JP2004186325A - Circuit board, method of connecting terminal thereto, and method of manufacturing battery pack - Google Patents

Circuit board, method of connecting terminal thereto, and method of manufacturing battery pack Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce conduction resistance by securing a sufficiently large application area of solder paste to increase connection strength. <P>SOLUTION: In an application process wherein solder is applied in a prescribed pattern on a joint part of a circuit board to form a solder application section 30, the solder application section consists of a plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, and 31d wherein solder is applied in a wide width, and connection areas 32a, 32b, 32c, and 32d wherein solder is applied in a narrower width than in the solder application areas. The plurality of solder application areas are connected by the connection areas. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンダの塗布面積を十分に確保して、接続強度を増加させ、導通抵抗を低くした回路基板、回路基板への端子の接続方法、電池パックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、端子を接続するための基板上のハンダは、平面状に形成された接続ランドのパターン全体に亘って塗布されていた。
【０００３】
このようなハンダ塗布では、リフロー炉を通過させてハンダ付けを行う際に、ハンダの表面張力がパターンの中央の一箇所に集中し、基板にベルトコンベア等からの振動が加わった場合に端子が回転したり、ずれてしまい、目的の位置から外れて接続される場合が多々発生した。
【０００４】
これに対して、特許第３１８４９２９号では、ハンダペーストを互いに離間した複数のハンダペースト塗布部に分割することで、端子を基板のパッド上にセルフアライメントさせている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、複数のハンダペースト塗布部に分割することで、ハンダペーストの塗布面積、すなわち接続面積を十分に確保することができなくなり、接続強度が弱くなるほか、導通抵抗が増えてしまうという問題があり、十分ではない。
【０００６】
また、回路基板を多層基板とし、スルーホールにて接続を行う場合がある。穴あきのスルーホール上にハンダを塗布すると、スルーホールの直径が大きい場合には、ハンダを熱溶解した際に、ハンダがスルーホールを通って基板の反対側に流出して盛り上がり、反対面を平らな状態にできないことがある。そのため、穴あきのスルーホールは、ハンダ塗布部の外側に配置するが、基板面積が少ない場合には、ハンダ塗布部外にスルーホールを配置することはパターン設計上では難しくなる。また、スルーホールをブラインドスルーホールとすれば、ハンダ塗布領域内に配置することもできるが、コストアップの原因となる。
【０００７】
また、スルーホールの直径を小さくすると、導通抵抗値が上がるために複数のスルーホールを形成することになるが、基板の端面に近い場所にスルーホールを配置せざるを得ないため、基板の強度が弱くなり、集合基板を分割するときにこの部分が割れてしまうことがある。
【０００８】
また、フレキシブル基板や薄い硬質材による基板では、端子のハンダ付けのパターンの近傍にスルーホールがあった場合は、接続された端子の基板との接続領域の反対部に基板と逆方向に力が加わるとスルーホール部分で基板が曲がりだし、パターンとスルーホールの剥離が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ハンダペーストの塗布面積を十分に確保して、接続強度を増加させ、導通抵抗を低くした回路基板、回路基板への端子の接続方法、電池パックの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路基板は、基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、端子が接続される接続部とを備えた回路基板であって、上記接続部は、ハンダが所定パターンで塗布されてなるハンダ塗布部を有し、上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されていることを特徴とする。
【００１１】
上述したような本発明に係る回路基板では、複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されているので、ハンダ塗布部の面積が大きくなる。
【００１２】
また、本発明の回路基板への端子の接続方法は、基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、端子が接続される接続部とを備えた回路基板に、端子を接続する接続方法であって、回路基板の接続部上に、ハンダを所定パターンで塗布してハンダ塗布部を形成する塗布工程と、ハンダ塗布部が形成された接続部に、端子の接続端を位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ工程と、ハンダを加熱溶融することにより、接続部と端子とを接続する接続工程とを有する。そして、上記塗布工程において、上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されており、上記重ね合わせ工程において、端子の接続端を、上記複数のハンダ塗布領域を跨って重ね合わせることを特徴とする。
【００１３】
上述したような本発明に係る回路基板への端子の接続方法では、ハンダ塗布部が複数のハンダ塗布領域を有しているので、セルフアライメントの効果が得られるとともに、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されているので、接続面積を増やすことができる。
【００１４】
また、本発明の電池パックの製造方法は、正極と、負極と、ポリマー電解質とを有し、正極及び負極からそれぞれ端子が導出されたポリマー電池と、基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、上記端子が電気的に接続される接続部とを有する回路基板とを備えた電池パックの製造方法であって、上記ポリマー電池の端子を上記回路基板の接続部に電気的に接続するに際し、回路基板の接続部に、ハンダを所定パターンで塗布してハンダ塗布部を形成する塗布工程と、ハンダ塗布部が形成された基板上に、端子の接続端を位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ工程と、ハンダを加熱溶融することにより、回路基板と端子とを接続する接続工程とを有する。
【００１５】
そして、上記塗布工程において、上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されており、上記重ね合わせ工程において、端子の接続端を、上記複数のハンダ塗布領域に跨って重ね合わせることを特徴とする。
【００１６】
上述したような本発明に係る電池パックの製造方法では、ハンダ塗布部が複数のハンダ塗布領域を有しているので、セルフアライメントの効果が得られるとともに、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されているので、接続面積を増やすことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した回路基板、回路基板への端子の接続方法および電池パックの製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
なお、以下の説明では、回路基板として、電池の保護回路等が形成された回路基板を例に挙げ、回路基板への端子の接続方法として、ポリマー電池の端子を当該回路基板に接続する場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
まず、本発明の回路基板の接続方法を説明するに先立って、本発明を適用して製造された電池パックについて説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、この電池パック１は、収納ケースとなる外筐２に、発電要素となるポリマー電池３と、ポリマー電池３が電気的に接続された回路基板４とが収納された構造となっている。
【００２１】
外筐２は、いわゆるプラスチックケースからなり、略扁平箱状の上ハーフ２ａの周壁と下ハーフ２ｂの周壁とを互いに突き合わすことで、内部にポリマー電池３及び回路基板４が収納される収納空間を形成すると共に、その外形形状は略矩形平板状である。また、この外筐２には、長手方向の一側端部に、回路基板４に取り付けられたコネクタ２５を外部に臨ませる開口部５が形成されており、外筐２を構成する上ハーフ２ａ及び下ハーフ２ｂには、この開口部５を構成する切欠部５ａ，５ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】
ポリマー電池３は、図３に示すように、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質電池であり、充放電といった電池反応が行われる電池素子６と、この電池素子６を封入するフィルム状の外装材７とを有している。
【００２３】
ポリマー電池３において電池素子６は、帯状の正極８と、帯状の負極９との間に有機高分子や電解質塩を含有させた固体電解質１０とセパレータ１１とを介在させた状態で、電極の長手方向に捲回することで発電素子として機能する。
【００２４】
正極８は、正極活物質と結着剤とを含有する正極合剤塗液を正極集電体１２上に塗布、乾燥、加圧することにより、正極集電体１２上に正極合剤層１３が圧縮形成された構造となっている。正極８には、正極端子１４が正極集電体１２の所定の位置に、正極集電体１２の幅方向に突出するように接続されている。この正極端子１４には、例えばアルミニウム等の導電性金属からなる短冊状金属片等を用いる。
【００２５】
負極９は、負極活物質と結着剤とを含有する負極合剤塗液を負極集電体１５上に塗布、乾燥、加圧することにより、負極集電体１５上に負極合剤層１６が圧縮形成された構造となっている。負極９には、負極端子１７が負極集電体１５の所定の位置に、負極集電体１５の幅方向に突出するように接続されている。この負極端子１７には、例えばニッケルや銅等の導電性金属からなる短冊状金属片等を用いる。
【００２６】
固体電解質１０は、正極８と負極９との間で例えばリチウムイオン等の授受を行うものである。このため、この固体電解質１０には、リチウムイオン導電性を有する有機固体電解質を用いる。この有機固体電解質としては、電解質塩とそれを含有させる有機高分子とによって構成される高分子固体電解質や、非水電解液を高分子マトリックスに含有させたゲル状電解質等を用いることができる。そして、固体電解質１０は、正極８及び負極９の表面に、有機固体電解質を含有する電解質溶液を塗布し、固化することで電解質層として形成される。
【００２７】
セパレータ１１は、正極８と負極９とを離間させるものであり、この種の非水電解質電池の絶縁性多孔質膜として通常用いられている公知の材料を用いることができる。
【００２８】
以上のような構成の電池素子６を封入する外装材７は、例えば樹脂層と金属層とがラミネート加工等で貼り合わされて二層以上に複合化されたラミネートフィルムであり、電池素子６と対向する面が樹脂層になるようにされている。樹脂層としては、正極端子１４及び負極端子１７に対して接着性を示すものであれば材料は特に限定されない。金属層としては、例えば箔状、板状等に成形されているアルミニウム、ステンレス、ニッケル、鉄等が用いられる。また、外装材７においては、電池１の外周層となる層に例えばナイロン等からなる樹脂層を備えることにより、破れや突き刺し等に対する強度を向上させることができる。
【００２９】
外装材７の内部に、電池素子６を収納し、外装材７の周縁部を例えばヒートシール等で樹脂層同士を張り合わせることにより、電池素子７を構成する正極９及び負極１０と導通された正極端子１４及び負極端子１７が外装材７の貼合せ面７ａの間から樹脂片１８を介して外部へと引き出された状態で電池素子７が外装材７に封入されて、ポリマー電池３となる。
【００３０】
以上のようなポリマー電池３が接続される回路基板４は、図４に示すように、外装材７の貼合せ面８ａに対応した幅で長尺状に形成されている。回路基板４の長手方向の両側には、正極端子１４及び負極端子１７が電気的に接続される接続部２０と、ポリマー電池３を過充放電等から保護する保護回路が構成される回路部２１とが設けられている。
【００３１】
また、この回路基板４は、可撓性を有すると共に、パターン配線と誘電絶縁層とが交互に積層されてなる、いわゆる多層フレキシブルプリント配線基板である。そして、この回路基板４は、可撓性を有することから接続部２０と回路部２１との間で折り曲げ可能となっている。なお、ここでは、回路基板４としてフレキシブル基板を用いて説明しているが、このことに限定されることはなく、例えばリジッド基板等にも適用可能である。
【００３２】
回路基板４において、接続部２０には、上述したポリマー電池３の正極端子１４及び負極端子１７が電気的に接続される一対の接続ランド２２ａ，２２ｂが設けられている。これら一対の接続ランド２２ａ，２２ｂは、回路基板４の一主面上に長手方向に所定の間隔で並んでパターン配線の一部としてパターン形成されている。
【００３３】
そして、正極端子１４及び負極端子１７は、この回路基板４の長手方向に対して直交して配置されると共に、その先端部が、後述するように、中継ぎ端子を介してハンダ接続により一対の接続ランド２２ａ，２２ｂと接続されている。
【００３４】
また、接続部２０と回路部２１との間には、接続部２０と回路部２１との間を曲げ易くさせるための折り曲げパターン２３が、接続ランド２２ａ，２２ｂが形成された主面とは反対側の主面に設けられている。この折り曲げパターン２３は、回路基板４の短手方向と略平行な線状のパターン配線となるように、接続ランド２２ａ，２２ｂと同様の方法で一つ以上形成されている。
【００３５】
そして、これらの接続ランド２２ａ，２２ｂや折り曲げパターン２３は、例えば誘電絶縁層の主面全面にめっき法等で成膜された銅箔層２４に、フォトリソグラフ処理等で所望のパターン配線となるようにパターニング加工が施されることで設けられる。
