JP4487352B2

JP4487352B2 - 通信端末装置

Info

Publication number: JP4487352B2
Application number: JP32345399A
Authority: JP
Inventors: 明彦奥洞; 崇之平林; 準一豊田; 克巳岡山; 秀行敷地; 斌岩下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: JP2001143032A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報通信機能及びストレージ機能を小型モジュール内に集約した新規な通信端末装置に関するものであり、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオ機器、オーディオ機器等のホスト機器とネットワークとを接続するための着脱自在な超小型通信端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音楽や、音声、画像などのデータがデジタル化され、パーソナルコンピュータやモーバイルコンピュータで容易に扱える様になってきた。また、音声コーデックや画像コーデックにより帯域が圧縮され、デジタル通信やデジタル放送を利用してそれらのデータを容易に配信できる環境が整ってきている。
【０００３】
これらオーディオ−ビデオ（ＡＶ）データの通信においては、セルラー電話やコードレスフォン等により戸外での送受信が可能になってきている他、家庭内でも様々なホームネットワークが提案されている。
【０００４】
上記通信のためのネットワークとしては、例えばIEEE802.11において提案されているような５ＧＨｚ帯のホームネットワーク、２．４５ＧＨｚ帯のＬＡＮ、さらには“Bluetooth ”と呼ばれる小規模ネットワーク、ワイヤレスコミュニケーション方式等が提唱されており、次世代ワイヤレスネットワークとして期待されている。
【０００５】
家庭内や戸外でこれらのワイヤレスネットワークを用いることにより、シームレスに様々なデータのやり取り、インターネットへのアクセス、インターネット上へのデータの送受信等が可能になる。
【０００６】
ただし、このような環境を実現するためには、音楽やビデオを再生、記録するいわゆるＡＶ機器も通信機能を装置に装着する必要が生ずる。
【０００７】
一方、ＡＶデータのデジタル化は、データの記録、蓄積の面から見たとき、ハードディスクや光磁気（ＭＯ）ディスク、あるいは半導体メモリ等、コンピュータのストレージへの記録、蓄積が可能であることを意味し、それぞれ独自のフォーマットを持った従来のアナログ記録方式（例えばオーディオコンパクトカセット、ＶＨＳ方式ビデオカセット、いわゆるレーザディスク等）に取って代わる様相を呈している。
【０００８】
特に、フラッシュメモリ等の半導体メモリは、記録容量当たりの体積が非常に小さく、着脱可能なメモリモジュールとして独自のインターフェースを持ったものが、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、携帯型音響機器、ノート型パソコン等に採用されはじめており、このメモリモジュールを用いて、音楽、画像等のデータの機器から機器への移動や移植、記録、蓄積が行われるようになってきている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、個人用のＡＶ機器にも、あらゆるネットワークへの接続のためのインターフェースが必要になってきているが、例えば個人用に携帯性を重視して作られる，いわゆるモバイル機器においては、複数の通信ポートを設けたり、複数の通信ハードウエアを内蔵するのは非常に負担が大きく、普及の妨げになっている。
【００１０】
また、様々なワイヤレスコミュニケーション手段を装着することも、携帯機器には非常に重荷であり、特に無線通信方式を用いる複数の異なる通信手段の同時搭載は、同一の帯域や、異なる帯域でも混信やお互いの干渉などの問題を引き起こす可能性があり、好ましくない。
【００１１】
一方で、前述のメモリモジュールは、通常はモジュール自体を抜き差しして、データの移動、移植、蓄積を行うが、これらの作業は非常に煩雑であり、その改善が待たれるところである。
【００１２】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ＡＶ機器等のホスト機器に大きな負担を強いることなく簡単に通信機能を付与することができ、各種データをこの通信機能を利用してモジュールを抜き差しすることなく送受信することが可能な新規な通信端末装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
通常、ネットワークを用いての通信、特に無線通信手段においては、装置の置かれる環境に応じて１つの機能を使用できれば良く、複数を同時に使用することは殆ど無いといって良い。
【００１４】
