JP2008181702A - 電池パック及び電池保護モジュール及び電池保護モジュール用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、静電気電気耐性が弱い端子を静電気から保護するとともに、腐食ガス等の外部からの影響にも耐性の強い電池パック及び電池保護モジュール及び電池保護モジュール用の基板を提供することを目的とする。
【解決手段】基板ｗの表面に複数のパッド１１、１２、１３、１４が設けられ、該複数のパッドが電解メッキ線２０により通電されて電解メッキされることにより端子３１、３２、３３、３４を形成する電池保護モジュール７０であって、
前記複数の端子３１、３２、３３、３４のうち、少なくとも１つの端子３３は、前記電解メッキ後に、前記電解メッキ線２０との接続５０、５１、５３、５４が前記基板内で穴４０により切断されて絶縁されたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電池パック及び電池パックに収容される電池保護モジュール及び電池保護モジュール用基板の製造方法に関する。

従来から、携帯電話等に使用されるリチウム電池パックの電池保護モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる電池保護モジュールは、一般的にはＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造であり、その回路基板の表面に、リチウム電池の出力端子や、テスト用の端子が設けられている。このような回路基板の表面に設けられた端子は、銅等の腐食し易い金属が用いられることが多く、端子を亜硫酸ガスや硫化水素等の腐食ガスから保護するため、金メッキが施されていることが多い。

かかる金メッキは、一般的には電解メッキにより行われる。図１０は、一般的な電解メッキ装置６０と被メッキ対象となる基板ｗを示した図である。図１０（ａ）は、被メッキ対象となる個々の基板ｗを示している。図１０（ａ）において、基板ｗは、その表面にパッド１０を備え、隣接する個々の基板ｗのパッド１０同士を接続するための電気メッキ線２０を更に備えている。

図１０（ｂ）は、電解メッキ装置６０により、基板ｗの集合基板Ｗが金メッキされている状態を示している。電解メッキ装置６０は、メッキ槽６１、カソード電極６２、アノード電極６３、基板保持治具６４を備えており、メッキ槽６１の中には、金メッキ液６６が収容されている。基板ｗは、電解メッキ線２０により隣接する基板ｗと電気的に接続された集合基板Ｗの状態で、基板保持治具６４に保持されて金メッキ液６６に浸漬される。そして、電源６５に接続されたカソード電極６２から負電圧が印加され、アノード電極６３からは正電圧が印加される。そして、金メッキ液６６中の金イオンＡｕ^＋が、負電圧が印加されている基板Ｗの方に吸引されて移動し、パッド１０の上に金メッキによる保護金属膜が形成される。

図１１は、従来技術の電池保護モジュール用の基板を示した図である。図１１（ａ）は、個々の基板ｗを示した図である。基板ｗ上には、正出力端子パッド１１と、負出力端子パッド１２と、ＶＤＤテスト端子パッド１３とＶＳＳテスト端子パッド１４が設けられている。また、正出力端子パッド１１は電解メッキ線２１、負出力端子パッド１２は電解メッキ線２２、ＶＤＤテスト端子パッド１３は電解メッキ線２３、ＶＳＳテスト端子パッド１４は電解メッキ線２４を各々備えている。

正出力端子パッド１１及び負出力端子パッド１２は、リチウム電池パックの対応する出力端子に各々接続されたものであり、外部との接続端子の役割を果たす。一方、ＶＤＤテスト端子パッド１３及びＶＳＳテスト端子パッド１４は、図示しないが、通常基板ｗの裏面に備えられている電池保護ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）の動作について、電池パック製造業者等がテスト等を行うための端子であり、保護モジュールの出荷時には、シール等で覆われて隠される。電解メッキ線２１、２２、２３、２４は、接続された各々の端子パッド１１、１２、１３、１４に、電流を通電するための接続線である。例えば、上述の図１０（ｂ）に示したカソード電極６２から、電解メッキ線２１、２２、２３、２４を介して端子パッド１１、１２、１３、１４に負電圧が印加される。

図１１（ｂ）は、隣接する基板ｗが電解メッキ線２１、２２、２３、２４により接続されて、集合基板Ｗをなした状態を示した図である。図１１（ｂ）においては、隣接する２つの基板ｗ１、ｗ２しか示していないが、基板ｗが同様に更に隣接して接続され、集合基板Ｗを構成してよい。このように、個々の基板ｗは、各々の電解メッキ線２１、２２、２３、２４により隣接する基板ｗ同士を接続して通電可能な状態とし、集合基板Ｗの状態でバッチ処理され、金メッキ処理が施される。そして、集合基板Ｗを金メッキ処理した後、スクライブライン２５に沿って基板Ｗの基材と、電解メッキ線２１、２２、２３、２４とを切断して個々の基板ｗに分割する。これにより、集合基板Ｗを１回金メッキ処理することにより、金メッキされた端子が形成された基板ｗを複数得ることができ、全体のスループットを向上させることができる。
特開２００５−３３９９６６号公報

