特開 2015-185441 モジュール用電源供給ユニット、ケース及びモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-185441(P2015-185441A)

(43)【公開日】2015年10月22日

(54)【発明の名称】モジュール用電源供給ユニット、ケース及びモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20150925BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20150925BHJP

   H01M 2/02 20060101ALI20150925BHJP

   H01M 2/04 20060101ALI20150925BHJP

   H01M 2/08 20060101ALI20150925BHJP

   G04G 19/00 20060101ALN20150925BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 A

   G06F1/00 331A

   H01M2/02 A

   H01M2/04 A

   H01M2/08 A

   G04G1/00 310Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-62056(P2014-62056)

(22)【出願日】2014年3月25日

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100123733

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 大樹

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100170346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 望

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】石田 克英

【テーマコード（参考）】

2F002

5B011

5H011

5H040

【Ｆターム（参考）】

2F002AA00

2F002AB01

2F002AC04

2F002AE02

5B011DA06

5B011DB16

5H011AA17

5H011CC01

5H011FF03

5H011GG09

5H040AA34

5H040AT02

5H040AY04

5H040NN03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】液体又はゲル状のイオン導電体を含む蓄電素子と回路素子とを搭載することが可能なモジュールに用いられるケース及びモジュール用電源供給ユニットを提供する。
【解決手段】モジュール１００は、絶縁性のケース本体と、蓄電素子１２１と、回路素子１２２とを具備する。ケース本体は、第１のキャビティ１１１と、回路素子１２２を配置することが可能な第２のキャビティ１１２とを有し、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２が形成された開口面１１７と、開口面１１７の反対側の底面１１６とが設けられる。開口面１１７は、底面１１６からの高さが第１の高さであり第１のキャビティ１１１が形成された第１の領域と、底面１１６からの高さが第１の高さより高い第２の高さであり第２のキャビティが１１２形成された第２の領域とを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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のキャビティとを有し、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティが形成された開口面と、前記開口面の反対側の底面とが設けられた絶縁性のケース本体と、
液体又はゲル状のイオン導電体を含み、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
を具備し、
前記開口面は、
前記底面からの高さが第１の高さであり前記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
前記底面からの高さが前記第１の高さより高い第２の高さであり前記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する
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、
少なくとも前記第１のキャビティを封止するリッドをさらに具備する
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、
前記ケース本体と前記リッドとの間に接合されたシール部材をさらに具備する
モジュール用電源供給ユニット。

【請求項4】

請求項３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、前記ケース本体に溶接される
モジュール用電源供給ユニット。

【請求項5】

請求項４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、
周縁部に対して中央部が突出した表面と、
前記第１のキャビティに面し、前記表面に倣って中央部が陥没した裏面とを有する
モジュール用電源供給ユニット。

【請求項6】

液体又はゲル状のイオン導電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のキャビティとを有し、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティが形成された開口面と、前記開口面の反対側の底面とが設けられた絶縁性のケース本体
を具備し、
前記開口面は、
前記底面からの高さが第１の高さであり前記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
前記底面からの高さが前記第１の高さより高い第２の高さであり前記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する
ケース。

【請求項7】

請求項６に記載のケースであって、
少なくとも前記第１のキャビティを封止するリッドをさらに具備する
ケース。

【請求項8】

請求項７又は８に記載のケースであって、
少なくとも前記第１の領域に接合されたシール部材をさらに具備する
ケース。

【請求項9】

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のキャビティとを有し、前記第１のキャビティ及び前記第２のキャビティが形成された開口面と、前記開口面の反対側の底面とが設けられた絶縁性のケース本体と、
液体又はゲル状のイオン導電体を含み、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、前記蓄電素子に電気的に接続された回路素子と
を具備し、
前記開口面は、
前記底面からの高さが第１の高さであり前記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
前記底面からの高さが前記第１の高さより高い第２の高さであり前記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する
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、
少なくとも前記第１のキャビティを封止するリッドをさらに具備する
モジュール。

