JP2009130083A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外乱を電子装置が受けたことに起因し、構成する回路基板の破断片や電子装置に内蔵する電子機器に破損があった場合、破断片や破損箇所が電子装置を包む筐体内部で自由に移動し、回路基板に実装した電子部品等に接触して、電子装置の機能を損なう。
【解決手段】筐体内壁に締結部材を介して締結する回路基板を備え、筐体内壁と回路基板との間に粘着層を備えた電子装置である。当該電子装置が外乱を受け、締結部材や締結部材周辺の回路基板等が破断することで生じた脱落物を、粘着層の粘着力により係止できるため、回路基板に実装した電子部品に当該脱落物が接触し電子部品を短絡する課題を解消できる。
【選択図】なし

Description

本発明は電子装置に関し、特に携帯電話、ノートパソコン等と称される携帯型コンピュータ、ポータブルＤＶＤプレーヤ等の携帯電子装置等に有用である。

電子機器の筐体内部には電子回路が実装され、機器に応じた制御等を担う。この電子回路は、一般的に筐体は外界から隔離された構造を採るが、高電圧を印可する電子回路では電子部品の発熱を放熱するため、外界に向けて放熱路を構成する場合がある。このように外界とつながっていると塵埃等が筐体内部に入り込み、電子回路に悪影響を及ぼす。また、例えばビデオカメラ等に適用されている固体撮像素子も発熱する代表的な電子回路の一つであるが、素子の背面から放熱する構成であるため、素子の内部と外界とは隔離されている。しかし、固体撮像素子を組み立てる際に異物が侵入し、当該異物が固体撮像素子のチップ表面に付着することで、異物が付着したチップは撮像機能を失うことがある。

この課題に対して、特許文献１では固体撮像素子の使用環境温度で流動化や劣化することがなく、しかも内部空間に進入した入射光を乱反射しない材質の粘着層を、固体撮像素子内部のチップ周辺の備える構成が提案されている。
特開２００３−０３７２５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、固体撮像素子の製造過程で進入した異物の対策であり、そのためパッケージ内部のチップ周辺にのみ粘着層を備える構成を開示している。

ところで異物は組み立て時に混入する塵埃等だけではなく、電子機器が落下等の瞬間的な衝撃や長時間の使用過程で外乱の蓄積を受けることにより、例えば回路基板と筐体とネジ穴によって螺合締結しているネジの外れや、筐体内部のリブ等の破損等に起因する異物も存在する。ネジ等の導電性異物が自由に筐体内部を移動すると、電子回路と接触することで短絡し例えば発熱することや、筐体や回路基板を締結しているリブ等の破壊に起因する異物の場合には異常音の発生や例えば電子部品と回路基板とを接続する接続部に入り込み電気的接続に影響を与える等々を引き起こす。このような外的原因に起因する異物に対しては、特許文献１では解消することはできない。

本発明は係る課題に鑑みて、外的要因に起因する異物が電気回路等に影響を与えることを抑制した電子装置の提供を目的とする。

本発明の電子装置は、係る従来の課題を克服するため、筐体と、前記筐体内部に電子部品を実装した回路基板を当該筐体の内壁に対して締結部材で締結した電子装置であって、前記筐体と前記回路基板との間に、前記締結部材または前記筐体の内部を構成する構成部を係止する粘着層を備える構成を有する。

本発明の電子装置は上記構成を備えるため、長期間の使用に起因して締結部材のゆるみや筐体等の強度不足、または落下等の過激な衝撃に起因して発生する締結部材、筐体内部に備える回路基板及び／または筐体に植設した突起等の脱落物が、粘着層で係止されるため、例えば導電性の脱落物が電子回路に触れることでの短絡や、筐体内部で脱落物が移動する際に生じる異常音の発生を抑制することができる。

また、上述の構成により、脱落物が粘着層に係止された状態を維持するため、補修箇所の特定時間の短縮できる効果も有する。

本発明の電子装置に、例えばハードディスクドライブや光ディスクドライブ等の回路基板に実装した電子部品で制御される電子機器を筐体に内装しても良い。この構成を採用すると、電子機器を筐体に対して締結する締結部材または当該電子機器を制御する電子部品を実装した回路基板の破断片を粘着層で係止できるため、補修対象が締結部、電子機器、または電子機器も含めて周辺回路基板かの判定時間を短縮できると共に、補修依頼者に対するサービス性も向上できる。

