JP4850624B2

JP4850624B2 - 電子機器

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Publication number: JP4850624B2
Application number: JP2006224634A
Authority: JP
Inventors: 和也金野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: JP2008048363A

Description

本発明は、電子機器及び無線通信端末に関する。

マイクロフォン等の電子部品を、当該電子部品の接続端子を基板の接続端子に当接させるように電子機器に組み込む技術が種々提案されている。特許文献１では、マイクロフォンにマイクロフォンの外周縁を越えて基板に沿う方向に延びる接続端子を設け、基板に設けられた孔部にマイクロフォンを挿入しつつ接続端子を基板に設けられた接続端子に当接させる実装構造が開示されている。
特開２００２−２８１１３４号公報

しかし、特許文献１の技術では、マイクロフォンの周囲において、マイクロフォン側の端子及び基板側の端子に、これらを互いに当接させるためのコンタクト面を確保する必要がある。コンタクト面は、マイクロフォン側の端子と基板側の端子とが確実に当接するように、ある程度の面積を確保する必要がある。このため、基板が広面積化する。

本発明の目的は、小型化が可能な電子機器及び無線通信端末を提供することにある。

本発明の電子機器は、第１面及び当該第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面に空所が形成される回路基板と、前記回路基板に設けられ、前記空所と重なる位置で前記第１面よりも前記第２面側に位置する当接部を有する基板側端子と、前記空所及び前記当接部に重なると共に前記当接部よりも前記第１面側に配置される部品本体と、前記部品本体から突出して前記空所に前記第１面側から前記第２面側へ挿入され前記当接部に当接する部品側端子とを有する電子部品と、を備え、前記電子部品は、電気信号と音響との変換を行う部品であり、前記電子部品と、該電子部品のバックキャビティとして機能する前記空所とで、音響変換部が構成されることを特徴とする。

本発明によれば、電子機器や無線通信端末を小型化できる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る電子機器又は無線通信端末としての携帯電話機１の外観を開状態で示す斜視図である。携帯電話機１は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されており、開状態と閉状態との間で互いに回動可能に連結された第１筐体２及び第２筐体３を備えている。

第１筐体２及び第２筐体３は、それぞれの端部が回動の中心となる連結部４により連結されることにより携帯電話機１全体の筐体を構成するようになっている。第１筐体２及び第２筐体３は、それぞれ概ね薄型直方体状に形成されており、閉状態では互いに重ねあわされて互いの輪郭が略一致する。

第１筐体２には、例えば、通話用のスピーカ９、画像や文字を表示する表示部６が設けられている。第２筐体３には、例えば、通話用のマイクロフォン１０、電波を利用した無線通信を行うための送受信用の内蔵アンテナ２６（図２参照）、ユーザの操作を受け付ける操作部７が設けられている。

スピーカ９は、第１筐体２の連結部４とは反対側の端部に、換言すれば、携帯電話機１全体の筐体の端部に収納されている。マイクロフォン１０及びアンテナ２６は、第２筐体３の連結部４とは反対側の端部に、換言すれば、携帯電話機１全体の筐体の端部に収納されている。

図２は、第２筐体３の分解斜視図である。ただし、図２では、キーシート、フレキシブルプリント配線板、シールドケースなどの一部の部材を省略して示している。

第２筐体３は、閉状態で第１筐体２に対向する面側のフロントケース２１と、その背面側のリアケース２２と、リアケース２２の背面側に被せられる蓋体２３とを備えている。フロントケース２１、リアケース２２及び蓋体２３は、例えば非導電性の樹脂によりそれぞれ成形されている。フロントケース２１とリアケース２２とは、例えば、リアケース２２に挿通されたネジがフロントケース２１に設けられたネジボス２７に螺合されることにより固定される。

フロントケース２１とリアケース２２との間には、フロントケース２１側の第１実装面Ｓ１、及び、リアケース２２側の第２実装面Ｓ２（以下、単に「実装面Ｓ」といい、これらを区別しないことがある。）を有する回路基板２５が配置される。回路基板２５は、例えば樹脂をベースとしたプリント配線基板により構成されている。

回路基板２５は、例えば、フロントケース２１のネジボス２７に当接することにより、実装面Ｓに沿う方向において、第１筐体２及び第２筐体３に対して位置決めされる。また、回路基板２５は、例えば、フロントケース２１とリアケース２２との間に、直接的に、若しくは、シールドケースなどを介在させて間接的に挟まれることにより、実装面Ｓに直交する方向において、第１筐体２及び第２筐体３に対して位置決めされる。

