JP2014241459A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気圧センサを備える電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device including an atmospheric pressure sensor.
電子機器には、加速度センサによって検出された値に基づいて、歩数をカウントする機能を有しているものがある(例えば、特許文献1を参照。)。 Some electronic devices have a function of counting the number of steps based on a value detected by an acceleration sensor (see, for example, Patent Document 1).
ところで、電子機器では、加速度センサ以外に気圧センサを電子機器内部に搭載したものがある。電子機器内部に気圧センサを搭載した場合、電子機器内部の気圧は電子機器が外部から押圧(例えば、ユーザによりタッチパネルを操作、ポケットに入れて圧迫)され歪むことにより変動してしまうため、電子機器内部に搭載された気圧センサによって大気圧(電子機器外部の気圧)を適切に検出することが難しいといった問題がある。 Incidentally, some electronic devices include an atmospheric pressure sensor in addition to the acceleration sensor. When an air pressure sensor is mounted inside an electronic device, the air pressure inside the electronic device fluctuates when the electronic device is externally pressed (for example, a touch panel is operated by a user, pressed in a pocket) and distorted. There is a problem that it is difficult to appropriately detect the atmospheric pressure (atmospheric pressure outside the electronic device) by an atmospheric pressure sensor mounted inside.
したがって、本発明は、電子機器が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサによって検出される気圧に加わる度合いを低減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。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic device that can reduce the degree to which the influence of a change in atmospheric pressure caused by pressing the electronic device from the outside is added to the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor. .
本発明に係る電子機器は、気圧センサが配置されている回路基板と、第1通気口と第2通気口と壁部とが形成されている筐体とを備え、前記回路基板の表面には、第1部分と当該第1部分より平坦な第2部分とがあり、前記壁部は、前記第1通気口を除いて前記第2通気口と前記気圧センサとを囲うように立設し、前記壁部は、前記第1部分より平坦な第2部分において前記回路基板と接合している。 An electronic apparatus according to the present invention includes a circuit board on which an atmospheric pressure sensor is disposed, and a housing in which a first vent, a second vent, and a wall are formed. A first portion and a second portion that is flatter than the first portion, and the wall portion is erected so as to surround the second vent and the atmospheric pressure sensor except for the first vent. The wall portion is joined to the circuit board at a second portion that is flatter than the first portion.
本発明によれば、電子機器が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサによって検出される気圧に加わる度合いを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence of the change of the atmospheric | air pressure which arises when an electronic device is pressed from the outside can reduce the degree added to the atmospheric pressure detected by an atmospheric pressure sensor.
本実施例に係る電子機器は、電子機器が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサによって検出される気圧に加わる度合いを低減するための構成を有している。以下に、本発明を実施するための実施形態を詳細に説明する。以下では、電子機器の一例として、携帯電話機1について説明する。 The electronic device according to the present embodiment has a configuration for reducing the degree to which the influence of the change in atmospheric pressure caused by the electronic device being pressed from the outside is applied to the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor. Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below. Below, the mobile telephone 1 is demonstrated as an example of an electronic device.
