(57)【要約】      （修正有） 【課題】低背化と共に、回路基板との接続強度に優れた蓄電デバイス及びその実装体を提供する。【解決手段】セパレータを介して配置された一対の電極が内在する電極保持容器と、前記一方の電極と電気的に接続され電極保持容器の上方に取り付けられた板状の上側電極端子と、前記他方の電極と電気的に接続され電極保持容器の下方に取り付けられた板状の下側電極端子とを備え、前記上側電極端子及び下側電極端子の先端を含む領域の表面には、メッキが施されたメッキ部を有しており、両電極端子のメッキ部は電極保持容器より下方に位置する蓄電デバイスにおいて、前記メッキ部の一部又は全部に掛かる部分には、前記端子の先端から離れた位置に、切り欠き部が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007208137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを介して配置された一対の電極が内在する電極保持容器と、前記一方の電極と電気的に接続され電極保持容器の上方に取り付けられた板状の上側電極端子と、前記他方の電極と電気的に接続され電極保持容器の下方に取り付けられた板状の下側電極端子とを備え、前記上側電極端子及び下側電極端子の先端を含む領域の表面には、メッキが施されたメッキ部を有しており、両電極端子のメッキ部は電極保持容器より下方に位置する蓄電デバイスにおいて、
前記メッキ部の一部又は全部に掛かる部分には、前記端子の先端から離れた位置に、切り欠き部が形成されていることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記端子の下面には、前記メッキ部と、メッキ部とメッキが施されていない部分との境界部とを有し、前記切り欠き部は、前記境界部の一部を含む位置に形成されていることを特徴とする
請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記切り欠き部の内周面の少なくとも一部には、メッキが施されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
セパレータを介して配置された一対の電極が内在する電極保持容器と、前記一方の電極と電気的に接続され電極保持容器の上方に取り付けられた板状の上側電極端子と、前記他方の電極と電気的に接続され電極保持容器の下方に取り付けられた板状の下側電極端子とを備え、前記上側電極端子及び下側電極端子の先端を含む領域の表面には、メッキが施されたメッキ部を有しており、両電極端子のメッキ部は電極保持容器より下方に位置する蓄電デバイスにおいて、
前記メッキ部には、前記端子の先端から離れた位置に、前記電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向に伸びる延在部を有することを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項５】
前記延在部の外周面の少なくとも一部には、メッキが施されていることを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の蓄電デバイスを、導電性接着剤を介して回路基板に固着した蓄電デバイスの実装体であって、
前記回路基板には、前記上側電極端子及び下側電極端子のメッキ部にそれぞれ対向するランドが設けられており、
前記切り欠き部の内周面と、前記回路基板との接合部の少なくとも一部には前記導電性接着剤からなるフィレットが形成されていることを特徴とする蓄電デバイスの実装体。
【請求項７】
請求項４又は請求項５に記載の蓄電デバイスを、導電性接着剤を介して回路基板に固着した蓄電デバイスの実装体であって、
前記回路基板には、前記上側電極端子及び下側電極端子のメッキ部にそれぞれ対向するランドが設けられており、
前記延在部の外周面と、前記回路基板との接合部の少なくとも一部には前記導電性接着剤からなるフィレットが形成されていることを特徴とする蓄電デバイスの実装体。
【請求項８】
前記導電性接着剤が半田であることを特徴とする請求項６又は７に記載の蓄電デバイスの実装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板との接続強度に優れた蓄電デバイス及びその実装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器のバックアップ電源用として用いられるコイン型等の電気二重層キャパシタ又は電池等の蓄電デバイスは、図６に示すように電極が内在する電極保持容器（１）に上側電極端子（２）及び下側電極端子（３）が各々取り付けられ構造のものが一般的に知られている。
【０００３】
これらの蓄電デバイスの前記端子の先端表面には、半田濡れ性向上のためメッキが施されたメッキ部（21）（31）を有している。このような蓄電デバイスは、半田等の導電性接着剤により回路基板と接続される(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
近年の大量生産化及び部品自体の小型に伴い、蓄電デバイスを回路基板に取り付ける工程は、半田等の熱により溶融する導電性接着剤が塗布させた回路基板上に蓄電デバイスを載置し、高温のリフロー炉を通過させるリフロー半田付け工程が行われている。
【０００５】
