JP2016046369A - 電子機器用筐体 - Google Patents

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表 孝司
Koji Omote
孝司 表
木村 浩一
Koichi Kimura
浩一 木村
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Abstract

【課題】本願が開示する技術は、一つの側面として、電子機器用筐体における電磁波透過部の曲げ強度を高めることを目的とする。【解決手段】電子機器用筐体12は、樹脂製の電磁波非透過部12Aと、樹脂製の電磁波透過部12Bとを備える。電磁波非透過部12Aは、少なくとも一方が導電性を有する縦糸20及び横糸30で織られた導電性織物16A,16B,16Cを内部に有する。電磁波透過部12Bは、非導電性を有すると共にピッチが異なる縦糸20及び横糸30で織られた非導電性織物16Dを内部に有する。【選択図】図2

Description

本願が開示する技術は、電子機器用筐体に関する。
繊維強化プラスチックで形成され、アンテナ等を収容する電子機器用筐体がある。この種の電子機器用筐体として、縦糸及び横糸が非導電性のアラミド繊維とされた電磁波透過部と、縦糸及び横糸の少なくも一方が導電性の炭素繊維とされ、電磁波透過部よりも高強度とされた電磁波非透過部とを有する筐体がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2013−186815号公報 特開平11−320737号公報 実用新案登録第3173370号公報
上記のような電子機器用筐体では、電磁波透過部の曲げ強度が不足し易い点で改善の余地がある。
本願が開示する技術は、一つの側面として、電子機器用筐体における電磁波透過部の曲げ強度を高めることを目的とする。
本願が開示する技術では、電子機器用筐体は、樹脂製の電磁波非透過部と、樹脂製の電磁波透過部とを備える。電磁波非透過部は、少なくとも一方が導電性を有する縦糸及び横糸で織られた導電性織物を内部に有する。電磁波透過部は、非導電性を有すると共にピッチが異なる縦糸及び横糸で織られた非導電性織物を内部に有する。
本願が開示する技術によれば、一つの側面として、電子機器用筐体における電磁波透過部の曲げ強度を高めることができる。
図1は、第1実施形態に係る電子機器用筐体を示す平面図である。 図2は、図1に示される電子機器用筐体を補強する繊維シートの一部を示す平面図である。 図3は、図2に示される非導電性織物を示す拡大平面図である。 図4は、図3の4−4線断面図である。 図5は、比較例に係る非導電性織物を示す図3に対応する拡大平面図である。 図6は、第2実施形態における非導電性織物及び積層繊維シートを示す平面図である。 図7は、図6に示される非導電性織物及び積層繊維シートが積層された状態を示す平面図である。 図8は、第1実施形態における非導電性織物の変形例を示す図3に対応する拡大平面図である。 図9は、第1実施形態における非導電性織物の変形例を示す図3に対応する拡大平面図である。 図10は、第1実施形態における非導電性織物の変形例を示す図3に対応する拡大平面図である。
以下、本願が開示する技術の一実施形態に係る電子機器用筐体について説明する。
図1に示されるように、本実施形態に係る電子機器用筐体12は、例えば、無線通信用のアンテナ14を備えるタブレット端末等の電子機器10の筐体とされる。なお、電子機器用筐体12は、タブレット端末の筐体に限らない。電子機器用筐体は、内部に無線通信装置を備えるノート型パーソナルコンピュータ等の種々の電子機器の筐体として使用可能である。
電子機器用筐体12は、例えば、繊維強化プラスチック(FRP(Fiber Reinforced Plastics))や繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP(Fiber Reinforced Thermoplastics))により薄型の箱状に形成される。この電子機器用筐体12の内部には、例えば、2つのアンテナ14が収容される。なお、アンテナ14は、無線通信部の一例である。
電子機器用筐体12は、樹脂製の電磁波非透過部12A及び電磁波透過部12Bを有する。電磁波非透過部12Aは、後述するように電磁波を透過し難い導電性織物16A,16B,16C(図2参照)で補強される。この電磁波非透過部12Aは、電子機器用筐体12におけるアンテナ14を覆わない領域に用いられる。
一方、電磁波透過部12Bは、後述するように電磁波を透過し易い非導電性織物16Dで補強される。この電磁波透過部12Bは、電子機器用筐体12におけるアンテナ14を覆う領域に用いられる。
