特許 5668235 電子部品、及び電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5668235

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】電子部品、及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01G 11/78 20130101AFI20150122BHJP

   H01G 9/08 20060101ALI20150122BHJP

   H01M 2/02 20060101ALI20150122BHJP

   H01M 2/04 20060101ALI20150122BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20150122BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   H01G11/78

   H01G9/08 E

   H01M2/02 A

   H01M2/04 A

   H01M2/26 A

   H01M2/30 D

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2010-182970(P2010-182970)

(22)【出願日】2010年8月18日

(65)【公開番号】特開2012-43927(P2012-43927A)

(43)【公開日】2012年3月1日

【審査請求日】2013年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100096655

【弁理士】

【氏名又は名称】川井 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100091225

【弁理士】

【氏名又は名称】仲野 均

(72)【発明者】

【氏名】玉地 恒昭

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 涼

(72)【発明者】

【氏名】篠田 勇

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 俊二

【審査官】 ▲吉▼澤 雅博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０４９２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５８７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１２９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６５９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１０７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２８０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４１０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７８０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１２８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６７５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７８９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２９６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０１３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６９９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１６６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３００５０２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−２４６７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ２／０４−２／０６

Ｈ０１Ｇ ４／００−４／１０

Ｈ０１Ｇ ４／１４−４／４０

Ｈ０１Ｇ ９／００−９／０１２

Ｈ０１Ｇ ９／０６

Ｈ０１Ｇ ９／０８−９／１５

Ｈ０１Ｇ １１／７４−１１／８２

Ｈ０１Ｇ １３／００−１７／００

Ｈ０１Ｍ ２／００−２／０８

Ｈ０１Ｍ ２／２０−２／３４

Ｈ０１Ｍ １０／３６−１０／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックスシートを積層して焼成して一体化することにより形成された、凹部を有する凹状容器と、
前記凹部の底面に形成された第１の導電体と、
前記凹部の上端部に接合して前記凹部を封口し、前記凹部側の面に第２の導電体が形成された封口板と、
前記第１の導電体の表面に設置された第１の電極と、
前記第２の導電体の表面に設置され、前記第１の導電体と所定距離を隔てて対面する第２の電極と、
前記凹状容器の外部に形成された第１の接続端子、及び第２の接続端子と、
前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第１の導電体と前記第１の接続端子に接続する第１の内部電極と、
前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第２の導電体と前記第２の接続端子に接続する第２の内部電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極と接する電解質と、を具備し、
前記第１の内部電極は、前記第１の導電体に接合する側の断面積が前記第１の接続端子に接合する側の断面積よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする電子部品。

【請求項2】

前記凹部を有する前記凹状容器の底部は前記セラミックスシートにより複数の層に形成され、当該各層毎に前記第１の内部電極が配設される円柱形状の貫通孔が形成され、前記各層の貫通孔の直径は、前記凹状容器の底面外側の層から前記凹部側の層に近づくにつれて大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記第１の内部電極は、前記凹状容器の本体内部に形成された金属層を含むことを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載の電子部品。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのうちの何れか１つの請求項に記載の電子部品と、
前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、
所定の機能を発揮する他の電子部品と、
前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段と、
を具備したことを特徴とする電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品、及び電子装置に関し、例えば、電気二重層キャパシタなどの電気化学セルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気二重層キャパシタは、電解質中のイオンを分極することにより蓄電し、これを放電することにより電力を供給するデバイスである。
この蓄放電機能により、電気二重層キャパシタは、例えば、電子機器の時計機能や半導体メモリなどのバックアップ電源、マイクロコンピュータやＩＣメモリなどの電子装置の予備電源などに用いられている。

【0003】

特に表面実装が可能な電気二重層キャパシタは、小型化・薄型化が可能であるため、薄型の携帯端末に適している。
このような小型化・薄型化の要望に応えるため、下記の特許文献１では、次に説明するように、凹部を有する容器に分極用の電極と電解質を収納し、開口部を封口板で封止した電気二重層キャパシタが提案されている。

【0004】

図６は、従来の電気二重層キャパシタ１００の側面断面図である。
凹部１１３が形成されたセラミックス製の凹状容器１０２の底面には、金属層１１１が設けてあり、金属層１１１の上面には正極電極１０６が接合している。金属層１１１は、凹状容器１０２を貫通して凹状容器１０２の底面の正極端子１１２に電気的に接続しており、このため、正極電極１０６は、金属層１１１を介して正極端子１１２に電気的に接続している。

【0005】

また、封口板１０３は、金属製の接合金属層１０８により凹部１１３の開口部に接合し、凹部１１３を封口している。
封口板１０３の下側の面には、集電体として機能する金属層１１５がメッキ等を用いて形成されており、金属層１１５の表面には負極電極１０５が接合している。
凹状容器１０２の側面には、接合金属層１０８と凹状容器１０２の底面の負極端子１１０を接続する金属層１０９が形成されている。
そして、負極電極１０５は、金属層１１５、接合金属層１０８、金属層１０９を介して負極端子１１０に電気的に接続している。

