端末１０はその筐体の内部に、電池パック１、電子回路基板２（第１基板）、アンテナ３（装置）、およびアンテナ基板２０を備えている（格納している）。通常、携帯端末１０などの電子機器に格納される電池では、電池（電池セル）と保護回路基板４とを一体とする電池パック１の形態で取り扱われていることが多い。なお、電池パック１は、携帯端末１０に着脱可能に搭載されていてもよい。電池パック１は、ユーザが容易に、携帯端末１０から取り外したり、携帯端末１０に取り付けたりできるように構成することができる。例えば、電池パック１の同軸コネクタ（同軸コネクタ７ａおよび７ｂ、図１参照）を給電コネクタ（給電コネクタ９、図１参照）と一体化させるなどにより、電池パック１と携帯端末１０の基板とを容易に接続することができるため、電池パック１を交換するなどの作業をユーザが行うことが可能となる。また、電池パック１は、携帯端末１０に専用の電池パック１として使用されてもよいし、他の電子機器にも適用可能な電池パック１であってもよい。なお、電池パック１の構成については後に説明する。

電池パック１は、携帯端末１０に電力を供給するものであり、少なくとも保護回路基板４、伝送線路５（伝送線路）、同軸伝送線路６ａおよび６ｂ（伝送線路）、および電池セル（図示せず）を備えている。電池セルは、例えば、充電／放電が可能なニッケルカドミウム電池、ニッケル水素２次電池、リチウムイオン２次電池、および燃料電池などであってもよい。保護回路基板４は、２次電池を過充電／過放電から保護するための検出回路を内蔵した回路を備える基板である。なお、保護回路基板４は、温度センサを備えていてもよい。

保護回路基板４には、電子回路基板２とアンテナ３とを接続する伝送線路の一部が配されている。すなわち、保護回路基板４は、２次電池を過充電／過放電から保護するための検出回路を内蔵した回路に加えて、伝送線路５を備えている。なお、図１において、アンテナ３と電子回路基板２との間において信号を伝送する伝送線路は、電子回路基板２側の同軸コネクタ７ａと伝送線路５とを繋ぐ同軸伝送線路６ａ、保護回路基板４に配された伝送線路である伝送線路５、およびアンテナ基板２０側の同軸コネクタ７ｂと伝送線路５とを繋ぐ同軸伝送線路６ｂを含んでいる。

なお、保護回路基板４の電池パック１内における配置は、該保護回路基板４に配された伝送線路５が伝送する信号の伝送元および伝送先の部材の位置に合わせて、適宜変更されてもよい。例えば、図８に示すように、従来の電池パック９０に内蔵された保護回路基板９１は、該保護回路基板９１の長手方向が電子回路基板９６に近い電池パック９０の辺に沿った方向（ｘ軸方向）となるように設けられている。すなわち、伝送線路９３が配線される方向（ｙ軸方向）とは関係なく保護回路基板９１が配置されている。これに対し、本実施形態の保護回路基板４の長手方向は、電子回路基板２とアンテナ３（またはアンテナ基板２０）を結ぶ方向（図示の例では、ｙ軸方向）となるように設けられている。そして、図１に示すように、保護回路基板４には該長手方向に信号を伝送する伝送線路５が配されている。すなわち、本実施形態では、保護回路基板４の端部がそれぞれ、電子回路基板２とアンテナ３（または、アンテナ基板２０）とに近づくように、保護回路基板４が配置されている。これにより、電子回路基板２およびアンテナ３（またはアンテナ基板２０）と接続するための同軸伝送線路６ａおよび６ｂの長さを短くして、同軸伝送線路６ａおよび６ｂを配線するために必要なスペースを小さく抑えることができる。

