JP2001283805A - 電池パックおよびその製造方法 - Google Patents

電池パックおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化および薄型化を図りつつ、コストの低
減化を実現することができる電池パックを提供する。 【解決手段】 容器２と、この容器２に内装された電池
と、この電池に接続された回路基板３とを備え、容器２
の表面には、開口６が形成されており、回路基板３は、
その表面に薄膜状の端子部１２が開口６から外部に臨む
ようにして形成された。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、たとえば携帯型
電話機やノート型パソコン等の携帯用電子機器に着脱可
能な電池パック、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、たとえば携帯型電話機やノー
ト型パソコン等では、リチウムイオン電池やマンガン電
池等のバッテリ用電池を内蔵した電池パックが用意さ
れ、この電池パックが、携帯型電話機等の本体に対して
着脱自在にされた構成とされている。上記電池パックを
用いれば、商用電源等から電源電圧を供給することな
く、一定時間、上記携帯型電話機等を使用することがで
きる。
【０００３】図１１は、このような電池パックの一例を
示す斜視図であり、図１２は、この電池パックに内装さ
れる回路基板の斜視図である。この電池パック１は、樹
脂製の容器２と、図示しないバッテリ電池と接続される
回路基板３とを備えて構成されている。回路基板３は、
バッテリ電池における過充電および過放電を防止するた
めの保護回路（図示せず）を含んでいる。
【０００４】回路基板３は、図１２に示すように、その
表面に基板実装型の端子台４が実装されるとともに、バ
ッテリ電池と接続するための接続端子７が設けられてい
る。端子台４は、その上面に複数の接触端子部５を備え
ており、回路基板３は、この接触端子部５が、容器２の
表面に形成された開口６を介して外部に露出するよう
に、容器２の内側に沿って支持されている。そして、回
路基板３は、この端子台４の接触端子部５が、たとえば
携帯型電話機の本体（図示せず）に設けられたコネクタ
ピン（図示せず）に接触することにより本体と電気的に
接続可能とされている。すなわち、回路基板３は、端子
台４の各接触端子部５を通じて上記本体への電力の供給
およびバッテリ電池への充電を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の携帯
型電話機においては、軽量化および薄型化の要請がある
一方、部品コストおよび製造コストの低減化が望まれて
おり、これらの課題は、携帯型電話機に着脱される電池
パックにおいても同様である。しかしながら、上記電池
パック１における回路基板３の端子台４は、一般に高価
であり、装置全体の部品コストに影響を及ぼす。また、
端子台４は、回路基板３に対する実装高さが比較的高い
ため、電池パックの大きさに影響し、このことは軽量化
および薄型化の要請に反するものであった。
【０００６】
【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、軽量化および薄型化を図りつ
つ、コストの低減化を実現することのできる電池パッ
ク、およびその製造方法を提供することを、その課題と
する。
【０００７】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【０００８】本願発明の第１の側面に係る電池パックに
よれば、容器と、この容器に内装された電池と、この電
池に接続された回路基板とを備え、容器の表面には、開
口が形成されており、回路基板は、その表面に薄膜状の
端子部が開口から外部に臨むようにして形成されたこと
を特徴とする。具体的には、端子部は、回路基板上に形
成されたベース層と、そのベース層上に形成されためっ
き層とによって構成され、めっき層は金からなるもので
ある。
【０００９】本願発明によれば、たとえば携帯型電話機
の本体との接続部であって、電池パックに備えられる回
路基板の端子部は、回路基板上で薄膜状に形成される。
そのため、従来のように端子台といった電子部品を用い
ていた構成に比べ、回路基板上における部品の実装高さ
を大幅に低くすることができるとともに、部品コストの