【0006】

負極電極１０５と正極電極１０６の間には、これらの短絡を防ぐセパレータ１０７が設けられており、また、凹部１１３には電解質が封入されている。
そして、電気二重層キャパシタ１００は、負極端子１１０、正極端子１１２に電圧を加えると蓄電し、当該蓄電した電荷を放電してメモリなどに電力を供給する。

【0007】

ところで、金属層１０９、１１１は、凹部１１３の内壁から大気側に貫通しているため、リフロー時などに電気二重層キャパシタ１００を加熱すると、電解質の蒸気圧が上昇し、セラミックスと金属層１０９、１１１の間から電解質が漏れる可能性があった。
特にセラミックスのシート材を高さ方向に積層して凹状容器１０２を形成する場合、金属層１０９は、シート材の層に沿って凹状容器１０２を貫通するため、金属層１０９とシート材の層の接合部から電解質が漏れる可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００１−２１６９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、圧力が第１の内部電極に作用したとしても、第１の内部電極が凹状容器から抜け落ちることを防止し、信頼性の高い電気二重層キャパシタなど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】

【0010】

請求項１に記載の発明では、セラミックスシートを積層して焼成して一体化することにより形成された、凹部を有する凹状容器と、前記凹部の底面に形成された第１の導電体と、前記凹部の上端部に接合して前記凹部を封口し、前記凹部側の面に第２の導電体が形成された封口板と、前記第１の導電体の表面に設置された第１の電極と、前記第２の導電体の表面に設置され、前記第１の導電体と所定距離を隔てて対面する第２の電極と、前記凹状容器の外部に形成された第１の接続端子、及び第２の接続端子と、前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第１の導電体と前記第１の接続端子に接続する第１の内部電極と、前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第２の導電体と前記第２の接続端子に接続する第２の内部電極と、前記第１の電極と前記第２の電極と接する電解質と、を具備し、前記第１の内部電極は、前記第１の導電体に接合する側の断面積が前記第１の接続端子に接合する側の断面積よりも大きく形成されている、ことを特徴とする電子部品を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記凹部を有する前記凹状容器の底部は前記セラミックスシートにより複数の層に形成され、当該各層毎に前記第１の内部電極が配設される円柱形状の貫通孔が形成され、前記各層の貫通孔の直径は、前記凹状容器の底面外側の層から前記凹部側の層に近づくにつれて大きくなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記第１の内部電極は、前記凹状容器の本体内部に形成された金属層を含むことを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載の電子部品を提供する。
請求項４に記載の発明では、請求項１から請求項３までのうちの何れか１つの請求項に記載の電子部品と、前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、所定の機能を発揮する他の電子部品と、前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段と、を具備したことを特徴とする電子装置を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、凹状容器の本体内の第１の内部電極は、第１の導電体に接合する側の断面積が第１の接続端子に接合する側の断面積よりも大きく形成されているので、圧力が第１の内部電極に作用したとしても、第１の内部電極が凹状容器から抜け落ちることを防止し、信頼性の高い電気二重層キャパシタなどを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係る電気二重層キャパシタの側面断面図である。

【図2】各種の変形を説明するための図である。

【図3】変形例１に係る電気二重層キャパシタの側面断面図である。

【図4】変形例２に係る電気二重層キャパシタの側面断面図である。

【図5】変形例３に係る電気二重層キャパシタの側面断面図である。

【図6】従来例に係る電気二重層キャパシタの側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（１）実施形態の概要
図１に示したように、電極５は、封口板３に形成された金属層１５、凹状容器２と封口板３を接合する接合金属層８、及び、凹状容器２の本体内に形成された貫通電極２１を経由して端子１０に電気的に接続する。
また、電極６は、凹部１３の底面に形成された金属層１１、凹部１３の下に形成された貫通電極２２を経由して端子１２に電気的に接続する。
貫通電極２１の端部は接合金属層８の下側の面と端子１０の上側の面に接合しており、貫通電極２２の端部は金属層１１の下側の面と端子１２の上側の面に接合している。
このように、電極５、６と端子１０、１２を電気的に接続する配線、即ち、貫通電極２１、２２が凹状容器２の本体内に形成されているため、加熱により電解質の水上気圧が凹部１３で上昇しても、凹状容器２を構成するセラミックスと貫通電極２１、２２の間から電解質が漏れることはない。

