電気化学デバイス
【課題】引出導体にビア導体部を用いた場合でも、該ビア導体部が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できる電気化学デバイスを提供する。
【解決手段】第１引出導体５０は板状部２２（上層２２ａ）の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有していて、該ビア導体部５２は板状部２２の中心からずれた位置に設けられている。つまり、ビア導体部５２は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部２２の中心ＣＴを避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部２２に加わっても、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。
【解決手段】第１引出導体５０は板状部２２（上層２２ａ）の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有していて、該ビア導体部５２は板状部２２の中心からずれた位置に設けられている。つまり、ビア導体部５２は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部２２の中心ＣＴを避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部２２に加わっても、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板等の実装相手に対する表面実装を可能とした電気二重層キャパシタ等の電気化学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、リフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対する表面実装を可能とした電気二重層キャパシタが開示されている。両文献１及び２に開示された電気二重層キャパシタは、基本的には、電解液を含浸した蓄電素子と、該蓄電素子を収容した密封容器と、該密封容器の下面に設けられた第１端子及び第２端子と、蓄電素子と第１端子とを電気的に接続する第１引出導体と、蓄電素子と第２端子とを電気的に接続する第２引出導体とを具備している。
【０００３】
これら電気二重層キャパシタにあっては、第１端子，第２端子，第１引出導体及び第２引出導体の形成を容易とするため、密封容器の下壁をセラミック等の非金属材から成る別部品によって構成し、該別部品に導体ペーストを印刷し焼成することによってこれらを形成する手法が採用されている。
【０００４】
第１引出導体及び第２引出導体がリフロー半田付け時や実装後に被り得る損傷、例えばクラックや腐食等を回避するには、該第１引出導体及び第２引出導体の露出面積を極力小さくすることが望ましいと言える。これを実現するため、特許文献２に開示された電気二重層キャパシタでは、第１引出導体及び第２引出導体の一方にビア導体部（孔に導体を充填したもの）を用いてその露出面積の低減を図っている。
【０００５】
しかしながら、第１引出導体及び第２引出導体の少なくとも一方にビア導体部を用いる場合には、該ビア導体部が設けられた部分の強度が他の部分に比べて低下するため、同部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１６９５２
【特許文献２】特開２００７−２０１３８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、引出導体にビア導体部を用いた場合でも、該ビア導体部が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できる電気化学デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の略矩形の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、前記電気化学素子と前記各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスであって、前記各引出導体の少なくとも１つは、前記密封容器の下面を構成する部分にその厚さ方向に沿うビア導体部を有していると共に該ビア導体部と電気的に接続する円形部分及び該円形部分と連続する帯状部分を備えた導体部を有しており、前記ビア導体部は、前記密封容器を下面からみたとき、前記密封容器の下面の中心からずれた位置に設けられており、前記導体部の帯状部分は、非直線形を成している。
【０００９】
この電気化学デバイスによれば、ビア導体部は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部の中心を避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部に加わっても、該板状部のビア導体部が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、引出導体にビア導体部を用いた場合でも、該ビア導体部が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できる電気化学デバイスを提供することができる。
【００１１】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電気化学デバイスの上面図である。
【図２】図１のｘ１−ｘ１線に沿う断面図である。
【図３】図１に示した電気化学デバイスの下面図である。
【図４】図１から蓄電素子，筒状部及びシールリングを除外した図である。
【図５】図４から板状部の上層を除外した図である。
【図６】図２及び図４に示したビア導体部の位置を説明するための図である。
【図７】図２及び図４に示したビア導体部の位置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図７は本発明に係る電気化学デバイスを示すもので、図１は電気化学デバイスの上面図、図２は図１のｘ１−ｘ１線に沿う断面図、図３は図１に示した電気化学デバイスの下面図、図４は図１から蓄電素子，筒状部及びシールリングを除外した図、図５は図４から板状部の上層を除外した図、図６は図２及び図４に示したビア導体部の位置を説明するための図、図７は図２及び図４に示したビア導体部の位置の変形例を示す図である。尚、以下の説明では、図１における左右方向を長さ方向、上下方向を幅方向と称する。
【００１４】
まず、図面に示した構造の電気化学デバイスを角型のＰＡＳ（ポリアセン系有機半導体）キャパシタとして用いた場合について説明する。
【００１５】
このＰＡＳキャパシタは、図１〜図５に示すように、電解液を含浸した蓄電素子１０と、該蓄電素子１０を収容した密封容器２０と、該密封容器２０の下面に設けられた第１端子３０及び第２端子４０と、蓄電素子１０と第１端子３０とを電気的に接続する第１引出導体５０と、蓄電素子１０と第２端子４０とを電気的に接続する第２引出導体６０とを具備している。
【００１６】
蓄電素子１０は、上面視形状が矩形の第１極性部１１及び第２極性部１２と、第１極性部１１と第２極性部１２との間に介装された上面視形状が矩形のセパレータ１３とから構成されている。第１極性部１１及び第２極性部１２はＰＡＳを主成分とした材料から成り、セパレータ１３は高イオン透過度を有する材料、例えばガラス繊維，セルロース，レーヨン等の繊維系材料や、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアミド，ポリイミド等の合成樹脂材料や、その他の材料から成る。
【００１７】