そこで、いわゆるメモリモジュールの中に通信機能を搭載すれば、メモリモジュールの有するホスト側のＡＶ機器とのインターフェースを利用して、着脱可能な通信モジュールを提供することが可能になるものと考えられる。
【００１５】
本発明は、このような考えに基づいて案出されたものであり、ホスト機器と着脱自在に接続されるコネクタ部を有し、アンテナ素子と、高周波信号処理を行う素子と、ベースバンド信号処理を行う素子と、ストレージ機能用メモリ素子とが筐体に実装され、上記高周波信号処理を行う素子と上記ベースバンド信号処理を行う素子との間、並びに上記筐体を構成する上蓋及び下蓋の間の空間を埋めるように電波吸収体が配されており、上記高周波信号処理を行う素子、ベースバンド信号処理を行う素子及びストレージ機能用メモリ素子は、上記電波吸収体により覆われ、上記高周波信号処理を行う素子、ベースバンド信号処理を行う素子及びストレージ機能用メモリ素子は、フレキシブル配線基板上に実装されており、上記フレキシブル配線基板のうち少なくとも高周波信号処理を行う素子と対向する領域には接地電極パターンが形成され、上記電波吸収体は、ペースト状のものが塗布されて、熱処理を行うことにより形成され、上記フレキシブル配線基板の全面に充填され、上記アンテナ素子は、上記筐体の表面に形成されることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成を有する通信端末装置（通信モジュール）を用いることで、ホスト機器に簡単に通信機能が付与される。具体的には、コネクタ部を介してホスト機器との間のデータの授受が行われるとともに、アンテナ素子を介して無線送受信網との間のデータの送受信が行われ、その結果、ホスト機器と無線通信網とが接続されることになる。
【００１７】
したがって、例えば様々な通信方式に対応する通信モジュールを複数種類用意しておき、環境や目的、状況に応じて各通信方式に対応したモジュールに交換すれば、あらゆる通信手段を利用することが可能である。
【００１８】
また、本発明の通信端末装置をメモリモジュールとして見た場合には、通信機能を通じて、他の機器やパーソナルコンピュータ等、様々なものと通信が可能であることから、無限のストレージを手に入れたのと同様な機能が付加されたことを意味する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した通信端末装置（通信モジュール）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
これまで提案されているメモリモジュールは、いずれも厚さが３．５ｍｍ以下である。このような超小型メモリモジュール内に通信機能を実現するための素子を実装することで、情報通信機能とストレージ機能を集約し、全く新たな超小型通信モジュールとして提供するというのが本願発明の基本的な考えである。
【００２１】
以下、いわゆるメモリスティック（商品名）と同様の筐体内にストレージ機能や通信機能を実現するための素子を実装した通信モジュールを例に、その具体的構造を説明する。
【００２２】
メモリスティックは、全体の厚さが２．８ｍｍであり、ストレージ機能用メモリが５０．０ｍｍ×２１．４５ｍｍの矩形状の筐体内に収められている。筐体も含めた体積は３ｍｌ以下である。筐体は、ＡＢＳ樹脂や液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の成形体よりなり、上蓋と下蓋に二分割されている。
【００２３】
本例では、このような限られた空間内にストレージ機能、通信機能を付加するための素子を高密度実装している。
【００２４】
図１は、本発明を適用した通信モジュールの外観を示すものであり、長方形状の筐体１の一端側には、ホスト機器との接続を図るためのコネクタ部となる端子列２が設けられている。
【００２５】
したがって、本発明の通信モジュールは、ホスト機器との間のデータの授受を行うための入出力インターフェースを有していることが必要である。
【００２６】
この入出力インターフェースには、任意のものを採用することができるが、先のも述べたように本発明はこれまで提案されているメモリモジュールに通信機能を集約するというのが基本的な考えであるので、この場合には市販メモリモジュールの入出力インターフェースをそのまま流用する。したがって、本例では、メモリスティックの入出力インターフェースをそのまま流用して用いる。
【００２７】
上記筐体１内には通信機能及びストレージ機能を有する各種素子が実装されており、この実装状態を示すのが図２及び図３である。実装される素子は、主に、ストレージ機能用メモリ素子３と、ベースバンド信号処理を行うための素子（ベースバンドＬＳＩ）４、高周波信号処理を行う素子（ＲＦモジュール）５、アンテナ素子６である。
【００２８】
これらの素子は、本例では、厚さ０．２ｍｍ以下のフレキシブル配線基板７に実装され、全体の厚さが２．８ｍｍ以下という筐体１内の限られた空間に収められている。
【００２９】
