JPS6115396A

JPS6115396A - 小型電子機器

Info

Publication number: JPS6115396A
Application number: JP59136330A
Authority: JP
Inventors: 和也原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1986-01-23
Also published as: JPH0560216B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は集積回路チップとその回路に電力を供給する
電源電池とを備えた小型電子機器に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近、一般に電卓と呼ばれる小！す！電子式計算機等の
小型電子機器として、太陽電池を電源電池とするものが
みられるようになってきている。

この太陽電池を電源電池として使用する小型電子機器は
、太陽電池の厚さが約２００μ程度と非常に薄いことか
ら、開型電池（水銀電池、酸化銀電池、リチウム電池等
）を電源電池として使用する小型電子機器に比べて大巾
な薄型化をはかる仁とができる。なお、小型電子計算機
としては、すでにカード型電卓といわれる超薄型のもの
がある。

しかしながら、メモリ機能や時計機能等を備えた小型電
子機器では、電源電池として太陽電池を使用すると、夜
間など太陽電池が十分な光量を受光できずに発電を停止
１７たときに集積回路チップのメモリ回路や時計回路等
に供給畑れる電力がなくなって、メモリの保持ができな
くなってしまったり、時計機能を停止させてしまったり
することになるために、メモリ機能や時計機能等をもつ
小型電子機器の電源電池としては、゛田型電池を使用す
るしかなく、従ってこの種の小型電子機器は電池の厚さ
の関係であまシ薄型化できないから、太陽電池を使用す
るものに比べるとかなり厚いものとなっていた。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、缶口型電池を使用
するものと同様に常時電源電池から集積回路チップの回
路に電力を供給できるようにしたものでありながら、厚
さを卸屋電池を使用する小型電子機器Ｃりも大巾に薄く
することができ、しかも電池の交換も容易に行なうこと
ができる小型電子機器を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明は、集積回路チップの回路に電力を
供給する電源電池として一対のフィルム状電極間に起電
ユニットを設けた可撓性を有するイー・や−状電池を用
い、このイー・そ−状電池を機器ケース内に集積回路チ
ップの配置位置を避けて形成した亀池収納学問内に収納
するとともに、前記機器ケースに、前記電池収納空間の
一端部と対応させて、前記波−・母−状電池を撓ませな
がら前記電池収納空間に挿脱するスリット状の電池交換
口を設けた構成のものである。

〔発明の実施例〕　　　　　　　　　　　−以下、この
発明の一実施例を一般に電卓と呼ばれる小型電子式計算
機を例にとって図面を参照しながら説明する。

第１図は小型電子式計算機の外観を示し、第２図はその
電池収納部の断面を示している。第１図及び第２図にお
いて、図中１０は小型電子式計算機の機器ケースであシ
、このケースＪＯは、第３図に示すような形状の枠体１
１と上部シート１２及び上面シート１３と下部シート１
４及び下面シート１５とを積層した構造のものとされて
いる。

この機器ケース１０内には、第３図に示すような形状の
配線基板２０と超薄型表示パネル（例えば液晶表示パネ
ル）３０とイー・母−状電池４０とが配設されており、
さらに前記配線基板２０の上面にはこの配線基板２０と
略同じ外形の合成樹脂フィルムからなるスペーサ５０が
重合されているう前記配線基板２０には、大規模集積回路チップ（以下Ｌ
ＳＩチップという）２１とチップコンデンサ等のチップ
部品２２．２２が取付けられており、さらにこの配線基
板２０の上面には、一対の接点、９．９　ａ　、　２：
ｔ　ｂを一組とする多数組の分割形の固定接点２３・・
・が配列形成されている。前記ＬＳＩチップ２１とチッ
プ部品２２．２２とは、配線基板２Ｑに穿設した貫通孔
に嵌め込んで、配線基板２０上への突出高さを小さくし
た状態で取付けられている。