【0014】

（２）実施形態の詳細
本実施の形態の電子部品を構成する電気化学セルについて図面を参照して説明する。なお、以下では、実施の形態として電気二重層キャパシタを例として説明するが、電子部品を非水電解質電池など、他の種類の電気化学セルとすることも可能である。
例えば、負極に、金属リチウムによって活性化された酸化ケイ素（５０ｗｔ％）と導電助剤（４０ｗｔ％）とポリアクリル酸系の結着剤（２０ｗｔ％）で構成された電極シートを用い、正極に、リチウム−マンガン−酸素の元素がスピネル型の結晶構造を有する活物質（８５ｗｔ％）と導電助剤（１０ｗｔ％）とＰＴＦＥ系の結着剤（５ｗｔ％）で構成された電極シートを用い、ガラス繊維で出来たセパレーターと、１ＭのＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２をＰＣに溶解して電解液で構成される電池が可能である。ここで、正極と負極の大きさは、長さ１ｍｍ×幅１．５ｍｍ×厚み０．２ｍｍとすることができる。
更に、上述の正極活物質以外にも、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２、ＬｉＣｏＯ２など用いることもできる。また、負極の活物質として、Ｌｉ−Ｓｉ−Ｏ、Ｌｉ−ＡＬなどを用いることもできる。
加えて、ＰＣにＬｉＢＦ４を１Ｍ溶解した電解液などを用いることで、リチウムイオン電池を構成することができる。この時、各活物資に、導電助剤や結着剤を併用できる。

【0015】

図１（ａ）は、本実施の形態に係る電気二重層キャパシタ１の側面断面図である。電気二重層キャパシタ１は直方体形状を有しており、大きさは、例えば、高さが１［ｍｍ］以下、縦が２．５［ｍｍ］程度、横が３．０［ｍｍ］程度の直方体形状を有している。底面および側面の壁の厚みは、約０．１〜０．３ｍｍ程度である。

【0016】

電気二重層キャパシタ１、凹部１３を有する凹状容器２、下側の面に金属層１５が形成された封口板３、電極５、電極６、セパレータ７、接合金属層８、金属層１１、貫通電極２１、貫通電極２２、端子１０、金属層１１、端子１２、及び、凹部１３に封入された電解質（図示せず）などを用いて構成されている。
端子１０、１２は、表面実装のための端子であり、以下では、端子１０、１２の側を下方向、封口板３の側を上方向とする。
なお、図１では、部材の接合関係が分かりやすいように、電極５、セパレータ７、電極６の間に間隙を図示しているが、凹部１３にこれらの部材を隙間なく詰め込んでもよい。

【0017】

凹状容器２は、例えば、アルミナを用いたセラミックスで構成されており、グリーンシートと呼ばれる柔軟性を有するセラミックスシートを複数枚重ねて焼成して一体化することにより形成される。焼成後の各シートの厚みは、約０．１〜０．３ｍｍ程度であり、必要に応じて、厚みを変えることが出来る。グリーンシートには、凹部１３に対応する開口部と貫通電極２１、２２を設置する貫通孔に対応する孔が形成されており、これらグリーンシートを厚さ方向に積層して焼成することにより、凹部１３と貫通電極２１、２２用の貫通孔を有する凹状容器２が形成される。 グリーンシートの積層例については、後ほど変形例２で説明する。

【0018】

凹部１３は、上方から見ると矩形の断面を有しており、凹部１３の底面には金属層１１が形成されている。金属層１１は、例えば、グリーンシートにタングステン（ Ｗ ） 等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを導体印刷し、凹状容器２を焼成することにより形成される。
導体印刷は、例えば、タングステンなどの耐食性があり、高融点の金属材料を含むインキでスクリーン印刷することにより行われる。

【0019】

より詳細には、図１（ｂ）に示したように、金属層１１の表面は、導電性保護層１６に覆われている。
タングステンを正極の集電体として使用すると電解質にタングステンが溶解するという性質があり、導電性保護層１６は、金属層１１が電解質に溶解するのを防ぐために形成されている。
導電性保護層１６は、アルミニウム、チタン、ニオブなどの耐食性のよい金属を真空蒸着法やＲＦスパッタリング法などの厚膜法などで形成してもよい。更に、導電性の樹脂を用いることも可能である。以下の変形例では、簡略化のため導電性保護層１６を省略するが同様に形成されている。
なお、導電性保護層１６は、金属層１１の周囲を隙間無く埋めており、電解液が金属層１１に触れないようになっている。
これによって、金属層１１が溶出して品質が低下するのを防ぐことができる。

【0020】

図１（ａ）に戻り、金属層１１の上側の面には、電極活物質で構成された電極６が炭素を含有する導電性接着剤により接合している。
電極６は、活性炭を主成分とする電極活物質をシート状に形成して矩形に切断することにより形成されており、例えば、天然素材のヤシガラやピッチを由来とする炭化物や人造材料では、フェノール系樹脂の炭化物をそれぞれ賦活したものが用いられる。
金属層１１の電極６と接している部分は、集電体として機能する。

【0021】

凹状容器２の凹部１３の下には、先に説明したように孔のあいたグリーンシートを積層することにより、凹部１３の底面と凹状容器２の底面に開口部を有する貫通孔が形成されている。
そして、当該貫通孔には、金属層１１と端子１２を電気的に接続する円柱形状の貫通電極２２が形成されている。
貫通電極２２の外径と貫通孔の内径は同じに設定されており、貫通電極２２と貫通孔の内壁の間には間隙が生じないようになっている。貫通電極は、ＶＩＡとも呼ばれる。各貫通電極の直径は約０．１〜０．３ｍｍである。また、各グリーンシートの層間に、中間電極を設けることが出来る。

