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JP4477082B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器に関するものである。
近年、電子機器で処理される信号周波数の高速化および電子機器の軽薄化・短小化が進み、電子機器から放射される妨害電波を抑える、いわゆるEMI(Electro Magnetic Interference)対策が困難になってきている。EMI対策としては、EMI対策部材(例えば、電子機器にGND電位を安定させるための導電部材や電波の輻射を遮るシールド部材)を使用することが一般的となっている。しかし、電子機器へのEMI対策部材の追加は、EMI対策部材のコストや製造工数の増加につながるため、より低コストかつ効率的なEMI対策の開発が求められている。
そこで、筺体の小型化、薄型化および軽量化に寄与しつつ、電子機器のアースを強化しかつノイズの輻射を抑制することができる電子機器の接地構造が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の電子機器の接地構造は、フレキシブル基板の導電部と、筺体との間の薄い隙間に平板状のガスケットを介挿することによって、EMI対策部材を追加せずに、フレキシブル基板と筺体とを確実に電気的に接続して、電子機器のアースの強化およびノイズの輻射の抑制を図るものである。
特開2004−193082号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の電子機器の接地構造は、フレキシブル基板の基板面に導電部が設けられているため、フレキシブル基板の基板面におけるガスケットの位置決めを行う際に、ガスケットが基板面上で容易に動いてしまい、ガスケットの位置を明確に定めることができず、電子機器の製造工程において精度良くかつ速やかにガスケットを配置するのが困難である、という問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子機器の製造工程において、従来に比べて精度良くかつ速やかにガスケットを配置することができる、電子機器を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、導電性を持つ筐体と、前記筐体に収納されると共に、電子部品を実装している基板と、柔軟な絶縁体であるベース部材に積層されている導電性を持つ信号層が、絶縁体であるカバー部材により被覆されているものであって、前記基板と接続するためのコネクタが設けられている第1実装面と、前記第1実装面の反対側の第2実装面とを有するとともに、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している位置と、前記第1実装面において前記コネクタのパッドが設けられている位置とが対向するフレキシブル基板と、前記第2実装面に配設されて前記フレキシブル基板を補強するものであって、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している部分に開口部を有するとともに、前記第1実装面において前記コネクタのパッドが設けられている位置と前記開口部とが対向する補強部材と、前記補強部材が有する前記開口部に挿入され、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触して当該信号層と前記筐体とを接続する導電部材と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、導電性を持つ筐体と、前記筐体に収納されると共に、電子部品を実装している基板と、柔軟で絶縁体であるベース部材に積層されている導電性を持つ信号層が、絶縁体であるカバー部材により被覆されているものであって、前記基板と接続するためのコネクタが設けられている第1実装面と、前記第1実装面と反対側の第2実装面とを有するとともに、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している位置と、前記第1実装面において前記コネクタが設けられている位置とが対向するフレキシブル基板と、前記第2実装面に配設されて前記フレキシブル基板を補強するものであって、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している部分に開口部を有するとともに、前記第1実装面において前記コネクタが設けられている位置と前記開口部とが対向する補強部材と、前記補強部材が有する前記開口部に挿入され、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触して当該信号層と前記筐体とを接続する導電部材と、を備え、前記導電部材は、導電性を持つグランド部材を介して、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触していることを特徴とする。