なお、本実施形態では、アンテナ14の数に応じて、電子機器用筐体12の外周部に2つの電磁波透過部12Bが設けられる。各電磁波透過部12Bは、平面視にて長方形状に形成されており、電子機器用筐体12の外周部に沿って配置される。
図2には、電子機器用筐体12を補強(強化)する繊維シート16の一部が示される。この繊維シート16は、縦糸20及び横糸30によって織られた織物シートとされる。縦糸20には、2種類の導電性縦糸20E及び非導電性縦糸20Nが用いられる。また、横糸30には、2種類の導電性横糸30E及び非導電性横糸30Nが用いられる。
導電性縦糸20E及び導電性横糸30Eは、導電性を有する導電性繊維とされる。導電性繊維としては、例えば、炭素繊維が挙げられる。この導電性繊維は、後述する非導電性繊維よりも曲げ強度が高く、電子機器用筐体12の曲げ強度を確保し易い。一方、導電性繊維は導電性を有するため、電磁波(電波)を透過し難く、電磁波透過部12Bの補強には適さない。
したがって、縦糸20及び横糸30の少なくとも一方が導電性繊維とされた導電性織物16A,16B,16Cは、電磁波非透過部12Aに用いられる。具体的には、導電性縦糸20E及び導電性横糸30Eによって織られた導電性織物16Aは、電磁波非透過部12Aに用いられる。また、導電性縦糸20E及び非導電性横糸30Nによって織られた導電性織物16Bは、電磁波非透過部12Aに用いられる。さらに、非導電性縦糸20N及び導電性横糸30Eによって織られた導電性織物16Cは、電磁波非透過部12Aに用いられる。
一方、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30Nは、非導電性を有する非導電性繊維とされる。非導電性繊維としては、例えば、ガラス繊維やアラミド繊維が挙げられる。この非導電性繊維は、前述した導電性繊維よりも曲げ強度が低く、電子機器用筐体12の曲げ強度を確保し難い。その一方で、非導電性繊維は、非導電性を有するため、すなわち導電性を有しないため、電磁波(電波)を透過し易く、電磁波透過部12Bの補強に適している。
したがって、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30Nによって織られた非導電性織物16Dは、電磁波透過部12Bに用いられる。なお、非導電性織物16Dでは、ガラス繊維及びアラミド繊維が併用されても良い。つまり、非導電性縦糸20Nは、例えば、ガラス繊維及びアラミド繊維の少なくとも一方とされる。これと同様に、非導電性横糸30Nは、例えば、ガラス繊維及びアラミド繊維の少なくとも一方とされる。
ここで、前述したように、非導電性織物16Dは、導電性織物16Aよりも曲げ強度が低くなり易い。この対策として本実施形態では、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30Nのピッチが異なる値に設定される。これにより、非導電性織物16Dの曲げ強度に異方性が付与される。
具体的には、図3に示されるように、非導電性織物16Dは、サテン織(朱子織)で形成される。なお、サテン織では、複数本の非導電性縦糸20Nに1回の割合で非導電性横糸30Nが交差される(編み込まれる)。より具体的には、非導電性横糸30Nは、先ず、3本の非導電性縦糸20Nの裏側(紙面奥側)に連続して通される。次に、非導電性横糸30Nは、1本の非導電性縦糸20Nの表側(紙面手前側)に通され、当該非導電性縦糸20Nと交差される。次に、非導電性横糸30Nは、再び3本の非導電性縦糸20Nの裏側(紙面奥側)に連続して通される。
また、非導電性織物16Dでは、非導電性横糸30NのピッチP(隣接する非導電性横糸30Nの間隔)が、非導電性縦糸20NのピッチP(隣接する非導電性縦糸20Nの間隔)よりも広く設定される(ピッチP>ピッチP)。
これにより、例えば、1本の非導電性縦糸20Nに対して非導電性横糸30Nが交差する交差点(組織点)Sの間隔Sが、1本の非導電性横糸30Nに対して非導電性縦糸20Nが交差する交差点Sの間隔Sよりも広くなる。
ここで、図4に示されるように、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30Nは、互いの交差点Sを起点として折れ曲がり易い。したがって、交差点Sの間隔Sが狭い非導電性横糸30Nよりも、交差点Sの間隔Sが広い非導電性縦糸20Nの方が曲げ強度(曲げ剛性)が高くなる。
つまり、本実施形態の非導電性織物16Dでは、図3に示されるように、非導電性縦糸20Nの長手方向(矢印Y方向)回りの曲げ強度Mよりも非導電性横糸30Nの長手方向(矢印X方向)回りの曲げ強度Mの方が高くなる。これにより、非導電性織物16Dの曲げ強度に異方性が付与される。
次に、電子機器用筐体12の製造方法の一例について説明する。
