WO1997017766A1 - Communication device - Google Patents

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WO1997017766A1
WO1997017766A1 PCT/JP1996/003235 JP9603235W WO9717766A1 WO 1997017766 A1 WO1997017766 A1 WO 1997017766A1 JP 9603235 W JP9603235 W JP 9603235W WO 9717766 A1 WO9717766 A1 WO 9717766A1
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Toshihiko Nakazawa
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Seiko Epson Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a communication device such as a receiver and a transmitter. More specifically, the present invention relates to a technique for effectively reducing the influence of high-frequency noise generated from an integrated circuit (hereinafter referred to as I C) in a communication device on an antenna body.
  • I C integrated circuit
  • Known portable transmitters or receivers include wristwatches with FM radios and wristwatch-type individual selective calling receivers.
  • a conductive plate material / film or the like is incorporated in an arm band for mounting the device main body on the arm.
  • a loop antenna is configured.
  • a high-frequency analog IC 93B for transmitting or receiving and a high-frequency driving such as several MHz are provided inside the device body.
  • a circuit board 73 on which a digital IC 94 B for signal processing driven by a signal is mounted is incorporated.
  • These ICs (both are shown as A and B—ICs) are provided on the back side of the circuit board 73 (the side where the whole or most of the loop antenna 4 is located). Wire-bonded to the back 732.
  • the front side of the circuit board 73 (the side of the liquid crystal display panel 6) has a display digital drive driven by a drive signal of several tens of kHz.
  • a chip IC 95 B (shown as C—IC) is mounted on the surface portion 72 1 of the circuit board 72 by wire bonding.
  • the inventor of the present application examined various effects of high-frequency noise, and found that a high-frequency analog IC 93B or a digital IC 94B for signal processing was conventionally mounted on a circuit board. A new finding was that sensitivity was low when wire bonding was performed on the back side 732 of 73.
  • the active surfaces 930B and 94OB of the high-frequency analog IC 93B or the digital IC 94B for signal processing (the surfaces where the terminals are exposed, the wiring surfaces, and the element surfaces are meant.
  • High-frequency noise is generated, but as in the past, a high-frequency analog IC 93B or a digital IC 94B for signal processing is looped through the active surface 930B and 9400B. This is because if the antenna is arranged so as to face the antenna 4, the live antenna 4 is easily affected by the high-frequency noise.
  • an object of the present invention is to reduce the influence of high-frequency noise generated from the active surface of an IC by optimizing the arrangement of the IC as a noise source, and to provide a highly sensitive communication device. To provide. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a communication system including a substrate on which an integrated circuit that generates high-frequency noise is mounted, and an antenna body that is entirely or mostly located on one substrate surface side of the substrate.
  • the integrated circuit is mounted on the substrate such that an active surface faces in a direction opposite to a direction in which the whole or most of the antenna body is located with respect to the substrate. I do.
  • the integrated circuit that generates high-frequency noise may include: Since the active surface is oriented in the direction opposite to the above, even if the integrated circuit emits high-frequency noise from the active surface, the high-frequency noise is difficult to reach the antenna body. Therefore, the sensitivity of the communication device can be improved.
  • Such a communication device is configured as an arm-mounted type, for example, an apparatus main body having a display surface on the front side, and a device main body extending from the apparatus main body to the back side to be attached to the arm
  • An arm band for mounting is provided, the antenna body is formed on the arm band, and the substrate is disposed on the back side of the display surface in the apparatus main body.
  • the integrated circuit that generates the high-frequency noise is, for example, a high-frequency analog integrated circuit having at least one of a transmission function and a reception function, or a signal driven by a high-frequency drive signal. It is a digital integrated circuit for processing or an integrated circuit such as a CPU.
  • the integrated circuit in order to mount the integrated circuit on the substrate such that the active surface faces in a direction opposite to the direction in which the whole or most of the antenna body is located with respect to the substrate, for example, Or, face down bond the integrated circuit on the board surface where most of the board is located.
  • the whole or most of the antenna body is located with respect to the substrate.
  • the active surface of the integrated circuit may be oriented in a direction opposite to the direction.
  • face-down bonding refers to a method in which a surface electrode or a wiring lead previously attached to a semiconductor chip for an integrated circuit and a wiring electrode formed on a substrate are bonded to each other with their surfaces facing each other. All means of electrical connection between This includes bubbling.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a wrist-worn communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view of a circuit assembly mounted on the arm-mounted communication device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a bottom view thereof.
  • -Fig. 3 (a) is a schematic diagram showing a cross section of the circuit assembly according to the embodiment 1 shown in Fig. 2 taken along the line IV-IV '"
  • Fig. 3 (b) is a comparative example.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a cross section when the circuit assembly according to the example is cut at a position corresponding to line IV-IV ′ shown in FIG. 2.
  • Fig. 4 shows the sensitivity characteristics of an arm-mounted communication device using the arrangement structure according to Example 1 shown in Fig. 3 (a), and the arm-mounted communication device using the arrangement structure according to the comparative example shown in Fig. 3 (b).
  • c Figure is a graph comparing the sensitivity characteristics of the types of communication equipment 5 is the wrist-worn communications device using the arrangement according to the first embodiment illustrated in FIG. 3 (a), changing the assembled state This is a graph showing the sensitivity characteristics at the time.
  • Fig. 6 is a graph showing the sensitivity characteristics of an arm-mounted communication device using the arrangement structure according to the comparative example shown in Fig. 3 (b) when the assembly state is changed.
  • Fig. 7 shows the sensitivity characteristics of the wrist-worn communication device using the arrangement structure according to Example 1 shown in Fig. 3 (a), with the sample changed instead of the evaluation shown in Fig. 5.
  • FIG. 7 shows the sensitivity characteristics of the wrist-worn communication device using the arrangement structure according to Example 1 shown in Fig. 3 (a), with the sample changed instead of the evaluation shown in Fig. 5.
  • Fig. 8 shows the sensitivity characteristics of the wrist-worn communication device using the arrangement structure according to the comparative example shown in Fig. 3 (b) when the assembly state was changed, replacing the sample with the evaluation shown in Fig. 6. It is a graph shown.
  • 9A is an explanatory view schematically showing a cross section of the circuit assembly according to the second embodiment shown in FIG. 2 taken along the line IV-IV
  • FIG. 9B is a view showing a conventional example.
  • FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a cross section when the circuit assembly is cut at a position corresponding to line IV-IV ′.
  • FIG. 10 is a graph showing perplexity characteristics when the assembly state is changed in the arm-mounted communication device using the arrangement structure according to the second embodiment shown in FIG. 9 (a).
  • Fig. 11 is a graph (3 ⁇ 4) showing the sensitivity characteristics of the wrist-mounted communication device using the arrangement structure according to the conventional example shown in Fig. 9 (b) when the assembly state is changed.
  • Fig. 12 shows the sensitivity when the assembly state was changed in the wrist-worn communication device using the arrangement structure according to the second embodiment shown in Fig. 9 (a), in which the sample was replaced with the evaluation shown in Fig. 10. It is a graph which shows a characteristic.
  • Fig. 13 shows the results of the evaluation shown in Fig. 11 when the sample was replaced and the assembly state was changed in the wrist-mounted communication device using the arrangement structure according to the conventional example shown in Fig. 9 (b).
  • 5 is a graph showing the sensitivity characteristics of the present invention.
  • FIG. 14A is a perspective view schematically illustrating an arrangement of an antenna body and a circuit board in the communication device according to the third embodiment
  • FIG. 14B is a side view of the arrangement.
  • FIG. 15 (a) is a perspective view schematically showing an arrangement of an antenna body and a circuit board in the communication device according to the fourth embodiment
  • FIG. 15 (b) is a side view of this arrangement structure. .
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an arm-mounted communication device to which the present invention is applied.
  • an arm-worn communication device 1 includes a device body 2 having a liquid crystal display panel 6 (display surface) disposed on the front side, and a pair of arm bands.
  • Each arm band 4R, 4L has a base end attached to both ends of the device body, and these bands can be connected to each other by a buckle 41 at each end. It has been
  • a conductive plate is installed inside each of the arm bands 4R and 4L, attached to the user's wrist, and the ends of the arm bands 4R and 4L are connected to each other. Occasionally, a loop antenna 4 (antenna body) is configured.