上記フレキシブル配線基板７の一端側には、上記筐体１に設けられた端子列２と対応して接続端子部７ａが設けられており、この接続端子部７ａを端子列２と電気的に接続することで、端子列２を介してホスト機器との間のデータの授受が可能である。
【００３０】
上記筐体１は長方形であるので、本例では、接続端子部７ａ側から順に、ストレージ機能用メモリ素子３，ベースバンドＬＳＩ４、ＲＦモジュール５、アンテナ素子６が配列されている。
【００３１】
これは、損失を極力少なくするとの観点から決定されたものであり、配列を変えた場合には配線が複雑になり、その結果損失が増大し、またＲＦモジュール５による干渉、アンテナ素子６の機能低下等が問題となる。
【００３２】
各素子は、いわゆるチップ部品とされており、図４に示すように、各種配線パターンや接続端子が形成されたフレキシブル配線基板７に他の一般部品８とともに実装されている。
【００３３】
また、ベースバンドＬＳＩ４とＲＦモジュール５の間、及び筐体１内の空間を埋める形で、電波吸収体９が設けられている。
【００３４】
次に各素子の構成及び機能について説明する。
【００３５】
先ず、ＲＦモジュール５であるが、これはアンテナ素子６より入った高周波信号を検波再生し、ベースバンド信号に変換するという機能を有する。
【００３６】
ＲＦモジュール５を構成する機能素子としては、共振器、フィルタ、キャパシタ、インダクタ等が挙げられ、通常、これらはチップ部品として実装されるが、ここでは上述のような限られた空間に収容するため、これらを多層基板内に内蔵し、素子全体の厚さを極力小さくするように設計されている。
【００３７】
図５は、このＲＦモジュール５の一例を示すものである。このＲＦモジュール５では、セラミック基板（あるいは有機基板）５１の内層あるいは外層に、共振器（フィルタ）５２、キャパシタ５３、インダクタ５４等が多層化技術により組み込まれ、内蔵化されている。各機能素子間は、これらを繋ぐ配線パターン、スルーホール等により電気的に接続されており、セラミック基板５１自体が一つの機能部品として動作する。
【００３８】
そして、これら機能素子が内蔵されたセラミック基板５１に、その他のチップ部品５５やＲＦ半導体ＬＳＩ５６を実装することで、一つのチップ部品としてＲＦモジュール５が構成されている。
【００３９】
ここで、ＲＦ半導体ＬＳＩ５６は、フリップチップ接続によりセラミック基板５１に搭載されており、接続による厚さの増加が抑えられている。フリップチップ接続は、半導体チップ表面の電極上にバンプと呼ばれる突起電極を形成し、表裏逆にして配線基板の電極とバンプとを位置合わせし、いわゆるフェースダウンボンディングで接続する実装方法である。本例でも、ＲＦ半導体ＬＳＩ５６にバンプ（例えばはんだバンプ）５７に形成し、これをセラミック基板５１の電極と位置合わせし、これを加熱溶融することでフェースダウンボンディングされている。このフリップチップ接続によれば、例えばワイヤボンディングと比べてワイヤの引き回し空間が不要となり、特に高さ方向の寸法を大幅に削減することができる。
【００４０】
ベースバンドＬＳＩ４は、通信の信号処理及び、後述するメモリ機能をコントロールするコントローラ、あるいは通信モジュールがホスト側インターフェイスに挿入された際のインターフェイス機能を司る機能等を有するＬＳＩである。また、場合によっては、本例の通信モジュールに搭載の通信機能を用いて、インターネット接続を行った場合の個人情報やプロバイダ情報を格納しておくことで、半自動的に特定のサイトへの接続や情報の発信、受信を可能にせしめるような機能も有する。
【００４１】
上記ベースバンドＬＳＩ４は、単一のＬＳＩチップとして構成することができれば理想的であるが、様々な機能を盛り込む必要があるため、通常は複数のＬＳＩチップを組み合わせることにより構成される。
【００４２】
このとき、スペースファクタ等を考慮すると、先のＲＦモジュール５の場合と同様、フリップチップ接続を利用した縦積み構造とすることが有利である。
【００４３】
図６は、２つのＬＳＩチップを縦積みしたベースバンドＬＳＩ４の一例を示すものである。
【００４４】
このベースバンドＬＳＩ４は、第１の半導体ＬＳＩ４１の上に第２の半導体ＬＳＩ（例えばフラッシュＲＯＭ）４２が載置され、さらにこれらが中間基板（インターポーザ基板）４３に搭載された縦積み状態のチップサイズパッケージとして構成されている。
【００４５】
上記第１の半導体ＬＳＩ４１と第２の半導体ＬＳＩ４２とは、フリップチップ接続されており、高さ方向の寸法を抑える構造とされている。具体的には、第２の半導体ＬＳＩ４２にバンプ４２ａが形成され、第１の半導体ＬＳＩ４１の電極と位置合わせして、フェースダウンボンディングされている。
【００４６】
上記第２の半導体ＬＳＩ４２を搭載した第１の半導体ＬＳＩ４１は、さらに中間基板４３に実装されている。この場合、第１の半導体ＬＳＩ４１と中間基板４３とは、ワイヤ４４を利用したワイヤボンディングにより電極間が電気的に接続されている。３つ以上の半導体チップを縦積みする場合にも、フリップチップ接続とワイヤボンディングとを適宜組み合わせることで、高さ方向の寸法を抑えながら電気的に接続することが可能である。
