JP2011129706A

JP2011129706A - 電子機器

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Publication number: JP2011129706A
Application number: JP2009286679A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sugai; 崇弘菅井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: US8525046B2; JP4829339B2; US20110147075A1

Abstract

【課題】本発明は、回路部品を導電性接着剤で筐体に固定できる電子機器を得ることにある。
【解決手段】電子機器は、電気絶縁性を有する筐体(4)と、複数の接続端子(12)を有する回路部品(10)とを備えている。筐体(4)は、回路部品(10)が実装された実装領域(15)を有する内面(14)と；実装領域(15)に設けられ、回路部品(10)の接続端子(12)に対応するように隔壁(17)によって区画されるとともに、接続端子(12)が入り込んだ複数の接着剤充填部(16)と；筐体(4)の内面(14)に設けられ、接着剤充填部(16)に入り込んだ一端を有する複数の信号配線(20)と、を含んでいる。筐体(4)の接着剤充填部(16)に、回路部品(10)を実装領域(15)に固定する導電性接着剤(23)が充填されている。回路部品(10)の接続端子(12)は、導電性接着剤(23)を介して信号配線(20)に電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、信号配線が設けられた筐体の内面に、導電性接着剤を介して回路部品を固定するようにした電子機器に関する。

例えばポータブルコンピュータや携帯電話のような電子機器は、周辺機器を接続するためのコネクタを装備している。コネクタは、電子機器の外郭となる筐体の内部に収容されているとともに、筐体の周壁に開けた開口部から筐体の外に露出されている。

さらに、筐体の内部にプリント配線板が収容されている。プリント配線板は、複数のパッドが配列されたコネクタ実装領域を有している。前記コネクタは、パッドに対応する複数の接続端子を有し、これら接続端子がプリント配線板のパッドに半田付けされている。

ところで、ポータブルコンピュータのような電子機器は、携帯性を高めるために筐体の薄型化が求められている。この筐体の薄型化を実現するため、例えば特許文献１に開示された電子機器では、筐体の内面に導電性接着剤を印刷することで配線パターンを一体的に形成し、この配線パターンのランド部にコネクタの接続端子を接着している。

この構成によれば、配線パターンを形成する導電性接着剤を利用して、配線パターンとコネクタとの間を電気的に接続できるとともに、コネクタを筐体の所定の位置に固定することができる。よって、コネクタと筐体の内面との間からプリント回路板を排除することができ、筐体の小型化や省スペース化を図ることができる。

特開２００５−２６８５２１号公報

特許文献１によると、導電性接着剤により形成された配線パターンは、幅が狭いライン状をなしている。そのため、配線パターンとコネクタの接続端子との間の接着面積を十分に確保することが甚だ困難である。

この結果、筐体に対するコネクタの接着強度が不足するのを避けられず、コネクタの電気的接続および機械的な固定の信頼性が低下するといった不具合が生じてくる。

本発明の目的は、筐体と回路部品との接着強度を確保して、回路部品と信号配線との間の電気的接続を行えるとともに、回路部品を筐体に固定できる電子機器を得ることにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、
電気絶縁性を有する筐体と、前記筐体に収容され、複数の接続端子を有する回路部品と、を備えている。
前記筐体は、(i) 前記回路部品が実装された実装領域を有する内面と、(ii) 前記実装領域に設けられ、前記回路部品の接続端子に対応するように隔壁によって区画されるとともに、前記接続端子が入り込んだ複数の接着剤充填部と、(iii) 前記筐体の内面に設けられ、前記接着剤充填部に入り込んだ一端を有する複数の信号配線と、を含んでおり、前記筐体の接着剤充填部に、前記回路部品を前記筐体の実装領域に固定する導電性接着剤が充填されている。前記回路部品の接続端子は、前記導電性接着剤を介して前記信号配線に電気的に接続される。

