JP2003272662A - 燃料電池，電気機器，電子基板，電子基板の製造方法，燃料電池用コネクタ，配線部材，及び燃料電池の実装方法 - Google Patents
燃料電池，電気機器，電子基板，電子基板の製造方法，燃料電池用コネクタ，配線部材，及び燃料電池の実装方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機器のプリント配線板等の電子基板に直
接実装可能な燃料電池を提供する。 【解決手段】 発電体が空気取り入れ孔を有する筐体内
に内蔵され、プリント配線板などの基板との電気接続用
の端子を備えるとともに、燃料供給用の接続口及び流路
を備える燃料電池である。端子は、プリント配線板に対
して挿入実装可能な形状、あるいは表面実装可能な形状
を有する。燃料電池をプリント配線板に直接実装するこ
とで、搭載する機器に電池収納部や固定のための機構、
コネクタ等を設ける必要がなくなり、その結果、機器構
造が簡略化、小型化される。
接実装可能な燃料電池を提供する。 【解決手段】 発電体が空気取り入れ孔を有する筐体内
に内蔵され、プリント配線板などの基板との電気接続用
の端子を備えるとともに、燃料供給用の接続口及び流路
を備える燃料電池である。端子は、プリント配線板に対
して挿入実装可能な形状、あるいは表面実装可能な形状
を有する。燃料電池をプリント配線板に直接実装するこ
とで、搭載する機器に電池収納部や固定のための機構、
コネクタ等を設ける必要がなくなり、その結果、機器構
造が簡略化、小型化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池，電気機
器，電子基板，電子基板の製造方法，燃料電池用コネク
タ，配線部材，及び燃料電池の実装方法に関するもので
ある。
器，電子基板，電子基板の製造方法，燃料電池用コネク
タ，配線部材，及び燃料電池の実装方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、燃料気体である水素及び酸
素（空気）を供給することで発電体において起電力を発
生させる装置であり、通常、電解質膜（プロトン伝導体
膜）を気体電極で挟んだ構造を有し、所望の起電力を得
る構造となっている。このような燃料電池は、電気自動
車やハイブリット式車両への応用が期待されており、実
用化に向けて開発が進められているが、かかる用途の
他、軽量化や小型化が容易であるという利点を活かし
て、これとは全く異なる新たな用途への応用も検討され
ている。例えば携帯可能な電気機器において、現状の乾
電池や充電式電池に代わる新たな電源としての用途等で
ある。
素（空気）を供給することで発電体において起電力を発
生させる装置であり、通常、電解質膜（プロトン伝導体
膜）を気体電極で挟んだ構造を有し、所望の起電力を得
る構造となっている。このような燃料電池は、電気自動
車やハイブリット式車両への応用が期待されており、実
用化に向けて開発が進められているが、かかる用途の
他、軽量化や小型化が容易であるという利点を活かし
て、これとは全く異なる新たな用途への応用も検討され
ている。例えば携帯可能な電気機器において、現状の乾
電池や充電式電池に代わる新たな電源としての用途等で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、各種電気機
器に内蔵可能な小型の燃料電池については、各方面で研
究が進められており、既に提案されているものもある。
ただし、これらはいずれも電池自体は小型化されている
ものの、機器への内蔵を考えると、必ずしも十分に配慮
されているとは言えない。例えば、これら提案された燃
料電池を機器に内蔵する場合には、通常の乾電池や各種
二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）と同様、機
器側に電池収納部を設け、ここに固定用の機構や配線用
のコネクタ等を設けるというのが一般的である。また、
燃料電池への燃料供給を行うためには燃料配管を行う必
要があり、配管からの燃料漏れを防止する構造を付加し
なくてはならないという問題が発生してしまう。このよ
うに従来の手法をそのまま踏襲したのでは、機器全体の
小型化への制約や機器設計上の制約を解消することがで
きず、また機器製造の際の製造工程の増加も招く。
器に内蔵可能な小型の燃料電池については、各方面で研
究が進められており、既に提案されているものもある。
ただし、これらはいずれも電池自体は小型化されている
ものの、機器への内蔵を考えると、必ずしも十分に配慮
されているとは言えない。例えば、これら提案された燃
料電池を機器に内蔵する場合には、通常の乾電池や各種
二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）と同様、機
器側に電池収納部を設け、ここに固定用の機構や配線用
のコネクタ等を設けるというのが一般的である。また、
燃料電池への燃料供給を行うためには燃料配管を行う必
要があり、配管からの燃料漏れを防止する構造を付加し
なくてはならないという問題が発生してしまう。このよ
うに従来の手法をそのまま踏襲したのでは、機器全体の
小型化への制約や機器設計上の制約を解消することがで
きず、また機器製造の際の製造工程の増加も招く。
【０００４】また、上記燃料電池を電気機器に組み込む
場合、燃料電池の発電体を機器本体に内蔵し、別途燃料
貯蔵部、例えば水素タンクを機器本体に装着するという
構造を採用するのが一般的であるが、この場合には発電
体と水素タンクを近接して配置する必要があり、機器設
計上、大きな制約が加わる。また、上記発電体と燃料貯
蔵部を離間して配置する場合には、これらの間に燃料の
流路となる配管を設置する必要が生ずる。その結果、チ
ューブ等の配管部品を引き回さなくてはならず、部品点
数の増加や機器の大型化を招き、組み立て作業も繁雑な
ものとなる。
場合、燃料電池の発電体を機器本体に内蔵し、別途燃料
貯蔵部、例えば水素タンクを機器本体に装着するという
構造を採用するのが一般的であるが、この場合には発電
体と水素タンクを近接して配置する必要があり、機器設
計上、大きな制約が加わる。また、上記発電体と燃料貯
蔵部を離間して配置する場合には、これらの間に燃料の
流路となる配管を設置する必要が生ずる。その結果、チ
ューブ等の配管部品を引き回さなくてはならず、部品点
数の増加や機器の大型化を招き、組み立て作業も繁雑な
ものとなる。
【０００５】本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、機器の小型化への制約や設計上の制
約を解消し得る燃料電池を提供することを目的とし、さ
らには機器製造の際の製造工程の増加を招くことのない
燃料電池を提供することを目的とする。また、本発明
は、燃料電池を内蔵しながら設計上の制約を緩和するこ
とができ、部品点数の削減や小型化、製造工程の簡略化
を実現することが可能な電気機器を提供することを目的
とする。
されたものであり、機器の小型化への制約や設計上の制
約を解消し得る燃料電池を提供することを目的とし、さ
らには機器製造の際の製造工程の増加を招くことのない
燃料電池を提供することを目的とする。また、本発明
は、燃料電池を内蔵しながら設計上の制約を緩和するこ
とができ、部品点数の削減や小型化、製造工程の簡略化
を実現することが可能な電気機器を提供することを目的
とする。
【０００６】本発明は、更に、回路基板としての機能の
みならず、燃料流路としての機能も有する新規なプリン
ト配線板を提供することを目的とし、さらにはその製造
方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、発
電セルと燃料供給源との間で、電気接続と燃料継手の兼
用のコネクタとして使用することが可能な燃料電池用コ
ネクタを提供することを目的とする。
みならず、燃料流路としての機能も有する新規なプリン
ト配線板を提供することを目的とし、さらにはその製造
方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、発
電セルと燃料供給源との間で、電気接続と燃料継手の兼
用のコネクタとして使用することが可能な燃料電池用コ
ネクタを提供することを目的とする。
【０００７】また、本発明は、さらに従来の電気機器実
装に用いられる装置を用いて、燃料漏れを防止できるプ
リント配線板などの電子基板への燃料電池の実装方法を
提供することを目的とする。
装に用いられる装置を用いて、燃料漏れを防止できるプ
リント配線板などの電子基板への燃料電池の実装方法を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の燃料電池は、発電体が空気取り入れ孔を
有する筐体内に内蔵されてなり、基板との電気接続用の
端子を備えるとともに、燃料供給用の接続口及び流路を
備えることを特徴とするものである。また、本発明の電
気機器は、燃料電池が基板に直接実装されていることを
特徴とするものである。
めに、本発明の燃料電池は、発電体が空気取り入れ孔を
有する筐体内に内蔵されてなり、基板との電気接続用の
端子を備えるとともに、燃料供給用の接続口及び流路を
備えることを特徴とするものである。また、本発明の電
気機器は、燃料電池が基板に直接実装されていることを
特徴とするものである。
【０００９】燃料電池を基板に直接実装することで、搭
載する機器に電池収納部や固定のための機構、コネクタ
等を設ける必要がなくなり、その結果、機器構造が簡略
化、小型化される。また、燃料電池を基板に直接実装し
搭載することにより、各種デバイスの配置や配線パター
ン等の設計の制約が減り、無駄な配線や空間、出力のロ
ス等も削減される。
載する機器に電池収納部や固定のための機構、コネクタ
等を設ける必要がなくなり、その結果、機器構造が簡略
化、小型化される。また、燃料電池を基板に直接実装し
搭載することにより、各種デバイスの配置や配線パター
ン等の設計の制約が減り、無駄な配線や空間、出力のロ
ス等も削減される。
【００１０】また、本発明の電子基板は、配線パターン
が形成されるとともに、燃料流路が形成されていること
を特徴とするものである。このような構成を有する本発
明の電子基板は、通常の回路基板としての機能のみなら
ず、燃料流路としての機能を併せ持ち、しかも燃料流路
が配線板内に内蔵されているので、通常の電子基板と同
様に取り扱うことができる。このような考えは従来技術
には全く見られず、電子基板の新たな用途を開拓するも
のである。
が形成されるとともに、燃料流路が形成されていること
を特徴とするものである。このような構成を有する本発
明の電子基板は、通常の回路基板としての機能のみなら
ず、燃料流路としての機能を併せ持ち、しかも燃料流路
が配線板内に内蔵されているので、通常の電子基板と同
様に取り扱うことができる。このような考えは従来技術
には全く見られず、電子基板の新たな用途を開拓するも
のである。
【００１１】また、本発明の製造方法は、燃料流路が形
成された燃料流路形成層を内層とし、配線パターンが形
成された配線層を積層形成することを特徴とするもので
ある。このような手法を採用することにより、従来の電
子基板の製造プロセスをほとんど変えることなく、上記
燃料流路としての機能を併せ持つ電子基板を作製するこ
とが可能である。
成された燃料流路形成層を内層とし、配線パターンが形
成された配線層を積層形成することを特徴とするもので
ある。このような手法を採用することにより、従来の電
子基板の製造プロセスをほとんど変えることなく、上記
燃料流路としての機能を併せ持つ電子基板を作製するこ
とが可能である。
【００１２】さらに、本発明の電気機器は、電気機器本
体内に、燃料電池の発電体及び当該発電体に燃料を供給
する燃料貯蔵部が内蔵されるとともに基板を備えてな
り、上記基板は、配線パターンが形成されるとともに、
燃料流路が形成されており、上記燃料は当該基板の燃料
流路を介して燃料貯蔵部から発電体へ供給されることを
特徴とするものである。上記構成を有する電気機器にお
いては、発電体や燃料貯蔵部を自由に配置することがで
き、設計上の制約が緩和される。また、燃料は基板を介
して供給されるので、チューブ等の配管部品を引き回す
必要がなく、部品点数が削減され、機器が小型化され
る。
体内に、燃料電池の発電体及び当該発電体に燃料を供給
する燃料貯蔵部が内蔵されるとともに基板を備えてな
り、上記基板は、配線パターンが形成されるとともに、
燃料流路が形成されており、上記燃料は当該基板の燃料
流路を介して燃料貯蔵部から発電体へ供給されることを
特徴とするものである。上記構成を有する電気機器にお
いては、発電体や燃料貯蔵部を自由に配置することがで
き、設計上の制約が緩和される。また、燃料は基板を介
して供給されるので、チューブ等の配管部品を引き回す
必要がなく、部品点数が削減され、機器が小型化され
る。
【００１３】さらにまた、本発明の燃料電池用コネクタ
は、配線パターンが形成されるとともに、燃料流路が形
成されてなるプリント配線板を備え、上記プリント配線
板を介して電気信号及び燃料の授受が行われることを特
徴とするものである。上記構成の燃料電池用コネクタ
は、例えば燃料電池の発電体と燃料供給源との間のコネ
クタとして利用され、電気接続コネクタとしての機能
と、燃料継手としての機能を発揮する。
は、配線パターンが形成されるとともに、燃料流路が形
成されてなるプリント配線板を備え、上記プリント配線
板を介して電気信号及び燃料の授受が行われることを特
徴とするものである。上記構成の燃料電池用コネクタ
は、例えば燃料電池の発電体と燃料供給源との間のコネ
クタとして利用され、電気接続コネクタとしての機能
と、燃料継手としての機能を発揮する。
【００１４】更に、本発明の燃料電池は、発電体が空気
取り入れ孔を有する筐体内に内蔵されてなり、配線部材
との電気接続用の端子を備えるとともに、配線部材と対
向する面に燃料供給用の接続口を備えることを特徴とす
るものである。また、本発明の配線部材は、内側層に燃
料の流路が形成され、上層の表面に開口部である燃料供
給口を備えることを特徴とするものである。さらに、本
発明の電子機器は配線部材と燃料電池の間を樹脂封止し
たことを特徴とする。また、本発明の燃料電池の実装方
法は、燃料電池と配線部材の間を接着剤や成形可能な樹
脂によって固定することを特徴とする。
取り入れ孔を有する筐体内に内蔵されてなり、配線部材
との電気接続用の端子を備えるとともに、配線部材と対
向する面に燃料供給用の接続口を備えることを特徴とす
るものである。また、本発明の配線部材は、内側層に燃
料の流路が形成され、上層の表面に開口部である燃料供
給口を備えることを特徴とするものである。さらに、本
発明の電子機器は配線部材と燃料電池の間を樹脂封止し
たことを特徴とする。また、本発明の燃料電池の実装方
法は、燃料電池と配線部材の間を接着剤や成形可能な樹
脂によって固定することを特徴とする。
【００１５】燃料電池への燃料供給のための流路を配線
部材に形成することで、搭載する機器に電池収納部や固
定のための機構、コネクタ、燃料配管等を設ける必要が
なくなり、その結果、機器構造が簡略化、小型化され
る。また、燃料配管が露出していないために、燃料シー
リングを効果的に行うことが可能となり、燃料漏れを防
止する構造を付加する必要がなくなる。さらに、燃料電
池をプリント配線板に直接実装し搭載することにより、
各種デバイスの配置や配線パターン等の設計の制約が減
り、無駄な配線や配管や空間、出力のロス等も削減され
る。また、接着剤やモールド樹脂によって燃料電池をプ
リント配線板に固定することにより、従来の電子機器を
実装方法と同様の装置で簡便に燃料電池の固定及び燃料
シーリングを行うことが可能となる。
部材に形成することで、搭載する機器に電池収納部や固
定のための機構、コネクタ、燃料配管等を設ける必要が
なくなり、その結果、機器構造が簡略化、小型化され
る。また、燃料配管が露出していないために、燃料シー
リングを効果的に行うことが可能となり、燃料漏れを防
止する構造を付加する必要がなくなる。さらに、燃料電
池をプリント配線板に直接実装し搭載することにより、
各種デバイスの配置や配線パターン等の設計の制約が減
り、無駄な配線や配管や空間、出力のロス等も削減され
る。また、接着剤やモールド樹脂によって燃料電池をプ
リント配線板に固定することにより、従来の電子機器を
実装方法と同様の装置で簡便に燃料電池の固定及び燃料
シーリングを行うことが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した燃料電
池、さらには、これを応用した電気機器について、図面
を参照しながら詳細に説明する。
池、さらには、これを応用した電気機器について、図面
を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明を適用した燃料電池の一例
を示すものである。本例は、デュアル・インライン・パ
ッケージ（ＤＩＰ：Dual Inline Package）と呼ばれる
挿入実装型のパッケージを採用したものであり、筐体１
