(57)【要約】【課題】液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子と回路素子とが搭載されたモジュール、当該モジュールに用いられるモジュール用電源供給ユニット及び当該モジュール用電源供給ユニットに用いられるケースを提供すること。【解決手段】本発明に係るモジュール用電源供給ユニットは、ケース本体と、蓄電素子と、負極配線とを具備する。ケース本体は、絶縁性材料からなり、第１のキャビティと、回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、第１のキャビティ及び第２のキャビティの開口が位置する開口面と、開口面と反対側の底面とを有する。蓄電素子は、正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、回路素子と電気的に接続されることが可能に構成され第１のキャビティに配置されている。負極配線は、負極と第２のキャビティとを電気的に接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料からなり、第１のキャビティと、回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、前記開口面と反対側の底面とを有するケース本体と、
正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、前記回路素子と電気的に接続されることが可能に構成され、前記第１のキャビティに配置された蓄電素子と、
前記負極と前記第２のキャビティとを電気的に接続する負極配線と
を具備するモジュール用電源供給ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のモジュール用電源供給ユニットであって、さらに、
導電性材料からなり、前記第１のキャビティを閉塞するリッドを具備し、
前記負極配線は、前記リッドを介して前記負極と前記第２のキャビティとを電気的に接続する
モジュール用電源供給ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のモジュール用電源供給ユニットであって、
前記リッドは、前記開口面に導電性部材を介して接合され、
前記負極配線は、前記開口面と前記第２のキャビティの間に形成されている
モジュール用電源供給ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のモジュール用電源供給ユニットであって、さらに、
前記正極と前記底面とを電気的に接続する正極配線
を具備するモジュール用電源供給ユニット。
【請求項５】
絶縁性材料からなり、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子を配置することが可能な第１のキャビティと、前記蓄電素子と電気的に接続された回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、前記開口面と反対側の底面とを有するケース本体と、
前記第１のキャビティと前記第２のキャビティとを電気的に接続する負極配線と
を具備するケース。
【請求項６】
請求項５に記載のケースであって、
前記負極配線は、前記開口面と前記第２のキャビティの間に形成されている
ケース。
【請求項７】
請求項６に記載のケースであって、さらに
前記第１のキャビティと前記底面とを電気的に接続する正極配線
を具備するケース。
【請求項８】
絶縁性材料からなり、第１のキャビティと第２のキャビティとを備え、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、前記開口面と反対側の底面とを有するケース本体と、
正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、前記第１のキャビティに配置された蓄電素子と、
前記第２のキャビティに配置された回路素子と、
前記負極と前記回路素子とを電気的に接続する負極配線と
を具備するモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のモジュールであって、さらに、
導電性材料からなり、前記第１のキャビティを閉塞するリッドを具備し、
前記負極配線は、前記リッドを介して前記負極と前記回路素子とを電気的に接続する
モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載のモジュールであって、さらに、
前記リッドは、前記開口面に導電性部材を介して接合され、
前記負極配線は、前記開口面と前記第２のキャビティの間に形成されている
モジュール。
【請求項１１】
請求項８に記載のモジュールであって、さらに、
前記正極と前記底面とを電気的に接続する正極配線
を具備するモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子及び回路素子を搭載するモジュール、当該モジュールに用いられるモジュール用電源供給ユニット、及び当該モジュール用電源供給ユニットに用いられるケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）ＩＣ等の回路素子と、この電子デバイスに電源を供給するための蓄電素子が、同一のパッケージに搭載されたモジュールが知られている。ＲＴＣＩＣは、情報処理装置等の電子機器に時計機能を提供するために用いられる電子デバイスであり、駆動には、電源のほか、発振子や、その他の回路素子を要する。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＲＴＣＩＣ、水晶振動子及びバックアップコンデンサが搭載されたリアルタイムクロック内蔵電子デバイスが記載されている。この電子デバイスは、セラミックケースを２室に区画し、一方にはＲＴＣＩＣ及びバックアップコンデンサ等が配置され、他方には水晶振動子が配置されている。