【００４７】
そして、これら第１の半導体ＬＳＩ４１、第２の半導体ＬＳＩ４２は、樹脂４５によりモールドされ保護され、上記中間基板４３をはんだボール４６を用いてはんだ付けすることで、フレキシブル配線基板７に電気的、機械的に固定されている。
【００４８】
ストレージ機能用メモリ素子３は、いわゆる半導体メモリであり、通信を介して得た様々なデータの一時蓄積や、ホスト機器から送られる音楽、音声、画像データ等の一時蓄積を行う。
【００４９】
このストレージ機能用メモリ素子３は、メモリバス（Memory Bus）をインターポーザを介して互いに接続することで、３次元的に容量増加が可能である。
【００５０】
図７は、４層構造として容量増加を図ったストレージ用メモリ素子３の構成例を示すものである。
【００５１】
各半導体メモリチップ３１は、それぞれ中間基板（インターポーザ基板）３２にバンプ３１ａを介してフリップチップ接続され、これが４段積み重ねられている。中間基板３２間の接続及び最下層の中間基板３２とフレキシブル配線基板７との接続は、はんだボール３３を用いたはんだ付けにより行われる。
【００５２】
半導体メモリチップ３１には、研磨加工等により例えば１００μｍ以下程度まで薄くしたチップを用い、全体の厚さを抑えるようにする。また、中間基板３２には、非常に薄いフレキシブル配線基板等を用い、やはり全体の厚さを抑えるようにする。これにより、全体の厚さを大きく増加することなく、大容量化を図ることができる。
【００５３】
アンテナ素子６は、当然のことながらアンテナとして機能するもので、各種形態のものを使用することができるが、ここではチップアンテナを使用した。
【００５４】
チップアンテナは、アルミナ等の酸化物やＳｉＯ₂等のガラス質の単体、もしくは混合物からなるグリーンシートにパンチング等の手法によりビアを形成し、これを積層後、焼成を行う、いわゆる多層同時焼成プロセスにより作製することができ、材料の誘電率も５程度から３００程度まで比較的自由に設定することが可能である。したがって、アンテナ素子６の実効波長を、いわゆる「ルートεのファクター」で短くすることができ、アンテナの小型化に非常に有効となる。
【００５５】
図８に、チップアンテナの構造の概要とフレキシブル配線基板７からの給電の様子を示す。
【００５６】
アンテナ素子（チップアンテナ）６は、ホスト機器とのコネクタとなる端子列２とは反対側の端部に実装されている。また、アンテナ素子６への受給電の損失を最低限に抑える構造として、ＲＦモジュール５に隣接してアンテナ素子６が実装されている。
【００５７】
ここで、アンテナ素子６として用いたチップアンテナは、いわゆる逆Ｆ構造を有しており、実効的にλ／４の長さを有するチップアンテナ内部配線を有し、その一端部がフレキシブル配線基板７の表面のグランド（接地）配線パターン７１とショートした構造とされている。また、アンテナ素子６は、その中間点に給電点６１を有し、この給電点からチップアンテナ内部配線へのＲＦ信号の給電・配電が行われる。
【００５８】
アンテナ素子６は、図９に示すように、逆Ｆ構造の先端部に容量性スタブ（メタル短冊状パターン）６２を設けてもよく、これによりアンテナ素子のさらなる実効長低減が可能となる。
【００５９】
アンテナ素子６を実装するフレキシブル配線基板７は、全面がベタのグランド配線パターン７２からなる裏面と、信号線の引き回しを行う表層面の２層構造（両面構造）を有しており、ＲＦモジュール５から入出力される信号がインピーダンスコントロールされた線路によってアンテナ素子６に供給されるようになっている。
【００６０】
具体的には、図８に示すように、表層に設けられたＲＦモジュール５までの信号線７３が、同一平面上に形成されたグランド配線パターン７１に形成されたギャップ内に両側のグランド配線パターン７１に対して等間隔のギャップを介して配線されており、いわゆるコプレーナ線路を構成している。高周波用線路としては、このコプレーナ線路に限らず、例えばマイクロストリップ線路等を採用することも可能である。
【００６１】
また、表層側のグランド配線パターン７１は、例えばビアホール７４等によって裏面側のグランド配線パターン７２と導通されており、グランドとしての機能を確実に果たすようになっている。
【００６２】
なお、裏面のグランド配線パターン７２は、アンテナ素子６が実装される位置までは形成されていない。裏面のグランド配線パターン７２がアンテナ素子６の実装位置に掛かるまで形成されていると、アンテナ素子６が機能しなくなる虞れがある。
【００６３】
図１０及び図１１は、フレキシブル配線基板７の高周波線路の例を示すものである。
【００６４】
本発明の通信モジュールにおいては、アンテナとしての機能発現のために、実際にアンテナ素子６が形成（実装）される面を除いて、ほぼ全面がグランドである必要があり、それを配慮して高周波線路を構成する必要がある。
【００６５】
