説明

筐体及びその製造方法、並びに電子機器

【課題】アンテナの収容スペースを保ちつつ、外観が改善された筐体及びその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】凹部が設けられた成型体と、前記凹部内に設けられた導電層と、前記成型体の表面のうちの前記凹部が設けられた表面における前記凹部の非形成領域と、前記導電層の表面と、を少なくとも覆うように設けられた保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記非形成領域と前記導電層の前記表面との間を略平坦に延在してなることを特徴とする筐体、及びその製造方法が提供される。また、上記筐体を含む電子機器が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筐体及びその製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話やノートパソコンのような電子機器の小型化要求に伴い小スペースであってもアンテナ設計の自由度を高めることが必要となる。
【0003】
この場合、例えば携帯電話の筐体内部において、板金、インモールドやMID(Molded Interconnect Device)による内蔵アンテナを基板と筐体との間に配置すると、実装スペースが大きくなる。また、筐体内部にリブやボスなどが配置されることが多く、アンテナの配置や形状に制約が生じる。
【0004】
他方、筐体の外側表面にアンテナを配置すると実装スペースの確保が容易になるものの、アンテナ厚さにより段差を生じやすくなり、意匠的な外観が損なわれる。
【0005】
移動体通信の端末機器の小型化、軽量化、および外観デザインの自由度を高める無線通信機能付き機器に関する技術開示例がある(特許文献1)。この技術開示例では、誘電体樹脂アンテナの筐体外面側および外周を低誘電率樹脂で覆い、筐体のその他の部分を導電性樹脂としている。しかしながら、アンテナ収容スペースが十分ではない。
【特許文献1】特開2003−158415号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
アンテナの収容スペースを保ちつつ、外観が改善された筐体及びその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様によれば、凹部が設けられた成型体と、前記凹部内に設けられた導電層と、前記成型体の表面のうちの前記凹部が設けられた表面における前記凹部の非形成領域と、前記導電層の表面と、を少なくとも覆うように設けられた保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記非形成領域と前記導電層の前記表面との間を略平坦に延在してなることを特徴とする筐体が提供される。
【0008】
本発明の他の一態様によれば、上記の筐体の製造方法であって、前記凹部内に導電性ペーストを塗布することにより前記導電層を形成する工程を備えたことを特徴とする筐体の製造方法が提供される。
【0009】
本発明の他の一態様によれば、上記の筐体の製造方法であって、第1の成型体の上に、開口部を有する第2の成型体を形成して前記凹部を形成する工程と、前記開口部に露出した前記第1の成型体の表面にメッキ層を形成して前記導電層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする筐体の製造方法が提供される。
【0010】
本発明の他の一態様によれば、第1の筐体と、前記第1の筐体と組み合わせられた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体との間に形成される内部空間に設けられた電気回路と、を備え、前記第1の筐体及び前記第2の筐体のうちの少なくともいずれかは、上記の筐体であり、前記保護膜が外部表面側となるように前記第1及び第2の筐体が組み合わされ、前記導電層は、前記電気回路と電気的に接続されたことを特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【0011】
アンテナの収容スペースを保ちつつ、外観が改善された筐体及びその製造方法、並びに電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる電子機器を表し、図1(a)は模式斜視図、図1(b)はフレキ基板を用いた電気的接続例を表す模式断面図である。成型体を含む第1の筐体10と成型体を含む第2の筐体12とが組み合わされている。携帯機器を、例えば携帯電話とすると第1及び第2の筐体10、12が組み合わされ、表示部14を構成する。他方、第3の筐体16と第4の筐体18とが組み合わされ、操作部20を構成する。
【0013】