  • the apparatus main body 2 includes a casing 3a on the front side and a back cover 3b fixed to the back side of the casing 3a on the back side of the apparatus main body 2.
  • the circuit assembly 5 is built in the device body 2 composed of the casing 3a and the back cover 3b.
  • FIGS. 2A and 2B show the front and back surfaces of the circuit assembly 5, respectively.
  • FIG. 3A is an explanatory view schematically showing a cross section of the circuit assembly 5 taken along line IV-IV ′ in FIG.
  • the circuit assembly 5 has a structure in which the main components are stacked and arranged in the thickness direction inside the device main body 2. That is, in the circuit assembly 5, the liquid crystal display panel 6, the circuit board 71, and the circuit driving battery 8 are arranged in the thickness direction.
  • Each inner end of the loop antenna 4 is electrically and mechanically coupled to a terminal of the circuit board 71. These terminals are connected to the digital IC 90A. Further, the loop antenna 4 is held by the arm bands 4R and 4L and extends to the back side of the circuit board 71. The loop antenna 4 does not necessarily need to be directly fixed to the circuit board 71, but may be electrically connected to the terminal portion of the circuit board 71. It may be.
  • a digital IC 90 A (shown as C—IC) for controlling display operation on the liquid crystal display device 6 is provided on the front surface portion 7 11 facing the liquid crystal display panel 6 by flip chip bonding. Bonding by face-down bonding method such as Connection is made.
  • the circuit board 71 has a rear surface on the rear surface side where most of the loop antenna 4 formed when the ends of the arm bands 4R and 4L attached to the wrist are connected to each other is located.
  • a high frequency analog IC 91 A having transmission and reception functions and a digital IC 92 A for signal processing are mounted on the unit 712. These ICs (both are shown as A.B—IC) are also face-down bonded to the circuit board 71. For this reason, both the high-frequency analog IC 91A and the signal processing digital IC 92A have the active surfaces 910A and 920A on the side of the circuit board ⁇ 1 (where the liquid crystal display panel 6 is located). Side) and not in the direction where most of the loop antenna 4 is located.
  • the digital IC 90A for liquid crystal display is driven by a drive signal having a relatively low frequency of several tens of kHz and does not generate high-frequency noise.
  • the high-frequency analog IC 91A transmits and receives a high-frequency signal of several tens to several hundreds of MHz, thereby generating high-frequency noise as indicated by an arrow A.
  • the digital IC 92A for signal processing incorporates a digital circuit that samples the received signal before analog / digital conversion, a phase 'lock' loop circuit, etc., and a high-frequency drive signal of several MHz. As shown by arrow A, high-frequency noise is generated.
  • Both the IC 91 A and the digital IC for signal processing 92 A have the active surfaces 910 A and 920 A on the circuit board 71 side (liquid crystal display) on the back side of the circuit board 71. (The side where the panel 6 is located) and not in the direction where most of the loop antenna 4 is located, so that the effect of high-frequency noise generated by the antenna is unlikely to reach the loop antenna 4. Therefore,
  • the arm-mounted communication device 1 to which the present invention is applied has high sensitivity.
  • Fig. 4 shows that the high-frequency analog IC 91A and the digital IC 92A for signal processing are face-down bonded on the back surface 712 of the circuit board 711.
  • a frequency range of 87.4 MHz to 108.2 MHz is used.
  • the result of measuring the sensitivity at the time of reception in the region is indicated by a polygonal line L1A.
  • a high-frequency analog IC 91B as a source of high-frequency noise and a digital IC for signal processing IC92B are face-down on the surface portion 71 1 of the circuit board 71.
  • the arm-mounted communication device By bonding, the arm-mounted communication device according to the comparative example in which the active surfaces 910B and 920B are directed toward the loop antenna 4 has a frequency of 87.4 MHz to 108.2 MHz.
  • the measurement result of the sensitivity at the time of reception in the frequency domain of z is indicated by a polygonal line L 1 B.
  • the vertical axis in FIG. 4 is the relative sensitivity when the reference sensitivity level is 0 dB.
  • Fig. 3 shows the performance of the high-frequency analog IC 91 A and the digital IC 92 A for signal processing, as shown by the arrow A.
  • b) shows the high-frequency noise radiated from the active surfaces 910B and 920B of the high-frequency analog IC 91B and the digital IC 92B for signal processing, as shown by the arrow B. It is radiated toward.
  • the arrangement structure of the present example has higher sensitivity at any frequency of 87.4 MHz to 108.2 MHz than the arrangement structure of the comparative example.
  • the sensitivity when using the arrangement structure is 12.5 dB in terms of the relative sensitivity to the reference sensitivity, whereas the sensitivity when using the arrangement structure of the comparative example is the relative sensitivity to the reference sensitivity. Expressed as 1. O dB, according to the arrangement of this example, the sensitivity is improved by 1.5 dB.
  • the sensitivity when the communication device is configured with the circuit board 71 on which each IC is mounted in the wrist-mounted communication device using the arrangement structure of this example is represented by a polygonal line L3A.
  • the whole surface of the circuit board 71 on which the high-frequency analog IC 91A is arranged is shielded, and the circuit driving battery 8 is arranged so as to face the back side of the circuit board 71 for communication.
  • the sensitivity in the case of configuring the device is represented by a broken line L4A, and both sides of the circuit board 71 are shielded entirely, and the circuit driving battery 8 is arranged so as to face the back side of the circuit board 71.
  • the communication device is constructed by arranging the circuit driving battery 8 and back cover so that The sensitivity in the case is represented by the broken line L 6 A.
  • FIG. 6 shows an example of a wrist-worn communication device using the arrangement structure according to the comparative example, in which the communication device is configured with the circuit board 71 on which each IC is mounted.
  • the sensitivity of the circuit board 71 is indicated by a broken line L3B, and the entire surface of the circuit board 71 on which the high-frequency analog IC 91B is disposed is shielded, and the back side of the circuit board 71 is opposed to the circuit board 71.
  • the communication device is configured by arranging the battery 8 for driving the circuit in such a way that the communication circuit is constructed
  • the sensitivity is represented by a broken line L4B, both sides of the circuit board 71 are shielded, and the sensitivity of the circuit board 71 is reduced.
  • the sensitivity in the case where the communication device is configured by arranging the battery 8 for driving the circuit so as to face the back surface is represented by a broken line L5B, and the shield plate to which the driving potential is applied is applied to the back surface of the circuit board 71.
  • the sensitivity in the case where the communication device is configured by arranging and arranging the circuit driving battery 8 and the back cover so as to face the back side of the circuit board 71 is represented by a polygonal line L 6 B.
  • the vertical axes in FIGS. 5 and 6 are relative sensitivities when the reference sensitivity level is 0 dB.
  • Table 1 shows the sensitivities measured with different samples for the arm-mounted communication device of the same structure and the same specifications in parentheses.
  • the numerical values in Table 1 are the average values of the measured values in the graphs shown in Figs.
  • FIG. 7 shows the sensitivity when the communication device is configured with the circuit board 71 on which each IC is mounted in the wrist-mounted communication device using the arrangement structure of this example using this another sample. Is represented by a broken line L3A, and the entire surface of the circuit board 71 on which the high-frequency analog IC 91A is disposed is shielded, and the circuit is driven so as to face the back side of the circuit board 71.
  • the sensitivity in the case where the communication device is configured by arranging the battery 8 is represented by a polygonal line L4A, and the circuit is designed such that both sides of the circuit board 71 are entirely shielded and the back side of the circuit board 71 is opposed.
  • the sensitivity in the case where the communication device is configured by arranging the driving battery 8 is represented by a polygonal line L5A, and a shield plate to which a driving potential is applied is disposed on the back side of the circuit board 71, and
  • the sensitivity in the case where the communication device is configured by arranging the battery 8 for driving the circuit and the back cover so as to face the back side of 7 1 is represented by a polygonal line L 6 A-FIG.
  • the sensitivity when the communication device is configured with the circuit board 71 on which each IC is mounted is represented by a line L 3 B,
  • the side on which the high-frequency analog IC 9 i B is disposed is shielded from the entire surface of the circuit board 71, and the circuit driving battery 8 is arranged so as to face the back side of the circuit board 71, so that the communication device is mounted.
