JPH01124248A - Electronic component - Google Patents

Electronic component

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Publication number
JPH01124248A
JPH01124248A JP62282402A JP28240287A JPH01124248A JP H01124248 A JPH01124248 A JP H01124248A JP 62282402 A JP62282402 A JP 62282402A JP 28240287 A JP28240287 A JP 28240287A JP H01124248 A JPH01124248 A JP H01124248A
Authority
JP
Japan
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solid electrolyte
circuit board
printed circuit
battery element
electronic component
Prior art date
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Pending
Application number
JP62282402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Tonomura
正 外邨
Shigeo Kondo
繁雄 近藤
Terutoshi Kanbara
神原 輝寿
Koji Yamamura
康治 山村
Kazunori Takada
和典 高田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance resistance to a bend and to realize a thin shape by a method wherein a solid electrolytic cell element containing a plastic resin is formed collectively together with a printed-circuit board. CONSTITUTION:A solid electrolytic sheet is obtained after a solid electrolytic mixture where an ion-conductive solid electrolytic powder has been dispersed in a plastic resin is stretched. In the same manner, an electrode sheet is obtained after an electrode material mixture where an electrode material has been dispersed in an organic binder together with the solid electrolytic powder or/and a conductive material as necessity requires is stretched. The electrode sheet, the SE sheet and the electrode sheet are piled up in this order; these are molded collectively in order to form a cell element 2; this cell element is pressure- bonded onto a printed-circuit board 1 by heating as necessity requires or is bonded collectively by using an appropriate adhesive.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電池構成要素が全て固体物質である固体電解
質電池を、ICチップ、コンデンサー、抵抗等の電池部
品が設けられるプリント基板に一体化形成した電子部品
に関する。さらに、詳しくは、従来のボタン電池等の外
付けの電源を必要とせずICカード等にそのまま用いる
ことができる蓄電・発電素子が一体化形成された電子部
品に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is a solid electrolyte battery in which all battery components are solid materials, and is formed integrally with a printed circuit board on which battery parts such as an IC chip, a capacitor, and a resistor are provided. Regarding electronic parts. More specifically, the present invention relates to an electronic component in which a power storage/power generation element is integrated, which can be used as is in an IC card or the like without requiring an external power source such as a conventional button battery.

従来の技術 近年、半導体の集積化が進み、ひとつのICチップで各
種の機能を有する電子機器、例えばポケット計算機、電
子ウォッチ、ICカード等が登場するに至り、これら電
子機器あるいはICそのものを駆動するための′1源と
して、小形薄形電池、太陽電池等の蓄電・発電素子の開
発研究がさかんになっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, the integration of semiconductors has progressed, leading to the emergence of electronic devices that have various functions on a single IC chip, such as pocket calculators, electronic watches, and IC cards. Research and development efforts are underway to develop energy storage and power generation devices such as small, thin batteries and solar cells as a source of electricity.

これらICまたは電子機器(以下、ワンチップIC機器
と呼ぶ)は、演算、記憶等に必要な機能を備えたICチ
ップ、抵抗、コンデンサー、液晶表示板等の表示パネル
、および蓄電・発電素子である太陽電池または通常電池
、これらを納めるプラスチック製の容器で構成される。
These ICs or electronic devices (hereinafter referred to as one-chip IC devices) are IC chips equipped with functions necessary for calculation, storage, etc., resistors, capacitors, display panels such as liquid crystal display boards, and electricity storage/power generation elements. It consists of a solar cell or regular battery and a plastic container to house them.

さらに、これらワンチップIC機器の小形薄形を追求し
ていく中で、外付けの抵抗、コンデンサーはICチップ
の中に組み込まれるようになり、電池についても例外で
な(ICチップと同一にパッケージ内に組み込まれよう
としている。
Furthermore, as we pursue the miniaturization and thinness of these one-chip IC devices, external resistors and capacitors have come to be incorporated into the IC chip, and batteries are no exception (they are packaged in the same package as the IC chip). is about to be incorporated within.

ところが通常の電池は、液体の電解質を用いているため
液が流れ出さないよう一定の大きさの専用の密封容器が
必要とされ容器に入っていない裸の電池素子とICチッ
プとの一体化形成は極めて困難である。また、通常の電
池素子の耐熱性は86℃ぐらいが限界でありICチップ
のパッケージは100℃以上でなされるのが通常であシ
組み立てプロセス上も一体化は難しい。
However, since normal batteries use a liquid electrolyte, a special sealed container of a certain size is required to prevent the liquid from flowing out, and it is difficult to integrate the bare battery element, which is not in a container, with an IC chip. is extremely difficult. Further, the heat resistance of normal battery elements is limited to about 86° C., and IC chip packages are usually made at temperatures of 100° C. or higher, making it difficult to integrate them in the assembly process.

