(57)【要約】【課題】電子機器の放熱性を高め、電子機器の外装に傷が付きにくくすることを可能にする技術を提供する。【解決手段】電子機器１は、電子デバイスと、前記電子デバイスを収容する外装２００とを備えている。前記外装２００は互いに接合された少なくとも２つのサファイア部材を有して構成されている。【選択図】図１０
2015126090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスと、
前記電子デバイスを収容する外装と
を備え、
前記外装は互いに接合された少なくとも２つのサファイア部材を有して構成されている、電子機器。
【請求項２】
前記サファイア部材は、金属を主成分とする接合層を介して互いに接合されている、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記接合層は、Ｓｎを主成分する、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記サファイア部材が当接して接合されている、請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
電子機器において電子デバイスを収容するための外装であって、
互いに接合された少なくとも２つのサファイア部材を有して構成されている、外装。
【請求項６】
前記サファイア部材は、金属を主成分とする接合層を介して互いに接合されている、請求項５に記載の外装。
【請求項７】
前記サファイア部材が、当接して接合されている、請求項５に記載の外装。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器および外装に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にも記載されているように、従来から電子機器に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７７２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、電子機器では、放熱性が高いことが望まれる。また、電子機器の外装は傷が付きにくいことが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は上述した点に鑑みて成されたものであり、電子機器の放熱性を高め、電子機器の外装に傷が付きにくくすることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子機器の一態様は、電子デバイスと、前記電子デバイスを収容する外装とを備え、前記外装は互いに接合された少なくとも２つのサファイア部材を有して構成されている。
【０００７】
また、本発明に係る電子機器の一態様では、前記サファイア部材が、金属を主成分とする接合層を介して互いに接合されている。
【０００８】
また、本発明に係る電子機器の一態様では、前記接合層は、Ｓｎを主成分する。
【０００９】
また、本発明に係る電子機器の一態様では、前記サファイア部材が当接して接合されている。
【００１０】
また、本発明に係る外装の一態様では、電子機器において電子デバイスを収容するための外装であって、互いに接合された少なくとも２つのサファイア部材を有して構成されている。
【００１１】
また、本発明に係る外装の一態様では、前記サファイア部材が、金属を主成分とする接合層を介して互いに接合されている。
【００１２】
また、本発明に係る外装の一態様では、前記サファイア部材が、当接して接合されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子機器の放熱性を高め、電子機器の外装に傷が付きにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る電子機器の外観を示す前面図である。
【図３】実施の形態に係る電子機器の外観を示す裏面図である。
【図４】実施の形態に係る電子機器の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】圧電振動素子の構造を示す上面図である。
【図６】圧電振動素子の構造を示す側面図である。
【図７】圧電振動素子が撓み振動する様子を示す図である。
【図８】圧電振動素子が撓み振動する様子を示す図である。
【図９】気導音及び伝導音を説明するための図である。
【図１０】実施の形態に係る電子機器の分解斜視図である。
【図１１】実施の形態に係る裏面側パネルを示す図である。
【図１２】実施の形態に係る裏面側パネルの断面を示す図である。
【図１３】実施の形態に係る裏面側パネルを示す図である。
【図１４】実施の形態に係る裏面側パネルの断面を示す図である。
【図１５】実施の形態に係る裏面側パネルの断面を示す図である。
【図１６】実施の形態に係る裏面側パネルを示す図である。
【図１７】実施の形態に係る裏面側パネルの断面を示す図である。
【図１８】実施の形態に係る電子機器の断面図を示す図である。
