(57)【要約】【課題】従来の携帯端末装置の防水はゴムパッキンを用いた高価な構造であるか、または、部品や基板上に樹脂をポッティングする方法を用いているため、高価でリペアしにくい構造のいずれかであった。【解決手段】回路基板上のコネクタや電気部品を囲むように防水樹脂を塗布したのち、薄い防水フィルムで上から覆うことによって、安価でしかも薄型の防水回路基板が実現できる。さらに、コネクタの上を樹脂でポッティングする必要がないことからリペアも容易となる。【選択図】図１
2011010164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタが実装された基板と、
防水樹脂と、
防水フィルムと、
前記基板の外部に電気信号または電力を伝達するケーブルと、を有し、
前記ケーブルが前記コネクタに接続された状態で、前記コネクタを含む前記基板上の特定の領域の少なくとも外周に前記防水樹脂が塗布され、かつ、前記防水フィルムが前記防水樹脂と接着して前記外周と前記フィルムにより密閉構造を形成していることを特徴とする、携帯端末装置。
【請求項２】
前記ケーブルと前記外周との交差部分において、前記防水フィルムと前記基板との間に前記防水樹脂が満たされていることを特徴とする、請求項１記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記ケーブルがフレキシブル基板であることを特徴とする、請求項１記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記ケーブルと前記外周の交差部分と前記基板の間に両面粘着性のある防水テープで貼り合わされていることを特徴とする、請求項３記載の携帯端末装置。
【請求項５】
基板に実装された部品の上または前記部品を含む領域の外周に防水樹脂塗布する工程と、
前記防水樹脂の上に防水フィルムを覆う工程と、
前記防水樹脂が硬化する前に、前記防水フィルムの前記防水樹脂が密着している部分を加圧することによって防水樹脂を薄く変形させる工程と、を備えた携帯端末装置の製造方法。
【請求項６】
部品が実装された基板と、
硬化型の防水樹脂と、
防水フィルムと、を有し、
前記基板に実装された部品の上または前記部品を含む領域の外周に塗布された前記防水樹脂の上に前記防水フィルムが密着されて覆われ、前記外周と前記フィルムにより密閉構造を形成し、
前記防水樹脂と密着している部分の前記防水フィルムの上面の高さが前記防水フィルムが覆われている領域の中にある部品の中で最も高い部品の上の前記防水フィルムの上面の高さよりも低いことを特徴とする、携帯端末装置。
【請求項７】
コネクタが実装された基板と、
前記基板を収容する筐体と、
前記筐体のカバーと、
防水樹脂と、
防水フィルムと、
前記基板の外部に電気信号または電力を伝達するケーブルと、を有し、
前記基板が前記筐体に収容され、前記ケーブルが前記コネクタに接続された状態で、前記コネクタを含む前記筐体の内周に前記防水樹脂が塗布され、かつ、前記防水フィルムが前記防水樹脂と接着して密閉構造を形成していることを特徴とする、携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や無線端末などにおける防水構造とその製造方法に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯端末装置が日常生活の必需品になるにつれ、台所、風呂、雨の屋外など、携帯端末が水に濡れる利用場面が多くなり、防水機能が益々求められている。
【０００３】
従来の電気機器の防水機能の多くは、上下筐体の継ぎ目（境目）にシリコーンなどのゴム製のパッキンなどを挟み、内部に水が浸入しない筐体構造により実現していた。
【０００４】
または、部品単体で防水構造を実現するために、回路基板やケース内に実装された部品を覆うように樹脂を塗布（ポッティング）し硬化することにより、部品が水にさらされない構造にする方法もあった。（例えば特許文献１、２参照）
または、回路基板の表裏を二枚の樹脂フィルムで挟み、二枚の樹脂フィルムの周囲を熱などにより圧着固定し、回路基板を水が浸入しない構造にすることにより、防水を実現する方法があった。（例えば特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６９１９６号公報
【特許文献２】特開２００５−３４０２３２号公報
【特許文献３】特開２００３−０８６９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のパッキンを利用した筐体構造による防水方法は、パッキンに均一な圧力を加えることで水の浸入を防止する必要があるため、筐体構造が複雑で高価であった。
