JP5294410B2 - 電気化学セル、およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、寸法精度が高く、コストダウンを図ることができる電気化学セル、およびその製造方法に関する。

例えば、電気２重層キャパシタ等のような電気化学セルは、メモリのバックアップ用として携帯機器に用いられている。そのパッケージは、金属製の正極缶と負極缶を樹脂製ガスケットにより勘合封止するコイン型や、アルミシートを重ね合わせて封止するラミネート型が慣用されている。また、最近、リフロー処理によって基板に実装可能な低背型のセラミックパッケージが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。この文献記載の技術では、正極負極として用いる活物質と電解質とそれらを収納する容器からなる。図２５に示すように、収納する容器を凹状容器１０１と封口板１０２で構成し、容器内部に位置する第一および第二の集電体を、凹状容器１０１の外側底面部や側面に位置する接続端子１０３、接続端子１０４に電気的に接続する。そして、接続端子１０３および接続端子１０４が、収納容器と一体化された構造となっている。

特開２００１−２１６９５２号公報（図１）

この特許文献１に記載されているように、セラミックを用いてベースになる容器を構成する場合は、底板になる平板と、凹部を構成するように中心がくり抜かれた平板とを重ね合わせて用いる。従って、両者を重ね合わせるために１０００℃を越える温度で焼成するので、セラミックの板の枠部周辺が大きく熱収縮する。このため、セラミック板に多数のベースを配置して取り個数を上げようとしても、セラミック板の枠部周辺の寸法精度が悪化し、結果として歩留まりが悪くなる。

また、底板になる平板と、凹部を構成する中心がくり抜かれた平板とを積層することから、両者の板の界面の気密性に課題が内在している。
また、特許文献１の段落〔００１９〕においては、凹状容器として耐熱樹脂、ガラス、セラミックスまたはセラミックスガラス等の耐熱材料がよいことが開示されている。しかしながら、このようなパッケージ用のガラス材料を用いての電気化学セルの製造方法については具体的な記載はない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ガラスのベースを用いて、寸法精度が高く、コストダウンを図ることができる電気化学セル、およびその製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ガラスからなるベースと、前記ベースに接合されるリッドとからなる電気化学セルの製造方法であって、ガラス基板上面に、底部に貫通孔を設けた凹部を備える複数のベースを形成するベース形成処理工程と、前記貫通孔に充填材を収容する充填工程と、前記凹部の底部に第１活物質を配置し、この第１活物質の上方にセパレータ及び第２活物質を積層させて配置する組み込み処理工程と、前記貫通孔の前記充填材に対して、前記ガラス基板の裏面に第１電極を形成し、前記
第２活物質に接続された第２電極を前記ガラス基板の裏面に形成する電極形成処理工程と、前記凹部内の第１活物質、セパレータ、第２活物質及び電解液を封入するリッドを、前記第２活物質を押圧しながら前記凹部の外縁部に接合するリッド接合処理工程と、前記ガラス基板から各ベースを切り出す切断処理工程とを含むことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気化学セルの製造方法において、前記ベース形成処理工程は、底部に貫通孔を備える凹部を形成するための上下の型をプレスする成型加工を用いることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気化学セルの製造方法において、前記ベース形成処理工程は、前記凹部を形成するためのマスク材を配置した第１サンドブラスト加工と、前記貫通孔を形成するためのマスク材を配置した第２サンドブラスト加工を用いることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電気化学セルの製造方法において、前記第２サンドブラスト加工は、前記ガラス基板の裏面にマスク材を配置し、この裏面から行なうことを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法において、前記リッドを導電性材料を用いて構成し、前記第２電極を形成する工程は、前記ガラス基板において、前記リッドを接合する外縁部から裏面に達する貫通孔を形成し、前記貫通孔の内壁に、前記外縁部から、前記第２電極に達する導電性材料を形成する工程を含むことを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法において、前記第２電極を形成する工程は、前記凹部の底部に第２の貫通孔を設け、前記第２の貫通孔に導電性材料を埋め込み、前記第２活物質に接続する工程を含むことを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法において、前記充填工程は、前記貫通孔に導電性材料を充填することを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、前記充填工程は、前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に、導電性材料からなる薄膜を形成し、当該貫通孔に絶縁性材料又は導電性材料を充填することを要旨とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電気化学セルの製造方法において、前記薄膜を、前記電解液に対して耐食性を有する材料から形成し、当該薄膜が形成された前記貫通孔に対しガラスペーストを充填して、当該ガラスペーストを焼成させることを要旨とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の電気化学セルの製造方法において、前記リッドを接合する前記凹部の前記外縁部に、メタライズ層を形成するメタライズ処理工程をさらに備え、前記薄膜は、前記メタライズ層と同じ材料からなり、前記メタライズ処理工程と同時に形成されることを要旨とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、前記薄膜を形成した前記貫通孔に、金属片を配置し、当該金属片を溶融することにより前記貫通孔に金属を充填することを要旨とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造
方法において、前記リッドを前記凹部の外縁部に接合した後で、前記リッドに設けられた注入孔から電解液を注入し、前記注入孔を封止する工程を含むことを要旨とする。

請求項１３に記載の電気化学セルは、単層のガラス基板からなり、凹部及び該凹部の底面から前記ガラス基板の底面に達する貫通孔が、上下の型を用いた成形加工又はマスク材を介したサンドブラスト加工により形成されたベースと、前記貫通孔に設けられた充填材と、前記凹部の底部に配置された第１活物質と、前記第１活物質の上方に、セパレータを介して配置された第２活物質と、前記貫通孔の前記充填材に対して、前記ガラス基板の裏面に形成された第１電極と、前記ガラス基板の裏面に形成され、前記第２活物質に接続された第２電極とを備え、記凹部内の第１活物質、前記セパレータ、前記第２活物質及び電解液を封入し、前記凹部の外縁部に接合するリッドとを備えたことを要旨とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の電気化学セルにおいて、前記貫通孔に銀ペースト及びガラスフリットの混合物が充填されたことを要旨とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載の電気化学セルにおいて、前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に導電性材料からなる薄膜が形成され、前記貫通孔にガラスペーストが充填されたことを要旨とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１３に記載の電気化学セルにおいて、前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に導電性材料からなる薄膜が形成され、前記貫通孔に金系合金材料又はアルミニウムが充填されたことを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ガラス基板上面に、底部に貫通孔を設けた凹部を備える複数のベースを形成し、貫通孔に導電性材料を埋め込む。次に、凹部の底部に接した第１活物質を配置し、この第１活物質の上方にセパレータ及び第２活物質を積層させて配置し、貫通孔に埋め込まれた導電性材料に対して、ガラス基板の裏面に第１電極を形成し、第２活物質に接続された第２電極を形成する。次に、凹部内の第１活物質、セパレータ、第２活物質及び電解液を封入するリッドを、第２活物質を押圧しながら凹部の外縁部に接合する。そして、ガラス基板から各ベースを切り出す。このため、ガラス基板は加工が容易であるため、寸法精度を確保し、一枚のガラス基板から、複数のセルを一括して製造することができる。従って、ガラス基板からセルの取り個数を多くすることができ、量産化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、ベース形成工程は、底部に貫通孔を備える凹部を形成するための上下型をプレスする成型加工を用いる。成形加工は、ガラスを軟化点以上の温度に加熱して、型を用いて所望の加工形状に成形する技術である。従って、型を適切に加工することで、貫通孔を備える凹部が１回の成形加工で形成できる。そして、複数の貫通孔を備える凹部も１回の成形加工で可能である。これにより、ガラス基板上に複数のベースを一括して効率よく製造することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ベース形成工程は、凹部を形成するためのマスク材を配置した第１サンドブラスト加工と、貫通孔を形成するためのマスク材を配置した第２サンドブラスト加工を用いる。サンドブラスト加工は、ガラス基板にマスク材料を貼り付けた後に、リソグラフィ技術でマスクをパターニングし、砥粒を噴射し、マスクの開口部のガラスを砥粒の衝撃作用で加工する。このため、サンドブラスト加工を用いて、ガラス基板上に複数のベースを製造することができる。特に、サンドブラスト加工の場合には、ガラス基板に高温を加える必要がないので、ガラス基板全面に亘って、より寸法精度を向上させることができる。更に、各ベースを切り出すまで、各ベースを繋ぐガラス基板を元の厚みを維持できるため、各工程におけるガラス基板の破損を抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第２サンドブラスト加工は、ガラス基板の裏面にマスク材を配置して、裏面から行なう。サンドブラスト加工においては、加工面側が断面積が広くなりため、凹部の底面の貫通孔の形状を、ガラス基板の裏面側で広くなり形状を実現することができる。

請求項５に記載の発明によれば、ガラス基板において、リッドを接合する外縁部から裏面に達する貫通孔を形成する。そして、貫通孔の内壁に外縁部から、ガラス基板の裏面に形成された第２電極に達する導電性材料を形成する。このため、ベースの側面に第２電極に達する電気的接続を設けることができる。

請求項６に記載の発明によれば、凹部の底部に第２の貫通孔を設け、第２の貫通孔に、
導電性材料を埋め込み、第２活物質に接続する。このため、ベースの底面に第２電極に達する電気的接続を設けることができる。

請求項７に記載の発明によれば、充填工程において、貫通孔に導電性材料を充填することにより、第１電極と第１活物質とを電気的に接続することができる。
請求項８に記載の発明によれば、貫通孔の内側面を含む成膜領域に、導電性材料からなる薄膜を形成し、貫通孔に絶縁性材料又は導電性材料を充填するので、薄膜により第１電極と第１活物質とを電気的に接続される。このため、貫通孔に充填する材料の自由度を高めることができる。

