バッテリーホルダー
【課題】 一次・二次電池及びキャパシタを挿入するバッテリーホルダーにおいて、ハウジングの材質に高弾性を持った樹脂を使用することにより、バッテリー組み込み時の作業ミスなどによるホルダーの破断などを防ぎ生産性を向上させること、また、今後予想される鉛フリー化に向けた高耐熱性のバッテリーホルダーを提供すること。
【解決手段】 バッテリーホルダーのハウジング材質に高弾性のフッ素系樹脂ＰＦＡを使用することによりバッテリー挿入時のアーム部分の破断を防ぎ、かつ、鉛フリー化のリフロー条件にも耐え得る高耐熱性の樹脂であることにより、バッテリー組み込み作業時の生産性向上と鉛フリー化に向けた高耐熱性を達成した。
【解決手段】 バッテリーホルダーのハウジング材質に高弾性のフッ素系樹脂ＰＦＡを使用することによりバッテリー挿入時のアーム部分の破断を防ぎ、かつ、鉛フリー化のリフロー条件にも耐え得る高耐熱性の樹脂であることにより、バッテリー組み込み作業時の生産性向上と鉛フリー化に向けた高耐熱性を達成した。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーを組込むことにより、正負極のリードを取ることが可能となるバッテリーホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯機器の補助電源としてクロック及びメモリー機能のバックアップ用として用いられるコイン型、ボタン型の一次電池、二次電池及びキャパシタは、電池に正負極のリードを取るための端子を取付けて用いられるのが一般的である。その端子の形状は、使用する側の回路上のレイアウトによって、さまざまな形状をしている。実際の取付けは、端子先端部に半田メッキを施し、そのメッキ部を基盤上のパターンに手ハンダによって取付けられている。
【０００３】近年、合理化の目的でリフロー半田付け対応の要求が大きくなっているが、リフロー温度への耐熱性を有するバッテリーはほとんど開発されていないのが現状である。そこで、リフロー温度への耐熱性を有した樹脂にリードを取るための正負極端子を組込んだものをリフローにより基板に取りつけた後に、樹脂部にバッテリーを組込んでリードをとる方式のバッテリーホルダーが考案されている。
【０００４】また、今後環境問題により半田には鉛を使用しない鉛フリー半田への切り替えが求められると考えられる。その場合、現在の一般的なリフロー温度約２４０℃が２８０℃程度へ上昇すると言われており、ハウジングに使われるエンジニアリングプラスチックにもさらなる高耐熱性が要求されると考えられる。
【０００５】従来のバッテリーホルダーは、リードを取るための正負極端子１ａ，１ｂのほかに、バッテリー１ｆを保持するための突起１ｄをハウジング１ｃである液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックにて設けているのが主流である図１。この場合バッテリー挿入時には突起が押し広げられることと、バッテリー挿入後は保持のために元の形状に戻ることが要求される。液晶ポリマー等は曲げ弾性力が小さいために、突起部を細いアーム状１ｅにしなければ前記機能を満たすことは出来ない。そのためバッテリー挿入時にこのアーム部分から破断してしまう場合がある。また、耐熱性において液晶ポリマー等は融点が約２６０℃であるため、鉛フリーでのリフロー温度約２８０℃での使用は不可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リフロー処理ができない一次・二次電池及びキャパシタに用いていたバッテリー保持用突起が有るバッテリーホルダーの場合、突起部１ｄはバッテリー挿入時に必要な弾性を得るために、ハウジング１ｃをアーム状１ｅに成型している。そしてバッテリー１ｆを挿入する時アーム部が押し広げられ、挿入後はアーム部の弾性で元の形状に戻りバッテリーを保持する機構となっている。この機構の場合、バッテリー挿入時に真上から押し込まなければならないところを作業ミスで斜め方向に押し込んでしまった時、ある部分のアームへ負荷がかかりそこが破断してしまうなどの問題が生じる。また、従来の液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックでは、今後予想される鉛フリー化のリフロー温度約２８０℃を保証することは不可能である。
