JPS6116463A - 小型電子機器 - Google Patents

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重力を供給する
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ｌこ電卓と呼ばれる小ｍ電子式計算機等の小
型電子機器として、太陽電池を鴇４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、卸型電池（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ことができる。なお、小型電子計算
機としては、すでにカードｍ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元量を受光できずに発電を停止
したときに集積回路チップのメモリ回路や時計回路等に
供給さ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釦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
であまり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、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、厚さ
を卸屋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
できる小型電子機器を提供することにある。

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゛電池収拍空間内に収納するとともに、前
記機器ケースに、前′記電池収納空間と対応させて電池
収納空間にペーパー状電池を挿脱する電池交換口を設け
、さらに前記ペーパー状電池の電極に、前記電池収納空
間内に曲げ重ね状態で格納されて電池交換時に電池交換
口から機器ケース外に引き出される電池接続用導′亀ワ
イヤの端部を固着し、かつ前記電池交換口は、周囲を電
池交換口の周縁部に剥離可能に接着した蓋シートで覆っ
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
り、このケース１０は、第３図に示すような形状の枠体
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とを核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とペーパー状電池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。前記配線基板２０には、大規模
集積回路チップ（以下ＬＳＩ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
２３ｇ、２３ｂ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２
ノと千ツブ部品２２．２２とは、配線基板２０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
小さくした状態で暇付けられている。

また、前記スペーサ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５ノ、・
・・が穿設されると共に、前記ＬＳＩチップ２１ＥＩび
チップ部品２２．２２の配線基＠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
、このスペーサ５０は前記貫通孔５２．５３に前記ＬＳ
Ｉチップ２１及びチップ部品２２．２２を嵌入させて配
線基板２０上に接着されている。

前記配線基板２０とスペーサ５０とは、前記ケース１０
の枠体１１内に嵌合されている。この枠体１ノは、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２０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？０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パネル接続用端子２４．
・・・とフィルム状ヒートシールコネクク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
収納見間Ｃに嵌め込まれて前記配線基板２０の側方に配
線基鈑２０と並べて配置されており、このペーパー状電
池４０の上下面の電極（負極と正極）は、電池接続用導
電ワイヤ６０　、６’０によって配線基板２０の一側縁
部の下面に形成されている一対の電池接続用端子２５．
２５と接続されている。

また、前記ケース１０の上部シート１２と下部シート１
４とは、それぞれステンレス鋼またはべＩＪ　ＩＪウム
鋼等の金属シートからなっており、上部シート１２Ｉこ
は、前記スペーサ５０に設けた開口５１．５１と合致す
る開口１２１，１２１と、前記表示パネル３０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の下面には、前記ＬＳＩチップ２１Ｅ！、びチ
ップ部品２２．２２のスペーサ５０上に突出する部分を
受は入れる凹入ｆｎ１２３，１２４とがハーフエツヂン
グによって形成されている。

そして、この上部シート１２は、その下面を前記枠体１
１の上面に接着して枠体１１と一体化されており、前記
スペーサ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１ノの下面に接着され
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
表示パネル３ｏをあらかじめ接続しておいた配線基板２
０を接着すると共に前記表示パネル３０とペーパー状電
池４０とを枠体１１に嵌合し、さらに配線基板２゜の下
面側から枠体１１内に′電池収納空間Ｃを除いて充填材
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及び千ツブ部品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ためのもので、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蒋基板２０の下面を
上に向けた状態で部下充填さイ］７る。才た、前記下部
シート１４の接着は、前記液状接着剤を滴下した後に直
ちに行なわれており、従ってこの下部シート１４は、枠
体１ノだけでなく、前記充填材１６を介して配線基板２
０にも接着されている。

また、前記枠体１１と上部シート１２及び下部シートＩ
４とを接着して構成されたノ１−ス累体の外周部は、枠
体ＩＩと上下のシート１２゜Ｉ４との接着面の気密性が
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
剤と同地の接着剤をケース素体外周［ｉ＋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１７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＾己ケース１０の上向シート１３と下面シート
１５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Ｆ面に
操作部を示す数字、文字、記号等７３１、・・・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−Ｃ不透明塗料を印刷したもので、前記表示パネ
ル３０はこの上面シート１３の表示窓１３２の下面に遺
明接着剤によって接着さｎ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
刷した部分の下向には、それぞれ前記上部シート１２の
各開口１２１．・・・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の下面にはカーボ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、前記上面シート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り、前記配線
基板２０面のスイッチ用固定接点２３１こ押し付けられ
てこのスイッチ用固定接点２３を形成している一対の接
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、前記ペーパー状電池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よう
に特別の工夫がなされているもので、このペーパー状電
池４ｏは第４図及び第５図に示すような構成となってい
る。

すなわち、このペーパー状電池４ｏは、アルミニウムま
たはステンレス磨等の導電性金層薄膜からなる平坦なフ
ィルム状の一対の電極板４１ａ、４１ｂ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４１ａと正極板４１ｂ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）４６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、金属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、ポリプロピレン不藏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４３
は負極板４１ａの内面と密接している。