第１極性部１１の下面は、後述する第１引出導体５０の第１導体部５１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。また、第２極性部１２の上面は、後述する密封容器２０の筒状部２１の上壁２１ａの下面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、第１極性部１１，第２極性部１２及びセパレータ１３には、プロピレンカーボネート等の溶媒に硼弗化トリエチルメチルアンモニウム等の電解質を所定濃度で溶解して成る電解液が含浸されている。
【００１８】
密封容器２０は、上面視形状が略矩形の筒状部２１と、上面視形状が略矩形の板状部２２と、筒状部２１と板状部２２との間に介装された上面視形状が矩形枠状のシールリング２３とから構成されている。筒状部２１は、ニッケルとコバルトと鉄の合金であるコバール（ＫＯＶＡＲ：米国登録商標），ニッケルと鉄の合金であるアロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成り、板状部２２はアルミナセラミックス等の非金属材から成り、シールリング２３は筒状部２１と同様の金属から成る。
【００１９】
筒状部２１は、上面視形状が矩形の上壁２１ａと、該上壁２１ａの外周縁から下向きに延びる矩形筒状の側壁２１ｂと、該側壁２１ｂの下縁から外側に横向きに延びる鍔２１ｃとを有している。また、鍔２１ｃの下面視幅は、シールリング２３の上面視幅と略一致している。さらに、鍔２１ｃの下面は、シールリング２３の上面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、シールリング２３の下面は、後述する第２引出導体６０の第１導体部６１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。
【００２０】
板状部２２は、上層２２ａ及び下層２２ｂを有する２層構造を有しており、シールリング２３を介して筒状部２１の下面開口を閉塞している。また、上層２２ａ及び下層２２ｂの４つの角には、上面視形状が１／４円形の切欠き２２ａ１及び２２ｂ１がそれぞれ形成されている。さらに、下層２２ｂにおける長さ方向で対向する２辺の中央には、各辺から内側に窪んだ凹所２２ｂ２が形成されている。
【００２１】
各凹所２２ｂ２は、図５に示すように、窪み深さＤａが小さな部分（以下第１窪み部分Ｄａと言う）と、該第１窪み部分Ｄａの両側に存する窪み深さＤｂが大きな部分（以下第２窪み部分Ｄｂと言う）とを有している。また、各第１窪み部分Ｄａの幅Ｗａは、各凹所２２ｂ２の幅Ｗｂよりも小さい。
【００２２】
第１端子３０は、下面視形状が矩形で、板状部２２の下面（下層２２ｂの下面）の長さ方向一端部に設けられている。第２端子４０は、下面視形状が矩形で、第１端子３０との間に間隔が空くように板状部２２の下面（下層２２ｂの下面）の長さ方向他端部に設けられている。第１端子３０及び第２端子４０は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２３】
第１端子３０及び第２端子４０の一方には、極性を区別するための指標（図面では第１端子３０の１つの角に設けた切除箇所３０ａ）が設けられている。また、第１端子３０の外側縁は、板状部２２の下層２２ｂにおける一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、後述する第１引出導体５０の第３導体部５４の下縁と電気的に接続している。さらに、第２端子４０の外側縁は、板状部２２の下層２２ｂにおける他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、後述する第２引出導体６０の第４導体部６４の下縁と電気的に接続している。
【００２４】
第１端子３０及び第２端子４０の外側縁を除く幅は、前記幅Ｗａよりも大きく、且つ、前記幅Ｗｂよりも小さい。また、第１端子３０及び第２端子４０の外側縁の幅は、前記幅Ｗａと略一致している。
【００２５】
第１引出導体５０は、板状部２２の上層２２ａの上面中央に設けられ、且つ、上面視形状が矩形の第１導体部５１と、板状部２２の上層２２ａに設けられ、且つ、上面視形状が円形のビア導体部５２（上層２２ａの孔に導体を充填したもの）と、板状部２２の上層２２ａと下層２２ｂとの間に設けられ、且つ、上面視形状が略Ｔ字形の第２導体部５３と、板状部２２の下層２２ｂにおける一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａの側壁に設けられた第３導体部５４とから構成されている。つまり、第１引出導体５０は、密封容器２０の板状部２２の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有している。第１導体部５１，ビア導体部５２，第２導体部５３及び第３導体部５４は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２６】
第１導体部５１の上面視形状は、蓄電素子１０の第１極性部１１の下面視形状と略一致している。また、第２導体部５３は、ビア導体部５２よりも直径が大きな円形部分５３ａと、該円形部分５３ａの外周縁と連続する長さ方向の帯状部分５３ｂと、該帯状部分５３ｂの端と連続し、且つ、一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達する矩形部分５３ｃとを有している。さらに、矩形部分５３ｃの幅は、第３導体部５４の幅、つまり、前記幅Ｗａと略一致している。
【００２７】
第１導体部５１の下面はビア導体部５２の上面と電気的に接続し、該ビア導体部５２の下面は第２導体部５３の円形部分５３ａの上面と電気的に接続し、該第２導体５３の矩形部分５３ｃの外縁は第３導体部５４の上縁と電気的に接続している。即ち、密封容器２０に収容された蓄電素子１０の第１極性部１１は、第１引出導体５０を介して第１端子３０に電気的に接続されている。
【００２８】
第２引出導体６０は、板状部２２の上層２２ａの上面外周に設けられ、且つ、上面視形状が矩形枠状の第１導体部６１と、板状部２２の上層２２ａにおける２つの切欠き２２ａ１の内側面に設けられた第２導体部６２と、板状部２２の上層２２ａと下層２２ｂとの間に設けられ、且つ、上面視形状が略Ｔ字形の第３導体部６３と、板状部２２の下層２２ｂにおける他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａの側壁に設けられた第４導体部６４とから構成されている。第１導体部６１，第２導体部６２，第３導体部６３及び第４導体部６４は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２９】
第１導体部６１の上面視幅は、シールリング２３の上面視幅と略一致している。また、第３導体部６３は、第２導体部６２が設けられた切欠き２２ｂに沿う２つの円弧部分６３と、両円弧部分６３を結ぶ幅方向の帯状部分６３ｂと、該帯状部分６３ｂの中央と連続し、且つ、他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達する矩形部分６３ｃとを有している。さらに、矩形部分６３ｃの幅は、第４導体部６４の幅、つまり、前記幅Ｗａと略一致している。
【００３０】
第１導体部６１の切欠き２２ａ１に沿う部分は各第２導体部６２の上端と電気的に接続し、該各第２導体部６２の下端は第３導体部６３の各円弧部分６３の外縁と電気的に接続し、該第３導体６３の矩形部分６３ｃの外縁は第４導体部６４の上縁と電気的に接続している。即ち、密封容器２０に収容された蓄電素子１０の第２極性部１２は、密封容器２０の筒状部２１及びシールリング２３と第２引出導体６０を介して第２端子４０に電気的に接続されている。
【００３１】
前記ＰＡＳキャパシタをリフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対して表面実装するとき、クリーム半田を予め塗布した金属パッド等の被接続箇所に第１端子３０及び第２端子４０が接触するようにＰＡＳキャパシタを実装相手に搭載し、搭載後のものをリフロー炉に投入して所期の半田付けを行う。
【００３２】
ここで、図２，図４，図６及び図７を参照して、密封容器２０の板状部２２（上層２２ａ）に設けられた第１引出導体５０のビア導体部５２の位置について説明する。
【００３３】
密封容器２０はリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴って熱膨張収縮する。密封容器２０の板状部２２は筒状部２１及びシールリング２３と別部品であり、しかも、筒状部２１及びシールリング２３と異材質であることから、該板状部２２の熱膨張収縮の挙動は筒状部２１及びシールリング２３と異なったものとなる。また、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分は、孔によって連続性が断たれているために他の部分に比べて強度が低下する。
【００３４】
前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力は板状部２２の中心ＣＴ（図４参照）に最も集中し易いため、ビア導体部５２の位置が板状部２２の中心ＣＴと一致している場合は、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力集中によって破損する恐れがある。
【００３５】
この破損を回避するため、図２及び図４に示すように、ビア導体部５２を板状部２２の中心ＣＴからずれた位置に設けている。具体的には、ビア導体部５２を、その中心が板状部２２の中心ＣＴに対して長さ方向にＬｘだけずれ、且つ、幅方向にＬｙだけずれるように設けている。
【００３６】
また、前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力値は、図６に示す第１〜第４仮想ラインＬ１〜Ｌ４上で高値となる傾向があるため、ビア導体部５２はこれら仮想ラインＬ１〜Ｌ４のそれぞれから外れるように位置させたほうが前記破損の恐れを回避する上で好ましい。因みに、第１仮想ラインＬ１は板状部２２の幅方向で相対する２辺の中央を通るライン、第２仮想ラインＬ２は板状部２２の他の２辺の中央を通るライン、第３仮想ラインＬ３は板状部２２の相対する２角の頂点（切欠き２２ａ１及び２２ｂ１があるためここでは仮想頂点）を通るライン、第４仮想ラインＬ４は板状部２２の他の２角の頂点（切欠き２２ａ１及び２２ｂ１があるためここでは仮想頂点）を通るラインである。
【００３７】
さらに、前記第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４と直交するラインで切断したときの板状部２２の縦断面積は角に向かうに従って徐々に小さくなるため、該第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４に沿う応力を考えると角に近づくほど耐破損に不利となる。つまり、図６に示す第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成される仮想矩形領域（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含む）の外側領域は前記縦断面積が小さく、且つ、耐破損に不利な領域であるため、ビア導体部５２は該仮想矩形領域の内側（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含まない）に位置させたほうが前記破損の恐れを回避する上で好ましい。因みに、第５仮想ラインＬ５は板状部２２の幅方向の１辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点と板状部２２の長さ方向の１辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点とを通るライン、第６仮想ラインＬ６は板状部２２の長さ方向の１辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点と板状部２２の幅方向の他辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点とを通るライン、第７仮想ラインＬ７は板状部２２の幅方向の他辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点と板状部２２の長さ方向の他辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点とを通るライン、第８仮想ラインＬ８は板状部２２の長さ方向の他辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点と板状部２２の幅方向の１辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点とを通るラインである。
【００３８】
さらに、ビア導体部５２の位置が板状部２２の中心ＣＴから遠くなると、該中心ＣＴとビア導体部５２との距離に依存して蓄電素子１０の充放電能力にバラツキが生じる恐れがあるため、ビア導体部５２は板状部２２の中心ＣＴに近付けたほうが好ましい。
【００３９】
さらに、図４及び図５には第１接続導体５３の帯状部分５３ｂの長さを短くするためにビア導体部５２を図４中における板状部２２の中心ＣＴの右側に位置させたが、図７に示すように、ビア導体部５２を図７中における板状部２２の中心ＣＴの左側に位置させたような第１接続導体５３’の形態を採用しても良い。図７に示した第１接続導体５３’にあっては帯状部分５３ｂ’の長さが図４及び図５に示した第１接続導体５３の帯状部分５３ｂの長さよりも長くなるが、該帯状部分５３ｂ’の長さ方向及び幅方向の寸法比率を帯状部分５３ｂのそれと同じにすれば両帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’の抵抗値を同じにすることができる。
【００４０】
換言すれば、第１接続導体５３及び５３’の帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’は、前記ＰＡＳキャパシタのＥＳＲ（等価直列抵抗）の調整に利用できることになる。このＥＳＲの調整には、帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’の長さ方向及び幅方向の寸法を可変する手法の他、帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’を非直線形、例えばコ字形やＶ字形やＵ字形等として長さ方向の寸法を変えずに導電経路長を可変する手法が採用できる。
【００４１】
このように、前述のＰＡＳキャパシタにあっては、第１引出導体５０は板状部２２（上層２２ａ）の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有していて、該ビア導体部５２は板状部２２の中心からずれた位置に設けられている。つまり、ビア導体部５２は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部２２の中心ＣＴを避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部２２に加わっても、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。これにより、第１引出導体５０にビア導体部５２を用いた場合でも、該ビア導体部５２が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できるＰＡＳキャパシタを提供することができる。
【００４２】
