CN101583247B - 用于电子装置的防水方法及防水电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于一电子装置的防水方法以及一防水电子装置。该电子装置包含一电路板，该电路板包含一板体、多个导电元件及一按键装置。该防水方法包含下述步骤：施加一第一非固态胶以直接包覆该按键装置、固化该第一非固态胶以形成一第一防水层、施加一第二非固态胶以至少直接包覆该多个导电元件、固化该第二非固态胶以形成一第二防水层。最后将包覆有该多个防水层的该电路板组装于一壳体中，以构成该防水电子装置。

Description

用于电子装置的防水方法及防水电子装置

技术领域

本发明涉及一种防水方法，特别是涉及一种用于电子装置的防水方法。

背景技术

随着生活水准日渐提高，现代人对于维持身体健康及增进生活品质也愈益要求。人们在从事慢跑以及骑单车等运动时，为了避免持续重复式的动作或外在环境所带来的单调及枯燥，常会随身携带MP3音乐播放器，通过聆听音乐来增加上述等运动的娱乐性。近年来，众多的休闲活动种类中，水中活动，例如游泳及潜水等越来越受到欢迎，因此上述同样的想法也扩展到游泳以及潜水等水中的活动，然而首先要克服的问题是必须让这类的电子装置可于水中正常使用而不会造成短路。

一般电子装置由于其结构限制与物理特性，无法防水，并且也无法直接于水中操作。如此，造成人们于从事水中活动期间，无法携带或使用音乐拨放器、数字照相机或其他电子装置。为解决此问题，现有电子装置的防水措施是于电子装置壳体的接缝处设置防水垫圈，以形成防水壳体，或直接将电子装置放置于一防水外壳中，由此避免水分接触到电子装置内部的电子元件，而产生短路情形，甚至造成电子装置的损坏。

然而，其中上述的防水垫圈通常由橡胶一类的材质所制成，不但具有老化的问题存在，同时防水壳体在开合次数过多的情况下，相互的接合面也有磨损的疑虑。再者，水分仍有可能在水压极大的情况下渗入现有防水壳体的内部，造成电子装置损坏。因此，现有防水壳体无法根本、有效地解决电子装置的防水问题。另一方面，防水壳体的使用，更会增加电子装置的整体重量、体积以及额外成本，造成使用上不便，并降低了使用者消费的意愿。

因此，提供一种防水方法，使电子装置可有效防水，并且其重量轻、体积小且成本低，为此业界所亟待努力的目标。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种用于电子装置的一防水方法，使该电子装置可有效防水，并且其重量轻、体积小且成本低。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种电子装置包含一电路板，该电路板包含一板体、多个导电元件及一按键装置，且该多个导电元件及该按键装置设置于该板体上。为达上述目的，本发明的防水方法包含以下步骤：(a)施加一第一非固态胶，以直接包覆该按键装置；(b)固化该第一非固态胶，以形成一第一防水层；(c)施加一第二非固态胶，以至少直接包覆该多个导电元件；以及(d)固化该第二非固态胶，以形成一第二防水层。由此，第一非固态胶及第二非固态胶适可依实际需求，而选择使用不同材料或调配出适当的材料特性，并分别依次施加。较佳地，该第一非固态胶具有相对于该第二非固态胶较高的挠性，适以使该第一非固态胶固化后所形成的该第一防水层具有适当弹性，使该按键装置可以正常受到按压而发挥按键的功能。

本发明的又一目的是提供一种防水电子装置，可有效防水，并且其重量轻、体积小且成本低。为达上述目的，本发明的防水电子装置包含一壳体、一电路板、一第一防水层以及一第二防水层。其中，该壳体对于水可渗透并界定出一容置空间。该电路板容置于该容置空间中，并包含一板体、设置于该板体上的多个导电元件及一按键装置。该第一防水层由一第一非固态胶固化后所形成，且直接覆盖于该按键装置上，而该第二防水层由一第二非固态胶固化后所形成，至少直接包覆该多个导电元件。由此，第一非固态胶及第二非固态胶适可依实际需求，而选择使用不同材料或调配出适当的材料特性，分别依次施加。较佳地，该第一非固态胶具有相对于该第二非固态胶较高的挠性，俾该第一防水层具有适当弹性，使该按键装置可以正常受到按压而发挥按键的功能。