【０００４】
また特許文献２には、ＲＴＣＩＣと全固体二次電池とがモジュール内で接続されたリアルタイムクロックモジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５６５７４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載のモジュールは、いずれも、電源として固体の蓄電素子を使用しており、電源として液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子を用いた場合は想定されていない。すなわち、特許文献１の構成の場合には、蓄電素子とＩＣ等が同一の区画内に存在するため、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子に対して適用すると、イオン伝導体が漏出した際にＩＣ等へ悪影響を及ぼすこととなる。また特許文献２に記載の構成であっても、ＲＴＣＩＣと接続されるビア等を介して液漏れの可能性がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子と回路素子とが搭載されたモジュール、当該モジュールに用いられるモジュール用電源供給ユニット及び当該モジュール用電源供給ユニットに用いられるケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るモジュール用電源供給ユニットは、ケース本体と、蓄電素子と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、第１のキャビティと、回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記蓄電素子は、正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、上記回路素子と電気的に接続されることが可能に構成され上記第１のキャビティに配置されている。
上記負極配線は、上記負極と上記第２のキャビティとを電気的に接続する。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るケースは、ケース本体と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子を配置することが可能な第１のキャビティと、上記蓄電素子と電気的に接続された回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記負極配線は、上記第１のキャビティと上記第２のキャビティとを電気的に接続する。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るモジュールは、ケース本体と、蓄電素子と、回路素子と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、第１のキャビティと第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記蓄電素子は、正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、上記第１のキャビティに配置されている。
上記回路素子は、上記記第２のキャビティに配置されている。
上記負極配線は、上記負極と上記回路素子とを電気的に接続する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るモジュールの斜視図である。
【図２】同モジュールの平面図である。
【図３】同モジュールの断面図である。
【図４】同モジュールのケースの平面図及び断面図である。
【図５】同モジュールにおける正極配線及び負極配線の模式図である。
【図６】同モジュールの蓄電素子の模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係るモジュール用電源供給ユニットの断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るケースの断面図である。
【図９】本発明の変形例に係るモジュールの断面図である。
【図１０】本発明の別の変形例に係るモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係るモジュール用電源供給ユニットは、ケース本体と、蓄電素子と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、第１のキャビティと、回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記蓄電素子は、正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、上記回路素子と電気的に接続されることが可能に構成され、上記第１のキャビティに配置されている。
上記負極配線は、上記負極と上記第２のキャビティとを電気的に接続する。
【００１３】