【００３６】
この回路基板４には、回路部２１の端部に取り付けられ、電池パック１が装填される電子機器と電気的に接続される外部接続用のコネクタ２５と、接続部２０に接続されたポリマー電池３を制御する電池制御回路部２６とを有している。
【００３７】
そして、回路基板４では、これらのコネクタ２５、電池制御回路部２６が、上述した接続ランド２２ａ，２２ｂが形成された主面と同一主面上に、１チップ化された電池部品として実装され、パターン配線等で互いに接続されている。
【００３８】
電池制御回路部２６は、例えばポリマー電池３を過充電や過放電から保護する保護回路や、ポリマー電池３の電力残量等を演算する演算回路、電池パック１が装填される電子機器との間で通信を行う通信回路等で構成されている。電池制御回路部２６は、ポリマー電池３が繋がる接続ランド２２ａ，２２ｂ等に電気的に接続されることでポリマー電池３から電力が絶えず供給され、ポリマー電池３の充放電や、電子機器との間の通信等を制御する。そして、電池制御回路部２６は、回路基板４の主面上に、例えばＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等のような集積回路にされた状態で電子部品として実装される。
【００３９】
以上のような外筐２、ポリマー電池３及び回路基板４によって構成される電池パック１の組立方法について説明する。
【００４０】
具体的には、ポリマー電池３の正極端子１４及び負極端子１７を回路基板４の接続ランド２２ａ，２２ｂに接続する方法について説明する。
【００４１】
図４に示すように、このような回路基板４の接続ランド２２ａ，２２ｂに、ポリマー電池３の正極端子１４及び負極端子１７がそれぞれ接続されるが、正極端子１４及び負極端子１７は、例えばＮｉ等からなる中継ぎ端子１９ａ，１９ｂを介して回路基板４に接続されている。
【００４２】
上述したように、ポリマー電池３の正極端子１４は、アルミニウム等から構成されている。アルミニウムは、銅とは溶着し難く、正極端子１４を、銅箔層２４が形成された回路基板４の接続ランド２２ａに直接接続することはできない。そのため、正極端子４及び負極端子１７を回路基板４に接続する場合には、正極端子１４及び負極端子１７と回路基板４との間に、例えばＮｉ等からなる中継ぎ端子１９ａ，１９ｂを介して、回路基板４に接続することになる。
【００４３】
正極端子１４及び負極端子１７と中継ぎ端子１９ａ，１９ｂとは、例えば超音波溶着により接続されている。
【００４４】
以下、中継ぎ端子１９ａ，１９ｂを介して、ポリマー電池３の正極端子１４及び負極端子１７を回路基板４の接続ランド２２ａ，２２ｂに接続する方法について説明する。なお、以下の説明では、回路基板４の接続ランド２２ａ，２２ｂをまとめて接続ランド２２と称し、中継ぎ端子１９ａ，１９ｂであって、接続ランド２２に接続される接続端を単に端子１９と称している。
【００４５】
回路基板４に端子１９を接続する場合には、まず、回路基板４の接続ランド２２にハンダを所定のパターンで塗布してハンダ塗布部３０とする。接続ランド２２は、上述したように、基板上にパターン形成された銅箔層２４から構成されている。ここでは矩形状のパターンで形成されている。
【００４６】
ハンダとしては、Ｓｎ−Ｐｂ系合金からなるものが挙げられるが、これに限定されず、それ以外の成分の種々の電子工業用ハンダを用いることができる。また、ハンダの塗布は、ハンダペーストを用いて、例えばスクリーン印刷により簡単に行うことができる。
【００４７】
ここで本発明では、ハンダ塗布部のパターンを規定している。すなわち、ハンダ塗布部３０は、同一面上において、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されている。
【００４８】
図５及び図６に示す例では、ハンダ塗布部３０は、矩形状のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄよりも狭い幅の矩形状の接続領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、３２ｄとを有する。ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、矩形状の接続ランド２２の４隅に対応してそれぞれ配されている。そして、ハンダ塗布領域３１ａとハンダ塗布領域３１ｂとが接続領域３２ａで接続され、ハンダ塗布領域３１ｂとハンダ塗布領域３１ｃとが接続領域３２ｂで接続されている。また、ハンダ塗布領域３１ｃとハンダ塗布領域３１ｄとが接続領域３２ｃで接続され、ハンダ塗布領域３１ｄとハンダ塗布領域３１ａとが接続領域３２ｄで接続されている。
【００４９】
なお、以下の説明では、ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを総称してハンダ塗布領域３１と称し、接続領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、３２ｄを総称して接続領域３２と称する場合がある。
【００５０】
これらのハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び接続領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、３２ｄで囲まれた、ハンダが塗布されない部分は、十字形状の中抜き部３３とされている。接続ランド２２上に形成された銅箔のうち、この中抜き部３３の銅箔層２４は、エッチング等により除去されている。
【００５１】
また、この中抜き部３３はレジストが塗布されてレジスト塗布部３４とされている。中抜き部３３にレジストを塗布しておくことで、ハンダを熱溶解したときに、ハンダが中抜き部３３に流れ込むのを防止することができる。レジストを塗布する代わりに、中抜き部３３にカバーフィルムを貼り付けてもよい。
【００５２】
つぎに、図７に示すように、ハンダ塗布部３０が形成された回路基板４の接続ランド２２と端子１９とを位置決めし、端子１９と回路基板４とでハンダ塗布部３０を挟み込むように重ね合わせる。図７では、端子１９を、当該回路基板４に対して直角に位置決めし、重ね合わせている。また、このとき、端子１９は、複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに跨って重ね合わせられる。
【００５３】
ここで、接続ランド２２上に塗布されたハンダには、面積が広くなされた各ハンダ塗布領域３１の中央部に集まろうとする力、すなわち表面張力がはたらいている。
【００５４】
従って、４つのハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ上に跨って重ね合わせられた端子１９は、図７中矢印で示すように、このハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄでの表面張力により引っ張られ、接続ランド２２の中央からそれぞれのハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに向かって４方向の引力を受けた状態となる。これにより端子１９のセルフアライメントの効果が得られ、リフロー工程などの際に振動等が加わって端子１９が回路基板４からずれてしまうことが防止される。これにより、回路基板４に対して直角に載置された端子１９は、ハンダを熱溶解した際にこの角度や位置を維持するような力を受けて接続される。
【００５５】
本発明では、端子１９の長辺方向と短辺方向との位置あわせが行えるようにすることが好ましく、そのためには、複数のハンダ塗布領域３１を少なくとも端子の長辺方向と短辺方向とに互いに位置するように配することが好ましい。
【００５６】
複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、それぞれ略同じ面積であることが好ましい。ハンダ塗布領域３１に塗布されたハンダの表面張力の大きさは、ハンダ塗布領域３１の面積にも依存し、ハンダ塗布領域３１の面積が大きくなれは、当該ハンダ領域３１に塗布されたハンダの表面張力も大きくなる。
【００５７】
それぞれのハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの面積が大きく異なると、ハンダの表面張力の大きさにもばらつきが生じてしまう。そうすると、端子１９をそれぞれの方向に引っ張る力が不均等になってしまい、セルフアライメントの効果を十分に発揮することができなくなる。複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを、略同じ面積とすることで、端子１９をそれぞれの方向に引っ張る力を均等にし、セルフアライメントの効果を十分に発揮することができる。
【００５８】
さらに、複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、接続ランド２２上で均等に配置されていることが好ましい。複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを均等に配することで、各ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに塗布されたハンダの表面張力により端子１９を引っ張る力の方向を均等にし、セルフアライメントの効果を十分に発揮することができる。また、表面張力により端子１９を引っ張る力の方向をより均等にするために、複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、点対称、線対称などの対称形に配されていることがより好ましい。
【００５９】
このように、複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを形成し、端子１９を、複数のハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ上に跨って重ね合わせることで、セルフアライメントの効果が得られ、端子１９が回路基板４からずれることなく接続される。
【００６０】
また、本発明では、ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを、接続領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで接続している。ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを接続領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで接続することで、ハンダ塗布領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを各々独立して設けた場合に比べて、回路基板４と端子１９との接続面積を増やすことができる。接続面積の増加により、接続強度を向上させるとともに、接続後の導通抵抗を低下させることができる。これにより信頼性の高い接続が可能になる。
【００６１】
セルフアライメントの効果を得るためには、ハンダ塗布領域３１の面積をより大きく、接続領域３２の面積をより小さくして両者の面積差を大きくすることが好ましい。また、接続面積を十分に確保するためには、中抜き部３３等、接続ランド２２上でハンダが塗布されていない部分の面積を小さく抑えることが好ましい。
【００６２】
なお、特許第３１８４９２９号では、セルフアライメント効果を確実に得るためには、複数のハンダペースト塗布部を、これらの溶融時に互いに接触しないように設ける旨の記載、およびハンダペースト塗布部のそれぞれの間の寸法を大きくすることが望まれる旨の記載が見られるが、これでは接続面積が低下することとなり、接続強度が低下してしまうほか、導通抵抗も増加してしまう。
【００６３】
これに対し本発明では、複数のハンダ塗布領域３１を接続領域３２で接続しているので、セルフアライメントの効果を得られるとともに、ハンダ塗布面積を十分に確保して接続強度を向上させ、導通抵抗を低下させることができるので、より優れていると言える。
【００６４】
なお、図７では端子１９がハンダ塗布部３０よりも大きい場合を示しているが、図８に示すように、端子１９がハンダ塗布部３０よりも小さい場合でも、本発明の効果は得られる。ただし、この場合も、端子１９は、複数のハンダ塗布領域３１に跨って重ね合わせられる必要がある。
【００６５】
ところで、回路基板４の基板面積が小さいために、両面基板以上の多層基板を使用する場合がある。この場合、端子１９を接続する接続ランド２２は、基板の幅いっぱいに必要になるため、回路部品との接続は他面で接続することになり、従ってスルーホールにて他面とのパターン接続が必要になる。
【００６６】
回路基板４の接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図９及び図１０に示すように、ハンダ塗布部３０以外の領域、例えば中抜き部３３にスルーホール３９を配置する。中抜き部３３にスルーホール３９を配することで、図１１に示すように、端子１９を回路基板４にハンダ付けした後に、端子１９を折り曲げても、端子１９がハンダ接続されている部分、すなわち接続ランド２２の部分は、基板自身の厚みにハンダ塗布部３０のハンダ厚みが加わって厚くなり、曲がりにくくなる。従って、接続ランド２２のうち中抜き部３３に配されたスルーホール３９には曲げ圧が加わらないので、スルーホールと配線パターンとの断線を防ぐことができる。
【００６７】
また、振動や落下等の衝撃が加わった場合でも、端子１９がハンダ接続されている接続ランド２２の部分は、基板自身の厚みにハンダ塗布部３０のハンダ厚みが加わり、厚くなっているので、衝撃が緩和され剥離方向の力が加わらないので、スルーホールと配線パターンとの断線を防ぐことができる。
【００６８】
なお、中抜き部３３にスルーホール３９を配する場合には、導通の確保のために、中抜き部３３に形成された銅箔層２４は除去せずに残しておく。
【００６９】
スルーホールをブラインドスルーホールとすれば、スルーホール上にハンダを塗布することができる。この場合にも、端子がハンダ接続されている部分は、基板自身の厚みにハンダ塗布部のハンダ厚みが加わり、スルーホールには曲げ圧や衝撃による剥離方向の力が加わらないので、スルーホールと配線パターンとの断線を防ぐことができる。しかし、スルーホールをブラインドスルーホールとするには工程やコストがかかってしまうので、上述したように、中抜き部等のように、接続ランドのうち、ハンダ塗布部以外の領域にスルーホールを配置することが好ましい。
【００７０】
フレキシブル基板や板厚の薄い基板を用いたような場合には、上述したような曲げ圧や衝撃によるスルーホールと配線パターンとの断線が起こりやすい。従って、本発明はフレキシブル基板や板厚の薄い基板を用いたような場合に特に有効である。
【００７１】
以上、説明したように、本発明によれば、端子１９を回路基板４の接続ランド２２に接続する際に、接続ランド２２上に複数のハンダ塗布領域３１を形成し、端子を複数のハンダ塗布領域３１上に跨って重ね合わせることで、セルフアライメントの効果が得られ、端子１９が回路基板４からずれることなく接続される。
【００７２】
