JP6316164B2 - 電源モジュール、電源モジュールに使用されるパッケージ、電源モジュールの製造方法、及びワイヤレスセンサーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、電池と、当該電池の電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路を搭載した回路基板とを備えた電源モジュール、その電源モジュールに使用されるパッケージ、及びその電源モジュールの製造方法に関する。さらに、その電源モジュールにワイヤレスセンサー機能が組み込まれた電子装置が積層されたワイヤレスセンサーモジュールに関する。

身体に装着して、生体情報や運動情報を取得し、取得した情報を無線で送信し、その情報を遠隔でモニタリングするシステムが開発されている。

このような情報を取得して、無線で送信する機能を備えた測定装置（ワイヤレスセンサー）が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された測定装置は、回路基板に、生体情報や運動情報を取得するセンサー、取得した情報を演算処理するマイコン、処理した情報を送信する発信回路、及びアンテナに加えて、これらの部品に電源を供給するための電池を収容するホルダーが搭載されてモジュール化されている。

特開２０１３−１８８４２２号公報

特許文献１に開示されたワイヤレスセンサーモジュールは、回路基板に電池を収容するホルダーが搭載されているため、ワイヤレスセンサーモジュールの大きさは、ホルダーの大きさで規制されている。そのため、ワイヤレスセンサーモジュール全体を小型、薄型化することは難しい。

一方、ワイヤレスセンサーモジュールは、センサーやマイコン等の部品に電源を供給する電池と、電池の電圧を、マイコン等の動作電圧に下げるための電圧変換回路とが必要となる。

そこで、電池と電圧変換回路とで電源モジュールを構成し、この電源モジュールを小型、薄型化することができれば、この電源モジュールに、ワイヤレスセンサー機能が組み込まれた電子装置を積層することによって、小型、薄型化されたワイヤレスセンサーモジュールを実現することが可能となる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その主な目的は、小型、薄型化された電源モジュールを提供することにある。

本発明に係る電源モジュールは、メタルコア基板に搭載された電池と、メタルコア基板に積層され、電池の電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路を搭載した回路基板とを備えている。メタルコア基板の第１の面には、メタルコア基板の周辺に沿って第１の絶縁層が形成され、第１の絶縁層の内側は、メタルコア基板の第１の面が露出しており、メタルコア基板の第２の面には、少なくともメタルコア基板の周辺に沿って第２の絶縁層が形成されている。メタルコア基板の周辺の第１の部位において、第２の絶縁層を貫通する第１の貫通電極が形成されており、メタルコア基板の周辺の第２の部位において、第１の絶縁層、メタルコア基板、及び第２の絶縁層を貫通する第２の貫通電極が形成され、かつ、メタルコア基板を貫通する第２の貫通電極は、絶縁部材を介してメタルコア基板と電気的に絶縁されている。電池は、メタルコア基板の第１の面に、電池の一方の電極端子が第１の面に当接した状態で搭載されており、電圧変換回路を搭載した回路基板は、メタルコア基板の第２の面側に積層されている。電池の一方の電極端子は、メタルコア基板を介して、第１の貫通電極に接続されており、電池の他方の電極端子は、第１の絶縁層の表面に露出した第２の貫通電極に、接続部材を介して接続されている。電池の両方の電極端子の電位は、それぞれ、第２の絶縁層の表面に露出した第１の貫通電極及び第２の貫通電極を介して、回路基板に供給される。

本発明によれば、小型、薄型化された電源モジュールを提供することができる。

（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態における電源モジュールの構成の一部を模式的に示した斜視図である。 （ａ）は、図１（ｂ）のIIa−IIaに沿った断面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の一実施形態における電源モジュールの構成を模式的に示した断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態における電源モジュールの製造方法を示した断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、電源モジュールの変形例を示した断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、電源モジュールの他の変形例を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態におけるワイヤレスセンサーモジュールの構成を模式的に示した断面図である。 ワイヤレスセンサーモジュールの変形例を示した断面図である。 ワイヤレスセンサーモジュールの他の変形例を示した断面図である。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明を想到するに至った経緯を説明する。