【図１９】直接接合について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜＜第一実施形態＞＞
＜電子機器の外観＞
図１〜３は、それぞれ、第一実施形態に係る電子機器１の外観を示す斜視図、前面図及び裏面図である。本実施の形態に係る電子機器１は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機であって、基地局及びサーバー等を通じて他の通信装置と通信することが可能である。電子機器１の形状は、平面視において略長方形の板状形状となっている。電子機器１の外装（外面あるいは表面）２００は、前面側パネル２と、筐体３と、裏面側パネル４とによって構成されている。
【００１６】
前面側パネル２は、板状であって、平面視において略長方形を成している。前面側パネル２は、図１，２に示されるように、電子機器１の前面部分を構成している。前面側パネル２は、電子機器１の前面を構成する第１主面７０と、第１主面７０とは反対側に位置する第２主面７１とを有している（後述の図１０参照）。以後、第１主面７０を「外側主面７０」と呼び、第２主面７１を「内側主面７１」と呼ぶことがある。
【００１７】
前面側パネル２は、透明の硬い材料で形成されている。前面側パネル２の材料には、例えば、サファイア部材が採用される。サファイア単結晶は、地表に多く存在する石英などのガラス成分より硬い。したがって、例えば、前面側パネル２の材料にサファイア単結晶を採用した場合には、電子機器１を屋外で落としても前面側パネル２に傷がつきにくい。ここで、サファイアとは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の単結晶のことをいい、本明細書でいうサファイア部材とは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする単結晶からなる部材をいう。このようなサファイア部材は、強化ガラス等と比較して傷がつき難い、割れ難い、透明性が高い、熱伝導率が高いなどの特性を有する。本明細書において「主成分」として含む場合は、具体的には少なくとも５０質量％、好ましくは７０質量％含むことをいう。傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、また着色が少なく透明性が高い等の点で、Ａｌ２Ｏ３純度（含有量）は９０質量％以上、好ましくは９９質量％以上である。
【００１８】
前面側パネル２は表示領域２ａと周縁領域２ｂとを備えている。後述する表示装置１２によって表示された文字、記号、図形、映像等の各種情報は、前面側パネル２における表示領域２ａを通して使用者に視認される。
【００１９】
前面側パネル２の内側主面７１には、後述するタッチパネル１３が貼り付けられている。使用者は、前面側パネル２の表示領域２ａを指等で操作することによって、電子機器１に対して各種指示を与えることができる。また、図２に示されるように、前面側パネル２の内側主面７１には、圧電振動素子１４およびマイク１５が貼り付けられている。
【００２０】
筐体３は、図１に示されるように、電子機器１の側面部分の一部を構成している。筐体３は、前面側パネル２と同様に、サファイア部材（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする単結晶からなる部材）であってもよい。
【００２１】
裏面側パネル４は、板状であって、平面視において略長方形を成している。裏面側パネル４は、図１，３に示されるように、電子機器１の裏面部分を構成している。裏面側パネル４は、前面側パネル２及び筐体３と同様に、サファイア部材（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする単結晶からなる部材）であってもよい。裏面側パネル４は、電子機器１の裏面を構成する第１主面７２と、第１主面７２とは反対側に位置する第２主面７３とを有している（後述の図１０参照）。
【００２２】
図３に示されるように、電子機器１の裏面には、アンテナ５（アンテナ５ａ，５ｂ）と、充電用端子６とが備えられている。また、裏面側パネル４の第２主面７３には、撮像部７が有するレンズ７ａが対向配置されている。サファイア部材は光の透過率が高いため、裏面側パネル４がサファイア部材である場合には、図４に示されるように、外装２００内に収納された撮像部７によって、撮影を行うことができる。
【００２３】
＜電子機器の電気的構成＞
図４は、電子機器１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示されるように、電子機器１には、制御部１０と、無線通信部１１と、表示装置１２と、タッチパネル１３と、圧電振動素子１４と、マイク１５と、撮像部７と、電池１６とが設けられている。電子機器１に設けられた、これらの構成要素は、電子機器１の外装２００内に収められている。