アンテナ２６は、例えば、樹脂性のベース２６ａと、樹脂性のベースに張り巡らされた導電パターン２６ｂと、導電パターン２６ｂと回路基板２５とを接続する不図示の接続端子とを備えている。アンテナ２６は、例えば接地アンテナにより構成されており、不図示の送信器や受信器に接続されるとともに、回路基板２５の基準電位層３５（図３（ｂ）参照）にも接続されている。

フロントケース２１の筐体内部側には、マイクロフォン１０を位置決めするための部品保持部２８が形成されている。部品保持部２８は、例えば、マイクロフォン１０が挿入される凹部を形成するリブを有している。マイクロフォン１０は、収音面１０ｃ（図３（ｂ）参照）をフロントケース２１の内面に対向させ、フロントケース２１と回路基板２５の第１実装面Ｓ１とに挟まれて固定される。

図３は、マイクロフォン１０の実装構造を説明する図であり、図３（ａ）は、マイクロフォン１０実装後の回路基板２５の第２実装面Ｓ２を示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線矢視方向の断面図、図３（ｃ）は、マイクロフォン１０実装後の回路基板２５の第１実装面Ｓ１側を示す平面図、図３（ｄ）は、マイクロフォン１０実装前の回路基板２５の第２実装面Ｓ２を示す分解平面図、図３（ｅ）は、図３（ｄ）のＩＩＩｅ−ＩＩＩｅ線矢視方向の断面図、図３（ｆ）は、マイクロフォン１０実装前の回路基板２５の第１実装面Ｓ１を示す分解平面図である。なお、図３（ｂ）のみフロントケース２１も示している。また、図１及び図２では、マイクロフォン１０を円盤形状で示し、図３では、マイクロフォン１０を直方体形状で示しているが、実装構造の原理は同一である。

マイクロフォン１０は、部品本体１０ａと、部品側端子１０ｂとを備えている。マイクロフォン１０は、例えば、ダイナミックマイクロフォンにより構成されており、特に図示しないが、部品本体１０ａの外郭を構成する筐体、筐体内部に収納された振動板、永久磁石及びコイル等を備えている。部品本体１０ａは、収音面１０ｃに入力された音響を振動板で受け、振動板の振動により永久磁石とコイルとを相対移動させ、音響を電気信号に変換して部品側端子１０ｂに出力する。なお、筐体は、振動板の背後（回路基板２５側）を密閉していてもよいし、密閉していなくてもよい。

部品側端子１０ｂは、部品本体１０ａの収音面１０ｃの背面から突出している。部品側端子１０ｂは、例えば、長尺状の板金により構成され、一端が部品本体１０ａに固定され、他端は自由端である。すなわち、部品側端子１０ｂは、弾性変形により接触圧を確保するバネ端子により構成されている。部品側端子１０ｂの固定端から自由端までは、部品本体１０ａの回路基板２５に対する投影面内に収まっている。部品側端子１０ｂは、電気信号を電位差として出力するように２つ設けられている。

回路基板２５には、部品側端子１０ｂを挿入可能な孔部３１が設けられている。孔部３１の面積は、例えば部品本体１０ａの回路基板２５に対する投影面積よりも小さく、部品本体１０ａの投影面内に収まっている。孔部３１の形状は適宜に設定されてよい。孔部３１は、２つの部品側端子１０ｂに対応して２つ設けられている。

回路基板２５には、基板側端子３２が設けられている。基板側端子３２は、例えば板金により構成され、孔部３１に掛け渡されるように、換言すれば、孔部３１と重なるように、回路基板２５の第２実装面Ｓ２に固定されている。基板側端子３２は、第２実装面Ｓ２に対向する面の一部が孔部３１を介して第１実装面Ｓ１側に露出している。基板側端子３２のうち、孔部３１から露出する部分は部品側端子１０ｂと当接する当接部３２ａ（図３（ａ）、図３（ｂ））として機能し、露出しない部分は、基板側端子３２を回路基板２５に固定する固定部３２ｂ（図３（ａ）、図３（ｂ））として機能する。

なお、当接部３２ａの面積は、例えば、基板側端子３２及び部品側端子１０ｂを確実に当接させるのに必要なコンタクト面を確保可能な大きさであり、固定部３２ｂの面積は、例えば、上記の必要なコンタクト面の面積よりも小さい。基板側端子３２は、孔部３１を密閉してもよいし、しなくてもよい。

回路基板２５の第２実装面Ｓ２には、導電パターンにより、孔部３１の周囲に設けられた電極３３及び電極３３に接続された信号線３４が形成されている。電極３３の配置領域は、例えば、マイクロフォン１０の回路基板２５に対する投影面内に収まっている。信号線３４は、例えば不図示の送信器又は送話器（回路）に接続されている。基板側端子３２の固定部３２ｂは、電極３３に対して固定されている。固定は、例えば半田により行われている。