伝送線路５は、アンテナ３が受信した高周波信号をアンテナ３から電子回路基板２へと伝送したり、アンテナ３から送信される高周波信号を電子回路基板２からアンテナ３へと伝送したりするための伝送線路の一部である伝送線路５を備えている。なお、図１では、保護回路基板４に配された伝送線路５に含まれる伝送線路用導体（図３および図４の伝送線路用導体５５）を二重破線として表し、これを伝送線路５として示している（図２の（ａ）、図５、および６も同様）。伝送線路５を配された保護回路基板４の構造、および、保護回路基板４に配された伝送線路５と保護回路基板４外の同軸伝送線路６ａおよび６ｂとを接続する構造については後に説明する。

電池パック１は、電子回路基板２へと供給される電力を、電池セルからの放電により得る。電池パック１から供給される電力は、給電線路８および給電コネクタ９を介して電子回路基板２に供給する。給電線路８は、電池セルから保護回路基板４に配された回路を経由した電力を給電コネクタ９へと導く。電池パック１からの電力は、給電コネクタ９を介して電子回路基板２に供給される。

電子回路基板２は、携帯端末１０が備える各種機能の動作を制御する回路、アプリケーションソフトウェアの実行に関する処理を行うＣＰＵ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、およびメモリなどが設けられている。

アンテナ３は、無線通信、ラジオ・テレビジョン等の送受信を行うため、電磁波エネルギーを空間に発信したり、または空間より受信したりする装置である。アンテナ３は、フレキシブルプリント基板を用いた板状のアンテナでもよいし、硬質基板にアンテナパターンを設けたアンテナであってもよい。アンテナ３が送信する高周波信号は、アンテナ基板２０を経由して、電子回路基板２からアンテナ３へと伝送され、アンテナ３が受信した高周波信号は、アンテナ基板２０を経由して、アンテナ３から電子回路基板２へと伝送される。

アンテナ基板２０は、アンテナ３によって送受信される高周波信号などを整合する整合回路２１、アンテナ３上に設けられた接点と接触してアンテナ３との導通を接続するためのアンテナ接点２２、および同軸コネクタ７ｂとの接続のための端子（図示せず）を備えている。

上記のように、電池パック１は、電子回路基板２およびアンテナ３とともに携帯端末１０に収容され、携帯端末１０に電力を供給する電池パック１であって、電池パック１内に保護回路基板４を備え、電子回路基板２とアンテナ３とを接続する伝送線路の一部（伝送線路５）が、保護回路基板４に一体として配されている。

この構成によれば、電池パック１内の保護回路基板４に一体として配された伝送線路５を利用して、電子回路基板２とアンテナ３とを接続することができる。これにより、アンテナ３が送受信する信号などを伝送する伝送線路の全長のための配線スペースを、電池パック１の外側において確保する必要が無くなる。それゆえ、例えば、図１に示す幅Ｗ１を、図８に示す幅Ｗ３に比べて小さく構成することができる。よって、携帯端末１０の筐体の内部空間の利用効率を向上させることができるため、例えば、携帯端末１０のコンパクト化などを実現することができる。

なお、ここでは伝送線路５が、アンテナ３と電子回路基板２との間の信号の伝送を行う伝送線路の一部として用いられる例を示したが、伝送線路５が伝送する信号の送信先および送信元は電子回路基板２およびアンテナ３（アンテナ基板２０）に限定されない。例えば、電池パック１を挟むように配置された基板および部品の間における信号の伝送に適用することができる。

（電池パック１の構成）
続いて、本実施形態に係る電池パック１の概略構造の一例について、図２の（ａ）を用いて説明する。図２の（ａ）は、上記電池パック１の概略構造の一例を概念的に示す模式図である。なお、説明の便宜上、図１において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図２の（ａ）に示すように、電池パック１は、保護回路基板４、伝送線路５、同軸伝送線路６ａおよび６ｂ、同軸伝送線路６ａと電子回路基板２とを接続する同軸コネクタ７ａ、同軸伝送線路６ｂとアンテナ基板２０とを接続する同軸コネクタ７ｂ、電池パック１から供給する電力を電子回路基板２に給電する給電線路８、および電子回路基板２と給電線路８との接続のための給電コネクタ９および電池セル（図示せず）を備えている。

