JP6548392B2 - 電子機器及び電子機器の製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、信号を伝送するコネクタにより互いに接続される電子部品を含む電子機器に関し、特に、コネクタにおける誤脱を防止する技術に関する。
電子機器において、アンテナ、フレキシブル基板、回路基板などの複数の電子部品が、コネクタを介して互いに接続されている。例えば、電子機器が、アプリケーションプロセッサ、メモリ、コネクタなどを搭載する回路基板を有しており、この回路基板に、コネクタを介してフレキシブル基板を接続することなどが行われている。フレキシブル基板には、例えばカメラモジュールなどが接続される。電子機器の製造工程において、フレキシブル基板をたわませること等により、カメラモジュールを電子機器に組み付けることなどが行われている。
このように、コネクタを搭載する第1の電子部品と、コネクタにより第1の電子部品と接続される第2の電子部品とを備える電子機器では、コネクタにおける第2の電子部品の抜けを防止するために、接着剤付のクッションなどが使用されている。
例えば、特開2007−215017号公報(特許文献1)は、カメラ付電子機器において、カメラがフレームのカメラ装着用孔から外れず、かつ、カメラのフレキシブル基板の一端を回路基板のコネクタに接続しても、振動や落下の衝撃で、コネクタとの接続が外れてしまわないようにする技術を記載している。具体的には、特許文献1は、フレキシブル基板にクッション部材を接着することを記載している。クッション部材は、マグネシウムフレームからフレキシブル基板にまたがって貼り付けられている。
特開2007−215017号公報(2007年8月23日公開)
特許文献1に記載された技術によると、フレキシブル基板がコネクタから外れることが防止される。
しかし、クッション部材を、貼り付け対象となる基板の形状に基づいて用意する必要がある。例えば、コネクタの形状が変更された場合、その都度、クッション部材を作成する必要があり、コストが上がる。したがって、コストの上昇を抑える技術が必要とされている。
本開示は、電子機器の製造において、一層のコスト低減を可能とする技術を提供することを目的としている。
一実施形態に従う電子機器は、電子機器の筐体と、信号伝送用のコネクタを搭載した第1の電子部品と、コネクタにより第1の電子部品と接続される第2の電子部品とを備える。電子機器には、コネクタからの第2の電子部品の誤脱を防止するための、粘性を有する弾性材が筐体、コネクタまたは第2の電子部品の少なくともいずれかに設けられる。
一実施形態によると、粘性を有する弾性材は、シリコンゲルを含む。
一実施形態によると、第2の電子部品は、フレキシブルな部材を含み、第1の電子部品は、閉止可能な保持用部材を含み、コネクタに挿入されるフレキシブルな部材を、保持用部材の閉止によって挟み込むことにより第2の電子部品を保持するように構成されており、保持用部材がフレキシブルな部材を挟み込んで保持している状態で保持用部材に粘性を有する弾性材が塗布されている。
一実施形態に従うと、第1の電子部品は、レセプタクルコネクタを含み、第2の電子部品は、同軸ケーブルを有するプラグコネクタであり、第1の電子部品のレセプタクルコネクタにプラグコネクタが挿しこまれることで第1の電子部品と接続され、プラグコネクタに粘性を有する弾性材が設けられる。
一実施形態に従うと、電子機器の製造方法が提供される。電子機器は、信号伝送用のコネクタを搭載した第1の電子部品と、コネクタにより第1の電子部品と接続される第2の電子部品とを含む。製造方法は、自動機が、コネクタから第2の電子部品が抜けるのを防止するためにシリコンゲルを電子機器の筐体、コネクタまたは第2の電子部品に塗布する塗布量および面積を含む情報をメモリから読み出すステップと、読み出したシリコンゲルを電子機器の筐体、コネクタまたは第2の電子部品に塗布する塗布量および面積を含む情報に従って、防水処理用のシリコンゲルを、電子機器の筐体に塗布するステップとを含む。
一実施形態によると、電子機器の製造において、コネクタにおける誤脱を防止するための専用のクッション部材を用意する必要がなくなり、一層のコスト低減が可能になる。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
