JP2005184195A

JP2005184195A - 携帯電話装置

Info

Publication number: JP2005184195A
Application number: JP2003419226A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takashina; 博之高科; Yasuo Hashimoto; 康雄橋本
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】安価でしかも受信感度特性の良好な携帯電話装置を提供する。
【解決手段】配線パターン１４が形成されたフレキシブルプリント基板１３を備え、配線パターンの少なくとも一部を覆う磁性シートがフレキシブルプリント基板の表面に装着されている。この構成によれば、放射用アンテナとして機能し易いフレキシブルプリント基板１３の配線パターンから放射されるディジタル信号の高調波ノイズを磁性シートで吸収して減衰させることができるため、アンテナ９やＲＦ回路へのディジタル信号の高調波ノイズの入力を低減できる結果、受信感度の特性を良好に維持することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板を備えた携帯電話装置に関するものである。

パーソナルコンピュータや携帯電話装置等の電子機器の高速動作化、ディジタル化の発展に伴い、電磁波障害が増加している。特に、ディジタル機器は、ノイズによって誤動作が生じることもあるため、自らの内部で発生するノイズの低減が重要である。この種のノイズを低減させるために、本願出願人は、特開２０００−３５９１１３号公報および特開２００３−１１５６９１号公報に開示されている可撓性を備えたシート状のノイズ対策部品（磁性シート）を既に提案している。

ところで、上述した電子機器のうちの携帯電話装置では、近年、周波数の割り当て不足による高周波化、この高周波化に伴う内部信号処理の高速化、高精細液晶表示器の搭載、およびカメラ搭載などが進んでいる。しかも、これらはいずれもディジタル信号処理を伴うものであり、さらには携帯電話装置では、小形の筐体内に、これらのディジタル信号処理を行う回路、ＲＦ回路などのアナログ信号を処理する回路、およびアンテナが高密度状態で実装されている。このため、ディジタル信号が信号伝送用の配線パターンなどを通過した際に、ディジタル信号の高調波ノイズなどが各配線パターンを放射用アンテナとして放射されてＲＦ回路やアンテナに入力して受信感度を悪化させるという問題が生じる。そこで、携帯電話装置では、製品の製造段階において、例えば特開２００３−１８８７８７号公報の従来技術に開示されている方法に従い、試験装置から被試験装置である携帯電話装置に対する送信電力を徐々に低下させたときのビットエラーレートを測定して、携帯電話装置についての電波の受信感度の特性を評価している。この場合、送信電力の電波が小さくても低ビットエラーレートで情報を受信し得る携帯電話装置が、受信感度特性の良好な携帯電話装置ということになる。
特開２００２−３５９１１３号公報特開２００３−１１５６９１号公報特開２００３−１８８７８７号公報

ところで、規定された送信電力によって所望の情報を受信できない場合、受信感度を改善する必要がある。この場合、上述したようなシート状のノイズ対策部品を使用して携帯電話装置の受信感度を改善し得る可能性がある。しかしながら、携帯電話装置の価格上昇を最低限に抑制しつつ、受信感度を良好に維持する必要がある。そのためには、携帯電話装置に対する装着位置などのノイズ対策部品の用い方が重要と考えられるが、現状では、この点が未解決となっている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、安価でしかも受信感度特性の良好な携帯電話装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る携帯電話装置は、配線パターンが形成されたフレキシブルプリント基板を備え、前記配線パターンの少なくとも一部を覆う磁性シートが前記フレキシブルプリント基板の表面に装着されている。

この場合、ヒンジ部を備えて折り畳み可能に構成して、前記フレキシブルプリント基板を１または複数備え、１つの前記フレキシブルプリント基板を前記ヒンジ部に配設し、前記ヒンジ部に配設された前記フレキシブルプリント基板に前記磁性シートを装着するのが好ましい。

また、前記磁性シートとしては、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
４０≦ａ≦５５、
４５≦ｂ≦６０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成した軟磁性金属を含んで構成することができる。

また、前記磁性シートとしては、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
１０≦ａ≦３０、
７０≦ｂ≦９０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成された軟磁性金属を含んで構成することができる。

