JP2014090155A - バッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軟性回路基板が硬性回路基板にはんだ付けされる時、ホットバーが軟性回路基板の回路パターンに直接接触しないことによって、回路パターンの損傷現象が防止され、またソルダによって短絡されないバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。
【解決手段】一面を第１カバー絶縁層２３０によって覆われ、反対面を第１ベース絶縁層２１０によって覆われた周面を有する第１回路パターン２２０を含み、前記第１ベース絶縁層は少なくとも一つの貫通ホール２１１によって貫通し、貫通ホールそれぞれは前記第１回路パターンによって全体が覆われた第１回路基板２００と、導電性接続部材４００によって前記第１回路基板の第１端が接続された第２回路基板３１０と、前記第２回路基板に連結され、相互間電気的に連結される複数のバッテリーセルと、それらを取り囲むパックケース、および、前記パックケースの外側に形成されたパック端子を含む。
【選択図】図３ｂ

Description

本発明の一実施例はバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法に関する。

一般に、バッテリーパックはバッテリーセル、硬性回路基板および軟性回路基板を含み、硬性回路基板には軟性回路基板がはんだごて（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｉｒｏｎ）またはホットバー（ｈｏｔ ｂａｒ）等によってはんだ付けされる。
一例として、硬性回路基板の回路パターンにソルダが塗布され、軟性回路基板の回路パターンが前記ソルダに接触した後、次にホットバーが前記軟性回路基板を前記硬性回路基板側に加圧しながら加熱する。そうすれば、前記ソルダがリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）されながら硬性回路基板の回路パターンと軟性回路基板の回路パターンとが相互間電気的に接続する。もちろん、以降冷却過程を通して液状のソルダは固状のソルダに硬化する。

しかし、このような従来のはんだ付け方式は軟性回路基板の回路パターンがカンチレバー（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）方式で外側に突出および延長されていることによって回路パターンがホットバーと直接接触し、これによって回路パターンが損傷されやすくなり、また、液状のソルダがホットバーにも接触することによって、ホットバーからソルダが除去される工程が必要となる。

また、ホットバーが軟性回路基板の回路パターンおよびソルダに直接接触することによって、液状のソルダがホットバーにまで接触した以後液状のソルダが多数の回路パターンを電気的に短絡させる場合も頻繁に発生する。
さらに、軟性回路基板の外側に回路パターンが一定長さの突出および延長されていることによって、回路パターンが外部環境から保護されるように前記回路パターンに追加的に絶縁エポキシが塗布される工程が必要となる。

本発明の一実施例は軟性回路基板が硬性回路基板にはんだ付けされるとき、ホットバーが軟性回路基板の回路パターンに直接接触しないことによって、回路パターンの損傷現象が防止され、また、ソルダによって多数の回路パターンが相互間電気的に短絡されないバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。

本発明の一実施例はホットバーが接触する軟性回路基板の回路パターンが絶縁層で覆われていることによって回路パターンの強度が向上し、また、エポキシ塗布工程が省略できるバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。
本発明の一実施例はホットバーが接触する絶縁層に少なくとも一つの貫通ホールが形成することによって、ホットバーの温度が増加しない状態でもはんだ付けが可能であり、これによってホットバーの寿命が増加し、絶縁層の外形損傷が防止されるバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。

本発明によるバッテリーパックは第１周面、前記第１周面の反対である第２周面を有する第１回路パターンを含み、前記第２周面は第１ベース絶縁層によって覆われ、前記第１周面の一領域は第１カバー絶縁層によって覆われ、前記第１ベース絶縁層は少なくとも一つの貫通ホールによって貫通し、前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは前記第１回路パターンによって全体が覆われた第１回路基板；導電性接続部材によって前記第１回路基板の第１端に付着する一側を有する第２回路基板；前記第２回路基板に連結され、相互間電気的に連結される複数のバッテリーセル；前記第１回路基板、前記第２回路基板および前記バッテリーセルを取り囲むパックケース；および前記パックケースの外側に形成され、前記第１回路基板の反対端として第２端に付着するパック端子を含む。

前記第１ベース絶縁層は前記導電性接続部材のリフロー温度より高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することができる。
前記第１ベース絶縁層は少なくとも３００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する電気的に絶縁性物質を含むことができる。前記導電性接続部材は３００℃より小さいリフロー温度を有するソルダであることができる。前記導電性接続部材は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）またはＺ軸フィルム（ＺＡＦ）からなるグループから選択されたものであることもある。前記第１回路基板は前記第２回路基板に比べて、相対的にさらに曲がる軟性回路基板であることができる。

前記第２回路基板に形成された第２回路パターンをさらに含み、前記第２回路パターンは前記第１回路パターンに整列できる。前記第２回路パターンの幅は前記第１回路パターンの幅より大きいこともある。
前記第２回路基板に付着した前記第１回路基板の前記第１端は前記第１カバー絶縁層で覆われないことがある。

