(57)【要約】【課題】電池と電極との確実な接触を確保しながらも、コスト低減を図ることができる、ボタン電池の電極接続構造等を提供する。【解決手段】ボタン電池の電極接続構造３は、平面状のパターン面１３を有する回路基板５と、ボタン電池９がセットされたときにボタン電池をパターン面に向けて押し付ける押圧力付与手段１１とを備える。パターン面はボタン電池のセット領域を有し、そのセット領域には突起要素１７が設けられている。突起要素は、パターン面上に盛られた半田１９からなる複数の凸部で構成されている。【選択図】図２
2007179912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状のパターン面を有する回路基板と、
ボタン電池がセットされたときに該ボタン電池を前記パターン面に向けて押し付ける押圧力付与手段とを備え、
前記パターン面は前記ボタン電池のセット領域を有し、該セット領域には突起要素が設けられている、
ボタン電池の電極接続構造。
【請求項２】
前記回路基板における前記パターン面の周囲にはレジスト層が設けられており、
前記突起要素は、その頂部が、前記レジスト層よりも高くなるように設けられている、請求項１に記載のボタン電池の電極接続構造。
【請求項３】
前記突起要素は、相互に離隔した位置に設けられた複数の凸部であり、該凸部はそれぞれ、前記パターン面上に盛られた半田である、請求項１又は２に記載のボタン電池の電極接続構造。
【請求項４】
前記押圧力付与手段は、前記回路基板に支持され、且つ、弾性力によって前記ボタン電池を押し付ける金属板からなり、
前記金属板は一の電極を構成し、前記突起要素が別の一の電極を構成する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のボタン電池の電極接続構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のボタン電池の電極接続構造を備えたデータロガーであって、
前記パターン面のセット領域にセットされた前記ボタン電池と、
前記回路基板を収納するケースとを有する、
データロガー。
【請求項６】
平面状のパターン面とその周囲に設けられたレジスト層とを有する回路基板を用意し、
前記回路基板に回路部品を実装すべく該回路部品の実装領域に半田を付与する工程において、前記パターン面上の前記ボタン電池のセット領域にも半田を盛っておき、
前記回路部品に対するリフロー工程において、前記ボタン電極のための電極を形成する、
ボタン電池の電極接続構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタン電池の電極接続構造等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のボタン電池の電極接続構造では、ボタン電池との接続用に、正極用の端子と負極用の端子の双方が用意されているものが一般的である。かかる端子はそれぞれ、例えば、回路に対して、板状やブロック状の金属部材や導電樹脂部材を別途設ける態様で実現されていた。
【０００３】
しかしながら、このような従来の電極接続構造では、常に二つの端子が必要であり、すなわち、一例を挙げるならば二つの金属片を回路に対して設ける必要があった。しかも、各端子の形成・設置は単に用意するだけでは足りず、確実な導通を確保できるように形成・設置の段階から管理する必要があった。従って、常に二つの端子が必要であることにより、部品点数の増加や管理の手間、などに起因したコスト増加の問題があった。
【０００４】
一方、特許文献１には、回路基板のパターンを一方の電極として使用する電源スイッチ構造が開示されている。
【０００５】
しかしながら、この構造では、単なる平面であるパターン上面に、絶縁性の塵などの介在物が付着した場合には、即座に接触不良を起こすおそれがある。また、回路基板には他部との接触を防止する等の目的で、レジスト処理が施されていることが一般的である。このため、パターン周囲のレジストの厚みが原因で電池がパターンに適切に当接できず、それによる接触不良の問題も起こりうる。
【特許文献１】特開平８−１８５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電池と電極との確実な接触を確保しながらも、コスト低減を図ることができる、ボタン電池の電極接続構造等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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係るボタン電池の電極接続構造は、平面状のパターン面を有する回路基板と、ボタン電池がセットされたときに該ボタン電池を前記パターン面に向けて押し付ける押圧力付与手段とを備え、前記パターン面は前記ボタン電池のセット領域を有し、該セット領域には突起要素が設けられている。
【０００８】
前記回路基板における前記パターン面の周囲にはレジスト層が設けられており、前記突起要素は、その頂部が、前記レジスト層よりも高くなるように設けられていてもよい。
前記突起要素は、相互に離隔した位置に設けられた複数の凸部であり、該凸部はそれぞれ、前記パターン面上に盛られた半田であってもよい。