携帯電話機1は、図1〜3に示すように、気圧センサ11が配置されている回路基板12と、第1通気口13と、第2通気口14と壁部15とが形成されている筐体(以下、リアケースという)16とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the cellular phone 1 includes a housing in which a
なお、図1は、リアケース16を取り外した場合の携帯電話機1の背面図を示している。図2は、リアケース16を内側からみたときの図を示す。また、図3(a)は、リアケース16が携帯電話機1本体に組み合わせられている状態において、リアケース16を裏側からみたとき図を示す。リアケース16には、第1通気口13及び第2通気口14が形成されている。
FIG. 1 shows a rear view of the mobile phone 1 with the
壁部15は、図2に示すように、第1通気口13を除いて第2通気口14を囲うように立設されている。壁部15の開口面は、図3(b)に示すように、リアケース16を機器本体に組み合わせた場合に、気圧センサ11が配置されている回路基板12上の表面部分(具体的には、図1中の領域A)を覆う。
As shown in FIG. 2, the
ここで、携帯電話機1の断面図を図4に示す。壁部15は、図4に示すように、携帯電話機1内部において、気圧センサ11が配置される空間と他の空間(気圧センサ11が配置されていない空間)とを隔てる壁となる。
Here, a cross-sectional view of the mobile phone 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the
よって、携帯電話機1は、壁部15が第1通気口13を除いて第2通気口14と気圧センサ11を囲うように立設されているので、携帯電話機1が外部から押圧され、気圧センサ11が配置されていない空間で生じた気圧の変動の影響を気圧センサ11に与えないようにできる。つまり、携帯電話機1は、携帯電話機1が外部から押圧され(特に、気圧センサ11が配置されていない空間(例えば、タッチパネル21)に対して押圧がされ)歪むことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサ11によって検出される気圧に加わる度合いを低減することができる。
Accordingly, since the mobile phone 1 is erected so that the
第2通気口14は、壁部15により囲われている空間内の気体圧力(気圧)を携帯電話機1外部の気圧と等しくするための通気口になる。また、第1通気口13は、壁部15により囲われている空間を除く携帯電話機1内部の空間(気圧センサ11が配置されていない空間)の気圧を携帯電話機1外部の気圧と等しくするための通気口になる。また、第1通気口13及び第2通気口14は、携帯電話機1の内部に水が浸入するおそれを低減するために防水・防塵機能を発揮する防水素材で覆われている。
The
よって、携帯電話機1は、第1通気口13及び第2通気口14を通して機器内部に水滴等が侵入することがなく、気圧センサ11等を水滴等から守ることができ、防水性を発揮することができる。なお、第1通気口13及び第2通気口14が、防水部材で覆われている場合、防水部材で覆われていない場合に比べて、通気性は悪くなる。したがって、携帯電話機1が防水構造を有し、第1通気口13及び第2通気口14が、防水部材で覆われている場合は、携帯電話機1が外部から押圧され歪んだ場合、携帯電話機1内部の気圧の変動の度合いは、携帯電話機1が防水構造を有していない場合と比較して大きくなるとともに、携帯電話機1外部と内部に気圧差が生じている状態が長く続くことになる。本発明の効果は、携帯電話機1が防水構造を有している場合に、特に顕著となる。
Therefore, the mobile phone 1 can protect the
なお、壁部15の開口面には、シリコンゴム等の弾性部材が形成されていてもよい。壁部15の開口面にシリコンゴム等の弾性部材が形成されていると、リアケース16が機器本体に組み合わされた場合において、壁部15の開口面と回路基板12の表面との密着性が高まり、気圧センサ11が配置されていない空間で生じた気圧の変動が、気圧センサ11が配置されている空間に与える影響をより低くすることができる。
Note that an elastic member such as silicon rubber may be formed on the opening surface of the
つぎに、気圧センサ11が配置される場所について説明する。
Next, the place where the
気圧センサ11は、図5(a)に示すように、携帯電話機1の中央付近に配置するような場合が考えられる。しかし、携帯電話機1の中央付近は、携帯電話機1の剛性が低く、歪みやすい箇所といえる。そうすると、携帯電話機1の中央付近に壁部15によって囲まれた気圧センサ11が配置された空間を設けると、この空間に対して携帯電話機1外部からの小さな押圧が加えられただけで歪んでしまい、気圧の変動が生ずるおそれがある。
As shown in FIG. 5A, the
そこで、携帯電話機1は、図5(b)に示すように、第2通気口14と壁部15が、リアケース16の端部付近に形成される構成を採用する。携帯電話機1の端部付近は、剛性が高く、歪みにくい箇所といえる。そうすると、携帯電話機1の端部付近に壁部15によって囲まれた気圧センサ11が配置される空間を設けると、この空間に対して携帯電話機1外部から押圧が加えられても歪みにくく、気圧の変動は生じにくくなる。
Therefore, the mobile phone 1 employs a configuration in which the
