CN104067412A - 具有汇流条的柔性印刷电路、其制造方法以及电池系统 - Google Patents

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Abstract

为了提供具有汇流条的重量轻的柔性印刷布线板，其是紧凑的且重量轻的，并且能够容易地处理太阳能电池的电极之间的间距中的变化。具有汇流条的柔性印刷布线板(1)的一个实施例提供有：柔性绝缘基底材料(11)；柔性印刷布线板(10)，其被布置在所述柔性绝缘基底材料(11)的一个主表面上，并且具有布置在一端的汇流条连接着陆部(12a)的多个布线图案(12)；以及多个汇流条(29,30)，其通过粘合剂被固定到所述汇流条连接着陆部(12a)。所述多个汇流条(29,30)通过镀层(33)被共同地电力地连接，所述镀层(33)被形成在汇流条(3)和所述与每个汇流条相对应的所述汇流条连接着陆部(12a)上。

Description

具有汇流条的柔性印刷电路、其制造方法以及电池系统
技术领域
本发明涉及具有汇流条的柔性印刷电路、其制造方法以及电池系统，并且更详细地，涉及待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路、其制造方法以及包括具有所述汇流条的柔性印刷电路的电池系统。
背景技术
作为诸如电动汽车或混合动力汽车之类的车辆或电气设备的电源，存在包括电池块的电池系统，所述电池块由多个电池单元(在下文中，还被仅称作“单元”)和用于监视相应的电池单元的状态(电压、温度)的电路组成。
在电池系统中，照惯例，作为连接电池单元和监视电路以便监视相应的电池单元的状态的电缆，使用了线束、柔性扁平电缆(FFC)或刚性衬底。
在专利文献1和专利文献2中，公开了一种使用线束的电池设备。在专利文献3中，公开了一种使用柔性扁平电缆的电池模块。在专利文献4中，公开了一种使用刚性衬底的电池系统。
并且，在专利文献3和5中，公开了通过焊接或螺钉固定将附连到电池单元的电极的汇流条电力地连接到柔性扁平电缆等等的布线构件。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2009-117149
专利文献2：日本专利特开No.2010-3627
专利文献3：日本专利特开No.2100-210711
专利文献4：日本专利特开No. 2010-56035
专利文献5：日本专利No.3707595。
发明内容
技术问题
电池单元和监视电路的常规连接方法具有以下问题。
在使用线束进行连接的情况下，部件的数目是大的，组装工作是复杂的，并且整个电池系统的重量变得沉重。
在使用柔性扁平电缆进行连接的情况下，除折叠在将它组装到电池块时所产生的电缆的时间和劳动力之外，难以在柔性扁平电缆上提供监视电路，并且不易于使整个电池系统小型化。
在使用刚性衬底进行连接的情况下，由于电池块的电极间间距的变化等等原因而不易于将刚性衬底组装到电池块。特别地，当电池单元的数目像燃料电池一样是大的(数十到几百个)时是明显的。
并且，当通过螺钉固定或焊接一个接一个地将汇流条电力地连接到FFC等等时，存在生产率随着电池单元的数目增加而下降的问题。
本发明已在上面描述的技术认识的基础上被做出，并且目的是提供：具体汇流条的柔性印刷电路，其是小型的/在重量上轻的，并且即便当电池单元的数目增加时在没有生产率的下降的情况下也易于组装到电池块；其制造方法；以及电池系统。
问题的解决方案
根据本发明的一个方面的具有汇流条的柔性印刷电路包括:
柔性印刷布线板，其具有柔性绝缘基底材料，和在柔性绝缘基底材料的一个主表面上提供并且在一端提供有用于汇流条连接的着陆部(land parts)的多个布线图案，以及
多个汇流条，其被用粘合剂固定到用于汇流条连接的着陆部，
并且所述多个汇流条在块中通过形成在汇流条和用于汇流条连接的着陆部上的镀层而被电力地连接到分别对应的用于汇流条连接的着陆部。
根据本发明的一个方面的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法是
待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，并且包括
制备双面金属包覆层压件，所述双面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料以及分别在柔性绝缘基底材料的第一主表面和第二主表面上提供的第一金属膜和第二金属膜，
形成在厚度方向上穿过双面金属包覆层压件的导电用通孔(through-hole)，
对双面金属包覆层压件执行电镀处理，在第一和第二金属膜上并且在导电用通孔的内壁上形成第一镀层，以及通过第一镀层电力地连接第一金属膜和第二金属膜，
加工双面金属包覆层压件的第一金属膜和形成在其上的第一镀层，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板，
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护柔性印刷布线板的布线图案以便暴露用于汇流条连接的着陆部的至少一部分，
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的汇流条固定到相应的用于汇流条连接的着陆部，以及