本発明による回路基板は少なくとも一つの貫通ホールによって貫通したベース絶縁層；前記ベース絶縁層上に形成され、前記少なくとも一つの貫通ホールを覆う回路パターン；および、前記回路パターンおよび前記ベース絶縁層上に形成されたカバー絶縁層を含むことができる。
前記回路基板の終端部は前記カバー絶縁層によって覆われないことがある。
前記ベース絶縁層はポリイミドおよびポリエチレンからなるグループから選択された物質を含むことができる。
前記カバー絶縁層はポリイミドおよびポリエチレンからなるグループから選択された物質を含むことができる。

前記回路基板は曲がれる軟性回路基板であることができる。
前記ベース絶縁層は少なくとも３００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）と、少なくとも５００℃の溶融点（Ｔｍ）を有する物質を含むことができる。
前記カバー絶縁層は少なくとも７０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）および少なくとも２７０℃の溶融点（Ｔｍ）を有する物質を含むことができる。
前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは回路パターンの長さ方向に長く形成することができる。
前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは前記回路パターンの幅方向に長く形成することができる。

本発明による第１回路基板と第２回路基板の連結方法は、第１回路パターンの第１面領域上に第１カバー絶縁層を形成し、第１回路パターンの反対面である第２面上に第１ベース絶縁層を形成し、前記第１ベース絶縁層は少なくとも一つの貫通ホールによって貫通し、前記第１回路パターンは前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれを覆う第１回路基板を用意する段階；第２ベース絶縁層上に第２回路パターンを形成して第２回路基板を用意する段階；前記第２回路パターン上にスクリーンプリンティング方式で導電性接続部材を提供する段階；前記第１回路基板の終端部領域を前記第２回路基板の一側上にマウンティングして前記第１回路パターンと前記第２回路パターンを整列する段階；前記第１回路基板の前記終端部領域に対応する第１ベース絶縁層領域上にホットアイアンを位置させて前記導電性接続部材がリフローされるようにして、熱が前記ホットアイアンから前記第１回路パターンおよび前記導電性接続部材に前記少なくとも一つの貫通ホールを通して迅速かつ効率的に伝達されるようにする段階；および前記第１ベース絶縁層から前記ホットアイアンを分離して前記導電性接続部材が硬化するようにする段階を含むことができる。
前記第１回路パターンは前記ホットアイアンを前記第１ベース絶縁層領域上に位置させるとき、前記第１ベース絶縁層によって前記ホットアイアンから離隔することができる。

本発明の一実施例は軟性回路基板（第１回路基板）が硬性回路基板（第２回路基板）にはんだ付けされるとき、ホットバー（ホットアイアン）が軟性回路基板の回路パターンに直接接触しないことによって、回路パターンの損傷現象が防止され、また、ソルダによって多数の回路パターンが相互間電気的に短絡されないバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。

本発明の一実施例はホットバーが接触する軟性回路基板の回路パターンが絶縁層で覆われていることによって、回路パターンの強度が向上し、また、エポキシ塗布工程が省略できるバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。
本発明の一実施例はホットバーが接触する絶縁層に少なくとも一つの貫通ホールが形成することによって、ホットバーの温度が増加しない状態でもはんだ付けが可能であり、これによってホットバーの寿命が増加し、絶縁層の外形損傷が防止されるバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を提供する。

図１ａは通常のバッテリーパックを示す回路図である。 図１ｂは通常のバッテリーパックを示す概略図である。 図１ｃは通常のバッテリーパックを示す概略図である。 図２ａは本発明の一実施例による回路基板を示す平面図である。 図２ｂは底面図である。 図２ｃは図２ａの２ｃ−２ｃ線断面図である。 図２ｄは図２ａの２ｄ−２ｄ線断面図である。 図３ａは本発明の一実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。 図３ｂは図３ａの３ｂ−３ｂ線断面図である。 図３ｃは図３ａの３ｃ−３ｃ線断面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す断面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す断面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。 本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。 本発明の一実施例による回路基板の接続方法を示す概略図である。 本発明の一実施例による回路基板の接続方法を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。
本発明の実施例は該当技術分野において通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものであり、下記実施例は様々な他の形態に変形することができ、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。むしろ、これら実施例は本開示をより充実かつ完全になるようにし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。
また、以下の図面において、各層の厚さや大きさは説明の便宜および明確性のために誇張されたものであり、図面上で同一符号は同一な要素を示す。本明細書で用いられたように、‘および／または’という用語は該当記載された項目のうちいずれか一つおよび一つ以上のすべての組み合わせを含む。

本明細書で用いられる用語は、特定の実施例を説明するために用いられ、本発明を限定しようとするものではない。本明細書に用いられたように、単数型は文脈上異なる場合を明白に指摘するものでない限り、複数型を含むことができる。また、本明細書で用いられる‘含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）’および／または‘含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）’は言及された形状、数字、段階、動作、部材、要素および／またはこれらの組み合わせが存在することを特定するものであり、一つ以上の他の形状、数字、段階、動作、部材、要素および／またはこれらの組み合わせの存在または付加を排除するものではない。

