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KR102087698B1 - 회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

회로기판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102087698B1
KR102087698B1 KR1020170184558A KR20170184558A KR102087698B1 KR 102087698 B1 KR102087698 B1 KR 102087698B1 KR 1020170184558 A KR1020170184558 A KR 1020170184558A KR 20170184558 A KR20170184558 A KR 20170184558A KR 102087698 B1 KR102087698 B1 KR 102087698B1
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South Korea
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circuit board
exposed
branch
circuit
fpcb
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사광욱
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주식회사 유라코퍼레이션
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Abstract

복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판에 있어서, 밴드 형상의 중심부; 상기 중심부의 양 말단에 접합되는 연결부; 및 상기 연결부의 말단에 형성되고, 버스바에 부착되는 가지부;를 포함하고, 상기 가지부는 상기 연결부에서 연장되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 것으로, 회로기판의 생산과정에서의 수율을 향상시키고, 배터리팩의 생산성 및 제품의 신뢰성을 향상시키는 회로기판을 제공한다.

Description

회로기판 및 그 제조방법 {CIRCUIT BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 복수 개의 배터리 셀으로 형성되어 자동차의 다수의 전기 장치로 전원을 공급하는 배터리팩의 전압을 센싱하는 회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이차전지는 모바일 기기, 보조 전력장치 등에 광범위하게 사용되고 있다. 또한 이차전지는 종래 가솔린 차량이나 디젤 차량이 갖는 대기 오염 등의 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 제시된 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그 인 하이브리드 전기자동차 등의 주된 동력원으로서도 주목 받고 있다.
전기자동차 등에 사용되는 이차전지는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리팩이 사용된다. 이러한 배터리팩은 배터리 셀의 적층된 정도에 따라 필요한 고출력을 제공할 수 있는 장점이 있으나, 복수 개의 배터리 셀을 적층하여 사용하여 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다.
이러한 현상은 배터리팩의 안정성이나 작동 효율 등에 영향을 미치므로, 이를 미리 검출하기 수단이 요청된다. 따라서 배터리팩은 배터리 셀에 연결되는 회로기판을 이용하여 각 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 이를 버스바를 통해 BMS(Battery Mamagement System)로 정보를 전달하여 배터리 셀의 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상을 검출하고, 이에 따른 추가적 손상을 방지한다.
도 1은 종래 연성회로기판의 재단 형태를 도시한 도면이다.
회로기판(100)은 플레서블한 특성을 가져 설치가 용이하고, 공간을 많이 차지 하지 않는 연성회로기판이 일반적으로 사용된다. 이때, 연성회로기판은 회로가 형성되어 있는 원판에서 사용 형태에 따라 재단하여 사용되는데, 도 1에 도시한 바와 같이, 고출력의 대용량 배터리가 요구되면서 적층되는 배터리 셀의 개수가 증가하여 그 센싱부위가 넓게 형성되는 형태로 재단된다. 따라서 ⓐ부분과 같이 원판의 손실 부분이 증가하는 문제점이 있었다.
또한 회로기판과 버스바의 전기적은 연결을 위해 별도의 연결공정을 필요로 하여 조립과정에 소요되는 시간이 증가하고, 연결 불량에 의해 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1786512호(2017년10월11일 등록) 대한민국 등록특허 제10-0541958호(2006년01월02일 등록)
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리팩에 사용되는 회로기판의 수율을 항샹시키고, 조립과정에서 소요되는 시간 절감 및 연결 불량을 방지하여 생산성을 향상시키는 회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판에 있어서, 밴드 형상의 중심부; 상기 중심부의 양 말단에 접합되는 연결부; 및 상기 연결부의 말단에 형성되고, 버스바에 부착되는 가지부;를 포함하고, 상기 가지부는 상기 연결부에서 연장되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판을 제공한다.