図１０に示すのは、いわゆるグランデッドコプレーナ線路と呼ばれるもので、基材７ｂの裏面及び表面にそれぞれグランド配線パターン７１，７２が形成され、表面のグランド配線パターン７１間に信号線７３が所定のギャップＧ１，Ｇ２をもって形成されている。
【００６６】
このような構成を採用することにより、例えば基材７ｂの厚さＨ及び誘電率、信号線７３の幅Ｗ、及び２つのギャップＧ１，Ｇ２の設定によって無限の組み合わせで一定インピーダンスの線路を作製することができる。
【００６７】
もうひとつは、図１１に示すマイクロストリップ線路と呼ばれるものである。マイクロストリップ線路は、基材７ｂの裏面にグランド配線パターン７２，表面に信号線７３という構成である。この場合、基材７ｂの厚さＨ及び誘電率、信号線７３の幅Ｗによって一定インピーダンスの線路を作製することができる。
【００６８】
以上のように、超小型の通信モジュールを実現するためには、ほぼベタのグランド層と信号層の少なくとも２つの配線層を有する配線基板が必要であるが、両面構造のフレキシブル配線基板に限らず、様々な種類の多層配線基板や、セラミック等、他の種類の材料を基材に用いた配線基板等も十分に使用することが可能である。
【００６９】
また、例えば多層配線基板の場合、必ずしもグランド配線パターンは裏面に露出している必要はなく、内層等に形成することも可能である。
【００７０】
さらには、フレキシブル配線基板７自体にグランド配線パターンを設けるのではなく、例えばフレキシブル配線基板７と対向する筐体１の内面にグランド面を形成することも可能である。
【００７１】
以上が本発明の通信モジュールを構成する主な構成要素（素子）であるが、先にも述べたように、ベースバンドＬＳＩ４とＲＦモジュール５の間、及び筐体１内の空間を埋める形で、電波吸収体９が設けられている。
【００７２】
この電波吸収体９は、図示のように配線部や空間の一部に形成することにより、デジタル部（ＲＦモジュール５）の不要輻射を防止したり、空洞共振と呼ばれる空間的電磁的共振を抑制するよう作用する。
【００７３】
図２及び図３に示す電波吸収体９のうち、ＲＦモジュール５とベースバンドＬＳＩ４の間に配される電波吸収体９は、主にデジタル部であるＲＦモジュール５の不要輻射の防止を目的に設けられている。空間に設置された電波吸収体９は、空間的電磁的共振を抑制することを目的に設けられている。
【００７４】
上記電波吸収体９の材料としては、フェライトや金属等のように透磁率の高い磁性体を微粉化して接着樹脂等と混合したもの等が用いられ、ここでは所定の形状に成形したものが他の素子と同様、フレキシブル配線基板７に実装するような形で取り付けられている。
【００７５】
電波吸収体９は、上記成形品に限らず、シート化したもの、ペースト状のもの等、任意の形態のものを使用することが可能である。
【００７６】
以上、本発明を適用した通信モジュールの一例について説明してきたが、本発明はこの例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７７】
例えば、先の例では各素子をフレキシブル配線基板７に実装して筐体１内に収容するようにしたが、図１２に示すように、筐体１のうちの下蓋１ｂの内側壁面に配線パターンＰを形成し、ここにＲＦモジュール５やベースバンドＬＳＩ４、ストレージ機能用メモリ素子３やその他の一般部品８等を直接実装するようにしてもよい。
【００７８】
ただし、この場合には、筐体１はリフロー等の熱処理工程に耐え得る耐熱性が必要であり、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を用いることが好ましい。
【００７９】
また、電波吸収体９については、先の例においては、フレキシブル配線基板７上に成形体を配置した構成を示したが、図１３及び図１４に示すように、ペースト状のものを全面に充填するような形としてもよい。
【００８０】
この場合、ペースト状の電波吸収体を塗布し、筐体１である下蓋１ｂ上に上蓋１ａを被せ、熱処理を行うことで、筐体１の組み立て封止と電波吸収体の形成を一度に行うことも可能である。
【００８１】
また、ＲＦモジュール５やベースバンドＬＳＩ４，ストレージ機能用メモリ素子３等も全面電波吸収体によりコーティングされることになり、特に耐湿信頼性や耐静電破壊性を高めることが可能である。
【００８２】
さらに、アンテナ素子６についても、先の例ではチップアンテナとしたが、図１５に示すように、筐体１の表面に、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）等の２段成形法を用いたメッキパターン形成により、例えばλ／２のダイポールアンテナＤＰを形成するようにしてもよい。先の例のように、電波吸収体を全面に充填する場合、アンテナ素子６を筐体１内に入れることはできず、本例のようなアンテナ形成との組み合わせが好適である。
【００８３】