の中に発電体２が１あるいは２以上内蔵されている。そ
して、筐体１に設けられた空気取り入れ孔３からカソー
ド側に空気が、同じく筐体１に取り付けられた燃料継ぎ
手４からアノード側に燃料（水素）が供給され、発電が
行われる。
を示すものである。本例は、デュアル・インライン・パ
ッケージ（ＤＩＰ：Dual Inline Package）と呼ばれる
挿入実装型のパッケージを採用したものであり、筐体１
の中に発電体２が１あるいは２以上内蔵されている。そ
して、筐体１に設けられた空気取り入れ孔３からカソー
ド側に空気が、同じく筐体１に取り付けられた燃料継ぎ
手４からアノード側に燃料（水素）が供給され、発電が
行われる。
【００１８】筐体１からは上記発電体２のアノード（燃
料極）あるいはカソード（空気極）と接続される複数の
端子ピン５ａ，５ｂが導出されており、電気機器との電
気的な接続は、この端子ピン５ａ，５ｂを通じて行われ
る。すなわち、図１に示す構造の燃料電池は、例えば電
気機器側に内蔵されているプリント配線板に設けられた
接続孔に上記端子ピン５ａ，５ｂを挿入し、これを半田
付けすることによって実装される。これにより、燃料電
池の電極がプリント配線板に形成された配線と電気的に
接続され、電気機器側の回路に電力が供給される。
料極）あるいはカソード（空気極）と接続される複数の
端子ピン５ａ，５ｂが導出されており、電気機器との電
気的な接続は、この端子ピン５ａ，５ｂを通じて行われ
る。すなわち、図１に示す構造の燃料電池は、例えば電
気機器側に内蔵されているプリント配線板に設けられた
接続孔に上記端子ピン５ａ，５ｂを挿入し、これを半田
付けすることによって実装される。これにより、燃料電
池の電極がプリント配線板に形成された配線と電気的に
接続され、電気機器側の回路に電力が供給される。
【００１９】発電体２は、図２に示すように、イオン伝
導体膜２ａの両側を電極（アノード２ｂ及びカソード２
ｃ）で挟んだ構造を有し、周囲はシール２ｄによって封
止されている。このシール２ｄは、水素のカソード２ｃ
側へのリークを防ぐことを目的に設けられている。シー
ル２ｄは、射出成形、打ち抜き等により予め成形された
ものを貼り合わせてもよいし、イオン伝導体膜２ａや電
極に直接形成してもよい。
導体膜２ａの両側を電極（アノード２ｂ及びカソード２
ｃ）で挟んだ構造を有し、周囲はシール２ｄによって封
止されている。このシール２ｄは、水素のカソード２ｃ
側へのリークを防ぐことを目的に設けられている。シー
ル２ｄは、射出成形、打ち抜き等により予め成形された
ものを貼り合わせてもよいし、イオン伝導体膜２ａや電
極に直接形成してもよい。
【００２０】図３は、上記燃料電池を分解した状態を示
すものである。本例の燃料電池は、上記発電体２が一対
の集電体６，７によって挟み込まれた構造を有する。各
集電体６，７には、それぞれ燃料取り込み用の開口部６
ａ，７ａが設けられており、上記アノード２ｂやカソー
ド２ｃには、これら開口部６ａ，７ａを介して燃料であ
る水素燃料や酸素（空気）が取り込まれる。
すものである。本例の燃料電池は、上記発電体２が一対
の集電体６，７によって挟み込まれた構造を有する。各
集電体６，７には、それぞれ燃料取り込み用の開口部６
ａ，７ａが設けられており、上記アノード２ｂやカソー
ド２ｃには、これら開口部６ａ，７ａを介して燃料であ
る水素燃料や酸素（空気）が取り込まれる。
【００２１】カソード２ｃ側の集電体６は、筐体１の表
面として露呈する側が絶縁材料により形成される絶縁材
料層６ｂ、発電体２と接する側が導電材料からなる集電
部６ｃとされ、２層構造を有している。アノード２ｂ側
の集電体７には、導電材料が用いられており、特にカソ
ード２ｃ側の集電体６形成されているような絶縁材料層
は設けられていない。ここで、カソード２ｃ側の集電体
６の集電部６ｃやアノード２ｂ側の集電体７を構成する
導電材料としては、金属板、カーボンシート等の他、ポ
リマーフィルムやガラスエポキシ基板、セラミックス基
板等に導電層を形成したいわゆる片面板を用いることが
できる。あるいは、発電体２にペースト印刷やメッキ等
を施し、直接集電体層を形成してもよい。
面として露呈する側が絶縁材料により形成される絶縁材
料層６ｂ、発電体２と接する側が導電材料からなる集電
部６ｃとされ、２層構造を有している。アノード２ｂ側
の集電体７には、導電材料が用いられており、特にカソ
ード２ｃ側の集電体６形成されているような絶縁材料層
は設けられていない。ここで、カソード２ｃ側の集電体
６の集電部６ｃやアノード２ｂ側の集電体７を構成する
導電材料としては、金属板、カーボンシート等の他、ポ
リマーフィルムやガラスエポキシ基板、セラミックス基
板等に導電層を形成したいわゆる片面板を用いることが
できる。あるいは、発電体２にペースト印刷やメッキ等
を施し、直接集電体層を形成してもよい。
【００２２】上記集電体６の集電部６ｃ、あるいは集電
体７は、それぞれ端子ピン５ａ，５ｂと電気的に接続さ
れており、これを通じて電気機器との電気的な接続がな
される。端子ピン５ａ，５ｂの先端は、プリント配線板
に設けられた接続孔に挿入が可能な形状、例えば細い板
状やピン形状とすることが望ましく、なお且つ、プリン
ト配線板に固定できる程度の剛性を持つことが望まし
い。かかる端子ピン５ａ，５ｂは、上記集電体６の集電
部６ｃや集電体７を金属板により形成する場合には、そ
の先端を細板状、ピン形状に機械加工することにより一
体的に設けることも可能である。また、端子ピン５ａ，
５ｂを別途形成し、これを集電体６の集電部６ｃや集電
体７に機械的及び電気的に接続してもよい。
体７は、それぞれ端子ピン５ａ，５ｂと電気的に接続さ
れており、これを通じて電気機器との電気的な接続がな
される。端子ピン５ａ，５ｂの先端は、プリント配線板
に設けられた接続孔に挿入が可能な形状、例えば細い板
状やピン形状とすることが望ましく、なお且つ、プリン
ト配線板に固定できる程度の剛性を持つことが望まし
い。かかる端子ピン５ａ，５ｂは、上記集電体６の集電
部６ｃや集電体７を金属板により形成する場合には、そ
の先端を細板状、ピン形状に機械加工することにより一
体的に設けることも可能である。また、端子ピン５ａ，
５ｂを別途形成し、これを集電体６の集電部６ｃや集電
体７に機械的及び電気的に接続してもよい。
【００２３】また、上記アノード側の集電体７の外側に
は、燃料である水素燃料の流路８ａを設けた水素供給部
８が配置され、これに燃料継ぎ手４が固定されている。
さらに、水素供給部８には、上記集電体７に設けられた
開口部７ａと対向して開口部８ｂが設けられており、し
たがって、燃料である水素燃料は、上記燃料継ぎ手４か
ら流路８ａ、開口部８ｂ、開口部７ａを介して発電体２
のアノード２ｂへと供給される。なお、上記水素供給部
８は、１つの部品として構成してもよいし、集電体７あ
るいは筐体１と一体型であってもよい。
は、燃料である水素燃料の流路８ａを設けた水素供給部
８が配置され、これに燃料継ぎ手４が固定されている。
さらに、水素供給部８には、上記集電体７に設けられた
開口部７ａと対向して開口部８ｂが設けられており、し
たがって、燃料である水素燃料は、上記燃料継ぎ手４か
ら流路８ａ、開口部８ｂ、開口部７ａを介して発電体２
のアノード２ｂへと供給される。なお、上記水素供給部
８は、１つの部品として構成してもよいし、集電体７あ
るいは筐体１と一体型であってもよい。
【００２４】以上の構成部材（発電体２、集電体６，
７、水素供給部８）を重ね合わせて積層体とした後、こ
れらを筐体１と共に固定し、図４に示すようにパッケー
ジ化する。本例では、樹脂モールドによって積層体のパ
ッケージングと筐体形成を一括して行っており、筐体１
は上記積層体と一体化されている。勿論、これ以外にも
種々の構造を採用することができる。例えば、筐体を上
下２つに分割した部品とし、これらを用いて積層体を挟
み込み、ネジ止めにより固定する構造、あるいは、上下
筐体部品を超音波溶着や接着等により固定する構造等が
採用可能である。
７、水素供給部８）を重ね合わせて積層体とした後、こ
れらを筐体１と共に固定し、図４に示すようにパッケー
ジ化する。本例では、樹脂モールドによって積層体のパ
ッケージングと筐体形成を一括して行っており、筐体１
は上記積層体と一体化されている。勿論、これ以外にも
種々の構造を採用することができる。例えば、筐体を上
下２つに分割した部品とし、これらを用いて積層体を挟
み込み、ネジ止めにより固定する構造、あるいは、上下
筐体部品を超音波溶着や接着等により固定する構造等が
採用可能である。
【００２５】上記構成の燃料電池においては、水素燃料
を上記アノード２ｂと接するように水素供給部８内に流
入させるとともに、空気（酸素）を上記カソード２ｃと
接するように開口部６ａから流入させると、アノード２
ｂ側では反応式 Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
を上記アノード２ｂと接するように水素供給部８内に流
入させるとともに、空気（酸素）を上記カソード２ｃと
接するように開口部６ａから流入させると、アノード２
ｂ側では反応式 Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
【００２６】で示される反応が起こるとともに、カソー
ド２ｃ側では反応式 １／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ＋反応熱Ｑ
ド２ｃ側では反応式 １／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ＋反応熱Ｑ
【００２７】で示される反応が起こり、全体では
Ｈ２＋１／２Ｏ２→Ｈ２Ｏ
【００２８】で示される反応が起こることになる。すな
わち、アノード２ｂ側にて水素が電子を放出してプロト
ン化し、イオン伝導体膜２ａを通ってカソード２ｃ側に
移動し、カソード２ｃにて電子の供給を受けて酸素と反
応する。かかる電気化学反応に基いて起電力が得られ
る。
わち、アノード２ｂ側にて水素が電子を放出してプロト
ン化し、イオン伝導体膜２ａを通ってカソード２ｃ側に
移動し、カソード２ｃにて電子の供給を受けて酸素と反
応する。かかる電気化学反応に基いて起電力が得られ
る。
【００２９】次に、本発明を適用した燃料電池の変形例
について説明する。本例の燃料電池は、ＢＧＡ（Ball G
rid Array）と呼ばれる表面実装型のパッケージ形態を
採用したものである。
について説明する。本例の燃料電池は、ＢＧＡ（Ball G
rid Array）と呼ばれる表面実装型のパッケージ形態を
採用したものである。
【００３０】本例の燃料電池の基本的な構成は、先の例
と同様であり、図５に示すように、筐体１１の中に発電
体１２が内蔵され、筐体１１に設けられた空気取り入れ
孔１３からカソード側に空気が、同じく筐体１１に取り
付けられた燃料継ぎ手１４からアノード側に燃料（水
素）が供給され、発電が行われる。
と同様であり、図５に示すように、筐体１１の中に発電
体１２が内蔵され、筐体１１に設けられた空気取り入れ
孔１３からカソード側に空気が、同じく筐体１１に取り
付けられた燃料継ぎ手１４からアノード側に燃料（水
素）が供給され、発電が行われる。
【００３１】電気機器との電気的な接続は、端子１５を
介して行われるが、ここで、端子１５は、先の例とは異
なり、半田等の導電性材料によって形成されたボール
状、あるいは突起状等の形状をしており、電気機器側の
実装基板上に形成された端子部と機械的及び電気的に接
続される。
介して行われるが、ここで、端子１５は、先の例とは異
なり、半田等の導電性材料によって形成されたボール
状、あるいは突起状等の形状をしており、電気機器側の
実装基板上に形成された端子部と機械的及び電気的に接
続される。
【００３２】図６は、図５に示す燃料電池を分解した状
態を示す概略断面図である。内蔵される発電体１２の構
造は、先の例と同じであり、イオン伝導体膜１２ａの両
側が電極（アノード１２ｂ及びカソード１２ｃ）によっ
て挟み込まれた構造を有し、周囲はシール１２ｄによっ
て封止されている。
態を示す概略断面図である。内蔵される発電体１２の構
造は、先の例と同じであり、イオン伝導体膜１２ａの両
側が電極（アノード１２ｂ及びカソード１２ｃ）によっ
て挟み込まれた構造を有し、周囲はシール１２ｄによっ
て封止されている。
【００３３】上記発電体１２がベース基板１７と水素供
給部１８とによって挟み込まれている。ベース基板１７
は、筐体１１の一部を構成するものであり、例えば、ガ
ラスエポキシ、フェノール樹脂、ポリイミド等の樹脂系
基板や、セラミックス、ガラス、シリコン等の無機系基
板等が使用される。このベース基板１７は、上記発電体
１２を収容し得る凹部１７ａを有するとともに、この凹
部１７ａに対応して空気取り入れ用の開口部１７ｂが形
成されている。また、ベース基板１７の内面（発電体１
２のカソード１２ｃと接する面）にはカソード集電体１
９が形成されている。
給部１８とによって挟み込まれている。ベース基板１７
は、筐体１１の一部を構成するものであり、例えば、ガ
ラスエポキシ、フェノール樹脂、ポリイミド等の樹脂系
基板や、セラミックス、ガラス、シリコン等の無機系基
板等が使用される。このベース基板１７は、上記発電体
１２を収容し得る凹部１７ａを有するとともに、この凹
部１７ａに対応して空気取り入れ用の開口部１７ｂが形
成されている。また、ベース基板１７の内面（発電体１
２のカソード１２ｃと接する面）にはカソード集電体１
９が形成されている。
【００３４】一方、上記水素供給部１８は、ベース基板
１７に収容された発電体１２に蓋をするように配置さ
れ、燃料である水素燃料の流路１８ａを有するととも
に、上記発電体１２のアノード１２ｂと接する面に、水
素燃料取り入れ用の開口部１８ｂが形成されている。ま
た、上記水素供給部１８の発電体１２のアノード１２ｂ
と接する面には、アノード集電体２０が一体的に形成さ
れている。あるいは、水素供給部１８自体を導電材料で
作製し、アノード集電体を兼ねるようにしてもよい。
１７に収容された発電体１２に蓋をするように配置さ
れ、燃料である水素燃料の流路１８ａを有するととも
に、上記発電体１２のアノード１２ｂと接する面に、水
素燃料取り入れ用の開口部１８ｂが形成されている。ま
た、上記水素供給部１８の発電体１２のアノード１２ｂ
と接する面には、アノード集電体２０が一体的に形成さ
れている。あるいは、水素供給部１８自体を導電材料で
作製し、アノード集電体を兼ねるようにしてもよい。
【００３５】そして、これらベース基板１７と水素供給
部１８とによって発電体１２を挟み込むことで、発電体
１２のアノード１２ｂ及びカソード１２ｃの集電構造も
実現される。なお、上記ベース基板１７は、本例では３
層構造を有しており、上記水素供給部１８と接する部分
には、アノード集電体２０と接続される配線層２１が形
成されるとともに、ビアホール２２，２３によって各層
間の電気的な接続が図られている。水素供給部１８は、
この状態でベース基板１７に固定することが好ましい
が、後述の蓋基板の取り付けと同時に固定するようにし
てもよい。固定方法としては、樹脂による接着等が挙げ
られる。
部１８とによって発電体１２を挟み込むことで、発電体
１２のアノード１２ｂ及びカソード１２ｃの集電構造も
実現される。なお、上記ベース基板１７は、本例では３
層構造を有しており、上記水素供給部１８と接する部分
には、アノード集電体２０と接続される配線層２１が形
成されるとともに、ビアホール２２，２３によって各層
間の電気的な接続が図られている。水素供給部１８は、
この状態でベース基板１７に固定することが好ましい
が、後述の蓋基板の取り付けと同時に固定するようにし
てもよい。固定方法としては、樹脂による接着等が挙げ
られる。
【００３６】上記ベース基板１７の背面側（図中、下面
側）には、蓋基板２４が設けられ、上記発電体１２及び
水素供給部１８を上記凹部１７ａ内に固定する構造とな
っている。この蓋基板２４には、上記ビアホール２２，
２３に対応してビアホール２５，２６が設けられ、さら
に、これらビアホール２５，２６に対応して半球状の端
子１５が形成されている。ここで、半球状の端子１５と
しては、例えば半田ボールを用いることができる。半田
ボールは、リフローを行うことによって、電気機器側の
プリント配線板に形成された接続端子に対して固着、電
気接続がなされる。
側）には、蓋基板２４が設けられ、上記発電体１２及び
水素供給部１８を上記凹部１７ａ内に固定する構造とな
っている。この蓋基板２４には、上記ビアホール２２，
２３に対応してビアホール２５，２６が設けられ、さら
に、これらビアホール２５，２６に対応して半球状の端
子１５が形成されている。ここで、半球状の端子１５と
しては、例えば半田ボールを用いることができる。半田
ボールは、リフローを行うことによって、電気機器側の
プリント配線板に形成された接続端子に対して固着、電
気接続がなされる。
【００３７】図７は、組み立て状態を示すものである。
この組み立て状態においては、上記ベース基板１７及び
蓋基板２４によって筐体１１が構成されてパッケージン