执行所述多个汇流条所被固定到的柔性印刷布线板的电镀处理，在汇流条和用于汇流条连接的着陆部的暴露表面上形成第二镀层，并且在块中通过第二镀层电力地连接汇流条和用于汇流条连接的着陆部。
根据本发明的一个方面的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法是
待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，并且包括
制备双面金属包覆层压件，所述双面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料以及分别在柔性绝缘基底材料的第一主表面和第二主表面上提供的第一金属膜和第二金属膜，
形成在厚度方向上穿过双面金属包覆层压件的导电用通孔，
加工双面金属包覆层压件的第一金属膜，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板，
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护柔性印刷布线板的布线图案以便暴露用于汇流条连接的着陆部的至少一部分，
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的汇流条固定到相应的用于汇流条连接的着陆部，以及
执行所述多个汇流条所被固定到的柔性印刷布线板的电镀处理，在导电用通孔的内壁、汇流条以及用于汇流条连接的着陆部的暴露表面上形成镀层，电力地连接第一金属膜和第二金属膜并且在块中通过镀层电力地连接汇流条和用于汇流条连接的着陆部。
根据本发明的一个方面的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法是
待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，并且包括
制备单面金属包覆层压件，所述单面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料和在柔性绝缘基底材料的一个主表面上提供的金属膜，
加工单面金属包覆层压件的金属膜，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板，
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护柔性印刷布线板的布线图案以便暴露用于汇流条连接的着陆部的至少一部分，
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的汇流条固定到相应的用于汇流条连接的着陆部，以及
执行所述多个汇流条所被固定到的柔性印刷布线板的电镀处理，在汇流条和用于汇流条连接的着陆部的暴露表面上形成镀层，并且在块中通过镀层电力地连接汇流条和用于汇流条连接的着陆部。
发明的有益效果
根据本发明，能够提供具有汇流条的柔性印刷电路，其是小型的/在重量上轻的并且能够被容易地组装到电池块。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的平面图。
图2是其中根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的一部分(区域B)被放大的平面图。
图3A是用于描述根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法的过程横截面视图。
图3B是紧跟图3A之后用于描述根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法的过程横截面视图。
图4是图示将汇流条框架附连到具有附连目标部的柔性印刷布线板的状态的平面图。
图5A是用于描述根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的不同制造方法的过程横截面视图。
图5B是紧跟图5A之后用于描述根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的不同制造方法的过程横截面视图。
图6是用于描述根据本发明的第一实施例的修改的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法的过程横截面视图。
图7是根据本发明的第二实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的平面图。
图8是根据本发明的第二实施例的修改的具有汇流条的柔性印刷电路的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的实施例和修改进行描述。并且，相同的符号被附加到在相应附图中具有相同的功能的部件，并且不重复针对相同的符号的部件的具体描述。
(第一实施例)
将参考图1和图2对根据本发明的第一实施例的具有汇流条的柔性印刷电路1 (在下文中，还被称作“具有汇流条的FPC”)进行描述。
图1图示根据第一实施例的具有汇流条的FPC 1的平面图。图2图示其中图1的区域B被放大的平面图。
并且，在图1和图2中，隔离并且保护布线图案12和13的保护层(cover lay) 22以及电力地连接汇流条29和30以及用于汇流条连接的着陆部12a的镀层33未被显示(这对于图7和图8来说也是类似的)。将使用稍后所描述的过程横截面视图对部件进行详细的描述。