図1(a)は表示部14と操作部20とはヒンジ部22により機械的にまた電気的に連結された折りたたみ式携帯電話である。重ね合わせ方式としては、スライド式、回転式などもあるが、本発明はこれらの重ね合わせ方式に限定されない。また、図1(b)は、ヒンジ部22の隙間を通ったフレキ基板23により表示部14と操作部20とが電気的に接続されている断面を表している。
【0014】
第1の筐体10の表面10aには保護膜が設けられており、その下方には導電層46が設けられているが導電層46の端部の上方において、表面10aは略平坦に延在し、連続的に形成されていて段差がないために外観上はその存在がわからない。この表面10aを意匠面と呼ぶことにする。すなわち、本実施形態において導電層46の段差などが意匠面に生じることはなく良好な外観を保つことができる。本明細書では、図1(a)のように第1の筐体10が緩やかな丸みを有し連続的に形成されている場合も「略平坦」と言うものとする。なお、導電層46は第2の筐体12の表面12a側に設けられていてもよい。すなわち、携帯電話の開状態において、第1の筐体10の表面10a及び側面、並びに第2の筐体12の表面12a及び側面が意匠面となる。
【0015】
導電層46を、例えばアンテナとすることができる。アンテナは、第1、第2、第3、第4の筐体10、12、16、18のいずれの表面10a、12a、16a、18aにも設けられる可能性がある。携帯電話に複数のアンテナを設ける場合、アンテナ収容スペースを広く確保し筐体表面を有効に活用できる本実施形態は好ましい。また、意匠面側にアンテナを配置すると、基板30からのノイズを抑制することが容易となる。
【0016】
図2は、表示部14の模式断面図であり、図2(a)は図1のA−A線に沿った断面、図2(b)はB−B線に沿った断面を表す。なお、表示部14の場合について説明するが、本実施形態はこれに限定されず操作部20であってもよい。また、図3は、図2(a)のK部を部分拡大した模式図である。図2(a)において、第1及び第2の筐体10、12は組み合わされ、内部空間13が形成されている。第2の筐体12には、例えば液晶ディスプレイ32が固定される。さらに、例えば電気回路が設けられた基板30が、第1の筐体10または第2の筐体12のいずれかに固定される。
【0017】
電子機器が図1のように表示部14及び操作部20から構成される場合、電気回路は操作部20にも配置されることが多い。導電層46がアンテナの場合、高周波部48と電気的に結合され給電される。高周波部48は発振器及び受信器を含んでおり、表示部14または操作部20のいずれに配置されてもよいが、図2(b)のように、電気回路の給電線50と第1の筐体10の導電層46とが接続される。この場合、成型体が樹脂である場合、第1の筐体10を貫通する接続ピンを給電線の一部とし導電層46に給電してもよい。なお、表示部14と操作部20とは、ヒンジ部22を介して電気的接続がなされている。
【0018】
図3は、導電層46近傍の模式断面図である。成型体11の凹部内に導電層46が設けられている。例えば導電性ペースト層40の上にメッキ層42が形成されている。導電性ペースト層40及びメッキ層42から構成された導電層46の厚さは凹部の深さと略同一である。成型体11において凹部が形成されていない部分、すなわち凹部の非形成領域11bの表面とメッキ層42の表面とを覆うように塗装膜のような保護膜44が設けられる。導電層46の表面と成型体11の表面とは段差を有しておらず、保護膜44の表面に段差を生じることはなく良好な意匠面とすることが容易となる。つまり、保護膜44は、導電層46と成型体11との間を略平坦に延在し連続的な表面が形成されている。
【0019】
図4は、本実施形態の筐体の製造方法を説明する工程断面図である。
また、図5は、筐体の製造方法を表すフロー図である。
まず、凹部11aを有する成型体11を樹脂成型する(S100)。樹脂材料としては、PC(Polycarbonate)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)、PET(Polyethylene Terephthalate)、PC/ABS、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PPO(Polyphenylene Oxide)、PI(PolyImide)、POM(Polyoxymethylene)、PES(Polyethersulfone)、RENY、PP(Polypropylene)、PMMA(Polymethylmethacrylate)、PS(Polystyrene)、AS(Acrylonitrile Styrene)、PPE(Polyphenylether)、PEEK、LCP、COC、COPなどを用いる。図4(a)のように、凹部11aに、例えばドットディスペンサ60から導電性ペーストを滴下する。導電性ペーストとしては溶媒中に銀(Ag)の粒子などが分散されたものを用いることができる。この場合、図4(b)のように凹部11aの深さよりも厚く滴下し、凹部11aの深さよりも薄くなるようにブレード62を用いて平坦にしてもよい。ブレード62にゴムなどの弾性材料を用いれば筐体の曲率に沿った形状とすることが容易となる(S102)。導電性ペースト層40の厚さは、例えば5〜30μmである。