しかしながら、上述の従来技術の構成では、集合基板Ｗを金メッキ処理してから個々の基板ｗに分割するため、基板ｗの端部側面は、金メッキされない銅等の金属が多数露出してしまう。従って、基板ｗの端子に静電気が侵入する経路や、腐食ガスからの影響を受け易い部分が多数存在することになる。

図１２は、従来技術の基板ｗの端子側の表面の図である。図１２に示すように、基板ｗの正出力端子３１、負出力端子３２、テスト用端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４の各々が電解メッキ線２１、２２、２３、２４を備えると、電解メッキ線は１つの端子パッドに対して上下２つずつ存在するので、合計で８つ基板ｗの端部に露出して存在することになる。従って、静電気が基板ｗ上に設けられた出力端子３１、３２及びテスト端子３３、３４に侵入する経路がメッキ線２１、２２、２３、２４により多数構成されてしまい、基板ｗの構成上、各端子が静電気や腐食ガス等の外部の影響を受け易いという問題があった。

図１３は、従来の基板ｗが電池保護モジュール７０に適用され、電池パック８０に収容された状態を示した図である。図１３において、電池保護モジュール７０の表面には、負出力端子３２及びテスト端子ＶＤＤ３３が形成されている。なお、説明の容易のために、他の端子は省略してある。

図１３において、静電気の端子への侵入経路となる電解メッキ線２２、２２ａ、２３、２３ａは４つ存在するが、静電気が負の出力端子３２に侵入したときに、静電気は負出力端子３２に留まらずに、電池パック８０と電池保護モジュール７０との間の空間を移動し、例えば電解メッキ線２３ａを通じて、テスト端子ＶＤＤ３３に侵入する場合がある。このような現象は、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒａｇｅ、静電気放電）評価により確認されており、静電気を打ち込んだ場所とは別の場所に静電気が飛び込む現象が発生することがある。多くの場合、静電気は電池パック８０と電池保護モジュール７０との間の空間を移動していると考えられている。従って、図１３に示した従来技術の構成では、負の出力端子３２に飛び込んだ静電気が、電解メッキ線２２ａから電池パック８０と電池保護モジュール７０との間の空間を移動し、電解メッキ線２３ａを通じてテスト端子ＶＤＤ３３に侵入するおそれがある。

次に、図１４を用いて、このような静電気の侵入が引き起こす問題点について説明する。図１４は、一般的な電池保護モジュール７０の回路図である。電池保護モジュール７０は、正出力端子３１と負出力端子３２を備え、リチウム蓄電池（図示せず）の正電極８１と負電極８２と各々接続されている。正出力端子３１及び負出力端子３２は、今まで説明したように、電池保護モジュール７０の表面に設けられ、外部の充電器（図示せず）と接触し、リチウム蓄電池の充電を行う。また、電池保護モジュール７０は、電池保護ＩＣ７１を備え、ここに電池保護回路が収容されている。そして、電池保護ＩＣ７１のＶＤＤ端子及びＶＳＳ端子には、電池保護モジュール７０の表面に設けられたテスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４が接続され、電池保護ＩＣ７１の動作テストが外部から可能なように構成されている。また、電池保護モジュール７０の正出力端子３１又はリチウム蓄電池の正電極８１とテスト端子ＶＤＤ３３との間には、抵抗Ｒ１が接続され、テスト端子ＶＤＤ３３とテスト端子ＶＳＳ３４との間には、コンデンサＣ１が接続されている。また、電池保護ＩＣ７１のＤＯ端子とリチウム蓄電池の負電極８２との間には、ＭＯＳトランジスタＭ１とＤ１が接続され、電池保護ＩＣ７１のＣＯ端子と電池保護モジュール７０の負出力端子３２との間には、ＭＯＳトランジスタＭ２とダイオードＤ２が接続されている。更に、電池保護ＩＣ７１のＶ−端子と電池保護モジュール７０の負出力端子３２との間には、抵抗Ｒ２が接続されている。