この構成によれば、蓄電素子と第２のキャビティを接続する負極配線が設けられているため、第２のキャビティに回路素子を配置した場合において、蓄電素子の負極と回路素子を接続する配線がモジュール内で完結する。このため、実装基板を介して蓄電素子の負極と回路素子を接続する構成に比較してモジュール用電源供給ユニットに設けられる端子の数を削減することが可能である。
【００１４】
上記モジュール用電源供給ユニットは、さらに、導電性材料からなり、上記第１のキャビティを閉塞するリッドを具備し、上記負極配線は、上記リッドを介して上記負極と上記第２のキャビティとを電気的に接続してもよい。
【００１５】
この構成によれば、負極配線は、第１のキャビティを閉塞するリッドに接続されればよく、イオン伝導体が収容される第１のキャビティに直接に接続される必要がない。このため、負極配線に対してイオン伝導体が接触せず、負極配線をイオン伝導体の接触による電解腐食から保護することが可能である。
【００１６】
上記リッドは、上記開口面に導電性部材を介して接合され、上記負極配線は、上記開口面と上記第２のキャビティの間に形成されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、負極配線は、開口面に接合された導電性部材を介してリッドと電気的に接続される。負極配線は、イオン伝導体が収容される第１のキャビティに直接に接続される必要がなく、負極配線をイオン伝導体の接触による電解腐食から保護することが可能である。
【００１８】
上記モジュール用電源供給ユニットは、さらに、上記正極と上記ケース底面とを電気的に接続する正極配線を具備してもよい。
【００１９】
この構成によれば、蓄電素子の正極に接続された正極配線は、実装基板を介して第２のキャビティに配置される回路素子に接続されるものとすることができる。正極配線は第１のキャビティと第２のキャビティの間で直接に接続されないため、イオン伝導体が正極配線を伝って第２のキャビティに浸入することが防止されている。これにより、回路素子がイオン伝導体により損傷することを防止することが可能である。
【００２０】
本発明の一実施形態に係るケースは、ケース本体と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子を配置することが可能な第１のキャビティと、上記蓄電素子と電気的に接続された回路素子を配置することが可能な第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記負極配線は、上記第１のキャビティと上記第２のキャビティとを電気的に接続する。
【００２１】
この構成によれば、第１のキャビティと第２のキャビティを接続する負極配線が設けられているため、第１のキャビティに蓄電素子を配置し、第２のキャビティに回路素子を配置した場合において、蓄電素子の負極と回路素子を接続する配線がモジュール内で完結する。このため、実装基板を介して蓄電素子の負極と回路素子を接続する構成に比較してケースに設けられる端子の数を削減することが可能である。
【００２２】
上記負極配線は、上記開口面と上記第２のキャビティの間に形成されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、第１のキャビティに蓄電素子が配置され、開口面に導電性部材を介してリッドが接合されると、負極配線はリッドを介して蓄電素子の負極に接続される。このため、負極配線は、イオン伝導体が収容される第１のキャビティに直接に接続される必要がなく、負極配線をイオン伝導体の接触による電解腐食から保護することが可能である。
【００２４】
上記ケースは、さらに上記第１のキャビティと上記底面とを電気的に接続する正極配線を具備していてもよい。
【００２５】
この構成によれば、正極配線は第１のキャビティと第２のキャビティの間で直接に接続されないため、イオン伝導体が正極配線を伝って第２のキャビティに浸入することが防止されている。これにより、第２のキャビティに配置される回路素子がイオン伝導体により損傷することを防止することが可能である。
【００２６】
本発明の一実施形態に係るモジュールは、ケース本体と、蓄電素子と、回路素子と、負極配線とを具備する。
上記ケース本体は、絶縁性材料からなり、第１のキャビティと第２のキャビティとを備え、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティの開口が位置する開口面と、上記開口面と反対側の底面とを有する。
上記蓄電素子は、正極及び負極を有し、液体又はゲル状のイオン伝導体を含み、上記第１のキャビティに配置されている。
上記回路素子は、上記記第２のキャビティに配置されている。
上記負極配線は、上記負極と上記回路素子とを電気的に接続する。
【００２７】
この構成によれば、蓄電素子と回路素子を接続する負極配線が設けられているため、蓄電素子の負極と回路素子を接続する配線がモジュール内で完結する。このため、実装基板を介して蓄電素子の負極と回路素子を接続する構成に比較してモジュール用に設けられる端子の数を削減することが可能である。
【００２８】
上記モジュールは、さらに、導電性材料からなり、上記第１のキャビティを閉塞するリッドを具備し、上記負極配線は、上記リッドを介して上記負極と上記回路素子とを電気的に接続してもよい。
【００２９】
この構成によれば、負極配線は、第１のキャビティを閉塞するリッドに接続されればよく、イオン伝導体が収容される第１のキャビティに直接に接続される必要がない。このため、負極配線に対してイオン伝導体が接触せず、負極配線をイオン伝導体の接触による電解腐食から保護することが可能である。
