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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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