WO2008010518A1 - Dispositif de cartes à circuit imprimé, dispositif électronique muni du dispositif de cartes à circuit imprimé et procédé de connexion à la masse - Google Patents

Description

明 細 書

回路基板装置、これを備えた電子機器および GND接続方法

技術分野

[0001] 本発明は、プリント基板を有する回路基板装置、これを備えた電子機器および GN D接続方法に関する。

背景技術

[0002] 近年の携帯電話端末装置などの電子機器で用いられている回路基板装置では小 型化とデザイン重視のため、より効率的な実装方法が求められている。この要求に応 えるために、プリント基板を 2枚重ねて実装効率を上げる方法がある。その際、 2枚の プリント基板の GNDを同電位にするためにプリント基板の GNDを互いに接続する必 要がある。図 5に示すように、第 1のプリント基板 210と第 2のプリント基板 220を GND 接続する場合は、 GND接続用ばね端子 211等で直接接続する方法が一般的であ る。

[0003] また、 2枚のプリント基板が近接することによって生じるプリント基板間のノイズ干渉 や熱伝導を含む熱伝達の影響を回避する必要がある。そのため、図 6に示すように、 ノイズ発生部品 311を金属シールド 312で覆つたり、放熱のために発熱部品にヒート シンクを設置したりするなどの処置が行われている (放熱に関しては、例えば、特開 平 11 307968号公報 (第 2頁、第 6図）参照)。

発明の開示

[0004] し力しながら、図 5に示すように 2枚のプリント基板間の GNDを GND接続用ばね端 子 211で接続する場合、一方のプリント基板 (ここでは第 1のプリント板 210)に GND 接続用ばね端子 211を設け、 GND接続用ばね端子 211を他方のプリント基板 (ここ では第 2のプリント基板 220)の GND位置に合わせる必要がある。そのため、部品の 実装に制約が生じるという問題がある。

[0005] また、 2枚のプリント基板間のノイズ干渉や熱伝導の影響を回避するために、図 6に 示すように各々のプリント基板に実装されている部品毎に金属シールド 312やヒート シンクを準備する必要がある。そのため、回路基板装置の実装スペースが増大し、ま た、コスト増加を招いてしまうという問題もある。

[0006] 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主な目的は、複数のプ リント基板間の GND接続位置に自由度を持たせることができるともに、ノイズシーノレド またはヒートシンクの少なくとも一方の効果を得ることができる回路基板装置、これを 備えた電子機器および GND接続方法を提供することである。

[0007] 上記目的を達成するため、本発明は、実装面と実装面上に設けられた GND接続 端子とをそれぞれ有しており、実装面が互いに対向するように配置されている一対の プリント基板と、一対のプリント基板の少なくとも一方の実装面上に実装されているノ ィズ発生部品および Zまたは発熱部品と、一対のプリント基板の実装面間に設けら れており、ノイズ発生部品および Zまたは発熱部品と離間して、かつ重なるように配 置されている金属板であって、 GND接続端子同士が電気的に接続するように GND 接続端子の各々と接触している金属板と、を有する回路基板装置を提供する。

[0008] 本発明においては、一対のプリント基板の間に配置されている板状部分を含み、一 対のプリント基板を略一定の間隔で保持している保持部材を有しており、金属板は、 一方のプリント基板の実装面と保持部材の板状部分との間に配置されており、他方 のプリント基板に設けられた GND接続端子を通す穴が保持部材に形成されている 構成とすることができる。

[0009] 本発明においては、金属板は、一対のプリント基板の GND接続端子同士を電気的 に接続させる機能を有しているとともに、ノイズ発生部品からのノイズを遮断する機能 および Zまたは発熱部品力 の熱を分散する機能を有している構成とすることができ る。