【０００７】
また、筐体の外周にパッキンが必要なため携帯端末のサイズが大きくなっていた。
【０００８】
また、落下などにより、筐体に大きな外力が加わるとパッキンに隙間が生じ気密性が失われ、防水性が劣化することがある。
【０００９】
また、パッキンの上に小さなゴミがついただけで防水性が劣化することがある。
【００１０】
また、従来のポッティングを利用した防水方法は、以下のような課題があった。
【００１１】
また、硬化前の樹脂を基板全面に塗布したときに基板の外へ流れ出てしまうため、余分な樹脂を取り除く工程が必要となる。
【００１２】
また、基板上に塗布した樹脂は部品を完全に覆う必要があるため、樹脂の高さが部品の高さより高くなり、携帯端末装置の筐体を厚くする必要があった。
【００１３】
また、基板上に塗布した樹脂は部品を完全に覆う必要があるため、樹脂の塗布量を多くする必要があり、携帯端末装置の価格が高くなっていた。
【００１４】
また、基板の外部に電気信号または電力を伝達するため、ケーブルのコネクタを有する場合には、コネクタの上に樹脂を塗布して硬化したコネクタの再生（リペア）が困難となった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明の携帯端末装置は、コネクタが実装された基板と、防水樹脂と、防水フィルムと、前記基板の外部に電気信号または電力を伝達するケーブルと、を有し、前記ケーブルが前記コネクタに接続された状態で、前記コネクタを含む前記基板上の特定の領域の少なくとも外周に前記防水樹脂が塗布され、かつ、前記防水フィルムが前記防水樹脂と接着して前記外周と前記フィルムにより密閉構造を形成している。
【００１６】
また、本発明の携帯端末装置は、コネクタが実装された基板と、前記基板を収容する筐体と、前記筐体のカバーと、防水樹脂と、防水フィルムと、前記基板の外部に電気信号または電力を伝達するケーブルを有し、前記基板が前記筐体に収容され、前記ケーブルが前記コネクタに接続された状態で、前記コネクタを含む前記筐体の内周に前記防水樹脂が塗布され、かつ、前記防水フィルムが前記防水樹脂と接着して密閉構造を形成している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安価でリペア可能な薄型な防水携帯端末装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１の携帯端末装置の防水回路基板の概略図
【図２】本発明の実施の形態１の防水回路基板の製造方法を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の防水回路基板の詳細図
【図４】本発明の実施の形態２の携帯端末装置の防水回路基板の製造方法を示す図
【図５】本発明の実施の形態３の携帯端末装置の防水回路基板の概略図
【図６】本発明の実施の形態４の携帯端末装置の防水筐体の概略図
【図７】従来の携帯端末装置の防水筐体の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の防水対策を行った回路基板の断面図と平面図である。
【００２１】
回路基板１の上にフレキケーブル４を接続するコネクタ２と電気部品３が実装されている。さらに、コネクタ２と電気部品３が実装されている領域の外周を囲むように防水樹脂６が塗布されていて、その上に防水機能を持つ樹脂フィルム５が載っている。
【００２２】
樹脂フィルム５は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などからなる、厚さ数十〜数百ミクロンの薄い防水機能をもつフィルムである。なお、防水性があるものであればＰＥＴ以外の樹脂でも構わない。
【００２３】
防水樹脂６は、例えばシリコーン樹脂などのように高い防水性と絶縁性をもつ硬化型樹脂である。なお、防水性と絶縁性を有していれば、ウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂でも構わない。
【００２４】
次に、本防水対策を行った回路基板の製造方法を説明する。
【００２５】
図２（１）から（５）に本発明の製造方法を示す。
【００２６】
まず、図２（１）のようにフレキケーブル４がコネクタ２から少し離れた部分の下に硬化前の防水樹脂６を塗布したのち、フレキケーブルを上に置くことによって、フレキケーブルの一部と回路基板の隙間を防水樹脂で埋める。なお、上記はフレキケーブル４がコネクタ２に付いた状態で行う。
【００２７】
