JPS62259161A - 薄型電子機器 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、集積回路チップと該回路に電力を供給するた
めの電源電池等を備えた薄型電子機器に関する。

［従来の技術］ 近年、小形電子式計算機の薄型化により、樹脂シート間
に集積回路チップと該回路に、電力を供給する電源を備
えたカード型電卓やメモリ機能及び時計機能を有するＩ
Ｃカード等が開発されている。

上述した薄型電子機器に用いられる電源は、厚さ１１ｕ
以下にする必要があり、メモリ機能を持たせないカード
型電卓等では厚さ約２００μｍと薄い太陽電池が使用さ
れている。しかしながら、メモリ機能や時計機能を備え
た薄型電子機器では太陽電池を使用すると、光源がない
場合、発電が停止して集積回路チップのメモリ回路や時
計回路に電力が胛給されなくなってしまい、メモリの保
持や時計機能に支障を及ぼす。このため、前記ＩＣカー
ド等のメモリ機能を持たせた電子機器には常時電力を供
給できる扁平形電池が要求されている。

このような要求に対し、第３図に示す如く外装と集電体
を兼ねる正負極端子板１．２の間に正極活物質３、負極
活物質４及びこれら活物質３．４の間にセパレータ５を
介在させた発電要素を収納し、かつ前記正負極端子板１
．２間の周囲に枠状の絶縁封口体６を介在して密閉した
構造の扁平形電池（特開昭４９−１２８２３号）が提案
されている。

ところで、前記扁平形電池を組込んだ薄型電子機器は従
来、第４図に示す構造のものが知られている。即ち、図
中１１．１２は対向する合成樹脂からなる上下面シート
である。これらのシート１１．１２間には、回路基板１
３及び前述した第３図図示の扁平形電池１４が収納され
ている。前記回路基板１３表面には、図示しない集積回
路チップ、コンデンサなどの受動素子等が搭載されてい
る。また、前記扁平形電池１４の正負極端子板１．２は
バネ性を持つリード端子１５．１６を介して前記回路基
板１３の表裏面の図示しない配線と接続され、該電池１
４の電力を回路基板の集積回路チップ等に供給できるよ
うになっている。また、前記上下面シート１１．１２間
の周辺には合成樹脂からなる枠状シート１７が介装され
、各上下面、シート１１．１２と枠状シート１７間を熱
融着又は接着剤を介して貼着することにより前記集積口
路チップ等を搭載した回路基板１３及び扁平形電池１４
を密閉している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第４図に示す構造の薄型電子機器をカー
ド型電卓やＩＣカードに適用した場合、それらの持ち運
び時や使用時に不可避的な応力が加わると、湾曲してカ
ードが本来持つ機能を喪失する危険性があった。また、
扁平形電池１４と集積回路チップ等が搭載された回路基
板１３との接続を該電池１４の正負極端子１．２に弾性
的に接続させたリード端子１５．１６を用いて行なって
いるため、薄型電子機器の膜厚が各端子１５．１６に相
当する分厚くなる。その結果、薄型電子機器の厚さが規
制されていることから、前記リード端子１５．１６の使
用により電池１４自体を厚くできず、薄型電子機器の長
期間の使用に対応すべく電池１４の放電容量を増大する
ことが困難であった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、持ち運び時や使用時の応力による湾曲を抑制で
き、かつ薄型化を図りながら電池の放電容量の増加を達
成した薄型電子機器を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、対向する合成樹脂からなる一対のシート間に
集積回路チップと該回路に電力を供給する電源電池を挟
み込み、前記一対のシートの周辺を貼着した構造の薄型
電子機器において、前記一対のシートの間に金属製基体
を備えたことを特徴とする薄型電子機器である。

以下、本発明の薄型電子機器を第１図及び第２図を参照
して詳細に説明する。

図中２１．２２は対向する塩化ビニル樹脂等の合成樹脂
からなる上下面シートである。これらのシート２１．２
２間には、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂からなる枠状シ
ート２３と金属製基体２４が挟み込まれ、前記上下面シ
ート２１．２２と枠状シート２３を熱プレス船上を施す
ことにより積層、貼着されている。この金属製基体２４
は、例えばニッケル鋼、チタン鋼、アルミニウム鋼、ベ
リリウム鋼、ステンレス鋼等から形成されている。

前記金属製基体２４上には、回路基板２５が該基体２４
裏面の図示しない配線を介して電気的に導通して配設さ
れている。この回路基板２５表面には、大規模集積回路
チップ（ＬＳＩチップ）２６、チップコンデンサ等のチ
ップ部品２７が搭載されている。また、前記回路基板２
５には、例えば８個の端子を整列した外部接続端子２８
が設けられており、該外部接続端子２８は前記上面シー
ト２１に開口された窓部２９に嵌合されて同上面シート
２１から表出するようになっている。つまり、電子機器
の情報の記憶・読み出しは前記外部接続端子２８の接点
を通して行なえるようになっている。

