TWI543691B - 防水構件、防水結構及其製作方法 - Google Patents

Description

防水構件、防水結構及其製作方法

本發明涉及密封防水技術領域，尤其涉及一種電子設備的防水構件、具有該防水構件的防水結構及其製作方法。

先前的電子設備的密封防水主要藉由以下兩種方法實現：第一種方法係將電子設備的外殼密合，即，在電子設備的外殼上不設置開口，使電子設備成為一個密封體，以使水無法進入到電子設備中，此種方法雖有較好的防水效果，惟，限制了電子設備的功能多樣性；第二種方法係在電子設備與外界連通的開口(如耳機口、充電口、麥克風口等)與其外殼之間設置密封圈，以防止水進入電子設備內部。

目前，第二種方法實現密封防水主要藉由以下兩種方式：一種方式係在電路板的表面黏合金屬層，並在金屬層外貼合絕緣層，在預設置密封圈處的絕緣層形成開口露出金屬層，並在該金屬層開孔以加強密封圈與金屬層之間的連接，此方式由於電路板表面黏合有金屬層，使電路板撓曲性變差，進而使產品設計受到局限；另一種方式係在形成電路板的導電線路時，在預設置密封圈處的導電線路兩側形成偽線路(即：該部分金屬在形成導電線路時， 未被移除，惟，該部分金屬與導電線路間電性獨立)以對密封圈起到支撐作用，防止密封圈處對應的電路板的覆蓋膜層由於重力原因塌陷出現縫隙，導致防水效果減弱，此方式由於需在電路板上預留形成偽線路的區域，使得電路板的線路設置存在局限性且密封圈僅環設在電路板上，與電路板的連接不牢固。

有鑑於此，有必要提供一種可有效避免上述問題的防水構件、具有該防水構件的防水結構及其製作方法。

一種防水構件包括電路板及密封元件。所述電路板包括與所述密封元件對應的安裝區。所述電路板對應安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔。所述密封元件由彈性密封材料製成。所述密封元件填滿所述固定孔並包覆所述安裝區中的整個電路板，以使所述密封元件上下連通。

一種防水結構包括防水構件及殼體。所述防水構件收容在所述殼體內。所述防水構件包括電路板及密封元件。所述電路板包括與所述密封元件對應的安裝區。所述電路板對應安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔。所述殼體開設有通孔。所述安裝區位於所述通孔內。所述密封元件填滿所述固定孔並包覆所述安裝區中的整個電路板，以使所述密封元件上下連通，及使所述通孔的內壁與所述密封元件緊密貼合。

一種防水構件製作方法，包括步驟：提供電路板，所述電路板包括安裝區，所述電路板對應所述安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔；在所述安裝區形成密封元件，所述密封元件由矽膠材料製成，所述密封元件填滿所述固定孔，使所述密封元件上 下連通，所述密封元件包覆所述安裝區的整個電路板。

一種防水結構製作方法，包括步驟：提供防水構件，所述防水構件包括電路板及密封元件，所述電路板包括與所述密封元件對應的安裝區，所述電路板對應安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔，所述密封元件由彈性密封材料製成，所述密封元件填滿所述固定孔並包覆所述安裝區中的整個電路板，以使所述密封元件上下連通；提供殼體，所述殼體開設有通孔；及將所述防水構件裝設在所述殼體內部，使所述安裝區位於所述通孔內，所述密封元件與所述通孔的內壁緊密貼合。

相較於先前技術，本發明的防水結構採用彈性密封材料製作密封元件，不會影響電路板的撓折性；電路板上開設有固定孔，所述固定孔可在完成電路板導電線路的製作後再形成在電路板上，不會影響電路板的線路設置，避免了電路板電路設計的局限性；另外，所述密封元件填滿所述固定孔，使密封元件上下連通，可將密封元件牢靠地固定在電路板上，防止密封元件沿所述通孔孔深方向移動。