为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下文是以较佳实施例配合所附附图进行详细说明。

附图说明

图1为本发明用于电子装置的防水方法的流程图；

图2A为本发明电路板形成第一防水层的立体图；

图2B为本发明电路板形成第二防水层的立体图；

图2C为图2B中沿A-A剖面线的局部剖视图；

图2D为本发明电路板置于模壳中的立体图；

图3A为本发明防水电子装置的分解图；

图3B为本发明防水电子装置的立体图；以及

图4为本发明具防水电子装置的潜水镜的立体图。

主要元件符号说明

20：电路板          21：板体

22a、22b：连接器    23：导电元件

24：模壳            25a、25b：连接端口

27a：第一防水层     27b：第二防水层

29：按键装置        3：电子装置

31：壳体            311：上壳体

313：下壳体         4：潜水镜

41：束带

具体实施方式

本发明的防水电子装置3请参考图3A及图3B。在此须特别说明的是，考量防水电子装置3在操作上的便利性以及非固态胶的物理特性，本发明分别以二种不同性质的第一非固态胶及第二非固态胶施加于电路板的特定表面，并形成不同特性的第一防水层27a及第二防水层27b。其次，为便于说明，在附图中包覆于第一防水层27a及第二防水层27b的各项元件以虚线表示。同时，第二防水层27b也覆盖于第一防水层27a的周缘，因此第一防水层27a的周缘也以虚线示出。本发明的电子装置3包含一电路板20，电路板20包含一板体21、多个导电元件23及至少一按键装置29，且多个导电元件23及按键装置29设置于板体21上。本发明以较具挠性的第一防水层27a，直接包覆按键装置29，并以第二防水层27b至少直接包覆多个导电元件23，以达到使电子装置3可有效防水，并且具有重量轻、体积小且成本低的目的。上述第一非固态胶及第二非固态胶依实际需求，选用不同材料或以相同组成材料、不同比例调配出具适当材料特性的材料。

本发明的用于电子装置3的防水方法实施例，其流程图请参考图1。请一并参考图2A，在图1的步骤11中，首先施加具有较高挠性的一第一非固态胶，以至少直接包覆设置于板体21上的多个按键装置29。其中，上述的施加方式可涂刷第一非固态胶在按键装置29上，或以浇灌方式，使第一非固态胶直接附着于按键装置29上。

在步骤12中，将上述施加于按键装置29的第一非固态胶固化，以形成具有较高挠性的第一防水层27a，俾按键装置29可与水份隔绝。其中，第一防水层27a具有适当弹性，使按键装置29可以正常受到按压而发挥按键的功能。在本实施例中，固化第一非固态胶的方式，是以常温静置固化第一非固态胶，或以高温烘烤方式以缩短固化所需时程，并形成第一防水层27a。其中，于高温烘烤过程需避免温度过高，而造成板体21及设置于其上的多个导电元件23及按键装置29因高温而损坏。上述的固化方法可择一执行，也可组合二者执行。

在形成第一防水层27a，包覆于按键装置29后，则继续施加第二非固态胶。如图2B所示，在本实施例中，由于设置于板体21上的多个导电元件23更包含至少一连接端口25a、25b，分别相应连接至少一连接器22a、22b，适以分别接收/传送不同的信号。因此，于步骤14施加第二非固态胶前，可执行步骤13a，分别连接至少一连接器22a、22b及至少一连接端口25a、25b，以避免在施加过程中，具有较低粘滞性(viscosity)的第二非固态胶渗透并包覆至少一连接端口25a、25b所具有的多个连接端子(图未示出)，造成无法正常传递信号。

请合并图1及图2B，在步骤13a后，执行步骤14，以施加第二非固态胶，使第二非固态胶至少直接包覆多个导电元件23。在本实施例中，第二非固态胶除按键装置29外完整地包覆于电路板20表面，以提供较佳的防水功能。其中，第一非固态胶具有相对第二非固态胶较高的挠性，以使按键装置29发挥正常按键功能，而第二非固态胶则应具有相对第一非固态胶较低的粘滞性，以渗透至电路板21上的细微缝隙中，以达到完全防水的目的。然而，需强调的是，如剖视图图2C所示(为清楚显示，图2C中，按键装置29的剖面线并未示出)，第二非固态胶仅局部包覆于第一防水层27a的周缘，并需避免其完全包覆于第一防水层27a上，由此显露第一防水层27a。因固化第二非固态胶后所形成的第二防水层27b，相较于具挠性的第一防水层27a为硬，由此可避免较硬的第二防水层27b妨碍按键装置29的正常操作。

