JP4425961B2

JP4425961B2 - 回路基板モジュール及び電子機器

Info

Publication number: JP4425961B2
Application number: JP2008005460A
Authority: JP
Inventors: 昭太郎永池
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2028-01-15
Also published as: JP2009168987A; US20100309639A1; WO2009090694A1

Description

本発明は、回路基板モジュール及び電子機器に関する。

携帯電話等の電子機器１００は、図６に示すように、筐体１０１内に収容された回路基板１０２を備え、筐体１０１の主表示開口１０１Ａに回路基板１０２の主表示部１０３が主クッション材１０４を介して対向され、筐体１０１の副表示開口１０１Ｂに回路基板１０２の副表示部１０６が副クッション材１０７を介して対向されている。

回路基板１０２は、基材１０８に実装された電子部品１０９を囲むように筒状の枠体１１０が基材１０８の接続端子１１１にハンダを介して接続されている。枠体１１０の内部に充填された充填剤１１２が固化した後、枠体１１０にシールドカバー１１３が被せられる。シールドカバー１１３には、主表示部１０３（ホルダ１０３Ａおよび液晶本体１０３Ｂ）が固定されている。さらに、基材１０８の裏面に副表示部１０６（ホルダ１０６Ａおよび液晶本体１０６Ｂ）が設けられている。

この回路基板１０２は、枠体１１０の頭頂部１１０Ａの同一面まで充填剤１１２の天面１１２Ａが達するように、あらかじめ充填剤１１２の充填量が定められている。従って、充填剤１１２が固化した後、充填剤１１２の天面１１２Ａがシールドカバー１１３を介して主表示部１０３を支持する。

ところで、回路基板のなかには、基材上に設けたホルダの孔に電子部品を収納するとともに、当該ホルダが主表示部を支持するように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１１５８３５号公報

近年では、携帯性や使い勝手などの観点から、電子機器の薄型化が求められている。しかしながら、図６に示す電子機器１００において、基材の表裏にそれぞれホルダを介して主表示部１０３および副表示部１０６を配置するような場合、薄型化をする上で不利になる。

また、特許文献１の場合には、電子部品を収納したホルダの面は、電子部品のために凹凸形状面となる。この凹凸形状面上に主表示部を配置すると、所定の押圧力が電子機器にかかった場合、応力集中が主表示部に生じ、主表示部のガラスが破壊されるなどの不具合が生じ得る。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたもので、その目的は、表示装置などのような厚手の電子部品を基板に実装させる場合であっても、薄型化を可能とする回路基板モジュールおよび電子機器を提供することにある。

本発明の回路基板モジュールは、実装面を有する基板と、前記実装面に実装された枠体と、前記実装面に実装され、前記枠体の内部に配置された電子部品と、前記枠体の内部に埋められた樹脂部と、前記基板の前記実装面と反対の反対面に配置された表示装置と、を備え、前記表示装置は、前記枠体と略同じ大きさであり、かつ前記反対面において前記枠体と略対応する位置に配置されたものである。

上記の構成によれば、枠体の内部に埋められた樹脂部によって枠体自身の剛性が高められ、表示装置に加わる外部圧力を、反対面を介して枠体全体で均一に力を受けることができ、表示装置に割れやすい部材が含まれている場合でも、その部材が割れる可能性を低く抑えることができる。

本発明の回路基板モジュールは、表示装置がガラスを含むものである。

上記の構成によれば、表示装置に加わる外部圧力を、反対面を介して枠体全体で均一に力を受けることができ、表示装置に含まれるガラスが割れる可能性を低く抑えることができる。

