(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、この容器に内装された電池と、この電池に接続された回路基板とを備え、上記容器の表面には、開口が形成されており、上記回路基板は、その表面に薄膜状の端子部が上記開口から外部に臨むようにして形成されている電池パックであって、
上記端子部は、上記回路基板上に直接形成されたベース層と、このベース層上に形成されためっき層とによって構成され、
上記めっき層は、ニッケルからなる第１めっき層と、その上層の金からなる第２めっき層からなっていることを特徴とする、電池パック。
【請求項２】
上記回路基板には、上記端子部が形成される領域以外の領域に絶縁層が直接的に形成され、
上記絶縁層は、上記回路基板の表面および／または上記ベース層の表面が外部に露出しないように、上記第２めっき層の周縁を覆うように形成された、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
容器と、この容器に内装される電池と、この電池に接続される回路基板とを備える電池パックの製造方法であって、
上記回路基板の製造には、上記回路基板の表面に、銅からなるベース層、ニッケルからなる第１めっき層および金からなる第２めっき層を順次積層して端子部を形成する端子部形成工程を含むことを特徴とする電池パックの製造方法。
【請求項４】
上記回路基板の製造には、上記端子部形成工程の後に、上記端子部が形成される領域以外の領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を含み、
上記絶縁層形成工程では、上記回路基板の表面および／または上記ベース層の表面が外部に露出しないように、上記絶縁層を、上記第２めっき層の周縁を覆うように形成する、請求項３に記載の電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、たとえば携帯型電話機やノート型パソコン等の携帯用電子機器に着脱可能な電池パック、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、たとえば携帯型電話機やノート型パソコン等では、リチウムイオン電池やマンガン電池等のバッテリ用電池を内蔵した電池パックが用意され、この電池パックが、携帯型電話機等の本体に対して着脱自在にされた構成とされている。上記電池パックを用いれば、商用電源等から電源電圧を供給することなく、一定時間、上記携帯型電話機等を使用することができる。
【０００３】
図１１は、このような電池パックの一例を示す斜視図であり、図１２は、この電池パックに内装される回路基板の斜視図である。この電池パック１は、樹脂製の容器２と、図示しないバッテリ電池と接続される回路基板３とを備えて構成されている。回路基板３は、バッテリ電池における過充電および過放電を防止するための保護回路（図示せず）を含んでいる。
【０００４】
回路基板３は、図１２に示すように、その表面に基板実装型の端子台４が実装されるとともに、バッテリ電池と接続するための接続端子７が設けられている。端子台４は、その上面に複数の接触端子部５を備えており、回路基板３は、この接触端子部５が、容器２の表面に形成された開口６を介して外部に露出するように、容器２の内側に沿って支持されている。そして、回路基板３は、この端子台４の接触端子部５が、たとえば携帯型電話機の本体（図示せず）に設けられたコネクタピン（図示せず）に接触することにより本体と電気的に接続可能とされている。すなわち、回路基板３は、端子台４の各接触端子部５を通じて上記本体への電力の供給およびバッテリ電池への充電を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の携帯型電話機においては、軽量化および薄型化の要請がある一方、部品コストおよび製造コストの低減化が望まれており、これらの課題は、携帯型電話機に着脱される電池パックにおいても同様である。しかしながら、上記電池パック１における回路基板３の端子台４は、一般に高価であり、装置全体の部品コストに影響を及ぼす。また、端子台４は、回路基板３に対する実装高さが比較的高いため、電池パックの大きさに影響し、このことは軽量化および薄型化の要請に反するものであった。
【０００６】
【発明の開示】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、軽量化および薄型化を図りつつ、コストの低減化を実現することのできる電池パック、およびその製造方法を提供することを、その課題とする。
【０００７】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本願発明の第１の側面に係る電池パックによれば、容器と、この容器に内装された電池と、この電池に接続された回路基板とを備え、上記容器の表面には、開口が形成されており、上記回路基板は、その表面に薄膜状の端子部が上記開口から外部に臨むようにして形成されている電池パックであって、上記端子部は、上記回路基板上に直接形成されたベース層と、このベース層上に形成されためっき層とによって構成され、上記めっき層は、ニッケルからなる第１めっき層と、その上層の金からなる第２めっき層からなっていることを特徴とする。