低減化を図ることができる。したがって、これに伴い電
池パックの厚みを薄くでき、ひいては携帯型電話機の薄
型化、小型化および軽量化に寄与することができる。ま
た、端子部において最上層となるめっき層は金からなる
ので、端子部の防食性および装飾性を高めることができ
る。
【００１０】本願発明の好ましい実施の形態によれば、
回路基板には、端子部が形成される領域以外の領域に絶
縁層が形成され、絶縁層は、回路基板の表面および／ま
たはベース層の表面が外部に露出しないように、めっき
層の周縁を覆うように形成されている。
【００１１】従来では、たとえばめっき層を形成する際
における熱の影響で絶縁層の材質が収縮し、端子部の形
成領域以外の領域に形成される絶縁層とベース層との間
等に隙間が生じる場合があった。そのため、その隙間に
よってベース層や回路基板の表面が外部に露出している
と、上記隙間に水分等が侵入した場合、めっき層を劣化
させることがある。しかし、上記のように、最上層であ
るめっき層の周縁を絶縁層が十分に覆うように形成され
れば、絶縁層が多少収縮しても上記隙間が生じることを
防止することができる。そのため、回路基板の表面およ
び／またはベース層の表面が外部に露出することがなく
なるので、水分等の侵入を防止でき、めっき層の表面劣
化を抑制することができる。したがって、信頼性の高い
電池パックを提供することができる。
【００１２】本願発明の第２の側面に係る電池パックの
製造方法によれば、容器と、この容器に内装される電池
と、この電池に接続される回路基板とを備える電池パッ
クの製造方法であって、回路基板の製造には、回路基板
の表面に、銅からなるベース層および金からなるめっき
層を順次積層して端子部を形成する端子部形成工程を含
むことを特徴とする。
【００１３】本願発明の第２の側面に係る製造方法によ
れば、本願発明の第１の側面に係る電池パックの回路基
板を容易に実現することができ、本願の第１の側面に係
る電池パックにおける作用効果と同様の効果を奏するこ
とができる。
【００１４】本願発明の好ましい実施の形態によれば、
回路基板の製造には、端子部形成工程の後に、端子部が
形成される領域以外の領域に絶縁層を形成する絶縁層形
成工程を含み、絶縁層形成工程では、回路基板の表面お
よび／またはベース層の表面が外部に露出しないよう
に、絶縁層を、めっき層の周縁を覆うように形成する。
この発明によれば、端子部形成工程においてベース層お
よびめっき層を形成した後で、絶縁層形成工程において
絶縁層を形成するので、めっき層の周縁を覆うように絶
縁層を容易に形成することができ、本願の第１の側面に
係る電池パックにおける作用効果と同様の効果を奏する
ことができる。
【００１５】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】図１は、本願発明に係る回路基板の斜視図
である。なお、以下の説明では、従来の説明の欄で説明
した電池パックの斜視図である図１１を再び参照し、図
１１と同符号を示す部品については同機能を示すものと
する。
【００１８】この電池パック１は、たとえば携帯型電話
機の本体（図示せず）に対して着脱自在とされ、樹脂製
の容器２と、容器２内に組み込まれ、たとえばリチウム
イオン電池からなる図示しないバッテリ電池と、それに
接続される回路基板１１とを備えている。回路基板１１
は、バッテリ電池からの電力を携帯型電話機等の本体側
に供給する機能を有している。また、上記本体はバッテ
リ電池を充電することができ、回路基板１１は、上記本
体からの充電用電力をバッテリ電池に与える機能を有
し、これに伴い、回路基板１１は、過放電、過充電を防
止する保護回路を有している。
【００１９】容器２は、中空構造を有する略直方形状に
形成され、図１１に示すように、その背面に開口６が形
成されている。この開口６からは、回路基板１１の表面
に形成される端子部１２（後述）が外部に臨むようにさ
れ、この端子部１２が携帯型電話機の本体側のコネクタ
ピン等に接触することにより、電池パック１が上記本体
に電気的に接続される。
【００２０】回路基板１１は、たとえばガラスエポキシ
樹脂からなる矩形状とされたリジッド型のプリント配線
基板であり、容器２内においてバッテリ電池との接触を
回避するように、すなわち、容器２の長手方向一端面２
ａの近傍に配されている。回路基板１１は、その表面に
銅箔等からなる配線パターン（図示せず）が形成され、