また、前記ス４−サ５０には、前記配線基板２０上の各
固定接点２３．・・・と対応させて多数の開口５１．・
・・が穿設されると共に、前記ＬＳＩチップ２１及びチ
ップ部品２２．２２の配線基板２０上に突出する部分に
対して逃げとなる貫通孔５２．５３が設けられており、
このス・ξ−サ５０は前記貫通孔５２．５３に前記ＬＳ
Ｉチップ２１及びチノゾ部品２２．２２を嵌入させて配
線基板２０上に接悟されている。

前記配線基板２０とス被−サ５０とは、前記ケース１０
０枠体１１内に嵌合されている。

この枠体１１は、ステンレス鋼等の金属薄板を打抜いて
形成されたもので、この枠体１１内は、前記配線基板２
−０の収納空間Ａと、表示パネル収納空間Ｂと、電池収
納空間Ｃとに区画されており、前記表示パネル３０は前
記枠体１１の表示パネル収納空間Ｂに嵌め込まれて前記
配線基板２０の側方に配線基板２０と並べて配置され、
配線基板２０の一端縁部下面に配列形成されている表示
・やネル接続用端子２４．・・・とフィルム状ヒートシ
ールコネクタ３１によって接続されている。

また、前記ペーパー状電池４０は、前記枠体１１の電池
収納空間Ｃに嵌め込まれて前記配線基板２０の側方に配
線基板２０と並べて配置されておシ、このベー・ゼー状
電池４０の上下面の電極（負極と正極）は、この電極面
に接触する一対の電源用導電リード６ｏ、ｃｏによって
配線基板２０の一側縁部の上下面に形成されている電池
接続用端子２５．２５と接続されている。

また、ｉｌ」記ケース１０の上部シート１２と下部シー
ト１４とは、それぞれステンレス鋼またはベリリウムＡ
１等の金属シートからなっており、上部’／−ト１２に
は、前記ス・く−サ５０に設けた開口５１．５１と合致
する開ロア　２１．１２１と、ｆ３ｆ］記表示パネル３
０の上部が嵌合する嵌合孔１２２とが穿設され、さらに
この上部シート１２の下向には、前記ＬＳＩチップ２ノ
及びチップ部品２２．２２のスペーサ５０上に突出する
部分を斐は入れる凹入部１２３．Ｊ　２４とがノ・−フ
エッチングによって形成されている。

そして、この上部シート１２は、その下面をｉｉＪ記枠
体１１の上面に接着しそ枠体１ノと一体化されており、
目１］記ヌに一す５０はこの上部シート１２の下面に接
着され、また下部シート１４は、前記枠体１１の下面に
接着されて−いる。

この下部シート１４の接着は、前記枠体１１に上部シー
ト１２を接着し、次いで上部シート１２の下面に前記ス
ペーサ５０を接着した後に、前記スペーサ５０の下面に
表示・やネル３０をあらかじめ接続しておいた配線基板
２０を接着すると共に前記表示パネル３０とベーノ４−
状電池４０とを枠体１１に嵌合し７、さらに配線基板２
０の下面側から枠体１１内に電池収納空間ｃｌ除いて充
填材１６を充填した後に行なわれる。

前記充填材１６は、配線基板２０に取付けられたＬＳＩ
チップ２１及びチップ部品２２．２２（これらは配線基
板２０の下面にもわずかに突出している）や、表示パネ
ル３０を位置決めして固定するだめのもので、この充填
材１６としては、常温で硬化する速乾性の液状接着剤（
例えばアクリル系またはエポキシ系の二液混合型接着剤
）が使用され　この液状接着剤は配線基板２０の下面を
上に向けた状態で滴下充填される。また、前記下部シー
ト１４の接着は、前記液状接着剤をｌ画工した後に直ち
に行なわれておシ、従ってこの下部シート１４は、枠体
１１だけでなく、前記充填材１６を介して配線基板２０
にも接着されている。

また、前記枠体１ノと上部シート１２及び下部シート１
４とを接着して構成されたケニス素体の外周面は、枠体
１１と上下のシート１２゜１４との接涜面の気密性が完
全でない場合を考慮して、外被膜１７で覆われている。