【０００９】
本願発明によれば、たとえば携帯型電話機の本体との接続部であって、電池パックに備えられる回路基板の端子部は、回路基板上で薄膜状に形成される。そのため、従来のように端子台といった電子部品を用いていた構成に比べ、回路基板上における部品の実装高さを大幅に低くすることができるとともに、部品コストの低減化を図ることができる。したがって、これに伴い電池パックの厚みを薄くでき、ひいては携帯型電話機の薄型化、小型化および軽量化に寄与することができる。また、端子部において最上層となるめっき層は金からなるので、端子部の防食性および装飾性を高めることができる。
【００１０】
本願発明の好ましい実施の形態によれば、回路基板には、端子部が形成される領域以外の領域に絶縁層が直接的に形成され、絶縁層は、回路基板の表面および／または上記ベース層の表面が外部に露出しないように、上記第２めっき層の周縁を覆うように形成されている。
【００１１】
従来では、たとえばめっき層を形成する際における熱の影響で絶縁層の材質が収縮し、端子部の形成領域以外の領域に形成される絶縁層とベース層との間等に隙間が生じる場合があった。そのため、その隙間によってベース層や回路基板の表面が外部に露出していると、上記隙間に水分等が侵入した場合、めっき層を劣化させることがある。しかし、上記のように、最上層である上記第２めっき層の周縁を絶縁層が十分に覆うように形成されれば、絶縁層が多少収縮しても上記隙間が生じることを防止することができる。そのため、回路基板の表面および／またはベース層の表面が外部に露出することがなくなるので、水分等の侵入を防止でき、めっき層の表面劣化を抑制することができる。したがって、信頼性の高い電池パックを提供することができる。
【００１２】
本願発明の第２の側面に係る電池パックの製造方法によれば、容器と、この容器に内装される電池と、この電池に接続される回路基板とを備える電池パックの製造方法であって、  上記回路基板の製造には、上記回路基板の表面に、銅からなるベース層、ニッケルからなる第１めっき層および金からなる第２めっき層を順次積層して端子部を形成する端子部形成工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
本願発明の第２の側面に係る製造方法によれば、本願発明の第１の側面に係る電池パックの回路基板を容易に実現することができ、本願の第１の側面に係る電池パックにおける作用効果と同様の効果を奏することができる。
【００１４】
本願発明の好ましい実施の形態によれば、回路基板の製造には、端子部形成工程の後に、端子部が形成される領域以外の領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を含み、絶縁層形成工程では、回路基板の表面および／またはベース層の表面が外部に露出しないように、絶縁層を、上記第２めっき層の周縁を覆うように形成する。この発明によれば、端子部形成工程においてベース層、第１めっき層および第２めっき層を順次形成した後で、絶縁層形成工程において絶縁層を形成するので、上記第２めっき層の周縁を覆うように絶縁層を容易に形成することができ、本願の第１の側面に係る電池パックにおける作用効果と同様の効果を奏することができる。
【００１５】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本願発明に係る回路基板の斜視図である。なお、以下の説明では、従来の説明の欄で説明した電池パックの斜視図である図１１を再び参照し、図１１と同符号を示す部品については同機能を示すものとする。
【００１８】
この電池パック１は、たとえば携帯型電話機の本体（図示せず）に対して着脱自在とされ、樹脂製の容器２と、容器２内に組み込まれ、たとえばリチウムイオン電池からなる図示しないバッテリ電池と、それに接続される回路基板１１とを備えている。回路基板１１は、バッテリ電池からの電力を携帯型電話機等の本体側に供給する機能を有している。また、上記本体はバッテリ電池を充電することができ、回路基板１１は、上記本体からの充電用電力をバッテリ電池に与える機能を有し、これに伴い、回路基板１１は、過放電、過充電を防止する保護回路を有している。
【００１９】
容器２は、中空構造を有する略直方形状に形成され、図１１に示すように、その背面に開口６が形成されている。この開口６からは、回路基板１１の表面に形成される端子部１２（後述）が外部に臨むようにされ、この端子部１２が携帯型電話機の本体側のコネクタピン等に接触することにより、電池パック１が上記本体に電気的に接続される。
【００２０】
回路基板１１は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる矩形状とされたリジッド型のプリント配線基板であり、容器２内においてバッテリ電池との接触を回避するように、すなわち、容器２の長手方向一端面２ａの近傍に配されている。回路基板１１は、その表面に銅箔等からなる配線パターン（図示せず）が形成され、配線パターンの所定箇所においてＩＣや抵抗等の電子部品が実装されている。また、回路基板１１には、容器２内のバッテリ電池等に接続される接続端子７が設けられている。
【００２１】
