JP2012004814A - 電子機器、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器において、内部部品へ伝わる衝撃を抑制し、内部部品の破損を防止する。
【解決手段】電子機器は、筐体２と、前記筐体２内に配置された回路基板１０と、前記回路基板１０に実装された複数の電子部品１７と、を備える。この電子機器において、前記筐体２には緩衝材を充填するための充填孔１４が設けられており、前記筐体２を組立てた後、充填孔１４から緩衝材を流し込むことで、前記筐体２内の前記電子部品１７が配置されている空間を緩衝材で充填する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯端末等の電子機器等に関する。

携帯端末等の電子機器は、落下等の衝撃に耐えうるよう剛性や耐久性を向上させる必要がある。そこで、筐体自体、もしくは回路基板等の内部部品の、強度を高める手法が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、回路基板上に実装されている電子部品の周りに枠体を設け、枠体内に樹脂を充填することで、回路基板に対し、電子部品の実装強度を高めている携帯電話が開示されている。

特開２００９−２７１９１号公報

特許文献１に開示されている携帯電話では、回路基板に対する、電子部品の実装強度を高めることはできる。しかし、電子部品を回路基板に強固に実装しても、筐体が落下等により衝撃を受けた場合、その衝撃が回路基板に伝わってしまい、電子部品の実装された回路基板自体が、破損してしまうことがある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、電子機器において、内部部品へ伝わる衝撃を抑制し、内部部品の破損を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電子機器は、
筐体と、
前記筐体内に配置された回路基板と、
前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
を備える電子機器であって、
前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間には、前記筐体と前記回路基板とに接するよう、弾性を有する緩衝材が充填されている、
ことを特徴とする。

また、本発明の第２の観点に係る電子機器の製造方法は、
筐体と、
前記筐体内に配置された回路基板と、
前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
を備える電子機器の製造方法であって、
前記筐体には緩衝材を充填するための充填孔が設けられており、前記筐体を組立てた後、充填孔から緩衝材を流し込むことで、前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間を緩衝材で充填する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、電子機器において、緩衝材によって衝撃を吸収することで、内部部品の破損を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る携帯電話の斜視図である。 緩衝材を充填する前の本発明の一実施形態に係る携帯電話の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話の、図１におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話への緩衝材を充填している時の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話への緩衝材を充填する工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る電子機器を、携帯電話を例に説明する。

＜実施形態＞
本発明の実施形態に係る携帯電話１は、図１、図２に示すように、筐体２と、筐体２に収容される内部部品３とから構成されている。

筐体２は、上ケース４、下ケース５、バッテリーカバー６、から構成されている。一方、内部部品３は、タッチパッド８、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）９、回路基板１０、バッテリー１１等を含む。

上ケース４は、合成樹脂材料等で形成されている。上ケース４は、ドーナツ形状で、中央には略矩形状の開口１２が設けられている。開口１２にはタッチパッド８が嵌め込まれている。開口１２の周囲にはパッキン等のシールが設けられており、開口１２の周囲とタッチパッド８との接触部分がシールにより密封されている。

下ケース５は、合成樹脂材料等で形成されている。下ケース５は、ドーナツ形状で、中央には略矩形状の穴１３が設けられている。下ケース５には、回路基板１０が、穴１３を覆うように載置されている。また、穴１３には、バッテリーカバー６が装着されている。さらに、下ケース５には、筐体２の外部と内部とを連通するような貫通孔１４が形成されている。この貫通孔１４は、後述する緩衝材１８により充填され、且つ、キャップされ、シールされている。

バッテリーカバー６は、合成樹脂材料等で形成されている。バッテリーカバー６には、バッテリー１１が保持されている。バッテリーカバー６の穴１３の周囲との接触部分にはパッキン等のシールが設けられており、バッテリーカバー６と穴１３の周囲とが密封されている。

上ケース４と下ケース５は、互いにねじ２０等によって接合されている。ねじ２０をゆるめることにより、分離可能である。ねじ２０の周囲にはパッキン等のシールが設けられており、上ケース４及び下ケース５とねじとの隙間が、シールにより密封されている。

上ケース４と下ケース５との接触部分は、パッキン等によってシールされている。したがって、筐体２は密封されている。上ケース４と、下ケース５、バッテリーケース６、とで囲まれる空間に、内部部品３が収容されている。

タッチパッド８は、表面の圧力の変化、静電容量の変化等を感知することによって、操作位置を検出する。ＬＣＤ９は、タッチパッド８の下方に積層され、タッチパッド８に対向する面に文字や図形等の画像を表示する。タッチパッド８とＬＣＤ９とによってタッチパネル１６が構成されている。