なお、気圧センサ11は、回路基板12上において、リアケース16と組み合わさったときに、壁部15により囲われている場所に配置される。
The
このように構成されることにより、携帯電話機1は、携帯電話機1が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサ11によって検出される気圧に加わる度合いを低減することができる。
By being configured in this way, the mobile phone 1 can reduce the degree to which the influence of the change in atmospheric pressure caused by pressing the mobile phone 1 from the outside is added to the atmospheric pressure detected by the
なお、本実施例では、気圧センサ11の配置場所は、機器の端部付近であるとして説明したが、剛性が高い場所であれば端部付近に限られない。
In the present embodiment, the location where the
つぎに、壁部15により囲まれる領域の大きさについて説明する。
Next, the size of the area surrounded by the
壁部15により囲まれる領域は、気圧センサ11が配置される領域である。携帯電話機1は、図6(a)に示すように、壁部15により囲まれる領域が必要以上に広い場合には、この領域に対して携帯電話機1の外部から小さな押圧が加わっただけで、携帯電話機1が歪み、携帯電話機1の圧力が変動してしまうおそれがある。
The area surrounded by the
そこで、携帯電話機1は、図6(b)に示すように、壁部15により囲われる空間の大きさを、回路基板12上に配置される気圧センサ11の大きさと同等程度にする。理想的には、壁部15により囲われる空間の大きさは、気圧センサ11の外形とほぼ同じ大きさにする。
Therefore, as shown in FIG. 6B, the mobile phone 1 sets the size of the space surrounded by the
このように構成されることにより、携帯電話機1は、壁部15により囲われる空間が気圧センサ11のサイズに応じて小さく設計するので、剛性が高くなり、外力が加わったときに生じる歪みに強くなる。よって、携帯電話機1は、携帯電話機1外部から押圧が加えられても歪みにくく、気圧の変動は生じにくくなる。
With such a configuration, the mobile phone 1 is designed so that the space surrounded by the
このように構成されることにより、携帯電話機1は、携帯電話機1が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサ11によって検出される気圧に加わる度合いを低減することができる。
By being configured in this way, the mobile phone 1 can reduce the degree to which the influence of the change in atmospheric pressure caused by pressing the mobile phone 1 from the outside is added to the atmospheric pressure detected by the
なお、本実施例では、壁部15により囲われる空間には、気圧センサ11が配置されと説明したが、これに限られず、他の要素(例えば、マイク等)も配置されてもよい。
In the present embodiment, it has been described that the
また、回路基板12は、気圧センサ11が配置される場所の裏面側にチップ等の剛性の高い要素が配置される構成でもよい。このような構成によれば、壁部15により囲われる空間の剛性が高くなるメリットがある。
Further, the
つぎに、壁部15がリアケース16と接合する領域について説明する。
Next, the region where the
気圧センサスペースを密閉するための壁を作る際に、通常、部品がない部分のレジストがかかっている部分は基板が平坦ではないことと、壁の材質として、極力硬い素材を使用する必要があるため、基板に対して壁を押しあてても、密閉を取る事が難しい場合がある。表面が平らではない凹凸がある面に対して、硬い素材を押しあてて密着させようとしても、隙間を埋めることができず、空気が漏れてしまう点が本発明の課題となる。 When creating a wall to seal the barometric sensor space, it is usually necessary to use a hard material as much as possible as the material of the wall that the part where there is no part is covered with the resist is not flat. For this reason, even if the wall is pressed against the substrate, it may be difficult to seal the substrate. The object of the present invention is that even if a hard material is pressed against a surface having unevenness on the surface, the gap cannot be filled and air leaks.