[0010] 本発明にお ヽては、金属板は金属材料または導電性榭脂材料でできて ヽる構成と することができる。

[0011] 本発明にお ヽては、上記の構成の回路基板装置を備えた電子機器を提供すること ができる。

また、本発明は、実装面と実装面上に設けられた GND接続端子とをそれぞれ有して V、る一対のプリント基板の実装面を互いに対向するように配置し、一対のプリント基板 の少なくとも一方の実装面上にノイズ発生部品および Zまたは発熱部品を実装し、 一対のプリント基板の実装面間にノイズ発生部品および Zまたは発熱部品と離間し て、かつ重なるように金属板を配置し、一対のプリント基板の GND接続端子同士が 電気的に接続するように GND接続端子の各々と金属板とを接触させる、 GND接続 方法を提供する。

[0012] 本発明においては、一対のプリント基板の間に、一対のプリント基板を略一定の間 隔で保持し、板状部分を含む保持部材を配置し、一方のプリント基板の実装面と保 持部材の板状部分との間に金属板を配置し、他方のプリント基板に設けられた一方 の GND接続端子を通す穴を保持部材に形成し、穴を介して一方の GND接続端子 と金属板とを接触させる構成とすることができる。

[0013] また、本発明においては、金属板により一対のプリント基板の GND接続端子同士 を電気的に接続させるとともに、ノイズ発生部品からのノイズを遮断し、および Zまた は発熱部品力もの熱を分散する構成とすることができる。

[0014] このように、本発明では、対向して配置される一対のプリント基板間に、所定の形状 の金属板を配置することによって、一対のプリント基板の GND接続位置を金属板に 接続できる範囲で自由に設定することができる。これにより、 GND接続端子のプリン ト基板への実装の自由度を高めることができる。また、金属板がノイズ発生部品およ び Zまたは発熱部品と離間して、かつ重なるように配置されていることによって、ノィ ズシールドおよび Zまたはヒートシンクとしての効果を得ることができる。

[0015] 本発明の回路基板装置、これを備えた電子機器および GND接続方法によれば、 下記記載の効果を奏する。

[0016] 本発明の第 1の効果は、対向して配置される一対のプリント基板間の GND接続端 子の実装位置を自由に設定できるということである。その理由は、一対のプリント基板 間に金属板を挿入することによって、各々のプリント基板の GND接続端子を金属板 の任意の位置で接続することができるからである。

[0017] また、本発明の第 2の効果は、回路基板装置の実装スペースの効率化およびコスト 低減が可能となるということである。その理由は、一対のプリント基板間に挿入した金 属板によってプリント基板間のノイズ干渉を緩和することができることにより、ノイズ発 生部品毎に金属シールドを実装する必要がなくなるからである。また、一対のプリント 基板間に挿入した金属板によってプリント基板間の熱伝達を緩和することができるこ とにより、発熱部品毎にヒートシンクを実装する必要がなくなるからである。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の一実施形態に係る回路基板装置における GND接続構造を模式的に 示す斜視図である。

[図 2]本発明の一実施形態に係る回路基板装置の組み立て後の状態を示す側面図 である。

[図 3]本発明の一実施形態に係る回路基板装置の GND接続方法による効果を説明 するための図である。

圆 4]本発明の一実施形態に係る回路基板装置を備えた電子機器を模式的に示す 斜視図である。

[図 5]従来のプリント基板の GND接続構造を模式的に示す斜視図である。

[図 6]従来のプリント基板のノイズ防止構造を模式的に示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 本発明の好適実施形態の回路基板装置は、実装面と実装面上に設けられた GND 接続端子とをそれぞれ有しており、実装面が互いに対向するように配置されている一 対のプリント基板と、一対のプリント基板の少なくとも一方の実装面上に実装されてい るノイズ発生部品および Zまたは発熱部品と、一対のプリント基板の実装面間に設け られており、ノイズ発生部品および Zまたは発熱部品と離間して、かつ重なるように配 置されている金属板であって、 GND接続端子同士が電気的に接続するように GND 接続端子の各々と接触している金属板と、を有する。これにより、プリント基板間の G ND接続端子の実装位置が金属板と離間して、かつ重なる範囲で自由に設定できる 。そのため、 GND接続端子のプリント基板への実装の自由度を高めることができる。 さらに、この金属板がノイズシールドおよび Zまたはヒートシンクとして機能するため、 実装スペースの効率ィ匕およびコスト低減を図ることができる。

