JP4541233B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、筐体の表面にユーザが操作する複数のキーを有する携帯端末装置に関するものである。

携帯電話端末などユーザが押圧操作するボタンを筐体表面に有する装置の基板には、通常、その片面にシートキーが配置され、裏面にはＩＣなどの電子部品が配置されている。

従来、信頼性評価の中でキーの加圧試験を行われるが、試験は各キーに対して通常の使用状態より大きな押圧力を与えて内部の部品や基板が破損しないかどうかを確認するものである。基板の裏面とはいえ、複数のＩＣの高さのばらつきにより空白部が生じると、キーの加圧により基板に対して局所的な力が働くため、基板に撓み、湾曲が発生し、ＩＣが剥離したり電気接点の接触不良を起こしたりして動作の不具合が生じる。

その対策として、従来は、ＩＣの表面に、それぞれのＩＣの高さの違いを吸収するようにサイズと厚さを調整したシートをスペーサとして貼り付け、これらのシート面をシールドケースなどを介してバッテリなどの平坦で硬い面で受けるようにしていた。

特許文献１にはシールドケースに絞り加工により凸部を形成し、熱伝導性のグリス等を介して電子部品と接触させることにより放熱を行う技術が開示されている。
特開平５−６３３８３号公報

近年の携帯電話端末では高機能化、多機能化により比較的多くのＩＣが用いられており、それらのＩＣの高さはまちまちである。上述したようなＩＣとシールドケースとの間にできた空間にシートを貼り付ける対策では、それらのＩＣに合わせてサイズと厚みの異なるシートを準備し貼り付けなければならなかったため、シートの材料費およびシート貼り付けの工数がかかるという問題があった。

上記特許文献１に記載の技術には、シールドケースに絞り加工により形成した凸部をグリス等を介して電子部品と接触させことにより放熱効果を得ることは示されているが、キーの押圧に対してシールドケースにより機械的に電子部品を支持することまでは考慮されていない。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、シートのような独立したスペーサを貼り付ける必要なく、キー押圧に対してＩＣを支持することができる携帯端末装置を提供するものである。

本発明による携帯端末装置は、筐体の表面に複数のキーを有する携帯端末装置であって、筐体内に配置され複数の集積回路部品を搭載した基板と、前記基板上で前記複数の集積回路部品を覆う位置に取り付けられるシールド部材とを備える。前記シールド部材は、前記基板に取り付けられた状態で、前記複数の集積回路部品の各々に対して突出した凸部を有し、前記凸部先端が前記複数の集積回路部品の表面に当接する。この構成により、シールド部材が基板に取り付けられた状態で、シールド部材の裏側表面と集積回路部品の表面との間にある空白が凸部により埋められるため、キー押圧による局所的な圧力が基板に掛かっても、その押圧力はシールド部材を介して支持される。これにより、シート等の独立したスペーサを用いることなく基板の撓みや湾曲の発生が防止され、その結果、集積回路部品への悪影響が阻止される。

前記凸部の高さは、前記基板の表面から前記複数の集積回路部品の表面までの高さに応じて異ならせることにより、それらの高さのばらつきは吸収される。

前記凸部は、比較的サイズの小さい集積回路部品に対してはほぼ方形または円形の形状を有するとともに、比較的サイズの大きい集積回路部品に対してはより複雑な形状を有するようにすれば、大サイズの集積回路部品に対する支持が確実となる。

本発明によれば、シールド部材に、基板上の複数の集積回路部品の各々に対して突出する凸部を設け、その先端が集積回路部品の表面に当接するよう構成することにより、従来のような独立したシートを用いる必要をなくすとともに、その貼り付け工数を削減することができる。シールド部材に凸部を設けることにより、その表面積も大きくなるので集積回路部品の放熱にも効果がある。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の携帯端末装置の一例としての携帯電話端末の操作部の外観を示す平面図である。この例では、折り畳み型の携帯電話端末の下側筐体の前面筐体１０ａを示している。ここでは、折り畳み型の例を示したが、ストレート型、スライド型、等の他の形態であってもよい。

携帯電話端末の操作部には、テンキー、マナーキー、メモキー、電源・終話キー、通話キー、クリアキー、カーソル操作キー、メールキー、Ｗｅｂキー、アプリキー、電話帳キー等の各種のキー１１が配置されている。