さらに、軟磁性金属粉を含む磁性層を含んで前記磁性シートを構成することもできる。この場合、例えば、軟磁性金属粉を圧延または破砕して扁平状構造に形成した複数の構造物を相互に固着させて磁性層を構成することができる。また、この発明における磁性シートとしては、例えば、軟磁性金属粉を圧延成形して形成される圧延磁性シートや、後述する軟磁性金属薄膜シートなどが含まれる。

また、磁性粉を含む磁性層を含んで前記磁性シートを構成することもできる。この場合、例えば、酸化鉄などの磁性粉と樹脂（バインダー）とを混練して磁性層を構成することができる。また、この発明における磁性シートとしては、例えば、複合磁性シートが含まれる。

本発明に係る携帯電話装置によれば、フレキシブルプリント基板に形成された配線パターンの少なくとも一部を覆うようにそのフレキシブルプリント基板の表面に磁性シートを装着したことにより、放射用アンテナとして機能し易いフレキシブルプリント基板の配線パターンから放射されるディジタル信号の高調波ノイズを磁性シートで吸収して減衰させることができる。したがって、アンテナやＲＦ回路へのディジタル信号の高調波ノイズの入力を低減できる結果、受信感度の特性を良好に維持することができる。また、携帯電話の特定の部位に磁性シートを装着すればよいため、製造コストの上昇を抑制することができる。

また、本発明に係る携帯電話装置によれば、フレキシブルプリント基板に磁性シートを装着したことにより、その磁性シートが高調波ノイズを十分に吸収するため、放射用アンテナとして機能し易いヒンジ部に配設されたフレキシブルプリント基板から放出される高調波ノイズを減衰させることができる。したがって、アンテナやＲＦ回路へのディジタル信号の高調波ノイズの入力をより効果的に低減することができる結果、受信感度の特性を一層良好に維持することができる。

また、本発明に係る携帯電話装置によれば、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、４０≦ａ≦５５、４５≦ｂ≦６０、ａ＋ｂ≦１００を満たす条件で形成した軟磁性金属を含ませて磁性シートを構成したことにより、薄いシート状に形成したとしても、広い周波数帯域に亘って大きな比透磁率を得ることができる。このため、フレキシブルプリント基板の可撓性を損なうことなく、高調波ノイズを十分に減衰させることができる。

また、本発明に係る携帯電話装置によれば、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、１０≦ａ≦３０、７０≦ｂ≦９０、ａ＋ｂ≦１００を満たす条件で形成した軟磁性金属を含ませて磁性シートを構成したことにより、薄いシート状に形成したとしても、広い周波数帯域に亘って大きな比透磁率を得ることができる。このため、フレキシブルプリント基板の可撓性を損なうことなく、高調波ノイズを十分に減衰させることができる。

また、本発明に係る携帯電話装置によれば、軟磁性金属粉を含む磁性層を含ませて磁性シートを構成したことにより、大きな比透磁率を得ることができるため、高調波ノイズを十分に減衰させることができる。

さらに、本発明に係る携帯電話装置によれば、磁性粉を含む磁性層を含ませて磁性シートを構成したことにより、大きな比透磁率を得ることができるため、高調波ノイズを十分に減衰させることができる。

以下、本発明に係る携帯電話装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、携帯電話装置１の構成について、図面を参照して説明する。

携帯電話装置１は、図１に示すように、第１の筐体部２、第２の筐体部３およびヒンジ部４を備え、第１の筐体部２と第２の筐体部３とがヒンジ部４を介して回動自在に連結されることによって折り畳み可能に構成されている。この場合、第１の筐体部２には、受話器５と液晶表示器６とが配設され、第２の筐体部３には、送話器７、複数の操作キー８およびアンテナ９が配設されている。また、第１の筐体部２の内部には、図２に示すように、受話器５および液晶表示器６に接続されて、受話器５に出力する受話信号を生成する受話回路（図示せず）や液晶表示器６に出力する表示信号をディジタル処理によって生成する画像処理回路（図示せず）などが実装された回路基板１０が配設されている。