前記金属ｆＲ基体２４上には、扁平形電池３ｏが該基体
２４の一部を外装と集電体を兼ねる一方の電極端子板（
例えば負極端子板）として一体的に配設されている。こ
の扁平形電池３０は、第２図に示すように外装と集電体
を兼ねる正極端子板３１、前記負極端子板として機能す
る金属製基体２４の間に正極活物質３２、負極活物質３
３及びこれら活物質３２．３３の間にセパレータ３４を
介在させた発電要素を収納し、かつ前記正極端子板３１
、金属製基体２４間の周囲に枠状の絶縁封口体３５を介
在して密閉した構造になっている。

また、前記扁平形電池３０の正極端子板３１はバネ性を
持つリード端子３６を介して前記回路基板２５表面の図
示しない配線と接続されている。つまり、前記リード端
子３６及び前記回路基板２５裏面に接続された金属製基
体２４と共に前記扁平形電池３０の電力が回路基板２５
の大規模集積回路チップ２６、チップ部品２７等に供給
され、メモリの保持が可能な構造になっている。

〔作用］ このような第１図及び第２図図示の本発明の薄型電子機
器によれば、対向する合成樹脂からなる上下面シート２
１．２２間にステンレス鋼等からなる金属製基体２４を
備えることにより、湾曲やねじれなどの力学的衝撃に対
して力学的耐久性を向上することができるため、機器の
誤動作や破損を抑制できる。

また、金属製基体２４を扁平形電池３０の一方の電極端
子板（例えば負極端子板）として該電池３０と一体化す
ることによって、前述した第３図及び第４図図示の従来
の電子機器に用いたバネ性を有するリード端子の一方の
端子（例えば負極用リード端子１６）を省略でき、その
厚さに相当する分だけ発電要素の容量を増加できる。そ
の結果、扁平形電池３０の放電容量を向上させることが
でき、長期間の使用が可能となる。具体的には、電池の
厚さが０．５ｒｍｓバネ性を有するリード端子の厚さが
０．ｉｎ＋であった場合、本発明の電子機器では従来の
電子機器に比べて理論的には１０％の容量向上が可能と
なり、メモリ内蔵ＩＣカードとして充分な放電容量を確
保できる。

更に、扁平形電池３０の負極端子板と回路基板２５との
電気的導通は従来のようにバネ性のリード端子を用いず
、該電池３０の負極端子板を兼ねる金属製基体２４によ
り行なっているため、それら部品間の導通操作を極めて
簡単に行なうできる。

上述した作用により本発明の薄型電子機器は、二股にＩ
Ｃカードと称されるクレジットカードと同寸法のカード
型電子機器として使用できることは勿論、扁平形電池を
内蔵したことでメモリバックアップ電源を内蔵したＩＣ
カードとして使用できる。また、薄型電子計算機や時計
機能を備えた電子機器に適用でき、国際標準機構（ＩＳ
Ｏ）７８１６．７８１０．７８１１．７８１２．７８１
３等で仮規格として検討されている内容に基づいて、エ
ンボス付クレジットカードや磁気ストライブを設けた磁
気式クレジットカードとしても使用できる。

［発明の実施例］ 実施例 以下、本発明の実施例を前述した第１図及び第２図を参
照して説明する。

まず、ステンレス基体２４を負極端子板とし、この基体
２４上の一部に負極活物質であるリチウム３３を圧着一
体化し、この上にセパレータ３４を介して正極活物質で
ある二酸化マンガン３２を着設し、更に該二酸化マンガ
ン３２上にステンレス製の正極端子板３１を積層すると
共に該正極端子板３１と同様な外形寸法を有する熱融着
性樹脂（例えばアイオノマー樹脂）からなる枠状の絶縁
封口体３５を前記正極端子板３１と負極端子板を兼ねる
基体２４間の配置した後、正極端子板３１、基体２４と
絶縁封口体３５とを例えば１８０℃の温度で加熱するこ
とにより基体２４に一体化された扁平形電池３０を作製
した。この扁平形電池３０の正極端子板３１の形状は、
２０ｍｍＸ４０ｗ１で、負極端子板を兼ねるステンレス
基体２４の寸法は８５．６ｍＸ５４．Ｏ１１！ＪｌでＩ
ＳＯ規格に定めるカード形状と同寸法である。また、前
記扁平形電池３０は基体２４及び正極端子板３１の厚さ
が夫々０．０５ｍで、電池内部の発電要素の厚さが０．
４５ｍｍであることから、総厚は０．５５ｍｍである。

