(57)【要約】  第１の態様では、電池に接続される第１端子と、充電器・電子機器に接続される第２端子とを備えた細長形状の回路基板に搭載され、第１端子と第２端子の間の充放電電流を制御する電池制御装置であって、回路基板の長手方向に沿って位置するパッケージ端子配置面の第１辺に第１端子に直接接続可能な全ての外部接続端子を、また第１辺と対向する第３辺に第２端子に直接接続可能な全ての外部接続端子をそれぞれ配置する。第２の態様では、全ての外部接続端子をパッケージの端子配置面の両短辺側に配置し、電源端子が両短辺側で接続される配置に構成する。これによって、電池制御装置における回路基板上での配線引き回しの最少化、最適化を図る。
2008133188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平な直方体外形形状を有する電池の側面に装着して使用される回路基板に搭載して使用される電池制御装置であって、
前記回路基板は、電池の一方の端子に接続される第１端子と、充電器もしくは電子機器の一方の端子に接続される第２端子とを少なくとも備え、電池の側面形状に対応する細長の形状に形成されており、
前記電池制御装置は、前記配線基板上に搭載されたとき、前記第１端子と前記第２端子の間の充放電の電流経路に流れる電流を制御するように構成されてなり、オン・オフが制御されることで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するスイッチ部と、前記電池の状態を監視しこの監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御する制御部と、前記スイッチ部と前記制御部を覆うパッケージと、前記パッケージの端子配置面に露出して配置され、前記スイッチ部と前記制御部の対応する端子部にそれぞれ電気的に接続する複数の外部接続端子と、を備え、
前記パッケージの前記配線基板に面する端子配置面は矩形形状で、前記細長の形状に形成された前記回路基板の幅以下に構成されており、
前記回路基板に搭載されたとき前記回路基板の長手方向に沿って位置する前記端子配置面の第１辺には前記第１端子に直接接続可能な全ての前記外部接続端子が、前記第１辺と対向する前記端子配置面の第３辺には、前記第２端子に直接接続可能な全ての前記外部接続端子が、それぞれ配置されてなることを特徴とする電池制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電池制御装置において、
前記第１辺と前記第３辺は、前記パッケージの長辺であり、
前記第２辺と前記第４辺は、前記パッケージの短辺であることを特徴とする電池制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電池制御装置において、
前記パッケージの短辺には、前記制御部で前記電池の状態を監視する際に必要な各種端子が配置されることを特徴とする電池制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の電池制御装置において、
前記第１辺に配置された端子の中には、前記スイッチ部の一端となる第３端子と、前記制御部の接地電圧となる第４端子が含まれることを特徴とする電池制御装置。
【請求項５】
電池の一方の端子に接続される第１端子と充電器もしくは電子機器の一方の端子に接続される第２端子と前記第１端子に接続された第１配線層と前記第２端子に接続された第２配線層とが形成され前記電池の側面形状に対応する細長の形状に形成された配線基板と、少なくとも端子配置面が長方形の形状に形成されたパッケージ内に収容されたスイッチ部と制御部と前記端子配置面に配置された端子群とを含み前記配線基板上に実装された制御装置と、を含む電池制御装置であって、
前記配線基板上に実装された前記制御装置は、
長方形形状に形成された前記端子配置面の短辺が細長形状に形成された前記回路基板の幅以下に構成され、前記端子配置面の長辺が前記回路基板の長さ方向と平行に配置されて実装され、
前記端子配置面の一方の長辺には前記第１端子に対し同電位に接続可能な全ての端子を含む第１端子群が配置され前記第１配線層を介して前記第１端子に接続され、
前記端子配置面の他方の長辺には前記第２端子に対し同電位に接続が可能な全ての端子を含む第２端子群が配置され前記第２配線層を介して前記第２端子に接続され、
前記スイッチ部が前記第１端子と前記第２端子との間の充放電の電流経路を構成し、前記制御部が、前記電池の状態を監視し、この監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御することで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するように構成されてなることを特徴とする電池制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の電池制御装置において、
前記パッケージの前記端子配置面の短辺には、前記制御部で前記電池の状態を監視する際に必要な各種端子が配置されることを特徴とする電池制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の電池制御装置において、
前記配線基板は、表面と裏面に配線層を備えた２層構造となっており、
一方の面に形成された配線層には、前記第１端子に加えて前記電池の他方の端子に接続される第５端子が形成され、
他方の面に形成された配線層には、前記第２端子に加えて前記充電器もしくは電子機器の他方の端子に接続される第６端子が形成されることを特徴とする電池制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の電池制御装置において、
前記パッケージの一方の長辺に配置された端子の中には、前記スイッチ部の一端となる第３端子と、前記制御部の接地電圧となる第４端子が含まれることを特徴とする電池制御装置。
【請求項９】
扁平な直方体外形形状を有する電池の側面に装着して使用される電池制御用回路基板に搭載して使用される電池制御装置であって、
前記回路基板は、前記電池の前記側面形状に対応する細長の形状に形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の主面に配置された一対の第１端子（Ｂ＋、Ｂ−）と、前記絶縁基板の他方の主面に配置された一対の第２端子（Ｐ＋、Ｐ−）と、前記第１端子の一方（Ｂ＋）と前記第２端子の一方（Ｐ＋）を接続する前記絶縁基板を貫通して配置された導電手段と、を備え、前記電池に装着されたとき前記第１端子は前記電池の対応する端子にそれぞれ接続され、前記第２端子は充電器もしくは電子機器の対応する端子にそれぞれ接続されるように構成されてなり、
前記電池制御装置は、
前記回路基板に搭載されたとき、前記第１端子の他方（Ｂ−）と前記第２端子の他方（Ｐ−）との間に構成される電流経路のオン・オフを制御することで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するスイッチ部と、前記電池の状態を監視しこの監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御する制御部と、前記スイッチ部と前記制御部を覆う封止部と、端子配置面と、前記端子配置面に露出して配置され前記スイッチ部と前記制御部の対応する端子部にそれぞれ電気的に接続する複数の外部接続端子と、を備え、
