JP2019121779A - プリント回路基板及びこれを含むバッテリーモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】従来のはんだで接合された金属タップと比較して、金属タップとの接続信頼性に優れるプリント回路基板を提供する。【解決手段】本発明のプリント回路基板は、側面に開放されたキャビティを備える絶縁材１１０と、絶縁材の側面よりも突出してキャビティに挿入される金属タップ１２０と、金属タップの端部が露出するように絶縁材上に積層される絶縁層１３０と、絶縁層上に形成される外層回路１４０と、を含む。さらに、金属タップと絶縁層間に形成された金属層１５０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）及びこれを含むバッテリーモジュール（ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）に関する。

モバイル機器に関する技術開発や需要の増加により二次電池（Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）の需要も急激に増加しており、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なって、充電及び放電が可能な電池であって、各種モバイル機器はもちろん様々な電子製品のエネルギー源として広く用いられている。

二次電池には各種可燃性物質が内蔵されており、過充電、過電流、その他の物理的な外部衝撃等により、発熱、爆発等の危険性があるので、安全性に大きな短所を有している。このため、この二次電池には、過充電、過電流等の非正常の状態を効果的に制御できる安全素子が結合することができる。

日本公開特許２０１４−００７０５９号公報

本発明は、金属タップの信頼性が向上したプリント回路基板及びこれを含むバッテリーモジュールを提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、側面に開放されたキャビティを備える絶縁材と、上記絶縁材の上記側面よりも突出して上記キャビティに挿入される金属タップと、上記金属タップの端部が露出するように上記絶縁材上に積層される絶縁層と、上記絶縁層上に形成される外層回路と、を含むプリント回路基板が提供される。

本発明の他の側面によれば、電極を含むバッテリーセルと、上記バッテリーセルに結合するプリント回路基板と、を含み、上記プリント回路基板は、側面に開放されたキャビティを備える絶縁材と、上記側面よりも突出して上記キャビティに挿入される金属タップと、上記金属タップの端部が露出するように上記絶縁材上に積層される絶縁層と、上記絶縁層上に形成される外層回路と、を含み、露出した上記金属タップの端部は、上記バッテリーセルの電極に接続されるバッテリーモジュールが提供される。

本発明の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の実施例に係るバッテリーモジュールを示す図である。 本発明の実施例に係るバッテリーモジュールがメインボードに結合した状態を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。

本発明に係るプリント回路基板及びこれを含むバッテリーモジュールの実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。

また、以下で使用する第１、第２等の用語は、同一または相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または相応する構成要素が第１、第２等の用語により限定されることはない。

また、「結合」とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素が物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。

（プリント回路基板）

図１は、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００を示す図である。特に、図１の（ａ）は、断面図であり、図１の（ｂ）は、平面図を示す。図２は、本発明の実施例に係るバッテリーモジュールを示す図であり、図３は、本発明の実施例に係るバッテリーモジュールがメインボード３００に結合した状態を示す図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００は、バッテリーセル２００に結合してバッテリーモジュールを形成することができ、この場合、プリント回路基板１００は、保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ、ＰＣＭ）基板として、バッテリーセル２００の過充電、過電流などの非正常の状態となることを防止できる素子を含むことができる。

一方、図３に示すように、バッテリーモジュールは、プリント回路基板１００を介してメインボード３００に接続することができる。ここで、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００には、メインボード３００との接続のためのコネクタ用基板が付加的に結合するか、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００自体にコネクタ用基板が含まれることができる。

前者の場合は、図１、図４を参照して説明し、後者の場合は、図３、図５、図６を参照して説明することにする。但し、すべての場合に共通して適用できる説明については、図１から図６をすべて参照して説明する。

図１を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００は、絶縁材１１０、金属タップ１２０、絶縁層１３０及び外層回路１４０を含み、金属層１５０、内層回路１７０及びソルダーレジスト１８０等をさらに含むことができる。