本願発明者は、全固体型二次電池を用いて、電源モジュールの小型、薄型化を図ることができると考え、種々の検討を行った。

しかしながら、この電源モジュールに、ワイヤレスセンサー機能を備えたパッケージ（電子装置）を積層して、ワイヤレスセンサーモジュールを構成した場合、次のような問題があることが分かった。すなわち、ワイヤレスセンサーモジュールを構成する部品のうち、センサーで取得した情報を無線で送信する発信回路は、消費電力が高く、これに対して、シリコン基板に埋め込んで作成した電池は、その容量が小さいため、ワイヤレスセンサーモジュールの使用時間を長くすることが難しい。

そこで、本願発明者は、容量の大きいコイン型電池に着目した。規格化されたコイン型電池の厚みは、３ｍｍ以上と厚いが、コイン型電池の厚みを２ｍｍ以下に薄くしても、ワイヤレスセンサーモジュールの電源供給用の電池としては、十分な容量をもつことが分かった。

しかしながら、いくら電池の厚みを薄くしても、ホルダーに電池を装着した状態で、回路基板に搭載した場合、電源モジュール全体の大きさは、ホルダーの大きさで規制されるため、電池を薄型化した効果は得られない。

そこで、本願発明者は、両面に絶縁層が形成されたメタルコア基板に着目した。すなわち、一方の面に形成された絶縁層の一部を除去して、コア基板を露出させ、そこに電池を直接搭載すれば、コア基板を、電池の一方の電極にすることができることに気がついた。これにより、他方の面に形成された絶縁層にビアを形成することによって、コア基板を介して、電池の一方の電極の電位を、絶縁層の表面から取り出すことが可能になる。また、絶縁層を除去した領域は、電池を収容するキャビティにすることができるため、電池の厚みで規制されない電源モジュールを実現することができる。さらに、電池が直接コア基板に接しているため、電池で発生した熱を効率よく外部に放熱することができる。

すなわち、露出したメタルコア基板に直接電池を搭載することによって、ホルダーが不要となり、このメタルコア基板に、電圧変換回路を搭載した回路基板を積層することによって、電源モジュールの小型、薄型化が可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態における電源モジュール１０の構成の一部を模式的に示した図で、図１（ａ）は斜視図で、図１（ｂ）は、図１(ａ）の状態を矢印の方向に反転した状態の斜視図である。また、図２（ａ）は、図１（ｂ）のIIa−IIaに沿った断面図、図２（ｂ）は底面図である。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、メタルコア基板１１の第１の面１１ａには、メタルコア基板１１の周辺に沿って第１の絶縁層１２が形成されており、第１の絶縁層１２の内側は、メタルコア基板１１の第１の面１１ａが露出している。これにより、第１の絶縁層１２の内側には、メタルコア基板１１が露出した第１の面１１ａと、第１の絶縁層１２の側面とで区画された第１のキャビティ２０が形成されている。

ここで、第１の絶縁層１２は、図１（ａ）、図２（ｂ）に示すように、メタルコア基板１１の３辺に沿って形成されており、第１の絶縁層１２が形成されていない他の１辺は、コイン型電池（以下、単に「電池」という）を第１のキャビティ２０内に装着、脱着するための開口部４０となっている。

また、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂには、メタルコア基板１１の周辺に沿って第２の絶縁層１３が形成されており、第２の絶縁層１３の内側は、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂが露出している。これにより、第２の絶縁層１３の内側には、メタルコア基板１１が露出した第２の面１１ｂと、第２の絶縁層１３の側面とで区画された第２のキャビティ２１が形成されている。

図２（ａ）に示すように、メタルコア基板１１の周辺の第１の部位Ａにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１、及び第２の絶縁層１３を貫通する第１の貫通電極１４が形成されている。また、メタルコア基板１１の周辺の第２の部位Ｂにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１、及び第２の絶縁層１３を貫通する第２の貫通電極１５が形成されている。ここで、メタルコア基板１１を貫通する第２の貫通電極１５は、第２の貫通電極１５の周囲に形成された絶縁部材１６を介してメタルコア基板１１と電気的に絶縁されている。

また、第１の絶縁層１２及び第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４及び第２の貫通電極１５の上には、プレート電極３０、３１、３２、３３がそれぞれ形成されている。さらに、第１の絶縁層１２の表面に露出した第２の貫通電極１５には、電池の一方の電極端子と接続される接続部材３４が設けられている。