請求項９に記載の発明によれば、薄膜は、電解液に対して耐食性を有する材料から形成され、貫通孔にはガラスペーストを焼成したものが充填される。このため、薄膜の電解液による腐食を防止し、且つ焼成したガラスペーストにより貫通孔の気密性を高めることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、薄膜は、メタライズ層と同じ材料からなり、メタライズ処理工程において同時に形成されるので製造工程を簡略化することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、貫通孔に金属片を配置し、金属片を溶融することにより貫通孔に金属を充填する。このため、第１活物質と第１電極との電気的接続を良好にすることができる。また、金属片を溶融することで貫通孔に金属を充填するので、充填工程を簡略化することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、リッドを凹部の外縁部に接合した後で、リッドに設けられた注入孔から電解液を注入し、注入孔を封止する。これにより、電解液を意識することなく、リッドの接合を確実に行なうことができる。

請求項１３に記載の発明によれば、ベースは、加工が容易なガラス基板から形成することができるため、寸法精度を確保するとともに、一枚のガラス基板から、複数のセルを一括して製造することができる。従って、ガラス基板からセルの取り個数を多くすることができ、量産化を図ることができる。またベースは単層のガラス基板からなり、凹部や貫通孔は該ガラス基板を成形加工又はサンドブラスト加工することにより形成されているため、複数の平板が積層されたベースに比べ、ベース自体の気密性を向上することができる。
請求項１４に記載の発明によれば、銀ペースト及びガラスフリットの混合物を介して第１活物質及び第１電極とを電気的に接続できる。
請求項１５に記載の発明によれば、導電性を有する薄膜によって第１活物質及び第１電極を電気的に接続できるので、貫通孔に充填される充填材の材料の自由度を高めることができる。また充填材をガラスから形成することができるので貫通孔の気密性を高めることができる。
請求項１６に記載の発明によれば、導電性を有する薄膜によって第１活物質及び第１電極を電気的に接続できるので、貫通孔に充填される充填材の材料の自由度を高めることができる。また充填材を金系合金材料又はアルミニウムから形成することができるので、電気抵抗値を著しく低下させることができる。

本発明によれば、ガラスのベースを用いて、寸法精度が高く、コストダウンを図ることができる電気化学セルを製造することができる。

第１実施形態における電気化学セルの構造の説明図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は断面図。 第１実施形態における電気化学セルの製造方法のフローチャートの説明図。 第１実施形態における電気化学セルの製造方法のフローチャートの説明図。 第１実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）は形加工の型の説明図、（ｂ）は成形加工されたガラス基板の上面図、（ｃ）は成形加工されたガラス基板の断面図、（ｄ）は斜視図。 第１実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）はメタライズ工程、（ｂ）は金属リングのロウ付け、（ｃ）はフィードスルーへの埋め込みの説明図。 第１実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）は活物質の組込み、（ｂ）はリッドの溶接、（ｃ）はワークと切断線の関係の説明図。 第２実施形態における電気化学セルの構造の説明図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。 第２実施形態における電気化学セルの製造方法のフローチャートの説明図。 第２実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）はマスク材の形成、（ｂ）はパターニングによる開口、（ｃ）はサンドブラスト加工、（ｄ）は凹部の形成、（ｅ）は裏面のマスク材の形成、（ｆ）はフィードスルーの形成、（ｇ）はマスク剥離の説明図、（ｈ）はベースの斜視図。 第２実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）はベースの斜視図、（ｂ）はワークの上面図、（ｃ）はメタライズ、（ｄ）は金属リングの接合の説明図。 第３実施形態における電気化学セルの断面図。 第４実施形態における電気化学セルの断面図。 第５実施形態における電気化学セルの断面図。 第５実施形態における貫通電極を形成する工程の説明図。 第５実施形態における貫通電極を形成する工程の説明図。 別例のガラス基板の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの説明図であって、（ａ）は成型加工されたベースに折り畳み構造の電極活物質を封入した電気化学セル、（ｂ）はサンドブラスト加工されたベースに折り畳み構造の電極活物質を封入した電気化学セル、（ｃ）は２つのフィードスルーを底面に設けた電気化学セルの説明図。 他の実施形態における電気化学セルの製造方法の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの説明図であって、（ａ）は外部電極に樹脂を設けた構造、（ｂ）は改良された電極構造の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの説明図であって、（ａ）は電気化学セルの間隔を狭くして配置した場合の課題、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図。 他の実施形態における電気化学セルの製造方法の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）は金属性リングの接合、（ｂ）はマスク材の形成、（ｃ）はサンドブラスト加工の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの製造方法の説明図。 他の実施形態における電気化学セルの製造工程の説明図であって、（ａ）はメタライズ、（ｂ）はマスク材の形成の説明図。 従来の電気化学セルの説明図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した電気化学セルとしての電気２重層キャパシタに関する第１実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。本実施形態では、電気２重層キャパシタを成形加工によって製造する場合を想定する。

〔電気化学セルの構成〕
まず、本発明の成形加工によって製造された電気化学セルＣＬ１を図１に従って説明する。

図１（ａ）は、代表的な小型のセルとして電気化学セルＣＬ１の外観の斜視図を示している。長手方向の寸法は約３ｍｍから１０ｍｍ程度、短辺方向の寸法は約２ｍｍから８ｍｍ程度、高さは約１ｍｍである。

この電気化学セルＣＬ１は、表面実装用のパッケージになっている。
この電気化学セルＣＬ１は、ガラスによって構成されたベース１０の上面１０ａにはメ
タライズ層１２が設けられている。そして、このメタライズ層１２の上に金属リング１３が配置され、その金属リングにリッド１１が接合されている。電気化学セルＣＬ１のベース１０の一側面には凹部からなるフィードスルーＦＴ１が設けられており、このフィードスルーＦＴ１には引出金属皮膜１７が配置されている。

図１（ｂ）は、電気化学セルＣＬ１の底面１０ｃを示している。この底面１０ｃには外部電極（１８，１９）が設けられている。この電気化学セルＣＬ１の一方の電極は、リッド１１、金属リング１３、メタライズ層１２、引出金属皮膜１７を介して、底面１０ｃの第２電極（外部電極１８）に接続されている。また、他方の電極は、後述するように、ベース１０の凹部の底面に設けられたフィードスルーを介して第１電極（外部電極１９）に接続されている。

図１（ｃ）は、切断線Ａにおける断面図を示している。ベースには凹部（キャビティ）が設けられており、その中に電極活物質が配置されている。具体的には、正極活物質２０とセパレータ２１と負極活物質２２が積層された状態で配置されている。凹部内には電解液（図示せず）が充填されている。凹部内の底面には、ベース１０の底面１０ｃに達するフィードスルーＦＴ２が設けられている。本実施形態では、フィードスルーＦＴ２は、凹部の側面に接する位置に、凹部の側面を延長して設けられている。これは、型作成の簡易化、離型する際の簡易化のためである。

このフィードスルーＦＴ２の内部には導電性の材料により埋込部１５が形成されている。埋込部１５は、底面１０ｃに設けられたもう一方の外部電極１９に電気的に接続されている。

正極活物質２０は、導電性接着剤などによる活物質接続部２０ａと保護膜２０ｂを経て、充填材としての埋込部１５に電気的に接続されている。なお、保護膜２０ｂは、埋込部の材料が電気化学的な腐食を引き起こさないアルミニウム（Ａｌ）等を用いる場合には不要である。

また、負極活物質２２は、導電性接着剤などによる活物質接続部２２ａを経てリッド１１の内面に接続されている。リッド１１は、メタライズ層１２、金属リング１３、金属皮膜１４により、ベース１０に接着されている。これにより、リッド１１は、電極活物質層を押圧して組立てられており、電気化学セルＣＬ１の内部抵抗の増加を抑制している。

図１（ｃ）に示すように、ベース１０の側面１０ｂは、上面１０ａを傾斜して交わる傾斜側面部１０ｂ１と、底面１０ｃと直交する直交側面部１０ｂ２とから構成されている。本実施形態では、傾斜側面部１０ｂ１は、直交側面部１０ｂ２の面に対して約２０度の角度で後退している。この傾斜側面部１０ｂ１は、成形加工に特有なものであり、後述する成形加工を円滑に進めるために設けられている。

〔電気化学セルＣＬ１の製造方法〕
次に、電気化学セルＣＬ１の製造方法を、図２〜図６に従って説明する。
〔ベース及びリッドの製造〕
ここでは、フローチャート（図２）と、工程図（図４、図５）を参照して説明する。

まず、ベース１０を形成するガラス基板ＧＰを準備する（ステップＳ１０１）。ここでは、ガラスの材料としてソーダライムガラス或は結晶化ガラスを用いることができる。ソーダライムガラスの主成分は、珪砂（ＳｉＯ_２）、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウムであり、その熱膨張係数は約８．５ｐｐｍから９．０ｐｐｍである。一方、結晶化ガラスの主成分は、珪砂、ホウ砂（Ｂ_２Ｏ_３）、ソーダ灰、酸化アルミニウムなどであり、その熱膨
張率は約３．２５ｐｐｍである。結晶化ガラスはパイレックス（登録商標）、テンパックス（登録商標）などの商品名で呼ばれている。そして、使用するガラスに応じて後の工程温度の設定と材料の選択が必要になる。

次に、ベース形成処理工程として、ガラス基板ＧＰに複数個の凹部の成形加工を行なう（ステップＳ１０２）。この成形加工には、図４（ａ）に示す上型５０及び下型５１を用いる。上型５０には、ベース１０の底面１０ｃにフィードスルーＦＴ２を形成するための凸部、底面１０ｃを形成するための平坦部、側面１０ｂを形成するための凹部が設けられている。また。下型５１には、底面１０ｃを形成するための平坦部に対して、上型５０のフィードスルーＦＴ２を形成するための凸部に対応する凹部が設けられている。ここで、上型５０及び下型５１の凹凸部には、約２０度の傾斜を与えている。