【請求項11】

請求項１０に記載のモジュールであって、
前記ケース本体と前記リッドとの間に接合されたシール部材をさらに具備する
モジュール。

【請求項12】

請求項９に記載のモジュールであって、
前記リッドは、
前記第１のキャビティを封止する第１のリッドと、
前記第２のキャビティを封止する第２のリッドとを有する
モジュール。

【請求項13】

請求項１２に記載のモジュールであって、
前記第１のリッドは、レーザ溶接法により前記ケースに接合される
モジュール。

【請求項14】

請求項１２に記載のモジュールであって、
前記第１のリッドは、
周縁部に対して中央部が突出した表面と、
前記第１のキャビティに面し、前記表面に倣って中央部が陥没した裏面とを有する
モジュール。

【請求項15】

請求項１４に記載のモジュールであって、
前記第１のリッドの表面は、
中央部に設けられた第１の平坦面と、
前記第１の平坦面の外縁に設けられたテーパ面とを含み、
前記第２のリッドは、
前記第１の平坦面と同一平面上に設けられた第２の平坦面を含む表面を有する
モジュール。

【請求項16】

請求項１２に記載のモジュールであって、
前記第２のリッドは、抵抗溶接法により前記ケース本体に接合される
モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部に蓄電素子及び回路素子が配置されたモジュール、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、及びケースに関する。

【背景技術】

【0002】

リアルタイムクロックＩＣ等の電子デバイスと、この電子デバイスに電源を供給するための蓄電素子と、この電子デバイスを駆動するための回路素子とが、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。リアルタイムクロックＩＣ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、リアルタイムクロックＩＣ、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、一方にはリアルタイムクロックＩＣ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、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）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導電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導電体を含む蓄電素子に対して適用すると、イオン導電体が漏出した際に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、ＲＴＣ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導電体を含む蓄電素子と回路素子とを搭載することが可能なモジュール、当該モジュールに用いられるケース及びモジュール用電源供給ユニット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、絶縁性のケース本体と、蓄電素子とを具備する。
上記ケース本体は、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のキャビティとを有し、底面と、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された上記底面の反対側の開口面とが設けられる。
上記蓄電素子は、上記液体又はゲル状のイオン導電体を含み、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る。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【0009】

本発明の一形態に係るケースは、絶縁性のケース本体を具備する。
上記ケース本体は、液体又はゲル状のイオン導電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のキャビティとを有し、底面と、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された上記底面の反対側の開口面とが設けられる。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【0010】

本発明の一形態に係るモジュールは、絶縁性のケース本体と、蓄電素子と、回路素子とを具備する。
上記ケース本体は、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のキャビティとを有し、底面と、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された上記底面の反対側の開口面とが設けられる。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１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（図２中Ｓ１１−Ｓ１１線）である。

【図4】同モジュールのケース本体の構成を示す図であり、Ａは平面図、Ｚは断面図である。

【図5】Ａは同モジュールの金属層の構成を示す平面図、Ｂは同モジュールのケース本体及び金属層の構成を示す断面図である。

【図6】同モジュールのシール部材の構成を示す平面図である。

【図7】同モジュールにおいて、レーザ溶接法により第１のリッドをシール部材に接合する際の態様を示す模式的な断面図である。

【図8】同モジュールにおいて、レーザ溶接法により第２のリッドをシール部材に接合する際の態様を示す模式的な断面図である。

【図9】第１の実施形態に係るモジュール用電源供給ユニットを示す断面図である。

【図10】本発明の第２の実施形態に係るモジュールの構成を示す図であり、Ａは平面図、Ｂは断面図である。

【図11】同モジュールのリッドを除いた構成を示す図であり、Ａは平面図、Ｂは断面図である。

【図12】本発明の第３の実施形態に係るモジュールの構成を示す断面図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る変形例を示す拡大断面図である。