如图1中所图示的那样，根据该实施例的具有汇流条的FPC 1被组装到通过层压多个电池单元90所形成的电池块。每个电池单元90具有在一端的正电极和在另一端的负电极。电极被从电池单元的上表面投影为螺栓状电极(bolt-like electrode)。电池块通过在相反方向上交替地重叠多个电池单元90来形成，并且经重叠的电池单元90被汇流条30串联连接。
图1中所图示的具有汇流条的FPC 1是针对通过层压8个电池单元90所形成的电池块(例如，锂离子存储电池)的。例如，具有汇流条的FPC 1的尺寸取决于电池单元90的尺寸和层压数等等，并且是垂直的400 mm(或750 mm)×水平的250 mm。
具有汇流条的FPC 1包括柔性印刷布线板10，以及固定到柔性印刷布线板10的多个汇流条29和30。
柔性印刷布线板10包括柔性绝缘基底材料11，以及在柔性绝缘基底材料11的一个主表面(上表面)上提供的多个布线图案。对于布线图案，存在用于测量电池单元90的电压的布线图案12、二重布线图案15(在下文中，有时简称为“布线图案”)以及用于测量电池单元90的温度的布线图案13。
并且，对于柔性绝缘基底材料，被称为柔性印刷布线板的基底材料的一个是可用的，并且例如，聚酰胺、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等等是适用的。
如图1所图示的那样，在柔性印刷布线板10上，提供了芯片安装区域A。芯片安装区域A是用于安装监视通过布线图案12和13连接的电池单元90 的电压和温度的半导体芯片的区域。
布线图案12像图2中所图示的那样在一端具有用于汇流条连接的着陆部12a。
在这种实施例中，用于单元电压测量的布线图案是二重的以便提高可靠性。也就是说，如图2中所图示的那样，柔性印刷布线板10具有多个二重布线图案15，所述布线图案15在柔性绝缘基底材料11的另一个主表面(下表面)上提供并且用于测量电池单元90的电压。
二重布线图案15在一端通过镀通孔14与用于汇流条连接的着陆部12a电力地连接。在这里，镀通孔14在柔性绝缘基底材料11上提供并且电力地连接柔性绝缘基底材料11的两个表面。二重布线图案15 的另一端通过诸如镀通孔之类的连接手段而被电力地连接到布线图案12的用于芯片安装的着陆部。
以这样的方式，在用于汇流条连接的着陆部与用于芯片安装的着陆部之间的一部分通过布线图案12和二重布线图案15是二重的。因此，即便当它们中的一个被断开时，也能够监视电池单元的电压。
布线图案13在一端具有温度传感器安装部13a。温度传感器安装部13a在用于汇流条连接的着陆部12a附近提供，并且用于测量电池单元90的温度的温度传感器(在图中未示出)被安装在其上。并且，如图1中所图示的那样，两个布线图案13在一个电池单元90的左边和右边提供并且是二重的。
在布线图案12和13的其他端上，提供了用于芯片安装的着陆部(在图中未示出)。用于芯片安装的着陆部在芯片安装区域A附近提供，并且通过焊料与半导体芯片的端子电力地连接。也就是说，监视布线图案12和13的电压(单元的电压/温度)的半导体芯片通过焊料而被安装在用于芯片安装的着陆部上。
然后，将对固定到柔性印刷布线板10的汇流条29和30进行描述。
汇流条29和30由诸如铜、不锈钢或铝之类的金属形成。在汇流条的表面上，可以形成锡或镍等等的镀膜。
汇流条29是在电池块的一端用于连接电池单元90的短汇流条，并且具有一个孔31。
汇流条30用于将相邻电池单元90的电极(即，一个单元的正极和另一个单元的负极)与彼此电力地连接，并且具有两个孔31。
汇流条29和汇流条30都被用粘合剂固定到稍后所描述的用于汇流条连接的着陆部12a。
汇流条29和30在块中通过形成在汇流条29和30以及用于汇流条连接的着陆部12a上的镀层(图3B中的镀层33)而被电力地连接到分别对应的用于汇流条连接的着陆部12a。
当将具有汇流条的FPC 1组装到电池块时，电池单元90 的螺栓状电极被插入到每个汇流条的孔31并且被用螺帽固定。以这样的方式，具有汇流条的FPC 1被组装到电池块以便使得电池单元90的电极被电力地连接到汇流条29和30。
根据这种实施例的具有汇流条的柔性印刷电路是柔性的，以便使得它能够根据电池单元的电极位置或电池块的形状而弯曲或扭曲。因此，即便当经层压的电池单元的电极之间的间距变化时，间距的变化也能够在某种程度上通过弯曲吸收。并且，甚至对于在侧面上提供有电极的电池单元而言，也能够扭曲并且组装具有汇流条的FPC。
因此，具有汇流条的柔性印刷电路能够被容易地组装到电池块。特别地，当电池单元的数目像在车辆上装载的二次电池一样是大的时是适合的。
并且，根据这种实施例的具有汇流条的柔性印刷电路由柔性印刷布线板构成，并且因此在重量上比线束或刚性衬底轻。
进一步地，根据这种实施例，通过在柔性绝缘基底材料的两个表面上为单元电池测量提供布线图案并且使它二重化，即便当一个布线被断开时也能够测量单元电压，并且能够提高可靠性。此外，通过在柔性绝缘基底材料的背面上提供二重布线图案，减少了布线图案的占用面积，并且能够使具有汇流条的柔性印刷电路小型化。
并且，根据这种实施例，因为细密布线图案能够通过应用柔性印刷布线板的微加工技术来形成，所以甚至能够容易地处理大量电池单元，并且能够使具有汇流条的柔性印刷电路小型化。