従来の保護回路基板（例えば図８の保護回路基板９１）は、両面基板として作成されるが、本実施形態に係る電池パック１の保護回路基板４は、複数の回路基板配線層を備える多層基板であり、保護回路基板４は保護回路基板配線層（例えば、図３の層Ｌ１および層Ｌ２）と重畳して設けられている伝送線路配線層（例えば、図３の層Ｌ４）を備えている。すなわち、保護回路基板４に配された伝送線路５は、該保護回路基板４が備える一部の層に設けられ得る。なお、多層基板として作成された保護回路基板４の構造については後に具体例を挙げて説明する。

保護回路基板４の長手方向をｙ軸方向とすれば、図２の（ａ）では、伝送線路５が該保護回路基板４の長手方向と同じ方向（ｙ軸方向）に信号を伝送するように設けられている例を示しているが、これに限定されるものではない。すなわち、伝送線路５が信号を伝送する方向が、保護回路基板４の長手方向と必ずしも一致していなくてもよい。ただし、保護回路基板４および電池パック１の大きさを大きく変化させることなく、かつ、同軸伝送線路６ａ、６ｂの長さができるだけ短く抑えられるように構成することが望ましい。

同軸伝送線路６ａおよび同軸伝送線路６ｂは、信号線およびグランド線を備える同軸ケーブルである。同軸伝送線路６ａと電子回路基板２とを接続する同軸コネクタ７ａ、および同軸伝送線路６ｂとアンテナ基板２０とを接続する同軸コネクタ７ｂは、電子回路基板２およびアンテナ基板２０に設けられた接点との接触を確保できるコネクタであれば、如何なるものであってもよい。また、同軸コネクタ７ａ、７ｂではなく、同軸伝送線路６ａ、６ｂを直接電子回路基板２およびアンテナ基板２０にハンダ等を用いて接続されてもよい。あるいは、上記の例示では、保護回路基板４から同軸伝送線路６ａ、６ｂを介して同軸コネクタ７ａ、７ｂに接続する構成であったが、同軸コネクタ７ａ、７ｂを保護回路基板４上に直接設けて、同軸伝送線路６ａ、６ｂを省略する構成としてもよい。

図２の（ａ）に示す接続部Ｐおよび接続部Ｑでは、保護回路基板４に配された伝送線路５と保護回路基板４外の同軸伝送線路６ａおよび６ｂとを接続する部位である。なお、多層基板として作成された保護回路基板４に配された伝送線路５から、接続部Ｐおよび接続部Ｑの位置において、保護回路基板４外の同軸伝送線路６ａおよび６ｂへと繋ぐための構造については後に具体例を挙げて説明する。

（保護回路基板４の構造）
次に、伝送線路５が配されている保護回路基板４の構造について図３および図４を用いて説明する。図３は、上記電池パック１の保護回路基板４の構造の一例を概念的に示す断面図であり、図２の（ａ）に示すＡ−Ａ線における断面図である。なお、各構成の形状、長さ、大きさ、幅、および厚さなどの寸法は、実際の形状および寸法を反映させたものではなく、実際の電池パック１では適宜変更してもよい。また、ここでは各層がｚ軸に垂直な平面である場合を例に挙げて説明するがこれに限定されない。例えば、ｘ軸に垂直な平面であってもよいし、ｙ軸に垂直な平面であってもよい。さらに、各層が平面ではなく曲面であってもよい。