本明細書で第１、第２などの用語が多様な部材、部品、領域、層および／または部分を説明するために用いられるが、これら部材、部品、領域、層および／または部分は、前記用語によって限定されてはならないということは明らかであろう。前記用語は一つの部材、部品、領域、層または部分を他の領域、層または部分から区別する目的にのみ用いられる。したがって、以下に説明する第１回路基板、第１回路パターン、第１絶縁層、第１部品、第１領域、第１層または第１部分は、本発明の思想を外れなくても第２回路基板、第２回路パターン、第２絶縁層、第２部品、第２領域、第２層または第２部分を指称することができる。

また、本明細書で説明される回路基板の接続構造は、以下に説明するバッテリーパックだけでなく、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、カメラモジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）およびＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）等でも用いられ、したがって、本発明がバッテリーパックの分野だけに限られるものではない。
図１ａは通常のバッテリーパックを示す回路図であり、図１ｂは通常のバッテリーパックを示す概略図であり、図１ｃは本発明の一実施例による回路基板の接続構造を示す平面図である。

図１ａ乃至図１ｂに示されているように、本発明によるバッテリーパック１００は多数のバッテリーセル１１１、１１２、１１３、各バッテリーセル１１１、１１２、１１３を連結する複数の導電性プレート１２１、１２２、１２３、１２４、最低電源用ワイヤー１３０、最高電源用ワイヤー１４０、多数のセンシングワイヤー１５１、１５２、硬性回路基板３００および軟性回路基板２００を含む。

多数のバッテリーセル１１１、１１２、１１３は直列および／または並列に連結されている。一例として、多数のバッテリーセル１１１、１１２、１１３は互いに並列に連結された三つの第１バッテリーセル１１１、互いに並列に連結された三つの第２バッテリーセル１１２および互いに並列に連結された三つの第３バッテリーセル１１３を含む。また、第１バッテリーセル１１１、第２バッテリーセル１１２および第３バッテリーセル１１３は直列に連結されている。図において、たとえ３Ｓ３Ｐ（３Ｓｅｒｉｅｓ ３Ｐａｒａｌｌｅｌ）方式で連結されたバッテリーセル１１１、１１２、１１３が示されているが、これは本発明の理解のための一例であり、本発明はこのような連結状態に限られない。

導電性プレート１２１、１２２、１２３、１２４は隣接したバッテリーセル１１１、１１２、１１３を直列に連結する。一例として、導電性プレート１２１、１２２、１２３、１２４は第１導電性プレート１２１、第２導電性プレート１２２、第３導電性プレート１２３および第４導電性プレート１２４を含む。第１導電性プレート１２１は第１バッテリーセル１１１の最低電源つまり、負極電極に連結されている。言い換えれば、三つのバッテリーセル１１１の負極電極に並列に連結されている。第２導電性プレート１２２は前記第１バッテリーセル１１１および第２バッテリーセル１１２を相互直列に連結する。もちろん、第２導電性プレート１２２は第１バッテリーセル１１１の正極電極を並列に連結すると同時に、第２バッテリーセル１１２の負極電極を並列に連結する。第３導電性プレート１２３は前記第２バッテリーセル１１２および第３バッテリーセル１１３を相互直列に連結する。もちろん、第３導電性プレート１２３は第２バッテリーセル１１２の正極電極を並列に連結すると同時に、第３バッテリーセル１１３の負極電極を並列に連結する。前記第４導電性プレート１２４は第３バッテリーセル１１３の最高電源つまり、正極電極に連結されている。言い換えれば、前記第３バッテリーセル１１３の正極電極に並列に連結されている。一方、前記第１乃至第４導電性プレート１２１、１２２、１２３、１２４がいずれも下記するワイヤーとの容易な溶接のために一定の長さが突出したタップ１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａが形成されている。さらに、このような導電性プレート１２１、１２２、１２３、１２４の個数は使用されたバッテリーセル１１１、１１２、１２３の個数が増加すれば当然共に増加する。

最低電源用ワイヤー１３０は第１バッテリーセル１１１の最低電源領域に溶接されている。つまり、第１導電性プレート１２１のタップ１２１ａに一端がはんだ付けされている。
最高電源用ワイヤー１４０は第３バッテリーセル１１３の最高電源領域に溶接されている。つまり、第４導電性プレート１２４のタップ１２４ａに一端がはんだ付けされている。

センシングワイヤー１５１、１５２は、図において２つ備えられている。説明の便宜のためにこれを再び第１センシングワイヤー１５１と第２センシングワイヤー１５２とに区別する。前記第１センシングワイヤー１５１は一端が前記第２導電性プレート１２２のタップ１２２ａにはんだ付けされている。また、前記第２センシングワイヤー１５２は一端が第３導電性プレート１２３のタップ１２３ａにはんだ付けされている。さらに、このようなセンシングワイヤー１５１、１５２も上述したバッテリーセルおよびこれに伴う導電性プレートの個数が増加すれば当然共に増加する。