通过将具有汇流条的FPC 1 (其被与用于监视的半导体芯片和温度传感器一起安装)组装到通过层压多个电池单元90所形成的电池块以便使得电池单元90的电极被电力地连接到汇流条29和30，电池系统被配置。
根据该电池系统，因为半导体芯片被安装在芯片安装区域A中，所以无需为半导体芯片单独地提供安装板。并且，如之前所描述的那样，具有汇流条的FPC 1它本身是小型的并且在重量上是轻的。因此，整个电池系统能够被小型化并且在重量上变轻。根据这种实施例的电池系统适合作为电动汽车或混合动力汽车等等的驱动源。
然后，参考图3A和图3B，将对根据这种实施例的具有汇流条的FPC 1的制造方法进行描述。图3A和图3B图示用于描述根据第一实施例的具有汇流条的FPC 1的制造方法的过程横截面视图。并且，图3A和图3B对应于沿着图2中的A-A’线的横截面(这在图5A、图5B以及图6中是类似的)。
首先，双面金属包覆层压件19被制备。如图3A(1)中所图示的那样，双面金属包覆层压件19包括柔性绝缘基底材料11，以及分别在柔性绝缘基底材料11的第一主表面(下表面)和第二主表面(上表面)上提供的金属膜18和金属膜17。金属膜17和18不限于被直接地形成在柔性绝缘基底材料11上的情况，并且可以通过粘合层在柔性绝缘基底材料11上提供。
并且，双面金属包覆层压件19优选地是其中金属膜17和18是铜箔的双面铜包覆层压件。然而，金属膜17和18不限于铜箔并且可以是其他材料(例如，银或铝)的薄膜。并且，柔性绝缘基底材料11的厚度例如是25 μm，以及金属膜17和18的厚度例如分别是35 μm。
接下来，如图3A(2)中所图示的那样，形成了在厚度方向上穿过双面金属包覆层压件19的导电用通孔20。导电用通孔20例如通过机械穿孔或激光加工而被形成在用于汇流条连接的着陆部12a的形成调度区域中。
然后，如图3A(3)中所图示的那样，双面金属包覆层压件19的电镀处理被执行以在金属膜17和18上并且在导电用通孔20的内壁上形成镀层21。通过镀层21，形成了电力地连接金属膜17和金属膜18的镀通孔14。并且，镀层21的厚度例如是15 μm至25 μm。
随后，如图3A(4)中所图示的那样，双面金属包覆层压件19的金属膜18和形成在其上的镀层21被加工以形成布线图案12和13。并且，双面金属包覆层压件19的金属膜17和形成在其上的镀层21被加工以形成二重布线图案15。因此，形成了具有多个布线图案12、13以及15的柔性印刷布线板10。
并且，作为由金属膜17和18以及镀层21组成的导电膜的加工方法，诸如减数法之类的已知图案形成方法是可用的。
然后，如图3A(5)中所图示的那样，柔性印刷布线板10的布线图案12和13被柔性绝缘覆盖材料隔离和保护以便暴露用于汇流条连接的着陆部12a的至少一部分。并且，二重布线图案15被柔性绝缘覆盖材料隔离和保护。
例如，布线图案12和13通过借助使用真空压力或真空层压机来将保护层22结合到柔性印刷布线板10的第一主表面(下表面)而被隔离和保护。类似地，二重布线图案15例如通过将保护层23结合到柔性印刷布线板10的第二主表面(上表面)而被隔离和保护。
保护层22由绝缘膜22a (例如，25 μm厚)和形成在其表面上的粘合层22b组成，并且在与用于汇流条连接的着陆部12a、温度传感器安装部13a以及用于芯片安装的着陆部相对应的区域中具有开口或凹口部。
保护层23由绝缘膜23a和形成在其表面上的粘合层23b组成。
例如，绝缘膜22a和23a是聚酰胺等等的柔性绝缘膜，并且粘合层22b和23b由丙烯酸或环氧基粘合剂组成。
并且，隔离并且保护布线图案的柔性绝缘覆盖材料可以被形成为覆盖涂层。也就是说，布线图案可以通过使用诸如丝网印刷之类的印刷方法并且在柔性印刷布线板10的规定区域(例如，排除着陆部的布线图案所被形成在的区域)中印刷树脂来隔离和保护。
接下来，如图3B(6)中所图示的那样，汇流条30 (29)被固定到用于汇流条连接的着陆部12a中的每一个。汇流条30 (29)使用粘合剂被固定。从减少接触电阻的角度出发，优选将具有导电性的导电粘合剂用作粘合剂。通过这种工艺，汇流条30(29)通过粘合层32而被固定到用于汇流条连接的着陆部12a中的每一个。
并且，为了通过汇流条30(29)与用于汇流条连接的着陆部12a之间的镀层33 (稍后描述)来促进电连接，优选固定汇流条30(29)以便像图3B(6)中所图示的那样暴露用于汇流条连接的着陆部12a的一部分。
接下来，如图3B(7)中所图示的那样，多个汇流条30(29)所被固定到的柔性印刷布线板10的电镀处理被执行，并且镀层33 (例如，15 μm至25 μm厚)被形成在汇流条30(29)和用于汇流条连接的着陆部12a的已暴露表面上。通过镀层33，汇流条30(29)和用于汇流条连接的着陆部12a在块中被电力地连接。也就是说，通过电镀处理，固定到所对应的用于汇流条连接的着陆部12a的多个汇流条30(29)在块中被电力地连接。
并且，优选的是镀层33由与连接相对方(即，电池单元90)相容的材料形成，所述材料诸如铜(Cu)、镍(Ni)或锡(Sn)。
图1中所图示的具有汇流条的FPC 1通过工艺来获得。其后，监视单元的状态(电压和温度等等)的半导体芯片通过焊料而被安装在芯片安装区域A中，并且已安装半导体芯片用树脂密封。并且，温度传感器被安装在温度传感器安装部13a上。
