CN117241461A - 柔性线路板及其制作方法、ccs组件及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及柔性线路板技术领域，公开了一种柔性线路板及其制作方法、CCS组件及电池模组，该柔性线路板包括板体，所述板体设有基础线路、第一连接线路和多个焊盘，多个所述焊盘间隔设置，所述基础线路与所述第一连接线路相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述焊盘相连接且电性导通，所述焊盘用于与电池的极柱相连接且电性导通。本申请提供的柔性线路板、柔性线路板制作方法、CCS组件及电池模组，能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及柔性线路板技术领域，尤其涉及一种柔性线路板及其制作方法、CCS组件及电池模组。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，对新能源动力电池的要求也越来越高，从最开始的粗放阶段发展至结构更精致、设计更合理、安全性更佳阶段。新能源动力电池的发展迎来了行业的蓝海，而能源动力电池模组的组成一般包括箱体、CCS(Cells Contact System，直译为电池接触系统，中文叫集成母排或者线束板集成件)组件、电芯模组、保护板电源模块、热管理的管路、BMS(Battery Management System，电池管理系统)数字分模块和内部的电器等。
传统的CCS组件含集流铝排、注塑支架、柔性线路板、镍片和极柱，在制作过程中需要使用到冲压、激光焊接、超声波焊接、注塑等流程，工艺流程相对复杂，过程控制点较多，生产成本较高。
发明内容
本申请提供了一种柔性线路板及其制作方法、CCS组件及电池模组，能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种柔性线路板，用于CCS组件，所述柔性线路板包括板体，所述板体设有基础线路、第一连接线路和多个焊盘，多个所述焊盘间隔设置，所述基础线路与所述第一连接线路相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述焊盘相连接且电性导通，所述焊盘用于与电池的极柱相连接且电性导通。
在其中一些实施例中，所述基础线路、所述第一连接线路所述焊盘均设于所述板体的一侧，所述板体的另一侧设有第二连接线路，所述基础线路与所述第一连接线路通过所述第二连接线路相连接且电性导通。
在其中一些实施例中，所述板体设有第一导通孔和第二导通孔，所述第一导通孔和所述第二导通孔均贯穿所述板体，所述第一导通孔的孔壁设有第一导电层，所述第二导通孔的孔壁设有第二导电层，所述基础线路与所述第二连接线路通过所述第一导电层相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述第二连接线路通过所述第二导电层相连接且电性导通。
在其中一些实施例中，所述焊盘包括第一焊盘和与所述第一焊盘对应设置的第二焊盘，所述基础线路、所述第一连接线路和所述第一焊盘均设于所述板体的一侧，所述第二焊盘设于所述板体的另一侧，所述第一连接线路与所述第一焊盘相连接且电性导通，所述第一焊盘和对应的所述第二焊盘电性导通。
第二方面，本申请实施例提供了一种如第一方面所述的柔性线路板制作方法，包括：
提供基板，所述基板上设有第一导电金属层；
对所述第一导电金属层进行蚀刻处理，使得所述第一导电金属层形成所述基础线路、所述第一连接线路和多个所述焊盘。
在其中一些实施例中，所述基板还设有第二导电金属层，所述柔性线路板制作方法还包括：
在所述基板上加工出所述第一导通孔和第二导通孔；
在所述第一导通孔的孔壁上沉积第一导电层，并在所述第二导通孔的孔壁上沉积第二导电层；
对所述第二导电金属层进行蚀刻处理，使得所述第二导电金属层形成第二连接线路，所述基础线路与所述第二连接线路通过所述第一导电层相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述第二连接线路通过所述第二导电层相连接且电性导通。
在其中一些实施例中，所述对所述第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在所述板体上贴附覆盖膜，所述覆盖膜覆盖所述基础线路和所述第一连接线路。
在其中一些实施例中，所述对所述第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在所述焊盘上沉积抗氧化膜。
第三方面，本申请实施例提供了一种CCS组件，包括如第一方面所述的柔性线路板。