これに対して、電池構成物質がすべて固体で構成される
固体電解質電池は、電池素子を納めるための専用の容器
が特に必要なく、用いる材料によっては100℃以上の
耐熱性が充分得られることから、例えば特開昭60−0
12679のように固体電解質電池素子とICチップと
一体化封止した不揮発性の記憶素子等が提案されている
。また、特開昭60−264060のように固体電解質
電池素子と太陽電池とを一体化したオールソリッドステ
イトの発電蓄電装置も提案されている。
On the other hand, solid electrolyte batteries, in which all of the battery components are solid, do not require a special container to house the battery elements, and depending on the materials used, they can have sufficient heat resistance of 100°C or more. , for example, JP-A-60-0
A nonvolatile memory element, such as No. 12679, which is integrally sealed with a solid electrolyte battery element and an IC chip, has been proposed. Furthermore, an all-solid-state power generation/storage device in which a solid electrolyte battery element and a solar cell are integrated has been proposed as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-264060.

発明が解決しようとする問題点 これらはいずれも、固体電解質電池素子をガラス板等の
剛体基板上に、あるいはエポキシ樹脂モールド等の剛体
中に埋め込んだかたちで用いられておシ固体電解質電池
素子に機械的衝撃が加わりにくく構成されている。
Problems to be Solved by the Invention In all of these cases, solid electrolyte battery elements are used on rigid substrates such as glass plates, or embedded in rigid bodies such as epoxy resin molds. Constructed to resist mechanical shock.

これは、固体無機粉末である固体電解質および電極材料
をプレス成形することで得られる固体電解質電池素子は
機械的衝撃に対し極めて脆く破損し易いことによってい
る。
This is because solid electrolyte battery elements obtained by press-molding solid electrolytes and electrode materials that are solid inorganic powders are extremely brittle and easily damaged by mechanical impact.

固体電解質電池素子を、通常電子機器分野で広く用いら
れているプリント配線基板に他の電子部品と一緒に一体
化形成できればさらに多様性に富んだ多機能性の薄形の
電子部品が期待できる。しかし、固体電解質電池素子は
脆く、曲げ応力のかかるプリント配線基板と一体化形成
することは極めて困難なことであり、固体電解質電池素
子をICチップ等といっしょにプリント基板上に一体化
しようとする試みはこれまでなされていなかった。
If a solid electrolyte battery element can be integrated with other electronic components on a printed wiring board, which is commonly used in the field of electronic devices, we can expect thinner electronic components with even greater diversity and multifunctionality. However, solid electrolyte battery elements are fragile and it is extremely difficult to integrate them with printed wiring boards that are subject to bending stress. No attempt had been made before.

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を、可塑性樹脂を含有する固体電解
質電池素子をプリント基板上に一体化形成し、この基板
上にICチップ等の電子部品を設けた電子部品とするこ
とで解決するものである。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above problems by providing an electronic component in which a solid electrolyte battery element containing a plastic resin is integrally formed on a printed circuit board, and electronic components such as IC chips are provided on this board. This can be solved by doing this.

好ましくは、プリント基板としてフィルム状のものに、
可撓性を有するフィルム状の固体電解質電池素子を一体
化形成した電子部品を提供する。さらにフィルム状のプ
リント基板のほぼ全面に互りフィIレム状の固体電解質
電池素子を一体化形成した電子部品を提供する。また、
プリント配線部の一部を固体電解質電池素子の正極ある
いは負極の取出し電極とした電子部品を提供する。
Preferably, a film-like printed circuit board,
An electronic component is provided in which a flexible film-like solid electrolyte battery element is integrally formed. Furthermore, an electronic component is provided in which film-like solid electrolyte battery elements are integrally formed on almost the entire surface of a film-like printed circuit board. Also,
An electronic component is provided in which a part of a printed wiring part is used as a positive electrode or negative electrode of a solid electrolyte battery element.

作  用 本発明の電子部品においては、可塑性樹脂を含有する固
体電解質電池素子をプリント基板と一体形成しであるの
で曲げ応力に耐えることができる。
Function: In the electronic component of the present invention, since the solid electrolyte battery element containing the plastic resin is integrally formed with the printed circuit board, it can withstand bending stress.

フィルム状プリント基板とフィルム状の固体電解質電池
素子とを一体化形成することでさらに耐屈曲性に優れた
電子部品とすることができるし、プリント基板のほぼ全
面に渡り固体電解質電池素子を一体化形成することで、
さらに薄形化を図ることができる。また、プリント配線
部の一部を固体電解質電池素子の正極あるいは負極の取
出し電極に兼用することで一体化工程の簡素化されたプ
リント基板と電池素子とが強固に接合された電子部品と
することができる。
By integrating a film-like printed circuit board and a film-like solid electrolyte battery element, it is possible to create an electronic component with even better bending resistance, and by integrating the solid electrolyte battery element over almost the entire surface of the printed circuit board. By forming
Furthermore, the thickness can be reduced. In addition, by using a part of the printed wiring part as the positive electrode or negative electrode of the solid electrolyte battery element, an electronic component can be created in which the printed circuit board and the battery element are firmly bonded, which simplifies the integration process. Can be done.

実施例 以下、本発明の実施例について、全般的な説明をし、そ
して具体例について説明する。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be generally explained, and specific examples will be explained.