硬性回路基板３００は図１ａに示されているように、前記第１、第２、第３バッテリーセル１１１、１１２、１１３の側部（または上部）に位置している。ここで図１ｂａに示されているように、最低電源用ワイヤー１３０は硬性回路基板３００のＢ−端子に、第１センシングワイヤー１５１はＢ１端子に、第２センシングワイヤー１５２はＢ２端子に、最高電源用ワイヤー１４０はＢ＋端子に連結されている。このような硬性回路基板３００には温度センサー、電圧センサー、電流センサー、充電制御スイッチ、放電制御スイッチおよびマイクロコンピュータなどのような多数の電池保護素子３３０が実装されている。

軟性回路基板２００は硬性回路基板３００の一側にはんだ付けされている。また、軟性回路基板２００の終端にはパック端子Ｐ＋、Ｐ−が結合している。ここで、軟性回路基板２００は硬性回路基板３００に比べて、自由に曲がることができる。したがって、図のように、硬性回路基板３００から所定の方向に曲がってパック端子Ｐ＋、Ｐ−に結合する。もちろん、パック端子Ｐ＋、Ｐ−は外部充電器に連結されたり外部セットに連結される部分である。図中の符号１８０は前述した構成要素が全て内蔵されるパックケースである。

ここで、硬性回路基板３００は、一般にエポキシ樹脂および／またはフェノール樹脂を主要材料にして、その表面に回路パターンが形成された形態をする。エポキシ樹脂および／またはフェノール樹脂は相対的に厚く重くて固いから硬性回路基板３００はよく曲がらない。このような硬性回路基板３００の基本的な構造は当業者によく知られているので、それ以上の説明は省略する。
また、軟性回路基板２００（ＦＰＣＢ:Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）はＦＷ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｉｒｅ）またはＦＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）とも呼ばれ、ポリイミドおよび／またはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）を主要材料にして、その表面に回路パターンが形成された形態をする。ポリイミドおよび／またはＰＥＴは相対的に薄く軽くて軟性であるため、軟性回路基板３００はよく曲がる。

以下、説明の便宜上、軟性回路基板を第１回路基板、硬性回路基板を第２回路基板とする。もちろん、第１回路基板は第１回路パターンおよび第１ベース絶縁層を含み、第２回路基板は第２回路パターンおよび第２絶縁層を含む。
図２ａは本発明の一実施例による回路基板を示す平面図、図２ｂは底面図、図２ｃは図２ａにおける２ｃ−２ｃ線断面図、図２ｄは図２ａにおける２ｄ−２ｄ線断面図である。

図２ａ乃至図２ｄに示されているように、第１回路基板２００は貫通ホール２１１を有する第１ベース絶縁層２１０、第１回路パターン２２０および第１カバー絶縁層２３０を含む。
貫通ホール２１１を有する第１ベース絶縁層２１０はほぼ平板形状であって、０．５μｍ乃至５００μｍの厚さを有する。但し、本発明は前記厚さに限定されるものではなく、前記厚さは使用される周辺環境、必要とする第１回路基板２００の屈曲角度、必要とする第１回路基板２００の強度などにより変更することができる。また、第１ベース絶縁層２１０はポリイミド、ＰＥＴおよびその等価物の中から選択されたいずれか一つに形成することができるが、本発明はこれに限定するものではない。このような第１ベース絶縁層２１０は絶縁性に優れ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くて高温でも寸法変形が少なく、また耐熱性に優れているだけでなく、柔軟性も優れていなければならない。さらに、このような第１ベース絶縁層２１０は耐薬品性や耐湿性が優れていなければならないが、このような条件に適したものがポリイミドまたはＰＥＴである。一例として、第１ベース絶縁層２１０がポリイミドである場合、これはガラス転移温度（Ｔｇ）がほぼ３００℃乃至４００℃以上であり、溶融温度（Ｔｍ）がほぼ５００℃乃至７００℃以上である。したがって、このようなポリイミドははんだ付け温度範囲（ほぼ摂氏１５０℃乃至３００℃）で十分耐えられるだけでなく、前述した物理化学的特徴を有する。反面、ＰＥＴはガラス転移温度（Ｔｇ）がほぼ７０℃乃至１００℃以上であり、溶融温度（Ｔｍ）がほぼ２７０℃乃至３５０℃以上である。このようにポリイミドのガラス転移温度および溶融温度がＰＥＴのガラス転移温度および溶融温度より高いため、ベース絶縁層２１０として最適の実施例はポリイミドである。

