電気化学デバイス及びその製造方法、回路基板並びに収納トレイ
【課題】電極パッドとリードとの間の固定強度を向上可能な電気化学デバイスを提供する。
【解決手段】電気化学デバイスにおいて、リード３は、Ａｌを含むリード本体３Ａと、リード本体３Ａの先端部に設けられ、リード本体３Ａの下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域がリード本体３Ａに溶接された金属薄膜３ａと、を備え、金属薄膜３ａは、Ｎｉを含む薄膜本体と、折り曲げられた薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、を有し、折り曲げられた薄膜本体の内側表面の特定領域と、リード本体３Ａの表面とは、所定領域において、メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、リード３は、外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている。
【解決手段】電気化学デバイスにおいて、リード３は、Ａｌを含むリード本体３Ａと、リード本体３Ａの先端部に設けられ、リード本体３Ａの下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域がリード本体３Ａに溶接された金属薄膜３ａと、を備え、金属薄膜３ａは、Ｎｉを含む薄膜本体と、折り曲げられた薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、を有し、折り曲げられた薄膜本体の内側表面の特定領域と、リード本体３Ａの表面とは、所定領域において、メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、リード３は、外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）等の電気化学デバイス及びその製造方法、回路基板並びに収納トレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフラット型の電気化学デバイスは、例えば特許文献１に記載されている。このようなフラット型の電気化学デバイスでは、平面形状が四角形の外装体の内部から外方に向けて、複数のリードが延びている。これらのリードは、電解液に対する耐性と電気導電性の双方を満たす必要から、一般にはアルミニウムからなり、半田材料によって、電極パッドに電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５１５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アルミニウムからなるリードの場合、半田材料に対する濡れ性が低いため、電極パッドとリードとの間の固定強度が低くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、電極パッドとリードとの間の固定強度を向上可能な電気化学デバイス及びその製造方法、回路基板並びに上記電気化学デバイスを収容する収納トレイ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】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る電気化学デバイスは、外装体内に収容された充放電体と、前記充放電体から延びたリードと、を有する電気化学デバイスにおいて、前記リードは、Ａｌを含むリード本体と、前記リード本体の先端部に設けられ、前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域が前記リード本体に溶接された金属薄膜と、を備え、前記金属薄膜は、Ｎｉを含む薄膜本体と、折り曲げられた前記薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、を有し、折り曲げられた前記薄膜本体の内側表面の特定領域と、前記リード本体の表面とは、前記所定領域において、前記メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、前記リードは、前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている、ことを特徴とする。
【０００７】
金属薄膜の表面にはＳｎを含むメッキ層が含まれており、半田材料との濡れ性が高いため、金属薄膜と電極パッドとは半田材料を介して強固に固定される。ここで、メッキ層が形成される薄膜本体にはＮｉが含まれているため、ＮｉとＳｎとは強固に接合している。また、折り曲げられた金属薄膜の外側表面に半田材料が付着するため、リード本体の金属薄膜に被覆された下面（電極パッド側の表面）部分のみならず側面部分にまで半田材料は這い上がり、電極パッドと金属薄膜との間の固定強度を更に高めることができる。更に、リードが、外装体と接する位置（外装体との境界位置）から斜め下方向に傾斜するように曲げられているため、リードが電極パッドに接触しやすく、電極パッドと金属薄膜との間の固定強度を更に高めることができる。金属薄膜のメッキ層が形成されていない領域は、Ａｌを含むリード本体に溶接されているが、ＮｉとＡｌとは強固に溶接可能であるため、金属薄膜とリード本体とも強固に固定される。したがって、電極パッドとリードとの間の固定強度を著しく向上させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の電気化学デバイスにおいて、前記リードは、その先端が前記外装体の底面を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることを特徴とする。上記位置までリードが曲げられていることにより、リードが電極パッドにより一層接触しやすくなり、電極パッドとリードとの間の固定強度をより高めることができる。
【０００９】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記外装体の底面に平行な面に対する前記リードの傾斜角度が、１０〜８０°であることを特徴とする。リードが上記傾斜角度で折り曲げられていることにより、リードが電極パッドにより一層接触しやすくなり、電極パッドとリードとの間の固定強度をより高めることができる。
【００１０】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層は、折り曲げられた前記金属薄膜の折り曲げ軸方向の両端位置近傍において、前記薄膜本体の内側表面上に、前記薄膜本体の前記折り曲げ軸方向に垂直な方向に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この両端位置近傍において、メッキ層を形成しておくことで、メッキ層の断面形状の輪郭線が直線性を帯びてくる。換言すれば、メッキ層の厚みのバラツキが少なくなるため、製品誤差が少なくなり、安定した品質の電気化学デバイスを提供することができる。なお、金属薄膜を複数箇所折り曲げる場合、メッキ層は、いずれかの折り曲げ軸方向の両端位置近傍に形成され、好ましくは金属薄膜の長手方向に垂直な方向の両端位置近傍に形成される。
【００１２】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。すなわち、厚みが０．５μｍ未満の場合、メッキ層に欠陥が発生する可能性があり、１０μｍを超える場合には溶接を妨害する傾向があるからである。
【００１３】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記薄膜本体の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。薄膜本体の厚みが５０μｍを下回る場合には、上述のメッキ層構造を形成する場合において、薄膜本体の非メッキ領域に粘着テープを貼り付けてから、メッキを行い、しかる後に、粘着テープをはがすことになるが、この際に、薄膜本体が振動して、薄膜本体にシワ、よじれ、折れ曲がりなどが生じる傾向があり、このような不良は制御できないので、製品の品質に誤差が発生する。また、薄膜本体の厚みが５００μｍを超える場合には、リードとの接合が困難になる傾向があるため好ましくない。本発明では、薄膜本体の厚みを上述の範囲内に設定することにより、これらの不具合を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の電気化学デバイスでは、折り曲げられた前記金属薄膜の前記リード長手方向の寸法は、１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１５】
この寸法が１ｍｍ未満の場合には半田による電極パッドとの接合強度が低下する傾向があり、１ｍｍ以上の場合、特に２ｍｍ以上の場合には十分な接合強度を得ることができる。なお、この寸法は５ｍｍ以下であることが好ましく、この場合には十分な接合強度を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含むことを特徴とする。±１（質量％）は許容される誤差である。
【００１７】
この場合には、半田接合時に半田の融点が下がり、容易に接合することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明の電気化学デバイスの製造方法は、上述のいずれかの電気化学デバイスを製造する方法であって、前記外装体内に収容された前記充放電体と、前記リード本体及び該リード本体の先端部に設けられた、折り曲げ前の前記金属薄膜を備え、前記充放電体から該充放電体の底面に平行な方向に延びたリードと、を有する折り曲げ前の電気化学デバイスを準備し、前記外装体内に収容された前記充放電体を載せるための主面と、該主面から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面と、該傾斜面に対して垂直方向に延びた垂直面と、を有する折り曲げ治具上に前記折り曲げ前の電気化学デバイスを載せ、前記リードを前記傾斜面及び前記垂直面に押し付けることにより、前記リードを前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げると同時に、前記金属薄膜を前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げる工程を有することを特徴とする。
【００１９】
上記製造方法によれば、上記構造の折り曲げ治具を用いて、リードの曲げと金属薄膜の曲げとを同時に行うことができ、本発明の電気化学デバイスの効率的な製造が可能となる。更に、リードの曲げと金属薄膜の曲げとを同時に行うことにより、これらを別々に行う場合と比較して、寸法のばらつきを小さくすることができ、均一な寸法の電気化学デバイスを効率良く製造することができる。
【００２０】
また、本発明の回路基板は、上述のいずれかの電気化学デバイスと、前記電気化学デバイスが搭載され、電極パッドを備えた基板と、前記外装体の裏面と、前記基板との間に介在する両面粘着テープと、前記電極パッドと前記金属薄膜との間に介在すると共に、前記金属薄膜の外側表面上に至る半田材料と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
この場合、リードと電極パッドとが強固に固定されると共に、外装体の裏面と基板とが両面粘着テープによって強固に固定されるため、振動に対して強い回路基板となる。
【００２２】
また、本発明の回路基板において、前記半田材料は、Ｓｎ及びＣｕを含むことを特徴とする。このような材料の場合にはメッキ層に含まれるＳｎとの親和性がよいため、半田材料の濡れ性が高くなるが、Ｃｕが含まれているため半田接合時に半田の融点が下がり、容易に接合することができるという効果がある。また、この半田材料には微量のＡｇが含まれていることが更に好ましい。この場合には、半田接合後の耐久性が向上するという効果がある。
【００２３】
更に、本発明の収納トレイは、上述のいずれかの電気化学デバイスを収納する収納トレイであって、前記外装体内に収容された前記充放電体を収納する本体収納部と、該本体収納部から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記収納トレイは、傾斜面を有するリード収納部を備えることにより、上述した本発明の電気化学デバイスにおける曲げられたリードを収納しやすく、本発明の電気化学デバイスを収納するトレイとして極めて有用である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電気化学デバイス及び回路基板によれば、電極パッドとリードとの間の固定強度を向上させることができるため、信頼性に優れるものとなる。また、本発明の電気化学デバイスの製造方法によれば、上記本発明の電気化学デバイスを、均一な寸法で効率良く製造することができる。更に、本発明の収納トレイによれば、上記本発明の電気化学デバイスを収納するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電気化学デバイスの斜視図である。
【図２】電気化学デバイスのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。
【図３】電気化学デバイスのＩＩＩ−ＩＩＩ矢印断面図である。
【図４】金属薄膜の斜視図である。
【図５】金属薄膜の断面図である。
【図６】リード本体と金属薄膜の溶接工程を示す斜視図である。
【図７】リード及び金属薄膜の折り曲げ方法を示す図である。
【図８】電気化学デバイスが基板に取り付けられてなる回路基板の断面図である。
【図９】収納トレイの断面図及び平面図である。
【図１０】実施例に係る実験方法を説明するための図である。
【図１１】比較例１に係る実験方法を説明するための図である。
【図１２】比較例２に係る実験方法を説明するための図である。
【図１３】電気化学デバイスの内部構造を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態に係る電気化学デバイスについて説明する。同一要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２８】
図１は、実施形態に係る電気化学デバイスの斜視図、図２は、この電気化学デバイスのＩＩ−ＩＩ矢印断面図、図３は、この電気化学デバイスのＩＩＩ−ＩＩＩ矢印断面図である。また、図８は、電気化学デバイスが取り付けられた回路基板のＸＺ断面図である。
【００２９】