この外被膜１７は、前記充填材１６に用いた液状接着剤
と同種の接着剤をケース素体外周面に塗布してこれを硬
化させることによって形成されたもので、この外被膜１
７の外周面は、前記接着剤を硬化させた後にその外周部
をカットすることによって仕上げられている。

一方、前記ケース１０の上面シート１３と下面シート１
５とは、それぞれ合成樹脂シートからなっており、これ
らはそれぞれ前記上部シート１２と下部シート１４の表
面に接着されている。

また、前記上面シート１３は、透明樹脂シートの下面に
操作部を示す数字、文字、記号等１３１、・・・を印刷
すると共に、シート下面全体に表示窓１３２となる部分
を除いて不透明塗料ヶ印刷したもので、前記表示・やネ
ル３０はこの上面シート１３の表示窓１３２の下面に透
明接着剤によって接着されている。そして、この上面シ
ート１３の前記数字、文字、記号等１３１゜・・・を印
刷した部分の下面には、それぞれ前記上部シート１２の
各開口１２ノ、・・・に入る接点座１３３が接着剤の厚
膜スクリーン印刷等の手段によって形成されており、こ
れら接点座１３３の下面にはカーピンインク等を印刷し
て形成された可動接点１３４が被着されている。この可
動接点１３４は、上記上面シート１３の操作部（数字、
文字、記号等１３１．・・・が印刷されている部分）を
指で押して下側に弾性変形させることによシ、前記配線
基板２０面のスイッチ用固定接点２３に押し付けられて
このスイッチ用固定接点２３を形成している二対の接点
２３ａ。

２３ｂを短絡させるもので、この可動接点１３４と前記
固定接点２３とによって操作スイッチが構成されている
。

次に、前記イー・に−状電池４ｏについて説明すると、
このペーパー状電池４ｏは全体の厚さを極薄にできると
ともにある程度彎曲させることができるように特別の工
夫がなされているもので、この及−・ぞ−状電池４ｏは
第４図に示すようなＪｒｉｌｔ成となっている。

すなわち、このペーパー状電池４ｏは、アルばニウム葦
たはステンレス鋼等の導電性金属薄膜からなる平坦なフ
ィルム状の一対の電極板４１　ａ　＊　４１　ｂ間に起
電ユニット４２を設けるとともに、前記一対の電極板つ
まり負極板４ノ八と正＋ｋｍ４ｚｂとをその外周部にお
いて熱融着性の封止材（無機および有機の複合材料）４
６で接着して起電ユニット４２の周囲を封止したもので
、前記負極板４１ａと正極板４１ｂの表面はそのまま電
池表面を形成する全面電極とされている。

前記起電ユニット４２は、金Ｒ４リチウムからなる負極
活物質４３と、二酸化マンガンからなる正極活物質４４
とを、ポリプロピレン不織布等に有機電解液を含浸させ
たセパレータ４５をはさんで積層したもので、正極活物
質４４は正極板４１ｂの内面に印刷され、負極活物質４
３は負極板４１＆の内面と密接している。

このように、上記４−・ギー状電池４０は、フィルム状
の負極板４１ａと正極板４１ｂとに電池の外装体を兼用
させるとともに、起電ユニット４２の周囲を負極板４１
ｈと正極板４１ｂとを熱融着性封止材４６で接着するこ
とによって封止しているから、その厚さは非常に薄く、
かつある程度彎曲させ得る可撓性をもっているし、また
前記電源用導電リード６０．６０が接触する電池上下面
の電極（負極板４１ａと正極板４１ｂ）はその外周の封
着部（封止材４６により接着された部分）を含む全面に
わたって平坦であシ、さらに封着部の耐剥離性および電
極の「、行破壊強度もｌ多れている。

なお、この４−パー状電池４ｏの起電ｙＸ理は基本的に
は周知の卸屋リチウム電池と同じであるから、その説明
は省略する。

このイー・ぞ−状電池４ｏの厚さについて説明すると、
起電ユニット４２の厚さは３５０μ（負釦占物質４３の
；４さは５０〜８０μ、正極活物ｉｔ　４４の厚さは１
５．０〜１８０μ、セ・ぞレータ４５の厚さは１００〜
１５０μ）、負極板４１ａと正極＠　４　Ｊ　ｌ、の厚
さはそれぞれ５０μテアリ、電池ｍ厚ｉｆ：ｌ：４５０
　Ｉｔ　（（１，４５ｍｍ　）　テあって、現在市販さ
れている口型電池のなかで最も薄い卸屋リチウム電池（
厚さ１６縮）に比べても格段に薄くなっている。