絶縁材１１０は、樹脂等の絶縁物質で組成される資材であって、薄い板状であることができる。絶縁材１１０の樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の様々な素材を用いることができ、具体的には、エポキシ樹脂、ポリイミド、ＢＴ樹脂等が挙げられる。ここで、エポキシ樹脂として、例えば、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、クレゾールノボラック系エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、環型脂肪族系エポキシ樹脂、シリコン系エポキシ樹脂、窒素系エポキシ樹脂、リン系エポキシ樹脂等が挙げられるが、これに限定されない。

絶縁材１１０は、上記樹脂にガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｃｌｏｔｈ）等の繊維補強材が含まれたプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ； ＰＰＧ）であってもよい。絶縁材１１０は、上記樹脂にシリカ（ＳｉＯ_２）等の無機フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が充填された形態のビルドアップフィルム（ｂｕｉｌｄ ｕｐ ｆｉｌｍ）であってもよい。このビルドアップフィルムとしては、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）等を用いることができる。無機フィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ_２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）のうちのいずれか１種を選択して用いるか、２種以上を組み合わせて用いることができる。無機充填剤としては、その外にも炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、フライアッシュ、天然シリカ、合成シリカ、カオリン、クレイ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化カリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、マイカ、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、焼成タルク、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、リン酸マグネシウム等が挙げられるが、その物質に制限はない。

絶縁材１１０は、プリント回路基板１００のコアであって、プリント回路基板１００の中問層に位置し、プリント回路基板１００に剛性を付与することができる。

絶縁材１１０には、キャビティが備えられることができる。ここで説明するキャビティを、後述する他のキャビティと区別するために、第１キャビティＣ１と称する。

第１キャビティＣ１は、絶縁材１１０の側面に開放され、上下面にも開放されることができる。ここで、絶縁材１１０の上下面とは、板状の絶縁材１１０において広い面積を有する２つの面を上下面と定義し、その他の面を側面と定義することができる。すなわち、第１キャビティＣ１は、板状の絶縁材１１０の端に形成（パンチング）された孔であってもよく、上下面及び一側面が開放された孔である。第１キャビティＣ１の形状は制限されないが、直方体形状を有することができる。

第１キャビティＣ１は、１つまたは複数形成することができ、第１キャビティＣ１が１つである場合は、後述する複数の金属タップ１２０が１つの第１キャビティＣ１内にともに挿入されることができ、第１キャビティＣ１が複数である場合は、複数の金属タップ１２０のそれぞれが、それぞれの第１キャビティＣ１内に挿入されることができる。

一方、絶縁材１１０には第１キャビティＣ１と区別される第２キャビティＣ２が設けられてもよく、第２キャビティＣ２には、電子部品１９０が収容されることができ、電子部品１９０は、絶縁材１１０に内蔵されることができる（図６参照）。

第２キャビティＣ２は、絶縁材１１０の上面及び／または下面に開放されることができ、第１キャビティＣ１とは異なって側面には開放されない。

一方、第２キャビティＣ２に収容される電子部品１９０には、能動素子、受動素子等様々なものがあり、保護回路モジュールに必要な素子であることができる。

金属タップ１２０は、絶縁材１１０の側面よりも突出して第１キャビティＣ１内に挿入されるが、ここで'側面'とは、板状の絶縁材１１０の上下面を除いた面のうち、第１キャビティＣ１が開放された方の一側面である。金属タップ１２０は、複数であり、特に、一対からなることができ、一対の金属タップ１２０はそれぞれバッテリーセル２００の電極（陽電極と陰電極）２１０に対応することができる（図２参照）。

金属タップ１２０の第１キャビティＣ１に挿入された部分は、第１キャビティＣ１の大きさと一致してもよく、第１キャビティＣ１の大きさよりも若干小さくてもよく、この場合、金属タップ１２０は、第１キャビティＣ１の内側壁と互いに離隔することができる。

金属タップ１２０は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属で形成することができる。

絶縁層１３０は、絶縁材１１０上に積層される樹脂等の絶縁物質層であって、上記絶縁層１３０には、絶縁材１１０について上述した内容を同様に適用することができる。

絶縁層１３０は、絶縁材１１０の上下にすべて積層可能であり、絶縁材１１０がプリント回路基板１００のコアである場合、絶縁層１３０は、ビルドアップ層として絶縁材の上下に積層されることができる。絶縁層１３０は、絶縁材１１０と同じ材料で形成されてもよく、互いに異なる材料で形成されてもよく、例えば、絶縁材１１０は、ＰＰＧで、絶縁層１３０は、ビルドアップ・フィルムで形成されることができる。