【０００９】
好適には、前記押圧力付与手段は、前記回路基板に支持され、且つ、弾性力によって前記ボタン電池を押し付ける金属板からなり、前記金属板は一の電極を構成し、前記突起要素が別の一の電極を構成する。
【００１０】
同課題を解決するための本発明に係るデータロガーは、上述した本発明に係るボタン電池の電極接続構造を備え、前記パターン面のセット領域にセットされた前記ボタン電池と、前記回路基板を収納するケースとを有する。
【００１１】
さらに、同課題を解決するための本発明に係るボタン電池の電極接続構造の製造方法は、平面状のパターン面とその周囲に設けられたレジスト層とを有する回路基板を用意し、前記回路基板に回路部品を実装すべく該回路部品の実装領域に半田を付与する工程において、前記パターン面上の前記ボタン電池のセット領域にも半田を盛っておき、前記回路部品に対するリフロー工程において、前記ボタン電極のための電極を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明によれば、電池と電極との確実な接触を確保しながらも、コスト低減を図ることができる。
【００１３】
また、突起要素の頂部をレジスト層よりも高くなるようにした場合には、レジスト層によって、ボタン電池と突起要素との接触が阻害されることはなく、導通を確実に確保することができる。
【００１４】
また、突起要素を、パターン面上に盛られた半田で構成する場合には、ボタン電池の電極形成のためのだけの専用工程の追加を強いられず、製造方法の煩雑化を回避し、生産性の高い実施態様を提供することができる。
【００１５】
押圧力付与手段を金属板で構成する場合には、ボタン電池を回路基板へと押し付ける機能に加え、ボタン電池のための電極端子としても機能する本手段を、簡易且つ低コストな構成によって実現することができる。
【００１６】
なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を、データロガーにおけるボタン電池の電極接続構造として実施した場合の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１８】
図１は、本実施の形態に関するデータロガーの構成を示す斜視図である。データロガー１は、ボタン電池の電極接続構造３の構成要素である回路基板５と、ケース７と、ボタン電池９とを備えている。
【００１９】
ケース７は、上部ケース７ａと、下部ケース７ｂとからなる。上部ケース７ａ及び下部ケース７ｂは、平面視矩形の天井壁及び底壁を備えると共に、天井壁及び底壁のそれぞれ四辺から立ち上がる側壁を備えている。このような構成によって、上部ケース７ａ及び下部ケース７ｂを合わせるとそれらの内側に収納室が形成される。
【００２０】
回路基板５は、ケース７の収納室内に設けられている。回路基板５の固定態様は特に限定はないが、本実施の形態では、ねじによって固定される。回路基板５には、まず、データロガーとしてのデータを収集するための測定項目に適合したセンサー部品やその他の部品を含む回路部品が搭載されている。測定項目としては、例えば、温度・湿度・衝撃・速度・照度・日射・流量・消費量などが挙げられる。さらに、回路基板５には、ボタン電池９や、ボタン電池の電極接続構造３の構成要素である押圧力付与手段１１などが搭載される。
【００２１】
押圧力付与手段１１は、回路基板５に支持された金属板からなる。また、この金属板は、弾性力によってボタン電池９を回路基板５へと押し付ける押圧力付与手段１１としての機能に加え、ボタン電池９のための一つの電極端子としても機能する。図２及び図３に示されるように、押圧力付与手段１１を構成する金属板の脚部１１ａは、回路基板５の貫通孔５ａに挿通されており、回路基板５の裏面において半田により固定されている。
【００２２】
押圧力付与手段１１を構成する金属板は、図２及び図３の（ａ）に示されるように、側面視ほぼＭ字状の部材であり、中央部の凸部が回路基板５側に向くように配置されている。これによって、図３の（ｂ）に示されるように、ボタン電池９を押圧力付与手段１１と回路基板５との間にセットすると、押圧力付与手段１１の金属板はボタン電池９に倣ってほぼ平面状に変形し、その反作用として、ボタン電池９には金属板の弾性力が付与され、ボタン電池９は回路基板５に向けて付勢される。
【００２３】
図２及び図４に示されるように、回路基板５には、回路に対応するパターン面１３が設けられている。パターン面１３は、平面状に形成されており、回路基板５の表面上に形成された導体薄膜から構成されている。
【００２４】
パターン面１３を含む回路基板５の表面側の加工・処理については、周知の仕方でよく、例えば、次のようにして行われる。まず、回路基板５の表面に導体薄膜を形成しておき、エッチングなどによって、その導体薄膜のうちパターン面１３として必要な部分以外を除去する。次に、残った導体薄膜からなるパターン面１３の周囲に、レジスト層１５を形成する。
【００２５】
また、パターン面１３は、回路の導通路１３ａに加えて、電極部として、ボタン電池９のセット領域１３ｂを備えている。そして、ボタン電池のセット領域１３ｂの上面には、突起要素１７が設けられている。
【００２６】