상기 중심부는 상기 연결부 및 상기 가지부와 분리된 구성으로 형성되며, FPCB, FFC, PCB 중 어느 하나로 형성될 수 있고, 상기 연결부 및 상기 가지부는 하나의 FPCB로 형성될 수 있다.
상기 연결부는 상기 중심부의 양 말단에 접합되어 하나의 회로를 형성할 수 있으며, 상기 연결부 및 상기 중심부는 ACF필름 또는 솔더링에 의해 접합될 수 있다.
상기 가지부는 말단에 회로를 형성하는 기판층이 노출되어 접합부가 형성될 수 있으며, 접합부는 상기 버스바에 직접 부착될 수 있다.
상기 접합부는 상기 버스바에 직접 레이져 웰딩되어 접합될 수 있는바, 0.1mm 에서 0.2mm의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
상기 가지부의 말단에 노출된 기판층은 연장 형성되어 노출부를 형성할 수 있으며, 상기 노출부는 배터리 셀과 직접 부착될 수 있다.
상기 노출부에는 상기 배터리 셀이 삽입되는 삽입홀이 더 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 모두 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 회로기판은 중심부는 연결부 및 가지부와 분리된 구성으로 형성될 수 있어 연성회로기판으로 형성되는 경우, 각 형상에 따라 재단 가능하여 그 수율을 향상시키는 효과가 있다.
또한 중심부와 연결부 및 가지부는 분리된 구성으로 필요에 따라 특성이 서로 다른 회로기판으로 형성될 수 있어 수율 향상의 효과를 극대화 하고, 배터리팩의 생산 원가를 절감시키는 효과를 갖는다.
가지부는 말단에 회로를 형성하는 기판층이 노출되어 형성되는 접합부는 직접 버스바에 접합되어 접합을 위한 별도의 구성을 필요로 하지 않으므로, 배터리팩의 생산 원가를 절감시키는 효과를 갖는다.
더 나아가, 가지부의 말단에 노출되는 기판층은 연장되어 노출부를 형성할 수 있으며, 노출부는 배터리 셀과 직접 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 베터리 셀과 회로기판을 연결하는 공정 자체를 제외시킴으로서, 생산에 소요되는 시간을 절감하여 생산성을 향상시키는 효과를 갖는다.
또한 연결 고정에서 발생할 수 있는 불량, 손상 등을 근본적으로 차단하여 배터리팩의 신뢰성을 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 연성회로기판의 재단 형태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시 예의 회로기판을 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 회로기판이 배터리팩에 결합 시 형상을 도시한 측면도.
도 4는 도 3의 중심부에 연결부가 접합되는 방법을 도시한 측면도.
도 5는 도 2의 가지부가 버스바에 접합되는 방법을 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 접합 시 사용되는 체결부재의 일실시 예인 일체형 단자를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시 예의 회로기판을 도시한 평면도.
도 8은 도 7의 일측에 형성된 연결부 및 가지부를 도시한 사시도.
도 9는 도 8의 접합부가 버스바에 접합된 상태를 도시한 정면도.
도 10은 도 9의 X-X 방향의 단면도.
도 11은 본 발명의 제3실시 예의 회로기판을 도시한 평면도.
도 12는 도 11의 가지부 및 노출부를 확대 도시한 평면도.
도 13은 본 발명의 일실시 예의 회로기판 제조방법의 순서를 도시한 블록도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.
또한 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 설명하고 있으나, 각 실시 예들은 그 목적과 일부 구성요소가 동일하다. 따라서 동일한 점에 대해서는 제1 실시예에서만 설명하고, 다른 실시예에서는 그 설명을 생략하며, 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예의 회로기판을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 회로기판이 배터리팩에 결합 시 형상을 도시한 측면도이며, 도 4는 도 3의 중심부에 연결부가 접합되는 방법을 도시한 측면도이다.