保護回路基板４は、複数の回路基板配線層を備える多層基板であり、保護回路基板４に配された伝送線路５は、該保護回路基板４が備える一部の層に設けられている。例えば、図３に示す例では、保護回路基板４は層Ｌ１〜Ｌ５の５つの回路基板配線層を備えており、その中の層Ｌ１と層Ｌ２とが従来の保護回路基板（例えば図８の保護回路基板９１）が備える保護回路の配線などに割り当てられた層であり、層Ｌ４が伝送線路用導体５５、グランド用導体４５ａ、および４５ｂに割り当てられた層である。層Ｌ３および層Ｌ５は、グランド用導体４５ａおよび４５ｂと同様に、伝送線路用導体５５に外部のノイズの浸入を防ぐために設けられたグランド用導体４４および４６に割り当てられた層である。すなわち、層Ｌ１およびＬ２は保護回路基板配線層であり、層Ｌ４は伝送線路配線層である。このように、保護回路基板４を多層基板として形成し、その一部の層を伝送線路５に割り当てることにより、電池パック１内部の保護回路基板４のためのスペースを利用して、伝送線路５を配することができる。よって、電池パック１の大きさ、形状、および構成を大きく変更することなく、伝送線路５を電池パック１内に配することができる。

保護回路基板４は、層Ｌ１〜Ｌ５に加えて、レジスト４１ａおよびレジスト４１ｂ、絶縁体４７、スルーホールｔｈａおよびｔｈｂを備えている。レジスト４１ａおよび４１ｂは、非伝導性の被覆材であり、電池パック１内において保護回路基板４および伝送線路５を保護する機能を有する。

層Ｌ１およびＬ２は、電池パック１が備える２次電池を過充電／過放電から保護するための検出回路を内蔵した回路、および温度センサなどを実装する基板４２および基板４３を含んでいる。

層Ｌ３は、グランド用導体４４を含み、層Ｌ５はグランド用導体４６を含んでいる。また、層Ｌ４は、伝送線路用導体５５および該伝送線路用導体５５のｘ軸方向の両側に設けられたグランド用導体４５ａおよび４５ｂを含んでいる。層Ｌ４は、層Ｌ１およびＬ２とグランド用導体４４で電気的に分離されている。これにより、伝送線路用導体５５（すなわち伝送線路５）が伝送する信号への、層Ｌ１およびＬ２からの電気的なノイズの混入を抑制することができる。さらに、ここで示す例では、伝送線路用導体５５を含む層Ｌ４を挟んで設けられた互いに平行な層Ｌ３およびＬ５はそれぞれ、伝送線路用導体５５が伝送する信号のグランドを取るためのグランド用導体４４および４６を含み、グランド用導体４４および４６は、グランド用導体４５ａおよび４５ｂを介して、互いにスルーホールｔｈａおよびｔｈｂで接続されている。これにより、伝送線路用導体５５をグランド用導体４４、４５ａ、４５ｂ、４６、スルーホールｔｈａ、およびｔｈｂによって囲むことができる。よって、伝送線路５のグランドを取ることを強化するとともに、伝送線路用導体５５が伝送する信号に外部からのノイズが混入することを防ぐことができる。また、伝送線路用導体５５が伝送する信号が外部に漏れることにより生じる輻射を防ぐことができる。

層Ｌ３〜Ｌ５に含まれるグランド用導体は、同軸伝送線路６ａおよび６ｂのグランド線（図４のグランド線７１）と接続される。一方、層Ｌ４の伝送線路用導体５５は、同軸伝送線路６ａおよび６ｂの信号線（図４の同軸信号線７０）と接続される。なお、層Ｌ４の伝送線路用導体５５および層Ｌ３〜Ｌ５に含まれるグランド用導体と、同軸伝送線路６ａおよび６ｂとの接続については、後に具体例を挙げて説明する（図４参照）。

グランド用導体４５ａは、グランド用導体４４およびグランド用導体４５ａとの間に設けられたスルーホールｔｈａを介して導通しており、グランド用導体４５ｂは、グランド用導体４４およびグランド用導体４５ｂとの間に設けられたスルーホールｔｈｂを介して導通している。このように、グランド用導体４５ａおよび４５ｂをグランド用導体４４および４６と接続することによって、層Ｌ１および層Ｌ２に配された基板（基板４２および基板４３）と伝送線路用導体５５とをグランド用導体により分離することが望ましい。これにより、伝送線路５のグランドを強化することができ、さらに、伝送線路用導体５５が伝送する信号に外部からのノイズが混入することを防ぐことができる。