【0020】
続いて図4(c)のように導電性ペースト層40を、例えば100℃前後、10〜30分間、の熱処理、またはUV照射により硬化する(S104)。さらに、図4(d)のように、例えば銅(Cu)42a(厚さ10μm)、ニッケル(Ni)42b(厚さ2μm)、金(Au)42c(厚さ0.3μm)をこの順序でメッキする(S106)。メッキは電気メッキまたは無電解メッキのいずれであってもよい。Cuは高周波における表皮深さを小さくし、Niは硬度を保ち、Auは酸化防止など保護用である。
【0021】
なお、1GHzにおける表皮深さは、Cuで約2.1μm、Niで約4.1μm、Auで約2.5μmである。Cuは導電率が高く表皮深さを小さくでき、導電層46の厚さを薄くできるのでメッキ層42としてCuを含むことが好ましい。導電性ペースト層40及びメッキ層42を合計した導電層46の厚さを凹部11aの深さと略同一とし段差を無くする。なお、導電層46を薄い板金状とし、例えば凹部11a内に貼り付けてもよい。
【0022】
成型体11と、凹部11aに設けられた導電層46と、の間には段差が生じない。この平坦な表面を覆うように保護膜44を形成する(S108)と、図3のように平坦で導電層46のパターンが見えない表面10aができ意匠面となる。保護膜44を、例えば吹きつけなどによる塗装膜(厚さ1〜数十μm)とすることができる。また、パッド印刷、塗装膜が塗布された樹脂フィルム、不透明フィルムなどを用いてもよい。
【0023】
図6は、比較例にかかる筐体の模式断面図である。成型体111の表面に導電性ペーストなどからなる導電層146が形成されている。導電層146の表面に塗料を弾く材料を塗布し、導体層146を除いた筐体の表面に、導電層146の高さと略同一の高さまで塗装膜144を形成する。この場合、導電層146の厚さと略同一である厚い塗装膜144を形成し、かつ塗装膜144と導電層146との上部をさらに覆う必要があり、製造工程が複雑である。これに対して、本実施形態では製造方法がより簡素であり、塗装膜のような保護膜44を薄くすることができる。
【0024】
図7は、筐体の製造方法の変形例を説明する工程断面図である。図7(a)のように、第1の成型体64を樹脂成型し、開口部66aを有する第2の成型体66を樹脂成型する。第1の成型体64は下地ペーストであるパラジウム(Pd)などを含む触媒との密着性が良好であるABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂などとする。他方、第2の成型体66は密着性が不十分であるポリカーボネート(Polycarbonate)樹脂などとする。このように2つの樹脂を用いた成型法を二色成型法と呼ぶ。
【0025】
図7のように、凹部66aの底面をなす第1の成型体64は下地ペーストと密着性が良好であり、メッキにより直接Cu、Ni、Auなどを凹部66a内に形成できる。この場合、第2の成型体66は下地ペーストとの密着性が不十分であり、メッキ層が形成されない。さらに図7(c)のように、第2の成型体66と、メッキ層42と、は段差が無く、塗装膜などの保護膜44が平坦に形成され、アンテナなどとなるメッキ層42を覆い隠した良好な外観の意匠面とできる。本変形例では、Cuメッキ層などを用いて導電層46を薄くするすることができ、製造方法をより簡素にできる。
【0026】
図8は、導電層への電気的接続の変形例を表す模式図であり、図8(a)は模式斜視図、図8(b)はC−C線に沿った模式断面図である。例えばアンテナは図8(a)のような平面形状とする。表面10aの保護層44の下の導電層46であるアンテナは、キャパシタ52のような容量結合素子により第1の筐体10の内部側で高周波部48から給電される。高周波部48は、表示部14または操作部20のいずれに配置されていてもよい。このように成型体を貫通した給電線を設けなくともアンテナに給電することができる。
【0027】
以上の本実施形態において、導電層と成型体との表面段差を無くし塗装膜などの保護膜を表面に設けることにより、導電層収容スペースを保ちつつ外観が改善された筐体とすることができる。特に導電層をアンテナとすると、筐体内部よりもアンテナ収容スペースを容易に確保でき、アンテナ設計の自由度が増す。このため、GSM(Global System for Mobile Communication)、DCS(Digital Cellular System)、PCS(Personal Communications Service)などのトリプルバンドのみならず、無線LAN、FM放送、AM放送、GPS(Global Positioning System)、ワンセグなどを含めて送受信機能を拡大できる。