上下の型（５０，５１）には、加熱部５２が内蔵されており、型を所定の温度に維持する。そして、上型５０及び下型５１をガラスの軟化点以上の温度にする。準備したガラス基板ＧＰを、上型５０及び下型５１の間にセットし、プレスして成形加工を行なう。

次に、成型加工されたガラス基板ＧＰ１を研磨加工を行なう（ステップＳ１０３）。型（５０，５１）をワークから離した場合、ガラス基板ＧＰ１の加工面は梨地になるので、ガラスの両面のラップ加工及びポリッシュ加工を行なう。

図４（ｂ）は研磨後のガラス基板ＧＰ１の上面図、図４（ｃ）は切断線Ｂにおける断面図を示している。ガラス基板ＧＰ１には、底部ＧＰ１１と凸部ＧＰ１２と、凹部（ＧＰ１３，ＧＰ１４）を１組とした多数組のベースが配置される。底部ＧＰ１１と凸部ＧＰ１２は、ベース１０のキャビティを構成し、凹部（ＧＰ１３，ＧＰ１４）はそれぞれフィードスルー（ＦＴ１，ＦＴ２）を構成する。ここで、凹凸部には約２０度の傾斜が与えられているので、離型の際にも型を円滑にワークから離すことができる。図４（ｄ）に、加工後のガラス基板の外観を示す。

次に、リッドとの接合面のメタライズ処理を行なう（ステップＳ１０４）。具体的には、金属製のリングを配置する前に、該当箇所のガラス表面にメタライズを行なう。具体的には、Ｃｒ（クロム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）などからなる積層膜を成膜した後、電解メッキを行なう該当箇所に積層膜を残すパターニングを行なう。パターニング後に、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ、Ａｕ（金）メッキを、それぞれ約０．１μｍから１０μｍの範囲で付ける。これを図５（ａ）に示す。メタライズ層Ｍ１は、後工程で金属リングを配置する領域である。メタライズ層Ｍ２はガラス基板の外枠に付けたメタライズ領域、メタライズ層Ｍ３は各メタライズ層を接続するためのメタライズ領域である。無電解メッキを用いる場合には、メタライズ層（Ｍ２，Ｍ３）は不要である。また、メタライズ領域は、凹部の側面と凹部の底面が除かれていれば、ガラスの片側全面であってもよい。

一方で、以下に詳述するように、金属リングの準備とベースへのロウ付けを行なう。具体的には、ガラス基板ＧＰ１のメタライズ層の上に、リッドを溶接して封止構造を実現するための金属製のリング（シームリング）をロウ付けする。

ここでは、まず、金属リング用材料の準備を行なう（ステップＳ１０５）。具体的には、以下に示すように、金属リングの材料は、母材のガラスと熱膨張係数が近似するように選択する。

・ソーダライムガラスの場合（熱膨張係数：８．５〜９ｐｐｍ）
金属リング：ＦｅＮｉ合金（Ｎｉ５０％）（熱膨張係数：９．４〜１０ｐｐｍ）
リッド：ＦｅＮｉ合金（金属リングに同じ）（熱膨張係数：９．４〜１０ｐｐｍ）
・結晶化ガラス（熱膨張係数：３．２５ｐｐｍ）
金属リング：ＦｅＮｉＣｏ合金（コバール）（熱膨張係数：３．０〜４．０ｐｐｍ）
リッド：ＦｅＮｉＣｏ合金（コバール）（熱膨張係数：３．０〜４．０ｐｐｍ）
これによれば、ガラス基板としてソーダライムガラスを用いる場合は、ガラスの熱膨張率が近似するＦｅＮｉ合金を選定する。一方、結晶化ガラスを用いる場合は、ＦｅＮｉＣｏ合金（コバール）を選定する。なお、リッドの材料も、金属リングと同一のものを採用する。

これら金属リングをメタライズ層にロウ付けするロウ材料としては、容器として気密性が要求されることから、真空気密封止用のものが望ましい。結晶化ガラスを用いる場合は、セラミックパッケージ用として採用されるＢＡｇ−８（銅銀合金で重量比がＡｇ：Ｃｕ＝７２：２８）を用いることができる。この材料の溶融温度は約７８０℃である。

一方、ソーダライムガラスを用いる場合には、ＢＡｇ−１８（銅銀錫合金で重量比がＡｇ：Ｃｕ：Ｓｎ＝６０：３０：１０）或いは銅銀インジウム合金（Ａｇ：Ｃｕ：Ｉｎ＝６１．５：２４：１４．５）である。溶融温度は、より低温になり６００℃から７２０℃の範囲である。なお、ＢＡｇ−１８を結晶化ガラスに用いることも可能である。

そして、金属リング用材料について、抜き加工処理（ステップＳ１０６）、研磨加工処理（ステップＳ１０７）を行なう。具体的には、ベース１０の上面１０ａの大きさになるように加工してリング状金属１３ａを形成する。また、ロウ材も、金属リング１３と同じ形状に打ち抜いて、リング状ロウ材１３ｂを形成する。

次に、ロウ材の貼り付けを行なう（ステップＳ１０８）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、リング状ロウ材１３ｂをリング状金属１３ａのメタライズ層側に貼り付ける。これにより、金属リング１３が形成される。

次に、金属リングの接合を行なう（ステップＳ１０９）。具体的には、金属リング１３をベース１０の上面１０ａに接合する。
次に、金属皮膜の形成を行なう（ステップＳ１１０）。具体的には、金属リングの表面にさらにＮｉと金メッキを施す。本実施形態では、ニッケル（Ｎｉ）を２〜８μｍ、金（Ａｕ）を０．１μｍから１μｍの厚みで形成した。これにより、リッドが溶接される際には、リッド面に形成されたＮｉメッキと、本工程で形成されたＮｉメッキとＡｕメッキとが溶融して強固な合金層を形成する。

次に、充填工程として、貫通電極の形成を行なう（ステップＳ１１１）。ここでは、凹部内のフィードスルーＦＴ２に、電極活物質の一方の極からベース１０の底面１０ｃに電気的に接続するために、貫通電極を形成する。具体的には、凹部に形成されたフィードスルーＦＴ２に銀ペーストとガラスフリットを混合し、図５（ｃ）に示すように、スクリーン印刷法により埋め込んで形成する。この図５（ｃ）では、１つのベースのみが示されている。ガラス基板の裏面側にスクリーン印刷用のマスク２５を配置し、凹部底面側には、埋込用材料２３の回り込みを防止する治具２６がセットされている。スクレッパ（図示せず）により埋込用材料２３を金属マスク面に広げた後、スキージ２４によりマスク２５の表面を掻きとって、マスク２５が開口している埋込部１５に埋込用材料２３を充填する。

また、ガラスフリットは、無機酸化物の粉末であり、例えば酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）等を主成分とし、これに適当なバインダを含有させたものである。銀粉とガラスフリットとの比率は、例えば、重量比で、銀粉：ガラスフリット＝１０：９０とすることができる。

なお、本工程を真空中で行なうことにより、埋込部１５への気泡の含有を抑制することができる。また、スクリーン印刷の後に、所定の温度で乾燥作業を行なう。この際に、埋込用材料が収縮するので、印刷と乾燥とを複数回繰り返すことが望ましい。

これにより貫通電極の表裏の抵抗値は数Ωとなる。電気化学セルを数μＡの電流を流すバックアップ用として用いる場合は実用上十分である。更に、抵抗値を下げる場合には、フィードスルーＦＴ２の内面に下地用の金属箔膜を形成した後に銀ペーストとガラスフリットを用いて埋め込む方法や、フィードスルー内に金属の細線（ジメット線など）を埋め込んでガラスフリットで焼き固める方法が好ましい。両者の場合とも、抵抗値は数十ｍΩで形成できる。これにより、電気化学セルを例えば携帯機器の写真用ＬＥＤフラッシュとして、数Ａの放電電流をパルス状に流す用途で使用する場合においても、抵抗値に起因する電圧降下を十分に抑制することができる。

次に、引出金属皮膜の形成を行なう（ステップＳ１１２）。もう一方の電極となる部分は、ベースのメタライズ層Ｍ１からベース１０の側面に形成されているフィードスルーＦＴ１の内面に形成された引出金属皮膜１７によってベース底面に延接される。フィードスルーＦＴ１内面には、スパッタ法や蒸着法などの成膜形成方法で、金属皮膜を形成する。なお、この引出金属皮膜１７の形成は、メタライズ膜の形成処理（ステップＳ１０４）時に同時に行なうこともできる。

次に、電極形成処理工程として外部電極の形成を行なう（ステップＳ１１３）。ここでは、ベース１０の底面１０ｃに、対向した１対の外部電極１８、１９を形成する。外部電極は、それぞれ貫通電極（フィードスルーＦＴ２）及びフィードスルーＦＴ１内面に形成された引出金属皮膜に電気的に接続される。外部電極用の膜の形成は、ベース１０の底面１０ｃに金属箔膜を薄膜形成手段で成膜した後に、リソグラフィでパターニングする手法や、金属マスクを用いて必要な部分のみに薄膜を形成する方法等を用いることが可能である。必要に応じて、薄膜後に、さらにＮｉメッキや銅（Ｃｕ）メッキ等をすることがより好ましい。このような構成により、プリント板への再はんだ付けも可能となる。

次に、保護膜の形成を行なう（ステップＳ１１４）。凹部内のフィードスルーＦＴ２に形成された埋込部１５は、後の工程で電極活物質に電気的に接続される。このため、電気化学セルの正極側に接続される場合は、腐食が発生しない材料を保護膜として選定することが望ましい。埋込部１５において、前述したように銀を用いる場合は、銀が電解液に直接に接触しないように、埋込部１５の凹部内露出面上にアルミニウム膜を成膜する。実験の結果、数十μｍのアルミニウム膜を形成するのが好ましいことが判明した。