また、ビア導体部５２は、板状部２２の相対する２辺の中央を通る第１仮想ラインＬ１と、板状部２２の他の２辺の中央を通る第２仮想ラインＬ２と、板状部２２の相対する２角の頂点を通る第３仮想ラインＬ３と、板状部２２の他の２角の頂点を通る第４仮想ラインＬ４のそれぞれから外れて位置している。つまり、前記熱膨張収縮により生じる応力値は第１〜第４仮想ラインＬ１〜Ｌ４上で高値となる傾向があるため、ビア導体部５２の位置をこれら仮想ラインＬ１〜Ｌ４のそれぞれから外れるように位置させることによって、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れをより一層確実に回避することができる。
【００４３】
さらに、ビア導体部５２は、板状部２２の相対する２辺と第１仮想ラインＬ１が交差する２つの点と他の２辺と第２仮想ラインが交差する２つの点とを順に通る第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成された仮想矩形領域の内側に位置している。つまり、第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４と直交するラインで切断したときの板状部２２の縦断面積は角に向かうに従って徐々に小さくなることから、第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成される仮想矩形領域（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含む）の外側領域は前記縦断面積が小さく、且つ、耐破損に不利な領域であるため、ビア導体部５２は該仮想矩形領域の内側（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含まない）に位置させることによって、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れをより一層確実に回避することができる。
【００４４】
さらに、板状部２２（仮想２２ｂ）の長さ方向で対向する２辺の中央に各辺から内側に窪んだ凹所２２ｂ２が形成され、各凹所２２ｂ２は窪み深さが小さな第１窪み部分Ｄａとと、該第１窪み部分Ｄａの両側に存する窪み深さが大きな第２窪み部分Ｄｂとを有している。また、第１端子３０の外側縁は一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、第１引出導体５０の第３導体部５４の下縁と電気的に接続し、一方、第２端子４０の外側縁は他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、第２引出導体６０の第４導体部６４の下縁と電気的に接続している。つまり、前記ＰＡＳキャパシタをリフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対する表面実装するときに、第１端子３０及び第４端子４０の外側縁両側に存する第２窪み部分Ｄｂをクリーム半田に含まれるフラックスの抜け道として利用することができるので、リフロー半田付け時に半田内にフラックスが残留し該残留フラックスの蒸発による気泡が半田内に残存して半田付け不良を生じる恐れを回避することができる。
【００４５】
次に、図面に示した構造の電気化学デバイスを角型のリチウムイオンキャパシタとして用いた場合について説明する。
【００４６】
このリチウムイオンキャパシタは、図１〜図５に示すように、電解液を含浸した蓄電素子１０と、該蓄電素子１０を収容した密封容器２０と、該密封容器２０の下面に設けられた第１端子３０及び第２端子４０と、蓄電素子１０と第１端子３０とを電気的に接続する第１引出導体５０と、蓄電素子１０と第２端子４０とを第２引出導体６０とを具備している。
【００４７】
蓄電素子１０は、上面視形状が矩形の第１極性部１１及び第２極性部１２と、第１極性部１１と第２極性部１２との間に介装された上面視形状が矩形のセパレータ１３とから構成されている。第１極性部１１を陽極とし第２極性部１２を陰極とする場合、第１極性部１１は活性炭を主成分とした材料から成り、第２極性部１２はリチウムイオンを吸蔵可能な炭素材料を主成分とした材料から成っていて予め所定量のリチウムイオンがドーピングされた状態（リチウムプレドーピング）にある。このリチウムプレドーピングは、第２極性部１２の表面に所定量の金属リチウムを接触させた状態で電解液を含浸させることにより進行し、全ての金属リチウムがリチウムイオンとなって第２極性部１２内にドーピングされた時点で終了する。セパレータ１３は高イオン透過度を有する材料、例えばガラス繊維，セルロース，レーヨン等の繊維系材料や、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアミド，ポリイミド等の合成樹脂材料や、その他の材料から成る。
【００４８】
第１極性部１１の下面は、第１引出導体５０の第１導体部５１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。また、第２極性部１２の上面は、密封容器２０の筒状部２１の上壁２１ａの下面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、第１極性部１１，第２極性部１２及びセパレータ１３には、プロピレンカーボネート等の溶媒に硼弗化リチウム等のリチウム電解質塩を所定濃度で溶解して成る電解液が含浸されている。
【００４９】
このリチウムイオンキャパシタにおける他の構成は先に述べたＰＡＳキャパシタと同じであるのでその説明を省略する。また、このリチウムイオンキャパシタで得られる作用，効果は先に述べたＰＡＳキャパシタと同じであるのでその説明を省略する。
【００５０】
以上、図面に示した構造の電気化学デバイスをＰＡＳキャパシタとして用いた場合とリチウムイオンキャパシタとして用いた場合とについて説明したが、図面に示した構造の電気化学デバイスを前記ＰＡＳキャパシタ以外の電気二重層キャパシタとして用いた場合や前記リチウムイオンキャパシタ以外のレドックスキャパシタとして用いた場合でも前記同様の作用，効果を得ることができる。
【００５１】
また、本発明は図面に示した構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に包含される構造の電気化学デバイスであれば、例えば端子及び引出導体を２対以上備える電気二重層キャパシタ及びレドックスキャパシタ等や、電気二重層キャパシタ及びレドックスキャパシタと種類が異なるリチウムイオン電池等の電池等にも適用可能であり、該適用によって前記同様の作用，効果を得ることができる。要するに、本発明は、蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、電気化学素子と各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスに広く適用可能であり、該適用によって前記同様の作用，効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…発電素子、１１…第１極性部、１２…第２極性部、１３…セパレータ、２０…密閉容器、２１…筒状部、２２…板状部、２３…シールリング、３０…第１端子、４０…第２端子、５０…第１引出導体、５１…第１導体部、５２…ビア導体部、５３，５３’…第２導体部、５４…第３導体部、６０…第２引出導体、６１…第１導体部、６２…第２導体部、６３…第３導体部、６４…第４導体部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板等の実装相手に対する表面実装を可能とした電気二重層キャパシタ等の電気化学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、リフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対する表面実装を可能とした電気二重層キャパシタが開示されている。両文献１及び２に開示された電気二重層キャパシタは、基本的には、電解液を含浸した蓄電素子と、該蓄電素子を収容した密封容器と、該密封容器の下面に設けられた第１端子及び第２端子と、蓄電素子と第１端子とを電気的に接続する第１引出導体と、蓄電素子と第２端子とを電気的に接続する第２引出導体とを具備している。