【0022】

貫通電極２２は、この貫通孔にタングステン（ Ｗ ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを焼結させたり、カーボン等の導電性ペーストを注入して固化させたり、あるいは、金属製の棒材を挿入することにより形成される。金属製の棒材としては、例えば、アルミニウム、ステンレススチール、タングステン、ニッケル、銀、金、あるいは、炭素を含む導電性樹脂などを用いることができる。電極６は、金属層１１、貫通電極２２を介して端子１２に電気的に接続している。

【0023】

このように、貫通電極２２の貫通孔の両端が金属層１１の下側の面、及び端子１２の上側の面で封口され、貫通電極２２が凹状容器２の本体内部に形成されているため、加熱によって電解質の蒸気圧が上昇し、凹部１３の内部が昇圧したとしても、貫通電極２２を介して電解質が漏れることはない。

【0024】

凹部１３の開口部の端部には、封口板３と凹状容器２を接合する金属層である接合金属層８が形成されている。
接合金属層８は、開口部の端部の全周に形成されたメタライズ層と、メタライズ層の上に形成されたろう材（ニッケル、金など）の層から構成されている。接合金属層８は、封口板３と凹状容器２の間の気密性を確保するためシールリングと呼ばれることもある。

【0025】

メタライズ層は、例えば、コバール（Ｃｏ：１７、Ｎｉ：２９、Ｆｅ：５４の比率の合金）で構成されており、コバール製のリング状の金属層を凹状容器２の端部に予め形成しておき、その金属層とろう材を設置して焼成することにより形成される。その後、ろう材の表面はニッケルメッキされる。
後述するように、封口板３を凹部１３の開口部に設置して加熱すると、ろう材の表面に予めメッキされたニッケルのメッキ層が溶けて封口板３の金属層１５（ニッケルメッキ）と融着し、凹部１３が封口板３により封口される。
少なくとも、ろう材の表面、または、金属層１５の何れか一方は、他方と比較して、融点が低いことが望ましい。
このような組み合わせとして、例えば、電解ニッケルメッキとリン（Ｐ）の添加された無電解メッキで作製された組成の異なるニッケルを用いたり、あるいは、ホウ素（Ｂ）の添加された無電解メッキとリン（Ｐ）の添加された無電解メッキで作製された組成の異なるニッケルを用いることができる。

【0026】

凹状容器２には、孔をあけたグリーンシートを積層することにより、凹部１３を囲む側壁内に、凹部１３の開口部の端部と凹状容器２の底面に開口部を有する貫通孔が形成されている。
そして、当該貫通孔には、接合金属層８と端子１０を電気的に接続する円柱形状の貫通電極２１が形成されている。
貫通電極２１の外径と貫通孔の内径は同じに設定されており、貫通電極２１と貫通孔の内壁の間には間隙が生じないようになっている。
貫通電極２１の材質や形成方法は貫通電極２２と同様である。

【0027】

このように、貫通電極２１の貫通孔の両端が接合金属層８の下側の面、及び端子１０の上側の面で封口され、貫通電極２１が凹状容器２の本体内部に形成されているため、加熱によって電解質の水上気圧が上昇し、凹部１３の内部が昇圧したとしても、貫通電極２１を介して電解質が漏れることはない。

【0028】

なお、以上のように電気二重層キャパシタ１では、貫通電極２１、２２を凹状容器２の本体内部に形成したため、ハンダの這い上がりを防止することもできる。
従来の電気二重層キャパシタ１００（図６）では、金属層１０９、１１１が凹状容器１０２の側面に形成されていたため、電気二重層キャパシタ１００を基板に表面実装すると、ハンダが金属層１０９、１１１を伝って這い上がる可能性がある。特に、金属層１１１にハンダから這い上がると接合金属層１０８や封口板１０３と短絡することも考えられる。この点、電気二重層キャパシタ１は、このような心配がない。
更に、貫通電極２１、２２は、凹状容器２の本体内に格納されているため、外気に触れず、貫通電極２１、２２の腐食を防止することができる。

【0029】

電気二重層キャパシタ１の説明に戻り、端子１０、１２は、タングステンを含むインキなどで導体印刷して焼成した後、その表面にニッケルなどをメッキして形成されている。さらに、ニッケルメッキの上に、防錆のため金やスズ等の金属をメッキすることが出来る。メッキには、電解メッキ、無電解メッキなどがあり、また、真空蒸着などの気相法によって形成してもよい。
これにより、端子１０、１２の高いハンダ濡れ性が確保され、電気二重層キャパシタ１を基板に良好に表面実装することができる。
なお、本実施の形態では、端子１０、１２を凹状容器２の外側底面部に設けたが、外側側面部に形成したり、あるいは、外側底面から側面に連続して形成してもよい。
端子１０、１２は、貫通孔に貫通電極２１、２２を設置した後に形成する。

