JP4719141B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に関する。

携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの折りたたみ式及びスライド式電子機器の筐体は、上側筐体と下側筐体とで構成される。この場合、例えば、上側筐体は表示部とされ、下側筐体はキーボード部などを含む操作部とされる。

それぞれの筐体は、２つの成型体を含み、液晶表示装置、キーボード部、電子部品が配置された基板、二次電池などが筐体に収納される。

第１の成型体の外表面に設けられたアンテナパターンなどの導電パターンを筐体内部に接続する場合、筐体に小さなスルーホールを設ける構造がある。しかしアンテナパターンとの接続の目的のために、新たにスルーホールを設けることは外観上好ましくなく、部品配置にも制約を生じる。

パッチアンテナの放射電極へ、スルーホール導体及び接地電極と同一主面に設けられたパターン導体を介して給電する表面実装が可能なアンテナ装置に関する技術開示例がある（特許文献１）。
特開２００２−１１１３６７号公報

本発明は、外観を良好に保ちつつ、筐体外表面及び内部間の確実な導通が可能な電子機器を提供する。

本発明の一態様によれば、絶縁物からなり、外側面から内側に折れ曲がった基板押さえ部及び内底面から突出したリブを含む第１の成型体と、絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、配線層を有し、前記第１の成型体に固定される基板と、前記第１の成型体の外表面に設けられた導電パターンと、前記第１の成型体の外表面に設けられ、前記導電パターンと接続された第１の導電層と、を備え、前記第１の導電層は、少なくとも前記基板押さえ部と前記基板との間に延在し、前記基板は、前記リブ及び前記基板押さえ部に押しつけられ、前記配線層と前記導電パターンとが前記第１の導電層を介して接続されたことを特徴とする電子機器が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、絶縁物からなり、外側面から内側に折れ曲がった基板押さえ部及び内底面から突出したリブを含む第１の成型体と、絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、配線層を有し、前記第１の成型体に固定される基板と、前記第２の成型体の外表面に設けられた導電パターンと、前記第２の成型体の外表面に設けられ、前記導電パターンと接続された第１の導電層と、前記第１の成形体の内表面に設けられた第２の導電層と、を備え、前記第１の導電層は、前記第１の成型体との合わせ面に延在し、前記第２の導電層は、第２の成型体との合わせ面から前記基板押さえ部と前記基板との間に延在し、前記基板は、前記リブ及び前記基板押さえ部に押しつけられ、前記配線層と導電パターンとが、前記第１の導電層及び前記第２の導電層を介して接続されたことを特徴とする電子機器が提供される。

本発明により、外観を良好に保ちつつ、筐体外表面及び内部間の確実な導通が可能な電子機器が提供される。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電子機器を表し、図１（ａ）は模式断面図、図１（ｂ）は開いた状態の模式平面図である。このような電子機器としては、携帯電話機やＰＤＡなどがある。図１においては、表示部は液晶表示装置などを含み、樹脂などから成る第１の成型体１０及び第２の成型体２０が閉じ合わされて筐体を構成している。

また、操作部はキーボード、電子回路が載置されたガラスエポキシなどからなる基板３０、二次電池などを含み、２つの成型体が閉じ合わされて筐体を構成している。なお、図１は、折りたたみ式電子機器を表しているが、スライド式構造であっても良い。

図１（ａ）は、図１（ｂ）において鎖線Ａ−Ａまたは鎖線Ｂ−Ｂに沿って上方を見た断面を表す。基板３０には、給電部５０を含む高周波回路、制御回路、電源回路などが載置され、これらの間、基板３０と表示部との間、基板３０とキーボードとの間などを接続するための配線層３２が設けられている。

一方、第１の成型体１０または第２の成型体２０には、アンテナパターンなどの導電パターン１６が設けられている。給電部５０と導電パターン１６とを接続するために、第１の成型体１０の外表面１８を構成する外側面１８ｂには、導電層１４が設けられている。後に詳述するように、この導電層１４はパッド印刷などにより形成できる。なお、導電パターン１６は、アンテナパターンに限定されず電子部品などと接続するためのものであっても良い。

第１の成型体１０は、リブ１０ｂと、側面１８ｂから内側に略９０度折れ曲がった基板押さえ部１０ｃと、を有している。リブ１０ｂは、第１の成形体１０の内底面から突出している。導電層１４は、第１の成形体１０の外表面１８から基板押さえ部１０ｃの下面まで延在している。そして、基板３０はリブ１０ｂ上に載置され、基板押さえ部１０ｃの下面に当接して電気的接続がなされ、第１の成型体１０の外表面１８に設けられた導電パターン１６への給電が可能とされている。