また、本発明では、ハンダ塗布領域３１を、接続領域３２で接続している。ハンダ塗布領域３１を接続領域３２で接続することで、ハンダ塗布領域３１を各々独立して設けた場合に比べて、回路基板４と端子１９との接続面積を増やすことができる。接続面積の増加により、接続強度を向上させるとともに、接続後の導通抵抗を低下させることができる。これにより信頼性の高い接続が可能になる。
【００７３】
また、回路基板２の接続ランド２２にスルーホール３９を形成する場合、ハンダ塗布部３０以外の部分にスルーホール３９が配置されるようにする。これにより、端子１９がハンダ接続されている部分は、基板自身の厚みにハンダ塗布部３０のハンダ厚みが加わるので曲がりにくくなり、スルーホールと配線パターンとの断線を防ぐことができる。
【００７４】
従って、本発明によれば、信頼性の高い接続が可能になる。
【００７５】
なお、ハンダ塗布部のパターンは、複数の幅広の部分（ハンダ塗布領域）が幅狭の部分（接続領域）で接続されていればよく、ハンダ塗布領域や接続領域の形状は特に限定されない。
【００７６】
また、ハンダ塗布領域及び接続領域とで囲まれた中抜き部の形状も、特に限定されるものではなく、上述したような十字形の他、円形、楕円形、多角形等、種々の形状とすることができる。
【００７７】
ハンダ塗布部の形状を適宜選択することで、塗布されたハンダによる表面張力を調整し、それにより端子に作用する力の方向が適性化されてセルフアライメントの効果をより良好なものとすることができる。
【００７８】
以下、ハンダ塗布部の他の形状例について説明する。
【００７９】
例えば図１２に示す例では、ハンダ塗布部４０は、矩形状のハンダ塗布領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと、矩形状の接続領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃとを有する。ハンダ塗布領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、矩形状の接続ランド２２の４隅に対応してそれぞれ配されている。そして、ハンダ塗布領域４１ａとハンダ塗布領域４１ｂとを接続領域４２ａで接続し、ハンダ塗布領域４１ｂとハンダ塗布領域４１ｃとを接続領域４２ｂで接続している。また、ハンダ塗布領域４１ｄとハンダ塗布領域４１ａとを接続領域４２ｃで接続して、凹型形状のパターンとしている。
【００８０】
このように、ハンダ塗布領域４１と接続領域４２とで囲まれた中抜き部４３は、閉じた形状とされていなくてもよく、一部が開いた形状であってもよい。
【００８１】
また、接続ランド２２のうち、ハンダ塗布部４０以外の部分は、銅箔層２４が除去されているとともにレジストが塗布されてレジスト塗布部４４とされている。
【００８２】
ハンダ塗布領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを、接続ランド２２の４隅に配することで、端子１９を接続ランド２２上に重ね合わせたときに、接続ランド２２の中央からそれぞれのハンダ塗布領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄに向かう４方向の力を良好に確保することができ、より効果的にセルフアライメントの効果を発揮することができる。
【００８３】
また、ハンダ塗布面積を十分に確保することができ、接続面積を大きくして、接続強度の増加、導通抵抗の低下を図ることができる。
【００８４】
そして、このような凹型形状のハンダ塗布部４０を有する接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図１３に示すように、ハンダ塗布部以外のレジスト塗布部４４にスルーホール４９を配する。この場合には、ハンダ塗布部４０以外の領域の銅箔層２４は残存させておく。
【００８５】
なお、本発明では、端子の長辺方向と短辺方向とにおいてセルフアライメントが行えるようにすることが好ましく、そのためには、複数のハンダ塗布領域を少なくとも端子の長辺方向と短辺方向とに互いに位置するように配することが好ましい。そのためには、ハンダ塗布領域を少なくとも３箇所形成し、それらが端子の長辺方向と短辺方向とに互いに位置するように配することが好ましい。
【００８６】
例えば図１４に示す例では、ハンダ塗布部５０は、矩形状の３つのハンダ塗布領域５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、略台形状の接続領域５２ａ，５２ｂとを有している。すなわちハンダ塗布領域５１ａ，５１ｂを矩形状の接続ランド２２の一方の長辺の両端に配し、ハンダ塗布領域５１ｃを対向する他方の長辺の中央に配して、ハンダ塗布領域５１ａ，５１ｂ，５１ｃを三角形の頂点に対応するような３点に配している。そしてハンダ塗布領域５１ａとハンダ塗布領域５１ｂとを接続領域５２ａで接続し、ハンダ塗布領域５１ａとハンダ塗布領域５１ｃとを接続領域５２ｂで接続して、ハンダ塗布部５０をＶ字形状としている。
【００８７】
また、接続ランド２２のうち、ハンダ塗布部５０以外の部分は、銅箔層２４が除去されているとともに、レジストが塗布されてレジスト塗布部５３とされている。
【００８８】
図１４に示すようにハンダ塗布領域５１ａ，５１ｂ，５１ｃを３点に配することで、端子１９を接続ランド２２上に重ね合わせたときに、端子１９の短辺方向と長辺方向に表面張力により引っ張る力がはたらき、セルフアライメントの効果が良好に得られる。
【００８９】
そして、このようなＶ字形状のハンダ塗布部５０を有する接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図１５に示すように、ハンダ塗布部５０以外のレジスト塗布部５３にスルーホールを配する。この場合には、ハンダ塗布部５０以外の領域の銅箔層２４は残存させておく。
【００９０】
また、例えば図１６に示す例では、ハンダ塗布部６０は、矩形状の５つのハンダ塗布領域６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅと、接続領域６２ａ，６２ｂ，６２ｃとを有する。ハンダ塗布領域６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｅは、矩形状の接続ランド２２の４隅に対応して配され、ハンダ塗布領域６１ｄは、ハンダ塗布領域６１ａとハンダ塗布領域６１ｂとの間に配されている。
【００９１】
そして、ハンダ塗布領域６１ａとハンダ塗布領域６１ｂと接続領域６１ｄとは、Ｔ字形状の接続領域６２ａで接続されている。またハンダ塗布領域６１ｂとハンダ塗布領域６１ｃは、矩形状の接続領域６２ｂで接続され、ハンダ塗布領域６１ｅとハンダ塗布領域６１ａは、矩形状の接続領域６２ｃで接続されて、ハンダ塗布部６０は、フォーク型形状のパターンとされている。
【００９２】
また、接続ランド２２のうち、ハンダ塗布部６０以外の部分は、銅箔層２４が除去されているとともにレジストが塗布されてレジスト塗布部６３とされている。
【００９３】
このように、ハンダ塗布領域６１を多く配することで、端子１９を接続ランド２２上に重ね合わせたときに、接続ランド２２の中央からそれぞれのハンダ塗布領域６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅに向かう力の方向を多く、ここでは５つの方向に確保することができ、より効果的にセルフアライメントの効果を発揮することができる。
【００９４】
また、ハンダ塗布面積を十分に確保することができ、接続面積を大きくして、接続強度の増加、導通抵抗の低下を図ることができる。
【００９５】
そして、このようなフォーク型形状のハンダ塗布部６０を有する接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図１７に示すように、ハンダ塗布部６０以外のレジスト塗布部６３にスルーホール６９を配する。この場合には、ハンダ塗布部６０以外の領域の銅箔層２４は残存させておく。
【００９６】
また、図１８に示す例では、ハンダ塗布部７０は、４つのハンダ塗布領域７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄと、接続領域７２とを有している。これら４つのハンダ塗布領域７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、平行な２組の辺と直角部を有する五角形状をしており、その直角部が矩形状の接続ランド２２の４隅に対応して配されている。接続領域７２は、ハンダ塗布領域７１ｂとハンダ塗布領域７１ｃとを接続する第１の接続部７２ａと、ハンダ塗布領域７１ｃとハンダ塗布領域７１ｄとを接続する第２の接続部７２ｂと、第１の接続部７２ａと第２の接続部７２ｂとを接続する第３の接続部７３ｃとを有する。
【００９７】
そして、ハンダ塗布領域７１ａとハンダ塗布領域７１ｂとが第１の接続部７２ａで接続され、ハンダ塗布領域７１ｃとハンダ塗布領域７１ｄとが第２の接続部７２ｂで接続され、さらに第１の接続部７２ａと第２の接続部７２ｂとが第３の接続部７３ｃで接続されてＨ字形状のパターンとされている。
【００９８】
また、接続ランド２２のうち、ハンダ塗布部７０以外の部分は、銅箔層２２が除去されているとともにレジストが塗布されてレジスト塗布部７３とされている。
【００９９】
このように、ハンダ塗布部７０を、Ｈ字形状のパターンとした場合でも、端子１９を接続ランド２２上に重ね合わせたときに、接続ランド２２の中央からそれぞれのハンダ塗布領域７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄに向かって４方向への引力を確保することができ、セルフアライメントの効果を発揮することができる。
【０１００】
また、ハンダ塗布面積を十分に確保することができ、接続面積を大きくして、接続強度の増加、導通抵抗の低下を図ることができる。
【０１０１】
そして、このようなＨ字形状のハンダ塗布部７０を有する接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図１９に示すように、ハンダ塗布部７０以外のレジスト塗布部７３にスルーホールを配する。この場合には、ハンダ塗布部７０以外の領域の銅箔層２４は残存させておく。
【０１０２】
さらに、図２０に示す例では、ハンダ塗布部８０は、４つの矩形状のハンダ塗布領域８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄと、Ｘ字形状の接続領域８２とを有している。
【０１０３】
そして、ハンダ塗布領域８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは、矩形状の接続ランド２２の４隅に対応して配されており、これらハンダ塗布領域８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは、接続ランド２２の中央に配されたＸ字形状の接続領域８２の４端にそれぞれ接続されてＸ字形状のパターンとしている。
【０１０４】
また、接続ランド２２のうち、ハンダ塗布部８０以外の部分は、銅箔層２４が除去されているとともにレジストが塗布されてレジスト塗布部８３とされている。
【０１０５】
ハンダ塗布部８０を、Ｘ字形状のパターンとすることで、端子１９を接続ランド２２上に重ね合わせたときに、接続ランド２２の中央からそれぞれのハンダ塗布領域８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに向かって４方向への引力を良好に確保することができ、より効果的にセルフアライメントの効果を発揮することができる。
【０１０６】
また、ハンダ塗布面積を十分に確保することができ、接続面積を大きくして、接続強度の増加、導通抵抗の低下を図ることができる。
【０１０７】
そして、このようなＸ字形状のハンダ塗布部８０を有する接続ランド２２にスルーホールを形成する場合には、図２１に示すように、ハンダ塗布部８０以外のレジスト塗布部８３にスルーホール８９を配する。この場合には、ハンダ塗布部以外の領域の銅箔層２４は残存させておく。
【０１０８】
以上説明したように、いずれの場合にも、端子１９が接続ランド２２上に位置ずれなく、信頼性の高い接続が可能となる。
【０１０９】
以上のようにして、図２２に示すように、ポリマー電池の正極端子１４及び負極端子１７が中継ぎ端子１９ａ，１９ｂを介して回路基板４の接続ランド２２ａ，２２ｂに実装されて、ポリマー電池３が回路基板４に取り付けられる。
【０１１０】
そして、ポリマー電池３が取り付けられた回路基板４を外筐２に収納する際は、先ず、図２３に示すように、回路基板４の長手方向に対して直交して配置されたポリマー電池３正極端子１４及び負極端子１７の先端部が接続部２０側の一対の接続ランド２２ａ，２２ｂと接続された状態から、図２３に示すように、正極端子１４及び負極端子１７の先端部を回路基板４と共に外装材７の貼合せ面７ａ上に折り返す。
【０１１１】
次に、図２４に示すように、回路基板４の回路部２１を、電池制御回路部２６等が実装された主面が接続部２０と対向する主面とは反対側の主面、すなわち外側の主面となるように、接続部２０と回路部２１との間に形成された折り曲げパターン２３に沿って接続部２０上に折り返す。これにより、回路基板４は、図２に示すように、外装材７の貼合せ面７ａ上に収まるように接続部２０と回路部２１との間で折り曲げられた状態で、且つポリマー電池３の正極端子１４及び負極端子１７が突出する側の側面に沿って配置される。そして、これらポリマー電池３及び回路基板４を、外筐２の上ハーフ２ａと下ハーフ２ｂとの間に収納した後、これら上ハーフ２ａと下ハーフ２ｂとを接続する。以上のようにして、図１に示すような電池パック１が組み立てられる。
【０１１２】
以上のようにして組み立てられた電池パック１は、抵抗が小さく、接続信頼性に優れ、品質の高いものとなる。
【０１１３】
なお、上述した実施の形態では、回路基板の接続方法として、ポリマー電池の端子を、電池制御回路等が搭載された回路基板の接続ランドに接続する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種端子を各種回路基板に接続する際に広く適用可能である。
【０１１４】
また、本発明は、回路基板の接続ランド２２が形成されていない部分にハンダ付けを行う場合にも適用可能である。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、端子を回路基板のランド部に接続する際に、接続ランド上に複数のハンダ塗布領域を形成し、端子を複数のハンダ塗布領域上に跨って重ね合わせることで、セルフアライメントの効果が得られ、端子が回路基板からずれることなく接続される。
【０１１６】
また、本発明では、ハンダ塗布領域を、接続領域で接続している。ハンダ塗布領域を接続領域で接続することで、ハンダ塗布領域を各々独立して設けた場合に比べて、回路基板と端子との接続面積を増やすことができる。接続面積の増加により、接続強度を向上させるとともに、接続後の導通抵抗を低下させることができる。これにより信頼性の高い接続が可能になる。
【０１１７】
また、回路基板の接続ランドにスルーホールを形成する場合、ハンダ塗布部以外の部分にスルーホールが配置されるようにする。これにより、端子がハンダ接続されている部分は、基板厚にハンダ厚が加わるので曲がりにくくなり、スルーホールと配線パターンとの断線を防ぐことができる。
【０１１８】
従って、本発明によれば、信頼性の高い接続が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電池パックを示す斜視図である。