次に、フレキケーブルと回路基板間の防水樹脂がある部分を含み、コネクタや電気部品や基板パターンで金属が露出している部分を含む回路基板の領域の外周を囲むように、硬化前の防水樹脂をリング状に塗布する。
【００２８】
防水樹脂の塗布には、例えば、細いノズルから空気圧で樹脂を押し出す構造のディスペンサなどを用いれば線状に防水樹脂を塗布することが容易となる。なお、手間がかかるが、防水樹脂を塗布したくない領域をマスクしたのち、スプレーやはけ塗りやディッピングなどの方法を用いて所定の場所に防水樹脂を塗布することも可能である。
【００２９】
硬化前の防水樹脂の粘度は、約１０Ｐａ・ｓ以上の比較的高いものを選択することで基板の外へ樹脂がはみ出たり、コネクタなど樹脂を塗布したくない部分へ流れないようにすることができる。  
【００３０】
なお、硬化前の防水樹脂は自由に形状が変形できるため、防水樹脂の塗布部分は部品が実装されている部分を含んでいても構わない。防水樹脂は絶縁性をもっているため、部品や回路パターンに接触しても問題ない。
次に、図２（３）に示すように防水フィルム５を塗布した硬化前の防水樹脂の上に載せ、コネクタや電気部品を含む領域に防水樹脂と防水フィルムからなる密閉空間を形成する。
【００３１】
次に、図２（４）に示すように防水フィルムの上から加圧板７などを用いて加圧することで防水樹脂とフィルムを密着させるとともに、防水樹脂を薄く成形することができる。加圧は防水樹脂が硬化する前に行うため、低い加圧力で容易に樹脂は潰れる。防水樹脂の高さが回路基板上の実装部品の高さと同じか低くなるまで加圧すればよい。一旦、潰した防水樹脂は硬化前なので戻ることはないが、硬化前後に数％程度膨張または収縮することがあるため、予め防水樹脂の高さは部品の高さより若干低くなるように潰しておくことが望ましい。
【００３２】
次に図２（５）のように防水樹脂を潰してさらに加圧板を取った状態で硬化させる。樹脂の種類により、大気中で放置することで硬化するタイプや加熱や冷却で硬化するタイプがあるが、どれでも構わない。
【００３３】
なお、防水フィルムは半透明かまたは透明なものであれば、防水樹脂が塗布された場所を確認できるので防水性が確保できているかの検査が容易となる。
【００３４】
また、防水樹脂が透明でない着色されたものであれば、防水樹脂が塗布された場所をより確認しやすく検査が容易となる。
【００３５】
図３は防水樹脂の硬化時の膨張を考慮して防水樹脂を大きく変形させることを想定したときの加圧方法と加圧後の基板断面図を示す。加圧板７は図３（１）に示すように、樹脂を塗布した部分だけ厚くなった形状をしており、樹脂の高さが防水フィルムの加圧時に実装部品の高さよりも低くなるように変形させることができる。図３（２）は硬化後の回路基板の断面図を示し、硬化した樹脂の上のフィルム上面の高さ（図のＢ）が、実装部品の中で最も高いコネクタの上のフィルム上面の高さ（図のＡ）よりも低くすることができる。
【００３６】
すなわち、防水対策を行った基板の厚さは、数十ミクロンのフィルムの厚さ分の増加だけで済む。
【００３７】
以上により、フレキケーブルやコネクタを含む回路基板の厚さを大きく増加させることなく防水対策が可能となる。
【００３８】
また、従来の基板の全面に樹脂をポッティングする方法に比べて防水樹脂の量が少なくて済み、材料費が安価で実現できるとともに、防水樹脂による携帯端末の重量の増加も少ない。
【００３９】
また、塗布された防水樹脂はリング状であり、防水フィルムとで密閉空間が形成されていれば、防水樹脂の塗布部分の樹脂の量や位置精度はあまり高いものを要求されないため、塗布作業が楽で製造工数もかからない。
【００４０】
また、防水樹脂は防水フィルムと回路基板の間に挟まっているため、硬化前の防水樹脂が外部に漏れでたり、他の部品に付着することがない。
【００４１】
また、回路基板を修理（リペア）する際には、樹脂フィルムを防水樹脂から剥がすことができる。樹脂フィルムは柔軟性があるため、防水樹脂から剥がすことが容易となる。また、コネクタが防水樹脂で覆われていないため、フレキケーブルからの着脱が容易でコネクタ部のリペアもしやすい。
【００４２】
また、樹脂の内部に気泡が入ったとしても、樹脂の上部を防水樹脂が覆っている構造のため、防水性が失われることがない。
【００４３】
なお、上記は、回路基板のほぼ全面を防水処理する例を説明したが、回路基板の一部分だけに施しても構わない。また回路基板の両面に同じ防水処理を施すことも可能である。
【００４４】
また、上記はフレキケーブルの例を説明したが、その他同軸ケーブルの場合でも同様である。
【実施例２】
【００４５】
図４は実施の形態２の携帯端末装置の防水回路基板の製造方法の一部であり、実施の形態１とは異なるフレキケーブル部分の防水方法のみを示す。
【００４６】