  • the sensitivity in the case of the configuration is represented by a broken line L 4 B, and both sides of the circuit board 71 are shielded entirely, and the circuit driving battery 8 is arranged so as to face the back side of the circuit board 71.
  • the sensitivity when the communication device is configured is represented by a line L5B, The communication device is arranged by arranging a shield plate to which a drive potential is applied on the back side of the substrate 71, and arranging the circuit driving battery 8 and the back cover so as to face the back side of the circuit board 71.
  • the sensitivity in the case of the configuration is represented by a line L 6 B and C ⁇ ⁇ >
  • FIGS. 7 and 8 represents the reference sensitivity level. This is the relative sensitivity when 0 dB is set.
  • the arm-mounted communication device of this example is substantially the same as the arm-mounted communication device according to the first embodiment except that the IC is wire-bonded to the circuit board. This will be described with reference to FIGS.
  • an arm-mounted communication device 1 includes a device main body 2 having a liquid crystal display panel 6 (display surface) disposed on a front side, and a pair of arm bands 4R and 4L. ing.
  • Each arm band 4R, 4L has a base end attached to both ends of the device body, and these bands can be connected to each other by a buckle 41 at each end. It has been
  • the arm bands 4R and 4L have a conductive plate installed inside, are attached to the user's wrist, and when the ends of the arm bands 4R and 4L are joined together. And a loop antenna 4 (antenna body).
  • the circuit assembly 5 is built in the device body 2.
  • FIGS. 2A and 2B show the front and back surfaces of the circuit assembly 5, respectively.
  • FIG. 9A is an explanatory view schematically showing a cross section of the circuit assembly 5 taken along line IV-IV ′ in FIG.
  • the circuit assembly 5 has a structure in which the main components are stacked inside the apparatus main body 2 in the thickness direction. That is, in the circuit assembly 5, the liquid crystal display panel 6, the first circuit board 72, and the second circuit board 7 arranged on the back side of the circuit board 3 and the circuit driving battery 8 are arranged in the thickness direction. On the second circuit board 73, on the back side (the side where the whole or most of the loop antenna 4 is located), on the back side 73 2, the display operation of the liquid crystal display device 6 is controlled. A digital IC 95 A (shown as C—IC 5) is wire-bonded.
  • the first circuit board 72 various electronic components are mounted. On the front side (the side on which the liquid crystal display panel 6 is located), the surface section 72 1 has transmission and reception functions. And a digital IC 94 A for signal processing are mounted. This
  • both the high-frequency analog IC 93 A and the signal processing digital IC 94 A have their active surfaces 930 A and 940 A facing the liquid crystal display panel 6. It is not oriented in the direction where the loop antenna 4 is located.
  • the digital IC 95A for liquid crystal display is driven by a drive signal having a relatively low frequency of several tens of kHz and does not generate high-frequency noise.
  • the high-frequency analog IC 93 A transmits and receives a high-frequency signal of several tens to several hundreds of MHz, thereby generating high-frequency noise as shown by an arrow C.
  • arrow C because it incorporates a digital circuit that samples the received signal before analog / digital conversion, a phase lock and a loop circuit, and is driven by a high-frequency drive signal of several MHz. So as to generate high frequency noise.
  • the digital IC 95 B for controlling the display operation on the liquid crystal display panel 6 is wire-bonded, and the high frequency analog IC 93 B and the high frequency noise source
  • the sensitivity at the time of reception was compared with the conventional arrangement structure in which the digital IC 94B for signal processing was wire-bonded.
  • the active surface 930A, 940A is formed by wire bonding the high frequency analog IC 93A and the digital IC 94A for signal processing on the surface portion 721 of the first circuit board 72 to generate high frequency noise.
  • the sensitivity of the wrist-fit-type communication device 1 of the present example directed to the side of the liquid crystal display panel 6, c contrast was one 3. O dB if indicated by the relative sensitivity with respect to the reference sensitivity, the second circuit board
  • the active surface 930 B and 940 B are connected to the loop antenna 4 by wire bonding the high-frequency analog IC 93 B, which is a source of high-frequency noise, and the digital signal IC 94 B for signal processing to the back 732 of the 73.
  • the sensitivity of the conventional wrist-mounted communication device aimed at was 1.20 dB in terms of relative sensitivity to the reference sensitivity. In other words, according to the arrangement structure of this example, FIG.
  • FIG. 9 (a) shows the high frequency noise radiated from the active surfaces 930A and 940A of the high frequency analog IC 93A and the signal processing digital IC 94A.
  • the high-frequency noise is not radiated toward the loop antenna 4, whereas in the conventional arrangement, the high-frequency analog IC 93B and the signal are shown in Fig. 9 (b).
  • the high-frequency noise radiated from the active surface 930B, 940B of the digital IC 94B for processing is radiated toward the loop antenna 4 as shown by the arrow D, so this example
  • sensitivity is improved by 1.0 dB compared to the arrangement structure of the comparative example.
  • the sensitivity of the arm-mounted communication device 1 using the arrangement structure of the present example in the completed state is represented by a broken line L7A, and the back surface of the second circuit board 73 is shown.
  • the sensitivity with the back cover to be placed on the side of the second circuit board 73 is represented by a broken line L 8 A, and the sensitivity with the back cover and the circuit driving battery 8 to be placed on the back side of the second circuit board 73 are removed.
  • the sensitivity is represented by a polygonal line L9A, and the sensitivity when the communication device is constituted only by the first and second circuit boards 72 and 73 is represented by a polygonal line L1OA.
  • FIG. 11 shows the sensitivity of the conventional wrist-worn communication device as a completed product as a broken line L 7 B, and the back cover to be placed on the back side of the second circuit board 73.
  • the sensitivity in a state where the back cover and the circuit driving battery 8 to be arranged on the back side of the second circuit board 73 are removed is represented by a broken line L 9 B.
  • the sensitivity in the case where the communication device is composed of only the first and second circuit boards 72 and 73 is represented by a polygonal line L10B.
  • FIGS. 10 and 11 are relative sensitivities when the reference sensitivity level is 0 dB.
  • the sensitivity improves as the product is closer to the finished product, regardless of the arrangement structure, but the sensitivity obtained from the sensitivity characteristics shown in Figs. 10 and 11 is shown in Table 2. As shown in comparison with the above, the sensitivity is higher in any of the conditions when the arrangement structure to which the present invention is applied is adopted.
  • Table 2 shows the sensitivity measured in different samples for the arm-mounted communication device of the same structure and the same specifications in parentheses. Also, the numbers in Table 2 The value is the average of the measured values in the graphs shown in FIGS. 10 and 11 (
  • the sensitivity of the arm-mounted communication device 1 using the arrangement structure of the present example in a completed state is represented by a polygonal line L7A.
  • the sensitivity with the back cover to be placed on the back side of the second circuit board 73 is removed is indicated by a polygonal line L 8 A, and the back cover and circuit drive to be placed on the back side of the second circuit board 73 are shown.
  • the sensitivity when the battery 8 is removed is indicated by a broken line L9A
  • the sensitivity when the communication device is composed of only the first and second circuit boards 72 and 73 is indicated by a broken line L10A.
  • the sensitivity of the conventional arm-mounted communication device as a finished product in a closed arm is represented by a broken line L 7 B, and the second circuit board 73
  • the sensitivity with the back cover to be placed on the back side of the second circuit board 73 is represented by a broken line L8B, and the back cover and the circuit driving battery 8 to be placed on the back side of the second circuit board 73 are removed.
  • the sensitivity in the state is represented by a polygonal line L9B
  • the sensitivity when the communication device 15 is constituted only by the first and second circuit boards 72 and 73 is represented by a polygonal line L10B.
  • the vertical axes in FIGS. 12 and 13 are relative sensitivities when the reference sensitivity level is 0 dB.
  • the wrist-mounted type includes a device main body having a display surface on the front side, and an antenna body configured as an arm band for mounting the device main body on an arm.
  • the IC that generates high-frequency noise is placed on the circuit board such that the active surface faces the display surface (the direction opposite to the side where the whole or most of the antenna is located with respect to the circuit board).
  • the present invention can also be applied to a communication device in which an IC and an antenna are configured on the same circuit board, as shown in Figs. 14 (a) and (b).
  • FIG. 14A is a perspective view schematically showing an arrangement of an antenna body and a circuit board in the communication device according to the third embodiment
  • FIG. 14B is a side view of this arrangement structure.