以上の工程により、ベースを複数形成したガラス基板が完成する。
〔電気化学セルの組立工程〕
前述した工程により形成したガラス基板を用いて、電気化学セルＣＬ１の組立工程（組み込み処理工程）を行なう。この組立工程は、このガラス基板ＧＰ１の状態で、図３に示すフローチャートの各工程を実施する。

まず、リッドの準備を行なう（ステップＳ２０１）。ここで、リッド１１の材料は、上述したように金属リング１３の熱膨張係数に合わせて選定する。本実施形態では、ガラス基板ＧＰ１がソーダライムガラスの場合は、金属リングとしてＦｅＮｉ合金を選択する。ここでは、リッド１１も金属リングと同一の材料を選択する。ガラス基板が結晶化ガラスの場合は、金属リング１３としてＦｅＮｉＣｏ合金を選択したが、リッド１１も同一の材料を選択する。

次に、約１００μｍ程度の薄板にした後、プレス等の機械的加工手段やエッチング等の化学的な加工手段で個片を形成する。
次に、切断した個片のバリを除去するために、バレル研磨を施す。その後、メッキをする。なお、メッキ後、銀クラッドを接合面側に貼り付けると、後の金属リング１３との接合工程で溶接がより容易となる。このメッキは、Ｎｉメッキの他、銀錫メッキ、金錫メッキも可能である。

そして、負極活物質２２の貼り付けを行なう（ステップＳ２０２）。具体的には、図６（ａ）に示すように、リッド１１の内面に活物質接続部２２ａを用いて負極活物質２２を貼り付ける。

一方、ベース１０の凹部には、正極活物質２０の組み込みを行なう（ステップＳ２０３）。具体的には、導電性接着剤等による活物質接続部２０ａを、凹部の底面に形成されている活物質接続部２０ａの表面に形成する。そして、正極活物質２０を配置する。

次に、セパレータの組み込みを行なう（ステップＳ２０４）。具体的には、セパレータ２１を正極活物質２０の上を覆うように配置する。
この後、ベース１０の凹部に電解液を適量注入し（ステップＳ２０５）、エージング処理を行なう（ステップＳ２０６）。具体的には、電解液を注入した後は、電極活物質との反応でガスが発生する場合がある。このような場合はガスの発生が収まるのを待つ。

次に、リッド接合処理工程としてリッドの接合を行なう（ステップＳ２０７）。ここでは、リッド１１を金属リング１３の表面の金属皮膜に密着させる。これにより、正極活物質２０、セパレータ２１、負極活物質２２が積層される。

そして、２箇所ないし４箇所程度を溶接法などで仮留めを行ない、本溶接を行なう。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、１対のローラー電極４０を用いて、長辺方向及び短辺方向を平行に溶接するシーム溶接法を行なう。シーム溶接法では、金属リング１３の表面の金属皮膜上に電解液が付着していても、発生する熱により付着電解液を蒸発させ、気密に封止することが可能である。また、本実施形態は、金属リングと母体になるベースのガラスとの熱膨張係数を近似するように材料を選定しているので、急激な熱応力の発生にも拘わらず、ガラス材料にクラック等の損傷を伴うことなく気密封止をすることができる。

次に、切断処理工程としてガラス基板の切断を行なう（ステップＳ２０８）。ガラス基板ＧＰ１には、行列状に複数の電気化学セルが形成されている。電気化学セルの寸法は、図６（ｃ）に示すように、長辺の寸法を「Ｌ」、短辺の寸法を「Ｗ」とする。この場合、凸部ＧＰ１２の外縁部に従って切断するため、縦方向の切断線（ＬＶ１，ＬＶ２、ＬＶ３，ＬＶ４等）、横方向は切断線（ＬＨ１，ＬＨ２，ＬＨ３，ＬＨ４等）を用いる。切断手段は、ダイサー等による切断のほか、レーザ等を併用して切断することも可能である。

そして、分割された電気化学セルＣＬ１の電気特性等の検査を行なう（ステップＳ２０９）。具体的には、充放電特性、内部抵抗、外観検査等の検査を実施する。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

・ 本実施形態では、電気化学セルを構成するガラス基板について成形加工を行なう。ガラス基板は加工が容易であるため、型の精度がガラスに転写されるから、寸法精度のよい型を準備することにより、長期間、寸法精度の優れた成形加工品を得ることができる。そして、型を用いた成形加工であるため、一度の加工でガラス基板上に多数の凹部とフィードスルーを同時に、一括して形成することが可能である。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した電気化学セルとしての電気２重層キャパシタに関する第２実施形態について、図７〜図１０を用いて説明する。第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、電気化学セルのベースになるガラス基板の加工を、サンドブラスト法を用いる。具体的には、平板のガラス基板に凹部とフィードスルーを設ける加工にサンドブラスト法を用いる。

〔電気化学セルの構成〕
サンドブラスト法により製造した電気化学セルＣＬ２を図７に示す。
図７（ａ）は電気化学セルＣＬ２の外観の斜視図を示している。図７（ｂ）は、切断線Ｃにおける断面図を示しており、これらは第１実施形態の図１（ａ）及び（ｃ）に対応するものである。第１実施形態と同様に、ガラス製のベース１０の表面にメタライズ層１２を設け、その上に金属リング１３を配置して、その金属リング１３にリッド１１を溶接法により接合したものである。ベース１０の凹部には、図７（ｂ）に示すように、正極活物質２０、セパレータ２１、負極活物質２２が配置され、電解液（図示せず）が注入されて電気化学セルＣＬ２を成している。

図７（ａ）に示す電気化学セルＣＬ２の外観と、図１（ａ）に示す電気化学セルＣＬ１の外観を対比すると、図１（ｃ）では、ベース１０の側面１０ｂには傾斜側面部１０ｂ１が設けて屈折しているが、図７（ｂ）では、ベース１０の側面は平面的で屈折していない。これは、成形加工においては、ガラス基板と型との離型を良くするために、約２０度程度のテーパを設けているが、図７（ｂ）の直線形状は、組立工程の中の切断工程で、ダイサー等でガラスが垂直に切断される際に形成されたものである。

また、図７（ｂ）と図１（ｃ）とでは、底面１０ｃに形成されたフィードスルーＦＴ２の位置が異なっている。図１（ｃ）では、型作成の容易さ、離型する際の容易さを目的として、フィードスルーＦＴ２の位置を、凹部の側面を延長して形成されている。しかし、本実施形態では、フィードスルーＦＴ２は、底面１０ｃに形成される外部電極１９に接続する位置に制約されるだけで、比較的自由に配置することができる。

〔電気化学セルＣＬ２の製造方法〕
次に、電気化学セルＣＬ２の製造方法を、図８〜図１０に従って説明する。本実施形態と第１実施形態とは、ベースの製造工程が異なるのみであるので、第１実施形態と同様の部分の説明は省略する。

ここでは、フローチャート（図８）と、工程図（図９、図１０）を参照して説明する。なお、図９では、１個のセルの製造を説明している。
まず、ベース１０を形成するガラス基板ＧＰの準備を行なう（ステップＳ３０１）。図９（ａ）に示すように、このガラス基板ＧＰの厚みを「Ｔ」とした場合、この厚みがベース１０の厚みとなる。この厚みＴの値としては、例えば０．７ｍｍ程度を選択することができる。

そして、ガラス表面のマスク材料によるパターニングを行なう（ステップＳ３０２）。具体的には、図９（ａ）に示すように、ガラス基板ＧＰの表面にウレタン樹脂等のマスク材４５を貼り付ける。そして、加工が必要な部分をリソグラフィ技術で開口する。具体的には、露光、現像、エッチングの一連の加工を行ない、パターニングを行なう。ここでは、図９（ｂ）に示すように、ベース１０の凹部になる領域のマスク材４５に開口部４５ａを形成する。

次に、第１のサンドブラスト加工を行なう（ステップＳ３０３）。具体的には、図９（ｃ）に示すように、ワークを加工する砥粒４６をノズル（図示せず）から噴射し、開口部４５ａを加工する。砥粒としては、平均粒径が約５μｍから４０μｍのアルミナや炭化珪素を用いる。この場合、ガラス材料は、砥粒の機械的な衝撃による擦過作用で削り取られ、エッチングされる。そして、噴射ノズルを、ガラス基板ＧＰ上を走査させることにより、大面積のガラス基板ＧＰの加工を行なうことができる。図９（ｄ）に示すように、サンドブラスト加工により形成された凹部の深さが約４００μｍ程度になった時点で、加工を停止する。凹部の底面は、砥粒の照射により梨地になるが差し支えない。

次に、ガラス裏面のマスク材料によるパターニングを行なう（ステップＳ３０４）。ここでは、裏面からフィードスルーの加工を行なう。具体的には、まず、表面のマスク材４５を剥離した後に、図９（ｅ）に示すように、裏面に新たなマスク材４５を貼付する。そして、このマスク材４５に、フィードスルー（ＦＴ１、ＦＴ２）を形成するための開口部のパターニングを行なう。

次に、第２のサンドブラスト加工を行なう（ステップＳ３０５）。ここでも、砥粒４６をノズルから噴射してフィードスルー用の孔を開けていく。そして、図９（ｆ）に示すように、フィードスルーＦＴ１用の孔が貫通した場合、ベース形成処理工程を終了する。