絶縁層１３０は、金属タップ１２０の端部が露出するように、絶縁材１１０に積層される。すなわち、金属タップ１２０は、絶縁材１１０に対しても側面から突出し、絶縁層１３０に対しても側面から突出する。

金属タップ１２０は、絶縁層１３０により第１キャビティＣ１に安定的に固定されることができる。特に、金属タップ１２０と第１キャビティＣ１の内側壁とが互いに離隔している場合、絶縁層１３０は、金属タップと第１キャビティＣ１の内側壁とが離隔して形成された空間内に充填されることができる。

外層回路１４０は、絶縁層１３０上に形成される回路であって、「回路」とは、電気信号を伝達するためにパターン化された伝導体である。外層回路１４０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属またはこれらの合金で形成することができる。また、外層回路１４０は、回路形成方法に応じて様々な層構成を有することができ、例えば、図１には、サブトラクティブ法またはテンティング法により形成された外層回路１４０が示されているが、これに制限されない。

外層回路１４０の少なくとも一部は、金属タップ１２０に電気的に接続される。図１には、金属タップ１２０の真上に位置した外層回路１４０が金属タップ１２０に電気的に接続している状態が示されているが、金属タップ１２０に接続される外層回路１４０の位置が制限されることはない。

図１には、外層回路１４０と金属タップ１２０とがブラインドビア１６０を介して接続される。ブラインドビア１６０は、金属タップ１２０と外層回路１４０とを接続するために、絶縁層１３０を貫通する。ブラインドビア１６０は、レーザ加工等によりビアホールを形成した後に、ビアホールを伝導性物質で充填して形成することができ、この場合、ビアホールの面積は、外層回路１４０から金属タップ１２０に行くほど小さくなり得る。また、絶縁層１３０が絶縁材１１０の上下に積層された場合、外層回路１４０も上下部絶縁層１３０のそれぞれに形成され、ブラインドビア１６０は、絶縁材１１０を基準にして上下部にすべて形成されることができる。

一方、金属タップ１２０の表面には、金属層１５０を形成することができる。金属層１５０は、金属タップ１２０と同一または異なる金属で形成することができ、金属タップ１２０と絶縁層１３０との間に位置し、プリント回路基板１００の外側に露出した金属タップ１２０の端部表面には形成されない。すなわち、プリント回路基板１００の外側に露出していない金属タップ１２０の上下面に金属層１５０が形成される。

金属タップ１２０の表面に金属層１５０が形成された場合、ブラインドビア１６０は、外層回路１４０と金属層１５０との間に形成され、外層回路１４０及び金属層１５０と接触することができる。

図４は、本発明の他の実施例に係るプリント回路基板１００を示す図である。

図４では、図３のブラインドビア１６０が貫通ビア１６１で代替されている。すなわち、外層回路１４０と金属タップ１２０とを接続させるものが貫通ビア１６１であって、絶縁層１３０、金属タップ１２０を貫通して外層回路１４０に接続し、金属タップ１２０の表面に金属層１５０が形成された場合、貫通ビア１６１は、金属層１５０まで貫通することができる。

図４に示すように、貫通ビア１６１は、ビアホールの内壁のみが伝導性物質で形成され、ビアホールの中央部は伝導性物質で充填されないこともあるが、これと異なって、貫通ビア１６１は、ビアホールの内部全体が伝導性物質で充填されることができる。

一方、外層回路１４０の少なくとも一部は、第２キャビティＣ２に収容（絶縁材１１０に内臓）された電子部品１９０にビアＶ３を介して接続することができる。

図１及び図４を参照すると、プリント回路基板１００は、内層回路１７０をさらに含むことができる。内層回路１７０は、絶縁材１１０上に形成された回路であって、絶縁層１３０によりカバーされ、外層回路１４０と同様に、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ） 等の金属またはこれらの合金で形成することができる。