図２は、基板３０及び第１の成型体１０間の電気的接続を説明するための模式図である。
図２（ａ）において、第１の成型体１０は側面１８ｂに対して９０度より大きく１８０度より小さい角度θをなす傾斜面１８ｃを含む。基板３０の上面よりも、基板押え部１０ｃの下面１９ｂが下方に位置するようにリブ１０ｂの高さが設定されている。また、基板３０の幅ＤＳは基板押さえ部１０ｃの対向する面１９ｃの間隔ＤＣより広い。

このために図２（ｂ）のように第１の成型体１０の側部を広げて基板３０をリブ１０ｂに載置する。図２（ｃ）のように第１の成型体１０の側部をもとの状態に戻す場合、弾性変形により基板３０の端部の上面は基板押さえ部１０ｃの下面１９ｂに常に押し当てられた状態となっている。この結果、基板３０の上面の端部に延在する配線層３２は基板押さえ部１０ｃの下面１９ｂまで延在した導電層１４と当接し導電パターン１６への給電が可能となる。なお、基板３０と第１の成型体１０は、最終的には、例えば第１の成型体１０にネジなどを用いて、図１（ｂ）に破線で表すネジ止め部４０において固定される。

次に、パッド印刷により、樹脂などからなる筐体の表面に導電パターン１６及び導電層１４を形成する工程について説明する。
図３は、パッド印刷工程を表す模式図である。まず図３（ａ）のように、形成したい導電パターン及び導電層の形状に対応した凹部を有し、樹脂などからなる凹板６０を準備する。凹板６０の凹部には液状の導電性塗料６２が充填される。

次に、図３（ｂ）のようにシリコーン樹脂などから成るパッド６４を凹板６０に押しつける。パッド６４を引き上げるとパッド６４の表面には、パターンが接着する。なお、導電性塗料６２の厚みは、例えば数十μｍとする。

パターンが接着されたパッド６４を、例えば第１の成型体１０のような筐体の表面に押し付けることにより（図３（ｄ））、パターンが転写される（図３（ｅ））。

図４は、本実施形態における第１の成型体１０に行うパッド印刷を説明する模式図である。図４（ａ）のように、パッド６４は第１の成型体１０に合わせた形状とする。第１の成型体１０の外表面１８は、底面１８ａ、外側面１８ｂ、傾斜面１８ｃを含む。これらの面に押しつけられるパッド６４の表面には導電性塗料からなる導電層１４及び導電パターン１６が接着されている。

図４（ｂ）のように、パッド６４の反対側に設けられたパッド押さえ部６５と第１の成型体１０との間の押圧により導電層１４及び導電パターン１６が第１の成型体１０に転写される。パッド押さえ部６５を取り除くと図４（ｃ）の第１の成型体１０の外表面の側面１８ｂ及び傾斜面１８ｃ間の角度θを９０度より大きく１８０度より小さくすることにより、外表面１８上の導電層１４が同一工程により、かつ断線を生じることなく確実に形成できる。

図５は、導電層１４と、基板３０の配線層３２との接続を説明する模式断面図である。例えば導電性テープなどからなる導電層１４ａを用いて外表面１８ｂ、１８ｃ上の導電層１４及び配線層３２を接続する。パッド印刷による導電層１４及び導電性テープによる導電層１４との継ぎ目は、第２の成型体２０との合わせ面となるので外観上には影響を与えない。

図６は、第１の成型体１０の変形例を表す模式断面図である。この変形例においては、基板押さえ部１０ｃは第１の成型体１０の側面１８ｂに対して内側に略９０度折れ曲がっている。この構造であっても、図２のように基板の弾性変形を利用して基板３０の配線層３２を基板押さえ部１０ｃの導電層１４に当接させることができる。

しかし、基板押さえ部１０ｃの上面１８ｄと外表面１８ｂ、１８ｃとを同一工程で印刷するには、パッド６４を９０度内側に折り曲げる必要が有る。この場合、第１の成型体１０をパッド６４から外すことが困難である。また、９０度に折れ曲がった角部は導電層１４の機械的強度が高いことが要求される。従って９０より大きい角度θである図４（ｃ）の第１の成型体１０のほうがより好ましい。