この電気化学デバイス１０は、外装体１内に収容された充放電体２と、充放電体２から延びた複数のリード３とを有している。外装体１は、方形の上部ラミネートシート１Ａと、方形の下部ラミネートシート１Ｂとを重ね合わせ、これらの周囲の４辺近傍領域を接着してなる。ラミネートシート１Ａ，１Ｂは、それぞれアルミニウム薄膜の内側表面を樹脂層で被覆してなるものである。外装体１の厚み方向をＺ軸とし、幅方向をＹ軸、長さ方向をＸ軸として、図１に記載のように三次元直交座標系を設定する。外装体１のＹ軸方向の両端近傍部位１Ｙ１，１Ｙ２は、Ｘ軸に沿った境界線を境に内側に折り曲げられており、外装体１の機械的強度が向上している。
【００３０】
外装体１の密閉された内部空間内には、電解液と共に充放電体２が配置されている。リード３を介して、充放電体２には電荷を蓄積することができると共に、蓄積された電荷を放出することも可能である。充放電体２の構造としては、種々のものがあるが、ここでは直列接続されたキャパシタであるものとする。すなわち、この場合には電気化学デバイス１０は、ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）を構成している。
【００３１】
ここで、ＥＤＬＣの内部の電気回路構造を図１３に示す。
【００３２】
充放電体２は、キャパシタ２Ａとキャパシタ２Ｂとを直列に接続してなり、これらの接続点にはリード３２が電気的に接続され、キャパシタ２Ａ及びキャパシタ２Ｂの前述の接続点とは異なる端子にはリード３１及びリード３３がそれぞれ電気的に接続されている。外装体１の内部は、ポリプロピレン等からなるシーラント１Ｓにより２つの収容部に仕切られており、各収容部にキャパシタ２Ａとキャパシタ２Ｂとが別々に収容されている。外装体１内部の各収容部には、電解液ＬＱ１，ＬＱ２が充填されている。キャパシタ２Ａ，２Ｂを構成する各端子電極は、活物質層と集電体を積層してなる。また、キャパシタ２Ａ，２Ｂを構成する各端子電極間には、絶縁層としてのセパレータＳ１，Ｓ２がそれぞれ介在している。ＥＤＬＣにおいては、分極性導電体と電解質（液）との間には電荷が薄い層となって配列し、これらの間のバイアス印加によって電荷が蓄えられるが、中央のリード３２は、直列接続されたキャパシタ２Ａ及び２Ｂの接続点における電位を制御するために用いられている。
【００３３】
活物質層は分極性電極である。この分極性電極は、多孔質材料からなり、活性炭にバインダ樹脂を混ぜて製造する。バインダ樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素を含む高分子化合物、又は、スチレンブタジエンゴムのようなゴム系の高分子化合物や、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。必要に応じてカーボンブラック、カーボンナノチューブ、又は黒鉛の微粒子、微細繊維を導電助剤として配合することもできる。製造時においては、これらの材料を、集電体の片面もしくは両面に塗布する。
【００３４】
集電体は金属箔からなり、平滑面を有するアルミニウム箔やチタン箔の他、これらの表面をエンボス加工やエッチング処理によって粗く加工したもの使用することができる。なお、電極製造方法として、活性炭に導電補助剤とバインダを加えてシート状にして集電体に接着する方法のほか、活性炭をスラリー状にして集電体に塗工する方法などもある。塗工する方法としては、アプリケータ方式、グラビア方式、リバースロール方式、エクストルージョン（ノズル）方式、ディップ方式等がある。
【００３５】
セパレータＳ１，Ｓ２は、例えば質量比１０％以上のポリオレフィン系樹脂を含有した不織布または多孔質フィルムからなる。ポリオレフィン系樹脂の軟化点温度以上の温度環境下で、一対の分極性電極に圧力を加えることにより、分極性電極とセパレータとは接着することもできる。セパレータとして、セルロース不織布やアラミド繊維の不織布を用いることもできる。
【００３６】
電解液ＬＱ１，ＬＱ２としては水溶液系と有機系のものが知られている。有機系の電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリルなどがあり、溶質としては、アンモニウム塩、アミン塩、或いはアミジン塩などが知られている。
【００３７】
図１〜図３に戻り、電気化学デバイス１０の構造について説明する。
【００３８】
電気化学デバイス１０において、リード３は、Ａｌを含むリード本体３Ａとその先端に固定された金属薄膜３ａとを備えている。金属薄膜３ａは、リード本体３Ａの先端部に固定されており、リード本体３Ａの下面（電極パッド側の面）及び側面を被覆するように折り曲げられている。図１に示す例では、金属薄膜３ａは、リード本体３Ａの下面及び一側面を被覆している。また、図２に示すように、金属薄膜３ａの所定領域（Ｒ３Ｌ）はリード本体３Ａに溶接されている。なお、リード本体３Ａにおいては、Ａｌは主成分であるが、微量の不純物を含んでいても良い。リード本体３ＡにおけるＡｌの含有率は少なくとも５０質量％以上であり、電気伝導性と電解液に対する耐性を考慮すると、好適には９５質量％以上である。
【００３９】
また、図１及び図２に示すように、リード３は、外装体１と接する位置（外装体１との境界位置）から、電気化学デバイス１０を搭載する基板側を下方として、斜め下方向に傾斜するように曲げられている。リード３は、その先端が、外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることが好ましい。ここで、リード３の上記先端は、金属薄膜３ａも含めたリード３の最下点を意味する。また、外装体１の底面Ｆ１に平行な面に対するリード３の傾斜角度θ１は、リード３の先端が外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置するような角度であることが好ましく、リード３の長手方向の寸法に応じて調整することが好ましいが、通常、１０〜８０°であることが好ましく、２０〜７０°であることがより好ましい。この傾斜角度θ１が１０°未満であると、リード３と電極パッドとの間の固定強度の向上効果が低下する傾向にあり、８０°を超えると、電極パッドにリードに押しつけた際に、リードが変形する可能性が高くなる傾向にある。なお、リード３の先端が外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置していることや、リード３の傾斜角度θ１の値は、リード３を電極パッドに接続する前の状態におけるものである。リード３を電極パッドに接続した場合、電極パッドの高さに依存してリード３の傾斜角度は変化することとなる。
【００４０】
図１及び図２において、リード３は、外装体１と接する位置（外装体１との境界位置）で折り曲げられている。このように、リード３は、外装体１と接する位置近傍において折り曲げられていることが好ましいが、この折り曲げ位置は特に限定されない。例えば、リード３は、外装体１内部の所定の位置で折り曲げられていてもよく、外装体１と接する位置からリード３の先端までの間の所定の位置で折り曲げられていてもよい。更に、リード３は、湾曲した形状に曲げられていてもよい。
【００４１】
金属薄膜３ａは、Ｎｉを含む薄膜本体３ａ１と、折り曲げられた薄膜本体３ａ１の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層３ａ２とを有している。溶接される所定領域はＲ３Ｌである。溶接される箇所は、金属薄膜３ａの全領域ではなく、一部領域である。すなわち、折り曲げられた薄膜本体３ａ１の内側表面の特定領域（所定領域Ｒ３Ｌを含み、メッキ層３ａ２で被覆されていない露出領域）と、リード本体３Ａの表面とは、メッキ層３ａ２を介することなく、直接接触しており、所定領域Ｒ３Ｌにおいて、露出した特定領域とリード本体３Ａの表面は溶接されている。
【００４２】
金属薄膜３ａの折り曲げた部分の内側表面（リード本体３Ａの側面に接している面）と、リード本体３Ａとは溶接されている必要はない。また、図２では折り曲げた部分とリード本体３Ａとが密着した状態を示しているが、それらの間に若干の隙間が存在してもよく、その隙間内に若干の半田材料が入りこんでもよい。
【００４３】
薄膜本体３ａ１におけるＮｉの含有率は少なくとも５０質量％以上であり、Ａｌとの溶着が強固に行われる点を考慮すると、好適には９５質量％以上である。また、メッキ層３ａ２におけるＳｎの含有率は、半田材料との親和性等を考慮して決定されるが、本例の電気化学デバイスにおいては、メッキ層３ａ２は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含む。±１（質量％）は許容される誤差である。この場合には、半田濡れ性の向上とウィスカの成長の抑制という効果がある。
【００４４】
金属薄膜３ａの表面にはＳｎを含むメッキ層３ａ２が含まれており、半田材料ＳＤ（図８参照）との濡れ性が高いため、金属薄膜３ａと電極パッドＥ１とは半田材料ＳＤを介して強固に固定される。図８の半田材料ＳＤは、メッキ層３ａ２及び電極パッドＥ１の双方に接触している。ここで、図２及び図３に示されるメッキ層３ａ２が形成される薄膜本体３ａ１にはＮｉが含まれているため、ＮｉとＳｎとは強固に接合している。
【００４５】
また、図８の半田材料ＳＤは、折り曲げられた金属薄膜３ａのリード本体３Ａの側面を被覆する部分（折り曲げた部分）の外側表面まで、這い上がることができるため、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間の固定強度を更に高めることができる。すなわち、Ａｌは溶融した半田材料を弾く性質を有しており、Ａｌのリード本体３Ａの側面が露出している場合には、この露出面が障害となって、半田材料ＳＤがそれ以上の高さまで這い上がることができないが、上述の実施形態に係る構造の場合には、リード本体３ＡのＡｌ側面が金属薄膜３ａで被覆されているので、かかる不具合を解消し、強固な固定状態を形成することができる。
【００４６】
図２を参照すると、金属薄膜３ａのメッキ層３ａ２が形成されていない領域（折り曲げ前の長手方向（折り曲げ軸に垂直な方向）中央線ＣＬに沿った領域（図４参照））は、Ａｌを含むリード本体３Ａに溶接されているが、ＮｉとＡｌとは強固に溶接可能であるため、金属薄膜３ａとリード本体３Ａとも強固に固定される。したがって、電極パッドＥ１（図８）とリード３との間の固定強度を著しく向上させることが可能となる。
【００４７】
更に、図２を参照すると、折り曲げられた金属薄膜３ａのリード長手方向の寸法Ｘａは、１ｍｍ以上であること好ましい。この寸法Ｘａが１ｍｍ未満の場合には半田による電極パッドとの接合強度が低下する傾向があり、１ｍｍ以上の場合、特に２ｍｍ以上の場合には十分な接合強度を得ることができる。なお、この寸法は５ｍｍ以下であることが好ましく、この場合には十分な接合強度を得ることができる。また、外装体１との境界位置からリード３の長手方向の先端位置までのリード３の寸法ＸＡと、寸法Ｘａの比率ｒａ（ＸＡ／Ｘａ）は、１．２以上であることが好ましい。寸法の比率ｒａが１．２未満の場合には、外装体と接して外装体表面の樹脂層を傷つける場合があり、ショート不良率を増加させる傾向がある。
【００４８】
図４は、折り曲げ前の金属薄膜３ａの斜視図である。
【００４９】
メッキ層３ａ２（メッキ層３ａ２１、３ａ２２、３ａ２３、３ａ２４、３ａ２５を含む）は、折り曲げられた金属薄膜３ａの折り曲げ軸ＢＬ（Ｙ軸）方向の両端位置近傍（各側面から金属薄膜３ａの折り曲げ軸ＢＬ方向の幅の１％以上２０％以下の領域）において、薄膜本体３ａ１の（折り曲げ後の）内側表面上には、薄膜本体３ａ１の長手方向（折り曲げ軸に垂直な方向）に沿って帯状のメッキ層３ａ２１、３ａ２２が形成されている。
【００５０】
図５（Ａ）には金属薄膜３ａのＹＺ断面図が示されている。図４の折り曲げ軸ＢＬ（Ｙ軸）方向の両端位置（リードの幅方向両端位置）近傍において、メッキ層３ａ２１、３ａ２２を形成しておくことで、メッキ層３ａ２の断面形状（リード長手方向に垂直な断面形状（ＹＺ断面））の輪郭線が、これを形成しない場合（Ｂ）に比較して、直線性を帯びてくる。図５（Ｂ）では、図５（Ａ）に対応するメッキ層３ａ２１，３ａ２２は形成されておらず、両端位置近傍のメッキ層が丸みを帯びて厚くなっている。一方、図５（Ａ）の形状の場合、側面のメッキ層３ａ２３，３ａ２４は均一な厚みであって、ＹＺ断面内において輪郭線が直線性を有しており、裏面側のメッキ層３ａ２５の輪郭線に対して概ね直交している。このように、図５（Ａ）の形状の場合、メッキ層３ａ２の厚みのバラツキが少なくなるため、製品誤差が少なくなり、安定した品質の電気化学デバイスを提供することができる。
【００５１】
このようなメッキ層の形成には、一般に良く知られている方法を用いれば良い。メッキ層の形成方法はアルカリ性、酸性、中性のメッキ浴で大別できる。
【００５２】
アルカリ性のメッキ浴は、スズ酸カリウムまたはスズ酸ナトリウムと、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムとから構成される。４価のスズから電着を行い、７０℃前後の温度で反応を行うと安定したメッキ層が形成できる。なお、後述の実施例に係る実験では、メッキ用の溶液として、スズ酸カリウムと水酸化カリウムの水溶液を用いたアルカリ性のメッキ浴を採用した。
【００５３】
酸性のメッキ浴は、硫酸スズやほうフッ化スズなどで構成される。
【００５４】
中性のメッキ浴は、塩化スズを用いる。
【００５５】
要求される密着度合によって、メッキ下地処理として銅やニッケルメッキを１〜１０μｍ厚で形成する場合もある。ウィスカ対策として、メッキ後、溶融加熱処理や約１８０℃で約１時間程度加熱する場合もある。
【００５６】
また、メッキ層３ａ２の厚み（平均値）は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。すなわち、厚みが０．５μｍ未満の場合、メッキ層に欠陥（ピンホール）が発生する可能性があり、１０μｍを超える場合には溶接を妨害する傾向があるからである。Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みは、２μｍ程度あれば半田濡れ性は良好となる。半田の濡れ性は、例えば、標準化機関である半導体技術協会（ＪＥＤＥＣ）の半導体電子部品の単体での信頼性試験の規格（ＪＥＳＤ２２−Ｂ１０２Ｅ）により規定される。このような条件で作製された薄膜上のスズメッキ層では、例えば半田温度２４５℃、浸漬速度１．８ｍｍ／秒、浸漬時間３秒、浸漬深さ２ｍｍの条件で、半田浸漬面積の９５％以上に半田の層を形成することができる。
【００５７】