도 2 내지 도 6 참조하면, 제1실시 예에 따른 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판(1000)은 밴드 형상의 중심부(10), 상기 중심부(10)의 양 말단에 접합되는 연결부(20) 및 상기 연결부(20)의 말단에 형성되고, 버스바(200)에 부착되는 가지부(30)를 포함하고, 상기 가지부(30)는 상기 연결부(20)에서 연장되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
배터리 셀은 이차전지로 형성되며, 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성된다. 적층된 배터리 셀은 직렬 및 병렬로 연결되어 전기 자동차 등에 고전압을 제공할 수 있게 한다.
이때, 복수 개의 배터리 셀이 사용되어 고전압을 발생시키므로, 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 배터리팩의 안정성 및 작동 효율에 영향으로 줄 수 있어, 배터리팩은 배터리 셀을 센싱하는 회로기판을 구비한다.
회로기판(1000)은 배터리 셀에 전압을 센싱하고, 이를 버스바(200)를 통해 BMS(Battery Mamagement System)로 정보를 전달한다. BMS는 충전 가능한 복수의 배터리 셀을 개별적으로 또는 전체적으로 모니터링 및 제어하는 전자식 시스템이다. BMS는 배터리 전압, 배터리의 잔존 용량 및 온도와 같은 배터리 셀의 상태를 모니터링하며, 과전류 또는 과전압과 같이 배터리 셀이 안전 운전 영역에서 벗어나는 것을 방지한다.
회로기판(1000)은 중심부(10), 연결부(20) 및 가지부(30)로 형성된다. 중심부(10), 연결부(20) 및 가지부(30)는 그 위치 및 기능에 따라 명칭을 달리할 뿐이며, 모두 회로기판에 해당한다.
회로기판(1000)은 중심에 형성된 기판층(102)의 양 면에 절연층(101)이 각각 적층되어 형성된다. 기판층(102)은 센싱된 정보를 전기적인 신호로 전달하는 회로 역할을 하며, 절연층(101)은 기판층을 보호하고 다른 구성과의 쇼트 현상을 방지한다.
따라서 기판층(102)은 전기 전도성이 있는 금속층으로 형성되며, 전기 전도성이 높은 AL, CU, CCA로 형성되는 것이 바람직하다. 절연층(101)은 전기 전도성이 없는 물질로 PI필름, PEN필름, PET필름으로 형성될 수 있다.
중심부(10)는 밴드 형상으로 형성된다. 또한 배터리팩의 상측면에 위치하여 절곡되는 부분을 가지지 않으므로, FPCB, FFC뿐만 아니라 리지드한 PCB로도 형성될 수 있다. 다만, 생산 원가 절감을 위해서는 FFC 또는 리지드한 PCB로 형성되는 것이 바람직하다.
연결부(20)는 배터리팩의 상측면에서 양 측면으로 절곡되는 부분을 따라 위치한다. 따라서 배터리팩의 조립을 용이하게 하고, 절곡 부분에서 기판층(102)에 실장된 소자를 보호하고 크랙 등이 발생하는 것을 방지하기 위해 플렉서블한 특성을 필요로 한다. 따라서 연결부는 FPCB로 형성되는 것이 바람직하다.
연결부(20)는 중심부(10)의 넓이와 같은 넓이를 갖는 짧은 밴드 형상의 일 말단이 양측으로 연장 형성되고, 밴드 형상과 실질적으로 수직 형성된다. 또한 회로기판(1000)의 고정을 위해 돌출되어 연결홀(21)이 더 형성될 수 있다
연결홀(21)은 나사 등이 관통되어 배터리팩에 삽입 고정되어 회로기판(1000)을 고정한다. 따라서 조립 과정에서 발생할 수 있는 찢어짐 등의 손상을 방지한다.
가지부(30)는 연결부의 말단에 형성되며, 버스바(200)에 부착되어 전기적으로 연결된다. 가지부(30)는 서로 이격되어 복수 개 형성될 수 있으며, 버스바(200)와의 접합부위에 따라 그 수를 증감할 수 있다.