【図２】同電池パックの内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】同電池パックに備わるポリマー電池の内部構造を示す分解斜視図である。
【図４】ポリマー電池の正極端子及び負極端子を回路基板の接続ランドに接続する様子を示す斜視図である。
【図５】接続ランド上に形成されたハンダ塗布部の形状を示す平面図である。
【図６】図５中、Ｘ１−Ｘ２線における断面図である。
【図７】ハンダ塗布部が形成された接続ランド上に端子を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図８】ハンダ塗布部が形成された接続ランド上にハンダ塗布部よりも小さい端子を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図９】接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図１０】図１０中、Ｘ３−Ｘ４線における断面図である。
【図１１】スルーホールが形成された回路基板に接続された端子を折り曲げた状態を示す断面図である。
【図１２】接続ランド上に形成されたハンダ接続部の他の形状例を示す平面図である。
【図１３】図１２の接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図１４】接続ランド上に形成されたハンダ接続部の他の形状例を示す平面図である。
【図１５】図１２の接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図１６】接続ランド上に形成されたハンダ接続部の他の形状例を示す平面図である。
【図１７】図１６の接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図１８】接続ランド上に形成されたハンダ接続部の他の形状例を示す平面図である。
【図１９】図１８の接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図２０】接続ランド上に形成されたハンダ接続部の他の形状例を示す平面図である。
【図２１】図２０の接続ランド内にスルーホールを形成した状態を示す平面図である。
【図２２】ポリマー電池の正極端子及び負極端子が回路基板の接続ランドに接続された様子を示す斜視図である。
【図２３】ポリマー電池及び回路基板を外筐に収納する方法を説明する図であり、回路基板が外装材の貼り合せ面上に載るように正極リード及び負極リードを折り返した状態を示す斜視図である。
【図２４】ポリマー電池及び回路基板を外筐に収納する方法を説明する図であり、回路基板における回路部が接続部上に折り返された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 電池パック、２ 外筐、２ａ 上ハーフ、２ｂ 下ハーフ、３ ポリマー電池、４ 回路基板、５ 開口部、６ 電池素子、７ 外装材、７ａ，７ｂ，７ｃ 貼合せ面、１４ 正極リード、１７ 負極リード、１９ａ，１９ｂ 端子、２０ 接続部、２１ 回路部、２２ａ，２２ｂ 接続ランド、 ２４ 銅箔層、２５ コネクタ、２６ 電池制御回路部、 ３０，４０，５０，６０，７０、８０ ハンダ塗布部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board having a sufficient solder application area, increased connection strength, and reduced conduction resistance, a method for connecting terminals to the circuit board, and a method for manufacturing a battery pack.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, solder on a substrate for connecting terminals has been applied over the entire pattern of connection lands formed in a planar shape.
[0003]
In such solder coating, when soldering is performed by passing through a reflow oven, the surface tension of the solder is concentrated at one point in the center of the pattern, and the terminal is applied when vibration from a belt conveyor or the like is applied to the substrate. In many cases, they are rotated or displaced, and connected out of the intended position.
[0004]
On the other hand, in Japanese Patent No. 3184929, the terminals are self-aligned on the pads of the substrate by dividing the solder paste into a plurality of solder paste application sections separated from each other.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, by dividing into a plurality of solder paste application sections, there is a problem that a solder paste application area, that is, a connection area cannot be sufficiently secured, connection strength is weakened, and conduction resistance increases. , Not enough.
[0006]
Further, there is a case where the circuit board is a multilayer board and the connection is made through holes. When solder is applied on the perforated through-hole, if the diameter of the through-hole is large, when the solder is melted by heat, the solder flows through the through-hole to the opposite side of the board and rises, flattening the opposite surface. May not be possible. For this reason, the perforated through-hole is arranged outside the solder application portion, but when the board area is small, it is difficult to arrange the through-hole outside the solder application portion in the pattern design. Further, if the through holes are blind through holes, they can be arranged in the solder application region, but this causes an increase in cost.
[0007]
In addition, when the diameter of the through hole is reduced, a plurality of through holes are formed because the conduction resistance value increases.However, since the through holes have to be arranged at a place close to the end face of the substrate, the strength of the substrate is reduced. May be weakened, and this portion may be broken when the collective substrate is divided.
[0008]
In the case of a flexible board or a board made of a thin hard material, if there is a through hole near the soldering pattern of the terminal, a force is applied in the direction opposite to the board to the opposite part of the connection area between the connected terminal and the board. If added, the substrate will bend at the through-hole portion, and the pattern and the through-hole will peel off.
[0009]
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation. A circuit board having a sufficient solder paste application area, increasing connection strength, and reducing conduction resistance has been proposed. An object of the present invention is to provide a method for connecting terminals and a method for manufacturing a battery pack.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The circuit board of the present invention is a circuit board comprising: a circuit pattern formed on the board; and a connection portion that is electrically connected to the circuit pattern and to which a terminal is connected. It has a solder application portion that is applied in a predetermined pattern, and the solder application portion is formed by applying a plurality of solder application regions in which solder is applied in a wide width and solder in a width smaller than the solder application region. A plurality of solder application areas, wherein the plurality of solder application areas are connected by the connection area.
[0011]
In the circuit board according to the present invention as described above, since the plurality of solder application areas are connected by the connection area, the area of the solder application section increases.
[0012]
Further, a method for connecting a terminal to a circuit board according to the present invention includes a method for connecting a terminal to a circuit board having a circuit pattern formed on the board and a connection portion to which the terminal is electrically connected to the circuit pattern. A soldering step of applying solder in a predetermined pattern on the connection portion of the circuit board to form a solder coating portion, and connecting the terminal to the connection portion where the solder coating portion is formed. And a connecting step of connecting the connecting portion and the terminal by heating and melting the solder. And, in the application step, the solder application section has a plurality of solder application areas where the solder is applied widely, and a connection area where the solder is applied with a width smaller than the solder application area, The plurality of solder application areas are connected by the connection area, and in the overlapping step, the connection ends of the terminals are overlapped over the plurality of solder application areas.