グされ、その底面に端子１５が配列される。したがっ
て、かかる構造を有する燃料電池は、表面実装型のパッ
ケージを有する燃料電池として構成されることになる。
表面実装型のパッケージ形態としては、ＢＧＡに限ら
ず、例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）等を採用する
ことも可能である。
この組み立て状態においては、上記ベース基板１７及び
蓋基板２４によって筐体１１が構成されてパッケージン
グされ、その底面に端子１５が配列される。したがっ
て、かかる構造を有する燃料電池は、表面実装型のパッ
ケージを有する燃料電池として構成されることになる。
表面実装型のパッケージ形態としては、ＢＧＡに限ら
ず、例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）等を採用する
ことも可能である。
【００３８】次に、発電体を複数、例えば２つ内蔵する
燃料電池の構造例について説明する。図８は、２つの発
電体を内蔵するＢＧＡパッケージ形態の燃料電池の一例
を示すものである。本例では、筐体３１内に２組の発電
体３２，３３が水素供給部３４の両面に配置され、ま
た、筐体３１にも上下両面に空気取り込み口３５が設け
られている。水素供給部３４に外部燃料源と接続するた
めの燃料継ぎ手３６が設けられていることは、先の各例
と同じである。
燃料電池の構造例について説明する。図８は、２つの発
電体を内蔵するＢＧＡパッケージ形態の燃料電池の一例
を示すものである。本例では、筐体３１内に２組の発電
体３２，３３が水素供給部３４の両面に配置され、ま
た、筐体３１にも上下両面に空気取り込み口３５が設け
られている。水素供給部３４に外部燃料源と接続するた
めの燃料継ぎ手３６が設けられていることは、先の各例
と同じである。
【００３９】さらに、上記水素供給部３４の両面には、
それぞれアノード集電体３７が、また筐体３１の発電体
３２，３３と接する面には、それぞれカソード集電体３
８が形成されており、ビアホール３９を介して端子４０
と接続されている。各端子４０はボール状であり、電気
機器のプリント配線板に対して表面実装可能とされてい
る。
それぞれアノード集電体３７が、また筐体３１の発電体
３２，３３と接する面には、それぞれカソード集電体３
８が形成されており、ビアホール３９を介して端子４０
と接続されている。各端子４０はボール状であり、電気
機器のプリント配線板に対して表面実装可能とされてい
る。
【００４０】次に、本発明を適用したプリント配線板及
びその製造方法、さらには、これを応用した電気機器、
燃料電池用コネクタについて、図面を参照しながら詳細
に説明する。
びその製造方法、さらには、これを応用した電気機器、
燃料電池用コネクタについて、図面を参照しながら詳細
に説明する。
【００４１】図９は、本発明を適用したプリント配線板
の一例を示すものである。このプリント配線板１０１
は、第１の電気回路配線層１０２、燃料流路形成層１０
３及び第２の電気回路配線層４とからなる１０３層構造
を有しており、燃料流路形成層１０３を内層とし、これ
を両側から第１の電気回路配線層２及び第２の電気回路
配線層１０４で挟み込んだ構造とされている。
の一例を示すものである。このプリント配線板１０１
は、第１の電気回路配線層１０２、燃料流路形成層１０
３及び第２の電気回路配線層４とからなる１０３層構造
を有しており、燃料流路形成層１０３を内層とし、これ
を両側から第１の電気回路配線層２及び第２の電気回路
配線層１０４で挟み込んだ構造とされている。
【００４２】各電気回路配線層１０２，１０４や燃料流
路形成層１０３の基材としては、樹脂やガラスエポキシ
材、セラミックス、ガラス等、任意の絶縁性の材質のも
のを使用することができる。ただし、燃料流路を構成す
ることを考慮すると、燃料漏れの無い、あるいは少ない
材質のものを使用する必要がある。
路形成層１０３の基材としては、樹脂やガラスエポキシ
材、セラミックス、ガラス等、任意の絶縁性の材質のも
のを使用することができる。ただし、燃料流路を構成す
ることを考慮すると、燃料漏れの無い、あるいは少ない
材質のものを使用する必要がある。
【００４３】上記内層となる燃料流路形成層１０３は、
溝加工、あるいは穴加工によって所定の燃料流路１０３
ａが形成されており、これら燃料流路１０３ａを通って
例えば燃料が燃料電池の発電体へと供給される。例えば
燃料流路形成層１０３を所定の形状に打ち抜くことによ
って形成された燃料流路１０３ａは、上記電気回路配線
層１０２，１０４によって上下を塞ぐことにより燃料配
管として機能する。
溝加工、あるいは穴加工によって所定の燃料流路１０３
ａが形成されており、これら燃料流路１０３ａを通って
例えば燃料が燃料電池の発電体へと供給される。例えば
燃料流路形成層１０３を所定の形状に打ち抜くことによ
って形成された燃料流路１０３ａは、上記電気回路配線
層１０２，１０４によって上下を塞ぐことにより燃料配
管として機能する。
【００４４】上記電気回路配線層１０２，１０４は、通
常の多層配線基板等において用いられる配線層と同様の
構成を有するものであり、片面板、または両面板、ある
いは多層板となっている。そして、その両面、または片
面、あるいは多層板の各層に電気回路に応じて配線パタ
ーン１０２ａ，１０４ａが形成されている。配線パター
ン１０２ａ，１０４ａは、例えば銅箔をフォトリソ技術
でパターニングすることにより形成されるものである。
これら電気回路配線層１０２，１０４間は電気的に接続
されていてもよいし、分離されて個々に機能するもので
あってもよい。特に、電気回路配線層１０２，１０４間
が電気的に接続される場合、上記燃料流路形成層１０３
も配線パターンが形成された両面配線基板とし、この燃
料流路形成層１０３を介して電気回路配線層１０２，１
０４間が電気的に接続されるようにすることも可能であ
る。
常の多層配線基板等において用いられる配線層と同様の
構成を有するものであり、片面板、または両面板、ある
いは多層板となっている。そして、その両面、または片
面、あるいは多層板の各層に電気回路に応じて配線パタ
ーン１０２ａ，１０４ａが形成されている。配線パター
ン１０２ａ，１０４ａは、例えば銅箔をフォトリソ技術
でパターニングすることにより形成されるものである。
これら電気回路配線層１０２，１０４間は電気的に接続
されていてもよいし、分離されて個々に機能するもので
あってもよい。特に、電気回路配線層１０２，１０４間
が電気的に接続される場合、上記燃料流路形成層１０３
も配線パターンが形成された両面配線基板とし、この燃
料流路形成層１０３を介して電気回路配線層１０２，１
０４間が電気的に接続されるようにすることも可能であ
る。
【００４５】これら電気回路配線層１０２，１０４及び
燃料流路形成層１０３を積層し、加圧して一体化するこ
とにより、燃料流路が内蔵されたプリント配線板１０１
が構成される。このプリント配線板１０１は、燃料流路
１０３ａが内蔵される他は従来のプリント配線板と同様
であり、通常のプリント配線板と同様に電気機器内等に
組み込むことができる。このとき、燃料流路１０３ａ
は、プリント配線板１０１の内部に内蔵されていること
から、構造上、何ら妨げとならない。
燃料流路形成層１０３を積層し、加圧して一体化するこ
とにより、燃料流路が内蔵されたプリント配線板１０１
が構成される。このプリント配線板１０１は、燃料流路
１０３ａが内蔵される他は従来のプリント配線板と同様
であり、通常のプリント配線板と同様に電気機器内等に
組み込むことができる。このとき、燃料流路１０３ａ
は、プリント配線板１０１の内部に内蔵されていること
から、構造上、何ら妨げとならない。
【００４６】なお、上記の例では、燃料流路形成層１０
３に溝加工、穴加工を施し、燃料流路１０３ａを形成す
るようにしたが、これに限らず、例えばパイプ状の部品
を内蔵することにより燃料流路が形成されるようにする
ことも可能である。この場合には、パイプ状の部品を樹
脂層や接着剤層に埋め込み、その両側、あるいは片側に
電気回路配線層を貼り合わせればよい。また、上記の例
では燃料流路形成層は１層であるようにしたが、これに
限らず、複数の層に形成するようにしてもよい。この場
合は、既に燃料流路が内蔵された多層配線板同士を積層
していけばよい。
３に溝加工、穴加工を施し、燃料流路１０３ａを形成す
るようにしたが、これに限らず、例えばパイプ状の部品
を内蔵することにより燃料流路が形成されるようにする
ことも可能である。この場合には、パイプ状の部品を樹
脂層や接着剤層に埋め込み、その両側、あるいは片側に
電気回路配線層を貼り合わせればよい。また、上記の例
では燃料流路形成層は１層であるようにしたが、これに
限らず、複数の層に形成するようにしてもよい。この場
合は、既に燃料流路が内蔵された多層配線板同士を積層
していけばよい。
【００４７】次に、上記プリント配線板の製造方法につ
いて説明する。上記プリント配線板を作製するには、種
々の方法が考えられるが、最初の例は、燃料流路の形状
に両面配線板を打ち抜き、その上下に配線基板を積層す
るというものである。図１０は、かかる製造プロセスの
一例を示すものである。
いて説明する。上記プリント配線板を作製するには、種
々の方法が考えられるが、最初の例は、燃料流路の形状
に両面配線板を打ち抜き、その上下に配線基板を積層す
るというものである。図１０は、かかる製造プロセスの
一例を示すものである。
【００４８】本例では、先ず、図１０（ａ）に示すよう
に、燃料流路形成層となる両面配線板１１１を用意し、
いわゆるルーターカットやレーザーカットによって燃料
流路となる打ち抜き穴１１２を形成する。この打ち抜き
穴１１２は、上記両面配線板１１１の両面にそれぞれ設
けられた配線パターン１１１ａ，１１１ｂを避けるよう
に形成される。また、打ち抜き穴１１２の少なくとも一
端は、両面配線板１１１の周縁に臨むように形成され、
燃料流入口、または燃料流出口とされる。あるいは、打
ち抜き穴１１２を、その端部が両面配線板１１１の周縁
に臨むことなく形成し、上下に積層される配線板のいず
れかにこれと通じる穴を形成し、燃料流入口あるいは燃
料流出口とすることも可能である。また、上記両面配線
板１１１の両面に設けられた配線パターン１１１ａ，１
１１ｂは、必要な箇所において、スルーホール１１１ｃ
を介して互いに電気的に接続されている。
に、燃料流路形成層となる両面配線板１１１を用意し、
いわゆるルーターカットやレーザーカットによって燃料
流路となる打ち抜き穴１１２を形成する。この打ち抜き
穴１１２は、上記両面配線板１１１の両面にそれぞれ設
けられた配線パターン１１１ａ，１１１ｂを避けるよう
に形成される。また、打ち抜き穴１１２の少なくとも一
端は、両面配線板１１１の周縁に臨むように形成され、
燃料流入口、または燃料流出口とされる。あるいは、打
ち抜き穴１１２を、その端部が両面配線板１１１の周縁
に臨むことなく形成し、上下に積層される配線板のいず
れかにこれと通じる穴を形成し、燃料流入口あるいは燃
料流出口とすることも可能である。また、上記両面配線
板１１１の両面に設けられた配線パターン１１１ａ，１
１１ｂは、必要な箇所において、スルーホール１１１ｃ
を介して互いに電気的に接続されている。
【００４９】次に、図１０（ｂ）に示すように、２枚の
配線板１１３、１１４を用意し、接着剤層１１５，１１
６を介して上記打ち抜き穴１１２が形成された両面配線
板１１１のそれぞれの面に位置を合わせて重ね合わせ
る。これら配線板１１３，１１４にも、先の両面配線板
１１１と同様、配線パターン１１３ａ，１１３ｂ、ある
いは配線パターン１１４ａ，１１４ｂが形成されてお
り、各層間はスルーホール１１３ｃによって電気的に接
続されている。
配線板１１３、１１４を用意し、接着剤層１１５，１１
６を介して上記打ち抜き穴１１２が形成された両面配線
板１１１のそれぞれの面に位置を合わせて重ね合わせ
る。これら配線板１１３，１１４にも、先の両面配線板
１１１と同様、配線パターン１１３ａ，１１３ｂ、ある
いは配線パターン１１４ａ，１１４ｂが形成されてお
り、各層間はスルーホール１１３ｃによって電気的に接
続されている。
【００５０】この状態で積層プレスを行い、図１０
（ｃ）に示すように、３枚の配線板１１１，１１３，１
１４が一体化されたプリント配線板を得る。このプリン
ト配線板においては、積層一体化の後、３枚の配線板１
１１，１１３，１１４を貫通するスルーホール１１７を
形成し、これら配線板１１１，１１３，１１４間の電気
的接続を図る。また、配線板１１４において、上記打ち
抜き穴１１２に対応した位置に燃料穴１１８を形成し、
燃料流路となる打ち抜き穴１１２の燃料流入口、あるい
は燃料流出口とする。作製されたプリント配線板は、燃
料流路が内蔵されるとともに、多層配線基板として構成
され、当該プリント配線板を介して電気的接続及び燃料
の供給が可能である。
（ｃ）に示すように、３枚の配線板１１１，１１３，１
１４が一体化されたプリント配線板を得る。このプリン
ト配線板においては、積層一体化の後、３枚の配線板１
１１，１１３，１１４を貫通するスルーホール１１７を
形成し、これら配線板１１１，１１３，１１４間の電気
的接続を図る。また、配線板１１４において、上記打ち
抜き穴１１２に対応した位置に燃料穴１１８を形成し、
燃料流路となる打ち抜き穴１１２の燃料流入口、あるい
は燃料流出口とする。作製されたプリント配線板は、燃
料流路が内蔵されるとともに、多層配線基板として構成
され、当該プリント配線板を介して電気的接続及び燃料
の供給が可能である。
【００５１】図１１は、プリント配線板の製造プロセス
の他の例を示すものである。本例では、フォトリソ技術
を用いて燃料流路を形成している。すなわち、本例で
は、先ず、図１１（ａ）に示すように、両面板あるいは
多層板の各層に配線パターン１２１ａ，１２１ｂが形成
されるとともにスルーホール１２１ｃによってこれら配
線パターン１２１ａ，１２１ｂ間が電気的に接続された
配線板１２１を用意し、その一方の面上に感光性樹脂を
塗布して感光性樹脂層１２２を形成する。
の他の例を示すものである。本例では、フォトリソ技術
を用いて燃料流路を形成している。すなわち、本例で
は、先ず、図１１（ａ）に示すように、両面板あるいは
多層板の各層に配線パターン１２１ａ，１２１ｂが形成
されるとともにスルーホール１２１ｃによってこれら配
線パターン１２１ａ，１２１ｂ間が電気的に接続された
配線板１２１を用意し、その一方の面上に感光性樹脂を
塗布して感光性樹脂層１２２を形成する。
【００５２】次いで、図１１（ｂ）に示すように、必要
な配管形状に応じて上記感光性樹脂層１２２をパターニ
ングし、燃料流路となる溝部１２２ａを形成する。この
感光性樹脂層１２２のパターニングは、通常のフォトリ
ソ技術を用いて行えばよい。具体的には、マスクを介し
て感光性樹脂層１２２を選択的に露光し、これを現像す
る。
な配管形状に応じて上記感光性樹脂層１２２をパターニ
ングし、燃料流路となる溝部１２２ａを形成する。この
感光性樹脂層１２２のパターニングは、通常のフォトリ
ソ技術を用いて行えばよい。具体的には、マスクを介し
て感光性樹脂層１２２を選択的に露光し、これを現像す
る。
【００５３】次に、図１１（ｃ）に示すように、接着剤
層（樹脂層）１２３が形成された銅（Ｃｕ）箔１２４を
この上に重ねて貼り合わせる。このとき、接着剤層１２
３の厚さは、強度等を考慮して任意に設定すればよい
が、なるべく薄い方が好ましい。あるいは、燃料流路を
埋めてしまわないように流動性の少ない接着剤を用いる
ことが望ましい。この接着剤層１２３付き銅箔１２４を
積層することで、上記感光性樹脂層１２２に形成された
溝部１２２ａが塞がれ、燃料流路として構成される。
層（樹脂層）１２３が形成された銅（Ｃｕ）箔１２４を
この上に重ねて貼り合わせる。このとき、接着剤層１２
３の厚さは、強度等を考慮して任意に設定すればよい
が、なるべく薄い方が好ましい。あるいは、燃料流路を
埋めてしまわないように流動性の少ない接着剤を用いる
ことが望ましい。この接着剤層１２３付き銅箔１２４を
積層することで、上記感光性樹脂層１２２に形成された
溝部１２２ａが塞がれ、燃料流路として構成される。
【００５４】上記積層の後、図１１（ｄ）に示すよう
に、上記銅箔１２４をエッチングして、所定の配線パタ
ーンとする。この銅箔１２４のエッチングも、通常のフ
ォトリソ技術を用いて行えばよい。
に、上記銅箔１２４をエッチングして、所定の配線パタ
ーンとする。この銅箔１２４のエッチングも、通常のフ
ォトリソ技術を用いて行えばよい。
【００５５】最後に、図１１（ｅ）に示すように、スル
ーホール１２５を形成し、上記配線板１２１に形成され
た配線パターン１２１ａ，１２１ｂと上記銅箔１２４を
エッチングした配線パターンとの間の電気的接続を図
る。さらに、上記配線板１２１に感光性樹脂層１２２に
形成された溝部１２２ａに連なる燃料穴１２６を穿設
し、燃料流入口、あるいは燃料流出口とする。
ーホール１２５を形成し、上記配線板１２１に形成され
た配線パターン１２１ａ，１２１ｂと上記銅箔１２４を
