JP2010021173A - 配線体，接続構造および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】配線板の設計変更に柔軟に対応しつつ、安価に防水構造を実現しうる配線体等を提供する。
【解決手段】配線体２０は、ＦＰＣ２１と、ハーネス部２５ａ，２５ｂとを備えている。ＦＰＣ２１は、配線層が設けられた配線形成部２１ａと、環状のシール部２１ｂとを有している。配線形成部２１ａの両端部は、各々シール部２１ｂによって囲まれている。配線形成部２１ａとシール部２１ｂとは、１つの平板として一体的に形成されている。１つの環を構成する配線形成部２１ａの一部とシール部２３との上面に、環状の弾性パッキング部材２３が重ね合わされる。配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂと、弾性パッキング部材２３とを挟んで、１対の部分筐体３１ａ，３１ｂを互いに連結する。弾性パッキング部材２３は、配線板の設計変更に柔軟に対応でき、安価に製造することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン等に接続される配線体，その接続構造およびこれを備えた電子機器に関する。

従来より、携帯端末などの電子機器の１対の筐体間に、防水を目的として、ケースパッキンを配置したシール構造が知られている。

特許文献１には、図１〜図４に開示されるように、１対の筐体間に挿入されるＦＰＣ１５を挟むように設けられたパッキンが開示されている。具体的には、第１の筐体Ａ１を構成する１対の部分筐体の間には、環状のケースパッキン７が装着されている。ケースパッキン７は、ＦＰＣ１５を挟む第１，第２のフレキ部パッキンを、ＦＰＣを挟んだ状態で嵌合させたものである。これにより、ＦＰＣと一体でグロメット状に形成されたＦＰＣ一体ガスケットが構成されている。
同様に、第２の筐体Ａ２を構成する１対の部分筐体の間には、環状のケースパッキン１３が装着されている。
特開２００５−３２７５２号公報

しかしながら、上記従来のシール構造においては、以下のような不具合があった。
単純に、ＦＰＣをパッキンで挟んだ場合、必ず隙間が生じる。そこで、ケースパッキンをＦＰＣと一体的に射出成型する必要があるが、そのための特殊な金型などが必要である。そのため、ＦＰＣの設計変更のたびに新たな射出成型用金型が必要になり、コストが高くなる。また、ＦＰＣと一体的に成型するので、ケースパッキンを構成するゴム状の弾性材料が限られる。

本発明の目的は、ＦＰＣ等の配線板の設計変更にも柔軟に対応でき、安価な配線体およびこれを利用した電子機器等を提供することにある。

本発明の配線体は、電子機器の筐体内に一部が挿入される配線体である。筐体は、環状の接続部を挟んで連結される1対の部分筐体を有している。配線体は、１つの平板として一体的に形成された配線形成部とシール部とを有している。シール部は、配線形成部の一部から接続部に沿って延び、前記配線形成部の先端を囲んでいる。

これにより、以下の作用効果が得られる。
シール部と配線形成部とが１つの平板として一体的に形成されているので、シール部を形成するために複雑な金型は不要である。したがって、配線板の設計変更にも柔軟に対応が可能である。また、製造コストも安くて済む。
また、部分筐体の接続部は、平坦形状でよく、段差は不要である。そのため、弾性パッキング部材を配置する場合にも、平板状の弾性パッキング部材を配線体に重ねるだけで、隙間は生じない。よって、配線体と一体成形する場合のような特殊形状の金型も不要で、弾性パッキング部材の材料の選択幅も拡大される。
したがって、本発明の配線体を用いることにより、配線板の設計変更にも柔軟に対応が可能である。しかも、簡素な接続構造で、安価に防水構造を実現することができる。

配線形成部は、ＦＰＣ等の配線板であり、シール部は、配線板のうち配線以外の層を備えていることが好ましい。配線形成部は、ＦＰＣ等の配線板材料によって構成されているので、配線板の材料を用いてシール部を形成すればよい。これにより、配線形成部とシール部とを一体成型することができる。
ただし、シール部に、配線の一部を形成したり、配線と同じ厚さの金属層（ダミー層）を形成することもできる。

シール部を２カ所に設け、配線形成部の両端部を各々シール部によって囲むことが好ましい。これにより、２つの筐体内部の回路間で、信号の授受を行う際に、湿気や水の浸入を確実に防止することができる。

配線体の配線形成部としては、平板状のフレキシブルプリント配線板（以下、「ＦＰＣ」と略する。）や、フラットケーブルなどがある。

本発明の接続構造は、上記配線体と、上記１対の部分筐体と、弾性パッキング部材とを備えている。
接続部において、弾性パッキング部材は、配線形成部およびシール部の少なくとも一方の面に重ねて配置されていればよい。配線形成部およびシール部の他方の面は、接着剤により部分筐体の接続部に固着してもよいからである。