なお、ここでは、保護回路基板配線層を層Ｌ１および層Ｌ２とし、伝送線路配線層を層Ｌ４とする保護回路基板４を例に挙げて説明したが、保護回路基板配線層と伝送線路配線層とをどの順で積層するかは適宜変更可能であり、伝送線路５をどの層に設けるのかはこれに限定されない。例えば、保護回路基板４は、層Ｌ２を伝送線路配線層、として備える構成であってもよい。

なお、図３では保護回路基板４に１本の伝送線路用導体５５を配する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、電池パック１の内部において、保護回路基板４を内蔵するための空間に余裕があれば、複数本の伝送線路用導体５５を保護回路基板４に配することも可能である。ただし、上述のように、伝送線路用導体５５が伝送する信号に外部からのノイズが混入しないように、各伝送線路用導体５５の周囲にグランド用導体を配置した伝送線路配線層を形成することが望ましい。

（伝送線路用導体５５と同軸伝送線路６ｂとの接続部Ｑの構造）
続いて、保護回路基板４に配された伝送線路５に含まれる伝送線路用導体５５と、同軸伝送線路６ｂの信号線とが接続する接続部Ｑにおける構造について、図４を用いて説明する。図４は、上記電池パック１の保護回路基板４に配された伝送線路５と、保護回路基板４外の同軸伝送線路６ｂとを接続する接続部Ｑの構造の一例を示す断面図であり、図２の（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面図である。なお、電池パック１の保護回路基板４に配された伝送線路５と、保護回路基板４外の同軸伝送線路６ａとが接続する接続部Ｐの構造も上述の構造と同様であるため、ここではその説明を省略する。また、図３と同様、各構成の形状、長さ、大きさ、幅、および厚さなどの寸法は、実際の形状および寸法を反映させたものではなく、実際の電池パック１では適宜変更してもよい。

接続部Ｑにおける保護回路基板４では、層Ｌ４に配された伝送線路用導体５５のｚ軸正方向に配された層Ｌ１〜Ｌ３に設けられた基板４２、基板４３、およびグランド用導体４４に孔が設けられている。この孔は、基板４２、基板４３、およびグランド用導体４４と、スルーホールｔｈ２とが接触しないように、基板４２、基板４３、およびグランド用導体４４を、例えば円形にくり抜いた構造である。図４に示すように、この孔にはスルーホールｔｈ２が設けられており、伝送線路用導体５５はＬ１に設けられた導体５０と、該スルーホールｔｈ２を介して接続している。

同軸伝送線路６ｂの同軸信号線７０と導体５０とはハンダＨ１を用いて接続されている。それゆえ、スルーホールｔｈ２は伝送線路５に含まれる信号線としての役目を果たしている。なお、同軸信号線７０および信号線と導体５０との接続部分を非伝導性の被覆材で覆ってもよい。なお、同軸信号線７０と導体５０との接続方法は、ハンダＨ１などの利用に限定されず、例えばコネクタ（図示せず）を用いてもよい。

基板４２、基板４３、グランド用導体４４、グランド用導体４５ａ、グランド用導体４６は隣の層との間にスルーホールｔｈａを備え、基板４２、基板４３、グランド用導体４４、グランド用導体４５ｂ、グランド用導体４６は隣の層との間にスルーホールｔｈｂを備えている。

同軸伝送線路６ｂの同軸信号線７０の外部導体であるグランド線７１は、層Ｌ１の基板４２とハンダＨ２を用いて接続されている。この層Ｌ１の基板４２は、上述のように、スルーホールｔｈｂを介して基板４３、グランド用導体４４、グランド用導体４５ｂ、およびグランド用導体４６と接続している。