【００２４】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２及び記憶部１０３等を備えている。制御部１０は、電子機器１の他の構成要素を制御することによって、電子機器１の動作を統括的に管理する。記憶部１０３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。記憶部１０３には、電子機器１を制御するための、具体的には電子機器１が備える無線通信部１１、表示装置１２等の各構成要素を制御するための制御プログラムであるメインプログラム及び複数のアプリケーションプログラム等が記憶されている。制御部１０の各種機能は、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の各種プログラムを実行することによって実現される。
【００２５】
無線通信部１１は、アンテナ５（アンテナ５ａ，５ｂ）を有している。無線通信部１１は、電子機器１とは別の携帯電話機あるいはインターネットに接続されたウェブサーバ等の通信装置との通信信号の送受信を、基地局等を介してアンテナ５を用いて行う。
【００２６】
本実施の形態においては、アンテナ５は、裏面側パネル４に備えられている。しかし、アンテナ５は、外装２００内に配置されていてもよい。サファイア部材は、高周波領域で誘電損失の低いため、電子機器１の外装２００（前面側パネル２、筐体３および裏面側パネル４）がサファイア部材である場合には、外装２００内における、高周波の無線信号の透過性が向上する。したがって、高周波の無線信号を受信するアンテナ５を外装２００内に配置する場合には、外装２００内でのアンテナ５の配置場所の自由度が向上する。
【００２７】
表示装置１２は、例えば、液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬディスプレイである。前述した通り、表示装置１２によって表示された各種情報は、表示領域２ａを通して電子機器１の外部から視認される。
【００２８】
タッチパネル１３は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１３は、前面側パネル２の内側主面７１に貼り付けられている。タッチパネル１３は、互いに対向配置されたシート状の二つの電極センサを備えている。使用者が指等の操作子で表示領域２ａに対して接触すると、タッチパネル１３における、当該操作子と対向する部分の静電容量が変化する。そして、タッチパネル１３は、静電容量の変化に応じた電気的な信号を制御部１０に出力する。このように、タッチパネル１３は、操作子の表示領域２ａに対する接触を検出することができる。
【００２９】
圧電振動素子１４およびマイク１５は、前面側パネル２の内側主面７１に貼り付けられている。圧電振動素子１４は、制御部１０から与えられる駆動電圧によって振動させられる。制御部１０は、音信号に基づいて駆動電圧を生成し、当該駆動電圧を圧電振動素子１４に与える。圧電振動素子１４が、制御部１０によって音信号に基づいて振動させられることによって、前面側パネル２が音信号に基づいて振動する。その結果、前面側パネル２から使用者に受話音が伝達される。この受話音の音量は、使用者が前面側パネル２に耳を近づけた際に適切に聞こえる程度の音量となっている。圧電振動素子１４の詳細および前面側パネル２から使用者に伝達される受話音については後で詳細に説明する。
【００３０】
なお、以下の説明では、圧電振動素子１４によって、前面側パネル２から使用者に受話音が伝達される場合について説明するが、圧電振動素子１４の代わりに、例えば、制御部１０からの電気的な音信号を音に変換して出力するダイナミックスピーカーを採用してもよい。ダイナミックスピーカーを採用する場合には、外装２００（前面側パネル２、筐体３もしくは裏面側パネル４）に、レシーバ穴が設けられる。ダイナミックスピーカーから出力される音は、外装２００に設けられるレシーバ穴から外部に出力される。既述したようにサファイアは硬いため、サファイアで形成される外装２００には、レシーバ穴等といった貫通孔を設ける加工がし辛い。したがって、電子機器１にレシーバ穴が不必要な圧電振動素子１４を採用することで、外装２００に対する、レシーバ穴を設ける為の加工工程を削減することができ、その結果、電子機器１の製造を容易にすることができる。また、外装２００は、レシーバ穴が設けられることで強度が弱くなる。しかし、圧電振動素子１４を採用した場合には、外装２００にレシーバ穴を設ける必要がないため、外装２００の強度を維持することができる。
【００３１】
マイク１５は、前面側パネル２の振動を、電気的な信号に変換して制御部１０に出力する。前面側パネル２の振動は、通話等の際に、使用者の音声等によって発生する。
【００３２】
なお、マイク１５は、前面側パネル２の振動を電気的な信号に変換するものではなく、使用者の音声等の空気振動を直接電気的な信号に変換して制御部１０に出力するものであってもよい。この場合には、外装２００（前面側パネル２、筐体３もしくは裏面側パネル４）にマイク穴が設けられる。使用者の音声等は、マイク穴から電子機器１の内部に取り込まれてマイク１５に入力される。