一方、第２の筐体部３の内部には、図２に示すように、送話器７、各操作キー８およびアンテナ９に接続されて、送話器７から入力した送話信号をディジタル処理する送話回路（図示せず）や、各操作キー８の操作内容を検出すると共に操作内容に応じて携帯電話装置１の動作を決定して他の構成要素をディジタル制御する制御回路（図示せず）や、アンテナ９を介して無線信号の送受信を行う送受信回路（ＲＦ回路。図示せず）などが実装された複数の回路基板１１，１２が配設されている。また、第１の筐体部２、第２の筐体部３およびヒンジ部４の内部には、ヒンジ部４内を経由して第１の筐体部２と第２の筐体部３との間に架け渡された状態で、２以上のフレキシブルプリント基板（同図では、説明を容易にするために１つのフレキシブルプリント基板１３のみを記載している）が配設されている。このフレキシブルプリント基板１３に形成された信号伝送用や電力供給用の複数の配線パターン１４を介して、第２の筐体部３内の回路部品と第１の筐体部２内の回路部品とが電気的に接続されている。一例として、図２では、第２の筐体部３内の回路基板１１と第１の筐体部２内の回路基板１０とがフレキシブルプリント基板１３を介して電気的に接続される構成を示しているが、これ以外にも、第１の筐体部２内の液晶表示器６もヒンジ部４内を経由する不図示のフレキシブルプリント基板を介して第２の筐体部３内の不図示の回路基板と電気的に接続されている。また、各回路基板１１，１２同士も、フレキシブルプリント基板１５に形成された信号伝送用や電力供給用の複数の配線パターン１６によって電気的に接続されている。なお、図示はしないが、各回路基板１０，１１，１２および液晶表示器６には、フレキシブルプリント基板用のコネクタがそれぞれ取り付けられている。

また、各フレキシブルプリント基板１３，１５の表面には、図２に示すように、各フレキシブルプリント基板１３，１５に形成された各配線パターン１４，１６の少なくとも一部を覆うようにして軟磁性金属薄膜シート（本発明における磁性シート）１７，１８がそれぞれ接着によって装着されている。同様にして、液晶表示器６に接続されているフレキシブルプリント基板の表面にも軟磁性金属薄膜シート（図示せず）が接着によって装着されている。この場合、各軟磁性金属薄膜シート１７，１８は、一例として、絶縁樹脂フィルム、絶縁樹脂フィルムの一面に形成された軟磁性金属薄膜、および絶縁樹脂フィルムの他面に接着剤や粘着剤等を塗布して形成された接着層を備えて構成されている。ここで、軟磁性金属薄膜を形成するための軟磁性金属（軟磁性金属粉）としては、ＦｅおよびＮｉを主成分として含有する合金（Ｆｅ−Ｎｉ合金）を用いることができる。さらには、Ｆｅ−Ｎｉ合金の組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
４０≦ａ≦５５、
４５≦ｂ≦６０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成された合金を用いることができる。この合金を用いる場合、特に、Ｆｅを４５重量％、Ｎｉを５５重量％含有するＦｅ−Ｎｉ合金で各軟磁性金属薄膜シート１７，１８を構成するのが好ましい。なお、この割合については、Ｆｅを４５重量％±５％、Ｎｉを５５重量％±５％の範囲内で調整することができる。また、接着層としては、例えばアクリル系樹脂の接着剤を使用することができる。以上のように構成された軟磁性金属薄膜シート１７，１８は、非常に高い比透磁率（具体的には、４００）を有している。

また、軟磁性金属（軟磁性金属粉）を用いて軟磁性金属薄膜を形成する他の材料として、Ｆｅ−Ｎｉ合金の組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
１０≦ａ≦３０、
７０≦ｂ≦９０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成された合金を用いることもできる。この合金を用いる場合、特に、Ｆｅを２０重量％、Ｎｉを８０重量％含有するＦｅ−Ｎｉ合金で各軟磁性金属薄膜シート１７，１８を構成するのが好ましい。なお、この割合についても、Ｆｅを２０重量％±５％、Ｎｉを８０重量％±５％の範囲内で調整することができる。

