JP2010040225A - 接続フレキシブル配線基板、該配線基板の防水実装構造及び防水実装方法、並びに防水型携帯電子端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接続フレキシブル配線基板が、防水性のフレキシブル配線部22と、該フレキシブル配線部22の端部に設けられた接続電極部23と、この接続電極部23を取り囲む態様で設けられた環状の防水壁部25とを備え、上記フレキシブル配線部22が、筐体15の浸水エリアに配設され、接続電極部23が、筐体15の開口部27にて、筐体15の側の内部プリント基板17に電気接続され、防水壁部25が、筐体15の開口部27まわりに水密接着されて、開口部27まわりから筐体15内への水の浸入を防止する。
【選択図】図2
Description
折畳み型携帯電子端末は、第1の筐体と第2の筐体とが、ヒンジ部を介して、互いに折り畳み自在に結合されていて、操作者が機器を使用するときは、各筐体を見開きの状態にすると、キー操作部を操作でき、表示部を視認できる構成となっている。これに対して、スライド型携帯電子端末は、第1の筐体と第2の筐体とが、互いにスライド自在に結合されていて、操作者が機器を使用するときは、各筐体を展開の状態にすると、キー操作部を操作でき、表示部を視認できる点が特徴である。
特許文献1に記載の折畳み型携帯電子端末は、第1のヒンジ部(ハウジング)が第1の筐体に、第2のヒンジ部(ハウジング)が第2の筐体にそれぞれ一体成形され、第1の筐体と第2の筐体とを連結させる第1のヒンジ部と第2のヒンジ部との回転摺動部間にOリングパッキングを回動自在に介在させることで、雨水や液滴に濡れても、各筐体のヒンジ部同士を防水でき、これにより、接続FPCを挿通している開口から雨水や液滴が各筐体内に浸入するのを防水している。
また、特許文献2に記載のスライド型携帯電子端末は、各筐体の摺動部に、接続FPCを筐体内に引き込むための開口が形成され、各開口の周縁部には、摺動自在の防水リブ(障壁)が環状に突設されることで、各開口から筐体内へ液滴が浸入するのを防止している。
関連技術に係る折畳み型携帯電子端末は、図19乃至図21に示すように、電子部品が収容されている第1のケース部1と、この第1のケース部1の端部に一体成形された筒状の第1のヒンジ部(ハウジング)2とを有する第1の筐体(蓋部)3と、同じく電子部品が収容されている第2のケース部4と、この第2のケース部4の端部に一体成形された筒状の第2のヒンジ部(ハウジング)5とを有する第2の筐体(キー操作部)6と、第1及び第2のヒンジ部2、5内に収納挿通されて第1の筐体3と第2の筐体6とを電気的に接続する防水性の接続FPC7とから概略構成されている。
しかしながら、特許文献3等に記載の上記関連技術にあっては、防水キャップ(パッキング)を薄型化することに対して、次のような懸念が指摘されている。
まず、接続FPCの捩れによる負荷が、防水キャップ樹脂部と接続FPCとのインサート接合部に伝達すると、防水キャップの肉厚が薄ければ、時の経過につれて負荷に抗することができず、接続FPCが防水キャップ樹脂部から引き抜かれてしまい、この結果、インサート接合部に隙間が生じ、防水機能が損なわれる虞がある。
次に、防水キャップの肉厚が薄ければ、接続FPCの捻れや曲げによる負荷が各ケース部内の電子部品との接続部分にまで伝達し易くなり、このため、断線等の故障を引き起こす虞がある。さらに、そもそも防水キャップの肉厚が薄ければ、ケース部の開口と防水キャップとの密閉嵌着状態を安定的に維持することができないので、耐久性の向上を図ることができない、という問題もある。
上述の不都合を克服するためには、防水キャップ自身が負荷を吸収してしまう程の厚みを維持しなければならず、それゆえ、防水キャップの薄型化には、構造上の限界がある。加えて、防水キャップを実装する際には、Oリングや固定部品等のバルク状部品の装着を伴うため、全体として、防水キャップ構造の薄型化・小型化を達成するのは、容易ではない。
また、この発明の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造では、薄厚のまま、防水壁部と筐体の開口部まわりとの接着面積を広げることができるので、薄型でありながら、筐体の開口部まわりと防水壁部との間の水密接着性の向上を図ることができる。それゆえ、機器の信頼性と耐久性の向上を図ることができる。