【００３３】
撮像部７は、静止画像及び動画像を撮像する。電池１６は、電子機器１の電源を出力する。電池１６から出力された電源は、電子機器１が備える制御部１０及び無線通信部１１などに含まれる各電子部品に対して供給される。
【００３４】
＜圧電振動素子の詳細＞
図５，６は、それぞれ、圧電振動素子１４の構造を示す上面図及び側面図である。図５，６に示されるように、圧電振動素子１４は一方向に長い形状を成している。具体的には、圧電振動素子１４は、平面視で長方形の細長い板状を成している。圧電振動素子１４は、例えばバイモルフ構造を有している。圧電振動素子１４は、シム材１４ｃを介して互いに貼り合わされた第１圧電セラミック板１４ａ及び第２圧電セラミック板１４ｂを備えている。
【００３５】
圧電振動素子１４では、第１圧電セラミック板１４ａに対して正の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１４ｂに対して負の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１４ａは長手方向に沿って伸び、第２圧電セラミック板１４ｂは長手方向に沿って縮むようになる。これにより、図７に示されるように、圧電振動素子１４は、第１圧電セラミック板１４ａを外側にして山状に撓むようになる。
【００３６】
一方で、圧電振動素子１４では、第１圧電セラミック板１４ａに対して負の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１４ｂに対して正の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１４ａは長手方向に沿って縮み、第２圧電セラミック板１４ｂは長手方向に沿って伸びるようになる。これにより、図８に示されるように、圧電振動素子１４は、第２圧電セラミック板１４ｂを外側にして山状に撓むようになる。
【００３７】
圧電振動素子１４は、図７の状態と図８の状態とを交互にとることによって、撓み振動を行う。制御部１０は、第１圧電セラミック板１４ａと第２圧電セラミック板１４ｂとの間に、正の電圧と負の電圧とが交互に現れる交流電圧を印加することによって、圧電振動素子１４を撓み振動させる。
【００３８】
なお、図５〜８に示される圧電振動素子１４では、シム材１４ｃを間に挟んで貼り合わされた第１圧電セラミック板１４ａ及び第２圧電セラミック板１４ｂから成る構造が１つだけ設けられていたが、複数の当該構造を積層させても良い。
【００３９】
このような構造を有する圧電振動素子１４は、前面側パネル２の内側主面７１の周端部に配置される。具体的には、圧電振動素子１４は、前面側パネル２の内側主面７１の上側端部における、短手方向（左右方向）の中央部に配置される。また、圧電振動素子１４は、その長手方向が、前面側パネル２の短手方向に沿うように配置される。これにより、圧電振動素子１４は、前面側パネル２の短手方向に沿って撓み振動を行う。そして、圧電振動素子１４の長手方向の中心は、前面側パネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心と一致している。
【００４０】
ここで、上述の図７，８に示されるように、撓み振動を行う圧電振動素子１４では、その長手方向の中心が最も変位量が大きくなる。したがって、圧電振動素子１４の長手方向の中心が、前面側パネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心と一致することによって、圧電振動素子１４における、撓み振動での変位量が最大となる箇所が、前面側パネル２の内側主面７１の上側端部における短手方向の中心に一致するようになる。
【００４１】
＜受話音の発生について＞
本実施の形態に係る電子機器１では、圧電振動素子１４が前面側パネル２を振動させることによって、当該前面側パネル２から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。言い換えれば、圧電振動素子１４自身の振動が前面側パネル２に伝わることにより、当該前面側パネル２から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。
【００４２】
ここで、気導音とは、外耳道孔（いわゆる「耳の穴」）に入った音波（空気振動）が鼓膜を振動させることによって、人の脳で認識される音である。一方で、伝導音とは、耳介が振動させられ、その耳介の振動が鼓膜に伝わって当該鼓膜が振動することによって、人の脳で認識される音である。以下に、気導音及び伝導音について詳細に説明する。
【００４３】
図９は気導音及び伝導音を説明するための図である。図９には、電子機器１の使用者の耳の構造が示されている。図９においては、波線４００は気道音が脳で認識される際の音信号（音情報）の伝導経路を示している。実線４１０は伝導音が脳で認識される際の音信号の伝導経路を示している。
【００４４】