関連技術における電子機器の分解斜視図である。 図1の電子機器が組み立てられた場合の、II−II’線における断面図である。 別の関連技術における電子機器の分解斜視図である。 図3の電子機器が組み立てられた場合の、IV−IV’線における断面図である。 実施の形態1における電子機器1の分解斜視図である。 図5のVII−VII’線に示す断面において、筐体20を筐体10へと接合させている状況を模式的に示す図である。 図5の電子機器1が組み立てられた場合の、VII−VII’線における断面図である。 実施の形態2における電子機器2の分解斜視図である。 図8の電子機器2が組み立てられた場合の、IX−IX’線における断面図である。 コネクタ50の詳細を示す図である。 コネクタ50に、FPC(Flexible Printed Circuit)/FFC(Flexible Flat Cable)160が嵌合された状態を示す図である。 実施の形態3の電子機器の筐体の内部を示す図である。 電子機器を製造するための製造工程を示すフローチャートである。 レセプタクルコネクタ71に、同軸付きコネクタ110が嵌合する構成を示す図である。 基板31のレセプタクルコネクタ71に、同軸付きコネクタ110が嵌合している例を示す図である。
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。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<関連技術>
まず、実施の形態の電子機器に関連する関連技術について説明する。
図1は、関連技術における電子機器の分解斜視図である。図2は、図1の電子機器が組み立てられた場合の、II−II’線における断面図である。
図1に示すように、関連技術の電子機器の筐体10に、基板30が搭載されている。さらに、筐体20と筐体10とが例えば接着剤により接合されている。筐体10と筐体20は、例えば、アルミニウムなどの金属製の筐体、樹脂製の筐体などである。基板30は、例えばプリント基板である。基板30は、例えば、プロセッサ、メモリ、電源制御用IC(Integrated Circuit)、無線通信モジュールその他の電子部品を搭載し、電子機器の動作を制御する。基板30は、例えば筐体10等に、ネジ止め等により固定される。
図1に示すように、基板30は、他の電子部品と接続し、他の電子部品と信号を伝送するためのメス側コネクタ55を搭載する。図1に示す例では、メス側コネクタ55とオス側コネクタ56とが接続されることにより、オス側コネクタ56が接続する電子部品(基板など)と、基板30とが電気的に接続される。すなわち、メス側コネクタ55とオス側コネクタ56とは、基板と基板とを接続するためのコネクタ(基板対基板接続用コネクタ)として機能する。このような電子機器において、メス側コネクタ55からのオス側コネクタ56の誤脱を防止するため、関連技術では、筐体20にリブ98が立てられている。リブ98は、筐体20と筐体10とが接合された場合に、メス側コネクタ55およびオス側コネクタ56が配される位置に立てられる。
図2に示すように、電子機器が組み立てられた状態で、オス側コネクタ56は、メス側コネクタ55に挿し込まれている。また、オス側コネクタ56は、筐体20に立てられたリブ98と接触しており、リブ98と、メス側コネクタ55とによって挟み込まれている。これにより、オス側コネクタ56が筐体20からの反力を受けずにメス側コネクタ55に挿し込まれる場合と比較すると、オス側コネクタ56に対して筐体20からの反力がリブ98を介して加わることになるため、メス側コネクタ55およびリブ98によりオス側コネクタ56を保持する力が向上する。そのため、オス側コネクタ56がメス側コネクタ55から誤脱しづらくなる。すなわち、オス側コネクタ56をメス側コネクタ55に接続した状態で電子機器に振動や落下の衝撃が加えられたとしても、オス側コネクタ56とメス側コネクタ55との接続が維持される。
図3は、別の関連技術における電子機器の分解斜視図である。図4は、図3の電子機器が組み立てられた場合の、IV−IV’線における断面図である。