上記した本発明の好適実施形態についてさらに詳細に説明すベぐ本発明の一実 施形態に係る回路基板装置、これを備えた電子機器および回路基板装置の GND 接続方法について、図 1から図 4を参照して詳細に説明する。図 1は、本発明の一実 施形態に係る回路基板装置の GND接続構造を模式的に示す斜視図である。図 2は 、本発明の一実施形態に係る回路基板装置の組み立て後の状態を示す側面図であ る。図 3は、本発明の一実施形態に係る回路基板装置の GND接続方法による効果 を説明するための図である。図 4は、本発明の一実施形態に係る回路基板装置を備 えた電子機器を模式的に示す斜視図である。

[0020] 図 1に示すように、本実施形態の回路基板装置 100は、第 1のプリント基板 110と、 第 2のプリント基板 120と、導電性部材としての金属板 140と、基板固定用フレーム 1 30とで構成されている。第 2のプリント基板 120は、第 1のプリント基板 110に対向し て配置される。金属板 140は、第 1のプリント基板 110と第 2のプリント基板 120との間 に配置される。保持部材としての基板固定用フレーム 130は、金属板 140を固定す るとともに双方のプリント基板 110、 120を互いに略平行に保持する。

[0021] また、第 1のプリント基板 110の実装面上には、 1つ以上（ここでは 2つ）の GND接 続用ばね端子 111と、少なくとも 1つのノイズ発生部品 112と、コネクタ 113とが実装さ れている。 GND接続用ばね端子 111は、 GNDを接続するコネクタとして機能する。 ノイズ発生部品 112は、ノイズの発生源となる。コネクタ 113は、第 1のプリント基板 11 0を第 2のプリント基板 120などの他の基板や外部機器に接続するものである。

[0022] 一方、第 2のプリント基板 120の実装面上には、 1つ以上（ここでは 2つ）の GND接 続用ばね端子 121と、少なくとも 1つの発熱部品 122と、フレキシブル基板 123とが実 装されている。 GND接続用ばね端子 121は、 GNDを接続するコネクタとして機能す る。発熱部品 122は、熱の発生源となる。フレキシブル基板 123は、板状部分を有し ており、第 2のプリント基板 120を第 1のプリント基板 110などの他の基板や外部機器 に接続するものである。ここではフレキシブル基板 123は、第 1のプリント基板 110上 のコネクタ 113に接続し、プリント基板間の電気信号を伝送する。

[0023] また、基板固定用フレーム 130の互いに対向する側壁は、第 1のプリント基板 110 及び第 2のプリント基板 120の各々の実装面と直交している。この側壁の先端部には 爪 132が少なくとも 2つ付いている。爪 132により、基板固定用フレーム 130に第 1の プリント基板 110及び第 2のプリント基板 120が固定される。また、基板固定用フレー ム 130には、第 1のプリント基板 110上の GND接続用ばね端子 111と金属板 140と を接続するための穴 131が形成されて!、る。

[0024] 基板固定用フレーム 130は、第 1のプリント基板 110と第 2のプリント基板 120とを略 平行に保持する機能を備えていればよぐその材料や形状などは図 1の構成に限定 されない。また、図 1では爪 132を用いて基板固定用フレーム 130に第 1のプリント基 板 110及び第 2のプリント基板 120を固定する構造を示した。しかし、この構造に限 定されず、ねじ止めや嵌合などの他の保持構造方法を用いて構成してもよい。

[0025] 金属板 140は、基板固定用フレーム 130と一方の基板 (ここでは第 2のプリント基板 120)の実装面との間に設けられる。金属板 140は、第 1のプリント基板 110のノイズ 発生部品 112および Zまたは第 2のプリント基板 120の発熱部品 122と離間して配 置されるとともに、両部品 112、 122と重なる領域を含む構成となっている。金属板 14 0は、第 1のプリント基板 110の GND接続用ばね端子 111および第 2のプリント基板 1 20の GND接続用ばね端子 121と接触する。これにより、 GND接続用ばね端子 111 と GND接続用ばね端子 121とは電気的に接続することができる。