繊維シート16によって補強された繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)製の電子機器用筐体12は、例えば、次のように製造される。先ず、繊維シート16に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシート(中間製品)が製作される。次に、プレス成形によってプリプレグシートが所定形状に成形されると共にトリミングされる。次に、プレス成形されたプレス成形品に、インサート成形によって爪やリブが形成される。次に、インサート成形されたインサート成形品に塗装等が塗布される。これにより、電子機器用筐体12が形成される。
次に、繊維シート16によって補強された繊維強化プラスチック(FRP)製の電子機器用筐体12は、例えば、次のように製造される。先ず、型の中に繊維シート16が配置され、所定形状に成形される(プリフォーム)。次に、型の中に溶融した熱硬化性樹脂が圧入され、熱硬化性樹脂によって繊維シートが被覆される。次に、硬化した熱硬化性樹脂成形品がトリミングされる。次に、トリミングされた熱硬化性樹脂成形品に、インサート成形によって爪やリブが形成される。次に、インサート成形されたインサート成形品に塗装等が施される。これにより、電子機器用筐体12が形成される。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態によれば、電子機器用筐体12は、電磁波非透過部12Aと、電磁波透過部12Bとを有する。電磁波非透過部12Aは、曲げ強度を確保し易い導電性織物16A,16B,16Cで補強される。具体的には、導電性織物16A,16B,16Cは、縦糸20及び横糸30の少なくとも一方が導電性を有する導電性繊維(導電性縦糸20E、導電性横糸30E)とされる。この導電性繊維としては、例えば、後述する非導電性繊維よりも曲げ強度が高い炭素繊維が用いられる。したがって、電磁波非透過部12Aでは、曲げ強度を確保し易い。
一方、電磁波透過部12Bは、アンテナ14の通信性能(通信感度)を確保するために、非導電性織物16Dで補強される。具体的には、非導電性織物16Dは、縦糸20及び横糸30が非導電性を有する非導電性繊維(非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30N)とされる。この非導電性繊維としては、例えば、導電性繊維よりも曲げ強度が低いガラス繊維及びアラミド繊維が用いられる。したがって、電磁波透過部12Bでは、曲げ強度が不足し易い。
この対策として非導電性織物16Dでは、図3に示されるように非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30NのピッチPX,が異なる値に設定される。具体的には、非導電性横糸30NのピッチPが非導電性縦糸20NのピッチPよりも広く設定される。これにより、非導電性織物16Dの曲げ強度に異方性が付与される。
ここで、図5には、比較例に係る非導電性織物100が示される。この非導電性織物100では、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30NのピッチPX,が同じ値に設定される。この場合、1本の非導電性縦糸20Nに対して非導電性横糸30Nが交差する交差点Sの間隔Sと、1本の非導電性横糸30Nに対して非導電性縦糸20Nが交差する交差点Sの間隔Sとが同じになる。
したがって、非導電性織物100では、非導電性縦糸20Nの長手方向回りの曲げ強度Mと、非導電性横糸30Nの長手方向回りの曲げ強度Mとが同じになる。なお、非導電性縦糸20N及び非導電性横糸30Nは同じ太さである。
これに対して本実施形態では、前述したように非導電性横糸30NのピッチPが非導電性縦糸20NのピッチPよりも広く設定される。これにより、1本の非導電性縦糸20Nに対して非導電性横糸30Nが交差する交差点Sの間隔Sが、1本の非導電性横糸30Nに対して非導電性縦糸20Nが交差する交差点Sの間隔Sよりも広くなる。
したがって、非導電性織物16Dでは、非導電性縦糸20Nの長手方向回りの曲げ強度Mよりも非導電性横糸30Nの長手方向回りの曲げ強度Mの方が高くなる。よって、電磁波透過部12Bにおいて、所定方向回りの曲げ強度を確保することができる。
特に、本実施形態は、電磁波透過部12Bに求められる曲げ強度に異方性がある場合に適している。つまり、電磁波透過部12Bの形状や電子機器用筐体12に対する電磁波透過部12Bの配置(レイアウト)により、電磁波透過部12Bに求められる曲げ強度に異方性が生じる場合がある。例えば、図1に示される下側の電磁波透過部12Bでは、長手方向(矢印a方向)周りの曲げ強度Mよりも、短手方向(矢印b方向)回りの曲げ強度Mが不足し易い。