回路基板１１の表面には、端子部１２が薄膜状に形成され、この端子部１２は、図２に示すように、回路基板１１上に形成され銅からなるベース層１４と、ベース層１４の上面にめっき等により形成され、ニッケルからなる第１めっき層１５と、第１めっき層１５の上面に最上層となるようめっき等により形成され、金からなる第２めっき層１６とによって構成されている。なお、図２には示していないが、ベース層１４には、配線パターンが接続されている。また、各層１４，１５，１６の厚みは、ベース層１４が約３５μｍ、第１めっき層１５が約４μｍ以上、第２めっき層１６が約１．５μｍ以上とされる。
【００２２】
このように、第１めっき層１５にニッケルが用いられれば、銅からなるベース層１４と金からなる第２めっき層１６との接合強度を高めることができる。また、端子部１２において最上層となる第２めっき層に金が用いられれば、端子部１２の防食性および装飾性を高めることができる。
【００２３】
また、回路基板１１の表面には、ベース層１４が形成される領域以外の領域に、グリーンレジストと呼称され、回路基板１１の表面や配線パターンを保護するための絶縁層１７が形成されている。絶縁層１７は、エポキシ樹脂等からなり電気絶縁性を有しており、その厚みは、約７μｍとされる。
【００２４】
上記のように、端子部１２は、ベース層１４、第１めっき層１５、および第２めっき層１６が積層されてなり、回路基板１１上で薄膜状に形成されるので、従来のように端子台といった電子部品を用いていた構成に比べ、部品コストの低減化を図ることができるとともに、回路基板１１上における部品の実装高さを大幅に低くすることができる。そのため、これに伴い電池パック１の厚みを薄くでき、ひいては携帯型電話機の薄型化、小型化および軽量化に寄与することができる。
【００２５】
なお、上記のように、たとえば本体と接続される場合、回路基板１１において従来の端子台に代えて薄膜状の端子部１２が用いられれば、従来に比べ、回路基板１１における実装高さが極端に低くなる。そのため、端子部１２と、たとえば本体のコネクタピンとの接触抵抗を維持するために、回路基板１１が容器２に対して適当な位置関係で備えられることが望ましい。
【００２６】
ところで、上述したように、回路基板１１上に薄膜状の端子部１２を形成した場合、その製造方法によっては以下のような不具合が生じることがある。すなわち、上記端子部１２を形成するときには、公知のフォトリソグラフィー法を用い、ベース層１４が形成される。次いで、回路基板１１の表面の、端子部１２が形成される以外の領域に、エポキシ樹脂等からなる絶縁層１７がこの場合も公知のフォトリソグラフィー法を用いて形成される。詳細には、絶縁層１７の端部１７ａは、図２に示すように、ベース層１４の周縁１４ａに載り上がるようにして形成される。その後、ベース層１４上にニッケルによるめっきを施して第１めっき層１５が形成され、第１めっき層１５上に金によるめっきを施して第２めっき層１６が形成される。
【００２７】
この製造方法によると、めっき層１５，１６を形成するときの熱によって、図３に示すように、絶縁層１７を形成するエポキシ樹脂等が収縮し、絶縁層１７の端部１７ａとニッケルからなる第１めっき層１５との間に隙間Ｄが生じ、ベース層１４の表面の一部が外部に露出することがある。そして、このような隙間Ｄに、たとえば水分や硫化水素あるいは亜硫酸ガス等が侵入すると、第１めっき層１５の表面に不純物の結晶が生じ、金からなる第２めっき層１６の表面を劣化させるおそれがある。
【００２８】
また、たとえば図４に示すように、ベース層１４が形成された後、絶縁層１７がベース層１４の周囲に形成され、その後、第１および第２めっき層１５，１６が形成される場合、絶縁層１７の、ベース層１４寄りの端部１７aの上部を覆うように第２めっき層１６の端部１６ａが形成されることもある。この場合、絶縁層１７が上記と同様に収縮すると、図５に示すように、絶縁層１７とベース層１４との間に隙間Ｄが生じ、ベース層１４の表面および回路基板１１の表面が外部に露出することがある。
【００２９】
ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板１１は、図５に示すように、複数のガラス繊維１１ａが縦横に交差し、その交差したガラス繊維１１ａの隙間に樹脂成分（図示せず）が含有された構成である。しかし、上記ガラス繊維１１ａの編み具合等の影響によって、回路基板１１の表面が外部に露出されると、水分が回路基板１１に含浸することがある。その場合、ベース層１４を構成する銅等がイオン化し、その銅イオン（図５における三角印参照）が回路基板１１内を進行し、露出された隙間Ｄの領域からベース層１４上を伝い、第２めっき層１６上に銅化合物として析出される場合があり、これが第２めっき層１６の表面を劣化させる原因となることがある。
【００３０】
本実施形態では、上記不具合に対応する方法として、以下に示す構成を採用している。すなわち、回路基板１１には、端子部１２が形成される領域以外の領域に絶縁層１７が形成されるが、その絶縁層１７は、その端部１７ａが図６に示すように、上記ベース層１４の表面が外部に露出しないように、第２めっき層１６の周縁１６ａを覆うように形成される。このように、絶縁層１７が第２めっき層１６の周縁を十分に覆うように形成されれば、たとえ絶縁層１７が熱等によって収縮したとしても、隙間Ｄが生じることがなく、ベース層１４の表面は、絶縁層１７によって外部に露出することがなくなる。そのため、水分や硫化水素あるいは亜硫酸ガス等の侵入を防止でき、第２めっき層１６の表面劣化を抑制することができる。