内層回路１７０は、絶縁材１１０の両面に形成されることができる。絶縁材１１０の両面に形成された内層回路１７０の間は、ビアＶ１を介して層間接続することができ、内層回路１７０と外層回路１４０とは、ビアＶ２を介して接続することができる。ここで、内層回路１７０と外層回路１４０とを接続するビアＶ２は、上述したブラインドビア１６０と同じ形態を有することができる。

図１及び図４を参照すると、プリント回路基板１００は、ソルダーレジスト１８０をさらに含むことができる。ソルダーレジスト１８０は、絶縁層１３０上に積層され、外層回路１４０を保護する一方、外層回路１４０の少なくとも一部を露出させる。ソルダーレジスト１８０には、外層回路１４０の少なくとも一部を露出させるための開口が設けられる。露出された外層回路１４０は、外部接続用パッドとして機能することができる。

図５及び図６は、本発明のまた他の実施例に係るプリント回路基板１００を示す図である。図３に示されているように、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００は、リジッド−フレキシブル基板であることができ、リジッド−フレキシブル基板形態のプリント回路基板１００が図５及び図６に示されている。すなわち、上述したように、図３、図５及び図６は、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００がコネクタ用の基板を含む場合を示す。

図３を参照すると、プリント回路基板１００は、二つのリジッド部Ｒ１、Ｒ２とフレキシブル部Ｆとで構成されることができ、フレキシブル部Ｆは、二つのリジッド部Ｒ１、Ｒ２の間に位置することができる。特に、リジッド部Ｒ１内に金属タップ１２０が内蔵されており、これを媒介にしてリジッド部Ｒ１がバッテリーセル２００と結合し、また他のリジッド部Ｒ２がメインボード３００と結合することになり、リジッド部Ｒ１、Ｒ２の間にフレキシブル部Ｆが位置する。この場合、リジッド部Ｒ１は、保護回路モジュール基板として機能し、リジッド部Ｒ２は、バッテリーモジュールをメインボード３００に接続させるコネクタ用の基板として機能することになり、フレキシブル部Ｆは、二つのリジッド部Ｒ１、Ｒ２を接続する機能をする。

図５及び図６に示すプリント回路基板１００においては、図面の便宜上、金属タップ１２０とフレキシブル部Ｆとを一直線上に位置したが、図３と同様に、金属タップ１２０とフレキシブル部Ｆとは直角をなすことができる。

図５及び図６を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板１００において、絶縁材１１０は、フレキシブル絶縁材１１１とリジッド絶縁材１１２とを含む。フレキシブル絶縁材１１１は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）等の柔軟な素材で形成されることができる。フレキシブル絶縁材１１１は、フレキシブル部Ｆ及びリジッド部Ｒ１、Ｒ２の全体にかけて形成される。リジッド絶縁材１１２は、フレキシブル絶縁材１１１上に積層され、リジッド絶縁材１１２に比べて相対的に柔軟ではないエポキシ樹脂等の素材で形成されることができる。リジッド絶縁材１１２は、フレキシブル部Ｆを除いたリジッド部Ｒ１、Ｒ２にのみ形成される。

すなわち、リジッド絶縁材１１２は、フレキシブル絶縁材１１１の所定の領域を除いた領域に積層され、リジッド絶縁材１１２が積層される領域は、二つに区分されることができ、'所定の領域'は、リジッド絶縁材１１２が積層される二つの領域の間に位置する。ここで、'リジッド絶縁材１１２が積層される領域'を'リジッド部Ｒ１、Ｒ２'と、'所定の領域'を'フレキシブル部Ｆ'と理解すればよい。

一方、絶縁層１３０は、リジッド絶縁材１１２上に積層され、'所定の領域'内のフレキシブル絶縁材１１１上に直接積層されない。すなわち、絶縁層１３０は、フレキシブル部Ｆを除いたリジッド部Ｒ１、Ｒ２にのみ積層され、絶縁層１３０は、柔軟でない樹脂素材で形成される。また、ソルダーレジスト１８０は、絶縁層１３０上に形成される。つまり、フレキシブル部Ｆには、フレキシブル絶縁材１１１とカバーレイ１７３（これについては、後述する）が含まれ、リジッド部Ｒ１、Ｒ２には、フレキシブル絶縁材１１１、リジッド絶縁材１１２、絶縁層１３０及びソルダーレジスト１８０がすべて含まれることができる。