図3に示すように、別の関連技術の電子機器の筐体10に、基板30が搭載されている。基板30は、メス側コネクタ55を搭載し、メス側コネクタ55とオス側コネクタ56とが接続されている。このような電子機器において、メス側コネクタ55からのオス側コネクタ56の誤脱を防止するため、別の関連技術では、筐体20にクッション部材99が貼り付けられている。クッション部材99は、筐体20と筐体10とが接合された場合に、メス側コネクタ55に接続されるオス側コネクタ56が配される位置に貼り付けられる。
図4に示すように、電子機器が組み立てられた状態で、オス側コネクタ56は、メス側コネクタ55に挿し込まれている。また、オス側コネクタ56は、筐体20に貼り付けられたクッション部材99と接触しており、クッション部材99と、メス側コネクタ55とによって挟み込まれている。これにより、オス側コネクタ56が筐体20からの反力を受けずにメス側コネクタ55に挿し込まれる場合と比較すると、オス側コネクタ56に対して筐体20からの反力がクッション部材99を介して加わることになるため、メス側コネクタ55およびクッション部材99によりオス側コネクタ56を保持する力が向上する。そのため、オス側コネクタ56がメス側コネクタ55から誤脱しづらくなる。すなわち、オス側コネクタ56をメス側コネクタ55に接続した状態で電子機器に振動や落下の衝撃が加えられたとしても、オス側コネクタ56とメス側コネクタ55との接続が維持される。
このように、関連技術では、電子機器が、信号伝送用のメス側コネクタ55を搭載した第1の電子部品(基板30)と、メス側コネクタ55により第1の電子部品と接続される第2の電子部品(オス側コネクタ56)とを備えており、メス側コネクタ55からの第2の電子部品の誤脱を防止するために、リブ98またはクッション部材99などが使用されている。
<実施の形態1>
関連技術と比較すると、実施の形態1の電子機器1では、メス側コネクタ55からの第2の電子部品の誤脱を防止するために、粘性を有する弾性材が用いられている。関連技術においては、筐体20に立てられたリブ98または筐体20に貼り付けられたクッション部材99と、メス側コネクタ55とでオス側コネクタ56を挟み込むことにより、メス側コネクタ55からのオス側コネクタ56の誤脱を防止している。実施の形態1では、関連技術におけるリブ98またはクッション部材99に代えて、オス側コネクタ56の誤脱を防止するために、筐体20に、粘性を有する弾性材としてシリコンゲル63を塗布している。
これにより、筐体20に防水用のシリコンゲル63を塗布する工程と同じ工程で、メス側コネクタ55からの第2の電子部品の誤脱を防止するためのシリコンゲル63を筐体20に塗布する作業をすることができ、コストを低減させることができる。例えば、NC(numerical control)自動機などの制御機器がプログラムを読み込んで実行することにより、電子機器1の製造工程の一部が実施される。NC自動機は、メス側コネクタ55から第2の電子部品(オス側コネクタ56)が抜けるのを防止するためにシリコンゲル63を電子機器1の筐体に塗布する塗布量、および、塗布する面積を含む情報をメモリから読み出す。この情報は、電子機器1に防水加工処理を施すための、防水処理用のシリコンゲル63を塗布する範囲を含む。NC自動機は、メモリから読み出した情報(シリコンゲル63を筐体20に塗布する塗布量および塗布する面積を含む情報)に従って、防水処理用のシリコンゲル63を、筐体20に塗布する。
また、関連技術では、オス側コネクタ56の形状が変更されると、新規にクッション部材を作成することが必要となる場合もあるが、実施の形態1では、クッション部材そのものを作成する必要がなく、電子機器1の組み立て製造が簡素化され、コストを低減させることができる。
図5は、実施の形態1における電子機器1の分解斜視図である。図6は、図5のVII−VII’線に示す断面において、筐体20を筐体10へと接合させている状況を模式的に示す図である。図7は、図5の電子機器1が組み立てられた場合の、VII−VII’線における断面図である。