上記リフロー半田付け工程おいては、一度に大量の半田付けを行うことができる反面、蓄電デバイスと回路基板との接続強度が十分でないものが発生してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、図７に示すように、上側電極端子（２）及び下側電極端子（３）のメッキ部（21）（31）端面を潰すことにより潰し部（25）（35）を形成し、回路基板の接続面と端子上面との距離を極力近づけるようにすることで、リフロー半田付け工程において導電性接着剤を端子上面に回り込ませる技術が提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【特許文献１】特開２００２−１９０４２７号公報
【特許文献２】特開２００２−１７０５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図６に示すような構造の蓄電デバイスにおいては、蓄電デバイスと回路基板との接続強度が低い。これは、外部からの応力、圧力は端子の中でも回路基板接と接続された部分の電極保持容器側に大きくかかるため、この部分の接着が接続強度に大きな影響を及ぼすためと考えられる。
【０００８】
また、近年の回路基板上における蓄電デバイスの実装面積の減少に伴い、導電性接着剤にて取り付けることができる回路基板上の面積を増やすことができず、十分な接続強度を確保することが出来ないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、回路基板との接続強度に優れた蓄電デバイス及びその実装体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち、請求項１に記載の蓄電デバイスは、セパレータを介して配置された一対の電極が内在する電極保持容器と、前記一方の電極と電気的に接続され電極保持容器の上方に取り付けられた板状の上側電極端子と、前記他方の電極と電気的に接続され電極保持容器の下方に取り付けられた板状の下側電極端子とを備え、前記上側電極端子及び下側電極端子の先端を含む領域の表面には、メッキが施されたメッキ部を有しており、両電極端子のメッキ部は電極保持容器より下方に位置する蓄電デバイスにおいて、前記メッキ部の一部又は全部に掛かる部分には、前記端子の先端から離れた位置に、切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のうち、請求項４に記載の蓄電デバイスは、セパレータを介して配置された一対の電極が内在する電極保持容器と、前記一方の電極と電気的に接続され電極保持容器の上方に取り付けられた板状の上側電極端子と、前記他方の電極と電気的に接続され電極保持容器の下方に取り付けられた板状の下側電極端子とを備え、前記上側電極端子及び下側電極端子の先端を含む領域の表面には、メッキが施されたメッキ部を有しており、両電極端子のメッキ部は電極保持容器より下方に位置する蓄電デバイスにおいて、前記メッキ部には、前記端子の先端から離れた位置に、前記電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向に伸びる延在部を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のうち、請求項６に記載の蓄電デバイスの実装体は、請求項１に記載の蓄電デバイスを、導電性接着剤を介して回路基板に固着した蓄電デバイスの実装体であって、前記回路基板には、前記上側電極端子及び下側電極端子のメッキ部にそれぞれ対向するランドが設けられており、前記切り欠き部の内周面と、前記回路基板との接合部の少なくとも一部には前記導電性接着剤からなるフィレットが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明のうち、請求項７に記載の蓄電デバイスの実装体は、請求項４に記載の蓄電デバイスを、導電性接着剤を介して回路基板に固着した蓄電デバイスの実装体であって、前記回路基板には、前記上側電極端子及び下側電極端子のメッキ部にそれぞれ対向するランドが設けられており、前記延在部の外周面と、前記回路基板との接合部の少なくとも一部には前記導電性接着剤からなるフィレットが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を用いることにより、回路基板と蓄電デバイスの接続強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、電気二重層キャパシタ、二次電池等の回路基板に実装される蓄電デバイスに使用できる。本発明における蓄電デバイスは、セパレータを介して上下に配置された電極を内在する電極保持容器を有している。前記電極の正極、負極の上下はどちらでもよい。
【００１６】
前記電極保持容器の上面及び下面には、一端の表面にメッキが施されたメッキ部を有し、他端が前記正極及び負極に各々電気的に取り付けられる上側電極端子及び下側電極端子を具えている。また、該両電極端子のメッキ部は、該電極保持容器の下方において略同一平面に配置されることが好ましい。これにより、回路基板上への取り付けが容易となる。
【００１７】
本発明の一実施形態としては、蓄電デバイスに用いる前記上側電極端子及び下側電極端子の少なくとも一方のメッキ部の一部又は全部に掛かる部分には、前記端子の先端から離れた位置に、切り欠き部が形成されている。上記構造の蓄電デバイスは、半田等の導電性接着剤により回路基板と取り付けるため、前記切り欠き部の少なくとも一部には、導電性接着剤が入り込む。これにより、蓄電デバイスと回路基板の接続強度を向上させることができる。