そして、マスクの剥離を行なう（ステップＳ３０６）。この場合、図９（ｇ）に示すように、フィードスルー（ＦＴ１，ＦＴ２）の貫通孔が形成され、このガラス基板の斜視図を図９（ｈ）に示す。図１０（ａ）は、上記のサンドブラスト法により複数のベース１０（図では４個）を加工した時点でのガラス基板ＧＰを示す。図１０（ａ）は、第１実施形態の図４（ｄ）に対応するものである。第１実施形態の図４（ｄ）では、凹部の厚みと同じ厚みを有する薄肉部がベース１０の外部に形成されてガラス基板が薄くなる。一方、本実施形態の図１０（ａ）では、ベースに相当する部分の外は、サンドブラスト加工前と同じ厚みＴを有している。従って、後の工程においてもガラス基板ＧＰ２の厚みを厚いまま維持できるので、取り扱いが容易になる。

次に、接合面のメタライズを行なう（ステップＳ３０７）。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のガラス基板ＧＰ２の上面図である。図１０（ｂ）の４つの凹部とフィードスルーＦＴ１及びガラス基板ＧＰ２の周囲（枠部）に金属膜層を設けて電気的に接続させる。具体的には、第１実施形態と同様に、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ等からなる積層膜をパターニングした後に、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ、Ａｕメッキを、それぞれ約０．１μｍから１０μｍの範囲で付ける。この結果、ガラス基板ＧＰ２には、図１０（ｃ）に示すようにメタライズ層（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）が形成される。

そして、金属リング用材料の準備（ステップＳ３０８）、抜き加工（ステップＳ３０９）、研磨加工（ステップＳ３１０）、ロウ材の貼り付け（ステップＳ３１１）、金属リングの接合（ステップＳ３１２）は、第１実施形態のステップＳ１０５〜Ｓ１０８と同様に行なう。ここで、メタライズ層Ｍ１上に、金属リング１３がロウ付けされた状態を図１０（ｄ）に示す。

この後、金属皮膜の形成（ステップＳ３１３）、貫通電極の形成（ステップＳ３１４）、引出金属皮膜の形成（ステップＳ３１５）、外部電極の形成（ステップＳ３１６）、保護膜の形成（ステップＳ３１７）については、第１実施形態と同様に行なう。ただし、本実施形態では、フィードスルーＦＴ１の開口部がベース１０の底面側にある。このため、引出金属皮膜の形成については、フィードスルーＦＴ１の開口径の大きい底面側から成膜した後に、先の金属リング１３のメタライズ層Ｍ１に電気的な接続が確実に行なわれるように、メタライズ層Ｍ１側からも補助的に成膜するか、導電性材料で接続を補うのが望ま
しい。

以下、リッド１１の製造工程及び電気化学セルの組立工程も、第１実施形態と同様に行なう。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

・ 本実施形態では、サンドブラスト法は、研磨砥粒を機械的に照射して部材を破断させて削り取る。これにより、第１実施形態の成形加工のようにガラス基板に高温を加える必要がない。従って、第１実施形態のようにガラスと型間の離型の時に、小径のフィ−ドスルーを形成するための型の凹部が、ガラスと型の熱収縮特性の差により折損するような不具合が生じないという利点がある。従って、ガラス基板の大きさは、原理上１ｍ×１ｍ程度の大面積でも可能であるため、セルの取り個数（歩留まり）を格段に向上できる。

・ 本実施形態では、接合面のメタライズ処理（ステップＳ３０７）は、第１実施形態に比較して容易にすることができる。すなわち、図４（ａ）と図１０（ｂ）との対比で明らかなように、本実施形態では、メタライズ対象のガラス基板ＧＰ２の表面が平面であることから、メタライズ膜のパターニングにおけるレジスト塗布及び露光を極めて容易に行なうことができる。

（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した電気化学セルとしての電気２重層キャパシタに関する第３実施形態について、図１１に従って説明する。第３実施形態では、貫通電極の形成（ステップＳ１１１，Ｓ３１４）の際に、貫通孔としてのフィードスルーＦＴ２の内側面に薄膜を形成し、薄膜の上からガラスペーストを埋め込む。

図１１は、外部電極１８，１９が形成された状態のベース１０の断面図である。ベース１０のフィードスルーＦＴ２には、充填材を構成する導電膜６０が形成されている。導電膜６０は、フィードスルーＦＴ２の内側面に積層された下地層６１と、下地層６１に積層された耐食層６２とを有している。下地層６１は、ガラスとの密着性が高いクロムを用いることができる。耐食層６２は、数μｍ程度の厚さを有し、下記の電解液に対して良好な耐食性を有するアルミニウム、又はチタン、又はタンタルから形成されている。

電解液の電解質には、特に限定されることなく従来の電気二重層キャパシタや非水二次電池に用いられている非水溶媒が用いられる。上記非水溶媒には、環状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類等が用いられ、具体的には、プロピレンカ−ボネ−ト（ＰＣ）、エチレンカ−ボネ−ト（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、γ−ブチロラクトン（γＢＬ）、２メチル‐γ‐ブチロラクトン、アセチル‐γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２‐エトキシエタン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルブチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アルキルテトラヒドロフラン、ジアルキルアルキルテトラヒドロフラン、アルコキシテトラヒドロフラン、ジアルコキシテトラヒドロフラン、１，３‐ジオキソラン、アルキル‐１，３‐ジオキソラン、１，４‐ジオキソラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、蟻酸メチル、酢酸メチル、プ
ロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル、無水マレイン酸、スルホラン、３−メチルスルホランなどの非水溶媒およびこれらの誘導体や混合物などが好ましく用いられる。

リフローハンダ付けのような電気二重層キャパシタを用いる場合は、電解液としては常圧での沸点が２００℃以上の非水溶媒が安定である。リフロー温度は２５０℃程度に上がる場合があるが、その温度で電池内部の圧力が上がっているせいか常圧での沸点が２０４℃のγ−ブチロラクトン（γＢＬ）を用いた場合でも電池の破裂はなかった。プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラクトン（γＢＬ）選ばれる単独または複合物で用いることが良好であった。

これら非水溶媒中に存在する主な不純物としては、水分と、有機過酸化物（例えばグリコール類、アルコール類、カルボン酸類）などが挙げられる。前記各不純物は、電極の表面に絶縁性の被膜を形成し、電極の界面抵抗を増大させるものと考えられる。したがって、サイクル寿命や容量の低下に影響を与える恐れがある。また高温（６０℃以上）貯蔵時の自己放電も増大する恐れがある。このようなことから、非水溶媒を含む電解質においては前記不純物はできるだけ低減されることが好ましい。具体的には、水分は５０ｐｐｍ以下、有機過酸化物は１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

支持塩としては（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＰＢＦ_４、（Ｃ_３Ｈ_７）_４ＰＢＦ_４、（ＣＨ_３）（Ｃ_２Ｈ_５）_３ＮＢＦ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＮＢＦ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＰＰＦ_６、（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＰＣＦ_３ＳＯ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＮＰＦ_６、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ_４）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ_６）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３）、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２］、チオシアン塩、アルミニウムフッ化塩などのリチウム塩などの１種以上の塩を用いることができる。また、ポリエチレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマ−、ポリプロピレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマ−、リン酸エステルポリマ−等も上記支持塩と併用し用いることもできる。

導電膜６０は、所定の成膜領域に形成されている。本実施形態では、成膜領域は、フィードスルーＦＴ２の内側面全体と、ベース１０の凹部１０ｄの内側面１０ｅの一部と、凹部１０ｄの底面１０ｆの一部と、ベース１０の底面１０ｃの一部とを含む。これにより、凹部１０ｄ側に形成された導電膜６０は、凹部１０ｄに収容された正極活物質２０と接続し、ベース１０の底面１０ｃ側に延設された導電膜６０が外部電極１９に接続する。

また、導電膜６０が形成されたフィードスルーＦＴ２には、充填材を構成する埋込部６３が充填されている。埋込部６３は、ガラス材からなり、アルミニウム又はチタンの表面に濡れて高い気密性を有する。尚、このベース１０は、第１実施形態の成形加工により形成されたベースでもよいし、サンドブラスト法により形成されたベースでもよい。

次に、貫通電極の形成方法について説明する。まず、フィードスルーＦＴ２に、下地層６１をスパッタ法又は蒸着法により形成する。このとき、ベース１０の底面１０ｃにマスク材を配置し、必要な部分のみ、クロムからなる薄膜を形成する。さらに、ベース１０の凹部１０ｄにおける底面１０ｆに、マスク材を配置して、必要な部分のみ、クロムからなる薄膜を形成する。これにより、上記したような構成の下地層６１が形成される。

また、下地層６１の上に、耐食層６２を、スパッタ法又は蒸着法により積層する。このとき、下地層６１と同様に、ベース１０の底面１０ｃにマスク材を配置し、必要な部分のみアルミニウム又はチタンからなる薄膜を形成する。また、ベース１０の凹部１０ｄにお
ける底面１０ｆに、マスク材を配置して、必要な部分のみ、アルミニウム又はチタンからなる耐食層６２を形成する。

さらに、導電膜６０を形成したフィードスルーＦＴ２に、ガラスペーストを、ディスペンサ等による塗布や、スクリーン印刷法により充填する。さらに、脱バインダ工程及び焼成工程を行って、埋込部６３を形成する。また、引出金属皮膜１７の形成、外部電極１８，１９の形成を行う。尚、このようにガラスからなる埋込部６３を形成する場合、上記保護膜２０ｂの形成は不要となる。

（実施例）
次に、本実施形態において、導電膜６０としてアルミニウムを用いた例について説明する。まず、フィードスルーＦＴ２及び凹部１０ｄの一部及びベース１０の底面１０ｃに、クロムからなる下地層６１を形成した後、アルミニウムからなる耐食層６２を、真空蒸着法により約２μｍの厚みになるように成膜した。

さらに、ガラス転移点が約３８０℃であって、鉛を含有しないビスマス系のガラスフリットに有機成分を付加したガラスペーストを準備し、フィードスルーＦＴ２に、スクリーン印刷法により充填する。