図5に示す実施の形態1の電子機器1は、メス側コネクタ55からの第2の電子部品の誤脱を防止するために、粘性を有する弾性材、例えばシリコンゲル63が筐体20に塗布されている。図6および図7に示すように、シリコンゲル63は、筐体20と筐体10とが接合された場合に、メス側コネクタ55およびオス側コネクタ56が配される位置に塗布される。
図7に示すように、電子機器1が組み立てられた状態で、オス側コネクタ56は、筐体20に塗布されたシリコンゲル63と接触している。これにより、オス側コネクタ56が筐体20からの反力を受けずにメス側コネクタ55に挿し込まれる場合と比較すると、オス側コネクタ56に対して筐体20からの反力がシリコンゲル63を介して加わることになるため、オス側コネクタ56がメス側コネクタ55により保持されやすくなる。そのため、オス側コネクタ56がメス側コネクタ55から誤脱しづらくなる。すなわち、オス側コネクタ56をメス側コネクタ55に接続した状態で電子機器1に振動や落下の衝撃が加えられたとしても、オス側コネクタ56とメス側コネクタ55との接続が維持される。
<実施の形態2>
図8は、実施の形態2における電子機器2の分解斜視図である。図9は、図8の電子機器2が組み立てられた場合の、IX−IX’線における断面図である。
実施の形態2では、電子機器2が、信号伝送用のコネクタ50を搭載した第1の電子部品(基板30)と、コネクタ50により第1の電子部品と接続される第2の電子部品(フレキシブル基板40)とを備えており、コネクタ50からの第2の電子部品の誤脱を防止するために、粘性を有する弾性材としてシリコンゲル60が用いられている。図8では、コネクタ50として、開閉可能な挟み込みプレート(図8では、挟み込みプレートが開いている状態を示している)を有するコネクタの例を示している。コネクタ50は、挟み込みプレートによりフレキシブル基板40を挟みこむことで、フレキシブル基板40を保持する。図5に示す実施の形態1の電子機器1においては、筐体20に、粘性を有する弾性材(シリコンゲル63)が塗布されている。これに対し、実施の形態2の電子機器2においては、コネクタ50に、粘性を有する弾性材(シリコンゲル60)が塗布されている。
図8に示すように、基板30は、他の電子部品と接続し、他の電子部品と信号を伝送するためのコネクタ50を搭載する。図8に示す例では、コネクタ50により、フレキシブル基板40と、基板30とが電気的に接続される。
図8に示す実施の形態2の電子機器2は、コネクタ50の外面の、筐体20と対向する面に、コネクタ50からのフレキシブル基板40の誤脱を防止するための粘性を有する弾性材(例えば、シリコンゲル60)が塗布されている。電子機器に振動や落下の衝撃が加えられたとしても、フレキシブル基板40とコネクタ50との接続が維持される必要がある。コネクタ50と筐体20とがシリコンゲル60により接合されることで、コネクタ50に対し、筐体20からの反力が与えられることとなり、電子機器への衝撃時にフレキシブル基板40とコネクタ50との接続が維持される。
図9に示すように、電子機器2が組み立てられた状態で、フレキシブル基板40がコネクタ50に挿し込まれている。また、コネクタ50と、筐体20の壁面との間に、粘性を有する弾性材として、シリコンゲル60が配されている。コネクタ50が、筐体20と、基板30とによって挟み込まれている。これにより、コネクタ50に対し筐体20からの反力が加わることになるため、フレキシブル基板40がコネクタ50から誤脱しづらくなる。関連技術と比較すると、実施の形態2では、電子機器2の組み立て製造の際に、クッション部材99などの専用のクッション部材を用意する必要がなくなる。また、関連技術では、コネクタ50の形状が変更されると、新規にクッション部材を作成することが必要となる場合もあるが、実施の形態2では、クッション部材そのものを作成する必要がなく、電子機器2の組み立て製造が簡素化され、コストを低減させることができる。