上記防水壁部は、開口部まわりの筐体の表面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合される。接続電極部及び防水壁部の上面は、接続電極部のフレキシビリティを担保する態様で、水が間隙又は切込みから筐体の内部に浸入するのを防止するために、防水シールによって被覆される。該防水シールは、防水壁部の上面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合される。
図1は、この発明の第1の実施形態である接続FPC(接続フレキシブル配線基板)の防水実装構造を拡大して示す平面図、図2は、図1のA−A線に沿う断面図、図3は、図1のB−B線に沿う断面図、図4は、同防水実装構造に用いられる接続FPCの全体構成を概略示す平面図、図5は、同防水実装構造を備える携帯電子端末であって、筐体閉状態のスライド型携帯電話機の概略構成を示す断面図、また、図6は、筐体開状態の同スライド型携帯電話機の概略構成を示す断面図である。また、図7は、同接続FPCの防水実装方法の説明に供される平面図、また、図8は、同防水実装方法の説明に供される斜視図である。
スライド型携帯電子端末14は、図5及び図6に示すように、キー操作部等を備える第1の筐体15と液晶表示部等を備える第2の筐体16とが摺動可能に分離され、第1の筐体15内のプリント配線基板又は回路基板(以下、総称して、内部プリント基板17とも言う)と、第2の筐体16の内部プリント基板18とは、接続FPC19によって、電気的に接続される構成となっている。ここで、第1及び第2の筐体15、16は、樹脂成形や板金やアルミダイキャスト等により形成される。また、接続FPC19は、同図に示すように、第1及び第2の筐体15、16間の摺動部間隙(浸水エリア)G内に、これらの筐体15、16の摺動動作に柔軟に対応して湾曲し伸縮できる態様で配設されている。具体的には、この実施形態では、上記接続FPC19は、固定金具Kを用いて、S字形状に湾曲する姿態で組み付けられている。
また、両筐体15、16の相対向する表面又は裏面には、接続FPC19と内部プリント基板17、18との接続部位としての開口部20、21が形成されている。上記開口部20、21には、接続FPC19と内部プリント基板17、18とを接続した状態で、筐体15、16内への水の浸入を防ぐ措置として、後述する第1の実施形態の防水実装構造E、Fが施されている。
フレキシブル配線部22と接続電極部23、24と防水壁部25、26とは、共に面一にかつ一体連設して形成されているが、この実施形態においては、接続電極部23の電極23aは、接続FPC19の図4(b)中の基板下面に設けられる一方、接続電極部24の電極24aは、接続FPC19の図4(b)中の基板上面に設けられている。電極23a、24aは、フレキシブル配線部22の対応する配線の端部と直接又はコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
また、各接続電極部23、24と対応する防水壁部25、26との間には、同図に示すように、例えばコの字型の間隙27、28が設けられている。上記間隙27、28は、接続電極部23、24と内部プリント基板17、18とを熱圧着する際の位置決め用の穴等として、又は/及び、接続電極部23、24のフレキシビリティ担保のために、接続電極部23、24を防水壁部25、26から空間的に切り離す離隔領域として機能する。なお、例えば、接続FPC22の製造工程如何によっては、接続電極部23、24と防水壁部25、26との間に、めっきリードの切断の痕跡として、間隙が形成される場合がある。このような痕跡としての間隙は、同時に、上記した熱圧着時の位置決め用の穴として、また、接続電極部23、24のフレキシビリティを担保するための離隔領域として、機能できる。
接続FPC19の基板や絶縁被膜に用いられる好適な素材としては、防水型携帯電話で想定されるレベルの使用環境(例えば、JIS IPX7級等が想定している使用環境等)の下で、充分に防水性を発揮できれる、ポリイミド樹脂を挙げることができる。他の好適な素材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されない。