[0013]
In the method of connecting a terminal to a circuit board according to the present invention as described above, the solder-coated portion has a plurality of solder-coated regions, so that an effect of self-alignment is obtained, and the plurality of solder-coated regions are Since the connection is made by the connection region, the connection area can be increased.
[0014]
Further, the method for manufacturing a battery pack of the present invention includes a polymer battery having a positive electrode, a negative electrode, and a polymer electrolyte, terminals of which are respectively derived from the positive electrode and the negative electrode, a circuit pattern formed on a substrate, and a circuit. A circuit board having a circuit board having a connection portion electrically connected to the pattern and the terminal being electrically connected, the terminal of the polymer battery being connected to the connection portion of the circuit board. At the time of electrical connection, a coating step of applying solder in a predetermined pattern to a connection portion of a circuit board to form a solder coating portion, and aligning a connection end of a terminal on the board on which the solder coating portion is formed. And a connection step of connecting the circuit board and the terminal by heating and melting the solder.
[0015]
And, in the application step, the solder application section has a plurality of solder application areas where the solder is applied widely, and a connection area where the solder is applied with a width smaller than the solder application area, The plurality of solder application areas are connected by the connection area, and in the overlapping step, the connection ends of the terminals are overlapped over the plurality of solder application areas.
[0016]
In the method for manufacturing a battery pack according to the present invention as described above, since the solder application section has a plurality of solder application areas, the effect of self-alignment can be obtained, and the plurality of solder application areas can Since the connection is made by the regions, the connection area can be increased.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a circuit board, a method for connecting terminals to the circuit board, and a method for manufacturing a battery pack to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0018]
In the following description, a circuit board on which a battery protection circuit and the like are formed is taken as an example of a circuit board, and a method of connecting a terminal of a polymer battery to the circuit board is used as a method of connecting a terminal to the circuit board. The invention will be described by way of example, but the invention is not limited thereto.
[0019]
First, prior to describing the circuit board connection method of the present invention, a battery pack manufactured by applying the present invention will be described.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, this battery pack 1 houses a polymer battery 3 as a power generation element and a circuit board 4 to which the polymer battery 3 is electrically connected in an outer case 2 as a storage case. The structure has been.
[0021]
The outer casing 2 is formed of a so-called plastic case, and a storage space in which the polymer battery 3 and the circuit board 4 are stored inside by abutting the peripheral wall of the upper half 2a and the peripheral wall of the lower half 2b with each other. And its outer shape is a substantially rectangular flat plate. The outer casing 2 is formed at one end in the longitudinal direction with an opening 5 for exposing a connector 25 attached to the circuit board 4 to the outside, and an upper half 2a constituting the outer casing 2 is formed. Notches 5a and 5b constituting the opening 5 are formed in the lower half 2b.
[0022]
As shown in FIG. 3, the polymer battery 3 is a nonaqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery, for example. And an exterior material 7.
[0023]
In the polymer battery 3, the battery element 6 has a band-shaped positive electrode 8, a band-shaped negative electrode 9, a solid electrolyte 10 containing an organic polymer or an electrolyte salt, and a separator 11 interposed between the electrodes. By winding in the direction, it functions as a power generating element.
[0024]
The positive electrode 8 is formed by applying a positive electrode mixture coating liquid containing a positive electrode active material and a binder on the positive electrode current collector 12, drying, and pressing, so that the positive electrode mixture layer 13 is formed on the positive electrode current collector 12. It has a structure formed by compression. A positive electrode terminal 14 is connected to the positive electrode 8 at a predetermined position on the positive electrode current collector 12 so as to protrude in the width direction of the positive electrode current collector 12. For the positive electrode terminal 14, for example, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as aluminum is used.
[0025]
The negative electrode 9 forms a negative electrode mixture layer 16 on the negative electrode current collector 15 by applying a negative electrode mixture coating liquid containing a negative electrode active material and a binder on the negative electrode current collector 15, drying, and pressing. It has a structure formed by compression. A negative electrode terminal 17 is connected to the negative electrode 9 at a predetermined position on the negative electrode current collector 15 so as to protrude in the width direction of the negative electrode current collector 15. For the negative electrode terminal 17, for example, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as nickel or copper is used.
[0026]
The solid electrolyte 10 exchanges, for example, lithium ions between the positive electrode 8 and the negative electrode 9. Therefore, an organic solid electrolyte having lithium ion conductivity is used as the solid electrolyte 10. As the organic solid electrolyte, a polymer solid electrolyte composed of an electrolyte salt and an organic polymer containing the same, a gel electrolyte in which a non-aqueous electrolyte is contained in a polymer matrix, and the like can be used. The solid electrolyte 10 is formed as an electrolyte layer by applying and solidifying an electrolyte solution containing an organic solid electrolyte on the surfaces of the positive electrode 8 and the negative electrode 9.
[0027]
The separator 11 separates the positive electrode 8 and the negative electrode 9 from each other, and may use a known material that is generally used as an insulating porous film of this type of nonaqueous electrolyte battery.
[0028]
The packaging material 7 for enclosing the battery element 6 having the above-described configuration is a laminated film in which a resin layer and a metal layer are bonded to each other by lamination or the like to be composited into two or more layers. The surface to be formed is a resin layer. The material of the resin layer is not particularly limited as long as it has adhesiveness to the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17. As the metal layer, for example, aluminum, stainless steel, nickel, iron, or the like formed into a foil shape, a plate shape, or the like is used. In the case 7, the outer layer of the battery 1 is provided with a resin layer made of, for example, nylon or the like, so that the outer layer 7 can be improved in strength against breakage or piercing.
[0029]
The battery element 6 was housed inside the exterior material 7, and the outer edge of the exterior material 7 was electrically connected to the positive electrode 9 and the negative electrode 10 constituting the battery element 7 by bonding resin layers together by, for example, heat sealing. The battery element 7 is sealed in the exterior material 7 in a state where the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are drawn out from between the bonding surfaces 7a of the exterior material 7 via the resin pieces 18 to form the polymer battery 3. .
[0030]
As shown in FIG. 4, the circuit board 4 to which the polymer battery 3 is connected is formed in a long shape with a width corresponding to the bonding surface 8a of the exterior material 7. On both sides in the longitudinal direction of the circuit board 4, a connection section 20 to which the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are electrically connected, and a circuit section 21 configured with a protection circuit for protecting the polymer battery 3 from overcharging and discharging. Are provided.
[0031]
The circuit board 4 is a so-called multilayer flexible printed circuit board having flexibility and having pattern wirings and dielectric insulating layers alternately laminated. Since the circuit board 4 has flexibility, it can be bent between the connection section 20 and the circuit section 21. Here, the description is made using a flexible substrate as the circuit board 4, but the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a rigid substrate.
[0032]
In the circuit board 4, the connection part 20 is provided with a pair of connection lands 22 a and 22 b to which the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery 3 are electrically connected. The pair of connection lands 22a and 22b are formed on one main surface of the circuit board 4 at predetermined intervals in the longitudinal direction and are pattern-formed as part of pattern wiring.
[0033]
The positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are arranged orthogonally to the longitudinal direction of the circuit board 4, and the tip ends thereof are connected to each other by solder connection via a relay terminal as described later. The lands 22a and 22b are connected.
[0034]
Further, between the connecting portion 20 and the circuit portion 21, a bending pattern 23 for facilitating bending between the connecting portion 20 and the circuit portion 21 is opposite to the main surface on which the connection lands 22a and 22b are formed. It is provided on the main surface on the side. One or more bent patterns 23 are formed in the same manner as the connection lands 22a and 22b so as to form a linear pattern wiring substantially parallel to the short direction of the circuit board 4.
[0035]
The connection lands 22a and 22b and the bent pattern 23 are formed on the copper foil layer 24 formed by plating or the like on the entire main surface of the dielectric insulating layer, for example, to form a desired pattern wiring by photolithographic processing or the like. Is provided by performing a patterning process.
[0036]
The circuit board 4 includes an external connection connector 25 attached to an end of the circuit section 21 and electrically connected to an electronic device in which the battery pack 1 is mounted, and a polymer battery connected to the connection section 20. 3 and a battery control circuit unit 26 for controlling the control circuit 3.
[0037]
In the circuit board 4, the connector 25 and the battery control circuit unit 26 are mounted as one-chip battery components on the same main surface as the main surface on which the connection lands 22a and 22b are formed. They are connected to each other by pattern wiring or the like.
[0038]
The battery control circuit unit 26 includes, for example, a protection circuit for protecting the polymer battery 3 from overcharge and overdischarge, an arithmetic circuit for calculating the remaining power of the polymer battery 3, and an electronic device in which the battery pack 1 is mounted. And a communication circuit or the like for performing communication. The battery control circuit unit 26 is constantly connected to the connection lands 22a, 22b and the like to which the polymer battery 3 is connected, so that the power is constantly supplied from the polymer battery 3 to charge and discharge the polymer battery 3 and to connect with the electronic device. Control communication and the like. The battery control circuit unit 26 is mounted as an electronic component on the main surface of the circuit board 4 in an integrated circuit such as an integrated circuit (IC) chip, a large-scale integrated circuit (LSI) chip, or the like. Is done.
[0039]
A method of assembling the battery pack 1 including the outer casing 2, the polymer battery 3, and the circuit board 4 as described above will be described.
[0040]
Specifically, a method of connecting the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery 3 to the connection lands 22a and 22b of the circuit board 4 will be described.
[0041]
As shown in FIG. 4, the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery 3 are connected to the connection lands 22a and 22b of the circuit board 4, respectively. It is connected to the circuit board 4 via relay terminals 19a and 19b made of the same.
[0042]
As described above, the positive electrode terminal 14 of the polymer battery 3 is made of aluminum or the like. Aluminum is not easily welded to copper, and the positive electrode terminal 14 cannot be directly connected to the connection land 22a of the circuit board 4 on which the copper foil layer 24 is formed. Therefore, when the positive terminal 4 and the negative terminal 17 are connected to the circuit board 4, the positive terminal 14 and the negative terminal 17 are connected between the positive terminal 14 and the negative terminal 17 and the circuit board 4 through relay terminals 19a and 19b made of, for example, Ni. It will be connected to the circuit board 4.
[0043]
The positive terminal 14 and the negative terminal 17 are connected to the relay terminals 19a, 19b by, for example, ultrasonic welding.
[0044]
Hereinafter, a method of connecting the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery 3 to the connection lands 22a and 22b of the circuit board 4 via the relay terminals 19a and 19b will be described. In the following description, the connection lands 22a and 22b of the circuit board 4 are collectively referred to as a connection land 22, and the connection ends of the relay terminals 19a and 19b connected to the connection land 22 are simply referred to as terminals 19. I have.
[0045]
When connecting the terminals 19 to the circuit board 4, first, solder is applied to the connection lands 22 of the circuit board 4 in a predetermined pattern to form the solder application section 30. The connection land 22 is composed of the copper foil layer 24 patterned on the substrate as described above. Here, it is formed in a rectangular pattern.
[0046]
Examples of the solder include those made of a Sn—Pb-based alloy, but are not limited thereto, and various other solders for electronic industry having other components can be used. In addition, the solder can be easily applied using a solder paste, for example, by screen printing.