【0028】
また本実施形態において、表示部と操作部とが連結され、開または閉状態を有する折りたたみ式電子機器について説明したが、本発明はこれに限定されず表示部と操作部とが一体化されていてもよい。また、電子機器としては、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、パソコンなどを含めることができる。
【0029】
以上、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかしながら本発明はこれら実施形態に限定されない。筐体及び電子機器を構成する成型体、凹部、導電性ペースト、メッキ層、導電層、保護膜、塗装膜などの材質、サイズ、形状、配置などに関して当業者が設計変更を行ったものであっても、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本実施形態にかかる電子機器の模式図
【図2】表示部の模式断面図
【図3】導電層近傍の模式断面図
【図4】本実施形態の筐体の製造方法を説明する工程断面図
【図5】筐体の製造方法を表すフロー図
【図6】比較例にかかる筐体を表す模式断面図
【図7】筐体の製造方法の変形例を説明する工程断面図
【図8】導電層への電気的接続の変形例を表す模式図
【符号の説明】
【0031】
10 第1の筐体、11 成型体、11a 凹部、11b 凹部の非形成領域、12 第2の筐体、13 内部空間、40 導電性ペースト層、44 保護膜、46導電層、50 給電線、52 容量結合素子、64 第1の成型体、66 第2の成型体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹部が設けられた成型体と、
前記凹部内に設けられた導電層と、
前記成型体の表面のうちの前記凹部が設けられた表面における前記凹部の非形成領域と、前記導電層の表面と、を少なくとも覆うように設けられた保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、前記非形成領域と前記導電層の前記表面との間を略平坦に延在してなることを特徴とする筐体。
【請求項2】
前記導電層は前記凹部の深さと略同一の厚さを有したことを特徴とする請求項1記載の筐体。
【請求項3】
前記保護膜は、塗装膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の筐体。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1つに記載の筐体の製造方法であって、
前記凹部内に導電性ペーストを塗布することにより前記導電層を形成する工程を備えたことを特徴とする筐体の製造方法。
【請求項5】
前記導電性ペーストの表面にメッキ層を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の筐体の製造方法。
【請求項6】
請求項1〜3のいずれか1つに記載の筐体の製造方法であって、
第1の成型体の上に、開口部を有する第2の成型体を形成して前記凹部を形成する工程と、
前記開口部に露出した前記第1の成型体の表面にメッキ層を形成して前記導電層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする筐体の製造方法。
【請求項7】
第1の筐体と、
前記第1の筐体と組み合わせられた第2の筐体と、
前記第1の筐体と前記第2の筐体との間に形成される内部空間に設けられた電気回路と、
を備え、
前記第1の筐体及び前記第2の筐体のうちの少なくともいずれかは、請求項1〜3のいずれか1つに記載の筐体であり、
前記保護膜が外部表面側となるように前記第1及び第2の筐体が組み合わされ、
前記導電層は、前記電気回路と電気的に接続されたことを特徴とする電子機器。
【請求項8】
前記導電層は、アンテナを含み、
前記電気回路は、給電線または容量結合素子を含み、
前記給電線または前記容量結合素子を介して前記アンテナが給電されることを特徴とする請求項7記載の電子機器。


【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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【図8】
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【公開番号】特開2009−81586(P2009−81586A)
【公開日】平成21年4月16日(2009.4.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−248196(P2007−248196)
【出願日】平成19年9月25日(2007.9.25)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】