また、Ｎｉの薄膜本体３ａ１の厚みが１００μｍ程度であるとき、Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みが１０μｍを超えると、折り曲げ部分に応力がかかりＮｉの薄膜本体３ａ１とＳｎメッキ層３ａ２の界面にクラックが生じる場合がある。このようなクラックは接合強度を低下させる傾向がある。また、Ｓｎメッキ層３ａ２に応力が多く残っている場合にはウィスカが発生しやすく、その結果、端子近傍でショートを生じやすくなる傾向がある。Ｓｎメッキ層３ａ２を有する金属薄膜３ａをＡｌリード本体３Ａに取り付けることで、半田濡れ性（フィレット形成容易性）は著しく改善する。
【００５８】
更に、薄膜本体３ａ１の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。薄膜本体３ａ１の厚みが５０μｍを下回る場合には、上述のメッキ層構造を形成する場合において、薄膜本体３ａ１の非メッキ領域（図４の中央線ＣＬに沿った領域）に粘着テープを貼り付けてから、メッキを行い、しかる後に、粘着テープをはがすことになるが、この際に、薄膜本体３ａ１が振動して、薄膜本体にシワ、よじれ、折れ曲がりなどが生じる傾向がある。このような不良は制御できないので、製品の品質に誤差が発生する。また、薄膜本体３ａ１の厚みが５００μｍを超える場合には、リードとの接合が困難になるという現象が生じるため好ましくない。薄膜本体の厚みを上述の範囲内に設定することにより、これらの不具合を抑制することが可能となる。
【００５９】
上述のように、Ｓｎメッキした面のＮｉタブ（金属薄膜）とＡｌリード本体３Ａとの接合（超音波融着）は困難であることから、接合面にはメッキ処理は施していない。金属薄膜３ａの全ての側面はＳｎメッキ層で被覆されている方がフィレット形成に優位であるため好ましいが、Ｎｉ下地が露出していても多少の効果はある。Ｓｎメッキ処理は連続して行い、Ａｌリード本体３Ａと接合前に必要量（例えば２０ｍｍ程度）を切り出して使用する。そのため、切断面にはＳｎメッキ層は存在しないが、この部分はフィレット形成に影響を及ぼさないので問題ない。
【００６０】
図８は、上述の電気化学デバイス１０が基板に取り付けられてなる回路基板のＸＺ断面図である。特徴の明確化のため、外装体１の部分は断面ではなく側面を示すこととする。
【００６１】
この回路基板は、電気化学デバイス１０と、該電気化学デバイス１０を搭載している、電極パッドＥ１を備えた基板ＳＢとを備えている。基板ＳＢの主材料は絶縁体であり、その表面上に電極パッドＥ１が形成されている。基板ＳＢ上には各種の電子部品を搭載することができるが、本例では特徴となる電気化学デバイス１０の部分のみを示している。
【００６２】
この回路基板は、外装体１の裏面と、基板ＳＢとの間に介在する両面粘着テープ４と、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間に介在すると共に、金属薄膜３ａの外側表面上に至る半田材料ＳＤとを備えている。また、リード３は、外装体と接する位置から斜め下方向、すなわち電極パッドＥ１の方向に傾斜するように折り曲げられているため、リード３と電極パッドＥ１との間隔が狭められている。そのため、傾斜角度によっては、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間に半田材料ＳＤが介在せず、それらが直接接触している箇所も形成され得る。このように、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとが直接接触している、或いは、それらの間隔が狭められていることで、接続抵抗を低減する効果も得られる。なお、リード３の先端が、外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置している場合、電気化学デバイス１０を基板ＳＢに搭載する際に、リード３の先端は電極パッドＥ１に押し付けられる。このとき、リード３の先端は電極パッドＥ１に押し上げられるため、搭載後のリード３の傾斜角度は搭載前の傾斜角度よりも小さくなる。
【００６３】
リード３と電極パッドＥ１との接続部分が上記のような構造を取ることにより、リード３と電極パッドＥ１とが強固に固定されると共に、外装体１の裏面と基板ＳＢとが両面粘着テープ４によって強固に固定されるため、振動に対して強い回路基板となる。
【００６４】
また、この回路基板において、半田材料ＳＤは、Ｓｎ及びＣｕを含んでいる。このような材料は、メッキ層３ａ２（図４参照）に含まれるＳｎとの親和性がよいため、半田材料ＳＤの濡れ性が高くなるが、Ｃｕが含まれていることで融点が下がるため、半田作業性が向上したり、半田濡れ性が向上するという効果がある。また、この半田材料には微量のＡｇが含まれていることが更に好ましい。この場合には、半田接合後の耐久性が向上するという効果がある。本例における半田材料ＳＤにおける各元素の比率（質量パーセント比）は、以下の通りであり、各数値は±１（質量％）の変動を許容できる（但し、Ｃｕの比率＞０質量％である）。
Ｓｎ：Ｃｕ：Ａｇ＝９６．５（質量％）：０．５（質量％）：３（質量％）
【００６５】
次に、上述のリードの組み立て方法について説明する。
【００６６】
図６は、リード本体と金属薄膜の溶接工程を示す斜視図である。
【００６７】
リード本体３Ａと、金属薄膜３ａとを用意し、リード本体３Ａの先端部でこれらの一部領域を重ねる。リード本体３ＡのＹ軸方向の幅Ｙ２、金属薄膜３ａの幅Ｙ１、溶接領域Ｒ３Ｌの幅Ｙ０はＸ軸に沿って一定であるが、溶接領域Ｒ３Ｌの幅Ｙ０は、リード本体３Ａの幅Ｙ２よりも小さく、溶接領域Ｒ３Ｌは、金属薄膜３ａのＹ軸方向の両端に位置するメッキ層３ａ２１，３ａ２２（図４参照）には原則的には重なっていない。
【００６８】
リード本体３ＡのＹ軸方向の幅Ｙ２は、金属薄膜３ａの幅Ｙ１以下であり、同図では、リード本体３Ａの幅Ｙ２が、金属薄膜３ａの幅Ｙ１よりも小さく示されているが、これらは一致していてもよい。また、図１に示したようにリード本体３Ａの先端の側面を被覆するように金属薄膜３ａが折り曲げられる場合、金属薄膜３ａは、Ｘ軸方行においてリード本体３Ａの先端部からはみ出るように配置される。このはみ出した（リード本体３Ａと重なっていない）金属薄膜３ａの幅Ｘ１は、好ましくはリード本体３Ａの幅以上とされる。厚み方向の上下位置には、超音波溶接を行うための超音波振動ヘッド２０，２１が位置しており、これらの少なくとも一方に機械的に接続された振動子を振動させることで、超音波振動ヘッド２０，２１に接触した溶接領域Ｒ３Ｌが溶解し、Ａｌからなるリード本体３Ａと、金属薄膜３ａの下面露出領域（Ｎｉ）とが融着する。
【００６９】
図７は、リード及び金属薄膜の折り曲げ方法を示す図である。
【００７０】
まず、図７（ａ）に示すように、リード３及び金属薄膜３ａが折り曲げられていない状態の、折り曲げ前の電気化学デバイスを準備する。折り曲げ前の電気化学デバイスは、図６に示した方法によりリード本体３Ａと金属薄膜３ａとが溶接されたものである。
【００７１】
次に、図７（ｂ）に示すように、折り曲げ前の電気化学デバイスを折り曲げ治具２０上に置く。折り曲げ治具２０は、充放電体２を収容した外装体１を載せる主面２０ａと、主面２０ａから斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面２０ｂと、傾斜面２０ｂに対して垂直方向に延びた垂直面２０ｃと、を有するものである。主面２０ａに対する傾斜面２０ｂの傾斜角度θ２は、折り曲げ後のリード３の傾斜角度θ１と同一である。また、傾斜面２０ｂと垂直面２０ｃとの成す角は９０°であることが望ましいが、９０°±１５°程度まで許容される。折り曲げ治具２０は、一般的な金型材質、例えば、ＳＫ材、ＳＵＳ材、アルミ合金、銅合金、超硬合金等の金属を上記の形状に加工して得られる。
【００７２】
次に、充放電体２を収容した外装体１を主面２０ａ上に固定した状態で、図７（ｂ）の矢印で示されるように、リード３を折り曲げ治具２０の傾斜面２０ｂ及び垂直面２０ｃに押し付ける。これにより、図７（ｃ）に示すように、リード３は、外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように、傾斜面２０ｂに沿って曲げられる。これと同時に、リード本体３Ａから突き出ている金属薄膜３ａの部分は、垂直面２０ｃによってＹ軸を折り曲げ軸として折り曲げられ、リード本体３Ａの側面に押し付けられる。以上の工程を経て、図１及び図２に示した電気化学デバイス１０が得られる。
【００７３】
金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅（図６中の幅Ｘ１）は、リード本体３Ａの厚みと同等又はそれ以上であることが好ましい。リード本体３Ａの厚み以上の幅の金属薄膜３ａを折り曲げることで、リード本体３Ａの側面が十分に被覆され、半田材料がリード本体３Ａの側面位置まで這い上がることができ、電極パッドとリードとの間の固定強度を高めることができる。この金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅は、リード本体３Ａの厚み以上であることが好ましいが、（リード本体３Ａの厚み−金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅（Ｘ１））の値が３０μｍ以上であることがより好ましい。リード本体３Ａから突出する金属薄膜３ａの幅が大きすぎると、固定強度の向上に寄与しない部分が生じる場合がある。その場合は、折り曲げた後、飛び出し部分を切断して所要の長さに調整してもよい。
【００７４】
上記実施形態では、リード本体３Ａの長手方向の先端部の側面を覆うように、Ｙ軸に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げる場合を説明したが、リード本体３Ａの長手方向に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げ、リード本体３Ａの幅方向両端に位置する側面（ＸＺ面）の一方又は両方を金属薄膜３ａで覆ってもよい。この場合、図６において、金属薄膜３ａの幅Ｙ１を、リード本体３Ａの幅Ｙ２よりも大きくする。また、金属薄膜３ａは、リード本体３ＡよりもＸ軸方向にはみ出させる必要はなく、幅Ｘ１を０としてもよい。このように、リード本体３Ａの長手方向に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げる場合、上述した折り曲げ治具２０としては、金属薄膜３ａを折り曲げる位置に垂直面２０ｃを設けたものを使用すればよい。
【００７５】
また、金属薄膜３ａにより被覆するリード本体３Ａの側面は、１箇所に限られず、２箇所又は３箇所であってもよい。この場合、金属薄膜３ａの折り曲げる箇所も、１箇所に限られず、２箇所又は３箇所となる。リード本体３Ａの複数の側面が金属薄膜３ａで被覆されることにより、電極パッドとリードとがより強固に固定されることとなる。なお、金属薄膜３ａを複数箇所折り曲げる際に、折り曲げ作業の妨げになることを防ぐ観点から、金属薄膜３ａに切り込みを入れたり、部分的に切り欠いたりしてもよい。すなわち、図６において、金属薄膜３ａには、リード本体３ＡのＸ軸方向に平行な辺又はＹ軸方向に平行な辺の延長線の位置に切り込みを入れてもよい。また、リード本体３ＡのＸ軸方向に平行な辺の延長線と、Ｙ軸方向に平行な辺の延長線とで仕切られる金属薄膜３ａの角部を切り欠いてもよい。また、これらの切り込みや切り欠きを設けることなく、そのまま折り曲げることも可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では、リード本体３Ａの先端部と重ならない部分を金属薄膜３ａに設け、その部分を折り曲げる場合を説明したが、この重ならない部分を設けず、リード本体３Ａの先端部と金属薄膜３ａとを一緒に折り曲げてもよい。これによっても、リード本体３Ａの側面が金属薄膜３ａにより被覆された状態となるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、リード本体３Ａの先端部にさらに折り返しを設けてもよい。これにより、リード先端部分の機械的強度を向上させ電極パッドＥ１とリード３との間の固定強度を高めることができる。
【００７７】
次に、上述した電気化学デバイスを収納するのに好適な収納トレイについて説明する。図９は、実施形態に係る収納トレイの断面図及び平面図である。図９（ｂ）は収納トレイ５０の平面図であり、図９（ａ）は、図９（ｂ）のＶ−Ｖ矢印断面図である。
【００７８】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、収納トレイ５０は、外装体１内に収容された充放電体２を収納する本体収納部５０ａと、本体収納部５０ａから斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部５０ｂと、を備えている。リード収納部５０ｂは、上記傾斜面を有しており、本体収納部５０ａよりも深い窪みであるため、リード３の傾斜角度θ１を変化させることなく、電気化学デバイス１０を収納することが可能である。リード収納部５０ｂの傾斜面の傾斜角度θ３は、リード３の傾斜角度θ１を変化させない角度であれば特に制限されないが、リード３の傾斜角度θ１と同一又はそれ以上であることが好ましい。また、本体収納部５０ａの深さＺ１は、電気化学デバイス１０の充放電体２を収容した外装体１の厚さと同一又はそれ以上であることが好ましい。
【００７９】
収納トレイ５０には、本体収納部５０ａ及びリード収納部５０ｂからなる電気化学デバイス収納部が複数設けられており、１つの収納トレイ５０に複数の電気化学デバイス１０を収納可能となっている。また、収納トレイ５０を複数積み重ねることも可能である。
【００８０】
収納トレイ５０の材質としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン等が挙げられる。
【００８１】
上記形状を有する収納トレイ５０は、傾斜したリードを備える電気化学デバイスを収納するトレイとして極めて有用である。
【実施例】
【００８２】
上述の電気化学デバイスについて、取り付けの強度を測定するための実験を行った。
【００８３】