また、図２（ｂ）に示すように、第１の絶縁層１２の少なくとも一部は、電池５０の外周と当接する円弧状の側面１２ａを有している。

図３は、本実施形態における電源モジュール１０の構成を模式的に示した断面図である。

図３に示すように、電池５０は、メタルコア基板１１の第１の面１１ａに、電池の負極端子（一方の電極端子）５０ｂが第１の面１１ａに当接した状態で搭載されている。これにより、メタルコア基板１１は、電池５０の負極となる。また、電池５０の正極端子（他方の電極端子）５０ａは、第１の絶縁層１２の表面に露出した第２の貫通電極１５に、接続部材３４を介して接続されている。なお、電池５０は、第１の絶縁層１２の内側に形成された第１のキャビティ２０内に収容された格好になっている。

一方、電圧変換回路６１、６２を搭載した回路基板６０は、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂ側に、フリップチップ実装されている。ここで、回路基板６０の電圧変換回路６１、６２が搭載された面を、メタルコア基板１１に向けて積層することによって、電圧変換回路６１、６２は、第２の絶縁層１３の内側に形成された第２のキャビティ２１内に収容された格好になっている。

上記のような構成により、電池５０の負極端子５０ｂは、メタルコア基板１１を介して、第１の貫通電極１４に接続されている。また、電池５０の正極端子５０ａは、接続部材３４を介して第２の貫通電極１５に接続されている。また、第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４及び第２の貫通電極１５は、それぞれ、バンプ６３を介して、回路基板６０に搭載された電圧変換回路６１、６２の入力端子（不図示）に接続されている。すなわち、電池５０の正負の電極端子５０ａ、５０ｂの電位は、それぞれ、第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４及び第２の貫通電極１５を介して、回路基板６０に供給される。電圧変換回路６１、６２は、入力端子に入力された電池５０の電圧を所定の電圧に変換して、出力端子（不図示）から出力する。

本実施形態における電源モジュール１０は、第１の絶縁層１２の一部を除去して露出させたメタルコア基板１１に、電池５０を直接搭載することによって、ホルダーのない小型、薄型化された電源モジュールを実現することができる。また、第１の絶縁層１２の内側に形成された第１のキャビティ２０内に、電池５０を収容することによって、電池５０の厚みに規制されない薄型化された電源モジュールを実現することができる。さらに、電池５０が直接メタルコア基板１１に接しているため、電池５０で発生した熱を効率よく外部に放熱することができる。

また、本実施形態によれば、電池５０の正負の電極端子５０ａ、５０ｂの電位を、それぞれ、第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４及び第２の貫通電極１５を介して、回路基板６０に供給することができる。そのため、余計な配線構造を形成することなく、第２の絶縁層１３上に、フリップチップ実装により回路基板６０を積層することによって、電圧変換回路の入力端子に、電池の電位を供給することができる。

また、図２（ｂ）に示すように、第１の絶縁層１２の少なくとも一部の側面１２ａを、電池５０の外周と当接する円弧状に形成することによって、第１のキャビティ２０内に収容された電池５０を保持することができる。

また、本実施形態によれば、電圧変換回路６１、６２を、第２の絶縁層１３の内側に形成された第２のキャビティ２１内に収容することによって、より薄型化された電源モジュールを実現することができる。

また、本実施形態によれば、電圧変換回路６１、６２を変えることによって、様々な動作電圧に対する出力電圧を供給することができる。また、本実施形態における電源モジュールに、様々な機能を備えたパッケージ（電子装置）を積層することによって、小型、薄型化された機能モジュールを実現することができる。

また、図１（ａ）に示すように、第１の絶縁層１２上に形成したプレート電極３０、３２を、第１の絶縁層１２の内側縁部から後退させて形成することによって、第１のキャビティ２０内に収容される電池５０との短絡を防止することができる。

本実施形態において、メタルコア基板の材料は特に限定されず、例えば、銅基板を用いることができる。また、第１及び第２の絶縁層の材料は特に限定されず、例えば、エポキシ系の樹脂を用いることができる。また、第１及び第２の貫通電極１４、１５の材料は特に限定されず、例えば、電解めっきで形成された銅を用いることができる。

また、本実施形態において、電池５０は、正極端子５０ａ及び負極端子５０ｂが対向した構造のものであれば特に限定されない。また、電池の種類も問わず、一次電池、二次電池を用いることができる。