本発明によれば、補強部材が有する開口部によりガスケットを配置する位置が明確になるので、電子機器の製造工程において、従来に比べて精度良くかつ速やかにガスケットを配置することができる、という効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子機器の最良な実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態にかかる電子機器の概要を図1ないし図9に基づいて説明する。本実施の形態は電子機器としてノート型のポータブルコンピュータ(以下、ノートPCとする)を適用した例である。
ここで、図1は、本実施の形態にかかるノートPCを示す外観斜視図、図2は、ノートPCのキーボード付近を示す分解斜視図、図3は、ノートPCの内部構造を示す斜視図である。図1に示すように、ノートPC1は、機器本体2と、この機器本体2に支持されたディスプレイユニット3とを備えている。機器本体2は、例えば合成樹脂で形成された筐体4を備えている。筐体4は、ベース5およびトップカバー4aを有し偏平な矩形箱状をなしている。筐体4内には、一般に光学ディスクドライブと称されるODD(Optical Disk Drive)ユニットを収納可能な収納部6が形成されている。
図1および図2に示すように、筐体4において、トップカバー4aの中央部にはキーボード載置部10が設けられ、このキーボード載置部10にキーボード12が載置されている。トップカバー4aの後端部左右には、それぞれスピーカ14が露出して設けられている。トップカバー4aの上面前端部はパームレスト部16を構成し、このパームレスト部16のほぼ中央にはタッチパッド15およびクリックボタン17が設けられている。
図1に示すように、ディスプレイユニット3は、偏平な矩形箱状のハウジング18と、ハウジング18内に収納された液晶表示パネル20とを備えている。液晶表示パネル20の表示面20aは、ハウジング18に形成された表示窓21を介して外部に露出している。ハウジング18は、その一端部から突出した一対の脚部22を有している。これらの脚部22は、図示しないヒンジ部を介して、筐体4の後端部に回動自在に支持されている。これにより、ディスプレイユニット3は、キーボード12を上方から覆うように倒される閉じ位置と、キーボード12の後方において起立する開き位置とに亘って回動可能となっている。
図2および図3に示すように、筐体4のベース5は、トップカバー4aと対向したほぼ矩形状の底壁5a、底壁の周囲に立設された左右の側壁5b、前壁5cおよび後壁5dを一体に有している。底壁5a上には、プリント回路基板24が設けられている。このプリント回路基板24上には、CPU25aを含む複数の半導体素子25、USB基板28、その他、種々の電子部品が実装されている。
ベース5には、CPU25aを含む半導体素子25を冷却するための冷却ファン30、PCカード等のカード状電子機器を装填するためのカードスロット32、RGB基板31が設けられている。RGB基板31は、ケーブル9を介してディスプレイユニット3の液晶表示パネル20に接続されている。
USB基板28上には、複数、例えば2つのUSBコネクタ35が設けられている。これらのUSBコネクタ35は、それぞれ側壁5bに形成された開口と対向している。
前述したように、筐体4内、ここでは、ベース5内には、偏平なほぼ矩形箱状の収納部6が形成されている。この収納部6は、ベース5の側壁5bに開口した挿入口6aを有していて、一般に光学ディスクドライブと称されるODDユニットが収納される。収納部6にODDユニットが収納された場合には、挿入口6aを通して、光学ディスクを装填および取り出すことが可能となっている。
しかしながら、本実施の形態のノートPC1においては、図1ないし図3に示すように、収納部6にODDユニットを搭載せずに、モデムユニット8が収納される。このようにODDユニットを収納しなくとも良い理由としては、外出先にノートPC1を携帯して利用するような場合、ODDユニットを利用しない場合が多く、必要な場合にはUSB接続などの外付けのODDユニットを利用すれば足りることが多いからである。