イオン伝導性の固体電解質粉を可塑性樹脂中に分散した
固体電解質混合物を引き延ばすことによシ固体電解質シ
ート(以下SEシートと呼ぶ)を得る。同様にして、電
極材料を、必要によシ固体電解質粉末あるいは/および
導電材料といっしょに有機バインダー中に分散した電極
材料混合物を引き延ばすことによシミ極シートを得る。
A solid electrolyte sheet (hereinafter referred to as an SE sheet) is obtained by stretching a solid electrolyte mixture in which ion-conductive solid electrolyte powder is dispersed in a plastic resin. Similarly, a stain electrode sheet is obtained by stretching an electrode material mixture in which the electrode material is dispersed in an organic binder together with a solid electrolyte powder and/or a conductive material if necessary.

そして電極シート、SEシート、電極シートの順に積み
重ね、これらを一体成形して電池素子とし、この電池素
子をプリント基板上に必要に応じ加熱しながら圧着する
ことで、あるいは適当な接着剤により接着し一体化する
Then, the electrode sheet, SE sheet, and electrode sheet are stacked in this order, and these are integrally molded to form a battery element, and this battery element is bonded onto a printed circuit board by pressing while heating as necessary, or by bonding with a suitable adhesive. Unify.

あるいは、適当な溶剤を固体電解質混合物あるいは電極
材料混合物に添加して、固体電解質混合物スラリーある
いは電極混合物スラリーとし、これらを直接プリント基
板上に塗布することで電池素子とプリント基板とが一体
化した電子部品とすることもできる。
Alternatively, an appropriate solvent can be added to a solid electrolyte mixture or an electrode material mixture to form a solid electrolyte mixture slurry or an electrode mixture slurry, and this can be applied directly onto a printed circuit board to form an electronic device in which the battery element and the printed circuit board are integrated. It can also be used as a component.

なお、固体電解質電池素子は、プリント基板の両面上に
、どちらか一方の面上に、あるいはプリント基板中に埋
め込んで一体化形成することができる。プリント基板の
ほぼ全面を固体電解質電池素子が占めてもよいし、一部
分を占めてもよい。
Note that the solid electrolyte battery element can be integrally formed on both sides of the printed circuit board, on either surface, or embedded in the printed circuit board. The solid electrolyte battery element may occupy almost the entire surface of the printed circuit board, or may occupy a portion thereof.

また、電圧が異なるかあるいは同じ固体電解質電池素子
を複数個−枚のプリント基板に一体化形成することもで
きる。
Further, a plurality of solid electrolyte battery elements having different voltages or the same voltage can be integrally formed on a plurality of printed circuit boards.

固体電解質粉としては、LiI、LiI・H2O、Li
3N、L14Slo4−Li3Po4等のLiイオン導
電性固体電解質、RbAg4I、、Ag3SI  。
Solid electrolyte powders include LiI, LiI・H2O, Li
3N, Li ion conductive solid electrolyte such as L14Slo4-Li3Po4, RbAg4I, Ag3SI.

AgI−Ag20−Mob3if ラス等(DAqイオ
ン導電性固体電解質、RbCu4l2−xC13+x(
I=0.2〜〜0.6)、CuI−Cu20−MoO2
ガ−yス等のCu”イオン導電性固体電解質、H3Mo
12Po4゜・29H2o、H3W12PO40・29
H2o等のHイオン導電性固体電解質、あるいは、ナト
リウムベーターアルミナ(Na−β−A1203)、N
a1+aZr2P2−aSiao1□(a=o〜3)で
示されるNaイオン導電性固体電解質等を用いることが
できる。
AgI-Ag20-Mob3if Russ et al. (DAq ion conductive solid electrolyte, RbCu4l2-xC13+x(
I=0.2~~0.6), CuI-Cu20-MoO2
Cu” ion conductive solid electrolyte, H3Mo
12Po4゜・29H2o, H3W12PO40・29
H ion conductive solid electrolyte such as H2O, or sodium beta alumina (Na-β-A1203), N
A Na ion conductive solid electrolyte represented by a1+aZr2P2-aSiao1□ (a=o to 3) or the like can be used.

上記固体電解質の内、RbCu4 ”1.75 ”3.
25 。
Among the solid electrolytes mentioned above, RbCu4 "1.75"3.
25.

RbCu4I4.、CI!3.6. RbCu4I、 
、2s C13,76等のFLbCu412−xC%+
、(X= 0.2〜0.6 )で表されるCu〜オン導
電性固体電解質は、常温で、1O−2S/c111の高
イオン伝導性を有しておシ最も好ましい。
RbCu4I4. , CI! 3.6. RbCu4I,
, 2s C13,76 etc. FLbCu412-xC%+
, (X=0.2-0.6) is the most preferable Cu-on conductive solid electrolyte having a high ionic conductivity of 1O-2S/c111 at room temperature.

電極材料としては、黒鉛、アセチレンブラッ名活性炭等
の炭素材料、硫化チタン、硫化ニオブ。
Electrode materials include graphite, carbon materials such as acetylene-Branna activated carbon, titanium sulfide, and niobium sulfide.