接続FPC19のうち長尺部分である、防水性のフレキシブル配線部22は、図5等に示すように、第1及び第2の筐体15、16間の摺動部間隙(浸水エリア)G内に、摺動動作に従動自在に配設されている。接続FPC19の各端部では、図1等に示すように、接続電極部23、24が、筐体15、16の開口部20、21と重ねられる態様に位置決めされて、図2等に示すように、筐体15、16の内部から引き出された内部プリント基板17、18に電気接続されている。この状態において、図2及び図3に示すように、(フレキシブル配線部22の一部交差領域を含む)ロの字型環状の防水壁部25、26が、開口部20、21まわりの筐体15、16の表面に、環状の防水性両面接着テープ29を介して、水密接着されている。この防水性両面接着テープ29は、フレキシブル配線部22の両端を、筐体15、16に固着すると共に、筐体15、16の開口部20、21を取り巻く面と防水壁部25、26との間を経路とする、筐体15、16内への浸水を止める役割を有している。
さらに、ロの字型環状の防水壁部25、26の上面には、図示せぬ防水性接着剤を介して、防水シール30が、水密接合されている。この防水シール30は、上記防水性接着剤の助けを借りて、各接続電極部23、24と防水壁部25、26との間の、例えばコの字型の間隙27、28を水密閉塞することで、これらの間隙27、28を経路とする筐体15、16内への浸水を止める役割を有している。
上記構成の接続FPCを防水措置を施して実装する際には、フレキシブル配線部22を、筐体15、16の浸水エリアに配設する工程と、筐体15、16の開口部20、21にて、接続電極部23、24と、筐体15、16側の内部プリント基板17、18とを電気接続する工程(図7及び図8)と、防水壁部25、26を、筐体15、16の開口部20、21まわりに、環状の防水性両面接着テープ29を介して、水密接着する工程と、防水シール30を、防水壁部25、26の上面に、接続電極部23、24のフレキシビリティを担保する態様で、図示せぬ防水性接着剤を介して、水密接合する工程とを実施することで、この実施形態の接続FPC19の防水実装構造E、Fを完成させる。なお、上記各工程の実施順序は、必要に応じて、変更可能である。
なお、この実施形態では、熱圧着が別の場所でなされるにせよ、最終的には、図8に示すように、筐体15、16側の内部プリント基板17、18が、筐体15、16の開口部20、21まで引き出されて、接続FPC19端部の接続電極部23、24と、内部プリント基板17、18との電気接続位置が、開口部20、21の部位に設定される。
加えて、防水壁部25、26は全周に亘り一様に面一であるため、防水壁部25、26と防水シール30との環状の接着面も全周に亘り一様に平坦であり、隙間が生じ易い段差部は存在しないので、一段と確実な水密構造を具現できる。筐体15、16の開口部20、21まわりと防水壁部25、26との環状の接着面についても同様である。
また、この実施形態では、上記したように、各接続電極部23、24と対応する防水壁部25、26との間に、例えばコの字型の間隙27、28が設けられているので、接続電極部23、24はフレキシビリティを発揮することができる。それゆえ、内部プリント基板17、18と接続電極部23、24との間の接続部位に衝撃力が作用しても、接続電極部23、24のフレキシビリティにより衝撃は緩和されるので、内部プリント基板17、18と接続電極部23、24との間の接続部位の断線を回避できる。
さらにまた、スライド型携帯電子端末では、一般に、接続FPCの防水実装構造が、第1の筐体と第2の筐体との間に設けられることから、当該防水実装構造の厚みが、機器の厚みに直接影響し易いと言える。それゆえ、この実施形態によれば、とりわけ、スライド型携帯電子端末の薄型化に寄与できる。
図9は、この発明の第2の実施形態である防水実装構造に用いられる接続FPCの全体構成を概略示す平面図、図10は、同接続FPCの防水実装構造を拡大して示す平面図、また、図11は、図10のE−E線に沿う部分断面図である。
この実施形態の接続FPC31が、上述した第1の実施形態で用いられる接続FPC19と大きく異なるところは、図9乃至図11に示すように、この実施形態の接続FPC31では、複数の空気孔32、32、…を互いに離隔して配置するようにした点である。それゆえ、図9乃至図11において、図1、図3及び図4の構成部分と対応する各部には、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
図12は、この発明の第3の実施形態である防水実装構造を拡大して示す断面図である。