エッチングした配線パターンとの間の電気的接続を図
る。さらに、上記配線板１２１に感光性樹脂層１２２に
形成された溝部１２２ａに連なる燃料穴１２６を穿設
し、燃料流入口、あるいは燃料流出口とする。
【００５６】図１２は、プリント配線板の製造方法のさ
らに他の例を示すものである。本例は、基本的には図１
０に示すプロセスと同様であるが、より一層の多層化を
進めた点が図２に示すプロセスとは異なる。
らに他の例を示すものである。本例は、基本的には図１
０に示すプロセスと同様であるが、より一層の多層化を
進めた点が図２に示すプロセスとは異なる。
【００５７】先ず、図１２（ａ）に示すように、燃料流
路形成層となる片面銅張り板１３１を用意し、いわゆる
ルーターカットによって燃料流路となる打ち抜き穴１３
２を形成する。片面銅張り板１３１は、基材１３１ａ上
に銅箔１３１ｂを貼り合わせたものであり、上記打ち抜
き穴１３２は、これら基材１３１ａ、銅箔１３１ｂを貫
通して形成されている。
路形成層となる片面銅張り板１３１を用意し、いわゆる
ルーターカットによって燃料流路となる打ち抜き穴１３
２を形成する。片面銅張り板１３１は、基材１３１ａ上
に銅箔１３１ｂを貼り合わせたものであり、上記打ち抜
き穴１３２は、これら基材１３１ａ、銅箔１３１ｂを貫
通して形成されている。
【００５８】次いで、図１２（ｂ）に示すように、上記
片面銅張り板１３１に接着剤層１３３を介して両面配線
板１３４を貼り合わせる。この両面配線板１３４は、両
面に配線層が形成されるものであるが、この段階では、
上記接着剤層１３３と接する側の片面の配線層のみがパ
ターニングされ、配線パターン１３４ａとされている。
他方の面の銅箔１３４ｂは、パターニングされていない
状態である。
片面銅張り板１３１に接着剤層１３３を介して両面配線
板１３４を貼り合わせる。この両面配線板１３４は、両
面に配線層が形成されるものであるが、この段階では、
上記接着剤層１３３と接する側の片面の配線層のみがパ
ターニングされ、配線パターン１３４ａとされている。
他方の面の銅箔１３４ｂは、パターニングされていない
状態である。
【００５９】次に、図１２（ｃ）に示すように、スルー
ホール加工を行い、上記片面銅張り板１３１及び両面配
線板１３４を貫通するスルーホール１３５を形成し、さ
らにメッキを施してスルーホールメッキ及びメッキ層１
３６の形成を行う。このメッキ層１３６は、片面銅張り
板１３１の打ち抜き穴１３２内を含めて全面に形成され
る。メッキ層１３６を形成した後、図１２（ｄ）に示す
ように、メッキ層１３６及び上記両面配線板１３４の外
側の銅箔１３４ｂを電気回路に応じてパターニングし、
それぞれ配線パターンとする。
ホール加工を行い、上記片面銅張り板１３１及び両面配
線板１３４を貫通するスルーホール１３５を形成し、さ
らにメッキを施してスルーホールメッキ及びメッキ層１
３６の形成を行う。このメッキ層１３６は、片面銅張り
板１３１の打ち抜き穴１３２内を含めて全面に形成され
る。メッキ層１３６を形成した後、図１２（ｄ）に示す
ように、メッキ層１３６及び上記両面配線板１３４の外
側の銅箔１３４ｂを電気回路に応じてパターニングし、
それぞれ配線パターンとする。
【００６０】さらに、片面銅張り板１３７，１３８を用
意し、図１２（ｅ）に示すように、これを上記片面銅張
り板１３１上、及び上記両面配線板１３４上に接着剤層
１３９，１４０を介して貼り合わせる。片面銅張り板１
３７，１３８は、それぞれ基材１３７ａ，１３８ａ上に
銅箔１３７ｂ，１３８ｂを貼り合わせたものであり、片
面銅張り板１３７を片面銅張り板１３１上に重ねて貼り
合わせることにより、上記打ち抜き穴１３２が塞がれ、
燃料流路が構成される。最後に、最外層の銅箔１３７
ｂ，１３８ｂをエッチングして所定の配線パターンと
し、プリント配線板を完成する。
意し、図１２（ｅ）に示すように、これを上記片面銅張
り板１３１上、及び上記両面配線板１３４上に接着剤層
１３９，１４０を介して貼り合わせる。片面銅張り板１
３７，１３８は、それぞれ基材１３７ａ，１３８ａ上に
銅箔１３７ｂ，１３８ｂを貼り合わせたものであり、片
面銅張り板１３７を片面銅張り板１３１上に重ねて貼り
合わせることにより、上記打ち抜き穴１３２が塞がれ、
燃料流路が構成される。最後に、最外層の銅箔１３７
ｂ，１３８ｂをエッチングして所定の配線パターンと
し、プリント配線板を完成する。
【００６１】上記プリント配線板は、各種電気機器、特
に燃料電池を組み込んだ電気機器に実装して使用され
る。図１３は、上記プリント配線板の電気機器への組み
込み形態の一例を示すものである。この例では、電気機
器本体１４１内に燃料電池の発電体１４２及び燃料貯蔵
タンク１４３が内蔵されており、発電体１４２の起電力
によって電気機器本体１４１内に組み込まれた駆動回路
部に電力が供給される。ここで、電気機器本体１４１に
は、上記燃料流路を内蔵したプリント配線板１４４が実
装され、燃料電池の発電体において電池反応に使用され
る燃料（水素）は、このプリント配線板１４４の燃料流
路を介して上記燃料貯蔵タンク１４３から発電体１４２
へと供給される。
に燃料電池を組み込んだ電気機器に実装して使用され
る。図１３は、上記プリント配線板の電気機器への組み
込み形態の一例を示すものである。この例では、電気機
器本体１４１内に燃料電池の発電体１４２及び燃料貯蔵
タンク１４３が内蔵されており、発電体１４２の起電力
によって電気機器本体１４１内に組み込まれた駆動回路
部に電力が供給される。ここで、電気機器本体１４１に
は、上記燃料流路を内蔵したプリント配線板１４４が実
装され、燃料電池の発電体において電池反応に使用され
る燃料（水素）は、このプリント配線板１４４の燃料流
路を介して上記燃料貯蔵タンク１４３から発電体１４２
へと供給される。
【００６２】上記のように燃料電池の発電体１４２を組
み込んだ電気機器において、燃料流路を内蔵するプリン
ト配線板１４４を実装し、燃料貯蔵タンク１４３から発
電体１４２へ燃料である水素燃料を供給するようにすれ
ば、発電体１４２と燃料貯蔵タンク１４３を自由に配置
することが可能となり、設計上の制約を緩和することが
でき、また機器の小型化を実現することができる。特
に、上記プリント配線板１４４を発電体１４２の回路基
板として実装し、これを燃料流路として利用するように
することで、構造の簡略化を図ることができ、組み立て
工程を削減することもできる。また、上記発電体１４２
と燃料貯蔵タンク１４３との燃料接続を行う際に、チュ
ーブ等の配管部品を引き回す必要がないので、部品点数
の削減を図ることができる。
み込んだ電気機器において、燃料流路を内蔵するプリン
ト配線板１４４を実装し、燃料貯蔵タンク１４３から発
電体１４２へ燃料である水素燃料を供給するようにすれ
ば、発電体１４２と燃料貯蔵タンク１４３を自由に配置
することが可能となり、設計上の制約を緩和することが
でき、また機器の小型化を実現することができる。特
に、上記プリント配線板１４４を発電体１４２の回路基
板として実装し、これを燃料流路として利用するように
することで、構造の簡略化を図ることができ、組み立て
工程を削減することもできる。また、上記発電体１４２
と燃料貯蔵タンク１４３との燃料接続を行う際に、チュ
ーブ等の配管部品を引き回す必要がないので、部品点数
の削減を図ることができる。
【００６３】上述の燃料流路を内蔵するプリント配線板
は、電気機器の回路基板としての利用のみならず、燃料
電池用コネクタとしての利用も可能である。この燃料電
池用コネクタとしての使用形態の概念を図１４に示す。
この例では、燃料電１６１に燃料（水素燃料）を供給す
る必要が生じたときに、上記プリント配線板を組み込ん
だ燃料電池用コネクタ１６２を介して燃料サーバ（水素
サーバ）１６３に接続し、燃料（水素燃料）の供給を行
う。上記プリント配線板を介することにより、水素燃料
の授受のみならず、例えば燃料の授受に関する情報等を
電気信号により伝達することが可能である。
は、電気機器の回路基板としての利用のみならず、燃料
電池用コネクタとしての利用も可能である。この燃料電
池用コネクタとしての使用形態の概念を図１４に示す。
この例では、燃料電１６１に燃料（水素燃料）を供給す
る必要が生じたときに、上記プリント配線板を組み込ん
だ燃料電池用コネクタ１６２を介して燃料サーバ（水素
サーバ）１６３に接続し、燃料（水素燃料）の供給を行
う。上記プリント配線板を介することにより、水素燃料
の授受のみならず、例えば燃料の授受に関する情報等を
電気信号により伝達することが可能である。
【００６４】あるいは、燃料電池用コネクタの他の例と
して、水素を内蔵した水素デリバリーのコネクタとして
の利用も可能である。例えば、図１５に示すように、パ
ーソナルコンピュータ等において使用されているメモリ
ーモジュールのような形態を有する水素デリバリー１７
１において、上記プリント配線板をそのままコネクタと
して利用する。本例では、内蔵されるプリント配線板の
電気的接点１７２が、そのまま水素デリバリー１７１の
電気的接点として使用されており、同時にプリント配線
板に内蔵される燃料流路１７３がこのコネクタ部におい
て外部に臨み、燃料配管用継手とされている。この場合
にも、上記プリント配線板を利用したコネクタを介して
電気と水素燃料のやり取りを同時に行うことができる。
して、水素を内蔵した水素デリバリーのコネクタとして
の利用も可能である。例えば、図１５に示すように、パ
ーソナルコンピュータ等において使用されているメモリ
ーモジュールのような形態を有する水素デリバリー１７
１において、上記プリント配線板をそのままコネクタと
して利用する。本例では、内蔵されるプリント配線板の
電気的接点１７２が、そのまま水素デリバリー１７１の
電気的接点として使用されており、同時にプリント配線
板に内蔵される燃料流路１７３がこのコネクタ部におい
て外部に臨み、燃料配管用継手とされている。この場合
にも、上記プリント配線板を利用したコネクタを介して
電気と水素燃料のやり取りを同時に行うことができる。
【００６５】次に、本発明を適用した燃料電池、プリン
ト配線板およびこれらの接続方法について、図面を参照
しながら詳細に説明する。図１６は本願発明の実施の形
態として、プリント配線板２１０に燃料電池２４０を複
数個実装し、プリント配線板２１０に燃料供給用チュー
ブ２５０を接続して、燃料供給用チューブ２５０からプ
リント配線板２１０を介して燃料電池２４０に燃料を供
給し、空気取り入れ孔２０４ａから空気を取り入れて燃
料電池２４０が発電した電流を当該プリント配線板２１
０以外に配設される電子部品に供給したり、あるいはプ
リント配線板２１０に形成された電気回路の駆動を行う
態様の概略を示したものである。
ト配線板およびこれらの接続方法について、図面を参照
しながら詳細に説明する。図１６は本願発明の実施の形
態として、プリント配線板２１０に燃料電池２４０を複
数個実装し、プリント配線板２１０に燃料供給用チュー
ブ２５０を接続して、燃料供給用チューブ２５０からプ
リント配線板２１０を介して燃料電池２４０に燃料を供
給し、空気取り入れ孔２０４ａから空気を取り入れて燃
料電池２４０が発電した電流を当該プリント配線板２１
０以外に配設される電子部品に供給したり、あるいはプ
リント配線板２１０に形成された電気回路の駆動を行う
態様の概略を示したものである。
【００６６】図１７は、本発明を適用した燃料電池２４
１の一例を示すものである。本例は、スモール・アウト
ライン・パッケージ（ＳＯＰ：Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉ
ｎｅＰａｃｋａｇｅ）と呼ばれる表面実装型のパッケー
ジを採用したものであり、上側筐体２０１と基板側筐体
２０２の中に発電体２０３が１あるいは２以上矜持され
て内蔵されている。そして、上側筐体１に設けられた空
気取り入れ孔２０４ｂから発電体２０３のカソード側に
空気が、基板側筐体２０２のプリント配線板２１０と対
向する面（以下配線部材実装面とする）に取り付けられ
た、筒状の燃料流路である燃料継手２０５から発電体２
０３のアノード側に燃料（水素、メタノール等）が供給
され、発電が行われる。
１の一例を示すものである。本例は、スモール・アウト
ライン・パッケージ（ＳＯＰ：Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉ
ｎｅＰａｃｋａｇｅ）と呼ばれる表面実装型のパッケー
ジを採用したものであり、上側筐体２０１と基板側筐体
２０２の中に発電体２０３が１あるいは２以上矜持され
て内蔵されている。そして、上側筐体１に設けられた空
気取り入れ孔２０４ｂから発電体２０３のカソード側に
空気が、基板側筐体２０２のプリント配線板２１０と対
向する面（以下配線部材実装面とする）に取り付けられ
た、筒状の燃料流路である燃料継手２０５から発電体２
０３のアノード側に燃料（水素、メタノール等）が供給
され、発電が行われる。
【００６７】上側筐体２０１および基板側筺体２０２か
らは前記発電体２０３のアノード（燃料極）あるいはカ
ソード（空気極）と接続される複数の端子ピン２０６
ａ，２０６ｂが導出されており、プリント配線板２１０
との電気的な接続は、この端子ピン２０６ａ，２０６ｂ
を通じて行われる。
らは前記発電体２０３のアノード（燃料極）あるいはカ
ソード（空気極）と接続される複数の端子ピン２０６
ａ，２０６ｂが導出されており、プリント配線板２１０
との電気的な接続は、この端子ピン２０６ａ，２０６ｂ
を通じて行われる。
【００６８】すなわち、図１７に示す構造の燃料電池２
４１は、例えば電気機器側に内蔵されているプリント配
線板２１０に設けられた接続端子に前記端子ピン２０６
ａ，２０６ｂを挿入または接触させ、これを半田付けす
ることによって実装される。これにより、燃料電池２４
１の電極がプリント配線板２１０に形成された配線と電
気的に接続され、電気機器側の回路に電力が供給され
る。
４１は、例えば電気機器側に内蔵されているプリント配
線板２１０に設けられた接続端子に前記端子ピン２０６
ａ，２０６ｂを挿入または接触させ、これを半田付けす
ることによって実装される。これにより、燃料電池２４
１の電極がプリント配線板２１０に形成された配線と電
気的に接続され、電気機器側の回路に電力が供給され
る。
【００６９】発電体２０３は、図１８に示すように、イ
オン伝導体膜２０３ａの両側を電極（アノード２０３ｂ
及びカソード２０３ｃ）で挟んだ構造を有し、周囲はシ
ール２０３ｄによって封止されている。このシール２０
３ｄは、水素のカソード２０３ｃ側へのリークを防ぐこ
とを目的に設けられている。シール２０３ｄは、射出成
形、打ち抜き等により予め成形されたものを貼り合わせ
てもよいし、イオン伝導体膜２０３ａや電極に直接形成
してもよい。
オン伝導体膜２０３ａの両側を電極（アノード２０３ｂ
及びカソード２０３ｃ）で挟んだ構造を有し、周囲はシ
ール２０３ｄによって封止されている。このシール２０
３ｄは、水素のカソード２０３ｃ側へのリークを防ぐこ
とを目的に設けられている。シール２０３ｄは、射出成
形、打ち抜き等により予め成形されたものを貼り合わせ
てもよいし、イオン伝導体膜２０３ａや電極に直接形成
してもよい。
【００７０】図１９は、前記燃料電池２４１を分解した
状態を示すものである。本例の燃料電池２４１は、前記
発電体２０３が一対の集電体２０７，２０８によって挟
み込まれた構造を有する。各集電体２０７，２０８に
は、それぞれ燃料取り込み用の開口部２０７ａ，２０８
ａが設けられており、前記アノード２０３ｂやカソード
２０３ｃには、これら開口部２０７ａ，２０８ａを介し
て燃料である水素燃料や酸素（空気）が取り込まれる。
状態を示すものである。本例の燃料電池２４１は、前記
発電体２０３が一対の集電体２０７，２０８によって挟
み込まれた構造を有する。各集電体２０７，２０８に
は、それぞれ燃料取り込み用の開口部２０７ａ，２０８
ａが設けられており、前記アノード２０３ｂやカソード
２０３ｃには、これら開口部２０７ａ，２０８ａを介し
て燃料である水素燃料や酸素（空気）が取り込まれる。
【００７１】カソード２０３ｃ側の集電体７は、上側筐
体２０１の表面として露呈する側が絶縁材料により形成
される絶縁材料層２０７ｂ、発電体２０３と接する側が
導電材料からなる集電部２０７ｃとされ、２層構造を有
している。アノード２０３ｂ側の集電体２０８には、導
電材料が用いられており、特にカソード２０３ｃ側の集
電体２０７に形成されているような絶縁材料層は設けら
れていない。ここで、カソード２０３ｃ側の集電体２０
７の集電部２０７ｃやアノード２０３ｂ側の集電体２０
８を構成する導電材料としては、金属板、カーボンシー
ト等の他、ポリマーフィルムやガラスエポキシ基板、セ
ラミックス基板等に導電層を形成したいわゆる片面板を
用いることができる。あるいは、発電体２０３にペース
ト印刷やメッキ等を施し、直接集電体層を形成してもよ
い。
体２０１の表面として露呈する側が絶縁材料により形成
される絶縁材料層２０７ｂ、発電体２０３と接する側が
導電材料からなる集電部２０７ｃとされ、２層構造を有
している。アノード２０３ｂ側の集電体２０８には、導