本発明の電子機器は、上記の回路基板モジュールを備えたものである。

本発明によれば、第２枠体よりも外側に設けた電子部品と樹脂部とを覆うとともに、第２枠体に対応する部分に孔を設けた蓋部を有しており、第１表示装置のような厚手の電子部品などを基板側に実装させる場合であっても、少なくともその電子部品の一部を第２枠体の内側に確保された空間に収容させることができ、その分だけ薄型化が可能となる回路基板モジュール及びこれを備えた電子機器が提供できる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る回路基板モジュール１０を示すものであり、この回路基板モジュール１０は、電子機器の一種である図示しない携帯電話機の筐体内部に設置されており、基板１と、電子部品２と、電子部品３である第１表示装置Ｄ_１と、第１枠体４と、第２枠体５と、樹脂部６と、蓋部７と、第２表示装置Ｄ_２とを備えている。

基板１は、通常のものよりも薄いプリント基板などで構成されており、一面（実装面；図１で上面）側に、電子部品２や蓋部７などが設置されている。また、この基板１の前記一面と反対側の反対面（図１では下面）側には、液晶又は有機ＥＬなどで構成した、第１枠体４と略同じ大きさの大型の表示部である第２表示装置Ｄ_２を、第１枠体４と略対応する位置に搭載している。

電子部品２は、例えばデジタル（電子）回路などを含んだ、厚さが比較的薄い電子部品で構成されており、実装面である基板１の一面の、大枠である第１枠体４の内部であってかつ小枠である第２枠体５の外部の領域に実装されている。

電子部品３は、基板１の実装面から蓋部７の天井面までの高さに収まりきれない、（厚さが比較的薄い）通常の電子部品２よりも厚さが厚い電子部品であって、本実施形態では第１表示装置Ｄ_１が用いられており、蓋部７の後述する孔７２に取り付けられている。この第１表示装置Ｄ_１は、厚さ方向の一部分が第２枠体５の内側に収容されており、上側の一部が蓋部７の上面から突出している。

第１枠体４は、基板１の実装面に複数実装されている電子部品２とその周囲の樹脂部６を取り囲むように設置されており、具体的には、断面略矩形を有し略角筒形状を呈する大枠の枠体が基板１の一面である実装面に実装されている。この第１枠体４は、蓋部７とともに電子部品２に対して電磁シールド（高周波的なシールドを含む）を行うことによって、第１枠体４及び蓋部７から外部への電磁輻射の漏れを防止するとともに外部からの不要輻射の侵入を阻止する。このため、第１枠体４は、導電性を有する材料で形成されている。また、この第１枠体４は、底面が基板１に電気的に接続されているだけでなく、図３に示すように、蓋部７とも電気的に接続されており、基板１のグランドに電位を落とすように構成されているが、同時に蓋部７を機械的に着脱可能に固定させるために外周面の全周にわたって複数の接点４１が設けられている（図３）。

第２枠体５は、第１枠体４に比べて小さな断面略矩形を有し略角筒形状を呈する小枠のものであり、特に基板１の一面である実装面において第１枠体４の内側に設けている。即ち、この第２枠体５は、図２に示すように、蓋部７の後述する孔７２に対応してその孔７２の直下に配置されており、この第２枠体５で囲まれる内側の面積と孔７２の面積とが略同じか、第２枠体５のほうが孔７２よりも若干面積が広くなるように設置されている。
また、本実施形態の第２枠体５でも、第１枠体４と同様、底面が基板１と電気的に接続されて基板１のグランドと同電位となるように構成されている。

さらに、本発明では、図３に示すように、基板１の実装面から第２枠体５の上面までの高さ（ｈ_２）のほうが、基板１の実装面から第１枠体４の上面までの高さ（ｈ_１）よりも低い。つまり、第１枠体４と第２枠体５とは、図３に示すように、それぞれの壁の高さｈ_１、ｈ_２について、（１）の式の関係が成立するように形成している。

このため、第１枠体４の上面に当接配置した蓋部７の天井面を第２枠体５が押し上げることがなく、その押し上げ動作によって蓋部７が外れることが回避できるので、蓋部７と第１枠体４との間の接続がより確実になっている。