前記端子配置面は一対の長辺と一対の短辺によって囲まれた矩形形状に形成され、前記短辺は前記細長の形状に形成された前記回路基板の幅以下に形成されており、前記電池制御装置が前記回路基板の前記一方の主面に搭載されたとき、前記長辺が前記回路基板の細長方向に、前記短辺が前記回路基板の幅方向に、それぞれ配置されて搭載されるように構成されており、
前記複数の外部接続端子は、前記短辺の一方に沿ってかつ前記長辺の一方寄りに配置された第１外部接続端子（Ｓ１）と、前記短辺の他方に沿ってかつ前記長辺の一方寄りに配置された第２外部接続端子（Ｓ２）と、前記短辺の一方に沿ってかつ前記長辺の他方寄りに配置された第３外部接続端子と、前記他方の短辺に沿ってかつ前記他方の長辺寄りに配置された第４外部接続端子と、を少なくとも含み、前記第３外部接続端子及び前記第４外部接続端子は同電位（ＶＣＣ）に接続されて前記電池制御装置の電源電位端子を構成し、
前記電池制御装置が前記回路基板に搭載されたとき、前記第１外部接続端子（Ｓ１）が前記回路基板上に形成された導電手段を介して前記第１端子の他方（Ｂ−）に、前記第２外部接続端子（Ｓ２）が前記回路基板上に形成された導電手段を介して前記第２端子の他方（Ｐ−）に、それぞれ接続されることで前記電流経路を構成し、前記第１外部接続端子（Ｓ１）と前記電源電位端子（ＶＣＣ）の間に接続される容量素子を前記第３外部接続端子と前記第４外部接続端子のいずれか一方で前記電源電位端子（ＶＣＣ）に接続することで前記電池制御装置が実装される前記絶縁基板の前記一方の主面に前記容量素子が実装可能に構成されたことを特徴とする電池制御装置。
【請求項１０】
扁平な直方体外形形状を有する電池の側面に装着して使用される電池制御装置であって、
前記電池制御装置は、前記電池の前記側面形状に対応する細長の形状に形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の主面に配置された一対の第１端子（Ｂ＋、Ｂ−）と、前記絶縁基板の他方の主面に配置された一対の第２端子（Ｐ＋、Ｐ−）と、前記第１端子の一方（Ｂ＋）と前記第２端子の一方（Ｐ＋）を接続する前記絶縁基板を貫通して配置された導電手段と、前記一方の主面に装着された制御装置とを備え、前記電池に装着されたとき前記第１端子は前記電池の対応する端子にそれぞれ接続され、前記第２端子は充電器もしくは電子機器の対応する端子にそれぞれ接続されるように構成されてなり、
前記一方の主面に装着された制御装置は、
前記第１端子の他方（Ｂ−）と前記第２端子の他方（Ｐ−）との間に構成される電流経路のオン・オフを制御することで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するスイッチ部と、前記電池の状態を監視しこの監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御する制御部と、前記スイッチ部と前記制御部を覆う封止部と、端子配置面と、前記端子配置面に露出して配置され前記スイッチ部と前記制御部の対応する端子部にそれぞれ電気的に接続する複数の外部接続端子と、を備え、
前記端子配置面は一対の長辺と一対の短辺によって囲まれた矩形形状に形成され、前記短辺は前記細長の形状に形成された前記絶縁基板の幅以下に形成されており、前記長辺が前記絶縁基板の細長方向に、前記短辺が前記絶縁基板の幅方向に、それぞれ配置されて装着されるように構成されており、
前記複数の外部接続端子は、前記短辺の一方に沿ってかつ前記長辺の一方寄りに配置された第１外部接続端子（Ｓ１）と、前記短辺の他方に沿ってかつ前記長辺の一方寄りに配置された第２外部接続端子（Ｓ２）と、前記短辺の一方に沿ってかつ前記長辺の他方寄りに配置された第３外部接続端子と、前記短辺の他方に沿ってかつ前記長辺の他方寄りに配置された第４外部接続端子と、を少なくとも含み、前記第３外部接続端子及び前記第４外部接続端子は同電位（ＶＣＣ）に接続されて前記電池制御装置の電源電位端子を構成し、
前記第１外部接続端子（Ｓ１）が前記絶縁基板上に形成された導電手段を介して前記第１端子の他方（Ｂ−）に、前記第２外部接続端子（Ｓ２）が前記絶縁基板上に形成された導電手段を介して前記第２端子の他方（Ｐ−）に、それぞれ接続されることで前記電流経路を構成し、前記第１外部接続端子（Ｓ１）と前記電源電位端子（ＶＣＣ）の間に接続される容量素子を前記第３外部接続端子と前記第４外部接続端子のいずれか一方で前記電源電位端子（ＶＣＣ）に接続することで前記制御装置が実装される前記絶縁基板の前記一方の主面に前記容量素子を実装してなることを特徴とする電池制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電池制御装置において、
前記電池の前記側面形状に対応する細長の形状に形成された配線基板若しくは絶縁基板の幅は、６ｍｍ以下の厚さの扁平な直方体外形形状に形成された前記電池の側面の幅以下に形成されてなることを特徴とする電池制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電池制御装置において、
前記電池がリチウムイオン電池であることを特徴とする電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池制御装置に関し、特に、リチウムイオン二次電池パックといった小型の電池パックに対する充放電等の監視又は保護を担う電池制御装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話機や携帯型デジタル音楽プレイヤ等を代表に、様々なモバイル機器で小型の電池パックが用いられている。その代表としては、リチウムイオン二次電池パックが広く知られている。リチウムイオン二次電池パックは、その安全面から過充電等を監視および保護する必要がある。このため、リチウムイオン二次電池パックは、このような監視および保護機能を担う電池制御装置とリチウムイオン二次電池とが互いに接続されると共に１つに包装された形態で広く流通している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述したような小型の電池パックの技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。【０００４】
図７は、リチウムイオン二次電池パックの一例を示す外形図である。図７に示すように、リチウムイオン二次電池パック１００は、扁平な直方体形状に形成されたリチウムイオン二次電池１０３と、電池制御装置を構成する配線基板１０１によって構成される。リチウムイオン二次電池１０３は、例えば、２５ｍｍ〜４０ｍｍといった幅Ｗと、２ｍｍ〜６ｍｍといった厚みＴを備えている。配線基板１０１は、電池の側面形状に対応して細長形状に形成されており、監視ＩＣ１０４が実装される実装面の両端部にプラス端子（Ｂ＋）およびマイナス端子（Ｂ−）が形成され、これらの端子が、それぞれリチウムイオン二次電池１０３のプラス端子（Ｂ＋）およびマイナス端子（Ｂ−）に接続される。また、この実装面の中央部には、リチウムイオン二次電池に対する過充電等を監視および保護する監視ＩＣ１０４が実装される。【０００５】