電材料が用いられており、特にカソード２０３ｃ側の集
電体２０７に形成されているような絶縁材料層は設けら
れていない。ここで、カソード２０３ｃ側の集電体２０
７の集電部２０７ｃやアノード２０３ｂ側の集電体２０
８を構成する導電材料としては、金属板、カーボンシー
ト等の他、ポリマーフィルムやガラスエポキシ基板、セ
ラミックス基板等に導電層を形成したいわゆる片面板を
用いることができる。あるいは、発電体２０３にペース
ト印刷やメッキ等を施し、直接集電体層を形成してもよ
い。
【００７２】前記集電体２０７の集電部２０７ｃ、ある
いは集電体２０８は、それぞれ端子ピン２０６ａ，２０
６ｂと電気的に接続されており、これを通じて電気機器
との電気的な接続がなされる。端子ピン２０６ａ，２０
６ｂの先端は、プリント配線板２１０に設けられた接続
端子に挿入または接触が可能な形状、例えば細い板状や
ピン形状とすることが望ましく、なお且つ、プリント配
線板２１０に固定できる程度の剛性を持つことが望まし
い。かかる端子ピン２０６ａ，２０６ｂは、前記集電体
２０７の集電部２０７ｃや集電体２０８を金属板により
形成する場合には、その先端を細板状、ピン形状に機械
加工することにより一体的に設けることも可能である。
また、端子ピン２０６ａ，２０６ｂを別途形成し、これ
を集電体２０７の集電部２０７ｃや集電体２０８に機械
的及び電気的に接続してもよい。
いは集電体２０８は、それぞれ端子ピン２０６ａ，２０
６ｂと電気的に接続されており、これを通じて電気機器
との電気的な接続がなされる。端子ピン２０６ａ，２０
６ｂの先端は、プリント配線板２１０に設けられた接続
端子に挿入または接触が可能な形状、例えば細い板状や
ピン形状とすることが望ましく、なお且つ、プリント配
線板２１０に固定できる程度の剛性を持つことが望まし
い。かかる端子ピン２０６ａ，２０６ｂは、前記集電体
２０７の集電部２０７ｃや集電体２０８を金属板により
形成する場合には、その先端を細板状、ピン形状に機械
加工することにより一体的に設けることも可能である。
また、端子ピン２０６ａ，２０６ｂを別途形成し、これ
を集電体２０７の集電部２０７ｃや集電体２０８に機械
的及び電気的に接続してもよい。
【００７３】また、前記アノード側の集電体２０８の外
側には、燃料流体である水素燃料等の流路２０９ａを設
けた燃料供給部２０９が配置され、これに燃料継手２０
５が固定されている。さらに、燃料供給部２０９には、
前記集電体２０８に設けられた開口部２０８ａと対向し
て開口部２０９ｂが設けられており、したがって、水素
燃料等の燃料流体は、前記燃料継手２０５から流路２０
９ａ、開口部２０９ｂ、開口部２０８ａを介して発電体
２０３のアノード２０３ｂへと供給される。なお、前記
燃料継手２０５は、一つの部品として構成してもよい
し、燃料供給部２０９あるいは集電体２０８あるいは基
板側筐体２０２と一体型であってもよい。
側には、燃料流体である水素燃料等の流路２０９ａを設
けた燃料供給部２０９が配置され、これに燃料継手２０
５が固定されている。さらに、燃料供給部２０９には、
前記集電体２０８に設けられた開口部２０８ａと対向し
て開口部２０９ｂが設けられており、したがって、水素
燃料等の燃料流体は、前記燃料継手２０５から流路２０
９ａ、開口部２０９ｂ、開口部２０８ａを介して発電体
２０３のアノード２０３ｂへと供給される。なお、前記
燃料継手２０５は、一つの部品として構成してもよい
し、燃料供給部２０９あるいは集電体２０８あるいは基
板側筐体２０２と一体型であってもよい。
【００７４】以上の構成部材（発電体２０３、燃料継手
２０５、集電体２０７，２０８、燃料供給部２０９）を
重ね合わせて積層体とした後、これらを上側筐体２０１
および基板側筐体２０２で矜持して接着等により固定
し、図２０に示すようにパッケージ化する。本例では、
筐体を上下２つに分割した部品とし、これらを用いて積
層体を挟み込み接着剤で固定を行っているが、勿論、こ
れ以外にも種々の構造を採用することができる。例え
ば、樹脂モールドによって積層体のパッケージングと筐
体形成を一括して行い、筐体を前記積層体と一体化する
ことや、上下の筺体をネジ止めにより固定する構造、あ
るいは、上下筐体部品を超音波溶着や固定する構造等が
採用可能である。
２０５、集電体２０７，２０８、燃料供給部２０９）を
重ね合わせて積層体とした後、これらを上側筐体２０１
および基板側筐体２０２で矜持して接着等により固定
し、図２０に示すようにパッケージ化する。本例では、
筐体を上下２つに分割した部品とし、これらを用いて積
層体を挟み込み接着剤で固定を行っているが、勿論、こ
れ以外にも種々の構造を採用することができる。例え
ば、樹脂モールドによって積層体のパッケージングと筐
体形成を一括して行い、筐体を前記積層体と一体化する
ことや、上下の筺体をネジ止めにより固定する構造、あ
るいは、上下筐体部品を超音波溶着や固定する構造等が
採用可能である。
【００７５】前記構成の燃料電池においては、水素燃料
を前記アノード２０３ｂと接するように燃料継手２０５
から燃料供給部２０９内に流入させるとともに、空気
（酸素）を前記カソード２０３ｃと接するように開口部
２０７ａから流入させると、アノード２０３ｂ側では反
応式
を前記アノード２０３ｂと接するように燃料継手２０５
から燃料供給部２０９内に流入させるとともに、空気
（酸素）を前記カソード２０３ｃと接するように開口部
２０７ａから流入させると、アノード２０３ｂ側では反
応式
【００７６】Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
【００７７】で示される反応が起こるとともに、カソー
ド２０３ｃ側では反応式
ド２０３ｃ側では反応式
【００７８】
１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ＋反応熱Ｑ
【００７９】で示される反応が起こり、全体では
【００８０】Ｈ２＋１／２Ｏ２→Ｈ２Ｏで
【００８１】示される反応が起こることになる。すなわ
ち、アノード２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロ
トン化し、イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２
０３ｃ側に移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を
受けて酸素と反応する。かかる電気化学反応に基いて起
電力が得られる。
ち、アノード２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロ
トン化し、イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２
０３ｃ側に移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を
受けて酸素と反応する。かかる電気化学反応に基いて起
電力が得られる。
【００８２】図２１は図１６に示したプリント配線板２
１０の構造を示す平面図である。プリント配線板２１０
は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたいわゆるガ
ラエポ板であり、上層２１０ａと内側層２１０ｂと下層
２１０ｃの三層構造をなしており、上層２１０ａには上
述した燃料電池２４０が実装される位置に対応して、開
口部である燃料供給口２１１と電気的接続をとるための
接続端子２１２が形成されている。つまり、燃料供給口
２１１は燃料電池２４０に形成された燃料継手２０５と
接続されるのに適した位置に形成され、接続端子２１２
は燃料電池２４０に形成された端子ピン２０６ａおよび
２０６ｂに対応した位置に形成されている。
１０の構造を示す平面図である。プリント配線板２１０
は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたいわゆるガ
ラエポ板であり、上層２１０ａと内側層２１０ｂと下層
２１０ｃの三層構造をなしており、上層２１０ａには上
述した燃料電池２４０が実装される位置に対応して、開
口部である燃料供給口２１１と電気的接続をとるための
接続端子２１２が形成されている。つまり、燃料供給口
２１１は燃料電池２４０に形成された燃料継手２０５と
接続されるのに適した位置に形成され、接続端子２１２
は燃料電池２４０に形成された端子ピン２０６ａおよび
２０６ｂに対応した位置に形成されている。
【００８３】ここで、プリント配線版２１０はガラスエ
ポキシ板である例を示したが、半導体素子や燃料電池な
どの電子部品同士を電気的に接続するための配線が施さ
れ、常圧において燃料の漏洩を起こさない機械的強度を
備えた配線部材であればよく、ガラス、セラミックスな
どの無機材料を基板部材として用い、これに配線を施し
たいわゆる無機基板や、ポリイミド・ＰＥＴなどを用い
柔軟性を備えたフレキ基板等でも構わない。また、シー
トあるいは板状の配線部材に管状の燃料流路を埋め込ん
で形成するようにしてもよい。
ポキシ板である例を示したが、半導体素子や燃料電池な
どの電子部品同士を電気的に接続するための配線が施さ
れ、常圧において燃料の漏洩を起こさない機械的強度を
備えた配線部材であればよく、ガラス、セラミックスな
どの無機材料を基板部材として用い、これに配線を施し
たいわゆる無機基板や、ポリイミド・ＰＥＴなどを用い
柔軟性を備えたフレキ基板等でも構わない。また、シー
トあるいは板状の配線部材に管状の燃料流路を埋め込ん
で形成するようにしてもよい。
【００８４】また上層２１０ａには、図示していないが
プリント配線が施され電子機器２１３が実装されてい
る、もしくは電子機器２１３を実装するための端子が形
成されている。プリント配線は各接続端子２１２に接続
されており、実装される燃料電池２４１により生じる電
圧によって電子機器２１３が駆動されることになる。前
記プリント配線および燃料供給口２１１および接続端子
２１２は、通常のプリント基板を形成する方法と同様の
製造方法によって作られる。
プリント配線が施され電子機器２１３が実装されてい
る、もしくは電子機器２１３を実装するための端子が形
成されている。プリント配線は各接続端子２１２に接続
されており、実装される燃料電池２４１により生じる電
圧によって電子機器２１３が駆動されることになる。前
記プリント配線および燃料供給口２１１および接続端子
２１２は、通常のプリント基板を形成する方法と同様の
製造方法によって作られる。
【００８５】内側層２１０ｂには、フライス加工や打ち
出し成形、ルーター加工などによって、前記燃料供給口
２１１に対応した位置を経由して、燃料流路２１４ａお
よび２１４ｂが形成されている。燃料流路２１４ａ，２
１４ｂは内側層２１０ｂの両面に貫通した状態であって
も、片面が残された溝状であってもかまわないが、燃料
を十分に流すことが可能な断面積を確保する必要があ
る。また、燃料供給口２１１に対応する位置では、積層
工程時の位置ずれを考慮し燃料供給口２１１の径よりも
広い範囲に燃料流路２１４ａ，２１４ｂが形成されてい
ることが望ましい。燃料の供給に際しては、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂには図１に示した燃料供給チューブ２
５０が接続され、燃料供給チューブ２５０から燃料流路
２１４ａ，２１４ｂに燃料が流入する。
出し成形、ルーター加工などによって、前記燃料供給口
２１１に対応した位置を経由して、燃料流路２１４ａお
よび２１４ｂが形成されている。燃料流路２１４ａ，２
１４ｂは内側層２１０ｂの両面に貫通した状態であって
も、片面が残された溝状であってもかまわないが、燃料
を十分に流すことが可能な断面積を確保する必要があ
る。また、燃料供給口２１１に対応する位置では、積層
工程時の位置ずれを考慮し燃料供給口２１１の径よりも
広い範囲に燃料流路２１４ａ，２１４ｂが形成されてい
ることが望ましい。燃料の供給に際しては、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂには図１に示した燃料供給チューブ２
５０が接続され、燃料供給チューブ２５０から燃料流路
２１４ａ，２１４ｂに燃料が流入する。
【００８６】下層２１０ｃは板状の合成樹脂であり、内
側層２１０ｂに施された燃料流路２１４ａ，２１４ｂを
上層２１０ａとは反対側の面から覆うことにより、燃料
流路２１４ａ，２１４ｂからの燃料漏れを防ぐためのも
のである。
側層２１０ｂに施された燃料流路２１４ａ，２１４ｂを
上層２１０ａとは反対側の面から覆うことにより、燃料
流路２１４ａ，２１４ｂからの燃料漏れを防ぐためのも
のである。
【００８７】図２２は、上述した上層２１０ａおよび内
側層２１０ｂおよび下層２１０ｃを組み合わせて接着
し、プリント配線板２１０を形成する場合の、互いの位
置関係を示す斜視図である。上層２１０ａに形成されて
いる燃料供給口２１１が、内側層２１０ｂに形成された
燃料流路２１４ａ，２１４ｂと対向する位置となるよう
に上層２１０ａおよび内側層２１０ｂおよび下層２１０
ｃが接着剤等で接着される。ここでは三層構造の場合を
記述したが、内側層２１０ｂと下層２１０ｃが一体とな
った状態として内側層２１０ｂを形成してもよく、ま
た、多層配線構造のプリント配線板とする場合には層を
増加させ、各層間に配線を施すことも適宜行うことがで
きる。
側層２１０ｂおよび下層２１０ｃを組み合わせて接着
し、プリント配線板２１０を形成する場合の、互いの位
置関係を示す斜視図である。上層２１０ａに形成されて
いる燃料供給口２１１が、内側層２１０ｂに形成された
燃料流路２１４ａ，２１４ｂと対向する位置となるよう
に上層２１０ａおよび内側層２１０ｂおよび下層２１０
ｃが接着剤等で接着される。ここでは三層構造の場合を
記述したが、内側層２１０ｂと下層２１０ｃが一体とな
った状態として内側層２１０ｂを形成してもよく、ま
た、多層配線構造のプリント配線板とする場合には層を
増加させ、各層間に配線を施すことも適宜行うことがで
きる。
【００８８】図２３は、図２０に示した燃料電池２４１
をプリント配線板２１０に実装する工程を示す断面図で
ある。上層２１０ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを
接着剤等で接着して一体としたプリント配線板２１０
の、接続端子２１２上に導電剤２１５を印刷する、導電
剤２１５としてはクリームはんだや導電ペースト等が挙
げられるが、端子ピン２０６ａ，２０６ｂと接続端子２
１２との電気的接続を確保するための導電性と、所定の
位置に印刷した後に硬化する性質を併せ持つ材質であれ
ばよい。このとき、燃料電池２４１のイオン伝導体膜２
０３ａが低耐熱の材質である場合には、低温硬化タイプ
の導電剤２１５を用いる。また、上層２１０ａ面に形成
されている燃料供給口２１１周辺の燃料電池２４１を実
装する領域には接着剤２１６を積層する（図２３ａ）。
ここで接着剤２１６としては、ポリエステル系樹脂等で
ある熱可塑性の接着シートが挙げられるが、プリント配
線板２１０と燃料電池２４１とを固着することができる
材質であればよく、さらに硬化した後に常圧程度であれ
ば気密性を保持できる材質であることが望ましい。
をプリント配線板２１０に実装する工程を示す断面図で
ある。上層２１０ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを
接着剤等で接着して一体としたプリント配線板２１０
の、接続端子２１２上に導電剤２１５を印刷する、導電
剤２１５としてはクリームはんだや導電ペースト等が挙
げられるが、端子ピン２０６ａ，２０６ｂと接続端子２
１２との電気的接続を確保するための導電性と、所定の
位置に印刷した後に硬化する性質を併せ持つ材質であれ
ばよい。このとき、燃料電池２４１のイオン伝導体膜２
０３ａが低耐熱の材質である場合には、低温硬化タイプ
の導電剤２１５を用いる。また、上層２１０ａ面に形成
されている燃料供給口２１１周辺の燃料電池２４１を実
装する領域には接着剤２１６を積層する（図２３ａ）。
ここで接着剤２１６としては、ポリエステル系樹脂等で
ある熱可塑性の接着シートが挙げられるが、プリント配
線板２１０と燃料電池２４１とを固着することができる
材質であればよく、さらに硬化した後に常圧程度であれ
ば気密性を保持できる材質であることが望ましい。
【００８９】燃料電池２４１の端子ピン２０６ａ，２０
６ｂが接続端子２１２の位置に、燃料継手２０５が燃料
供給口２１１および燃料流路２１４ａ，２１４ｂの位置
となるように位置決めを行い、燃料継手２０５を燃料供
給口２１１に挿入し、プリント配線板２１０上に燃料電
池２４１を搭載する。このとき、端子ピン２０６ａ，２
０６ｂが導電剤２１５と十分接触し、基板側筐体２０２
の配線部材実装面が接着剤２１６と十分接触するよう
に、適宜圧力を印加する（図２３ｂ）。
６ｂが接続端子２１２の位置に、燃料継手２０５が燃料
供給口２１１および燃料流路２１４ａ，２１４ｂの位置
となるように位置決めを行い、燃料継手２０５を燃料供