【０００３】
これら電気二重層キャパシタにあっては、第１端子，第２端子，第１引出導体及び第２引出導体の形成を容易とするため、密封容器の下壁をセラミック等の非金属材から成る別部品によって構成し、該別部品に導体ペーストを印刷し焼成することによってこれらを形成する手法が採用されている。
【０００４】
第１引出導体及び第２引出導体がリフロー半田付け時や実装後に被り得る損傷、例えばクラックや腐食等を回避するには、該第１引出導体及び第２引出導体の露出面積を極力小さくすることが望ましいと言える。これを実現するため、特許文献２に開示された電気二重層キャパシタでは、第１引出導体及び第２引出導体の一方にビア導体部（孔に導体を充填したもの）を用いてその露出面積の低減を図っている。
【０００５】
しかしながら、第１引出導体及び第２引出導体の少なくとも一方にビア導体部を用いる場合には、該ビア導体部が設けられた部分の強度が他の部分に比べて低下するため、同部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１６９５２
【特許文献２】特開２００７−２０１３８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、引出導体にビア導体部を用いた場合でも、該ビア導体部が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できる電気化学デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の略矩形の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、前記電気化学素子と前記各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスであって、前記各引出導体の少なくとも１つは、前記密封容器の下面を構成する部分にその厚さ方向に沿うビア導体部を有していると共に該ビア導体部と電気的に接続する円形部分及び該円形部分と連続する帯状部分を備えた導体部を有しており、前記ビア導体部は、前記密封容器を下面からみたとき、前記密封容器の下面の中心からずれた位置に設けられており、前記導体部の帯状部分は、非直線形を成している。
【０００９】
この電気化学デバイスによれば、ビア導体部は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部の中心を避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部に加わっても、該板状部のビア導体部が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、引出導体にビア導体部を用いた場合でも、該ビア導体部が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できる電気化学デバイスを提供することができる。
【００１１】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電気化学デバイスの上面図である。
【図２】図１のｘ１−ｘ１線に沿う断面図である。
【図３】図１に示した電気化学デバイスの下面図である。
【図４】図１から蓄電素子，筒状部及びシールリングを除外した図である。
【図５】図４から板状部の上層を除外した図である。
【図６】図２及び図４に示したビア導体部の位置を説明するための図である。
【図７】図２及び図４に示したビア導体部の位置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図７は本発明に係る電気化学デバイスを示すもので、図１は電気化学デバイスの上面図、図２は図１のｘ１−ｘ１線に沿う断面図、図３は図１に示した電気化学デバイスの下面図、図４は図１から蓄電素子，筒状部及びシールリングを除外した図、図５は図４から板状部の上層を除外した図、図６は図２及び図４に示したビア導体部の位置を説明するための図、図７は図２及び図４に示したビア導体部の位置の変形例を示す図である。尚、以下の説明では、図１における左右方向を長さ方向、上下方向を幅方向と称する。
【００１４】
まず、図面に示した構造の電気化学デバイスを角型のＰＡＳ（ポリアセン系有機半導体）キャパシタとして用いた場合について説明する。
【００１５】
このＰＡＳキャパシタは、図１〜図５に示すように、電解液を含浸した蓄電素子１０と、該蓄電素子１０を収容した密封容器２０と、該密封容器２０の下面に設けられた第１端子３０及び第２端子４０と、蓄電素子１０と第１端子３０とを電気的に接続する第１引出導体５０と、蓄電素子１０と第２端子４０とを電気的に接続する第２引出導体６０とを具備している。
【００１６】
蓄電素子１０は、上面視形状が矩形の第１極性部１１及び第２極性部１２と、第１極性部１１と第２極性部１２との間に介装された上面視形状が矩形のセパレータ１３とから構成されている。第１極性部１１及び第２極性部１２はＰＡＳを主成分とした材料から成り、セパレータ１３は高イオン透過度を有する材料、例えばガラス繊維，セルロース，レーヨン等の繊維系材料や、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアミド，ポリイミド等の合成樹脂材料や、その他の材料から成る。
【００１７】
第１極性部１１の下面は、後述する第１引出導体５０の第１導体部５１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。また、第２極性部１２の上面は、後述する密封容器２０の筒状部２１の上壁２１ａの下面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、第１極性部１１，第２極性部１２及びセパレータ１３には、プロピレンカーボネート等の溶媒に硼弗化トリエチルメチルアンモニウム等の電解質を所定濃度で溶解して成る電解液が含浸されている。
【００１８】
密封容器２０は、上面視形状が略矩形の筒状部２１と、上面視形状が略矩形の板状部２２と、筒状部２１と板状部２２との間に介装された上面視形状が矩形枠状のシールリング２３とから構成されている。筒状部２１は、ニッケルとコバルトと鉄の合金であるコバール（ＫＯＶＡＲ：米国登録商標），ニッケルと鉄の合金であるアロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成り、板状部２２はアルミナセラミックス等の非金属材から成り、シールリング２３は筒状部２１と同様の金属から成る。
【００１９】
筒状部２１は、上面視形状が矩形の上壁２１ａと、該上壁２１ａの外周縁から下向きに延びる矩形筒状の側壁２１ｂと、該側壁２１ｂの下縁から外側に横向きに延びる鍔２１ｃとを有している。また、鍔２１ｃの下面視幅は、シールリング２３の上面視幅と略一致している。さらに、鍔２１ｃの下面は、シールリング２３の上面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、シールリング２３の下面は、後述する第２引出導体６０の第１導体部６１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。
【００２０】