また、貫通ホール２１１は一つまたはそれ以上であり、第１ベース絶縁層２１０を貫通する。貫通ホール２１１は第１回路基板２１０の端子周りから離隔され、第１回路基板２００の終端部領域２０２に位置する。また、第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１はほぼ円形、長孔型、四角形および多角形のうちいずれか一つの形態に形成することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。後述するが、このような貫通ホール２１１はホットバー６００の熱が第１回路パターン２２０に迅速に伝達されるようにする役割を果たす。

第１回路パターン２２０は第１ベース絶縁層２１０に形成され、ほぼ３０μｍ乃至１００μｍの厚さを有する。しかし、本発明は前記厚さに限定されるものではなく、前記厚さは電流、必要とする第１回路基板２００の屈曲角度、必要とする第１回路基板２００の強度などにより変更することができる。このような第１回路パターン２２０は第１ベース絶縁層２１０に直接キャスティング（ｃａｓｔｉｎｇ）、ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）およびその等価方法のうちいずれか一つに形成することができるが、本発明はこのような方法に限られない。さらに、第１回路パターン２２０は第１ベース絶縁層２１０に接着層（図示せず）が形成された後、前記接着層上にラミネーションされて形成することもある。また、第１回路パターン２２０は銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）およびその等価物の中から選択されたいずれか一つに形成できるが、本発明はこれに限定されるものではない。

さらに、第１回路パターン２２０は硬性回路基板３００およびそれに形成された回路パターン３２０に向かい、導電性接続部材４００、５００に接続するほぼ平らな第１面（または第２周面）２２１と、第１面２２１の反対面として第１ベース絶縁層２１０に接着されるほぼ平らな第２面（または第２周面）２２２を含む。したがって、第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１を通じて、第１回路パターン２２０の第２面２２２が外部に露出する。

第１カバー絶縁層２３０は第１回路パターン２２０の所定領域を覆うと同時に、第１ベース絶縁層２１０を覆う。ここで、第１回路パターン２２０のうち、一定領域は前記第１カバー絶縁層２３０で覆われずに外部に直接露出する。特に、第１回路基板２００の一端に形成された第１回路パターン２２０のうち、第１面２２１（つまり、導電性接続部材４００、５００に接続する領域）および両側面は前記第１カバー絶縁層２３０で覆われずに外部に露出する。このように第１カバー絶縁層２３０で覆われずに露出した第１回路パターン２２０の所定領域は端子またはリードに定義することもある。さらに、このような第１カバー絶縁層２３０で覆われずに露出した第１回路パターン２２０には、第１回路パターン２２０の酸化を防止するように、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、その合金またはその等価物のうち、いずれか一つがメッキできる。

一方、第１カバー絶縁層２３０はポリイミド、ＰＥＴおよびその等価物の中から選択されたいずれか一つに形成できるが、本発明はこれに限定されるものではない。一例として、第１カバー絶縁層２３０がＰＥＴである場合、これはガラス転移温度（Ｔｇ）がほぼ７０℃乃至１００℃以上であり、溶融温度（Ｔｍ）がほぼ２７０℃乃至３５０℃以上である。このような第１カバー絶縁層２３０には実質的にホットバー６００が直接接触しないことで、第１カバー絶縁層２３０はポリイミドのように高いガラス転移温度および溶融温度を持つ必要がない。さらに、このような第１カバー絶縁層２３０はカバーレイフイルムと呼ばれることもある。

また、図に示していないが、このような第１回路基板２００の強度を補強するために、第１ベース絶縁層２１０または第１カバー絶縁層２３０の表面に追加的な補強板（図示せず）がさらに接着することもできる。このような補強板はポリイミド、ＰＥＴ、ガラスエポキシおよびその等価物のうち、いずれか一つに形成されるが、本発明はこれに限定されるものではない。もちろん、このような補強板によって、第１回路基板２００の柔軟性は低下できる。

図３ａは本発明の一実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図、図３ｂは図３ａの３ｂ−３ｂ線断面図、図３ｃは図３ａの３ｃ−３ｃ線断面図である。
図３ａ乃至図３ｃに示されているように、まず、第２回路基板３００は第２絶縁層３１０と、第２絶縁層３１０の表面に形成された第２回路パターン３２０を含む。ここで、前述のように第１回路基板２００は軟性回路基板で、第２回路基板３００は硬性回路基板に定義できる。

第１回路基板２００の第１回路パターン２２０は導電性接続部材４００を通じて、第２回路基板３００の第２回路パターン３２０に電気的に接続する。つまり、第１回路パターン２２０のうち、第１面２２１が導電性接続部材４００によって第２回路パターン３２０に電気的に接続する。もちろん、第１回路パターン２２０のうち、第２面２２２に第１ベース絶縁層２１０が位置し、また第１回路パターン２２０の第２面２２２と対応する領域の第１ベース絶縁層２１０に少なくとも一つの貫通ホール２１１が形成される。