【００３１】
また、図５に示したように、第２めっき層１６上に銅化合物が析出していた場合でも、絶縁層１７が、第２めっき層１６の周縁１６ａを覆うように形成されれば、隙間Ｄが生じなくなるので、回路基板１１の表面およびベース層１４の表面が外部に露出することはない。そのため、水分等の侵入を防止できるので、上記と同様に、第２めっき層１６の表面の劣化を防止することができる。
【００３２】
なお、図７に示すように、第１めっき層１５および第２めっき層１６が、ベース層１４の周縁１４ａを覆うように形成され、絶縁層１７の端部１７ａが、それらを覆うように形成された構成とされてもよい。この構成によれば、ベース層１４および第１めっき層１５の周縁部では、第１めっき層１６および絶縁層１７によって二重に覆われた構成となるので、ベース層１４および第１めっき層１５が外部に露出する可能性がより少なくなるので、水分等の侵入をより確実に防止できるといった利点がある。
【００３３】
次に、上記回路基板１１の製造方法について説明する。回路基板１１は、図８に示すように、長尺状の集合基板２１を用いて製作される。すなわち、集合基板２１は、一般的なリジッド型の原板によって構成され、集合基板２１の表面に対して、上記した回路基板１１に相当する領域２２（図８における一点破線内）に、上記公知のフォトリソグラフィー法により配線パターンが形成される。
【００３４】
すなわち、銅箔を施した集合基板２１上に対してレジスト材料を塗布し、所定のパターンが形成されたマスクを用いて露光、現像した後、エッチングによって銅箔の不要部分を除去する。これにより、回路基板１１に相当する領域２２に、配線パターンおよびベース層１４が形成される。次いで、ベース層１４上にニッケル等のめっきを施して第１めっき層１５を形成する。その後、第１めっき層１５上に金等のめっきを施して第２めっき層１６を形成する。
【００３５】
そして、回路基板１１に相当する領域２２の表面の、端子部１２が形成される以外の領域に、この場合も公知のフォトリソグラフィー法を用いて絶縁層１７を形成する。絶縁層１７は、上記回路基板１１の表面およびベース層１４の表面が外部に露出しないように、上記端子部１２の第２めっき層１６の周縁１６ａを覆うように形成する（図６参照）。次いで、半田リフロー処理によって、配線パターンの所定位置にＩＣや抵抗等の電子部品が実装される。
【００３６】
その後、集合基板２１は、図９に示すように、所定の金型によって上述した領域２２に沿って打ち抜き加工し、回路基板１１に相当する複数の基板品２３を形成する。そして、連設部２４を切断した後、接続端子７を接続することにより、図１に示す回路基板１１が得られる。このようにして製作された回路基板１１は、たとえば、図１０に示すように、電池パック１に組み込まれる。
【００３７】
すなわち、回路基板１１が組み込まれた電池パック１は、たとえば携帯型電話機本体Ｐの背面側の所定位置に装着される。この場合、携帯型電話機の本体Ｐには、電池パック１の端子部１２に対向する位置に、コネクタ２５が設けられている。コネクタ２５には、複数のコネクタピン２６が設けられており、電池パック１が携帯型電話機の本体Ｐに取り付けられた状態では、端子部１２がコネクタピン２６に接触することにより、電池パック１と本体とが電気的に接続される。
【００３８】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態において説明した回路基板１１の端子部１２の積層構造は、上記実施形態に示した構成に限るものではない。また、回路基板１１は、上述した電池パック１に組み込まれて適用されることに限定されず、カメラやビデオ等の小型電子機器等に適用されるようにしてもよい。また、上記実施形態における端子部１２の端子数は、上記した数に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る電池パックに適用される回路基板の斜視図である。
【図２】図１に示す端子部の断面図である。
【図３】図２に示す端子部の拡大断面図である。
【図４】変形例の端子部の断面図である。
【図５】図４に示す端子部の拡大断面図である。
【図６】端子部の断面図である。
【図７】変形例の端子部の断面図である。
【図８】回路基板の製造方法を説明するための図である。
【図９】回路基板の製造方法を説明するための図である。
【図１０】電池パックを携帯型電話機に装着するときの斜視図である。
【図１１】従来の電池パックの斜視図である。
【図１２】従来の電池パックに内装される回路基板の斜視図である。
【符号の説明】
１  電池パック
２  容器
３  回路基板
６  開口
１２  端子部
１４  ベース層
１５  第１めっき層
１６  第２めっき層
１７  絶縁層
【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１２】
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