モデムユニット8は、偏平な矩形箱状のユニット本体8aと、ベース5の側壁5bに開口した挿入口6aを閉塞する前壁8bとを有している。図1に示すように、ユニット本体8aには、モデム接続端子26と、モデム接続端子26にケーブル接続されたMDC(Modem Daughter Card)402と、が接続されている。また、MDC402は、CPU25aなどの電子部品が実装されたプリント回路基板24に接続されている。ここで、MDC402は、ノートPC1の機能を追加するための小型の半導体(電子部品)を実装している半導体基板である。また、モデムユニット8の前壁8bには、モデム接続端子26に対向した開口8cが形成されている。
このようにODDユニットを収納可能な収納部6へモデムユニット8を搭載するようにしたのは、薄型化及びバッテリの大容量化を図ったノートPC1においては、筐体に設けることができる各種接続端子の数が限られてしまうため、所望の接続端子(モデム接続端子26など)を、ODDユニットを搭載しない収納部6に増設できるようにしたものである。
次に、図4〜6を用いて、本実施の形態にかかるプリント回路基板24およびMDC402の実装構造について説明する。図4は、フレキシブル基板により接続されるプリント回路基板およびMDCの実装構造を示す上面図である。図5は、フレキシブル基板により接続されるプリント回路基板およびMDCの実装構造を示す断面図である。図6は、フレキシブル基板と筐体とが接続されている部分(図5の符号409で示す点線で囲まれている部分)の断面図である。
プリント回路基板24は、導電塗装されて導電性を持った筐体4に固定されている。なお、図示しないが、プリント回路基板24のGNDと筐体4とは電気的に接続されているものとする。また、プリント回路基板24は、コネクタ401を介してフレキシブル基板27に接続されている。また、筐体4をマグネシウム等の金属により構成しても良い。
MDC402は、筐体4に固定されている導電性を持たないモジュールホルダ403に対して固定ネジ404によって固定されている。また、MDC402は、コネクタ(オス)405をフレキシブル基板27が備えるコネクタ(メス)406に接続することにより、当該フレキシブル基板27に実装される。
なお、本実施の形態では、コネクタ406に接続してフレキシブル基板27に実装するモジュールとしてMDC402を例に説明しているが、これに限らず適用することが可能である。すなわち、その他にコネクタ406と接続可能なコネクタを備える種々のユニットや基板モジュールをフレキシブル基板27に実装する際にも同様に適用できるものである。
フレキシブル基板27は、柔軟な絶縁体であるベース部材の両面に積層された導電性を持つ素材である信号層605と、信号層605を被覆する絶縁体であるカバーレイ602,604と、を有するものである。なお、本実施の形態では、ベース部材の両面に信号層605が積層されている例について説明するが、これに限らず適用することが可能である。すなわち、ベース部材の片面にのみ信号層605が積層されている場合でも同様に適用できるものである。また、フレキシブル基板27は、MDC402が実装されている第1実装面27aと、第1実装面27aと反対側の第2実装面27bとを有するとともに、第2実装面27bの一部において信号層605が露出している。なお、本実施の形態では、フレキシブル基板27は、第1実装面27aにおいても信号層605が露出している部分を有しており、当該部分に配設されている導電性を持つ部品パッド601を介してコネクタ(メス)406が搭載されている。
ここで、図7を用いて、フレキシブル基板27の詳細な構成およびその製造方法について説明する。図7は、フレキシブル基板の断面図である。
まず、柔軟な絶縁体であるベースフィルム705の両面に接着剤704,706を塗布し、その上に銀箔703,707を貼り付けた後、銀箔703が貼り付けられた面から銀箔707が貼り付けられた面に貫通する貫通穴を開ける。次いで、銀箔703,707および貫通穴に銅を蒸着させることにより、銅めっき702,708と、銅めっき702と銅めっき708とを接続する銅めっき穴710と、を有する信号層605を形成する。その後、銅めっき702,708の上に接着剤701,709を塗布し、その上に絶縁体であるカバーレイ602,604を貼り付けて、信号層605である銅めっき702,708および銅めっき穴710を被覆している。
また、フレキシブル基板27は、第2実装面27bの一部において信号層605である銅めっき708が露出している。そして、銅めっき708が露出している部分には、銅めっき708の剥離を防止するために導電性を有するGNDパッド(グランド部材)603が配設されている。なお、本実施の形態では、銅めっき708が露出している部分にGNDパッド603を配設しているが、これに限定するものではない。例えば、信号層605に剥離の可能性が低い導電性を持つ素材を用いた場合には、GNDパッド603を配設しなくても良い。
