JP2013223231A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器において、筐体の内部側空間を確実に気密封止する。
【解決手段】電子機器は、筐体１０と、基板２０と、電子部品３０と、弾性部材４０と、を備える。基板２０は、筐体１０の内部に配置されている。電子部品３０は、基板２０に配置されている。弾性部材４０は、電子部品３０を収容する凹部４３が形成され且つ電子部品３０の周囲の全周に亘って筐体１０側に突出する凸部４２が凹部４３より外周側に形成されている。また、弾性部材４０は、筐体１０と基板２０との間で圧縮される。
【選択図】図２

Description

本明細書で論じられる実施の形態は、弾性部材を備える電子機器に関する。

従来、電子機器として、電子部品が搭載された筐体と、この筐体に対して着脱自在なカバーと、このカバーに設けられた導電性防水パッキン部材とを備える電子機器が知られている。

また、携帯無線機として、筐体の第１ケースと第２ケースとで挟持された環状弾性部材を備える携帯無線機が知られている。

特開２０１１−１６６６６８号公報 特開２０１１−２４０２２号公報

ところで、電子機器において、温湿度センサ、マイクなどの電子部品が配置される筐体の外部側の空間が、外気を測定したり或いは音響特性を確保したりするために用いられるのに対し、筐体の内部側空間は、弾性部材によって気密封止される。

図８は、参考技術の気密構造を説明するための断面図である。
図８に示すように、筐体２１０には、後述する電子部品２３０の検出部２３１に対向する貫通孔２１１が形成されている。

基板２２０は、筐体２１０の内部に配置されている。基板２２０には、基板２２０において形成される電子回路のグランド部２２１が配置されている。
電子部品２３０は、基板２２０に配置されている。電子部品２３０は、検出部２３１を有する。

弾性部材２４０には、貫通孔２４１が形成されている。この貫通孔２４１は、検出部２３１に対向し、貫通孔２１１に連通する。弾性部材２４０は、筐体２１０と電子部品２３０との間で圧縮されることで、筐体２１０の内部側空間Ｓを気密封止する。

なお、弾性部材２４０と筐体２１０との間には、銅テープ２５０が配置されている。この銅テープ２５０は、グランド部２２１に短絡させて、静電気による電子部品２３０の破損を防止するのに用いられている。

上述の気密構造では、弾性部材２４０が電子部品２３０と筐体２１０との間で圧縮されるため、電子部品２３０の実装時の半田浮き、電子部品２３０の実装位置の位置ずれなどの製造ばらつき要素が直接的に弾性部材２４０による気密圧力のばらつきを誘発する。

また、検出部２３１等の筐体外部に対向する部分が電子部品２３０の中心に無い場合にも、気密圧力がばらつく。
また、電子部品２３０が小型であるほど、電子部品２３０と筐体２１０との間の面圧で筐体の内部側空間Ｓの気密を確保するのは困難である。

１つの側面では、実施の形態に係る電子機器は、筐体の内部側空間を確実に気密封止することを目的とする。

実施の形態に係る電子機器は、筐体と、基板と、電子部品と、弾性部材と、を備える。上記基板は、上記筐体の内部に配置されている。上記電子部品は、上記基板に配置されている。上記弾性部材は、上記電子部品を収容する凹部が形成され且つ上記電子部品の周囲の全周に亘って上記筐体側に突出する凸部が上記凹部より外周側に形成されている。また、上記弾性部材は、上記筐体と上記基板との間で圧縮される。

実施の形態に係る電子機器によれば、筐体の内部側空間を確実に気密封止することができる。

実施の形態に係る電子機器を示す正面図である。 図１のII−II断面図である。 実施の形態における弾性部材を示す（ａ）正面図、（ｂ）上面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）下面図、および（ｅ）背面図である。 図３のIV−IV断面図である。 実施の形態における基板を示す正面図である。 実施の形態における基板を示す斜視図である。 実施の形態の第１変形例における基板を示す斜視図である。 実施の形態の第２変形例における弾性部材等を示す断面図である。 参考技術の気密構造を説明するための断面図である。

以下、実施の形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係る電子機器を示す正面図である。
図２は、図１のII−II断面図である。

図３は、実施の形態における弾性部材を示す（ａ）正面図、（ｂ）上面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）下面図、および（ｅ）背面図である。
図４は、図３のIV−IV断面図である。
図５Ａおよび図５Ｂは、実施の形態における基板２０を示す正面図および斜視図である。

図１に示す電子機器１は、例えば、携帯電話機などの携帯用電子機器である。
図１〜図５Ｂに示すように、電子機器１は、筐体１０と、基板２０と、電子部品３０と、弾性部材４０と、防水シート５０と、防水シート用両面テープ６０と、弾性シート７０と、弾性部材用両面テープ８０と、キースイッチ９０と、を備える。