このように、伝送線路用導体５５およびスルーホールｔｈ２の周囲を、グランド用導体（例えば、グランド用導体４４、グランド用導体４５ａ、グランド用導体４５ｂ、およびグランド用導体４６）および該グランド用導体とスルーホール（例えば、スルーホールｔｈａおよびスルーホールｔｈｂ）によって接続された基板（例えば、基板４２および基板４３）とで囲むことにより、伝送線路５のグランドを強化するとともに、伝送線路用導体５５およびスルーホールｔｈ２が伝送する信号に外部からのノイズが混入することを防ぐことができる。また、伝送線路用導体５５が伝送する信号が外部に漏れることにより生じる輻射を防ぐことができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５〜図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図５は、本発明の実施形態２に係る電池パック１ａの概略構造の一例を概念的に示す模式図である。

電池パック１ａは、携帯端末１０ａに電力を供給するものであり、少なくとも保護回路基板４ａ、伝送線路５（伝送線路）、同軸伝送線路６ａ（伝送線路）、および電池セル（図示せず）を備え、さらに、保護回路基板４ａは、アンテナ３によって送受信される高周波信号などを整合する整合回路２１ａ、およびアンテナ３ａ上に設けられた接点と接触してアンテナ３ａとの導通を接続するためのアンテナ接点２２ａ（接点）を備えている。

すなわち、保護回路基板４ａは、さらに、アンテナ３ａと伝送線路配線層を電気的に接続するアンテナ接点２２ａ、および、伝送線路配線層で伝送される信号を整合する整合回路２１ａを備えている。これにより、図１に示す携帯端末１０のように、整合回路２１およびアンテナ接点２２を備えるアンテナ基板２０を、電池パック１ａ外に設ける必要が無い。また、携帯端末１０ａの製造の際に同軸ケーブルへの線処理作業、および整合回路２１ａと伝送線路５とを接続する作業が不要となるため、製造時のエラーの発生を低減させることができる。

続いて、電池パック１ａを内蔵する携帯端末１０ａの筐体内の構造について図６を用いて説明する。図６は、図５に示す電池パック１ａを備える携帯端末１０ａの概略構造の一例を概念的に示す模式図である。携帯端末１０ａ（電子機器）は、電池パック１およびアンテナ３の代わりに、電池パック１ａおよびアンテナ３ａ（装置）を備えている点で、図１に示す携帯端末１０と異なっている。

携帯端末１０ａでは、図１に示す携帯端末１０では必要であったアンテナ基板２０、および伝送線路５とアンテナ基板２０とを繋ぐ同軸伝送線路６ｂを設ける必要が無い。それゆえ、アンテナ基板２０を配置するためのスペース、およびアンテナ基板２０に信号を伝送する伝送線路（例えば、図１の同軸伝送線路６ｂ）を配線するためのスペースを携帯端末１０ａの筐体内に確保する必要がなく、携帯端末１０ａの筐体の内部空間をより有効活用することができる。それゆえ、例えば、図６に示す幅Ｗ２を、図８に示す幅Ｗ３に比べて小さく構成することができる。

（アンテナ接点２２ａの構造）
次に、保護回路基板４ａに設けられているアンテナ接点２２ａについて図７を用いて説明する。図７は、図５に示す電池パック１ａの保護回路基板４ａとアンテナ３ａとの接点の構造例を示す図である。

図７の（ａ）に示すように、アンテナ接点２２ａは、先端部２２ｂおよび土台部２２ｃからなり、少なくとも先端部２２ｂは導電性の材質で形成されている。アンテナ接点２２ａはその内部に、バネなどの弾性体を備えており、先端部２２ｂが図７のｚ軸負方向へ押す力を受けたときに、ｚ軸正方向へ押し返すように構成されている。

アンテナ接点２２ａは保護回路基板４ａ上に設けられており、先端部２２ｂおよび土台部２２ｃのうち少なくとも先端部２２ｂの一部は、該保護回路基板４ａを内蔵する電池パック１ａの被覆に設けられた孔（図示せず）を貫通して、電池パック１ａの外部に突出している。なお、保護回路基板４ａ上にアンテナ接点２２ａを配するために、保護回路基板４ａの表面の当該部分のレジストは、保護回路基板４ａの作製の際に予め除去されていてもよい。