[0047]
Here, in the present invention, the pattern of the solder application portion is defined. That is, the solder application section 30 has, on the same surface, a plurality of solder application areas where the solder is applied widely, and a connection area where the solder is applied with a width smaller than the solder application area, The plurality of solder application areas are connected by the connection area.
[0048]
In the example shown in FIGS. 5 and 6, the solder application section 30 has a rectangular solder application area 31 a, 31 b, 31 c, 31 d and a rectangular connection having a width narrower than the solder application areas 31 a, 31 b, 31 c, 31 d. It has regions 32a, 32b, 32c, and 32d. The solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d are arranged corresponding to the four corners of the rectangular connection land 22, respectively. The solder application area 31a and the solder application area 31b are connected by a connection area 32a, and the solder application area 31b and the solder application area 31c are connected by a connection area 32b. The solder application area 31c and the solder application area 31d are connected by a connection area 32c, and the solder application area 31d and the solder application area 31a are connected by a connection area 32d.
[0049]
In the following description, the solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d may be collectively referred to as a solder application area 31, and the connection areas 32a, 32b, 32c, 32d may be collectively referred to as a connection area 32.
[0050]
The portion where the solder is not applied, surrounded by the solder application regions 31a, 31b, 31c, 31d and the connection regions 32a, 32b, 32c, 32d, is a cross-shaped hollow portion 33. Of the copper foil formed on the connection lands 22, the copper foil layer 24 of the hollow portion 33 is removed by etching or the like.
[0051]
A resist is applied to the hollow portion 33 to form a resist coating portion 34. By applying a resist to the hollow portion 33, it is possible to prevent the solder from flowing into the hollow portion 33 when the solder is melted by heat. Instead of applying a resist, a cover film may be attached to the hollow portion 33.
[0052]
Next, as shown in FIG. 7, the connection lands 22 of the circuit board 4 on which the solder application section 30 is formed and the terminals 19 are positioned, and the terminals 19 and the circuit board 4 are stacked so that the solder application section 30 is sandwiched therebetween. Match. In FIG. 7, the terminals 19 are positioned at right angles to the circuit board 4 and overlapped. At this time, the terminals 19 are superimposed over the plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d.
[0053]
Here, the force applied to the solder applied on the connection lands 22 tends to gather at the central portion of each of the solder application areas 31 having a large area, that is, the surface tension is applied.
[0054]
Accordingly, the terminals 19 superimposed over the four solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d have surface tensions in the solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d as indicated by arrows in FIG. , And is in a state of receiving attractive forces in four directions from the center of the connection land 22 toward the respective solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d. As a result, the effect of self-alignment of the terminal 19 is obtained, and the terminal 19 is prevented from being displaced from the circuit board 4 due to vibration or the like during a reflow process or the like. Thus, the terminals 19 mounted at right angles to the circuit board 4 are connected by receiving a force that maintains the angles and positions when the solder is melted by heat.
[0055]
In the present invention, it is preferable that the long side direction and the short side direction of the terminal 19 can be aligned. To this end, the plurality of solder application regions 31 are arranged at least in the long side direction and the short side direction of the terminal. It is preferable to arrange them so as to be located with respect to each other.
[0056]
The plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d preferably have substantially the same area. The magnitude of the surface tension of the solder applied to the solder application area 31 also depends on the area of the solder application area 31. If the area of the solder application area 31 increases, the surface of the solder applied to the solder area 31 The tension also increases.
[0057]
If the areas of the solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d are significantly different, the magnitude of the surface tension of the solder also varies. Then, the forces for pulling the terminals 19 in the respective directions become uneven, and the effect of the self-alignment cannot be sufficiently exerted. By setting the plurality of solder application regions 31a, 31b, 31c, 31d to have substantially the same area, the forces for pulling the terminals 19 in the respective directions are equalized, and the self-alignment effect can be sufficiently exerted.
[0058]
Furthermore, it is preferable that the plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, and 31d are evenly arranged on the connection lands 22. By uniformly arranging the plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d, the direction of the force for pulling the terminal 19 by the surface tension of the solder applied to each of the solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d is made uniform. Thus, the effect of the self-alignment can be sufficiently exhibited. Further, in order to make the direction of the force pulling the terminal 19 by the surface tension more uniform, the plurality of solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d may be arranged in a symmetrical shape such as point symmetry or line symmetry. More preferred.
[0059]
As described above, the plurality of solder application regions 31a, 31b, 31c, and 31d are formed, and the terminal 19 is overlapped over the plurality of solder application regions 31a, 31b, 31c, and 31d. As a result, the terminals 19 are connected without shifting from the circuit board 4.
[0060]
Further, in the present invention, the solder application areas 31a, 31b, 31c, 31d are connected by connection areas 32a, 32b, 32c, 32d. By connecting the solder application areas 31a, 31b, 31c, and 31d by the connection areas 32a, 32b, 32c, and 32d, the circuit board is compared with the case where the solder application areas 31a, 31b, 31c, and 31d are provided independently. The connection area between the terminal 4 and the terminal 19 can be increased. By increasing the connection area, the connection strength can be improved and the conduction resistance after connection can be reduced. This enables a highly reliable connection.
[0061]
In order to obtain the effect of the self-alignment, it is preferable that the area of the solder application region 31 be larger and the area of the connection region 32 be smaller to increase the difference between the two areas. In addition, in order to secure a sufficient connection area, it is preferable to reduce the area of the portion where the solder is not applied on the connection land 22 such as the hollow portion 33.
[0062]
In Japanese Patent No. 3184929, in order to reliably obtain a self-alignment effect, a description is provided that a plurality of solder paste application sections are provided so as not to contact each other when they are melted, and between each of the solder paste application sections. There is a statement that it is desired to increase the dimension of the connection, but this reduces the connection area, lowers the connection strength, and increases the conduction resistance.
[0063]
On the other hand, in the present invention, since the plurality of solder application regions 31 are connected by the connection regions 32, the self-alignment effect can be obtained, and the solder application area can be sufficiently ensured to improve the connection strength and to improve the conduction resistance. Can be reduced, so it can be said that it is more excellent.
[0064]
Although FIG. 7 shows the case where the terminal 19 is larger than the solder application part 30, the effect of the present invention can be obtained even when the terminal 19 is smaller than the solder application part 30, as shown in FIG. However, also in this case, the terminals 19 need to be overlapped over a plurality of solder application areas 31.
[0065]
By the way, since the circuit board area of the circuit board 4 is small, a multilayer board having more than a double-sided board may be used. In this case, the connection lands 22 for connecting the terminals 19 are required over the entire width of the substrate, so that the connection with the circuit components is made on the other surface, and thus the pattern connection with the other surface is made through holes. Will be needed.
[0066]
When a through hole is formed in the connection land 22 of the circuit board 4, as shown in FIGS. 9 and 10, a through hole 39 is arranged in a region other than the solder coating portion 30, for example, in the hollow portion 33. By arranging the through hole 39 in the hollow portion 33, as shown in FIG. 11, even after the terminal 19 is soldered to the circuit board 4 and the terminal 19 is bent, a portion where the terminal 19 is solder-connected, In other words, the connection lands 22 become thicker due to the thickness of the substrate itself plus the solder thickness of the solder application section 30 and are less likely to bend. Accordingly, since no bending pressure is applied to the through hole 39 disposed in the hollow portion 33 of the connection land 22, disconnection between the through hole and the wiring pattern can be prevented.
[0067]
Also, even when an impact such as vibration or drop is applied, the portion of the connection land 22 to which the terminal 19 is soldered is thicker because the solder thickness of the solder application portion 30 is added to the thickness of the substrate itself, Since the impact is alleviated and a force in the peeling direction is not applied, disconnection between the through hole and the wiring pattern can be prevented.
[0068]
When the through hole 39 is provided in the hollow portion 33, the copper foil layer 24 formed in the hollow portion 33 is left without being removed in order to secure conduction.
[0069]
If the through hole is a blind through hole, solder can be applied on the through hole. In this case as well, the part where the terminals are connected by soldering adds the solder thickness of the solder application part to the thickness of the board itself, and the force in the peeling direction due to bending pressure and impact is not applied to the through hole. Disconnection with the wiring pattern can be prevented. However, since forming a through-hole as a blind through-hole requires steps and costs, as described above, the through-hole is arranged in a region other than the solder-coated portion of the connection land, such as a hollow portion. Is preferred.
[0070]
When a flexible substrate or a substrate having a small thickness is used, disconnection between the through hole and the wiring pattern due to the bending pressure or the impact as described above is likely to occur. Therefore, the present invention is particularly effective when a flexible substrate or a thin substrate is used.
[0071]
As described above, according to the present invention, when connecting the terminal 19 to the connection land 22 of the circuit board 4, a plurality of solder application areas 31 are formed on the connection land 22, and the terminal is connected to the plurality of solder application areas. By overlapping over the region 31, an effect of self-alignment is obtained, and the terminals 19 are connected without being shifted from the circuit board 4.
[0072]
In the present invention, the solder application area 31 is connected by the connection area 32. By connecting the solder application regions 31 by the connection regions 32, the connection area between the circuit board 4 and the terminals 19 can be increased as compared with the case where the solder application regions 31 are provided independently. By increasing the connection area, the connection strength can be improved and the conduction resistance after connection can be reduced. This enables a highly reliable connection.
[0073]
When the through holes 39 are formed in the connection lands 22 of the circuit board 2, the through holes 39 are arranged in portions other than the solder application portion 30. This makes it difficult for the portion where the terminal 19 is solder-connected to bend because the solder thickness of the solder coating portion 30 is added to the thickness of the substrate itself, and the disconnection between the through hole and the wiring pattern can be prevented.
[0074]
Therefore, according to the present invention, a highly reliable connection becomes possible.
[0075]
In addition, the pattern of the solder application portion may be such that a plurality of wide portions (solder application regions) are connected at narrow portions (connection regions), and the shapes of the solder application regions and the connection regions are not particularly limited.
[0076]
In addition, the shape of the hollow portion surrounded by the solder application region and the connection region is not particularly limited, and may have various shapes such as a cross, a circle, an ellipse, and a polygon as described above. can do.
[0077]
By appropriately selecting the shape of the solder application portion, the surface tension of the applied solder is adjusted, thereby optimizing the direction of the force acting on the terminal and improving the self-alignment effect. it can.
[0078]
Hereinafter, other examples of the shape of the solder application portion will be described.
[0079]
For example, in the example shown in FIG. 12, the solder application section 40 has rectangular solder application areas 41a, 41b, 41c, 41d and rectangular connection areas 42a, 42b, 42c. The solder application areas 41a, 41b, 41c, and 41d are respectively arranged corresponding to the four corners of the rectangular connection land 22. The solder application area 41a and the solder application area 41b are connected by a connection area 42a, and the solder application area 41b and the solder application area 41c are connected by a connection area 42b. Further, the solder application area 41d and the solder application area 41a are connected by a connection area 42c to form a concave pattern.