板状部２２は、上層２２ａ及び下層２２ｂを有する２層構造を有しており、シールリング２３を介して筒状部２１の下面開口を閉塞している。また、上層２２ａ及び下層２２ｂの４つの角には、上面視形状が１／４円形の切欠き２２ａ１及び２２ｂ１がそれぞれ形成されている。さらに、下層２２ｂにおける長さ方向で対向する２辺の中央には、各辺から内側に窪んだ凹所２２ｂ２が形成されている。
【００２１】
各凹所２２ｂ２は、図５に示すように、窪み深さＤａが小さな部分（以下第１窪み部分Ｄａと言う）と、該第１窪み部分Ｄａの両側に存する窪み深さＤｂが大きな部分（以下第２窪み部分Ｄｂと言う）とを有している。また、各第１窪み部分Ｄａの幅Ｗａは、各凹所２２ｂ２の幅Ｗｂよりも小さい。
【００２２】
第１端子３０は、下面視形状が矩形で、板状部２２の下面（下層２２ｂの下面）の長さ方向一端部に設けられている。第２端子４０は、下面視形状が矩形で、第１端子３０との間に間隔が空くように板状部２２の下面（下層２２ｂの下面）の長さ方向他端部に設けられている。第１端子３０及び第２端子４０は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２３】
第１端子３０及び第２端子４０の一方には、極性を区別するための指標（図面では第１端子３０の１つの角に設けた切除箇所３０ａ）が設けられている。また、第１端子３０の外側縁は、板状部２２の下層２２ｂにおける一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、後述する第１引出導体５０の第３導体部５４の下縁と電気的に接続している。さらに、第２端子４０の外側縁は、板状部２２の下層２２ｂにおける他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、後述する第２引出導体６０の第４導体部６４の下縁と電気的に接続している。
【００２４】
第１端子３０及び第２端子４０の外側縁を除く幅は、前記幅Ｗａよりも大きく、且つ、前記幅Ｗｂよりも小さい。また、第１端子３０及び第２端子４０の外側縁の幅は、前記幅Ｗａと略一致している。
【００２５】
第１引出導体５０は、板状部２２の上層２２ａの上面中央に設けられ、且つ、上面視形状が矩形の第１導体部５１と、板状部２２の上層２２ａに設けられ、且つ、上面視形状が円形のビア導体部５２（上層２２ａの孔に導体を充填したもの）と、板状部２２の上層２２ａと下層２２ｂとの間に設けられ、且つ、上面視形状が略Ｔ字形の第２導体部５３と、板状部２２の下層２２ｂにおける一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａの側壁に設けられた第３導体部５４とから構成されている。つまり、第１引出導体５０は、密封容器２０の板状部２２の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有している。第１導体部５１，ビア導体部５２，第２導体部５３及び第３導体部５４は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２６】
第１導体部５１の上面視形状は、蓄電素子１０の第１極性部１１の下面視形状と略一致している。また、第２導体部５３は、ビア導体部５２よりも直径が大きな円形部分５３ａと、該円形部分５３ａの外周縁と連続する長さ方向の帯状部分５３ｂと、該帯状部分５３ｂの端と連続し、且つ、一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達する矩形部分５３ｃとを有している。さらに、矩形部分５３ｃの幅は、第３導体部５４の幅、つまり、前記幅Ｗａと略一致している。
【００２７】
第１導体部５１の下面はビア導体部５２の上面と電気的に接続し、該ビア導体部５２の下面は第２導体部５３の円形部分５３ａの上面と電気的に接続し、該第２導体５３の矩形部分５３ｃの外縁は第３導体部５４の上縁と電気的に接続している。即ち、密封容器２０に収容された蓄電素子１０の第１極性部１１は、第１引出導体５０を介して第１端子３０に電気的に接続されている。
【００２８】
第２引出導体６０は、板状部２２の上層２２ａの上面外周に設けられ、且つ、上面視形状が矩形枠状の第１導体部６１と、板状部２２の上層２２ａにおける２つの切欠き２２ａ１の内側面に設けられた第２導体部６２と、板状部２２の上層２２ａと下層２２ｂとの間に設けられ、且つ、上面視形状が略Ｔ字形の第３導体部６３と、板状部２２の下層２２ｂにおける他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａの側壁に設けられた第４導体部６４とから構成されている。第１導体部６１，第２導体部６２，第３導体部６３及び第４導体部６４は、筒状部２１と同様に、コバール，アロイ，銅，アルミニウム，ステンレス，ニッケル，金等の金属から成る。
【００２９】
第１導体部６１の上面視幅は、シールリング２３の上面視幅と略一致している。また、第３導体部６３は、第２導体部６２が設けられた切欠き２２ｂに沿う２つの円弧部分６３と、両円弧部分６３を結ぶ幅方向の帯状部分６３ｂと、該帯状部分６３ｂの中央と連続し、且つ、他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達する矩形部分６３ｃとを有している。さらに、矩形部分６３ｃの幅は、第４導体部６４の幅、つまり、前記幅Ｗａと略一致している。
【００３０】
第１導体部６１の切欠き２２ａ１に沿う部分は各第２導体部６２の上端と電気的に接続し、該各第２導体部６２の下端は第３導体部６３の各円弧部分６３の外縁と電気的に接続し、該第３導体６３の矩形部分６３ｃの外縁は第４導体部６４の上縁と電気的に接続している。即ち、密封容器２０に収容された蓄電素子１０の第２極性部１２は、密封容器２０の筒状部２１及びシールリング２３と第２引出導体６０を介して第２端子４０に電気的に接続されている。
【００３１】
前記ＰＡＳキャパシタをリフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対して表面実装するとき、クリーム半田を予め塗布した金属パッド等の被接続箇所に第１端子３０及び第２端子４０が接触するようにＰＡＳキャパシタを実装相手に搭載し、搭載後のものをリフロー炉に投入して所期の半田付けを行う。
【００３２】
ここで、図２，図４，図６及び図７を参照して、密封容器２０の板状部２２（上層２２ａ）に設けられた第１引出導体５０のビア導体部５２の位置について説明する。
【００３３】
密封容器２０はリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴って熱膨張収縮する。密封容器２０の板状部２２は筒状部２１及びシールリング２３と別部品であり、しかも、筒状部２１及びシールリング２３と異材質であることから、該板状部２２の熱膨張収縮の挙動は筒状部２１及びシールリング２３と異なったものとなる。また、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分は、孔によって連続性が断たれているために他の部分に比べて強度が低下する。
【００３４】
前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力は板状部２２の中心ＣＴ（図４参照）に最も集中し易いため、ビア導体部５２の位置が板状部２２の中心ＣＴと一致している場合は、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力集中によって破損する恐れがある。
【００３５】
この破損を回避するため、図２及び図４に示すように、ビア導体部５２を板状部２２の中心ＣＴからずれた位置に設けている。具体的には、ビア導体部５２を、その中心が板状部２２の中心ＣＴに対して長さ方向にＬｘだけずれ、且つ、幅方向にＬｙだけずれるように設けている。
【００３６】
