JP5154617B2

JP5154617B2 - 基板取付け方法及び基板収納体

Info

Publication number: JP5154617B2
Application number: JP2010181266A
Authority: JP
Inventors: 大山内; 秀規宮川; 幹也中田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: JP2010251812A

Description

本発明は、電子部品を回路基板に実装した後の回路基板の取付け方法及び基板収納体に関するものである。

近年の携帯機器はより軽量化・小型化が盛んに行われている。そこで、携帯機器の基板は電子部品を高密度に実装したり、より小型の電子部品を用いることにより基板の小型化を実現している。

また、携帯機器の筐体も軽量化に伴い薄肉化しているが、持ち運びされる為、外部から振動を受けたり落下により衝撃を受けたりする為、十分な強度確保が必要になっている。その為に、材料の検討はもとより構造的に筐体内部にリブを設けたり筐体を曲面にして筐体の強度確保を行っている。

しかしながら、従来の基板取り付け方法では、基板１２が１つの平面体を成しており、筐体１の内部のリブ１ａを有するリブ構造や表示部２や操作部３等に対して隙間Ｙを有してしまい、携帯機器の小型化の妨げになることはもちろん、筐体１のデザイン設計の面でも制約を付けてしまっている。

筐体１の自由度を確保するために基板１２を分割することもあるが、この場合基板１２間をコネクタ等で接続しなければならなく、コネクタ自身の実装面積や実装コストが必要になるため得策ではない。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、基板に電子部品を実装したのち筐体に基板を収納する際、基板の小型化を図り、基板と筐体のデッドスペースを無くし、携帯機器の小型化を実現する基板取付け方法及び基板収納体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、配線付きフィルムに複数の電子部品を実装したのち、筐体に上記配線付きフィルムを収納する際、上記配線付きフィルムを折り曲げて互に上記電子部品を対向させた上記配線付きフィルムの間にシリコンゴムを挿入して、上記配線付きフィルムを折り曲げ状態に上記シリコンゴムで保持することで、上記配線付きフィルムと上記シリコンゴムとを一体化した後に、上記配線付きフィルムを上記筐体に収納する基板取付け方法であって、上記シリコンゴムは、上記配線付きフィルムの間に挿入する前に、その表面が予め上記電子部品の形状に合わせて成形されている基板取付け方法を提供する。

本発明の第２態様によれば、電子部品が実装された配線付きフィルムと、
上記配線付きフィルムを折り曲げて上記配線付きフィルム同士を互に対向させた状態で上記配線付きフィルムを収納する筐体と、
上記配線付きフィルムを折り曲げて対向させた上記配線付きフィルムの間に挿入されたシリコンゴムと、
を備える基板収納体であって、
上記シリコンゴムは、上記配線付きフィルムの間に挿入する前に、その表面が予め上記電子部品の形状に合わせて成形されている基板収納体を提供する。

以上のように本発明によれば、配線付きフィルムに電子部品を実装したのち、筐体に上記配線付きフィルムを収納する際、電子部品を実装した配線付きフィルムの基板を折り曲げて対向させることにより、空間を有効に利用することができ、基板が筐体内部全体を占有することがないので筐体内部にリブ構造を自由に設けることができ、しかも基板と筐体間での隙間を最小限にすることができ、携帯機器の小型化を図りつつ筐体設計の自由度を増すことができる。また、これにより、携帯機器に不可欠なバッテリーに対しても、形状や容積について設計を容易にすることとなる。

上記発明において、上記配線付きフィルムを折り曲げ対向させた対向面間にシリコンゴムを挿入する場合には、フィルム又は電子部品の電極が短絡しないように電気的絶縁性を確保することができる。

また、上記発明において、上記配線付きフィルムを折り曲げ対向させフィルムの間を射出成形により一体化した後に収納する場合には、筐体への基板の収納作業を容易にし、上記同様電極の短絡や衝撃に対しても有効な手段とすることができる。