図７は、第１実施形態の電子機器の第１変形例を表す模式断面図である。この場合、パッド印刷を２回行う。２回目のパッド印刷により、基板押さえ部１０ｃの上面１８ｄ近傍に導電層１４を形成する。２回目のパッド印刷により形成された導電層１４及び基板３０上の配線層３２は、例えば導電性テープから成る導電層１４ａにより接続する。

図８は、第１実施形態の電子機器の第２変形例を表す模式図である。この場合、パッド印刷を３回行うことにより、導電性テープなどを用いる必要がなく工程の合理化が可能となる。

ここで、アンテナパターンについて説明を補足する。図９は、アンテナの構造を表す模式図であり、図９（ａ）はモノポールアンテナ、図９（ｂ）はダイポールアンテナの場合である。モノポールアンテナのアンテナパターン５３の長さは約４分の１波長である。給電部５０はモノポールアンテナの一方の端部と接地５２とに接続されアンテナを励振する。接地５２は、例えば基板３０の裏面などに設けられ図９（ａ）の破線のように影像により２分の１波長のように作用する。第１の成型体１０を構成する材料の誘電率が１より大きいために、波長は自由空間より短縮されアンテナパターン１６が小型化できる。

図９（ｂ）はダイポールアンテナである。アンテナの長さは、約２分の１波長である。アンテナパターン５３の中間点において２分割されたそれぞれは、給電部５０に接続されアンテナが励振される。給電部５０は基板３０の上に設けられ、配線層３２によりアンテナパターン５３と接続される。なお、逆Ｆアンテナ、ループアンテナ、折り返しモノポールアンテナ、折り返しダイポールアンテナなどを用いることもできる。

図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかる電子機器の構造を説明する模式図である。第１の成型体１０または基板３０に凸部を設ける。図１０（ａ）は、第１の成型体１０の基板押さえ部１０ｃに球面状突起の凸部７２を設ける。凸部７２が導電層１４を介して基板３０の配線層３２に当接する場合、凸部７２との接触圧力により導通を確実にできる。

図１０（ｂ）及び（ｃ）は基板押さえ部１０ｃの凸部７３が円柱面状突起の場合である。図１０（ｃ）は、基板３０と凸部７３とが接触する前の状態である。接触後は図１０（ｂ）のようになり、配線層３２及び凸部７３上の導電層１４が線状領域で当接するのでより確実である。

図１０（ｄ）は、基板３０の配線層３２上に凸部７６が設けられた構造を表す。突起状の凸部７６は、例えば板金貼り付けなどにより形成できる。

以上は、第１の成型体１０に導電層１４を形成する構造であるが本発明はこれに限定されない。図１１は、本発明の第３の実施の形態にかかる電子機器の構造を説明する模式図である。導電パターン１４が設けられた第１の成型体１０と閉じ合わされる第２の成型体２０の合わせ面となる傾斜面２１ｂに導電層１５を設ける。すなわち、第１の成型体１０の外表面１８に設けられた導電層１４は、第２の成型体２０の導電層１５、及び第１の成型体１０の基板押さえ部１０ｃの導電層１４を経由して基板３０の配線層３２に接続される。

図１２は、本発明の第４の実施の形態にかかる電子機器の構造を説明する模式図である。導電パターン１７は第２の成型体２０の外表面２１に設けられ、傾斜面２１ｃまで延在する導電層１５と接続される。傾斜面２１ｃと、第２の成型体２０の外側面２１ａとのなす角度αは９０度より大きく１８０度より小さい。また、これと対向する第１の成型体１０の側部には合わせ面となる傾斜面１８ｅが設けられる。

一方、第１の成型体１０に設けられた導電性テープからなる導電層１４は、基板３０の配線層３２へ接続され、導電パターン１７への給電が可能となる。この場合にも合わせ面における導電層１４と導電性テープとの継ぎ目が外観を損なうことはない。

以上の実施形態及びこれらに付随する変形例によれば、アンテナパターンなどの導電パターンが、第１及び第２の成型体の合わせ面に設けられ、パッド印刷または導電性テープなどからなる導電層を介して確実に基板に接続され、外観を良好に保ちつつ、筐体外表面及び内部間の確実な導通が可能な電子機器が提供される。また、導電パターンがアンテナパターンである場合、基板との接続スペースを縮小でき、マルチバンド用途などの電子機器の小型化が容易となる。