内層回路１７０は、フレキシブル絶縁材１１１及びリジッド絶縁材１１２上にすべて形成されることができる。便宜上、フレキシブル絶縁材１１１上に形成された内層回路１７０を第１内層回路１７１と、リジッド絶縁材１１２上に形成された内層回路１７０を第２内層回路１７２と区分することができる。

第１内層回路１７１は、リジッド部Ｒ１、Ｒ２及びフレキシブル部Ｆのすべてにかけて形成されるが、リジッド部Ｒ１、Ｒ２に位置した第１内層回路１７１は、リジッド絶縁材１１２によりカバーされ、フレキシブル部Ｆに位置した第１内層回路１７１は、リジッド絶縁材１１２によりカバーされずに露出する。ここで、フレキシブル部Ｆに位置した第１内層回路１７１、すなわち、上述の'所定の領域'内に位置した第１内層回路１７１は、リジッド絶縁材１１２の代わりに柔軟な素材のカバーレイ１７３によりカバーされることができる。つまり、カバーレイ１７３は、フレキシブル絶縁材１１１上に積層され、'所定の領域'内に位置した第１内層回路１７１をカバー及び保護する。必要によって、カバーレイ１７３は、第１内層回路１７１の一部を露出させることができる。

一方、リジッド絶縁材１１２上に形成された第２内層回路１７２は、絶縁層１３０によりカバーされる。

第１内層回路１７１と第２内層回路１７２と間の層間接続は、ビアＶ１を介して可能となり、第２内層回路１７２と外層回路１４０と間の層間接続は、ビアＶ２を介して可能となる。

図６に示すように、絶縁材１１０には電子部品１９０が内蔵されることができ、電子部品１９０は、リジッド部Ｒ１に形成された第２キャビティＣ２内に収容されることができる。特に、電子部品１９０は、二つのリジッド部Ｒ１、Ｒ２のうちの保護回路モジュール機能をするリジッド部Ｒ１に内蔵される。また、絶縁材１１０に内蔵された電子部品１９０は、ビアＶ３を介して外層回路１４０に接続することができる。

（バッテリーモジュール）

図２及び図３を参照すると、バッテリーモジュールは、電極２１０を含むバッテリーセル２００と、バッテリーセル２００に結合するプリント回路基板１００と、を含む。プリント回路基板１００は、上述したとおりであり、金属タップ１２０は、バッテリーセル２００の電極に電気的に接続される。露出された金属タップ１２０の端部が、バッテリーセル２００の電極に接続されることができる。

バッテリーセル２００の電極２１０は、陽電極及び陰電極を含み、一対の金属タップ１２０のそれぞれが、陽電極及び陰電極のそれぞれに対応して接続される。このとき、金属タップ１２０の端部は、バッテリーセル２００の電極２１０にソルダリングにより結合することができる。すなわち、金属タップ１２０の端部とバッテリーセル２００の電極２１０との間にソルダーＳが介在されることができる。

またバッテリーモジュールは、メインボード３００の端子３１０にプリント回路基板１００のパッドがソルダリングされることにより、メインボード３００に結合及び接続することができる。すなわち、メインボード３００の端子３１０とプリント回路基板１００のパッドとの間にソルダーが介在されることができる。

プリント回路基板１００に関する説明は、図１から図６を参照して上述した説明と同様であるため、省略する。すなわち、上述したプリント回路基板１００はすべて本発明の実施例に係るバッテリーモジュールの構成になることができる。

（プリント回路基板の製造方法）

図７から図９は、本発明の実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。

図７の（ａ）を参照すると、金属箔（例えば、銅箔）Ｌ１が両面に積層されている絶縁材１１０が提供される。絶縁材１１０の一面または両面に銅箔が積層された原資材は、ＣＣＬ（ｃｏｐｐｅｒ ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅ）と称する。

図７の（ｂ）を参照すると、ＣＣＬ等の原資材にビアホールＶＨを形成する。ビアホールＶＨは、レーザドリル、ＣＮＣドリル等により形成することができ、金属箔Ｌ１と絶縁材１１０とをすべて貫通する。