この実施形態の防水実装構造が、上述した第1の実施形態のそれと大きく異なるところは、第1の実施形態では、図2に示すように、内部プリント基板17、18が、筐体15、16の開口部20、21まで引き出される構成であるのに対して、この実施形態では、図12に示すように、接続FPC19の接続電極部23、24が筐体15、16内に引き込まれて接続FPC19と内部プリント基板17、18とが電気的に接続されるようにした点である。
このように、筐体15、16内の構造設計上の事情等により、内部プリント基板17、18を開口部20、21まで引き出すことに何らかの支障がある場合に、この実施形態を適用できる。
図13は、この発明の第4の実施形態である防水実装構造に用いられる接続FPCの全体構成を概略示す平面図、また、図14は、この発明の第4の実施形態である防水実装構造を拡大して示す断面図である。
この実施形態の接続FPC34が、上述した第1の実施形態の接続FPC19と大きく異なるところは、第1の実施形態の接続FPC19が、図4に示すように、フレキシブル配線部22と、このフレキシブル配線部22の両端部に設けられた接続電極部23、24と、接続電極部23、24を取り囲む環状ロの字型の防水壁部25、26とから構成されているのに対して、この実施形態の接続FPC34では、図13に示すように、さらに、各接続電極部23、24から延在する延長配線部35、36が付加されていて、接続電極部23、24に代えて、延長配線部35、36が、筐体15、16側の内部プリント基板17、18に電気接続される構成となっている。
ここで、各接続電極部23、24と対応する延長配線部35、36とを電気接続する手段としては、上記した熱圧着法による接合や熱溶着法による接合を挙げることができる。
このように、この実施形態によっても、第3の実施形態で述べたと略同様の効果を得ることができる。加えて、この実施形態の接続FPC34によれば、筐体15、16内部の奥深くまで導き入れることができる。それゆえ、筐体15、16側の引き出し線を省略することができる。
なお、この実施形態では、接続FPCの両端側に延長配線部35、36を延設するようにしたが、これに限らず、接続FPCの任意の一端側のみに延設するようにしても良い。
図15は、この発明の第5の実施形態である防水実装構造を拡大して示す断面図である。この実施形態では、防水シール37が、防水壁部25、26の上面のみならず、側面をも完全に被覆し、防水壁部25、26の上面のみならず、筐体15、16の開口部20、21まわりにも貼着される構成となっている。
この実施形態によれば、開口部20、21まわりの止水箇所が、さらに外側にも(つまり、2重に)設けられるので、一段と確実に止水できる。
図16は、この発明の第6の実施形態である防水実装構造に用いられる接続FPCの全体構成を概略示す平面図である。第1の実施形態では、各接続電極部23、24と対応する防水壁部25、26との間に、図4に示すように、例えばコの字型の間隙27、28を設けるようにしたが、この実施形態の接続FPC38では、このような間隙27、28を廃して、各接続電極部39、40と対応する防水壁部41、42との間に、切込み43、44が施されている。
この実施形態によっても、接続電極部39、40のフレキシビリティを担保することができる。加えて、切込み43、44であれば、間隙27、28に較べて、開口面積を極端に狭小化できるので、止水措置上有利である。
なお、例えば、接続FPCの製造工程如何によっては、上記接続電極部23、24と上記防水壁部25、26との間に、めっきリード切断の痕跡として、このような切込み43、44が形成される場合がある。
このような痕跡としての切込みは、接続電極部39、40のフレキシビリティを担保する離隔領域として、機能できる。
図17は、この発明の第7の実施形態である防水実装構造に用いられる接続FPCの全体構成を概略示す平面図である。この実施形態の接続FPC45では、同図に示すように、接続電極部46、47と防水壁部48、49との間には、間隙27、28も切込み42、43も廃されている。つまり、各接続電極部46、47と防水壁部48、49とは、防水天井部としても機能するので、この実施形態によれば、防水シートを省略することができる。
15 第1の筐体(筐体)
16 第2の筐体(筐体)
17、18 内部プリント基板(内部電気基板)