本例では、以下の手順を経てＥＤＬＣを製造した。まず、活性炭と導電助剤、バインダー（ＰＶＤＦ：ポリフッ化ビニリデン）及び溶剤（ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン）を混合して塗料を作製し、これを集電箔（アルミニウム箔）に塗布して乾燥させ、キャパシタの電極端子となる電極シートを得た。この電極シートを１２ｍｍ×１７ｍｍに打抜き、セパレータを介して電極面が対向するように積層した。各箔の電極取り出し部にＡｌリード（アルミニウム：厚み１００μｍ）を超音波溶接し、これを、外装体を構成するアルミニウムラミネート箔に入れて３辺を封口し、電解液を注液した後、最後の１辺を封口し、ＥＤＬＣを得た。このＡｌリード先端を下記例のように作製した。評価は、ガラスエポキシ（Flame Retardant Type 4）（１．６ｍｍ厚み）からなる基板ＳＢ上に５ｍｍ×３ｍｍの電極パッドＥ１を配置し、ＥＤＬＣのリード先端部を半田材料ＳＤで接続して、水平引張り強度試験を行い、その強度を測定した。
【００８４】
図１０は、実施例に係る実験方法を説明するための図である。
【００８５】
回路基板ＳＢの電極パッドＥ２上に、電気化学デバイス１０のリード３を配置し、このリード３上に、半田材料ＳＤを溶融して滴下した後、冷却して、これらを固定した。なお、図８に示した粘着テープは用いずに、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、電気化学デバイス１０を引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００８６】
図１１は、比較例１に係る実験方法を説明するための図である。
【００８７】
比較例１では、実施例と比較して、折り曲げられた金属薄膜３ａの代わりに、折り曲げないＮｉ薄膜本体をＳｎメッキした金属薄膜３ｂを用い、これをリード本体３Ａの下面に上記と同様の方法で超音波融着接続したものを用いた。また、リード３も折り曲げない状態とした。半田材料ＳＤは、金属薄膜３ｂと電極パッドＥ１との間に介在するが、アルミニウムからなるリード本体３Ａの露出側面を這い上がることはできず、上方から溶融した半田材料ＳＤを滴下すると、この半田材料ＳＤは、リード本体３Ａの下側に移動してから固化した。この電気化学デバイス１０も、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００８８】
図１２は、比較例２に係る実験方法を説明するための図である。
【００８９】
比較例２では、比較例１と比較して、金属薄膜３ｂの先端が、リード本体３Ａの先端から突出するようにこれに取り付け、金属薄膜３ｂの先端に、溶融した半田ボール３ｃを滴下後に冷却して固定し、半田ボール３ｃと電極パッドＥ１とを半田材料ＳＤで固定した。半田材料ＳＤは、半田ボール３ｃと電極パッドＥ１との間及び半田ボール３ｃの上面上に位置することができるが、金属薄膜３ｂの露出側面を這い上がることはできず、上方から溶融した半田材料ＳＤを滴下すると、この半田材料ＳＤは、半田ボール３ｃの近傍に集まってから固化した。この電気化学デバイス１０も、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００９０】
（実施例１）
実施例１（実施例１−１〜１−７）では、Ａｌリード先端を以下のように作製した。まず、リード本体３Ａの幅Ｙ２と、金属薄膜３ａの幅Ｙ１（図６参照）とが同一であり、Ｘ軸方向にリード本体３Ａと重ならない金属薄膜３ａのはみ出し部分（幅Ｘ１）を設けたリード３を備える、折り曲げ前のＥＤＬＣを作製した。この折り曲げ前のＥＤＬＣを、図７（ａ）〜（ｃ）に示した手順に従い、ＥＤＬＣ本体を折り曲げ治具２０に固定し、リード３を押し下げることにより、リード３を外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように折り曲げると同時に、金属薄膜３ａのはみ出し部分をリード本体３Ａの側面を被覆するように折り曲げた。折り曲げ後のリード３は、その先端が外装体１の底面を延長した面よりも下側に位置していた。なお、図２及び図６を参照して、各寸法は以下の通りである。
θ１＝３６°
Ｘ０＝２ｍｍ
Ｘ１＝１ｍｍ
Ｙ０＝２ｍｍ
Ｙ１＝３ｍｍ
Ｙ２＝３ｍｍ
ＸＡ＝５ｍｍ
Ｘａ＝３ｍｍ
【００９１】
なお、薄膜本体３ａ１の厚みは１００μｍであり、Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みは、０．３μｍ（実施例１−１）、０．５μｍ（実施例１−２）、２μｍ（実施例１−３）、５μｍ（実施例１−４）、７μｍ（実施例１−５）、１０μｍ（実施例１−６）、１０．５μｍ（実施例１−７）である。なお、超音波融着には、Ｂｒａｎｓｏｎ社製のＥａ２０００を用い、ウェルディングエネルギー＝１２．０Ｊ、ウェルディング時間＝０．１ｓｅｃ）として、折り返し前に超音波融着を行った。
【００９２】
この方法は、Ａｌリード本体３Ａの先端に一部重ならないように金属薄膜３ａを配置した後に、これらを超音波融着により接続し、その重ならない部分をＡｌリード本体３Ａの側面を覆うように折り曲げる方法である。
【００９３】
（参考例１）
参考例１では、Ａｌリード先端を以下のように作製した。実施例１と同様に、折り曲げ前のＥＤＬＣを用意した。この折り曲げ前のＥＤＬＣに対し、リード３の折り曲げと金属薄膜３ａの折り曲げとを別々に行った。すなわち、まず、超音波融着により接続したリード本体３Ａ及び金属薄膜３ａを所定の治具によって挟み、金属薄膜３ａのリード本体３Ａと重ならない部分を、リード本体３Ａの側面を覆うように折り曲げた。その後、主面２０ａ及び傾斜面２０ｂのみからなる折り曲げ治具に、ＥＤＬＣ本体を固定し、リード３を押し下げることにより、リード３を外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように折り曲げた。それ以外の条件及び各寸法は実施例１−３と同様にした。
【００９４】
＜ＥＤＬＣの全体長さの測定＞
実施例１−３及び参考例１の製造方法によりＥＤＬＣをそれぞれ１００個作製し、その全体長さを測定して、全体長さの平均値（ｍｍ）と標準偏差（ｍｍ）を求めた。なお、ＥＤＬＣの全体長さの目標値は３０ｍｍである。結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１−３と参考例１とを比較すると、実施例１−３の製造方法により作製したＥＤＬＣの方が、全体長さが目標値に近く、ばらつきも小さいことが確認された。
【００９７】
＜取り付け強度の測定＞
上述した方法により、実施例１−１〜１−７及び比較例１〜２のＥＤＬＣの取り付け強度を測定した。下記表２は、実験結果を示す表である。サンプル数ｎは１００個であり、水平引っ張り強度の平均値（Ｎ）と標準偏差（Ｎ）を示している。
【００９８】
実施例１では、２５Ｎの力を水平方向に加えても、リードが断線したり外れたりすることはなかった。また、実施例１−１〜実施例１−７に示されるように、メッキの厚みを０．３μｍ以上１０．５μｍ以下の範囲内で変更しても、水平方向の引張り強度に変化はなかった。なお、２５Ｎは測定装置の測定限界である。一方、比較例１，２では、それぞれ７．８Ｎ、１７．３Ｎの力を加えると、リードが電極パッドＥ１から外れた。比較例１，２では、ばらつきもある。
【００９９】
＜リードの接続状態の評価＞
リードの接続状態の評価結果を下記表２に示した。リードの接続状態に関した結果について、実施例１−１においては、サンプル１００個中において、９４個は良品であったが、６個は、半田濡れ性が十分でない箇所が観察された（接続状態評価結果：△）。実施例１−７においては、サンプル１００個中において、９５個は良品であったが、５個は、Ｎｉ箔からなる薄膜本体３ａ１とＳｎのメッキ層３ａ２との界面にクラックを有する箇所が観察された（接続状態評価結果：△）。比較例１では、サンプル１００個中において、９８個は、半田濡れ性が悪い箇所が観察された（接続状態評価結果：×）。比較例２では、サンプル１００個中において、８０個のサンプルにおいて、半田濡れ性が悪い箇所が観察された（接続状態評価結果：×）。その他の実施例１−２〜１−６においては、全てのサンプルにおいて、良品であり、上記のような半田濡れ性が十分でない箇所や、クラックが発生する箇所の存在は認められなかった（接続状態評価結果：○）
【０１００】
なお、半田濡れ性が十分でない箇所とは、具体的には、メッキ層厚みにばらつきがあるためメッキ層の薄い部分が生じ、半田がはじかれやすくなる箇所であり、半田濡れ性が悪い箇所とは、具体的には、メッキ層が形成されず半田が乗らない箇所である。また、界面にクラックを有する箇所とは、具体的には、メッキ層を形成した後にメッキ層がＮｉ層から剥離した箇所である。界面にクラックを有する箇所は、折り曲げ部分において生じやすい傾向がある。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
これらの結果を考察するに、比較例１の構造の場合、半田材料は、Ａｌに弾かれて十分なフィレットを形成することができず、信頼性が十分ではないと考えられる。これに対し、Ａｌリード本体に金属薄膜（Ｎｉタブ）を折り曲げて形成するとともに、リードを電極パッドに向けて傾斜させた実施例１の構造では、金属薄膜に覆われたリード本体の側面から電極パッドまで綺麗なフィレットを形成することができ、十分な接続強度を得ることができており、十分な信頼性が得られている。また、実施例１の構造によれば、リードの接合後に想定されるＥＤＬＣへの負荷（引っ張りやねじれ）に対して強くなる。
【０１０３】
リード本体３Ａと金属薄膜３ａとの超音波融着は、金属薄膜３ａとリード本体３Ａがしっかりと接続されている方が好ましい。大電流（例えば１アンペア以上）を扱う場合には、これらの間の接触抵抗が非常に大きなロスを生むことになってしまうため、リード本体３Ａと金属薄膜３ａはしっかりと融着し、その接触抵抗を極力小さくする必要がある。
【０１０４】
また、比較例２では、予備半田としての半田ボールが不均一であるため、形成されるフィレットも不均一となり（底面のみの場合もある）、接続強度にばらつきが生じる。その結果、長期信頼性での接続寿命に問題を生じるものが混在する可能性があるが、実施例１に係る構造の場合、メッキ面にフィレットを形成することができることから、安定した接続強度を確保できるようになる。したがって、実施例の構造によれば、長期信頼性での接続寿命が著しく改善される。
【０１０５】
以上、説明したように、ラミネート外装体を用いた薄型ＥＤＬＣは、プリント基板への半田接続能が要求されるが、ＥＤＬＣのリードには電解液に対する耐性と電気導電性の双方を満たす必要から、半田濡れ性の悪いＡｌが採用されてきたが、接続強度を向上させることができなかった。本実施形態では、折り曲げた金属薄膜を用い、且つリードを傾斜させることで、その固定強度を向上させることができた。この手法は、メッキと溶着という再現性に優れた工程を採用しているため、自動化が容易であり、生産性の面でも望ましい。このような平型リード端子形状を有する電子部品としては、ＥＤＬＣの他、リチウムイオン電池や、電解コンデンサが知られており、本発明はこれらの部品に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
３…リード、３Ａ…リード本体、３ａ…金属薄膜、３ａ１…薄膜本体、３ａ２…メッキ層、Ｒ３Ｌ…所定領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）等の電気化学デバイス及びその製造方法、回路基板並びに収納トレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフラット型の電気化学デバイスは、例えば特許文献１に記載されている。このようなフラット型の電気化学デバイスでは、平面形状が四角形の外装体の内部から外方に向けて、複数のリードが延びている。これらのリードは、電解液に対する耐性と電気導電性の双方を満たす必要から、一般にはアルミニウムからなり、半田材料によって、電極パッドに電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５１５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アルミニウムからなるリードの場合、半田材料に対する濡れ性が低いため、電極パッドとリードとの間の固定強度が低くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、電極パッドとリードとの間の固定強度を向上可能な電気化学デバイス及びその製造方法、回路基板並びに上記電気化学デバイスを収容する収納トレイ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】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る電気化学デバイスは、外装体内に収容された充放電体と、前記充放電体から延びたリードと、を有する電気化学デバイスにおいて、前記リードは、Ａｌを含むリード本体と、前記リード本体の先端部に設けられ、前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域が前記リード本体に溶接された金属薄膜と、を備え、前記金属薄膜は、Ｎｉを含む薄膜本体と、折り曲げられた前記薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、を有し、折り曲げられた前記薄膜本体の内側表面の特定領域と、前記リード本体の表面とは、前記所定領域において、前記メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、前記リードは、前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている、ことを特徴とする。
【０００７】
金属薄膜の表面にはＳｎを含むメッキ層が含まれており、半田材料との濡れ性が高いため、金属薄膜と電極パッドとは半田材料を介して強固に固定される。ここで、メッキ層が形成される薄膜本体にはＮｉが含まれているため、ＮｉとＳｎとは強固に接合している。また、折り曲げられた金属薄膜の外側表面に半田材料が付着するため、リード本体の金属薄膜に被覆された下面（電極パッド側の表面）部分のみならず側面部分にまで半田材料は這い上がり、電極パッドと金属薄膜との間の固定強度を更に高めることができる。更に、リードが、外装体と接する位置（外装体との境界位置）から斜め下方向に傾斜するように曲げられているため、リードが電極パッドに接触しやすく、電極パッドと金属薄膜との間の固定強度を更に高めることができる。金属薄膜のメッキ層が形成されていない領域は、Ａｌを含むリード本体に溶接されているが、ＮｉとＡｌとは強固に溶接可能であるため、金属薄膜とリード本体とも強固に固定される。したがって、電極パッドとリードとの間の固定強度を著しく向上させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の電気化学デバイスにおいて、前記リードは、その先端が前記外装体の底面を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることを特徴とする。上記位置までリードが曲げられていることにより、リードが電極パッドにより一層接触しやすくなり、電極パッドとリードとの間の固定強度をより高めることができる。