給口２１１に挿入し、プリント配線板２１０上に燃料電
池２４１を搭載する。このとき、端子ピン２０６ａ，２
０６ｂが導電剤２１５と十分接触し、基板側筐体２０２
の配線部材実装面が接着剤２１６と十分接触するよう
に、適宜圧力を印加する（図２３ｂ）。
【００９０】プリント配線板２１０上に燃料電池２４１
を搭載したのち、リフロー処理を行って導電剤２１５を
硬化させてはんだ付けを行い、プリント配線板２１０に
施された配線と燃料電池２４１の電気的接続を行う。こ
のとき同時に接着剤２１６も硬化させることで、プリン
ト配線板２１０への燃料電池２４１の固着を行う。導電
剤２１５と接着剤２１６の硬化する温度条件が異なる場
合には、２段階の設定温度によりそれぞれを硬化させ
る。基板側筐体２０２とプリント配線板２１０の間に接
着剤２１６が矜持されていることにより、燃料継手２０
５と燃料供給口２１１と燃料電池２４１の間を燃料シー
ルし、燃料の漏洩を防止することができる（図２３
ｃ）。
を搭載したのち、リフロー処理を行って導電剤２１５を
硬化させてはんだ付けを行い、プリント配線板２１０に
施された配線と燃料電池２４１の電気的接続を行う。こ
のとき同時に接着剤２１６も硬化させることで、プリン
ト配線板２１０への燃料電池２４１の固着を行う。導電
剤２１５と接着剤２１６の硬化する温度条件が異なる場
合には、２段階の設定温度によりそれぞれを硬化させ
る。基板側筐体２０２とプリント配線板２１０の間に接
着剤２１６が矜持されていることにより、燃料継手２０
５と燃料供給口２１１と燃料電池２４１の間を燃料シー
ルし、燃料の漏洩を防止することができる（図２３
ｃ）。
【００９１】燃料電池２４１をプリント配線板２１０に
実装する工程の、別の態様を図２４に示す。上層２１０
ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを接着剤等で接着し
て一体としたプリント配線板２１０の、接続端子２１２
上に導電剤２１５を印刷する。このとき、燃料電池２４
１のイオン伝導体膜２０３ａが低耐熱の材質である場合
には、低温硬化タイプの導電剤２１５を用いる。また、
上層２１０ａ面の燃料電池２４１を実装する領域の一部
には、熱可塑性の接着剤２１６を積層する（図２４
ａ）。
実装する工程の、別の態様を図２４に示す。上層２１０
ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを接着剤等で接着し
て一体としたプリント配線板２１０の、接続端子２１２
上に導電剤２１５を印刷する。このとき、燃料電池２４
１のイオン伝導体膜２０３ａが低耐熱の材質である場合
には、低温硬化タイプの導電剤２１５を用いる。また、
上層２１０ａ面の燃料電池２４１を実装する領域の一部
には、熱可塑性の接着剤２１６を積層する（図２４
ａ）。
【００９２】燃料電池２４１の端子ピン２０６ａ，２０
６ｂが接続端子２１２の位置に、燃料継手２０５が燃料
供給口２１１および燃料流路２１４ａ，２１４ｂの位置
となるように位置決めを行い、燃料継手２０５と燃料供
給口２１１が接続するように、プリント配線板２１０上
に燃料電池２４１を搭載する。燃料継手２０５の周囲に
は、Ｏリングや燃料ケット等の気密を保持するための気
密部材２１７を配置し、プリント配線板２１０と燃料電
池２４０の間に気密部材２１７が矜持されるようにす
る。このとき、端子ピン２０６ａ，２０６ｂが導電剤２
１５と十分接触し、基板側筐体２０２の配線部材実装面
が接着剤２１６と十分接触し、プリント配線板２１０表
面と燃料電池２１０の配線部材実装面が気密部材２１７
によって機密保持可能とするように、適宜圧力を印加す
る（図２４ｂ）。
６ｂが接続端子２１２の位置に、燃料継手２０５が燃料
供給口２１１および燃料流路２１４ａ，２１４ｂの位置
となるように位置決めを行い、燃料継手２０５と燃料供
給口２１１が接続するように、プリント配線板２１０上
に燃料電池２４１を搭載する。燃料継手２０５の周囲に
は、Ｏリングや燃料ケット等の気密を保持するための気
密部材２１７を配置し、プリント配線板２１０と燃料電
池２４０の間に気密部材２１７が矜持されるようにす
る。このとき、端子ピン２０６ａ，２０６ｂが導電剤２
１５と十分接触し、基板側筐体２０２の配線部材実装面
が接着剤２１６と十分接触し、プリント配線板２１０表
面と燃料電池２１０の配線部材実装面が気密部材２１７
によって機密保持可能とするように、適宜圧力を印加す
る（図２４ｂ）。
【００９３】プリント配線板２１０上に燃料電池２４１
を搭載したのち、リフロー処理を行って導電剤２１５を
硬化させてはんだ付けを行い、プリント配線板２１０に
施された配線と燃料電池２４１の電気的接続を行う。こ
のとき同時に接着剤２１６も硬化させることで、プリン
ト配線板２１０への燃料電池２４１の固着を行う。導電
剤２１５と接着剤２１６の硬化する温度条件が異なる場
合には、２段階の設定温度によりそれぞれを硬化させ
る。基板側筐体２０２とプリント配線板２１０の間に機
密部材２１７が矜持されていることにより、プリント配
線板２１０表面と燃料電池２４１の配線部材実装面との
間を燃料シールし、燃料の漏洩を防止することができる
（図２４ｃ）。
を搭載したのち、リフロー処理を行って導電剤２１５を
硬化させてはんだ付けを行い、プリント配線板２１０に
施された配線と燃料電池２４１の電気的接続を行う。こ
のとき同時に接着剤２１６も硬化させることで、プリン
ト配線板２１０への燃料電池２４１の固着を行う。導電
剤２１５と接着剤２１６の硬化する温度条件が異なる場
合には、２段階の設定温度によりそれぞれを硬化させ
る。基板側筐体２０２とプリント配線板２１０の間に機
密部材２１７が矜持されていることにより、プリント配
線板２１０表面と燃料電池２４１の配線部材実装面との
間を燃料シールし、燃料の漏洩を防止することができる
（図２４ｃ）。
【００９４】プリント配線板２１０と燃料電池２４１の
間の機密性をさらに高めるために、図２５に示すよう
に、プリント配線板２１０と燃料電池２４１との間隙部
分に、エポキシ樹脂等の封止樹脂２１８を注入し、熱処
理を行って封止樹脂２１８を硬化させて樹脂封止を行
う。この樹脂封止によって、プリント配線板２１０への
燃料電池２４１の固着を行い、燃料継手２０５と燃料供
給口２１１と燃料電池２４１の間を燃料シールし、燃料
の漏洩を防止することができる。封止樹脂２１８として
熱可塑性の樹脂を利用すると、燃料電池のリワークが可
能となり、修理および部品交換が容易になる。
間の機密性をさらに高めるために、図２５に示すよう
に、プリント配線板２１０と燃料電池２４１との間隙部
分に、エポキシ樹脂等の封止樹脂２１８を注入し、熱処
理を行って封止樹脂２１８を硬化させて樹脂封止を行
う。この樹脂封止によって、プリント配線板２１０への
燃料電池２４１の固着を行い、燃料継手２０５と燃料供
給口２１１と燃料電池２４１の間を燃料シールし、燃料
の漏洩を防止することができる。封止樹脂２１８として
熱可塑性の樹脂を利用すると、燃料電池のリワークが可
能となり、修理および部品交換が容易になる。
【００９５】上述のように、図１６に示した燃料供給チ
ューブ２５０がプリント配線板２１０に設けられた燃料
流路２１４ａ，２１４ｂに接続され、水素等の燃料が燃
料供給チューブ２５０からプリント配線板２１０に注入
されると、燃料は内側層２１０ｂの燃料流路２１４ａ，
２１４ｂに流入して、上層２１０ａに設けられた燃料供
給口２１１に到達する。燃料供給口２１１に達した燃料
は、燃料継手２０５を介して燃料供給部２０９へ流入
し、発電体２０３への燃料供給が行われる。
ューブ２５０がプリント配線板２１０に設けられた燃料
流路２１４ａ，２１４ｂに接続され、水素等の燃料が燃
料供給チューブ２５０からプリント配線板２１０に注入
されると、燃料は内側層２１０ｂの燃料流路２１４ａ，
２１４ｂに流入して、上層２１０ａに設けられた燃料供
給口２１１に到達する。燃料供給口２１１に達した燃料
は、燃料継手２０５を介して燃料供給部２０９へ流入
し、発電体２０３への燃料供給が行われる。
【００９６】上述したように発電体２０３では、アノー
ド２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロトン化し、
イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２０３ｃ側に
移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を受けて酸素
と反応し、カソード２０３ｃには水が生成される。この
ようにして、プリント配線板２１０に設けられた燃料流
路を介して、表面実装された燃料電池２４０への燃料供
給を継続的に行うことができる。ここでは、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂの二つの系統から燃料継手２０５への
燃料供給が行われる例を示したが、燃料電池２４１のサ
イズや形状、燃料流路２１４の許容できる流量等によっ
て、一つの系統やさらに多くの系統からの燃料供給を行
うように設計する。
ド２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロトン化し、
イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２０３ｃ側に
移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を受けて酸素
と反応し、カソード２０３ｃには水が生成される。この
ようにして、プリント配線板２１０に設けられた燃料流
路を介して、表面実装された燃料電池２４０への燃料供
給を継続的に行うことができる。ここでは、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂの二つの系統から燃料継手２０５への
燃料供給が行われる例を示したが、燃料電池２４１のサ
イズや形状、燃料流路２１４の許容できる流量等によっ
て、一つの系統やさらに多くの系統からの燃料供給を行
うように設計する。
【００９７】次に、本発明を適用した燃料電池の変形例
について説明する。本例の燃料電池２４２は、ＢＧＡ
（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と呼ばれる表面実
装型のパッケージ形態を採用したものである。
について説明する。本例の燃料電池２４２は、ＢＧＡ
（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と呼ばれる表面実
装型のパッケージ形態を採用したものである。
【００９８】本例の燃料電池２４２の基本的な構成は、
先の例と同様であり、図２６に示すように、筐体２２１
の中に発電体２２３が内蔵され、筐体２２１に設けられ
た空気取り入れ孔２２４からカソード側に空気が、同じ
く筐体２２１に取り付けられた、筒状の燃料流路である
燃料継手２２５からアノード側に燃料（水素）が供給さ
れ、発電が行われる。
先の例と同様であり、図２６に示すように、筐体２２１
の中に発電体２２３が内蔵され、筐体２２１に設けられ
た空気取り入れ孔２２４からカソード側に空気が、同じ
く筐体２２１に取り付けられた、筒状の燃料流路である
燃料継手２２５からアノード側に燃料（水素）が供給さ
れ、発電が行われる。
【００９９】電気機器との電気的な接続は、端子２２６
を介して行われるが、ここで、端子２２６は、先の例と
は異なり、半田等の導電性材料によって形成されたいわ
ゆる半田バンプなどのボール状、あるいは突起状等の形
状をしており、電気機器側のプリント配線板２１０上に
形成された接続端子２１２と機械的及び電気的に接続さ
れる。
を介して行われるが、ここで、端子２２６は、先の例と
は異なり、半田等の導電性材料によって形成されたいわ
ゆる半田バンプなどのボール状、あるいは突起状等の形
状をしており、電気機器側のプリント配線板２１０上に
形成された接続端子２１２と機械的及び電気的に接続さ
れる。
【０１００】図２７は、図２６に示す燃料電池２４２を
分解した状態を示す概略断面図である。内蔵される発電
体２２３の構造は、先の例と同じであり、イオン伝導体
膜２２３ａの両側が電極（アノード２２３ｂ及びカソー
ド２２３ｃ）によって挟み込まれた構造を有し、周囲は
シール２２３ｄによって封止されている。
分解した状態を示す概略断面図である。内蔵される発電
体２２３の構造は、先の例と同じであり、イオン伝導体
膜２２３ａの両側が電極（アノード２２３ｂ及びカソー
ド２２３ｃ）によって挟み込まれた構造を有し、周囲は
シール２２３ｄによって封止されている。
【０１０１】前記発電体２２３がベース基板２２７と燃
料供給部２２８とによって挟み込まれている。ベース基
板２２７は、筐体２２１の一部を構成するものであり、
例えば、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ポリイミド
等の樹脂系基板や、セラミックス、ガラス、シリコン等
の無機系基板等が使用される。このベース基板２２７
は、前記発電体２２３を収容し得る凹部２２７ａを有す
るとともに、この凹部２２７ａに対応して空気取り入れ
用の開口部２２７ｂが形成されている。また、ベース基
板２２７の内面（発電体２２３のカソード２２３ｃと接
する面）にはカソード集電体２２９が形成されている。
料供給部２２８とによって挟み込まれている。ベース基
板２２７は、筐体２２１の一部を構成するものであり、
例えば、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ポリイミド
等の樹脂系基板や、セラミックス、ガラス、シリコン等
の無機系基板等が使用される。このベース基板２２７
は、前記発電体２２３を収容し得る凹部２２７ａを有す
るとともに、この凹部２２７ａに対応して空気取り入れ
用の開口部２２７ｂが形成されている。また、ベース基
板２２７の内面（発電体２２３のカソード２２３ｃと接
する面）にはカソード集電体２２９が形成されている。
【０１０２】一方、前記燃料供給部２２８は、ベース基
板２２７に収容された発電体２２３に蓋をするように配
置され、燃料流体である水素燃料の流路２２８ａを有す
るとともに、前記発電体２２３のアノード２２３ｂと接
する面および配線部材実装面側に、水素燃料取り入れ用
の開口部２２８ｂが形成されている。また、前記燃料供
給部２２８の発電体２２３のアノード２２３ｂと接する
面には、アノード集電体２３０が一体的に形成されてい
る。あるいは、燃料供給部２２８自体を導電材料で作製
し、アノード集電体を兼ねるようにしてもよい。
板２２７に収容された発電体２２３に蓋をするように配
置され、燃料流体である水素燃料の流路２２８ａを有す
るとともに、前記発電体２２３のアノード２２３ｂと接
する面および配線部材実装面側に、水素燃料取り入れ用
の開口部２２８ｂが形成されている。また、前記燃料供
給部２２８の発電体２２３のアノード２２３ｂと接する
面には、アノード集電体２３０が一体的に形成されてい
る。あるいは、燃料供給部２２８自体を導電材料で作製
し、アノード集電体を兼ねるようにしてもよい。
【０１０３】そして、これらベース基板２２７と燃料供
給部２２８とによって発電体２２３を挟み込むことで、
発電体２２３のアノード２２３ｂ及びカソード２２３ｃ
の集電構造も実現される。なお、前記ベース基板２２７
は、本例では３層構造を有しており、前記燃料供給部２
２８と接する部分には、アノード集電体２３０と接続さ
れる配線層２３１が形成されるとともに、ビアホール２
３２，２３３によって各層間の電気的な接続が図られて
いる。燃料供給部２２８は、この状態でベース基板２２
７に固定することが好ましいが、後述の蓋基板の取り付
けと同時に固定するようにしてもよい。固定方法として
は、樹脂による接着等が挙げられる。
給部２２８とによって発電体２２３を挟み込むことで、
発電体２２３のアノード２２３ｂ及びカソード２２３ｃ
の集電構造も実現される。なお、前記ベース基板２２７
は、本例では３層構造を有しており、前記燃料供給部２
２８と接する部分には、アノード集電体２３０と接続さ
れる配線層２３１が形成されるとともに、ビアホール２
３２，２３３によって各層間の電気的な接続が図られて
いる。燃料供給部２２８は、この状態でベース基板２２
７に固定することが好ましいが、後述の蓋基板の取り付
けと同時に固定するようにしてもよい。固定方法として
は、樹脂による接着等が挙げられる。
【０１０４】前記ベース基板２２７の背面側（図２７
中、下面側）には、蓋基板２３４が設けられ、前記発電
体２２３及び燃料供給部２２８を前記凹部２２７ａ内に
固定する構造となっている。この蓋基板２３４には、前
記ビアホール２３２，２３３に対応してビアホール２３
５，２３６が設けられ、さらに、これらビアホール２３
５，２３６に対応して半球状の端子２２６が形成されて
いる。ここで、半球状の端子２２６としては、例えばは
んだボールを用いることができる。はんだボールは、リ
フローを行うことによって、電気機器側のプリント配線