このような構成において、各端子に静電気が侵入した場合について考える。リチウム蓄電池の負電極８２は、電池のＧＮＤ端子（接地端子）に接続されているため、静電気が印加されても、接地端子に抜けるので問題は生じない。同様に、電池保護モジュール７０の負の出力端子３２は電池保護モジュール７０のセットＧＮＤ端子（接地端子）に接続されているため、これも静電気が印加されても問題は生じない。また、テスト端子ＶＳＳ３４も、リチウム蓄電池の電池ＧＮＤ端子に接続されているため、これも静電気が印加されても問題は生じない。更に、電池保護モジュール７０の正の出力端子３１及びリチウム蓄電池の正電極８１に静電気が印加された場合は、電池保護ＩＣ７１のＶＤＤ端子に入力する前に、抵抗Ｒ１で静電気が減衰するので、ＥＳＤ耐性は比較的高く、問題が生じるおそれは比較的小さい。

しかし、テスト端子ＶＤＤ３３に静電気が印加された場合には、接続点の上部には抵抗Ｒ１が設けられ、下部にはコンデンサＣ１が設けられているので、静電気は上部にも下部にも抜け難くなっている。しかも、テスト端子ＶＤＤ３３には電池保護ＩＣのＶＤＤ端子が直接接続されているので、印加された静電気はそちらに流れ込み、電池保護ＩＣ７１に悪影響を及ぼし、時には電池保護ＩＣ７１を破壊してしまうという問題を生ずる。このように、一般的な電池保護モジュール７０の電池保護ＩＣ７１は、テスト端子ＶＤＤ３３に印加される静電気に対して、無防備な状態となっている。

そこで、本発明は、例えば上述のテスト端子ＶＤＤのような、静電気電気耐性が弱い端子を静電気から保護するとともに、腐食ガス等の外部からの影響にも耐性の強い電池パック及び電池保護モジュール及び電池保護モジュール用の基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る電池保護モジュール（７０）は、基板（ｗ）の表面に複数のパッド（１１、１２、１３、１４）が設けられ、該複数のパッドが電解メッキ線（２０、２２、２４）により通電されて電解メッキされることにより端子（３１、３２、３３、３４）を形成する電池保護モジュール（７０）であって、
前記複数の端子（３１、３２、３３、３４）のうち、少なくとも１つの端子（３３）は、前記電解メッキ後に、前記電解メッキ線（２０）との接続（５０、５１、５３、５４）が前記基板内で穴（４０）により切断されて絶縁されたことを特徴とする。これにより、静電気から保護したい端子について、基板の端部に設けられた電解メッキ線からの静電気の印加を防止することができ、静電気耐性の強い電池保護モジュールとすることができる。

第２の発明は、第１の発明に係る電池保護用モジュール（７０）において、
前記穴（４０）は、複数の端子（３１、３３、３４）と前記電解メッキ線（２０）との接続の集合点（５７）に設けられたことを特徴とする。これにより、複数の端子が電解メッキ線と基板内で接続された配線構造の場合にも、集合点に穴を設けることにより、少ない穴で多くの端子の静電気耐性を高める構成とすることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明に係る電池保護用モジュール（７０ａ）において、
前記穴（４０）には、樹脂（４１）が充填されていることを特徴とする。これにより、静電気耐性を更に高めることができるとともに、穴の断面に露出した金属部分の腐食ガスによる腐食を防止することができる。

第４の発明は、第１〜３の発明に係る電池保護用モジュール（７０ｂ）において、
前記穴（４０）の周囲には、接地配線（４２）が設けられていることを特徴とする。これにより、静電気からの保護対象となっている端子について、静電気が周辺を移動してもこれを接地配線に誘導して逃がすことができ、静電気からの悪影響をより効果的に防ぐことができる。

第５の発明は、第１〜４の発明に係る電池保護用モジュールを搭載したことを特徴とする電池パックであって、電池パックの端子となる電池保護モジュールの端子を静電気や腐食ガスの影響から保護することが可能な電池パックとすることができる。

第６の発明に係る基板（ｗ）の製造方法は、表面に複数のパッド（１１、１２、１３、１４）が設けられた個々の基板（ｗ）を電解メッキ線（２０、２２、２４）により接続した集合基板（Ｗ）から、個々の基板（ｗ）を製造する製造方法であって、
前記複数のパッド（１１、１２、１３、１４）のうち、少なくとも１つのパッド（３１、３２、３４）が前記電解メッキ線（２０、２２、２４）と直接的に接続され、他のパッド（３３）は前記個々の基板（ｗ）内に設けられた接続配線（５０、５１、５３、５４）により前記電解メッキ線（２０）に接続された前記集合基板を用意する工程と、
前記集合基板（Ｗ）をメッキ液（６６）に浸し、前記電解メッキ線（２０、２１、２２、２４）に電圧を印加して電解メッキを行い、前記複数のパッド上（１１、１２、１３、１４）に保護金属膜を成膜して端子（３１、３２、３３、３４）を形成する工程と、
前記集合基板の前記電解メッキ線（２０、２２、２４）を切断することにより、個々の基板（ｗ）に分割する工程と、
前記基板内に設けられた前記接続配線（５０、５１、５３、５４）に穴を開けて切断することにより、電気的接続を絶縁する工程と、を有することを特徴とする。これにより、集合基板を分割しても、電解メッキ線が基板の端部に設けられていない端子を有する基板を製造することができ、静電気や腐食ガスの影響から保護することが可能な端子構成の基板を製造することができる。