【0030】

封口板３は、コバールなどで構成された金属部材である。コバールは、セラミックスと熱膨張率がおおよそ等しいため、リフロー時に電気二重層キャパシタ１を加熱した場合に封口板３と凹状容器２の間に発生する応力を抑制することができる。
封口板３の下側の面には、封口板３を接合金属層８に良好に接合するために、ニッケルメッキによる金属層１５が形成されている。
金属層１５が接合金属層８にろう付けされると封口板３が凹部１３の開口部に物理的、及び電気的に接合する。

【0031】

ろう付けは、封口板３を加圧しながら加熱することにより溶解し、封口板３と凹状容器２を接合する。
より具体的には、ローラ電極を封口板３の縁部に適当な圧力で接触させ、通電しながら回転走行させるパラレルシーム溶接を用いることができる。接触抵抗により接合金属層８が加熱され、加圧と加熱が行われる。

【0032】

パラレルシーム溶接を行う場合、接合金属層８と封口板３の相性がよい材料を選択するのが望ましく、例えば、接合金属層８に無電解ニッケルを用いた場合は、封口板３は、コバールに電解ニッケル、を施したものを用いる。または、その逆に、接合金属層８に電解ニッケルを用いた場合は、封口板３は、コバールに無電解ニッケルを施したものを用いる。これにより、必要以上に溶接パワーを上げなくて済む。更に、無電解ニッケルを行う場合は、各種還元剤を用いることができる。例えば、ジメチルアミンボラン、次亜リン酸、ヒドラジン、水素化ホウ素ナトリウムなどが挙げられる。ここで、ろう材として、メッキに用いたニッケルを溶融させる際、ニッケルの融点が低い方が望ましい。そこで、メッキの際の還元剤には次亜リン酸を用いることで、仕上がったメッキの化学組成が、「Ｎｉ：９０％-９６％、Ｐ：４％-１０％」である場合に、ホウ素を含有する場合に比較して、融点が低いので、ろう付けに適する。
また、接合金属層８のシールリングをセラミックスのメタライズ層に固着させるためには、金ろう、銀ろうなどのろう材やハンダ材を用いることも可能である。

【0033】

金属層１５の下側の表面には、電極活物質で構成された電極５が炭素を含有する導電性接着剤により接合している。
電極５の材質と形状は電極６と同様である。金属層１５の電極５と接している部分は、集電体として機能する。
このようにして、電極５は、金属層１５、接合金属層８、貫通電極２１を介して端子１０に電気的に接続している。

【0034】

電極５、６は、凹部１３と封口板３により構成される空洞部内で対面しており、電極５、６の間には、電極５、６の接触による短絡を防止するためのセパレータ７が設置されている。
セパレータ７の材質としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの耐熱性樹脂などに親水性を付与した材料で構成される不織布、又はガラス繊維を用いることができる。

【0035】

更に、凹部１３と封口板３より構成される空洞部内には電解質が封入されている。
電解質は、例えば、ＰＣ（プロピレンカーボネート）などの非水溶媒に（ＣＨ３）・（ＣＨ４）３Ｎ・ＢＦ４などの支持塩を溶かした溶液で構成されている。このように本実施の形態では支持塩として液体を用いるが、ゲル状や固体状の電解質を用いることも可能である。封止方法にも依存するが、電解質として、液体の溶媒を用いる場合は、沸点が２００℃以上あることが望ましい。更に、封口時に印加された熱によって蒸気圧が上がらないことが望ましい。電解液中に沸点が１００℃未満の低沸点の溶媒を添加することはできるが、少なくとも樹脂の融点における蒸気圧が０．２ＭＰａ−Ｇ以下が望ましい。
なお、固体の電解質を用いる場合、セパレータ７は不要となる。

【0036】

以上のように、電気二重層キャパシタ１は、空洞部において、セパレータ７を挟んで電極５と電極６が対面（対峙）するが、電極５は、負極電極、電極６は、正極電極として使用される。そのため、端子１２は、負極端子、端子１０は、正極端子となる。
このように電極の極性を設定する理由は以下の通りである。

【0037】

電極５を負極としたのは、仮に電極５を正極とすると金属層１５（ニッケル）が溶け出すのに対し、電極５を負極とすると還元電位が係るため金属層１５が溶け出しにくいからである。そのため、金属層１５としては、ニッケルの他に銅、真鍮、亜鉛、スズ、金ステンレス、タングステン、アルミニウムなど多くの金属を用いることができる。
一方、金属層１１は、溶け出さない材質としてタングステンの他、白金、ステンレススチール（ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ２３９Ｊ４Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ４Ｌ）などが使用可能である。

【0038】

以上のように構成された電気二重層キャパシタ１を、端子１０を負極、端子１２を正極として基板に表面実装し、例えば、携帯電話のメモリやクロックのバックアップ電源として使用することができる。
この場合、携帯電話は、主電源の電池を装着すると同時に電気二重層キャパシタ１を充電しておき、電池交換時や主電源の電圧が低下した場合に、電気二重層キャパシタ１に蓄積された電荷を放電してメモリに電力を供給したり、クロック等の機能を保持する。