【０００９】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記外装体の底面に平行な面に対する前記リードの傾斜角度が、１０〜８０°であることを特徴とする。リードが上記傾斜角度で折り曲げられていることにより、リードが電極パッドにより一層接触しやすくなり、電極パッドとリードとの間の固定強度をより高めることができる。
【００１０】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層は、折り曲げられた前記金属薄膜の折り曲げ軸方向の両端位置近傍において、前記薄膜本体の内側表面上に、前記薄膜本体の前記折り曲げ軸方向に垂直な方向に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この両端位置近傍において、メッキ層を形成しておくことで、メッキ層の断面形状の輪郭線が直線性を帯びてくる。換言すれば、メッキ層の厚みのバラツキが少なくなるため、製品誤差が少なくなり、安定した品質の電気化学デバイスを提供することができる。なお、金属薄膜を複数箇所折り曲げる場合、メッキ層は、いずれかの折り曲げ軸方向の両端位置近傍に形成され、好ましくは金属薄膜の長手方向に垂直な方向の両端位置近傍に形成される。
【００１２】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。すなわち、厚みが０．５μｍ未満の場合、メッキ層に欠陥が発生する可能性があり、１０μｍを超える場合には溶接を妨害する傾向があるからである。
【００１３】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記薄膜本体の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。薄膜本体の厚みが５０μｍを下回る場合には、上述のメッキ層構造を形成する場合において、薄膜本体の非メッキ領域に粘着テープを貼り付けてから、メッキを行い、しかる後に、粘着テープをはがすことになるが、この際に、薄膜本体が振動して、薄膜本体にシワ、よじれ、折れ曲がりなどが生じる傾向があり、このような不良は制御できないので、製品の品質に誤差が発生する。また、薄膜本体の厚みが５００μｍを超える場合には、リードとの接合が困難になる傾向があるため好ましくない。本発明では、薄膜本体の厚みを上述の範囲内に設定することにより、これらの不具合を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の電気化学デバイスでは、折り曲げられた前記金属薄膜の前記リード長手方向の寸法は、１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１５】
この寸法が１ｍｍ未満の場合には半田による電極パッドとの接合強度が低下する傾向があり、１ｍｍ以上の場合、特に２ｍｍ以上の場合には十分な接合強度を得ることができる。なお、この寸法は５ｍｍ以下であることが好ましく、この場合には十分な接合強度を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の電気化学デバイスでは、前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含むことを特徴とする。±１（質量％）は許容される誤差である。
【００１７】
この場合には、半田接合時に半田の融点が下がり、容易に接合することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明の電気化学デバイスの製造方法は、上述のいずれかの電気化学デバイスを製造する方法であって、前記外装体内に収容された前記充放電体と、前記リード本体及び該リード本体の先端部に設けられた、折り曲げ前の前記金属薄膜を備え、前記充放電体から該充放電体の底面に平行な方向に延びたリードと、を有する折り曲げ前の電気化学デバイスを準備し、前記外装体内に収容された前記充放電体を載せるための主面と、該主面から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面と、該傾斜面に対して垂直方向に延びた垂直面と、を有する折り曲げ治具上に前記折り曲げ前の電気化学デバイスを載せ、前記リードを前記傾斜面及び前記垂直面に押し付けることにより、前記リードを前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げると同時に、前記金属薄膜を前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げる工程を有することを特徴とする。
【００１９】
上記製造方法によれば、上記構造の折り曲げ治具を用いて、リードの曲げと金属薄膜の曲げとを同時に行うことができ、本発明の電気化学デバイスの効率的な製造が可能となる。更に、リードの曲げと金属薄膜の曲げとを同時に行うことにより、これらを別々に行う場合と比較して、寸法のばらつきを小さくすることができ、均一な寸法の電気化学デバイスを効率良く製造することができる。
【００２０】
また、本発明の回路基板は、上述のいずれかの電気化学デバイスと、前記電気化学デバイスが搭載され、電極パッドを備えた基板と、前記外装体の裏面と、前記基板との間に介在する両面粘着テープと、前記電極パッドと前記金属薄膜との間に介在すると共に、前記金属薄膜の外側表面上に至る半田材料と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
この場合、リードと電極パッドとが強固に固定されると共に、外装体の裏面と基板とが両面粘着テープによって強固に固定されるため、振動に対して強い回路基板となる。
【００２２】
また、本発明の回路基板において、前記半田材料は、Ｓｎ及びＣｕを含むことを特徴とする。このような材料の場合にはメッキ層に含まれるＳｎとの親和性がよいため、半田材料の濡れ性が高くなるが、Ｃｕが含まれているため半田接合時に半田の融点が下がり、容易に接合することができるという効果がある。また、この半田材料には微量のＡｇが含まれていることが更に好ましい。この場合には、半田接合後の耐久性が向上するという効果がある。
【００２３】
更に、本発明の収納トレイは、上述のいずれかの電気化学デバイスを収納する収納トレイであって、前記外装体内に収容された前記充放電体を収納する本体収納部と、該本体収納部から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記収納トレイは、傾斜面を有するリード収納部を備えることにより、上述した本発明の電気化学デバイスにおける曲げられたリードを収納しやすく、本発明の電気化学デバイスを収納するトレイとして極めて有用である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電気化学デバイス及び回路基板によれば、電極パッドとリードとの間の固定強度を向上させることができるため、信頼性に優れるものとなる。また、本発明の電気化学デバイスの製造方法によれば、上記本発明の電気化学デバイスを、均一な寸法で効率良く製造することができる。更に、本発明の収納トレイによれば、上記本発明の電気化学デバイスを収納するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電気化学デバイスの斜視図である。
【図２】電気化学デバイスのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。
【図３】電気化学デバイスのＩＩＩ−ＩＩＩ矢印断面図である。
【図４】金属薄膜の斜視図である。
【図５】金属薄膜の断面図である。
【図６】リード本体と金属薄膜の溶接工程を示す斜視図である。
【図７】リード及び金属薄膜の折り曲げ方法を示す図である。
【図８】電気化学デバイスが基板に取り付けられてなる回路基板の断面図である。
【図９】収納トレイの断面図及び平面図である。
【図１０】実施例に係る実験方法を説明するための図である。
【図１１】比較例１に係る実験方法を説明するための図である。
【図１２】比較例２に係る実験方法を説明するための図である。
【図１３】電気化学デバイスの内部構造を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態に係る電気化学デバイスについて説明する。同一要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２８】
図１は、実施形態に係る電気化学デバイスの斜視図、図２は、この電気化学デバイスのＩＩ−ＩＩ矢印断面図、図３は、この電気化学デバイスのＩＩＩ−ＩＩＩ矢印断面図である。また、図８は、電気化学デバイスが取り付けられた回路基板のＸＺ断面図である。
【００２９】
この電気化学デバイス１０は、外装体１内に収容された充放電体２と、充放電体２から延びた複数のリード３とを有している。外装体１は、方形の上部ラミネートシート１Ａと、方形の下部ラミネートシート１Ｂとを重ね合わせ、これらの周囲の４辺近傍領域を接着してなる。ラミネートシート１Ａ，１Ｂは、それぞれアルミニウム薄膜の内側表面を樹脂層で被覆してなるものである。外装体１の厚み方向をＺ軸とし、幅方向をＹ軸、長さ方向をＸ軸として、図１に記載のように三次元直交座標系を設定する。外装体１のＹ軸方向の両端近傍部位１Ｙ１，１Ｙ２は、Ｘ軸に沿った境界線を境に内側に折り曲げられており、外装体１の機械的強度が向上している。
【００３０】
外装体１の密閉された内部空間内には、電解液と共に充放電体２が配置されている。リード３を介して、充放電体２には電荷を蓄積することができると共に、蓄積された電荷を放出することも可能である。充放電体２の構造としては、種々のものがあるが、ここでは直列接続されたキャパシタであるものとする。すなわち、この場合には電気化学デバイス１０は、ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）を構成している。
【００３１】
ここで、ＥＤＬＣの内部の電気回路構造を図１３に示す。
【００３２】
充放電体２は、キャパシタ２Ａとキャパシタ２Ｂとを直列に接続してなり、これらの接続点にはリード３２が電気的に接続され、キャパシタ２Ａ及びキャパシタ２Ｂの前述の接続点とは異なる端子にはリード３１及びリード３３がそれぞれ電気的に接続されている。外装体１の内部は、ポリプロピレン等からなるシーラント１Ｓにより２つの収容部に仕切られており、各収容部にキャパシタ２Ａとキャパシタ２Ｂとが別々に収容されている。外装体１内部の各収容部には、電解液ＬＱ１，ＬＱ２が充填されている。キャパシタ２Ａ，２Ｂを構成する各端子電極は、活物質層と集電体を積層してなる。また、キャパシタ２Ａ，２Ｂを構成する各端子電極間には、絶縁層としてのセパレータＳ１，Ｓ２がそれぞれ介在している。ＥＤＬＣにおいては、分極性導電体と電解質（液）との間には電荷が薄い層となって配列し、これらの間のバイアス印加によって電荷が蓄えられるが、中央のリード３２は、直列接続されたキャパシタ２Ａ及び２Ｂの接続点における電位を制御するために用いられている。
【００３３】
活物質層は分極性電極である。この分極性電極は、多孔質材料からなり、活性炭にバインダ樹脂を混ぜて製造する。バインダ樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素を含む高分子化合物、又は、スチレンブタジエンゴムのようなゴム系の高分子化合物や、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。必要に応じてカーボンブラック、カーボンナノチューブ、又は黒鉛の微粒子、微細繊維を導電助剤として配合することもできる。製造時においては、これらの材料を、集電体の片面もしくは両面に塗布する。
【００３４】
集電体は金属箔からなり、平滑面を有するアルミニウム箔やチタン箔の他、これらの表面をエンボス加工やエッチング処理によって粗く加工したもの使用することができる。なお、電極製造方法として、活性炭に導電補助剤とバインダを加えてシート状にして集電体に接着する方法のほか、活性炭をスラリー状にして集電体に塗工する方法などもある。塗工する方法としては、アプリケータ方式、グラビア方式、リバースロール方式、エクストルージョン（ノズル）方式、ディップ方式等がある。
【００３５】
セパレータＳ１，Ｓ２は、例えば質量比１０％以上のポリオレフィン系樹脂を含有した不織布または多孔質フィルムからなる。ポリオレフィン系樹脂の軟化点温度以上の温度環境下で、一対の分極性電極に圧力を加えることにより、分極性電極とセパレータとは接着することもできる。セパレータとして、セルロース不織布やアラミド繊維の不織布を用いることもできる。
【００３６】
電解液ＬＱ１，ＬＱ２としては水溶液系と有機系のものが知られている。有機系の電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリルなどがあり、溶質としては、アンモニウム塩、アミン塩、或いはアミジン塩などが知られている。
【００３７】
図１〜図３に戻り、電気化学デバイス１０の構造について説明する。
【００３８】
電気化学デバイス１０において、リード３は、Ａｌを含むリード本体３Ａとその先端に固定された金属薄膜３ａとを備えている。金属薄膜３ａは、リード本体３Ａの先端部に固定されており、リード本体３Ａの下面（電極パッド側の面）及び側面を被覆するように折り曲げられている。図１に示す例では、金属薄膜３ａは、リード本体３Ａの下面及び一側面を被覆している。また、図２に示すように、金属薄膜３ａの所定領域（Ｒ３Ｌ）はリード本体３Ａに溶接されている。なお、リード本体３Ａにおいては、Ａｌは主成分であるが、微量の不純物を含んでいても良い。リード本体３ＡにおけるＡｌの含有率は少なくとも５０質量％以上であり、電気伝導性と電解液に対する耐性を考慮すると、好適には９５質量％以上である。
【００３９】