そこで、気圧センサ周囲の壁が立つ箇所に対して、接合面の密着がとれるよう基板側の凹凸をなくす手法を提案する。第2実施形態により、硬い壁材を使用しても、押しあてる先の表面が平らであるため、壁を基板に押しあてた時に空気が通過する隙間をなくすことが可能となり、結果的に密閉度を向上させることが可能となる。具体的には、レジストではなく、金メッキを使用する手法である。 In view of this, a method is proposed in which the unevenness on the substrate side is eliminated so that the bonding surface can be closely attached to the portion where the wall around the atmospheric pressure sensor stands. According to the second embodiment, even when a hard wall material is used, since the surface of the tip to be pressed is flat, it is possible to eliminate a gap through which air passes when the wall is pressed against the substrate, resulting in sealing. The degree can be improved. Specifically, it is a technique using gold plating instead of resist.
図7は、回路基板12の気圧センサ11周辺の拡大図である。図7においては、気圧センサ11を取り外した状態を表している。図7に示す領域Bが回路基板12とリアケース16とを組み合わせた際に、回路基板12と壁部15とが接合する領域(接合領域)である。図7に示すとおり、回路基板12は、表面が、レジストである部分(第1部分;領域C)と、金メッキである部分(第1部分より平坦な第2部分;領域B)とがある。なお、金メッキである部分(領域B)は、レジストである部分(領域C)よりも平坦な部分である。
FIG. 7 is an enlarged view around the
回路基板12の表面がレジストである部分は、金メッキである部分と比較して凸凹しており、このレジストである部分に壁部15を接合すると、壁部と回路基板12とに隙間が生じてしまい、気圧センサ11が配置されていない空間から、気圧センサ11が配置されている空間に空気(気体)が入り込んでしまうおそれがある。一方、回路基板12の表面が金メッキである部分は、レジストである部分と比較して平坦であり(凸凹していない)、この金メッキである部分に壁部15を接合すると、壁部と回路基板12とに隙間が生じにくく、気圧センサ11が配置されていない空間から、気圧センサ11が配置されている空間に空気(気体)が入り込んでしまうおそれを低減することができる。
The portion where the surface of the
したがって、本発明は、壁部15が、金メッキ部分において回路基板12と接合していることにより、携帯電話機1が外部から押圧されたことによって生ずる気圧の変化の影響が、気圧センサ11によって検出される気圧に加わる度合いを低減することができる。
Therefore, according to the present invention, the
なお、金メッキである部分の厚みが壁の厚みと同じしかなかった場合、押しあてた際に密閉度が取れる幅が少なくなり、密閉度が落ちる。したがって、金メッキである部分を最小限に抑えるために、壁部15を回路基板12に押しあてた時に壁部15が潰れて外側に押しだされることを考慮して、金メッキである部分を壁部15の厚みより少し厚く設けるとよい。
In addition, when the thickness of the part which is gold plating was only the same as the thickness of a wall, the width | variety which can take a sealing degree when it presses decreases, and a sealing degree falls. Therefore, in order to minimize the gold-plated portion, considering that the
なお、金メッキ部分は、例えば、銅箔で形成されていてもよいし、レジストにフラックスをかけて平坦にして構成してもよいし、ドライフィルム型のレジストをステンレスなどのあて板を用いて熱+圧力をかけてレジストをつけるようにしてもよい。 The gold-plated portion may be formed of, for example, copper foil, or may be configured by applying a flux to the resist to make it flat, or a dry film type resist may be heated using a stainless steel or other application plate. A resist may be applied by applying pressure.