第７の発明は、第６の発明に係る基板（ｗ）の製造方法において、
前記接続配線（５０、５１、５３、５４）は、複数のパッド（１１、１２、１３、１４）の前記接続配線（５０、５１、５３、５４）が前記基板（ｗ）内の集合点（５７）で交わるように設けられ、前記電気的接続を絶縁する工程は、前記集合点に穴（４０）を開けて切断することにより行われることを特徴とする。これにより、複数の端子を、極めて静電気耐性の強い端子に形成できる配線構造の基板を製造することができる。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、電池パック及び電池保護モジュールの静電気耐性の弱い端子を保護することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。なお、今まで説明したのと同様の構成要素については、同一の参照符号を付すものとする。

図１は、本実施例に係る電池保護モジュール７０の端子として用いられる基板ｗを示した斜視図である。図１（ａ）は、電解メッキ処理前の、個々の基板ｗの構成を示した図である。

図１において、基板ｗの表面には、正出力端子パッド１１、負出力端子パッド１２、ＶＤＤテスト端子パッド１３及びＶＳＳテスト端子パッド１４が設けられている。また、電解メッキ線２０が負出力端子パッド１２に接続されて設けられ、基板ｗの端部の側面に金属断面部分が露出している。電解メッキ線２０には、基板内接続配線５０が接続されており、基板内接続配線５０は、集合点５７を介して基板内接続配線５３と接続されて接続配線を構成している。そして、この接続配線により、テスト端子ＶＤＤ１３と電解メッキ線２０が電気的に接続されている。また、基板内接続配線５０は、集合点５７を介して基板内配線５１、５４に接続されており、各々を介して正出力端子１１及びＶＳＳテスト端子１４に電気的に接続されている。なお、基板ｗ上の金属部分である端子パッド１１、１２、１３、１４、電解メッキ線２０及び基板内配線５０、５１、５３、５４は、配線材料として好適に利用される銅又はアルミ等の金属配線材料が用いられてよい。

図１（ａ）に示した本実施例に係る基板ｗは、電解メッキ線２０に直接的に、又は基板内配線５０、５１、５３、５４を介して基板上の総ての端子パッド１１、１２、１３、１４が接続されているので、電解メッキ線２０に通電された電流は総ての端子パッド１１、１２、１３、１４に通電され、電解メッキを行うことが可能となる。つまり、基板ｗには、１本の電解メッキ線２０しか設けられていないが、基板ｗ上の総ての端子パッド１１、１２、１３、１４を電解メッキ処理することが可能な構成となっている。

図１（ｂ）は、本実施例に係る集合基板Ｗの斜視図を示した図である。このように、図１（ａ）に示した個々の基板ｗは、電解メッキ処理前は、１本の電解メッキ線２０、２０ａ、２０ｂにより隣接する基板を接続すれば、集合基板Ｗを構成することができる。そして、集合基板Ｗを電解メッキ処理、例えば金メッキ溶液を用いて金メッキ処理することにより、複数の基板ｗを１回で金メッキ処理することができる。

図２は、基板Ｗを、電解メッキ装置６０を用いて、本実施例に係る集合基板Ｗを金メッキ処理している状態を示した図である。図２（ａ）は、個々の基板ｗの模式図である。図２（ａ）において、簡略のために電極の数は２つとしてある。

図２（ａ）に示した本実施例に係る基板ｗは、例えば、負出力端子パッド１２及びＶＤＤテスト端子パッド１３が表面に設けられ、負出力端子パッド１２にのみ電解メッキ線２０が設けられている。ＶＤＤテスト端子パッド１３には電解メッキ線は設けられておらず、基板内接続配線５０が設けられ、負出力端子パッド１２に接続され、電解メッキ線２０からの通電が可能なように構成されている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した個々の基板ｗが電解メッキ線２０にて接続されて集合基板Ｗを形成し、この集合基板Ｗを金メッキ処理している図を示している。電解メッキ処理装置６０の構成は、図１０（ｂ）において説明した従来の電解メッキ装置６０と同様であるので、その説明を省略する。