そして、この実施例では、前記イー・ぐ−状電？也４０
として、約３４ａ＋Ｘ１７ｍの平面寸法の矩形状のもの
を使用しており、このに−パー状電池４０の重責は０．
７ｇ、放電容量は１７　ｒｎＡである。

壕だ、ｒｊｆＪ記電源相電源用導電リード６０は、合成
樹脂製の帯状ベースフィルムｅｚ、６７の一面に、導電
性金桟の蒸着や導電性塗料のスクリーン印刷によって形
成されており、この各導電リード６０．６０の一端は、
配線基板２ｏの電池接続用端子２５．２５に導電性接着
剤によってベースフィルム６１．６１とともに接着され
、各導電リード６０．６０およびそのベースフィルム６
１．６１の他端側は電池収納空間Ｃ内に導入されて、こ
の電池収納空間Ｃに収納されるに−・ぞ−状電池４ｏの
上下面の電極に援触するように設けられている。

この一対の電源用導電リード６ｏ、６θは、それぞれ、
そのベースフィルム６１．６１を上部シート１２の下面
および下部７−ト１４の上面に接着して上部シートＪ２
および下部シート１４に固定されている。また、この両
導電リード６０．６０の先端部は、上面シート１２およ
び下面シート１４の導電リード先端部が接着される部分
を電池収納空間Ｃ内に向けて斜めに切り起すことによっ
て電池収納空間Ｃ内に突出する状、・刀とされており、
この切り起し片１２５゜１４５の弾力でぺ−・母−状′
電池４０の上下面の電極に計付は接触されるようになっ
ている。

一方、第２図及び第３図において、１８は機器ケース１
０の下２面に前記電池収納空間Ｃの一端部と対応させて
設けられたスリット状の電池交換口であシ、イー・や−
状電池４０の交換はこの電池交換口１８から行なわれる
ようになっている。

この電池交換口１８は、機器ケース１０の下部シート１
４と下面シート１５とにぺ一／ぐ一状電池４０の厚さよ
シも若干大きな巾でかつに一パー状屯池４０巾より若干
長いスリット状開口１８ａ、１８ｂ”ｚ設けて形成され
たもので、下面シート１５の開口１８ｂは下部シート１
４の開口１８ａよりもわずかに大きく形成されている。

８０はＭｉＪ記機器ケース１０の電池交換口１８をごσ
う蓋シートであり、この蓋シート８０は、前記下面シー
ト１５の開口１８ｂ内に嵌シ込む大きさの片面接着チー
ｆ（合成樹脂フィルムの片面全体に粘性接着剤を塗布し
たもの）８１の接着面に、前記下部シートＩ４の開口１
８ａに嵌り込む大きさの金属シート８２を接着したもの
で、前記接着チーｆ８１の外周部（金属シート８２の周
囲に突出する部分）は機器ケース接着部とされている。

この蓋シート８０は、その周囲すなわち接着テープ８ノ
の外周部を下部シート１４の開口周縁部（下面シート１
５の開口１８ｂよりｈ側に突出している部分）の下面に
接着することによって電池交換口１８を覆うように機器
ケースノθに取付けられるもので、前記接着チーｆ８１
は機器ケース１０の下面シート１５とほぼ等厚のものと
され、金属シート８２は下部シート１４とほぼ等厚とさ
れている。

