(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、容易に製作が行え、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】配線基板１両端のランド１３Ａや１３Ｂを、電極１２の内端と同一形状に形成することによって、溶融した半田９によって同一形状に形成されたランド１３Ａや１３Ｂ上に、電極１２を位置ズレや傾きのない状態で半田付けすることができるため、電極１２を半田鏝等による手作業ではなく、配線基板１にスイッチング素子５や制御素子６等と同時に実装することが可能となり、容易に製作が行え、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と、上記配線基板両端のランドに内端が半田付けされ、外端が外方へ突出した電極からなり、上記配線基板両端のランドを上記電極の内端と同一形状に形成した電池ユニット。
【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６〜図８を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の電池ユニットの断面図、図７は同平面図であり、同図において、１は配線基板で、上下面に複数の配線パターン２が形成されると共に、これらの上面には所定箇所に設けられた複数のランド３以外を覆う絶縁層４が設けられている。
【０００５】
そして、５はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子、６はＩＣ等の制御素子、７は固定抵抗器やコンデンサ等の電子部品で、これらの複数の端子５Ａや６Ａが配線基板１上面の所定のランド３に半田付けによって実装されると共に、配線パターン２を介してスイッチング素子５と制御素子６や複数の電子部品７が接続されている。
【０００６】
さらに、８は矩形板状の電極で、複数の電極８の内端が半田９によって、配線基板１上面の両端に形成されたランド３Ａと３Ｂに実装接続されると共に、外端は配線基板１両端から外方へ突出し、この電極８が配線パターン２を介してスイッチング素子５に接続されて、電池ユニットが構成されている。
【０００７】
また、このような電池ユニットを製作する際には、複数の配線基板１が配列された大版の基材（図示せず）の状態で、先ず配線基板１上面の複数のランド３に、クリーム状の半田９を印刷等によって塗布した後、この上面に複数のスイッチング素子５や制御素子６の端子５Ａや６Ａ、複数の電子部品７を各々載置する。
【０００８】
そして、この後、加熱して半田９を溶融させ、スイッチング素子５や制御素子６の端子５Ａや６Ａ、電子部品７を、ランド３に半田付けして実装接続する。
【０００９】
さらに、この後、大版の基材を所定の外形形状に切断分割して、図６や図７に示したような、配線基板１上面にスイッチング素子５や制御素子６、複数の電子部品７が実装された、複数の電池ユニットが完成する。
【００１０】
ただし、電極８をこのような実装によってランド３Ａや３Ｂに半田付けした場合、電極８が位置決めされない状態で実装されてしまうため、実装中に電極８の位置ズレや傾きが生じてしまい、図８（ａ）の平面図に示すように左右方向へずれた状態や、図８（ｂ）に示すように傾いた状態で、電極８の半田付けが行われてしまう。
【００１１】
したがって、電極８については一般に、上記のように配線基板１にスイッチング素子５や制御素子６等を実装した後、これに治工具等を用いて電極８を位置決めし、半田鏝等による手作業で、複数の電極８の内端をランド３Ａや３Ｂに半田付けして、電池ユニットの製作が行われている。
【００１２】
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、電極８が機器側の矩形板状の端子（図示せず）にスポット溶接等によって接続され、この端子や電極８を介してスイッチング素子５や制御素子６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。
【００１３】
以上の構成において、機器を携帯時には、制御素子６が電池電源の電圧を検出してスイッチング素子５を制御し、スイッチング素子５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。
【００１４】
また、電池に充電を行う際には、制御素子６がスイッチング素子５を切換えて、例えば家庭用電源から機器の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６が検出し再びスイッチング素子５を切換えて、電池への充電を終了する。
【００１５】
つまり、制御素子６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５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５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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００９−９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記従来の電池ユニットにおいては、複数の電極８のランド３Ａや３Ｂへの半田付けを、半田鏝等による手作業で行っているため、製作に時間を要し、高価なものとなってしまうという課題があった。
【００１９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、容易に製作が行え、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】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明は、電極の内端が半田付けされる配線基板両端のランドを、電極の内端と同一形状に形成して電池ユニットを構成したものであり、溶融した半田によって同一形状に形成されたランド上に、電極を位置ズレや傾きのない状態で半田付けすることができるため、電極を半田鏝等による手作業ではなく、配線基板にスイッチング素子や制御素子等と同時に実装することが可能となり、容易に製作が行え、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】
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態による電池ユニットの断面図
【図２】同平面図
【図３】同部分平面図
【図４】同部分平面図
【図５】同部分平面図
【図６】従来の電池ユニットの断面図
【図７】同平面図
【図８】同平面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２４】
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。
【００２５】
（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断面図、図２は同平面図であり、同図において、１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２が形成されると共に、これらの上面には所定箇所に設けられた複数のランド３以外を覆う、厚さ１０〜５０μｍ前後のエポキシ等の絶縁層４が設けられている。
【００２６】
そして、５はＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子、６はＩＣ等の制御素子、７は固定抵抗器やコンデンサ等の電子部品で、これらの端子５Ａや６Ａが配線基板１上面の所定のランド３に半田付けによって実装されると共に、配線パターン２を介してスイッチング素子５と制御素子６や複数の電子部品７が接続されている。
【００２７】