図２（ｂ）において、集合基板Ｗは個々の基板ｗを接続している１本の電解メッキ線２０により個々の基板ｗの負出力端子１２の通電を行い、個々の基板ｗ内に設けられた基板内接続配線５０により、個々の基板ｗのＶＤＤテスト端子１３の通電を担保している。これにより、電解メッキ装置６０のカソード６２から負電圧が印加され、アノード６３に正電圧が印加されて、メッキ槽６１に収容されたメッキ液中の金イオンＡｕ^＋が個々の基板ｗの各端子１２、１３上に移動して付着し、保護金属膜を形成する。この金メッキによる保護金属膜により、各端子パッド１２、１３を含めた基板表面の金属を、人間の汗や硫化水素や亜硫酸ガス等の腐食性ガスから保護することができる。

このように、本実施例に係る集合基板Ｗにより、従来と同様の電解メッキ装置６０を用いて金メッキ処理を行うことができる。電解メッキ装置６０により金メッキ処理された基板Ｗは、電解メッキ後はメッキ液から引き上げられ、洗浄されてから電解メッキ線２０が切断され、個々の基板ｗに分割される。

なお、図２（ｂ）において、端子は負出力端子パッド１２及びＶＤＤテスト端子パッド１３を例に挙げて説明したが、基板ｗの任意の総ての端子を対象としてよいことは言うまでもない。また、本実施例においては、金メッキ処理を例に挙げて説明したが、金属配線を保護できる安定な金属であれば、他の金属でメッキ処理を行い、保護金属膜を形成してもよい。本実施例に係る電解メッキ処理は、種々の端子又は金属を用いて、好適に実施可能である。

図３は、本実施例に係る、電解メッキ後に分割された個々の基板ｗを示した図である。図３において、集合点５７の位置に、穴４０が形成されている。集合基板Ｗを電解メッキ処理した後は、集合点５７の位置を穴４０で切断し、各々の端子３１、３２、３３、３４を絶縁する。集合点５７が接続されたままだと、正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４は、総て電気的に接続されて端子としての意味をなさない。よって、電解メッキ後は、集合点５７の位置に穴４０を開け、基板内接続配線５０、５１、５３、５４を切断し、各端子３１、３２、３３、３４を絶縁する。穴４０を開けるには、加工の労力と時間を要するため、図３に示したように、集合点５７を１点に集中させ、１回の穴開け加工で切断絶縁工程を終えるのが好ましいが、基板ｗのレイアウト・デザインや端子の数等により、複数の集合点５７を設け、それらの総てに穴４０を開けて切断し、絶縁してもよい。

なお、基板穴４０の加工は、ドリルで穴を開けてもよいし、金型やルーターを使用して穴４０を形成してもよい。また、穴４０は、基板内接続配線５０、５１、５３、５４を切断できればよいので、基板内接続配線５０、５１、５３、５４が基板ｗの表面のみに形成されている場合には、基板ｗを貫く穴４０でなくてもよく、窪み状の穴４０を形成するようにして切断してもよい。

また、逆に、集合点５７を含む基板内接続配線５０、５１、５３、５４を、基板ｗの表面ではなく、基板ｗの内部に形成してもよい。例えば、基板ｗが多層配線構造を有するときには、基板ｗの何層目かに基板内接続配線５０、５１、５３、５４を形成してもよい。このように、電解メッキ後に基板内接続配線５０、５１、５３、５４を切断して絶縁することにより、各々の端子３１、３２、３３、３４の総てに電解メッキ線２０を設けることなく電解メッキを行いながらも、各々の端子３１、３２、３３、３４を電池保護モジュール７０の端子として形成することができる。

図４は、本実施例に係る基板ｗの表面の平面図である。図４において、基板ｗの表面に正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４が形成されている。各々の端子３１、３２、３３、３４が、基板内接続配線５１、５０、５３、５４に接続されているが、基板ｗに設けられた穴４０により接続が切断されて各端子３１、３２、３３、３４が総て絶縁された配線構造となっている。また、電解メッキ線２０は１本であり、上下の２箇所だけ基板ｗの端部の側面に露出した構成となっている。従って、静電気の侵入口は、電気メッキ線２０の基板端部の露出部分のみに食い止めることができ、静電気の正出力端子３１、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４への侵入を防ぐことができる。静電気の印加に弱いテスト端子ＶＤＤ３３には、特にその効果が大きい。また、金メッキ等の保護膜が形成されていない金属露出部分を減少させたことにより、金属への硫化水素や亜硫酸ガス等の腐食ガスの影響も最低限に抑えることができる。

図５は、今まで説明した基板ｗを、本実施例に係る電池パック８０に適用した態様を示した図である。本実施例に係る電池パック８０は、電池保護モジュール７０を搭載し、表面に正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３、テスト端子ＶＳＳ３４及びサーミスタ端子３５を備えている。今までの基板ｗでは、説明の容易のためにサーミスタ端子３５は設けていなかったが、このように、更にサーミスタ端子３５を設けるようにしてもよい。各々の端子３１、３２、３３、３４、３５には、基板内接続配線５１、５０、５３、５４、５５が接続されているが、基板穴４０が設けられて切断され、絶縁されている。