本発明の電子機器は、上記接続構造を有するものであり、安価で防水構造を有する電子機器が得られる。代表的な例としては、表示部筐体と入力部筐体とがヒンジ部を介して連結された携帯端末がある。その場合、配線体は、ヒンジ部から各筐体の部分筐体間の接続を経て、各筐体の内部回路に接続される。

本発明の配線体，接続構造または電子機器によると、配線板の設計変更に柔軟に対応しつつ、安価に防水構造を実現することができる。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（電子機器）の構造を概略的に示す斜視図である。
携帯端末１は、各種情報を表示するための表示部３と、入力部４と、ヒンジ部５とを備えている。表示部３には、液晶表示パネルを用いた表示装置６やスピーカ等が設けられている。入力部４には、入力キーやマイクが設けられている。ヒンジ部５は、入力部４と表示部３とを回動自在に連結している。

図２は、実施の形態に係る携帯端末１のヒンジ部３を介した接続部分の構成を示す断面である。図３は、配線体２０の平面図である。図４は、配線体２０および弾性パッキング部材２３の重ね方を示す斜視図である。
表示部３には、表示部筐体３１と、表示部基板３５とが主要部材として設けられている。表示部基板３５は、表示装置６に表示用信号を送るための回路等を備えている。表示部筐体３１は、互いに連結された第1部分筐体３１ａと第２部分筐体３１ｂとを有している。そして、第1部分筐体３１ａと第２部分筐体３１ｂとは、環状の接続部を挟んで互いに連結されている。

入力部４には、入力部筐体４１と、入力部基板４５とが主要部材として設けられている。入力キー基板４５は、入力キーから送られる信号を制御するための回路等を備えている。入力部筐体４１は、互いに連結された第1部分筐体４１ａと第２部分筐体４１ｂとを有している。そして、第1部分筐体４１ａと第２部分筐体４１ｂとは、環状の接続部を挟んで互いに連結されている。

また、ヒンジ部５を経て、入力キー基板４５と表示部基板３５とを接続する配線体２０が設けられている。配線体２０は、ＦＰＣ２１と、ＦＰＣ２１の両端に設けられたハーネス部２５ａ，２５ｂとを備えている。各ハーネス部２５ａ，２５ｂは、各基板３５，４５に接続されて、信号の授受ができるように構成されている。

図３に示すように、ＦＰＣ２１は、配線層が設けられた配線形成部２１ａと、環状のシール部２１ｂとを有している。図３の部分断面図には、配線形成部２１ａとシール部２１ｂとの断面構造が表示されている。図３に示すように、配線形成部２１の途中に接続される環状のシール部２１ｂが２カ所に設けられている。そして、配線形成部２１ａの両端部は、各々シール部２１ｂによって囲まれる構造となっている。
後述するように、配線形成部２１ａとシール部２１ｂとは、１つの平板として一体的に形成されている。

配線形成部２１ａは、ベースフィルム５１と、配線層５５を接着するベース接着剤層５２と、上面を被覆するカバーレイ５４と、カバーレイ接着剤層５３とを備えている。シール部２１ｂは、ベースフィルム５１と、ダミー層５６を接着するベース接着剤層５２と、上面を被覆するカバーレイ５４と、カバーレイ接着剤層５３とを備えている。ダミー層５６は、配線形成部２１ａとシール部２１ｂとの厚みをほぼ同じにするための部材である。

つまり、シール部２１ｂは、配線層５５以外は、配線形成部２１ａと共通の材料によって構成されている。よって、ＦＰＣ製造用の金型形状を配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂを含む形状にしておけば、両者を一体成型することができる。配線形成部２１ａ及びシール部２１ｂを１つの平板状にすればよいので、特殊な金型も不要である。

ベースフィルム５１の厚みは、１２〜２００μｍ程度である。ベースフィルム５１の材料としては、ポリイミド樹脂，ポリエステル樹脂，ガラスエポキシ樹脂等がある。カバーレイ５４の厚みは、ベースフィルム５１と同程度である。カバーレイ５４の材料としては、一般的には、ベースフィルム５１と同じ材料が用いられる。その他、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂などが用いられる。ベース接着剤層５２，カバーレイ接着剤層５３の厚みは、１０〜５０μｍ程度である。ベース接着剤層５２，カバーレイ接着剤層５３の材料としては、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂等があり、いずれの樹脂を用いてもよい。
なお、ベース接着剤層５２，カバーレイ接着剤層５３は必ずしもなくてもよい。つまり、無接着剤タイプのＦＰＣを用いてもよい。