また、図１及び図２に示すように、リード３は、外装体１と接する位置（外装体１との境界位置）から、電気化学デバイス１０を搭載する基板側を下方として、斜め下方向に傾斜するように曲げられている。リード３は、その先端が、外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることが好ましい。ここで、リード３の上記先端は、金属薄膜３ａも含めたリード３の最下点を意味する。また、外装体１の底面Ｆ１に平行な面に対するリード３の傾斜角度θ１は、リード３の先端が外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置するような角度であることが好ましく、リード３の長手方向の寸法に応じて調整することが好ましいが、通常、１０〜８０°であることが好ましく、２０〜７０°であることがより好ましい。この傾斜角度θ１が１０°未満であると、リード３と電極パッドとの間の固定強度の向上効果が低下する傾向にあり、８０°を超えると、電極パッドにリードに押しつけた際に、リードが変形する可能性が高くなる傾向にある。なお、リード３の先端が外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置していることや、リード３の傾斜角度θ１の値は、リード３を電極パッドに接続する前の状態におけるものである。リード３を電極パッドに接続した場合、電極パッドの高さに依存してリード３の傾斜角度は変化することとなる。
【００４０】
図１及び図２において、リード３は、外装体１と接する位置（外装体１との境界位置）で折り曲げられている。このように、リード３は、外装体１と接する位置近傍において折り曲げられていることが好ましいが、この折り曲げ位置は特に限定されない。例えば、リード３は、外装体１内部の所定の位置で折り曲げられていてもよく、外装体１と接する位置からリード３の先端までの間の所定の位置で折り曲げられていてもよい。更に、リード３は、湾曲した形状に曲げられていてもよい。
【００４１】
金属薄膜３ａは、Ｎｉを含む薄膜本体３ａ１と、折り曲げられた薄膜本体３ａ１の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層３ａ２とを有している。溶接される所定領域はＲ３Ｌである。溶接される箇所は、金属薄膜３ａの全領域ではなく、一部領域である。すなわち、折り曲げられた薄膜本体３ａ１の内側表面の特定領域（所定領域Ｒ３Ｌを含み、メッキ層３ａ２で被覆されていない露出領域）と、リード本体３Ａの表面とは、メッキ層３ａ２を介することなく、直接接触しており、所定領域Ｒ３Ｌにおいて、露出した特定領域とリード本体３Ａの表面は溶接されている。
【００４２】
金属薄膜３ａの折り曲げた部分の内側表面（リード本体３Ａの側面に接している面）と、リード本体３Ａとは溶接されている必要はない。また、図２では折り曲げた部分とリード本体３Ａとが密着した状態を示しているが、それらの間に若干の隙間が存在してもよく、その隙間内に若干の半田材料が入りこんでもよい。
【００４３】
薄膜本体３ａ１におけるＮｉの含有率は少なくとも５０質量％以上であり、Ａｌとの溶着が強固に行われる点を考慮すると、好適には９５質量％以上である。また、メッキ層３ａ２におけるＳｎの含有率は、半田材料との親和性等を考慮して決定されるが、本例の電気化学デバイスにおいては、メッキ層３ａ２は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含む。±１（質量％）は許容される誤差である。この場合には、半田濡れ性の向上とウィスカの成長の抑制という効果がある。
【００４４】
金属薄膜３ａの表面にはＳｎを含むメッキ層３ａ２が含まれており、半田材料ＳＤ（図８参照）との濡れ性が高いため、金属薄膜３ａと電極パッドＥ１とは半田材料ＳＤを介して強固に固定される。図８の半田材料ＳＤは、メッキ層３ａ２及び電極パッドＥ１の双方に接触している。ここで、図２及び図３に示されるメッキ層３ａ２が形成される薄膜本体３ａ１にはＮｉが含まれているため、ＮｉとＳｎとは強固に接合している。
【００４５】
また、図８の半田材料ＳＤは、折り曲げられた金属薄膜３ａのリード本体３Ａの側面を被覆する部分（折り曲げた部分）の外側表面まで、這い上がることができるため、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間の固定強度を更に高めることができる。すなわち、Ａｌは溶融した半田材料を弾く性質を有しており、Ａｌのリード本体３Ａの側面が露出している場合には、この露出面が障害となって、半田材料ＳＤがそれ以上の高さまで這い上がることができないが、上述の実施形態に係る構造の場合には、リード本体３ＡのＡｌ側面が金属薄膜３ａで被覆されているので、かかる不具合を解消し、強固な固定状態を形成することができる。
【００４６】
図２を参照すると、金属薄膜３ａのメッキ層３ａ２が形成されていない領域（折り曲げ前の長手方向（折り曲げ軸に垂直な方向）中央線ＣＬに沿った領域（図４参照））は、Ａｌを含むリード本体３Ａに溶接されているが、ＮｉとＡｌとは強固に溶接可能であるため、金属薄膜３ａとリード本体３Ａとも強固に固定される。したがって、電極パッドＥ１（図８）とリード３との間の固定強度を著しく向上させることが可能となる。
【００４７】
更に、図２を参照すると、折り曲げられた金属薄膜３ａのリード長手方向の寸法Ｘａは、１ｍｍ以上であること好ましい。この寸法Ｘａが１ｍｍ未満の場合には半田による電極パッドとの接合強度が低下する傾向があり、１ｍｍ以上の場合、特に２ｍｍ以上の場合には十分な接合強度を得ることができる。なお、この寸法は５ｍｍ以下であることが好ましく、この場合には十分な接合強度を得ることができる。また、外装体１との境界位置からリード３の長手方向の先端位置までのリード３の寸法ＸＡと、寸法Ｘａの比率ｒａ（ＸＡ／Ｘａ）は、１．２以上であることが好ましい。寸法の比率ｒａが１．２未満の場合には、外装体と接して外装体表面の樹脂層を傷つける場合があり、ショート不良率を増加させる傾向がある。
【００４８】
図４は、折り曲げ前の金属薄膜３ａの斜視図である。
【００４９】
メッキ層３ａ２（メッキ層３ａ２１、３ａ２２、３ａ２３、３ａ２４、３ａ２５を含む）は、折り曲げられた金属薄膜３ａの折り曲げ軸ＢＬ（Ｙ軸）方向の両端位置近傍（各側面から金属薄膜３ａの折り曲げ軸ＢＬ方向の幅の１％以上２０％以下の領域）において、薄膜本体３ａ１の（折り曲げ後の）内側表面上には、薄膜本体３ａ１の長手方向（折り曲げ軸に垂直な方向）に沿って帯状のメッキ層３ａ２１、３ａ２２が形成されている。
【００５０】
図５（Ａ）には金属薄膜３ａのＹＺ断面図が示されている。図４の折り曲げ軸ＢＬ（Ｙ軸）方向の両端位置（リードの幅方向両端位置）近傍において、メッキ層３ａ２１、３ａ２２を形成しておくことで、メッキ層３ａ２の断面形状（リード長手方向に垂直な断面形状（ＹＺ断面））の輪郭線が、これを形成しない場合（Ｂ）に比較して、直線性を帯びてくる。図５（Ｂ）では、図５（Ａ）に対応するメッキ層３ａ２１，３ａ２２は形成されておらず、両端位置近傍のメッキ層が丸みを帯びて厚くなっている。一方、図５（Ａ）の形状の場合、側面のメッキ層３ａ２３，３ａ２４は均一な厚みであって、ＹＺ断面内において輪郭線が直線性を有しており、裏面側のメッキ層３ａ２５の輪郭線に対して概ね直交している。このように、図５（Ａ）の形状の場合、メッキ層３ａ２の厚みのバラツキが少なくなるため、製品誤差が少なくなり、安定した品質の電気化学デバイスを提供することができる。
【００５１】
このようなメッキ層の形成には、一般に良く知られている方法を用いれば良い。メッキ層の形成方法はアルカリ性、酸性、中性のメッキ浴で大別できる。
【００５２】
アルカリ性のメッキ浴は、スズ酸カリウムまたはスズ酸ナトリウムと、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムとから構成される。４価のスズから電着を行い、７０℃前後の温度で反応を行うと安定したメッキ層が形成できる。なお、後述の実施例に係る実験では、メッキ用の溶液として、スズ酸カリウムと水酸化カリウムの水溶液を用いたアルカリ性のメッキ浴を採用した。
【００５３】
酸性のメッキ浴は、硫酸スズやほうフッ化スズなどで構成される。
【００５４】
中性のメッキ浴は、塩化スズを用いる。
【００５５】
要求される密着度合によって、メッキ下地処理として銅やニッケルメッキを１〜１０μｍ厚で形成する場合もある。ウィスカ対策として、メッキ後、溶融加熱処理や約１８０℃で約１時間程度加熱する場合もある。
【００５６】
また、メッキ層３ａ２の厚み（平均値）は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。すなわち、厚みが０．５μｍ未満の場合、メッキ層に欠陥（ピンホール）が発生する可能性があり、１０μｍを超える場合には溶接を妨害する傾向があるからである。Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みは、２μｍ程度あれば半田濡れ性は良好となる。半田の濡れ性は、例えば、標準化機関である半導体技術協会（ＪＥＤＥＣ）の半導体電子部品の単体での信頼性試験の規格（ＪＥＳＤ２２−Ｂ１０２Ｅ）により規定される。このような条件で作製された薄膜上のスズメッキ層では、例えば半田温度２４５℃、浸漬速度１．８ｍｍ／秒、浸漬時間３秒、浸漬深さ２ｍｍの条件で、半田浸漬面積の９５％以上に半田の層を形成することができる。
【００５７】
また、Ｎｉの薄膜本体３ａ１の厚みが１００μｍ程度であるとき、Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みが１０μｍを超えると、折り曲げ部分に応力がかかりＮｉの薄膜本体３ａ１とＳｎメッキ層３ａ２の界面にクラックが生じる場合がある。このようなクラックは接合強度を低下させる傾向がある。また、Ｓｎメッキ層３ａ２に応力が多く残っている場合にはウィスカが発生しやすく、その結果、端子近傍でショートを生じやすくなる傾向がある。Ｓｎメッキ層３ａ２を有する金属薄膜３ａをＡｌリード本体３Ａに取り付けることで、半田濡れ性（フィレット形成容易性）は著しく改善する。
【００５８】
更に、薄膜本体３ａ１の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。薄膜本体３ａ１の厚みが５０μｍを下回る場合には、上述のメッキ層構造を形成する場合において、薄膜本体３ａ１の非メッキ領域（図４の中央線ＣＬに沿った領域）に粘着テープを貼り付けてから、メッキを行い、しかる後に、粘着テープをはがすことになるが、この際に、薄膜本体３ａ１が振動して、薄膜本体にシワ、よじれ、折れ曲がりなどが生じる傾向がある。このような不良は制御できないので、製品の品質に誤差が発生する。また、薄膜本体３ａ１の厚みが５００μｍを超える場合には、リードとの接合が困難になるという現象が生じるため好ましくない。薄膜本体の厚みを上述の範囲内に設定することにより、これらの不具合を抑制することが可能となる。
【００５９】
上述のように、Ｓｎメッキした面のＮｉタブ（金属薄膜）とＡｌリード本体３Ａとの接合（超音波融着）は困難であることから、接合面にはメッキ処理は施していない。金属薄膜３ａの全ての側面はＳｎメッキ層で被覆されている方がフィレット形成に優位であるため好ましいが、Ｎｉ下地が露出していても多少の効果はある。Ｓｎメッキ処理は連続して行い、Ａｌリード本体３Ａと接合前に必要量（例えば２０ｍｍ程度）を切り出して使用する。そのため、切断面にはＳｎメッキ層は存在しないが、この部分はフィレット形成に影響を及ぼさないので問題ない。
【００６０】
図８は、上述の電気化学デバイス１０が基板に取り付けられてなる回路基板のＸＺ断面図である。特徴の明確化のため、外装体１の部分は断面ではなく側面を示すこととする。
【００６１】
この回路基板は、電気化学デバイス１０と、該電気化学デバイス１０を搭載している、電極パッドＥ１を備えた基板ＳＢとを備えている。基板ＳＢの主材料は絶縁体であり、その表面上に電極パッドＥ１が形成されている。基板ＳＢ上には各種の電子部品を搭載することができるが、本例では特徴となる電気化学デバイス１０の部分のみを示している。
【００６２】
この回路基板は、外装体１の裏面と、基板ＳＢとの間に介在する両面粘着テープ４と、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間に介在すると共に、金属薄膜３ａの外側表面上に至る半田材料ＳＤとを備えている。また、リード３は、外装体と接する位置から斜め下方向、すなわち電極パッドＥ１の方向に傾斜するように折り曲げられているため、リード３と電極パッドＥ１との間隔が狭められている。そのため、傾斜角度によっては、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとの間に半田材料ＳＤが介在せず、それらが直接接触している箇所も形成され得る。このように、電極パッドＥ１と金属薄膜３ａとが直接接触している、或いは、それらの間隔が狭められていることで、接続抵抗を低減する効果も得られる。なお、リード３の先端が、外装体１の底面Ｆ１を延長した面よりも下側に位置している場合、電気化学デバイス１０を基板ＳＢに搭載する際に、リード３の先端は電極パッドＥ１に押し付けられる。このとき、リード３の先端は電極パッドＥ１に押し上げられるため、搭載後のリード３の傾斜角度は搭載前の傾斜角度よりも小さくなる。
【００６３】
リード３と電極パッドＥ１との接続部分が上記のような構造を取ることにより、リード３と電極パッドＥ１とが強固に固定されると共に、外装体１の裏面と基板ＳＢとが両面粘着テープ４によって強固に固定されるため、振動に対して強い回路基板となる。
【００６４】
また、この回路基板において、半田材料ＳＤは、Ｓｎ及びＣｕを含んでいる。このような材料は、メッキ層３ａ２（図４参照）に含まれるＳｎとの親和性がよいため、半田材料ＳＤの濡れ性が高くなるが、Ｃｕが含まれていることで融点が下がるため、半田作業性が向上したり、半田濡れ性が向上するという効果がある。また、この半田材料には微量のＡｇが含まれていることが更に好ましい。この場合には、半田接合後の耐久性が向上するという効果がある。本例における半田材料ＳＤにおける各元素の比率（質量パーセント比）は、以下の通りであり、各数値は±１（質量％）の変動を許容できる（但し、Ｃｕの比率＞０質量％である）。
Ｓｎ：Ｃｕ：Ａｇ＝９６．５（質量％）：０．５（質量％）：３（質量％）
【００６５】
次に、上述のリードの組み立て方法について説明する。
【００６６】
図６は、リード本体と金属薄膜の溶接工程を示す斜視図である。
【００６７】
リード本体３Ａと、金属薄膜３ａとを用意し、リード本体３Ａの先端部でこれらの一部領域を重ねる。リード本体３ＡのＹ軸方向の幅Ｙ２、金属薄膜３ａの幅Ｙ１、溶接領域Ｒ３Ｌの幅Ｙ０はＸ軸に沿って一定であるが、溶接領域Ｒ３Ｌの幅Ｙ０は、リード本体３Ａの幅Ｙ２よりも小さく、溶接領域Ｒ３Ｌは、金属薄膜３ａのＹ軸方向の両端に位置するメッキ層３ａ２１，３ａ２２（図４参照）には原則的には重なっていない。