図２は、図１の前面筐体１０ａの背後にある基板１５の概略の外観を示す平面図である。この基板１５は、少なくとも背面に複数の集積回路（ＩＣ）を含む電子部品を搭載しているプリント配線基板である。図２に現れているように、基板１５の表面にはシートキー１４が貼り付けられている。シートキー１４は、図１の各キーに対応する位置に配置されたドーム状接点１４ａと、これらを覆う絶縁シート１４ｂとにより構成され、絶縁シート１４ｂは基板１５に接着されている。ドーム状接点１４ａは、押圧により変形してその頂部が凹むとともに押圧力が除かれると弾性力により元の形状に戻る導電性の弾性部材で構成され、基板１５上に設けられた固定接点１５ａとの間でスイッチを形成する。

図３は、図２に示した基板１５の裏側の概略の外観を示している。この図から分かるように、基板１５上には、コネクタ３１、３２等とともに、複数のＩＣ１６ａ〜１６ｋが搭載されている。これらのＩＣが基板１５に搭載されたときの基板表面からの高さはまちまちである。この例では、２組のＩＣ群について、それぞれ、基板１５上で、電磁波の漏洩を防ぐためのシールドケース（後述）が取り付けられるシールドフレーム１７，１８で囲まれている。シールドフレーム１７，１８の高さは複数のＩＣのうち最も高さの高いＩＣと同じか、それより高く設定されている。

図４は、図３に示した基板１５において、そのシールドフレーム１７，１８に対してそれぞれ本発明のシールド部材としてのシールドケース１９，２０を取り付けた状態を示している。この例では、「ケース」といっても、箱型の形状を有する訳ではなく、導電性を有するほぼ板状のカバーである。本実施の形態のシールドケースはステンレスやアルミニウム等の金属で構成している。

シールドケース１９、２０は、図４に示すように、その上部からみてその表面には、ＩＣ１６ａ〜１６ｅ、１６ｇ〜１６ｋの位置に対応して、凹部４１ａ〜４１ｅ、４１ｇ〜４１ｋが形成されている。これらの凹部は、シールドケース１９，２０の裏面から見ると突出した凸部であり、シールドケース１９，２０がシールドフレーム１７，１８に正しく取り付けられた状態では、凸部の先端部は対応する各ＩＣの表面に当接するよう、凸部の高さ（すなわち凹部の深さ）が設定されている。このような凹凸は例えば金属の絞り加工により形成することができる。なお、この例ではＩＣ１６ｆに対応する凸部は設けられていない。これは、必ずしもすべてのＩＣに対して凸部が設けられる必要はないことを示している。このような場合としては、そのＩＣのサイズや位置によりキー押圧の影響がない場合、あるいは、ＩＣが凸部なしにシールドケースの裏側に当接するような高さのＩＣの場合が想定される。

図５は、図４に示した基板１５の上から背面筐体１０ｂを被せた状態を示している。背面筐体１０ｂには、シールドケース１９が露出する開口５０が設けられており、この上に電池が搭載されるようになっている。電池の接点は、電池の搭載時に、背面筐体１０ｂに設けられた電池用接点２３に接続されるようになっている。なお、実際には通信事業者名、製造年月日、製造番号等が記載されたシート（図示せず）が貼られ、シールドケース１９の表面が直接露出しないようになっている。

図６は図５の背面筐体１０ｂに対して電池カバー２２が取り付けられた状態を示している。

図７は、シールドケースの具体的な構成を示すものとして、シールドケース１９の構成例を示したものである。図７（ａ）はシールドケース１９の平面図、図７（ｂ）は左側面図、図７（ｃ）は右側面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’断面図、図７（ｅ）は底面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。シールドケース１９の表面には上述した凹部４１ａ〜４１ｅ，４１ｇが形成されている。図７（ｄ）（ｆ）から分かるように、凹部の深さは凹部毎に異なっている。なお、シールドケース１９の右側面を除く周囲には、シールドケース１９の主面から直立した縁部を有し、この縁部の複数箇所の開口４３を設けている。右側面に縁部がないのは取付の便宜のためであり、開口４３はシールドフレーム１７に設けられた対応する凸部（図示せず）と係合して、シールドケースの離脱防止を図るものである。但し、シールドケースの縁部や開口は本発明において本質的な要素ではなく、その具体的な形状や個数等を特に限定するものではない。

