JP2009099593A - Circuit board, manufacturing method thereof, and battery pack equipped with the circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷重がかかった場合に、基板本体又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのが抑制されている回路基板、該回路基板の製造方法、及び該回路基板を備える電池パックに関する。 The present invention relates to a circuit board in which generation of cracks or cracks in a board body or a resin mold part when a load is applied, a method for manufacturing the circuit board, and a battery pack including the circuit board.
近年、急速に普及しているビデオカメラ,モバイルコンピュータ,携帯電話機等の携帯電子機器(電気機器)の電源としては、充放電可能な二次電池、例えばリチウムイオン二次電池等が主として用いられている。リチウムイオン二次電池は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した電極群、並びに非水電解質を、金属製のケースに収納して構成される。 In recent years, as a power source for portable electronic devices (electrical devices) such as video cameras, mobile computers, and mobile phones that are rapidly spreading, rechargeable secondary batteries such as lithium ion secondary batteries are mainly used. Yes. A lithium ion secondary battery is configured by housing an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound through a separator, and a non-aqueous electrolyte in a metal case.
このリチウムイオン二次電池(以下、電池という)の一側面に、過充電及び過放電を防止するために電池を制御する保護回路、及び電池から外部へ電力を取り出し、又は外部から電力を取り込むための入出力端子を有する保護回路基板を配置することにより電池パックの内部部材(以下、コアパックという)が構成される。保護回路基板と電池との間は金属製のリードにより電気的に接続されている。
コアパックの側面を、絶縁性を有する、例えば合成樹脂製の外装枠で覆い、又はコアパックを例えば合成樹脂製の外装ケースに収納し、さらにラベルで覆うことで電池パックが得られる。
In one aspect of this lithium ion secondary battery (hereinafter referred to as battery), a protection circuit for controlling the battery in order to prevent overcharge and overdischarge, and for taking out electric power from the battery or taking in electric power from the outside An internal member (hereinafter referred to as a core pack) of the battery pack is configured by arranging a protective circuit board having input / output terminals. The protective circuit board and the battery are electrically connected by metal leads.
A battery pack can be obtained by covering the side surface of the core pack with an insulating frame made of, for example, a synthetic resin, or by housing the core pack in an outer case made of, for example, a synthetic resin and further covering with a label.
特許文献1には、保護回路を構成する複数の回路部品を一面に実装した回路基板と、該回路基板の実装面側全体を回路部品の実装後に封止する樹脂とを備えた電池パックの発明が開示されている。
特許文献2には、回路部品を封止する樹脂の基板と対峙する側と反対側の角部に段部を形成した回路基板、及び該回路基板の製造方法の発明が開示されている。
図8は、従来の電池パックのコアパック21を示す側面図である。
コアパック21は、電池22の一側面に保護回路基板25を配して構成される。電池22は、銅集電体に負極合剤を塗布してなる負極板、及びアルミ集電体に正極合剤を塗布してなる正極板がセパレータを介して巻回された扁平巻状の電極群(図示せず)と、非水電解液(図示せず)とをケース22aに収容してなる。ケース22aの一側面には、負極端子22bが設けられている。
FIG. 8 is a side view showing a
The
前記負極端子22bには、保護素子23の一方のリード23aが溶接により接続されている。保護素子23の他方のリード23bには、リード26が接続され、リード26は、保護回路基板25の端子と接続されている。
One lead 23a of the
保護回路基板25の基板本体25aの裏面の中央部には、保護回路が実装され、該保護回路をエポキシ樹脂等の絶縁性の合成樹脂で覆うことで、樹脂モールド部25gが設けられている。
保護回路基板25は、樹脂モールド部25gが前記負極端子22bと対向するように配置されている。
A protection circuit is mounted on the center of the back surface of the substrate body 25a of the
The
電池22においては、負極端子22bが設けられている部分を除くケース22aの全体が正極(端子)とされている。
ケース22aの、保護素子23が設けられている側と反対側の端部には、リード27が設けられ、リード27は保護回路基板25の他方の端子と接続されている。
In the
A
このコアパック21においては、基板本体25aの両端部は端子に接続されたリード26,27に支持されているが、図8に示すように、電池パックの組み立て時、及び使用時等に基板本体25aに荷重がかかった場合、リード27が接続された端子と樹脂モールド部25gとの間の部分、及びリード26が接続された端子と樹脂モールド部25gとの間の部分に応力が集中し、樹脂モールド部25gに亀裂が生じたり、割れたりするという問題があった。
In the
図9は、従来の他の電池パックのコアパック31を示す側面図である。
コアパック31において、電池32のケース32aの短辺側側面には負極端子32bが設けられており、長辺側側面には、保護回路基板35が配されている。
保護回路基板35の基板本体35aの中央部には、保護回路が実装され、該保護回路をエポキシ樹脂等の絶縁性の合成樹脂で覆うことで、樹脂モールド部35gが設けられている。
保護回路基板35は、樹脂モールド部35gが前記長辺側側面に当接するように配されている。
リード36により、基板本体35aの裏面の一端部に設けられた端子と前記負極端子32bとが接続され、リード37により、前記裏面の他端部に設けられた他方の端子と、電池32の他方の短辺側側面(正極)とが接続されている。
FIG. 9 is a side view showing a
In the
A protection circuit is mounted on the central portion of the substrate body 35a of the
The
The
このコアパック31においては、樹脂モールド部35gは電池32の長辺側側面に支持されているが、基板本体35aのリード36,37と接続されている部分は宙に浮いており、支持されていないため、図9に示すように、電池パックの組み立て時、及び使用時等に基板本体35aの両端部に荷重がかかった場合、リード36が接続された端子と樹脂モールド部35gとの間の部分、及びリード37が接続された端子と樹脂モールド部35gとの間の部分に応力が集中し、基板本体35aに亀裂が生じたり、割れたりするという問題があった。
In the
図10は、従来の他の電池パック41を示す略平面図である。
電池パック41の電池42のケース42aの短辺側側面には負極端子42bが設けられており、長辺側側面には、保護回路基板45が配されている。
保護回路基板45の基板本体45aの裏面には、保護回路が実装され、裏面全体をエポキシ樹脂等の絶縁性の合成樹脂で覆うことで、樹脂モールド部45gが設けられている。
保護回路基板45は、樹脂モールド部45gが前記長辺側側面に当接するように配されている。
FIG. 10 is a schematic plan view showing another