【0039】

以上、電気二重層キャパシタ１の構成の一例について説明したが、各種の変形が可能である。
例えば、図２（ａ）では、凹状容器２の上端部の全面に渡って接合金属層８が形成してある。
このように全面に接合金属層８を形成すると、コストが高くなるが、封口板３のずれを吸収することができ、歩留まりが向上する。

【0040】

図２（ｂ）の例は、ろう材による接合金属層８ａと、接合金属層８ａと大きさが異なるシールリングと呼ばれる接合金属層８ｂにより接合金属層８を形成した例である。
シールリングを用いると封口板３と凹状容器２の気密性をより確かに確保することができる。
より詳細には、接合金属層８ａを銀ろうなどで形成し、接合金属層８ｂをコバールで形成する。更に、図示しないが、接合金属層８ａ、８ｂを覆うように無電解ニッケルメッキによってニッケルの膜で覆う。
このようにニッケルで覆われた接合金属層８ａ、８ｂに封口板３を載せてローラ電極で溶接すると、接合金属層８ａ、８ｂを覆うニッケルと、金属層１５を形成するニッケルが溶着し、凹状容器２と封口板３の接合部にフィレットが形成される。

【0041】

また、図２（ｃ）に示したように、端子１０、１２の端部は、凹状容器２の底部の端部まで形成せず、端子１０、１２の端部と凹状容器２の底部の端部が揃っていなくてもよい。
この場合、大判のシート材に多数の電気二重層キャパシタ１を一度に作成し、分割して個々の電気二重層キャパシタ１を取り出す場合に（チョコレートブレークと呼ばれることがある）、分割に伴って端子１０、１２が剥がれたり、割れたりするのを防止することができる。

【0042】

更に、図２（ｄ）に示したように、外側底面から側面に連続して形成してもよい。
この場合、端子１０、１２の端部が凹状容器２の側面にかかって、基板に対して垂直となっている。
このため、電気二重層キャパシタ１をリフローすると、ハンダが端子１０、１２の垂直部分を這い上がって固化し、電気二重層キャパシタ１と基板との接合強度が向上する。

【0043】

このほかに、例えば、凹状容器２を主成分としてアルミナを９０ｗｔ％以上とするセラミックスで構成したが、耐熱性樹脂、主成分として珪素（ＳｉＯ２）を含有するガラス、ＡＬ２Ｏ３が９０％未満で、且つ珪素（ＳｉＯ２）を含有するセラミックスガラスなどの耐熱材料で構成することも可能である。
凹状容器２をガラスやガラスセラミックスで形成する場合は、低融点のガラスやガラスセラミックスに導体印刷により配線を施し、積層した後、低温で焼成する。
凹状容器２を樹脂で構成する場合、貫通電極２１、２２をインサート成型することも可能である。

【0044】

以上に説明した実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）電極５と端子１０を接続する配線（貫通電極２１）、及び電極６を端子１２に接続する配線（貫通電極２２）が、凹状容器２の本体内部に形成されているため、これらの配線を介した電解質の漏れを防止することができる。特に、電気二重層キャパシタ１を加熱して内部の電解液の蒸気圧が上昇しても電解質の漏れを防止することができる。
（２）電気二重層キャパシタ１は、グリーンシートの積層方向に形成され、凹部１３の側面から凹状容器２の外部に貫通する水平方向のメタライズ電極がないため、加熱により内圧が上昇しても電解質の漏出を防止することができる。
（３）電気二重層キャパシタ１の側面に、端子１０、１２と接続する金属層（従来例の金属層１０９、１１１）がないため、表面実装時にハンダの這い上がりによるショートを防止することができる。
（４）貫通電極２１、２２は、凹状容器２の本体内部に形成されているため、外気に触れず、腐食を防止することができる。
（５）電解質の液漏れ、ハンダの這い上がりなどに起因する不良を低減することができる。

【0045】

（変形例１）
先に説明した実施の形態の電気二重層キャパシタ１では、凹状容器２の底面に貫通電極２２を形成した。
しかし、電気二重層キャパシタ１を加熱して凹部１３の内圧が高まると、内圧により貫通電極２２が抜け落ちたり、あるいは、貫通電極２２を中心に周囲に亀裂が生じたりする可能性がある。また、貫通電極２２の周囲から電解液が染み出す可能性がある。
そこで、変形例１では、凹部１３の底面の外側に貫通電極２２を形成し、内圧が貫通電極２２に作用しないようにした。