フィードスルーＦＴ２にガラスペーストを充填した後、１５０℃で１０分間乾燥する。乾燥後、埋込部６３が収縮するので、再度スクリーン印刷法により、上記ガラスペーストを充填した。

さらに、大気圧、微量の酸素を含む雰囲気下において、脱バインダ工程を３５０℃で１時間行い、ペースト中の有機物成分を揮発させた。また、窒素雰囲気下において、５００℃で１時間放置し、焼成させた。この焼成工程により、ガラスペーストはフィードスルーＦＴ２の内側面に濡れて密着し、フィードスルーＦＴ２を気密封止することができる。

このように形成したベース１０に対し、凹部１０ｄ側から染色液を滴下し、染色液の漏洩を確認する染色浸透試験を行った。ベース１０の底面１０ｃ側から染色液の漏れがないか確認したが、漏れは観察されなかった。

また、外部電極１９と、導電膜６０の凹部１０ｄ側とにテスターを軽く当て、貫通電極の表裏の電気抵抗値を計測したが、１Ω以下であり、電気的接続も十分であった。尚、アルミニウムの代わりにチタンを用いても同様な結果が得られている。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・ 本実施形態では、フィードスルーＦＴ２に対する充填工程において、フィードスルーＦＴ２の内側面を含む成膜領域に、耐食性を有する導電性材料からなる導電膜６０を形成した。また、当該フィードスルーＦＴ２に絶縁性材料であるガラスペーストを充填し、ガラスペーストを焼成させて埋込部６３を形成した。このため、導電膜６０を電解液に対する耐食性を有する材料から形成することで、導電膜６０の浸食を防止することができる。また、導電膜６０によって、正極活物質２０と外部電極１９とを電気的に接続することで、埋込部６３の材料の自由度を高めることができる。即ち、埋込部６３をガラスから形成することができるため、フィードスルーＦＴ２の気密性を高めることができる。

（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した電気化学セルとしての電気２重層キャパシタに関する第４実施形態について、図１２に従って説明する。第４実施形態の電気化学セルは、第３実施形態の電気化学セルとほぼ同様な構成であるが、その製造方法のみが異なる。

具体的には、メタライズ処理（Ｓ１０４，Ｓ３０７）の際に、充填材を構成する導電膜７０を同時に形成する。本実施形態の導電膜７０は、メタライズ層１２と同様な材質からなる。図７は、メタライズ処理が完了した状態のベース１０の断面図である。

メタライズ処理の際に、ベース１０の上面１０ａにメタライズ層１２を形成する際、上面１０ａ側から、上記成膜領域をターゲットとして導電膜７０を形成する。また、ベース１０の底面１０ｃ側からも導電膜７０を形成する。これにより、Ｃｒ（クロム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｎｉ（ニッケル）又はＣｕ（銅）等からなる積層膜に、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ又はＡｕメッキ等が形成された導電膜７０が形成される。

このように導電膜７０及びメタライズ層１２を形成すると、金属リングの接合（Ｓ１０９，Ｓ３１２）、金属皮膜の形成（ステップＳ１１０，Ｓ３１３）が行われる。
そして、第３実施形態と同じガラスペーストを、スクリーン印刷法によりフィードスルーＦＴ２に充填し、窒素雰囲気中、５００℃で３０分焼成して埋込部（図示略）を形成した。このように形成した導電膜７０及び埋込部に対し、上記実施例と同様に染色液を用いて、染色浸透試験を行ったが、染色液のフィードスルーＦＴ２を介した漏れは確認されなかった。また、上記ベース１０に設けられた外部電極（図示略）と凹部１０ｄ側の導電膜７０とにテスターを当接させて、貫通電極の表裏の電気抵抗を計測したが、１Ω以下であった。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・ 本実施形態では、リッド１１を接合する凹部１０ｄの外縁部に、メタライズ層１２を形成するメタライズ処理工程において、導電膜７０を、メタライズ層１２と同じ材料で同時に形成した。このため、導電膜７０を形成する工程を別途設けなくてもよいため、製造工程を簡略化することができる。

（第５実施形態）
以下、本発明を具体化した電気化学セルとしての電気２重層キャパシタに関する第５実施形態について、図１３〜図１５に従って説明する。第５実施形態の電気化学セルは、第３実施形態又は第４実施形態の電気化学セルとほぼ同様な構成であるが、その製造方法のみが異なる。

本実施形態の電気化学セルは、ベース１０のフィードスルーＦＴ２の内側面等に、充填材を構成する導電膜６０が形成されている構成は同じであるが、図１３に示すように、フィードスルーＦＴ２に設けられた充填材を構成する埋込部７５が、ガラスではなく、金系合金材料又はアルミニウム等といった金属から形成されている。金系合金材料としては、金錫合金（Ａｕ‐Ｓｎ、融点２８０℃）、金ゲルマニウム合金（Ａｕ‐Ｇｅ、融点３５６℃）、金−シリコン合金（Ａｕ‐Ｓｉ、融点３６０℃）、金−アンチモン合金（Ａｕ‐Ｓｂ）等を好適に用いることができる。

この電気化学セルを製造する際には、導電膜を形成した後、図１４に示すように、フィードスルーＦＴ２内に、金系合金材料又はアルミニウム等からなる金属片７６を配置する。本実施形態では金属片７６は、少なくともフィードスルーＦＴ２から抜け落ちない大きさに形成されている。また、金属片７６は、図では球状に形成されているが、その他の形状に形成されていてもよい。

ガラス基板ＧＰに形成された各フィードスルーＦＴ２内に金属片７６をそれぞれ配置すると、不活性ガスを充満させた雰囲気下で、金属片７６に、凹部１０ｄ側からレーザを照射する。このとき照射するレーザは、ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ等を用いることができ
る。図１５に示すように、ガラス基板ＧＰにメタライズ処理が施されていない場合、各フィードスルーＦＴ２、即ち各金属片７６を結ぶ直線Ｌ１に沿って、レーザ光を走査する。これにより、金属片７６が極めて短時間で溶融して、フィードスルーＦＴ２内に流れ込み、固化する。尚、レーザでなくても、金属片７６の融点以上の温度で加熱できる装置であれば、電気炉等の熱処理装置を用いてもよい。

また、アルミニウムからなる金属片７６をレーザで溶融する場合は、不活性ガスで置換した雰囲気又は真空に減圧したチャンバー内で行うことが好ましい。このようにすると、アルミニウムの酸化が抑制されるため、白濁現象や凝固割れを抑制することができる。また、アルミニウムはＹＡＧレーザに対して高反射材料であるため、高出力のレーザパワーの方が有利であるが、いわゆるアルミニウム爆発現象を防ぐため、レーザの波形を制御して照射することが好ましい。尚、アルミニウム爆発現象とは、溶融開始時に一気に反射率が低下して、ＹＡＧレーザに対する吸収率が上昇し、その後アルミニウムが爆発したように溶融する現象をいう。

さらに、ワークを別の加熱装置により加熱し、アルミニウムの溶融を促進すると、溶融がより円滑に進む。尚、埋込部７５にアルミニウムを用いる場合には、アルミニウム又はチタンによって導電膜を形成すれば、保護膜２０ｂは形成しなくてもよい。

このように、埋込部７５を金属から形成することにより、埋込部を絶縁性のガラスから形成する場合に比較して、電気抵抗値は著しく低下するため、電気化学セルから数アンペアの電流を流すような用途には適している。

また、上記した材料からなる金属片７６の融点は、リフロー処理の最高温度（２６０℃）より高い温度となっている。このため、電気化学セルをプリント基板にクリームハンダ等で実装する場合にも、埋込部７５は溶融することがなく、電解液が漏洩する等の問題が生じない。特に金ゲルマニウム合金は、金錫合金よりも融点が高いため、リフロー処理の最高温度よりも温度が高くなる可能性があるプリント基板からの取り外しにおいても、好適である。

（実施例）
本実施例では、フィードスルーＦＴ２内に、第４実施形態と同様な導電膜７０を形成した。さらに、金属片７６として、金錫合金のボール、金ゲルマニウム合金のボールを準備した。ボールの径は約０．４ｍｍであり、フィードスルーＦＴ２内に入る大きさとした。

金属片７６の溶融には、ＹＡＧレーザを用いた。照射出力は１０Ｗ、スポット径は０．３ｍｍとし、ひとつの金属片７６に対し０．１秒間照射されるように調整した。その結果、金錫合金からなるボールも、金ゲルマニウム合金からなるボールも容易に溶融し、フィードスルーＦＴ２に形成した導電膜に濡れて固化した。

また、このベース１０に対し、染色液を用いて、染色浸透試験を行ったが、染色液を滴下した面と反対側の面において、染色液の漏れは確認されなかった。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

・ 本実施形態では、導電膜６０を形成したフィードスルーＦＴ２に、金属片７６を配置し、当該金属片７６に対しレーザ照射することにより溶融して、フィードスルーＦＴ２に金属を充填した。このため、正極活物質２０と外部電極１９との電気的接続を良好にすることができる。また、金属片７６にレーザ照射することにより溶融するため、金属片７６を短時間で容易に溶融することができ、充填工程を簡略化することができる。

さて、前述した各実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ 上記第１実施形態では、長手方向の寸法は約３ｍｍから１０ｍｍ程度、短辺方向の寸法は約２ｍｍから８ｍｍ程度、高さは約１ｍｍの小型のセルを製造した。セルの大きさはこれに限定されるものではなく、やや大きい構造のパッケージとすることも可能である。その長辺寸法と短辺寸法は約１０ｍｍから２０ｍｍ程度のものであり、また厚みも１ｍｍから２ｍｍ程度の範囲である。この電気化学セルは、内部抵抗を低くし、数１００ｍＡないし１Ａ程度のパルス状の放電にも使用できる用途を目的としたものである。従って、その容量も、数十ｍＦから１Ｆ程度となる。