このような構成において、図１３で説明したのと同様に、例えば負出力端子３２に静電気が印加され、基板ｗの端部に露出した電解メッキ線２０ａから静電気が電池パック８０と電池保護モジュール７０との間の空間を移動したとしても、静電気が侵入するきっかけとなる電解メッキ線が他に存在しないため、静電気は他の端子に飛び込むことができない。従って、各端子３１、３３、３４、３５は静電気から保護される。また、保護膜が形成されていない金属の露出部分が少なくなるため、腐食ガスからの影響も少なくすることができる。

図６は、図１〜図５で説明した電池保護モジュール７０及び電池保護モジュール用基板ｗの変形例を示した図である。図６は、電池保護モジュール７０ａの基板ｗ部分を、表面ではなく裏面から見た斜視図である。

図６において、基板ｗの裏面には電池保護ＩＣ７１が設けられており、基板ｗには穴４０が開いているが、基板穴４０を穴埋めし、更に電池保護ＩＣ７１を含めて覆うように樹脂４１で封止した状態を示している。基板穴４０に樹脂等の絶縁物を充填して穴埋めすることにより、穴４０の内側に露出した、保護膜が形成されていない基板内接続配線５０、５１、５２、５３、５４、５５の金属部分を完全に保護し、外部からの静電気及び腐食線ガスを完全に遮断することが可能となる。

また、電池保護ＩＣ７１は、封止樹脂４１により保護されるので、ＩＣ用の個別のパッケージ等を使用せず、ワイヤー等が露出した状態のベアチップを用いることも可能となる。このようなベアチップを利用し、パッケージングされていないＩＣを基板ｗに実装すれば、電池保護ＩＣ７１の大きさを半分程度にまで縮小することができ、かつ電池保護ＩＣ７１のパッケージングに要する加工工程及び部品を省略することができ、電池保護モジュール７０ａの製造コストを下げることができる。

このように、穴４０に樹脂４１等の絶縁物を充填して封止することにより、静電気及び腐食ガスからの端子の保護が確実に行われるとともに、省スペース化と製造コストの削減を実現することができる。なお、樹脂封止は、モールド成形等の種々の加工により実行されてよく、その成形手法は問わない。

図７は、図６の変形例とは異なる図１〜図５で説明した電池保護モジュール７０及び電池保護モジュール用基板ｗの変形例を示した図である。図７において、基板ｗは表面と裏面からなる２層構造であって、図７（ｂ）は、基板ｗの表面のパターンを示し、図７（ａ）は基板ｗの裏面に設けられたガードパターン４２を示した図である。

図７（ｂ）においては、基板内接続配線５０、５１、５３、５４のパターン構造はやや異なるが、実質的には今まで説明したのと同様の配線接続構造の基板ｗを示している。即ち、基板ｗの表面に正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４が設けられ、電解メッキ線２０、２０ａから基板内接続配線５０、５１、５３、５４を介して通電して電解メッキがなされ、穴４０により各端子３１、３２、３３、３４同士が絶縁された構造を示している。

図７（ａ）は、基板ｗの裏面に設けられたガードパターン４２を示した図である。図７（ａ）において、基板ｗに設けられた基板穴４０の周囲を、環状の金属のガードパターン４２が囲って設けられている。これは、例えば基板穴４０の内側断面に露出した基板内接続配線５０、５１、５３、５４を通じて静電気が侵入しようとしても、その周囲にシールドするようにガードパターン４２を設け、静電気がガードパターン４２の方に流れ込むように構成したものである。図７（ａ）に示すように、ガードパターン４２の他方を接地しておき、ガードパターン４２が接地配線となるように構成しておけば、静電気が基板穴４０の内側断面に露出した基板内接続配線５０、５１、５３、５４の周辺を移動しても、ガードパターン４２に導き、接地配線に逃がすことができる。

このように、各端子３１、３２、３３、３４を絶縁している穴４０の周囲に接地配線４２を設けることにより、各端子３１、３２、３３、３４への静電気の侵入を防ぐことにより、各端子３１、３２、３３、３４の静電気耐性を向上させ、電池保護モジュール７０ｂの信頼性を高めることができる。なお、図７において、基板ｗは２層以上の多層配線構造が用いられてもよく、その場合には、任意の層に接地配線４２を設けてよい。