このような場合は、例えば、非導電性縦糸20Nが電磁波透過部12Bの長手方向に沿うように電磁波透過部12Bに非導電性織物16Dが配置される。これにより、電磁波透過部12Bの短手方向(矢印b方向)回りの曲げ強度Mを確保することができる。
特に、本実施形態では、非導電性織物16Dがサテン織とされる。このサテン織では、後述する平織の非導電性織物50(図8参照)及び綾織の非導電性織物60(図9参照)と比較して、単位面積当たりの非導電性縦糸20Nと非導電性横糸30Nとの交差点Sの数が少ない。したがって、本実施形態の非導電性織物16Dは、後述する非導電性織物50,60と比較して、所定方向回りの曲げ強度を高くすることができる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成の部材には、同符号を付して説明を適宜省略する。
図6及び図7に示されるように、第2実施形態では、非導電性織物16Dに積層繊維シート40が積層される。積層繊維シート40は、電磁波非透過領域40A及び電磁波透過領域40Bを有する一方向材とされる。電磁波非透過領域40Aでは、複数の導電性繊維42Eが横に並べられると共に、これらの導電性繊維42Eの向きが一方向に揃えられる。一方、電磁波透過領域40Bでは、複数の非導電性繊維42Nが横に並べられると共に、これらの非導電性繊維42Nの向きが一方向に揃えられる。
そして、図7に示されるように、積層繊維シート40は非導電性織物16Dに積層される。これにより、非導電性織物16Dが、積層繊維シート40の電磁波非透過領域40Aによって2つの電磁波透過領域16D1,16D2に分断される。また、2つの電磁波透過領域16D1,16D2は、積層繊維シート40の電磁波透過領域40Bによって補強される。
次に、第2実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態によれば、非導電性織物16Dに積層繊維シート40が積層される。これにより、非導電性織物16Dが積層繊維シート40の電磁波非透過領域40Aにより複数の電磁波透過領域16D1,16D2に分断されると共に、分断された電磁波透過領域16D1,16D2が積層繊維シート40の電磁波透過領域40Bにより補強される。
したがって、非導電性織物16Dの電磁波透過部12Bの強度を高めつつ、電磁波透過部12Bを複数に分断(分割)することができる。
なお、本実施形態では、積層繊維シート40が一方向材とされるが、積層繊維シートは、電磁波非透過領域及び電磁波透過領域のうち、少なくとも電磁波透過領域を有する織物であっても良い。
次に、上記第1,第2実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第1実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は第2実施形態にも適宜適用可能である。
上記第1実施形態では、非導電性織物16Dがサテン織とされるが、非導電性織物16Dは、サテン織に限らない。例えば、図8に示される変形例では、非導電性織物50が平織とされる。この平織では、非導電性縦糸20Nと非導電性横糸30Nとが交互に交差される。
また、非導電性織物50では、非導電性横糸30NのピッチPが、非導電性縦糸20NのピッチPよりも広く設定される(ピッチP>ピッチP)。これにより、上記第1実施形態と同様に、非導電性縦糸20Nの長手方向回りの曲げ強度Mよりも非導電性横糸30Nの長手方向回りの曲げ強度Mの方が高くなる。よって、電磁波透過部12Bにおいて、所定方向回りの曲げ強度を確保することができる。
また、例えば、図9に示される変形例では、非導電性織物60が綾織(斜文織)とされる。この綾織では、非導電性縦糸20Nと非導電性横糸30Nと交差点Sが斜め方向に連続される。
また、非導電性織物60では、非導電性横糸30NのピッチPが、非導電性縦糸20NのピッチPよりも広く設定される(ピッチP>ピッチP)。これにより、上記第1実施形態と同様に、非導電性縦糸20Nの長手方向回りの曲げ強度Mよりも非導電性横糸30Nの長手方向回りの曲げ強度Mの方が高くなる。よって、電磁波透過部12Bにおいて、所定方向回りの曲げ強度を確保することができる。
また、上記第1実施形態では、電磁波透過部12Bが非導電性織物16Dによって補強されるが、電磁波透過部12Bは非導電性一方向材によって補強されても良い。
具体的には、図10に示される変形例のように、非導電性一方向材70は、複数の非導電性繊維72が横に並べられると共に、これらの非導電性繊維72の向きが一方向に揃えられた一方向材(UD(Uni Direction)材)とされる。