【0046】

図３は、変形例１に係る電気二重層キャパシタ１の側面断面図である。
金属層１１は、凹部１３の底面から内壁に侵入し、凹状容器２の本体内部に至っている。金属層１１は、凹状容器２の外部には貫通していない。そのため、金属層１１に沿って電解質が漏れることはない。
貫通電極２２は、一端側が金属層１１の凹状容器２の本体内で金属層１１に接合し、他端側が端子１２に接合している。
金属層１１は、凹部１３の底面に設置される部分と凹状容器２の本体内部に設置される部分をグリーンシートの表面にタングステン（Ｗ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを導体印刷することにより形成される。

【0047】

このように、本変形例では、貫通電極２２が凹部１３の底面の直下の領域の外側に配設されているため、加熱によって凹部１３の内圧が高まったとしても、圧力が貫通電極２２に直接作用せず、貫通電極２２が抜け落ちたり、貫通電極２２の周囲に亀裂が生じるのを防ぐことができる。
更に、貫通電極２２を接合金属層８で囲まれる領域の直下の領域の外側に配設すると、凹部１３から貫通電極２２がより遠くに位置し、より安全性を高めることができる。

【0048】

（変形例２）
変形例２も凹部１３の内圧の上昇による貫通電極の抜け落ちなどを防止するものである。
図４（ａ）は、変形例２に係る電気二重層キャパシタ１の側面断面図である。
貫通電極２５の上端は、凹部１３の底面にて金属層１１の下側の面に接続しており、貫通電極２５の下端は、凹状容器２の底部の本体内に形成された金属層２３の上側の面に接続している。

【0049】

金属層２３は、凹部１３の底面直下の領域から当該領域の外部まで延びており、凹部１３の底面直下の領域で貫通電極２５に接続し、当該外部の領域で貫通電極２６に接続している。
そして、貫通電極２６は、凹状容器２の本体内で凹部１３の直下の領域外に形成された貫通孔を経由して端子１２に接続している。
このように、変形例２では、金属層１１（集電体）に接続する貫通電極２５の中心線と端子１２に接続する貫通電極２６の中心線が同一延長線上にないように設定されている。

【0050】

ここで、グリーンシートの積層について説明する。
図４（ａ）では、凹状容器２を構成するセラミックスのシート材（グリーンシート）を破線にて図示している。凹状容器２は、シート材４１〜４４を積層して焼成することにより形成されている。
金属層２３は、シート材４１の上側の面に導体印刷して形成されている。
そして、貫通電極２５は、それぞれシート材４２にあけられた貫通孔に形成され、上端は金属層１１に接続し、下端は金属層２３に接続する。
貫通電極２６は、シート材４１にあけられた貫通孔に形成され、上端は金属層２３に接続し、下端は端子１２に接続している。
なお、貫通電極２１は、シート材４１〜４４に同心にあけられた貫通孔に形成されており、凹部１３は、シート材４３、４４にあけられた開口部によって形成されている。そして、金属層１１は、シート材４２の上側の面に導体印刷されて形成される。

【0051】

変形例２では、リフロー時に凹部１３の内圧が上昇し、貫通電極２５に圧力が加わったとしても、貫通電極２５の下端がシート材４１によって押さえられているため、貫通電極２５が脱落することはない。
また、加熱による昇圧で貫通電極２５に加わった下方向の圧力は、金属層２３に分散されてシート材４１に作用する。そのため、局所的に圧力が加わってセラミックスが割れる可能性を低減することができる。
更に、貫通電極２６には、凹部１３の内圧が作用しないため、貫通電極２６が脱落したり、貫通電極２６の周囲のセラミックスが割れたりすることはない。
このように、変形例２では、貫通電極２６に加わる圧力が凹状容器２の本体内で分散するため、加熱時の破損や液漏れなどを効果的に抑制することができる。

【0052】

また、図４（ｂ）に示したように、シート材の貫通孔形成部分に中間金属層を設けることもできる。
図の例では、シート材４１、４２、４３の表面の貫通孔形成部分に、それぞれ中間金属層５１、５２、５３が設けられている。
このように、中間金属層を設けると、貫通電極２１用の孔の形成の精度が高くない場合や、シート材４１〜４４の積層時にシート材の位置がずれた場合でも貫通電極２１が電気的な接続を維持でき、歩留まりを向上させることができる。

【0053】

（変形例３）
変形例３も凹部１３の内圧の上昇による貫通電極の抜け落ちなどを防止するものである。
図５（ａ）は、変形例３に係る電気二重層キャパシタ１の側面断面図である。
貫通電極２８は、上端が金属層１１の下側の面に接合し、下端が端子１２の上側の面に接合している。
貫通電極２８が貫通する貫通孔は、シート材４２の貫通孔の内径がシート材４１の貫通孔の内径よりも大きく設定されている。
そのため、貫通電極２８には、シート材４１、４２の積層部分で段部が形成されており、貫通電極２８の上端側での断面積が下端側での断面積より大きくなっている。

【0054】

このように貫通電極２８が形成されているため、加熱により凹部１３の内圧が上昇して圧力が貫通電極２８に作用しても、貫通電極２８は、段部でシート材４１に引っかかるため抜け落ちることはない。
また、当該圧力は、シート材４１に分散されるため、セラミックスが割れる可能性も低減される。