この携帯電話装置１では、ディジタル信号が各フレキシブルプリント基板１３，１５の配線パターン１４，１６を通過した際に、各軟磁性金属薄膜シート１７，１８が、各配線パターン１４，１６から放射されるディジタル信号の高調波ノイズを吸収して十分に減衰させる。したがって、この携帯電話装置１によれば、装置内部に配設された各フレキシブルプリント基板１３，１５の表面に、このフレキシブルプリント基板１３，１５に形成された各配線パターン１４，１６の少なくとも一部を覆うようにして高比透磁率の軟磁性金属薄膜シート１７，１８をそれぞれ装着したことにより、放射用アンテナとして機能し易い各フレキシブルプリント基板１３，１５の配線パターン１４，１６から放射されるディジタル信号の高調波ノイズを各軟磁性金属薄膜シート１７，１８で十分に減衰させることができる。このため、アンテナ９や送受信回路へのディジタル信号の高調波ノイズの入力を低減することができる結果、受信感度特性を良好に維持することができる。また、高調波ノイズの発生を低減できるため、高調波ノイズの発生に起因して液晶表示器６に生じ易い筋状表示欠陥の発生を回避することもできる。

また、ヒンジ部４に配設されたフレキシブルプリント基板１３に軟磁性金属薄膜シート１７を装着したことにより、軟磁性金属薄膜シート１７が高調波ノイズを十分に吸収するため、放射用アンテナとして機能し易いヒンジ部４に配設されたフレキシブルプリント基板１３から放出される高調波ノイズを減衰させることができる。したがって、アンテナ９やＲＦ回路などの送受信回路へのディジタル信号の高調波ノイズの入力をより効果的に低減することができる結果、受信感度特性を一層良好に維持することができる。さらに、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、４０≦ａ≦５５、４５≦ｂ≦６０、ａ＋ｂ≦１００を満たす条件、または１０≦ａ≦３０、７０≦ｂ≦９０、ａ＋ｂ≦１００を満たす条件で形成した軟磁性金属を含ませて軟磁性金属薄膜シート１７，１８を構成したことにより、薄いシート状に形成したとしても、広い周波数帯域に亘って大きな比透磁率を得ることができる。このため、各軟磁性金属薄膜シート１７，１８が装着された各フレキシブルプリント基板１３，１５の可撓性を損なうことなく、高調波ノイズを十分に減衰させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、ヒンジ部４に配設されたフレキシブルプリント基板１３と、第２の筐体部３内に配設された回路基板１１，１２間を接続するフレキシブルプリント基板１５とに軟磁性金属薄膜シート１８を装着して構成した携帯電話装置１について上記したが、第１の筐体部２側にも回路基板同士を接続する他のフレキシブルプリント基板が配設されているときには、このフレキシブルプリント基板にも軟磁性金属薄膜シートなどの磁性シートを装着することができる。また、液晶表示器６や操作キー８にフレキシブルプリント基板が接続されているときには、これらのフレキシブルプリント基板にも軟磁性金属薄膜シートなどの磁性シートを装着することができる。この場合、発明者は、受信感度特性の向上については、液晶表示器６に接続されているフレキシブルプリント基板に対する磁性シートの装着が特に有効であることを確認している。

また、ヒンジ部４を備えて折り畳み可能に構成された携帯電話装置１について上記したが、図３に示すように、折り畳み式ではない携帯電話装置２１に対しても本発明を適用することができる。この携帯電話装置２１では、液晶表示器６と回路基板２２とを接続するフレキシブルプリント基板２３を内部に備え、フレキシブルプリント基板２３に形成された配線パターン２４の少なくとも一部を覆うようにして軟磁性金属薄膜シート（本発明における磁性シート）２５を装着して構成されている。なお、同図に示す携帯電話装置２１に関しては、携帯電話装置１と同一の構成要素に対して同一の符号を付して重複する説明を省略する。

また、本発明における磁性シートの一例として軟磁性金属薄膜（磁性層）を利用した軟磁性金属薄膜シートを使用した例について上記したが、上述した軟磁性金属の粉末などの磁性粉を樹脂またはゴム等のバインダーと混練した材料をシート状に加工して形成した複合磁性シート（磁性層）を本発明における磁性シートとして使用してもよい。この構成であっても、複合磁性シートの装着によってフレキシブルプリント基板の可撓性を損なうことなく、高調波ノイズを減衰させることができる。また、軟磁性金属として、ＦｅおよびＮｉのみで形成したＦｅ−Ｎｉ合金を用いる例について上記したが、Ｍｏを１重量％以上２重量％以下の割合で添加したＦｅ−Ｎｉ合金を用いることもできる。