また、図１及び図２に示した構成は、電源モジュール１０に使用するパッケージの実施形態とすることができる。

すなわち、本実施形態におけるパッケージは、メタルコア基板１１と、メタルコア基板１１の第１の面１１ａに形成された第１の絶縁層１２と、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂに形成された第２の絶縁層１３とを備えている。第１の絶縁層１２は、メタルコア基板１１の周辺に沿って形成され、第１の絶縁層１２の内側は、メタルコア基板１１の第１の面１１ａが露出している。また、第２の絶縁層１３は、少なくともメタルコア基板１１の周辺に沿って形成されている。メタルコア基板１１の周辺の第１の部位Ａにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１、及び第２の絶縁層１３を貫通する第１の貫通電極１４が形成されている。また、メタルコア基板１１の周辺の第２の部位Ｂにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１、及び第２の絶縁層１３を貫通する第２の貫通電極１５が形成され、かつ、メタルコア基板１１を貫通する第２の貫通電極１５は、絶縁部材１６を介してメタルコア基板１１と電気的に絶縁されている。

本実施形態におけるパッケージは、メタルコア基板の第１の面に、負極端子（一方の電極端子）５０ｂが第１の面１１ａに当接するように電池５０を搭載し、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂ側に、電圧変換回路６１、６２を搭載した回路基板６０を積層したとき、電池５０の負極端子５０ｂは、メタルコア基板１１を介して、第１の貫通電極１４に接続され、電池５０の正極端子５０ａは、第１の絶縁層１２の表面に露出した第２の貫通電極１５に接続される。これにより、電池５０の両方の電極端子５０ａ、５０ｂの電位は、それぞれ、第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４及び第２の貫通電極１５を介して、回路基板６０に供給される。

次に、本発明の一実施形態における電源モジュールの製造方法を、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明をする。

まず、図４(ａ）に示すように、メタルコア基板１１にスルーホール７０を形成し、スルーホール７０内に絶縁部材１６を埋め込む。メタルコア基板１１は、例えば、銅基板を用いることができる。絶縁部材１６は、例えば、エポキシ系の樹脂を用いることができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、メタルコア基板１１の第１の面１１ａ及び第２の面１１ｂに、それぞれ第１の絶縁層１２及び第２の絶縁層１３を形成する。第１及び第２の絶縁層１２、１３は、例えば、半硬化状態（Ｂステージ）のエポキシ系樹脂シートをメタルコア基板１１の表面に貼り付けた後、加熱・加圧により硬化させて形成することができる。なお、メタルコア基板１１の第１の面１１ａ及び第２の面１１ｂに、それぞれ第１の絶縁層１２及び第２の絶縁層１３を貼り付けた後、加圧することによって、スルーホール７０内を、第１及び第２の絶縁層１２、１３で埋めることも可能である。

次に、図４（ｃ）に示すように、メタルコア基板１１の周辺の第１の部位Ａにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１、及び第２の絶縁層１３を貫通するスルーホール８０を形成する。また、同時に、メタルコア基板１１の周辺の第２の部位Ｂにおいて、第１の絶縁層１２、メタルコア基板１１の絶縁部材１６、及び第２の絶縁層１３を貫通するスルーホール８１を形成する。なお、スルーホール８１の径は、メタルコア基板１１に形成したスルーホール７０の径よりも小さい。スルーホール８０、８１は、例えば、ドリル加工やレーザ加工により形成することができる。その後、スルーホール８０、８１内、及び第１及び第２の絶縁層１２、１３上に、第１の貫通電極１４、第２の貫通電極１５、及び導体層３５、３６をそれぞれ形成する。これらは、例えば、銅の電解めっき法を用いて形成することができる。

次に、図４（ｄ）に示すように、第１の絶縁層１２及び導体層３５を、メタルコア基板１１の周辺を残して除去し、メタルコア基板１１の第１の面１１ａを露出させる。また、同様に、第２の絶縁層１３及び導体層３６を、メタルコア基板１１の周辺を残して除去し、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂを露出させる。第１及び第２の絶縁層１２、１３、導体層３５、３６の除去は、例えば、ルータ加工により行うことができる。