【0055】

図５（ｂ）は、変形例３の更なる変形であって、貫通電極２８の同一中心線上に直径の異なる複数の金属柱を配置することにより貫通電極２８を形成した例である。
シート材４２ｂの貫通孔の直径がシート材４２ａの貫通孔の直径よりも大きく設定されており、凹状容器２の底面から凹部１３の底面に近づくにつれて直径が徐々に大きくなっている。

【0056】

以上に説明した本実施の形態、及び変形例により、次の構成を得ることができる。
凹状容器２は、凹部１３を有し、凹部を有する凹状容器として機能している。
金属層１１は、凹部１３の底面に形成されており、前記凹部の底面に形成された第１の導電体として機能している。
封口板３は、凹部１３の上端部に接合して凹部１３を封口し、凹部１３の側に金属層１５と接合金属層８が形成されているため、前記凹部の上端部に接続して前記凹部を封口し、前記凹部側の面に第２の導電体（金属層１５と接合金属層８）が形成された封口板として機能している。
電極６は、前記第１の導電体の表面に設置された第１の電極として機能し、電極５は、前記第２の導電体の表面に設置され、前記第１の導電体と所定距離を隔てて対面する第２の電極として機能している。
また、端子１０、１２は、前記凹状容器の外部に形成された第１の接続端子、及び第２の接続端子として機能している。
貫通電極２２は、前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第１の導電体と前記第１の接続端子に接続する第１の内部電極として機能している。
貫通電極２１は、前記凹状容器の本体内部に形成され、前記第２の導電体と前記第２の接続端子に接続する第２の内部電極として機能している。
凹部１３に封入された電解質は、前記第１の電極と前記第２の電極と接する電解質として機能している。

【0057】

変形例２では、貫通電極２５、２６の中心線が同一直線上にないため、前記第１の内部電極の前記凹部の底面側の中心線と、前記第１の接続端子側の中心線が同一線上にない。

【0058】

変形例１、２では、それぞれ貫通電極２２、２６が凹部１３の底面の直下の領域の外側に形成されているため、前記第１の内部電極の少なくとも一部は、前記凹部の底面の直下の領域の外側に形成されている。
更に、貫通電極２２、２６を接合金属層８で囲まれる範囲の直下の領域外に形成することも可能であり、前記第１の内部電極の少なくとも一部は、前記凹状容器と前記封口板の接合部分で囲まれる範囲の直下の領域の外側に形成することもできる。

【0059】

また、変形例１、２では、それぞれ金属層１１、２３が凹状容器２の本体内に形成されているため、前記第１の内部電極は、前記凹状容器の本体内部に形成された金属層を含んでいる。
なお、変形例１では、金属層１１が凹部１３の側面に侵入しており、貫通電極２２は、当該侵入した部分に接合しているため、前記第１の導電体は、前記凹状容器の側面に侵入しており、前記第１の内部電極は、前記第１の導電体の前記侵入した部分に接合している。
更に、変形例２では、前記第１の内部電極は、前記第１の導電体に接合する第１の部分（貫通電極２５）と、前記第１の接続端子に接合する第２の部分（貫通電極２６）と、前記第１の部分と前記第２の部分に接合する金属層（金属層２３）から構成されている。

【0060】

変形例３の貫通電極２８は、金属層１１側の断面積が端子１２側の断面積より大きく形成されているので、前記第１の内部電極は、前記第１の導電体に接合する側の断面積が前記第１の接続端子に接合する側の断面積よりも大きく形成されている。

【0061】

凹状容器２は、セラミックスのシート材を積層して形成されているため、前記凹状容器は、前記第１の内部電極、前記第２の内部電極、及び前記凹部に対応する開口部が形成されたシート材を積層して形成されている。

【0062】

また、電気二重層キャパシタ１は、例えば、携帯電話のメモリやクロックのバックアップ電源として使用することができる。
この場合、当該携帯電話は、電気二重層キャパシタ１で構成された電子部品と、主電源の電池を装着すると同時に前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、メモリやクロックなどの所定の機能を発揮する他の電子部品と、蓄電した電荷を放電してメモリやクロックに電力を供給するなど、前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段を備えた電子装置として機能している。

【符号の説明】

【0063】

１ 電気二重層キャパシタ
２ 凹状容器
３ 封口板
５ 電極
６ 電極
７ セパレータ
８ 接合金属層
１０ 端子
１１ 金属層
１２ 端子
１３ 凹部
１５ 金属層
１６ 導電性保護層
２１、２２ 貫通電極
２３ 金属層
２５、２６ 貫通電極
２８ 貫通電極
４１〜４４ シート材
１００ 電気二重層キャパシタ
１０２ 凹状容器
１０３ 封口板
１０５ 負極電極
１０６ 正極電極
１０７ セパレータ
１０８ 接合金属層
１０９ 金属層
１１０ 負極端子
１１１ 金属層
１１２ 正極端子
１１３ 凹部
１１５ 金属層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】