硫化モリブデン、硫化銅、硫化銀、硫化鉛、銀シュブレ
ル、銅シユブレル、硫化鉄等の硫化物、酸化タングステ
ン、酸化バナジウム、酸化クロム。
Sulfides such as molybdenum sulfide, copper sulfide, silver sulfide, lead sulfide, silver Chebrel, copper Chebrel, iron sulfide, tungsten oxide, vanadium oxide, chromium oxide.

酸化モリブデン、酸化チタン、酸化鉄、酸化銀。Molybdenum oxide, titanium oxide, iron oxide, silver oxide.

酸化銅等の酸化物、塩化銀、沃化鋼等のハロゲン化物、
銅、銀、リチウム、金、白金、チタン、これらの合金、
あるいはステンレス鋼等の金属材料等がある。特に、銅
シユブレルは、200℃以上の耐熱性を有しておシ最も
好ましい。
Oxides such as copper oxide, halides such as silver chloride and iodized steel,
Copper, silver, lithium, gold, platinum, titanium, alloys of these,
Alternatively, there are metal materials such as stainless steel. In particular, copper shuvrels are most preferred because they have heat resistance of 200° C. or higher.

上記固体電解質と、この固体電解質と電気化学的にイオ
ンの授受を行う電極材料、例えば二硫化チタン、銅シユ
ブレル等を組み合わせると固体二次電池素子を構成でき
る。
A solid secondary battery element can be constructed by combining the solid electrolyte with an electrode material that electrochemically transfers ions to and from the solid electrolyte, such as titanium disulfide or copper shuvrel.

また、固体電解質と、この固体電解質とはイオンの授受
は行わないが、固体電解質との界面で電気二重層を形成
する電極材料、例えば活性炭等を用いると固体の電気二
重層キャパシタを構成できる。本発明の固体電解質電池
素子には上記の構成の電気二重層キャパシタも含まれる
Although the solid electrolyte does not exchange ions with the solid electrolyte, a solid electric double layer capacitor can be constructed by using an electrode material that forms an electric double layer at the interface with the solid electrolyte, such as activated carbon. The solid electrolyte battery element of the present invention also includes an electric double layer capacitor having the above configuration.

可塑性樹脂としては、例えば、1.4−ポリブタジェン
、天然ゴム、ポリイソプレン、SBR。
Examples of the plastic resin include 1,4-polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, and SBR.

NBR,EPDM、EPM、ウレタンゴム、ポリエステ
ル系ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム
、シリコーンゴム、ヌチレンーブタジエンースチレンブ
ロック共重合体(SBS)。
NBR, EPDM, EPM, urethane rubber, polyester rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, nutyrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS).

スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(S
 I S )、ブチルゴム、ホスファゼンコム。
Styrene-isoprene-styrene block copolymer (S
IS), butyl rubber, phosphazencom.

ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチェンオキシド
、ポリプロピレンプキシド、ポリスチレン。
Polyethylene, polypropylene, polyethylene oxide, polypropylene poxide, polystyrene.

塩化ビニル、エチレン−酢酸エチル共重合体、1゜2−
ポリブタジェン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、環化
ポリブタジェン、環化ポリイソプレン、ポリメタクIJ
 )し酸メチルおよびこれらの混合物等が挙げられる。
Vinyl chloride, ethylene-ethyl acetate copolymer, 1゜2-
Polybutadiene, epoxy resin, phenolic resin, cyclized polybutadiene, cyclized polyisoprene, polymethac IJ
) Methyl phosphate and mixtures thereof.

可塑性樹脂と固体電解質粉との混合物よシなるSEシー
トにおいて、固体電解質粉の体積分率は、56〜96%
、好適には75〜92%であることが好ましい。体積分
率が65%未満の場合、イオン導電率は粉の状態に較べ
1000〜10000分の1に低下し、導電率の最も高
いRb Cu 4I2−xcls +8系でも13C1
0−6以下となシ実用に適さなくなる。
In the SE sheet made of a mixture of plastic resin and solid electrolyte powder, the volume fraction of the solid electrolyte powder is 56 to 96%.
, preferably 75 to 92%. When the volume fraction is less than 65%, the ionic conductivity decreases to 1/1000 to 10000 times compared to the powder state, and even in the Rb Cu 4I2-xcls +8 system, which has the highest conductivity, 13C1
If it is less than 0-6, it becomes unsuitable for practical use.

また、体積分率が95%を超える場合は、シート化の際
、得られるSEシートは脆くなシ脱落し易くなる。
Furthermore, if the volume fraction exceeds 95%, the resulting SE sheet becomes brittle and easily falls off when formed into a sheet.

可塑性樹脂と電極材料粉、必要に応じ固体電解質粉ある
いは/および導電材料粉との混合物よ構成る電極シート
において、これら粉の体積分率は、75〜96%である
ことか好ましい。体積分率が76%未満では、電極層中
の特に・、電極材料粉と固体電解質粉との接触効率が低
下して電極として充分な分極特性が得られず、体積分率
が96%を超えるとシート化の際脆くなり脱落し易くな
る。
In an electrode sheet composed of a mixture of a plastic resin, an electrode material powder, and, if necessary, a solid electrolyte powder and/or a conductive material powder, the volume fraction of these powders is preferably 75 to 96%. When the volume fraction is less than 76%, the contact efficiency between the electrode material powder and the solid electrolyte powder in the electrode layer decreases, making it impossible to obtain sufficient polarization characteristics as an electrode, and when the volume fraction exceeds 96%. When formed into a sheet, it becomes brittle and easily falls off.