【００３０】
上記リッドは、上記開口面に導電性部材を介して接合され、上記負極配線は、上記開口面と上記第２のキャビティの間に形成されてもよい。
【００３１】
この構成によれば、負極配線は、導電性部材を介してリッドと電気的に接続される。負極配線は、イオン伝導体が収容される第１のキャビティに直接に接続される必要がなく、負極配線をイオン伝導体の接触による電解腐食から保護することが可能である。
【００３２】
上記モジュールは、さらに、上記正極と上記底面とを電気的に接続する正極配線を具備してもよい。
【００３３】
この構成によれば、蓄電素子の正極に接続された正極配線は、実装基板を介して回路素子に接続されるものとすることができる。正極配線は第１のキャビティと第２のキャビティの間で直接に接続されないため、イオン伝導体が正極配線を伝って第２のキャビティに浸入することが防止されている。これにより、回路素子がイオン伝導体により損傷することを防止することが可能である
【００３４】
本発明の実施形態に係るモジュールについて説明する。
【００３５】
［モジュールの構成］
図１は、本実施形態に係るモジュール１００の斜視図であり、図２はモジュール１００の平面図である。図３はモジュール１００のＳ１１−Ｓ１１線（図１）に沿う断面図である。図１乃至図３に示すように、モジュール１００は、ケース本体１１、蓄電素子１２１、回路素子１２２、金属層１３、シール部材１４、リッド１５、正極配線１６、負極配線１７及び正極保護層１８を備える。なお、各図において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに直交する方向を示し、Ｚ軸方向はモジュールの厚み方向（上下方向）を示す。
【００３６】
図２及び図３に示すように、モジュール１００では、ケース本体１１に形成された第１のキャビティ１１１に蓄電素子１２１が配置され、第２のキャビティ１１２に回路素子１２２が配置されている。第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２はリッド１５（第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２）によって封止されている。
【００３７】
本実施形態に係るモジュール１００では、蓄電素子１２１が、正極配線１６及び負極配線１７を介して回路素子１２２に電源を供給することが可能である。例えば回路素子１２２はリアルタイムクロック（ＲＴＣ）ＩＣであり、蓄電素子１２１が当該ＲＴＣＩＣのバックアップ電源として機能するものとすることができる。モジュール１００の大きさや形状は特に限定されず、例えば直方体形状であるものとすることができる。
【００３８】
（ケース本体）
図４は、ケース本体１１、正極配線１６及び負極配線１７の構成を示す図であり、Ａは平面図、Ｂは断面図である。ケース本体１１は、第１のキャビティ１１１、第２のキャビティ１１２、底部１１３、外壁１１４、隔壁１１５を備え、底部１１３、外壁１１４及び隔壁１１５によって第１のキャビティ１１１、第２のキャビティ１１２が区画された構成を有する。
【００３９】
本実施形態において、底部１１３は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の底部を構成し、外壁１１４は、底部１１３の外縁に沿う枠状に構成される。隔壁１１５は、外壁１１４の対向する２面にそれぞれ接続される。なお、以下では、ケース本体１１において、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の開口が形成された面をケース開口面１１ａ、その反対側の底面をケース底面１１ｂとする。
【００４０】
ケース本体１１は、ＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramics）やＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）等のセラミックからなるものとすることができる。ケース本体１１は、例えば図４に示すような直方体形状に限定されず、円柱形状等、他の形状とすることも可能である。
【００４１】
第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２は、ケース本体１１のケース開口面１１ａに形成された凹部として構成され、底部１１３、外壁１１４及び隔壁１１５によって区画される。第１のキャビティ１１１は、金属層１３とシール部材１４とともに蓄電素子１２１が配置される液室を形成する（図３参照）。以下、第１のキャビティ１１１の底面を第１のキャビティ底面１１１ａとする。
【００４２】
また、第２のキャビティ１１２は、金属層１３と隔壁１１５とともに回路素子１２２が配置される空間を形成する（図３参照）。以下、第２のキャビティ１１２の底面を第２のキャビティ底面１１２ａとする。外壁１１４は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２を囲み、隔壁１１５は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２を隔てる。
【００４３】
（配線）
図５は正極配線１６及び負極配線１７を示す模式図である。正極配線１６は導電性材料からなり、図５に示すように、第１の正極配線部分１６ａと第２の正極配線部分１６ｂから構成されている。第１の正極配線部分１６ａは、第１のキャビティ底面１１１ａとケース底面１１ｂの間に形成され、第２の正極配線部分１６ｂは、第２のキャビティ底面１１２ａとケース底面１１ｂの間に形成されている。