上述施加第二非固态胶的方法可选用涂刷或浇灌方式。然而，在一较佳实施例中，本发明施加第二非固态胶的方式是以浇灌方式进行。如图2D所示，若以浇灌方式施加第二非固态胶，则于步骤14前需执行步骤13b，将电路板20置放于一模壳24中。其中，模壳24的一材料选自聚丙烯(polypropylene，PP)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚胺甲酸酯(polyurethane，PU)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadienestyrene，ABS)及耐纶(nylon)所组成的群组。在较佳实施态样中，施加方式则可将粘滞性较低的第二非固态胶浇灌至模壳24中，通过第二非固态胶的自然流动，使其均匀的包覆于多个导电元件23表面，并避免完全覆盖第一防水层27a。

接下来进行固化第二非固态胶，以形成一第二防水层27b。然而，而执行固化步骤16前，较佳地需先执行步骤15，事先形成真空，以将包含于第二非固态胶内的空气抽除，使固化后的第二防水层27b可更为紧密包覆于电路板20。步骤15后，再执行固化步骤16。其中步骤16固化第二非固态胶的方式则类似于固化第一非固态胶的方式，在此不再赘述。

在其他实施态样中，于步骤14施加第二非固态胶时，也可仅施加于电路板20的欲防水部分，而其后在步骤16中所形成的第二防水层27b也仅包覆电路板20的一部分。

在步骤16中形成第二防水层27b后，则可相应于上述步骤13a而执行步骤17a。在步骤17a中，将至少一连接器22a、22b及至少一连接端口25a、25b分离，以显露出该多个连接端子。通过施加第二非固态胶前执行步骤13a，以连接该多个连接器22a、22b及该多个连接端口25a、25b，可避免固化形成的第二防水层27b包覆于该多个连接端子，影响信号传输，导致信号品质不佳。在本实施例中，多个连接端口25a、25b分别为耳机插孔及USB连接端口，而连接器22a、22b则分别为耳机插头及USB连接器。在其他实施例中，本领域具通常知识者可轻易推及，电路板20更可具有其他种类、数量的连接端口，适以分别相应连接各种连接器。

在步骤16中形成第二防水层27b后，相应于步骤13b，尚须执行步骤17b，以将包覆有该多个防水层27a、27b的电路板20自模壳24中移除，以完成一具有防水功能的电路板20。

需进一步说明的是，在上述的实施步骤中，本发明所施加的第一非固态胶需相对于第二非固态胶具有较高的挠性，俾固化后所形成的第一防水层27a具有适当弹性，以避免防水层硬度过高而阻碍了对按键装置29的按压动作。其次，第二非固态胶则需相对于第一非固态胶具有较低的粘滞性，俾施加第二非固态胶时，可充分在电路板20的表面及电路板20与模壳24间的间隙流动，并可渗透入电路板20上所有的细微缝隙中，使固化形成的第二防水层27b可充分发挥防水的效果。因此，因应第一防水层27a及第二防水层27b所需要的材料物理特性不同，本实施例中第一非固态胶所使用的一材料较佳地包含硅胶(silicone)、热塑性塑胶(thermoplastics)或聚氨基甲酸脂(polyurethane)，而第二非固态胶所使用的一材料则较佳地包含环氧树脂(epoxy)。

如图3A及图3B所示，在形成防水层27a、27b之后，执行步骤18a，将电路板20组装至包含一上壳体311及一下壳体313的一壳体31中，以形成本发明的防水电子装置3。在本实施例中，通过防水层27a、27b，无论壳体31是否具有防水功能，甚至为节省成本，本发明的防水电子装置3刻意采用不防水壳体31，也可使防水电子装置3达到防水的目的。