このような貫通ホール２１１は一つの回路パターンごとに少なくとも１乃至１０個が形成することができ、貫通ホール２１１の幅は回路パターンの幅より小さく形成される。したがって、第１回路パターン２２０を通じて、導電性接続部材４００が第１ベース絶縁層２１０に接触しても、導電性接続部材４００が貫通ホール２１１の内側に流れない。

特に、導電性接続部材４００がソルダである場合、ホットバー６００によるはんだ付け工程で液状のソルダが第１回路パターン２２０の両側面に沿って上がって第１ベース絶縁層２１０に接触することもできる。しかし、前述のように、本発明では貫通ホール２１１が第１回路パターン２２０の第２面２２２と対応する領域で、第１回路パターン２２０の幅より小さい幅に形成されるため、第１ベース絶縁層２１０まで上がったソルダが貫通ホール２１１の内側に流れる可能性はない。したがって、はんだ付け工程中にホットバー６００の熱は前記貫通ホール２１１を通じて第１回路パターン２２０に容易に伝達されるが、ソルダは前記ホットバー６００にまで流れない。

一方、第１回路パターン２２０の幅は第２回路パターン３２０の幅より若干小さく形成することが望ましい。つまり、はんだ付け工程で余分のソルダが第１回路パターン２２０でない第２回路パターン３２０に残存することによって、隣接したソルダの間の短絡現象を防止するためである。

図４ａおよび図４ｂは本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す断面図である。
図４ａおよび図４ｂに示されているように、本発明では導電性接続部材５００としてＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ）、ＺＡＦ（Z−Ａｘｉｓ Ｆｉｌｍｓ）およびその等価物の中から選択されたいずれか一つが利用することもできる。一例として、回路パターンのピッチがほぼ３７５μｍ（ほぼ１５ｍｉｌ）以下である場合、ソルダを利用した第１、第２回路基板の間の接続が難しい。つまり、回路パターンのピッチがほぼ３７５μｍ以下である場合、隣接したソルダ同士が短絡されやすいからである。

このような場合、導電性接続部材５００としてＡＣＦまたはＺＡＦが適切である。このようなＡＣＦまたはＺＡＦは導電性粒子５１０が絶縁フィルム５２０の内側に充填された形態をする。ＡＣＦまたはＺＡＦは１４０℃乃至２００℃のリフロー温度を有し、これはソルダ４００のリフロー温度１５０℃乃至３００℃より小さい。

まず、第１回路基板２００の第１回路パターン２２０と第２回路基板３００の第２回路パターン３２０との間に導電性接続部材５００としてＡＣＦまたはＺＡＦが位置する。そして、ホットバー６００が第１回路基板２００を加圧しながら加熱することになると、第１回路基板２００が第２回路基板３００上にラミネートされる。つまり、ＡＣＦまたはＺＡＦの導電性粒子５１０が第１回路基板２００の第１回路パターン２２０と第２回路基板３００の第２回路パターン３２０とを電気的に接続し、また絶縁フィルム５２０が溶融されながら第１回路基板２００と第２回路基板３００とを機構的に接続させる。ここで、ＡＣＦまたはＺＡＦの導電性粒子５１０はＺ方向にだけ相互間接続し、これと垂直であるＸ方向またはＹ方向には相互間接続しない。

この時にも、第１回路基板２００上に位置したホットバー６００の熱は第１ベース絶縁層２１０に具備された貫通ホール２１１を通じて第１回路パターン２２０に容易に伝達されるが、ＡＣＦまたはＺＡＦの導電性粒子５１０または絶縁性フィルム５２０が貫通ホール２１１の内部に誘導されない。
図５乃至図８は本発明の他の実施例による回路基板の接続構造を示す部分拡大平面図である。つまり、図５乃至図８は貫通ホールの大きさ、個数およびデザインが多様に変わる他の実施例を示す図である。

図５に示されているように、第１回路基板２００の第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１ａは第１回路パターン２２０の長さ方向に配列することができる。一例として、幅が相対的に小さいある一つの第１回路パターン２２０と対応する第１ベース絶縁層２１０には一列に貫通ホール２１１ａが形成され、幅が相対的に大きい他の第１回路パターン２２０と対応する第１ベース絶縁層２１０には２列に貫通ホール２１１ａが形成することができる。

図６に示されているように、第１回路基板２００の第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１ｂは第１回路パターン２２０の長さ方向に沿ってほぼ長孔形態に形成することができる。ここでも、幅が相対的に小さい第１回路パターン２２０と対応する第１ベース絶縁層２１０には１つの長孔型の貫通ホール２１１ｂが形成され、幅が相対的に大きい第１回路パターン２２０と対応する第１ベース絶縁層２１０には２つの長孔型の貫通ホール２１１ｂが形成することができる。

図７に示されているように、第１回路基板２００の第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１ｃは第１回路パターン２２０の長さ方向に垂直である方向に沿ってほぼ長孔形態に１つずつ形成することができる。もちろん、この場合においても貫通ホール２１１ｃを通じては第１回路パターン２２０だけが外部に露出する。