○ 第１実施形態では、ガラス基板を、図４に示すようなガラス基板ＧＰ１の形状以外に成形することも可能である。例えば、図１６に示すように、ガラス基板ＧＰの上面８１を平面状とした形状とすることができる。ガラス基板ＧＰには、成形加工に用いられる上型及び下型（図示略）により、凹部８０、フィードスルーＦＴ１，ＦＴ２が形成される。このようにすると、メタライズ層１２を形成する際に、パターニングにおけるレジスト塗布及び露光を容易に行うことができる。

○ 上記第１実施形態では、図１（ｃ）に示す構造の電気化学セルを製造したが、電極活物質やセパレータの構造はこれに限定されるものではない。例えば、シート状の電極活物質やセパレータを積層させた構造や倦回構造のセルを形成することも可能である。具体的には、図１７（ａ）に示す電気化学セルＣＬ３においては、シート状第１活物質３０、シート状セパレータ３１、異極となるシート状第２活物質３２が折り畳まれた構造で、ベース１０の凹部に配置されている。図１７（ａ）に示す構造においても、ベース１０、リッド１１のパッケージ構造は、前述の図１（ｃ）と共通している。図１７（ａ）の構造では、図１（ｃ）と同様に、フィードスルーＦＴ１が凹部外に形成されている。そして、凹部の底面では、シート状第１活物質３０が活物質接続部３０ａを介して埋込部１５に接続される。一方、シート状第２活物質３２が活物質接続部３２ａを介してリッド１１に接続される。

また、この構造は、言うまでもなく上記第２実施形態にも適用可能であり、この場合には、図１７（ｂ）に示す電気化学セルＣＬ４のようになる。
そして、図１７（ａ）や図１７（ｂ）に示す電気化学セル（ＣＬ３，ＣＬ４）の製造においては、ベース１０の凹部の底面に、導電性接着剤を適量つけておく。適当な長さの正極及び負極を、セパレータを挟んで折り畳んだ構造の電極を、別途、準備しておき、凹部の底面に配置する。この後、電解液を適量注入する。

○ 上記第１実施形態では、図１（ｃ）に示す構造の電気化学セルを製造したが、２つのフィードスルーをベース１０の底面に設けることも可能である。具体的には、図１７（ｃ）に示す電気化学セルＣＬ５のように、ベース１０の凹部内の長辺方向に対向した位置に、凹部の側面を延長して１組のフィードスルー（ＦＴ３，ＦＴ４）を設ける。そして、凹部底面には、１組のフィードスルー（ＦＴ３，ＦＴ４）に対応して、それぞれ埋込部（１５，１６）を設ける。そして、シート状第１活物質３６、シート状セパレータ３７、異極となるシート状第２活物質３８が折り畳まれた構造で、ベース１０の凹部に配置されている。

ここで、両極のシート状活物質をフィードスルーに接続しやすいように、シート状活物質に延長部が設けられている。そして、この延長部を凹部側面にまで延設させ、それぞれの導電性保護膜に接続した構成を有している。

具体的には、シート状第１活物質３６の延長部３６ａは、導電性保護膜３５を介して埋込部１６に接続される。この接続は、スポット溶接などの接続手段により行なわれる。そ
して、埋込部１６を介してベース底面の外部電極１９に電気的に接続させている。一方、異極を構成するシート状第２活物質３８の延長部３８ａは、導電性保護膜３９と接続され、埋込部１５を介して外部電極１８に電気的に接続される。なお、シート状第１活物質３６と導電性保護膜３９の間には絶縁膜３４が設けられており、シート状第１活物質３６が異極と混触することを防止している。

この図１７（ｃ）に示す電気化学セルの製造においては、図１８に示すフローチャートを用いる。
まず、予め電極構成シート（正極、負極、セパレータ）を準備する（ステップＳ４０１）。そして、折り畳み構造の電極を形成する（ステップＳ４０２）。そして、延長部（３６ａ，３８ａ）を、接続容易なように凹部側面に形成したそれぞれの導電性保護膜（３５，３９）に電気的に接続させる（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。この場合、スポット溶接などの接続手段で行なう。

この後、電解液を適量注入する（ステップＳ４０５）。
以下、エージング処理（ステップＳ４０６）、リッドの接合（ステップＳ４０７）、切断（ステップＳ４０８）、電気特性等検査（ステップＳ４０９）は、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９と同様に実施する。

○ 上記各実施形態では、電解液を注入した後で、リッド１１を接続した。これに代えて、リッド１１を接続した後に電解液の注入を行なうことも可能である。この場合には、例えば、リッド１１の端部近傍に細孔が設け、リッド１１を溶接した後に、細孔を通して電解液を注入する。この場合、注入前に、容器の内圧を陰圧にしておくことが好ましい。そして、電解液を注入後に、細孔を溶融しやすい金属等を用いて封止する。

○ 上記各実施形態では、ベース１０の底面に外部電極を設けたが、外部電極の構造はこれに限定されるものではない。ベース材料が脆性材料であるガラスであることに起因して、実装後に基板曲げ試験でベース底面にクラックが発生する可能性も潜在している。そこで、このような脆弱性に対応する電極構造の電気化学セルＣＬ６の具体例を図１９（ａ）に示す。具体的には、ガラス底面において外部電極が形成される領域に、リフロー実装に耐えられる樹脂４７を被覆する。このような樹脂４７の例としては、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂等がある。樹脂４７を被覆した後、樹脂面の一部をリソグラフィを用いてエッチングして開口する。そして、ベース底面にある埋込部（１５，１６）の表面を露出させた後に、図示しない金属マスク等を用いて、露出面と開口面の側面及び樹脂面に金属膜（４８，４９）を成膜し、パターニングを行なうことにより、外部電極を形成することが可能である。更に、その金属膜（４８，４９）の上に、メッキ等で金属皮膜を形成することでより確実な外部電極とすることができる。このような構造にすることで、基板曲げ試験においても、クラックの発生を大幅に抑制できる。

樹脂の被覆の方法は、スクリーン印刷等の印刷法を用いるとガラス基板に容易に被覆することができる。更に、廃棄する樹脂量を減らせるので利用効率にも優れる。
また、樹脂４７（ポリイミド樹脂）に対して、図１９（ｂ）に示す構造にすることも可能である。ここでは、この樹脂４７には、予め貫通する開口部４７ａを設ける。そして、表面にパターニングされた銅層４７ｂ、裏面に耐熱用の接着材層４７ｃを皮膜する。複数の開口部４７ａが埋込部（１５，１６）と重なるように位置合わせをした後に、接着材層４７ｃでガラス基板ＧＰの裏面に接着する。この後に、金属マスク等を用いて、埋込部（１５，１６）と開口部４７ａとパターニングされた銅層４７ｂとを接続するように金属膜を成膜することで外部電極を形成する。そして、この金属膜表面をメッキ等により金属皮膜を形成することで、より確実な外部電極にすることができる。

○ 上記第２実施形態では、フィードスルー（ＦＴ１，ＦＴ２）をガラス基板の底面側から開けたため、開口部である底面側が広くなっている。これに代えて、フィードスルーを、これとは逆の方向から開けることも可能である。

○ 上記第１、第２実施形態では、リッド１１と金属リング１３との接合において、ローラー電極４０を用いた電気溶接（シーム溶接）を用いた。接合はローラー電極４０による電気溶接に限定されるものではない。例えば、レーザ光による接合も用いることが可能である。

電気化学セルの間隔を狭くして配置した場合、ローラー電極４０が隣のセルに接触し、不具合が生じることがある。図２０（ａ）においては、３つのセルが隣接して配置されており、その中央のセルを溶接している状態を示すが、ローラー電極４０は左右のセルのリッド１１や金属リング１３と干渉している。このため、目的のセルを正常に溶接することができない。なお、ローラー電極４０の幅ＷＲを縮小することで干渉を抑制できるが、この場合、ローラー電極４０の寿命が短くなり、量産化においては頻繁な交換が必要になり、実用的な解決策ではない。

そこで、図２０（ｂ）に示すように、レーザ光４１を用いてリッド１１の周囲を走査加熱してリッド１１を金属リング１３に接合することが可能である。レーザ光４１としては、例えば、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザを用いる。このように、レーザ光４１を用いることで、隣接するセルと干渉することなく溶接が可能となる。

更に、レーザ光４１で溶接する場合は、リッド１１に細孔１１ａを設けておき、電解液を注入しないでリッドを溶接し、リッドの溶接終了後に細孔１１ａから電解液を注入する方が良い。電解液を注入後、細孔１１ａは封止材料で封止することで気密を保つ。これにより、後で実施されるプリント基板へのリフローによる電気化学セルの実装において漏液を抑制することができる。

このように、レーザ光４１を用いてリッド１１を接合する場合、細孔１１ａの封止を考慮しても、リッド溶接のリードタイムを短縮できる。また、隣接するセルを間隔を設けることなく配置することが可能であるため、ガラス基板でのセルの取り個数を多くすることが可能であり、歩留まりを更に向上させることができる。

また、各セルの切断に要する時間を大幅に短縮できる。具体的には、図２０（ｃ）に示すように、切断線（ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＶ３）を用いて縦方向、また切断線（ＬＨ１，ＬＨ２，ＬＨ３）を用いて横方向の切断を行なうことができる。図６（ｃ）と比較して、無駄な切断線を無くすことができる。これにより、切断工程のリードタイムを短縮させるとともに、ダイサーのブレード（刃）の交換間隔を長くすることが可能である。