此外，执行步骤18a之前或之后，也可执行步骤18b，以针对电子装置3测试其防水性能是否良好。在本实施例中，步骤18b是将防水电子装置3置于一盛水的压力容器(图未示出)，随后将压力容器密封，并通过增加压力容器内的压力，以模拟使用者在水中操作电子装置3的情形。在本实施例中，测试压力是模拟水面下50米的压力，而测试时间为30分钟。最后泄压，并由压力容器中取出电子装置3，以确认防水机制以及操作功能是否有异常及损坏。本发明的防水测试方法并不限于上述方法，本领域具通常知识者也可轻易推及其他测试方法，并且均可达到本发明的目的。

请参考图3A及图3B，本发明通过上述制作工艺所形成的防水电子装置3包含一壳体31、一电路板20、一第一防水层27a以及一第二防水层27b。壳体31具有一上壳体311及一下壳体313，并界定出一容置空间，使电路板20适可容置于其中。壳体31可为防水壳体，抑或为节省壳体防水措施所花费的成本，较佳地本发明的壳体31是对于水具有可渗透性，亦即不防水。电路板20包含一板体21、多个导电元件23以及至少一按键装置29(于本实施例是五按键)。其中，多个导电元件23及按键装置29是皆设置于板体21上，且多个导电元件23包含至少一连接端口(本实施例中包含多个连接端口25a、25b)。各连接端口25a、25b具有至少一连接端子，供外接的相应连接器22a、22b连接(如图2B所示)。在图3A中仅部分导电元件以元件符号23示出，然而电路板20更包含其他的多个导电元件，且在本实施例中，连接端口25a、25b分别为耳机插孔及USB连接端口，然而在其他实施例中，电路板20更可具有其他种类、数量的连接端口，适以分别相应连接各种连接器。

第一防水层27a由第一非固态胶固化形成，直接覆盖于按键装置29上。第二防水层27b由第二非固态胶固化形成，且至少直接包覆多个导电元件23。其中，第二防水层27b包覆于数连接端口25a、25b的至少一部分，并显露该多个连接端子。其次，如图2C所示，第二防水层27b更包覆于第一防水层27a的至少一部分，更明确的说，第二防水层27b包覆于第一防水层27a的周缘，并使第一防水层27a相应于按键装置29的部分显露于外。

需说明的是，第一非固态胶具有相对于第二非固态胶较高的挠性，以于固化形成第一防水层27a后，使第一防水层27a具有适当弹性。通过第一防水层27a可适当变形，使用者适可通过上壳体311，按压按键装置29以控制防水电子装置3。第二非固态胶则具有相对于第一非固态胶较低的粘滞性，第二非固态胶可充分渗透入电路板20上所有的细微缝隙中，使固化形成的第二防水层27b可充分发挥防水的效果。由此，依据材料的物理特性，第一非固态胶所使用的一材料较佳地是包含硅胶、热塑性塑胶或聚氨基甲酸酯；而第二非固态胶所使用的一材料则包含环氧树脂。

本实施例的第二防水层27b直接包覆电路板20的板体21、多个导电元件23及连接端口25a、25b，并显露该多个连接端子，以利日后连接器22a、22b可在使用时与之连接。在此需注意的是，第二防水层27b不包覆在连接端口25a、25b内的连接端子，以避免妨碍连接器22a、22b与连接端子间的电连接。

本实施例的防水电子装置3可为一多媒体播放器(如MP3播放器)，然而本领域具通常知识者可轻易思及防水电子装置3也可为其他各种电子装置，例如数字照相机、发光装置、移动电话等。再者，本实施例的防水电子装置3，也可不包含壳体31，而直接使用或设置于其他装置中。防水电子装置3的形成方法如上述防水方法实施例所述，在此不赘述。

承上所述，本发明的防水电子装置更可设置于如潜水镜的束带等带状结构中。如图4所示，本发明的防水电子装置设置于一潜水镜4中，并使用潜水镜4的一束带41为其壳体。在本实施例中，包覆有防水层27a、27b的电路板20则容置于束带41中。

综上所述，本发明提供一用于电子装置的防水方法及应用该方法所制成的防水电子装置，以取代现有技术所使用的附加防水壳体的方法，或是设置防水垫圈在电子装置中的方法。由此，本发明改善现有防水技术易于损坏而失效，且重量重、体积大及成本高等缺失，达到电子装置可有效防水，并且其重量轻、体积小且成本低的目的。同时，本发明的防水方法更形成具有不同性质的防水层，使实际应用于电子装置上更具便利性。