  • the communication device of this example includes a circuit board 74 on which various electronic components are mounted, and an antenna configured on one board surface 741 side of the circuit board 74.
  • Body 41 any of the ICs that generate high-frequency noise, such as the high-frequency analog IC 96 and the digital IC 97 for signal processing, are on the same board surface 74 1 as the antenna body 41 with respect to the circuit board 74. Has been implemented.
  • the high-frequency analog IC 96 and the digital IC 97 for signal processing are face-bonded to the circuit board 74 as shown in FIG.
  • the active surfaces 960, 970 face in the direction opposite to the direction in which 1 is located. Therefore, in the communication device of this example, even if the high-frequency analog IC 96 or the digital IC 97 for signal processing emits high-frequency noise from the active surfaces 960 and 970 as shown by the arrow E, the influence of the high-frequency noise Is difficult to reach the antenna body 41, so the sensitivity is high.
  • FIG. 15 (a) is a perspective view schematically showing an arrangement of an antenna body and a circuit board in the communication device according to the fourth embodiment
  • FIG. 15 (b) is a side view of this arrangement structure. .
  • the communication device of the present example includes a circuit board 75 on which various electronic components are mounted, and one board surface with respect to the circuit board 75. And an antenna body 42 arranged on the side of 751.
  • any IC that generates high-frequency noise such as a high-frequency analog IC 98 or a digital IC 990 for signal processing, is located on the opposite side of the circuit board 75 from the antenna body 42. It is mounted on the board surface 752 side.
  • the high-frequency analog IC 98 and the digital IC 9.9 for signal processing are wire-bonded to the circuit board 75, so that the The active surfaces 980 and 990 face in the direction opposite to the direction in which the antenna body 42 is located. Therefore, even in the communication device of this example, the high-frequency analog IC 98 and the digital IC 990 for signal processing emit high-frequency noise from the active surfaces 980 and 990 as indicated by the arrow F. However, the effect of the high-frequency noise is difficult to reach the antenna body 941, so that the sensitivity is high.
  • a slit may be formed by forming a slit in the longitudinal direction of the antenna body.
  • high-frequency noise is generated not only when the antenna is configured on the same circuit board on which the IC is mounted but also when the antenna is configured on a substrate different from the circuit board. If the IC is mounted on the circuit board such that the active surface faces in a direction opposite to the direction in which the whole or most of the antenna body is located with respect to the circuit board, the integrated circuit emits high-frequency noise from the active surface. Even if it is emitted, the effect of the high-frequency noise does not easily reach the antenna body, so that the effect of high sensitivity can be obtained.
  • the integrated circuit that generates high-frequency noise includes: The active surface faces in the direction opposite to the direction where the whole or most of the antenna body is located with respect to the circuit board.
  • the active surface of an integrated circuit that generates high-frequency noise does not face the antenna body. Therefore, even if the integrated circuit emits high-frequency noise from the active surface, the high-frequency noise does not easily reach the antenna body, so that a highly sensitive communication device can be configured.
  • the present invention can be applied to any type of communication device such as a wristwatch with an FM radio, a wristwatch-type individual selective call receiver, a pocket type pager, a mobile phone, and a PHS.

Landscapes

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Description

明 細 書 通 信 装 置 技術分野
本発明は、 受信機や送信機などといった通信装置に関するものであ る。 さらに詳しくは、 本発明は、 通信装置内の集積回路 （以下、 I C と称す。 ） から発生する高周波ノイズのアンテナ体への影響を効果的 に低減するための技術に関するものである。 背景技術
携帯用の送信機あるいは受信機として、 F Mラジオ付き腕時計や腕 時計型個別選択呼出受信機などが知られている。 これらの腕時計型の 装置では、 装置本体を腕に装着するための腕バン ドに導電性の板材ゃ フィルムなどを組み込むことによって、 腕バン ドを腕に装着したとき、 上記の板材ゃフィルムなどによってループアンテナが構成されるよう になっている。
