(57)【要約】【課題】主に各種電子機器に用いられる電池ユニットに関し、安価で、確実な電気的接離を行うことが可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】電池電源の切換えを行うスイッチング素子１２を、チップサイズパッケージで形成すると共に、このスイッチング素子１２と制御素子５を配線基板１１に並列配置し、これらを絶縁被膜９で覆うことによって、作業工数を増やすことなく、安価に製作を行えると共に、多少の液体や塵埃が付着した場合でも、短絡等を防ぐことができるため、安価で、確実な電気的接離の可能な電池ユニットを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線パターンやランドが形成された配線基板と、電池電源の切換えを行うスイッチング素子と、電池の電圧を検出し上記スイッチング素子を制御する制御素子からなり、上記スイッチング素子をチップサイズパッケージで形成すると共に、このスイッチング素子と上記制御素子を上記配線基板に並列配置し、これらを絶縁被膜で覆った電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に各種電子機器に用いられる電池ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器、特に携帯電話やビデオカメラ等の携帯機器においては、充電可能な電池を装着すると共に、携帯時にはこの電池電源を用いて様々な操作が行われており、これらの機器に用いられる電池ユニットにおいても、安価で、確実な電気的接離を行えるものが求められている。
【０００３】
このような従来の電池ユニットについて、図５〜図７を用いて説明する。
【０００４】
図５は従来の電池ユニットの斜視図であり、同図において、１は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板、２はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、配線基板１上面の複数のランド３に、スイッチング素子２の複数の端子４が半田付けによって実装接続されている。
【０００５】
そして、５はＩＣ等の制御素子で、この制御素子５がスイッチング素子２からやや離れた位置に配置されると共に、複数の端子６が配線基板１上面の複数のランド７に半田付けによって実装接続され、配線パターンを介してスイッチング素子２に接続されている。
【０００６】
また、８は固定抵抗器やコンデンサ等の電子部品で、これら複数の電子部品８が配線基板１上面の複数のランドに実装接続され、配線パターンを介してスイッチング素子２や制御素子５等に接続されている。
【０００７】
さらに、９はエポキシやポリエステル等の絶縁被膜で、上記のようなスイッチング素子２や制御素子５は、一般に半導体チップをエポキシ等の絶縁樹脂で覆った樹脂モールドパッケージのものが用いられているが、特に制御素子５は複数の端子６の間隔が狭く、水滴等の付着による短絡を防ぐために、絶縁被膜９が制御素子５の外周に形成され、制御素子５や端子６を覆っている。
【０００８】
そして、１０は銅箔等に金めっきが施された矩形面状の電極で、この複数の電極１０に配線パターンを介してスイッチング素子２や制御素子５等が接続されて、電池ユニットが構成されている。
【０００９】
なお、このような電池ユニットを製作する際には、先ず図６の分解斜視図に示すように、配線基板１上面のランド３や７等の上面にクリーム半田（図示せず）を印刷した後、ランド３にスイッチング素子２の端子４を、ランド７に制御素子５の端子６を、その他のランドに複数の電子部品８の端子を各々載置する。
【００１０】
さらに、この後、加熱して、図７の斜視図に示すように、配線基板１上面にスイッチング素子２や制御素子５、複数の電子部品８を半田付けした後、制御素子５の外周に液状の絶縁被膜９を塗布し、これを乾燥させて、図５に示すような電池ユニットが完成する。
【００１１】
そして、このように構成された電池ユニットが、携帯電話やビデオカメラ等の電子機器内に収納装着されると共に、矩形面状の複数の電極１０に機器側のピン状の電極（図示せず）が弾接し、この電極１０を介してスイッチング素子２や制御素子５等が、電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【００１２】
以上の構成において、機器を携帯時には、制御素子５が電池電源の電圧を検出してスイッチング素子２を制御し、スイッチング素子２を介して電池から電子回路に電源が供給されて、機器の様々な操作が行われる。
【００１３】
また、電池に充電を行う際には、制御素子５がスイッチング素子２を切換えて、例えば家庭用電源から電池に充電が行われ、電池に所定電圧の充電が行われると、これを制御素子５が検出し再びスイッチング素子２を切換えて、電池への充電を終了する。
【００１４】
つまり、制御素子５が電池電源の電圧を検出し、使用時には、スイッチング素子２を介して電池から電子回路に電源を供給すると共に、電池への充電時には、スイッチング素子２を切換えて、電池に所定電圧の充電を行うように構成されている。
【００１５】