配線層５５，ダミー層５６の厚みは、５〜７０μｍ程度である。配線層５５，ダミー層５６の材料としては、ＣｕまたはＣｕ合金が用いられるが、これに限定されるものではない。

なお、ダミー層５６は必ずしもなくてもよい。他の層の厚み調整によって、配線形成部２１ａとシール部２１ｂとの厚みをほぼ同じにすることも可能である。また、配線形成部２１ａとシール部２１ｂとの間に配線層５５の厚み分の差があっても、弾性パッキング部材２３の弾性によって、シール機能を確保することが可能である。なお、ダミー層の代わりに、電源ラインやグランドラインの配線を設けてもよい。

図４に示すように、１つの環を構成する配線形成部２１ａの一部とシール部２３との上面に、環状の弾性パッキング部材２３が重ね合わされる。弾性パッキング部材２３の厚みは、１００〜２０００μｍ程度である。弾性パッキング部材２３の材料としては、シリコーンゴム，フッ素ゴム，アクリルゴム等が用いられる。

図５は、第１部分筐体３１ａと第２部分筐体３１ｂとを連結させる順序を示す，図４のIV-IV線における断面図である。第１，第２部分筐体３１ａ，３１ｂの接続部は平坦面である。まず、接着剤層２２により、１つの環を構成する配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂを、第２部分筐体３１ｂの接続部に固着する。そして、ＦＰＣ２１の配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂの上に、弾性パッキング部材２３を重ねる。その後、接続部において、両者を挟んで、第１，第２部分筐体３１ａ，３１ｂを互いに連結する。第１，第２部分筐体３１ａ，３１ｂは互いに密着する方向に押圧される。そして、図示しない係合部において係合し合うことにより、連結される。係合部は、周知慣用の構造を有するものでよい。
入力部筐体４１の各部分筐体４１ａ，４１ｂも、同様の手順で連結される。

以上により、図２に示す断面構造が実現する。
図２に示すように、配線体２０は、各部分筐体３１ａ，３１ｂおよび４１ａ，４１ｂの接続部を通って、その空間内まで延びている。そして、各ハーネス部２５ａ，２５ｂは、各部分筐体３１ａ，３１ｂおよび４１ａ，４１ｂの内部空間に配置されている。

図２の部分拡大図には、表示部筐体３１の各部分筐体３１ａ，３１ｂの接続部における構造が詳示されている。接続部において、ＦＰＣ２１と第２部分筐体３１ｂとの間には、接着剤層２２が介在している。一方、ＦＰＣ２１と第１部分筐体３１ａとの間には、弾性パッキング部材２３が介在している。

入力部筐体４１の各部分筐体４１ａ，４１ｂの接続部も、同様の構造を有している。接続部において、ＦＰＣ２１と第２部分筐体４１ｂとの間には、接着剤層２２が介在している。一方、ＦＰＣ２１と第１部分筐体４１ａとの間には、弾性パッキング部材２３が介在している。

以上の構造により、各筐体３１，４１の内部がシールされて、各基板３５，４５への水や湿気の浸入が妨げられる。したがって、本実施の形態の携帯端末１は、水中や多湿環境下で使用可能な防水構造を有している。

配線体２０の配線形成部としては、フレキシブルプリント配線板に限られるものではない。フレキシブルプリント配線板の他には、リジッドプリント配線板（ＰＣＢ），フラットケーブルなどがある。これらの平板状の配線板であれば、環状のシール部を設けて防水構造を実現することができる。

接着剤層２３の厚みは、１００〜２０００μｍ程度である。接着剤層２３の材料としては、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂等があり、いずれの樹脂を用いてもよい。特に、アクリル樹脂により、ＦＰＣ２１と、各第２部分筐体３１ｂ，４１ｂとの間における浸水防止を確実に行うことができる。

特に、接着剤層２３を、アクリル樹脂により構成することで、著効が得られる。アクリル樹脂は、水分や湿気に対する耐性が高く、しかも、高温においても、耐性を維持することができる。よって、アクリル樹脂を用いることにより、配線形成部２１ａ及びシール部２１ｂと、各部分筐体３１ｂ，４１ｂとの間における浸水防止を確実に行うことができる。

本実施の形態によると、以下の作用効果が得られる。
シール部２１ｂと配線形成部２１ａとが１つの平板として一体的に形成されているので、成型時に複雑な金型は不要である。したがって、配線板２０の設計変更にも柔軟に対応が可能である。また、製造コストも安くて済む。