このような非導電性一方向材70では、非導電性繊維72に対して他の非導電性繊維が交差しない。そのため、非導電性一方向材70では、非導電性繊維72の長手方向(矢印Y方向)周りの曲げ強度Mよりも、非導電性繊維72の長手方向と直交する直交方向(矢印X方向)回りの曲げ強度Mが高くなる。したがって、電磁波透過部12Bにおいて、所定方向回りの曲げ強度を確保することができる。
また、上記第1実施形態では、非導電性横糸30NのピッチPが非導電性縦糸20NのピッチPよりも広く設定されるが、これとは逆に、非導電性縦糸20NのピッチPが非導電性横糸30NのピッチPよりも広く設定されても良い。
以上、本願が開示する技術の一実施例について説明したが、本願が開示する技術は上記の実施例に限定されるものでない。また、上記実施例及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本願が開示する技術の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
電子機器用筐体であって、
少なくとも一方が導電性を有する縦糸及び横糸で織られた導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波非透過部と、
非導電性を有すると共にピッチが異なる縦糸及び横糸で織られた非導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波透過部と、
を備える電子機器用筐体。
(付記2)
前記非導電性織物は、サテン織、綾織、または平織で形成される、
付記1に記載の電子機器用筐体。
(付記3)
前記導電性織物における前記縦糸及び前記横糸の少なくとも一方は、炭素繊維とされ、
前記非導電性織物における前記縦糸は、ガラス繊維及びアラミド繊維の少なくとも一方とされ、
前記非導電性織物における前記横糸は、ガラス繊維及びアラミド繊維の少なくとも一方とされる、
付記1または付記2に記載の電子機器用筐体。
(付記4)
無線通信装置を内部に収容する、
付記1〜付記3の何れか1つに記載の電子機器用筐体。
(付記5)
前記無線通信装置は、電磁波の送信及び受信の少なくとも一方を行う無線通信部を有し、
前記電磁波透過部は、前記無線通信部を覆う、
付記4に記載の電子機器用筐体。
(付記6)
電子機器用筐体であって、
少なくとも一方が導電性を有する縦糸及び横糸で織られた導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波非透過部と、
複数の非導電性繊維の向きを一方向に揃えた非導電性一方向材を内部に有する樹脂製の電磁波透過部と、
を備える電子機器用筐体。
(付記7)
前記導電性織物の前記縦糸及び前記横糸の少なくとも一方は、炭素繊維とされ、
前記非導電性繊維は、ガラス繊維及びアラミド繊維の少なくとも一方とされる、
付記6に記載の電子機器用筐体。
(付記8)
無線通信装置を内部に収容する、
付記6または付記7に記載の電子機器用筐体。
(付記9)
前記無線通信装置は、電磁波の送信及び受信の少なくとも一方を行う無線通信部を有し、
前記電磁波透過部は、前記無線通信部を覆う、
付記8に記載の電子機器用筐体。
10 電子機器
12 電子機器用筐体
12A 電磁波非透過部
12B 電磁波透過部
14 アンテナ(無線通信部の一例)
16A 導電性織物
16B 導電性織物
16C 導電性織物
16D 非導電性織物
20 縦糸
20E 導電性縦糸
20N 非導電性縦糸
30 横糸
30E 導電性横糸
30N 非導電性横糸
50 非導電性織物
60 非導電性織物
70 非導電性一方向材
72 非導電性繊維

Claims (3)

  1. 電子機器用筐体であって、
    少なくとも一方が導電性を有する縦糸及び横糸で織られた導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波非透過部と、
    非導電性を有すると共にピッチが異なる縦糸及び横糸で織られた非導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波透過部と、
    を備える電子機器用筐体。
  2. 前記非導電性織物は、サテン織、綾織、または平織で形成される、
    請求項1に記載の電子機器用筐体。
  3. 電子機器用筐体であって、
    少なくとも一方が導電性を有する縦糸及び横糸で織られた導電性織物を内部に有する樹脂製の電磁波非透過部と、
    複数の非導電性繊維の向きを一方向に揃えた非導電性一方向材を内部に有する樹脂製の電磁波透過部と、
    を備える電子機器用筐体。
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