【００４４】
第１の正極配線部分１６ａの第１のキャビティ底面１１１ａ側の端部は、図３に示すように、正極保護層１８を介して蓄電素子１２１の正極（後述）に接続されている。第２の正極配線部分１６ｂの第２のキャビティ底面１１２ａ側の端部は、回路素子１２２の正極に接続されている。
【００４５】
第１の正極配線部分１６ａと第２の正極配線部分１６ｂはモジュール１００内においては直接接続されておらず、それぞれケース底面１１ｂにおいて端子（図示略）に接続されている。第１の正極配線部分１６ａと第２の正極配線部分１６ｂは、モジュール１００が実装基板に実装されると、その実装基板を介して電気的に接続される。
【００４６】
負極配線１７は、導電性材料からなり、ケース開口面１１ａと第２のキャビティ底面１１２ａとを接続する。負極配線１７は、隔壁１１５及び底部１１３内に形成されてもよく、外壁１１４及び底部１１３内に形成されてもよい。負極配線１７のケース開口面１１ａ側の端部は、図３に示すように、金属層１３、シール部材１４及びリッドを介して蓄電素子１２１の負極（後述）に電気的に接続される。負極配線１７の第２のキャビティ底面１１２ａ側の端部は、回路素子１２２の負極に接続されている。
【００４７】
（蓄電素子）
蓄電素子１２１は、イオン伝導体と共に第１のキャビティ１１１に配置される。図６は、蓄電素子１２１を示す拡大図である。同図に示すように、蓄電素子１２１は、正極電極シート１２１ａ、負極電極シート１２１ｂ及びセパレートシート１２１ｃからなるものとすることができる。
【００４８】
正極電極シート１２１ａ及び負極電極シート１２１ｂは、活物質をシート状に形成したものである。活物質は例えば活性炭やＰＡＳ（Polyacenic Semiconductor：ポリアセン系有機半導体）である。正極電極シート１２１ａ及び負極電極シート１２１ｂは、上記活物質、導電助剤（例えばケッチェンブラック）及びバインダ（例えば、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene））の混合物を圧延してシート状に形成し、それを裁断したものとすることができる。
【００４９】
セパレートシート１２１ａは、電極同士を電気的に絶縁するシートである。セパレートシート１２１ｃは、ガラス繊維、セルロール繊維、プラスチック繊維等からなる多孔質シートであるものとすることができる。
【００５０】
蓄電素子１２１の種類は特に限定されず、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等の充放電が可能であり、かつイオン伝導体を利用する蓄電素子であればよい。イオン伝導体は液体又はゲル状とすることができ、その組成は特に限定されない。イオン導電体は、液体であった場合、電解液として構成され得る。
【００５１】
（正極保護層）
正極保護層１８は、第１のキャビティ底面１１１ａ上に配設され、第１のキャビティ底面１１１ａにおいて第１の正極配線部分１６ａを被覆する。正極保護層１８は、正極電極シート１２１ａを第１のキャビティ底面１１１ａに接着すると共に、正極電極シート１２１ａと第１の正極配線部分１６ａとを電気的に接続するものとすることができる。また、正極保護層１８は、第１の正極配線部分１６ａを被覆することにより、イオン伝導体が正極配線１６に到達することを防止する。
【００５２】
正極保護層１８は、導電性接着剤からなり、例えば導電性粒子を含有する合成樹脂であるものとすることができる。導電性粒子は、化学的安定性が高いものが好適であり、例えばグラファイト粒子を利用することができる。合成樹脂は、イオン伝導体に対する膨潤性が小さく、耐熱性が高く、化学的安定性が高いものが好適であり、例えばフェノール樹脂を利用することができる。
【００５３】
なお、正極保護層１８は、正極配線１６の保護と電気的接続を担うものあればよく、必ずしも正極電極シート１２１ａを第１第１のキャビティ底面１１１ａに接着するものでなくてもよい。この場合、正極保護層１８は、金属等の導電性を有し、接着性を有しない材料からなるものとすることができる。例えば、正極保護層１８はアルミ蒸着膜であってもよい。
【００５４】
（回路素子）
回路素子１２２は、図３に示すように、第２のキャビティ１１２に配置される。回路素子１２２は、正極配線１６及び負極配線１７を介して蓄電素子１２１に電気的に接続される。これにより、回路素子１２２は蓄電素子１２１から電源を供給されるものとすることができる。回路素子１２２は、本実施形態において、ＲＴＣＩＣ等の集積回路や発振子を含む。これらの構成や配置は特に限定されない。また、回路素子１２２は、集積回路及び発振子のうちのいずれか一方であってもよいし、他の素子であってもよい。
【００５５】
第２のキャビティの回路素子１２２が占める領域以外は、空気等の気体が封入されていてもよく、あるいは、樹脂等が埋設されていてもよい。また、回路素子１２２は、蓄電素子１２１と接続される以外にも、ケース本体１１に設けられた端子（図示略）を介して、実装基板と接続されるものとすることができる。
【００５６】
（金属層）
金属層１３は、図３に示すようにケース本体１１のケース開口面１１ａ上において、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の周囲に配設される。金属層１３をケース本体１１上に設けることにより、セラミックからなるケース本体１１の上に、シール部材１４やリッド１５等の金属からなる部材を接合することが容易になる。
【００５７】