一方、配線基板１０１の裏面には、プラス端子（Ｐ＋）およびマイナス端子（Ｐ−）が形成されており、これらの端子は、図示しない充電器や電池の電力を利用する電子装置等に接続される。プラス端子（Ｐ＋）はプラス端子（Ｂ＋）の反対側に位置して配置され配線基板を貫通して設けられた導電部材を介して電気的に接続されている。このような配線基板１０１は、リチウムイオン二次電池１０３と一体化して包装されるため、リチウムイオン二次電池１０３に合わせた寸法にする必要がある。図７の場合では、例えば、縦寸法Ｔ：２ｍｍ〜６ｍｍ、横寸法Ｗ：２５ｍｍ〜４０ｍｍといった制約が課せられる。【０００６】
図８は、本発明の前提として検討した電池制御装置において、その監視ＩＣ１０４ｂの外形例（端子配置例）を示すものであり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。この監視ＩＣ１０４ｂは、パッケージの短辺側の一方に２端子、他方に３端子を備えた５端子構成となっている。パッケージ内にはドレイン電極が共通に接続された一対のＦＥＴが搭載されており、この短辺側の一方となる２端子中の１端子は、一方のＦＥＴのソース電極に接続される端子Ｓ１であり、このＳ１は、図７の配線基板１０１上でマイナス端子（Ｂ−）に配線される。一方、短辺側の他方となる３端子中の１端子は、他方のＦＥＴのソース電極に接続される端子Ｓ２であり、このＳ２は、図７の配線基板１０１上でマイナス端子（Ｐ−）に配線される。【０００７】
したがって、図７のように、この監視ＩＣ１０４ｂを実装面の中央部に実装する場合、ソース端子Ｓ１をマイナス端子（Ｂ−）側に向けて配置し、ソース端子Ｓ２をマイナス端子（Ｐ−）側に向けて配置するような方向で実装すると、配線基板上における効率的な配線配置が可能となる。なお、短辺側の他方となる３端子中の他の２端子は、それぞれ電源端子ＶＣＣおよび接地端子ＧＮＤである。また、監視ＩＣ１０４ｂの下面側には、図８（ｂ）のように、制御ＩＣチップが搭載されたタブＴＢが露出しているため、監視ＩＣ１０４ｂの直下であるタブＴＢが載置される実装面部分を通過させるような配線層の配置は困難となっている。【０００８】
このようなリチウムイオン二次電池パック１００は、モバイル機器等のサイズを決める主要部品となっている。近年では、モバイル機器等の小型化が要求され、これに伴いリチウムイオン二次電池１０３の小型化・薄型化が進んでいる。特に、リチウムイオン二次電池１０３の厚み方向（Ｔ）が薄くなると、配線基板１０１の縦寸法（Ｔ）を短くする必要があり、これにより、配線基板１０１上の配線スペースが制限される。一方、配線スペースを確保するために、配線基板１０１を多層化することも考えられるが、特にコスト面からこのような多層化は好ましくない。【０００９】
こうした中、前述したように、配線基板１０１が図７に示したような端子配置（Ｂ＋，Ｂ−，Ｐ＋，Ｐ−）の場合には、監視ＩＣ１０４ｂを前述したような実装方向とすることで効率的な配線が可能となる。すなわち、配線基板１０１上の各配線を、３層以上の多層基板を用いず、なおかつ縦方向（Ｔ）に広げることなく実現できるため、リチウムイオン二次電池１０３の薄型化にも対応できる。しかしながら、今日では多様なモバイル機器が存在しており、そのモバイル機器の種類や、例えば携帯電話機の場合でもその品種に応じて配線基板１０１上の端子配置を様々に変更することが要求される。そうすると、図８に図示されるような端子配置の監視ＩＣ１０４ｂを用いた場合、電子機器の設計で要求される端子配置によっては、所定の縦寸法（Ｔ）の中で多層基板無しに各配線を実現するのが困難な場合が生じてしまう。【００１０】
そこで、本発明の目的の一つは、このような問題等を鑑み、電池パックの小型化と多様化に対応可能な端子配置を備えた電池制御装置を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。【００１２】
本発明の一実施の態様による電池制御装置は、扁平な直方体外形形状を有する電池の側面に装着して使用される回路基板に搭載して使用されるものであり、前記回路基板は、電池の一方の端子に接続される第１端子と、充電器もしくは電子機器の一方の端子に接続される第２端子とを少なくとも備え、電池の側面形状に対応する細長の形状に形成されており、前記電池制御装置が配線基板上に搭載されたとき前記第１端子と前記第２端子の間の充放電の電流経路に流れる電流を制御するように構成されてなり、オン・オフが制御されることで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するスイッチ部と、前記電池の状態を監視しこの監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御する制御部と、前記スイッチ部と前記制御部を覆うパッケージと、前記パッケージの端子配置面に露出して配置され、前記スイッチ部と前記制御部の対応する端子部にそれぞれ電気的に接続する複数の外部接続端子と、を備え、前記パッケージの前記配線基板に面する端子配置面は矩形形状で、前記細長の形状に形成された前記回路基板の幅以下に構成されており、前記回路基板の長手方向に沿って位置する前記端子配置面の第１辺には前記第１端子に直接接続可能な全ての前記外部接続端子が、前記第１辺と対向する前記端子配置面の第３辺には、前記第２端子に直接接続可能な全ての前記外部接続端子が、それぞれ配置されている。【００１３】
前記電池制御装置は、電池と充電器間の充放電状態を監視・保護する監視ＩＣを含み、この監視ＩＣのパッケージにおいて、第１辺に配置される全ての端子が電池の一端に直接接続可能となっており、これと対向する第３辺に配置される全ての端子が充電器の一端に直接接続可能となっているものである。このような構成を用いると、この監視ＩＣを配線基板に実装した際に、第１辺の端子および第３辺の端子のそれぞれから左右いずれの方向にも自由に配線を引き出せる。そうすると、前述した第１辺の端子および第３辺の端子の引き出し先であって配線基板上に形成される端子がどのような配置であっても、ほぼ最短距離での配線が可能となる。つまり、前述した電池等と直接接続可能な端子は、大電流が流れることから太い配線を用いて最短距離で配線を行うことが望ましいが、このような要求を満たすことができ、更に、配線の引き回しを低減できることから配線基板の小型化にも対応可能となる。【００１４】
また、前述した第１辺や第３辺はパッケージの長辺方向とすることが望ましい。そうすると、パッケージの短辺と配線基板の短辺が対向するように監視ＩＣの実装を行うことで、配線基板の短辺の寸法を縮小でき、この配線基板の短辺の寸法に対応する電池の厚み寸法を小さくすることが可能となる。なお、監視ＩＣの端子であって前述した充放電状態を監視するための所謂モニタ端子等は、パッケージの短辺に配置するとよい。このような端子は、通常、配線基板上で抵抗素子等を介して間接的に電池や充電器の一端または他端に接続される。このような端子に流れる電流はさほど大きくないため、比較的細い配線を用いることができ、短辺方向からある程度引き回して配線を行っても特に問題は生じない。【００１５】