各部分筐体３１ａ，３１ｂ及び４１ａ，４１ｂの接続部は、平坦形状でよく、段差は不要である。そのため、弾性パッキング部材２３を配置する場合にも、平板状の弾性パッキング部材２３を配線体２０に重ねるだけで、隙間は生じない。よって、配線体２０と一体成形する場合のような特殊形状の金型も不要で、弾性パッキング部材２３の材料の選択幅も拡大される。
以上のように、本実施の形態の配線体２０を用いることにより、簡素な接続構造で、安価に防水構造を実現することができる。

上記実施の形態のごとく、シール部２１ｂを２カ所に設け、配線形成部２１ａの両端部を各々シール部２１ｂによって囲むことが好ましい。これにより、２つの筐体３１，４１内部の回路間で、信号の授受を行う際に、湿気や水の浸入を確実に防止することができる。
なお、Ｏリング１３と、補強板１１ａ，１１ｂとの間にも接着剤層を設けてもよい。そうすることによって、防水機能をさらに高めることができる。

また、本実施の形態では、配線体２０，表示部筐体３１，および入力部筐体４１による接続構造が構成されている。このような接続構造により、２つの筐体内の回路を接続する配線板を設けても、防水機能を確保することができる。

特に、携帯端末１においては、事故で水中に落下させたり、入浴中での電話に応じる、など防水機能拡大の要請が大きい。本実施の形態の携帯端末１は、安価で防水機能の高いものであり、このような要請に十分応えることができる。
なお、電子機器としては、ＰＤＡ，パソコン、デジタルカメラ等があり、携帯端末１に限定されるものではない。

（変形例）
図６は、上記実施の形態の変形例に係る接続構造を示す縦断面図である。本変形例では、第１部分筐体３１ａと配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂとの間だけでなく、第２部分筐体３１ｂと配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂとの間にも、弾性パッキング部材２３が介在している。つまり、配線形成部２１ａおよびシール部２１ｂの両面側に弾性パッキング部材２３が配置されている。

本変形例によっても、上記実施の形態と同様に、防水機能を有する接続構造が得られる。上記実施の形態と、本変形例とのいずれを採用するかは、材料コスト，組み立ての難易度，電子機器全体の寸法に与える影響，などを考慮して判断すればよい。

（他の実施の形態）
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示である。したがって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示される範囲を含む。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

本発明の配線体は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン，デジタルカメラなどの電子機器に利用することができる。

本発明の実施の形態に係る携帯端末の構造を概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係る携帯端末のヒンジ部を介した接続部分の構成を示す断面である。 実施の形態に係る配線体の平面図である。 配線体および弾性パッキング部材の重ね方を示す斜視図である。 実施の形態に係る接続部の構造を示す縦断面図である。 実施の形態の変形例に係る接続部の構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 携帯端末（電子機器）
３ 表示部
４ 入力部
５ ヒンジ部
６ 表示装置
２０ 配線体
２１ ＦＰＣ
２１ａ 配線形成部
２１ｂ シール部
２２ 接着剤層
２３ 弾性パッキング部材
２５ａ，２５ｂ ハーネス部
３１ 表示部筐体
３１ａ 第1部分筐体
３１ｂ 第２部分筐体
４１ 入力部筐体
４１ａ 第1部分筐体
４１ｂ 第２部分筐体
５１ ベースフィルム
５２ ベース接着剤層
５３ カバーレイ接着剤層
５４ カバーレイ
５５ 配線層
５６ ダミー層

Claims (6)

1. 環状の接続部を挟んで連結される1対の部分筐体を有する筐体内に、その一部が挿入される配線体であって、
   配線が形成された配線形成部と、
   前記配線形成部の一部から前記接続部に沿って延び、前記配線形成部の先端を囲む環状のシール部とを有し、
   前記配線形成部とシール部とは、１つの平板として一体的に形成されている、配線体。
2. 請求項１記載の配線体において、
   前記シール部は、前記配線層を除き、前記配線形成部と同じ材料によって構成ざれている、配線体。
3. 請求項１または２記載の配線体において、
   前記シール部は、２カ所に設けられ、各々配線形成部の両端部を囲んでいる、配線体。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の配線体において、
   前記配線形成部は、フレキシブルプリント配線板として機能する、配線体。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の配線体と、
   前記配線体が配置される環状の接続部を挟んで連結される1対の部分筐体と、
   前記1対の部分筐体の接続部において、前記配線形成部およびシール部の少なくとも一方の面に重ねて配置される弾性パッキング部材と、
   を備えている接続構造。
6. 請求項５記載の接続構造を有する電子機器。

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