前面側パネル２に取り付けられた圧電振動素子１４が、受話音を示す電気的な音信号に基づいて振動させられると、前面側パネル２が振動して、当該前面側パネル２から音波が出力される。使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１の前面側パネル２を当該使用者の耳介３００に近づけると、あるいは当該電子機器１の前面側パネル２を当該使用者の耳介３００に当てると（接触させると）、当該前面側パネル２から出力される音波が外耳道孔３１０に入る。前面側パネル２からの音波は、外耳道孔３１０内を進み、鼓膜３２０を振動させる。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わって、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、前面側パネル２から使用者に対して気導音が伝達される。
【００４５】
また、使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１の前面側パネル２を当該使用者の耳介３００に当てると、耳介３００が、圧電振動素子１４によって振動させられている前面側パネル２によって振動させられる。耳介３００の振動は鼓膜３２０に伝わり、鼓膜３２０が振動する。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わり、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、前面側パネル２から使用者に対して伝導音が伝達される。図９では、耳介３００内部の耳介軟骨３００ａも示されている。
【００４６】
なお、ここでの伝導音は、骨導音（「骨伝導音」とも呼ばれる）とは異なるものである。骨導音は、頭蓋骨を振動させて、頭蓋骨の振動が直接蝸牛などの内耳を刺激することによって、人の脳で認識される音である。図９においては、例えば下顎骨５００を振動させた場合において、骨伝導音が脳で認識される際の音信号の伝達経路を複数の円弧４２０で示している。
【００４７】
このように、本実施の形態では、圧電振動素子１４が前面の前面側パネル２を適切に振動させることによって、前面側パネル２から電子機器１の使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができる。使用者は、前面側パネル２に耳（耳介）を近づけることによって当該前面側パネル２からの気導音を聞くことができる。また使用者は、前面側パネル２に耳（耳介）を接触させることによって当該前面側パネル２からの気導音及び伝導音を聞くことができる。本実施の形態に係る圧電振動素子１４では、使用者に対して適切に気導音及び伝導音を伝達できるように、その構造が工夫されている。使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができるように電子機器１を構成することによって様々メリットが発生する。
【００４８】
例えば、使用者は、前面側パネル２を耳に当てれば音が聞こえることから、電子機器１において耳を当てる位置をそれほど気にすることなく通話を行うことができる。
【００４９】
また、使用者は、周囲の騒音が大きい場合には、耳を前面側パネル２に強く押し当てることによって、伝導音の音量を大きくしつつ、周囲の騒音を聞こえにくくすることができる。よって、使用者は、周囲の騒音が大きい場合であっても、適切に通話を行うことができる。
【００５０】
また、使用者は、耳栓やイヤホンを耳に取り付けた状態であっても、前面側パネル２を耳（より詳細には耳介）に当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。また、使用者は、耳にヘッドホンを取り付けた状態であっても、当該ヘッドホンに前面側パネル２を当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。
【００５１】
＜電子機器の内部について＞
図１０は、第一実施形態に係る電子機器１の分解斜視図である。なお、図１０では、図面の煩雑さを避けるために、複数の電子部品を互いに接続する複数のケーブル（もしくは導体）や圧電振動素子１４など、電子機器１が備える部品の一部の図示を省略して示している。
【００５２】
本実施の形態では、電子機器１の外装２００が、サファイアから成る前面側パネル２と、サファイアから成る枠状の筐体３と、サファイアから成る裏面側パネル４とで構成される場合について説明する。前面側パネル２と筐体３とは、後述する接合技術によって、互いに接合されている。より具体的には、本実施の形態では、後述する接合技術によって、前面側パネル２の接合面と、筐体３の接合面との間に接合層が形成され、当該接合層を介して、前面側パネル２の接合面と筐体３の接合面とが接合される。
【００５３】
また、前面側パネル２と筐体３との接合と同様に、後述する接合技術によって、筐体３と裏面側パネル４とが互いに接合される。より具体的には、筐体３の接合面と、裏面側パネル４の接合面との間には、接合層が形成され、当該接合層を介して、筐体３の接合面と裏面側パネル４の接合面とが接合される。