次に、実施例を挙げて、具体的に、本発明を詳細に説明する。

上述した携帯電話装置１において、液晶表示器６と上記した不図示の回路基板とを接続する同じく上記した不図示のフレキシブルプリント基板にのみ軟磁性金属薄膜シートを装着して、実施例１とした。また、実施例１の軟磁性金属薄膜シートに代えて、複合磁性シートを装着して、実施例２とした。この場合、複合磁性シートは、磁性粉を樹脂またはゴムなどのバインダーと混練した材料を、厚みが約０．３ｍｍとなるシート状に形成した。また、液晶表示器６と回路基板とを接続するフレキシブルプリント基板に軟磁性金属薄膜シートや複合磁性シートなどの磁性シートを装着しない携帯電話装置を比較例とした。

次いで、試験器（無線機テスタ：アンリツ製ＭＴ８８０１Ｂ）を擬似的な基地局として、その送信出力を徐々に小さくしつつ、実施例１，２および比較例に係る携帯電話装置の受信感度特性（具体的には、ビットエラーレート）を電波暗室で測定した。この場合、試験器と携帯電話装置とは３ｍ離間させて２２８０００ビットのデータ通信を５回行った。また、送受信信号の周波数は１．８４２ＧＨｚとした。この結果としてのビットエラーレート特性図を図４に示す。ここで、ビットエラーレートとは、１０００回の送受信を行ったときのエラー発生率をいう。

図４に示すビットエラーレート特性図によれば、ビットエラーレートが０．５％となる送信出力を比較した場合、軟磁性金属薄膜シートや複合磁性シートなどの磁性シートを装着しない比較例では、−９６．５ｄＢｍの送信出力を必要とする。これに対して、軟磁性金属薄膜シートを装着した実施例１、および複合磁性シートを装着した実施例２では、送信出力が−１０１．５ｄＢｍ以下であったとしても、０．５％未満のビットエラーレートで受信（試験器と交信）することができた。特に、実施例１では、送信出力が−１０２．５ｄＢｍ以下にまで低下させたとしても、０．５％未満のビットエラーレートで受信することができた。つまり、磁性シートを装着することにより、磁性シートを装着しない携帯電話装置と比較して、受信感度が、軟磁性金属薄膜シートで約６ｄＢ、複合磁性シートであっても約５ｄＢ改善されていることが確認された。

本発明に係る携帯電話装置１の構成を示す斜視図である。携帯電話装置１の内部構造を示す斜視図である。携帯電話装置２１の内部構造を示す正面図である。実施例１，２および比較例に係る携帯電話装置のビットエラーレート特性図である。

符号の説明

１，２１携帯電話装置
２第１の筐体部
３第２の筐体部
４ヒンジ部
１３，１５，２３フレキシブルプリント基板
１４，１６，２４配線パターン
１７，１８，２５軟磁性金属薄膜シート

Claims

配線パターンが形成されたフレキシブルプリント基板を備え、前記配線パターンの少なくとも一部を覆う磁性シートが前記フレキシブルプリント基板の表面に装着されている携帯電話装置。
ヒンジ部を備えて折り畳み可能に構成されると共に前記フレキシブルプリント基板を１または複数備え、
１つの前記フレキシブルプリント基板は前記ヒンジ部に配設され、
前記磁性シートは、前記ヒンジ部に配設された前記フレキシブルプリント基板に装着されている請求項１記載の携帯電話装置。
前記磁性シートは、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
４０≦ａ≦５５、
４５≦ｂ≦６０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成された軟磁性金属を含んで構成されている請求項１または２記載の携帯電話装置。
前記磁性シートは、ＦｅおよびＮｉを含有し、その組成比をＦｅ_ａＮｉ_ｂで表し、ａおよびｂを重量％で表したときに、
１０≦ａ≦３０、
７０≦ｂ≦９０、
ａ＋ｂ≦１００
を満たす条件で形成された軟磁性金属を含んで構成されている請求項１または２記載の携帯電話装置。
前記磁性シートは、軟磁性金属粉を含む磁性層を含んで構成されている請求項１から４のいずれかに記載の携帯電話装置。
前記磁性シートは、磁性粉を含む磁性層を含んで構成されている請求項１から４のいずれかに記載の携帯電話装置。