このようにして製造されたフレキシブル基板27にMDC402等の表面実装型電子部品を実装するためには、表面実装型電子部品を実装する際のフレキシブル基板27の平坦性および強度を確保する必要がある。
そこで、本実施の形態では、銅めっき708が露出している部分以外の部分に接着剤711を塗布し、その上にフレキシブル基板27を補強する補強部材407を配設している。なお、補強部材407には、導電性を持たない素材を用いるのが一般的である。
また、補強部材407は、フレキシブル基板27の第2実装面27bにおいて信号層605である銅めっき708が露出している部分(GNDパッド603)に開口部を有している。これにより、銅めっき708が露出している部分(GNDパッド603)には、補強部材407が配設されず、GNDパッド603が露出している状態が維持される。
ガスケット408は、EMI対策として用いられる導電部材であり、補強部材407が有する開口部に挿入され、銅めっき708が露出している部分(GNDパッド603)と接触することにより、信号層605である銅めっき702,708と筺体4とを接続している。これにより、フレキシブル基板27と筺体4との導通を実現している。なお、本実施の形態では、ガスケット408には、スポンジ408aを導電性の素材408bで覆ったものを用いているが、これに限定するものではない。例えば、表面実装型のオンボードコンタクト等の導電性部材を用いて同様の効果を得ることができる。
このように、本実施の形態にかかるノートPC1によれば、フレキシブル基板27を補強する補強部材407が開口部を有することにより、ガスケット408を配置する位置に補強部材407の厚さ分の段差が設けられ、その段差がガスケット408の配置する際の目印の役割を果たしてガスケット408を配置する位置が明確になるので、EMI対策として適用されるガスケット408を精度良くかつ速やかに配置することができ、ノートPC1の製造性・製造品質を向上させることができる。
また、従来の電子機器においてEMI対策として適用されていたフレキシブル基板27に巻き付ける導電性テープやシールド部材などのEMI対策部材を用いずに、フレキシブル基板27と筐体4との導通を確保することができるので、EMI対策部材のコスト削減および当該EMI対策部材と取り付ける取付け工程の削減を図ることができる。
(変形例)
上述の実施の形態では、図6に示すように、フレキシブル基板27は、コネクタ406が配設されている位置に対向する第2実装面27bの位置から若干ずれた部分の信号層605が露出しているが、コネクタ406が配設されている位置に対向する第2実装面27bの一部において信号層605を露出させて、当該露出部分にガスケット408を配設しても良い。これにより、フレキシブル基板27が傾いた場合に、コネクタ406が、MDC402が備えるコネクタ405から外れることを防止することができる。
図8は、フレキシブル基板に補強部材を取り付けた状態を示す斜視図である。図9は、フレキシブル基板に補強部材と取り付けた状態を示す図であり、図9(a)は、フレキシブル基板27の第2実装面27bに補強部材407を取り付けた状態を説明するための図である。図9(b)は、フレキシブル基板27および補強部材407の断面図である。図9(c)は、フレキシブル基板27の第1実装面27aにコネクタ406が配設した状態を説明するための図である。
本変形例では、フレキシブル基板27は、図8および図9に示すように、コネクタ406が配設されている位置に対向する第2実装面27bの一部(符号901で示す)の信号層605が露出している。また、補強部材407は、符号901で示す第2実装面27bの信号層605が露出している部分(符号901で示す)に開口部を有している。
これにより、フレキシブル基板27を挟んでコネクタ406の真裏にガスケット408を配置することができるので、フレキシブル基板27と筐体4との導通を確保すると同時に、フレキシブル基板27の外力による傾きなどによるコネクタ406からのコネクタ405の抜けを防止することができる。なお、ガスケット408に弾性を持たせることにより、より効果的にコネクタ406からのコネクタ405の抜けを防止することができる。
本実施の形態にかかるノートPCを示す外観斜視図である。 ノートPCのキーボード付近を示す分解斜視図である。 ノートPCの内部構造を示す斜視図である。 フレキシブル基板により接続されるプリント回路基板およびMDCの実装構造を示す上面図である。 フレキシブル基板により接続されるプリント回路基板およびMDCの実装構造を示す断面図である。 フレキシブル基板と筐体とが接続されている部分(図5の符号409で示す点線で囲まれている部分)の断面図である。 フレキシブル基板の断面図である。 フレキシブル基板に補強部材を取り付けた状態を示す斜視図である。 フレキシブル基板に補強部材と取り付けた状態を示す図である。