板２１０に形成された接続端子２１２に対して固着、電
気接続がなされる。また蓋基板２３４には、燃料供給部
２２８の配線部材実装面側に形成された開口部２２８ｂ
に対応した位置に、筒状の燃料流路である燃料継手２２
５が形成されている。
中、下面側）には、蓋基板２３４が設けられ、前記発電
体２２３及び燃料供給部２２８を前記凹部２２７ａ内に
固定する構造となっている。この蓋基板２３４には、前
記ビアホール２３２，２３３に対応してビアホール２３
５，２３６が設けられ、さらに、これらビアホール２３
５，２３６に対応して半球状の端子２２６が形成されて
いる。ここで、半球状の端子２２６としては、例えばは
んだボールを用いることができる。はんだボールは、リ
フローを行うことによって、電気機器側のプリント配線
板２１０に形成された接続端子２１２に対して固着、電
気接続がなされる。また蓋基板２３４には、燃料供給部
２２８の配線部材実装面側に形成された開口部２２８ｂ
に対応した位置に、筒状の燃料流路である燃料継手２２
５が形成されている。
【０１０５】図２８は、組み立て状態を示すものであ
る。この組み立て状態においては、前記ベース基板２２
７及び蓋基板２３４によって筐体２２１が構成されてパ
ッケージングされ、その配線部材実装面に燃料継手２２
５および端子２２６が配列される。したがって、かかる
構造を有する燃料電池２４２は、表面実装型のパッケー
ジを有する燃料電池として構成されることになる。表面
実装型のパッケージ形態としては、ＢＧＡに限らず、例
えばＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等
を採用することも可能である。
る。この組み立て状態においては、前記ベース基板２２
７及び蓋基板２３４によって筐体２２１が構成されてパ
ッケージングされ、その配線部材実装面に燃料継手２２
５および端子２２６が配列される。したがって、かかる
構造を有する燃料電池２４２は、表面実装型のパッケー
ジを有する燃料電池として構成されることになる。表面
実装型のパッケージ形態としては、ＢＧＡに限らず、例
えばＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等
を採用することも可能である。
【０１０６】図２９は、図１３に示した燃料電池２４２
をプリント配線板２１０に実装する工程を示す断面図で
ある。上層２１０ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを
接着剤等で接着して一体としたプリント配線板２１０に
接続端子２１２が形成されている（図２９ａ）。燃料電
池２４２の端子２２６が接続端子２１２の位置に、燃料
継手２２５が燃料供給口２１１および燃料流路２１４
ａ，２１４ｂの位置となるように位置決めを行い、燃料
継手２２５を燃料供給口２１１と接続し、プリント配線
板２１０上に燃料電池２４０を搭載する（図２９ｂ）。
をプリント配線板２１０に実装する工程を示す断面図で
ある。上層２１０ａ，内側層２１０ｂ，下層２１０ｃを
接着剤等で接着して一体としたプリント配線板２１０に
接続端子２１２が形成されている（図２９ａ）。燃料電
池２４２の端子２２６が接続端子２１２の位置に、燃料
継手２２５が燃料供給口２１１および燃料流路２１４
ａ，２１４ｂの位置となるように位置決めを行い、燃料
継手２２５を燃料供給口２１１と接続し、プリント配線
板２１０上に燃料電池２４０を搭載する（図２９ｂ）。
【０１０７】プリント配線板２１０上に燃料電池２４２
を搭載したのち、リフロー処理を行って端子２２６と接
続端子２１２のはんだ付けを行い、プリント配線板２１
０に施された配線と燃料電池２４２の電気的接続を行う
（図２９ｃ）。その後、プリント配線板２１０と燃料電
池２４２との間隙部分に封止樹脂２３７を注入し、熱処
理を行って封止樹脂２３７を硬化させて樹脂封止を行
う。この樹脂封止によって、プリント配線板２１０への
燃料電池２４２の固着を行い、燃料継手２２５と燃料供
給口２１１と燃料電池２４２の間を燃料シールし、燃料
の漏洩を防止することができる（図２９ｄ）。ここで、
封止樹脂２３７としてはエポキシ樹脂等が挙げられる。
を搭載したのち、リフロー処理を行って端子２２６と接
続端子２１２のはんだ付けを行い、プリント配線板２１
０に施された配線と燃料電池２４２の電気的接続を行う
（図２９ｃ）。その後、プリント配線板２１０と燃料電
池２４２との間隙部分に封止樹脂２３７を注入し、熱処
理を行って封止樹脂２３７を硬化させて樹脂封止を行
う。この樹脂封止によって、プリント配線板２１０への
燃料電池２４２の固着を行い、燃料継手２２５と燃料供
給口２１１と燃料電池２４２の間を燃料シールし、燃料
の漏洩を防止することができる（図２９ｄ）。ここで、
封止樹脂２３７としてはエポキシ樹脂等が挙げられる。
【０１０８】上述した変形例でも、燃料供給チューブ２
５０がプリント配線板２１０に設けられた燃料流路２１
４ａ，２１４ｂに接続され、水素等の燃料が燃料供給チ
ューブ２５０からプリント配線板２１０に注入される
と、燃料は内側層２１０ｂの燃料流路２１４ａ，２１４
ｂに流入して、上層２１０ａに設けられた燃料供給口２
１１に到達する。燃料供給口２１１に達した燃料は、燃
料継手２０５を介して燃料供給部２０９へ流入し、発電
体２２３への燃料供給が行われる。
５０がプリント配線板２１０に設けられた燃料流路２１
４ａ，２１４ｂに接続され、水素等の燃料が燃料供給チ
ューブ２５０からプリント配線板２１０に注入される
と、燃料は内側層２１０ｂの燃料流路２１４ａ，２１４
ｂに流入して、上層２１０ａに設けられた燃料供給口２
１１に到達する。燃料供給口２１１に達した燃料は、燃
料継手２０５を介して燃料供給部２０９へ流入し、発電
体２２３への燃料供給が行われる。
【０１０９】上述したように発電体２０３では、アノー
ド２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロトン化し、
イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２０３ｃ側に
移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を受けて酸素
と反応し、カソード２０３ｃには水が生成される。この
ようにして、プリント配線板２１０に設けられた燃料流
路を介して、表面実装された燃料電池２４２への燃料供
給を継続的に行うことができる。ここでは、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂの二つの系統から燃料継手２０５への
燃料供給が行われる例を示したが、燃料電池２４２のサ
イズや形状、燃料流路２１４の許容できる流量等によっ
て、一つの系統やさらに多くの系統からの燃料供給を行
うように設計する。
ド２０３ｂ側にて水素が電子を放出してプロトン化し、
イオン伝導体膜２０３ａを通ってカソード２０３ｃ側に
移動し、カソード２０３ｃにて電子の供給を受けて酸素
と反応し、カソード２０３ｃには水が生成される。この
ようにして、プリント配線板２１０に設けられた燃料流
路を介して、表面実装された燃料電池２４２への燃料供
給を継続的に行うことができる。ここでは、燃料流路２
１４ａ，２１４ｂの二つの系統から燃料継手２０５への
燃料供給が行われる例を示したが、燃料電池２４２のサ
イズや形状、燃料流路２１４の許容できる流量等によっ
て、一つの系統やさらに多くの系統からの燃料供給を行
うように設計する。
【０１１０】図３０は、プリント配線板２１０と燃料電
池２４３とを上述した接続方法で接続した電子機器の概
要を示す図である。プリント配線板２１０には燃料電池
２４３が複数個実装され、プリント配線板２１０に形成
された燃料流路２１４ａ，ｂ（図示略）には燃料供給用
チューブ２５０が接続されている。また、プリント配線
版２１０の上層には、半導体素子などの電子部品２３８
が実装されている。さらに、プリント配線板２１０上に
形成された接続端子２１２と電気配線２３９によって、
燃料電池２４３と電子部品２３８とが電気的に接続され
ている。プリント配線板２１０への電子部品２３８と燃
料電池２４３の実装は、それぞれ別の実装工程を経ても
よく、燃料電池２４３の実装時に一括してリフロー処理
や樹脂封止を行ってもよい。
池２４３とを上述した接続方法で接続した電子機器の概
要を示す図である。プリント配線板２１０には燃料電池
２４３が複数個実装され、プリント配線板２１０に形成
された燃料流路２１４ａ，ｂ（図示略）には燃料供給用
チューブ２５０が接続されている。また、プリント配線
版２１０の上層には、半導体素子などの電子部品２３８
が実装されている。さらに、プリント配線板２１０上に
形成された接続端子２１２と電気配線２３９によって、
燃料電池２４３と電子部品２３８とが電気的に接続され
ている。プリント配線板２１０への電子部品２３８と燃
料電池２４３の実装は、それぞれ別の実装工程を経ても
よく、燃料電池２４３の実装時に一括してリフロー処理
や樹脂封止を行ってもよい。
【０１１１】燃料供給用チューブ２５０からプリント配
線板２１０の燃料流路２１４を介して燃料電池２４３に
燃料を供給し、空気取り入れ孔２０４ｃから空気を取り
込んで燃料電池２４３が発電した電気によって電子部品
２３８の駆動が行われる。
線板２１０の燃料流路２１４を介して燃料電池２４３に
燃料を供給し、空気取り入れ孔２０４ｃから空気を取り
込んで燃料電池２４３が発電した電気によって電子部品
２３８の駆動が行われる。
【０１１２】なお、上述の実施の形態において、燃料と
しては水素ガスに限らず、液化水素、メタン、エタン、
プロパン、イソブタン、ｎ―ブタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、メタノール、その他の
燃料を用いることが可能である。
しては水素ガスに限らず、液化水素、メタン、エタン、
プロパン、イソブタン、ｎ―ブタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、メタノール、その他の
燃料を用いることが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の燃料電池は、実装基板に直接実装することができ、
搭載する電気機器に燃料電池収納部を設ける必要がなく
なるので、実装基板からの配線やコネクタ、収納用のス
ペース、固定器具、蓋等が不要になり、機器構造を簡略
化、小型化することができる。また、実装基板に燃料電
池（発電体）を直接搭載することにより、デバイスの配
置や配線パターン等の設計上の制約を減らすことができ
る。例えば、消費電力の大きなデバイスの近くに燃料電
池を配置したり、燃料電池を複数個配置する等、自由な
レイアウトが可能となり、無駄な配線や空間、出力のロ
ス等を削減することができる。
明の燃料電池は、実装基板に直接実装することができ、
搭載する電気機器に燃料電池収納部を設ける必要がなく
なるので、実装基板からの配線やコネクタ、収納用のス
ペース、固定器具、蓋等が不要になり、機器構造を簡略
化、小型化することができる。また、実装基板に燃料電
池（発電体）を直接搭載することにより、デバイスの配
置や配線パターン等の設計上の制約を減らすことができ
る。例えば、消費電力の大きなデバイスの近くに燃料電
池を配置したり、燃料電池を複数個配置する等、自由な
レイアウトが可能となり、無駄な配線や空間、出力のロ
ス等を削減することができる。
【０１１４】さらに、前記燃料電池の作製に際しては、
筐体に多層基板を使用したり、樹脂モールドによるパッ
ケージを行う等、いわゆる半導体後工程の生産技術、装
置を利用することができるので、大量生産が容易であ
る。また、燃料電池をパッケージ形状にすることによ
り、生産現場で一般的に使用されている部品実装機で電
気機器への組み込みができるので、機器の製造工程を削
減することができる。さらにまた、パッケージ寸法や端
子の形態・寸法、実装工程等の規格化が容易となるの
で、互換性を高めることが可能である。
筐体に多層基板を使用したり、樹脂モールドによるパッ
ケージを行う等、いわゆる半導体後工程の生産技術、装
置を利用することができるので、大量生産が容易であ
る。また、燃料電池をパッケージ形状にすることによ
り、生産現場で一般的に使用されている部品実装機で電
気機器への組み込みができるので、機器の製造工程を削
減することができる。さらにまた、パッケージ寸法や端
子の形態・寸法、実装工程等の規格化が容易となるの
で、互換性を高めることが可能である。
【０１１５】また、燃料電池の機器への固定、電気接
続、燃料の配管を全て１プロセスで行うことができるの
で、組立工程の大幅な削減が可能となる。さらに、機器
への実装と燃料の配管を、従来のチップ実装機を用いて
成し遂げることができるので、新たな設備投資が不要と
なる。さらにまた、燃料電池の下面で固定、電気接続、
燃料配管を行うことにより、接続用の部品や取り付けス
ペースが不要となり、機器の小型化が可能となる。
続、燃料の配管を全て１プロセスで行うことができるの
で、組立工程の大幅な削減が可能となる。さらに、機器
への実装と燃料の配管を、従来のチップ実装機を用いて
成し遂げることができるので、新たな設備投資が不要と
なる。さらにまた、燃料電池の下面で固定、電気接続、
燃料配管を行うことにより、接続用の部品や取り付けス
ペースが不要となり、機器の小型化が可能となる。
【０１１６】また、プリント配線板に形成された流路に
直接接続できるので、より気密性の高い燃料シールが可
能となる。さらに、封止樹脂に熱可塑性樹脂を使用する
と、燃料電池のリワークが可能となり、修理および部品
交換が容易になる。
直接接続できるので、より気密性の高い燃料シールが可
能となる。さらに、封止樹脂に熱可塑性樹脂を使用する
と、燃料電池のリワークが可能となり、修理および部品
交換が容易になる。
【０１１７】さらに、プリント配線板に電子部品と燃料
電池が混在して実装されていることで、電子機器の小型
化および製造工程の短縮を図ることが可能になる。
電池が混在して実装されていることで、電子機器の小型
化および製造工程の短縮を図ることが可能になる。
【０１１８】また、本発明のプリント配線板及びその製
造方法によれば、回路基板としての機能のみならず、燃
料流路としての機能も有する新規なプリント配線板を提
供することができる。また、本発明の電気機器によれ
ば、設計上の制約を緩和することができ、部品点数の削
減や小型化が可能である。さらに、本発明の燃料電池用
コネクタによれば、発電セルと燃料供給源との間で、電
気接続と燃料継手を兼用させることができ、新たな接続
形態を提供することができる。
造方法によれば、回路基板としての機能のみならず、燃
料流路としての機能も有する新規なプリント配線板を提
供することができる。また、本発明の電気機器によれ
ば、設計上の制約を緩和することができ、部品点数の削
減や小型化が可能である。さらに、本発明の燃料電池用
コネクタによれば、発電セルと燃料供給源との間で、電
気接続と燃料継手を兼用させることができ、新たな接続
形態を提供することができる。
【図１】挿入実装型のパッケージ構造を有する燃料電池
の一例を示す概略斜視図である。
の一例を示す概略斜視図である。
【図２】発電体の一構成例を示す概略断面図である。
【図３】図１に示す燃料電池を分解して示す概略断面図
である。
である。
【図４】組み立て状態を示す概略断面図である。
【図５】表面実装型のパッケージ構造を有する燃料電池
の一例を示す概略斜視図である。
の一例を示す概略斜視図である。
【図６】図５に示す燃料電池を分解して示す概略断面図
である。
である。
【図７】組み立て状態を示す概略断面図である。
【図８】複数の発電体を内蔵した燃料電池の一例を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図９】本発明を適用したプリント配線板の一例を示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図１０】プリント配線板の製造プロセスの一例を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図１１】プリント配線板の製造プロセスの他の例を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図１２】プリント配線板の製造プロセスのさらに他の
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明のプリント配線板を組み込んだ電気機
器の概略構成を示すブロック図である。
器の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】燃料電池用コネクタの使用形態の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１５】燃料電池用コネクタの形状例を示す要部概略
斜視図である。
斜視図である。
【図１６】本願発明の実施の形態について全体構造を示
した概略図である。