第５図〜第７図は機器ケース１０内の電池収納空間Ｃ内
にイーパー状電池４０を装填する方法を示したもので、
ぺ−・ぞ−状゛電池４θの装填は、第５図に示すように
イー・や−状′電池４０をその一端側から電池交換口１
８に挿入し、第６図に示すようにペーパー状電池４０を
撓ませながら電池収納空間Ｃ内に押し込んで、最終的に
被−・ぞ−状電池４０を第７図に示すように電池収納空
間Ｃ内に嵌め込むことによって行なわれる。この場合、
ペーパー状電池４０は、ある程度電池収納空間Ｃ内に押
し込まれたときに、電池収納空間Ｃ内の上下の電源用導
電リード６０゜６θと接触し、この導電リード６０．６
０と摺動しながら電池収納空間Ｃ内に入り込んで、最終
的に上下の導電リード６０．６０間に挾持される。

この後は、前記蓋シート８０を電池交換口１８を構いで
やればよい。

また、被−・や−状電池４０を交換する場合は、蓋シー
ト８０を剥ぎ取ってペーパー状電池４０の端部をフック
例ビンによって引き起しくこのためにに−・ε−状電池
４０の端部には封止材４６の外側面を切欠して形成され
たピン引掛は溝４７が設けられている）、ペーパー状電
池４ｏを撓ませながら機器ケース１０外に抜き出し、次
いで新しいに−・ぐ−状電池を上記と同様にして装填し
て再び蓋シート８０を電池交換口１８に接着すればよい
。

なお、電池交換の繰り返えしにより蓋シート８０の接着
テープ８１の接着力が弱くなった場合は、蓋シート８０
またはその接着テープ８ノだけを新しいものと交換すれ
ばよい。

しかして、この小型電子式計算機においては、電源電池
として上記のような非常に薄い被−・ぞ−状電池４０を
使用し、かつこの尽−・ぞ−状電池４ｏをＬＳＩチップ
２１等を取付けた配線基板２θの配置位置を避けて機器
ケース！θ内に形成した電池収納空間Ｃ内に収納するこ
とによってＬＳＩチップ２１等とぺ−・そ−状電池４０
とを−に下に重ならないように配置しているから、小型
電子式計算機の厚さを大巾に薄くすることができる。

すなわち、−例をあげれば、この実施例では配線基板２
０の厚さを２３０μ、スペーサ５０の厚さを１００μ、
充填材１６の厚さを１５０μとして上部シート１２と下
部シート１４との間に高さ４８０μの電池収納空間Ｃを
確保することによシ、この電池収納空間Ｃ内に厚さ４５
０μのイー・や−状電池４ｏとその上下面の電極に接触
する一対の電源用導電リード６０．６０が収まるように
するととも、に、上部シート１２と下部シート１４の厚
さをそれぞれ１００μ、上面シート１３の厚さを７０μ
、下面シート１５の厚さを５０μとしており、従ってこ
の小型電子式計算機の総厚は８００μ（０，８＋ｍ　）
であって、太陽電池を電源電池としているカード形電子
式計算機とほとんど変わらない厚さとなっている。また
、この小型電子式計算機は、クレジットカードと同じ平
面寸法（８５，５ｍｍＸ５４ｍｍ）とされている。

また、この小型電子式計算機では、機器ケース１０に電
池収納空間Ｃの一端部と対応させて、ペーパー状電池４
ｏを撓ませながら機器ケース１０内の電池収納空間Ｃに
挿脱するスリット状の電池交換口１８を設けているから
、イー・ｅ−状電池４０をこの電池交換口１８から挿入
したシ引き出したりするだけで容易に交換することがで
きる。

なお、上記実施例では電池交換口１８を電池収納空間Ｃ
の狭巾側端部に対応させて設けているが、この電池交換
口１８は電池収納空間Ｃの広巾側端部に対応させて設け
てぺ−・そ−状電池４０を上記実施例における挿脱方向
と直交する方向に挿脱するようにしてもよい。

また、上記実施例では電池交換口１８を蓋シート８θで
覆っているが、前記電池交換口１８−はスリット状のも
のであり、電池収納空間Ｃ内・に装填されたペーパー状
電池４０はその端部のわずかな部分だけが電池交換口１
８から見えるだけであるから、この電池交換口１８は蓋
シート８０で覆わずに開放させたままにしておいてもよ
い。