また、この第２枠体５と第１枠体４は、お互いの壁の高さが上述した（１）式の関係を有するので、図３に示すように、第２枠体５の上面と蓋部７の天井面との間に僅かな隙間（Δｈ）からなる空間Ｓが形成されている。これにより、例えば第１表示装置Ｄ_１に外力が作用するなどしても、これを取り付けている蓋部７が空間Ｓを利用して下方へ変異することで外力の大部分を吸収させ、第１表示装置Ｄ_１の破損を回避できる。

樹脂部６は、第１枠体４と第２枠体５の間にあって、電子部品２と、基板１の実装面と、第１枠体４と、第２枠体５とに密接するように設けられている。このように、樹脂部６は、基板１の一面に搭載させることにより、補強用の金属板などを別に設けなくても、しかも従来のものより薄い基板１を用いてあっても、携帯電話機などの電子機器の筐体に対して、薄さを保持しながら同時に一定の強度を確保できるようになっている。別言すれば、薄手の基板１の一面に薄く形成したこの樹脂部６によって、携帯電話機の筐体部分に対して、一定の強度を確保するのと同時にその薄型化が実現可能となっている。

なお、本実施形態の樹脂部６は適宜の熱硬化樹脂材料で形成されている。また、この樹脂部６の樹脂材料は、基板１の一面に充填させ加熱炉内で熱硬化させたときに、熱膨張や熱収縮を行うことなく硬化させることができる。換言すれば、熱硬化後にそりなどを発生させないような工夫が施されている。

蓋部７は、電子部品２と、第２枠体５と、樹脂部６とを物理的に一体に覆うようになっているが、第１枠体４と同様に導電性を有する材料で形成されて電磁シールド機能が付与されている。これにより、蓋部７及び第１枠体４から外部への電磁輻射の漏れを防止するとともに外部から蓋部７及び第１枠体４への不要輻射の侵入を阻止できる。

なお、本実施形態の蓋部７には、前述したように、第１枠体４に対して機械的に着脱可能に固定させるのと同時に電気的にも第１枠体４と接続させるために、第１枠体４の接点４１に嵌合する嵌合孔７１を外周面全体にわたって多数設けている。このように構成することで、前述したように、蓋部７は、第１枠体４を介して基板１のグランドと同電位となるように構成しており、グランドの電位をより一定に保つ、即ち、グランドを強化することが出来るといった効果も付与している。

また、蓋部７には、前述したように、第２枠体５に対応してこの第２枠体５の直上に孔７２を開口させており、別言すれば、第２枠体５の開放した内側と蓋部７の開口した孔７２とが上下に連なって縦(上下)方向に大きな空間(縦空間)が形成されている。本発明では、この縦空間を利用して、厚さが厚く基板１の実装面と蓋部７との間の空間に収まりきれない電子部品３を配置できるようになっているわけである。

さらに、本実施形態の蓋部７には、この縦空間を利用して配置した電子部品３を固定させるため、図２に示すように、電子部品３である第１表示装置Ｄ_１が孔７２に取り付けられている。これにより、第１枠体４と蓋部７とで形成する縦方向の空間の厚さが薄くても、これより厚い第１表示装置Ｄ_１が固定した状態で配置可能となっている。しかも、この第１表示装置Ｄ_１は、基板１の実装面に対しては非接触状態で設置されており、蓋部７が湾曲などの変移動作を行うことで厚さ（上下）方向にある程度自由に変移できるように構成されている。その結果、前述したような外力がこの第１表示装置Ｄ_１に作用しても、蓋部７とともに第１表示装置Ｄ_１が変移することで、第１表示装置Ｄ_１に含まれているガラスなどの脆弱な部品が破損するのを回避できる。