【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、絶縁性のケース本体と、蓄電素子とを具備する。
上記ケース本体は、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のキャビティとを有し、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された開口面と、上記開口面の反対側の底面とが設けられる。
上記蓄電素子は、上記液体又はゲル状のイオン導電体を含み、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る。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【0013】

上記モジュール用電源供給ユニットは、第１のキャビティには蓄電素子が配置されているが、第２のキャビティは開放されている。そこで、第２のキャビティに所定の回路素子を配置することで、蓄電素子から当該回路素子等への電源供給が可能となり、リアルタイムクロックＩＣ等の電子デバイスの駆動が可能なモジュールを作製することができる。また、上記モジュール用電源供給ユニットによれば、液体またはゲル状のイオン導電体を含む蓄電素子と回路素子とを分離して配置することができる。したがって、上記モジュール用電源供給ユニットにより、液漏れのおそれがなく、所望の機能を有するモジュールを提供することが可能となる。また、ケース本体の開口面が第１の領域及び第２の領域を有することから、第１のキャビティと第２のキャビティとの間に段差が設けられることとなる。これにより、仮に第２のキャビティをリッド等により封止しようとする際に、作業性を高めることができる。

【0014】

上記モジュール用電源供給ユニットは、少なくとも上記第１のキャビティを封止するリッドをさらに具備してもよい。

【0015】

上記構成によれば、リッドによって第１のキャビティを確実に封止し、蓄電素子の液漏れを防止することができる。

【0016】

上記モジュール用電源供給ユニットは、上記ケース本体と上記リッドとの間に接合されたシール部材をさらに具備してもよい。

【0017】

上記構成によれば、キャビティを気密に封止することができる。したがって、上記ケースを用いることで、蓄電素子の液漏れをより確実に防止できるモジュールを、容易に製造することが可能となる。

【0018】

例えば上記リッドは、上記ケース本体に溶接されてもよい。

【0019】

また、上記リッドは、
周縁部に対して中央部が突出した表面と、
上記第１のキャビティに面し、上記表面に倣って中央部が陥没した裏面とを有してもよい。

【0020】

溶接時には、リッドが高温となり得るため、リッドが熱膨張し、あるいは冷却時に収縮する可能性がある。上記構成によれば、上記膨張又は収縮に伴いリッドに生じる応力を緩和し、リッドやケース本体との接合部位の破損等を防止することができる。

【0021】

本発明の一実施形態に係るケースは、絶縁性のケース本体を具備する。
上記ケース本体は、液体又はゲル状のイオン導電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のキャビティとを有し、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された開口面と、上記開口面の反対側の底面とが設けられる。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【0022】

本発明の一実施形態に係るモジュールは、絶縁性のケース本体と、蓄電素子と、回路素子とを具備する。
上記ケース本体は、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のキャビティとを有し、上記第１のキャビティ及び上記第２のキャビティが形成された開口面と、上記開口面の反対側の底面とが設けられる。
上記開口面は、
上記底面からの高さが第１の高さであり上記第１のキャビティが形成された第１の領域と、
上記底面からの高さが上記第１の高さより高い第２の高さであり上記第２のキャビティが形成された第２の領域とを有する。

【0023】

また、上記モジュールは、少なくとも上記第１のキャビティを封止するリッドをさらに具備してもよい。

【0024】

上記モジュールは、上記ケース本体と上記リッドとの間に接合されたシール部材をさらに具備してもよい。

【0025】

上記リッドは、
上記第１のキャビティを封止する第１のリッドと、
上記第２のキャビティを封止する第２のリッドとを有してもよい。

【0026】

上記構成によれば、蓄電素子が配置された第１のキャビティのみならず、回路素子が配置された第２のキャビティも封止することができる。

【0027】

また、上記第１のリッドは、レーザ溶接法により上記ケースに接合されてもよい。

【0028】

上記構成によれば、液体又はゲル状のイオン導電体の染み出し等の問題が生じにくく信頼性の高いレーザ溶接を用いて第１のキャビティを確実に封止することができる。また、溶接代を大きく確保することなく、気密性の高い封止が可能となる。