本発明によれば、回路部品を導電性接着剤で筐体に固定することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。本発明の第１の実施の形態において、複数の信号配線および複数の接着剤充填部が設けられた筐体と、接続端子を有するコネクタとの位置関係を分解して示す斜視図。本発明の第１の実施の形態において、筐体のコネクタ実装領域に導電性接着剤を介してコネクタを接着した状態を示す断面図。本発明の第１の実施の形態において、信号配線および接着剤充填部が設けられた筐体とコネクタとの位置関係を示す断面図。本発明の第１の実施の形態において、筐体に設けられた信号配線とプリント回路板との間をゴムコネクタで電気的に接続した状態を示す断面図。図５のF6-F6線に沿う断面図。本発明の第２の実施の形態において、複数の信号配線および複数の接着剤充填部が設けられた筐体と、接続端子を有するコネクタとの位置関係を分解して示す斜視図。本発明の第２の実施の形態において、筐体に設けられた信号配線とプリント回路板との間をゴムコネクタで電気的に接続した状態を示す断面図。

以下本発明の第１の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。

図１は、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体２とディスプレイモジュール３とで構成されている。

コンピュータ本体２は、筐体４を備えている。筐体４は、例えば合成樹脂材料により成形されて、電気絶縁性を有している。筐体４は、底壁４ａ、上壁４ｂおよび側壁４ｃを有する偏平な箱状をなしている。筐体４の上壁４ｂは、キーボード５を支持している。側壁４ｃは、底壁４ａの側縁から起立している。四角い開口部６が筐体４の側壁４ｃに設けられている。

図１に示すように、ディスプレイモジュール３は、ディスプレイ筐体７と、このディスプレイ筐体７に収容された液晶ディスプレイパネル８とを備えている。ディスプレイ筐体７は、コンピュータ本体２と略同じ大きさを有する偏平な箱状をなしている。液晶ディスプレイパネル８は、画像情報や文字情報を表示するスクリーン８ａを有している。スクリーン８ａは、ディスプレイ筐体７の前面からディスプレイ筐体７の外に露出されている。

ディスプレイモジュール３は、コンピュータ本体２の後端部に図示しないヒンジを介して支持されている。そのため、ディスプレイモジュール３は、キーボード５を覆うようにコンピュータ本体２の上に横たわる閉じ位置と、キーボード５およびスクリーン８ａを露出させるようにコンピュータ本体２の後端部から起立する開き位置との間で回動可能となっている。

図１および図２に示すように、側壁４ｃの開口部６に回路部品の一例であるコネクタ１０が配置されている。コネクタ１０は、例えば外部モニタのような周辺機器（図示せず）を接続するためのものである。コネクタ１０は、周辺機器のプラグが接続される接続端面１１と、複数の接続端子１２とを有している。接続端面１１は、開口部６から筐体４の外に露出されている。接続端子１２は、コネクタ１０のフラットな下面１３にマトリクス状に並んでいるとともに、下面１３から突出されている。

コネクタ１０は、筐体４の底壁４ａの内面１４の上に支持されている。底壁４ａの内面１４は、コネクタ実装領域１５を有している。コネクタ実装領域１５は、前記コネクタ１０を筐体４に固定するための領域であって、前記開口部６に隣接されている。

図２ないし図４に示すように、複数の接着剤充填部１６がコネクタ実装領域１５に設けられている。接着剤充填部１６は、コネクタ１０の接続端子１２に対応するように隔壁１７によって格子状に区画されている。隔壁１７は、底壁４ａの内面１４から筐体４の内側に向かって突出するリブ状をなしており、各接着剤充填部１６を取り囲んでいる。各接着剤充填部１６は、底壁４ａの上方に向けて開放されているとともに、コネクタ１０の各接続端子１２よりも大きな形状を有している。

隔壁１７は、複数の配線導入部１９を備えている。配線導入部１９は、夫々接着剤充填部１６に開口するスリット状をなしている。配線導入部１９に対応する位置では、底壁４ａの内面１４が露出されている。