本実施の形態におけるシールドケースの表面側から見た凹部の形状（すなわち裏側から見た凸部の形状）は、対応するＩＣのサイズにより異なっている。すなわち、凹部は、比較的サイズの小さい集積回路部品に対してはほぼ方形または円形の形状を有するとともに、比較的サイズの大きい集積回路部品に対してはより複雑な形状を有する。この例では、複雑な形状として、線状の凹部が交錯した編み目状の形状としている。比較的大きいサイズのＩＣに対して、単に矩形形状の凹部とすると、その連続した平坦部の大きさが大きくなりすぎて、キー押圧に対抗してＩＣを支持する強度が低下するからである。比較的大きいサイズのＩＣに対する凹部の形状は編み目状に限るものではなく、ＩＣを支持する強度が低下しなければ、任意の形状とすることが可能である。例えば、ジグザグ状、格子状、螺旋状、水玉状、複数のドーナツ状、等であってもよい。これらの共通する性質は、任意の方向における連続した平坦部の長さが所定値より小さいことである。

なお、図４に示したシールドケース２０の支持は背面筐体１０ｂに形成したリブ（図示せず）で行っている。通常、電池２１の表面は硬く平坦であるため、リブに比べて電池は凹部を形成したシールドケースの支持には好適である。但し、本実施の形態の場合、シールドケース２０はシールドケース１９よりもサイズが小さく、かつ、ＩＣのサイズも小さいのでシールドケースの支持にはリブでも十分である。したがって、このようなリブも本発明におけるシールド部材を支持する「他の端末部品」として機能しうる。

図８は、本実施の形態における筐体をその側部から見た分解断面図である。（但し、この図におけるＩＣ１６やシールドケース１９は上記の特定の部分と厳密に対応するものではない。）上から順次、前面筐体１０ａ、ボタンキー１２、シートキー１４、基板１５、シールドケース１９、背面筐体１０ｂ、電池２１および電池カバー２２を示している。ボタンキー１２は、弾性シート１３と、この上の所定の位置（前面筐体１０ａの開口１０ｃに対応する位置）に取り付けられたキー１１（ボタン）からなる。

シールドケース１９は、基板１５上に搭載されたＩＣ１６の周囲のシールドフレーム１７に対して取り付けられ、凹部４１ｘ，４１ｙ，４１ｚの裏側から突出した凸部４２ｘ，４２ｙ，４２ｚの先端部が対応するＩＣの表面に当接するように構成されていることが分かる。すなわち、ＩＣは凸部４２ｘ，４２ｙ，４２ｚを介してシールドケース１９により直接的に支持され、シールドケース１９は端末内に収容された電池２１の平坦部により直接的に支持される。電池２１は、背面筐体１０ｂから離脱しないように既知の係止機構によりその開口内に収容され、電池カバー２２により被覆される。

以上のような構成により、キー１１の押下によって基板１５に局所的に力が掛かっても、従来のようなスペーサとしてのシートを用いることなく、シールドケースの構造自体により、基板１５の各部は確実に支持されるため、その撓み、湾曲が生じることがなく、基板１５上に搭載された各ＩＣ接続部に悪影響を及ぼすことが防止される。その結果、ＩＣの剥離や破損、接触不良等の不具合の発生が防止される。また、シールドケース自体の強度も増加するので、単にキーの押圧だけでなく、端末の落下時等の衝撃に対する耐性も増加する。さらに、シールドケースの表面積増加による放熱効果も期待できる。シールドケースを金属板の変形による成型により凹凸を形成することにより、シールドケース自体の重量は凹凸がない場合と変わらない。したがって、本実施の形態によれば、端末の重量に関しては、従来のような独立したシートの重量分だけ軽くすることができる。