本発明の他の一実施の態様による電池制御装置は、扁平な直方体外形形状を有する電池の側面に装着して使用される電池制御用回路基板に搭載して使用されるものであり、前記回路基板は、前記電池の前記側面形状に対応する細長の形状に形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の主面に配置された一対の第１端子（Ｂ＋、Ｂ−）と、前記絶縁基板の他方の主面に配置された一対の第２端子（Ｐ＋、Ｐ−）と、前記第１端子の一方（Ｂ＋）と前記第２端子の一方（Ｐ＋）を接続する前記絶縁基板を貫通して配置された導電手段と、を備え、前記電池に装着されたとき前記第１端子は前記電池の対応する端子にそれぞれ接続され、前記第２端子は充電器もしくは電子機器の対応する端子にそれぞれ接続されるように構成されてなり、前記電池制御装置は、前記回路基板に搭載されたとき、前記第１端子の他方（Ｂ−）と前記第２端子の他方（Ｐ−）との間に構成される電流経路のオン・オフを制御することで前記電流経路の導通・非導通または前記電流経路の方向性を制御するスイッチ部と、前記電池の状態を監視しこの監視結果に基づいて前記スイッチ部のオン・オフを制御する制御部と、前記スイッチ部と前記制御部を覆う封止部と、端子配置面と、前記端子配置面に露出して配置され前記スイッチ部と前記制御部の対応する端子部にそれぞれ電気的に接続する複数の外部接続端子と、を備え、前記端子配置面は一対の長辺と一対の短辺によって囲まれた矩形形状に形成され、前記短辺は前記細長の形状に形成された前記回路基板の幅以下に形成されており、前記電池制御装置が前記回路基板の前記一方の主面に搭載されたとき、前記長辺が前記回路基板の細長方向に、前記短辺が前記回路基板の幅方向に、それぞれ配置されて搭載されるように構成されており、前記複数の外部接続端子は、前記短辺の一方に沿ってかつ前記長辺の一方寄りに配置された第１外部接続端子（Ｓ１）と、前記短辺の他方に沿ってかつ前記一方の長辺寄りに配置された第２外部接続端子（Ｓ２）と、前記一方の短辺に沿ってかつ前記長辺の他方寄りに配置された第３外部接続端子と、前記他方の短辺に沿ってかつ前記他方の長辺寄りに配置された第４外部接続端子と、を少なくとも含み、前記第３外部接続端子及び前記第４外部接続端子は同電位（ＶＣＣ）に接続されて前記電池制御装置の電源電位端子を構成し、前記電池制御装置が前記回路基板に搭載されたとき、前記第１外部接続端子（Ｓ１）が前記回路基板上に形成された導電手段を介して前記他方の第１端子（Ｂ−）に、前記第２外部接続端子（Ｓ２）が前記回路基板上に形成された導電手段を介して前記他方の第２端子（Ｐ−）に、それぞれ接続されることで前記電流通路を構成し、前記第１外部接続端子（Ｓ１）と前記電源電位端子（ＶＣＣ）の間に接続される容量素子を前記第３外部接続端子と前記第４外部接続端子のいずれか一方で前記電源電位端子（ＶＣＣ）に接続することで前記電池制御装置が実装される前記絶縁基板の前記一方の主面に実装可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、電池パックの小型化に対応可能な電池制御装置を実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態の電池制御装置において、それを含めた電池制御システム全体の構成例を示す概略図である。
【図２】図１における配線基板の外形例を示すものであり、（ａ）は実装面の外形図、（ｂ）は裏面の外形図である。
【図３】図２における監視ＩＣの端子配置の一例を示すものであり、（ａ）はその配置図、（ｂ）は（ａ）に示される各端子の種別を纏めた説明図である。
【図４】図３の監視ＩＣを図２の配線基板に実装した場合における主要部の配線パターンの一例を示すものであり、（ａ）はその概略図、（ｂ）は（ａ）の補足図である。
【図５】図４の配線基板の端子配置が異なった場合で、図３の監視ＩＣを実装した際の配線例とその比較対象として図８の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。
【図６】図４（ａ）を更に詳細に示したものであり、（ａ）はその比較対象として検討した配線基板の配線例、（ｂ）は図４（ａ）の詳細な配線例である。
【図７】リチウムイオン二次電池パックの一例を示す外形図である。
【図８】本発明の前提として検討した電池制御装置において、その監視ＩＣの外形例を示すものであり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。
【図９】図２における監視ＩＣの端子配置の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）はその配置図、（ｅ）は（ａ）〜（ｄ）に示される各端子の種別を纏めた説明図である。
【図１０】図９における充放電電流経路の一例を示すものであり、（ａ）はその配置図、（ｂ）は側面から見たときの放熱の説明図である。
【図１１】図２の配線基板の端子配置を示した一例であり、図９の監視ＩＣを実装した際の配線例とその比較対象として図８の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。
【図１２Ａ】図２の配線基板の端子配置を示した一例であり、図９の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。
【図１２Ｂ】図２の配線基板の端子配置を示した一例であり、図９の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。
【図１２Ｃ】図２の配線基板の端子配置を示した一例であり、図９の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。【００１９】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態の電池制御装置において、それを含めた電池制御システム全体の構成例を示す概略図である。図１に示す電池制御システムは、電池パック１００と、電池の充電時に使用される充電器１０５によって構成される。電池パック（例えばリチウムイオン二次電池パック）１００は、電池（例えばリチウムイオン二次電池）１０３と、フューズ１０２と、電池制御装置１０１とを含んでいる。電池制御装置１０１は、図７に示したような配線基板によって実現され、電池１０３およびフューズ１０２と一体となって電池パック１００として包装される。【００２２】
配線基板（破線で囲まれた回路部分が配線基板に搭載されて電池制御装置を構成する）１０１は、図７でも示したように、電池１０３のプラス端子側に接続されるプラス端子（Ｂ＋）とマイナス端子側に接続されるマイナス端子（Ｂ−）と、充電器１０５のプラス端子側に接続されるプラス端子（Ｐ＋）とマイナス端子側に接続されるマイナス端子（Ｐ−）とを備えている。そして、配線基板１０１には、監視ＩＣ１０４に加えて、各種抵抗素子Ｒ１，Ｒ２や、容量素子Ｃ１，Ｃ２が実装される。監視ＩＣ１０４は、制御チップＣＴＬ＿ＣＰと、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などからなるＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰとが１つのパッケージ（例えばレジン封止体）内に搭載された構成となっている。【００２３】