通过根据这种实施例的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，多个汇流条29和30能够在块中通过电镀处理而被电力地连接到柔性印刷布线板10。以这样的方式，因为无需一个接一个地电力地连接汇流条，所以生产率即便在电池单元的数目增加时也不下降。因此，通过这种实施例，能够提高生产率，并且能够减少具有汇流条的柔性印刷电路的制造成本。通过这种实施例的制造方法例如适合于具有大量电池单元的燃料电池等等。
并且，优选执行各工艺(图3A(1)-(5))直到通过卷到卷方法用保护层22和23覆盖柔性印刷布线板10为止，并且因此能够进一步提高生产率。
进一步地，优选像上面所描述的那样在将保护层22结合到柔性印刷布线板10之后固定汇流条29和30。因此，有可能通过汇流条的厚度(例如0.5 mm至2 mm)的影响来避开在汇流条附近在保护层22与柔性印刷布线板10之间的气泡的混合。然而，本发明不排除在固定汇流条之后将保护层22结合到柔性印刷布线板10。
将对使用包括多个汇流条的框架(汇流条框架)来固定汇流条29和30的情况进行描述。图4通过一个示例图示将汇流条框架40附连到柔性印刷布线板的状态。
如图4中所图示的那样，汇流条框架40包括多个汇流条29和30，以及通过连接部41和42与多个汇流条29和30整体地提供的框架部43。
连接部42以交叉形状提供以便连接框架部43的两个相对侧。连接部41被提供以便连接汇流条29和30以及连接部42。并且，框架部43提供有定位孔44以用于在定位状态下将汇流条框架40附连到柔性印刷布线板。
如图4中所图示的那样，柔性印刷布线板10通过微型结点50而被连接到框架状附连目标部16。在附连目标部16的四个拐角上，提供了用于与汇流条框架40一起定位的定位孔(在图中未示出)。
当使用汇流条框架40时，在固定汇流条29和30的过程中，汇流条框架40和柔性印刷布线板10被定位以便使得多个汇流条29和30与分别对应的用于汇流条连接的着陆部12a邻接。例如，定位通过将销钉插入到框架部43的定位孔44和附连目标部16的定位孔(在图中未示出)来执行。然后，在执行形成镀层33的电镀处理之后，沿着图4中所图示的切割线C从连接部41切断汇流条29和30。
其后，微型结点50被断开以从附连目标部16切断柔性印刷布线板10，并且获得了具有汇流条的FPC 1。
如上面所描述的那样，通过使用汇流条框架，消除了一个接一个地个别地固定汇流条的需要，并且能够进一步提高生产率。并且，与汇流条29和30被个别地固定的平衡差且不稳定状态相比，柔性印刷布线板10被固定到汇流条框架40的状态是稳定的，以便使得操作性能是极好的，并且能够提高后续电镀处理等等的可加工性。
接下来，参考图5A和图5B，将对根据这种实施例的另一制造方法进行描述。在这种制造方法中，电镀处理工艺被聚集成一个。对于与上面所描述的制造方法重叠的部分将省略具体描述。
首先，如图5A(1)中所图示的那样，双面金属包覆层压件19被制备。
接下来，如图5A(2)中所图示的那样，形成了在厚度方向上穿过双面金属包覆层压件19的导电用通孔20。
随后，如图5A(2)中所图示的那样，双面金属包覆层压件19的金属膜18被加工以形成多个布线图案12和13。并且，双面金属包覆层压件19的金属膜17被加工以形成多个二重布线图案15。因此，形成了具有多个布线图案12、13以及15的柔性印刷布线板10。
并且，布线图案和导电用通孔的形成顺序是任意的。也就是说，可以在形成布线图案12、13以及15之后形成导电用通孔20。
然后，如图5A(3)中所图示的那样，柔性印刷布线板10的布线图案12和13被柔性绝缘覆盖材料隔离和保护以便暴露用于汇流条连接的着陆部12a的至少一部分。
并且，如图5A(3)中所图示的那样，柔性印刷布线板10的二重布线图案15被柔性绝缘覆盖材料隔离和保护以便暴露导电用通孔20。
进一步地，隔离并且保护布线图案的柔性绝缘覆盖材料可以是如上面所描述的保护层或覆盖涂层。
然后，如图5B(4)中所图示的那样，汇流条30 (29)被固定到用于汇流条连接的着陆部12a中的每一个。
接下来，如图5B(5)中所图示的那样，多个汇流条30(29)所被固定到柔性印刷布线板10的电镀处理被执行，并且镀层33被形成在导电用通孔20的内壁、汇流条30(29)以及用于汇流条连接的着陆部12a的已暴露表面上。
通过镀层33，金属膜17和金属膜18被电力地连接(也就是说，镀通孔14被形成)，并且汇流条30(29)和用于汇流条连接的着陆部12a在块中被电力地连接。
图1中所图示的具有汇流条的FPC 1也能够通过上面描述的工艺来获得。在这种方法的情况下，因为电镀处理被执行一次，所以制造工艺缩短了，并且能够进一步提高生产率。
(第一实施例的修改)
接下来，参考图6，将对根据这种实施例的修改的制造方法进行描述。在这种修改中，使用单面金属包覆层压件25代替双面金属包覆层压件19。例如，这种修改在不提供二重布线图案15时被应用。
首先，如图6(1)中所图示的那样，制备了具有柔性绝缘基底材料11和在柔性绝缘基底材料11的一个主表面(下表面)上提供的金属膜18的单面金属包覆层压件25。并且，单面金属包覆层压件25优选地是其中金属膜18是铜箔的单面铜包覆层压件。
接下来，如图6(2)中所图示的那样，单面金属包覆层压件25的金属膜18被加工以形成具有多个布线图案12和13的柔性印刷布线板。
然后，如图6(3)中所图示的那样，柔性印刷布线板的布线图案12和13被保护层22隔离和保护以便暴露用于汇流条连接的着陆部12a的至少一部分。