【0029】

また、上記第１のリッドは、
周縁部に対して中央部が突出した表面と、
上記第１のキャビティに面し、上記表面に倣って中央部が陥没した裏面とを有してもよい。

【0030】

さらに、上記第１のリッドの表面は、
中央部に設けられた第１の平坦面と、
上記第１の平坦面の外縁に設けられたテーパ面とを含み、
上記第２のリッドは、
上記第１の平坦面と同一平面上に設けられた第２の平坦面を含む表面を有してもよい。

【0031】

上記構成によれば、モジュール全体として、略平坦な上面（表面）を有する構成とすることができ、他の電子機器等への実装を容易にすることができる。

【0032】

上記第２のリッドは、抵抗溶接法により上記ケース本体に接合されてもよい。

【0033】

上記構成によれば、ケース本体の開口面の第２の領域と第１の領域との高さが異なることから、第１の領域及び第２の領域の境界部も容易に溶接することができる。

【0034】

＜第１の実施形態＞
本発明の第１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の平面図であり、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及びリッド１５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は、ケース本体１１に形成された第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２にそれぞれ蓄電素子１２１及び回路素子１２２が配置され、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２がリッド１５（第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２）によって封止された構成を有する。本実施形態に係るモジュール１００は、例えばリアルタイムクロックＩＣ等の電子デバイスを駆動するためのモジュールとして用いられ、蓄電素子１２１をバックアップ電源等として使用することができる。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。

【0037】

（ケース本体）
図４は、ケース本体１１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及び隔壁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。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。

【0038】

ケース本体１１には、さらに、開口面１１７と、底部１１３に形成され開口面１１７の反対側の底面１１６とが設けられる。開口面１１７は、ケース本体１１の上面として構成される。開口面１１７には、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２が形成される。

【0039】

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の開口面１１７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を配置する液室を形成する。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。

【0040】

開口面１１７は、第１のキャビティ１１１が形成された第１の領域１１７ａと、第２のキャビティ１１２が形成された第２の領域１１７ｂとを有する。第１の領域１１７ａと第２の領域１１７ｂとの境界部は、隔壁１１５に沿って設けられる。第１の領域１１７ａは、図４に示すように、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１である。第２の領域１１７ｂは、図４に示すように、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２である。すなわち、開口面１１７には、隔壁１１５上に段差部１１７ｃが設けられている。

【0041】

ケース本体１１は、絶縁性であって、例えば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。

【0042】

（蓄電素子）
蓄電素子１２１は、液体又はゲル状のイオン導電体を含み、図３に示すように、第１のキャビティ１１１に配置される。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。蓄電素子１２１は、例えば電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等であってもよい。蓄電素子１２１の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、イオン導電体と、このイオン導電体に浸漬される正極の電極シート及び負極の電極シートとを有するものとすることができる。より具体的には、正極の電極シート及び負極の電極シートは、セパレートシートを挟んでＺ軸方向に積層された構成としてもよい。正極の電極シート及び負極の電極シートは、底部１１３に配設された図示しない配線や導電性のリッド１５等を介して、回路素子１２２や外部端子等に接続される。これにより、蓄電素子１２１は、回路素子１２２に対し電源を供給することが可能となる。

【0043】

（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、蓄電素子１２１に電気的に接続され、蓄電素子１２１から電源を供給されることが可能に構成される。回路素子１２２は、本実施形態において、リアルタイムクロックＩＣなどの集積回路及び発振子を含む。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。

【0044】

第２のキャビティの回路素子１２２が占める領域以外の領域には、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、ケース本体１１に配設された外部端子等に電気的に接続されることで、リアルタイムクロックを用いる電子デバイスや外部の制御基板等とも接続可能となる。

【0045】

なお、蓄電素子１２１及び回路素子１２２の電気的な接続方法についても特に限定されない。例えば、蓄電素子１２１及び回路素子１２２は、底部１１３及び外壁１１４等に形成された配線や、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２等を介して相互に電気的に接続されてもよい。

