(57)【要約】【課題】電池及び電子素子に悪影響を及ぼすことなく防水構造を実現し、肌に接触したときに不快感を生じさせない電子装置の製造方法を提供する。【解決手段】電池１０及び回路基板２０を金型３０内に設置し、金型３０内にホットメルト接着剤を充填して硬化させた一次成形品を、ケース内に設置し、ケース内にホットメルト接着剤を注入して硬化させて完成品とする。金型３０のゲート３６は、一次成形品においてホットメルト接着剤の層が最も薄い箇所にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を金型内に設置する工程と、
前記金型内に加熱したホットメルト接着剤を充填して、前記回路基板を前記ホットメルト接着剤によって覆う工程と、
前記ホットメルト接着剤を硬化させて一次成形品とする工程と、
前記一次成形品をケース内に設置する工程と、
前記ケース内に加熱したホットメルト接着剤を注入して、前記一次成形品の表面と前記ケースの内壁面との間に前記ホットメルト接着剤を流入させる工程と、
前記ホットメルト接着剤を硬化させて二次成形品として電子装置を製造する工程とを有し、
前記一次成形品の表面には、前記ケース内に注入されたホットメルト接着剤が流入するための流路が形成されていることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記金型内に前記ホットメルト接着剤を充填するためのゲートの少なくとも１つは、前記一次成形品において前記ホットメルト接着剤の層が最も薄い箇所にあることを特徴とする請求項１記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記ケースは、前記ホットメルト接着剤が注入される注入孔と、前記ホットメルト接着剤の注入に伴って該ケース内の空気が該ケース外に排出されるベント孔とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記回路基板には、該回路基板上の電子回路に電源を供給する電池が配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の製造方法に関し、詳しくは、回路基板上の電子素子に悪影響を及ぼすことなく防水構造が実現でき、ユーザの肌に接触したときに不快感を生じさせることがない電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Inentifier）タグには、電池を有さずにリーダからの電波によって動作するパッシブタグと、内蔵した電池によって動作するアクティブタグとがある。アクティブタグは、パッシブタグに比較して通信距離を長くでき、各種センサの内蔵も可能であることから、例えばレース競技等の記録計測にも使用されている。
【０００３】
特に、アクティブタグのように電池及び回路基板を内蔵し、屋外での使用が想定される電子装置は、防水構造を備える必要がある（特許文献１、２）。また、パッシブタグであっても屋外での使用が想定される場合には、防水構造が必要である。小型、薄型及び低コストで防水できる構造としては、回路基板を合成樹脂やゴム材料で覆って一体成形する構造が提案されている。しかし、この構造では、合成樹脂やゴム材料を成形するときの高温や高圧が、回路基板上の電子素子に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００４】
そこで、ホットメルト接着剤（エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）などの熱可塑性樹脂材料）によって回路基板を覆って一体成形する構造が提案されている。ホットメルト接着剤は、比較的低温（８０℃〜１００℃程度）及び低圧での成形が可能なので、成形するときの電子素子への悪影響を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６６６４４号公報
【特許文献２】特開２０１７−０１６２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ホットメルト接着剤は接着性を有するので、ホットメルト接着剤からなる成形品の表面には、粘着性が残る。ホットメルト接着剤からなる成形品がユーザの肌に接触したときには、表面の粘着性により、不快感を生じさせる虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、回路基板上の電子素子に悪影響を及ぼすことなく防水構造が実現でき、ユーザの肌に接触したときに不快感を生じさせることがない電子装置の製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
１．
回路基板を金型内に設置する工程と、
前記金型内に加熱したホットメルト接着剤を充填して、前記回路基板を前記ホットメルト接着剤によって覆う工程と、
前記ホットメルト接着剤を硬化させて一次成形品とする工程と、
前記一次成形品をケース内に設置する工程と、
前記ケース内に加熱したホットメルト接着剤を注入して、前記一次成形品の表面と前記ケースの内壁面との間に前記ホットメルト接着剤を流入させる工程と、
前記ホットメルト接着剤を硬化させて二次成形品として電子装置を製造する工程とを有し、
前記一次成形品の表面には、前記ケース内に注入されたホットメルト接着剤が流入するための流路が形成されていることを特徴とする電子装置の製造方法。
２．