本発明の第１参考形態にかかる基板取付け方法において基板を折り曲げて絶縁シート又はフィルムなどの絶縁部材を挿入した状態の携帯機器の断面図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の第２参考形態にかかる基板取付け方法において基板を折り曲げて弾性体を挿入した状態の回路収納体の説明図、及び、本発明の第３参考形態にかかる基板取付け方法において基板を折り曲げてシールド機能を有する弾性体を挿入した状態の回路収納体の説明図である。（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の第４参考形態にかかる基板取付け方法において射出成形で基板の折り曲げ状態を保持するとき、射出成形前の金型に基板をセットする状態の説明図、上記射出成形前の電子部品が実装された基板の側面図、上記射出成形後の電子部品が実装された基板の側面図である。本発明の第１実施形態にかかる基板取付け方法において板部材を基板間に挿入し折り曲げ状態を示す説明図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の第５参考形態にかかる基板取付け方法において基板の一部を用いて基板間の絶縁を行うことを示す説明図である。本発明の第６参考形態にかかる基板取付け方法において複数回基板を折り曲げることを示す説明図である。従来の携帯機器の断面図である。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１参考形態）
まず、本発明の第１参考形態にかかる基板取り付け方法について図１を参照して説明する。図１は上記基板取り付け方法により基板が取り付けられた携帯機器の断面図を示している。携帯機器は筐体１を外装として表示部２や操作部３を有している。また、これらを駆動するためや通信等を行うために電子部品１０，…，１０を実装した基板４が内蔵されている。

基板４は配線付きフィルムであり、予め電子部品１０，…，１０が実装されており、表示部２の裏面で折り曲げて筐体１に収納される。基板４に実装されている電子部品１０，…，１０は基板４を折り曲げることにより対向するため、電子部品１０，…，１０又は基板４の電極が短絡してしまう恐れがあるので、絶縁部材の一例として絶縁性を有するシート又はフィルム５をその間すなわち対向面４ｅ，４ｅに挿入している。

これにより、実装時は同一平面で基板４に対する電子部品１０，…，１０の実装作業が行えるため、実装が容易になり、しかも筐体１に収納する際は基板４を折り曲げて立体的に回路を作ることができるため、筐体１内での基板４の占める容積が少なくなり、かつ、筐体１の補強用のリブ１ａ等の制約も受けず筐体設計の自由度を増すことができ、筐体１と基板４との隙間のデッドスペースも最小限にすることができる。結果として、携帯機器の大きさを小さくすることが可能となる。

なお、上記及び以下の各参考形態又は実施形態の基板取付け方法により上記配線付きフィルム４の基板が収納された筺体１を回路収納体とする。図１に示す（携帯電話若しくはＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ：個人用情報機器）などの）携帯機器は上記回路収納体を有するものの一例である。

（第２参考形態）
次に、本発明の第２参考形態にかかる基板取り付け方法について図２を参照して説明する。図１の第１参考形態では折り曲げた基板４間に絶縁性シート又はフィルム５を挿入したが、図２（ａ）に示すように、絶縁部材の一例として、絶縁性を有するシリコンゴム等の弾性体６を挿入することにより、外部から基板４に作用した衝撃を弾性体６により吸収することができ、携帯機器の信頼性を向上することができる。また、基板４の容積をより小さくするためには、図２（ａ）のように予め電子部品１０，…，１０の形状に合せて弾性体６を成形しておくとよい。

（第３参考形態）
次に、本発明の第３参考形態にかかる基板取り付け方法について図２（ｂ）を参照して説明する。第２参考形態において、対向する基板４間の電磁波をシールドするために弾性体６内にシールド板７をさらに設けると、特に通信を目的とする携帯機器に対してはシールド機能を付加することができて有効である。シールド板７は、電極間の短絡の問題がなければ弾性体６の内部ではなく表面に形成しても良い。また、弾性体６に配置する代わりに、弾性体６の代わりに上記基板４間に挿入した絶縁性フィルム５にシールド機能を持たせても良い。例えば、２枚の絶縁性フィルム５間にシールド板７を挟み込んだり、絶縁性フィルム５自体にシールド機能を持たせても良い。また、これらのシールド板７が金属である場合には、基板４間にこもる熱を逃すためにも有効な手段となる。