固体電解質粉、電極材料粉、あるいはその両方等を可塑
性樹脂中に分散させてSEシート用あるいは電極シート
用混合物を得る方法は、特に限定されるものではないが
、例えば可塑性樹脂を特定の溶剤に溶解させた可塑性樹
脂溶液と固体電解質粉、電極材料粉等をボールミル等で
混練する方法が挙げられる。
There are no particular limitations on the method of dispersing solid electrolyte powder, electrode material powder, or both in a plastic resin to obtain a mixture for SE sheets or electrode sheets. A method of kneading a dissolved plastic resin solution, solid electrolyte powder, electrode material powder, etc. using a ball mill or the like may be mentioned.

この場合用いられる溶剤としては、例えばn−ヘキサン
、n−へブタン、n−オクタン、シクロヘキサン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、トルクレン等
の非吸水性で固体電解質粉。
Examples of solvents used in this case include non-water-absorbing solid electrolyte powders such as n-hexane, n-hebutane, n-octane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, and torculene.

電極材料粉と反応しない飽和炭化水素系溶剤、芳香族炭
化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤またはエステ
ル系溶剤を使用することが好ましい。
It is preferable to use a saturated hydrocarbon solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, a halogenated hydrocarbon solvent, or an ester solvent that does not react with the electrode material powder.

次に、本発明に用いられるプリント基板としては、特に
限定はされないが、通常のフェノール樹脂、エポキシ樹
脂積層板上に、ポリエステルフイルムあるいはポリイミ
ドフィルムに銅、銀、コバール、ニッケル、カーボンあ
るいはこれらに金メツキを施したプリント回路が形成さ
れているものを用いることができる。多層配線を有する
プリント基板も用いることができる。
Next, the printed circuit board used in the present invention is not particularly limited, but is made of copper, silver, Kovar, nickel, carbon, or gold on a polyester film or polyimide film on a normal phenol resin or epoxy resin laminate. A plated printed circuit can be used. Printed circuit boards with multilayer wiring can also be used.

(実施例1) 第1図は本発明の具体的実施例であり、プリント基板1
と固体電解質電池素子2とが一体化形成された電子部品
の構成の概略を示す図である。3は、銅張カガラスエポ
キシ板(大きさ50X80鵡、厚さo、ss+s)の銅
箔をエツチングすることにより得た銅配線パターンであ
る。4は演算部、記憶部を備えたLSIチップ、6はI
Cドライブ用のICチップ、6はチップコンデンサー、
7はチップ抵抗である。
(Example 1) FIG. 1 shows a specific example of the present invention, in which a printed circuit board 1
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of an electronic component in which a solid electrolyte battery element 2 and a solid electrolyte battery element 2 are integrally formed. 3 is a copper wiring pattern obtained by etching the copper foil of a copper-clad glass epoxy board (size: 50 x 80 mm, thickness: o, ss+s). 4 is an LSI chip equipped with an arithmetic unit and a storage unit, and 6 is an I
IC chip for C drive, 6 is chip capacitor,
7 is a chip resistor.

あらかじめ銅配線パターン・3を形成したプリント基板
1にスクリーン印刷法により固体電解質電池素子2を一
体化形成した。
A solid electrolyte battery element 2 was integrally formed by screen printing on a printed circuit board 1 on which a copper wiring pattern 3 had been formed in advance.

ヌチレンニブタジエンースチレンブロック共重合体(S
BS、比重0.96)0.1重量部をトルエンニ溶解す
セホリマー溶液を得、これにRbCu4I、、6CI!
3.5で表される銅イオン導電性固体電解質粉(比重:
4.5)を4.5重量部加えてボールミルで混合し固体
電解質混合物スラリーを得た。また、同様のポリマー溶
液に同様の固体電解質粉とCu3Mo6S8で表される
電極材料である銅シユブレル化合物との重量比で1:1
の混合物(比重:約4.7)5重量部を混合し電極材料
混合物スラリーを得た。
Nylenenibutadiene-styrene block copolymer (S
A sephorimer solution was obtained by dissolving 0.1 part by weight of BS, specific gravity 0.96) in toluene, and this was added with RbCu4I, 6CI!
Copper ion conductive solid electrolyte powder expressed by 3.5 (specific gravity:
4.5) was added and mixed in a ball mill to obtain a solid electrolyte mixture slurry. In addition, a similar polymer solution was mixed with a similar solid electrolyte powder and a copper shuvrel compound, which is an electrode material represented by Cu3Mo6S8, at a weight ratio of 1:1.
(specific gravity: about 4.7) were mixed to obtain an electrode material mixture slurry.