第四方面，本申请实施例提供了一种电池模组，包括：
如第三方面所述的CCS组件；
多个电池，所述电池的极柱与所述焊盘相连接且电性导通。
本申请实施例提供的柔性线路板，有益效果在于：由于板体设有基础线路、第一连接线路和多个焊盘，多个焊盘间隔设置，且基础线路与第一连接线路相连接且电性导通，第一连接线路与焊盘相连接且电性导通，所以可以通过焊盘直接与电池的极柱相连接且电性导通，无需设置铝排和镍片等，简化了结构，节省了工序，能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
本申请提供的柔性线路板制作方法相比于现有技术的有益效果、本申请提供的CCS组件相比于现有技术的有益效果以及本申请提供的电池模组相比于现有技术的有益效果，均与本申请提供的柔性线路板相比于现有技术的有益效果相似，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请其中一个实施例中板体的俯视图；
图2是图1所示的板体的仰视图；
图3是图1所示的板体的截面图；
图4是本申请其中一个实施例中柔性线路板制作方法的流程图。
图中标记的含义为：
100、板体；
10、基础线路；20、第一连接线路；30、第一焊盘；40、第二连接线路；50、第一导通孔；60、第一导电层；70、第二导通孔；80、第二导电层；90、第二焊盘。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。
为了说明本申请的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
常规CCS组件由FPC、塑胶支架、铝排和镍片等组成，在组装过程中中会使用到冲压、注塑、激光焊接、超声波焊接等工艺，主要步骤如下：铝排与注塑支架使用卡扣固定在一起；柔性线路板与镍片回流炉熔锡焊接，镍片与铝排通过激光焊接固定在一起；铝排与电池的极柱超声波焊接固定在一起。铝排、注塑支架、柔性线路板、极柱、镍片等又需单独加工合成，极大地增加了加工的成本及工序的复杂度，如下流程：
铝排柱加工流程：铝板开料、冲压、待用。
注塑支架加工流程：开料、注塑、待用。
柔性线路板加工流程：开料、线路前处理、贴膜、曝光、显影、蚀刻、褪膜、AOI(Automated Optical Inspection，自动化光学检测)、冲孔、裁切、贴覆盖膜、压合、固化、测试、OSP(Organic solderability preservative，有机可焊性保护层)、FQC(Final QualityControl，出货检验)、冲切、FQC、FQA(Factory Quality Assurance，工厂品质保证)、贴码、SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)、等离子、组装FR4、组装PI(PolyimideFilm，聚酰亚胺)膜、压合固化、贴码、点焊、贴FR4补强、点胶、等离子、点胶、测试、FQC、FQA、包装。
镍片加工流程：冲压、表面处理、待用。
主体流程：
极柱开料、折弯、极柱焊接、校正、组装、热铆、激光焊、测试、检验、包装。
整个工艺流程相对复杂，过程控制点较多，生产成本较高。
为了解决上述问题，请参考图1，一方面，本申请实施例提供了一种柔性线路板，用于CCS组件，柔性线路板包括板体100，板体100设有基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘，多个焊盘间隔设置，基础线路10与第一连接线路20相连接且电性导通，第一连接线路20与焊盘相连接且电性导通，焊盘用于与电池的极柱相连接且电性导通。
可以理解的是，不同的焊盘可以和基础线路10的不同连接点相连接，不同连接点为基础线路10的不同部位。例如，其中一个焊盘与基础线路10的第一连接点相连接，其中两个焊盘与基础线路10的第二连接点相连接，其中三个焊盘与基础线路10的第三连接点相连接等。基础线路10可以与温度传感器等温感器件电性连接，基础线路10可以通过连接器等与其他电器件相连接。
还可以理解的是，焊盘可以直接与极柱焊接在一起。由于无需设置铝排和镍片，不仅在保留CCS组件原先功能的同时，简化了CCS组件的结构，而且也节省了与铝排和镍片相关的流程，从而能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
本申请实施例提供的柔性线路板，由于板体100设有基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘，多个焊盘间隔设置，且基础线路10与第一连接线路20相连接且电性导通，第一连接线路20与焊盘相连接且电性导通，所以可以通过焊盘直接与电池的极柱相连接且电性导通，无需设置铝排和镍片等，简化了结构，节省了工序，能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