（第４参考形態）
次に、本発明の第４参考形態にかかる基板取り付け方法について図３を参照して説明する。図３は、基板４を収納する前に予め折り曲げておくことを示している。図示しない射出成形装置に図３（ａ）の上型８と下型９を取り付けておき、図３（ｂ）の基板４を折り曲げて下型９にセットして、上型８で下型９を閉じて、閉じられた上型８と下型９との間のキャビティ内に溶融樹脂を射出して射出成形し、基板４の対向する間に絶縁性の樹脂２０を流し込んで冷却して図３（ｃ）のように成形する。

これにより、予め基板４を折り曲げた構造に形成することができ、筐体１に収納する際、基板４を折り曲げる作業を省略することができて、作業性を向上させることができる。もし、上記樹脂２０を弾性力のあるものにすれば、第２参考形態の作用効果を奏することができる。また、上記樹脂２０を弾性力のあるものに加えてシールド部材も予め金型内に挿入しておけば、第３参考形態の作用効果を奏することができる。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態にかかる基板取り付け方法について図４を参照して説明する。図３に対して、耐熱性の劣る電子部品１０ａ，…，１０ａがある場合は、図４に示すように、予めスリット１１ａを有する大略直方体形状の基板折り曲げ補助部１１ｃと、と平面状板部１１ｂとを有する絶縁性の板部材１１を基板４間に挿入すると良い。これは基板４である配線付きフィルムの折り曲げ部分を板部材１１のスリット１１ａにスリット長手方向から挿入することにより、基板４が折り曲がった状態を保持できて筐体１への収納作業が容易になるとともに、上記配線付きフィルム４の折り曲げられて対向する対向面間に上記絶縁性の平面状板部１１ｂを介在させることができるので、対向面間の絶縁性を確実に確保できる。平面状板部１１ｂの材質としては、絶縁性以外に、シールド効果を持たせるようにしてもよい。

（第５参考形態）
次に、本発明の第５参考形態にかかる基板取り付け方法について図５を参照して説明する。第１〜第４参考形態及び第１実施形態では、折り曲げた基板４間に他の部材を入れるようにしていたが、図５（ａ）に示すように、配線付きフィルムである基板４の両面の一方の面４ｆにのみ電子部品１０，…，１０を実装し、他方の面４ｇには電子部品１０を実装しないようにし、かつ、基板４の上記一方の面４ｆにおいて、一部に電子部品１０を実装しない、実装されない領域、言い換えれば、実装不可領域Ｘで区切られた例えば３つの第１領域４−１、第２領域４−２、第３領域４−３を形成する。第１領域４−１は、一方の面４ｆ及び他方の面４ｇともに全面絶縁状態とし、回路を形成しないか若しくは回路を形成しても電極部分など電気的導通部分が露出しないように絶縁性確保領域Ｙとする。第２領域４−２及び第３領域４−３には所望の電子部品１０，…，１０を予め実装する。次いで、基板４の第１領域４−１が最も内側になるように、上記基板４を実装不可領域Ｘ，Ｘで折り曲げる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、第２領域４−２に実装された電子部品１０，…，１０が第１領域４−１の一方の面４ｆに対向するように、第１領域４−１と第２領域４−２との間の実装不可領域Ｘで基板４を折り曲げる。次いで、第３領域４−３に実装された電子部品１０，…，１０が第１領域４−１の他方の面４ｇに対向するように、第２領域４−２と第３領域４−３との間の実装不可領域Ｘで基板４を折り曲げる。なお、絶縁性確保領域としての第１領域４−１は、基板４の端部に限られるものではなく、基板４の中間部に第１領域４−１を設けて、２つ折りにして電子部品１０，…，１０が実装された対向面間に挿入して電気的絶縁性を確保するようにてもよい。