【００１８】
また、前記端子の下面、即ち回路基板と対向する面には、前記メッキ部と、メッキ部とメッキが施されていない部分との境界部とを有し、前記切り欠き部は、前記境界部の一部を含む位置に形成されているが好ましい。これにより、切り欠き部の内部には、導電性接着剤より回路基板に接続されない部分と、導電性接着剤により接続される部分とを有する。そのため、前記切り欠き部の内周面において、前記電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向の側面を有し、該側面には、回路基板取り付け時に、導電性接着剤のフィレットが形成されやすくなる。これにより蓄電デバイスと回路基板の接続強度を向上させることができる。
【００１９】
具体的に説明すると、特許文献１に記載の発明においては、端子の先端及び前記電極保持容器から先端に向かう方向に沿う両側面にフィレットが形成される可能性があるが、本発明は前記３つの方向に加えて切り欠き部の内周面において、前記電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向に第４方向のフィレットを形成することにより接続強度を更に向上させることができる。
【００２０】
また、前記端子と接続された部分においては、外部からの圧力及び応力が、端子の先端部よりも、電極保持容器側に大きくかかる。そのため、前記切り欠き部は、前記端子の先端から離れた位置に設けることにより、端子の先端に切り欠き部を設けたものよりも接続強度を向上させることができる。また、前記のように切り欠き部を、前記メッキ部およびメッキ部とメッキが施されていない部分の境界部の一部を含む位置に形成することにより、より電極保持容器に近傍な位置にフィレットを形成することができ、更なる接続強度向上につながる。
【００２１】
尚、フィレット（41）とは、二つの被着材の接合点に生じる角又は隅を満たす接着剤部分を意味し、本発明においては図５に示すように、前記二つの被着材として端子（２）のメッキ部と、回路基板（５）上のランド（51）が該当する。
【００２２】
本発明のその他の実施形態としては、蓄電デバイスに用いる上側電極端子及び下側電極端子の少なくとも一方のメッキ部には、端子の先端から離れた位置に、電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向に伸びる延在部を有する。
【００２３】
これにより、回路基板と端子の接続部分の接続面積が向上と共に回路基板と端子との接合点に形成されるフィレットの距離が長くなる。これらの効果により、回路基板と端子との接続強度が向上する。
【００２４】
前記延在部は、前記端子の前記電極保持容器から先端に向かう方向から離れた位置に形成されている。これにより、前記端子と接続された部分において外部からの圧力及び応力が、端子の先端部よりも大きくかかる電極保持容器側の接続面積を向上させることができ、回路基板から端子が外れるのを防止することができる。
【００２５】
本発明の実施例について図を参照して以下に説明する。実施例においては、蓄電デバイスとしてコイン型の電気二重層キャパシタを用いた。
(実施例１)
実施例１における蓄電デバイスに用いる電極保持容器の断面図を図２に示す。前記電極保持容器内には、活性炭等からなる第１分極性電極（11）及び第２分極性電極（12）とがセパレータ（13）を介した状態で対向配置されると共に電解液を有しており、電極保持容器（１）を構成する外装蓋（14）及び外装ケース（15）には集電体（16）を介して前記第１分極性電極（11）及び第２分極性電極（12）が電気的に接続されている。
【００２６】
前記外装蓋（14）と外装ケース（15）との間には、絶縁性を有するガスケット（17）が配置されており、前記外装ケースの開口先端部を内側に湾曲させることにより前記外装蓋（14）と外装ケース（15）とで構成される空間が密封されている。
【００２７】
次に実施例１における蓄電デバイスの上面図及び側面図を図１に示す。電極保持容器の上面及び下面にステンレス製の上側電極端子（２）及びステンレス製の下側電極端子（３）をそれぞれ銀ペーストからなる導電性接着剤により取り付けることにより実施例１の電気二重層キャパシタを作製した。
【００２８】
尚、前記上側電極端子（２）及び下側電極端子（３）は、電極保持容器（１）内の第１分極性電極（11）及び第２分極性電極（12）と電気的に接続されている。前記上側電極端子（２）及び下側電極端子（３）の先端を含む領域の表面には、半田メッキが施されたメッキ部（21）（31）を有している。また、前記上側電極端子（２）のメッキ部（21）は、クランク状に折り曲げられることにより、前記下側電極端子（３）のメッキ部（31）と略同一平面に位置している。
【００２９】
上側電極端子（２）及び下側電極端子（３）のそれぞれのメッキ部（21）（31）には、該端子の先端から離れた位置に矩形の切り欠き部（23）（33）が形成されている。尚、前記切り欠き部（23）（33）の内周面にもメッキが施されている。
【００３０】
(実施例２)
実施例２における蓄電デバイスの上面図及び側面図を図３に示す。実施例１と異なる点として、前記切り欠き部（23）（33）の形成位置をメッキ部（21）（31）とメッキが施されていない部分との境界部（22）（32）の一部を含む位置に形成されている。その他の構成については、実施例１と同様にコイン型電気二重層キャパシタを作製した。
【００３１】
(実施例３)