【0046】

（金属層）
図５は金属層１３の構成を示す図であり、Ａはシール部材１４及びリッド１５を取り除いた態様を示す平面図、Ｂはその断面図である。同図に示すように、金属層１３は、ケース本体１１の開口面１１７上に配設される。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。

【0047】

金属層１３は、図５に示すように、第１の領域１１７ａに配設された第１の金属層１３１と、第２の領域１１７ｂに配設された第２の金属層１３２とを有する。これにより、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２の双方をケース本体１１に容易に接合することが可能となる。

【0048】

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１３０で構成される。これにより、シール部材１４１及び第２のリッド１５２をケース本体１１にロウ付け（接着）することが可能となる。

【0049】

（シール部材）
図６は、シール部材１４の構成を示す図であり、リッド１５を取り除いた態様を示す平面図である。同図に示すように、シール部材１４は、ケース本体１１とリッド１５との間に接合される。より具体的に、シール部材１４は、開口面１１７の第１の領域１１７ａ及び第２の領域１１７ｂに接合される。シール部材１４は、金属材料からなり、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。

【0050】

シール部材１４は、第１の金属膜１３１を介して第１の領域１１７ａに接合された第１のシール部材１４１と、第２の金属膜１３２を介して第２の領域１１７ｂに接合された第２のシール部材１４２とを有する。これにより、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２各々の気密性を高めることが可能となる。

【0051】

（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。これにより、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２各々を別個に確実に封止することができる。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。あるいは、リッド１５は、導電性材料に限定されず、各種セラミックスや有機材料などの絶縁性材料や半導体材料などを適用可能である。

【0052】

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。例えば、第１のリッド１５１は、レーザ溶接法により第１のシール部材１４１を介してケース本体１１に接合されるものとすることができる。また、第２のリッド１５２は、抵抗溶接法により第２のシール部材１４２を介してケース本体１１に接合されるものとすることができる。あるいは、第２のリッド１５２は、リフロー方式によるハンダ付け等を選択することができる。第１のリッド１５１が溶接された場合は、第１の金属層１３１、シール部材１４１及び第１のリッド１５１が一体化してケース本体１１に接合された構成となり得、第２のリッド１５２が溶接された場合は、第２の金属層１３２及び第２のリッド１５２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。

【0053】

図７は、レーザ溶接法により第１のリッド１５１をシール部材１４に接合する際の態様を示す模式的な断面図である。同図に示すように、レーザ溶接法では、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２と、シール部材１４との構成材料がレーザ照射によって溶融凝固することによってこれらの接合が行われる。図中のＭは溶融凝固部を示し、Ｌはレーザ照射を行っているレーザ光を示す。レーザ溶接法によれば、溶接代を大きく確保することなく、気密性の高い封止が可能となるとともに、液体又はゲル状のイオン導電体の染み出し等の問題が生じにくく、信頼性の高い封止が可能となる。

【0054】

なお、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２の具体的な接合方法は上記に限定されず、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。

【0055】

第１のリッド１５１は、周縁部に対して中央部が突出した表面１５１ａと、第１のキャビティ１１１に面し表面１５１ａに倣って中央部が陥没した裏面１５１ｂとを有し、全体として上方へ突出した構成を有する。より具体的には、中央部に設けられた第１の平坦面１５１ｃと、第１の平坦面１５１ｃの周縁に設けられたテーパ面１５１ｄとを含む。テーパ面１５１ｄは、例えばシール部材１４１に接合される周縁部の略平坦な面と、第１の平坦面１５１ｃとの間を接続するものとすることができる。

【0056】

ここで、溶接時には、リッド１５の周縁部が加熱されるため、熱膨張、あるいは冷却時に収縮する可能性があり、特にレーザ溶接では高温となり得る。このため、第１のリッド１５１に応力が付加され、第１のリッド１５１自体やシール部材１４１との接合部位が破損するおそれがある。本実施形態によれば、第１のリッド１５１が上記構成の表面１５１ａ及び裏面１５１ｂを有するため、上記応力が緩和され、第１のリッド１５１等の破損を防止することができる。