最後に、メタルコア基板１１の第１の面１１ａに、正極端子を第１の面１１ａに当接させて、電池５０を搭載する。電池５０は、例えば、接着材を用いて、メタルコア基板１１に接着することができる。また、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂ側に、電圧変換回路６１、６２を搭載した回路基板６０を、フリップチップ実装で積層する。これにより、図３に示した電源モジュール１０が完成する。

なお、本実施形態における電源モジュールの製造方法において、図４（ａ）、（ｂ）に示した工程は、第１の面１１ａ及び第２の面１１ｂに、それぞれ第１の絶縁層１２及び第２の絶縁層１３が形成され、かつ、周辺に厚み方向に絶縁部材１６が埋め込まれたメタルコア基板１１を、予め用意しておくものであってもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における電源モジュールの変形例を示した図で、図２に（ａ）に対応した図である。ただし、接続部材３４は省略している。

図５（ａ）に示した変形例は、メタルコア基板１１の周辺の第１の部位Ａにおいて、図２（ａ）に示した第１の貫通電極１４が、第２の絶縁層１３を貫通して形成されている。

本変形例において、第１の貫通電極１４は、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂに接続している。そのため、電池５０がメタルコア基板１１の第１の面１１ａに搭載された際、負極端子５０ｂは、メタルコア基板１１を介して、第１の貫通電極１４に接続される。これにより、電池５０の負極端子５０ｂの電位は、第２の絶縁層１３の表面に露出した第１の貫通電極１４を介して、回路基板６０に供給することができる。

図５（ｂ）に示した変形例は、図２（ａ）に示したように、第２の絶縁層１３の内側で、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂが露出している代わりに、メタルコア基板１１の第２の面１１ｂの全面に、第２の絶縁層１３が形成されている。これにより、メタルコア基板１１を、第２の絶縁層１３で支持することができるため、メタルコア基板１１の強度を高めることができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における電源モジュールの他の変形例を示した図で、図１（ａ）に対応した図である。

図６（ａ）に示した変形例は、第１及び第２の絶縁層１２、１３が、メタルコア基板１１の対向する２辺に沿ってのみ形成されている。すなわち、メタルコア基板１１の両面に形成されたキャビティ２０、２１は、図中の矢印の方向に開放された状態になっている。これにより、メタルコア基板１１に、電池５０及び回路基板６０を搭載した電源モジュール１０を樹脂でモールドする際に、キャビティ２０、２１内を容易に樹脂で充填することができる。

図６（ｂ）に示した変形例は、露出したメタルコア基板１１の第１の面１１ａが、第１の絶縁層１２に対して、段差部１１ｃを有している。この段差部１１ｃは、図４（ｄ）に示した工程において、第１の絶縁層１２を、メタルコア基板１１の周辺を残して除去する際に、さらに、メタルコア基板１１の表面の一部を除去することによって形成することができる。これにより、メタルコア基板１１の第１の面１１ａに電池５０を搭載した際、電池５０の側面が、メタルコア基板１１の段差部１１ｃの側面に当接されるため、より確実に電池５０を保持することができる。なお、段差部１１ｃは、さらに、開口部４０からその奧に向かって深くなるような傾斜面を有していてもよい。

図７は、本発明の他の実施形態におけるワイヤレスセンサーモジュール１００の構成を模式的に示した断面図である。

図７に示すように、本実施形態におけるワイヤレスセンサーモジュール１００は、図３に示した電源モジュール１０に、ワイヤレスセンサー機能を備えた電子装置１１０が積層された構成をなす。ここで、電源モジュール１０は、上記実施形態で説明した構成と同じである。

本実施形態における電子装置１１０は、センサー１３０、センサー１３０で検出した検出信号を送信するアンテナ１４０、及びセンサー１３０とアンテナ１４０とを搭載した回路基板１５０からなる。センサー１３０は、例えば、脈拍、血圧、呼吸等の生体情報や、身体の各部位の動作等の運動情報を検出する素子からなり、例えば、生体電位電極センサー、加速度センサー等を用いることができる。また、回路基板１５０には、センサー１３０で取得した情報を演算処理するマイコン１６０、処理した情報を送信する発信回路１６５、処理した情報を記憶するメモリ１７０が搭載されている。これら回路基板１２０、１５０は、バンプ１８０、１９０を介して、回路基板６０にフリップチップ実装されている。