本申请实施例提供的柔性线路板，取消了铝排的制作，使用焊盘替代铝排，将原“铝排”与柔性电路板集成并进行电镀、线路制作及保护加工，通电大电流(50A)情况下发热量优于铝排，铜制作的基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘的导电及散热能力比铝排更佳；取消了注塑支架，注塑支架同样用柔性线路板替代；取消了物料镍片以及激光焊接工艺，传统的铝排与板体100使用镍片激光焊接方式固定至一起，现工艺无需设置镍片和铝排。
请一并参考图4，上述实施例提供的柔性线路板的制作方法，包括：
S100：提供基板，基板上设有第一导电金属层。
具体地，第一导电金属层可以为铜层、银层或铝层等。
S200：对第一导电金属层进行蚀刻处理，使得第一导电金属层形成基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘。
具体地，可以通过贴干膜、曝光、显影、蚀刻、脱膜等工序第一导电金属层进行蚀刻处理，使得第一导电金属层形成基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘。
由于不同的焊盘可以和基础线路10的不同连接点相连接，当连接点位于基础线路10的内部时，若直接将第一连接线路20和基础线路10内部的连接点直接连接且电性导通，可能导致第一连接线路20与基础线路10的外部线路短路，从而影响柔性线路板的正常使用。
为了解决上述问题，请参考图1、图2和图3，在其中一些实施例中，基础线路10、第一连接线路20焊盘均设于板体100的一侧，板体100的另一侧设有第二连接线路40，基础线路10与第一连接线路20通过第二连接线路40相连接且电性导通。
通过采用上述方案，能够避免直接将第一连接线路20和基础线路10内部的连接点直接连接且电性导通，可能导致第一连接线路20与基础线路10的外部线路短路，影响柔性线路板的正常使用的问题。
可选地，第二连接线路40可以为导线或设于板体100的蚀刻线路。
在本实施例中，板体100设有第一导通孔50和第二导通孔70，第一导通孔50和第二导通孔70均贯穿板体100，第一导通孔50的孔壁设有第一导电层60，第二导通孔70的孔壁设有第二导电层80，基础线路10与第二连接线路40通过第一导电层60相连接且电性导通，第一连接线路20与第二连接线路40通过第二导电层80相连接且电性导通。如此设置，能够在第一连接线路20和基础线路10内部的连接点连接且电性导通时，避免第一连接线路20与基础线路10的外部线路短路。
其中，基板还设有第二导电金属层，上述实施例提供的柔性线路板的制作方法还包括：
首先，在基板上加工出第一导通孔50和第二导通孔70。
其次，在第一导通孔50的孔壁上沉积第一导电层60，并在第二导通孔70的孔壁上沉积第二导电层80；
最后，对第二导电金属层进行蚀刻处理，使得第二导电金属层形成第二连接线路40，基础线路10与第二连接线路40通过第一导电层60相连接且电性导通，第一连接线路20与第二连接线路40通过第二导电层80相连接且电性导通。
通过采用上述方案，能够较为方便地制作出柔性线路板。
在其中一些实施例中，焊盘包括第一焊盘30和与第一焊盘30对应设置的第二焊盘90，基础线路10、第一连接线路20和第一焊盘30均设于板体100的一侧，第二焊盘90设于板体100的另一侧，第一连接线路20与第一焊盘30相连接且电性导通，第一焊盘30和对应的第二焊盘90电性导通。
通过采用上述方案，可以在装配线路板时，将第一焊盘30和第二焊盘90中的一者与极柱相连接即可，从而使其更便于装配。
可以理解的是，基础线路10、第一连接线路20和第一焊盘30均设于板体100的顶面，第二焊盘90与第二连接线路40均设于板体100的底面。
可选地，第一焊盘30和第二焊盘90可通过金属化孔电性导通。
在其中一些实施例中，对第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在板体100上贴附覆盖膜，覆盖膜覆盖基础线路10和第一连接线路20。
通过采用上述方案，能够保护基础线路10和第一连接线路20，防止基础线路10和第一连接线路20被氧化。
在其中一些实施例中，对第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在焊盘上沉积抗氧化膜。
通过采用上述方案，能够避免焊盘氧化进而影响后续与极柱的连接。