[0080]
As described above, the hollow portion 43 surrounded by the solder application region 41 and the connection region 42 does not have to have a closed shape, and may have a partially open shape.
[0081]
The portions of the connection lands 22 other than the solder coating portion 40 have the copper foil layer 24 removed and are coated with a resist to form a resist coating portion 44.
[0082]
By arranging the solder application areas 41a, 41b, 41c, and 41d at the four corners of the connection lands 22, when the terminals 19 are overlapped on the connection lands 22, the respective solder application areas 41a are arranged from the center of the connection lands 22. , 41b, 41c, 41d can be satisfactorily secured in four directions, and the self-alignment effect can be more effectively exerted.
[0083]
In addition, a sufficient solder application area can be ensured, and the connection area can be increased to increase the connection strength and reduce the conduction resistance.
[0084]
When a through hole is formed in the connection land 22 having such a concave solder application portion 40, as shown in FIG. 13, a through hole 49 is provided in the resist application portion 44 other than the solder application portion. . In this case, the copper foil layer 24 in a region other than the solder coating portion 40 is left.
[0085]
In the present invention, it is preferable that the self-alignment can be performed in the long side direction and the short side direction of the terminal. To this end, a plurality of solder application regions are formed at least in the long side direction and the short side direction of the terminal. It is preferable to arrange them so as to be located with respect to each other. For this purpose, it is preferable to form at least three solder application regions and arrange them so that they are located in the long side direction and the short side direction of the terminal.
[0086]
For example, in the example shown in FIG. 14, the solder application unit 50 has three solder application areas 51a, 51b, and 51c in a rectangular shape, and connection areas 52a and 52b in a substantially trapezoidal shape. That is, the solder application areas 51a, 51b are arranged at both ends of one long side of the rectangular connection land 22, and the solder application area 51c is arranged at the center of the other opposing long side, and the solder application areas 51a, 51b, 51c are arranged at three points corresponding to the vertices of the triangle. The solder application area 51a and the solder application area 51b are connected by a connection area 52a, and the solder application area 51a and the solder application area 51c are connected by a connection area 52b, so that the solder application section 50 has a V-shape.
[0087]
The portions of the connection lands 22 other than the solder coating portion 50 have the copper foil layer 24 removed and are coated with a resist to form a resist coating portion 53.
[0088]
By arranging the solder application areas 51a, 51b, 51c at three points as shown in FIG. 14, when the terminals 19 are superimposed on the connection lands 22, the surface tension in the short side direction and the long side direction of the terminals 19 is increased. As a result, the pulling force works, and the effect of self-alignment can be obtained favorably.
[0089]
When a through hole is formed in the connection land 22 having such a V-shaped solder application portion 50, as shown in FIG. 15, a through hole is provided in the resist application portion 53 other than the solder application portion 50. I do. In this case, the copper foil layer 24 in a region other than the solder coating portion 50 is left.
[0090]
In addition, for example, in the example shown in FIG. 16, the solder application section 60 has five rectangular solder application areas 61a, 61b, 61c, 61d, and 61e, and connection areas 62a, 62b, and 62c. The solder application areas 61a, 61b, 61c, 61e are arranged corresponding to the four corners of the rectangular connection land 22, and the solder application area 61d is arranged between the solder application area 61a and the solder application area 61b. I have.
[0091]
The solder application area 61a, the solder application area 61b, and the connection area 61d are connected by a T-shaped connection area 62a. Further, the solder application area 61b and the solder application area 61c are connected by a rectangular connection area 62b, and the solder application area 61e and the solder application area 61a are connected by a rectangular connection area 62c. It is a fork-shaped pattern.
[0092]
The portions of the connection lands 22 other than the solder coating portion 60 have the copper foil layer 24 removed and are coated with a resist to form a resist coating portion 63.
[0093]
By arranging a large number of solder application areas 61 in this way, when the terminals 19 are superimposed on the connection lands 22, the respective solder application areas 61a, 61b, 61c, 61d, and 61e extend from the center of the connection lands 22. There are many directions of the force to be applied, and in this case, five directions can be secured, and the effect of self-alignment can be more effectively exerted.
[0094]
In addition, a sufficient solder application area can be ensured, and the connection area can be increased to increase the connection strength and reduce the conduction resistance.
[0095]
When a through hole is formed in the connection land 22 having such a fork-shaped solder application section 60, a through hole 69 is formed in the resist application section 63 other than the solder application section 60 as shown in FIG. Distribute. In this case, the copper foil layer 24 in a region other than the solder coating portion 60 is left.
[0096]
In the example shown in FIG. 18, the solder application section 70 has four solder application areas 71a, 71b, 71c, 71d and a connection area 72. These four solder application regions 71a, 71b, 71c, 71d have a pentagonal shape having two sets of parallel sides and a right angle. The right angles correspond to the four corners of the rectangular connection land 22. Are arranged. The connection region 72 includes a first connection portion 72a that connects the solder application region 71b and the solder application region 71c, a second connection portion 72b that connects the solder application region 71c and the solder application region 71d, and a first connection portion 72b. It has a third connection portion 73c that connects the connection portion 72a and the second connection portion 72b.
[0097]
Then, the solder application region 71a and the solder application region 71b are connected by a first connection portion 72a, the solder application region 71c and the solder application region 71d are connected by a second connection portion 72b, and further, the first connection portion The second connection portion 72b and the second connection portion 72b are connected by a third connection portion 73c to form an H-shaped pattern.
[0098]
The portions of the connection lands 22 other than the solder application portion 70 have the copper foil layer 22 removed and a resist applied thereon to form a resist application portion 73.
[0099]
As described above, even when the solder application section 70 has an H-shaped pattern, when the terminals 19 are superimposed on the connection lands 22, the respective solder application areas 71a, 71b, 71c from the center of the connection lands 22. , 71d, and the self-alignment effect can be exerted.
[0100]
In addition, a sufficient solder application area can be ensured, and the connection area can be increased to increase the connection strength and reduce the conduction resistance.
[0101]
In the case where a through hole is formed in the connection land 22 having the H-shaped solder application section 70, as shown in FIG. 19, the through hole is arranged in the resist application section 73 other than the solder application section 70. I do. In this case, the copper foil layer 24 in a region other than the solder coating portion 70 is left.
[0102]
Further, in the example shown in FIG. 20, the solder application section 80 has four rectangular solder application areas 81a, 81b, 81c, 81d and an X-shaped connection area 82.
[0103]
The solder application areas 81a, 81b, 81c, 81d are arranged corresponding to the four corners of the rectangular connection land 22, and these solder application areas 81a, 81b, 81c, 81d are located at the center of the connection land 22. Are connected to the four ends of the X-shaped connection region 82 arranged in the X-shape to form an X-shaped pattern.
[0104]
The portions of the connection lands 22 other than the solder application portion 80 have the copper foil layer 24 removed and a resist applied thereon to form a resist application portion 83.
[0105]
By forming the solder coating portion 80 in an X-shaped pattern, when the terminals 19 are overlapped on the connection lands 22, the solder coating portions 80 are directed from the center of the connection lands 22 to the respective solder coating regions 81a, 81b, 81c, 81d. Thus, attractive forces in four directions can be secured well, and the effect of self-alignment can be more effectively exerted.
[0106]
In addition, a sufficient solder application area can be ensured, and the connection area can be increased to increase the connection strength and reduce the conduction resistance.
[0107]
When a through hole is formed in the connection land 22 having such an X-shaped solder application section 80, a through hole 89 is formed in the resist application section 83 other than the solder application section 80 as shown in FIG. Distribute. In this case, the copper foil layer 24 in a region other than the solder application portion is left.
[0108]
As described above, in any case, the terminal 19 can be connected with high reliability without displacement on the connection land 22.
[0109]
As described above, as shown in FIG. 22, the positive terminal 14 and the negative terminal 17 of the polymer battery are mounted on the connection lands 22a and 22b of the circuit board 4 via the relay terminals 19a and 19b, and the polymer battery 3 is mounted. It is attached to the circuit board 4.
[0110]
When the circuit board 4 to which the polymer battery 3 is attached is housed in the outer casing 2, first, as shown in FIG. 23, the positive electrode of the polymer battery 3 arranged orthogonally to the longitudinal direction of the circuit board 4. From the state where the distal ends of the terminal 14 and the negative terminal 17 are connected to the pair of connection lands 22a and 22b on the connecting portion 20, the distal ends of the positive terminal 14 and the negative terminal 17 are connected to the circuit board 4 as shown in FIG. At the same time, it is folded back on the bonding surface 7a of the exterior material 7.
[0111]
Next, as shown in FIG. 24, the circuit portion 21 of the circuit board 4 is connected to the main surface on which the main surface on which the battery control circuit portion 26 and the like are mounted is opposite to the main surface facing the connection portion 20, ie, the outside Is folded on the connecting portion 20 along the bending pattern 23 formed between the connecting portion 20 and the circuit portion 21 so as to be the main surface of the connecting portion 20. Thereby, as shown in FIG. 2, the circuit board 4 is folded between the connection section 20 and the circuit section 21 so as to fit on the bonding surface 7a of the exterior material 7, and the polymer battery 3 The positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 17 are arranged along the side surface on the protruding side. After the polymer battery 3 and the circuit board 4 are housed between the upper half 2a and the lower half 2b of the outer casing 2, the upper half 2a and the lower half 2b are connected. As described above, the battery pack 1 as shown in FIG. 1 is assembled.
[0112]
The battery pack 1 assembled as described above has low resistance, excellent connection reliability, and high quality.
[0113]
In the above-described embodiment, the case where the terminals of the polymer battery are connected to the connection lands of the circuit board on which the battery control circuit and the like are mounted has been described as an example of the method of connecting the circuit board. The present invention is not limited to this, and can be widely applied when connecting various terminals to various circuit boards.
[0114]
The present invention is also applicable to a case where soldering is performed on a portion of the circuit board where the connection lands 22 are not formed.
[0115]
【The invention's effect】
According to the present invention, when connecting the terminal to the land portion of the circuit board, a plurality of solder application areas are formed on the connection land, and the terminals are overlapped over the plurality of solder application areas, so that self-alignment is achieved. Is obtained, and the terminals are connected without being shifted from the circuit board.
[0116]
In the present invention, the solder application areas are connected by the connection area. By connecting the solder application regions by the connection regions, the connection area between the circuit board and the terminals can be increased as compared with the case where the solder application regions are independently provided. By increasing the connection area, the connection strength can be improved and the conduction resistance after connection can be reduced. This enables a highly reliable connection.
[0117]
When a through hole is formed in the connection land of the circuit board, the through hole is arranged in a portion other than the solder application portion. Accordingly, the portion where the terminals are connected by soldering becomes difficult to bend because the thickness of the solder is added to the thickness of the substrate, and disconnection between the through hole and the wiring pattern can be prevented.
[0118]
Therefore, according to the present invention, a highly reliable connection becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the internal structure of the battery pack.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an internal structure of a polymer battery provided in the battery pack.
FIG. 4 is a perspective view showing a manner in which a positive terminal and a negative terminal of a polymer battery are connected to connection lands of a circuit board.