を極材料スラリーを、200メツシユのシルクヌクリー
ンを通してプリント基板上の所定の銅配線パターン上に
18X18mの大きさに印刷し、80°Cで溶剤を散逸
させ負極として作用する電極層を形成する。同様にして
、この電極層を被い尽くすように固体電解質混合物スラ
リーを19X19鵬大きさに印刷して固体電解質層を形
成する。さらに電極材料混合物スラリーを20X20m
の大きさに固体電解質層を被い尽くすように印刷して正
極として作用する電極層を形成する。さらに、この上に
カーボン塗料(日本アチソン社製、ED423SSA)
を印刷焼き付けした後、同様な印刷工程を繰シ返して固
体電解質電池素子が直列に2累子接続された厚さ約0.
18JEIの電池を一体化形成した。
The electrode material slurry is printed in a size of 18 x 18 m on a predetermined copper wiring pattern on a printed circuit board through a 200 mesh Silk Nuclean, and the solvent is dissipated at 80°C to form an electrode layer that acts as a negative electrode. Similarly, a solid electrolyte mixture slurry is printed in a size of 19×19 so as to completely cover this electrode layer to form a solid electrolyte layer. Further, add 20x20m of electrode material mixture slurry.
An electrode layer that functions as a positive electrode is formed by printing to cover the solid electrolyte layer to a size of . Furthermore, carbon paint (manufactured by Nippon Acheson Co., Ltd., ED423SSA)
After printing and baking, the same printing process is repeated to form a solid electrolyte battery element with a thickness of approximately 0.0 mm, in which two solid electrolyte battery elements are connected in series.
A 18JEI battery was integrally formed.

このようにして得た電池を外部電源により充電すること
によシ゛平均1.0ボルトの電圧、3μAの電流を20
0時間に渡りLSIチップ4、ICチップ6に供給する
ことができる。
By charging the battery obtained in this way with an external power source, an average voltage of 1.0 volts and a current of 3 μA can be generated at 20 volts.
It can be supplied to the LSI chip 4 and IC chip 6 for 0 hours.

このようにして得られた電子部品はICカードとしてそ
のまま用いられるもので、4にのSRAMメモリーを組
み込んだLSIチップを用いたICカードでは1回の充
電で約1.5ケ月間データを保持していた。
The electronic components obtained in this way can be used as is as an IC card, and an IC card using an LSI chip incorporating SRAM memory (see 4) can retain data for about 1.5 months on a single charge. was.

得られた電子部品について、半径80181にの耐屈曲
性試験を行ったところ5ooo回の繰シ返し試験後も正
常に動作した。
When the obtained electronic component was subjected to a bending resistance test at a radius of 80181, it operated normally even after repeated testing 500 times.

なお、プリント回路パターンとして銅ノ(ターンに代え
てカーボン、ニッケル、銀等の)くターンを用いてもよ
いが、特に銅ノ(ターンを用い、この)(ターンの一部
を銅イオン導電性固体電解質を用いた電池の取出し電極
として兼用することでフリント基板と電池素子とをより
強固に一体化形成することができ機械衝撃に対しプリン
ト基板と電池素子が剥離しにくい電子部品とすることが
できる。
Note that copper turns (carbon, nickel, silver, etc. instead of turns) may be used as the printed circuit pattern; By also serving as the lead-out electrode of a battery using a solid electrolyte, the flint board and battery element can be more firmly integrated, and the printed circuit board and battery element can be made into electronic components that are less likely to separate from each other due to mechanical shock. can.

配線パターンの銅が一部電池素子の電極層内へ溶解しプ
リント基板と電池素子と化学的に強固に結び付けるよう
に作用するものと考えられる。
It is thought that some of the copper in the wiring pattern dissolves into the electrode layer of the battery element and acts to chemically and firmly bond the printed circuit board and the battery element.

(実施例2) 固体′「d解質電池素子として3セルが直列に接続した
厚み0.28mの電池を、プリント基板と、−体化し、
さらに厚さ0.1j11のポリイミドフィルム上に大き
さ10X10allのアモルファスSi太陽電池が3セ
ル直列に接続された厚さ0.3Mの太陽電池モジュール
8を貼υ付は一体化した以外は実光直下では、約10分
間で電池素子は完全充電され、平均1.5ボルトの電圧
、3μAの電流を200時間にわたり供給することがで
きる。
(Example 2) A battery with a thickness of 0.28 m in which three cells are connected in series as a solid electrolyte battery element is integrated with a printed circuit board,
Furthermore, a solar cell module 8 with a thickness of 0.3M, in which 3 amorphous Si solar cells of size 10x10all are connected in series, is pasted on a polyimide film with a thickness of 0.1j11. In this case, the battery element is fully charged in about 10 minutes and can provide an average voltage of 1.5 volts and a current of 3 μA for 200 hours.

このように短時間で充電が可能なのは、成極材料にCu
+イオンの出し入れ速度がはやい銅シユブレル化合物を
用いたことによるものと考えられる。
The reason why charging is possible in such a short time is because the polarization material is Cu.
This is thought to be due to the use of a copper shuvrel compound, which has a high rate of + ion transfer.