アンテナ３ａは、アンテナ接点２２ａの先端部２２ｂと接触して電気的に接続可能な接点３１を備えており、接点３１を先端部２２ｂと接触させることにより信号が伝送可能となる。さらに、先端部２２ｂがアンテナ３ａの接点３１と接触し、かつ、図７の（ｂ）のようにｚ軸負方向へ押す力を受けた場合、図７の（ｂ）に示すように、先端部２２ｂは土台部２２ｃの方（ｚ軸負の方向）に押し込まれる。押し込まれた先端部２２ｂはアンテナ接点２２ａの内部に設けられた弾性体の働きによって、ｚ軸正方向にアンテナ３ａを押し返す。

この構成によれば、アンテナ３ａの接点３１とアンテナ接点２２ａとの間の接触を安定的に維持することができる。また、アンテナ３ａを伝送線路５と接続するための線処理作業および接続作業を省略することができるため、携帯端末１０ａを製造する際のエラーの発生を低減させることができる。

〔実施形態３〕
上述の実施形態に係る電池パック１および１ａでは、保護回路基板４および４ａに配された伝送線路５によって伝送された信号を電子回路基板２に伝送するために、同軸伝送線路６ａを用いているが、これに限定されない。例えば、同軸伝送線路６ａおよび６ｂの少なくとも一方を同軸ケーブルではなく、同軸ケーブルの直径よりも小さい厚みのトリプレート型の伝送線路として構成してもよい。この場合、図３に示す層Ｌ３〜Ｌ５と同様の構成を有するトリプレート型の伝送線路として、伝送線路５によって伝送された信号を電子回路基板２に伝送すればよい。

これにより、電子回路基板２とアンテナ３または３ａとの間の信号を伝送する伝送線路のうち、電池パック１および１ａの本体の外部に配される伝送線路（例えば、同軸伝送線路６ａおよび６ｂ）のための配線スペースを小さく抑えることができる。よって、携帯端末１０および１０ａの筐体の内部空間の利用効率を向上させることができるため、携帯端末１０および１０ａのコンパクト化などを実現することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電池パック１および１ａは、第１基板（電子回路基板２）および該第１基板と伝送線路（伝送線路５、同軸伝送線路６ａおよび６ｂ）により接続される装置（アンテナ３、３ａ）とともに電子機器（携帯端末１０および１０ａ）に収容され、該電子機器に電力を供給する電池パックであって、上記電池パック内に保護回路基板４、４ａを備え、上記第１基板と上記装置を接続する伝送線路の一部（伝送線路５）が、上記保護回路基板に一体として配されている。

上記の構成によれば、第１基板と装置とを接続する伝送線路の一部を電池パック内の保護回路基板に一体として配する。これにより、第１基板と装置との間の信号を伝送する伝送線路のための配線スペースを、電池パックの外側において確保する必要が無くなる。よって、電子機器の筐体の内部空間の利用効率を向上させることができるため、電子機器のコンパクト化などを実現することができる。

一般に、電池パックは電池セルおよび保護回路基板を内蔵している。上記の構成によれば、電池パック内の保護回路基板のためのスペースを利用して、伝送線路を配することができる。よって、電池パックの大きさ、形状、および構成を大きく変更することなく、伝送線路を電池パック内に配することができる。

本発明の態様２に係る電池パックは、上記態様１において、上記保護回路基板は、多層基板であり、上記伝送線路をなす伝送線路配線層（層Ｌ４）が、保護回路基板配線層（層Ｌ１、Ｌ２）と重畳して設けられていてもよい。

上記の構成によれば、伝送線路配線層は、保護回路基板の保護回路基板配線層に重畳して設けられる。このように、保護回路基板を多層基板として形成し、その一部の層を伝送線路配線層に割り当てることにより、電池パック内部の保護回路基板のスペースを利用して、伝送線路を配することができる。よって、電池パックの大きさ、形状、および構成を大きく変更することなく、伝送線路を電池パック内に配することができる。