監視ＩＣ１０４は、例えば、７個の端子Ｓ１，Ｓ２，ＶＣＣ，ＶＣＢ，ＧＮＤ，ＩＤＴ，Ｄを備えている。端子Ｓ１は、配線基板に設けられた導電層（配線層）の導電領域Ｓ１１に接続されることで配線層を介してマイナス端子（Ｂ−）に接続され、端子Ｓ２は、配線基板に設けられた導電層（配線層）の導電領域Ｓ２１に接続されることで配線層を介してマイナス端子（Ｐ−）に接続される。端子ＶＣＣ，ＶＣＢは、配線基板上で共通接続されたプラス端子（Ｂ＋）およびプラス端子（Ｐ＋）に対して抵抗素子Ｒ１を介して接続される。端子ＧＮＤは、マイナス端子（Ｂ−）に端子Ｓ１と共に接続される。端子ＩＤＴは、マイナス端子（Ｐ−）に対して抵抗素子Ｒ２を介して接続される。端子Ｄは、後述するＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰのドレインから引き出され、監視ＩＣのテスト用として設けられている。【００２４】
ＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰは、電池１０３側のマイナス端子（Ｂ−）と充電器１０５側のマイナス端子（Ｐ−）との間で、充放電を制御するためのスイッチとして機能する。ここでは、ドレインが共通接続された２個のＭＯＳＦＥＴによって構成され、一方のＭＯＳＦＥＴのソースが端子Ｓ１に接続され、他方のＭＯＳＦＥＴのソースが端子Ｓ２に接続される。また、各ＭＯＳＦＥＴは、ドレインをカソードとするボディダイオードを備えている。したがって、この各ＭＯＳＦＥＴのオン・オフを個別に制御することで、ボディダイオード（半導体基板とソース及び／またはドレインの間のＰＮ接合によって構成される）に対する電位極性との組合せにより充電可能・放電可能・充放電可能・充放電不可能が設定できる。【００２５】
制御チップＣＴＬ＿ＣＰは、監視ＩＣ１０４のパッケージ内部で前述した各ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続される端子ＤＣＨ，ＣＨＧを備え、各ＭＯＳＦＥＴのオン・オフを制御する。制御チップＣＴＬ＿ＣＰは、端子ＩＤＴによって充電および／または放電の電流量を監視し、端子ＶＣＢ（ＶＣＣ）によって電池１０３の電圧値を監視し、これらの監視結果に基づいて各ＭＯＳＦＥＴを制御する。【００２６】
ここで、制御チップＣＴＬ＿ＣＰは、端子ＶＣＢ（ＶＣＣ）および端子ＧＮＤを電源として動作するが、この端子ＧＮＤは、配線基板１０１上で共通接続されるため、監視ＩＣ１０４内で端子ＧＮＤを端子Ｓ１と共通化することも可能である。しかしながら、監視ＩＣ１０４を配線基板１０１上に搭載する前に制御チップＣＴＬ＿ＣＰとＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰとを個別にテスト可能にするためには、端子ＧＮＤと端子Ｓ１とを個別に設け、配線基板１０１上で共通接続する方が望ましい。すなわち、監視ＩＣ１０４のテスト時には、端子Ｓ１，Ｓ２と端子ＤによってＭＯＳＦＥＴのソース−ドレイン間電圧を制御できると共に、端子ＧＮＤと端子ＶＣＣによって生成された内部端子ＤＣＨ，ＣＨＧの電圧と端子Ｓ１，Ｓ２の電位差によってＭＯＳＦＥＴのゲート−ソース間電圧を制御できる。例えば、仮に端子ＧＮＤと端子Ｓ１が監視ＩＣ１０４のパッケージ内で共通化されていた場合には、ＭＯＳＦＥＴのゲート−ソース間電圧を固定値にしか設定できない。【００２７】
図２は、図１における配線基板の外形例を示すものであり、（ａ）は監視ＩＣ１０４が実装される実装面の外形図、（ｂ）は裏面の外形図である。図２の配線基板１０１は、例えば、絶縁材料基板配線の両面に導電層を形成した２層構造によって実現され、例えば縦寸法Ｔ：２ｍｍ〜６ｍｍ、横寸法Ｗ：２５ｍｍ〜４０ｍｍといった横長の長方形形状となっている。実装面には、両端部に電池１０３側に対応するプラス端子（Ｂ＋）とマイナス端子（Ｂ−）が形成され、中央部に監視ＩＣ１０４が実装される。また裏面には、プラス端子（Ｂ＋）が配置された側の端部に、充電器１０５側に対応するプラス端子（Ｐ＋）とマイナス端子（Ｐ−）が形成される。ここで、プラス端子（Ｂ＋）とプラス端子（Ｐ＋）は、図１で図示されるように、実装面と裏面のほぼ同じ位置に形成され、スルーホールに形成された導電材料領域を用いて電気的に同電位となるように接続されている。【００２８】
図３は、図２における監視ＩＣの端子配置の一例を示すものであり、（ａ）はその配置図、（ｂ）は（ａ）に示される各端子の種別を纏めた説明図である。図３に示す監視ＩＣ１０４ａは、長辺側の一方に端子［１］〜［６］が配置され、長辺側の他方に端子［９］〜［１３］が配置され、短辺側の一方に端子［７］，［８］が配置され、短辺側の他方に端子［１４］，［１５］が配置された構成となっている。また、監視ＩＣ１０４ａの内部には、ＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰが搭載される端子［１６］と制御チップＣＴＬ＿ＣＰが搭載される端子［１７］が備わっている。なお、端子［４］，［５］間、［９］，［１０］間にはＮＣ（ノーコネクション）ピンを配置可能である。【００２９】
図１における監視ＩＣ１０４の各端子と対応させると、端子［１］〜端子［４］は端子Ｓ１に該当し、端子［６］は端子ＧＮＤに該当する。端子［７］は端子ＶＣＣに該当し、端子［８］は端子ＩＤＴに該当し、端子［１４］，［１５］は端子Ｄに該当する。端子［１０］〜端子［１３］は、端子Ｓ２に該当し、端子［５］，［９］は、ＮＣピンとなっている。なお、ここでは、端子［１６］に搭載されるＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰが縦型ＭＯＳＦＥＴ構造を備えるものとして、端子［１６］は端子Ｄ（ドレイン）となり、端子［１７］は、端子［７］に接続されることで端子ＶＣＢとなっている。なお、監視ＩＣ１０４内において、端子［１］〜端子［４］はＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰの端子Ｓ１１に、また端子［１０］〜端子［１３］は端子Ｓ２１に、それぞれ共通に接続されており、充放電電流経路を構成している。端子［１］〜端子［４］および端子［１０］〜端子［１３］は大電流が流れる可能性があるので図３ではそれぞれ複数の端子で構成する例を記載したが、それぞれを一つの連続した細長い金属層で形成することで大面積の端子としてもよい。【００３０】