19、31、34、38、45、50 接続FPC(接続フレキシブル配線基板)
G 摺動部間隙(浸水エリア)
20、21 開口部
E、F 接続FPCの防水実装構造(防水実装構造)
22 フレキシブル配線部(配線部)
23、24、39、40、46、47、51、52 接続電極部
25、26、41、42、48、49 防水壁部
27、28 コの字型の間隙
29 防水性両面接着テープ(防水性接着層)
30、37 防水シール
32 空気孔
35、36 延長配線部
43、44 切込み
Claims (21)
- 防水性を備え、筐体の外部又は浸水エリアに配設されるフレキシブルな配線部と、
該配線部の端部に設けられ、前記筐体の開口部を経由して、又は該開口部にて、前記筐体の内部に配設される内部電気基板に電気接続されるための接続電極部と、
前記配線部の一部を含み、かつ、前記接続電極部を取り囲む態様で設けられ、前記筐体の前記開口部まわりに水密接着されることで、前記開口部まわりから前記筐体内への水の浸入を防止する環状の防水壁部とを備えてなることを特徴とする接続フレキシブル配線基板。 - 環状の前記防水壁部の裏面には、当該防水壁部を前記筐体の前記開口部まわりに水密接着するための環状の防水性接着層が設けられていることを特徴とする請求項1記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記配線部と前記接続電極部と前記防水壁部とは、互いに一体連設して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記接続電極部を取り囲む環状の前記防水壁部のうち、前記配線部の一部から構成される部位と前記接続電極部との間を除いて、前記接続電極部と前記防水壁部との間には間隙又は切込みが全体的に又は部分的に設けられていること特徴とする請求項1又は2記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記接続電極部及び前記防水壁部の上面には、水が前記間隙又は切込みから前記筐体の内部に浸入するのを防止する防水天井部が設けられていることを特徴とする請求項4記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記防水壁部には、当該防水壁部を前記開口部まわりの前記筐体の表面に水密接着する際に巻き込まれる空気を抜くための空気孔が穿設されていることを特徴とする請求項1記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記配線部が複数の端部を有すると共に、各端部には、前記接続電極部と、当該接続電極部を取り囲む前記防水壁部とが対構成で設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の接続フレキシブル配線基板。
- 前記接続電極部から延在する延長配線部が設けられ、
前記接続電極部に代えて、前記延長配線部が、前記筐体の内部に配設される前記内部電気基板に電気接続される構成になされていることを特徴とする請求項1又は2記載の接続フレキシブル配線基板。 - 接続フレキシブル配線基板が、防水性を備えるフレキシブルな配線部と、該配線部の端部に設けられた接続電極部と、前記配線部の一部を含み、かつ、前記接続電極部を取り囲む態様で設けられた環状の防水壁部とを備え、
前記配線部が、筐体の外部又は浸水エリアに配設され、
前記接続電極部が、前記筐体の開口部を経由して、又は該開口部にて、前記筐体の内部に配設される内部電気基板に電気接続され、
前記防水壁部が、前記筐体の前記開口部まわりに水密接着されて、前記開口部まわりから前記筐体内への水の浸入を防止する構成になされていることを特徴とする接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。 - 前記防水壁部が、前記開口部まわりの前記筐体の表面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合されていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記防水壁部には、当該防水壁部を前記開口部まわりの前記筐体の表面に接着する際に巻き込まれる空気を抜くための空気孔が穿設されていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記配線部と前記接続電極部と前記防水壁部とは、互いに一体連設して設けられていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記接続電極部を取り囲む環状の前記防水壁部のうち、前記配線部の一部から構成される部位と前記接続電極部との間を除いて、前記接続電極部と前記防水壁部との間には間隙又は切込みが全体的に又は部分的に設けられていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記接続電極部及び前記防水壁部の上面には、水が前記間隙又は切込みから前記筐体の内部に浸入するのを防止する防水シールが設けられていることを特徴とする請求項13記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記防水シールは、前記防水壁部の上面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合されていることを特徴とする請求項14記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。
- 前記配線部が複数の端部を有すると共に、各端部には、前記接続電極部と、当該接続電極部を取り囲む前記防水壁部とが対構成で設けられていて、
前記配線部が、複数の筐体の外部又は浸水エリアに配設され、
前記各端部において、
前記接続電極部が、対応する前記筐体の開口部を経由して、又は該開口部にて、前記筐体の内部に配設される内部電気基板に電気接続され、
前記防水壁部が、対応する前記筐体の前記開口部まわりに水密接着されて、前記開口部まわりから前記筐体の内部への水の浸入を防止する構成になされていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。 - 前記接続電極部から延在する延長配線部が設けられ、
前記接続電極部に代えて、前記延長配線部が、前記筐体の内部に配設される前記内部電気基板に電気接続される構成になされていることを特徴とする請求項9記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造。 - 防水性を備えるフレキシブルな配線部と、該配線部の端部に設けられた接続電極部と、前記配線部の一部を含み、かつ、前記接続電極部を取り囲む態様で設けられた環状の防水壁部とを備えてなる接続フレキシブル配線基板を実装する際に、
前記配線部を、筐体の外部又は浸水エリアに配設する工程と、
前記筐体の開口部を経由して、又は該開口部にて、前記接続電極部と、前記筐体の内部に配設される内部電気基板とを電気接続する工程と、
前記防水壁部を、前記筐体の前記開口部まわりに水密接着する工程とを有して、
前記開口部まわりから前記筐体内への水の浸入を防止することを特徴とする接続フレキシブル配線基板の防水実装方法。 - 防水性を備えるフレキシブルな配線部と、該配線部の端部に設けられた接続電極部と、前記配線部の一部を含み、かつ、前記接続電極部を取り囲む態様で設けられた環状の防水壁部とを備え、かつ、環状の前記防水壁部のうち、前記配線部の一部から構成される部位と前記接続電極部との間を除いて、前記接続電極部と前記防水壁部との間には間隙又は切込みが全体的に又は部分的に設けられている接続フレキシブル配線基板を実装する際に、
前記配線部を、筐体の外部又は浸水エリアに配設する工程と、
前記筐体の開口部を経由して、又は該開口部にて、前記接続電極部と、前記筐体の内部に配設される内部電気基板とを電気接続する工程と、
前記防水壁部を、前記開口部まわりの前記筐体の表面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合する工程と、
防水シールを、前記防水壁部の上面に、防水性接着剤又は防水性両面接着テープを介して、水密接合する工程とを有して、
前記開口部まわりから前記筐体内への水の浸入を防止することを特徴とする接続フレキシブル配線基板の防水実装方法。 - 請求項1乃至8の何れか一に記載の接続フレキシブル配線基板を備えてなることを特徴とする防水型携帯電子端末。
- 請求項9乃至17の何れか一に記載の接続フレキシブル配線基板の防水実装構造を備えてなることを特徴とする防水型携帯電子端末。
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