図10および図11を参照して、基板30に搭載されるコネクタ50の詳細を説明する。図10は、コネクタ50の外観を示す図である。図11は、コネクタ50に、FPC/FFC160が嵌合された状態を示す図である。図10および図11に示すように、コネクタ50は、例えば、FPC/FFCコネクタ210と、挟み込みプレート220とにより構成される。図10および図11の例では、コネクタ50に、FPC/FFC160が挿入される場合を説明している。図10および図11に示すように、基板30に配されるFPC/FFCコネクタ210に、FPC/FFC160の先端が挿入された状態で挟み込みプレート220が閉止することで、FPC/FFC160を保持することができる。図11に示すように、閉止された挟み込みプレート220の上面にシリコンゲル60を塗布し、シリコンゲル60が塗布された面を筐体の壁面から押さえられることにより、挟み込みプレート220が開くことを抑制することができ、FPC/FFCコネクタ210からのFPC/FFC160の誤脱を防止することができる。
電子機器2を製造する際に、シリコンゲル60は、例えばNC自動機の制御により、電子機器2のコネクタ50などの電子部品に塗布される。NC自動機のプログラミングを変更することで、シリコンゲル60の塗布量および塗布する面積を変更することができるため、電子部品の様々な形状に対応して、シリコンゲル60を、コネクタ50からの電子部品の誤脱防止のために電子部品に塗布することができる。また、実施の形態2では、フレキシブル基板40が挿し込まれるコネクタ50の外面にシリコンゲル60を配することで、フレキシブル基板40のコネクタ50からの誤脱を防止している。この他に、コネクタ50以外の電子部品(例えば、フレキシブル基板40)にシリコンゲル60を配して、フレキシブル基板40を、何らかの構成物(例えば、筐体20と基板30)とで挟み込むこととしてもよい。構成物からの反力がフレキシブル基板40に加わることとなり、フレキシブル基板40のコネクタ50からの誤脱を防止することができる。
また、実施の形態2においては、電子機器2が、信号伝送用のコネクタ50を搭載した第1の電子部品(基板30)と、コネクタ50により第1の電子部品と接続される第2の電子部品(フレキシブル基板40)とを備える例について説明した。これに限らず、実施の形態1と同様に、電子機器2は、基板30にメス側コネクタ55を搭載し、メス側コネクタ55とオス側コネクタ56とを接続することで、基板30と、オス側コネクタ56が接続する電子部品(基板など)とを電気的に接続する構成としてもよい。この場合、メス側コネクタ55にオス側コネクタ56が接続された状態で、オス側コネクタ56の外面の、筐体20と対抗する面に、メス側コネクタ55からのオス側コネクタ56の誤脱を防止するためのシリコンゲルが塗布される。オス側コネクタ56に対し、筐体20からの反力が与えられることになり、電子機器2への衝撃時にメス側コネクタ55とオス側コネクタ56との接続が維持される。
<実施の形態3>
図12を参照して、実施の形態3の電子機器について説明する。
図12は、実施の形態3の電子機器の筐体の内部を示す図である。図12では、電子機器の筐体の内部を示すため、基板30を覆う筐体20を図示していない。
実施の形態3の電子機器は、コネクタ50からのフレキシブル基板40の誤脱を防止するための粘性を有する弾性材として、シリコンゲル60を使用する。
すなわち、NC自動機は、プログラムに従って動作することにより、フレキシブル基板40がコネクタ50から誤脱することを防止するためにシリコンゲル60を塗布する塗布量および面積の情報をメモリから読み出して、読み出した情報に従って、シリコンゲル60を、コネクタ50などの電子部品に塗布する。これにより、コネクタ50からの電子部品の誤脱を防止するために専用のクッション部材を設ける場合と比べて、電子機器の製造を低コスト化することができる。
図13は、電子機器を製造するための製造工程を示すフローチャートである。NC自動機などの制御機器がプログラムを読み込んで実行することで、図13に示す処理が行われる。
ステップS5において、NC自動機は、コネクタからの電子部品の誤脱を防止するために、粘性を有する弾性材(シリコンゲル)を塗布する塗布量および塗布する範囲をメモリへ読み出す。
ステップS7において、NC自動機は、シリコンゲルを電子機器に塗布するための機構を駆動し、ステップS5でメモリから読み出した情報に従って、コネクタからの電子部品の誤脱を防止するために、シリコンゲルを、筐体、コネクタまたはコネクタに接続される電子部品の少なくともいずれかに塗布する。
その他、筐体10などの部品に防水処理用のシリコンゲル60を塗布する等の、電子機器を製造するための工程が、NC自動機の制御などに従って実行される(ステップS9)。