その他の構成及び製造方法に関しては実施の形態１と同様のため説明は省略する。
【００４７】
まず、図４（１）のようにフレキケーブル４がコネクタ２から少し離れた部分の下に防水テープを貼ったのち、フレキケーブルを上に置くことによって、フレキケーブルの一部と回路基板の隙間を防水テープで埋める。防水テープは両面が粘着性を有しており、フレキケーブルと回路基板の隙間には水が浸入しないようになっている。なお、上記はフレキケーブル４がコネクタ２に付いた状態で行う。
【００４８】
次に、図４（３）のようにフレキケーブルと回路基板間の防水テープを貼った部分を含み、コネクタや電気部品や基板パターンで金属が露出している領域を含む回路基板の領域の外周を囲むように、硬化前の防水樹脂をリング状に塗布する。さらに、実施の形態１と同様に、防水樹脂フィルムを覆って密閉空間を形成することにより防水を実現する。
【００４９】
実施の形態１と異なるのは、フレキケーブルと回路基板の間の防水方法であり、本実施の形態２は防水テープを用いることから、製造工程が簡略化できる。
【実施例３】
【００５０】
図５は実施の形態３の携帯端末装置の防水回路基板の構成図を示す。
【００５１】
回路基板１の上には、液晶素子９、カメラ１０、ＬＥＤ１１が実装され、それらを覆うように防水樹脂と防水フィルム５により防水が実現されている。製造方法に関しては実施の形態１と同様のため説明は省略する。
【００５２】
液晶素子やＬＥＤ素子、ＥＬ素子などの表示素子は回路基板に対して上向きに発光する部品であるため、樹脂フィルムは透明なものが必要である。同様に、カメラなどの撮像素子や赤外受信素子などは、回路基板に対して光信号を上方向から受光する部品であるため樹脂フィルムは透明なものが必要である。
【００５３】
例えば、透明なＰＥＴフィルムを用いることにより、上記の表示素子や撮像素子の機能が失われることなく、防水性が確保できる。
【００５４】
また、防水樹脂は不透明なものを用いることで、防水樹脂が上記の素子上に付着していないか検査することが容易となる。
【実施例４】
【００５５】
図６は、実施の形態４の携帯端末装置の防水回路基板の構成図を示す。
【００５６】
回路基板１の上にフレキケーブル４を接続するコネクタ２と電気部品３が実装されている。回路基板１は筐体１２に収容されている。回路基板１の外周を囲むように筐体１２の内部にリング状に防水樹脂６が塗布されていて、その上に防水フィルム５を覆うことで回路基板が密閉構造になり防水性が確保できる。筐体１２のカバー１３は樹脂フィルム５の上に配置される。
【００５７】
製造方法に関しては実施の形態１と同様のため説明は省略する。実施の形態１と同様に、本構造によりコネクタのリペアが容易で安価な防水端末が実現できる。
【００５８】
従来のゴムパッキンを用いたパッキン構造（密閉構造）は、図７に示すように筐体のカバーはパッキン用枠が必要であることから高価であり、またカバーの強度を確保するため、ある程度の厚さが必要となっていた。
【００５９】
これに対して図６の構造では、防水フィルムで防水性が確保できるため、カバー１３にはパッキン用枠構造が不要でカバーを薄くすることができる。また、防水フィルムは数十ミクロン程度の非常に薄いものであるため、従来の防水構造に比べて携帯端末を薄くすることが可能になる。さらに、カバー１３をステンレスなどの金属製にすることによって携帯端末の強度と薄型を両立できる。
【００６０】
また、防水樹脂は不透明なものを用いることで、防水樹脂が上記の素子上に付着していないか検査することが容易となる。
【００６１】
また、防水フィルムを剥がすことでケーブル着脱や基板のリペアが容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
回路基板に防水樹脂と防水フィルムからなる防水対策を施した本発明の携帯端末装置は、安価で薄型の防水携帯端末装置として有用であり、携帯電話、携帯ゲーム、携帯ＴＶ、ＰＤＡ、等々の様々な電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１    回路基板
２    コネクタ
３    電気部品
４    フレキケーブル
５    樹脂フィルム
６    防水樹脂
７    加圧板
８    防水テープ
９    液晶素子
１０    カメラ
１１    ＬＥＤ
１２    筐体
１３    カバー
１４    枠付きカバー
１５    ゴムパッキン
１６    パッキン用枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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