このような端子配置において、本実施の形態の主要な特徴は次の点にある。第１に、監視ＩＣ１０４を構成するパッケージを端子配置面からみたとき、矩形形状の４辺の内、第１辺の長さ方向全長に亘って配置された端子Ｓ１を構成する端子［１］〜［４］および回路構成上これと直接接続することが可能な端子［５］および［６］を１グループとして端子グループＳ１Ｇで構成し、第１辺と対向する第３辺の長さ方向全長に亘って配置された端子Ｓ２を構成する端子［１０］〜［１３］および回路構成上これと直接接続することが可能な端子［９］を１グループとして端子グループＳ２Ｇで構成したことである。ここでは、端子グループＳ１Ｇが、端子Ｓ１とこれと直接接続可能な端子ＧＮＤおよびＮＣピンから構成され、端子グループＳ２Ｇが、端子Ｓ２と、これと直接接続可能なＮＣピンから構成されている。第２に、この第１辺と第３辺が長辺になっていることである。第３に、短辺側にも端子を配置したパッケージを用い、この短辺側に端子グループＳ１Ｇ，Ｓ２Ｇ以外の端子を配置したことである。以降、これらの特徴から得られる利点について説明する。【００３１】
図４は、図３の監視ＩＣを図２の配線基板１０１に実装した場合における主要部の配線パターンの一例を示すものであり、（ａ）はその概略図、（ｂ）は（ａ）の補足図である。図３の端子配置を備えた監視ＩＣ１０４ａを用いると、例えば、図４（ａ）のように、細長に延長する配線基板の実装面（監視ＩＣを実装する面）に、一方の長辺に沿ってマイナス端子（Ｂ−）に接続する配線層（導電層）ＭＳ＿Ｓ１を配置し、また配線層（導電層）ＭＳ＿Ｓ２を配線層ＭＳ＿Ｓ１とは反対側方向に他方の長辺に沿って延長して配置し、配線層ＭＳ＿Ｓ２の端部で配線基板を貫通して形成された導電領域を介して配線基板の裏面に設けられたマイナス端子（Ｐ−）に電気的に接続された配線パターンを形成した配線基板を用意し、端子Ｓ１（端子グループＳ１Ｇ）を配線パターンＭＳ＿Ｓ１の配線層部分Ｓ１１に接続し、端子Ｓ２（端子グループＳ２Ｇ）を配線パターンＭＳ＿Ｓ２の配線層部分Ｓ２１に接続することで、単純な配線パターンで監視ＩＣを配線基板の実装面に実装することができる。【００３２】
ここで、この配線パターンＭＳ＿Ｓ１，ＭＳ＿Ｓ２は、図４（ｂ）に示すように、電池１０３に接続される側のマイナス端子（Ｂ−）と充電器１０５に接続される側のマイナス端子（Ｐ−）との間の充放電経路を形成し、この経路には、例えば数Ａレベルの大電流が流れることもある。例えば、配線パターンを構成する導電層の素材に銅を用いた場合、その許容電流は、膜厚１８μｍで幅１ｍｍの際に１Ａ、膜厚３５μｍで幅１ｍｍの際に１．７５Ａなどとなっているため、この配線パターンＭＳ＿Ｓ１，ＭＳ＿Ｓ２の幅は、通常、少なくとも１ｍｍ以上は確保する必要がある。したがって、この配線パターンは、前述したような小型化の制約により縦寸法（Ｔ）に迂回させないことは勿論のこと、可能な限り引き回しが生じないようにすることが望ましい。【００３３】
こうした中、図３の監視ＩＣ１０４ａにおいて、端子グループＳ１Ｇが矩形形状に構成された端子配置面の一辺の延長方向の全長に亘って、また端子グループＳ２Ｇがこれに対向する一辺の延長方向の全長に亘って配置された構成となっているため、図４（ａ）に示すように、端子（Ｂ−）と端子グループＳ１Ｇを接続する配線導電層ＭＳ＿Ｓ１及び端子（Ｐ−）と端子グループＳ２Ｇを接続する配線導電層ＭＳ＿Ｓ２は、引き回すことなく容易に最短距離で配置することが可能となる。【００３４】
電池または電池を使用する電子機器や充電器の仕様に応じて端子（Ｂ−、Ｂ＋、Ｐ−、Ｐ＋）の位置が異なるいろいろな配線基板が要求されるが、図３に図示される端子配置を備えた監視ＩＣ１０４ａを用いるとＳ１ＧおよびＳ２Ｇから左右両方向に向けて配線を引き出すことが可能な構成となっているため、後述する図５に例示されるように、各端子（Ｐ＋，Ｐ−，Ｂ＋，Ｂ−）の配置に関わらず、監視ＩＣ１０４ａを回路基板１０１ａに搭載したとき回路基板上で最短距離での配線が可能となる。さらに、Ｓ１ＧおよびＳ２Ｇをパッケージの長辺側に沿って配置する構成としたことでパッケージの短辺側の寸法を小さく構成することが可能となり、これにより、図４（ａ）に示すように、回路基板の短辺側の寸法を電池１０３の幅（Ｔ）に対応させる設計余裕度を高めることができるため、電池１０３の薄型化に対応可能となる。【００３５】
また、端子グループＳ１Ｇには、端子Ｓ１と端子ＧＮＤが含まれている。端子ＧＮＤは、図１で述べたようにテストを容易化するために設けられている。通常、端子数が増加すると、配線の引き回しが複雑化するため、このように端子Ｓ１と端子ＧＮＤを個別に設けることは好まれない。しかしながら、本実施の形態では、端子Ｓ１と端子ＧＮＤをパッケージの同じ長辺側の端子グループＳ１Ｇとして配置しているため、図４（ａ）に示すように、配線の引き回しを複雑化させることなくテストの容易化を実現できる。【００３６】
図５は、配線基板１０１ａの端子配置が異なった場合の各種変形例として、図３の監視ＩＣを実装した際の配線例とその比較対象として図８の監視ＩＣを実装した際の配線例を示した図である。図５では、左側（構成Ａ）に図８の監視ＩＣ１０４ｂを実装した場合、右側（構成Ｂ）に図３の監視ＩＣ１０４ａを実装した場合を示している。なお、いずれのケースにおいても、縦寸法（Ｔ）方向の寸法が広がるような迂回配線は禁止とする。なお、図５において「構成Ｂ」は、本願発明者が本発明の前提として検討した図８に図示される電池制御装置を用いた場合である。【００３７】
まず、ケース［１］における「構成Ｂ」欄での配線基板の端子配置は、図４で示した端子配置と同様である。このケースでは、図８の監視ＩＣ１０４ｂを用いた場合でも、端子Ｓ１からマイナス端子（Ｂ−）への配線と端子Ｓ２からマイナス端子（Ｐ−）への配線を実装面で最短距離にて行えるため、図３と図８ではさほど優位差はない。【００３８】
次に、ケース［２］での配線基板の端子配置は、実装面の両端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）が配置され、裏面のマイナス端子（Ｂ−）側にマイナス端子（Ｐ−）が配置されている。このケースにおいて、図８の監視ＩＣ１０４ｂでは、端子Ｓ１からマイナス端子（Ｂ−）へは最短距離での配線が行えるが、端子Ｓ２からマイナス端子（Ｐ−）へは、スルーホールを介して裏面に引き回して配線する必要がある。一方、図３の監視ＩＣ１０４ａでは、端子Ｓ１も端子Ｓ２も両方向に向けて引き出し可能となっているため、実装面での最短距離での配線が可能である。【００３９】
続いて、ケース［３］での配線基板の端子配置は、実装面の一端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）が配置され、これと同じ端部の裏面にマイナス端子（Ｐ−）が配置されている。このケースにおいて、図８の監視ＩＣ１０４ｂでは、場合によっては３層以上の多層基板が必要とされる。すなわち、例えば、実装面と裏面の間に更に配線層を設け、この配線層を介して端子Ｓ１とマイナス端子（Ｂ−）を配線し、端子Ｓ２を裏面又は実装面を介してマイナス端子（Ｐ−）に配線する。一方、図３の監視ＩＣ１０４ａでは、端子Ｓ１も端子Ｓ２も両方向に向けて引き出し可能となっているため、実装面での最短距離での配線が可能である。【００４０】
最後に、ケース［４］での配線基板の端子配置は、実装面の一端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）が配置され、これと反対の端部の裏面にマイナス端子（Ｐ−）が配置されている。このケースにおいても、図８の監視ＩＣ１０４ｂでは、場合によっては３層以上の多層基板が必要とされる。すなわち、例えば、実装面と裏面の間に更に配線層を設け、この配線層を介して端子Ｓ１とマイナス端子（Ｂ−）を配線し、端子Ｓ２を裏面を介してマイナス端子（Ｐ−）に配線する。一方、図３の監視ＩＣ１０４ａでは、端子Ｓ１も端子Ｓ２も両方向に向けて引き出し可能となっているため、実装面での最短距離での配線が可能である。なお、この場合、図８の監視ＩＣ１０４ｂは、その実装方向を逆にすれば、実装面での最短距離での配線が可能となる。【００４１】