回路基板１０は、絶縁性材料から形成されている。回路基板１０の端部はねじ等によって下ケース５に固定されている。回路基板１０の、ＬＣＤ９と対向している面には、ＩＣチップ等の複数の電子部品１７が実装されている。電子部品１７は、タッチパッド８が検出した操作位置と、ＬＣＤ９の表示している画像の情報とによって、操作指示を判断し、ユーザの操作に従って種々の制御を行う。

バッテリー１１はバッテリーカバー６に固定され、下ケース５の穴１３の中に配置されている。バッテリー１１はリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成され、充・放電可能である。バッテリー１１は、コネクタ等によって回路基板１０と電気的に接触しており、回路基板１０に電力を供給する。

さらに、図３に示すように、上ケース４と、ＬＣＤ９、下ケース５、バッテリーカバー６とで囲まれた、筐体２の内部空間Ｍには、緩衝材１８が充填されている。緩衝材１８は、樹脂やシリコンゴム等の、絶縁性、粘着性及び弾力性を有している。緩衝材１８は、内部空間Ｍ全体に隙間無く充填され、回路基板１０と上ケース４、ＬＣＤ９、下ケース５に一定の粘着性及び弾力性を持って結合している。また、内部空間Ｍには回路基板１０に実装された電子部品１７が配置されているため、電子部品１７は緩衝材１８に被覆されている。

携帯電話１は、内部空間Ｍ全体に緩衝材１８が充填されているため、落下等によって筐体２が受けた衝撃は、緩衝材１８に伝わり、一部は緩衝材１８の弾力性により吸収され、他の一部は筐体２全体に伝達される。このため、内部部品３へ伝わる衝撃は抑制される。したがって、落下等の衝撃で電子部品１７等の内部部品３が破損するのを、防止することができる。

また、内部部品３全体が緩衝材１８に被覆されているため、緩衝材１８が、クッションになると共に各内部部品３を支持し、内部部品３の破損等を防止できる。

また、内部空間Ｍ全体に緩衝材１８が充填され、且つ、内部部品３を覆っているため、外部から内部空間Ｍに水が侵入し、内部部品３が劣化することを防止することができる。

次に、図４、図５を参照して、携帯電話１の組立工程について説明する。なお、図５では、緩衝材１８の充填の様子が分かりやすいよう、上ケース４、ＬＣＤ９は省略してある。

まず、バッテリー１１を保持したバッテリーカバー６を、下ケース５の穴１３に嵌め込む。次に、下ケース５に回路基板１０を載置する。そして、ＬＣＤ９とタッチパッド８とを積層させたタッチパネル１６を、上ケース４の穴１２に嵌め込む。最後に、上ケース４と下ケース５をねじ２０によって螺合し、筐体２を組み立てる。

このとき、上ケース４とタッチパッド８、下ケース５とバッテリーカバー６、上ケース４と下ケース５とが、それぞれシールされているため、それらで囲まれた内部空間Ｍは、充填孔１４以外の部分が密封されている。

次に、緩衝材１８が充填されている充填用器具１９を、充填孔１４を介して内部空間Ｍに差し込む。そして、密封された内部空間Ｍに一定の圧力で緩衝材１８を流し込む。なお、充填用器具１９には、筐体２の内部空間Ｍの容量より多い量の緩衝材１８が充填されている。

内部空間Ｍ全体が緩衝材１８で充填されると、充填孔１４から充填用器具１９を引き抜く。最後に、充填孔１４を完全に塞ぎ、筐体２を密封する。

以上の携帯電話１の組立工程によると、筐体２や内部部品３を組立て、密封された内部空間Ｍを形成した後に、その内部空間Ｍに緩衝材１８を充填している。したがって、別個に緩衝部材を成形し、内部部品とともに緩衝部材を筐体内へ収容する組立方法と比べ、内部空間Ｍ全体に緩衝材１８を隙間なく充填することができる。

＜変形例１＞
上記実施形態において、緩衝材１８は樹脂やシリコンゴムから形成されていた。しかし、この種の緩衝材１８を使用した場合、充填後、緩衝材１８が硬化すると、内部部品３から剥がすことができなくなり、内部部品３の一部のみに不具合が起きた場合等でも、内部部品３全体を回路基板１０毎に交換しなければならなくなってしまう。
そこで、充填後、内部部品３にダメージを与えることなく、緩衝材１８を除去できるように、剥離が容易な剥離可能型緩衝材又は解体が容易な解体可能型緩衝材、例えば、型取り用ＲＴＶ（Room Temperature Vulcanizable）ゴムや、解体可能型ポリウレタンレジン等の、剥離性又は解体を有する材料を緩衝材１８として用いてもよい。

この場合、緩衝材１８が硬化した後であっても、緩衝材１８を内部部品３から容易に剥離させることができる。
したがって、例えば、緩衝材１８の充填終了後、回路基板１０及び電子部品１７を検査し、検査により不良を発見したときに、ねじ２０をゆるめることにより筐体２を分解して、充填後硬化した緩衝材１８を露出し、緩衝材を剥離或いは解体し、不良箇所を露出し、部品交換、回路接続等により不良箇所を修理し、その後、筐体２を組み上げ、緩衝材１８を再度充填するようにしてもよい。
このような構成によれば、一部の欠陥によって回路基板１０全体を不良品とする必要がなく、無駄がなく、経済的である。