筐体１０は、電子機器１の外装部分であるが、キースイッチ９０など、筐体１０の外部に配置される部品もある。図２に示すように、筐体１０には、後述する電子部品３０の検出部３１に対向する貫通孔１１が形成されている。本実施の形態では、筐体１０の貫通孔１１は、例えば、キースイッチ９０の内部側に設けられている。

基板２０は、筐体１０の内部に配置されている。
電子部品３０は、基板２０に配置されている。電子部品３０は、例えば、温湿度センサであるが、マイクなどの他の電子部品であってもよい。電子部品３０は、筐体１０の外部に対向する部分の一例である検出部３１を有する。

弾性部材４０は、図３および図４に示すように、ベース４１と、凸部４２と、凹部４３と、貫通孔４４と、突起４５と、を含む。弾性部材４０は、筐体１０と基板２０との間で圧縮されることで図２に示す筐体１０の内部側空間Ｓを気密封止する。なお、内部側空間Ｓは、筐体１０の内部の空間の全体ではなく、筐体１０と基板２０との間の空間のうち少なくとも弾性部材４０の周囲に位置する一部の空間である。

弾性部材４０は、例えば、一体成形されたゴムである。詳しくは後述するが、弾性部材４０は、導電性材料から形成されるようにするとよい。なお、一例として、導電性材料は、電気抵抗値が１０^７Ω・cm以下の材料が考えられる。

ベース４１は、正面視略矩形の基板側ベース部４１ａと、この基板側ベース部４１ａよりも小さい正面視略矩形の筐体側ベース部４１ｂと、を有する。なお、基板側ベース部４１ａと筐体側ベース部４１ｂとを分けて設ける必要はなく、ベース４１の基板２０側と筐体１０側とで正面視の大きさが同一であってもよい。

凸部４２は、電子部品３０の周囲の全周に亘って位置し、筐体側ベース部４１ｂから筐体１０側に突出する。凸部４２は、正面視略矩形枠状を呈する。
凹部４３は、基板２０側に開口し、電子部品３０を収容する。

凸部４２は、凹部４３より外周側に形成されている。すなわち、凸部４２の真裏の部分は、凹部４３の周囲に位置する。
貫通孔４４は、凹部４３の底において筐体側ベース部４１ｂを貫通するように設けられている。貫通孔４４は、電子部品３０の検出部３１に対向し、且つ、防水シート５０を介して筐体１０の貫通孔１１に連通する。

図３（ｅ）に示すように、突起４５は、凹部４３の開口端の４辺のうち対向する２辺に２つずつ、残りの２辺に１つずつ、電子部品３０側に突出するように形成されている。突起４５は、電子部品３０の外周面に当接し、電子部品３０を保持する。

防水シート５０は、筐体１０の貫通孔１１から液体が浸入するのを防止し、気体の浸入を許容する。図２に示すように、防水シート５０は、防水シート用両面テープ６０によって筐体１０の基板２０側の面に貼り付けられることで、筐体１０と凸部４２との間に配置されている。防水シート５０を挟んで防水シート用両面テープ６０の反対側には、弾性シート７０が配置されている。この弾性シート７０は、ベース４１と防水シート５０との間に介在し、凸部４２により押圧される。

図２および図５Ｂに示すように、弾性部材用両面テープ８０は、電子部品３０の周囲において、弾性部材４０を基板２０に対して貼り付けている。
筐体１０と弾性部材４０の凸部４２との間には、銅テープ（グランド接続用シートの一例）１００を配置してもよい。この銅テープ１００は、例えば図５Ａに二点鎖線で示すように、基板２０において形成される電子回路のグランド部１１０に短絡させることで、静電気による電子部品３０の破損を防止することができる。グランド部１１０は、弾性部材４０には対向せず、基板２０のうち、基板２０と筐体１０との間に設けられたガスケット１２０の直下に設けられている。

図６は、実施の形態の第１変形例における基板１３０を示す斜視図である。
図６に示すように、電子部品３０が配置される第１変形例における基板１３０には、弾性部材４０に対向するようにグランド部１３１を配置するとよい。

グランド部１３１は、弾性部材４０のうち少なくとも凸部４２の真裏の部分に対向するように形成されるとよい。
また、グランド部１３１は、基板１３０における電子部品３０の周囲の全周に亘って設けられるとよい。

グランド部１３１が弾性部材４０に対向することで、銅テープ１００などを用いずに、弾性部材４０からグランド部１３１に直接的に静電気が流れる。このように弾性部材４０をグランド部１３１に短絡させるのは、弾性部材４０が導電性材料から形成されていない場合でも可能であるが、弾性部材４０が導電性材料から形成されている場合には特に有効である。