得られた電子部品について、実施例1と同様の耐屈曲性
試験を行ったところ5000回の繰り返し試験後も正常
に動作した。
When the obtained electronic component was subjected to the same bending resistance test as in Example 1, it operated normally even after 5000 repeated tests.

(実施例3) プリント基板として厚さ0.1M、幅20懇のポリイミ
ドのフィルムキャリアーを用い第3図に構成の概略を示
したフィルム状プリント基板9とフィルム状固体電解質
電池素子10とが一体化形成された電子部品を構成した
。第3図において、(3a)はフィルム状プリント基板
9の一方の面で6Dこの面に厚さQ、15mのフィルム
状の固体?[解質電池素子1oが一体化形成されている
。(3b)はもう一つの面であり、この上に銅配線12
がフ。
(Example 3) A polyimide film carrier with a thickness of 0.1 M and a width of 20 mm was used as a printed circuit board, and a film-like printed circuit board 9 and a film-like solid electrolyte battery element 10, whose configuration is schematically shown in FIG. 3, were integrated. formed electronic components. In Fig. 3, (3a) is one side of the film-like printed circuit board 9, and on this side is a film-like solid with a thickness of Q and 15 m. [The electrolyte battery element 1o is integrally formed. (3b) is another surface, on which copper wiring 12
Gafu.

リントされており、電子ウォッチ用LSIチップ11が
一体化形成されている。(3C)は、断面の構造を示す
概略図である。
The electronic watch LSI chip 11 is integrally formed. (3C) is a schematic diagram showing the cross-sectional structure.

フィ)yム状固体電解質電池素子1oは次のようにして
得ている。実施例1で用いたのと同様の固体電解質混合
物スラリーをテフロン板上に流延し、溶媒を散逸するこ
とで得た厚さ0.050 JCIのSEレシート、実施
例1で用いた電極材料混合物クラリ−中を毎秒I Cm
の速度でくぐらせてSEレシート両面に電極層を形成し
た後、さらに溶剤で希釈したカーボン塗料中(日本アチ
ソン社製、ED423SSA)を同じ速度でくぐらせて
電池シートを得た。得られた電池シートを2枚重ね合わ
せ厚さが約0,15膓となるようにローラプレヌした後
、3aに示す形状(1ox1sm)に裁断することでフ
ィルム状固体電解質電池素子とした。
Film-shaped solid electrolyte battery element 1o is obtained as follows. A solid electrolyte mixture slurry similar to that used in Example 1 was cast on a Teflon plate and the solvent was dissipated to obtain a thickness of 0.050 JCI SE receipt, electrode material mixture used in Example 1. I Cm per second through Clary
After forming electrode layers on both sides of the SE receipt, the SE receipt was passed through carbon paint diluted with a solvent (ED423SSA, manufactured by Acheson Japan Co., Ltd.) at the same speed to obtain a battery sheet. Two of the obtained battery sheets were stacked and roller-plained so that the thickness was about 0.15 mm, and then cut into the shape shown in 3a (1 ox 1 sm) to obtain a film-like solid electrolyte battery element.

得られた電池は外部′4源により充電することで平均1
0ボルトの電圧、0.6μAの電流を約200時間にわ
たり供給することができる。
The obtained battery has an average power of 1 when charged by an external source.
A voltage of 0 volts and a current of 0.6 μA can be supplied for about 200 hours.

得うれたフィルム状電子部品について、実施例1と同様
の耐屈曲性試験を行ったところ10000回の繰シ返し
試験後も正常に動作した。
When the obtained film-like electronic component was subjected to the same bending resistance test as in Example 1, it operated normally even after 10,000 repeated tests.

(実施例4) プリント−m板として厚さo、os鵡、幅20Mのポリ
エヌテルフィルムキャリアーを用い第4図に構成の概略
を示したフィルム状プリント基板13゜16とフィルム
状固体電解質電池素子15.17、フィルム状ノアモル
ファスシリコン太[Ml 4とが一体化形成された電子
部品を構成した。第4図において、(4a)はフィルム
状プリント基板13の一方の面でありこの面に厚さo、
001Mのアモルファスシリコン太陽電池14が3セル
一体止形成されている。(4b)はもうひとつの面であ
シ、この上に厚さ0.07膓の単電池が2セル直列に接
続された厚さ0.15111のフィルム状の固体電解質
電池素子15が一体化形成されている。(4c)はフィ
ルム状プリント基板16の一方の面であシ、この上に厚
さ0.07aagの単電池が2セル直列に接続された厚
さ0.15mのフィルム状の固体電解質電池素子17が
一体化形成されている。(4d)はフィルム状プリント
基板16のもう一つの面であシ、この上に銅配線19が
プリントされておシ、電卓用のLSIチップ18が一体
化形成されている。(4e)はフィルム状プリント基板
13とフィルム状プリント基板16とを加熱プレスロー
ラによシミ池素子15と17とが直列に接続されるよう
に一体化することで得たフィルム状電子部品の断面の構
造を示している。
(Example 4) A film-like printed circuit board 13゜16 and a film-like solid electrolyte battery whose configuration is shown schematically in FIG. Elements 15 and 17 were integrally formed with a film-like noamorphous silicon film [Ml 4] to constitute an electronic component. In FIG. 4, (4a) is one surface of the film-like printed circuit board 13, and this surface has a thickness o,
Three 001M amorphous silicon solar cells 14 are integrally formed. (4b) On the other side, a solid electrolyte battery element 15 in the form of a film with a thickness of 0.15111 mm is integrally formed, on which two cells with a thickness of 0.07 mm are connected in series. has been done. (4c) is one side of the film-like printed circuit board 16, and on this is a film-like solid electrolyte battery element 17 with a thickness of 0.15 m on which two cells of a thickness of 0.07 aag are connected in series. are integrally formed. (4d) is another surface of the film-like printed circuit board 16, on which a copper wiring 19 is printed and an LSI chip 18 for a calculator is integrally formed. (4e) is a cross section of a film-like electronic component obtained by integrating the film-like printed circuit board 13 and the film-like printed circuit board 16 using a heated press roller so that the stain pond elements 15 and 17 are connected in series. It shows the structure of