図８は、図１〜７とは異なる態様の配線構造を有する基板ｗ及びこれを用いた電池保護モジュール７０ｃを示した図である。

図８において、基板ｗの表面に正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４が設けられている点では図３に示した基板ｗと同様であるが、テスト端子ＶＤＤ３３の位置が、テスト端子ＶＳＳ３４よりも基板ｗ上の内側に配置されている点で異なっている。そして、電解メッキ線は１本ではなく、正出力端子３１に接続する電解メッキ線２０、負出力端子３２に接続する電解メッキ線２２及びテスト端子ＶＳＳに接続する電解メッキ線２４が各々設けられている点も異なっている。テスト端子ＶＤＤ３３のみが電解メッキ線に接続されておらず、代わりに基板内接続配線５３が接続されており、基板内接続配線５０及び正出力端子３１を介して、電解メッキ線２０に接続されて構成されている。そして、電解メッキ後は、穴４０で基板内接続配線５０、５３を切断することにより、テスト端子ＶＤＤ３３と正出力端子３１が絶縁可能な構成となっている。

このように、図８に示した基板ｗの態様においては、テスト端子ＶＤＤ３３以外は電解メッキ線３１、３２、３４に接続され、テスト端子ＶＤＤ３３のみを静電気から保護するような構成となっている。図１４において説明したように、静電気に特に弱い端子はテスト端子ＶＤＤ３３であるので、図８の態様では静電気に弱い端子のみを保護するような構成としている。他の端子３１、３２、３４に十分な静電気耐性があるような場合には、このように静電気耐性の弱い端子のみ保護する構成としてもよい。このように、保護が必要な端子にのみ基板内接続配線５０、５３を設け、保護が不要な端子については単純に電解メッキ線を設けて基板ｗを構成することにより、基板ｗのパターン形成が容易になる。また、電解メッキ線を増やすことにより、端子間のメッキの膜厚の均一性を増すことが期待できる。

なお、図８においては、基板内接続配線５０、５３の長さを最短とするためにテスト端子ＶＤＤ３３の位置を移動させたが、図３に示した配置のままでもよいし、他の好適な配線構造パターンを用いてもよい。また、図６及び図７で説明した封止樹脂４１及び接地配線４２は、本実施例にも好適に適用可能であり、これにより、本実施例に係る電池保護モジュール７０ｃの静電気耐性又は腐食ガス耐性を一層高めることができる。

図９は、図１〜８と異なる配線構造を有する態様の基板ｗ及びこれを用いた電池保護モジュール７０ｄを示した図である。

図９において、基板ｗの表面には図８の配置と同様の配置で正出力端子３１、負出力端子３２、テスト端子ＶＤＤ３３及びテスト端子ＶＳＳ３４が設けられている。また、負出力端子３２は電解メッキ線２０に接続され、テスト端子ＶＳＳ３４は電解メッキ線２４に接続されている。正出力端子３１及びテスト端子ＶＤＤ３３には電解メッキ線は直接的には接続されておらず、基板内接続配線５１、５３を介して基板内接続配線５０に接続され、基板内接続配線５０は電解メッキ線２０に接続されている。

このような構成で、メッキ液６６を用いて電解メッキ処理を施せば、電解メッキ線２０を通じて正出力端子３１、負出力端子３２及びテスト端子ＶＤＤ３３がメッキ処理され、電解メッキ線２４から直接的にテスト端子ＶＳＳ３４がメッキ処理される。そして、電解メッキ後に、集合点５７の位置に基板穴４０を設けて各端子３１、３２、３３の接続を絶縁すれば、２本の電解メッキ線２０、２４のみ基板ｗの端部側面に非メッキ金属が露出した配線構造の基板ｗとなる。

図９において、電解メッキ線２０、２４は、静電気の影響の少ない負出力端子３２及びテスト端子ＶＳＳ３４にのみ直接的に接続した構成となっている。これは、図１４において説明したように、電池保護モジュール７０ｄにおいて、負出力端子３２はセットＧＮＤ端子、テストＶＳＳ端子３３は電池ＧＮＤ端子に接続され、双方とも接地端子に接続されているため、静電耐性には強い構成となっているからである。一方、正出力端子３１は、静電気には比較的強いものの、接地されている訳ではないので、その影響が全く無い構造とは言えない。また、テスト端子ＶＤＤ３３は、上述のように静電気に特に弱い端子であるので、これは確実に保護することが好ましい。このような観点から、図９に係る実施例においては、接地端子と接続されている静電気耐性に強い負出力端子３２及びテスト端子ＶＳＳ３４にのみ電解メッキ線２２、２４を各々設け、静電気から保護したい正出力端子３１及びテスト端子ＶＤＤ３３には、電解メッキ線を設けない構成としている。