100‧‧‧防水結構

10‧‧‧殼體

40‧‧‧防水構件

20‧‧‧電路板

30‧‧‧密封元件

11‧‧‧通孔

11a‧‧‧內壁

24‧‧‧導電線路

201‧‧‧介電層

202‧‧‧導電線路層

203‧‧‧覆蓋層

21‧‧‧安裝區

22‧‧‧第一周邊區

23‧‧‧第二周邊區

211‧‧‧固定孔

101‧‧‧底座

102‧‧‧蓋體

111‧‧‧第一缺口

112‧‧‧第二缺口

1111‧‧‧第一半壁

1121‧‧‧第二半壁

圖1係本發明較佳實施方式提供的防水結構的立體示意圖。

圖2係圖1中的防水結構的分解示意圖。

圖3係圖2中防水構件自第一周邊區向第二周邊區延伸方向的剖面示意圖。

圖4係圖2中防水構件與自第一周邊區向第二周邊區延伸方向垂直方向的剖面示意圖。

下面將結合附圖及實施方式對本技術方案提供的防水構件、具有該防水構件的防水結構及其製作方法作進一步的詳細說明。

請一併參閱圖1及圖2，本發明實施方式提供的一種防水結構100包括一個殼體10及一個防水構件40。

所述殼體10開設有一個通孔11。所述通孔11可為圓形孔、方形孔或其他形狀孔。所述殼體10內部藉由所述通孔11與外界連通。

本實施方式中，所述殼體10包括底座101及蓋體102。所述底座101開設有一個第一缺口111。自所述第一缺口111向所述底座101內部延伸形成有第一半壁1111。所述蓋體102開設有一個第二缺口112。所述第二缺口112與第一缺口111對應。自所述第二缺口112向所述蓋體102內部延伸形成有第二半壁1121。所述第一半壁1111與所述第二半壁1121對應。所述第一半壁1111與所述第二半壁1121圍成所述通孔11。優選地，所述第一缺口111與第二缺口112為對稱結構。

可以理解，通孔11的個數、第一缺口111的個數及第二缺口112的個數均不局限於本實施方式中的一個，可以係任意個數，只需要滿足所述第一缺口111的個數、所述第二缺口112的個數與所述通孔11的個數一致即可。

所述防水構件40收容在所述殼體10內且部分收容在所述通孔11內。

請一併參閱圖2、圖3及圖4，所述防水構件40包括一個電路板20及一個密封元件30。所述電路板20為具有一定撓折性的軟性電路 板。所述電路板20可為單面板、雙面板或多層板。本實施例中，所述電路板20為單面板。所述電路板20厚度方向包括介電層201，導電線路層202及覆蓋層203。所述導電線路層202形成在所述介電層201上。所述導電線路層202包括至少一條導電線路24。所述覆蓋層203覆蓋所述導電線路層202及從所述導電線路層202的導電線路24間露出的介電層201。所述電路板20厚度垂直方向包括一個安裝區21及連接在所述安裝區21相對兩側的第一周邊區22及第二周邊區23。所述安裝區21與所述通孔11對應。所述安裝區21位於所述通孔11內。所述安裝區21內開設有一個貫穿所述電路板20的固定孔211。所述固定孔211為自第二周邊區23向第一周邊區22延伸的長形孔。所述第二周邊區23位於所述殼體10內。所述第一周邊區22較第二周邊區23靠近外界。所述電路板20自第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有至少一條導電線路24。所述固定孔211避開所述至少一條導電線路24設置。優選地，所述固定孔211開設在所述安裝區21的應力集中處。具體地，所述電路板20自所述第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有兩條導電線路24，所述兩條導電線路24關於所述電路板20的中心線對稱分佈，所述固定孔211開設在所述電路板20的中心線上，以避免在後續使用過程中由於無支撐結構造成該處塌陷，產生空隙，進而影響密封防水效果。可以理解，所述固定孔211的孔徑可依據導電線路24密度及導電線路24間距進行相應的調整。其他實施方式中，所述電路板20自第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有一條導電線路24，所述固定孔211與所述導電線路24之間的距離等於所述固定孔211與所述電路板20遠離所述導電線路24的一側邊之間的距離。