구체적으로 가지부(30)는 밴드 형상의 연결부(20)의 양 말단에서 연장되어 연결부(20)와 일체로 형성된다. 따라서 가지부와 연결부는 하나의 FPCB로 형성되며, 1/2 OZ, 1 OZ, 2 OZ, Heavy OZ 등 다양한 두께로 형성될 수 있다.
이때 가지부(30)에는 외측으로 돌출되어 일체형 단자(300)에 의해 버스바와 연결될 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 본 발명의 회로기판(1000)은 서로 다른 특성을 가진 복수 개의 회로기판으로 형성될 수 있으며, 제1실시 예의 회로기판(1000)에서는 FFC 또는 리지드한 PCB로 형성된 중심부(10)의 양 말단에 하나의 FPCB로 형성된 연결부(20)와 가지부(30)가 연결된다.
다만 기판층(102)을 구성하는 재료를 달리하는 경우에는, 재료 특성에 따라 부식 등이 발생할 수 있고, 솔더링 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 따라서 중심부, 연결부 및 가지부는 동일한 재료의 기판층으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1실시 예의 회로기판(1000)은 중심부(10)와 연결부(20) 및 가지부(30)가 분리되도록 형성되어, 도 1에 도시된 바와 같은 손실부분(ⓐ)가 발생하지 않으므로 FPCB 원판의 수율을 증가시킨다. 또한 FPCB보다 저렴한 FFC 또는 리지드한 PCB를 사용하여 회로기판(1000)의 생산에 소요되는 비용을 절감시킨다.
종래의 전기 자동차는 기술 발전에 의해 보다 다양한 기능이 추가되면서 고출력의 대용량 배터리를 필요로한다. 따라서 적층되는 배터리 셀의 증가하고, 이에 따라 FPCB의 배터리 셀의 센싱부가 증가되면서 손실 부분이 증가되었다. 따라서 본 발명은 수율 증가 및 제작 비용 절감에 대해 현저한 효과를 갖는다.
회로기판(1000)은 중심부(10)와 연결부(20)가 접합되어 하나의 회로를 형성하는 바, 이하 접합 방법에 대해 설명하도록 한다.
회로기판(1000)은 중심부(10)의 양 말단에 연결부(20)가 각각 접합되어 하나의 회로를 형성한다. 따라서 중심부(10)와 연결부(20)는 전기적으로 연결되어야 하는바, 중심부(10)와 연결부(20)의 접합부분(ⓑ)의 일부 절연층(101)을 절삭하고, ACF필름 또는 솔더링에 의해 접합한다.
구체적으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(20)의 하측 절연층(101) 및 기판층(102) 일부를 절삭하고, 중심부(10)의 상측 절연층(101)만을 절삭하여, 연결부(20)에 남아있는 상측 절연층(101)을 중심부(10)의 노출된 기판층(102)에 올려 접합한다.
접합 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 중심부(10)와 연결부(20)가 전기적으로 연결되는 방법은 어떠한 것이라도 가능하다.
도 5는 도 2의 가지부가 버스바에 접합되는 방법을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 접합 시 사용되는 체결부재의 하나의 예인 일체형 단자를 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 가지부(30) 말단은 체결부재(300)에 의해 버스바(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 체결부재(300)는 부착부(310)와 고정부(320)로 형성되고, 버스바(200)와 회로기판(1000)에 각각 연결되어 전기적으로 연결된다.
구체적으로는 체결부재(300)는 버스바(200)에 부착되는 상대적으로 넓게 형성된 부착부(310)에서 연장 형성되고, 연성회로기판(1000)에 고정되며, 상대적으로 좁게 형성된 고정부(320)를 가져 일체형으로 형성된다.
고정부(320)는 양 측으로 돌출되어 고정돌기(321)를 가지며, 고정돌기(321)는 가지부(30)의 설정된 위치에서 이를 관통하여 전기적으로 연결된다. 이때, 고정돌기(321)를 서로 대향하며 휨 변형되고 고정된다. 부착부(310)는 일 측면이 버스바(200)에 접촉되고, 타 측면에서 레이져 웰딩되어 버스바(200)에 부착된다.