図７の（ｃ）を参照すると、ビアホールＶＨの内壁を含む原資材の表面にメッキ層Ｌ２を形成する。ここで、メッキ層Ｌ２は、金属箔Ｌ１を引込線にする電解メッキ層であってもよい。

図７の（ｄ）を参照すると、金属箔Ｌ１とメッキ層Ｌ２とをエッチング等の方法によりパターニングして、内層回路１７０を形成する。ここで、内層回路１７０の層間接続をするビアＶ１も共に形成される。

図７の（ｅ）を参照すると、キャビティＣ１が形成される。キャビティＣ１は、絶縁材１１０の端に形成され、絶縁材１１０の側面に開放される。図７の（ｅ）には、キャビティＣ１の形成された絶縁材１１０の斜視図（内層回路１７０は除外）が共に示されている。

図８の（ａ）を参照すると、キャビティＣ１に金属タップ１２０が挿入される。金属タップ１２０の上下面には金属層１５０が付着されている。ここで、金属タップ１２０は、ニッケル（Ｎｉ）で、金属層１５０は銅（Ｃｕ）であってもよい。図８の（ａ）にはキャビティＣ１内に金属タップ１２０が挿入された状態を示した斜視図（内層回路１７０は除外）が共に示されている。金属タップ１２０は、キャビティＣ１の大きさと同一であるかまたはそれより若干小さくてもよい。金属タップ１２０がキャビティＣ１よりも小さい場合、金属タップ１２０とキャビティＣ１の内側壁との間には隙間が生じる。

図８の（ｂ）を参照すると、絶縁材１１０上に絶縁層１３０が積層される。絶縁層１３０の一面には金属箔（例えば、銅箔）Ｌ３が付着されていてもよい。絶縁層１３０は、絶縁材１１０だけでなく、金属タップ１２０もカバーし、金属タップ１２０とキャビティＣ１の内側壁との間に生じた隙間内にも充填される。

図８の（ｃ）を参照すると、絶縁層１３０と金属箔Ｌ３とを貫通するビアホールＶＨが形成される。ビアホールＶＨは、レーザドリル等により形成することができ、この場合、ビアホールＶＨの面積は、外側から内側に行くほど小さくなり得る。

図８の（ｄ）を参照すると、ビアホールＶＨの内部及び金属箔Ｌ３上にメッキ層Ｌ４が形成される。ここで、メッキ層Ｌ４は、金属箔Ｌ３を引込線にする電解メッキ層であってもよい。

図９の（ａ）を参照すると、金属箔Ｌ３及びメッキ層Ｌ４がエッチング等の方式によりパターニングされ、外層回路１４０及びビア１６０、Ｖ２が形成される。本工程で形成されたビアは、外層回路１４０と金属タップ１２０とを接続するブラインドビア１６０と、外層回路１４０と内層回路１７０とを接続するビアＶ２とに区分できる。金属箔Ｌ３及びメッキ層Ｌ４をパターニングするとき、金属タップ１２０の最終的に露出される部分の上に位置した金属箔Ｌ３及びメッキ層Ｌ４が除去される。

図９の（ｂ）を参照すると、絶縁層１３０の一部が除去されて金属タップ１２０上の金属層１５０が露出し、特に、金属タップ１２０の端部上の金属層１５０が露出する。絶縁層１３０の除去は、剥離、現像、レーザドリル等の様々な方式により可能となる。

図９の（ｃ）を参照すると、露出された金属層１５０も除去され、金属タップ１２０の端部が完全に露出する。結果的に、金属タップ１２０は、プリント回路基板１００の側面から突出した形態を有する。金属層１５０の除去は、エッチングにより果たすことができる。金属層１５０と金属タップ１２０との金属種類が異なる場合は、反応するエッチング液も異なり得るので、金属層１５０のみを選択的に除去することが容易になる。一方、図９の（ｃ）には、金属層１５０が除去され、金属タップ１２０の端部が露出されたプリント回路基板１００の斜視図（外層回路１４０は除外）がともに示されている。