図２に示すように、底壁４ａの内面１４に複数の信号配線２０が一体的に設けられている。信号配線２０は、底壁４ａの内面１４に導電性接着剤をライン状に塗布することにより構成されている。信号配線２０は、筐体４の幅方向に延びているとともに、互いに間隔を存して平行に配置されている。底壁４ａの内面１４に導電性接着剤を塗布する方法としては、例えばスクリーン印刷法又はディスペンス法を用いることができる。

信号配線２０の一端は、個々に隔壁１７の配線導入部１９から接着剤充填部１６に入り込んでいる。信号配線２０の一端に図３に示すようなランド２１が設けられている。ランド２１は、接着剤充填部１６の底に位置されているとともに、信号配線２０よりも幅が広く設定されている。

図３および図４に示すように、コネクタ１０は、隔壁１７の上に重ね合わされている。コネクタ１０の下面１３は、接着剤充填部１６の開放端を上方から塞いでいる。これにより、コネクタ１０の接続端子１２が接着剤充填部１６に入り込んで、ランド２１の上に積層されている。

導電性接着剤２３が接着剤充填部１６に充填されている。導電性接着剤２３は、接続端子１２およびランド２１を一体的に覆った状態で硬化されている。隣り合う接着剤充填部１６に充填された導電性接着剤２３は、隔壁１７によって電気的に絶縁された状態に保たれている。

そのため、コネクタ１０は、導電性接着剤２３を介して筐体４のコネクタ実装領域１５に固定されて、コネクタ１０の接続端子１２が信号配線２０のランド２１に電気的に接続された状態に保持されている。

図２に示すように、信号配線２０のランド２１とは反対側の他端は、コネクタ実装領域１５から遠ざかる方向に導かれるとともに、底壁４ａの内面１４の上で互いに間隔を存して一列に並んでいる。図２、図５および図６に示すように、信号配線２０の他端は、ゴムコネクタ２５を介してプリント回路板２６の一端に電気的に接続されている。プリント回路板２６の一端は、底壁４ａの内面１４から突出する一対のボス部２７ａ，２７ｂの上にねじ２８を介して固定されている。さらに、プリント回路板２６の一端の下面に複数のパッド２９が設けられている。パッド２９は、信号配線２０の他端と向かい合うように、互いに間隔を存して一列に並んでいる。

ゴムコネクタ２５は、底壁４ａとプリント回路板２６の一端との間に介在されている。ゴムコネクタ２５は、例えばシリコーンゴムのようなゴム状弾性体で構成されたコネクタ本体３１と、コネクタ本体３１を貫通する複数の金属線３２とを備えている。金属線３２は、互いに間隔を存して一列に並んでいる。

ゴムコネクタ２５のコネクタ本体３１は、底壁４ａの内面１４から突出する一対のコネクタホルダ３３ａ，３３ｂにより保持されて、信号配線２０の他端およびパッド２９の配列方向に沿って延びている。

コネクタ本体３１は、底壁４ａとプリント回路板２６の一端との間で圧縮されている。この圧縮により、金属線３２の一端が信号配線２０の他端に接触するとともに、金属線３２の他端がパッド２９に接触する。よって、信号配線２０の他端とプリント回路板２６のパッド２９との間が金属線３２を介して電気的に接続されている。

コネクタ１０を筐体４のコネクタ実装領域１５に固定するには、まず、信号配線２０のランド２１が位置された接着剤充填部１６に、例えばディスペンス法を用いて適切な量の導電性接着剤２３を充填する。

次に、コネクタ実装領域１５の隔壁１７の上にコネクタ１０を載置し、コネクタ１０の接続端子１２を導電性接着剤２３が充填された接着剤充填部１６に挿入する。これにより、接続端子１２が導電性接着剤２３の中に入り込んでランド２１に突き当たるとともに、接続端子１２およびランド２１が導電性接着剤２３によって覆われる。