また、上述した本発明の電子機器に備える粘着層を、筐体の内壁に対する電子部品の投影面以外の面に備える構成であっても良い。この構成を採用すると、例えばＣＰＵや撮像素子等の高発熱性の電子部品から生じた熱は、熱絶縁性の粘着材を省略することで輻射による熱伝導も寄与すると共に、当該電子部品を実装する回路基板を筐体に対し締結する締結部材が脱落した場合には、当該締結部材は筐体及び／または回路基板と締結していた場所直近に係止でき、締結部材が電子部品の投影面まで移動することで実装した電子部品の短絡を抑制することができると共に、例えば実装した電子部品が発熱性を有する場合には発熱に起因する粘着層の粘着性劣化等の特性変化も抑制することができる。

また、上述した本発明の電子装置に適用する粘着層を、締結部材で締結した筐体の内壁のみに備える構成であっても良い。この構成を採用すると、外界に含まれる塵埃等は締結部材で締結した内壁に対向する壁面に付着することがなく、例えば空気の流れで飛散させることができ、塵埃の堆積に伴う例えば電子部品の放電等を抑制することができる。

本発明に適用する締結部材としては、回路基板や電子機器と筐体内壁とを螺結するネジが挙げられる。ネジの材質としては、ネジが金属製の場合には脱落すると回路基板に実装する電子部品に接触し短絡する危険性はあるが、強固に締結できるため金属製ネジを適用することが好ましい。

本発明の電子装置に適用できる粘着層としては、電子機器の使用環境温度で流動化や粘着性の劣化等の特性変化がなく、筐体に供される樹脂または金属に対し接着力を備える材料が好ましく、例えばスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体系、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体系等のブロック共重合体、液体及び/または固体可塑材を添加した熱可塑性樹脂、ゴム系粘着材等を適用することができる。また、粘着層は上記粘着材を塗布法やスプレーコーティング法等の通常のコーティング方法で形成することができる。なお、上述のように筐体内壁に粘着層を直接形成する方法以外でも、例えば市販されている両面接着性テープを貼り付けることでも対応することができる。

次に、本発明の電子機器が外乱を受け、締結部材が脱落した場合の一実施形態について説明する。また、粘着層としては市販されているアクリル系の粘着材を不織布の両面に備える両面接着テープを用い、ＡＢＳ樹脂製の筐体内部の壁面全面に片面を接着して形成した。電子機器としてはオーディオハードディスクレコーダ（以下、ＡＤＨＤＤと称す）試作機を用いた。

このように内壁全面に粘着層を設けたＡＤＨＤＤ筐体に、ハードディスクドライブユニット、音声信号を入出力する入出力端子、音声信号をハードディスクドライブの記録信号に変換する回路基板等を組み込み、ＡＤＨＤＤを試作した。試作したＡＤＨＤＤの落下試験を、ＡＤＨＤＤの接地面方向に、落下距離を１０ｃｍ刻みで５０ｃｍまで落下させた後、落下後のＡＤＨＤＤに振動を加え落下物の有無を音で確認すると共に、筐体を解体して内部に脱落物の有無を調べた。

その結果、１０ｃｍから４０ｃｍの落下距離の範囲では、音による確認では脱落物を確認できなかったが、５０ｃｍの落下では筐体にひび割れが生じ落下物を音でも確認することができた。また、筐体を解体して脱落物を確認したところ、
１０ｃｍでは粘着層に脱落物は見あたらなかったが、
２０ｃｍでハードディスクドライブを締結している締結部材が脱落し、ハードディスクドライブを締結している筐体内壁に設けた粘着層に付着し、
３０ｃｍではハードディスクの締結部材に加えハードディスク周辺に配置した回路基板を締結している締結部材周辺が破断した破片がハードディスク及び回路基板を締結している筐体内壁と当該内壁に対向する筐体の壁にも付着が見られ、
４０ｃｍでは３０ｃｍの落下に比べると回路基板の損傷が著しく回路基板の破断片の割合が増加し、
５０ｃｍでは筐体が破断することにより粘着層の粘着力が作用しない箇所が見受けられ、粘着層で係止できない破断片が見受けられ、ハードディスクドライブや回路基板を締結した筐体内壁と当該筐体内壁に対向する内壁とに、脱落物の破断片が見受けられた。

このように、落下距離に応じて脱落物の内容と破断片の数が異なったが、脱落物が生じていても外装にひび割れが生じない範囲では脱落物は粘着層に係止されており、脱落物が例えば回路基板を短絡させることに起因する発熱等を抑制できることを確認した。