金属層１３は、図３に示すように第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の周囲に一体に形成されてもよい。また、金属層１３は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２のそれぞれの周囲に別々に配設されてもよい。
【００５８】
金属層１３は、ロウ材（金−銅合金等）等の金属材料からなるメタライズ層であるものとすることができる。これにより、シール部材１４をケース本体１１にロウ付け（接着）することが可能となる。
【００５９】
また、金属層１３は、メタライズ層に限定されず、シール部材１４やリッド１５を接合することが可能な金属材料からなる他の金属層であってもよい。このような他の金属層の一例としては、Ｎｉメッキや、Ａｕメッキ等を含むメッキ層が挙げられる。あるいは、金属層１３は、複数の金属層を有していてもよく、例えばメタライズ層とメッキ層とを有していてもよい。この場合に、メタライズ層上にメッキ層が配設されてもよく、あるいはメッキ層上にメタライズ層が配設されてもよい。また、ケース本体１１の材質等に応じて、適宜金属層１３を省略することも可能である。
【００６０】
（シール部材）
シール部材１４は、図３に示すように、金属層１３上に接合され、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の周囲に配設される。シール部材１４は、例えばコバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）等の導電性材料からなるシールリングとすることができる。このようなシール部材１４を用いることで、リッド１５とケース本体１１との気密性を高めることができる。なお、シール部材１４には、ＮｉメッキやＡｕメッキ等のメッキが施されていてもよい。
【００６１】
シール部材１４は、図３に示すように、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２の周囲に一体に接合されていてもよい。また、シール部材１４は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２のそれぞれの周囲に別々に配設されてもよい。
【００６２】
（リッド）
リッド１５は、図１乃至図３に示すように、第１のキャビティ１１１を封止する第１のリッド１５１と、第２のキャビティ１１２を封止する第２のリッド１５２とを有する。リッド１５は、例えば、各種金属等の導電性材料からなるものとすることができ、例えばコバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）からなるものとすることができる。これにより、リッド１５を蓄電素子１２１の導電経路として機能させることが可能となる。
【００６３】
リッド１５は、金属層１３及びシール部材１４を介してケース本体１１に溶接される。リッド１５の具体的な接合方法は特に限定されず、蓄電素子１２１や回路素子１２２の特性、または所望の気密性等に応じて適宜選択することができる。例えば、レーザ溶接法により、リッド１５及びシール部材１４を溶融させることで溶接することも可能であるし、抵抗溶接法を採用することもできる。あるいは、リフロー方式によるハンダ付け等によってリッド１５とシール部材１４とを接合してもよい。また、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２の接合は、同一の接合方法を採用してもよいし、異なる接合方法を採用してもよい。リッド１５が溶接された場合は、金属層１３、シール部材１４及びリッド１５が一体化してケース本体１１に接合された構成となり得る。
【００６４】
リッド１５の形状は平坦な形状に限定されず、溶接方法や、配置される蓄電素子、回路素子の構成等に応じて適宜採用することができる。例えば、周縁部に対して中央部が突出した形状とすることにより、厚みの大きい蓄電素子１２１や回路素子１２２をモジュール１００に搭載することが可能となる。
【００６５】
［モジュールの作用効果］
本実施形態に係るモジュール１００は、蓄電素子１２１と回路素子１２２とが、それぞれ別個の第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２に配置される。これにより、蓄電素子１２１の液体又はゲル状のイオン伝導体が回路素子１２２側へ漏れることを防止することができる。したがって、これらの蓄電素子１２１及び回路素子１２２を同一モジュールに搭載することが可能となり、ＲＴＣＩＣ等の電子デバイスの駆動モジュールとして好適に用いることが可能となる。
【００６６】
一方で、正極配線１６及び負極配線１７は、第１のキャビティ１１１に収容されたイオン伝導体との接触による電解腐食から保護する必要がある。電解腐食が発生すると、電気的接続の切断や抵抗の増大が発生するためである。また、イオン伝導体が配線を伝って回路素子１２２に到達すると、回路素子１２２が損傷するおそれがある。
【００６７】
ここで、上述のように、蓄電素子１２１の正極は正極配線１６（第１の正極配線部分１６ａ及び第２の正極配線部分１６ｂ）によって回路素子１２２と接続され、蓄電素子１２１の負極は負極配線１７によって回路素子１２２と接続されている。負極配線１７は、ケース開口面１１ａと第２のキャビティ底面１１２ａの間に形成されており、第１のキャビティ１１１内のイオン伝導体とは直接接触しない。このため、負極配線１７はイオン伝導体による電解腐食から保護されている。
【００６８】