配線パターンの所定箇所においてＩＣや抵抗等の電子部
品が実装されている。また、回路基板１１には、容器２
内のバッテリ電池等に接続される接続端子７が設けられ
ている。
【００２１】回路基板１１の表面には、端子部１２が薄
膜状に形成され、この端子部１２は、図２に示すよう
に、回路基板１１上に形成され銅からなるベース層１４
と、ベース層１４の上面にめっき等により形成され、ニ
ッケルからなる第１めっき層１５と、第１めっき層１５
の上面に最上層となるようめっき等により形成され、金
からなる第２めっき層１６とによって構成されている。
なお、図２には示していないが、ベース層１４には、配
線パターンが接続されている。また、各層１４，１５，
１６の厚みは、ベース層１４が約３５μｍ、第１めっき
層１５が約４μｍ以上、第２めっき層１６が約１．５μ
ｍ以上とされる。
【００２２】このように、第１めっき層１５にニッケル
が用いられれば、銅からなるベース層１４と金からなる
第２めっき層１６との接合強度を高めることができる。
また、端子部１２において最上層となる第２めっき層に
金が用いられれば、端子部１２の防食性および装飾性を
高めることができる。
【００２３】また、回路基板１１の表面には、ベース層
１４が形成される領域以外の領域に、グリーンレジスト
と呼称され、回路基板１１の表面や配線パターンを保護
するための絶縁層１７が形成されている。絶縁層１７
は、エポキシ樹脂等からなり電気絶縁性を有しており、
その厚みは、約７μｍとされる。
【００２４】上記のように、端子部１２は、ベース層１
４、第１めっき層１５、および第２めっき層１６が積層
されてなり、回路基板１１上で薄膜状に形成されるの
で、従来のように端子台といった電子部品を用いていた
構成に比べ、部品コストの低減化を図ることができると
ともに、回路基板１１上における部品の実装高さを大幅
に低くすることができる。そのため、これに伴い電池パ
ック１の厚みを薄くでき、ひいては携帯型電話機の薄型
化、小型化および軽量化に寄与することができる。
【００２５】なお、上記のように、たとえば本体と接続
される場合、回路基板１１において従来の端子台に代え
て薄膜状の端子部１２が用いられれば、従来に比べ、回
路基板１１における実装高さが極端に低くなる。そのた
め、端子部１２と、たとえば本体のコネクタピンとの接
触抵抗を維持するために、回路基板１１が容器２に対し
て適当な位置関係で備えられることが望ましい。
【００２６】ところで、上述したように、回路基板１１
上に薄膜状の端子部１２を形成した場合、その製造方法
によっては以下のような不具合が生じることがある。す
なわち、上記端子部１２を形成するときには、公知のフ
ォトリソグラフィー法を用い、ベース層１４が形成され
る。次いで、回路基板１１の表面の、端子部１２が形成
される以外の領域に、エポキシ樹脂等からなる絶縁層１
７がこの場合も公知のフォトリソグラフィー法を用いて
形成される。詳細には、絶縁層１７の端部１７ａは、図
２に示すように、ベース層１４の周縁１４ａに載り上が
るようにして形成される。その後、ベース層１４上にニ
ッケルによるめっきを施して第１めっき層１５が形成さ
れ、第１めっき層１５上に金によるめっきを施して第２
めっき層１６が形成される。
【００２７】この製造方法によると、めっき層１５，１
６を形成するときの熱によって、図３に示すように、絶
縁層１７を形成するエポキシ樹脂等が収縮し、絶縁層１
７の端部１７ａとニッケルからなる第１めっき層１５と
の間に隙間Ｄが生じ、ベース層１４の表面の一部が外部
に露出することがある。そして、このような隙間Ｄに、
たとえば水分や硫化水素あるいは亜硫酸ガス等が侵入す
ると、第１めっき層１５の表面に不純物の結晶が生じ、
金からなる第２めっき層１６の表面を劣化させるおそれ
がある。
【００２８】また、たとえば図４に示すように、ベース
層１４が形成された後、絶縁層１７がベース層１４の周
囲に形成され、その後、第１および第２めっき層１５，
１６が形成される場合、絶縁層１７の、ベース層１４寄
りの端部１７aの上部を覆うように第２めっき層１６の
端部１６ａが形成されることもある。この場合、絶縁層
１７が上記と同様に収縮すると、図５に示すように、絶
縁層１７とベース層１４との間に隙間Ｄが生じ、ベース
層１４の表面および回路基板１１の表面が外部に露出す
ることがある。
【００２９】ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板１１