このような通信装置では、 図 9 ( b ) に模式的に示すように、 その 装置本体の内部に、 送信または受信を行うための高周波アナログ I C 9 3 B、 および数 M H zといった高周波数の駆動信号で駆動される信 号処理用のデジタル I C 9 4 Bが実装されている回路基板 7 3が内蔵 されている。 これらの I C (双方を A · B— I Cと図示してある。 ） は、 回路基板 7 3の裏面側 （ループアンテナ 4の全体または大部分が 位置している側） において、 回路基板 7 3の裏面部 7 3 2にワイヤボ ンデイ ングされている。 なお、 回路基板 7 3の表面側 （液晶表示パネ ル 6の側） には、 数十 k H zの駆動信号で駆動される表示用のデジ夕 ル I C 9 5 B ( C— I Cと図示してある。 ） が回路基板 7 2の表面部 7 2 1にワイヤボンディ ングにより実装されている。
しかしながら、 腕装着型通信装置において、 本願発明者が高周波ノ ィズの影響を種々検討したところ、 従来のように、 高周波アナログ I C 9 3 B、 または信号処理用のデジタル I C 9 4 Bを回路基板 7 3の 裏面部 7 3 2にワイヤボンディ ングすると、 感度が低いという新たな 知見を得た。 すなわち、 高周波アナログ I C 9 3 B、 または信号処理 用のデジタル I C 9 4 Bの能動面 9 3 0 B、 9 4 O B (端子が露出し ている面、 配線面、 素子面のことを意味する。 ） からは高周波ノイズ が発生するにもかかわらず、 従来のように、 周波アナログ I C 9 3 B、 または信号処理用のデジタル I C 9 4 Bを、 能動面 9 3 0 B、 9 4 0 Bがループアンテナ 4の側に向くように配置すると、 この高周波 ノィズの影響をル一ブアンテナ 4が受けやすいからである。
以上の問題点に鑑みて、 本発明の課題は、 ノイズ発生源となる I C の配置を適正化することによって、 I Cの能動面から発生する高周波 ノィズの影響を低減し、 感度の高い通信装置を提供することにある。 発明の開示
上記課題を解決するために、 本発明では、 高周波ノイズを発生する 集積回路が搭載された基板と、 該基板の一方の基板面の側に全体また は大部分が位置するアンテナ体とを有する通信装置において、 前記集 積回路は、 前記基板に対して前記アンテナ体の全体または大部分が位 置する方向と反対側の方向に能動面が向くように前記基板に実装され ていることを特徴とする。
本発明に係る通信装置において、 高周波ノイズを発生する集積回路 は、 基板に対して前記アンテナ体の全体または大部分が位置する方向 と反対側の方向に能動面が向いているため、 前記集積回路が能動面か ら高周波ノィズを発しても、 この高周波ノィズはアンテナ体に届きに くい。 それ故、 通信機器の感度を向上させることができる。
このような通信機器を腕装着型として構成する場合には、 たとえば、 表示面が構成されている側が表面側とされる装置本体と、 該装置本体 から裏面側に延びて該装置本体を腕に装着するための腕バン ドとを設 け、 該腕バン ドに前記アンテナ体を構成するとともに、 前記装置本体 内における前記表示面の裏面側に前記基板を配置する。
本発明において、 前記の高周波ノィズを発生するような集積回路と は、 たとえば、 送信機能および受信機能の少なく とも一方の機能を備 える高周波アナログ集積回路、 または高周波数の駆動信号により駆動 される信号処理用のデジタル集積回路、 あるいは C P Uなどの集積回 路である。
本発明において、 前記基板に対してアンテナ体の全体または大部分 が位置する方向と反対側の方向に能動面が向く ように集積回路を基板 に実装するには、 たとえば、 基板におけるアンテナ体の全体または大 部分が位置する側の基板面に集積回路をフェイスダウンボンディ ング する。
また、 前記基板におけるアンテナ体の全体または大部分が位置する 側と反対側の基板面に集積回路をワイヤボンディ ングすることによつ て、 基板に対してアンテナ体の全体または大部分が位置する方向と反 対側の方向に集積回路の能動面を向かせてもよい。
本発明において、 フェイスダウンボンディングとは、 集積回路用半 導体チップにあらかじめ取り付けられた表面電極または配線用リード と、 基板上に形成された配線用電極とを表面同士向かい合わせて接着 して、 電極同士を電気的接続する方法の全てを意味し、 フリ ップチッ ブボンディ ングをも含む意味である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施例に係る腕装着型の通信装置の全体構成を 示す説明図である。
図 2 ( a) は、 図 1に示す腕装着型の通信装置に搭載された回路組 立体の平面図、 図 2 ( b ) は、 その底面図である。 - 図 3 ( a) は、 図 2に示す実施例 1に係る回路組立体をその IV— IV' 線で切断したときの断面を模式的に示す説明 "]、 図 3 (b) は、 比較 例に係る回路組立体を図 2に示す IV—IV' 線に相当する位置で切断し たときの断面を模式的に示す説明図である。
図 4は、 図 3 (a) に示す実施例 1に係る配置構造を用いた腕装着 型の通信機器の感度特性を、 図 3 (b) に示す比較例に係る配置構造 を用いた腕装着型の通信機器の感度特性と比較して示すグラフである c 図 5は、 図 3 ( a) に示す実施例 1に係る配置構造を用いた腕装着 型の通信機器において、 組立状態を変えたときの感度特性を示すグラ フである。
図 6は、 図 3 (b) に示す比較例に係る配置構造を用いた腕装着型 の通信機器において、 組立状態を変えたときの感度特性を示すグラフ ^め o
図 7は、 図 5に示す評価とは試料を代えて、 図 3 (a) に示す実施 例 1に係る配置構造を用いた腕装着型の通信機器において、 組立状態 を変えたときの感度特性を示すグラフである。
図 8は、 図 6に示す評価とは試料を代えて、 図 3 (b) に示す比較 例に係る配置構造を用いた腕装着型の通信機器において、 組立状態を 変えたときの感度特性を示すグラフである。 図 9 (a) は、 図 2に示す実施例 2に係る回路組立体をその IV— IV 線で切断したときの断面を模式的に示す説明図、 図 9 (b) は、 従来 例に係る回路組立体を IV— IV' 線に相当する位置で切断したときの断 面を模式的に示す説明図である。
図 1 0は、 図 9 (a) に示す実施例 2に係る配置構造を用いた腕装 着型の通信機器において、 組立状態を変えたときの惑度特性を示すグ ラフである。
図 1 1は、 図 9 (b) に示す従来例に係る配置構造を用いた腕装着 型の通信機器において、 組立状態を変えたときの感度特性を示すグラ ノ (¾
図 1 2は、 図 10に示す評価とは試料を代えて、 図 9 (a) に示す 実施例 2に係る配置構造を用いた腕装着型の通信機器において、 組立 状態を変えたときの感度特性を示すグラフである。
図 1 3は、 図 1 1に示す評価とは試料を代えて、 図 9 (b) に示す 従来例に係る配置構造を用いた腕装着型の通^機器において、 組立状 態を変えたときの感度特性を示すグラフである。
図 14 (a) は、 実施例 3に係る通信装置におけるアンテナ体と回 路基板との配置を模式的に示す斜視図、 図 14 (b) は、 この配置構 造の側面図である。
図 1 5 (a) は、 実施例 4に係る通信装置におけるアンテナ体と回 路基板との配置を模式的に示す斜視図、 図 1 5 (b) は、 この配置構 造の側面図である。
[符号の説明]
1 · · ·腕装着型の通信装置
2 · · · 装置本体
4 · · ' ループアンテナ （アンテナ体） 4 R、 4 L · · ·腕バン ド
5 · · · 回路組立体
6 · · ' 液晶表示パネル （表示面）
4 1、 42 · · · アンテナ体
7 1、 72、 73、 74、 75 · · ·回路基板
90A、 95 A · · ' 表示デ一夕を処理するためのデジタル I C 9 1 A、 93 A、 96、 98 · ' '高周波ノィズを発生する-高周波ァ ナログ I C
92 A、 94 A、 97、 9 9 · · · 高周波ノ ノズを発生する信号処理 用のデジタル I C
9 10A、 920A、 930A、 940A、 960、 970、 980、 990 · · · I Cの能動面 発明を実施するための最良の形態
図面に基づいて、 本発明の一実施例を説明する。
(実施例 1 )
図 1は、 本発明を適用した腕装着型通信装置の構成を示す説明図で ある。
図 1において、 腕装着型通信装置 1は、 液晶表示パネル 6 (表示面） が配置されている側が表面側とされる装置本体 2と、 一対の腕バンド
4R、 4 Lとから構成されている。 それぞれの腕バン ド 4 R、 4 Lは、 各バン ド基端が装置本体の両端に取り付けられており、 これらのバン ドは、 各末端部で尾錠 4 1によって相互に結合することが可能になつ ている。
腕バン ド 4R、 4 Lは内部に導電体板が.設置されており、 使用者の 手首に装着され、 かつ、 腕パン ド 4R、 4 Lの末端部同士を結合した ときに、 ループアンテナ 4 (アンテナ体） を構成するようになってい る。
装置本体 2は、 表面側のケーシング 3 aと、 装置本体 2の裏側でケ 一シング 3 aの裏側に固定される裏カバー 3 bとで構成されている。 ケ一シング 3 aと裏カバ一 3 bとによって構成された装置本体 2には、 回路組立体 5が内蔵されている。
図 2 ( a ) 、 ( b ) は、 回路組立体 5の表面および裏面をそれそれ 示している。 図 3 ( a ) は、 回路組立体 5の図 2における I V— I V ' 線 における断面を模式的に示す説明図である。
これらの図において、 回路組立体 5は、 その主要構成部品が、 装置 本体 2の内部においてその厚さ方向に積層配置された構造になってい る。 すなわち、 回路組立体 5では、 液晶表示パネル 6 と、 回路基板 7 1 と、 回路駆動用電池 8とが厚さ方向に配置されている。