上述のように、回路基板２５及びマイクロフォン１０は、それぞれフロントケース２１により位置決めされる。このとき、マイクロフォン１０は、回路基板２５に対して孔部３１に重なる位置に位置決めされ、部品側端子１０ｂは孔部３１に第１実装面Ｓ１側から第２実装面Ｓ２側へ挿入される。そして、部品側端子１０ｂは、基板側端子３２の当接部３２ａに当接する。

以上の実施形態によれば、回路基板２５には孔部３１が設けられ、基板側端子３２は、孔部３１と重なる位置に、第１実装面Ｓ１よりも第２実装面Ｓ２側に位置する当接部３２ａを有し、部品本体１０ａは、孔部３１及び当接部３２ａと重なり、当接部３２ａよりも第１実装面Ｓ１側となる位置に配置され、部品側端子１０ｂは、孔部３１に第１実装面Ｓ１側から第２実装面Ｓ２側へ挿入され、当接部３２ａに当接していることから、当接部３２ａと部品本体１０ａとの重複分だけ小面積化が図られるとともに、部品側端子１０ｂが孔部３１に挿入されている厚さ分だけ薄型化も図られる。

孔部３１の面積は、回路基板２５に対する部品本体１０ａの投影面積よりも小さいから、部品本体１０ａを挿入可能な孔部を回路基板２５に設ける場合に比較して、回路基板の強度低下防止や、基準電位層３５の面積縮小による電子部品の性能低下も防止される。

例えば、基準電位層３５の面積縮小による基準電位層３５に接地されたアンテナ２６のアンテナ特性劣化が防止される。特に、アンテナ２６の近傍に配置されるマイクロフォン１０の配置に関して回路基板２５に形成される孔部を小さくしたことから、一層、アンテナ特性劣化が防止される。

孔部３１は、回路基板２５を貫通し、基板側端子３２は第２実装面Ｓ２に固定されている。従って、第１実装面Ｓ１に固定された基板側端子に比較して（後述する図７を参照）、基板側端子３２を単純な形状にすることができる。すなわち、基板側端子３２は、孔部３１と重なる部分さえ有していればよく、平板等の単純な形状にすることができる。

回路基板２５、基板側端子３２及びマイクロフォン１０を収納する第２筐体３は、回路基板２５を位置決めするネジボス２７等の位置決め部と、マイクロフォン１０の部品本体１０ａを位置決めする部品保持部２８とを有していることから、上述のように部品側端子１０ｂを孔部３１に挿入して基板側端子３２に当接させるようにマイクロフォン１０を配置することが容易である。

マイクロフォン１０の筐体により振動板の背後が密閉されていない場合、振動板の振動により孔部３１の気圧は変動する。すなわち、孔部３１は、マイクロフォン１０のバックキャビティに含まれ、このバックキャビティの拡大により音質が向上する。なお、基板側端子３２は孔部３１を略密閉しており、回路基板２５の第２実装面Ｓ２側への音漏れは防止される。

図４は、第１の実施形態の変形例を示す断面図である。フロントケース２１′とマイクロフォン１０との間には、マイクロフォン１０を回路基板２５へ付勢する付勢部材４３が設けられている。付勢部材４３は、例えばスポンジ、ゴム等の弾性部材により構成されている。

付勢部材４３が設けられることにより、フロントケース２１′とリアケース２２とを固定したときに、無理な荷重がマイクロフォン１０及び回路基板２５に加えられることなく、かつ、付勢力によりマイクロフォン１０を回路基板２５に対して実装面Ｓに直交する方向において確実に位置決めできる。また、フロントケース２１′からマイクロフォン１０に伝わる衝撃も緩和される。さらには、付勢部材４３によって、部品側端子１０ｂと基板側端子３２（当接部３２ａ）とを確実に当接させることができる。

なお、第１の実施形態において、携帯電話機１は本発明の電子機器の一例であり、マイクロフォン１０は本発明の電子部品、音響変換部の一例であり、孔部３１は本発明の空所の一例であり、フロントケース２１、第２筐体３、又は、第１筐体２及び第２筐体３の組合せは、本発明のケース部材の一例であり、ネジボス２７は本発明の第１位置決め部の一例であり、保持部２８は本発明の第２位置決め部の一例である。