このように、本実施例によれば、基板ｗの表面に複数設けられた端子のうち、静電気から保護したい端子のみを選択的に保護することが可能となる。また、このような構成とすることにより、基板側面に露出する金属の数も減少するので、腐食ガスからの影響も減少させることができる。

なお、本実施例に係る基板ｗ及びこれを用いた電池保護モジュール７０ｄは、図８に係る実施例と同様に、図６及び図７で説明した封止樹脂４１及び接地配線４２を適用可能である。これにより、本実施例に係る電池保護モジュール７０ｄの静電気又は腐食ガス耐性を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。特に、基板ｗの表面の端子の種類や数、配置構成は種々変更可能である。また、基板ｗの層構造についても、適宜変更可能であり、本発明は、電解メッキ線と保護対象となる端子との位置関係により、種々変更されて適用され得る。

本実施例に係る電池保護モジュール７０の端子用基板ｗを示した斜視図である。 本実施例に係る集合基板Ｗを金メッキ処理している状態を示した図である。 本実施例に係る、電解メッキ後に分割された個々の基板ｗを示した図である。 本実施例に係る基板ｗの表面の平面図である。 基板ｗを、本実施例に係る電池パック８０に適用した態様図である。 電池保護モジュール７０及びモジュール用基板ｗの変形例を示した図である。 図６の変形例とは異なる電池保護モジュール及び基板ｗの変形例の図である。 図１〜７とは異なる態様の配線構造を有する基板ｗ及びこれを用いた電池保護モジュール７０ｃを示した図である。 図１〜８と異なる配線構造を有する態様の基板ｗ及びこれを用いた電池保護モジュール７０ｄを示した図である。 一般的な電解メッキ装置６０と被メッキ対象となる基板ｗを示した図である。図１０（ａ）は、被メッキ対象となる個々の基板ｗを示した図である。図１０（ｂ）は、集合基板Ｗが金メッキされている状態を示している。 従来技術の電池保護モジュール用の基板を示した図である。 従来施術の基板ｗの端子パッド側の表面の図である。 従来の基板ｗが電池保護モジュール７０に適用され、電池パック８０に収容された状態を示した図である。 一般的な電池保護モジュール７０の回路図である。

符号の説明

１０ パッド
１１ 正出力端子パッド
１２ 負出力端子パッド
１３ ＶＤＤテスト端子パッド
１４ ＶＳＳテスト端子パッド
２０、２２、２４ 電解メッキ線
２５ スクライブライン
３１ 正出力端子
３２ 負出力端子
３３ テスト端子ＶＤＤ
３４ テスト端子ＶＳＳ
４０ 穴
４１ 樹脂
４２ 接地配線（ガードパターン）
５０、５１、５３、５４、５５ 基板内接続配線
５７ 集合点
６０ 電解メッキ装置
６１ メッキ槽
６２ カソード
６３ アノード
６４ 基板保持治具
６５ 電源
６６ メッキ液
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ 電池保護モジュール
７１ 電池保護ＩＣ
８０ 電池パック
８１ 正電極
８２ 負電極

Claims (7)

1. 基板の表面に複数のパッドが設けられ、該複数のパッドが電解メッキ線により通電されて電解メッキされることにより端子を形成する電池保護モジュールであって、
   前記複数の端子のうち、少なくとも１つの端子は、前記電解メッキ後に、前記電解メッキ線との接続が前記基板内で穴により切断されて絶縁されたことを特徴とする電池保護モジュール。
2. 前記穴は、複数の端子と前記電解メッキ線との接続の集合点に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電池保護用モジュール。
3. 前記穴には、樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池保護用モジュール。
4. 前記穴の周囲には、接地配線が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電池保護用モジュール。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電池保護用モジュールを搭載したことを特徴とする電池パック。
6. 表面に複数のパッドが設けられた個々の基板を電解メッキ線により接続した集合基板から、個々の基板を製造する製造方法であって、
   前記複数のパッドのうち、少なくとも１つのパッドが前記電解メッキ線と直接的に接続され、他のパッドは前記個々の基板内に設けられた接続配線により前記電解メッキ線に接続された前記集合基板を用意する工程と、
   前記集合基板をメッキ液に浸し、前記電解メッキ線に電圧を印加して電解メッキを行い、前記複数のパッド上に保護金属膜を成膜して端子を形成する工程と、
   前記集合基板の前記電解メッキ線を切断することにより、個々の基板に分割する工程と、
   前記基板内に設けられた前記接続配線に穴を開けて切断することにより、電気的接続を絶縁する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法。
7. 前記接続配線は、複数のパッドの前記接続配線が前記基板内の集合点で交わるように設けられ、前記電気的接続を絶縁する工程は、前記集合点に穴を開けて切断することにより行われることを特徴とする請求項６に記載の基板の製造方法。

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