さらに、上記実施例ではに−・母−状電池４０の上下面
に電源用導電リード６０．６０を接触させるようにして
いるが、（−・臂−状電池４゜を第８図及び第９図に示
すように一方の面の電極版（図では正極板）４１ｂの一
部を他方の面に導出して導電リード接触部４８とした構
造とすれば、Ｋ−・母−状電池４０の片面においてその
負極と正極とに電源用リード６０．６０を接触させるこ
とができる。この場合、一対の電源用リード６０．６０
は、機器ケース１ｏの上面シート１２または下面シート
１４に並べて接着すればよいし、また配線基板２ｏの一
部を電池収納空間Ｃ内に導入してこの配線基板面に一対
の導電リード６０．６０を形成してもよい。なふ、この
ように配線基板面に導電リードを形成する場合も、電池
収納空間ＣをＬＳＩチップ２１の配置位置を避けて形成
しておけば、Ｋ−・９−状電池４ｏをＬＳＩチップ２１
と上下に重ならないように配置することができる。

また、上記実施例ではケース１０を枠体１１と上部シー
ト１２及び上面シート１３と下部シート１４及び下面シ
ート１５とを積層した構造としているが、前記枠体１１
は、上部シート１２あるいは下部シート１４と一体のも
のとしてもよいし、また前記上部シート１２と上面シー
ト１４も一体のものとしてもよく、さらに前記下面シー
ト１５はこれをなくしてもよい。

さらに、上記実施例では小型電子式計算機について続開
したが、この発明は小型電子式計算機に限らず、時計機
能等を備えた電子ダーム機やその他の小型電子機器にも
広く適用できるし、また、機器ケース１０の下面シート
１５に０．４８順程度の高さのエンがス文字を形成して
ｌ５Ｏ２８９４で規定されるエンｒＪ”ス文字付りレノ
ットカードとして使用したり、機器ケース１０面にスト
ライプ状の磁気記録部を設けて磁気式クレジットカード
として使用することもできる。

さらにまた、この発明によれば、一般にＩＣカードと呼
ばれるクレジットカードと同じ大きさおよび厚さのカー
ド形小型電子機器（マイクロコンビ、−夕機能とプログ
ラムメモリ機能とデータメモリ機能とを備えた集積回路
チップを有し、使用時に外部電源から電力を供給されて
作動するもの）に電源電池を内蔵させて、メモリバック
アップ電源を内蔵したＩＣカードとすることもできる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、釦型電池を使用するものと同様に常
時電源電池から集積回路チップの回路に電力を供給でき
るようにしたものでありながら、機器の厚さを釦型電池
を使用する小型電子機器よりも大巾に薄くすることがで
き、しかも電池の交換も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図は小型電子式計算機の外観斜視図、第２図は第１
図の■−■線に沿う拡大断面図、第３図は小型電子式計
算機の分解斜視図、第４図はイー／や一状電池の一部切
開側面図、第５図〜第７図はイー・ぐ−状電池の装填方
法を示す斜視図である。第８図はペーパー状電池の変形
例を示す外観斜視図、第９図は第８図の■−■線に沿う
拡大断面図である。１０・・・機器ケース、Ｃ・・・電池収納空間、１８・
・・電池交換口、２０・・・配線基板、２１・・・ＬＳ
Ｉチップ、４０・・・ベーノ母−状電池、４１ａ、４１
ｂ・・・電極板、４２・・・起電ユニット、６０・・・
′電源用導電リード、８０・・・蓋シート。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図第６図　　　　　　　第７図や８つ　　　　　”°１

Claims

【特許請求の範囲】

集積回路チップとその回路に電力を供給する電源電池と
を備えた小型電子機器であって、電源電池として一対の
フィルム状電極間に起電ユニットを設けた可撓性を有す
るペーパー状電池を用い、このペーパー状電池を機器ケ
ース内に集積回路チップの配置位置を避けて形成した電
池収納空間内に収納するとともに、前記機器ケースに、
前記電池収納空間の一端部と対応させて、前記ペーパー
状電池を撓ませながら前記電池収納空間に挿脱するスリ
ット状の電池交換口を設けたことを特徴とする小型電子
機器。