【０００７】本発明は、以上に述べたようなバッテリー挿入時の作業ミスによるホルダーの破壊を防止することと、今後予想される鉛フリー化へ向けた高耐熱性のバッテリーホルダーを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為に本発明は、ハウジングに液晶ポリマー等の弾性力よりも数倍の弾性力を持つフッ素系樹脂ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)を使用することにより、バッテリーを挿入しようとした際のアーム部分の破断を防ぐことが可能になるようにしている。また耐熱性においても、液晶ポリマー等よりもはるかに高い融点３１０℃を有しているため、鉛フリー化によるリフロー温度約２８０℃にも対応が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】バッテリーを保持するための突起部がアーム状であるホルダーの場合、バッテリーを挿入するときはバッテリーを真上から押し込んでいれる。しかし、作業ミスのために斜め方向からバッテリーを押し込むと、ある部分のアームへ負荷がかかり過ぎてしまい破断してしまうという問題が発生する。そこで、ハウジングに液晶ポリマー等よりも弾性力のあるＰＦＡを使用することによって、バッテリーを作業ミスで斜め方向から押し込んでしまった場合でも、ＰＦＡの持つ弾性力だけでアームの破断を防ぎながらバッテリーを挿入することを可能にし、作業ミスでホルダーを破壊するような問題が発生しないようになる。
【００１０】かつ、ＰＦＡは融点３１０℃という高耐熱性を有しているため液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックでは無し得なかった鉛フローのリフロー条件約２８０℃にも対応可能となる。
【００１１】
【実施例】直径６．８ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの６１４サイズ二次電池と図１のようなバッテリー保持用アームを４本有するＰＦＡ製のホルダーを用いて、バッテリーを組み込んだ時にホルダーが破断せずに正常にバッテリーが組み込まれている割合とピーク温度２８０℃の鉛フリーのリフロー条件で基板に取りつけた時、ホルダー機能を維持しているかの耐熱性確認を行なった。比較材として、従来のバッテリー保持用コンタクトが４箇所あるタイプの液晶ポリマー製ホルダーを用いて、同様なテストを行なった。組み込み方法はホルダー真上からの押し込み方式とする。結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１のように、従来のホルダーは本発明品と比較して、バッテリー正常組み込みの割合が、アーム部分の破断や亀裂などの不良の発生により低下しているが、本発明品においては破断などの発生は見られなかった。また、リフローでの耐熱試験では従来品は全て溶融してしまいホルダーとしての機能は維持出来なかったが、本発明品は耐熱性においても、不良品は見られず非常に有効であると言える。
【００１４】
【発明の効果】リフロー温度に耐える樹脂を使用したホルダーをリフローさせて基板上に取りつけた後に、リフロー温度に性能上耐えることの不可能なバッテリーを組み込む場合、バッテリーの組み込み性能は非常に重要な要因となる。そこで、本発明のハウジング材質としてフッ素系樹脂ＰＦＡを使用し、アーム状バッテリー保持機構に従来よりも大きな弾性を持たせることは、作業ミスなどによるホルダー破壊の改善を図る上で非常に有効な手段である。
【００１５】また、今後環境問題により半田の鉛フリー化が推し進められ、リフロー条件もピーク温度２８０℃と高い温度へと推移していくことが予想される。そのため鉛フリーのリフロー条件に耐え得るバッテリーホルダーを提供することにおいても本発明は非常に有効であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明バッテリーホルダーを示す図。
【符号の説明】
１ａ 正極端子
１ｂ 負極端子
１ｃ ハウジング
１ｄ バッテリー保持用突起
１ｅ アーム部
１ｆ バッテリー
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーを組込むことにより、正負極のリードを取ることが可能となるバッテリーホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯機器の補助電源としてクロック及びメモリー機能のバックアップ用として用いられるコイン型、ボタン型の一次電池、二次電池及びキャパシタは、電池に正負極のリードを取るための端子を取付けて用いられるのが一般的である。その端子の形状は、使用する側の回路上のレイアウトによって、さまざまな形状をしている。実際の取付けは、端子先端部に半田メッキを施し、そのメッキ部を基盤上のパターンに手ハンダによって取付けられている。
【０００３】近年、合理化の目的でリフロー半田付け対応の要求が大きくなっているが、リフロー温度への耐熱性を有するバッテリーはほとんど開発されていないのが現状である。そこで、リフロー温度への耐熱性を有した樹脂にリードを取るための正負極端子を組込んだものをリフローにより基板に取りつけた後に、樹脂部にバッテリーを組込んでリードをとる方式のバッテリーホルダーが考案されている。