なお、本実施形態の第１表示装置Ｄ_１は基板１の実装面から離間した非接触状態となっているので、基板１などとの電気的な接続は、基板１との間で適宜の接続手段を設けて行っている。また、本実施形態のような構成のほかに、例えば図４及び図５に示すように、基板１の実装面に第１表示装置Ｄ_１を直接実装させる構成であってもよい。このような構成の回路基板モジュールは、第１表示装置Ｄ_１に外力が作用したとき、本実施形態に比べて効果は小さいが基板１自身の湾曲動作などを利用して外力を逃がすことが可能である。他方、この図４及び図５に示す回路基板モジュールは、第１表示装置Ｄ_１と基板１との間の電気的な接続が本実施形態の回路基板モジュール１０に比べて容易に行える。

また、本実施形態の回路基板モジュール１０においては、枠体がなく、実質的に電子部品が配置されていない反対面（図１では下側）は、凹凸が小さい。上記構成によれば、凹凸の小さい反対面に沿って、第１枠体４と略同じ大きさの第２表示装置Ｄ_２が、第１枠体４と略対応した位置に配置されている。そのため、例えば第２表示装置Ｄ_２が外部から押圧された場合、凹凸の小さい反対面を介して、第１枠体４全体で均一に力を受けることができる。また、第１枠体４全体の内部には樹脂が埋められており、第１枠体４自体の剛性も高められている。これにより、第２表示装置Ｄ_２に割れやすい部材（ガラスなど）が含まれている場合でも、その部材が割れる可能性を低く抑えることができる。
また、本実施の形態では、第１枠体４及び第２枠体５の断面形状を略矩形として説明したが、矩形に限らず円形や多角形であってもよい。

なお、本発明は上述した種々の形態で実施し得るものである。また、本実施形態では、回路基板モジュール１０を電子機器の一種である携帯電話機の筐体内部に設置してあるが、この携帯電話機としては、ストレート型、折りたたみ型等の各種の筐体内部に設置可能である。さらに、この回路基板モジュールを設置する電子機器としては、この携帯電話機の他に、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やＰＨＳ（Personal Handyphone System）或いはこれ以外の各種の電子機器に設置することが可能である。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明の回路基板モジュールによれば、厚手の電子部品などを基板に実装させる場合であっても、少なくともその電子部品の一部を第２枠体の内側に確保された空間に収容させることができ、その分だけ薄型化が可能となる効果を有し、例えば携帯電話機、ＰＤＡ、ＰＨＳ、或いはこれ以外の各種の電子機器等に設置するのに有用である。

本発明の実施形態に係る回路基板モジュールを示す分解斜視図図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図本発明の実施形態に係る回路基板モジュールの第１枠体と第２枠体との高さの関係などを示す要部破断断面図本発明の実施形態に係る回路基板モジュールの変形例を示す要部断面図その変形例の回路基板モジュールの変形例を示す、図４におけるＶ−Ｖ線矢視断面図従来の携帯端末機器などの基板構造を示す要部断面図

符号の説明

１基板
２電子部品
３電子部品（第１表示装置）
４第１枠体
５第２枠体
６樹脂部
７蓋部
７２孔
１０回路基板モジュール
ｈ_１基板から第１枠体の上面までの壁の高さ
ｈ_２基板から第２枠体の上面までの壁の高さ
Ｄ_１第１表示装置
Ｄ_２第２表示装置
Δｈ隙間
Ｓ空間

Claims

実装面を有する基板と、
前記実装面に実装された枠体と、
前記実装面に実装され、前記枠体の内部に配置された電子部品と、
前記枠体の内部に埋められた樹脂部と、
前記基板の前記実装面と反対の反対面に配置された表示装置と、を備え、
前記表示装置は、前記枠体と略同じ大きさであり、かつ前記反対面において前記枠体と略対応する位置に配置された回路基板モジュール。
請求項１に記載の回路基板モジュールであって、
前記表示装置はガラスを含む回路基板モジュール
請求項１又は請求項２に記載の回路基板モジュールを備えた電子機器。