以上の配線例から判るように、本実施の形態の配線基板（電池制御装置）を用いると、監視ＩＣの端子Ｓ１，Ｓ２から左右両方向に配線を引き出し可能となっているため、配線基板の端子配置に関わらず、この引き出し配線を実質的に１層で実現できる（厳密にはマイナス端子（Ｐ−）が裏面に配置されるため２層となる）。これによって、スルーホールによる配線の引き回しを回避でき、最短距離での配線が可能となる。【００４２】
すなわち、図８の監視ＩＣ１０４ｂの場合には、例えばケース［３］やケース［４］のようにスルーホールを介した配線の引き回しを回避できない。この端子Ｓ１や端子Ｓ２からの配線は、前述したように大電流を流す必要があるため、スルーホールを介して引き回すと、配線長が伸びることによる寄生成分（抵抗等）の増加や、スルーホールに伴う寄生成分の増加により電気特性上好ましくない。また太い配線が必要とされるため、場合によってはスルーホールによる引き回し自体が配線スペース的に困難な場合もある。そこで、図３の監視ＩＣ１０４ａを用いると、最短距離での配線に伴い良好な電気特性を実現できると共に、引き回しが不要となるためパターン設計も容易となる。【００４３】
さらに、本実施の形態の端子配置を採用した監視ＩＣを使用すると細長の回路基板における配線パターンの設計において監視ＩＣを実装する実装方向の制約を緩和し、回路基板設計の自由度を広げることも可能となる。すなわち、例えば、図８の監視ＩＣ１０４ｂにおけるケース［４］の場合には、前述したような多層基板の使用を回避するためには、回路基板設計において監視ＩＣの実装方向を制約する必要がある。これは、逆に言えば、例えば、他の端子配線の都合などによって実装方向が図５のケース［４］のように制約されると、多層基板の使用を回避できないことになる。一方、図３の監視ＩＣ１０４ａを用いた場合は、実装方向に制限がなく、いずれの実装方向でも実質的に１層で配線が可能となる。【００４４】
以上のようなことから、電池の小型化に伴い配線基板の寸法が制限された場合で、加えて様々な端子配置や実装方向への対応が必要な場合でも、最小限の配線層で最適な配線パターンを容易に実現可能となる。【００４５】
図６（ｂ）は、図４（ａ）の配線例を更に詳細に示したものであり、図６（ａ）はその比較対象として検討した配線基板の配線例である。図６（ａ）に示した監視ＩＣ１０４ｃは、長辺側の一方に端子Ｓ１に加えて端子ＩＤＴが配置され、長辺側の他方に端子Ｓ２に加えて端子ＶＣＣが配置された構成となっている。このように、端子Ｓ１または端子Ｓ２の並びに、これらと直接接続可能でない端子が含まれると、図６（ａ）に示すように、配線基板１０１ｂに多層基板を用いなければならない。【００４６】
例えば、図６（ａ）の例では、一対の端子群Ｓ１の間に端子ＩＤＴが、また一対の端子群Ｓ２の間に端子ＶＣＣがそれぞれ配置されている。そうすると、図１に図示された抵抗素子Ｒ１，Ｒ２を実装面に実装して実現するためには、端子ＩＤＴの両側に配置された端子群Ｓ１間を接続する配線パターンＭＳ＿Ｓ１ｂと、端子ＩＤＴから抵抗素子Ｒ２を介してマイナス端子（Ｐ−）に接続する配線パターンＭＳ＿ＩＤＴｂをそれぞれ裏面に別の配線層を形成して引き回す必要がある。同様に、端子ＶＣＣの両側に配置された端子群Ｓ２間を接続する配線パターンＭＳ＿Ｓ２ｂと、端子ＶＣＣから抵抗素子Ｒ１を介してプラス端子（Ｂ＋）に接続する配線パターンＭＳ＿ＶＣＣｂをそれぞれ裏面に別の配線層を介して引き回す必要がある。したがって、少なくとも３層以上の多層基板を用いて配線を引き回す必要がある。【００４７】
一方、図６（ｂ）に示した端子配置面で形成された監視ＩＣ１０４ａを採用するときは、長辺側の一方に配置された端子の全てが端子Ｓ１およびこれと直接接続可能な端子（ここではＮＣピン）で構成され、長辺側の他方に配置された端子の全てが端子Ｓ２およびこれと直接接続可能な端子（ここではＮＣピン及び端子ＧＮＤ）で構成される。そして、端子Ｓ１または端子Ｓ２と直接接続可能でない端子ＩＤＴ及び端子ＶＣＣは、短辺側に配置される。したがって、前述したように端子Ｓ１，Ｓ２から引き出す配線パターンＭＳ＿Ｓ１，ＭＳ＿Ｓ２は、実質的に実装面のみで形成できる。そして、端子ＩＤＴから抵抗素子Ｒ２を介してマイナス端子（Ｐ−）に接続する配線パターンＭＳ＿ＩＤＴａと、端子ＶＣＣから抵抗素子Ｒ１を介してプラス端子（Ｂ＋）に接続する配線パターンＭＳ＿ＶＣＣａは、実装面で形成できる。なお、配線パターンＭＳ＿ＩＤＴａはスルーホールを介して裏面に配置されたマイナス端子（Ｐ−）に接続される。【００４８】
このように、図６（ｂ）の監視ＩＣ１０４ａを用いると、配線基板１０１ａは、実装面と裏面からなる２層配線基板で足りる。なお、端子ＩＤＴおよび端子ＶＣＣからの配線パターンＭＳ＿ＩＤＴａおよびＭＳ＿ＶＣＣａは、配線パターンＭＳ＿Ｓ１およびＭＳ＿Ｓ２に比べて僅かな電流しか流れないため、配線幅は細くてもよい。したがって、引き回しが容易であり、また若干引き回しを行ってもさほど問題は生じない。【００４９】
図９〜図１３を用いて他の実施の形態を説明する。【００５０】
図９は、監視ＩＣ１０４の他の端子配置の例を示すものであり、図９（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ端子配置のいろいろな変形例を示すものである。図９（ｅ）は、図９（ａ）〜（ｄ）に示される各端子の種別をまとめた説明図である。図９（ａ）〜（ｄ）に示す監視ＩＣ（電池制御装置）１０４ｄは、短辺側の一方に端子［１］〜［３］が配置され、短辺側の他方に端子［４］〜［６］が配置された構成となっている。また、ＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰが搭載される端子［７］が備わっておりパッケージ内部にはこの端子上にＭＯＳＦＥＴで構成されるＦＥＴチップが搭載されている。また、図９（ｅ）に示すように端子［１］および端子［６］は、内部で電気的に繋がっていれば端子配置面に露出する端子としては分離することが可能である。【００５１】
端子［８］にはパッケージ内部において監視ＩＣが搭載されており、監視ＩＣのＶＣＣ端子が端子［８］にワイヤボンディングで電気的に接続されている。端子［３］、［４］、［８］は、図４（ｂ）に図示される回路図のＶＣＣに対応し、パッケージ内部で電気的に接続することによりいずれも同電位の端子ＶＣＣとなるので、端子形状は、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に図示されるように必要に応じて異なった形状に形成することが可能である。【００５２】