A
A protection circuit is mounted on the back surface of the substrate body 45a of the
The
この電池パック41においては、リード46により、基板本体45aの表面の一端部に設けられた端子と前記負極端子42bとが接続され、リード47により、他端部に設けられた他方の端子と電池42の他方の短辺側側面(正極)とが接続されている。
In the
電池パック41は、保護回路基板45を長辺側側面に配した電池42をケース43に収納して構成される。
この電池パック41においては、図8、図9に示した構造とは異なり、電池パック41の外部から荷重が加わっても保護回路基板45に応力が集中することがなく、基板本体45a及び樹脂モールド部45gに亀裂が生じたり、割れたりするということはない。しかし、リード46,47を、基板本体45aの表面で接続しているので、リード46,47の厚みに対応する分、ケース43を外側に突出させねばならず、ケース43の短手方向の長さが長くなるという問題があった。
Unlike the structure shown in FIGS. 8 and 9, the
上述したように、樹脂モールド部が基板本体の中央部に設けられ、基板本体の裏面側で各端子が電池の各リードと接続され、基板本体は両端部で支持される、又は樹脂モールド部で支持されるように構成された保護回路基板を備える電池パックの場合、保護回路基板に荷重がかかったときに、基板本体又は樹脂モールド部に亀裂が生じたり、割れたりするという問題があった。
そして、基板本体の表面側で各端子が電池の各リードと接続され、基板本体の全面が樹脂モールド部で支持されるように構成された保護回路基板を備える電池パックの場合、電池を収納するケース、又は電池の保護回路基板を配した側面を覆う外装枠が、前記リードの厚みに対応する分、外側に突出するので、電池パックの小型化が図れないという問題があった。
As described above, the resin mold part is provided in the center part of the substrate body, each terminal is connected to each lead of the battery on the back side of the substrate body, and the substrate body is supported at both ends, or the resin mold part In the case of a battery pack including a protection circuit board configured to be supported, there is a problem that the substrate body or the resin mold part is cracked or cracked when a load is applied to the protection circuit board.
In the case of a battery pack having a protection circuit board configured such that each terminal is connected to each lead of the battery on the surface side of the board body and the entire surface of the board body is supported by the resin mold part, the battery is stored. Since the exterior frame that covers the case or the side surface on which the protection circuit board of the battery is disposed protrudes to the outside corresponding to the thickness of the lead, there is a problem that the battery pack cannot be reduced in size.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、接続端子の表面が露出する状態で樹脂モールド部を形成することにより、電池等の機器の一面に、樹脂モールド部の表面(露出面)を対向させ、接続端子を前記機器の接続部品と接続した状態で配することで、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持することができ、接続端子、及び樹脂モールド部の接続端子を覆う部分が接続部品を介し前記一面に当接する状態で支持されるので、荷重がかかった場合に、基板本体又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのが抑制されている回路基板、及び該回路基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by forming the resin mold portion in a state where the surface of the connection terminal is exposed, the surface (exposed surface) of the resin mold portion on one surface of a device such as a battery. By arranging the connection terminals in a state of being connected to the connection parts of the device, the entire surface of the substrate body can be supported by the resin mold part, and the connection terminal and the part covering the connection terminal of the resin mold part Is supported in a state where it is in contact with the one surface via the connection component, and therefore, when a load is applied, the circuit board body or the resin mold part is prevented from being cracked or cracked, and the circuit board An object is to provide a manufacturing method.
また、本発明は、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分の、基板本体からの基板厚み方向の突出長が、樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分の突出長より短くなるように構成することにより、電池等の機器の一面に配する場合に、凹んでいる部分に機器の接続部品を収容して、樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分も前記一面に当接させることができ、荷重がかかった場合に、基板本体又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのがさらに抑制されている回路基板、及び該回路基板の製造方法を提供することを目的とする。 Moreover, this invention is comprised so that the protrusion length of the part which covers the connection terminal of a resin mold part in the board | substrate thickness direction from the board | substrate body may become shorter than the protrusion length of the part which covers the other electronic components of a resin mold part. Therefore, when the battery is disposed on one surface of the device, the connection part of the device is accommodated in the recessed portion, and the portion covering the other electronic components of the resin mold portion can be brought into contact with the one surface. An object of the present invention is to provide a circuit board in which cracks or cracks are further suppressed from occurring when a load is applied, and a method for manufacturing the circuit board.