【００５４】
なお、本実施の形態では、外装２００が、前面側パネル２と筐体３と裏面側パネル４とで構成される場合について説明するが、外装２００は、３つの部材を組み合わして構成される態様でなくてもよい。外装２００は、例えば、１つもしくは２つの部材のみで構成されても良いし、４つ以上の部材が組み合わされて構成されても良い。
【００５５】
前面側パネル２の内側主面７１には、タッチパネル１３、圧電振動素子１４およびマイク１５が両面テープ等で貼り付けられている。表示装置１２は、前面側パネル２およびタッチパネル１３（より具体的には、タッチパネル１３が貼り付けられている前面側パネル２）に対向するように配置されている。
【００５６】
ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２などの各種部品が搭載されるプリント基板１７および電池１６は、表示装置１２の裏面に配置される。図１０では図示が省略されているが、プリント基板１７は、ケーブルによって、タッチパネル１３等の電子機器１が備える部品と電気的に接続される。そして、プリント基板１７および電池１６に対向するように、裏面側パネル４が配置される。電池１６は、裏面側パネル４に埋め込まれた導体によって、充電用端子６と接続される。
【００５７】
裏面側パネル４の第２主面７３には、無線通信部１１として機能するアンテナ回路１８（アンテナ回路１８ａ，１８ｂ）と、撮像部７とが配置されている。アンテナ回路１８は、裏面側パネル４に埋め込まれた導体に接続されている。裏面側パネル４に埋め込まれた（設けられた）導体については後で詳しく述べる。
【００５８】
このように、前面側パネル２、筐体３および裏面側パネル４によって構成される外装２００は、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２などの電子デバイスを収容している。外装２００内の電子デバイスは、その動作時に発熱する場合がある。しかし、外装２００を構成するサファイアは、電子機器の外装の材料として良く使用される樹脂と比較して放熱性が高い。そのため、電子デバイスの動作時に、当該電子デバイスから生じる熱を、外装２００を通じて電子機器１の外部に効率良く放熱することができる。その結果、本実施の形態における電子機器１では、外装２００内の電子デバイスの温度上昇を抑制することができるとともに、外装２００内の温度の上昇を抑制することができる。よって、電子機器１に動作不良が発生することを抑制することができる。
【００５９】
＜裏面側パネルに設けられる導体について＞
本実施の形態における裏面側パネル４には、既述したように、導体が埋め込まれている。図１１〜１５は、導体４２を裏面側パネル４に埋め込む工程の一例を説明するための図である。また、図１６，１７は、裏面側パネル４に埋め込んだ導体４２を、第２主面７３に配置するアンテナ回路１８等の部品４３と接続する工程の一例を説明するための図である。
【００６０】
図１１は、裏面側パネル４を示している。図１２は、図１１に示される矢視Ｂ−Ｂにおける裏面側パネル４の断面図を示している。まず、図１１，１２に示されるように、裏面側パネル４に、第１主面７２から第２主面７３まで貫通する貫通孔（スルーホール）４０が設けられる。
【００６１】
続いて、図１３，１４に示されるように、裏面側パネル４の第１主面７２に、微細加工が施されることで溝４１が形成される。図１３は、裏面側パネル４を示している。図１４は、図１３に示される矢視Ｂ−Ｂにおける裏面側パネル４の断面図を示している。図１４に例示されるように、溝４１は、貫通孔４０に繋がるように形成される。
【００６２】
続いて、図１５に示されるように、貫通孔４０および溝４１内に導体４２が形成される。図１５は、裏面側パネル４の断面図を示す図である。裏面側パネル４の第１主面７２および第２主面７３には、平坦化処理が施される。この平坦化処理において、裏面側パネル４の第１主面７２および第２主面７３は、鏡面化される。これにより、裏面側パネル４の透明性が向上する。
【００６３】
導体４２は、例えば、銀（Ａｇ）を主成分としており、銅（Ｃｕ）およびチタン（Ｔｉ）を含んでいる。導体４２は、例えば、部品間を電気的に接続するケーブルとして、あるいはアンテナ５や充電用端子６として使用することができる。また、導体４２を裏面側パネル４（外装２００）から露出させる場合には、当該導体４２を使用して外部装置と通信を行うことが可能となる。図１５に示される例では、溝４１に埋め込まれた導体４２をアンテナ５として使用し、貫通孔４０に埋め込まれた導体４２をアンテナ５と接続するためのケーブルとして使用している。本例のように、裏面側パネル４を鏡面化する際にアンテナ５およびケーブルとして使用する導体４２を、溝４１および貫通孔４０内に形成することによって、アンテナ５およびケーブルの形成と裏面側パネル４の鏡面化とを同じ工程で行うことができる。
【００６４】