FIG. 5 is a plan view showing a shape of a solder application portion formed on a connection land.
FIG. 6 is a sectional view taken along line X1-X2 in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a state in which terminals are superimposed on connection lands on which solder application portions are formed.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which a terminal smaller than the solder application part is superimposed on the connection land on which the solder application part is formed.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which a through hole is formed in a connection land.
FIG. 10 is a sectional view taken along line X3-X4 in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state where a terminal connected to a circuit board in which a through hole is formed is bent.
FIG. 12 is a plan view showing another example of the shape of the solder connection portion formed on the connection land.
FIG. 13 is a plan view showing a state in which a through hole is formed in the connection land of FIG. 12;
FIG. 14 is a plan view showing another example of the shape of the solder connection portion formed on the connection land.
FIG. 15 is a plan view showing a state in which a through hole is formed in the connection land of FIG. 12;
FIG. 16 is a plan view showing another example of the shape of the solder connection portion formed on the connection land.
FIG. 17 is a plan view showing a state in which a through hole is formed in the connection land of FIG. 16;
FIG. 18 is a plan view showing another example of the shape of the solder connection portion formed on the connection land.
FIG. 19 is a plan view showing a state where a through hole is formed in the connection land of FIG. 18;
FIG. 20 is a plan view showing another example of the shape of the solder connection portion formed on the connection land.
21 is a plan view showing a state where a through hole is formed in the connection land of FIG. 20.
FIG. 22 is a perspective view showing a state in which a positive terminal and a negative terminal of a polymer battery are connected to connection lands of a circuit board.
FIG. 23 is a view for explaining a method of housing the polymer battery and the circuit board in the outer casing, and is a perspective view showing a state in which the positive electrode lead and the negative electrode lead are folded so that the circuit board is placed on the bonding surface of the exterior material. It is.
FIG. 24 is a diagram illustrating a method of housing a polymer battery and a circuit board in an outer casing, and is a perspective view illustrating a state where a circuit unit on the circuit board is folded over a connection unit.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 battery pack, 2 outer casing, 2a upper half, 2b lower half, 3 polymer battery, 4 circuit board, 5 opening, 6 battery element, 7 exterior material, 7a, 7b, 7c bonding surface, 14 positive electrode lead, 17 Negative electrode lead, 19a, 19b terminal, 20 connection part, 21 circuit part, 22a, 22b connection land, 24 copper foil layer, 25 connector, 26 battery control circuit part, 30, 40, 50, 60, 70, 80 Solder application part

Claims (25)

基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、端子が接続される接続部とを備えた回路基板であって、
上記接続部は、ハンダが所定パターンで塗布されてなるハンダ塗布部を有し、
上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されていることを特徴とする回路基板。A circuit board provided with a circuit pattern formed on the board and a connection portion to be electrically connected to the circuit pattern and to which a terminal is connected,
The connection portion has a solder application portion in which solder is applied in a predetermined pattern,
The solder application section has a plurality of solder application areas where solder is applied in a wide width, and a connection area where solder is applied with a width smaller than the solder application area, and the plurality of solder application areas are A circuit board connected by the connection region. 上記複数のハンダ塗布領域は、面積が略等しくなされていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。2. The circuit board according to claim 1, wherein the plurality of solder application areas have substantially the same area. 上記複数のハンダ塗布領域は、接続部上に略均等に配されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。The circuit board according to claim 1, wherein the plurality of solder application areas are substantially evenly arranged on the connection part. 上記ハンダは、ハンダペーストであり、スクリーン印刷により接続部上に塗布されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。The circuit board according to claim 1, wherein the solder is a solder paste, and is applied on the connection part by screen printing. 上記接続部は、基板上に形成された銅箔層から構成されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。2. The circuit board according to claim 1, wherein the connection part is formed of a copper foil layer formed on the board. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は除去されているとともに、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。2. The circuit board according to claim 1, wherein the copper foil layer in a portion other than the solder application portion of the connection portion is removed and a resist is applied. 上記回路基板にはスルーホールが形成されており、
当該スルーホールは、接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分に配されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板。Through holes are formed in the circuit board,
The circuit board according to claim 1, wherein the through hole is provided in a portion other than the solder application portion in the connection portion. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は残存しており、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項７記載の回路基板。8. The circuit board according to claim 7, wherein a copper foil layer of a portion other than the solder-coated portion of the connection portion remains and is coated with a resist. 基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、端子が接続される接続部とを備えた回路基板に、端子を接続する接続方法であって、
回路基板の接続部上に、ハンダを所定パターンで塗布してハンダ塗布部を形成する塗布工程と、
ハンダ塗布部が形成された接続部上に、端子の接続端を位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ工程と、
ハンダを加熱溶融することにより、接続部と端子とを接続する接続工程とを有し、
上記塗布工程において、上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されており、
上記重ね合わせ工程において、端子の接続端を、上記複数のハンダ塗布領域を跨って重ね合わせることを特徴とする回路基板への端子の接続方法。A circuit board formed on a substrate, a circuit board having a connection portion that is electrically connected to the circuit pattern and is connected to a terminal, a connection method for connecting the terminal,
A coating step of forming a solder coating by applying solder in a predetermined pattern on the connection portion of the circuit board,
A superimposing step in which the connection ends of the terminals are aligned and superimposed on the connection portion on which the solder application portion is formed,
By heating and melting the solder, having a connection step of connecting the connection portion and the terminal,
In the application step, the solder application section has a plurality of solder application areas where solder is applied in a wide width, and a connection area where solder is applied with a width smaller than the solder application area, and The solder application areas are connected by the connection area,
A method of connecting a terminal to a circuit board, wherein in the overlapping step, the connection end of the terminal is overlapped over the plurality of solder application regions. 上記塗布工程において、複数のハンダ塗布領域の面積を略等しくすることを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。10. The method of connecting terminals to a circuit board according to claim 9, wherein in the application step, the areas of the plurality of solder application areas are made substantially equal. 上記塗布工程において、複数のハンダ塗布領域を、接続部上に略均等に配することを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。10. The method of connecting terminals to a circuit board according to claim 9, wherein, in the applying step, a plurality of solder applying areas are arranged substantially evenly on the connecting portion. 上記塗布工程において、上記ハンダは、ハンダペーストであり、スクリーン印刷により接続部上に塗布することを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。10. The method of connecting terminals to a circuit board according to claim 9, wherein in the applying step, the solder is a solder paste, and the solder is applied on the connecting portion by screen printing. 上記接続部は、基板上に形成された銅箔層から構成されていることを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。The method for connecting a terminal to a circuit board according to claim 9, wherein the connection section is formed of a copper foil layer formed on the board. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は除去されているとともに、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。10. The method of connecting terminals to a circuit board according to claim 9, wherein a portion of the connection portion other than the solder application portion is removed and a resist is applied. 上記回路基板にはスルーホールが形成されており、
当該スルーホールは、接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分に配されていることを特徴とする請求項９記載の回路基板への端子の接続方法。Through holes are formed in the circuit board,
The method for connecting a terminal to a circuit board according to claim 9, wherein the through hole is provided in a portion other than the solder coating portion in the connection portion. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は残存しており、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項１５記載の回路基板への端子の接続方法。16. The method of connecting a terminal to a circuit board according to claim 15, wherein the copper foil layer of a portion other than the solder coating portion of the connection portion remains and a resist is applied. 正極と、負極と、ポリマー電解質とを有し、正極及び負極からそれぞれ端子が導出されたポリマー電池と、
基板上に形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され、上記端子が電気的に接続される接続部とを有する回路基板とを備えた電池パックの製造方法であって、
上記ポリマー電池の端子を上記回路基板の接続部に電気的に接続するに際し、
回路基板の接続部に、ハンダを所定パターンで塗布してハンダ塗布部を形成する塗布工程と、
ハンダ塗布部が形成された基板上に、端子の接続端を位置合わせして重ね合わせる重ね合わせ工程と、
ハンダを加熱溶融することにより、回路基板と端子とを接続する接続工程とを有し、
上記塗布工程において、上記ハンダ塗布部は、ハンダが幅広に塗布されてなる複数のハンダ塗布領域と、上記ハンダ塗布領域よりも狭い幅でハンダが塗布されてなる接続領域とを有し、上記複数のハンダ塗布領域は、上記接続領域によって接続されており、
上記重ね合わせ工程において、端子の接続端を、上記複数のハンダ塗布領域に跨って重ね合わせることを特徴とする電池パックの製造方法。A polymer battery having a positive electrode, a negative electrode, and a polymer electrolyte, and terminals respectively derived from the positive electrode and the negative electrode,
A method for manufacturing a battery pack, comprising: a circuit board formed on a substrate; and a circuit board having a connection portion electrically connected to the circuit pattern and having the terminal electrically connected to the terminal.
When electrically connecting the terminals of the polymer battery to the connection portion of the circuit board,
A coating step of forming a solder coating by applying solder in a predetermined pattern to the connection portion of the circuit board;
An overlapping step of aligning and overlapping the connection ends of the terminals on the substrate on which the solder application section is formed,
Having a connection step of connecting the circuit board and the terminal by heating and melting the solder,
In the application step, the solder application section has a plurality of solder application areas where solder is applied in a wide width, and a connection area where solder is applied with a width smaller than the solder application area, and The solder application areas are connected by the connection area,
A method for manufacturing a battery pack, comprising: in the overlapping step, overlapping a connection end of a terminal across the plurality of solder application regions. 上記正極端子及び負極端子は、中継ぎ端子を介して回路基板の接続部に接続することを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to a connection portion of a circuit board via a relay terminal. 上記塗布工程において、複数のハンダ塗布領域の面積を略等しくすることを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。18. The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein in the application step, the areas of the plurality of solder application areas are made substantially equal. 上記塗布工程において、複数のハンダ塗布領域を、接続部上に略均等に配することを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。18. The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein, in the applying step, a plurality of solder application areas are arranged substantially evenly on the connection part. 上記塗布工程において、上記ハンダは、ハンダペーストであり、スクリーン印刷により接続部上に塗布することを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。18. The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein in the applying step, the solder is a solder paste, and the solder is applied on the connection part by screen printing. 上記接続部は、基板上に形成された銅箔層から構成されていることを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein the connection portion is formed of a copper foil layer formed on a substrate. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は除去されているとともに、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。18. The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein a portion of the connection portion other than the solder application portion is removed and a resist is applied. 上記回路基板にはスルーホールが形成されており、
当該スルーホールは、接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分に配されていることを特徴とする請求項１７記載の電池パックの製造方法。Through holes are formed in the circuit board,
18. The method for manufacturing a battery pack according to claim 17, wherein the through-hole is provided in a portion other than the solder application portion in the connection portion. 上記接続部のうち、ハンダ塗布部以外の部分の銅箔層は残存しており、レジストが塗布されていることを特徴とする請求項２４記載の電池パックの製造方法。25. The method for manufacturing a battery pack according to claim 24, wherein the copper foil layer of a portion other than the solder-coated portion of the connection portion remains and is coated with a resist.
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