前記金型内に前記ホットメルト接着剤を充填するためのゲートの少なくとも１つは、前記一次成形品において前記ホットメルト接着剤の層が最も薄い箇所にあることを特徴とする前記１記載の電子装置の製造方法。
３．
前記ケースは、前記ホットメルト接着剤が注入される注入孔と、前記ホットメルト接着剤の注入に伴って該ケース内の空気が該ケース外に排出されるベント孔とを有することを特徴とする前記１又は２記載の電子装置の製造方法。
４．
前記回路基板には、該回路基板上の電子回路に電源を供給する電池が配置されていることを特徴とする前記１〜３の何れかに記載の電子装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回路基板上の電子素子に悪影響を及ぼすことなく防水構造が実現でき、ユーザの肌に接触したときに不快感を生じさせることがない電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電子装置の製造方法の実施形態の第１、第２工程を示す縦断面図であり、（ａ）は長辺方向断面図、（ｂ）は短辺方向断面図
【図２】前記電子装置の製造方法の実施形態の第３工程を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図
【図３】前記電子装置の製造方法の他の実施形態の第３工程を示す平面図
【図４】前記電子装置の製造方法の実施形態の第４、第５、第６工程を示す縦断面図であり、（ａ）は全体断面図、（ｂ）部分拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１４】
この電子装置の製造方法の実施形態は、ホットメルト接着剤による回路基板の防水を図りながら、ユーザに不快感を生じさせない構造として、回路基板を硬質の合成樹脂材料からなるケースに収納し、回路基板とケースの内壁面との間にホットメルト接着剤が充填されている構造を有する電子装置を製造する方法である。
【００１５】
（第１工程）
図１は、本発明の電子装置の製造方法の実施形態の第１、第２工程を示す縦断面図であり、（ａ）は長辺方向断面図、（ｂ）は短辺方向断面図である。
【００１６】
第１工程は、図１に示すように、回路基板２０を金型内３０に設置する工程である。
【００１７】
回路基板２０上には電池１０が配置され、回路基板２０に形成された図示しない回路パターンに接続されている。回路基板２０には、複数の電子素子２１が両面に配置され、回路パターンに接続されている。複数の電子素子２１及び回路パターンは、所定の電子回路を構成しており、電池１０の起電力を電源として作動する。この実施形態では、電子装置は、回路基板２０上の電子回路が電池１０から電源を供給されるアクティブタグを構成しているが、電池１０を有さずにリーダからの電波によって動作するパッシブタグとして構成してもよい。
【００１８】
金型３０は、互いに突き合わされる上型３１及び下型３２を有し、これら上型３１及び下型３２の互いの突き合わせ面のそれぞれにキャビティ３３を構成する凹部を有している。キャビティ３３は、後述するケース５０の内形状に等しい形状となされており、一部がケース５０の内形状よりも小さい（凹んでいる）形状となっている。
【００１９】
キャビティ３３内には、複数の基板押さえ３４、３５が設けられている。キャビティ３３を構成する上型３１の凹部内には、四隅に基板押さえ３４が設けられている。キャビティ３３を構成する下型３２の凹部内にも、四隅に基板押さえ３５が設けられている。上型３１及び下型３２が突き合わせられたとき、複数の基板押さえ３４、３５は、キャビティ３３内に設置された回路基板２０の四隅部を上下から挟持して位置決めする。
【００２０】
（第２工程）
第２工程は、金型３０内に加熱したホットメルト接着剤を充填して、回路基板２０をホットメルト接着剤によって覆う工程である。
【００２１】
金型３０には、金型３０内（キャビティ３３内）にホットメルト接着剤を充填するためのゲート３６、３７が設けられている。第１ゲート３６は、上型３１を貫通して、キャビティ３３内の回路基板２０よりも上側の空間に連通している。第２ゲート３７は、上型３１を貫通して、下型３２に設けられた凹部３８に連通し、この凹部３８を介してキャビティ３３内の回路基板２０よりも下側の空間に連通している。
【００２２】
ゲート３６、３７の少なくとも１つ（この実施形態においては第１ゲート３６）は、キャビティ３３内に充填されるホットメルト接着剤により形成される一次成形品４０においてホットメルト接着剤の層が最も薄くなる箇所にあることが好ましい。この実施形態においては、一次成形品４０においてホットメルト接着剤の層が最も薄くなる箇所は電池１０の上面であり、第１ゲート３６は、電池１０の上面に対向する位置に連通している。
【００２３】
この工程においては、各ゲート３６、３７から金型３０内（キャビティ３３内）に加熱したホットメルト接着剤を充填し、このホットメルト接着剤により電池１０及び回路基板２０を覆う。このとき、第１ゲート３６が、一次成形品４０においてホットメルト接着剤の層が最も薄くなる電池１０の上面に対向する位置に連通しているので、このような薄い層を確実に形成することができる。キャビティ３３内に充填されたホットメルト接着剤により、電池１０及び回路基板２０の確実な防水を図ることができる。
【００２４】
この位置に第１ゲート３６が連通していない場合には、キャビティ３３の内壁面と電池１０の上面との間の空隙が狭いために、この空隙にホットメルト接着剤が流入せず、薄い層が形成されない虞がある。このような薄い層が形成されないと、回路基板２０の防水が不完全になる。