そして、図１６，１７に示されるように、ある部品４３を、裏面側パネル４の第２主面７３にマウント（配置）し、半田付け等により導体４２と接続する。図１６は、裏面側パネル４を示している。図１７は、図１６に示される矢視Ｂ−Ｂにおける裏面側パネル４の断面図を示している。
【００６５】
上記の例では、裏面側パネル４に導体４２を埋め込む場合について説明したが、導体４２を、前面側パネル２もしくは筐体３に埋め込んでもよい。また、上記の例では、部品４３を裏面側パネル４に配置する場合について説明したが、部品４３を、前面側パネル２もしくは筐体３に配置してもよい。
【００６６】
＜外装の接合について＞
ここでは、外装２００の接合（前面側パネル２と筐体３との接合、および筐体３と裏面側パネル４との接合）について説明する。既述したように、外装２００（前面側パネル２、筐体３および裏面側パネル４）は、サファイアで形成される。つまり、外装２００のそれぞれはサファイア部材である。したがって、外装２００の接合は、サファイア部材とサファイア部材との接合とも言える。
【００６７】
本実施の形態では、前面側パネル２と筐体３とが、金属を主成分とする接合層３０ａを介して接合される。また、筐体３と裏面側パネル４とが、金属を主成分とする接合層３０ｂを介して接合される。以後、接合層３０ａと接合層３０ｂとを特に区別する必要がない場合には、単に「接合層３０」と呼ぶ。つまり、本実施の形態では、外装２００を構成する複数のサファイア部材が、金属を主成分とする接合層３０を介して接合される。
【００６８】
図１８は、本実施の形態に係る電子機器１の断面図を示している。図１８は、図２，３に示される矢視Ａ−Ａにおける電子機器１の断面図を示している。図１８に示されるように、本実施の形態では、前面側パネル２における筐体３との接合面を「接合面８０」と呼び、筐体３における接合面８０と対向する接合面を「接合面８１」と呼ぶ。同様に、裏面側パネル４における筐体３との接合面を「接合面８２」と呼び、筐体３における接合面８２と対向する接合面を「接合面８３」と呼ぶ。
【００６９】
前面側パネル２と筐体３、および裏面側パネル４と筐体３とは、例えばいわゆるメタライズ接合によって金属層を介して接合している。例えば、前面側パネル２と筐体３との接合では、接合面８０と接合面８１にメタライズ層を形成し、形成したメタライズ層の表面に金属メッキ層を形成した後に、このメタライズ層と金属メッキが施された接合面８０と接合面８１同士を対面させてそれぞれのメッキ層に挟むようにロウ材を配置し、全体を昇温させてロウ材を溶融させた後に固化すればよい。例えばメタライズ層と金属メッキが施された接合面８０と接合面８１それぞれの表面に、例えばＭｏ−Ｍｎ、Ｗ−Ｍｎ、Ｃｕ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ等のいずれかを主成分とするメタライズ層を形成し、その表面にニッケル（Ｎｉ）メッキ層を被着させる。より具体的には、例えば、Ｍｏ粉末とＭｎ粉末と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）粉末とに有機バインダ、溶剤を混合してなる金属ペーストを１０μｍの厚さとなるように印刷塗布し、乾燥後加湿したフォーミングガス中で１４００℃の温度で焼成してメタライズ層を形成し、このメタライズ層の表面にＮｉメッキ層を電解メッキ法により約２μｍの厚さで被着しておく。次に、それぞれのメッキ層に挟むように、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＺｎＢｉ、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＩｎＢｉ、ＳｎＺｎＡｌ、ＳｎＰｂ等のいずれかを主成分とする比較的低温で溶融する半田を配置し、全体を昇温させて半田を溶融させた後に降温させて半田を固化して、前面側パネル２と筐体３とを接合する接合層３０を形成する。筐体３及び裏面側パネル４も同様に接合することができる。この半田は、スズ（Ｓｎ）を主成分とし、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等を含んでいる。接合層３０の主成分は半田の主成分であるＳｎとなっている。
【００７０】
上記では、外装２００を構成する複数のサファイア部材を接合層３０によって接合する場合について説明した。しかし、当該複数のサファイア部材は直接接合によって接合されても良い。以下に接合面８０と接合面８１とを接合する場合を例に挙げて直接接合について説明する。
【００７１】
図１９は、直接接合を説明するための図である。図１９は、図１８に示される電子機器１の断面図に対応している。図１９に示されるように、直接接合では、接合面８０と接合面８１とが互いに当接した状態で接合される。言い換えれば、直接接合では、サファイア部材とサファイア部材とが互いに当接した状態で接合される。したがって、接合面８０と接合面８１との間に接合層３０は形成されない。直接接合には、例えば、接合面８０，８１を活性化して接合する方法や、熱によって接合する方法が存在する。
【００７２】