そして、本発明は、電池の一面に、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持するように構成された回路基板を配することにより、樹脂モールド部の表面の一部又は全部が前記一面に当接する状態で支持されることと相まって、荷重がかかった場合に、基板本体又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのが抑制され、しかも、電池を収納するケース又は外装枠を外側に突出させる必要がなく、小型化が図られる電池パックを提供することを目的とする。 In the present invention, by arranging a circuit board configured to support the entire surface of the substrate body with the resin mold part on one surface of the battery, a part or all of the surface of the resin mold part contacts the one surface. When a load is applied in combination with being supported in contact with the substrate, it is possible to suppress the occurrence of cracks or cracks in the substrate body or the resin mold part, and it is also necessary to project the case or the outer frame that houses the battery to the outside. The object is to provide a battery pack that can be reduced in size.
さらに、本発明は、回路基板の電子部品が、電池の過充電及び過放電を防止するための回路を構成することにより、電気保護回路を実装した回路基板の基板本体の全面を樹脂モールド部により支持することができ、基板本体又は樹脂モールド部の亀裂及び割れの発生を抑制して、装着される電気機器を良好に保護することができる電池パックを提供することを目的とする。 Further, according to the present invention, the electronic parts of the circuit board constitute a circuit for preventing overcharge and overdischarge of the battery, so that the entire surface of the board body of the circuit board on which the electric protection circuit is mounted is formed by the resin mold part. It is an object of the present invention to provide a battery pack that can be supported, can suppress the occurrence of cracks and cracks in a substrate body or a resin mold part, and can favorably protect an electric device to be mounted.
第1発明に係る回路基板は、基板本体と、該基板本体に実装された電子部品と、合成樹脂からなり、前記基板本体及び電子部品を覆う樹脂モールド部とを備える回路基板において、前記基板本体に、該基板本体からの基板厚み方向の突出長が他の電子部品の突出長より長い接続端子を備え、前記樹脂モールド部は、前記接続端子の表面が露出するように設けられていることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a circuit board comprising: a substrate body; an electronic component mounted on the substrate body; and a resin mold portion made of a synthetic resin and covering the substrate body and the electronic component. And a connection terminal having a protrusion length in the substrate thickness direction from the substrate body longer than the protrusion length of other electronic components, and the resin mold portion is provided so that the surface of the connection terminal is exposed. Features.
本発明においては、樹脂モールド部を、接続端子の表面が露出する状態で設けてあるので、基板本体の裏面側(樹脂モールド部の表面)で、接続端子を電池等の機器のリード等の接続部品と接続させることができ、かつ、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持することができる。すなわち、回路基板を前記機器の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を前記機器の接続部品と接続した状態で配する。従って、接続端子、及び樹脂モールド部の接続端子を覆う部分が前記接続部品を介し(必要に応じ、絶縁部材も介し)前記一面に当接して支持されることと相まって、基板本体に荷重がかかった場合に、応力は、一部に集中することがなく、回路基板に略均一に生じる。 In the present invention, since the resin mold portion is provided in a state where the surface of the connection terminal is exposed, the connection terminal is connected to the lead of a device such as a battery on the back side of the substrate body (the surface of the resin mold portion). It can be connected to a component, and the entire surface of the substrate body can be supported by the resin mold portion. That is, the circuit board is disposed in a state where the surface of the resin mold portion is opposed to one surface of the device and the connection terminal is connected to the connection component of the device. Accordingly, a load is applied to the substrate body in combination with the connection terminal and the portion covering the connection terminal of the resin mold part being supported by being in contact with the one surface via the connection component (and also via an insulating member if necessary). In such a case, the stress does not concentrate on a part of the circuit board and is generated substantially uniformly on the circuit board.
第2発明に係る回路基板は、基板本体と、該基板本体に実装された電子部品と、合成樹脂からなり、前記基板本体及び電子部品を覆う樹脂モールド部とを備える回路基板において、前記基板本体に、接続端子を備え、前記樹脂モールド部は、前記接続端子の表面が露出するように設けられており、前記樹脂モールド部の前記接続端子を覆う部分の、前記基板本体からの基板厚み方向の突出長は、前記樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分の突出長より短いことを特徴とする。 A circuit board according to a second aspect of the present invention is a circuit board comprising a substrate body, an electronic component mounted on the substrate body, and a resin mold part made of a synthetic resin and covering the substrate body and the electronic component. The resin mold portion is provided so that the surface of the connection terminal is exposed, and the portion of the resin mold portion covering the connection terminal in the substrate thickness direction from the substrate body is provided. The protruding length is shorter than the protruding length of the portion covering the other electronic component of the resin mold part.
本発明においては、回路基板は基板本体の全面を樹脂モールド部で支持するように構成されており、回路基板を電池等の機器の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を前記機器のリード等の接続部品と接続した状態で配する。そして、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分は、他の電子部品を覆う部分より凹んでいるので、この凹んだ部分に前記接続部品を収容することによりスペースを有効に使うことができる。さらに、樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分も前記一面に当接させることができる。従って、基板本体に荷重がかかった場合に、応力は、回路基板にさらに均一に生じる。 In the present invention, the circuit board is configured to support the entire surface of the substrate body with the resin mold part, the circuit board is opposed to one surface of a device such as a battery, the surface of the resin mold part is opposed, and the connection terminal is the Distribute in a state where it is connected to connecting parts such as equipment leads. And since the part which covers the connection terminal of the resin mold part is recessed rather than the part which covers other electronic components, space can be used effectively by accommodating the said connection component in this recessed part. Furthermore, the part which covers the other electronic components of the resin mold part can also be brought into contact with the one surface. Therefore, when a load is applied to the substrate body, the stress is more evenly generated on the circuit board.