次に、導電性接着剤２３を常温または加熱することで硬化させる。これにより、コネクタ１０がコネクタ実装領域１５に移動不能に固定されるとともに、コネクタ１０の接続端子１２が信号配線２０のランド２１に電気的に接続された状態に維持される。

このような第１の実施の形態によると、筐体４のコネクタ実装領域１５に複数の接着剤充填部１６が格子状に区画されており、夫々の接着剤充填部１６にコネクタ１０の接続端子１２が入り込んでいる。接続端子１２は、接着剤充填部１６に充填された導電性接着剤２３により筐体４に固定されて、信号配線２０のランド２１との電気的な接続状態が維持されている。

接着剤充填部１６は、隔壁１７によって区画されているので、隣り合う接着剤充填部１６に充填された導電性接着剤２３は、互いに隔離されて相互の短絡が阻止されている。このため、各接着剤充填部１６に充填される導電性接着剤２３の充填量を十分に確保することができる。よって、導電性接着剤２３と接着剤充填部１６との間の接触面積および導電性接着剤２３と接続端子１２との間の接触面積が共に増大し、コネクタ実装領域１５に対するコネクタ１０の接着強度を高めることができる。

この結果、コネクタ１０と信号配線２０との間の電気的接続を確実に行えるとともに、コネクタ１０をコネクタ実装領域１５にしっかりと固定できる。

特にコネクタ１０は、周辺機器のプラグを接続したり、このプラグを取り外す時にコネクタ１０をこじるような外力を受けるので、前記のような固定構造を採用することで、コネクタ１０を前記外力に対抗し得るように強固に固定できる。したがって、プラグをコネクタ１０に接続したり、プラグをコネクタ１０から引き抜く時に、コネクタ１０がぐらつくのを防止でき、プラグの着脱操作を容易に行うことができる。

さらに、前記構成によると、筐体４の底壁４ａの上に接着剤充填部１６を格子状に区画する隔壁１７が一体に設けられているので、この隔壁１７がコネクタ実装領域１５を補強するリブとしての機能を果たす。このため、底壁４ａの剛性が強化されてコネクタ実装領域１５が撓み難くなり、コネクタ１０の接着の信頼性をより一層高めることができる。

加えて、隔壁１７に配線導入部１９を設けたことにより、接着剤充填部１６の底から底壁４ａの内面１４に亘って導電性接着剤をライン状に塗布することができる。そのため、筐体４の底壁４ａに導電性接着剤を用いて信号配線２０を一体的に設けることができる。

本発明は、前記第１の実施の形態に特定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施可能である。

例えば、図７および図８は、本発明の第２の実施の形態を開示している。第２の実施の形態は、信号配線２０が設けられた筐体４の底壁４ａを補強するようにした点が前記第１の実施の形態と相違しており、それ以外のポータブルコンピュータ１の基本的な構成は第１の実施の形態と同様である。そのため、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図７に示すように、筐体４の底壁４ａの内面１４に一対の凸部４１ａ，４１ｂが一体に設けられている。凸部４１ａ，４１ｂは、底壁４ａから起立するとともに、信号配線２０に沿うように信号配線２０と平行に配置されている。さらに、凸部４１ａ，４１ｂは、コネクタホルダ３３ａ，３３ｂと筐体４の側壁４ｃとの間を結ぶように互いに間隔を存して平行に配置されている。本実施の形態では、信号配線２０および隔壁１７で区画された接着剤充填部１６が凸部４１ａ，４１ｂの間に位置されている。

このような構成によれば、筐体４の底壁４ａに凸部４１ａ，４１ｂが一体に設けられ、これら凸部４１ａ，４１ｂの間に信号配線２０が位置されている。そのため、凸部４１ａ，４１ｂが底壁４ａのうち信号配線２０が形成された領域を補強するリブとしての機能を果たす。このため、底壁４ａの剛性が強化されて底壁４ａが撓み難くなり、導電性接着剤で底壁４ａに形成された信号配線２０の断線や損傷を防止することができる。