可以理解，安裝區21的個數不局限於本實施方式中的一個，可以係任意個數，只需要滿足所述安裝區21的個數與所述通孔11的個數一致即可；固定孔211的個數不局限於本實施方式中的一個，可以係任意個數，只需要滿足所述固定孔211避開所述導電線路24設置，且開設在應力集中處即可。

所述密封元件30與所述安裝區21對應。所述密封元件30形成在所述安裝區21上。

所述密封元件30由彈性密封材料如矽膠、聚硫橡膠等注塑成型。所述密封元件30填滿所述固定孔211並包覆所述安裝區21中的整個電路板20，使所述密封元件30上下連通，以固定所述密封元件30。所述密封元件30與所述通孔11的內壁11a緊密貼合，使所述殼體10內部與外界隔絕，以形成防水結構100。

請再次參閱圖1至圖4，製作上述防水結構100的製作方法包括以下步驟：

第一步，提供一個防水構件40。

所述防水構件40包括一個電路板20及一個密封元件30。所述電路板20包括與所述密封元件30對應的安裝區21。所述電路板20對應安裝區21的位置開設有貫穿所述電路板20的固定孔211。所述密封元件30填滿所述固定孔211並包覆所述安裝區21中的整個電路板20，以使所述密封元件30上下連通。

所述防水構件40可藉由如下方式獲得：

首先，提供一個電路板20。所述電路板20厚度方向包括介電層201，導電線路層202及覆蓋層203。所述導電線路層202形成在所 述介電層201上。所述導電線路層202包括至少一條導電線路24。所述覆蓋層203覆蓋所述導電線路層202及從所述導電線路層202的導電線路24間露出的介電層201。所述電路板20厚度垂直方向包括一個安裝區21及連接在所述安裝區21相對兩側的第一周邊區22及第二周邊區23。所述安裝區21內開設有一個貫穿所述電路板20的固定孔211。所述電路板20自所述第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有至少一條導電線路24。所述固定孔211避開所述導電線路24設置。優選地，所述固定孔211設置在應力集中處。具體地，所述電路板20自所述第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有兩條導電線路24，所述兩條導電線路24關於所述電路板20的中心線對稱分佈，所述固定孔211開設在所述電路板20的中心線上。其他實施方式中，所述電路板20自第二周邊區23向第一周邊區22延伸設置有一條導電線路24，所述固定孔211與所述導電線路24之間的距離等於所述固定孔211與所述電路板20遠離所述導電線路24的一側邊之間的距離。

接著，在所述安裝區21形成一個密封元件30。

所述密封元件30填滿所述固定孔211使所述密封元件30上下連通，以固定所述密封元件30。所述密封元件30包覆所述安裝區21內的整個電路板20。所述密封元件30可採用彈性密封材料如矽膠、聚硫橡膠等藉由注塑成型的方式形成。

第二步，提供一個殼體10。所述殼體10開設有一個通孔11。

所述殼體10包括底座101及蓋體102。所述底座101開設有一個第一缺口111。自所述第一缺口111向所述底座101內部形成有第一半壁1111。所述蓋體102開設有一個第二缺口112。所述第二缺口 112與所述第一缺口111對應。自所述第二缺口112向所述蓋體102內部形成有第二半壁1121。所述第二半壁1121與所述第一半壁1111對應。將所述底座101與蓋體102扣合，所述第一半壁1111與所述第二半壁1121圍成所述通孔11。所述殼體10內部與外界藉由所述通孔11連通。優選地，所述第一缺口111與第二缺口112為對稱結構。可以理解，所述殼體10也可為一體注塑成型結構。