本実施の形態では、突起要素１７は、相互に離隔した位置に設けられた複数（図示は五つの例）の凸部であり、各凸部はパターン面１３上に盛られた半田１９で構成されている。突起要素１７の半田１９は、押圧力付与手段１１の金属板がボタン電池９のための一の電極（正極）として機能するのに対し、もう一つの電極（負極）として機能する。
【００２７】
また、図４に示されるように、半田１９からなる凸部は、その頂部Ｈが、レジスト層１５の上面Ｒよりも高くなるように、形成されている。
【００２８】
次に、このようなデータロガー１、特に、そのボタン電池の電極接続構造３に関する製造方法について説明する。まず、平面状のパターン面１３とその周囲に設けられたレジスト層１５とを有する回路基板５を用意する。これらパターン面１３及びレジスト層１５の形成態様については上で例示したとおりである。
【００２９】
続いて、回路基板５に回路部品を実装するため、該当する回路部品の実装領域に半田を付与する。また、かかる半田付与工程において、回路基板５におけるボタン電池のセット領域１３ｂにも、半田１９（クリーム半田）を付与しておく。そして、回路部品に対するリフロー工程を実施し、回路部品の接合と共に、半田１９からなる突起要素１７がボタン電池９のための電極として形成される。
【００３０】
以上のような本実施の形態によれば、まず、ボタン電池９の回路基板５側の電極接続構造として、板状やブロック状の金属部材等からなる端子を別途、設ける必要がないことから、部品点数の増加や管理の手間、などに起因したコスト増加を回避することができる。
【００３１】
さらに、回路基板５のパターン面１３において、ボタン電池のセット領域１３ｂに設けられた突起要素１７は、相互に離隔した位置に設けられた複数の凸部で構成されるため、塵などの介在物に対してもボタン電池９と電極との接触を確実に確保することができる。すなわち、本発明では平面状の電極ではないため、塵などの介在物を凸部と凸部との間で受けることによって、或いは、凸部とボタン電池９との間に介在物が位置したとしても凸部が複数形成されてあることによって、少なくとも一箇所以上の凸部がボタン電池９と確実に接触することとなり、導通が確保される。
【００３２】
さらに、回路基板５上のボタン電池のセット領域１３ｂにおいて、パターン面１３の周囲にレジスト層１５が設けられている場合には、半田１９からなる凸部は、その頂部Ｈが、レジスト層１５の上面Ｒよりも高くなるように、形成されている。このため、ボタン電池９がセット領域１３ｂよりも広範に延在する大きさであっても、レジスト層１５によって、ボタン電池９と突起要素１７との接触が阻害されることはなく、導通が確実に確保される。また、各凸部の上部に塵などの介在物が滞留しにくいという利点もある。
【００３３】
また、突起要素１７の各凸部は、パターン面１３上に盛られた半田１９で構成されているため、回路部品の実装領域に半田を付与する工程において、一緒に、セット領域１３ｂにも半田１９を付与し、且つ、回路部品に対するリフロー工程において、一緒に、半田１９からなる電極の形成が行える。このため、ボタン電池９の電極形成のためのだけの専用工程の追加を強いられず、製造方法の煩雑化を回避し、生産性の高い実施態様を提供することができる。
【００３４】
また、押圧力付与手段１１は、弾性力によってボタン電池９を回路基板５へと押し付ける機能に加え、ボタン電池９のための一つの電極端子としても機能するものであったが、本実施の形態では、金属板より構成されるため、例えば導電性樹脂などを用いる場合に比べ、簡易且つ低コストな構成によって押圧力付与手段を実現することができる。
【００３５】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に関するデータロガーの構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るボタン電池の電極接続構造の構成を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るボタン電池の電極接続構造に関し、ボタン電池のセット前後の状態を示す側面図である。
【図４】回路基板のボタン電池のセット領域近傍を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１                      データロガー
３                      ボタン電池の電極接続構造
５                      回路基板
７                      ケース
９                      ボタン電池
１１                    押圧力付与手段
１３                    パターン面
１３ｂ                  ボタン電池のセット領域
１５                    レジスト層
１７                    突起要素
１９                    半田
【図１】
2007179912.tif 000003
【図２】
2007179912.tif 000004
【図３】
2007179912.tif 000005
【図４】
2007179912.tif 000006