このように、上記ペーパー状電池４ｏ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の周囲を電極板４１　
ａ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
封止部の耐剥離性および電極の耐破壊強度も優れている
。

なお、このペーパー状電池４ｏの起重原理は基本的には
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。

このペーパー状電池４０の厚さについて説明すると、起
電ユニット４２の厚さは３５０μ（負極活物質４３の厚
さは５０〜８０μ、正極活物質４４の厚さは１５０〜１
８０〃、セパレ−４４５の厚さは１００〜１５０μ）、
負極板４１ａと正極板４１ｂの厚さはそれぞれ５０μで
あり、電ｍ総厚は４５０　ｆｉ　（０，４５ｔｙｂ　）
　”７：！あって、現在市販さｔ＋、ている卸屋電池の
なかで最も薄い卸屋リチウム電池（厚さ１．５　Ｍ、　
）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、前記ペーパー状電池４０とし
て、約３４賜Ｘ１７防の平面寸法の矩形状のものを使用
しており、このペーパー状電池４０の重着は０．７Ｆ、
放電容量は１７　ｍＡである。

また、第４図及び第５図において、４７ａ。

４７ｂはペーパー状電池４０の封止材４６の一端面に形
成された一対の切欠部、４８ａ、４８ｂは負極板４１ａ
と正極＆４１ｂの一端縁の一部分を突出させて形成され
た導電ワイヤ接続片であり、この導電ワイヤ接続片４８
ａ、４．８ｂは前記封止材４６の切欠部４７ａ、４７ｂ
＃こ対応させて設けられている。

一方、１ｊ１１記電池接続用導・屯ワイヤ６０．６０は
、絶縁′＄、覆線（例えば銅線にポリウレタン絶縁被膜
をコーティングしたもの）からなっており、この２本の
導電ワイヤ６０，６θは、その一端を前記ペーパー状電
池４０の導電、ワイヤ接続片４８ａ、４８ａｌこハンダ
付けされ、他端を配線基板２０の電池接続用端子２５．
２５にハンダ付けされて配線基板２０ｊこ取付はられた
ＬＳＩチップ２１等とペーパー状醒池４０と８接続して
いる。この導電ワイヤ６０．６０は、ペーパー状電池４
０の長さより十分長くさｎている。

なお、第２図において、９θ、９０は機器ケース１０の
電池収納空間Ｃ内に収納されたペーパー状１を池４０の
上下面の電極が金属からなる上゛部シート１２および下
部シート１３に直接触れるのを防ぐために、′電池収納
空間Ｃ内に面する上部シート１２面および下部シート１
３面に形成された絶縁膜である。

また、第２図及び第３図において、１８は機器ケース１
０の下向に前記電池収納空間Ｃの一端部と対応させて設
けられた電池交換口であり、ペーパー状１ｈ４０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１ｏの下部シート
１４と下面シート１５とにペーパー状電池４０の厚さよ
りも若干大きな巾でかつペーパー状電池４０巾より若干
長い横長の開口１８ａ。

１８ｂを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１４の開口１８ａよりもわずか
に大きく形成されている。

８０は前記機器ケース１０の電池変換口１８を覆う蓋シ
ートであり、この蓋シート８０は、前記下向シート１５
の開口１８ｂ内に嵌り込む大きさの片面愛着テープ（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ｌこ、前記下部シート１４の開１コ１８
ａに嵌り込む大きさの金属シート８２を接着したもので
、前記接着テープ８１の外周部（金属シート８２の周囲
に突出する部分）は機器／１−ス接着部とされている。

この儲シート８０は、その周囲すなわち接着テープ８１
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１８１）より内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を憶うように機
器ケース１０に取付けられるもので、前記接着テープ８
１は機器ケース１０の下向シート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。なお、この蓋シート８０の金属シート８２
面にも、この金属シート８２がペーパー状電池４０の電
極に直接触れるのを防ぐための絶縁膜９１（第２図参照
）が設けられている。

第６図〜ン８囚は機器ケース１０内の電池収納空間Ｃ内
にペーパー状電池４０を装填する方法を示したもので、
ペーパー状電池４０の装填は、第５図に示すようにペー
パー状電池４０を導電ワイヤ接続瑞から甫１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
撓才せながら電池収納空間Ｃ内に押し込んで′、最終的
にペーパー状電池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に接続されている４市ワイヤ６０．
６０は、電池収納空間Ｃ内へのペーパー状電池４θの押
し込みによりペーパー状電池４θの端部で押されて曲が
りながら電池収納空間Ｃの内奥１１＋１　（電池交換口
１８と反対側）に押し込すれ、最終的に小さく曲げ重ね
られた状態で第２図に示すように電池収納空間Ｃの内奥
側に格納される。