【００２５】
（第３工程）
図２は、前記電子装置の製造方法の実施形態の第３工程を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【００２６】
第３工程は、図２に示すように、ホットメルト接着剤を硬化させて一次成形品４０とする工程である。キャビティ３３内に充填されたホットメルト接着剤を冷却して硬化させることにより、一次成形品４０が形成される。一次成形品４０は、金型３０を開いてキャビティ３３内から取り出す。
【００２７】
一次成形品４０は、後述するケース５０の内形状に等しい形状となされており、一部がケース５０の内形状よりも小さい（凹んでいる）形状となっている。ケース５０の内形状よりも凹んでいる部分は、キャビティ３３内にその部分に相当する凸部を形成しておくことによって形成される。
【００２８】
一次成形品４０の上面の周囲部は、テーパ面４１となっている。このテーパ面４１は、ケース５０の内形状よりも凹んでいる部分である。このテーパ面４１は、後述するケース５０内へのホットメルト接着剤の注入において、ホットメルト接着剤が流入するための流路となる。
【００２９】
図３は、前記電子装置の製造方法の他の実施形態の第３工程を示す平面図である。
【００３０】
一次成形品４０の表面には、図３に示すように、テーパ面４１とは別に、ケース５０内に注入されたホットメルト接着剤が流入するための凹状流路４２を形成してもよい。図３に示す例では、凹状流路４２は、一次成形品４０の上面に十文字状に形成されている。
【００３１】
（第４工程）
図４は、前記電子装置の製造方法の実施形態の第４、第５、第６工程を示す縦断面図であり、（ａ）は全体断面図、（ｂ）部分拡大断面図である。
【００３２】
第４工程は、図４に示すように、一次成形品４０をケース５０内に設置する工程である。
【００３３】
ケース５０は、表面に粘着性を有しない比較的硬質の合成樹脂材料により形成されている。ケース５０は、上ハーフ５１及び下ハーフ５２が突き合わされることにより、中空の筐体状に構成される。ケース５０の中空部の内壁面は、一次成形品４０の外形状に等しい形状となされており、一部が一次成形品４０の外形状よりも大きい（凹んでいる）形状となっている。
【００３４】
ケース５０内には、上ハーフ５１及び下ハーフ５２を突き合わせる前に一次成形品４０を収納し、その後に上ハーフ５１及び下ハーフ５２を突き合わせることにより、一次成形品４０が設置される。上ハーフ５１及び下ハーフ５２は、互いに突き合わせられた状態で、接着や、融着、溶着によって接合される。
【００３５】
なお、ケース５０は、上ハーフ５１及び下ハーフ５２からなるものではなく、開口部を有する筐体部と、開口部を閉蓋する蓋部とからなるものであってもよい。この場合には、一次成形品４０は、開口部から筐体部内に挿入されて収納される。蓋部は、一次成形品４０が収納された後に、接着や、融着、溶着によって筐体部に接合される。
【００３６】
（第５工程）
第５工程は、ケース５０内に加熱したホットメルト接着剤を注入して、一次成形品４０の表面とケース５０の内壁面との間にホットメルト接着剤を流入させる工程である。
【００３７】
ケース５０は、ホットメルト接着剤が注入される注入孔５３と、ホットメルト接着剤の注入に伴ってケース５０内の空気がケース５０外に排出されるベント孔５４とを有している。注入孔５３及びベント孔５４は、ケース５０の端部近傍など、外観的に目立たない箇所に形成されている。これにより、ユーザに不快感を生じさせないような構造とすることができる。さらに、外観的に目立たない箇所に形成されていることにより、美観を損なうことがない。
【００３８】
注入孔５３から加熱したホットメルト接着剤を注入することにより、一次成形品４０の表面とケース５０の内壁面との間にホットメルト接着剤が流入し、一次成形品４０がケース５０の内壁面に固定される。このとき、注入孔５３から注入されたホットメルト接着剤は、テーパ面４１上、又はテーパ面４１上及び凹状流路４２内を流動することにより、ベント孔５４の近傍まで確実に流入される。
【００３９】
（第６工程）
第６工程は、ホットメルト接着剤を硬化させて二次成形品として電子装置６０を製造する工程である。
【００４０】
ケース５０内に流入されたホットメルト接着剤を冷却して硬化させることにより、二次成形品として電子装置６０が完成する。
【００４１】
以上の実施形態の説明における具体的な構成、形状、材質、動作及び数値等は、本発明を説明するための例示に過ぎず、これらによって本発明が限定的に解釈されることがあってはならない。また、以上説明した電子装置の製造方法は、あらゆる電子装置の製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  電池
２０  回路基板
２１  電子素子
３０  金型
３１  上型
３２  下型
３３  キャビティ
３４  基板押さえ
３５  基板押さえ
３６  第１ゲート
３７  第２ゲート
３８  凹部
４０  一次成形品
４１  テーパ面（流路）
４２  凹状流路
５０  ケース
５１  上ハーフ
５２  下ハーフ
５３  注入孔
５４  ベント孔
６０  電子装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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