接下来，如图6(4)中所图示的那样，汇流条30(29)被固定的用于汇流条连接的着陆部12a中的每一个。
随后，如图6(5)中所图示的那样，多个汇流条30(29)所被固定到的柔性印刷布线板的电镀处理被执行，并且镀层33被形成在汇流条30(29)和用于汇流条连接的着陆部12a的已暴露表面上。通过镀层33，汇流条29和30以及用于汇流条连接的着陆部12a在块中被电力地连接。
(第二实施例)
接下来，参考图7，将对根据本发明的第二实施例的具有汇流条的FPC 2进行描述。图7图示根据第二实施例的具体汇流条的FPC 2的平面图。
在图7中，相同的附图标记被附加到与第一实施例相同的部件。
第二实施例与第一实施例之间的差别之一是汇流条的配置和固定方法。在下文中，将集中于不同于第一实施例的部分对第二实施例进行描述。
具有汇流条的FPC 2被组装到通过层压多个电池单元91 (在图7中为14件)所形成的电池块，并且例如适合于具有大量单元的燃料电池。
如图7中所图示的那样，具有汇流条的FPC 2包括柔性印刷布线板10A，以及固定到柔性印刷布线板10A的多个汇流条34和35。
柔性印刷布线板10A包括柔性绝缘基底材料11，以及在柔性绝缘基底材料的一个主表面(上表面)上提供的布线图案12和13。
并且，尽管具有汇流条的FPC 2不提供有二重布线图案15，但是为了提高可靠性可以在柔性印刷布线板10A的下表面上提供二重布线图案15。
汇流条34是在电池块的一端用于连接电池单元91的短汇流条，并且具有一个孔36。汇流条35用于将相邻电池单元91的电极与彼此电力地连接，并且具有两个孔36。汇流条34和35由与汇流条29和30类似的材料形成，并且被用粘合剂固定到用于汇流条连接的着陆部12a。
汇流条34和35具有这样的尺寸，即，能够通过表面贴片机(芯片贴片机)对柔性印刷布线板执行表面安装。优选地，如图7中所图示的那样，汇流条34和35在平面形状上小于用于汇流条连接的着陆部12a。
汇流条34和35在块中通过形成在汇流条34和35以及用于汇流条连接的着陆部12a上的镀层(在图中未示出)而被电力地连接到分别对应的用于汇流条连接的着陆部12a。
当将根据这种实施例的具有汇流条的FPC 2组装到电池块时，电池单元91的螺栓状电极被插入到孔36并且被用螺帽固定。
根据第二实施例，能够获得与第一实施例类似的效果。也就是说，电池块的组装被促进，并且整个电池系统能够被小型化并且在重量上变轻。进一步地，通过使布线图案二重化，能够提高可靠性。并且，通过形成细密布线图案，甚至能够容易地处理大量电池单元，并且能够使具有汇流条的柔性印刷电路小型化。
此外，通过这种实施例，因为汇流条小于用于汇流条连接的着陆部，所以易于处理通过层压像燃料电池这样的许多小型电池单元所形成的电池块。
除了汇流条的固定方法，能够与第一实施例中所描述的制造方法类似地制造根据这种实施例的具有汇流条的FPC 2。也就是说，在这种实施例中，在固定汇流条的过程中，汇流条34和35使用表面贴片机被个别地表面安装在用于汇流条连接的多个着陆部12a上。通过使用能够高速安装的表面贴片机，即便当汇流条的数目是大的也能够维持生产率。
并且，在表面安装汇流条34和35之前，液体粘合剂使用诸如分配器之类的涂层装置而被应用到用于汇流条连接的着陆部12a上。或者，在执行表面安装之前，粘合剂可以被应用于汇流条34和35的背面(待与用于汇流条连接的着陆部12a邻接的表面)。
(第二实施例的修改)
然后，将参考图8对根据第二实施例的修改的具有汇流条的柔性印刷电路进行描述。图8图示根据这种修改的具有汇流条的FPC 3的平面图。在图8中，相同的附图标记被附加到与第一和第二实施例相同的部件。
在这种修改中，通过在柔性绝缘基底材料11的背面上为单元温度测量提供多个布线图案13中的一部分，具有汇流条的柔性印刷电路的尺寸(水平宽度)被小型化。
具有汇流条的FPC 3包括柔性印刷布线板10B，以及固定到柔性印刷布线板10B的多个汇流条34和35。
柔性印刷布线板10B包括柔性绝缘基底材料11、在柔性绝缘基底材料11的一个主表面(上表面)上提供的布线图案12、以及在柔性绝缘基底材料11的两个主表面(上表面和下表面上)提供的布线图案13。
用于测量电池单元的温度的布线图案13在图8中在垂直方向上的视图中在柔性绝缘基底材料11的上表面和下表面上被交替地提供。所有温度传感器安装部13a在柔性绝缘基底材料11的上表面侧提供，并且在柔性绝缘基底材料11的下表面上提供的布线图案13通过镀通孔(在图中未示出)而被电力地连接到温度传感器安装部13a。
并且，除了与布线图案13在柔性绝缘基底材料11的背面上的形成相关的一部分，能够与第二实施例中所描述的制造方法类似地制造根据这种修改的具体汇流条的FPC 3。布线图案13被如下所述形成在背面上。也就是说，类似于为二重布线图案15形成镀通孔14的情况，镀通孔被形成在用于汇流条连接的着陆部12a附近。
然后，类似于形成二重布线图案15的情况，可以在柔性绝缘基底材料11的背面上形成用镀通孔连接的布线图案13。
本领域的技术人员能够在上述描述的基础上得出本发明的附加的效果和各种修改，但是本发明的形式不限于上面所描述的单独实施例/修改。可以适当地组合遍及不同实施例/修改的部件。在不背离得自本权利要求及其等同物中所限定的内容的本发明的概念性构思和精神的范围内，各种添加、改变以及部分删除是可能的。
附图标记列表
1, 2, 3 具有汇流条的柔性印刷电路