ループアンテナ 4は、 各内端が回路基板 7 1の端子部に電気的に、 かつ機械的に結合されている。 これらの端子部はデジタル I C 9 0 A と接続している。 また、 ループアンテナ 4は、 腕バン ド 4 R , 4 Lに 保持されて回路基板 7 1の裏面側に延出しているものである。 なお、 ループアンテナ 4は必ずしも回路基板 7 1に直接、 固定される必要は なく、 電気的に回路基板 7 1の端子部に接続しておればよく、 単なる 圧接でも、 またはリード線などで配線接続されていてもよい。
回路基板 7 1 には種々の電子部品が実装され、 その表面側 （液晶表 示パネル 6が位置する側） および裏面側 （ループアンテナ 4の全体ま たは大部分が位置する側） のうち、 液晶表示パネル 6に対峙する表面 部 7 1 1には、 液晶表示装置 6での表示動作を制御するためのデジ夕 ル I C 9 0 A ( C— I Cと図示してある。 ） がフリ ップチップボンデ ィングなどのフェイスダウンボンディ ング方式により接着され、 電気 的な接続が行われている。
また、 回路基板 7 1には、 手首に装着した腕バン ド 4 R、 4 Lの末 端部同士を結合したときに構成されるループアンテナ 4の大部分が位 置する裏面側において、 その裏面部 7 1 2には、 送信および受信の機 能を備える高周波アナログ I C 9 1 Aと、 信号処理用のデジタル I C 9 2 Aとが実装されている。 これらの I C (双方を A . B— I Cと図 示してある。 ） も、 回路基板 7 1に対してフェイ スダウンボンディ ン グされている。 このため、 高周波アナログ I C 9 1 Aおよび信号処理 用のデジタル I C 9 2 Aは、 いずれも、 能動面 9 1 0 A、 9 2 0 Aを 回路基板 Ί 1の側 （液晶表示パネル 6が位置する側） に向けており、 ループアンテナ 4の大部分が位置する方向には向いていない。
ここで、 液晶表示用のデジタル I C 9 0 Aは、 数十 k H z といった 比較的低周波数の駆動信号で駆動され、 高周波ノィズを発生しない。 これに対して、 高周波アナログ I C 9 1 Aは、 数十 M H z〜数百 M H z といった高周波数の信号を送受信するため、 矢印 Aで示すように、 高周波ノイズを発生させる。 また、 信号処理用のデジタル I C 9 2 A は、 アナログ/デジタル変換前に受信信号をサンプリングするデジタ ル回路やフェイズ ' ロック 'ル一ブ回路などが組み込まれ、 数 M H z といった高周波数の駆動信号で駆動されるため、 矢印 Aで示すように、 高周波ノイズを発生させる。
しかしながら、 本例では、 高周波ノイズを発生する高周波アナログ
I C 9 1 Aおよび信号処理用のデジタル I C 9 2 Aは、 いずれも、 回 路基板 7 1の裏面側において、 能動面 9 1 0 A、 9 2 0 Aを回路基板 7 1の側 （液晶表示パネル 6が位置する側） に向けており、 ル一プア ンテナ 4の大部分が位置する方向には向けていないため、 それが発す る高周波ノイズの影響は、 ループアンテナ 4に届きにくい。 それ故、 本発明を適用した腕装着型通信装置 1は、 感度が高い。
かかるノイズ低減効果を検討するために、 図 3 ( a) に示した本例 の配置構造と、 図 3 (b) に示すように、 回路基板 7 1の裏面部 7 1 2に、 液晶表示パネル 6での表示動作を制御するデジタル I C 9 0 B ( C一 I Cと図示してある。 ） をフェイスダウンボンディ ングし、 か つ、 回路基板 Ί 1の表面部 Ί 1 1に対して、 高周波ノィズの発生源と なる高周波アナログ I C 9 1 Bおよび信号処理用のデジタル I C 9 2 Bをフェイスダウンボンディ ングした比較例に係る配置構造とについ て、 受信時の感度を相対比較した。
まず、 図 4には、 回路基板 7 1の裏面部 7 1 2に、 高周波ノイズの 発生源となる高周波アナログ I C 9 1 Aおよび信号処理用のデジタル I C 9 2 Aをフェイスダウンボンディ ングすることによって、 能動面 9 1 0 A、 9 2 0 Aを液晶表示パネル 6の側に向けた本例の腕装着型 通信装置 1において、 8 7. 4 MH z〜 1 0 8. 2 MH zの周波数領 域における受信時の感度を計測した結果を折れ線 L 1 Aによって示し てある。 また、 図 4には、 回路基板 7 1の表面部 7 1 1に、 高周波ノ ィズの発生源となる高周波アナログ I C 9 1 Bおよび信号処理用のデ ジ夕ル I C 9 2 Bをフェイスダウンボンディ ングすることによって、 能動面 9 1 0 B、 9 2 0 Bをループアンテナ 4の側に向けた比較例に 係る腕装着型通信装置において、 8 7. 4 MH z ~ 1 0 8. 2 MH z の周波数領域における受信時の感度を計測した結果を折れ線 L 1 Bに よって示してある。
なお、 図 4における縦軸は、 基準となる感度のレベルを 0 d Bとし たときの相対的な感度である。
この図から明らかなように、 本例の配置構造では、 図 3 ( a) に高 周波アナログ I C 9 1 Aおよび信号処理用のデジタル I C 9 2 Aの能 動面 9 1 0 A、 9 2 O Aから放射される高周波ノイズを矢印 Aで示す ように高周波ノィズがループアンテナ 4に向けて放射されないのに対 し、 比較例に係る配置構造では、 図 3 ( b ) に高周波アナログ I C 9 1 Bおよび信号処理用のデジタル I C 9 2 Bの能動面 9 1 0 B、 9 2 0 Bから放射される高周波ノィズを矢印 Bで示すように高周波ノィズ がループアンテナ 4に向けて放射される。 このため、 本例の配置構造 は、 比較例の配置構造に比較して、 8 7 . 4 M H z〜： 1 0 8 . 2 M H zのいずれの周波数においても、 感度が高い すなわち、 本例の配置 構造を用いたときの感度は、 基準感度に対する相対感度で表せば一 2 . 5 d Bであるのに対し、 比較例の配置構造を用いたときの感度は、 基 準感度に対する相対感度で表せば一 1 . O d Bであり、 本例の配置構 造によれば、 感度が 1 . 5 d B向上する。
なお、 図 5には、 本例の配置構造を用いた腕装着型通信装置におい て、 各 I Cを実装した回路基板 7 1のままで通信装置を構成した場合 における感度を折れ線 L 3 Aで表し、 回路基板 7 1に対して高周波ァ ナログ I C 9 1 Aが配置されている側を全面シールドし、 かつ、 回路 基板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8を配置して通信 装置を構成した場合における感度を折れ線 L 4 Aで表し、 回路基板 7 1の両面側を全面シールドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙す るように回路駆動用電池 8を配置して通信装置を構成した場合におけ る感度を折れ線 L 5 Aで表し、 回路基板 7 1の裏面側に駆動電位を印 加したシールド板を配置し、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対畤する ように回路駆動用電池 8および裏蓋を配置して通信装置を構成した場 合における感度を折れ線 L 6 Aで表してある。
また、 図 6には、 比較例に係る配置構造を用いた腕装着型通信装置 において、 各 I Cを実装した回路基板 7 1のままで通信装置を構成し た場合における感度を折れ線 L 3 Bで表し、 回路基板 7 1に対して高 周波アナ口グ I C 9 1 Bが配置されている側を全面シールドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8を配置して 通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 4 Bで表し、 回路基 板 7 1の両面側を全面シ一ルドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対 峙するように回路駆動用電池 8を配置して通信装置を構成した場合に おける感度を折れ線 L 5 Bで表し、 回路基板 7 1の裏面側に駆動電位 を印加したシールド板を配置し、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙 するように回路駆動用電池 8および裏蓋を配置して通信装置を構成し た場合における感度を折れ線 L 6 Bで表してある。
なお、 図 5および図 6における縦軸は、 基準となる感度のレベルを 0 d Bとしたときの相対的な感度である。
図 5および図 6において、 いずれの配置構造を用いた場合でも、 シ —ルド対策を施すほど、 感度が向上するが、 図 5および図 6に示す感 度特性から得た感度を表 1に比較して示すように、 いずれの条件であ つても、 本発明に係る配置構造を採用した方が感度が高い。
なお、 表 1には、 同じ構造 · 同じ仕様の腕装着型通信装置であるが、 別の試料で計測した感度をかっこ内に示してある。 また、 表 1 中の数 値は、 図 5および図 6に示す各グラフ中の測定値の平均値である。
1