[0026] また、金属板 140は、電気伝導率及び熱伝導率が高く安価な金属材料 (例えば、 アルミニウムや銅など)で構成することができる。さらに、金属板 140は、金属のみなら ず導電性を有する榭脂材料で構成してもよ!ヽ。金属板 140の厚さは電気伝導率及び 熱伝導率に応じて適宜設定可能である。また、金属板 140の形状は矩形に限らず、 ノイズ発生部品 112および Zまたは発熱部品 122と離間して、かつ重なる形状であ れば、任意に変更できる。また、金属板 140は単一の金属部材で構成してもよいし、 複数の金属部材を組み合わせてもよい。例えば、 GND接続用ばね端子と接触する 部分を腐食されにくい金属材料で被覆したり、複数の金属材料で積み重ねられた積 層構造にしたりすることもできる。

[0027] 本実施形態の回路基板装置 100は、携帯電話端末装置などの電子機器 150に適 用することができる（図 4参照)。

[0028] 次に、本発明の実施形態に係る回路基板装置 100の GND接続方法を説明する。

まず、第 1および第 2のプリント基板 110、 120の少なくとも一方の実装面上にノイズ 発生部品 112および Zまたは発熱部品 122を実装する。さらに、第 1および第 2のプ リント基板 110、 120の実装面を互いに対向するように配置する。第 1および第 2のプ リント基板 110、 120の間に基板固定用フレーム 130を配置する。第 2のプリント基板 120の実装面と基板固定用フレーム 130の板状部分との間にノイズ発生部品 112お よび Zまたは発熱部品 122と離間して、かつ重なるように金属板 140を配置する。第 1および第 2のプリント基板 110、 120上の GND接続用ばね端子 111、 121同士が 電気的に接続するように GND接続用ばね端子 111、 121の各々と金属板 140とを 接触させる。なお、本実施形態における第 1のプリント基板 110上の GND接続用ば ね端子 111は、基板固定用フレーム 130に形成された穴 131を介して金属板 140と 接触する。以上により、回路基板装置 100における GNDを接続することができる。

[0029] なお、図 1の構成は例示であり、第 1のプリント基板 110及び第 2のプリント基板 120 の構造やサイズは任意である。また、図 1では第 1のプリント基板 110にノイズ発生部 品 112が 1つ実装され、第 2のプリント基板 120に発熱部品 122が 1つ実装される構 成を示した。しかし、この構成に限定されるものではない。ノイズ発生部品 112および Zまたは発熱部品 122がいずれかのプリント基板に実装されていればよい。また、図 1では基板固定用フレーム 130と金属板 140とを別々に設けたが、例えば、基板固 定用フレーム 130自体を金属部材で構成し、金属板 140として機能させてもよい。そ の場合は、穴 131を無くして第 1のプリント基板 110のばね端子 111を直接、基板固 定用フレーム 130に接触させればよい。

[0030] 上記構成の各部品を組み立てると図 2のようになる。第 1のプリント基板 110上の G ND接続用ばね端子 111は金属板 140の A, B点で接触し、第 2のプリント基板 120 上の GND接続用ばね端子 121は金属板 140の C, D点で接触する。従って、 2枚の プリント基板間の GNDは金属板 140を介して接続される。

[0031] このように、第 1のプリント基板 110と第 2のプリント基板 120との間に金属板 140を 配置し、各々のプリント基板の GNDを金属板 140を介して接続する。これにより、 GN D接続用ばね端子 111、 121の位置は金属板 140と離間して、かつ重なる範囲で自 由に設定することができる。したがって、 GND接続用ばね端子のプリント基板への実 装の自由度を高めることができる。

[0032] また、図 3に示すように、第 1のプリント基板 110に実装されたノイズ発生部品 112か ら発生するノイズは金属板 140により遮断される。これにより、ノイズの第 2のプリント 基板 120への干渉を緩和することができる。そのため、ノイズ発生部品 112毎に金属 シールドを実装する必要がなくなる。したがって、回路基板装置の実装スペースの効 率ィ匕およびコスト低減を図ることができる。