なお、アンテナ素子を筐体１表面に形成した場合、同軸ケーブル等によりフレキシブル配線基板７のＲＦ入出力端子とダイポールアンテナＤＰの間を接続し、給電し得るように構成することが必要である。
【００８４】
あるいは、アンテナ素子を筐体１に設けた突出部１ｃに形成することも可能である。
【００８５】
図１６は、通信モジュールをホスト機器に差し込んだ際に、ホスト機器本体から突出する突出部１ｃを筐体１に設け、ここにダイポールアンテナＤＰを形成した例である。
【００８６】
アンテナ素子としては、上記のダイポールアンテナに限られず、例えば図１７に示すようなＢｏｗ−ｔｉｅアンテナＢＴとすることも可能である。その他、逆Ｆアンテナ、パッチアンテナ等、公知のアンテナを形成することも可能であり、さらにはチップアンテナをこの部分に実装することも可能である。
【００８７】
これにより、アンテナからの放射電磁界がホスト機器に閉じこめられることがなくなり、アンテナ本来の放射特性が出せるようになる。
【００８８】
以上のように超小型通信モジュールを形成し、そのコネクタ部分をホスト側（例えばＡＶ機器、電話、パーソナルコンピュータ等）に挿入する事で、通信機能を用いて、インターネットへアクセスしたり、これとは反対に、インターネット上から、音楽や画像データを取りこみ一時的にモジュール内部のメモリに蓄えたりすることで、あらゆるデータ、情報の通信と記録機能をホスト側機器に簡単に付与することが可能となる。
【００８９】
また、ベースバンドＬＳＩのフラッシュＲＯＭやＥＰＲＯＭ等に、ユーザー個人の情報、例えば、インターネットプロバイダのアカウント情報やパスワード、携帯電話のＰＩＮコード等を書き込んでおいたり、良く使うインターネット上のサイト情報等を入れておく事で、半自動的にユーザーの意図する情報の取得や発信が可能となる。
【００９０】
具体的には、本発明の通信モジュールは、例えば図１８に示すように構成された無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムに適用される。
【００９１】
図１８に示すように、公衆通信網１４０と接続される無線ＬＡＮシステム１０１において、ゲートウェイとなる通信機器１０２（１０２ａ〜１０２ｅ）、通信モジュール１０３及び通信モジュール１０３が装着されるホスト機器１０４との間のデータ通信を実現するためにBluetooth 方式を採用している。
【００９２】
このBluetooth 方式とは、日欧５社が１９９８年５月に標準化活動を開始した近距離無線通信技術の呼称である。このBluetooth 方式では、最大データ伝送速度が１Ｍｂｐｓ（実効的には７２１Ｋｂｐｓ）、最大伝送距離が１０ｍ程度の近距離無線通信網を構築してデータ通信を行う。このBluetooth 方式では、無許可で利用可能な２．４ＧＨｚ帯のＩＳＭ（Industrial Scientific Medical ）周波数帯域に帯域幅が１ＭＨｚのチャネルを７９個設定し、１秒間に１６００回チャネルを切り換える周波数ホッピング方式のスペクトラム拡散技術を採用して通信モジュール１０３とホスト機器１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）との間で電波を送受信する。
【００９３】
このBluetooth 方式を適用した近距離無線通信網に含まれる各ホスト機器１０４は、スレーブマスター方式が適用され、処理内容に応じて、周波数ホッピングパターンを決定するマスタ機器と、マスタ機器に制御される通信相手のスレーブ機器とに別れる。マスタ機器では、一度に７台のスレーブ機器と同時にデータ通信を行うことができる。マスタ機器とスレーブ機器とを加えた計８台の機器で構成するサブネットは“ｐｉｃｏｎｅｔ（ピコネット）”と呼ばれる。ピコネット内、すなわち無線ＬＡＮシステム１０１に含まれるスレーブ機器となされたホスト機器１０４は、同時に２つ以上のピコネットのスレーブ機器となることができる。
【００９４】
図１８に示す無線ＬＡＮシステム１０１は、例えばインターネット網等の公衆通信網１４０とデータの送受信を行う通信機器１０２（１０２ａ〜１０２ｅ）と、近距離無線通信網である近距離無線通信網１３０を介してBluetooth 方式でユーザデータ等を含む制御パケットの送受信を通信機器１０２との間で行う通信モジュール１０３と、通信モジュール１０３との間でユーザデータ等を含む制御パケットの入出力を行うホスト機器１０４（１０４ａ〜１０４ｅ）で構成される。
【００９５】
ホスト機器１０４は、通信モジュール１０３と機械的に接続され、ユーザにより操作される電子デバイスである。ホスト機器１０４としては、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）１０４ａ、ディジタルカメラ１０４ｂ、メール処理端末１０４ｃ、ＥＭＤ（Electronic Music Distribution）端末１０４ｄ等がある。
【００９６】