上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，以及阐释本发明的技术特征，而非用于限制本发明的保护范畴。任何熟悉本技术者的人士均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围。因此，本发明的权利保护范围应如上述的权利要求所列。

Claims (24)

1.一种用于一电子装置的防水方法，该电子装置包含一电路板，该电路板包含一板体、多个导电元件及一按键装置，且该多个导电元件及该按键装置设置于该板体上，该防水方法包含以下步骤：

(a)施加一第一非固态胶，以直接包覆该按键装置；

(b)固化该第一非固态胶，以形成一第一防水层；

(c)施加一第二非固态胶，以至少直接包覆该多个导电元件；以及

(d)固化该第二非固态胶，以形成一第二防水层；

其中，该第一非固态胶具有相对该第二非固态胶较高的挠性。

2.如权利要求1所述的防水方法，其中步骤(a)涂刷该第一非固态胶于该按键装置上、或浇灌该第一非固态胶于该按键装置上。

3.如权利要求1所述的防水方法，其中该多个导电元件包含至少一连接端口，该至少一连接端口具有多个连接端子，并适以相应配合至少一连接器，在步骤(c)前该防水方法还包含下述步骤：

(e)连接该至少一连接器及该至少一连接端口，以避免该第二非固态胶包覆该多个连接端子。

4.如权利要求3所述的防水方法，其中在步骤(d)后该防水方法还包含下述步骤：

(f)分离该至少一连接器与该至少一连接端口，以显露该多个连接端子。

5.如权利要求1所述的防水方法，其中在步骤(c)前该防水方法还包含下述步骤：

(c1)置放该电路板至一模壳中。

6.如权利要求5所述的防水方法，其中步骤(c)浇灌该第二非固态胶于该模壳中，以至少直接包覆该多个导电元件。

7.如权利要求6所述的防水方法，其中在步骤(d)后该防水方法还包含下述步骤：

(g)自该模壳移除该电路板。

8.如权利要求1所述的防水方法，其中在步骤(c)中，还施加该第二非固态胶包覆于该第一防水层的至少一部分。

9.如权利要求1所述的防水方法，其中步骤(b)及步骤(d)通过常温静置或高温烘烤固化该第一非固态胶及该第二非固态胶。

10.如权利要求1所述的防水方法，其中在步骤(d)前该防水方法还包含下列步骤：

(d1)形成真空，以去除该第二非固态胶内的空气。

11.如权利要求1所述的防水方法，其中在步骤(d)后该防水方法还包含下述步骤：

(h)组装该电路板至一壳体中。

12.如权利要求1所述的防水方法，其中在步骤(d)后该防水方法还包含下述步骤：

(i)测试该电子装置的防水性。

13.如权利要求1所述的防水方法，其中该第一非固态胶的材料包含硅胶、热塑性塑胶或聚氨基甲酸脂。

14.如权利要求1所述的防水方法，其中该第二非固态胶具有相对该第一非固态胶较低的粘滞性。

15.如权利要求14所述的防水方法，其中该第二非固态胶的材料包含环氧树脂。

16.如权利要求5所述的防水方法，其中该模壳的材料选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及耐纶所组成的群组。

17.一种防水电子装置，包含：

壳体，其内界定出一容置空间；

电路板，容置于该容置空间中，其中该电路板包含：

板体；

多个导电元件，设置于该板体上；及

按键装置，设置于该板体上；

第一防水层，由一第一非固态胶固化形成，其直接覆盖于该按键装置上；以及

第二防水层，由一第二非固态胶固化形成，该第一非固态胶具有相对该第二非固态胶较高的挠性，该第二防水层至少直接包覆该多个导电元件。

18.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该多个导电元件包含至少一连接端口，该至少一连接端口具有多个连接端子，且该第二防水层直接包覆于该至少一连接端口的至少一部分，并显露该多个连接端子。

19.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该第二防水层还包覆于该第一防水层的至少一部分。

20.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该第二非固态胶具有相对该第一非固态胶较低的粘滞性。

21.如权利要求20所述的防水电子装置，其中该第二防水层的材料包含环氧树脂。

22.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该第一防水层的材料包含硅胶、热塑性塑胶或聚氨基甲酸脂。

23.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该壳体为一潜水镜的一束带。

24.如权利要求17所述的防水电子装置，其中该电子装置为一多媒体播放器。

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