[0033] 同様に、図 3に示すように、第 2のプリント基板 120に実装された発熱部品 122から 放射される熱は金属板 140により分散される。これにより、第 1のプリント基板 110へ の熱伝達を緩和することができるため、発熱部品 122毎にヒートシンクを実装する必 要がなくなる。したがって、回路基板装置の実装スペースの効率化およびコスト低減 を図ることができる。

[0034] なお、上記実施形態では、第 1のプリント基板 110及び第 2のプリント基板 120の 2 つのプリント基板について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるも のではなぐ 3枚以上のプリント基板に対しても同様に適用することができる。

[0035] 以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定さ れるものではない。本発明の構成や詳細においては、本発明の範囲内で当業者が 理解し得る様々な変更をすることができる。

[0036] この出願は、 2006年 7月 20日に出願された日本出願特願 2006— 198386を基 礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

産業上の利用可能性

[0037] 本発明は、 2枚以上のプリント基板を備える任意の回路基板装置、これを備えた電 子機器および回路基板装置における GND接続方法に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 実装面と該実装面上に設けられた GND接続端子とをそれぞれ有しており、該実装 面が互いに対向するように配置されて!、る一対のプリント基板と、

前記一対のプリント基板の少なくとも一方の前記実装面上に実装されているノイズ 発生部品および Zまたは発熱部品と、

前記一対のプリント基板の前記実装面間に設けられており、前記ノイズ発生部品お よび Zまたは前記発熱部品と離間して、かつ重なるように配置されて 、る金属板であ つて、前記 GND接続端子同士が電気的に接続するように該 GND接続端子の各々 と接触している金属板と、

を有する、回路基板装置。

[2] 前記一対のプリント基板の間に配置されている板状部分を含み、該一対のプリント 基板を略一定の間隔で保持している保持部材を有しており、

前記金属板は、一方の前記プリント基板の前記実装面と前記保持部材の前記板状 部分との間に配置されており、

他方の前記プリント基板に設けられた前記 GND接続端子を通す穴が前記保持部 材に形成されている、

請求項 1に記載の回路基板装置。

[3] 前記金属板は、前記一対のプリント基板の前記 GND接続端子同士を電気的に接 続させる機能を有しているとともに、前記ノイズ発生部品力ものノイズを遮断する機能 および Zまたは前記発熱部品力もの熱を分散する機能を有している、請求項 1また は 2に記載の回路基板装置。

[4] 前記金属板は金属材料または導電性榭脂材料でできて 、る、請求項 1から 3の 、 ずれか 1項に記載の回路基板装置。

[5] 請求項 1から 4のいずれか 1項に記載の回路基板装置を備えた電子機器。

[6] 実装面と該実装面上に設けられた GND接続端子とをそれぞれ有して 、る一対のプ リント基板の該実装面を互いに対向するように配置し、

前記一対のプリント基板の少なくとも一方の前記実装面上にノイズ発生部品および

Zまたは発熱部品を実装し、 前記一対のプリント基板の前記実装面間に前記ノイズ発生部品および Zまたは前 記発熱部品と離間して、かつ重なるように金属板を配置し、

前記一対のプリント基板の前記 GND接続端子同士が電気的に接続するように前記 GND接続端子の各々と前記金属板とを接触させる、

GND接続方法。

[7] 前記一対のプリント基板の間に、該一対のプリント基板を略一定の間隔で保持し、 板状部分を含む保持部材を配置し、

一方の前記プリント基板の前記実装面と前記保持部材の前記板状部分との間に前 記金属板を配置し、

他方の前記プリント基板に設けられた一方の前記 GND接続端子を通す穴を前記 保持部材に形成し、

前記穴を介して前記一方の GND接続端子と前記金属板とを接触させる、 請求項 6に記載の GND接続方法。

[8] 前記金属板により前記一対のプリント基板の前記 GND接続端子同士を電気的に 接続させるとともに、前記ノイズ発生部品からのノイズを遮断し、および Zまたは前記 発熱部品からの熱を分散する、請求項 6または 7に記載の GND接続方法。