固体電解質電池素子15および17は実施例3と同様に
して得ている。得られた電池は、200ルクスの螢光打
丁で約10時間で完全充電され、平均2.0ボルトの電
圧、6μAの電流を約20時間にわたり供給することが
できる。また得られたフィルム状電子部品について、実
施例と同様の耐屈曲性試験を行ったところ10000回
の繰り返し試験後を正常に動作した。
Solid electrolyte battery elements 15 and 17 were obtained in the same manner as in Example 3. The resulting cell can be fully charged in about 10 hours under a 200 lux fluorescent light and can provide an average voltage of 2.0 volts and a current of 6 μA for about 20 hours. Further, when the obtained film-like electronic component was subjected to the same bending resistance test as in the example, it operated normally after 10,000 repeated tests.

発明の効果 本発明の電子部品は、プリント基板と可塑性樹脂を含有
する固体電解質電池素子を一体化されており、すなわち
専用の電源を内蔵しているのでそれだけで動作すること
のできる能動的な多っ機能性部品である、また柔軟性を
備え、極めて薄形に形成することができるので電子機器
に用いた場合、機器をより薄くコンパクトにすることが
できるとともに、外部からの機械的衝撃に強い機器とす
ることができる。
Effects of the Invention The electronic component of the present invention integrates a printed circuit board and a solid electrolyte battery element containing a plastic resin, that is, it has a built-in dedicated power supply, so it is an active multi-function device that can operate on its own. It is a functional component, and it is flexible and can be formed into an extremely thin shape, so when used in electronic equipment, it can be made thinner and more compact, and it is resistant to external mechanical shock. It can be a device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は体発明の一実施例の電子部品の概略構成図、第
2図から第4図は本発明の異なる実施例の電子部品の概
略構成図である。 1.9,13,16・・・・・・プリント基板、2,1
0゜14.15.17・・・固体電解質電池素子、4゜
11.18・・・・・・LSIチップ、8,14・・・
・・・太陽電池。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 −2図 第3図 纂 4 図       大腸電池 /BLsエテッデ
FIG. 1 is a schematic diagram of an electronic component according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are schematic diagrams of electronic components according to different embodiments of the present invention. 1.9,13,16...Printed circuit board, 2,1
0゜14.15.17...Solid electrolyte battery element, 4゜11.18...LSI chip, 8,14...
...Solar cells. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure-2 Figure 3 Collection Figure 4 Colon battery/BLs etedde

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)可塑性樹脂を含有する固体電解質電池素子をプリ
ント基板に一体化形成するとともに、前記プリント基板
にICチップ等の電子部品を設けたことを特徴とする電
子部品。
(1) An electronic component characterized in that a solid electrolyte battery element containing a plastic resin is integrally formed on a printed circuit board, and an electronic component such as an IC chip is provided on the printed circuit board.
(2)プリント基板としてフィルム状の基板を用い、固
体電解質電池素子として可撓性を有するフィルム状の素
子を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の電子部品。
(2) The electronic component according to claim 1, characterized in that a film-like substrate is used as the printed circuit board, and a flexible film-like element is used as the solid electrolyte battery element.
(3)プリント基板のほぼ全面にわたり、フィルム状固
体電解質電池素子を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項あるいは第2項記載の電子部品。
(3) The electronic component according to claim 1 or 2, characterized in that a film-like solid electrolyte battery element is provided over almost the entire surface of the printed circuit board.
(4)固体電解質電池素子充電用の太陽電池を一体化形
成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
子部品。
(4) The electronic component according to claim 1, characterized in that a solar cell for charging a solid electrolyte battery element is integrally formed.
(5)プリント基板上に設けたICチップ等の電子部品
を電気的に接続するためのプリント基板上に設けられた
配線部の一部が、固体電解質電池素子の正極あるいは負
極の取出し電極を兼ねることを特徴とする特許請求の範
囲第1項から第4項いずれかに記載の電子部品。
(5) A part of the wiring section provided on the printed circuit board for electrically connecting electronic components such as IC chips provided on the printed circuit board also serves as the positive electrode or negative electrode of the solid electrolyte battery element. An electronic component according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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