본 발명의 제1실시 예의 회로기판(1000)은 일체형 연결단자(300)에 의해 버스바와 전기적으로 연결된다. 일체형 연결단자(300)는 종래 연성회로기판과 버스바의 연결을 위해 고정 단자와 연결판을 사용하는 것과 달리, 일체로 형성되어 작업의 공수를 절감하고, 생산 비용을 절감시켜 생산성을 향샹시키는 효과를 갖는다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예의 회로기판을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 일측에 형성된 연결부 및 가지부를 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8의 접합부가 버스바에 접합된 상태를 도시한 정면도이고, 도 10은 도 9의 X-X 방향의 단면도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예의 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판(1100)은 밴드 형상의 중심부(10), 상기 중심부(10)의 양 말단에 형성되는 연결부(20) 및 상기 연결부(20)에 연장 형성되고, 버스바(200)에 부착되는 가지부(130)를 포함하고, 상기 가지부(130)는 말단에 회로를 형성하는 기판층(102)이 노출되어 접합부(131)가 형성되어 상기 접합부(131)가 상기 버스바(200)에 직접 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시 예의 회로기판(1100)은 가지부(130)의 말단에 내부 회로를 형성하는 기판층(102)이 노출되어 접합부(131)가 형성된다. 따라서 접합부(131)는 버스바의 외측면에 직접 부착될 수 있다. 구체적으로는 접합부(131)의 일 측면을 버스바의 외측면에 접촉시킨 상태에서, 접합부(131)의 타 측면의 외측에서 레이져 웰딩하여 버스바에 부착시킨다.
레이져 웰딩은 레이져를 사용하여 서로 다른 두 재료의 원자 결합을 재배열하여 직접 접합시키는 방식으로, 접합부는 1/2 OZ, 1 OZ, 2 OZ, Heavy OZ 등 다양한 두께를 가지는 FPCB로 형성될 수 있으나, 레이져 웰딩을 위해 접합부(131)를 형성하는 기판층(102)의 두께(t)는 0.1mm 이상 0.2mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2실시 예의 회로기판(1100)은 연결단자와 회로기판을 연결하는 작업을 제외할 수 있다. 따라서 작업 공수를 절감시키는 동시에 기존 터미널 압착 시 발생하였던 불량 및 손상을 방지하여 품질을 향상시키는 효과를 갖는다.
도 11은 본 발명의 제3실시 예의 회로기판을 도시한 평면도이고, 도 12는 도 11의 가지부 및 노출부를 확대 도시한 평면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제3실시 예의 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판(2100)은 밴드 형상의 중심부(10), 상기 중심부의 양 말단에 형성되는 연결부(20) 및 상기 연결부(20)의 연장 형성되고, 상기 복수 개의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 가지부(230)를 포함하고, 상기 가지부(230)는 말단에 회로를 형성하는 기판층(102)이 노출되어 노출부(231)가 형성되어, 상기 배터리 셀과 직접 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3실시 예의 회로기판(2100)은 가지부(230) 말단에 내부 회로를 형성하는 기판층(102)이 노출되어 노출부(231)가 형성되고, 노출부(231)는 배터리 셀과 직접 접합된다.
노출부(231)는 기판층(102)이 연장되어 판 형상으로 형성되는 것으로, 배터리 셀과 직접 전기적으로 연결될 수 있어 버스바와 같은 기능을 한다. 따라서 배터리 셀의 말단이 삽입되어 연결될 수 있는 삽입홀(232)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
삽입홀(232)은 배터리 셀과 노출부(231)의 접합을 용이하게 하는 동시에, 접합력을 향상시키기 위한 것으로, 배터리 셀의 말단은 삽입홀(232)에 삽입되고, 삽입되어 돌출되는 부분은 노출부(231)의 일 측으로 접혀 접합된다.