また、正極配線１６は、第１の正極配線部分１６ａ及び第２の正極配線部分１６ｂから構成され、第１の正極配線部分１６ａは正極保護層１８によって被覆されているため、イオン伝導体による電解腐食から保護されている。さらに、第２の正極配線部分１６ｂは、第１の正極配線部分１６ａとは直接接続されていないため、仮にイオン伝導体が第１の正極配線部分１６ａを伝って浸入しても、第２の正極配線部分１６ｂには到達せず、回路素子１２２はイオン伝導体による損傷から保護されている。
【００６９】
さらに、蓄電素子１２１と回路素子１２２は、モジュール１００内において負極配線１７によって接続されるため、負極配線は実装基板を介して接続される必要がなく、モジュール１００及び実装基板に配置する端子数を削減することが可能である。
【００７０】
［モジュール用電源供給ユニットの構成］
図７は、本実施形態に係るモジュール用電源供給ユニット１０を示す断面図である。同図に示すようにモジュール用電源供給ユニット１０は、ケース本体１１、蓄電素子１２１、金属層１３１、シール部材１４１、リッド１５０、正極配線１６、負極配線１７、正極保護層１８を備える。なお、モジュール用電源供給ユニット１０の構成のうち、上記モジュール１００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
ケース本体１１は、上述のように、蓄電素子１２１が配置された第１のキャビティ１１１と、回路素子を配置することが可能な第２のキャビティ１１２とを有する。蓄電素子１２１は、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む。ケース本体１１には、正極配線１６及び負極配線１７が配設され、蓄電素子１２１と第２のキャビティ１１２とを接続する。第２のキャビティ１１２に回路素子が配置されると、正極配線１６及び負極配線１７を介して蓄電素子１２１と回路素子が接続される。
【００７２】
金属層１３１は、ケース本体１１のケース開口面１１ａ上において、第１のキャビティ１１１の周囲に配設される。金属層１３１はロウ材（金−銅合金等）等の金属材料からなるメタライズ層であるものとすることができる。これにより、シール部材１４１をケース本体１１にロウ付け（接着）することが可能となる。また、金属層１３１は、メタライズ層に限定されず、シール部材１４やリッド１５を接合することが可能な金属材料からなる他の金属層であってもよい。このような他の金属層の一例としては、Ｎｉメッキや、Ａｕメッキ等を含むメッキ層が挙げられる。あるいは、金属層１３１は、複数の金属層を有していてもよく、例えばメタライズ層とメッキ層とを有していてもよい。この場合に、メタライズ層上にメッキ層が配設されてもよく、あるいはメッキ層上にメタライズ層が配設されてもよい。また、ケース本体１１の材質等に応じて、適宜金属層１３１を省略することも可能である。
【００７３】
シール部材１４１は、金属層１３１上に接合され、第１のキャビティ１１１の周囲に配設される。金属材料からなる。シール部材１４１は、例えばコバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）等の導電性材料からなるシールリングとすることができる。このようなシール部材１４１を用いることで、リッド１５とケース本体１１との気密性を高めることができる。なお、シール部材１４には、ＮｉメッキやＡｕメッキ等のメッキが施されていてもよい。
【００７４】
リッド１５０は、第１のキャビティ１１１を封止する。リッド１５０には負極接着層１９によって回路素子１２２の負極が接着されている。リッド１５０は例えば、各種金属等の導電性材料からなるものとすることができ、例えばコバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）からなるものとすることができる。これにより、リッド１５０を蓄電素子１２１の導電経路として機能させることが可能となる。
【００７５】
リッド１５０は、金属層１３１及びシール部材１４１を介してケース本体１１に溶接される。リッド１５０の具体的な接合方法は特に限定されず、蓄電素子１２１や回路素子の特性、または所望の気密性等に応じて適宜選択することができる。リッド１５０が溶接された場合は、金属層１３１、シール部材１４１及びリッド１５０が一体化してケース本体１１に接合された構成となり得る。
【００７６】
正極配線１６は、第１の正極配線部分１６ａと第２の正極配線部分１６ｂから構成されている。第１の正極配線部分１６ａは、第１のキャビティ底面１１１ａとケース底面１１ｂの間に形成され、正極保護層１８を介して蓄電素子１２１の正極に電気的に接続されている。第２の正極配線部分１６ｂは、第２キャビティ底面１１２ａとケース底面１１ｂの間に形成されており、第２のキャビティ１１２に回路素子が配置されると、回路素子の正極と接続される。正極配線１６の第１のキャビティ底面１１１ａ側の端部は、正極保護層１８によって被覆され、イオン伝導体による電解腐食から保護されている。
【００７７】
負極配線１７は、ケース開口面１１ａと第２のキャビティ底面１１２ａとを接続する。負極配線１７は、金属層１３、シール部材１４及びリッド１５を介して蓄電素子１２１の負極に電気的に接続されており、第２のキャビティ１１２に回路素子が配置されると、回路素子の負極に電気的に接続される。
【００７８】
なお、金属層１３１及びシール部材１４１は、第１のキャビティ１１１の周囲に形成されるとしたが、第２のキャビティ１１２の周囲にも形成されていてもよい。
【００７９】
［モジュール用電源供給ユニットの作用効果］