（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係る電子機器（例えば携帯電話機）の電子部品（例えばマイクロフォン）１１０の実装構造を説明する図であり、図５（ａ）は、電子部品１１０実装後の回路基板１２５の第２実装面Ｓ１０２を示す平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線矢視方向の断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線矢視方向の断面図、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＩＶｄ−ＩＶｄ線矢視方向の断面図である。なお、図５（ｄ）のみケース１２１を示している。

第２の実施形態の実装構造も第１の実施形態と同様である。すなわち、回路基板１２５には孔部１３１が設けられ、基板側端子１３２は、孔部１３１と重なる位置に、第１実装面Ｓ１０１よりも第２実装面Ｓ１０２側に位置する当接部１３２ａを有し、部品本体１１０ａは、孔部１３１及び当接部１３２ａと重なり、当接部１３２ａよりも第１実装面Ｓ１０１側となる位置に配置され、部品側端子１１０ｂは、孔部３１に第１実装面Ｓ１０１側から第２実装面Ｓ１０２側へ挿入され、当接部１３２ａに当接している。

ただし、第２の実施形態では、回路基板１２５と電子部品１１０との位置決め方法が第１の実施形態の位置決め方法と異なる。

電子部品１１０の部品本体１１０ａには、回路基板１２５に対向する面に突部１４１が設けられている。一方、回路基板１２５には、孔部１４２が形成されている。突部１４１が孔部１４２に嵌合することにより、回路基板１２５と電子部品１１０の部品本体１１０ａとは、回路基板１２５の実装面Ｓに沿う方向において互いに位置決めされる。なお、突部１４１及び孔部１４２は、例えば２つ設けられるなどして、実装面Ｓに沿う全方位の平行移動及び回転を規制している。

なお、電子部品１１０とケース１２１との間には、第１の実施形態の変形例と同様に、電子部品１１０を回路基板１２５へ付勢する付勢部材１４３が設けられている。ただし、付勢部材１４３は、省略されてもよい。

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、電子部品１１０及び回路基板１２５に設けられた突部１４１及び孔部１４２により電子部品１１０と回路基板１２５とは互いに位置決めされるから、電子部品１１０や回路基板１２５をケース１２１に固定する前に電子部品１１０を回路基板１２５に組み込み可能であり、組立工程の自由度が向上する。

なお、第２の実施形態において、突部１４１及び孔部１４２は本発明の係止部の一例である。

図６は、第２の実施形態の変形例を説明する図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、従来の電子部品２１０の実装構造を説明する断面図であり、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、本変形例の電子部品２１０の実装構造を説明する断面図である。図６（ａ）及び図６（ｃ）は実装後を、図６（ｂ）及び図６（ｄ）は実装前を示している。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、従来技術では、電子部品２１０の部品本体２１０ａが第１実装面Ｓ２０１′側に配置される場合、電子部品２１０の部品側端子２１０ｂは、回路基板２２５′の第１実装面Ｓ２０１′に形成された電極２３３′に当接している。そして、部品側端子２１０ｂと電極２３３′との接触圧を一定に保ち、部品側端子２１０ｂ等を保護するために、部品本体２１０ａには、第１実装面Ｓ２０１′に当接して部品本体２１０ａを支持するための脚部２４１が設けられている。

そこで、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示す変形例では、脚部２４１を回路基板２２５との位置決め用の突部として利用する。すなわち、回路基板２２５に孔部２４２を設け、脚部２４１を孔部２４２に嵌合させることにより、部品本体２１０ａを回路基板２２５に対して位置決めする。このようにすれば、電子部品２１０の設計変更をせずに、上述の第２の実施形態と同様の効果を得られる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器（例えば携帯電話機）の電子部品（例えばマイクロフォン）３１０の実装構造を説明する図であり、図７（ａ）は、マイクロフォン３１０実装後の回路基板３２５の第２実装面Ｓ３０２を示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線矢視方向の断面図、図７（ｃ）は、マイクロフォン３１０実装後の回路基板３２５の第１実装面Ｓ３０１側を示す平面図である。

第３の実施形態の実装構造も第１の実施形態と同様である。すなわち、回路基板３２５には孔部３３１が設けられ、基板側端子３３２は、孔部３３１と重なる位置に、第１実装面Ｓ３０１よりも第２実装面Ｓ３０２側に位置する当接部３３２ａを有し、部品本体３１０ａは、孔部３３１及び当接部３３２ａと重なり、当接部３３２ａよりも第１実装面Ｓ３０１側となる位置に配置され、部品側端子３１０ｂは、孔部３３１に第１実装面Ｓ３０１側から第２実装面Ｓ３０２側へ挿入され、当接部３３２ａに当接している。