なお、凸部は隣り合う信号配線の間に設けてもよい。この構成によれば、凸部と信号配線とが底壁の上で交互に並ぶので、底壁の剛性がより向上するとともに、個々の信号配線を凸部によって保護することができる。

前記第１の実施の形態では、筐体を合成樹脂製としたが、例えばマグネシウムやアルミニウムのような金属製としてもよい。筐体を金属製とした場合、例えば筐体の内面に絶縁層をコーティングすることで筐体に電気絶縁性を付与するとともに、この絶縁層の上に信号配線を設ければよい。

さらに、筐体に接着される回路部品にしてもコネクタに特定されるものではなく、例えば半導体パッケージのような電子部品であっても同様に実施可能である。

本発明は、回路部品が接着された筐体を有する電子機器に適用することで、回路部品の接着部分の信頼性を高めることができ、筐体の薄型化および省スペース化にも無理なく対応することができる。

４…筐体、６…開口部、１０…回路部品（コネクタ）、１２…接続端子、１４…内面、１５…実装領域（コネクタ実装領域）、１６…接着剤充填部、１７…隔壁、２０…信号配線、２３…導電性接着剤。

Claims

電気絶縁性を有する筐体と、
前記筐体に収容され、複数の接続端子を有する回路部品と、を具備し、
前記筐体は、
前記回路部品が実装された実装領域を有する内面と、
前記実装領域に設けられ、前記回路部品の接続端子に対応するように隔壁によって区画されるとともに、前記接続端子が入り込んだ複数の接着剤充填部と、
前記筐体の内面に設けられ、前記接着剤充填部に入り込んだ一端を有する複数の信号配線と、を含み、
前記筐体の前記接着剤充填部に、前記回路部品を前記筐体の実装領域に固定する導電性接着剤が充填され、この導電性接着剤を介して前記接続端子が前記信号配線に電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
請求項１の記載において、前記回路部品の前記接続端子は、前記導電性接着剤により覆われたことを特徴とする電子機器。
請求項２の記載において、前記隔壁は、前記筐体の内面から突出するリブ状であることを特徴とする電子機器。
請求項３の記載において、前記隔壁は、前記接着剤充填部に夫々開口する複数の配線導入部を有し、前記信号配線は、前記配線導入部を通じて前記筐体の内面から前記接着剤充填部に入り込んだことを特徴とする電子機器。
請求項４の記載において、前記信号配線は、導電性接着剤を前記筐体の内面に印刷することで前記筐体に一体に設けられたことを特徴とする電子機器。
請求項４又は請求項５の記載において、前記筐体の内面に前記信号配線に沿って延びる凸部が設けられたことを特徴とする電子機器。
開口部が設けられた電気絶縁性を有する筐体と、
前記筐体に収容され、複数の接続端子を有するとともに、前記開口部から前記筐体の外に露出されたコネクタと、を具備し、
前記筐体は、
前記コネクタが実装された実装領域を有する内面と、
前記実装領域に設けられ、前記コネクタの接続端子に対応するように隔壁によって区画されるとともに、前記接続端子が入り込んだ複数の接着剤充填部と、
前記筐体の内面に設けられ、前記接着剤充填部に入り込んだ一端を有する複数の信号配線と、を含み、
前記筐体の前記接着剤充填部に、前記コネクタを前記筐体の実装領域に固定する導電性接着剤が充填され、この導電性接着剤を介して前記接続端子が前記信号配線に電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
請求項７の記載において、前記隔壁は、前記筐体の内面から突出するリブ状であることを特徴とする電子機器。
請求項８の記載において、前記信号配線は、導電性接着剤を前記筐体の内面に印刷することで前記筐体に一体に設けられたことを特徴とする電子機器。