第3発明に係る回路基板の製造方法は、基板に電子部品を実装する工程を有する回路基板の製造方法において、前記工程は、前記基板からの基板厚み方向の突出長が他の電子部品の突出長より長い接続端子を実装する工程であり、電子部品を合成樹脂で覆い、樹脂モールド部を形成する工程と、前記接続端子の表面が露出するように、前記樹脂モールド部の表面を研磨する工程とを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a circuit board manufacturing method including a step of mounting an electronic component on a substrate, wherein the step has a protrusion length in the substrate thickness direction from the substrate that is a protrusion of another electronic component. A step of mounting a connection terminal longer than the length, a step of covering the electronic component with a synthetic resin and forming a resin mold portion, and a step of polishing the surface of the resin mold portion so that the surface of the connection terminal is exposed It is characterized by having.
本発明においては、樹脂モールド部と接続端子とが同一の厚みを有する回路基板を製造することができる。 In the present invention, it is possible to manufacture a circuit board in which the resin mold portion and the connection terminal have the same thickness.
第4発明に係る回路基板の製造方法は、第3発明において、前記接続端子の表面、及び前記樹脂モールド部の前記接続端子を包囲する部分の表面を略同一の厚み分、削る工程を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a circuit board according to the third aspect, further comprising a step of cutting the surface of the connection terminal and the surface of the resin mold portion surrounding the connection terminal by substantially the same thickness. It is characterized by.
本発明においては、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分が、他の電子部品を覆う部分より凹んでいる回路基板を得ることができる。 In the present invention, it is possible to obtain a circuit board in which the portion covering the connection terminal of the resin mold portion is recessed from the portion covering the other electronic component.
第5発明に係る電池パックは、電池の一面に、前記接続端子の表面が対向する状態で、第1又は第2発明の回路基板を配してなることを特徴とする。 A battery pack according to a fifth aspect of the invention is characterized in that the circuit board of the first or second aspect of the invention is arranged on one surface of the battery with the surface of the connection terminal facing.
本発明においては、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持するように構成された回路基板を電池の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を電池のリード等の接続部品と接続した状態で配する。従って、樹脂モールド部の表面の一部又は全部が前記一面に当接して支持されることと相まって、基板本体に荷重がかかった場合に、応力は、回路基板に略均一に生じる。 In the present invention, the circuit board configured to support the entire surface of the substrate body with the resin mold portion is faced to one surface of the battery, the surface of the resin mold portion is opposed, and the connection terminal is connected to a connection component such as a battery lead. Distribute in the state. Therefore, when a part of or all of the surface of the resin mold portion is supported by being in contact with the one surface and a load is applied to the substrate body, the stress is generated substantially uniformly on the circuit board.
第6発明に係る電池パックは、第5発明において、前記回路基板の電子部品は、前記電池の過充電及び過放電を防止するための回路を構成することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the battery pack according to the fifth aspect, wherein the electronic components on the circuit board constitute a circuit for preventing overcharge and overdischarge of the battery.
本発明においては、電気保護回路を実装した回路基板の基板本体の全面を樹脂モールド部により支持することができる。 In the present invention, the entire surface of the substrate body of the circuit board on which the electrical protection circuit is mounted can be supported by the resin mold portion.
第1発明によれば、回路基板の基板本体に、該基板本体からの基板厚み方向の突出長が他の電子部品の突出長より長い接続端子を備え、樹脂モールド部を、接続端子の表面が露出する状態で設けてあるので、回路基板を電池等の機器の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を前記機器のリード等の接続部品と接続した状態で配することができ、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持することができる。
従って、接続端子、及び樹脂モールド部の接続端子を覆う部分が前記接続部品を介し前記一面に当接して支持されることと相まって、機器の組み立て時、及び使用時に、基板本体に荷重がかかった場合に、応力は、一部に集中することがなく、回路基板に略均一に生じる。よって、基板本体、又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのが抑制される。
さらに、前記接続部品は、樹脂モールド部の表面で回路基板と接続され、基板本体の表面で接続されるものではないので、回路基板を配した機器を収納するケース又は外装枠を、接続部品の厚みに対応する分、外側に突出させる必要がなく、機器の小型化が図られる。
According to the first invention, the board body of the circuit board is provided with a connection terminal having a protruding length in the board thickness direction from the board body that is longer than the protruding length of other electronic components, and the surface of the connecting terminal is provided on the surface of the connecting terminal. Since it is provided in an exposed state, the circuit board can be placed on one side of the device such as a battery, the surface of the resin mold part is opposed, and the connection terminal is connected to the connection component such as the lead of the device. The entire surface of the substrate body can be supported by the resin mold part.