つぎに、図8は、気圧センサ11周辺の回路基板12の導電層を表した図である。図8(a)〜(d)は、多層基板である回路基板12の各導電層を表した図であり、図8(a)が最上位層(第1層)であり、図8(b)〜(d)は下位層(第2層〜第4層)である。なお、本実施例では、多層基板のうち導電層が4層を有するものであり、図8(d)に示す第4層が最下位層である。図8を用いて、回路基板12における配線パターン17について説明する。
Next, FIG. 8 is a diagram showing the conductive layer of the
携帯電話機1は、気圧センサ11が配置されていない空間から、気圧センサ11が配置されている空間に空気(気体)が入り込んでしまうおそれを低減するために、壁部15を回路基板12に接合させるが、壁部15と回路基板12と間に隙間を生じさせないようにするために、壁部15を回路基板12に押し当てる(圧接する)。回路基板12が多層基板である場合であって、壁部15と回路基板12とが接合している接合領域Dに最も近い導電層に配線パターン17が形成されている場合には、壁部15を回路基板12に押し当てた際に、配線パターン17による凹凸の影響で、壁部15と回路基板12との間に隙間が生じてしまうおそれがある。
In the mobile phone 1, the
したがって、本発明の携帯電話機1は、図8に示すとおり、壁部15が接合している回路基板12の接合領域Dは、当該領域に最も近い導電層には配線パターン17を形成せず(図8(a)第1層)、当該導電層から少なくとも1層以上離れた導電層に配線パターン17が形成する(図8(d)第4層;最下位層)。なお、図8(a)に示す接合領域Dは、壁部15が回路基板12に実際に接合している接合領域であり、図8(b)〜(d)に示す接合領域Dは、図8(a)に示す接合領域Dに対応する領域である。このように、本実施例では、配線パターン17を最下位層に形成することにより、壁部15を回路基板12に押し当てた際に、配線パターン17による凹凸の影響をもっとも小さくすることができる。
Therefore, in the cellular phone 1 of the present invention, as shown in FIG. 8, the bonding region D of the
なお、本実施例では、配線パターン17を最下位層に形成したが、壁部15を回路基板12に押し当てた際に、配線パターン17による凹凸の影響で、壁部15と回路基板12との間に隙間が生じない層であれば、第1層を除くいずれの層であってもよい。また、多層基板は、導電層が4層のみに限定されるものではない。
In this embodiment, the
また、図9に示すように、壁部15がさらに段差部15xや補強部15yを備えてもよい。以下に詳述する。
Moreover, as shown in FIG. 9, the
図9の実施例においては、PCB(ポリカーボネート)等の基板60上に各種の電子部品50が搭載されている。そして、これら電子部品50を覆うように、金属製のシールドケース40が、PCB製の基板60にたいして固定されている。さらに、シールドケース40の天面上には、回路基板12が積層して配置されている。これにより、回路基板12は、下面から強固に保持される。この回路基板12は、上側及び下側にそれぞれレジスト層12xを備え、さらにレジスト層12x間に挟持された金属層12yとからなる。回路基板12上には、気圧センサ11が搭載されており、さらに当該気圧センサ11を覆うように、リアケース16が配置されている。そして、気圧センサ11の平面視における外周において、回路基板12の金属層12yが露出し、当該露出した部位において、シリコーン樹脂或いはゴム等からなる弾性部材30が、例えばリアケース16の一部から構成される壁部15によりシールドケース40側に押圧されている。もちろんリアケース16とは別体でもよい。壁部15は、平面視で気圧センサ11を囲鐃し、弾性部材30と、回路基板12とともに、気圧センサ11を収容するためのキャビティを形成する。
In the embodiment of FIG. 9, various
そして、本変形例においては、壁部15がさらに段差部15xを備える。段差部15xは、壁部15の主要部よりも弾性部材30の厚みから上面側のレジスト層12xの厚みを除した程度の長さにおいて、壁部15の主要部よりもリアケースの天井から長く延在しているために、壁部15の主要部と段差部15xとにより下方に向かって階段状を呈している。そして、段差部15xは、回路基板12のレジスト層12xと接触する。この場合において、段差部15xは、レジスト層12に対向するが、接していなくともよい。即ち、大きな力が加わってリアケースの天面部が変形したときに初めて、キャビティの変形を低減させるべく、レジスト層に接触するようにしてもよい。
And in this modification, the
尚、レジスト層12xの厚みと、弾性部材30の厚みが同じであれば、段差がなくなるが、本変形例の構成は、段差が生じることが重要ではなく、弾性部材30に対向する部位にて壁部15の主要部が弾性部材を圧し、隣接して、段差部が、レジスト層を含む回路基板を、当初から或いは所定の圧力印可時に、押圧可能に成していることが重要である。従って、段差部の意義としては、段差が生じない場合も含む。
If the thickness of the resist