さらに、このような使用時に、万が一機器内に水等の液体や塵埃が侵入して、これらが特に間隔の狭い制御素子５の複数の端子６に付着した場合にも、上記のように制御素子５の外周に絶縁被膜９を形成することによって、多少の液体や塵埃が侵入した場合でも、短絡等の支障を防ぎ、機器の損傷が生じづらいように構成されているものであった。
【００１６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００８−３１１１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来の電池ユニットにおいては、スイッチング素子２や制御素子５に、比較的高価な樹脂モールドパッケージのものを用いると共に、水滴等による短絡を防ぐために、制御素子５の外周に絶縁被膜９を形成しているため、高価なものとなってしまい、確実な電気的接離を維持しつつ、コストダウンを図ることが困難であるという課題があった。
【００１８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、安価で、確実な電気的接離を行うことが可能な電池ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明は、電池電源の切換えを行うスイッチング素子を、チップサイズパッケージで形成すると共に、このスイッチング素子と制御素子を配線基板に並列配置し、これらを絶縁被膜で覆って電池ユニットを構成したものであり、スイッチング素子に安価なチップサイズパッケージを用いると共に、並列配置したスイッチング素子と制御素子を絶縁被膜で覆うことによって、安価で、確実な電気的接離の可能な電池ユニットを得ることができるという作用を有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、安価で、確実な電気的接離を行うことが可能な電池ユニットを実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２２】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による電池ユニットの斜視図、図２は同部分断面図であり、同図において、１１は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には複数のランド１３や７が設けられている。
【００２４】
また、１２はチップサイズパッケージのＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子で、半導体チップ１２Ａ下面に半田ボール製の複数の端子１４が形成されると共に、この複数の端子１４が配線基板１１上面の複数のランド１３に、半田（図示せず）によって実装接続されている。
【００２５】
そして、５はＩＣ等の制御素子で、この半導体チップがエポキシ等の絶縁樹脂で覆われた樹脂モールドパッケージの制御素子５が、スイッチング素子１２の近傍に並列に配置されると共に、複数の端子６が配線基板１１上面の複数のランド７に半田付けによって実装接続され、配線パターンを介してスイッチング素子１２に接続されている。
【００２６】
さらに、８は固定抵抗器やコンデンサ等の電子部品で、これら複数の電子部品８が配線基板１１上面の複数のランドに実装接続され、配線パターンを介してスイッチング素子１２や制御素子５等に接続されると共に、所定の電子部品、例えば電子部品８Ａや８Ｂが制御素子５やスイッチング素子１２と、所定の間隙を空けて並列に配置されている。
【００２７】
また、９はエポキシやポリエステル等の絶縁被膜で、樹脂モールドパッケージではあるが複数の端子６の間隔が狭く、水滴等の付着による短絡を防ぐ必要のある制御素子５の外周と、半導体チップ１２Ａが露出したスイッチング素子１２の全面を覆うように、絶縁被膜９が形成されている。
【００２８】
そして、１５は板状の銅合金等に銀や錫、ニッケルめっき等が施されたコネクタで、上方には略Ｕ字状の接続部１５Ａが設けられると共に、下方に突出した端子部１５Ｂがランドに半田付けされ、この複数のコネクタ１５が配線パターンを介して制御素子５やスイッチング素子１２等に接続されて、電池ユニットが構成されている。
【００２９】
なお、このような電池ユニットを製作する際には、先ず図３の分解斜視図に示すように、配線基板１１上面のランド１３や７等の上面にクリーム半田（図示せず）を印刷した後、ランド１３にスイッチング素子１２の端子１４を、ランド７に制御素子５の端子６を、その他のランドに複数の電子部品８や８Ａ、８Ｂ等の端子を各々載置する。
【００３０】
そして、この後、加熱して、図４の斜視図に示すように、配線基板１１上面にスイッチング素子１２や制御素子５、複数の電子部品８を半田付けした後、配線基板１１の貫通孔１１Ａに複数のコネクタ１５の端子部１５Ｂを挿入し、半田鏝等によってコネクタ１５をランドに半田付けする。
【００３１】
さらに、制御素子５の外周、及びスイッチング素子１２の全面を覆うように、液状の絶縁被膜９を同時に塗布し、これを乾燥させて、図１や図２に示すような電池ユニットが完成する。
【００３２】
つまり、スイッチング素子１２を樹脂モールドパッケージに比べ、１０〜３０％安価なチップサイズパッケージで形成すると共に、このスイッチング素子１２を制御素子５近傍に並列配置し、制御素子５の外周に絶縁被膜９を塗布する際、同時にスイッチング素子１２の全面も絶縁被膜９で覆うことによって、作業工数を増やすことなく、電池ユニットを安価に形成できるように構成されている。