次いで、前記ステンレス基体２４の前記扁平形電池３０
以外の上面領域にマイクロコンピュータ、ＬＳＩチップ
を有する大規模集積回路チップ２６とチップコンデンサ
などのチップ部品２７が搭載された回路基板２５を配設
すると共に、該回路基板２５！Ｕ面に形成した図示しな
い配線を介して該基体と電気的に導通させた。また、回
路基板２５の所定領域上にｌ５Ｏ７８１６で仮規格とし
て検討されている８個の端子を配列した外部接続端子２
８を実装した。さらに、バネ性を存するニッケル薄板か
らなるリード端子３６を用いて前記扁平形電池３０の正
極端子板３１と回路基板２５上面の図示しない配線とを
弾性的に接続し、該回路基板２５ｍ面の図示しない配線
と電気的に導通された扁平形電池３０の負極端子板を兼
ねるステンレス基体２４と共に該電池３０の電力を回路
基板２５に搭載された大規模集積回路チップ２６等に供
給できるようにした。

次いで、ＩＳＯ規洛のＩＣカードと同寸法（８５，６Ｂ
Ｘ　５４．　　Ｏ１！ＩＩ）にした塩化ビニル樹脂から
なる上面シート２１、下面シート２２の間に該上面シー
ト２１と外形が同寸法の塩化ビニル樹脂からなる枠状シ
ート２３と前記扁平形電池３０及び回路基板２５が設け
られたステンレス基体２４を該上面シート２１に開口さ
れた窓部２９に該回路基板２５上の外部接続端子２８が
嵌合するように挟み込んだ後、前記上下面シート２１．
２２と枠状シート２，３とを接着剤を用いて１７０℃の
熱プレス加工を施すことにより積層、貼着して薄型電子
機器を組立てた。

上述した順序で組立てられた本実施例の薄型電子機器を
構成する上面シート２１、下面シート２２の厚さが夫々
０．１Ｂ、ステンレス基体２４を負極端子板として一体
化した扁平形電池３０が０．５５１１１１％正極端子板
３１と回路基板２５とを接続するリード端子３６の収納
空間が０．１５ｕであることから、該電子機器の総厚は
０．８Ｍであり、ＩＣガードなどの用途に対して充分な
薄型化を実現できるものである。しかも、本実施例の薄
型電子機器はＩＳＯ！ｔ２）に定められたＩＣカードの
平面寸法（８５，６ｕＸ　５４．ＯＭ）と同じになって
いる。

比較例 前述した第３図図示の扁平形電池１４（正負極端子板の
寸法；　４０ｕｌＸ　２０ＭＩＪｌ）を第４図に示すよ
うにステンレス基体を使用せず、該電池１４の正負極端
子板１．２をバネ性を有するリード端子１５．１６で弾
性的に回路基板１３との電気的導通を図った以外、本実
施例と同様な順序で薄型電子機器を組立てた。なお、比
較例の薄型電子機器を構成する上面シート１１、下面シ
ート１２の厚さが夫々０．１ｍｘｓ扁平形電池１４の厚
さが０．４５ｍ５正極端子板１と回路基板１３とを導通
するリード端子１５の収納空間が０．１１１％負極端子
阪２と回路基板１３とを導通ずるリード端子１６の収納
空間が０．１５ｍであり、該電子機器の総厚は０．８ｕ
と本実施例の薄型電子機器と同様な厚さになっている。

しかして、本実施例と比較例の薄型電子機器を各々１０
枚用意し、これら電子機器についてＩＳＯ規格でＩＣカ
ードの力学的耐久性試験として規定されている曲げテス
トを行なった時の動作異常発生数を調べたところ、下記
第１表に示す結果を得た。なお、曲げテストはカードの
長辺方向振幅２ｃＩ！、３０回／分、短辺方向；振幅１
ａ。

３０回／分としてカードの表裏各２５０回を４日計１０
００回行なったものである。

第　　１　　表 上記第１表から明らかなように本、実施例の薄型電子機
器は金属製基体を樹脂製の上下面シートの間に介在させ
ることで、機器の湾曲などの力学的衝撃に対して強く、
動作異常などを招き難いものであることがわかる。

また、本実施例及び比較例の薄型電子機器に組込まれた
扁平形電池について、６８にΩ定負荷放電した時の放電
容量を調べたところ、下記第２表に示す結果を得た。

第　　２　　表 上記第２表から明らかなように本実施例の薄型電子機器
に組込まれた扁平形電池は、比較例の薄型電子機器に組
込まれた扁平形電池に比べて約１０％の放電容量の向上
化を達成できることがわかる。これは、本実施例の薄型
電子機器に組込まれた扁平形電池は、比較例の薄型電子
機器に組込まれた扁平形電池に比べてバネ性を有するリ
ード端子の一方を省略でき、該リード端子の厚さく０．
１ｍ）に相当する分だけ、電池の厚さを厚くでき、これ
により電池内部の発電要素の体積を大きくできるためで
ある。俤って、本実施例の薄型電子機器では比較例の薄
型電子機器と厚さを変えずに扁平形電池の放電容量を増
加でき、それだけメモリ機能等を長期間に亙って保持で
きるものである。