Accordingly, a load is applied to the substrate body during assembly and use of the device, coupled with the connection terminal and the portion covering the connection terminal of the resin mold part being in contact with and supported by the one surface via the connection component. In some cases, the stress does not concentrate on a part of the circuit board and occurs substantially uniformly on the circuit board. Therefore, it is suppressed that a crack or a crack arises in a substrate main part or a resin mold part.
Further, since the connection component is connected to the circuit board on the surface of the resin mold portion and not connected to the surface of the substrate body, a case or an exterior frame for housing the device on which the circuit board is arranged is connected to the connection component. Since it corresponds to the thickness, it is not necessary to protrude outward, and the device can be downsized.
第2発明によれば、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分の、基板本体からの突出長は、樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分の突出長より短くなるように構成されているので、回路基板を電池等の機器の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を前記機器のリード等の接続部品と接続した状態で配する場合に、凹んでいる部分に前記接続部品を収容することができ、機器の小型化が図られる。
従って、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分とともに、樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分も前記一面に当接させることができる。よって、回路基板が前記一面に良好に支持されるので、機器の組み立て時、及び使用時に荷重がかかった場合に、回路基板の基板本体、又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのがさらに良好に抑制される。
According to the second invention, the protruding length from the substrate body of the portion covering the connection terminal of the resin mold portion is configured to be shorter than the protruding length of the portion covering the other electronic components of the resin mold portion. When the circuit board is placed on one surface of a device such as a battery, the surface of the resin mold portion is opposed, and the connection terminal is arranged in a state of being connected to a connection component such as a lead of the device, the connection component is in a recessed portion. Can be accommodated, and the size of the device can be reduced.
Accordingly, the portion covering the connection terminal of the resin mold portion and the portion covering the other electronic component of the resin mold portion can be brought into contact with the one surface. Therefore, since the circuit board is favorably supported on the one surface, it is even better that the circuit board body or the resin mold part is cracked or cracked when a load is applied during assembly and use of the device. To be suppressed.
第3発明によれば、接続端子の表面が露出する状態で、樹脂モールド部を形成するので、樹脂モールド部と接続端子とが同一の厚みを有する回路基板を得ることができる。
従って、トランスファーモールドのような高価な金型を用いなくても、直方体形状の回路基板を作製することができる。
According to the third aspect of the invention, since the resin mold part is formed with the surface of the connection terminal exposed, a circuit board having the same thickness as the resin mold part and the connection terminal can be obtained.
Therefore, a rectangular parallelepiped circuit board can be produced without using an expensive mold such as a transfer mold.
第4発明によれば、接続端子の表面、及び樹脂モールド部の接続端子の外周側部分をさらに削る工程を有し、樹脂モールド部の接続端子を覆う部分が、他の電子部品を覆う部分より凹んでいる回路基板が得られる。
従って、樹脂モールド部に所望の段差を有する回路基板を作製することができる。
According to the 4th invention, it has the process of further shaving the surface of a connection terminal, and the perimeter side part of the connection terminal of a resin mold part, and the part which covers the connection terminal of a resin mold part is the part which covers other electronic parts. A recessed circuit board is obtained.
Therefore, a circuit board having a desired step in the resin mold part can be produced.
第5発明によれば、基板本体の全面を樹脂モールド部で支持するように構成された回路基板を電池の一面に、樹脂モールド部の表面を対向させ、接続端子を電池のリード等の接続部品と接続した状態で配するので、樹脂モールド部の表面の一部又は全部が前記一面に当接して支持されることと相まって、電池パックの組み立て時、及び使用時に基板本体に荷重がかかった場合に、応力が回路基板に略均一に生じる。従って、回路基板の基板本体、又は樹脂モールド部に亀裂又は割れが生じるのが良好に抑制されている。
そして、前記接続部品は、樹脂モールド部の表面で回路基板と接続され、基板本体の表面で接続されるものではないので、電池を収納するケース又は外装枠を、接続部品の厚みに対応する分、外側に突出させる必要がなく、電池パックの小型化を図ることができる。
According to the fifth invention, the circuit board configured to support the entire surface of the substrate body with the resin mold portion is faced to one surface of the battery, the surface of the resin mold portion is opposed, and the connection terminal is a connection component such as a battery lead. When a load is applied to the board body when assembling and using the battery pack, coupled with the fact that part or all of the surface of the resin mold part is in contact with and supported by the one surface. In addition, the stress is generated substantially uniformly on the circuit board. Therefore, the occurrence of cracks or cracks in the substrate body of the circuit board or the resin mold part is well suppressed.
The connecting component is connected to the circuit board on the surface of the resin mold portion and not connected to the surface of the substrate body. Therefore, the case or the exterior frame for storing the battery is divided into parts corresponding to the thickness of the connecting component. Therefore, it is not necessary to protrude outward, and the battery pack can be downsized.
第6発明によれば、回路基板の電子部品が、電池の過充電及び過放電を防止するための回路を構成するので、電気保護回路を実装した回路基板の基板本体の全面を樹脂モールド部により支持することができる。
従って、基板本体又は樹脂モールド部の亀裂及び割れの発生を抑制して、電池パックが装着される電気機器を良好に保護することができる。
According to the sixth invention, the electronic components on the circuit board constitute a circuit for preventing overcharge and overdischarge of the battery, so that the entire surface of the board body of the circuit board on which the electrical protection circuit is mounted is formed by the resin mold part. Can be supported.