＜変形例２＞
上記実施形態において、緩衝材１８は内部空間Ｍ全体に充填されていた。しかし、緩衝材１８が流れ込まない空間を形成してもよい。

例えば、内部空間Ｍ内に仕切りを設け、充填時の緩衝材１８の流れを遮ることにより、緩衝材１８を充填する領域と充填しない領域との両方の領域を形成することができる。
例えば、緩衝材１８で被覆できない内部部品３の周囲に、上ケース４から延在する仕切、回路基板１０上の仕切などを設け、これらの内部部品３に緩衝材１８が回り込まないようにすることができる。

＜変形例３＞
上記実施形態では、携帯電話１として、単一筐体型の携帯電話を例示したが、回路基板１０が収容される筐体を有する携帯電話であれば、筐体は複数であってもよい。この場合、各筐体について、内部部品を保護するように、緩衝材を充填することが望ましい。なお、複数の筐体を連結する手法は任意であり、例えば、スライド式や２軸ヒンジ機構等を使用できる。

＜変形例４＞
本願発明は、携帯電話に限定されるものではない。回路基板を内部に収容している電子機器であれば、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ゲーム機等、その他の電子機器にも、本願発明を適用することができる。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）筐体と、
前記筐体内に配置された回路基板と、
前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
を備える電子機器であって、
前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間には、前記筐体と前記回路基板とに接するよう、弾性を有する緩衝材が充填されている、
ことを特徴とする電子機器。

（付記２）前記筐体内には、前記緩衝材が流れ込まないよう仕切られた空間が設けられている、
ことを特徴とする付記１に記載の電子機器。

（付記３）前記筐体は、分割可能な複数の部材を組み合わせて構成されており、
前記緩衝材は、剥離可能型緩衝材又は解体可能型緩衝材から構成されている、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の電子機器。

（付記４）筐体と、
前記筐体内に配置された回路基板と、
前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
を備える電子機器の製造方法であって、
前記筐体には緩衝材を充填するための充填孔が設けられており、前記筐体を組立てた後、充填孔から緩衝材を流し込むことで、前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間を緩衝材で充填する、
ことを特徴とする電子機器の製造方法。

（付記５）前記筐体内に、前記緩衝材が所定の位置に流れ込むことを防止するための仕切りを配置し、
前記仕切りによって前記所定の位置への流れ込みを防止しつつ前記緩衝材を前記筐体内に充填する、
ことを特徴とする付記４に記載の電子機器の製造方法。

（付記６）前記筐体内への前記緩衝材の充填終了後、
前記回路基板及び電子部品を検査し、
検査により不良を発見したときに、前記筐体を分解して、充填された緩衝材を露出し、不良箇所を修理し、筐体を組み上げ、再度緩衝材を充填する、
ことを特徴とする付記４又は５に記載の電子機器の製造方法。

１…携帯電話、２…筐体、３…内部部品、４…上ケース、５…下ケース、８…タッチパッド、９…ＬＣＤ、１０…回路基板、１１…バッテリー、１４…充填孔、１６…タッチパネル、１７…電子部品、１８…緩衝材、１９…充填用器具

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置された回路基板と、
   前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
   を備える電子機器であって、
   前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間には、前記筐体と前記回路基板とに接するよう、弾性を有する緩衝材が充填されている、
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記筐体内には、前記緩衝材が流れ込まないよう仕切られた空間が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記筐体は、分割可能な複数の部材を組み合わせて構成されており、
   前記緩衝材は、剥離可能型緩衝材又は解体可能型緩衝材から構成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 筐体と、
   前記筐体内に配置された回路基板と、
   前記回路基板に実装された複数の電子部品と、
   を備える電子機器の製造方法であって、
   前記筐体には緩衝材を充填するための充填孔が設けられており、前記筐体を組立てた後、充填孔から緩衝材を流し込むことで、前記筐体内の前記電子部品が配置されている空間を緩衝材で充填する、
   ことを特徴とする電子機器の製造方法。
5. 前記筐体内に、前記緩衝材が所定の位置に流れ込むことを防止するための仕切りを配置し、
   前記仕切りによって前記所定の位置への流れ込みを防止しつつ前記緩衝材を前記筐体内に充填する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器の製造方法。
6. 前記筐体内への前記緩衝材の充填終了後、
   前記回路基板及び電子部品を検査し、
   検査により不良を発見したときに、前記筐体を分解して、充填された緩衝材を露出し、不良箇所を修理し、筐体を組み上げ、再度緩衝材を充填する、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電子機器の製造方法。