通信機器１０２は、近距離無線通信網１３０を介して通信モジュール１０３と制御パケット接続されるとともに公衆通信網１４０に接続され、通信モジュール１０３と公衆通信網１４０とを接続するためのゲートウェイである。この通信機器１０２としては、公衆通信網１４０と接続するためのモデム等を備えたパーソナルコンピュータ１０２ａ、例えばｃｄｍａＯｎｅ（Code Division Multiple Access ）方式やＷ−ＣＤＭＡ（Wide Band−Code Division Multiple Access）方式を採用した携帯電話１０２ｂ、ＴＡ／モデム１０２ｃ、ＳＴＢ（Set Top Box）１０２ｄ、例えばBluetooth 方式に準じた通信モジュール１０３と公衆通信網１４０とを接続するための基地局等の準公衆システム１０２ｅがある。
【００９７】
公衆通信網１４０としては、例えばパーソナルコンピュータ１０２ａと電話回線を介して接続されるインターネット（Internet）網、携帯電話１０２ｂとて接続される移動体通信網（Mobile Network）、ＴＡ／モデム１０２ｃと接続されるＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）／Ｂ（broadband）−ＩＳＤＮ、ＳＴＢ１０２ｄと接続される衛星通信網（Broadcasting）、準公衆システム１０２ｄと接続されるＷＬＬ（wireless local loop ）等がある。公衆通信網１４０に含まれるインターネット網には、さらに、情報提供サーバ１４１、メールサーバ１４２、ＥＭＤサーバ１４３、コミュニティサーバ１４４が接続される。情報提供サーバ１４２では、ホスト機器１０４からの要求を通信モジュール１０３、通信機器１０２を介して受信し、要求に応じた各種情報をホスト機器１０４に送信する。また、メールサーバ１４２では、電子メールを管理し、通信機器１０２、通信モジュール１０３を介してホスト機器１０４との間で電子メールを送受信する。さらに、ＥＭＤサーバでは、通信機器１０２及び通信モジュール１０３を介してホスト機器１０４のＥＭＤ端末１０４ｄに音楽情報を送信して、音楽提供サービスを管理する。さらにまた、コミュニティサーバでは、例えばホスト機器１０４のディジタルカメラ１０４ｂに例えば街角情報、ニュース情報ダウンロードサービス等を提供するとともに、ホスト機器４からの情報のアップロード等を管理する。
【００９８】
上述の無線ＬＡＮシステムに用いられる通信モジュール１０３は、先に説明した本発明の通信モジュールであり、図１９に示すような内部構成となっており、これら制御システムが通信モジュール１０３を構成するアンテナ素子６、ＲＦモジュール５、ベースバンドＬＳＩ４、ストレージ機能用メモリ素子３に割り当てられ、単一の筐体１内に収容されている。例えば、ＲＦモジュール５には、スイッチ部（ＳＷ）、受信部、送信部、ホッピングシンセサイザ部が格納される。また、ベースバンドＬＳＩ４には、ベースバンド制御部、インターフェース部、個人情報記憶部、ネットワーク設定記憶部、ＲＡＭ（Random Access Memory）、無線通信ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory ）、メモリーコントローラが格納されている。
【００９９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、メモリモジュールの中に無線通信機能を盛り込むことで、インターネットなどの外部のネットワーク接続が容易に可能になり、その結果、メモリモジュールとしては無限大のメモリ容量を確保したのと同等な効果が得られる他、あらゆる音楽、画像、データ等の情報が、機器間でシームレスな環境でやり取りが可能になる。
【０１００】
また、メモリモジュールのインターフェースを共通インターフェースとして用いることで、２．４ＧＬＡＮ、５Ｇホームネットワーク、IEEE802.11、Bluetooth 等、あらゆる通信方式に対応した通信モジュールを作成可能、または交換利用可能で、その結果、機器側には何種類もの通信インターフェースを用意する必要はなく、形状的、重量的、コスト的にもユーザーサイドの負担を軽減することが可能である。
【０１０１】
また、モジュール自体の小型化、薄型化が可能であり、モバイルタイプの機器には、携帯性、機動性に優れたネットワーク環境を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した通信モジュールの一例を示す概略平面図である。
【図２】通信モジュールを構成する各素子の実装状態の一例を示す概略平面図である。
【図３】通信モジュールを構成する各素子の実装状態の一例を示す概略断面図である。
【図４】フレキシブル配線基板への素子の取り付け状態を示す分解平面図である。
【図５】ＲＦモジュールの断面構造を示す模式図である。
【図６】ベースバンドＬＳＩの断面構造を示す模式図である。
【図７】ストレージ機能用メモリ素子の断面構造を示す模式図である。
【図８】チップアンテナのフレキシブル配線基板への取り付け構造を一部破断して示す概略斜視図である。
【図９】容量性スタブを設けたチップアンテナの一例を示す概略斜視図である。