この後は、前記蓋シート８０を電池交換口１８に接着し
て電池交換口１８を塞いでやればよい。

才た、ペーパー状電池４θ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の端部をフック付
ピンによって引き起し、ペーパー状電池４０を撓才せな
がら導電ワイヤ６０゜６０と−ｇ４こ機器ケース１０外
（こ引き出し、この引き出したペーパー状′市池４０か
ら４匝ワイヤ６０．６０を切り離してこの導電ワイヤ６
０゜６０を新しいペーパー状電池にハンダ付けした陵に
、この新しいペーパー状電池を上記と同様にして装填し
て再び蓋シート８０を′社池交換口１８に接着すればよ
い。

なお、市１池交換の繰り返えしにより蓋シート８０の接
着デーゾ８１の汲着力が弱くなった場合は、蓋シート８
０またはその接Ｍデーブ８１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ｇ＋Ｍにおいては、電源電
池として上記のような非常に薄いペーパー状電池４θを
使用し、かつこのペーパー状電池４０をＬＳＩチップ２
１等を取付けた配線基板２０の配置位置を避けて機器ケ
ースｌｏ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等とペーパー状電池４’０と
を上下に富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５゜の厚さを１００μ、
充填材Ｚ６の厚さを１５０μとして土部シートＩ２と下
部シート１４との間に高さ４８０μの電池収納空間Ｃを
＜ｉＭ保することにより、この電池収納空間Ｃ内に厚さ
４５０μのペーパー状電池４ｏ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Ｉ３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（Ｏ，ＳＳ）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）９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
，５Ｍ、８５４ｍ）とされている。

また、この小型″電子式計算機においては、機器ケース
１（Ｎこ■池収納空間Ｃと対応させて眠池収納窒間Ｃに
ペーパー状電池４ｏを挿脱する電池交換口１８を設け、
さらにペーパー状電池４゜の電極に、前記電池収納空間
Ｃ内に曲げ重ね状態で格納されて電池交換時に電、池交
換口１８から機器ケース１０外に引き串される電池接続
用導電ワイヤ６０．６０の端部を固着し、かつ前記電池
交換口１８は、周囲を電池交換口１８の周縁部に剥離円
相に接着される蓋シート８ｏで機っているから、ペーパ
ー状電池４ｏの交換を、蓋シート８０を剥がして電池交
換口１８からペーパー状甫、池４０ｆ導菌ワイヤ６０．
６０と一緒に引き出し、機器ケース１０外で導電ワイヤ
６０．６０を新しいペーパー状電池に接続し替えてやる
ことで容易に行なうことができる。

なｚ１上記実施例では、電池交換口１８を電池収納空間
Ｃの一端部に対応させて設けているが、この電池交換口
１８は第９図に示すように電池収納空間Ｃ全体を機器ケ
ース下面に開放させるように形成してもよく、その場合
は′電池収納空間Ｃ内に収納しｌ′こペーパー状電池４
ｏを、電池交換口１８に接着する蓋シート８ｏで支持さ
せればよい。

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、１Ｒ１脅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と土間
ンート１４も一体のものとしてもよく、さら（・こ前記
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′は子式計Ｓ機について説
明したが、この発明は小型′醋子式計痺機に限らず、時
計機能等を備えた電子ゲ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の下向シ
ート１５に０．４８鶴程度の高さのエンボス文字を形成
してｌ５Ｏ２８９４で規足されるエンボス文字付クレジ
ットカードとして使用したり、・機器ケース１０面（こ
ストライブ状の磁気記録部７ｉｌ−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＋ｅａ（マイクロコンピュータ（幾能と
プログラムメモリ機能トデータメモリ機能とを備えた集
積回路チップを有し、使用時に外部前ふから電力を供給
されて作動するもの）に′亀弾市池を内威させて、メモ
リバックアップ電源を内紙した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、卸屋電、池を使用するものと同様に
常時１．源電池から東、漬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
一田型宵、池５：使用する小型電子機器よりも大巾（こ
薄くすることができ、しかも電池の交換も容易（こ行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図はこの発明の一実施例をボしたもので１
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図はペーパー状市、池の外観斜
視図、第５図は第４図のｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図
〜第８図はペーパー状電池の装填方法を示す斜視図であ
る。第９１区はこの発明の他の実施列を示す小型電子式
計算機の下向側から見た斜視図である。 １０・・・機器ケース、Ｃ・・・′ａ電池納空間、１８
・・・電池交換口、２０・・・配線基板、２１・・・Ｌ
ＳＩチップ、４０・・・ペーパー状電池、４１ａ、４１
ｂ・・・ｔ　極ｂ、４２・・・起’Ｆ＆［ユニット、６
０・・・電池接続用４電ワイヤ、８０・・・蓋シート。 出願人代十中人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図 ムＯ 第５図 ４′ｌ 第６図 第７図　　　　　　第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   間と対応させて電池収納空間にペーパー状電池を挿脱す
   る電池交換口を設け、さらに前記ペーパー状電池の電極
   に、前記電池収納空間内に曲げ重ね状態で格納されて電
   池交換時に電池交換口から機器ケース外に引き出される
   電池接続用導電ワイヤの端部を固着し、かつ前記電池交
   換口は、周囲を電池交換口の周縁部に剥離可能に接着し
   た蓋シートで覆ったことを特徴とする小型電子機器。