○ 上記第２実施形態では、ガラス基板ＧＰの加工（ステップＳ３０１〜Ｓ３０７）を行なった後で、金属性リングの接合（ステップＳ３１２）を行なった。これに代えて、ガラス基板ＧＰの加工前に金属性リングの接合を行なうことも可能である。この場合には、図２１に示すように、ガラス基板ＧＰを準備し（ステップＳ５０１）、接合面のメタライズを行なう（ステップＳ５０２）。更に、金属リング用材料の準備（ステップＳ５０３）、抜き加工（ステップＳ５０４）、研磨加工（ステップＳ５０５）、ロウ材の貼り付け（ステップＳ５０６）は、第２実施形態のステップＳ３０８〜Ｓ３１１と同様に行なう。そして、ガラス基板ＧＰへの金属性リングの接合を行なう（ステップＳ５０７）。これにより、図２２（ａ）に示す構造となる。

次に、ステップＳ３１３と同様に金属皮膜を形成（ステップＳ５０８）した後で、ガラ
ス表面のマスク材料によるパターニングを行なう（ステップＳ５０９）。具体的には、図２２（ｂ）に示すように、ベース１０の凹部を形成するための開口部を有するマスク材４５をガラス基板ＧＰ上に形成する。

そして、サンドブラスト加工を行なう（ステップＳ５１０）。この場合、図２２（ｃ）に示すように、金属リング１３は、マスク材４５によって保護しておく。
以下、ガラス裏面のマスク材料によるパターニング（ステップＳ５１１）、サンドブラスト加工（ステップＳ５１２）、マスクの剥離（ステップＳ５１３）、貫通電極の形成（ステップＳ５１４）、引出金属皮膜の形成（ステップＳ５１５）、外部電極の形成（ステップＳ５１６）、保護膜の形成（ステップＳ５１７）を実施する。これらの工程は、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６、Ｓ３１４〜Ｓ３１７と同様に実施される。

○ 上記第２実施形態では、ガラス基板ＧＰの加工（ステップＳ３０１〜Ｓ３０７）を行なった後で、接合面のメタライズ（ステップＳ３０７）を行なった。これに代えて、ガラス基板ＧＰの加工前に接合面のメタライズを行なうことも可能である。この場合には、図２３に示すように、ガラス基板ＧＰの準備（ステップＳ６０１）に接合面のメタライズを行なう（ステップＳ６０２）。ここで、ガラス基板ＧＰ上にメタライズ層Ｍ１が形成された状態を図２４（ａ）に示す。

そして、ガラス基板ＧＰ表面のマスク材料によるパターニングを行なう（ステップＳ６０３）。具体的には、図２４（ｂ）に示すように、ベース１０の凹部を形成するための開口部を有するマスク材４５をガラス基板ＧＰ上に形成する。

そして、サンドブラスト加工を行なう（ステップＳ６０４）。
以下、ガラス裏面のマスク材料によるパターニング（ステップＳ６０５）、サンドブラスト加工（ステップＳ６０６）、マスクの剥離（ステップＳ６０７）を行なう。

そして、金属リング用材料の準備（ステップＳ６０８）、抜き加工（ステップＳ６０９）、研磨加工（ステップＳ６１０）、ロウ材の貼り付け（ステップＳ６１１）は、第２実施形態のステップＳ３０８〜Ｓ３１１と同様に行なう。

そして、ガラス基板ＧＰへの金属性リングの接合を行なう（ステップＳ６１２）。更に、金属皮膜の形成（ステップＳ６１３）、貫通電極の形成（ステップＳ６１４）、引出金属皮膜の形成（ステップＳ６１５）、外部電極の形成（ステップＳ６１６）、保護膜の形成（ステップＳ６１７）を、ステップＳ３１３〜Ｓ３１７と同様に実施する。

このように、ガラス基板ＧＰの加工前に接合面のメタライズを施すと、メタライズ工程は平坦なガラス面の状態で加工ができるので、メタライズ工程でのリソグラフィが容易となる。

ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ５，ＣＬ６…電気化学セル、ＧＰ，ＧＰ１，ＧＰ２…ガラス基板、ＧＰ１１…底部、ＧＰ１２…凸部、Ｍ１…メタライズ層、Ｍ２…メタライズ層、Ｍ３…メタライズ層、ＦＴ１，ＦＴ２、ＦＴ３，ＦＴ４…フィードスルー、１０…ベース、１０ａ…上面、１０ｂ…側面、１０ｃ…底面、１０ｂ１…傾斜側面部、１０ｂ２…直交側面部、１０ｄ，８０…凹部、１１…リッド、１１ａ…細孔、１２…メタライズ層、１３…金属リング、１３ａ…リング状金属、１３ｂ…リング状ロウ材、１４…金属皮膜、１５…埋込部、１６…埋込部、１７…引出金属皮膜、１８…外部電極、１９…外部電極、２０…正極活物質、２０ａ…活物質接続部、２０ｂ…保護膜、２１…セパレータ、２２…負極活物質、２２ａ…活物質接続部、２３…埋込用材料、２４…スキージ、２５
…マスク、３０…第１活物質、３０ａ…活物質接続部、３１…シート状セパレータ、３２…第２活物質、３２ａ…活物質接続部、３４…絶縁膜、３５…導電性保護膜、３６…第１活物質、３６ａ…延長部、３７…シート状セパレータ、３８…第２活物質、３８ａ…延長部、３９…導電性保護膜、４０…ローラー電極、４５…マスク材、４５ａ…開口部、４７…樹脂、４７ａ…開口部、４７ｂ…銅層、４７ｃ…接着材層、５０…上型、５１…下型、５２…加熱部、６０，７０…導電膜、７６…金属片。

Claims (16)

1. ガラスからなるベースと、前記ベースに接合されるリッドとからなる電気化学セルの製造方法であって、
   ガラス基板上面に、底部に貫通孔を設けた凹部を備える複数のベースを形成するベース形成処理工程と、
   前記貫通孔に充填材を設ける充填工程と、
   前記凹部の底部に第１活物質を配置し、この第１活物質の上方にセパレータ及び第２活物質を積層させて配置する組み込み処理工程と、
   前記貫通孔の前記充填材に対して、前記ガラス基板の裏面に第１電極を形成し、前記第２活物質に接続された第２電極を前記ガラス基板の裏面に形成する電極形成処理工程と、
   前記凹部内の第１活物質、セパレータ、第２活物質及び電解液を封入するリッドを、前記第２活物質を押圧しながら前記凹部の外縁部に接合するリッド接合処理工程と、
   前記ガラス基板から各ベースを切り出す切断処理工程と
   を含むことを特徴とする電気化学セルの製造方法。
2. 前記ベース形成処理工程は、底部に貫通孔を備える凹部を形成するための上下の型をプレスする成型加工を用いることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セルの製造方法。
3. 前記ベース形成処理工程は、前記凹部を形成するためのマスク材を配置した第１サンドブラスト加工と、
   前記貫通孔を形成するためのマスク材を配置した第２サンドブラスト加工を用いることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セルの製造方法。
4. 前記第２サンドブラスト加工は、前記ガラス基板の裏面にマスク材を配置し、この裏面から行なうことを特徴とする請求項３に記載の電気化学セルの製造方法。
5. 前記リッドを導電性材料を用いて構成し、
   前記第２電極を形成する工程は、
   前記ガラス基板において、前記リッドを接合する外縁部から裏面に達する貫通孔を形成
   し、
   前記貫通孔の内壁に、前記外縁部から、前記第２電極に達する導電性材料を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法。
6. 前記第２電極を形成する工程は、
   前記凹部の底部に第２の貫通孔を設け、前記第２の貫通孔に導電性材料を埋め込み、前記第２活物質に接続する工程を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法。
7. 前記充填工程は、前記貫通孔に導電性材料を充填することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法。
8. 前記充填工程は、前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に、導電性材料からなる薄膜を形成し、当該貫通孔に絶縁性材料又は導電性材料を充填することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法。
9. 前記薄膜を、前記電解液に対して耐食性を有する材料から形成し、当該薄膜が形成された前記貫通孔に対しガラスペーストを充填して、当該ガラスペーストを焼成させることを特徴とする請求項８に記載の電気化学セルの製造方法。
10. 前記リッドを接合する前記凹部の前記外縁部に、メタライズ層を形成するメタライズ処理工程をさらに備え、
    前記薄膜は、前記メタライズ層と同じ材料からなり、前記メタライズ処理工程と同時に形成されることを特徴とする請求項８又は９に記載の電気化学セルの製造方法。
11. 前記薄膜を形成した前記貫通孔に、金属片を配置し、当該金属片を溶融することにより前記貫通孔に金属を充填することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法。
12. 前記リッドを前記凹部の外縁部に接合した後で、前記リッドに設けられた注入孔から電解液を注入し、前記注入孔を封止する工程を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電気化学セルの製造方法。
13. 単層のガラス基板からなり、凹部及び該凹部の底面から前記ガラス基板の底面に達する貫通孔が、上下の型を用いた成形加工又はマスク材を介したサンドブラスト加工により形成されたベースと、
    前記貫通孔に設けられた充填材と、
    前記凹部の底部に配置された第１活物質と、
    前記第１活物質の上方に、セパレータを介して配置された第２活物質と、
    前記貫通孔の前記充填材に対して、前記ガラス基板の裏面に形成された第１電極と、
    前記ガラス基板の裏面に形成され、前記第２活物質に接続された第２電極とを備え、
    前記凹部内の第１活物質、前記セパレータ、前記第２活物質及び電解液を封入し、前記凹部の外縁部に接合するリッドとを備えた電気化学セル。
14. 前記貫通孔に銀ペースト及びガラスフリットの混合物が充填された請求項１３に記載の電気化学セル。
15. 前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に導電性材料からなる薄膜が形成され、前記貫通孔にガラスペーストが充填された請求項１３に記載の電気化学セル。
16. 前記貫通孔の内側面を含む成膜領域に導電性材料からなる薄膜が形成され、前記貫通孔に金系合金材料又はアルミニウムが充填された請求項１３に記載の電気化学セル。

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