Therefore, it is possible to satisfactorily protect the electric device to which the battery pack is mounted by suppressing the occurrence of cracks and cracks in the substrate body or the resin mold part.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電池パック1を示す斜視図、図2は、電池パック1を示す略横断面図、図3は、保護回路基板5を示す拡大断面図である。
この電池パック1は、携帯電話機等の携帯電子機器の電源として用いられる。
電池パック1は、リチウムイオン二次電池であり、後述する保護回路基板5が長辺側側面に配された電池2を、例えばPC(ポリカーボネート)製、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)製等のケース3に収納し、ケース3の開口を例えばPC製、ABS製等の蓋部4で閉塞することで構成される。
ケース3の側壁部3aには、電池2の外部へ電力を取り出し、逆に充電のために外部から電力を取り込むための正負極、及び温度端子である出力端子(図示せず)を露出させるための窓部3b,3b,3bが設けられている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
1 is a perspective view showing a
The
The
In the side wall portion 3a of the
電池2は、銅集電体に負極合剤を塗布してなる負極板、及びアルミニウム集電体に正極合剤を塗布してなる正極板がセパレータを介して巻回された扁平巻状の電極群(図示せず)と、非水電解液(図示せず)とをアルミニウム製の電池ケース2aに収容してなる。
The
電池ケース2aの短辺側側面には、負極端子2bが、該負極端子2bの表面を除き、合成樹脂からなる絶縁部材(図示せず)に包囲された状態で貫通するように設けられている。
電池2においては、負極端子2bが設けられている部分を除く電池ケース2aの全体が正極(端子)とされている。
On the short side surface of the battery case 2a, a negative electrode terminal 2b is provided so as to penetrate in a state surrounded by an insulating member (not shown) made of a synthetic resin except for the surface of the negative electrode terminal 2b. .
In the
保護回路基板5の例えばガラス−エポキシ材からなる基板本体5aの裏面の両端部には、マイナス側の接続端子5b、及びプラス側の接続端子5cが実装されており、基板本体5aの中央部にはIC5dが実装され、IC5dは、基板本体5aに形成された配線(図示せず)にワイヤボンディングにより接続されている。そして、接続端子5bとIC5dとの間にはコンデンサ5eが、接続端子5cとIC5dとの間には抵抗5fがそれぞれ実装されている。図2及び図3において、他の電子部品は省略してある。
A negative-
保護回路基板5において、接続端子5b,5cの基板本体5aからの基板厚み方向の突出長は、IC5d、コンデンサ5e、抵抗5f等の他の電子部品の突出長より長い。
そして、基板本体5aには、接続端子5b,5cの表面が露出する状態で、各電子部品をエポキシ樹脂等の絶縁性の合成樹脂で覆うことで、樹脂モールド部5gが設けられている。
In the
The substrate body 5a is provided with a
前記保護回路基板5は、樹脂モールド部5gの表面(露出面)が前記電池2の長辺側側面に対向する状態で、該長辺側側面に配されている。
そして、接続端子5bはリード6により電池2の負極端子2bと接続され、接続端子5cは、リード7により電池2の他方の短辺側側面(正極)と接続されている。
リード6は、絶縁テープ9を介し前記長辺側側面に配されており、接続端子5bはリード6及び絶縁テープ9を介し、該長辺側側面に当接している。接続端子5cは、リード7を介し該長辺側側面に当接している。樹脂モールド部5gの中央側部分は、絶縁テープ9を介し該長辺側側面に当接している。
The
The
The
以下に、保護回路基板5の製造方法について説明する。
図4は、保護回路基板5の製造方法を示す断面図である。保護回路基板5は、基板本体5aに複数の保護回路基板5,5,…が得られるように回路を形成しておき、これを封止樹脂で封止して樹脂モールド部5gを形成した後に、個片化して保護回路基板5,5,…とするチップ・オン・ボード(COB)技術により得られる。図4においては、2個の保護回路基板5を作製する場合を示してある。
Below, the manufacturing method of the
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the
まず、基板本体5aに、接続端子5b,5c、IC5d、コンデンサ5e、抵抗5f,…を実装する(図4(a))。接続端子5b,5cの高さは、他の電子部品の高さより高くしてある。
次に、基板本体5a上に、後述する樹脂モールド部5hの大きさに対応する開口部を有したマスク(図示せず)を配し、この開口部の内部にスキージを用いてエポキシ樹脂等の封止樹脂を装填し、その後に加熱処理することにより封止樹脂を硬化させ、樹脂モールド部5hを形成する(図4(b))。このとき、接続端子5b,5cを含み、全ての電子部品が樹脂モールド部5hにより覆われている。
First, the
Next, a mask (not shown) having an opening corresponding to the size of a
そして、ブレード、又は円盤状の研磨具等を用いて、樹脂モールド部5hの表面を、接続端子5b,5cの表面が露出するまで研磨して、樹脂モールド部5gを形成する(図4(c))。
最後に、ブレード等を用い、切断して(図4(d))、個片化された保護回路基板5,5,…を得る(図4(e))。
Then, the surface of the
Finally, it is cut using a blade or the like (FIG. 4 (d)) to obtain individual
以上のようにして得られた保護回路基板5は、基板本体5aの全面を樹脂モールド部5gで支持するように構成されている。そして、電池2の長辺側側面に、樹脂モールド部5gの表面を対向させ、接続端子5b,5cをリード6,7と接続した状態で配するので、接続端子5b,5c、及び樹脂モールド部5gの接続端子5b,5cを覆う部分がリード6,7を介し前記長辺側側面に当接し、保護回路基板5が該長辺側側面に支持される。
従って、電池パック1の組み立て時、及び使用時に、基板本体5aに垂直な方向に荷重がかかった場合に、応力は保護回路基板5に略均一に生じ、応力が基板本体5a、又は樹脂モールド部5gの一部に集中することがなく、亀裂又は割れが生じるのが抑制されている。よって、電池パック1を備える携帯電子機器が良好に保護される。