上記構成を有するモジュール用電源供給ユニット１０は、第２のキャビティ１１２に回路素子を配置し、リッドで封止することにより、モジュール１００として機能させることが可能となる。即ち、モジュール用電源供給ユニット１０を利用することにより、正極配線１６及び負極配線１７の電解腐食を防止することが可能なモジュール１００を提供することができる。
【００８０】
［ケースの構成］
図８はケース１１０の構成を示す断面図である。同図に示すようにケース１１０は、ケース本体１１、正極配線１６及び負極配線１７を備える。ケース本体１１は、液体又はゲル状のイオン伝導体を含む蓄電素子を配置することが可能な第１のキャビティ１１１と、蓄電素子と電気的に接続された回路素子を配置することが可能な第２のキャビティ１１２とを有する。なお、ケース１１０の構成のうち、上記モジュール１００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８１】
正極配線１６は、第１の正極配線部分１６ａと第２の正極配線部分１６ｂから構成されている。第１の正極配線部分１６ａは、第１のキャビティ底面１１１ａとケース底面１１ｂの間に形成されている。第１の正極配線部分１６ａは、第１のキャビティ１１１に蓄電素子が配置されると、正極保護層１８を介して蓄電素子１２１の正極に電気的に接続される。第２の正極配線部分１６ｂは、第２キャビティ底面１１２ａとケース底面１１ｂの間に形成されており、第２のキャビティ１１２に回路素子が配置されると、回路素子の正極と接続される。正極配線１６の第１のキャビティ底面１１１ａ側の端部は、正極保護層１８によって被覆され、イオン伝導体による電解腐食から保護されている。
【００８２】
負極配線１７は、ケース開口面１１ａと第２のキャビティ底面１１２ａとを接続する。負極配線１７は、第１のキャビティ１１１に蓄電素子が配置されると、蓄電素子の負極に電気的に接続され、第２のキャビティ１１２に回路素子が配置されると、回路素子の負極に電気的に接続される。
【００８３】
［ケースの作用効果］
ケース１１０は、第１のキャビティ１１１に蓄電素子を、第２のキャビティ１１２に回路素子を、それぞれ配置し、かつ第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２をリッドで封止することにより、モジュール１００として機能させることが可能となる。即ち、モジュール用電源供給ユニット１０を利用することにより、正極配線１６及び負極配線１７の電解腐食を防止することが可能なモジュール１００を提供することができる。
【００８４】
［変形例］
図９は、本発明の変形例に係るモジュール２００の構成を示す模式図である。なお、モジュール２００の構成のうち、上記モジュール１００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。同図に示すように、負極配線２１７は、ケース開口面１１ａとケース底面１１ｂとを接続する第１の負極配線部分２１７ａと、第２のキャビティ底面１１２ａとケース底面１１ｂとを接続する第２の負極配線部分２１７ｂからから構成されていてもよい。第１の負極配線部分２１７ａと第２の負極配線部分２１７ｂは直接に接続されないが、モジュール２００が実装される実装基板に設けられた端子と接続され、実装基板を介して接続されるものとすることができる。
【００８５】
この構成においても、正極配線１６及び負極配線２１７は、上記モジュール１００と同様にイオン伝導体による電解腐食から保護されている。また、正極配線１６及び負極配線２１７がそれぞれケース１００内で接続されていないため、イオン伝導体が配線を伝って回路素子１２２に到達することが防止され、即ち回路素子１２２のイオン伝導体による損傷を防止することが可能である。なお、この変形例は、モジュール用電源供給ユニット及びケースについて適用することも可能である。
【００８６】
図１０は、本発明の別の変形例に係るモジュール３００の構成を示す模式図である。なお、モジュール３００の構成のうち、上記モジュール１００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。同図に示すように、モジュール３００は、部分的にケース底面１１ｂ上に配設された負極配線３１７を有していてもよい。この構成においても、正極配線１６及び負極配線３１７は、上記モジュール１００と同様にイオン伝導体による電解腐食から保護されている。なお、この変形例は、モジュール用電源供給ユニット及びケースについて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０…モジュール用電源供給ユニット
１１…ケース本体
１３、１３１…金属層
１４、１４１…シール部材
１５、１５０…リッド
１６…正極配線
１７、２１７、３１７…負極配線
１８…正極保護層
１００、２００、３００…モジュール
１１０…ケース
１１１…第１のキャビティ
１１２…第２のキャビティ
１２１…蓄電素子
１２２…回路素子
【図１】
2015192022.tif 000003
【図２】
2015192022.tif 000004
【図３】
2015192022.tif 000005
【図４】
2015192022.tif 000006
【図５】
2015192022.tif 000007
【図６】
2015192022.tif 000008
【図７】
2015192022.tif 000009
【図８】
2015192022.tif 000010
【図９】
2015192022.tif 000011
【図１０】
2015192022.tif 000012