ただし、ＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰに数Ａ程度の大電流が流れることから、ＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰは発熱源となる。この監視ＩＣ１０４は、制御チップＣＴＬ＿ＣＰとＦＥＴチップＦＥＴ＿ＣＰとが１つのパッケージ内に搭載された構成であるので、制御チップＣＴＬ＿ＣＰが発熱の影響を受け易くなってしまう。そのため制御チップＣＴＬ＿ＣＰが搭載される金属層（端子［８］）は図１０（ａ）に図示されるように設計上許容される限り外部に露出する面積を広くすることで図１０（ｂ）に図示するように放熱性を向上させることができる。【００５３】
図１における監視ＩＣ１０４の端子配置と対応させると、図９の端子［１］は端子Ｓ１に該当し、端子［２］は端子ＧＮＤに該当する。端子［３］、［４］は端子ＶＣＣに該当し、端子［５］は端子ＩＤＴに該当し、端子［６］は端子Ｓ２に該当し、端子［７］は端子Ｄに該当する。【００５４】
このような端子配置において、主要な特徴は次の点にある。図１の端子ＶＣＣに対応する端子を図９に図示するように対向する２辺に配置したことである。以降、これらの特徴から得られる利点について説明する。【００５５】
図１に示すように、監視ＩＣ１０４には静電破壊およびラッチアップ対策として端子ＶＣＣと電池１０３側のプラス端子（Ｂ＋）および充電器１０５側のプラス端子（Ｐ＋）の間に保護用の抵抗素子Ｒ１を挿入することが推奨されている。また、電圧変動および外部電磁ノイズ対策として端子ＶＣＣと電池１０３側のマイナス端子（Ｂ−）の間にコンデンサＣ１を挿入することが推奨されている。【００５６】
図１１の「構成Ｄ」の欄に図示された配線例は、図２の配線基板１０１に図９の監視ＩＣ１０４ｄおよび抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ１を実装した場合において、端子（Ｐ−）を図２（ｂ）の場合とは異なった位置に配置した配線基板を使用したときの配線例を示すものである。その比較対象として図８の監視ＩＣ１０４ｂを実装した際の配線例を図１１の「構成Ｃ」に示す。抵抗素子Ｒ１は監視ＩＣ１０４ｂおよび監視ＩＣ１０４ｄの右側、コンデンサＣ１は監視ＩＣ１０４ｂおよび１０４ｄの左側に配置したとする。まず、図示される配線基板において、回路基板の監視ＩＣが実装された実装面の両端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）が配置され、回路基板の裏面にはマイナス端子（Ｂ−）が配置された位置の近傍にマイナス端子（Ｐ−）が、プラス端子（Ｂ＋）が配置された位置の裏側にプラス端子（Ｐ＋）が配置されている。このケースにおいて、実装面には抵抗素子Ｒ１が搭載され、プラス端子（Ｂ＋）は抵抗素子Ｒ１と配線層を介して端子ＶＣＣに電気的に接続されており、マイナス端子（Ｂ−）は配線層を介して直接、端子ＧＮＤと端子Ｓ１へと電気的に接続されている。また、裏面のマイナス端子（Ｐ−）はスルーホールを介して監視ＩＣの端子Ｓ２に接続される配線層に接続される。なお、裏面のプラス端子（Ｐ＋）は、スルーホールを介して実装面のプラス端子（Ｂ＋）へと接続されている。このとき図８の監視ＩＣ１０４ｂを使用した場合は、コンデンサＣ１へ配線するために端子ＶＣＣからスルーホールを介して裏面に引き回して配線する必要がある。一方、図９の監視ＩＣ１０４ｄを使用すると両端に端子ＶＣＣが配置されているため、両方向に向けて配線の引き出しが可能であり、実装面での最短距離での配線を可能にする。【００５７】
図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、図２の配線基板の端子配置とは異なった配置を採用し、かつ図９の監視ＩＣ１０４ｄおよびコンデンサＣ１を実装したときの配線例をそれぞれ示した図である。【００５８】
ケース［１］〜［６］は実装面の両端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）がある場合であり、ケース［７］〜［１８］は一端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）がある場合である。ケース［１］は図１１の「構成Ｄ」で示した端子配置と同じである。このケースでは、図９の監視ＩＣ１０４ｄの端子ＶＣＣから両方向へ配線を引き出すことが可能であるので、プラス端子（Ｂ＋）およびコンデンサＣ１に対して実装面で最短距離での配線が可能となる。【００５９】
次に、ケース［２］〜［６］での配線基板の端子位置は、ケース［１］の裏面のマイナス端子（Ｐ−）とプラス端子（Ｐ＋）の配置がそれぞれ変更してあるが、いずれの場合も両方向に監視ＩＣ１０４ｄの端子ＶＣＣからの配線を引き出すことが可能であるので、プラス端子（Ｂ＋）およびコンデンサＣ１に対して実装面で最短距離での配線が可能となる。【００６０】
続いて、ケース［７］〜［１２］での配線基板の端子位置は、実装面の一端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）がともに配置され、マイナス端子（Ｂ−）が監視ＩＣ１０４ｄとプラス端子（Ｂ＋）の間にある場合を示す。裏面のマイナス端子（Ｐ−）とプラス端子（Ｐ＋）の配置位置は、各ケースによって異なる。また、これらのケースでは監視ＩＣ１０４ｄは配線基板における配置がケース［１］〜［６］の場合に対し１８０度回転した位置に実装されている。ケース［７］〜［１０］では、監視ＩＣ１０４ｄの端子ＶＣＣから一端のみ配線を引き出せばよいので、実装面での配線パターンは比較対象として検討した図８に図示される端子配置の監視ＩＣを採用した場合と同様の配線パターンでよい。ケース［１１］、［１２］では、裏面のプラス端子（Ｐ＋）が監視ＩＣ１０４ｄの左側に配置されているので、この場合には本実施の形態による端子配置で構成された監視ＩＣを使用することで両端から配線を引き出すことが可能になり、実装面で最短距離での配線を可能にする。【００６１】
最後に、ケース［１３］〜［１８］での配線基板の端子位置は、実装面の一端にマイナス端子（Ｂ−）とプラス端子（Ｂ＋）が配置され、プラス端子（Ｂ＋）が監視ＩＣ１０４ｄとマイナス端子（Ｂ−）の間にある場合を示す。裏面のマイナス端子（Ｐ−）とプラス端子（Ｐ＋）の配置位置は、各ケースによって異なる。ケース［１３］、［１５］および［１６］は、監視ＩＣ１０４ｄの端子ＶＣＣから一端のみ配線を引き出せばよいので、実装面での配線パターンは図８に図示される端子配置の監視ＩＣを採用した場合と同様の配線パターンでよい。ケース［１４］、［１７］および［１８］では、裏面のプラス端子（Ｐ＋）が監視ＩＣ１０４ｄの左側に配置されているので、この場合には本実施の形態による端子配置で構成された監視ＩＣを使用することで両端から配線を引き出すことが可能になり、実装面で最短距離での配線を可能にする。【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の電池制御装置は、特に小型のリチウムイオン電池の充放電を監視・保護する電池制御装置に適用して有益な技術であり、これに限らず、小型電池の監視・保護を担う電池制御装置全般に対して広く適用可能である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【国際調査報告】
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