第三步，將所述防水構件40裝設在所述殼體10內，得到如圖1所示的防水結構100。

所述通孔11與所述安裝區21對應。所述安裝區21位於所述通孔11內。所述第二周邊區23位於所述殼體10內。所述第一周邊區22較所述第二周邊區23靠近外界。所述密封元件30與所述通孔11的內壁11a緊密貼合，使所述殼體10內部與外界隔絕，形成所述防水結構100。

相較於先前技術，本發明的防水結構100採用彈性密封材料製作密封元件30，不會影響電路板20的撓折性；電路板20上開設有固定孔211，所述固定孔211可在完成導電線路24的製作後再形成在電路板20上，不會影響電路板20的線路設置，避免了電路板電路設計的局限性；另外，所述密封元件30填滿所述固定孔211，使密封元件30上下連通，可將密封元件30牢靠地固定在電路板20上，防止密封元件30沿所述通孔11孔深方向移動。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

40‧‧‧防水構件

20‧‧‧電路板

30‧‧‧密封元件

24‧‧‧導電線路

201‧‧‧介電層

202‧‧‧導電線路層

203‧‧‧覆蓋層

Claims (10)

1. 一種防水構件，包括電路板及密封元件，所述電路板包括與所述密封元件對應的安裝區，所述電路板對應安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔，所述密封元件由彈性密封材料製成，所述密封元件填滿所述固定孔並包覆所述安裝區中的整個電路板，以使所述密封元件上下連通，所述固定孔設置在應力集中處。
2. 如請求項1所述之防水構件，其中，所述電路板還包括連接在所述安裝區相對兩側的第一周邊區和第二周邊區，所述第二周邊區位於該殼體內，所述電路板自所述第二周邊區向所述第一周邊區延伸設置有至少一條導電線路。
3. 如請求項2所述之防水構件，其中，所述電路板自所述第二周邊區向所述第一周邊區延伸設置有一條導電線路，所述固定孔到所述導電線路之間的距離等於所述固定孔到所述電路板遠離所述導電線路的一側邊之間的距離。
4. 如請求項2所述之防水構件，其中，所述電路板自所述第二周邊區向所述第一周邊區延伸設置有兩條導電線路，所述兩條導電線路關於該電路板的中心線對稱分佈，所述固定孔位於該電路板的中心線上。
5. 如請求項1所述之防水構件，其中，所述密封元件由矽膠材料或聚硫橡膠材料製成。
6. 一種防水結構，包括如請求項1-5任一項所述之防水構件及殼體，所述殼體開設有通孔，所述防水構件收容在所述殼體內，所述安裝區位於所述通孔內，所述密封元件填滿所述固定孔並包覆所述安裝區中的整個電路板，以使所述密封元件上下連通，及使所述通孔的內壁與所述密封元件 緊密貼合。
7. 如請求項6所述之防水結構，其中，所述殼體包括底座及蓋體，所述底座具有第一缺口及第一半壁，所述蓋體具有與所述第一缺口對應的第二缺口及與第一半壁對應的第二半壁，所述第一半壁與第二半壁圍成所述通孔，所述第一缺口與第二缺口結構對稱。
8. 如請求項6所述之防水結構，其中，所述殼體為一體注塑成型結構。
9. 一種防水構件製作方法，包括步驟：提供電路板，所述電路板包括安裝區，所述電路板對應所述安裝區的位置開設有貫穿所述電路板的固定孔，所述安裝孔設置在應力集中處；在所述安裝區形成密封元件，所述密封元件由矽膠材料製成，所述密封元件填滿所述固定孔，使所述密封元件上下連通，所述密封元件包覆所述安裝區的整個電路板。
10. 一種防水結構製作方法，包括步驟：提供如請求項1-5任一項所述之防水構件；提供殼體，所述殼體開設有通孔；及將所述防水構件裝設在所述殼體內部，使所述安裝區位於所述通孔內，所述密封元件與所述通孔的內壁緊密貼合。