図７は、実施の形態の第２変形例における弾性部材１４０等を示す断面図である。
本変形例においても、第１変形例と同様に、基板１３０には、弾性部材１４０の凸部１４２の真裏の部分に対向するグランド部１３１が配置されている。但し、図２に示す基板２０と同様に、弾性部材４０に対向するグランド部１３１は省略可能である。

図７に示すように、弾性部材１４０は、図２に示す弾性部材４０と同様に、ベース１４１と、凸部１４２と、凹部１４３と、貫通孔１４４と、を有する。
本変形例では、弾性部材１４０には、筐体１０側に突出する突出部１４５が形成されている。この突出部１４５は、貫通孔１４４の近傍において、例えば三角錐形状に設けられている。

本変形例においても、筐体１０および弾性部材４０には、互いに連通し且つ電子部品３０に対向する貫通孔１１，４１が形成されている。
そして、筐体１０の貫通孔１１の電子部品３０側の端部１１ａと電子部品３０との間隔Ｌ３は、電子部品側端部１１ａと突出部１４５との間隔Ｌ１よりも大きい（Ｌ３＞Ｌ１）。

また、突出部１４５を設けない場合でも、筐体１０の貫通孔１１の電子部品側端部１１ａと電子部品３０との間隔Ｌ３は、弾性部材１４０（電子部品側端部１１ａに最も近いベース部１４１）との間隔Ｌ２よりも大きい（Ｌ３＞Ｌ２）。この関係（Ｌ３＞Ｌ２）は、図２に示す弾性部材４０でも同様のことがいえる。

上述の関係（Ｌ３＞Ｌ１、または、Ｌ３＞Ｌ２）を満たすことによって、筐体１０を流れる静電気は、貫通孔１１から電子部品３０ではなく、弾性部材４０、ひいては、グランド部１３１に流れる。

以上説明した実施の形態では、弾性部材４０には、電子部品３０を収容する凹部４３が形成され且つ電子部品３０の周囲の全周に亘って筐体１０側に突出する凸部４２が形成されている。また、弾性部材４０は、筐体１０と基板２０との間で圧縮されることで筐体１０の内部側空間Ｓを気密封止する。

そのため、電子部品３０と筐体１０との間で弾性部材４０が圧縮する場合と比較して、電子部品３０の製造ばらつき要素が弾性部材４０による気密圧力のばらつきを誘発するのを抑えることができる。また、検出部３１等の筐体外部に対向する部分が電子部品３０の中心に無い場合や、電子部品３０が小型である場合でも、基板２０と筐体１０との間で筐体の内部側空間Ｓの気密を確実に確保することができる。
よって、本実施の形態によれば、筐体１０の内部側空間Ｓを確実に気密封止することができる。

更には、筐体１０の内部側空間Ｓに発熱温度の高い部品があっても、弾性部材４０が筐体１０の内部側空間Ｓの温度や湿度が電子部品３０に影響するのを抑えることで、温湿度センサなどの電子部品３０の機能を確実に発揮させることができる。

更にまた、筐体１０の変位時において、弾性部材４０が圧縮することによる電子部品３０の破損を抑えることもできる。また、弾性部材４０が圧縮することによる電子部品３０の破損を抑えるために、電子部品３０の周囲に筐体１０から基板２０側に突出するリブなどの、電子部品３０の圧迫を軽減する部材を省略して、基板２０の実装面積を確保することもできる。

なお、弾性部材４０が防水環境下（１気圧以上）の圧力でも気密保持できる場合、電子機器１全体の防水検査において、外圧差分測定方式などの検査手法を採用するために筐体１０の貫通孔１１をテープ等で塞ぐという作業を省略できるため、検査工数を削減することができる。

また、本実施の形態（第１変形例および第２変形例）では、基板１３０は、弾性部材４０，１４０に対向する位置に、基板１３０において形成される電子回路のグランド部１３１が配置されている。この場合、圧縮する弾性部材４０によって静電気により電子部品３０が破損するのを確実に抑えることができるとともに、図５Ａおよび図５Ｂに示す弾性部材４０に対向しないグランド部１１０を用いる場合に比較して、基板１３０の実装面積を確保することができる。

また、グランド部１３１が弾性部材４０，１４０のうち少なくとも凸部４２，１４２の真裏の部分に対向する場合、弾性部材４０，１４０の圧縮部分である凸部４２の真裏の部分において静電気により電子部品３０が破損するのを確実に抑えることができるとともに、基板１３０の実装面積をより一層確保することができる。

また、本実施の形態では、グランド部１３１が基板１３０における電子部品３０の周囲の全周に亘って設けられている場合、静電気により電子部品３０が破損するのをより確実に抑えることができる。