10, 10A, 10B 柔性印刷布线板
11 柔性绝缘基底材料
12 (用于单元电压测量的)布线图案
12a 用于汇流条连接的着陆部
13 (用于单元温度测量的)布线图案
13a 温度传感器安装部
14 镀通孔
15 (用于单元电压测量的)二重布线图案
16 附连目标部
17, 18 铜箔
19 双面金属包覆层压件
20 导电用通孔
21 镀层
21a 镀通孔
22, 23 保护层
22a,23a 绝缘膜
22b, 23b 粘合层
24 开口
25 单面金属包覆层压件
29, 30 汇流条
31 孔
32 粘合层
33 镀层
34, 35 (表面安装小型)汇流条
36 孔
40 汇流条框架
41, 42 连接部
43 框架部
44 定位孔
50 微型结点部
90, 91 电池单元
A 芯片安装区域
B 区域
C 切割线。

Claims (22)

1.一种具有汇流条的柔性印刷电路，其包括：
柔性印刷布线板，其具有柔性绝缘基底材料，和在所述柔性绝缘基底材料的一个主表面上提供并且在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案；以及
多个汇流条，其被用粘合剂固定到用于所述汇流条连接的所述着陆部，
所述多个汇流条在块中通过形成在所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部上的镀层而被电力地连接到分别对应的用于所述汇流条连接的着陆部。
2.根据权利要求1所述的具有所述汇流条的柔性印刷电路，进一步包括
在所述柔性绝缘基底材料的另一个主表面上提供的多个二重布线图案，
其中
所述相应的二重布线图案在一端通过在所述柔性绝缘基底材料上提供的镀通孔而被电力地连接到用于所述汇流条连接的所述着陆部，并且在另一端被电力地连接到所述布线图案的另一端。
3.根据权利要求1所述的具有所述汇流条的柔性印刷电路，
其中，所述汇流条小于用于所述汇流条连接的所述着陆部。
4.根据权利要求1所述的具有所述汇流条的柔性印刷电路，
在所述布线图案的另一端上提供有用于芯片安装的着陆部，并且
进一步包括半导体芯片，所述半导体芯片通过焊料被安装在用于所述芯片安装的所述着陆部上并且监视所述布线图案的电压。
5.一种电池系统，其包括：
通过层压多个电池单元所形成的电池块；以及
根据权利要求4所述的具有所述汇流条的柔性印刷电路，其被组装到所述电池块以便使得所述电池单元的电极被电力地连接到所述汇流条。
6.根据权利要求1所述的具有所述汇流条的柔性印刷电路，
其中，所述多个汇流条在块中通过形成在所述柔性绝缘基底材料中的镀通孔同时地与所述镀层一起被电力地连接到用于所述汇流条连接的所述着陆部。
7.一种待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，包括：
制备双面金属包覆层压件，所述双面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料，以及分别在所述柔性绝缘基底材料的第一主表面和第二主表面上提供的第一金属膜和第二金属膜；
形成在厚度方向上穿过所述双面金属包覆层压件的导电用通孔；
执行所述双面金属包覆层压件的电镀处理，在所述第一和第二金属膜上并且在所述导电用通孔的内壁上形成第一镀层，并且通过所述第一镀层电力地连接所述第一金属膜和所述第二金属膜；
加工所述双面金属包覆层压件的所述第一金属膜和形成在其上的所述第一镀层，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板；
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护所述柔性印刷布线板的所述布线图案以便暴露用于所述汇流条连接的所述着陆部的至少一部分；
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的所述汇流条固定到相应的用于所述汇流条连接的着陆部；以及
执行所述多个汇流条所被固定到的所述柔性印刷布线板的电镀处理，在所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部的暴露表面上形成第二镀层，并且在块中通过所述第二镀层电力地连接所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部。
8.根据权利要求7所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，所述汇流条使用导电粘合剂被固定到用于所述汇流条连接的所述着陆部。
9.根据权利要求7所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中
在所述汇流条的固定中，
制备了具有多个汇流条和通过连接部与所述多个汇流条整体地提供的框架部的汇流条框架，并且所述汇流条框架和所述柔性印刷布线板被定位以便使得所述多个汇流条与分别对应的用于所述汇流条连接的着陆部邻接。
10.根据权利要求9所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，用于所述汇流条连接的所述着陆部和所述汇流条在块中被电力地连接，并且然后所述汇流条被从所述连接部切断。