また、１２は矩形板状でニッケル等の電極で、複数の電極１２の内端が半田９によって、配線基板１上面の両端に電極１２内端と同一形状に形成されたランド１３Ａと１３Ｂに実装接続され、配線パターン２を介してスイッチング素子５に接続されている。
【００２８】
さらに、この電極１２の外端が配線基板１両端から外方へ突出すると共に、配線基板１上面には厚さ１０〜５０μｍ前後のエポキシ等の保持層１４Ａと１４Ｂが形成され、この保持層１４Ａと１４Ｂが複数の電極１２の内端に各々当接して、電池ユニットが構成されている。
【００２９】
また、このような電池ユニットを製作する際には、図３（ａ）の部分平面図に示すように、複数の配線基板１が配列され、複数のランドや長孔１５Ａが形成された大版の基材１５の状態で、先ず配線基板１上面の複数のランド３や１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄに、クリーム状の半田９を印刷等によって塗布する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、この上面にスイッチング素子５や制御素子６の端子５Ａや６Ａ、複数の電子部品７を各々載置した後、図３（ｃ）に示すように、二つ分の電極１２が左右方向に連結された寸法形状の、複数の電極１６の両端をランド１３Ａと１３Ｃ、及びランド１３Ｂと１３Ｄ等に載置する。
【００３１】
そして、この後、加熱して半田９を溶融させ、複数のスイッチング素子５や制御素子６の端子５Ａや６Ａ、電子部品７をランド３に、複数の電極１６の両端をランド１３Ａと１３Ｃ、ランド１３Ｂと１３Ｄに半田付けして、各々を実装接続する。
【００３２】
なお、この時、図４（ａ）の部分平面図に示すような、電極１６の左右方向への位置ズレや、図４（ｂ）に示すような傾きが生じた場合でも、上述したように、配線基板１両端のランド１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄが、電極１２の内端と同一形状に形成されているため、実装中にこれらが正常な状態に矯正されるようになっている。
【００３３】
つまり、図４（ｃ）に示すように、ランド１３Ａや１３Ｂ等の幅寸法Ｈは、電極１２の内端、同図においては電極１６両端の幅寸法Ｈと同一で、電極１６が載置されるランド１３Ｂと１３Ｄ内端の間隔Ｌは、電極１６の長さＬと同一寸法に形成されている。
【００３４】
すなわち、配線基板１両端のランド１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄを、電極１２の内端と同一形状に形成することによって、上記のような電極１６の多少の位置ズレや傾きが生じた場合でも、ランド１３Ａや１３Ｂ等の上面全面に塗布され、実装中に溶融した半田９の張力によってこれらが矯正され、電極１６両端とランド１３Ａと１３Ｃ、及びランド１３Ｂと１３Ｄ内端にはズレや傾きがなく、正しく重なった状態で半田付けが行われるように構成されている。
【００３５】
さらに、ランド１３Ａや１３Ｂ等の内方には保持層１４Ａや１４Ｂが形成され、これらが電極１６両端に各々当接しているため、この保持層１４Ａや１４Ｂによって電極１６両端が位置決めされ、位置ズレや傾きがより生じづらいようになっている。
【００３６】
そして、このようにして電極１６、及びスイッチング素子５や制御素子６等を半田付けした後、図５（ａ）の部分平面図に示すように、回転式の金属鋸歯１７等によって、各電極１６の中央が切断されて、外端が配線基板１両端から外方へ突出する、複数の電極１２が形成される。
【００３７】
さらに、この後、図５（ｂ）に示すように、大版の基材１５を左右方向に切断分割して、図５（ｃ）に示すような、配線基板１上面にスイッチング素子５や制御素子６、複数の電子部品７や電極１２が実装された、複数の電池ユニットが完成する。
【００３８】
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、電極１２が機器側の矩形板状の端子（図示せず）にスポット溶接等によって接続され、この端子や電極１２を介してスイッチング素子５や制御素子６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。
【００３９】
以上の構成において、機器を携帯時には、制御素子６が電池電源の電圧を検出してスイッチング素子５を制御し、スイッチング素子５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６がスイッチング素子５を切換えて、電子回路への電源供給を停止する。
【００４０】
また、電池に充電を行う際には、制御素子６がスイッチング素子５を切換えて、例えば家庭用電源から機器の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６が検出し再びスイッチング素子５を切換えて、電池への充電を終了する。
【００４１】
つまり、制御素子６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５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５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。
【００４２】
また、配線基板１両端のランド１３Ａや１３Ｂが、電極１２の内端と同一形状に形成され、上述したように、電極１６の多少の位置ズレや傾きが生じた場合でも、ランド１３Ａや１３Ｂ等に塗布され溶融した半田９の張力によって、実装中にこれらが矯正され、電極１２を位置ズレや傾きのない状態で半田付けすることができるようになっている。
【００４３】
つまり、電極１２をスイッチング素子５や制御素子６等と同時に、配線基板１に実装することが可能となり、容易に製作が行え、安価に電池ユニットを形成できると共に、機器側の端子との接続も確実なものとなり、安定した電気的接離を行えるように構成されている。
【００４４】
さらに、ランド１３Ａや１３Ｂの内方に保持層１４Ａや１４Ｂを設け、これらを電極１２内端に当接させることによって、電極１２の位置ズレや傾きをより確実に防ぐことができるようになっている。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、配線基板１両端のランド１３Ａや１３Ｂを、電極１２の内端と同一形状に形成することによって、溶融した半田９によって同一形状に形成されたランド１３Ａや１３Ｂ上に、電極１２を位置ズレや傾きのない状態で半田付けすることができるため、電極１２を半田鏝等による手作業ではなく、配線基板１にスイッチング素子５や制御素子６等と同時に実装することが可能となり、容易に製作が行え、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得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明による電池ユニットは、容易に製作が行え、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。
【符号の説明】
【００４７】
１  配線基板
２  配線パターン
３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ  ランド
４  絶縁層
５  スイッチング素子
５Ａ、６Ａ  端子
６  制御素子
７  電子部品
９  半田
１２、１６  電極
１４Ａ、１４Ｂ  保持層
１５  基材
１５Ａ  長孔
１７  金属鋸歯
【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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【図８】
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