<実施の形態4>
図14と図15とを参照して、実施の形態4の電子機器について説明する。
図14は、レセプタクルコネクタ71に、同軸付きコネクタ110が嵌合する構成を示す図である。図15は、基板31のレセプタクルコネクタ71に、同軸付きコネクタ110が嵌合している例を示す図である。実施の形態4の電子機器は、同軸ケーブル70およびレセプタクルコネクタ71を有する基板31において、レセプタクルコネクタ71に同軸付きコネクタ110(プラグコネクタ)が嵌合されている。同軸付きコネクタ110の外面の、筐体などの壁面に対向する面に、シリコンゲル120が塗布されている。これにより、シリコンゲル120を介して筐体壁面から同軸付きコネクタ110が押さえつけられることとなり、レセプタクルコネクタ71からの同軸付きコネクタ110の誤脱が防止される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,2 電子機器、10,20 筐体、30,31 基板、40 フレキシブル基板、50 コネクタ、55 メス側コネクタ、56 オス側コネクタ、60,63,120,230 シリコンゲル、70 同軸ケーブル、71 レセプタクルコネクタ、98 リブ、99 クッション部材、110 同軸付きコネクタ、210 FPC/FFCコネクタ、220 挟み込みプレート。

Claims (5)

  1. 電子機器であって、
    前記電子機器の筐体と、
    信号伝送用のコネクタを搭載した第1の電子部品と、
    前記コネクタにより前記第1の電子部品と接続される第2の電子部品とを備え、
    前記コネクタからの前記第2の電子部品の誤脱を防止するための、粘性を有する弾性材が、前記筐体の前記コネクタまたは前記第2の電子部品のいずれかと対向する面、または前記コネクタと前記第2の電子部品のいずれか一方の筐体と対向する面に設けられ、前記弾性材が設けられていない前記コネクタまたは前記第2の電子部品、または前記筐体と前記弾性材とが接触する、電子機器。
  2. 前記第2の電子部品は、フレキシブルな部材を含み、
    前記第1の電子部品に搭載された前記コネクタは、前記コネクタに挿入される前記フレキシブルな部材を挟み込むための閉止可能な保持用部材を含み
    前記保持用部材が前記フレキシブルな部材を挟み込んで保持している状態で前記保持用部材の筐体と対向する面に前記粘性を有する弾性材が塗布され、前記保持用部材と前記筐体とが前記粘性を有する弾性材により接合されている、請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記第1の電子部品に搭載された前記コネクタは、レセプタクルコネクタであり、
    前記第2の電子部品は、同軸ケーブルを有するプラグコネクタであり、前記第1の電子部品の前記レセプタクルコネクタに前記プラグコネクタが挿しこまれることで前記第1の電子部品と接続され、
    前記プラグコネクタの前記筐体の壁面に対向する面に前記粘性を有する弾性材が設けられる、請求項1に記載の電子機器。
  4. 前記粘性を有する弾性材は、シリコンゲルであって、前記シリコンゲルは、防水処理用のシリコンゲルの塗布工程において塗布される、請求項1から3のいずれか1項に記載の電子機器。
  5. 電子機器の製造方法であって、
    前記電子機器は、信号伝送用のコネクタを搭載した第1の電子部品と、
    前記コネクタにより前記第1の電子部品と接続される第2の電子部品とを含み、
    前記製造方法は、
    前記コネクタから前記第2の電子部品が抜けるのを防止するために、防水処理用シリコンゲルを前記電子機器の筐体に塗布する塗布量および面積を含む配置情報をメモリから読み出すステップと、
    前記配置情報に基づいて、前記防水処理用シリコンゲルが前記コネクタまたは第2の電子部品と接触するように前記防水処理用シリコンゲルを前記筐体の前記コネクタまたは前記第2の電子部品のいずれかと対向する面に、塗布するステップと、を含む電子機器の製造方法。
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