【０００４】また、今後環境問題により半田には鉛を使用しない鉛フリー半田への切り替えが求められると考えられる。その場合、現在の一般的なリフロー温度約２４０℃が２８０℃程度へ上昇すると言われており、ハウジングに使われるエンジニアリングプラスチックにもさらなる高耐熱性が要求されると考えられる。
【０００５】従来のバッテリーホルダーは、リードを取るための正負極端子１ａ，１ｂのほかに、バッテリー１ｆを保持するための突起１ｄをハウジング１ｃである液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックにて設けているのが主流である図１。この場合バッテリー挿入時には突起が押し広げられることと、バッテリー挿入後は保持のために元の形状に戻ることが要求される。液晶ポリマー等は曲げ弾性力が小さいために、突起部を細いアーム状１ｅにしなければ前記機能を満たすことは出来ない。そのためバッテリー挿入時にこのアーム部分から破断してしまう場合がある。また、耐熱性において液晶ポリマー等は融点が約２６０℃であるため、鉛フリーでのリフロー温度約２８０℃での使用は不可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リフロー処理ができない一次・二次電池及びキャパシタに用いていたバッテリー保持用突起が有るバッテリーホルダーの場合、突起部１ｄはバッテリー挿入時に必要な弾性を得るために、ハウジング１ｃをアーム状１ｅに成型している。そしてバッテリー１ｆを挿入する時アーム部が押し広げられ、挿入後はアーム部の弾性で元の形状に戻りバッテリーを保持する機構となっている。この機構の場合、バッテリー挿入時に真上から押し込まなければならないところを作業ミスで斜め方向に押し込んでしまった時、ある部分のアームへ負荷がかかりそこが破断してしまうなどの問題が生じる。また、従来の液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックでは、今後予想される鉛フリー化のリフロー温度約２８０℃を保証することは不可能である。
【０００７】本発明は、以上に述べたようなバッテリー挿入時の作業ミスによるホルダーの破壊を防止することと、今後予想される鉛フリー化へ向けた高耐熱性のバッテリーホルダーを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為に本発明は、ハウジングに液晶ポリマー等の弾性力よりも数倍の弾性力を持つフッ素系樹脂ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)を使用することにより、バッテリーを挿入しようとした際のアーム部分の破断を防ぐことが可能になるようにしている。また耐熱性においても、液晶ポリマー等よりもはるかに高い融点３１０℃を有しているため、鉛フリー化によるリフロー温度約２８０℃にも対応が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】バッテリーを保持するための突起部がアーム状であるホルダーの場合、バッテリーを挿入するときはバッテリーを真上から押し込んでいれる。しかし、作業ミスのために斜め方向からバッテリーを押し込むと、ある部分のアームへ負荷がかかり過ぎてしまい破断してしまうという問題が発生する。そこで、ハウジングに液晶ポリマー等よりも弾性力のあるＰＦＡを使用することによって、バッテリーを作業ミスで斜め方向から押し込んでしまった場合でも、ＰＦＡの持つ弾性力だけでアームの破断を防ぎながらバッテリーを挿入することを可能にし、作業ミスでホルダーを破壊するような問題が発生しないようになる。
【００１０】かつ、ＰＦＡは融点３１０℃という高耐熱性を有しているため液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックでは無し得なかった鉛フローのリフロー条件約２８０℃にも対応可能となる。
【００１１】
【実施例】直径６．８ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの６１４サイズ二次電池と図１のようなバッテリー保持用アームを４本有するＰＦＡ製のホルダーを用いて、バッテリーを組み込んだ時にホルダーが破断せずに正常にバッテリーが組み込まれている割合とピーク温度２８０℃の鉛フリーのリフロー条件で基板に取りつけた時、ホルダー機能を維持しているかの耐熱性確認を行なった。比較材として、従来のバッテリー保持用コンタクトが４箇所あるタイプの液晶ポリマー製ホルダーを用いて、同様なテストを行なった。組み込み方法はホルダー真上からの押し込み方式とする。結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１のように、従来のホルダーは本発明品と比較して、バッテリー正常組み込みの割合が、アーム部分の破断や亀裂などの不良の発生により低下しているが、本発明品においては破断などの発生は見られなかった。また、リフローでの耐熱試験では従来品は全て溶融してしまいホルダーとしての機能は維持出来なかったが、本発明品は耐熱性においても、不良品は見られず非常に有効であると言える。