は、図５に示すように、複数のガラス繊維１１ａが縦横
に交差し、その交差したガラス繊維１１ａの隙間に樹脂
成分（図示せず）が含有された構成である。しかし、上
記ガラス繊維１１ａの編み具合等の影響によって、回路
基板１１の表面が外部に露出されると、水分が回路基板
１１に含浸することがある。その場合、ベース層１４を
構成する銅等がイオン化し、その銅イオン（図５におけ
る三角印参照）が回路基板１１内を進行し、露出された
隙間Ｄの領域からベース層１４上を伝い、第２めっき層
１６上に銅化合物として析出される場合があり、これが
第２めっき層１６の表面を劣化させる原因となることが
ある。
【００３０】本実施形態では、上記不具合に対応する方
法として、以下に示す構成を採用している。すなわち、
回路基板１１には、端子部１２が形成される領域以外の
領域に絶縁層１７が形成されるが、その絶縁層１７は、
その端部１７ａが図６に示すように、上記ベース層１４
の表面が外部に露出しないように、第２めっき層１６の
周縁１６ａを覆うように形成される。このように、絶縁
層１７が第２めっき層１６の周縁を十分に覆うように形
成されれば、たとえ絶縁層１７が熱等によって収縮した
としても、隙間Ｄが生じることがなく、ベース層１４の
表面は、絶縁層１７によって外部に露出することがなく
なる。そのため、水分や硫化水素あるいは亜硫酸ガス等
の侵入を防止でき、第２めっき層１６の表面劣化を抑制
することができる。
【００３１】また、図５に示したように、第２めっき層
１６上に銅化合物が析出していた場合でも、絶縁層１７
が、第２めっき層１６の周縁１６ａを覆うように形成さ
れれば、隙間Ｄが生じなくなるので、回路基板１１の表
面およびベース層１４の表面が外部に露出することはな
い。そのため、水分等の侵入を防止できるので、上記と
同様に、第２めっき層１６の表面の劣化を防止すること
ができる。
【００３２】なお、図７に示すように、第１めっき層１
５および第２めっき層１６が、ベース層１４の周縁１４
ａを覆うように形成され、絶縁層１７の端部１７ａが、
それらを覆うように形成された構成とされてもよい。こ
の構成によれば、ベース層１４および第１めっき層１５
の周縁部では、第１めっき層１６および絶縁層１７によ
って二重に覆われた構成となるので、ベース層１４およ
び第１めっき層１５が外部に露出する可能性がより少な
くなるので、水分等の侵入をより確実に防止できるとい
った利点がある。
【００３３】次に、上記回路基板１１の製造方法につい
て説明する。回路基板１１は、図８に示すように、長尺
状の集合基板２１を用いて製作される。すなわち、集合
基板２１は、一般的なリジッド型の原板によって構成さ
れ、集合基板２１の表面に対して、上記した回路基板１
１に相当する領域２２（図８における一点破線内）に、
上記公知のフォトリソグラフィー法により配線パターン
が形成される。
【００３４】すなわち、銅箔を施した集合基板２１上に
対してレジスト材料を塗布し、所定のパターンが形成さ
れたマスクを用いて露光、現像した後、エッチングによ
って銅箔の不要部分を除去する。これにより、回路基板
１１に相当する領域２２に、配線パターンおよびベース
層１４が形成される。次いで、ベース層１４上にニッケ
ル等のめっきを施して第１めっき層１５を形成する。そ
の後、第１めっき層１５上に金等のめっきを施して第２
めっき層１６を形成する。
【００３５】そして、回路基板１１に相当する領域２２
の表面の、端子部１２が形成される以外の領域に、この
場合も公知のフォトリソグラフィー法を用いて絶縁層１
７を形成する。絶縁層１７は、上記回路基板１１の表面
およびベース層１４の表面が外部に露出しないように、
上記端子部１２の第２めっき層１６の周縁１６ａを覆う
ように形成する（図６参照）。次いで、半田リフロー処
理によって、配線パターンの所定位置にＩＣや抵抗等の
電子部品が実装される。
【００３６】その後、集合基板２１は、図９に示すよう
に、所定の金型によって上述した領域２２に沿って打ち
抜き加工し、回路基板１１に相当する複数の基板品２３
を形成する。そして、連設部２４を切断した後、接続端
子７を接続することにより、図１に示す回路基板１１が
得られる。このようにして製作された回路基板１１は、
たとえば、図１０に示すように、電池パック１に組み込
まれる。
【００３７】すなわち、回路基板１１が組み込まれた電