また、前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力値は、図６に示す第１〜第４仮想ラインＬ１〜Ｌ４上で高値となる傾向があるため、ビア導体部５２はこれら仮想ラインＬ１〜Ｌ４のそれぞれから外れるように位置させたほうが前記破損の恐れを回避する上で好ましい。因みに、第１仮想ラインＬ１は板状部２２の幅方向で相対する２辺の中央を通るライン、第２仮想ラインＬ２は板状部２２の他の２辺の中央を通るライン、第３仮想ラインＬ３は板状部２２の相対する２角の頂点（切欠き２２ａ１及び２２ｂ１があるためここでは仮想頂点）を通るライン、第４仮想ラインＬ４は板状部２２の他の２角の頂点（切欠き２２ａ１及び２２ｂ１があるためここでは仮想頂点）を通るラインである。
【００３７】
さらに、前記第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４と直交するラインで切断したときの板状部２２の縦断面積は角に向かうに従って徐々に小さくなるため、該第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４に沿う応力を考えると角に近づくほど耐破損に不利となる。つまり、図６に示す第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成される仮想矩形領域（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含む）の外側領域は前記縦断面積が小さく、且つ、耐破損に不利な領域であるため、ビア導体部５２は該仮想矩形領域の内側（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含まない）に位置させたほうが前記破損の恐れを回避する上で好ましい。因みに、第５仮想ラインＬ５は板状部２２の幅方向の１辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点と板状部２２の長さ方向の１辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点とを通るライン、第６仮想ラインＬ６は板状部２２の長さ方向の１辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点と板状部２２の幅方向の他辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点とを通るライン、第７仮想ラインＬ７は板状部２２の幅方向の他辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点と板状部２２の長さ方向の他辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点とを通るライン、第８仮想ラインＬ８は板状部２２の長さ方向の他辺と第２仮想ラインＬ２が交差する点と板状部２２の幅方向の１辺と第１仮想ラインＬ１が交差する点とを通るラインである。
【００３８】
さらに、ビア導体部５２の位置が板状部２２の中心ＣＴから遠くなると、該中心ＣＴとビア導体部５２との距離に依存して蓄電素子１０の充放電能力にバラツキが生じる恐れがあるため、ビア導体部５２は板状部２２の中心ＣＴに近付けたほうが好ましい。
【００３９】
さらに、図４及び図５には第１接続導体５３の帯状部分５３ｂの長さを短くするためにビア導体部５２を図４中における板状部２２の中心ＣＴの右側に位置させたが、図７に示すように、ビア導体部５２を図７中における板状部２２の中心ＣＴの左側に位置させたような第１接続導体５３’の形態を採用しても良い。図７に示した第１接続導体５３’にあっては帯状部分５３ｂ’の長さが図４及び図５に示した第１接続導体５３の帯状部分５３ｂの長さよりも長くなるが、該帯状部分５３ｂ’の長さ方向及び幅方向の寸法比率を帯状部分５３ｂのそれと同じにすれば両帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’の抵抗値を同じにすることができる。
【００４０】
換言すれば、第１接続導体５３及び５３’の帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’は、前記ＰＡＳキャパシタのＥＳＲ（等価直列抵抗）の調整に利用できることになる。このＥＳＲの調整には、帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’の長さ方向及び幅方向の寸法を可変する手法の他、帯状部分５３ｂ及び５３ｂ’を非直線形、例えばコ字形やＶ字形やＵ字形等として長さ方向の寸法を変えずに導電経路長を可変する手法が採用できる。
【００４１】
このように、前述のＰＡＳキャパシタにあっては、第１引出導体５０は板状部２２（上層２２ａ）の厚さ方向に沿うビア導体部５２を有していて、該ビア導体部５２は板状部２２の中心からずれた位置に設けられている。つまり、ビア導体部５２は、リフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力が集中し易い板状部２２の中心ＣＴを避けて設けられているので、該熱膨張収縮に基づいて生じる応力が板状部２２に加わっても、該板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が該応力によって破損する恐れを確実に回避することができる。これにより、第１引出導体５０にビア導体部５２を用いた場合でも、該ビア導体部５２が設けられた部分がリフロー半田付け時の温度変化や実装後の温度変化等に伴う熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損することを防止できるＰＡＳキャパシタを提供することができる。
【００４２】
また、ビア導体部５２は、板状部２２の相対する２辺の中央を通る第１仮想ラインＬ１と、板状部２２の他の２辺の中央を通る第２仮想ラインＬ２と、板状部２２の相対する２角の頂点を通る第３仮想ラインＬ３と、板状部２２の他の２角の頂点を通る第４仮想ラインＬ４のそれぞれから外れて位置している。つまり、前記熱膨張収縮により生じる応力値は第１〜第４仮想ラインＬ１〜Ｌ４上で高値となる傾向があるため、ビア導体部５２の位置をこれら仮想ラインＬ１〜Ｌ４のそれぞれから外れるように位置させることによって、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れをより一層確実に回避することができる。
【００４３】
さらに、ビア導体部５２は、板状部２２の相対する２辺と第１仮想ラインＬ１が交差する２つの点と他の２辺と第２仮想ラインが交差する２つの点とを順に通る第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成された仮想矩形領域の内側に位置している。つまり、第３，第４仮想ラインＬ３及びＬ４と直交するラインで切断したときの板状部２２の縦断面積は角に向かうに従って徐々に小さくなることから、第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８によって画成される仮想矩形領域（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含む）の外側領域は前記縦断面積が小さく、且つ、耐破損に不利な領域であるため、ビア導体部５２は該仮想矩形領域の内側（第５〜第８仮想ラインＬ５〜Ｌ８を含まない）に位置させることによって、板状部２２のビア導体部５２が設けられた部分が前記熱膨張収縮に基づいて生じる応力によって破損する恐れをより一層確実に回避することができる。
【００４４】