なお、上記実施例では合成樹脂からなる上下面シート周
辺の貼着を合成樹脂からなる枠状シートを用いて行なっ
たが、これに限定されない。例えば、合成樹脂からなる
上下面シートのうちの一方のシート周辺を内側に折曲げ
、該折曲げ部を介して他方のシートと貼着する構造して
もよい。

上記実施例では、金属製基体を扁平形電池の負極端子板
を兼ねるようにしたが、該基体を正極端子板を兼ねるよ
うに構成しても同様な効果を発揮できる。

上記実施例では、金属製基体の形状を矩形状としたが、
これに限定されない。例えば、円形、Ｌ字形などの形状
にしてもよいし、又は扁平形電池が一体化される面積よ
り少し太き領域を有し、かつ該領域の一辺に回路基板と
の接続を図るためのリードを一体的に延出した形状にし
てもよい。

上記実施例では、金属製基体を一対の樹脂シートに対し
て分離した構造としたが、一方のシート（例えば下面シ
ート）上に蒸着法、スパッタリング法、メッキ用等によ
り一体的に金属製基体を設けた構造してもよい。この場
合、金属製基体はシート上の枠状シートが貼着される周
縁部を除く領域に一体的に設ける必要がある。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば持ち運び時や使用時
の応力による湾曲やねじれなどの力学的衝撃に対して力
学的耐久性を向上して誤動作や破損を抑制でき、かつ組
込まれる電源電池の発電要素の容量を増加して該電池の
放電容量を向上させ、メモリ機能を長期間に亙って保持
でき、更に電源電池と回路基板との間の導通操作を極め
て簡単に行なうでき、ひいてはクレジットカードは勿論
、メモリバックアップ電源を内蔵したＩＣカード、薄型
電子計算機や時計機能を備えた電子機器、又はＩＳＯ規
格に合致したエンボス付クレジットカードや磁気式クレ
ジットカードとして有用な薄型電子機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す薄型電子機器の分解斜
視図、第２図は第１図の薄型電子機器の要部断面図、第
３図は従来の薄型電子機器に組込まれる扁平形電池の断
面図、第４図は従来の薄型電子機器の要部断面図である
。 ２１・・・上面シート、２２・・・下面シート、２３・
・・枠状シート、２４・・・金属製基体　（ステンレス
基体）、２５・・・回路基板、２６・・・大規模集積回
路チップ、２８・・・外部接続端子、３０・・・扁平形
電池、３１・・・正極端子板、３２・・・正極活物質（
二酸化マンカン）、３３・・・負極活物質（リチウム）
、３４・・・セパレータ、３５・・・絶縁封口体、３６
・・・リード端子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１　ス 第２図 第３図 第４図 １、事件の表示 特願昭６１−１０２２６２号 ２、発明の名称 薄型電子機器 ３６　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （３５３）東芝電池株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル７、
補正の内容 （１）、明細書中箱１１頁２行目において、ｒＬｓＩチ
ップ」とあるをｒＬＳＩメモリ」と訂正する。 （２）、明細書中筒１２頁１２行目及び第１３頁ｌＯ〜
１１行目において、「厚さが夫々Ｏ，ｌＢＪとあるを「
厚さが夫々０．０７５ａＪと訂正する。 （３）、明細書中箱１２頁１５行目及び第１３頁１５行
目において、「収納空間が０．１５ｕＪとあるを「収納
空間が０．１０ａＪと訂正する。 （４）、明細書中箱１６頁１．０〜１１行目において、
「上記実施例では、金属製基体の形状を矩形状としたが
、これに限定されない。」とあるを「上記実施例では、
金属製基体の形状及び該金属製基体と逆極性となる端子
板の形状を矩形状としたが、これに限定されない。」と
訂正する。 （５）、明細書中筒１Ｂ頁１３行目において、「大き領
域」とあるを「大きい領域」と訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、対向する合成樹脂からなる一対のシート間に集
   積回路チップと該回路に電力を供給する電源電池を挟み
   込み、前記一対のシートの周辺を貼着した構造の薄型電
   子機器において、前記一対のシートの間に金属製基体を
   備えたことを特徴とする薄型電子機器。
2. （２）、集積回路チップが搭載された回路基板を金属製
   基体上に該基体に対し電気的に導通して設け、かつ電源
   電池を扁平形とすると共に前記金属製基体上に該基体の
   少なくとも一部を一方の電極端子板として一体的に設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄型電
   子機器。