【0057】

また、裏面１５１ｂが表面１５１ａに倣って陥没するため、第１のキャビティ１１１及び第１のリッド１５１ａ等によって形成される液室の容積を大きくすることができる。

【0058】

第２のリッド１５２は、第２の平坦面１５２ｂを含む表面１５２ａを有する。第１の平坦面１５１ｃと第２の平坦面１５２ｂとの高さは特に限定されない。例えば、第１のリッド１５１の第１の平坦面１５１ｃと、第２のリッド１５２の第２の平坦面１５２ｂとが同一平面上に配置されていてもよい。これにより、第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２により構成されるモジュール１００の上面を略平坦に構成することができる。これにより、情報処理装置等の電子機器に、より実装し易いモジュール１００を提供することができる。

【0059】

［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導電体が回路素子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、リアルタイムクロックＩＣ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。

【0060】

また図８は、ケース本体１１の作用効果を説明するための概略断面図であり、抵抗溶接法により第２のリッド１５２を開口面１１７の第２の領域１１７ｂ（第２の金属層１３２）に接合する際の態様を示す。同図に示すように、抵抗溶接法では、ローラー電極Ｒを回転させながら、第２のリッド１５２の周縁に沿って移動させることで、第２のリッド１５２を接合する。

【0061】

本実施形態によれば、第１の領域１１７ａ及び第２の領域１１７ｂの境界部に段差部１１７ｃが形成され、第２の領域１１７ｂが第１の領域１１７ａよりも高く構成される（図４参照）。したがって、仮に第１のリッド１５１が先に接合されていた場合であっても、ローラー電極Ｒを隔壁１１５側の第２のリッド１５２周縁に沿って回転させることが容易になる。

【0062】

このように、本実施形態によれば、抵抗溶接法によっても、第２のリッド１５２が容易に接合されることができる。また、第２の領域１１７ｂが第１の領域１１７ａよりも高く構成されることで、第１の領域１１７ａ及び第２の領域１１７ｂが離間される。したがって、抵抗溶接法に限定されず、レーザ溶接法、リフロー方式によるハンダ付け等の手法を用いる場合でも、第２のリッド１５２の接合が容易になる。

【0063】

また、本実施形態によれば、第１の領域１１７ａが第２の領域１１７ｂよりも低く構成されるため、第１のリッド１５１の中央部が突出した構成であっても、上述のように第１のリッド１５１が第２のリッド１５２からは突出しない構成とすることができる。これにより、モジュール１００全体を小型化し、情報処理装置等の電子機器に実装し易い構成とすることができる。

【0064】

さらに、以下に示すように、第２のキャビティ１１２を開放し、回路素子１２２を有さない構成とすることで、モジュール用電源供給ユニットを提供することができる。

【0065】

［モジュール用電源供給ユニットの構成］
図９は、本実施形態に係るモジュール用電源供給ユニットを示す断面図である。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、第１の金属層（金属層）１３１、第１のシール部材（シール部材）１４１及び第１のリッド（リッド）１５１を備え、第１のキャビティ１１１が封止される。

【0066】

ケース本体１１は、第１の実施形態と同様に、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。ケース本体１１には、絶縁性であって、開口面１１７と、底面１１６の反対側の底面１１６とが設けられる。開口面１１７は、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２が形成される。また開口面１１７は、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１であり第１のキャビティ１１１が形成された第１の領域１１７ａと、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１より高い第２の高さＨ２であり第２のキャビティ１１２が形成された第２の領域１１７ｂとを有する。