上記の構成により、本実施形態におけるワイヤレスセンサーモジュール１００は、電源モジュール１０の電圧変換回路６１、６２の出力電圧が、センサー１３０及びアンテナ１４０の駆動電圧として供給される。これにより、電源モジュール１０に搭載した電池５０を駆動電源として、ワイヤレスセンサーモジュール１００が動作する。

本実施形態によれば、小型、薄型化された電源モジュール１０に、ワイヤレスセンサー機能を備えた電子装置１１０を積層してワイヤレスセンサーモジュール１００を構成しているため、小型、薄型化されたワイヤレスセンサーモジュール１００を実現することができる。また、電池５０が直接メタルコア基板１１に接しているため、電池５０で発生した熱を効率よく外部に放熱することができるため、ワイヤレスセンサーモジュール１００を、例えば、身体に装着しても、身体が高温に晒されることはない。

また、本実施形態におけるワイヤレスセンサーモジュール１００は、図８及び図９に示すように、樹脂２００でモールドされていたり、ケース２１０でカバーされていたりしてもよい。この場合、電池５０の装着及び脱着が可能なように、電池５０は、モールド樹脂又はケースで覆われていない。

また、センサー１３０及びアンテナ１４０は、回路基板１２０に搭載する代わりに、回路基板６０の、電圧変換回路６１、６２が搭載された側の面と反対側の面に搭載されていてもよい。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。

１０ 電源モジュール
１１ メタルコア基板
１１ａ 第１の面
１１ｂ 第２の面
１１ｃ 段差部
１２ 第１の絶縁層
１３ 第２の絶縁層
１４ 第１の貫通電極
１５ 第２の貫通電極
１６ 絶縁部材
２０ 第１のキャビティ
２１ 第２のキャビティ
３４ 接続部材
３５、３６ 導体層
４０ 開口部
５０ 電池
５０ａ 正極端子
５０ｂ 負極端子
６０ 回路基板
６１、６２ 電圧変換回路
６３ バンプ
７０、８０、８１ スルーホール
１００ ワイヤレスセンサーモジュール
１１０ 電子装置
１２０、１５０ 回路基板
１３０ センサー
１４０ アンテナ
１６０ マイコン
１６５ 発信回路
１７０ メモリ
１８０、１９０ バンプ
２００ 樹脂
２１０ ケース

Claims (10)