図８に示されているように、第１回路基板２００の第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１ｄは第１回路パターン２２０の長さ方向に垂直である方向に沿ってほぼ長孔形態に複数個ずつ形成することができる。図においては回路パターン当り３つの貫通ホール２１１ｄが形成されたことを示している。さらに、この場合にも貫通ホール２１１ｄを通じては第１回路パターン２２０だけが外部に露出する。

図９ａおよび図９ｂは本発明の一実施例による回路基板の接続方法を示す概略図である。
まず、図９ａに示されているように、第２回路パターン３２０を有する第２回路基板３００を用意し、また第２回路パターン３２０にはソルダのような導電性接続部材４００をスクリーンプリンティングしておく。
次に、図９ｂに示されているように、第１回路パターン２２０を有する第１回路基板２００を前記第２回路基板３００上に載せるが、第１回路基板２００の第１回路パターン２２０が第２回路基板３００の第２回路パターン３２０に位置整列するようにする。

この状態で、図９ｂに示されているように、ホットバー６００に第１回路基板２００を加圧および加熱する。そうすると、ホットバー６００からの熱が第１ベース絶縁層２１０に沿って第１回路パターン２２０および導電性接続部材４００に伝達されるが、第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１を通じて、第１回路パターン２２０およびソルダ４００に効率よく伝達される。ここで、ホットバー６００から提供される温度はほぼ１５０℃乃至３００℃である。もちろん、第１回路基板２００をなす第１ベース絶縁層２１０はガラス転移温度（Ｔｇ）がほぼ３００℃乃至４００℃以上であり、溶融温度（Ｔｍ）がほぼ５００℃乃至７００℃以上であるため、このようなホットバー６００の熱によって変形したり溶融しない。

一方、ホットバー６００から提供される温度によって、第１回路パターン２２０と第２回路パターン３２０との間にスクリーンプリンティングされたソルダ４００が液状でリフローされる。つまり、ソルダ４００のリフロー温度もほぼ１５０℃乃至３００℃であるので、固状のソルダ４００は液状のソルダ４００に変換される。
その後、ホットバー６００を第１回路基板２００から除去すれば、前述した液状のソルダ４００が硬化しながら、第１回路パターン２２０と第２回路パターン３２０が堅く電気的および機構的に結合する。

一方、導電性接続部材５００としてＡＣＦまたはＺＡＦが利用される場合、これは第１回路基板２００と第２回路基板３００との間に位置する。もちろん、以降第１回路基板２００の第１回路パターン２２０と第２回路基板３００の第２回路パターン３２０を位置整列する。その後、ホットバー６００に第１回路基板２００を加圧および加熱する。そうすると、ホットバー６００からの熱が第１ベース絶縁層２１０に沿って第１回路パターン２２０と、ＡＣＦまたはＺＡＦ５００に伝達されるが、第１ベース絶縁層２１０に形成された貫通ホール２１１を通じて第１回路パターン２２０と、ＡＣＦまたはＺＡＦ５００に効率よく伝達される。

このようにして、第１回路パターン２２０と第２回路パターン３２０がＺ方向に相互間に近くなることによって、その間に介在した導電性粒子５１０が第１回路パターン２２０と第２回路パターン３２０を相互間電気的に接続する。このとき、Ｘ方向およびＹ方向には導電性粒子５１０が電気的に接続しないため、水平方向に隣接した第１回路パターン２２０または第２回路パターン３２０は相互間電気的に絶縁された状態を維持する。

このようにして、本発明は第１回路基板２００が第２回路基板３００に接続するとき、ホットバー６００が第１回路基板２００の第１回路パターン２２０に直接接触しないことによって第１回路パターン２２０の損傷現象が防止され、また導電性接続部材４００、５００によって多数の第１回路パターン２２０が相互間電気的に短絡しない。
また、本発明はホットバー６００が接触する第１回路基板２００の第１回路パターン２２０が第１ベース絶縁層２１０で覆われていることによって、第１回路パターン２２０の強度が向上し、エポキシ塗布工程を省略できる。

また、本発明はホットバー６００が接触する第１ベース絶縁層２１０に少なくとも一つの貫通ホール２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄが形成することによって、ホットバー６００の温度が増加しない状態でも電気的接続が可能であり、これによりホットバー６００の寿命が増加し、第１ベース絶縁層２１０の外形損傷が防止される。
以上で説明したことは本発明によるバッテリーパック、回路基板および回路基板の連結方法を実施するための一つの実施例に過ぎないものであって、本発明は前記実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲で請求するように本発明の要旨を逸脱せずに当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があるとみなされる。