本発明の態様３に係る電池パックは、上記態様２において、上記伝送線路配線層は、上記保護回路基板配線層とグランド（グランド用導体４４、４５ａ、４５ｂ、４６）で電気的に分離されていてもよい。

これにより、伝送線路が伝送する信号への、保護回路基板配線層からの電気的なノイズの混入を抑制することができる。例えば、さらに、伝送線路配線層を挟んで設けられた互いに平行な層のグランド用導体はスルーホールによって接続してもよい。これにより、伝送線路をグランド用導体およびスルーホールによって囲むことができる。よって、伝送線路のグランドを取ることを強化するとともに、伝送線路用導体が伝送する信号に外部からのノイズが混入することを防ぐことができる。また、伝送線路が伝送する信号が外部に漏れることにより生じる輻射を防ぐことができる。

本発明の態様４に係る電池パック１ａは、上記態様２から３において、上記装置がアンテナ３ａであり、上記保護回路基板は、さらに、上記アンテナと上記伝送線路配線層を電気的に接続する接点（アンテナ接点２２ａ）、および、上記伝送線路配線層で伝送される信号を整合する整合回路２１ａを備えていてもよい。

上記の構成によれば、保護回路基板は、アンテナと上記伝送線路配線層を電気的に接続する接点、および伝送線路配線層で伝送される信号を整合する整合回路を、さらに備えている。これにより、整合回路および接点を、電池パック外に設ける必要が無くなり、よって、さらに電子機器の筐体の内部空間を有効活用することができる。さらに、電子機器の製造の際に、整合回路と伝送線路とを接続する作業および線処理作業が不要となるため、製造時のエラーの発生を低減させることができる、という効果を奏する。

本発明の態様５に係るは、上記態様１から４のいずれかに記載の電池パックを搭載した電子機器も、本発明の技術的範囲に含まれる。

また、第１基板（電子回路基板２）と、該第１基板と伝送線路（伝送線路５、同軸伝送線路６ａおよび６ｂ）により接続される装置（アンテナ３、３ａ）とともに電子機器（携帯端末１０および１０ａ）に収容され、該電子機器に電力を供給する電池パック内の基板（保護回路基板４、４ａ）であって、上記第１基板と上記装置を接続する伝送線路の一部（伝送線路５）を備えている基板も、本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、携帯電話およびスマートフォンなどの携帯端末、またはその他の電子機器に広く利用することができる。

１、１ａ 電池パック
２ 電子回路基板（第１基板）
３、３ａ アンテナ（装置）
４、４ａ 保護回路基板
５ 伝送線路（伝送線路）
６ａ、６ｂ 同軸伝送線路（伝送線路）
１０、１０ａ 携帯端末（電子機器）
２２ａ アンテナ接点（接点）
Ｌ１、Ｌ２ 層（保護回路基板配線層）
Ｌ４ 層（伝送線路配線層）
４４、４５ａ、４５ｂ、４６ グランド用導体（グランド）

Claims (5)

1. 第１基板および該第１基板と伝送線路により接続される装置とともに電子機器に収容され、該電子機器に電力を供給する電池パックであって、
   上記電池パック内に保護回路基板を備え、
   上記第１基板と上記装置を接続する伝送線路の一部が、上記保護回路基板に一体として配されている
   ことを特徴とする電池パック。
2. 上記保護回路基板は、多層基板であり、
   上記伝送線路をなす伝送線路配線層が、保護回路基板配線層と重畳して設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 上記伝送線路配線層は、上記保護回路基板配線層とグランドで電気的に分離されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
4. 上記装置がアンテナであり、
   上記保護回路基板は、さらに、上記アンテナと上記伝送線路配線層を電気的に接続する接点、および、上記伝送線路配線層で伝送される信号を整合する整合回路を備える
   ことを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の電池パック。
5. 上記請求項１から４のいずれか１項に記載の電池パックを搭載した
   ことを特徴とする電子機器。

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