このように、複数の実装不可領域Ｘ，Ｘで基板４の一方の面４ｆが谷側となり他方の面４ｇが山側となるように折り曲げることにより、第１領域４−１、第２領域４−２、第３領域４−３の順に内側から外側になるように巻き込むことにより、電子部品１０，…，１０が実装されていない第１領域４−１の表裏両面４ｆ，４ｇを絶縁シートのように機能させて、電子部品１０，…，１０がそれぞれ実装された第２領域４−２と第３領域４−３との対向面間に挿入することができる。

この場合、基板４の対向面間の絶縁性を確保するために基板４以外の他の部材を使用しないので、コスト的にメリットがある。また、通常、基板４に電子部品１０，…，１０を実装する際は、基板全面にわたって高密度に実装されるが、図５（ａ）のように、電子部品１０を実装しない実装不可領域Ｘを設けるようにすれば、図５（ｂ）に示すように基板４を折り曲げるときに折り曲げやすくなる。

（第６参考形態）
次に、本発明の第６参考形態にかかる基板取り付け方法について図６を参照して説明する。図６に示すように、基板４の折り曲げは複数回行っても良く、その際は電子部品１０が対向する面に絶縁性シート又はフィルム５を挿入することにより、よりコンパクトに基板４を収納することができる。第６参考形態では、基板４の第１面４ａと第２面４ｂ、及び、第３面４ｃと第４面４ｄとで電子部品１０，…，１０がそれぞれ実装されて対向しているので、第１面４ａと第２面４ｂの間に絶縁材料の絶縁シート５を入れ、第３面４ｃと第４面４ｄの間に絶縁材料の絶縁シート５を入れている。また、第２面４ｂの裏面及び第３面４ｃの裏面は、それぞれ、全面絶縁状態とし、回路を形成しないか若しくは回路を形成しても電極部分など電気的導通部分が露出しないように絶縁性確保領域Ｙとする。この結果、第２面４ｂの裏面と第３面４ｃの裏面とが対向して接触しても、何ら不都合はなくなる。もし、第２面４ｂの裏面と第３面４ｃの裏面との対向面において電極等が露出してそのままでは絶縁性が確保できない場合には、適宜、上記いずれかの参考形態又は実施形態を適用して絶縁性を確保できるようにする。

なお、上記様々な参考形態及び実施形態のうちの任意の参考形態及び実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

１…筐体、１ａ…リブ、２…表示部、３…操作部、４…基板、４−１，４−２，４−３，４−４…領域、４ａ…第１面、４ｂ…第２面、４ｃ…第３面、４ｄ…第４面、４ｅ…対向面、５…絶縁性シート又はフィルム、６…弾性体、７…シールド板、８…上型、９…下型、１０…電子部品、１０ａ…耐熱性の劣る電子部品、１１…板部材、１１ａ…スリット、１１ｂ…平面状板部、１１ｃ…基板折り曲げ補助部、２０…樹脂。

Claims

配線付きフィルムに複数の電子部品を実装したのち、筐体に上記配線付きフィルムを収納する際、上記配線付きフィルムを折り曲げて互に上記電子部品を対向させた上記配線付きフィルムの間にシリコンゴムを挿入して、上記配線付きフィルムを折り曲げ状態に上記シリコンゴムで保持することで、上記配線付きフィルムと上記シリコンゴムとを一体化した後に、上記配線付きフィルムを上記筐体に収納する基板取付け方法であって、
上記シリコンゴムは、上記配線付きフィルムの間に挿入する前に、その表面が予め上記電子部品の形状に合わせて成形されている基板取付け方法。
電子部品が実装された配線付きフィルムと、
上記配線付きフィルムを折り曲げて上記配線付きフィルム同士を互に対向させた状態で上記配線付きフィルムを収納する筐体と、
上記配線付きフィルムを折り曲げて対向させた上記配線付きフィルムの間に挿入されたシリコンゴムと、
を備える基板収納体であって、
上記シリコンゴムは、上記配線付きフィルムの間に挿入する前に、その表面が予め上記電子部品の形状に合わせて成形されている基板収納体。