池パック１は、たとえば携帯型電話機本体Ｐの背面側の
所定位置に装着される。この場合、携帯型電話機の本体
Ｐには、電池パック１の端子部１２に対向する位置に、
コネクタ２５が設けられている。コネクタ２５には、複
数のコネクタピン２６が設けられており、電池パック１
が携帯型電話機の本体Ｐに取り付けられた状態では、端
子部１２がコネクタピン２６に接触することにより、電
池パック１と本体とが電気的に接続される。
【００３８】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施
形態において説明した回路基板１１の端子部１２の積層
構造は、上記実施形態に示した構成に限るものではな
い。また、回路基板１１は、上述した電池パック１に組
み込まれて適用されることに限定されず、カメラやビデ
オ等の小型電子機器等に適用されるようにしてもよい。
また、上記実施形態における端子部１２の端子数は、上
記した数に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る電池パックに適用される回路基
板の斜視図である。
【図２】図１に示す端子部の断面図である。
【図３】図２に示す端子部の拡大断面図である。
【図４】変形例の端子部の断面図である。
【図５】図４に示す端子部の拡大断面図である。
【図６】端子部の断面図である。
【図７】変形例の端子部の断面図である。
【図８】回路基板の製造方法を説明するための図であ
る。
【図９】回路基板の製造方法を説明するための図であ
る。
【図１０】電池パックを携帯型電話機に装着するときの
斜視図である。
【図１１】従来の電池パックの斜視図である。
【図１２】従来の電池パックに内装される回路基板の斜
視図である。
【符号の説明】
１ 電池パック ２ 容器 ３ 回路基板 ６ 開口 １２ 端子部 １４ ベース層 １５ 第１めっき層 １６ 第２めっき層 １７ 絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 憲司郎 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 Ｆターム(参考） 5H040 AA01 AS13 AS14 AY08 DD08 DD09 DD10 DD13 JJ00 JJ04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器と、この容器に内装された電池と、
    この電池に接続された回路基板とを備え、 上記容器の表面には、開口が形成されており、 上記回路基板は、その表面に薄膜状の端子部が上記開口
    から外部に臨むようにして形成されたことを特徴とす
    る、電池パック。
  2. 【請求項２】 上記端子部は、上記回路基板上に形成さ
    れたベース層と、そのベース層上に形成されためっき層
    とによって構成され、 上記めっき層は、金からなる、請求項１に記載の電池パ
    ック。
  3. 【請求項３】 上記回路基板には、上記端子部が形成さ
    れる領域以外の領域に絶縁層が形成され、 上記絶縁層は、上記回路基板の表面および／または上記
    ベース層の表面が外部に露出しないように、上記めっき
    層の周縁を覆うように形成された、請求項１または２に
    記載の電池パック。
  4. 【請求項４】 容器と、この容器に内装される電池と、
    この電池に接続される回路基板とを備える電池パックの
    製造方法であって、 上記回路基板の製造には、上記回路基板の表面に、銅か
    らなるベース層および金からなるめっき層を順次積層し
    て端子部を形成する端子部形成工程を含むことを特徴と
    する電池パックの製造方法。
  5. 【請求項５】 上記回路基板の製造には、上記端子部形
    成工程の後に、上記端子部が形成される領域以外の領域
    に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を含み、 上記絶縁層形成工程では、上記回路基板の表面および／
    または上記ベース層の表面が外部に露出しないように、
    上記絶縁層を、上記めっき層の周縁を覆うように形成す
    る、請求項４に記載の電池パックの製造方法。
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