さらに、板状部２２（仮想２２ｂ）の長さ方向で対向する２辺の中央に各辺から内側に窪んだ凹所２２ｂ２が形成され、各凹所２２ｂ２は窪み深さが小さな第１窪み部分Ｄａとと、該第１窪み部分Ｄａの両側に存する窪み深さが大きな第２窪み部分Ｄｂとを有している。また、第１端子３０の外側縁は一方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、第１引出導体５０の第３導体部５４の下縁と電気的に接続し、一方、第２端子４０の外側縁は他方の凹所２２ｂ２の第１窪み部分Ｄａに達していて、第２引出導体６０の第４導体部６４の下縁と電気的に接続している。つまり、前記ＰＡＳキャパシタをリフロー半田付けによって回路基板等の実装相手に対する表面実装するときに、第１端子３０及び第４端子４０の外側縁両側に存する第２窪み部分Ｄｂをクリーム半田に含まれるフラックスの抜け道として利用することができるので、リフロー半田付け時に半田内にフラックスが残留し該残留フラックスの蒸発による気泡が半田内に残存して半田付け不良を生じる恐れを回避することができる。
【００４５】
次に、図面に示した構造の電気化学デバイスを角型のリチウムイオンキャパシタとして用いた場合について説明する。
【００４６】
このリチウムイオンキャパシタは、図１〜図５に示すように、電解液を含浸した蓄電素子１０と、該蓄電素子１０を収容した密封容器２０と、該密封容器２０の下面に設けられた第１端子３０及び第２端子４０と、蓄電素子１０と第１端子３０とを電気的に接続する第１引出導体５０と、蓄電素子１０と第２端子４０とを第２引出導体６０とを具備している。
【００４７】
蓄電素子１０は、上面視形状が矩形の第１極性部１１及び第２極性部１２と、第１極性部１１と第２極性部１２との間に介装された上面視形状が矩形のセパレータ１３とから構成されている。第１極性部１１を陽極とし第２極性部１２を陰極とする場合、第１極性部１１は活性炭を主成分とした材料から成り、第２極性部１２はリチウムイオンを吸蔵可能な炭素材料を主成分とした材料から成っていて予め所定量のリチウムイオンがドーピングされた状態（リチウムプレドーピング）にある。このリチウムプレドーピングは、第２極性部１２の表面に所定量の金属リチウムを接触させた状態で電解液を含浸させることにより進行し、全ての金属リチウムがリチウムイオンとなって第２極性部１２内にドーピングされた時点で終了する。セパレータ１３は高イオン透過度を有する材料、例えばガラス繊維，セルロース，レーヨン等の繊維系材料や、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアミド，ポリイミド等の合成樹脂材料や、その他の材料から成る。
【００４８】
第１極性部１１の下面は、第１引出導体５０の第１導体部５１の上面に導電材を介して電気的に接合されている。また、第２極性部１２の上面は、密封容器２０の筒状部２１の上壁２１ａの下面に導電材を介して電気的に接合されている。さらに、第１極性部１１，第２極性部１２及びセパレータ１３には、プロピレンカーボネート等の溶媒に硼弗化リチウム等のリチウム電解質塩を所定濃度で溶解して成る電解液が含浸されている。
【００４９】
このリチウムイオンキャパシタにおける他の構成は先に述べたＰＡＳキャパシタと同じであるのでその説明を省略する。また、このリチウムイオンキャパシタで得られる作用，効果は先に述べたＰＡＳキャパシタと同じであるのでその説明を省略する。
【００５０】
以上、図面に示した構造の電気化学デバイスをＰＡＳキャパシタとして用いた場合とリチウムイオンキャパシタとして用いた場合とについて説明したが、図面に示した構造の電気化学デバイスを前記ＰＡＳキャパシタ以外の電気二重層キャパシタとして用いた場合や前記リチウムイオンキャパシタ以外のレドックスキャパシタとして用いた場合でも前記同様の作用，効果を得ることができる。
【００５１】
また、本発明は図面に示した構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に包含される構造の電気化学デバイスであれば、例えば端子及び引出導体を２対以上備える電気二重層キャパシタ及びレドックスキャパシタ等や、電気二重層キャパシタ及びレドックスキャパシタと種類が異なるリチウムイオン電池等の電池等にも適用可能であり、該適用によって前記同様の作用，効果を得ることができる。要するに、本発明は、蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、電気化学素子と各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスに広く適用可能であり、該適用によって前記同様の作用，効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…発電素子、１１…第１極性部、１２…第２極性部、１３…セパレータ、２０…密閉容器、２１…筒状部、２２…板状部、２３…シールリング、３０…第１端子、４０…第２端子、５０…第１引出導体、５１…第１導体部、５２…ビア導体部、５３，５３’…第２導体部、５４…第３導体部、６０…第２引出導体、６１…第１導体部、６２…第２導体部、６３…第３導体部、６４…第４導体部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の略矩形の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、前記電気化学素子と前記各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスであって、
前記各引出導体の少なくとも１つは、前記密封容器の下面を構成する部分にその厚さ方向に沿うビア導体部を有していると共に該ビア導体部と電気的に接続する円形部分及び該円形部分と連続する帯状部分を備えた導体部を有しており、
前記ビア導体部は、前記密封容器を下面からみたとき、前記密封容器の下面の中心からずれた位置に設けられており、
前記導体部の帯状部分は、非直線形を成している、
ことを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記導体部の円形部分は、前記ビア導体部よりも直径が大きい、
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１】
蓄電または発電が可能な電気化学素子を収容した密封容器の略矩形の下面に少なくとも１対の端子を有し、且つ、前記電気化学素子と前記各端子とを電気的に接続する少なくとも１対の引出導体を有する電気化学デバイスであって、
前記各引出導体の少なくとも１つは、前記密封容器の下面を構成する部分にその厚さ方向に沿うビア導体部を有していると共に該ビア導体部と電気的に接続する円形部分及び該円形部分と連続する帯状部分を備えた導体部を有しており、
前記ビア導体部は、前記密封容器を下面からみたとき、前記密封容器の下面の中心からずれた位置に設けられており、
前記導体部の帯状部分は、非直線形を成している、
ことを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記導体部の円形部分は、前記ビア導体部よりも直径が大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４８２６０（Ｐ２０１３−４８２６０Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２２０１９（Ｐ２０１２−２２２０１９）
【出願日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【分割の表示】特願２００８−３１４５５３（Ｐ２００８−３１４５５３）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【分割の表示】特願２００８−３１４５５３（Ｐ２００８−３１４５５３）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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