1. メタルコア基板に搭載された電池と、
   前記メタルコア基板に積層され、前記電池の電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路を搭載した回路基板と
   を備えた電源モジュールであって、
   前記メタルコア基板の第１の面には、該メタルコア基板の周辺に沿って第１の絶縁層が形成され、該第１の絶縁層の内側は、前記メタルコア基板の第１の面が露出しており、
   前記メタルコア基板の第２の面には、少なくとも前記メタルコア基板の周辺に沿って第２の絶縁層が形成されており、
   前記メタルコア基板の周辺の第１の部位において、前記第２の絶縁層を貫通する第１の貫通電極が形成されており、
   前記メタルコア基板の周辺の第２の部位において、前記第１の絶縁層、前記メタルコア基板、及び前記第２の絶縁層を貫通する第２の貫通電極が形成され、かつ、前記メタルコア基板を貫通する前記第２の貫通電極は、絶縁部材を介して前記メタルコア基板と電気的に絶縁されており、
   前記電池は、前記メタルコア基板の第１の面に、前記電池の一方の電極端子が前記第１の面に当接した状態で搭載されており、
   前記電圧変換回路を搭載した前記回路基板は、前記メタルコア基板の第２の面側に積層されており、
   前記電池の一方の電極端子は、前記メタルコア基板を介して、前記第１の貫通電極に接続されており、
   前記電池の他方の電極端子は、前記第１の絶縁層の表面に露出した前記第２の貫通電極に、接続部材を介して接続されており、
   前記電池の両方の電極端子の電位は、それぞれ、前記第２の絶縁層の表面に露出した前記第１の貫通電極及び第２の貫通電極を介して、前記回路基板に供給される、電源モジュール。
2. 前記第１の絶縁層の内側には、前記メタルコア基板が露出した第１の面と、前記第１の絶縁層の側面とで区画された第１のキャビティが形成されており、
   前記第２の絶縁層の内側には、前記メタルコア基板が露出した第２の面と、前記第１の絶縁層の側面とで区画された第２のキャビティが形成されており、
   前記電池は、前記第１のキャビティ内に収容されており、
   前記電圧変換回路は、前記第２のキャビティ内に収容されている、請求項１に記載の電源モジュール。
3. 前記電池は、コイン型電池であって、
   前記第１の絶縁層の少なくとも一部は、前記コイン型電池の外周と当接する円弧状の側面を有している、請求項１に記載の電源モジュール。
4. 前記メタルコア基板の少なくとも１辺は、前記第１の絶縁層が形成されていない開口部を有している、請求項２に記載の電源モジュール。
5. 前記第１の貫通電極は、前記第１の絶縁層、前記メタルコア基板、及び前記第２の絶縁層を貫通している、請求項１に記載の電源モジュール。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の電源モジュールに使用するパッケージであって、
   メタルコア基板と、
   前記メタルコア基板の第１の面に形成された第１の絶縁層と、
   前記メタルコア基板の第２の面に形成された第２の絶縁層と
   を備え、
   前記第１の絶縁層は、前記メタルコア基板の周辺に沿って形成され、該第１の絶縁層の内側は、前記メタルコア基板の第１の面が露出しており、
   前記第２の絶縁層は、少なくとも前記メタルコア基板の周辺に沿って形成されており、
   前記メタルコア基板の周辺の第１の部位において、前記第２の絶縁層を貫通する第１の貫通電極が形成されており、
   前記メタルコア基板の周辺の第２の部位において、前記第１の絶縁層、前記メタルコア基板、及び前記第２の絶縁層を貫通する第２の貫通電極が形成され、かつ、前記メタルコア基板を貫通する前記第２の貫通電極は、絶縁部材を介して前記メタルコア基板と電気的に絶縁されている、パッケージ。
7. 前記メタルコア基板の第１の面に、一方の電極端子が前記第１の面に当接するように電池を搭載し、前記メタルコア基板の第２の面側に、電圧変換回路を搭載した回路基板を積層したとき、前記電池の一方の電極端子は、前記メタルコア基板を介して、前記第１の貫通電極に接続され、前記電池の他方の電極端子は、前記第１の絶縁層の表面に露出した前記第２の貫通電極に接続され、前記電池の両方の電極端子の電位は、それぞれ、前記第２の絶縁層の表面に露出した前記第１の貫通電極及び第２の貫通電極を介して、前記回路基板に供給される、請求項６に記載のパッケージ。
8. 請求項１〜５の何れか１項に記載の電源モジュールと、
   センサー、該センサーで検出した検出信号を送信するアンテナ、及び前記センサーと前記アンテナとを搭載する回路基板からなる電子装置と
   を備えたワイヤレスセンサーモジュールであって、
   前記電子装置は、前記電源モジュールに積層されており、
   前記電源モジュールの電圧変換回路の出力電圧が、前記センサー及び前記アンテナの駆動電圧として供給される、ワイヤレスセンサーモジュール。
9. 請求項１〜５の何れか１項に記載の電源モジュールの製造方法であって、
   第１の面及び第２の面に、それぞれ第１の絶縁層及び第２の絶縁層が形成され、かつ、周辺に厚さ方向に絶縁部材が埋め込まれたメタルコア基板を用意する工程と、
   前記メタルコア基板の周辺の第１の部位において、前記第２の絶縁層を貫通する第１の貫通電極を形成する工程と、
   前記メタルコア基板の周辺の第２の部位において、前記第１の絶縁層、前記メタルコア基板の前記絶縁部材、及び前記第２の絶縁層を貫通する第２の貫通電極を形成する工程と、
   前記第１の絶縁層を、前記メタルコア基板の周辺を残して除去し、前記メタルコア基板の第１の面を露出させる工程と、
   前記メタルコア基板の第１の面に、一方の電極端子を該第１の面に当接させて、電池を搭載する工程と、
   前記メタルコア基板の第２の面側に、電圧変換回路を搭載した回路基板を積層する工程と
   を含む電源モジュールの製造方法。
10. 前記第１の貫通電極を形成する工程と、前記第２の貫通電極を形成する工程とは、同時に実施される、請求項９に記載の電源モジュールの製造方法。

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