【0067】

蓄電素子１２１は、液体又はゲル状のイオン導電体を含み、回路素子と電気的に接続されることが可能に構成される。すなわち、ケース本体１１には、予め回路素子と接続するための回路素子用端子や、蓄電素子１２１と当該回路素子用端子とを接続する配線が形成される。蓄電素子１２１は、配線等を介して回路素子用端子と電気的に接続されることにより、第２のキャビティ１１２に配置され得る回路素子と電気的に接続されることが可能となる。

【0068】

第１の金属層１３１は、開口面１１７の第１の領域１１７ａ上に配設され、第１のキャビティ１１１の周囲に形成される。第１の金属層１３１は、ロウ材等からなるメタライズ層で構成されてもよい。第１のシール部材１４１は、例えば第１の金属層１３１上に接合された金属材料からなり、第１のキャビティ１１１の周囲に接合される。第１のリッド１５は、例えば第１のシール部材１４１に接合され、第１のキャビティ１１１を封止する。

【0069】

なお、モジュール用電源供給ユニット１０は、金属層として、第１の金属層１３１及び第２の金属層１３２を有していてもよく、シール部材１４として第１のシール部材１４１及び第２のシール部材１４２を有していてもよい。

【0070】

［モジュール用電源供給ユニットの作用効果］
本実施形態に係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に所定の回路素子を配置することにより、一つのモジュールとして機能させることが可能となる。これにより、回路素子の選択性を高めることができ、所望の機能を有するモジュールを容易に作製することが可能となる。また、蓄電素子１２１の液漏れを防止できるため、より安定的な電源供給が可能となる。さらに、回路素子を配置した後、第２のキャビティ１１２を封止しようとする場合にも、上述のように、第２のリッド１５２を容易に接合することが可能となる。

【0071】

さらに、図３に示すように、ケース本体１１上に金属層１３及びシール部材１４が配設された構成を、ケース１１０としてもよい。

【0072】

［ケースの構成］
ケース１１０は、ケース本体１１、金属層１３及びシール部材１４を備える。ケース本体１１は、液体又はゲル状のイオン導電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のキャビティとを有する。ケース本体１１には、絶縁性であって、第１のキャビティ１１１及び第２のキャビティ１１２が形成された開口面１１７と、開口面１１７の反対側の底面１１６とが設けられる。開口面１１７は、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１であり第１のキャビティ１１１が形成された第１の領域１１７ａと、底面１１６からの高さが第１の高さＨ１より高い第２の高さＨ２であり第２のキャビティ１１２が形成された第２の領域１１７ｂとを有する。

【0073】

金属層１３は、ケース本体１１上に配設される。シール部材１４は、金属層１３１上に接合された金属材料からなる。リッド１５は、ケース本体１１に溶接される。

【0074】

また上述のように、ケース本体１１の材質等に応じて金属層１３が省略されてもよい。この場合には、シール部材１４は、直接ケース本体１１に接合され得る。あるいは、ケース本体１１自体をケースとして提供することも可能である。

【0075】

金属層１３及びシール部材１４が配設されている場合には、リッドによる封止も容易に行うことが可能となり、蓄電素子の液漏れを防止できるモジュールを容易に製造することが可能となる。さらに、回路素子を配置した後、第２のキャビティ１１２を封止しようとする場合にも、上述のように、第２のキャビティ１１２の周囲にリッドを容易に接合することが可能となる。

【0076】

＜第２の実施形態＞
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るモジュールの構成を示す断面図である。本実施形態に係るモジュール２００は、第１の実施形態と同様に、ケース本体１１、蓄電素子１２１、回路素子１２２、金属層１３（メタライズ層１３０）、シール部材２４、及びリッド１５（第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２）を備えるが、シール部材２４の構成が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、既出の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

【0077】

図１１は、シール部材２４の構成を示す図であり、Ａはリッド１５を取り除いた態様を示す平面図、Ｂは概略断面図である。同図に示すように、シール部材２４は、ケース本体１１とリッド１５との間に接合され、より具体的には、開口面１１７の第１の領域１１７ａに接合される。すなわち第１のリッド１５１は、シール部材２４に接合されており、第２のリッド１５２は、第２の金属層１３２に接合される。