노출부(231)는 FPCB제작 시 Coverlay을 절삭하여 금형 등으로 상기와 같은 형상을 구현할 수 있다. 다만, 이는 노출부(231)를 제작하기 위한 일실시 예로 다른 방법에 의해서도 형성될 수 있다.
따라서 본 발명의 제3 실시 예의 회로기판(2100)은 회로기판과 버스바의 전기적인 연결을 위한 별도의 구성 및 공정이 필요하지 않아, 생산 비용 및 생산에 소요되는 시간을 절감하여 보다 향상된 생산성을 제공하는 효과를 갖는다.
또한 버스바와 회로기판의 연결과정에서 발생가능한 불량 및 손상을 근본적으로 차단하여 제품의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 회로기판 제조방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일실시 예의 회로기판 제조방법의 순서를 도시한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시 예의 회로기판 제조방법은 제1 원판을 절삭하여 중심부를 형성하고, 제2 원판을 절삭하여 일체로 형성된 연결부와 가지부를 형성하는 단계, 구비된 상기 중심부의 양 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 내부 기판층이 노출된 제1 노출부를 형성하고, 구비된 상기 연결부의 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 내부 기판층이 노출된 제2 노출부를 형성하는 단계 및 상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부를 연결하여 하나의 회로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
중심부, 연결부 및 가지부를 형성하는 단계는 내부 회로를 형성하는 기판층과 기판층의 양 면에 적층된 절연층을 포함하는 제1 원판 및 제2 원판을 절삭하여 형성하는 단계이다. 이때 제1 원판을 절삭하여 밴드 형상을 갖는 복수 개의 중심부만을 형성하고, 제2 원판을 절삭하여 연결부와 연결부에 연장 형성된 가지부만을 형성한다.따라서 본 발명의 회로기파 제조방법에 의하면, 버려지는 원판의 양을 최소화하여, 원판의 수율을 증가시키고 생산 비용을 절감시키는 효과를 갖는다.
또한 제1 원판과 제2 원판은 서로 다른 종류의 회로기판으로 형성될 수 있다. 중심부의 경우에는 배터리팩의 상측면에 위치하여 절곡되는 부분을 가지지 않으므로 FPCB, FFC뿐만 아니라 리지드한 PCB로 형성될 수 있어 생산에 소요되는 비용을 절감시킨다.
다만, 연결부와 가지부는 배터리팩의 상측면에서 양 측면으로 절곡되는 부분을 따라 위치하므로, FPCB로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 노출부 및 제2 노출부는 회로기판의 내부 기판층이 노출되어 형성된다. 따라서 중심부의 양 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 제1 노출부를 형성한다. 이때 양 면에 적층된 절연층 중 일 측에 적층된 절연층만을 제거하여 제1 노출부를 형성한다. 따라서 제1 노출부는 중심부 양 말단의 일 측에 각각 형성된다.
제2 노출부는 연결부의 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 제2 노출부를 형성한다. 이때 양 면에 적층된 절연층 중 일 측에 적층된 절연층만을 제거하여 제2 노출부를 형성한다. 이때 제2 노출부의 크기는 제1 노출부의 크기와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시 예의 제조방법은 제1 노출부와 제2 노출부의 사이에 ACF 필름을 배치한 후 열을 가해 ACF 필름에 형성된 접착제를 용융시켜 제1 노출부와 제2 노출부를 연결한다. 이때 열은 펄스 방식의 열로 형성되어, 냉각 시에도 제1 노출부와 제2 노출부가 들뜨거나 흐트러짐 없이 안정적으로 결합할 수 있도록 한다.
다만 본 발명의 다른 실시 예의 제조방법은 제1 노출부와 제2 노출부를 접하도록 배치한 후, 레이져 용접에 의해 제1 노출부와 제2 노출부를 연결한다. 레이져 용접은 금속재료를 가열, 용융시켜 결합시키는 방법으로, 기판의 두께는 0.1mm에서 0.2mm 사이로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 회로기판은 제1 노출부와 제2 노출부가 서로 접하여 중심부와 연결부가 서로 연결되고, 가지부가 버스바에 연결되어 하나의 회로를 구성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.