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また、 図 7には、 この別の試料を用いて、 本例の配置構造を用いた 腕装着型通信装置において、 各 I Cを実装した回路基板 7 1のままで 通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 3 Aで表し、 回路基 板 7 1に対して高周波アナログ I C 9 1 Aが配置されている側を全面 シールドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動 用電池 8を配置して通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 4 Aで表し、 回路基板 7 1の両面側を全面シールドし、 かつ、 回路基 板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8を配置して通信装 置を構成した場合における感度を折れ線 L 5 Aで表し、 回路基板 7 1 の裏面側に駆動電位を印加したシールド板を配置し、 かつ、 回路基板
7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8および裏蓋を配置し て通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 6 Aで表してある- また、 図 8には、 この別の試料を用いて、 比較例に係る配置構造を 用いた腕装着型通信装置において、 各 I Cを実装した回路基板 7 1の ままで通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 3 Bで表し、 回路基板 7 1に対して高周波アナログ I C 9 i Bが配置されている側 を全面シールドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙するように回 路駆動用電池 8を配置して通信装置を構成した場合における感度を折 れ線 L 4 Bで表し、 回路基板 7 1の両面側を全面シールドし、 かつ、 回路基板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8を配置して 通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 5 Bで表し、 回路基 板 7 1の裏面側に駆動電位を印加したシール ド板を配置し、 かつ、 回 路基板 7 1の裏面側に対峙するように回路駆動用電池 8および裏蓋を 配置して通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 6 Bで表し C δϋ ^>
なお、 図 7および図 8における縦軸は、 基準となる感度のレベルを 0 d Bとしたときの相対的な感度である。
その結果、 表 1、 図 7、 および図 8からわかるように、 本発明を適 用した配置構造を用いれば感度が向上するという効果は、 試料を変え て計測しても、 再現性があることが確認できている。
(実施例 2 )
本例の腕装着型通信装置は、 回路基板に対して I Cがワイヤボンデ イ ングされている点を除けば、 その他の構造が実施例 1に係る腕装着 型通信装置と略同様であるため、 同じく、 図 1および図 2を参照して 説明する。
図 1において、 腕装着型通信装置 1は、 液晶表示パネル 6 (表示面） が配置されている側が表面側とされる装置本体 2 と、 一対の腕バン ド 4 R、 4 Lとから構成されている。 それぞれの腕バン ド 4 R、 4 Lは、 各バン ド基端が装置本体の両端に取り付けられており、 これらのバン ドは、 各末端部で尾錠 4 1によって相互に結合することが可能になつ ている。
腕バン ド 4 R、 4 Lは、 内部に導電体板が設置されており、 使用者 の手首に装着され、 かつ、 腕バン ド 4 R .、 4 Lの末端部同士を結合し たときに、 ループアンテナ 4 (アンテナ体） を構成するようになって いる。 装置本体 2には、 回路組立体 5が内蔵されている。
図 2 ( a ) 、 ( b ) は、 回路組立体 5の表面および裏面をそれそれ 示している。 図 9 ( a ) は、 回路組立体 5の図 2における I V— I V ' 線 における断面を模式的に示す説明図である。
これらの図において、 回路組立体 5は、 その主要構成部品が、 装置 本体 2の内部において、 その厚さ方向に積層配置された構造になって いる。 すなわち、 回路組立体 5では、 液晶表示パネル 6 と、 第 1の回 路基板 7 2と、 この回路基板の裏面側に配置された第 2の回路基板 7 3と、 回路駆動用電池 8とが厚さ方向に配置されている。 第 2の回路 基板 7 3には、 その裏面側 （ループアンテナ 4の全体または大部分が 位置する側） において、 その裏面部 7 3 2に、 液晶表示装置 6での表 示動作を制御するためのデジタル I C 9 5 A ( C— I Cと図示してあ 5 る。 ） がワイヤボンディ ングされている。
また、 第 1の回路基板 7 2では、 種々の電子部品が実装されている 力 その表面側 （液晶表示パネル 6が位置する側） において、 その表 面部 7 2 1には、 送信および受信の機能を備える高周波アナログ I C 9 3 Aと、 信号処理用のデジタル I C 9 4 Aとが実装されている。 こ
1 0 れらの I C (双方を A · B— I Cと図示してある。 ） は、 第 1の回路 基板 7 2に対してワイヤボンディ ングされている。 このため、 高周波 アナログ I C 9 3 Aおよび信号処理用のデジタル I C 9 4 Aは、 いず れも、 能動面 9 3 0 A、 9 4 0 Aを液晶表示パネル 6の側に向けてお り、 ループアンテナ 4が位置する方向には向いていない。
i s ここで、 液晶表示用のデジタル I C 9 5 Aは、 数十 k H zといった 比較的低周波数の駆動信号で駆動され、 高周波ノィズを発生しない。 これに対して、 高周波アナログ I C 9 3 Aは、 数十 M H z〜数百 M H zといった高周波数の信号を送受信するため、 矢印 Cで示すように、 高周波ノイズを発生させる。 また、 信号処理用のデジタル I C 9 4 A
2 0 は、 アナログ/デジタル変換前に受信信号をサンプリングするデジ夕 ル回路やフェイズ ' ロック ，ループ回路などが組み込まれ、 数 M H z といった高周波数の駆動信号で駆動されるため、 矢印 Cで示すように、 高周波ノイズを発生させる。
しかしながら、 本例では、 高周波ノイズを発生する高周波アナログ 2 5 I C 9 3 Aおよび信号処理用のデジタル I C 9 4 Aは、 いずれも、 第 1の回路基板 7 2の表面側において、 能動面 9 3 0 A、 9 4 0 Aを液 晶表示パネル 6の側に向けており、 ループアンテナ 4の方には向けて いない。 このため、 それが発する高周波ノイズの影響は、 ループアン テナ 4に届きにくい。 それ故、 本例の腕装着型通信装置 1は、 感度が 问ぃ
このようなノイズ低減効果を検討するために、 図 9 (a) に示した 本例の配置構造と、 図 9 (b) に示すように、 第 1の回路基板 72の 表面部 72 1に、 液晶表示パネル 6での表示動作を制御するデジタル I C 95 Bをワイヤボンディ ングし、 かつ、 第 2の回路基板 73の裏 面部 732に対して、 高周波ノイズの発生源となる高周波アナログ I C 93 Bおよび信号処理用のデジタル I C 94 Bをワイヤボンディ ン グした従来の配置構造とについて、 受信時の感度を相対比較した。 その結果、 第 1の回路基板 72の表面部 72 1に、 高周波ノィズの 発生源となる高周波アナログ I C 93 Aおよび信号処理用のデジタル I C 94Aをワイヤボンディ ングすることによって、 能動面 930A、 940 Aを液晶表示パネル 6の側に向けた本例の腕装着型通信装置 1 の感度は、 基準感度に対する相対感度で表せば一 3. O dBであった c これに対して、 第 2の回路基板 73の裏面部 732に、 高周波ノイズ の発生源となる高周波アナログ I C 93 Bおよび信号処理用のデジ夕 ル I C 94Bをワイヤボンディングすることによって、 能動面 930 B、 940 Bをループアンテナ 4の側に向けた従来の腕装着型通信装 置の感度は、 基準感度に対する相対感度で表せば一 2. O dBであつ た。 すなわち、 本例の配置構造によれば、 図 9 (a) に髙周波アナ口 グ I C 9 3 Aおよび信号処理用のデジタル I C 94 Aの能動面 930 A、 940 Aから放射される高周波ノイズを矢印 Cで示すように、 高 周波ノイズがループアンテナ 4に向けて放射されないのに対し、 従来 の配置構造では、 図 9 (b) に高周波アナログ I C 93 Bおよび信号 処理用のデジタル I C 9 4 Bの能動面 9 3 0 B、 9 4 0 Bから放射さ れる高周波ノィズを矢印 Dで示すように、 高周波ノィズがループアン テナ 4に向けて放射されるため、 本例の配置構造によれば、 比較例の 配置構造に比較して感度が 1 . O d B向上する。
なお、 図 1 0には、 本例の配置構造を用いた腕装着型通信装置 1に おいて、 完成品とした状態における感度を折れ線 L 7 Aで表し、 第 2 の回路基板 7 3の裏面側に配置されるべき裏蓋を外した状態における 感度を折れ線 L 8 Aで表し、 第 2の回路基板 7 3の裏面側に配置され るべき裏蓋および回路駆動用電池 8を外した状態における感度を折れ 線 L 9 Aで表し、 第 1および第 2の回路基板 7 2、 7 3だけで通信装 置を構成した場合における感度を折れ線 L 1 O Aで表してある。
また、 図 1 1 には、 従来の腕装着型通信装置において、 完成品とし た状態における感度を折れ線 L 7 Bで表し、 第 2の回路基板 7 3の裏 面側に配置されるべき裏蓋を外した状態における感度を折れ線 L 8 B で表し、 第 2の回路基板 7 3の裏面側に配置されるべき裏蓋および回 路駆動用電池 8を外した状態における感度を折れ線 L 9 Bで表し、 第 1および第 2の回路基板 7 2、 7 3だけで通信装置を構成した場合に おける感度を折れ線 L 1 0 Bで表してある。