【0078】

これにより、気密性が特に重要となる第１のキャビティ１１１を確実に封止することが可能となるとともに、コストの低減が可能である。

【0079】

なお、本実施形態においても、第２のキャビティ１１２を開放し、回路素子１２２を有さない構成とすることで、モジュール用電源供給ユニットを提供することができる。また本実施形態においても、図１０に示すように、ケース本体１１上に金属層１３が配設され、かつケース本体１１上に金属層１３を介してシール部材２４が接合されたケース２１０を提供することができる。あるいは、ケースとしては、金属層１３及びシール部材２４の少なくとも一方を備えている構成としてもよく、またケース本体１１自体をケースとして提供することも可能である。

【0080】

＜第３の実施形態＞
図１２は、本発明の第３の実施形態に係るモジュールの構成を示す断面図である。本実施形態に係るモジュール３００は、主に、シール部材を有さない点で第１の実施形態に係るモジュール１００と異なる。すなわち、モジュール３００は、ケース本体１１、蓄電素子１２１、回路素子１２２、金属層１３、及びリッド１５（第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２）を備える。

【0081】

第１のリッド１５１及び第２のリッド１５２は、金属層１３に直接接合されている。このように、金属層１３やリッド１５の材料、リッド１５の接合方法、あるいは所望の気密性等に応じて、シール部材を省略することができる。これにより、部品数を減らし、生産性を高めることができる。

【0082】

なお、本実施形態においても、第２のキャビティ１１２を開放し、回路素子１２２を有さない構成とすることで、モジュール用電源供給ユニットを提供することができる。また本実施形態においても、図１２に示すように、ケース本体１１上に金属層１３が配設されたケース３１０を提供することができる。あるいは、ケース本体１１自体をケースとして提供することも可能である。

【0083】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

【0084】

例えば、図１３の拡大断面図に示すように、金属層１３は、シール部材１４との接合面の周囲に形成されたフィレットＦを有していてもよい。フィレットＦは、シール部材１４との接合面からはみ出したロウ材をいう。これにより、溶接時の熱等による応力の集中が低減され、シール部材１４と金属層１３との封止性が向上し得る。

【0085】

例えば、以上の実施形態において、第１のリッド１５１の第１の平坦面１５１ｃと、第２のリッド１５２の第２の平坦面１５２ｂとは、同一平面上に配置されていなくてもよい。例えば、底面からの高さは、第１の平坦面１５１ｃの方が高くてもよいし、第２の平坦面１５２ｂの方が高くてもよい。

【0086】

例えば、以上の実施形態において、第１のリッド１５１が第１の平坦面１５１ｃとテーパ面１５１ｄとを有すると説明したが、この構成に限定されない。例えば、第１のリッド１５１の表面１５１ａが凸状の曲面を有することで周縁部に対して中央部が突出していてもよい。あるいは、第１のリッド１５１が突出しておらず、全体が平坦に構成されてもよい。また、第２のリッド１５２が第１のリッド１５１と同様に突出して構成されてもよい。

【0087】

また、開口面１１７の第１の領域１１７ａ及び第２の領域１１７ｂにおける底面１１６からの高さの差は、特に限定されない。

【0088】

また、以上の実施形態において、モジュール１００，２００，３００は、ケース本体１１の材質に応じて、金属層１３を省略した構成とすることも可能である。これにより、製造工程を簡略化し、生産性を高めることができる。

【符号の説明】

【0089】

１００，２００，３００…モジュール
１０…モジュール用電源供給ユニット
１１…ケース本体
１１０，２１０，３１０…ケース
１１１…第１のキャビティ
１１２…第１のキャビティ
１１６…底面
１１７…開口面
１１７ａ…第１の領域
１１７ｂ…第２の領域
１２１…蓄電素子
１２２…回路素子
１３，１３１…金属層
１４，１４１，２４…シール部材
１５…リッド
１５１…第１のリッド
１５２…第２のリッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】