【図１０】グランデッドコプレーナ構造の配線基板の一例を示す要部概略断面図である。
【図１１】マイクロストリップ構造の配線基板の一例を示す要部概略断面図である。
【図１２】筐体に配線形成した場合の素子の取り付け状態を示す分解平面図である。
【図１３】電波吸収体により被覆した実装例を分解して示す模式図である。
【図１４】電波吸収体により被覆した実装例における封止状態を示す模式図である。
【図１５】アンテナ素子を筐体に形成した例を示す概略平面図である。
【図１６】ダイポールアンテナを筐体の突出部分に形成した例を示す概略平面図である。
【図１７】Ｂｏｗ−ｔｉｅアンテナを筐体の突出部分に形成した例を示す概略平面図である。
【図１８】無線ＬＡＮシステムを含むネットワークを示す図である。
【図１９】通信モジュールの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１筐体、２コネクタ部、３ストレージ機能用メモリ素子、４ベースバンドＬＳＩ、５ＲＦモジュール、６アンテナ素子

Claims

ホスト機器と着脱自在に接続されるコネクタ部を有し、アンテナ素子と、高周波信号処理を行う素子と、ベースバンド信号処理を行う素子と、ストレージ機能用メモリ素子とが筐体に実装され、
上記高周波信号処理を行う素子と上記ベースバンド信号処理を行う素子との間、並びに上記筐体を構成する上蓋及び下蓋の間の空間を埋めるように電波吸収体が配されており、
上記高周波信号処理を行う素子、ベースバンド信号処理を行う素子及びストレージ機能用メモリ素子は、上記電波吸収体により覆われ、
上記高周波信号処理を行う素子、ベースバンド信号処理を行う素子及びストレージ機能用メモリ素子は、フレキシブル配線基板上に実装されており、上記フレキシブル配線基板のうち少なくとも高周波信号処理を行う素子と対向する領域には接地電極パターンが形成され、
上記電波吸収体は、ペースト状のものが塗布されて、熱処理を行うことにより形成され、上記フレキシブル配線基板の全面に充填され、
上記アンテナ素子は、上記筐体の表面に形成されることを特徴とする通信端末装置。
上記コネクタ部側から、ストレージ機能用メモリ素子、ベースバンド信号処理を行う素子、高周波信号処理を行う素子、アンテナ素子の順に配列されていることを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
上記筐体の少なくとも一部に配線パターンが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信端末装置。
上記アンテナ素子は、上記筐体の表面の上記コネクタ部とは反対側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の通信端末装置。
上記高周波信号処理を行う素子は、機能素子が内蔵された配線基板に半導体チップがフリップチップボンディングされてなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の通信端末装置。
上記機能素子が、共振器、フィルタ、キャパシタ、インダクタから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項５記載の通信端末装置。
上記ベースバンド信号処理を行う素子は、複数の半導体チップが積層されボンディングされてなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の通信端末装置。
上記ストレージ機能用メモリは、複数の半導体メモリが中間基板を介して積層されてなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の通信端末装置。
各半導体メモリ素子は中間基板に対してフリップチップボンディングされていることを特徴とする請求項８記載の通信端末装置。
上記フレキシブル配線基板は少なくとも両面配線基板であり、上記接地電極パターンは上記各素子が実装される面とは反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項９記載の通信端末装置。
上記コネクタ部を介してホスト機器との間のデータの授受が行われ、上記アンテナ素子を介して無線送受信網との間のデータの送受信が行われることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の通信端末装置。
上記ホスト機器との間のデータの授受を行うための入出力インターフェースを有することを特徴とする請求項１１記載の通信端末装置。
上記入出力インターフェースには、市販メモリモジュールの入出力インターフェースが使用されていることを特徴とする請求項１２記載の通信端末装置。
上記ベースバンド信号処理を行う素子に使用者の個人情報が格納されていることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の通信端末装置。