【００１４】
【発明の効果】リフロー温度に耐える樹脂を使用したホルダーをリフローさせて基板上に取りつけた後に、リフロー温度に性能上耐えることの不可能なバッテリーを組み込む場合、バッテリーの組み込み性能は非常に重要な要因となる。そこで、本発明のハウジング材質としてフッ素系樹脂ＰＦＡを使用し、アーム状バッテリー保持機構に従来よりも大きな弾性を持たせることは、作業ミスなどによるホルダー破壊の改善を図る上で非常に有効な手段である。
【００１５】また、今後環境問題により半田の鉛フリー化が推し進められ、リフロー条件もピーク温度２８０℃と高い温度へと推移していくことが予想される。そのため鉛フリーのリフロー条件に耐え得るバッテリーホルダーを提供することにおいても本発明は非常に有効であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明バッテリーホルダーを示す図。
【符号の説明】
１ａ 正極端子
１ｂ 負極端子
１ｃ ハウジング
１ｄ バッテリー保持用突起
１ｅ アーム部
１ｆ バッテリー
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バッテリー（ボタン型一次電池、二次電池、キャパシタなど）を組込むことにより正負極端子と接触し、リードを取ることが可能となるホルダーにおいて、前記バッテリーを保持するためのハウジングがリフロー処理可能でかつ高弾性を有するエンジニアリングプラスチックからなることを特徴とするバッテリーホルダー。
【請求項２】 前記ハウジングが、鉛フリー対応のリフロー温度約２８０℃以上の耐熱性を持ったフッ素系樹脂からなることを特徴とするバッテリーホルダー。
【請求項３】 前記ハウジングの材質がＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)である請求項１または２記載のバッテリーホルダー。
【請求項４】 バッテリーを保持する突起を有する前記ハウジングにおいて、前記突起がアーム形状である請求項１、２，３いずれか１項記載のバッテリーホルダー。
【請求項５】 前記アームが弾性を有し、バッテリーをハウジング真上から挿入することが可能である請求項１、２，３，４いずれか１項記載のバッテリーホルダー。
【請求項１】 バッテリー（ボタン型一次電池、二次電池、キャパシタなど）を組込むことにより正負極端子と接触し、リードを取ることが可能となるホルダーにおいて、前記バッテリーを保持するためのハウジングがリフロー処理可能でかつ高弾性を有するエンジニアリングプラスチックからなることを特徴とするバッテリーホルダー。
【請求項２】 前記ハウジングが、鉛フリー対応のリフロー温度約２８０℃以上の耐熱性を持ったフッ素系樹脂からなることを特徴とするバッテリーホルダー。
【請求項３】 前記ハウジングの材質がＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)である請求項１または２記載のバッテリーホルダー。
【請求項４】 バッテリーを保持する突起を有する前記ハウジングにおいて、前記突起がアーム形状である請求項１、２，３いずれか１項記載のバッテリーホルダー。
【請求項５】 前記アームが弾性を有し、バッテリーをハウジング真上から挿入することが可能である請求項１、２，３，４いずれか１項記載のバッテリーホルダー。
【図１】
【公開番号】特開２００２−９３３９５（Ｐ２００２−９３３９５Ａ）
【公開日】平成１４年３月２９日（２００２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−２８２２３５（Ｐ２０００−２８２２３５）
【出願日】平成１２年９月１８日（２０００．９．１８）
【出願人】（５９５０７１８５２）株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年３月２９日（２００２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年９月１８日（２０００．９．１８）
【出願人】（５９５０７１８５２）株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ (32)
【Ｆターム（参考）】
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