11.根据权利要求7所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，在所述汇流条的固定中，小于用于所述汇流条连接的所述着陆部的所述汇流条使用表面贴片机被个别地表面安装在用于所述汇流条的所述多个着陆部上。
12.一种待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，包括：
制备双面金属包覆层压件，所述双面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料，以及分别在所述柔性绝缘基底材料的第一主表面和第二主表面上提供的第一金属膜和第二金属膜；
形成在厚度方向上穿过所述双面金属包覆层压件的导电用通孔；
加工所述双面金属包覆层压件的所述第一金属膜，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板；
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护所述柔性印刷布线板的所述布线图案以便暴露用于所述汇流条连接的所述着陆部的至少一部分；
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的所述汇流条固定到相应的用于所述汇流条连接的着陆部；以及
执行所述多个汇流条所被固定到的所述柔性印刷布线板的电镀处理，在所述导电用通孔的内壁、所述汇流条以及用于所述汇流条连接的所述着陆部的暴露表面上形成镀层，电力地连接所述第一金属膜和所述第二金属膜并且在块中通过所述镀层电力地连接所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部。
13.根据权利要求12所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，所述汇流条使用导电粘合剂被固定到用于所述汇流条连接的所述着陆部。
14.根据权利要求12所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中
在所述汇流条的固定中，
制备了具有多个汇流条和通过连接部与所述多个汇流条整体地提供的框架部的汇流条框架，并且所述汇流条框架和所述柔性印刷布线板被定位以便使得所述多个汇流条与分别对应的用于所述汇流条连接的着陆部邻接。
15.根据权利要求14所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，用于所述汇流条连接的所述着陆部和所述汇流条在块中被电力地连接，并且然后所述汇流条被从所述连接部切断。
16.根据权利要求12所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，在所述汇流条的固定中，小于用于所述汇流条连接的所述着陆部的所述汇流条使用表面贴片机被个别地表面安装在用于所述汇流条连接的所述多个着陆部上。
17.根据权利要求12所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部在块中通过形成在所述导电用通孔的所述内壁上的所述镀层被电力地连接。
18.一种待组装到通过层压多个电池单元所形成的电池块的具有汇流条的柔性印刷电路的制造方法，包括：
制备单面金属包覆层压件，所述单面金属包覆层压件具有柔性绝缘基底材料，和在所述柔性绝缘基底材料的一个主表面上提供的金属膜，
加工所述单面金属包覆层压件的所述金属膜，并且形成具有在一端提供有用于汇流条连接的着陆部的多个布线图案的柔性印刷布线板，
用柔性绝缘覆盖材料来隔离并且保护所述柔性印刷布线板的所述布线图案以暴露用于所述汇流条连接的所述着陆部的至少一部分，
将用于将相邻电池单元的电极与彼此电力地连接的所述汇流条固定到相应的用于所述汇流条连接的着陆部，以及
执行所述多个汇流条所被固定到的所述柔性印刷布线板的电镀处理，在所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部的暴露表面上形成镀层，并且在块中通过所述镀层电力地连接所述汇流条和用于所述汇流条连接的所述着陆部。
19.根据权利要求18所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，所述汇流条使用导电粘合剂被固定到用于所述汇流条连接的所述着陆部。
20.根据权利要求18所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中
在所述汇流条的固定中，
制备了具有多个汇流条和通过连接部与所述多个汇流条整体地提供的框架部的汇流条框架，并且所述汇流条框架和所述柔性印刷布线板被定位使得所述多个汇流条与分别对应的用于所述汇流条连接的着陆部邻接。
21.根据权利要求20所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，用于所述汇流条连接的所述着陆部和所述汇流条在块中被电力地连接，并且然后所述汇流条被从所述连接部切断。
22.根据权利要求18所述的具有所述汇流条的所述柔性印刷电路的制造方法，
其中，在所述汇流条的固定中，小于用于所述汇流条的所述着陆部的所述汇流条使用表面贴片机被个别地表面安装在用于所述汇流条连接的所述多个着陆部上。
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