１１１、１１２、１１３ バッテリーセル
１２１、１２２、１２３、１２４ 導電性プレート
１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ 突出したタップ
１３０、１４０ 最低および最大電源用ワイヤー
１５１、１５２ センシングワイヤー
１８０ パックケース
Ｐ−、Ｐ＋ パック端子
Ｂ−、Ｂ＋ 最低および最大電源供給端子
２００ 第１回路基板
２１０ 第１ベース絶縁層
２１１ 貫通ホール
２２０ 第１回路パターン
２３０ 第１カバー絶縁層
３００ 第２回路基板
３１０ 第２絶縁層
３２０ 第２回路パターン
４００ 導電性接続部材
５００ 導電性接続部材
５１０ 導電性粒子
５２０ 絶縁性フィルム
６００ ホットバー

Claims (20)

1. 第１周面、前記第１周面の反対である第２周面を有する第１回路パターンを含み、前記第２周面は第１ベース絶縁層によって覆われ、前記第１周面の一領域は第１カバー絶縁層によって覆われ、前記第１ベース絶縁層は少なくとも一つの貫通ホールによって貫通し、前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは前記第１回路パターンによって全体が覆われた第１回路基板；
   導電性接続部材によって前記第１回路基板の第１端に付着する一側を有する第２回路基板；
   前記第２回路基板に連結され、相互間電気的に連結される複数のバッテリーセル；
   前記第１回路基板、前記第２回路基板および前記バッテリーセルを取り囲むパックケース；および
   前記パックケースの外側に形成され、前記第１回路基板の反対端として第２端に付着するパック端子を含むことを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記第１ベース絶縁層は前記導電性接続部材のリフロー温度より高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
3. 前記第１ベース絶縁層は少なくとも３００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する電気的に絶縁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
4. 前記導電性接続部材は３００℃より小さいリフロー温度を有するソルダであることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
5. 前記導電性接続部材は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）またはＺ軸フィルム（ＺＡＦ）からなるグループから選択されたことを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
6. 前記第１回路基板は前記第２回路基板に比べて、相対的にさらに曲がる軟性回路基板であることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
7. 前記第２回路基板に形成された第２回路パターンをさらに含み、
   前記第２回路パターンは前記第１回路パターンに整列することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
8. 前記第２回路パターンの幅は前記第１回路パターンの幅より大きいことを特徴とする請求項７に記載のバッテリーパック。
9. 前記第２回路基板に付着した前記第１回路基板の前記第１端は前記第１カバー絶縁層で覆われないことを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
10. 少なくとも一つの貫通ホールによって貫通したベース絶縁層；
    前記ベース絶縁層上に形成され、前記少なくとも一つの貫通ホールを覆う回路パターン；および
    前記回路パターンおよび前記ベース絶縁層上に形成されたカバー絶縁層を含むことを特徴とする回路基板。
11. 前記回路基板の終端部は前記カバー絶縁層によって覆われないことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
12. 前記ベース絶縁層はポリイミドおよびポリエチレンからなるグループから選択された物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
13. 前記カバー絶縁層はポリイミドおよびポリエチレンからなるグループから選択された物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板
14. 前記回路基板は曲がれる軟性回路基板であることを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
15. 前記ベース絶縁層は少なくとも３００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）と、少なくとも５００℃の溶融点（Ｔｍ）を有する物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
16. 前記カバー絶縁層は少なくとも７０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）および少なくとも２７０℃の溶融点（Ｔｍ）を有する物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
17. 前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは回路パターンの長さ方向に長く形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
18. 前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれは前記回路パターンの幅方向に長く形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の回路基板。
19. 第１回路パターンの第１面の領域上に第１カバー絶縁層を形成し、第１回路パターンの反対面である第２面上に第１ベース絶縁層を形成し、前記第１ベース絶縁層は少なくとも一つの貫通ホールによって貫通し、前記第１回路パターンは前記少なくとも一つの貫通ホールそれぞれを覆う第１回路基板を用意する段階；
    第２ベース絶縁層上に第２回路パターンを形成して第２回路基板を用意する段階；
    前記第２回路パターン上にスクリーンプリンティング方式で導電性接続部材を提供する段階；
    前記第１回路基板の終端部領域を前記第２回路基板の一側上にマウンティングして前記第１回路パターンと前記第２回路パターンを整列する段階；
    前記第１回路基板の前記終端部領域に対応する第１ベース絶縁層領域上にホットアイアンを位置させて前記導電性接続部材がリフローされるようにして、熱が前記ホットアイアンから前記第１回路パターンおよび前記導電性接続部材に前記少なくとも一つの貫通ホールを通して迅速かつ効率的に伝達されるようにする段階；および
    前記第１ベース絶縁層から前記ホットアイアンを分離して前記導電性接続部材が硬化するようにする段階を含むことを特徴とする第１回路基板と第２回路基板を接続する方法。
20. 前記第１回路パターンは前記ホットアイアンを前記第１ベース絶縁層領域上に位置させるとき、前記第１ベース絶縁層によって前記ホットアイアンから離隔することされることを特徴とする請求項１９に記載の第１回路基板と第２回路基板を接続する方法。

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