した概略図である。
【図１７】挿入実装型のパッケージ構造を有する燃料電
池の一例を示す概略図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分断面図である。
池の一例を示す概略図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分断面図である。
【図１８】発電体の一構成例を示す概略断面図である。
【図１９】図１７に示す燃料電池を分解して示す概略断
面図である。
面図である。
【図２０】図１７に示す燃料電池の組み立て状態を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２１】プリント配線板の構造を各層毎に示した平面
図であって、（ａ）は上層、（ｂ）は内装、（ｃ）は下
層である。
図であって、（ａ）は上層、（ｂ）は内装、（ｃ）は下
層である。
【図２２】プリント配線板の組み合わせを示した斜視図
である。
である。
【図２３】プリント配線板に挿入実装型の燃料電池を実
装する工程を示した図である。
装する工程を示した図である。
【図２４】プリント配線板に燃料電池を実装する他の態
様の工程を示した図である。
様の工程を示した図である。
【図２５】プリント配線板に挿入実装型の燃料電池を実
装し機密性を高める樹脂封止を行った状態を示す図であ
る。
装し機密性を高める樹脂封止を行った状態を示す図であ
る。
【図２６】平面実装型のパッケージ構造を有する燃料電
池の一例を示す概略図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分断面図である。
池の一例を示す概略図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分断面図である。
【図２７】図２６に示す燃料電池を分解して示す概略断
面図である。
面図である。
【図２８】図２６に示す燃料電池の組み立て状態を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２９】プリント配線板に表面実装型の燃料電池を実
装する工程を示した図である。
装する工程を示した図である。
【図３０】プリント配線板上に燃料電池と電子部品が実
装されている電子機器を示す図である。
装されている電子機器を示す図である。
１，１１，３１ 筐体、２，１２，３２，３３ 発電
体、４，１４，３６ 燃料継ぎ手、５ａ，５ｂ 端子ピ
ン、８，１８，３４ 水素供給部、１５，４０ 端子、
１０１ プリント配線板、１０２，１０４ 電気回路配
線層、１０２ａ，１０４ａ 配線パターン、１０３ 燃
料流路形成層、１０３ａ 燃料流路、１４１電気機器本
体、１４２ 発電体、１４３ 燃料貯蔵タンク、１４４
プリント配線板、１６１ 燃料電池、１６２ 燃料電
池用コネクタ、１６３ 燃料サーバ、２１０ プリント
配線板、２４０，２４１，２４２，２４３ 燃料電池、
２５０ 燃料供給チューブ、２０１，２０２，２２１
筐体、２０３，２２３ 発電体、２０４，２２４ 空気
取り入れ孔、２０５，２２５ 燃料継手、２０６，２０
６ａ，２０６ｂ 端子ピン、２０７，２０８ 集電体、
２０９，２２８ 燃料供給部、２１１ 燃料供給口、２
１２ 接続端子、２１３ 電子機器、２１４ａ，２１４
ｂ 燃料流路、２１５ 導電剤、２１６ 接着剤、２１
７ 気密部材、２１８，２３７ 封止樹脂、２２６ 端
子、２２７ ベース基板、２２９ カソード集電体、２
３０ アノード集電体、２３１ 配線層、２３２，２３
３，２３５，２３６ ビアホール、２３４ 蓋基板、２
３８ 電子部品、２３９ 電気配線
体、４，１４，３６ 燃料継ぎ手、５ａ，５ｂ 端子ピ
ン、８，１８，３４ 水素供給部、１５，４０ 端子、
１０１ プリント配線板、１０２，１０４ 電気回路配
線層、１０２ａ，１０４ａ 配線パターン、１０３ 燃
料流路形成層、１０３ａ 燃料流路、１４１電気機器本
体、１４２ 発電体、１４３ 燃料貯蔵タンク、１４４
プリント配線板、１６１ 燃料電池、１６２ 燃料電
池用コネクタ、１６３ 燃料サーバ、２１０ プリント
配線板、２４０，２４１，２４２，２４３ 燃料電池、
２５０ 燃料供給チューブ、２０１，２０２，２２１
筐体、２０３，２２３ 発電体、２０４，２２４ 空気
取り入れ孔、２０５，２２５ 燃料継手、２０６，２０
６ａ，２０６ｂ 端子ピン、２０７，２０８ 集電体、
２０９，２２８ 燃料供給部、２１１ 燃料供給口、２
１２ 接続端子、２１３ 電子機器、２１４ａ，２１４
ｂ 燃料流路、２１５ 導電剤、２１６ 接着剤、２１
７ 気密部材、２１８，２３７ 封止樹脂、２２６ 端
子、２２７ ベース基板、２２９ カソード集電体、２
３０ アノード集電体、２３１ 配線層、２３２，２３
３，２３５，２３６ ビアホール、２３４ 蓋基板、２
３８ 電子部品、２３９ 電気配線
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H097 GA45 LA20
5E338 AA03 BB80 EE22 EE32
5H026 AA06 CC03 CC06 CV06 CX06
CX07 CX09 CX10 EE11 EE18
Claims (59)
- 【請求項１】 発電体が空気取り入れ孔を有する筐体内
に内蔵されてなり、基板との電気接続用の端子を備える
とともに、燃料供給用の接続口及び流路を備えることを
特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 上記電気接続用の端子は、基板に対して
挿入実装可能な形状とされていることを特徴とする請求
項１記載の燃料電池。 - 【請求項３】 上記電気接続用の端子は、基板に対して
表面実装可能な形状とされていることを特徴とする請求
項１記載の燃料電池。 - 【請求項４】 上記電気接続用の端子は、ボール状又は
突起状であることを特徴とする請求項３記載の燃料電
池。 - 【請求項５】 複数の発電体が内蔵されていることを特
徴とする請求項１記載の燃料電池。 - 【請求項６】 上記複数の発電体は、上記流路を挟んで
積層されていることを特徴とする請求項５記載の燃料電
池。 - 【請求項７】 ２つの発電体が上記流路を挟んで燃料極
同士が対向するように配列され、上記筐体の空気極と対
向する面に上記空気取り入れ孔が形成されていることを
特徴とする請求項６記載の燃料電池。 - 【請求項８】 燃料電池が基板に直接実装されているこ
とを特徴とする電気機器。 - 【請求項９】 上記燃料電池は、発電体が空気取り入れ
孔を有する筐体内に内蔵されてなり、基板との電気接続
用の端子を備えるとともに、燃料供給用の接続口及び流
路を備えることを特徴とする請求項８記載の電気機器。 - 【請求項１０】 上記燃料電池は、上記基板に対して挿
入実装されていることを特徴とする請求項８記載の電気
機器。 - 【請求項１１】 上記燃料電池は、上記基板に対して表
面実装されていることを特徴とする請求項８記載の電気
機器。 - 【請求項１２】 配線パターンが形成されるとともに、
燃料流路が形成されていることを特徴とする電子基板。 - 【請求項１３】 上記燃料流路は、燃料電池の発電に用
いられる燃料を供給するための燃料流路であることを特
徴とする請求項１２記載の電子基板。 - 【請求項１４】 燃料流路が形成された燃料流路形成層
を内層とし、配線パターンが形成された配線層が積層さ
れていることを特徴とする請求項１２記載の電子基板。 - 【請求項１５】 上記燃料流路形成層の両面に配線パタ
ーンが形成された配線層が積層されていることを特徴と
する請求項１４記載の電子基板。 - 【請求項１６】 上記燃料流路形成層の両面に積層され
た配線層間は、燃料流路形成層を介して電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項１５記載の電子基板。 - 【請求項１７】 上記燃料流路形成層に配線パターンが
形成されていることを特徴とする請求項１４記載の電子
基板。 - 【請求項１８】 上記燃料流路は、溝加工及び／又は穴
加工によって形成されていることを特徴とする請求項１
２記載の電子基板。 - 【請求項１９】 上記燃料流路は、パイプ状の部品によ
り構成されていることを特徴とする請求項１２記載の電
子基板。 - 【請求項２０】 燃料流路が形成された燃料流路形成層
を内層とし、配線パターンが形成された配線層を積層形
成することを特徴とする基板の製造方法。 - 【請求項２１】 上記配線層を上記燃料流路形成層の両
面に積層することを特徴とする請求項２０記載の電子基
板の製造方法。 - 【請求項２２】 スルーホールを形成し、上記配線層間
を電気的に接続することを特徴とする請求項２１記載の
電子基板の製造方法。 - 【請求項２３】 上記燃料流路を機械的加工により形成
することを特徴とする請求項２０記載の電子基板の製造
方法。 - 【請求項２４】 溝加工及び／又は穴加工によって燃料
流路が形成された燃料流路形成層の両面に配線パターン
が形成された配線層を貼り合わせることを特徴とする請
求項２３記載の電子基板の製造方法。 - 【請求項２５】 上記燃料流路をフォトリソグラフィー
技術により形成することを特徴とする請求項２０記載の
電子基板の製造方法。 - 【請求項２６】 配線パターンが形成された第１の配線
層上に感光性樹脂層を形成し、フォトリソグラフィー技
術によって当該感光性樹脂層を選択的に除去して燃料流
路を形成した後、感光性樹脂層上に第２の配線層を積層
することを特徴とする請求項２５記載の電子基板の製造
方法。 - 【請求項２７】 電気機器本体内に、燃料電池の発電体
及び当該発電体に燃料を供給する燃料貯蔵部が内蔵され
るとともに基板を備えてなり、 上記基板は、配線パターンが形成されるとともに、燃料
流路が形成されており、 上記燃料は当該基板の燃料流路を介して燃料貯蔵部から
発電体へ供給されることを特徴とする電気機器。 - 【請求項２８】 配線パターンが形成されるとともに、
燃料流路が形成されてなる基板を備え、 上記基板を介して電気信号及び燃料の授受が行われるこ
とを特徴とする燃料電池用コネクタ。 - 【請求項２９】 上記配線パターンと接続される電気接
点を有し、上記燃料流路と外部燃料配管とを連結する燃
料配管用継手を備えることを特徴とする請求項２８記載
の燃料電池用コネクタ。 - 【請求項３０】空気取り入れ孔を有する筐体と、 前記筐体内に配されてなる発電体と、 前記発電体と電気的に接続された端子を備えるととも
に、 燃料の流路となる燃料継手を前記筐体の配線部材実装面
に備えることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項３１】前記燃料継手を少なくとも一つ備え、 前記燃料継手を介して燃料電池外部から前記発電体へと
燃料が供給されることを特徴とする請求項３０記載の燃
料電池。 - 【請求項３２】電子部品を実装するための電気配線が施
され、且つ前記筐体の配線部材実装面に対向して配され
る配線部材に、前記端子が電気的に接続されることを特
徴とする請求項３０記載の燃料電池。 - 【請求項３３】前記端子は、前記配線部材に対して表面
実装可能な形状とされていることを特徴とする請求項３
２記載の燃料電池。 - 【請求項３４】前記端子は、球状又は突起状であること
を特徴とする請求項３３記載の燃料電池。 - 【請求項３５】前記筐体内に複数の前記発電体が内蔵さ
れていることを特徴とする請求項３０記載の燃料電池。 - 【請求項３６】電子部品を実装するための電気配線が施
された配線部材であって、 開口部である燃料供給口が表面に形成され、 中空の燃料流路が外部から前記燃料供給口を経由して形
成されることを特徴とする配線部材。 - 【請求項３７】前記燃料流路および前記燃料供給口が少
なくとも一つ形成され、 前記燃料流路を介して前記配線部材外部から前記燃料供
給口へと燃料が供給されることを特徴とする請求項３６
記載の配線部材。 - 【請求項３８】開口部である前記燃料供給口が形成され
た上層と、 前記燃料供給口に対応する位置を経由して溝状の前記燃
料流路が形成された内側層とが一体とされることを特徴
とする請求項３６記載の配線部材。 - 【請求項３９】電子部品を実装するための電気配線が施
され、開口部である燃料供給口が表面に形成され、空洞
状の燃料流路が外部から前記燃料供給口を経由して形成
されている配線部材と、 空気取り入れ孔を有する筐体と、前記筐体内に配されて
なる発電体と、前記発電体と電気的に接続された端子を
備えるとともに、燃料の流路である燃料継手を前記筐体
に備える燃料電池の、 前記燃料継手と前記燃料供給口とを接続し、 前記端子と前記電気配線を電気的に接続したことを特徴
とする電気機器。 - 【請求項４０】前記燃料継手が、前記筐体の配線部材実
装面に形成されていることを特徴とする請求項３９記載
の電気機器。 - 【請求項４１】前記燃料電池と前記配線部材との間を樹
脂封止することによって、前記燃料電池を前記配線部材
に固定したことを特徴とする請求項３９記載の電気機
器。 - 【請求項４２】前記樹脂封止が、前記燃料電池と前記配
線部材とで接着剤を矜持したものであることを特徴とす
る請求項４１記載の電気機器。 - 【請求項４３】前記樹脂封止が、樹脂成形によるもので
あることを特徴とする請求項４１記載の電気機器。 - 【請求項４４】前記燃料電池と前記配線部材との間の前
記燃料継手周囲に、気密部材を矜持していることを特徴
とする請求項３９記載の電気機器。 - 【請求項４５】前記配線部材に前記燃料電池および前記
電子部品が混在されていることを特徴とする請求項３９
記載の電気機器。 - 【請求項４６】電子部品を実装するための電気配線が施
され、開口部である燃料供給口が表面に形成され、中空
の燃料流路が外部から前記燃料供給口を経由して形成さ
れている配線部材に、 空気取り入れ孔を有する筐体と、前記筐体内に配されて
なる発電体と、前記発電体と電気的に接続された端子を
備えるとともに、燃料の流路である燃料継手を前記筐体
に備える燃料電池を実装する方法であって、 前記端子と前記接続端子が接触し、前記燃料継手と前記
燃料供給口が接続されるように、前記燃料電池を前記配
線部材に搭載する工程と、 前記燃料電池と前記配線部材との間を樹脂封止する工程
とを有することを特徴とする燃料電池の実装方法。 - 【請求項４７】前記燃料電池を前記配線部材に搭載する
前に、 前記配線部材に接着剤を積層する工程と、 前記電気配線に設けられた接続端子に導電剤を印刷する
工程とを有し、 前記燃料電池を前記配線部材に搭載した後に、 前記接着剤および前記導電剤を硬化する工程を有するこ
とを特徴とする請求項４６記載の燃料電池の実装方法。 - 【請求項４８】前記燃料電池を前記配線部材に搭載した
後に、 リフロー処理を行い前記端子と前記接続端子を電気的に
接続する工程と、 前記燃料電池と前記配線部材の間に封止樹脂を注入する
工程と、 前記封止樹脂を硬化させる工程とを有することを特徴と
する請求項４６記載の燃料電池の実装方法。 - 【請求項４９】前記燃料電池を前記配線部材に搭載する
前に、前記燃料電池と前記配線部材の間の前記燃料継手
周囲に気密部材を挿入することを特徴とする請求項４６
記載の燃料電池の実装方法。 - 【請求項５０】燃料流路が形成された基板と、前記基板
に実装され、前記燃料流路から燃料が供給される燃料電
池と、を有することを特徴とする電子基板。 - 【請求項５１】前記燃料電池は、酸素電極と、燃料電極
と、前記酸素電極と前記燃料電極に挟持されたプロトン
伝導体とを有し、前記酸素電極は大気に解放され、前記
燃料電極には前記燃料流路から燃料が供給されることを
特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５２】前記基板は実質的に絶縁体からなること
を特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５３】前記基板はセラミック又は合成樹脂を含
むことを特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５４】前記基板はガラスエポキシを含むことを
特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５５】前記基板に配線パターンが形成されてい
ることを特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５６】前記基板の両面に前記燃料電池が実装さ
れていることを特徴とする請求項５０記載の電子基板。 - 【請求項５７】前記基板に前記燃料電池から電力を取り
出す電力端子を有することを特徴とする請求項５０記載
の電子基板。 - 【請求項５８】燃料流路が形成された基板と、 前記基板に形成され、前記燃料流路から燃料を供給する
ための燃料端子と、を有することを特徴とする電子基
板。 - 【請求項５９】請求項５８記載の前記燃料端子に接続さ
れる接続端子を有することを特徴とする燃料電池。
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