また、本実施の形態では、弾性部材４０，１４０が導電性材料から形成されている場合、静電気により電子部品３０が破損するのを確実に抑えることができる。
また、本実施の形態では、筐体１０および弾性部材４０には、互いに連通し且つ電子部品３０に対向する貫通孔１１，４１が形成されている。また、筐体１０の貫通孔１１の電子部品３０側の端部１１ａと電子部品３０との間隔Ｌ３は、端部１１ａと弾性部材４０との間隔Ｌ２よりも大きい。この場合、筐体１０を流れる静電気が貫通孔１１から電子部品３０ではなく弾性部材４０に流れる。そのため、静電気により電子部品３０が破損するのを抑えることができる。

また、本実施の形態（第２変形例）では、弾性部材１４０には、筐体１０側に突出する突出部１４５が形成され、貫通孔１１の上記の端部１１ａと電子部品３０との間隔Ｌ３は、端部１１ａと前記突出部との間隔Ｌ１よりも大きい。この場合、静電気により電子部品３０が破損するのをより確実に抑えることができる。

以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
筐体と、
前記筐体の内部に配置された基板と、
前記基板に配置された電子部品と、
前記電子部品を収容する凹部が形成され且つ前記電子部品の周囲の全周に亘って前記筐体側に突出する凸部が前記凹部より外周側に形成され、前記筐体と前記基板との間で圧縮される弾性部材と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（付記２）
付記１に記載の電子機器であって、
前記基板には、前記弾性部材に対向する位置に、前記基板において形成される電子回路のグランド部が配置されている、
ことを特徴とする電子機器。
（付記３）
付記２に記載の電子機器であって、
前記グランド部は、前記弾性部材のうち少なくとも前記凸部の真裏の部分に対向する、
ことを特徴とする電子機器。
（付記４）
付記２または付記３に記載の電子機器であって、
前記グランド部は、前記基板における前記電子部品の周囲の全周に亘って設けられている、
ことを特徴とする電子機器。
（付記５）
付記１から付記４のいずれかに記載の電子機器であって、
前記弾性部材は、導電性材料から形成されている、
ことを特徴とする電子機器。
（付記６）
付記１から付記５のいずれかに記載の電子機器であって、
前記筐体および前記弾性部材には、互いに連通し且つ前記電子部品に対向する貫通孔が形成され、
前記筐体の前記貫通孔の前記電子部品側の端部と前記電子部品との間隔は、前記端部と前記弾性部材との間隔よりも大きい、
ことを特徴とする電子機器。
（付記７）
付記６に記載の電子機器であって、
前記弾性部材には、前記筐体側に突出する突出部が形成され、
前記端部と前記電子部品との間隔は、前記端部と前記突出部との間隔よりも大きい、
ことを特徴とする電子機器。
（付記８）
付記１から付記７のいずれかに記載の電子機器であって、
前記電子部品は、温湿度センサである、
ことを特徴とする電子機器。

１ 電子機器
１０ 筐体
１１ 貫通孔
１１ａ 電子部品側端部
２０ 基板
３０ 電子部品
３１ 検出部
４０ 弾性部材
４１ ベース
４１ａ 基板側ベース部
４１ｂ 筐体側ベース部
４２ 凸部
４３ 凹部
４４ 貫通孔
４５ 突起
５０ 防水シート
６０ 防水シート用両面テープ
７０ 弾性シート
８０ 弾性部材用両面テープ
９０ キースイッチ
１００ 銅テープ
１１０ グランド部
１２０ ガスケット
１３０ 基板
１３１ グランド部
１４０ 弾性部材
１４１ ベース
１４２ 凸部
１４３ 凹部
１４４ 貫通孔
１４５ 突出部
２１０ 筐体
２１１ 貫通孔
２２０ 基板
２２１ グランド部
２３０ 電子部品
２３１ 検出部
２４０ 弾性部材
２４１ 貫通孔
２５０ 銅テープ
２５１ 貫通孔

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に配置された基板と、
   前記基板に配置された電子部品と、
   前記電子部品を収容する凹部が形成され且つ前記電子部品の周囲の全周に亘って前記筐体側に突出する凸部が前記凹部より外周側に形成され、前記筐体と前記基板との間で圧縮される弾性部材と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記基板には、前記弾性部材に対向する位置に、前記基板において形成される電子回路のグランド部が配置されている、
   ことを特徴とする電子機器。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子機器であって、
   前記弾性部材は、導電性材料から形成されている、
   ことを特徴とする電子機器。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器であって、
   前記筐体および前記弾性部材には、互いに連通し且つ前記電子部品に対向する貫通孔が形成され、
   前記筐体の前記貫通孔の前記電子部品側の端部と前記電子部品との間隔は、前記端部と前記弾性部材との間隔よりも大きい、
   ことを特徴とする電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器であって、
   前記弾性部材には、前記筐体側に突出する突出部が形成され、
   前記端部と前記電子部品との間隔は、前記端部と前記突出部との間隔よりも大きい、
   ことを特徴とする電子機器。