【００６８】
リード本体３ＡのＹ軸方向の幅Ｙ２は、金属薄膜３ａの幅Ｙ１以下であり、同図では、リード本体３Ａの幅Ｙ２が、金属薄膜３ａの幅Ｙ１よりも小さく示されているが、これらは一致していてもよい。また、図１に示したようにリード本体３Ａの先端の側面を被覆するように金属薄膜３ａが折り曲げられる場合、金属薄膜３ａは、Ｘ軸方行においてリード本体３Ａの先端部からはみ出るように配置される。このはみ出した（リード本体３Ａと重なっていない）金属薄膜３ａの幅Ｘ１は、好ましくはリード本体３Ａの幅以上とされる。厚み方向の上下位置には、超音波溶接を行うための超音波振動ヘッド２０，２１が位置しており、これらの少なくとも一方に機械的に接続された振動子を振動させることで、超音波振動ヘッド２０，２１に接触した溶接領域Ｒ３Ｌが溶解し、Ａｌからなるリード本体３Ａと、金属薄膜３ａの下面露出領域（Ｎｉ）とが融着する。
【００６９】
図７は、リード及び金属薄膜の折り曲げ方法を示す図である。
【００７０】
まず、図７（ａ）に示すように、リード３及び金属薄膜３ａが折り曲げられていない状態の、折り曲げ前の電気化学デバイスを準備する。折り曲げ前の電気化学デバイスは、図６に示した方法によりリード本体３Ａと金属薄膜３ａとが溶接されたものである。
【００７１】
次に、図７（ｂ）に示すように、折り曲げ前の電気化学デバイスを折り曲げ治具２０上に置く。折り曲げ治具２０は、充放電体２を収容した外装体１を載せる主面２０ａと、主面２０ａから斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面２０ｂと、傾斜面２０ｂに対して垂直方向に延びた垂直面２０ｃと、を有するものである。主面２０ａに対する傾斜面２０ｂの傾斜角度θ２は、折り曲げ後のリード３の傾斜角度θ１と同一である。また、傾斜面２０ｂと垂直面２０ｃとの成す角は９０°であることが望ましいが、９０°±１５°程度まで許容される。折り曲げ治具２０は、一般的な金型材質、例えば、ＳＫ材、ＳＵＳ材、アルミ合金、銅合金、超硬合金等の金属を上記の形状に加工して得られる。
【００７２】
次に、充放電体２を収容した外装体１を主面２０ａ上に固定した状態で、図７（ｂ）の矢印で示されるように、リード３を折り曲げ治具２０の傾斜面２０ｂ及び垂直面２０ｃに押し付ける。これにより、図７（ｃ）に示すように、リード３は、外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように、傾斜面２０ｂに沿って曲げられる。これと同時に、リード本体３Ａから突き出ている金属薄膜３ａの部分は、垂直面２０ｃによってＹ軸を折り曲げ軸として折り曲げられ、リード本体３Ａの側面に押し付けられる。以上の工程を経て、図１及び図２に示した電気化学デバイス１０が得られる。
【００７３】
金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅（図６中の幅Ｘ１）は、リード本体３Ａの厚みと同等又はそれ以上であることが好ましい。リード本体３Ａの厚み以上の幅の金属薄膜３ａを折り曲げることで、リード本体３Ａの側面が十分に被覆され、半田材料がリード本体３Ａの側面位置まで這い上がることができ、電極パッドとリードとの間の固定強度を高めることができる。この金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅は、リード本体３Ａの厚み以上であることが好ましいが、（リード本体３Ａの厚み−金属薄膜３ａの折り曲げた部分の幅（Ｘ１））の値が３０μｍ以上であることがより好ましい。リード本体３Ａから突出する金属薄膜３ａの幅が大きすぎると、固定強度の向上に寄与しない部分が生じる場合がある。その場合は、折り曲げた後、飛び出し部分を切断して所要の長さに調整してもよい。
【００７４】
上記実施形態では、リード本体３Ａの長手方向の先端部の側面を覆うように、Ｙ軸に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げる場合を説明したが、リード本体３Ａの長手方向に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げ、リード本体３Ａの幅方向両端に位置する側面（ＸＺ面）の一方又は両方を金属薄膜３ａで覆ってもよい。この場合、図６において、金属薄膜３ａの幅Ｙ１を、リード本体３Ａの幅Ｙ２よりも大きくする。また、金属薄膜３ａは、リード本体３ＡよりもＸ軸方向にはみ出させる必要はなく、幅Ｘ１を０としてもよい。このように、リード本体３Ａの長手方向に平行な折り曲げ軸で金属薄膜３ａを折り曲げる場合、上述した折り曲げ治具２０としては、金属薄膜３ａを折り曲げる位置に垂直面２０ｃを設けたものを使用すればよい。
【００７５】
また、金属薄膜３ａにより被覆するリード本体３Ａの側面は、１箇所に限られず、２箇所又は３箇所であってもよい。この場合、金属薄膜３ａの折り曲げる箇所も、１箇所に限られず、２箇所又は３箇所となる。リード本体３Ａの複数の側面が金属薄膜３ａで被覆されることにより、電極パッドとリードとがより強固に固定されることとなる。なお、金属薄膜３ａを複数箇所折り曲げる際に、折り曲げ作業の妨げになることを防ぐ観点から、金属薄膜３ａに切り込みを入れたり、部分的に切り欠いたりしてもよい。すなわち、図６において、金属薄膜３ａには、リード本体３ＡのＸ軸方向に平行な辺又はＹ軸方向に平行な辺の延長線の位置に切り込みを入れてもよい。また、リード本体３ＡのＸ軸方向に平行な辺の延長線と、Ｙ軸方向に平行な辺の延長線とで仕切られる金属薄膜３ａの角部を切り欠いてもよい。また、これらの切り込みや切り欠きを設けることなく、そのまま折り曲げることも可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では、リード本体３Ａの先端部と重ならない部分を金属薄膜３ａに設け、その部分を折り曲げる場合を説明したが、この重ならない部分を設けず、リード本体３Ａの先端部と金属薄膜３ａとを一緒に折り曲げてもよい。これによっても、リード本体３Ａの側面が金属薄膜３ａにより被覆された状態となるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、リード本体３Ａの先端部にさらに折り返しを設けてもよい。これにより、リード先端部分の機械的強度を向上させ電極パッドＥ１とリード３との間の固定強度を高めることができる。
【００７７】
次に、上述した電気化学デバイスを収納するのに好適な収納トレイについて説明する。図９は、実施形態に係る収納トレイの断面図及び平面図である。図９（ｂ）は収納トレイ５０の平面図であり、図９（ａ）は、図９（ｂ）のＶ−Ｖ矢印断面図である。
【００７８】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、収納トレイ５０は、外装体１内に収容された充放電体２を収納する本体収納部５０ａと、本体収納部５０ａから斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部５０ｂと、を備えている。リード収納部５０ｂは、上記傾斜面を有しており、本体収納部５０ａよりも深い窪みであるため、リード３の傾斜角度θ１を変化させることなく、電気化学デバイス１０を収納することが可能である。リード収納部５０ｂの傾斜面の傾斜角度θ３は、リード３の傾斜角度θ１を変化させない角度であれば特に制限されないが、リード３の傾斜角度θ１と同一又はそれ以上であることが好ましい。また、本体収納部５０ａの深さＺ１は、電気化学デバイス１０の充放電体２を収容した外装体１の厚さと同一又はそれ以上であることが好ましい。
【００７９】
収納トレイ５０には、本体収納部５０ａ及びリード収納部５０ｂからなる電気化学デバイス収納部が複数設けられており、１つの収納トレイ５０に複数の電気化学デバイス１０を収納可能となっている。また、収納トレイ５０を複数積み重ねることも可能である。
【００８０】
収納トレイ５０の材質としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン等が挙げられる。
【００８１】
上記形状を有する収納トレイ５０は、傾斜したリードを備える電気化学デバイスを収納するトレイとして極めて有用である。
【実施例】
【００８２】
上述の電気化学デバイスについて、取り付けの強度を測定するための実験を行った。
【００８３】
本例では、以下の手順を経てＥＤＬＣを製造した。まず、活性炭と導電助剤、バインダー（ＰＶＤＦ：ポリフッ化ビニリデン）及び溶剤（ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン）を混合して塗料を作製し、これを集電箔（アルミニウム箔）に塗布して乾燥させ、キャパシタの電極端子となる電極シートを得た。この電極シートを１２ｍｍ×１７ｍｍに打抜き、セパレータを介して電極面が対向するように積層した。各箔の電極取り出し部にＡｌリード（アルミニウム：厚み１００μｍ）を超音波溶接し、これを、外装体を構成するアルミニウムラミネート箔に入れて３辺を封口し、電解液を注液した後、最後の１辺を封口し、ＥＤＬＣを得た。このＡｌリード先端を下記例のように作製した。評価は、ガラスエポキシ（Flame Retardant Type 4）（１．６ｍｍ厚み）からなる基板ＳＢ上に５ｍｍ×３ｍｍの電極パッドＥ１を配置し、ＥＤＬＣのリード先端部を半田材料ＳＤで接続して、水平引張り強度試験を行い、その強度を測定した。
【００８４】
図１０は、実施例に係る実験方法を説明するための図である。
【００８５】
回路基板ＳＢの電極パッドＥ２上に、電気化学デバイス１０のリード３を配置し、このリード３上に、半田材料ＳＤを溶融して滴下した後、冷却して、これらを固定した。なお、図８に示した粘着テープは用いずに、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、電気化学デバイス１０を引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００８６】
図１１は、比較例１に係る実験方法を説明するための図である。
【００８７】
比較例１では、実施例と比較して、折り曲げられた金属薄膜３ａの代わりに、折り曲げないＮｉ薄膜本体をＳｎメッキした金属薄膜３ｂを用い、これをリード本体３Ａの下面に上記と同様の方法で超音波融着接続したものを用いた。また、リード３も折り曲げない状態とした。半田材料ＳＤは、金属薄膜３ｂと電極パッドＥ１との間に介在するが、アルミニウムからなるリード本体３Ａの露出側面を這い上がることはできず、上方から溶融した半田材料ＳＤを滴下すると、この半田材料ＳＤは、リード本体３Ａの下側に移動してから固化した。この電気化学デバイス１０も、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００８８】
図１２は、比較例２に係る実験方法を説明するための図である。
【００８９】
比較例２では、比較例１と比較して、金属薄膜３ｂの先端が、リード本体３Ａの先端から突出するようにこれに取り付け、金属薄膜３ｂの先端に、溶融した半田ボール３ｃを滴下後に冷却して固定し、半田ボール３ｃと電極パッドＥ１とを半田材料ＳＤで固定した。半田材料ＳＤは、半田ボール３ｃと電極パッドＥ１との間及び半田ボール３ｃの上面上に位置することができるが、金属薄膜３ｂの露出側面を這い上がることはできず、上方から溶融した半田材料ＳＤを滴下すると、この半田材料ＳＤは、半田ボール３ｃの近傍に集まってから固化した。この電気化学デバイス１０も、同図の矢印方向（Ｘ軸の負方向）に、引っ張り、水平方向の引張り強度を測定した。
【００９０】
（実施例１）
実施例１（実施例１−１〜１−７）では、Ａｌリード先端を以下のように作製した。まず、リード本体３Ａの幅Ｙ２と、金属薄膜３ａの幅Ｙ１（図６参照）とが同一であり、Ｘ軸方向にリード本体３Ａと重ならない金属薄膜３ａのはみ出し部分（幅Ｘ１）を設けたリード３を備える、折り曲げ前のＥＤＬＣを作製した。この折り曲げ前のＥＤＬＣを、図７（ａ）〜（ｃ）に示した手順に従い、ＥＤＬＣ本体を折り曲げ治具２０に固定し、リード３を押し下げることにより、リード３を外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように折り曲げると同時に、金属薄膜３ａのはみ出し部分をリード本体３Ａの側面を被覆するように折り曲げた。折り曲げ後のリード３は、その先端が外装体１の底面を延長した面よりも下側に位置していた。なお、図２及び図６を参照して、各寸法は以下の通りである。
θ１＝３６°
Ｘ０＝２ｍｍ
Ｘ１＝１ｍｍ
Ｙ０＝２ｍｍ
Ｙ１＝３ｍｍ
Ｙ２＝３ｍｍ
ＸＡ＝５ｍｍ
Ｘａ＝３ｍｍ
【００９１】
なお、薄膜本体３ａ１の厚みは１００μｍであり、Ｓｎメッキ層３ａ２の厚みは、０．３μｍ（実施例１−１）、０．５μｍ（実施例１−２）、２μｍ（実施例１−３）、５μｍ（実施例１−４）、７μｍ（実施例１−５）、１０μｍ（実施例１−６）、１０．５μｍ（実施例１−７）である。なお、超音波融着には、Ｂｒａｎｓｏｎ社製のＥａ２０００を用い、ウェルディングエネルギー＝１２．０Ｊ、ウェルディング時間＝０．１ｓｅｃ）として、折り返し前に超音波融着を行った。
【００９２】
この方法は、Ａｌリード本体３Ａの先端に一部重ならないように金属薄膜３ａを配置した後に、これらを超音波融着により接続し、その重ならない部分をＡｌリード本体３Ａの側面を覆うように折り曲げる方法である。
【００９３】
（参考例１）
参考例１では、Ａｌリード先端を以下のように作製した。実施例１と同様に、折り曲げ前のＥＤＬＣを用意した。この折り曲げ前のＥＤＬＣに対し、リード３の折り曲げと金属薄膜３ａの折り曲げとを別々に行った。すなわち、まず、超音波融着により接続したリード本体３Ａ及び金属薄膜３ａを所定の治具によって挟み、金属薄膜３ａのリード本体３Ａと重ならない部分を、リード本体３Ａの側面を覆うように折り曲げた。その後、主面２０ａ及び傾斜面２０ｂのみからなる折り曲げ治具に、ＥＤＬＣ本体を固定し、リード３を押し下げることにより、リード３を外装体１と接する位置から斜め下方向に傾斜するように折り曲げた。それ以外の条件及び各寸法は実施例１−３と同様にした。
【００９４】
＜ＥＤＬＣの全体長さの測定＞
実施例１−３及び参考例１の製造方法によりＥＤＬＣをそれぞれ１００個作製し、その全体長さを測定して、全体長さの平均値（ｍｍ）と標準偏差（ｍｍ）を求めた。なお、ＥＤＬＣの全体長さの目標値は３０ｍｍである。結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１−３と参考例１とを比較すると、実施例１−３の製造方法により作製したＥＤＬＣの方が、全体長さが目標値に近く、ばらつきも小さいことが確認された。