なお、本発明は、折りたたみ式及びスライド式など上側筐体及び下側筐体から構成される電子機器に限定されることなく、筐体一体型電子機器であってもよい。
以上、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。電子機器を構成する筐体、導電パターン、導電層、基板、配線層、導電性テープなどの材質、形状、サイズ、配置などに関して、当業者が各種設計変更を行ったものであっても本発明の主旨を逸脱しない限り本発明に包含される。

本発明の第１の実施の形態にかかる電子機器を表す模式図である。 基板及び筐体間の接続構造を説明する模式図である。 パッド印刷工程を表す模式図である。 第１実施形態におけるパッド印刷工程を説明する模式図である。 第１実施形態における接続構造を説明する図である。 第１の成型体の変形例を表す模式断面図である。 第１実施形態の第１変形例を表す模式断面図である。 第１実施形態の第２変形例を表す模式断面図である。 アンテナパターンを説明する模式図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる電子機器を表す模式図である。 本発明の第３の実施の形態にかかる電子機器を表す模式図である。 本発明の第４の実施の形態にかかる電子機器を表す模式図である。

符号の説明

１０ 第１の成型体、１０ｂ リブ、１０ｃ 基板押さえ部、１４、１５ 導電層、１６、１７ 導電パターン、１８ 外表面、１８ａ 底面、１８ｂ 外側面、１８ｃ 傾斜面、１８ｅ 傾斜面、２０ 第２の成型体、２１ 外表面、２１ｂ 傾斜面、２１ｃ 傾斜面、３０ 基板、３２ 配線層、７２、７３，７６ 凸部

Claims (9)

1. 絶縁物からなり、外側面から内側に折れ曲がった基板押さえ部及び内底面から突出したリブを含む第１の成型体と、
   絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、
   配線層を有し、前記第１の成型体に固定される基板と、
   前記第１の成型体の外表面に設けられた導電パターンと、
   前記第１の成型体の外表面に設けられ、前記導電パターンと接続された第１の導電層と、
   を備え、
   前記第１の導電層は、少なくとも前記基板押さえ部と前記基板との間に延在し、
   前記基板は、前記リブ及び前記基板押さえ部に押しつけられ、前記配線層と前記導電パターンとが前記第１の導電層を介して接続されたことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１の成型体は、前記外側面と前記基板押さえ部との間に、前記外側面とのなす角度が０度より大きく９０度より小さいかまたは９０度より大きく１８０度より小さい傾斜面を有し、
   前記第２の成型体の側部の端部は、前記傾斜面と対向する合わせ面を有することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第２の成型体の前記合わせ面の設けられた第２の導電層をさらに備え、
   前記第１の導電層は、前記傾斜面において欠落部を有し、
   前記欠落部により分断された前記第１の導電層は、前記第２の導電層を介して接続されることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 前記第１の導電層は、印刷層または導電性テープを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
5. 前記配線層が押しつけられる側の前記基板押さえ部には、凸部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
6. 前記基板押さえ部に押しつけられる前記配線層の領域に、凸部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
7. 絶縁物からなり、外側面から内側に折れ曲がった基板押さえ部及び内底面から突出したリブを含む第１の成型体と、
   絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、
   配線層を有し、前記第１の成型体に固定される基板と、
   前記第２の成型体の外表面に設けられた導電パターンと、
   前記第２の成型体の外表面に設けられ、前記導電パターンと接続された第１の導電層と、
   前記第１の成形体の内表面に設けられた第２の導電層と、
   を備え、
   前記第１の導電層は、前記第１の成型体との合わせ面に延在し、
   前記第２の導電層は、第２の成型体との合わせ面から前記基板押さえ部と前記基板との間に延在し、
   前記基板は、前記リブ及び前記基板押さえ部に押しつけられ、前記配線層と導電パターンとが、前記第１の導電層及び前記第２の導電層を介して接続されたことを特徴とする電子機器。
8. 前記第２の成型体の前記合わせ面は、外側面とのなす角度が０度より大きく９０度より小さいかまたは９０度より大きく１８０度より小さい傾斜面であり、
   前記第１の成型体の前記合わせ面は、外側面とのなす角度が０度より大きく９０度より小さいかまたは９０度より大きく１８０度より小さい傾斜面であることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記導電パターンは、アンテナパターンであることを特徴とする請求項１または７に記載の電子機器。

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