【００３３】
また、この液状の絶縁被膜９を塗布及び乾燥する際、制御素子５とスイッチング素子１２の左右には、電子部品８Ａと８Ｂが所定の間隙を空けて並列に配置されているため、塗布された絶縁被膜９がこれらによって堰き止められ、それ以上左方や右方へ延出しないようになっている。
【００３４】
すなわち、制御素子５とスイッチング素子１２の左右に、電子部品８Ａと８Ｂを並列に配置することによって、電池ユニットを電子機器に収納装着した際、機器側の電極（図示せず）に接続されるコネクタ１５や、保持のために機器のケース（図示せず）等が当接する配線基板１１の右端上面には、絶縁被膜９が延出しないように構成されている。
【００３５】
そして、このように構成された電池ユニットが、携帯電話やビデオカメラ等の電子機器内に収納装着されると共に、コネクタ１５の略Ｕ字状の接続部１５Ａ内に機器側の板状の電極（図示せず）が圧入され、このコネクタ１５を介してスイッチング素子１２や制御素子５等が、電池（図示せず）や機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【００３６】
つまり、機器側の板状の電極がコネクタ１５の略Ｕ字状の接続部１５Ａ内に、これをやや外方へ撓めながら圧入され、板状の電極の左右面に接続部１５Ａ内面が弾接するようにして、板状の電極とコネクタ１５との接続が行われるため、機器側のピン状の電極が矩形面状の電極に点状に弾接したもの等に比べ、確実で安定した機器側との電気的接続が行えるようになっている。
【００３７】
以上の構成において、機器を携帯時には、制御素子５が電池電源の電圧を検出してスイッチング素子１２を制御し、スイッチング素子１２を介して電池から電子回路に電源が供給されて、機器の様々な操作が行われると共に、電池が消耗し所定電圧、例えば２Ｖ前後以下になった場合には、制御素子５がスイッチング素子１２を切換えて、電子回路への電源供給を停止する。
【００３８】
また、電池に充電を行う際には、制御素子５がスイッチング素子１２を切換えて、例えば家庭用電源から電池に充電が行われ、電池に所定電圧の充電が行われると、例えば電池の電圧が４Ｖ前後になった場合には、これを制御素子５が検出し再びスイッチング素子１２を切換えて、電池への充電を終了する。
【００３９】
つまり、制御素子５が電池電源の電圧を検出し、使用時には、スイッチング素子１２を介して電池から電子回路に電源を供給すると共に、電池への充電時には、スイッチング素子１２を切換えて、電池に所定電圧の充電を行うように構成されている。
【００４０】
そして、このような使用時に、万が一機器内に水等の液体や塵埃が侵入したとしても、複数の端子６の間隔が狭い制御素子５の外周や、半導体チップ１２Ａが露出したスイッチング素子１２全面は、上記のように絶縁被膜９が形成され覆われているため、これらに多少の液体や塵埃が付着した場合でも、短絡等を防ぎ確実な電気的接離が行えるように構成されている。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、電池電源の切換えを行うスイッチング素子１２を、安価なチップサイズパッケージで形成すると共に、このスイッチング素子１２と制御素子５を配線基板１１に並列配置し、これらを絶縁被膜９で覆うことによって、作業工数を増やすことなく、安価に製作を行えると共に、多少の液体や塵埃が付着した場合でも、短絡等を防ぐことができるため、安価で、確実な電気的接離の可能な電池ユニットを得ることができるものである。
【００４２】
また、配線基板１１上面の所定の電子部品、例えば電子部品８Ａや８Ｂを制御素子５やスイッチング素子１２と、所定の間隙を空けて並列に配置することによって、スイッチング素子１２と制御素子５を覆う絶縁被膜９が、不要な箇所へ延出することを防ぐことができる。
【００４３】
さらに、板状で上方に略Ｕ字状の接続部１５Ａが設けられたコネクタ１５を用いて、機器側の電極と接続を行うことによって、確実で安定した機器側との電気的接離を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明による電池ユニットは、安価で、確実な電気的接離を行うことが可能なものが得られ、各種電子機器の電池ユニット用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の実施による電池ユニットの斜視図
【図２】同断面図
【図３】同分解斜視図
【図４】同斜視図
【図５】従来の電池ユニットの斜視図
【図６】同分解斜視図
【図７】同斜視図
【符号の説明】
【００４６】
５  制御素子
６  端子
７、１３  ランド
８、８Ａ、８Ｂ  電子部品
９  絶縁被膜
１１  配線基板
１１Ａ  貫通孔
１２  スイッチング素子
１２Ａ  半導体チップ
１４  端子
１５  コネクタ
１５Ａ  接続部
１５Ｂ  端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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