さらに、リード6,7は、樹脂モールド部5gの表面で接続端子5b,5cと接続され、基板本体5aの表面で接続されるものではないので、電池2を収納するケース3の側壁部3aを、リード6及び絶縁テープ9の厚みに対応する分、リード7の厚みに対応する分、外側に突出させる必要がなく、電池パック1の小型化が図られる。
The
Therefore, when the
Furthermore, since the
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る電池パック11を示す略横断面図、図6は、保護回路基板8を示す拡大断面図である。図中、図2及び図3と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the battery pack 11 according to
電池パック11の電池ケース2aの長辺側側面には、保護回路基板8が配されている。
保護回路基板8の例えばガラス−エポキシ材からなる基板本体8aの一面の両端部には、マイナス側の接続端子8b、及びプラス側の接続端子8cが実装されており、基板本体8aの中央部にはIC8dが実装され、IC8dは、基板本体8aに形成された配線(図示せず)にワイヤボンディングにより接続されている。そして、接続端子8bとIC8dとの間にはコンデンサ8eが、接続端子8cとIC8dとの間には抵抗8fがそれぞれ実装されている。図5及び図6において、他の電子部品は省略してある。
A
A negative-
そして、基板本体8aには、接続端子8b,8cの表面が露出する状態で、各電子部品をエポキシ樹脂等の絶縁性の合成樹脂で覆うことで、樹脂モールド部8gが設けられている。樹脂モールド部8gの、接続端子8b,8cの外周側部分を覆う部分は、他の電子部品を覆う部分より突出長が短い凹部8j,8kとされている。
The substrate body 8a is provided with a resin mold portion 8g by covering each electronic component with an insulating synthetic resin such as an epoxy resin with the surfaces of the
前記保護回路基板8は、樹脂モールド部8gの表面が前記電池2の長辺側側面に対向する状態で配されている。
そして、接続端子8bはリード6により電池2の負極端子2bと接続され、接続端子8cは、リード7により電池2の他方の短辺側側面(正極)と接続されている。
The
The
リード6は、絶縁テープ9を介し前記長辺側側面に配されており、接続端子8bは、リード6及び絶縁テープ9が前記凹部8jに収容された状態で、リード6及び絶縁テープ9を介して、前記長辺側側面に当接している。
接続端子8cは、リード7が前記凹部8kに収容された状態で、リード7を介して前記長辺側側面に当接している。
そして、樹脂モールド部8gの凹部8j,8k以外の部分は、リード6及び絶縁テープ9の厚みに対応する分、リード7の厚みに対応する分、接続端子8b,8cの表面より突出しているので、電池2の長辺側側面に当接している。
The
The
Since the portions other than the
以下に、保護回路基板8の製造方法について説明する。
図7は、保護回路基板8の製造方法を示す断面図である。
まず、基板本体8aに、接続端子8b,8c、IC8d、コンデンサ8e、抵抗8f,…を実装する(図7(a))。
次に、基板本体8a上に、後述する樹脂モールド部8hの大きさに対応する開口部を有したマスク(図示せず)を配し、この開口部の内部にスキージを用いてエポキシ樹脂等の封止樹脂を装填し、その後に加熱処理することにより封止樹脂を硬化させ、樹脂モールド部8hを形成する(図7(b))。このとき、接続端子8b,8cを含み、全ての電子部品が樹脂モールド部8hにより覆われている。
Below, the manufacturing method of the
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the
First, the
Next, a mask (not shown) having an opening corresponding to the size of a
そして、ブレード、又は円盤状の研磨具等を用いて、樹脂モールド部8hの表面を、接続端子8b,8cの表面が露出するまで研磨して、樹脂モールド部8iを形成する(図7(c))。
さらに、ブレード10,10,…を用いて、接続端子8c,8c…の表面、及び樹脂モールド部8iの接続端子8cの外周側部分を、リード7の厚みに対応する分、削って凹部8kを設ける。そして、ブレード10,10,…を用いて、接続端子8b,8b…の表面、及び樹脂モールド部8iの接続端子8bの外周側部分を、リード6及び絶縁テープ9の厚みに対応する分、削って凹部8jを設ける(図7(e))。以上のようにして、凹部8j,8kが設けられた樹脂モールド部8gが得られる。
Then, the surface of the
Further, using the
最後に、ブレード等を用い、切断して(図7(f))、個片化された保護回路基板8,8,…を得る(図7(g))。
なお、図7(c)の研磨処理により、表面高さが±0.075mm程度である樹脂モールド部8iが得られるが、この研磨処理を省略し、接続端子8b,8cの表面が露出するように、直接、凹部8j,8kを形成することにしてもよい。但し、前記研磨処理を行う方が、樹脂モールド部8gの表面の平坦度が大きくなり、保護回路基板8をより良好に電池2の長辺側側面に当接させることができるので、好ましい。
Finally, it is cut using a blade or the like (FIG. 7 (f)) to obtain individual
7C, the resin mold portion 8i having a surface height of about ± 0.075 mm is obtained. However, this polishing process is omitted, and the surfaces of the
以上のようにして得られた保護回路基板8を、電池2の長辺側側面に、樹脂モールド部8gの表面を対向させ、凹部8j,8kにリード6及び絶縁テープ9,リード7を収納した状態で配するので、接続端子8b,8cをリード6及び絶縁テープ9,リード7を介し電池2の長辺側側面に当接させるとともに、樹脂モールド部8gの他の電子部品を覆う部分も電池2の長辺側側面に当接させることができる。
従って、保護回路基板8が前記長辺側側面にさらに良好に支持されるので、電池パック11の組み立て時、及び使用時に、基板本体8aに垂直な方向に荷重がかかった場合に、応力は保護回路基板8に略均一に生じ、保護回路基板8の基板本体8a、又は樹脂モールド部8gに亀裂又は割れが生じるのがより良好に抑制されている。よって、電池パック11が配される携帯電子機器が良好に保護される。
さらに、リード6,7は、樹脂モールド部8gの表面で接続端子8b,8cと接続され、基板本体8aの表面で接続されるものではないので、電池2を収納するケースを、リード6及び絶縁テープ9の厚みに対応する分、及びリード7の厚みに対応する分、外側に突出させる必要がなく、電池パック11の小型化が図られる。
The
Accordingly, since the