なお、本実施形態に用いたＡＤＨＤＤの試作機では、２０ｃｍ落下及び３０ｃｍ落下ではハードディスクドライブ周辺部のみに脱落物が見受けられ、補修箇所の特定ができることで補修時間を短縮することができ、実際に補修想定箇所のみを補修した後で動作を確認したが、ＡＤＨＤＤの機能は完全に回復していた。

次に、回路基板と電子機器とを締結部材で締結した筐体内壁のみに粘着層を備えた一実施形態を、ノート型のパーソナルコンピュータの例で説明する。なお、本実施形態で適用した粘着層の材料及び落下試験の落下方向は先の実施形態と同じである。

マグネシウム合金系筐体の内壁に、液晶表示パネル、マウスやプリンタに対する信号入出力端子、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ及びキーボード等の電子機器、これらの電子機器を制御するＣＰＵや電子部品を実装した回路基板、２次電池等を組み立ててノート型パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称す）を試作した。但し、本実施形態では上述の電子機器の内ハードディスクドライブや光ディスクドライブ及び回路基板を締結部材（金属製ネジ）で締結する筐体の内壁のみに、粘着層を設けている。

このＰＣを先の実施形態と同じ落下試験を行ったところ、振動付与での音による脱落物の確認は５０ｃｍ落下でも確認はできなかった。これは先の実施形態で筐体に用いた材料がＡＢＳ樹脂であるのに対し、本実施形態ではマグネシウム合金系を適用したため、筐体に割れが発生しなかったことに起因すると考えられる。但し、筐体を解体して内部の破損状況を確認したところ、先の実施形態とほぼ同様の結果であった。なお、先の実施形態では５０ｃｍの落下距離ではハードディスクドライブや回路基板を締結した筐体内壁と当該筐体内壁に対向する対向内壁とに脱落物の破断片が見受けられたが、本実施形態では対向内壁には粘着層を設けていないため対向内壁に付着していなく、粘着層に脱落物の破片が付着していた。

本実施形態の落下試験後のＰＣ試作機を、粘着層に付着している脱落物の種類を目安として、２０ｃｍ落下から５０ｃｍ落下まで修復処理を行ったが、補修想定箇所のみの補修により完全に機能が回復していることを確認した。このように、本実施形態では締結部材で締結した筐体内壁にのみ粘着層を備えたにも拘わらず、当該粘着層に粘着されている脱落物を頼りに補修することで機能は回復した原因は定かではないが、本実施形態の試作ＰＣの厚みは先の実施形態の試作ＡＤＨＤＤに比べると薄いことか、またはキーボードを用いていることかの何れかであると想定される。

本実施形態における粘着層は締結部材で締結する筐体内壁全面に設けた構成であるが、粘着層を回路基板に搭載したＣＰＵの投影面積以外に施して同様に試作機を作り、同じ落下試験を行った。その結果、粘着層を締結部材で締結した内壁全面に備えた構成と全く同じ結果が得られた。本実施形態ではＰＣの試作直後に行った落下試験に基づいているため長期間使用後の結果は推定の域は出ないが、一般的にＰＣにおいてはＣＰＵが最も発熱するデバイスであることから、ＣＰＵからの発熱を輻射による放熱性の向上効果、及び／またはＣＰＵから発生する熱により例えばＣＰＵ直下の粘着層に残留する溶剤や不純物が気化することで生じたガス成分がＰＣ全体に与える影響を抑制できるという安全面を向上すること等が期待できる。

なお、上述の実施形態は本発明の理解を促すために挙げた最良の形態ではあるが、本発明の技術思想が活かせる製品分野は、上記実施形態で取り上げた製品に限定されるものではないこと明白である。

本発明の電子装置は、携帯電子装置だけにとらわれず、据え置き型の電子装置等にも適用できるため、衝撃印加に伴う補修作業の効率化等の寄与は多大である。

Claims (4)

1. 筐体と、前記筐体内部に電子部品を実装した回路基板を当該筐体の内壁に対して締結部材で締結した電子装置であって、
   前記筐体と前記回路基板との間に、前記締結部材または前記筐体の内部を構成する構成部を係止する粘着層を備えた電子装置。
2. 前記筐体内部に、前記電子部品により制御される電子機器をさらに収納する請求項１記載の電子装置。
3. 前記粘着層は、前記筐体の前記内壁に対する前記電子部品の投影面以外の面に備える請求項１または２何れかに記載の電子装置。
4. 前記粘着層は、前記締結部材で締結した前記内壁に備える請求項１〜３何れかに記載の電子装置。