実施例３における蓄電デバイスの側面図及び上面図を図４に示す。実施例１と異なる点として、切り欠き部（23）（33）の代わりに、メッキ部（21）（31）には端子の先端から離れた位置に、前記電極保持容器から端子の先端に向かう方向と略直交する方向に延びる延在部（24）（34）を有している。尚、前記延在部（24）（34）の外周面にもメッキが施されている。その他の構成については、実施例１と同様にコイン型電気二重層キャパシタを作製した。
【００３２】
(比較例)
従来品として図６に示すように、メッキ部に切り欠き部及び延在部を設けないこと以外は実施例１と同様に電気二重層キャパシタを作製した。
【００３３】
上記実施例１〜３及び比較例の電気二重層キャパシタを、下側電極端子のメッキ部に対応する回路基板上のランドに導電性接着剤として半田を介して載置し、リフローを通過させることにより、前記半田を融解させて回路基板上に固着した。尚、上側電極端子は、固着されていない。
【００３４】
その後、引っ張り試験機(プッシュプルゲージがスライドレールに取り付けられており、資料する固定する固定台を有する試験機)の固定台に上記実施例１〜３及び比較例の電気二重層キャパシタが取り付けられた回路基板を各々固定し、プッシュプルゲージに前記下側電極端子をキャッチングし、スライドレールを上方に引き上げて、前記電気二重層キャパシタの下側電極端子が回路基板から離れるまで引き上げ、その時の力引っ張り強度(単位：Ｎ(ニートン))を測定した。
【００３５】
尚、基板のランドの面積は、２．４×１．０ｍｍであり、比較例における下側電極端子のメッキ部の面積は、２．０×１．０ｍｍであった。また、前記半田としては、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕのクリーム半田を使用した。その結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2007208137.tif 000003
【００３７】
表１からも分かるように、比較例に比べて、本発明における実施例１〜３は回路基板から剥がれるまでの圧力が大きくなっており、接続強度が向上していることが分かる。これは、本発明のように端子のメッキ部、または、メッキ部とメッキが施されていない部分との境界部の一部を含む位置に切り欠き部又は延在部を形成することにより、前記切り欠き部の内周面に導電性接着剤が入り込んだり、前記延在部により接続面積が向上したためと考えられる。
【００３８】
また、前記切り欠き部及び延在部により、回路基板と端子との接合部に形成されるフィレットの距離が伸びると共に、比較例においては端子の先端面および前記電極保持容器から端子の先端に向かう方向に沿う方向の両側面にフィレットが形成される可能性があるが、実施例１〜３においては前記３つの方向に加えて端子引出し方向と略直交する第４方向のフィレットが形成されることにより接続強度を更に向上できたものと考えられる。
【００３９】
また、実施例２においては、切り欠き部の内部には、導電性接着剤より回路基板に接続されない部分と、導電性接着剤により接続される部分とを有することとなる。そのため、前記切り欠き部の内周面に、前記電極保持容器から先端に向かう方向と略直交する方向の側面を有し、該側面には、回路基板取り付け時に、導電性接着剤のフィレットが形成されたことにより接続強度を向上できたものと考えられる。
【００４０】
実施例においては、蓄電デバイスとして電気二重層キャパシタを用いたが、二次電池等の回路基板に実装するものであれば応用可能である。
【００４１】
また、実施例において切り欠き部及び延在部として矩形のもの用いたが、円形、半円形、三角形などフィレットが形成される形状であれば応用可能である。
【００４２】
上記実施例の説明は、発明を説明するものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮して解すべきではなく、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１の電気二重層キャパシタの上面図および側面図である。
【図２】実施例１の電気二重層キャパシタに使用した電極保持容器の断面図である。
【図３】実施例２の電気二重層キャパシタの上面図および側面図である。
【図４】実施例３の電気二重層キャパシタの上面図および側面図である。
【図５】フィレットが形成された回路基板の断面図である。
【図６】従来の電気二重層キャパシタの上面図及び側面図である。
【図７】従来の電気二重層キャパシタの上面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  電極保持容器
11  第１分極性電極
12  第２分極性電極
13  セパレータ
14  外装蓋
15  外装ケース 
16  集電体
17  ガスケット
２  上側電極端子
21  メッキ部
22  境界部
23  切り欠き部
24  延在部
25  潰し部
３  下側電極端子
31  メッキ部
32  境界部
33  切り欠き部
34  延在部
35  潰し部
４  導電性接着剤
41  フィレット
５  回路基板
51  ランド
【図１】
2007208137.tif 000004
【図２】
2007208137.tif 000005
【図３】
2007208137.tif 000006
【図４】
2007208137.tif 000007
【図５】
2007208137.tif 000008
【図６】
2007208137.tif 000009
【図７】
2007208137.tif 000010