100 종래 연성회로기판
1000,1100,2100 회로기판 101 절연층 102 기판층
200 버스바
300 체결부재(일체형 연결단자) 310 부착부
320 고정부 321 고정돌기
10 중심부 20 연결부 21 고정홀
30,130,230 가지부 131 접합부 31 노출부
232 삽입홀
a 손실부분 b 중심부와 연결부의 접합부분
t 기판층의 두께

Claims (15)

  1. 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판에 있어서,
    밴드 형상의 중심부;
    상기 중심부와 전기적으로 연결되는 연결부; 및
    상기 연결부의 일 말단에서 연장되어 일체로 형성되고, 버스바와 전기적으로 연결되는 가지부;를 포함하고,
    상기 연결부는
    상기 중심부와 분리 형성되되, 양 말단에 접합되어 상기 중심부와 상기 가지부를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심부는 FPCB, FFC, PCB 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 연결부 및 상기 가지부는 하나의 FPCB로 형성되며,
    상기 연결부는 상기 중심부에 접합되어 하나의 회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 중심부에 ACF필름 또는 솔더링에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가지부는
    상기 연결부에서 분기되어 복수 개로 형성되고, 각 말단에는 회로를 형성하는 기판층이 노출되어 상기 버스바에 직접 부착되는 접합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판층은 0.1mm 이상 0.2mm 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 차량의 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판에 있어서,
    밴드 형상의 중심부;
    상기 중심부와 분리 형성되되, 양 말단에 접합되어 전기적으로 연결되는 연결부; 및
    상기 연결부의 일 말단에서 연장되어 일체로 형성되되, 분기되어 상기 복수 개의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 복수의 가지부;를 포함하고,
    상기 가지부는
    각 말단에 내부 회로를 형성하는 기판층이 노출된 상태로 연장되어 상기 배터리 셀과 직접 부착되어 전기적으로 연결되는 노출부;가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중심부는 FPCB, FFC, PCB 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 연결부 및 상기 가지부는 상기 중심부와 분리된 하나의 FPCB로 형성되며,
    상기 연결부는 상기 중심부의 양 말단에 접합되어 하나의 회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 노출부는 상기 배터리 셀이 삽입되어 부착되는 삽입홀;이 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  11. 제2항 또는 제9항에 있어서,
    상기 연결부 및 상기 가지부는 1/2 OZ, 1 OZ, 2 OZ 및 Heavy OZ 중 어느 하나의 FPCB로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  12. 회로기판 제조방법에 있어서,
    제1 원판을 절삭하여 중심부를 형성하고, 제2 원판을 절삭하여 일체로 형성된 연결부와 가지부를 형성하는 단계;
    구비된 상기 중심부의 양 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 내부 기판층이 노출된 제1 노출부를 형성하고, 구비된 상기 연결부의 말단에 적층된 절연층의 일부를 제거하여 내부 기판층이 노출된 제2 노출부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부를 연결하여 하나의 회로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 원판은 FPCB, FFC, PCB 중 어느 하나로 형성되고, 상기 제2 원판은 FPCB로 형성되며,
    상기 연결하는 단계는 상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부의 사이에 ACF 필름을 배치한 후, 열을 가해 상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부를 연결하는 것을 특징으로 하는 회로기판 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연결하는 단계는 펄스 방식의 열을 가해 상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부를 연결하는 것을 특징으로 하는 회로기판 제조방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 원판 및 상기 제2 원판의 내부 회로를 형성하는 기판층은 0.1mm 이상 0.2mm 이하의 두께를 가지며,
    상기 연결하는 단계는 솔더링에 의해 상기 제1 노출부와 상기 제2 노출부를 연결하여 하나의 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판 제조방법.
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