図９は本発明の他の実施の形態を示している。上記の第１の実施の形態では、シールドケースで遮蔽されるＩＣは基板１５の一面側のみに搭載したが、図９の例では、基板１５の他面側にもＩＣ５６を搭載する場合を示している。したがって、これらのＩＣ５６に対しても、上記シールドケース１９と同様、凸部の高さ（凹部の深さ）をＩＣの高さに応じて異ならせたシールドケース５９を設け、これをＩＣ５６の周囲のシールドフレーム５７に取り付けるようにしている。シールドケース５９の上には他の基板としてフレキシブル基板５８を設け、この上にシートキー１４を配置している。フレキシブル基板５８はコネクタ（図示せず）を介してメインの基板１５と接続されている。キー押下の検出はこのフレキシブル基板５８を介して行われる。本実施の形態の他の構成は第１の実施の形態と同じなので、重複した説明は省略する。

この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、第２の実施の形態は、基板１５の両面に、より多くのＩＣを搭載することができるので、高機能化、多機能化に対応した携帯電話端末に利用して好適である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、上記説明では携帯電話端末について説明したが、本発明は、操作キーを有する任意の携帯型の端末装置に適用することが可能である。

また、シールドケースはステンレスやアルミニウム等の金属で構成したが、所定の形状に成型したプラスチックに導電性のメッキや箔を被着したものであってもよい。

シールド部材であるシールドケースはシールドフレームを介して基板に取り付けるようにしたが、シールドフレームは必ずしも必須の要素ではなく、シールドケースを直接的に基板に対して取り付けてもよい。

本発明の携帯端末装置の一例としての携帯電話端末の操作部の外観を示す平面図である。 図１の前面筐体の背後にある基板の概略の外観を示す平面図である。 図２に示した基板の裏側の概略の外観を示す図である。 図３に示した基板において、そのシールドフレームに対してそれぞれシールドケースを取り付けた状態を示す図である。 図４に示した基板１５の上から背面筐体１０ｂを被せた状態を示した図である。 図５の背面筐体に対して電池カバーが取り付けられた状態を示す図である。 図４に示したシールドケース１９の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における筐体をその側部から見た分解断面図である。 本発明の他の実施の形態を示す分解断面図である。

符号の説明

１０ａ…前面筐体、１０ｂ…背面筐体、１０ｃ…開口、１１…キー（ボタン）、１２…ボタンキー、１３…弾性シート、１４…シートキー、１４ａ…ドーム状接点、１４ｂ…絶縁シート、１５…基板、１５ａ…固定接点、１６…集積回路部品、１７，１８…シールドフレーム、１９…シールドケース、２０…シールドケース、２１…電池、２２…電池カバー、２３…電池用接点、３１…コネクタ、４１ａ〜４１ｅ，４１ｇ…凹部、４２ｘ，４２ｙ，４２ｚ…凸部、４３…開口、５０…開口、５７…シールドフレーム、５８…フレキシブル基板、５９…シールドケース

Claims (5)

1. 筐体の表面に複数のキーを有する携帯端末装置であって、
   前記筐体内に配置され、少なくとも一面に複数の集積回路部品を搭載した基板と、
   前記基板の他面側に配置され前記複数のキーに対する押圧力を受けるシートキーと、
   前記基板上で前記複数の集積回路部品を覆うように取り付けられるシールドケースとを備え、
   前記シールドケースは、前記基板に取り付けられた状態で、シールドケースの表側から見て前記複数の集積回路部品の各々に対して形成された複数の凹部を有し、前記複数の凹部の深さは、前記基板の表面から当該集積回路部品の表面までの高さに応じて異なることにより、前記凹部の裏側が前記複数の集積回路部品の表面に当接し、
   前記凹部は、線状の凹部が交錯した形状を有し、
   前記シールドケースは、搭載された電池の平坦部で支持される
   ことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記凹部は、比較的サイズの小さい集積回路部品に対してはほぼ方形または円形の形状を有するとともに、比較的サイズの大きい集積回路部品に対して前記線状の凹部が交錯した形状を有することを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記シートキーは前記基板の前記他面上に配置されたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
4. 前記基板の前記他面側にも複数の集積回路部品が搭載され、これらの複数の集積回路部品を覆うように取り付けられた他のシールドケースと、
   このシールドケースと前記シートキーとの間に設けられたフレキシブル基板とをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
5. 前記シールドケースは、金属板の絞り加工により形成することを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。

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