また、壁部15は、補強部15yを備えていてもよい。この場合、壁部15の主要部と段差部15xのように、連続的に両者が形成されているのではなく、壁部15の主要部と、離間して当該壁部と並行に回路基板12側に向かって延在されていてもよい。補強部15yの平面視における形状は、円柱状や角柱状でもよいし、円弧上の壁部を呈していてもよい。そして、これらの形状が、壁部15全体を覆うように筒状にしてもよいし、部分的に単数或いは複数本が並行して配置されるようにしてもよい。そして補強部15yと同様に回路基板12のレジスト層12xと接触する。この場合において、補強部15yは、レジスト層12に対向するが、接していなくともよい。即ち、大きな力が加わってリアケース16の天井部が変形したときに初めて、キャビティの変形を低減させるべく、レジスト層12xに接触する或いは押圧するようにしてもよい。
Moreover, the
このように、段差部15xや補強部15yがある場合、リアケース16に大きな力が加わって、弾性部材30が変形してしまう結果、キャビティ内の圧力変化を生じるような場面において、当該弾性部材30の過度な変形が生じることを低減できることから、より信頼性の高い電子機器を提供できる。
As described above, when there is the stepped
1 携帯電話機
11 気圧センサ
12 回路基板
12x レジスト
12y 金属層
13 第1通気口
14 第2通気口
15 壁部
15x 段差部
15y 補強部
16 筐体(リアケース)
17 配線パターン
21 タッチパネル
30 弾性部材
40 シールドケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
17
Claims (3)
第1通気口と第2通気口と壁部とが形成されている筐体とを備え、
前記回路基板の表面には、第1部分と当該第1部分より平坦な第2部分とがあり、
前記壁部は、前記第1通気口を除いて前記第2通気口と前記気圧センサとを囲うように立設され、
前記壁部は、前記第1部分より平坦な第2部分において前記回路基板と接合している
電子機器。 A circuit board on which an atmospheric pressure sensor is disposed;
A housing in which a first vent, a second vent, and a wall are formed;
The surface of the circuit board has a first portion and a second portion that is flatter than the first portion,
The wall portion is erected so as to surround the second vent hole and the atmospheric pressure sensor except for the first vent hole,
The wall part is joined to the circuit board in a second part that is flatter than the first part.
第1通気口と第2通気口と壁部とが形成されている筐体とを備え、
前記回路基板は、導電層を複数層有する多層基板であり、
前記壁部は、前記第1通気口を除いて前記第2通気口と前記気圧センサとを囲うように立設し、かつ、前記回路基板と接合し、
前記壁部が接合している前記回路基板の接合領域は、
当該領域に最も近い前記導電層には配線パターンを形成せず、当該導電層から少なくとも1層以上離れた導電層に配線パターンが形成する
電子機器。 A circuit board on which an atmospheric pressure sensor is disposed;
A housing in which a first vent, a second vent, and a wall are formed;
The circuit board is a multilayer board having a plurality of conductive layers,
The wall portion is erected so as to surround the second vent hole and the atmospheric pressure sensor except for the first vent hole, and is joined to the circuit board,
The bonding area of the circuit board to which the wall is bonded is
An electronic apparatus in which a wiring pattern is formed in a conductive layer that is at least one layer away from the conductive layer without forming a wiring pattern in the conductive layer closest to the region.
請求項1または請求項2に記載の電子機器。
The electronic device according to claim 1, wherein the wall portion further includes a stepped portion or a reinforcing portion.
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