ただし、第３の実施形態では、基板側端子３３２が回路基板３２５の第１実装面Ｓ３０１に固定されている点が第１の実施形態と相違する。

第３の実施形態では、電極３３３及び信号線３３４は、第１実装面Ｓ３０１に設けられている。基板側端子３３２は、板金を折り曲げて形成されており、電極３３３に固定される固定部３３２ｂと、固定部３３２ｂよりも第２実装面Ｓ３０２側へ突出する当接部３３２ａとを有している。そして、当接部３３２ａは第１実装面Ｓ３０１側から第２実装面Ｓ３０２側へ挿入されることにより、第１実装面Ｓ３０１よりも第２実装面Ｓ３０２側に位置している。固定部３３２ｂと電極３３３との固定は、第１の実施形態と同様に、例えば半田により行われる。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、固定部３３２ｂの電極３３３への当接方向は、部品側端子３１０ｂの当接部３３２ａへの当接方向と同一であるから、部品側端子３１０ｂから当接部３３２ａに加えられる押圧力により、固定部３３２ｂの電極３３３からの剥がれが防止される。なお、基板側端子３３２が孔部３３１に嵌合する形状であれば、固定部３３２ｂと電極３３３とを半田等により接着せずに、当接させるだけにすることもできる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

本発明の電子機器又は無線通信端末は、携帯電話機に限定されない。電子部品の部品側端子が回路基板の基板側端子に当接するものであればよい。例えば、ノートパソコン、デジタルカメラ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、プリンタであってもよい。

回路基板は、樹脂をベースとしたプリント配線基板に限定されない。例えば、セラミック多層基板であってもよい。電子部品は、マイクロフォンに限定されない。基板側端子に当接する部品側端子を有するものであればよい。例えば、レシーバ、スピーカ、アンテナであってもよい。また、音響変換部はマイクロフォンに限定されず、スピーカであってもよい。

部品側端子は、バネ端子に限定されない。電子部品から突出し、所定の圧力で基板側端子に当接することにより、基板側端子と電気的に接続されるものであればよい。例えば、コイル状の端子であってもよいし、ポゴピンであってもよい。

基板側端子は、空所と重なる位置に、第１実装面よりも第２実装面側に位置する当接部を有する適宜な形状としてよい。例えば、第１の実施形態では平板状としたが、第１実装面又は第２実装面の対向方向に突出する形状であってもよい。

回路基板に設けられる空所は、回路基板を貫通する孔部に限定されない。空所は、部品側端子を挿入可能であればよい。例えば、空所は、回路基板を貫通しない凹状のものであってもよいし、切り欠き部等の形成領域が閉領域になっていないものであってもよい。

第１実装面側に電子部品を配置し、第２実装面に基板側端子を固定する場合には、空所は必須要件ではない。例えば、基板側端子を回路基板の縁部から延出させ、延出部分に部品側端子を当接させれば、回路基板の厚み分の薄型化が図られる。

空所は、電子部品の部品本体の投影面積と同等又はこれよりも大きくてもよい。電子部品の部品本体の一部又は全部が空所に挿入されていてもよい。この場合であっても、コンタクト面が部品本体の回路基板に対する投影面内にあれば、特許文献１のようにコンタクト面を部品本体の投影面外に設ける場合に比較して、回路基板に必要な面積を小さくできる。

本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機を開状態で示す外観斜視図。図１の携帯電話機の第２筐体の分解斜視図。図１の携帯電話機のマイクロフォンの実装構造を説明する図。図３の変形例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る電子機器における電子部品の実装構造を説明する図。図５の変形例を説明する図。本発明の第３の実施形態に係る電子機器における電子部品の実装構造を説明する図。

符号の説明

１…携帯電話機（電子機器）、１０…マイクロフォン（電子部品）、１０ａ…部品本体、１０ｂ…部品側端子、２５…回路基板、３１…孔部（空所）、３２…基板側端子、３２ａ…当接部、Ｓ１…第１実装面、Ｓ２…第２実装面。

Claims

第１面及び当該第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面に空所が形成される回路基板と、
前記回路基板に設けられ、前記空所と重なる位置で前記第１面よりも前記第２面側に位置する当接部を有する基板側端子と、
前記空所及び前記当接部に重なると共に前記当接部よりも前記第１面側に配置される部品本体と、前記部品本体から突出して前記空所に前記第１面側から前記第２面側へ挿入され前記当接部に当接する部品側端子とを有する電子部品と、
を備え、
前記電子部品は、電気信号と音響との変換を行う部品であり、
前記電子部品と、該電子部品のバックキャビティとして機能する前記空所とで、音響変換部が構成される
ことを特徴とする電子機器。