上述实施例提供的柔性线路板可通过如下流程制作：开料、钻孔、黑影/镀铜、线路制作、AOI、冲孔、贴覆盖膜、压合、固化、测试、OSP、冲切、FQC、FQA、贴码、SMT、等离子、组装PI膜、压合固化、贴码、点焊、贴FR4补强、点胶、等离子、点胶、测试、FQC、FQA、包装。
其中：
开料：将卷料铜箔开成片料，得到基板。
钻孔：在基板上进行钻孔，得到第一导通孔50和第二导通孔70。
黑影/镀铜：在第一导通孔50的孔壁上沉积第一导电层60，并在第二导通孔70的孔壁上沉积第二导电层80。
线路制作：在镀好铜的基础上通过双面贴干膜、曝光、显影、蚀刻、脱膜等，使得第一导电金属层形成基础线路10、第一连接线路20和多个第一焊盘30，并使得第二导电金属层形成第二连接线路40和第二焊盘90。
贴压覆盖膜：为了保防止线路氧化，在成型的基础线路10、第一连接线路20、第二连接线路40上贴合一层覆盖膜，其材质为聚酰亚胺，选用厚度为50um厚的覆盖膜，可增强抗电压能力；
测试：使用专用的测试治具对其电性能进行测试确认。
OSP：在焊盘上沉积一层0.2um-0.5um厚度的抗氧化膜，避免焊盘氧化影响后续的焊接。
冲切：将整版的基板冲切为单件板体100。
外观检测：对板体100的外观进行检验确认。
贴码：在单件的板体100上贴合二维码。
SMT：在贴合上二维码的产品上贴上NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数电阻)及相应器件，连接器的焊盘也进行预置锡。
组装PI膜：在板体100正反面贴合已模切好的PI膜，使产品具有双层PI膜，增强耐电压能力，同时对SMT的焊锡位进贴PI膜保护，将贴合好的PI膜进行压合和固化。
点焊：将连接器插入板体100的连接插接孔内，从器件背面进行点焊，将连接器引脚与电子元器件焊盘焊接在一起。
贴FR4补强；连接器点焊后其引脚面的引脚需贴补强保护，即将FP4补强用双面胶贴在引脚区(补强为中间引脚区掏空避开器件引脚)。
等离子：对板体100表面进行等离子清洁处理，加大其表面的点胶的粘附能力。
点胶：在NTC和连接器及其他器件位置进行点胶密封以达到绝缘的效果。
测试：对板体100进行功能测试(包括耐电压、导通等测试)，确保其电学性能满足要求。
外观检测：对板体100外观进行检验确认。
塑胶外框安装：将做好的板体100贴合在塑胶外框上，保护连接器的接口。
可靠性测试，对选用的材料进行厚度测试，各种线路线宽测试，如厚铜50um的基材，第一连接线路20的线宽≥10mm；过流能力：20A，60S，无鼓包、无起火；环境耐酸、耐高低温等的测试。
组装后测试反馈效果，再进行批量加工。
另一方面，本申请实施例提供了一种CCS组件，包括上述的柔性线路板。
本申请实施例提供的CCS组件，由于柔性线路板的板体100设有基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘，多个焊盘间隔设置，且基础线路10与第一连接线路20相连接且电性导通，第一连接线路20与焊盘相连接且电性导通，所以可以通过焊盘直接与电池的极柱相连接且电性导通，无需设置铝排和镍片等，简化了结构，节省了工序，能够简化CCS组件的制作流程，降低CCS组件的生产成本。
可选地，CCS组件还包括温度传感器和连接器等，温度传感器和连接器与基础线路10电性连接。
又一方面，本申请实施例提供了一种电池模组，包括上述的CCS组件和多个电池，电池的极柱与焊盘相连接且电性导通。
本申请实施例提供的电池模组，由于CCS组件中柔性线路板的板体100设有基础线路10、第一连接线路20和多个焊盘，多个焊盘间隔设置，且基础线路10与第一连接线路20相连接且电性导通，第一连接线路20与焊盘相连接且电性导通，所以可以通过焊盘直接与电池的极柱相连接且电性导通，无需设置铝排和镍片等，简化了结构，节省了工序，能够简化电池模组的制作流程，降低电池模组的生产成本。
可以理解的是，一个极柱与一个焊盘相连接且电性导通。
可选地，可以通过在焊盘上预制锡，将焊盘和极柱高温热压进行熔锡焊接，省去了激光焊接，增强了连接可靠性，降低了焊接成本。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性线路板，用于CCS组件，其特征在于，所述柔性线路板包括板体，所述板体设有基础线路、第一连接线路和多个焊盘，多个所述焊盘间隔设置，所述基础线路与所述第一连接线路相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述焊盘相连接且电性导通，所述焊盘用于与电池的极柱相连接且电性导通。