なお、 図 1 0および図 1 1 における縦軸は、 基準となる感度のレべ ルを 0 d Bとしたときの相対的な感度である。
図 1 0および図 1 1 において、 いずれの配置構造を用いた場合でも、 完成品に近いほど、 感度が向上するが、 図 1 0および図 1 1に示す感 度特性から得た感度を表 2に比較して示すように、 いずれの条件であ つても、 本発明を適用した配置構造を採用した方が感度が高い。
なお、 表 2には、 同じ構造 · 同じ仕様の腕装着型通信装置であるが- 別の試料で計測した感度をかっこ内に示してある。 また、 表 2中の数 値は、 図 1 0および図 1 1に示す各グラフ中の測定値の平均値である (
2 項目 本例の 比較例の 比較例に対する 配置構造 配置構造 本例の感度の差 構造 [d B] [d B] [d B] 完成品の状態 -3.18 -1.95 1 . 23
(-3.04) (-2.41) ( 0. 6 3 ) 裏蓋を外してある状態 -1.06 0.64 1 . 70
(-2.00) (-0.85) ( 1 . 1 5 ) 裏蓋を外し、 かつ電池 3.62 4.49 0. 87 を外して構成 ( 1.70) ( 2.72) ( 1 . 0 2 ) 基板のみで構成 3.56 4.78 1 . 2 2
( 2.14) ( 2.66) ( 0. 5 2 )
また、 図 1 2には、 この別の試料を用いて、 本例の配置構造を用い た腕装着型通信装置 1において、 完成品とした状態における感度を折 れ線 L 7 Aで表し、 第 2の回路基板 7 3の裏面側に配置されるべき裏 蓋を外した状態における感度を折れ線 L 8 Aで表し、 第 2の回路基板 7 3の裏面側に配置されるべき裏蓋および回路駆動用電池 8を外した 状態における感度を折れ線 L 9 Aで表し、 第 1および第 2の回路基板 7 2、 7 3だけで通信装置を構成した場合における感度を折れ線 L 1 0 Aで表してある。
また、 図 1 3には、 別の試料を用いて、 従来の腕装着型通信装置に , ο おいて、 完成品とした状態における感度を折れ線 L 7 Bで表し、 第 2 の回路基板 7 3の裏面側に配置されるべき裏蓋を外した状態における 感度を折れ線 L 8 Bで表し、 第 2の回路基板 7 3の裏面側に配置され るべき裏蓋および回路駆動用電池 8を外した状態における感度を折れ 線 L 9 Bで表し、 第 1および第 2の回路基板 7 2、 7 3だけで通信装 1 5 置を構成した場合における感度を折れ線 L 1 0 Bで表してある。
なお、 図 1 2および図 1 3における縦軸は、 基準となる感度のレべ ルを 0 d Bとしたときの相対的な感度である。
その結果、 表 2、 図 1 2、 および図 1 3からわかるように、 本例の 配置構造を用いれば、 感度が向上するという効果は、 試料を変えて計 測しても、 再現性があることが確認できている。
(実施例 3 )
実施例 1、 2は、 表示面が構成されている側が表面側とされる装置 本体と、 この装置本体を腕に装着するための腕バン ドに構成されたァ ンテナ体とを有する腕装着型の通信装置において、 高周波ノィズを発 生する I Cを、 能動面が表示面側 （回路基板に対してアンテナ体の全 体または大部分が位置する側とは反対の方向） に向く ように回路基板 に実装した例であつたが、 図 14 ( a) 、 （b) に示すように、 I C とアンテナ体とが同じ回路基板上に構成されている通信装置にも本発 明を適用できる。
図 14 (a) は、 実施例 3に係る通信装置におけるアンテナ体と回 路基板との配置を模式的に示す斜視図、 図 1 4 (b) は、 この配置構 造の側面図である。
M 14 (a) に示すように、 本例の通信装置は、 各種の電子部品が 搭載された回路基板 74と、 この回路基板 74に対して一方の基板面 74 1の側に構成されたアンテナ体 41とを有する。 電子部品のうち、 高周波アナログ I C 96や信号処理用のデジタル I C 97などといつ た高周波ノイズを発生する I Cはいずれも、 回路基板 74に対してァ ンテナ体 4 1と同じ基板面 74 1の側に実装されている。
但し、 高周波アナログ I C 96および信号処理用のデジタル I C 9 7は、 図 14 (b) に示すように、 回路基板 74に対してフェイスダ ゥンボンディ ングされているため、 回路基板 74に対してアンテナ体 4 1が位置する方向と反対側の方向に能動面 960、 970が向いて いる。 それ故、 本例の通信装置では、 高周波アナログ I C 96や信号 処理用のデジタル I C 97が能動面 960、 970から、 矢印 Eで示 すように、 高周波ノイズを発しても、 この高周波ノイズの影響はアン テナ体 4 1に届きにくいので、 感度が高い。
(実施例 4)
図 1 5 (a) は、 実施例 4に係る通信装置におけるアンテナ体と回 路基板との配置を模式的に示す斜視図、 図 1 5 (b) は、 この配置構 造の側面図である。
図 1 5 (a) に示すように、 本例の通信装置は、 各種の電子部品が 搭載された回路基板 75と、 この回路基板 75に対して一方の基板面 7 5 1の側に構成されたアンテナ体 4 2 とを有する。 電子部品のうち、 高周波アナログ I C 9 8や信号処理用のデジタル I C 9 9などといつ た高周波ノィズを発生する I Cはいずれも、 回路基板 7 5に対してァ ンテナ体 4 2 とは反対側の基板面 7 5 2の側に実装されている。
但し、 高周波アナログ I C 9 8および信号処理用のデジタル I C 9 9は、 図 1 5 ( b ) に示すように、 回路基板 7 5に対してワイヤボン ディ ングされているため、 回路基板 7 5に対してアンテナ体 4 2が位 置する方向と反対側の方向に能動面 9 8 0、 9 9 0が向いている。 そ れ故、 本例の通信装置でも、 高周波アナログ I C 9 8や信号処理用の デジタル I C 9 9が、 矢印 Fで示すように、 能動面 9 8 0、 9 9 0か ら高周波ノィズを発しても、 この高周波ノィズの影響はアンテナ体 9 4 1に届きにくいので、 感度が高い。
(その他の実施例）
なお、 いずれの実施例でも、 アンテナ体としてループアンテナを用 いた場合を説明したが、 アンテナ体の長手方向にスリ ッ トを形成して、 スロヅ トアンテナを構成してもよい。
また、 I Cが実装されている同じ回路基板上にアンテナ体も構成さ れている場合に限らず、 回路基板とは別の基体上にアンテナ体が構成 されている場合でも、 高周波ノイズを発生する I Cが、 回路基板に対 してアンテナ体の全体または大部分が位置する方向と反対側の方向に 能動面が向く ように回路基板に実装されていれば、 集積回路が能動面 から高周波ノイズを発しても、 この高周波ノィズの影響はアンテナ体 に届きにくいので、 感度が高いという効果が得られる。 産業上の利用可能性
本発明に係る通信装置では、 高周波ノィズを発生する集積回路は、 回路基板に対してアンテナ体の全体または大部分が位置する方向と反 対側の方向に能動面が向いている。 すなわち、 高周波ノイズを発生す る集積回路は、 能動面がアンテナ体の方に向いていない。 従って、 集 積回路が能動面から高周波ノィズを発しても、 この高周波ノイズはァ ンテナ体に届きにくいので、 感度が高い通信装置を構成できる。 また、 本発明は、 F Mラジオ付き腕時計、 腕時計型個別選択呼出受 信機、 ポケッ トタイプのページャ一、 携帯電話、 P H S等、 どのよう なタイブの通信装置にも適用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 · 高周波ノイズを発生する集積回路が搭載された基板と、 該基板 の一方の基板面の側に全体または大部分が位置するアンテナ体とを有 する通信装置において、 前記集積回路は、 前記基板に対して前記アン テナ体の全体または大部分が位置する方向と反対側の方向に能動面が 向くように前記基板に実装されていることを特徴とする通信装置。
2 . 請求の範囲第 1項において、 表示面が構成されている側が表面 側とされる装置本体と、 該装置本体から裏面側に延びて該装置本体を 腕に装着するための腕バン ドとを有し、 該腕バン ドに前記アンテナ体 が構成され、 前記装置本体内における前記表示面の裏面側に前記基板 が配置されていることを特徴とする通信装置。
3 . 請求の範囲第 1項または第 2項において、 前記集積回路は、 送 信機能および受信機能の少なく とも一方の機能を備える高周波アナ口 グ集積回路、 および高周波数の駆動信号によ り駆動される信号処理用 のデジタル集積回路のうちの少なく とも一方の集積回路であることを 特徴とする通信装置。
4 . 請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかにおいて、 前記集積 回路は、 前記基板における前記アンテナ体の全体または大部分が位置 する側の基板面にフェイスダウンボンディ ングされていることにより、 前記基板に対して前記アンテナ体の全体または大部分が位置する方向 と反対側の方向に前記能動面が向いていることを特徴とする通信装置,
5 . 請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかにおいて、 前記集積 冋路は、 前記基板における前記アンテナ体の全体または大部分が位置 する側と反対側の基板面にワイヤボンディ ングされていることにより , 前記基板に対して前記アンテナ体の全体または大部分が位置する方向 と反対側の方向に前記能動面が向いていることを特徴とする通信装置 <
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