【００９７】
＜取り付け強度の測定＞
上述した方法により、実施例１−１〜１−７及び比較例１〜２のＥＤＬＣの取り付け強度を測定した。下記表２は、実験結果を示す表である。サンプル数ｎは１００個であり、水平引っ張り強度の平均値（Ｎ）と標準偏差（Ｎ）を示している。
【００９８】
実施例１では、２５Ｎの力を水平方向に加えても、リードが断線したり外れたりすることはなかった。また、実施例１−１〜実施例１−７に示されるように、メッキの厚みを０．３μｍ以上１０．５μｍ以下の範囲内で変更しても、水平方向の引張り強度に変化はなかった。なお、２５Ｎは測定装置の測定限界である。一方、比較例１，２では、それぞれ７．８Ｎ、１７．３Ｎの力を加えると、リードが電極パッドＥ１から外れた。比較例１，２では、ばらつきもある。
【００９９】
＜リードの接続状態の評価＞
リードの接続状態の評価結果を下記表２に示した。リードの接続状態に関した結果について、実施例１−１においては、サンプル１００個中において、９４個は良品であったが、６個は、半田濡れ性が十分でない箇所が観察された（接続状態評価結果：△）。実施例１−７においては、サンプル１００個中において、９５個は良品であったが、５個は、Ｎｉ箔からなる薄膜本体３ａ１とＳｎのメッキ層３ａ２との界面にクラックを有する箇所が観察された（接続状態評価結果：△）。比較例１では、サンプル１００個中において、９８個は、半田濡れ性が悪い箇所が観察された（接続状態評価結果：×）。比較例２では、サンプル１００個中において、８０個のサンプルにおいて、半田濡れ性が悪い箇所が観察された（接続状態評価結果：×）。その他の実施例１−２〜１−６においては、全てのサンプルにおいて、良品であり、上記のような半田濡れ性が十分でない箇所や、クラックが発生する箇所の存在は認められなかった（接続状態評価結果：○）
【０１００】
なお、半田濡れ性が十分でない箇所とは、具体的には、メッキ層厚みにばらつきがあるためメッキ層の薄い部分が生じ、半田がはじかれやすくなる箇所であり、半田濡れ性が悪い箇所とは、具体的には、メッキ層が形成されず半田が乗らない箇所である。また、界面にクラックを有する箇所とは、具体的には、メッキ層を形成した後にメッキ層がＮｉ層から剥離した箇所である。界面にクラックを有する箇所は、折り曲げ部分において生じやすい傾向がある。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
これらの結果を考察するに、比較例１の構造の場合、半田材料は、Ａｌに弾かれて十分なフィレットを形成することができず、信頼性が十分ではないと考えられる。これに対し、Ａｌリード本体に金属薄膜（Ｎｉタブ）を折り曲げて形成するとともに、リードを電極パッドに向けて傾斜させた実施例１の構造では、金属薄膜に覆われたリード本体の側面から電極パッドまで綺麗なフィレットを形成することができ、十分な接続強度を得ることができており、十分な信頼性が得られている。また、実施例１の構造によれば、リードの接合後に想定されるＥＤＬＣへの負荷（引っ張りやねじれ）に対して強くなる。
【０１０３】
リード本体３Ａと金属薄膜３ａとの超音波融着は、金属薄膜３ａとリード本体３Ａがしっかりと接続されている方が好ましい。大電流（例えば１アンペア以上）を扱う場合には、これらの間の接触抵抗が非常に大きなロスを生むことになってしまうため、リード本体３Ａと金属薄膜３ａはしっかりと融着し、その接触抵抗を極力小さくする必要がある。
【０１０４】
また、比較例２では、予備半田としての半田ボールが不均一であるため、形成されるフィレットも不均一となり（底面のみの場合もある）、接続強度にばらつきが生じる。その結果、長期信頼性での接続寿命に問題を生じるものが混在する可能性があるが、実施例１に係る構造の場合、メッキ面にフィレットを形成することができることから、安定した接続強度を確保できるようになる。したがって、実施例の構造によれば、長期信頼性での接続寿命が著しく改善される。
【０１０５】
以上、説明したように、ラミネート外装体を用いた薄型ＥＤＬＣは、プリント基板への半田接続能が要求されるが、ＥＤＬＣのリードには電解液に対する耐性と電気導電性の双方を満たす必要から、半田濡れ性の悪いＡｌが採用されてきたが、接続強度を向上させることができなかった。本実施形態では、折り曲げた金属薄膜を用い、且つリードを傾斜させることで、その固定強度を向上させることができた。この手法は、メッキと溶着という再現性に優れた工程を採用しているため、自動化が容易であり、生産性の面でも望ましい。このような平型リード端子形状を有する電子部品としては、ＥＤＬＣの他、リチウムイオン電池や、電解コンデンサが知られており、本発明はこれらの部品に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
３…リード、３Ａ…リード本体、３ａ…金属薄膜、３ａ１…薄膜本体、３ａ２…メッキ層、Ｒ３Ｌ…所定領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装体内に収容された充放電体と、前記充放電体から延びたリードと、を有する電気化学デバイスにおいて、
前記リードは、
Ａｌを含むリード本体と、
前記リード本体の先端部に設けられ、前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域が前記リード本体に溶接された金属薄膜と、
を備え、
前記金属薄膜は、
Ｎｉを含む薄膜本体と、
折り曲げられた前記薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、
を有し、
折り曲げられた前記薄膜本体の内側表面の特定領域と、前記リード本体の表面とは、前記所定領域において、前記メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、
前記リードは、前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている、
ことを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記リードは、その先端が前記外装体の底面を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項３】
前記外装体の底面に平行な面に対する前記リードの傾斜角度が、１０〜８０°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学デバイス。
【請求項４】
前記メッキ層は、折り曲げられた前記金属薄膜の折り曲げ軸方向の両端位置近傍において、前記薄膜本体の内側表面上に、前記薄膜本体の前記折り曲げ軸方向に垂直な方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項５】
前記メッキ層の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の電気化学デバイス。
【請求項６】
前記薄膜本体の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の電気化学デバイス。
【請求項７】
折り曲げられた前記金属薄膜の前記リード長手方向の寸法は、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項８】
前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスを製造する方法であって、
前記外装体内に収容された前記充放電体と、
前記リード本体及び該リード本体の先端部に設けられた、折り曲げ前の前記金属薄膜を備え、前記充放電体から該充放電体の底面に平行な方向に延びたリードと、
を有する折り曲げ前の電気化学デバイスを準備し、
前記外装体内に収容された前記充放電体を載せるための主面と、該主面から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面と、該傾斜面に対して垂直方向に延びた垂直面と、を有する折り曲げ治具上に前記折り曲げ前の電気化学デバイスを載せ、
前記リードを前記傾斜面及び前記垂直面に押し付けることにより、前記リードを前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げると同時に、前記金属薄膜を前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げる工程を有することを特徴とする、電気化学デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスと、
前記電気化学デバイスが搭載され、電極パッドを備えた基板と、
前記外装体の裏面と、前記基板との間に介在する両面粘着テープと、
前記電極パッドと前記金属薄膜との間に介在すると共に、前記金属薄膜の外側表面上に至る半田材料と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項１１】
前記半田材料は、Ｓｎ及びＣｕを含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスを収納する収納トレイであって、
前記外装体内に収容された前記充放電体を収納する本体収納部と、該本体収納部から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部と、を備えることを特徴とする収納トレイ。
【請求項１】
外装体内に収容された充放電体と、前記充放電体から延びたリードと、を有する電気化学デバイスにおいて、
前記リードは、
Ａｌを含むリード本体と、
前記リード本体の先端部に設けられ、前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げられ、所定領域が前記リード本体に溶接された金属薄膜と、
を備え、
前記金属薄膜は、
Ｎｉを含む薄膜本体と、
折り曲げられた前記薄膜本体の少なくとも外側表面を被覆しＳｎを含むメッキ層と、
を有し、
折り曲げられた前記薄膜本体の内側表面の特定領域と、前記リード本体の表面とは、前記所定領域において、前記メッキ層を介することなく、直接接触して溶接されており、
前記リードは、前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げられている、
ことを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記リードは、その先端が前記外装体の底面を延長した面よりも下側に位置するように曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項３】
前記外装体の底面に平行な面に対する前記リードの傾斜角度が、１０〜８０°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学デバイス。
【請求項４】
前記メッキ層は、折り曲げられた前記金属薄膜の折り曲げ軸方向の両端位置近傍において、前記薄膜本体の内側表面上に、前記薄膜本体の前記折り曲げ軸方向に垂直な方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項５】
前記メッキ層の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の電気化学デバイス。
【請求項６】
前記薄膜本体の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の電気化学デバイス。
【請求項７】
折り曲げられた前記金属薄膜の前記リード長手方向の寸法は、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項８】
前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスを製造する方法であって、
前記外装体内に収容された前記充放電体と、
前記リード本体及び該リード本体の先端部に設けられた、折り曲げ前の前記金属薄膜を備え、前記充放電体から該充放電体の底面に平行な方向に延びたリードと、
を有する折り曲げ前の電気化学デバイスを準備し、
前記外装体内に収容された前記充放電体を載せるための主面と、該主面から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面と、該傾斜面に対して垂直方向に延びた垂直面と、を有する折り曲げ治具上に前記折り曲げ前の電気化学デバイスを載せ、
前記リードを前記傾斜面及び前記垂直面に押し付けることにより、前記リードを前記外装体と接する位置から斜め下方向に傾斜するように曲げると同時に、前記金属薄膜を前記リード本体の下面及び側面を被覆するように折り曲げる工程を有することを特徴とする、電気化学デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスと、
前記電気化学デバイスが搭載され、電極パッドを備えた基板と、
前記外装体の裏面と、前記基板との間に介在する両面粘着テープと、
前記電極パッドと前記金属薄膜との間に介在すると共に、前記金属薄膜の外側表面上に至る半田材料と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項１１】
前記半田材料は、Ｓｎ及びＣｕを含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気化学デバイスを収納する収納トレイであって、
前記外装体内に収容された前記充放電体を収納する本体収納部と、該本体収納部から斜め下方向に傾斜して延びた傾斜面を有するリード収納部と、を備えることを特徴とする収納トレイ。
【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】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２２９０５（Ｐ２０１１−２２２９０５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３４０９（Ｐ２０１０−９３４０９）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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