接合面８０，８１を活性化する方法としては、例えば真空中でイオンビームや中性子ビームを照射して表面をエッチングして活性化する方法、化学溶液で表面をエッチングして活性化する方法などが挙げられる。この接合では、原子間力などを利用した固相接合（Solid State Bonding）によって、接合面８０と接合面８１とを当接して（直接的に）接合している。
【００７３】
熱による接合では、中心線平均粗さを５００［Å］以下となるように研磨した接合面８０，８１を室温において対向させて張り合わせ、真空度を１．３×１０−３［Ｐａ］以下（好適には、真空度を１．３×１０−４［Ｐａ］以下）にして、温度を１０００［℃］以上（好適には、１５００［℃］以上）に昇温させて接合すればよい。この接合では、物理化学的な結合力によって、接合面８０と接合面８１とを当接して（直接的に）接合している。
【００７４】
なお、上記の例では、外装２００のすべてが、互いに接合された複数のサファイア部材だけで構成されているが、外装２００の一部だけが、互いに接合された複数のサファイア部材だけで構成されても良い。例えば、前面側パネル２と筐体３とをサファイア部材で構成し、裏面側パネル４をサファイア以外の材料（例えば樹脂）で構成しても良い。
【００７５】
以上のように、本実施の形態の電子機器１では、外装２００にはサファイア部材が含まれることから、外装２００が樹脂だけで構成されている場合と比較して、外装２００の放熱性を高めることができる。したがって、外装２００内の電子デバイスの温度上昇を抑制することができるとともに、外装２００内の温度の上昇を抑制することができる。よって、電子機器１に動作不良が発生することを抑制することができる。
【００７６】
また、サファイアは樹脂に比べて硬いことから、本実施の形態のように、外装２００の少なくも一部をサファイア部材で構成することによって、外装２００に傷が付きにくくなる。
【００７７】
また、本実施の形態では、外装２００に含まれる複数のサファイア部材は、金属（Ｓｎ）を主成分とする接合層３０で接合されていることから、当該複数のサファイア部材を両面テープあるいは接着剤で互いに取り付けた場合と比較して、電子機器１の気密性を高めることができる。よって、電子機器１の防水性能を高めることができる。外装２００に含まれる複数のサファイア部材を直接接合した場合にも、電子機器１の気密性を高めることができる。
【００７８】
また、外装２００に含まれる複数のサファイア部材の間に、ゴム等の有機材料で形成されたパッキンもしくはガスケットを挟み込んだ状態で、当該複数のサファイア部材をネジ止め等によって互いに取り付ける場合には、電子機器１の気密性を高めることができる。しかしながら、この場合には、外装２００がどうしても大きくなってしまう。また、電子機器１の重さも大きくなる。また、パッキンやガスケットが有機材料で形成される場合には、長期的に電子機器１の気密性を維持することは困難である。
【００７９】
本実施の形態に係る電子機器１では、外装２００に含まれる複数のサファイア部材は、金属（Ｓｎ）を主成分とする接合層３０で接合されていることから、外装２００の大きさを抑制することができる。さらに、電子機器１の気密性を長期的に維持することが可能となる。また、外装２００に含まれる複数のサファイア部材を直接接合した場合にも、外装２００の大きさを抑制することができ、電子機器１の気密性を長期的に維持することが可能となる。
【００８０】
上記の例では、本願発明を携帯電話機に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は、スマートフォン等の携帯電話機以外の電子機器、例えばタブレット端末や腕時計等にも適用することができる。
【００８１】
以上のように、電子機器１は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００８２】
１  電子機器
３０  接合層
２００  外装
【図１】
2015126090.tif 000003
【図２】
2015126090.tif 000004
【図３】
2015126090.tif 000005
【図４】
2015126090.tif 000006
【図５】
2015126090.tif 000007
【図６】
2015126090.tif 000008
【図７】
2015126090.tif 000009
【図８】
2015126090.tif 000010
【図９】
2015126090.tif 000011
【図１０】
2015126090.tif 000012
【図１１】
2015126090.tif 000013
【図１２】
2015126090.tif 000014
【図１３】
2015126090.tif 000015
【図１４】
2015126090.tif 000016
【図１５】
2015126090.tif 000017
【図１６】
2015126090.tif 000018
【図１７】
2015126090.tif 000019
【図１８】
2015126090.tif 000020
【図１９】
2015126090.tif 000021