Furthermore, since the
なお、前記実施の形態1及び2においては、樹脂モールド部5g,8gがエポキシ樹脂により形成される場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、樹脂モールド部は、耐衝撃性が良好であるポリアミド樹脂、アクリル樹脂等により形成することにしてもよい。
また、電池2がリチウムイオン二次電池である場合につき説明しているがこれに限定されず、ニッケル・水素二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。
そして、前記実施の形態1及び2においては、保護回路基板5,8を配した電池2をケース3に収納する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、素電池2の側面を例えば合成樹脂製の外装枠で覆うことにしてもよい。
In the first and second embodiments, the case where the
Moreover, although the case where the
In the first and second embodiments, the case where the
また、本発明の電池パック1,11が適用される電気機器は、携帯電子機器に限定されるものではない。
さらに、前記実施の形態1及び2においては、回路基板として、保護回路基板5,8を適用した場合につき説明しているがこれに限定されるものではない。また、回路基板が配される機器も電池に限定されない。
Moreover, the electric device to which the battery packs 1 and 11 of the present invention are applied is not limited to the portable electronic device.
Further, in the first and second embodiments, the case where the
1、11 電池パック
2 電池
2a 電池ケース
2b 負極端子
3 ケース
3a 側壁部
3b 窓部
4 蓋部
5、8 保護回路基板
5a、8a 基板本体
5b、5c、8b、8c 接続端子
5d、8d IC
5e、8e コンデンサ
5f、8f 抵抗
5g、5h、8g、8h、8i 樹脂モールド部
8j、8k 凹部
6、7 リード
9 絶縁テープ
10 ブレード
DESCRIPTION OF
5e, 8e
Claims (6)
前記基板本体に、該基板本体からの基板厚み方向の突出長が他の電子部品の突出長より長い接続端子を備え、
前記樹脂モールド部は、前記接続端子の表面が露出するように設けられていることを特徴とする回路基板。 In a circuit board comprising a substrate body, an electronic component mounted on the substrate body, and a resin mold portion made of synthetic resin and covering the substrate body and the electronic component,
The board body includes a connection terminal having a protruding length in the board thickness direction from the board body longer than the protruding length of other electronic components,
The circuit board, wherein the resin mold portion is provided so that a surface of the connection terminal is exposed.
前記基板本体に、接続端子を備え、
前記樹脂モールド部は、前記接続端子の表面が露出するように設けられており、
前記樹脂モールド部の前記接続端子を覆う部分の、前記基板本体からの基板厚み方向の突出長は、前記樹脂モールド部の他の電子部品を覆う部分の突出長より短いことを特徴とする回路基板。 In a circuit board comprising a substrate body, an electronic component mounted on the substrate body, and a resin mold portion made of synthetic resin and covering the substrate body and the electronic component,
The board body includes a connection terminal,
The resin mold part is provided so that the surface of the connection terminal is exposed,
A circuit board characterized in that a protrusion length of the resin mold portion covering the connection terminal in the substrate thickness direction from the substrate body is shorter than a protrusion length of a portion covering the other electronic component of the resin mold portion. .
前記工程は、前記基板からの基板厚み方向の突出長が他の電子部品の突出長より長い接続端子を実装する工程であり、
電子部品を合成樹脂で覆い、樹脂モールド部を形成する工程と、
前記接続端子の表面が露出するように、前記樹脂モールド部の表面を研磨する工程と
を有することを特徴とする回路基板の製造方法。 In a circuit board manufacturing method including a step of mounting an electronic component on a board,
The step is a step of mounting a connection terminal in which the protruding length in the substrate thickness direction from the substrate is longer than the protruding length of other electronic components,
Covering the electronic component with synthetic resin and forming a resin mold part;
Polishing the surface of the resin mold portion so that the surface of the connection terminal is exposed.
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