2.根据权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，所述基础线路、所述第一连接线路所述焊盘均设于所述板体的一侧，所述板体的另一侧设有第二连接线路，所述基础线路与所述第一连接线路通过所述第二连接线路相连接且电性导通。
3.根据权利要求2所述的柔性线路板，其特征在于，所述板体设有第一导通孔和第二导通孔，所述第一导通孔和所述第二导通孔均贯穿所述板体，所述第一导通孔的孔壁设有第一导电层，所述第二导通孔的孔壁设有第二导电层，所述基础线路与所述第二连接线路通过所述第一导电层相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述第二连接线路通过所述第二导电层相连接且电性导通。
4.根据权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，所述焊盘包括第一焊盘和与所述第一焊盘对应设置的第二焊盘，所述基础线路、所述第一连接线路和所述第一焊盘均设于所述板体的一侧，所述第二焊盘设于所述板体的另一侧，所述第一连接线路与所述第一焊盘相连接且电性导通，所述第一焊盘和对应的所述第二焊盘电性导通。
5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，包括：
提供基板，所述基板上设有第一导电金属层；
对所述第一导电金属层进行蚀刻处理，使得所述第一导电金属层形成所述基础线路、所述第一连接线路和多个所述焊盘。
6.根据权利要求5所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，所述基板还设有第二导电金属层，所述柔性线路板制作方法还包括：
在所述基板上加工出所述第一导通孔和第二导通孔；
在所述第一导通孔的孔壁上沉积第一导电层，并在所述第二导通孔的孔壁上沉积第二导电层；
对所述第二导电金属层进行蚀刻处理，使得所述第二导电金属层形成第二连接线路，所述基础线路与所述第二连接线路通过所述第一导电层相连接且电性导通，所述第一连接线路与所述第二连接线路通过所述第二导电层相连接且电性导通。
7.根据权利要求5所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，所述对所述第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在所述板体上贴附覆盖膜，所述覆盖膜覆盖所述基础线路和所述第一连接线路。
8.根据权利要求5所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，所述对所述第一导电金属层进行蚀刻处理之后，在所述焊盘上沉积抗氧化膜。
9.一种CCS组件，其特征在于，包括如权利要求1至4中任意一项所述的柔性线路板。
10.一种电池模组，其特征在于，包括：
如权利要求9所述的CCS组件；
多个电池，所述电池的极柱与所述焊盘相连接且电性导通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311076213.8A CN117241461A (zh) | 2023-08-24 | 2023-08-24 | 柔性线路板及其制作方法、ccs组件及电池模组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311076213.8A CN117241461A (zh) | 2023-08-24 | 2023-08-24 | 柔性线路板及其制作方法、ccs组件及电池模组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117241461A true CN117241461A (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=89085262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311076213.8A Pending CN117241461A (zh) | 2023-08-24 | 2023-08-24 | 柔性线路板及其制作方法、ccs组件及电池模组 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117241461A (zh) |
-
2023
- 2023-08-24 CN CN202311076213.8A patent/CN117241461A/zh active Pending
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