符号の説明
1 ノートPC
2 機器本体
3 ディスプレイユニット
4 筐体
4a トップカバー
5a 底壁
5b 側壁
5c,8b 前壁
5d 後壁
5 ベース
6 収納部
6a 挿入口
8 モデムユニット
8a ユニット本体
8c 開口
9 ケーブル
10 キーボード載置部
12 キーボード
14 スピーカ
15 タッチパッド
16 パームレスト部
17 クリックボタン
18 ハウジング
20 液晶表示パネル
20a 表示面
21 表示窓
22 脚部
24 プリント回路基板
25 半導体素子
25a CPU
26 モデム接続端子
27 フレキシブル基板
27a 第1実装面
27b 第2実装面
28 USB基板
30 冷却ファン
31 RGB基板
32 カードスロット
35 USBコネクタ
401,405,406 コネクタ
402 MDC
403 モジュールホルダ
404 固定ネジ
407 補強部材
408 ガスケット
408a スポンジ
408b 導電性の素材
601 部品パッド
602,604 カバーレイ
603 GNDパッド
605 信号層
701,704,706,709,711 接着剤
702,708 銅めっき
703,707 銀箔
705 ベースフィルム
710 銅めっき穴

Claims (4)

  1. 導電性を持つ筐体と、
    前記筐体に収納されると共に、電子部品を実装している基板と、
    柔軟な絶縁体であるベース部材に積層されている導電性を持つ信号層が、絶縁体であるカバー部材により被覆されているものであって、前記基板と接続するためのコネクタが設けられている第1実装面と、前記第1実装面と反対側の第2実装面とを有するとともに、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している位置と、前記第1実装面において前記コネクタのパッドが設けられている位置とが対向するフレキシブル基板と、
    前記第2実装面に配設されて前記フレキシブル基板を補強するものであって、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している部分に開口部を有するとともに、前記第1実装面において前記コネクタのパッドが設けられている位置と前記開口部とが対向する補強部材と、
    前記補強部材が有する前記開口部に挿入され、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触して当該信号層と前記筐体とを接続する導電部材と、
    を備えたことを特徴とする電子機器。
  2. 導電性を持つ筐体と、
    前記筐体に収納されると共に、電子部品を実装している基板と、
    柔軟で絶縁体であるベース部材に積層されている導電性を持つ信号層が、絶縁体であるカバー部材により被覆されているものであって、前記基板と接続するためのコネクタが設けられている第1実装面と、前記第1実装面と反対側の第2実装面とを有するとともに、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している位置と、前記第1実装面において前記コネクタが設けられている位置とが対向するフレキシブル基板と、
    前記第2実装面に配設されて前記フレキシブル基板を補強するものであって、前記第2実装面の一部において前記信号層が露出している部分に開口部を有するとともに、前記第1実装面において前記コネクタが設けられている位置と前記開口部とが対向する補強部材と、
    前記補強部材が有する前記開口部に挿入され、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触して当該信号層と前記筐体とを接続する導電部材と、
    を備え、
    前記導電部材は、導電性を持つグランド部材を介して、前記第2実装面の一部において露出している前記信号層と接触していることを特徴とする電子機器。
  3. 前記導電部材は、スポンジを導電体で覆ったガスケットであることを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記導電部材は、表面実装型のオンボードコンタクトであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一に記載の電子機器。
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