以後の段階では、絶縁層１３０上に外層回路１４０をカバーするソルダーレジスト１８０が積層され、ソルダーレジスト１８０に開口が形成されることにより外層回路１４０の一部が露出されることができる。

完成されたプリント回路基板１００は、バッテリーセル２００と結合することができ、露出された金属タップ１２０の端部は、バッテリーセル２００の電極２１０とソルダリングにより結合することができる。金属タップ１２０は、プリント回路基板１００に内蔵されているので、金属タップ１２０をプリント回路基板１００にソルダリングにより結合することに比べて信頼性が向上される。

以上、本発明の実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加等により本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。

１００ プリント回路基板
１１０ 絶縁材
Ｃ１ 第１キャビティ
Ｃ２ 第２キャビティ
１１１ フレキシブル絶縁材
１１２ リジッド絶縁材
１２０ 金属タップ
１３０ 絶縁層
１４０ 外層回路
１５０ 金属層
１６０ ブラインドビア
１６１ 貫通ビア
１７０ 内層回路
１７１ 第１内層回路
１７２ 第２内層回路
１７３ カバーレイ
１８０ ソルダーレジスト
１９０ 電子部品
Ｒ１、Ｒ２ リジッド部
Ｆ フレキシブル部
２００ バッテリーセル
２１０ 電極
３００ メインボード
３１０ 端子
Ｓ ソルダー
Ｌ１、Ｌ３ 金属箔
Ｌ２、Ｌ４ メッキ層

Claims (25)

1. 側面に開放されたキャビティを備える絶縁材と、
   前記絶縁材の前記側面よりも突出して前記キャビティに挿入される金属タップと、
   前記金属タップの端部が露出するように前記絶縁材上に積層される絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成される外層回路と、
   を含むプリント回路基板。
2. 前記金属タップと前記絶縁層との間に位置するように、前記金属タップの表面に形成される金属層をさらに含む請求項１に記載のプリント回路基板。
3. 前記金属層と前記外層回路とを接続するために、前記絶縁層を貫通するブラインドビアをさらに含む請求項２に記載のプリント回路基板。
4. 前記金属層と前記外層回路とを接続し、前記絶縁層、前記金属層及び前記金属タップを貫通する貫通ビアをさらに含む請求項２に記載のプリント回路基板。
5. 前記絶縁材上に形成され、前記絶縁材によりカバーされる内層回路をさらに含む請求項１から４のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
6. 前記キャビティの内側壁と前記金属タップとは互いに離隔しており、
   前記絶縁材が、前記キャビティの内側壁と前記金属タップとの間に充填される請求項１から５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
7. 前記外層回路の少なくとも一部が露出するように、前記絶縁層上に積層されるソルダーレジストをさらに含む請求項１から６のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
8. 前記絶縁材内に内蔵される電子部品をさらに含む請求項１から７のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
9. 前記絶縁材は、
   フレキシブル絶縁材と、
   前記フレキシブル絶縁材上に積層されるリジッド絶縁材と、を含み、
   前記リジッド絶縁材は、前記フレキシブル絶縁材の所定の領域を除いた領域に積層され、
   前記絶縁層は、前記リジッド絶縁材上に積層される請求項１から８のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
10. 前記フレキシブル絶縁材及び前記リジッド絶縁材上に形成される内層回路をさらに含む請求項９に記載のプリント回路基板。
11. 前記内層回路のうちの前記所定の領域内に位置した内層回路をカバーするために、前記フレキシブル絶縁材上に積層されるカバーレイをさらに含む請求項１０に記載のプリント回路基板。
12. 前記リジッド絶縁材が積層される領域が、二つに区分され、
    前記所定の領域は、前記リジッド絶縁材が積層される二つの領域の間に位置する請求項９から１１のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
13. 電極を含むバッテリーセルと、
    前記バッテリーセルに結合するプリント回路基板と、を含み、
    前記プリント回路基板は、
    側面に開放されたキャビティを備える絶縁材と、
    前記側面よりも突出して前記キャビティに挿入される金属タップと、
    前記金属タップの端部が露出するように前記絶縁材上に積層される絶縁層と、
    前記絶縁層上に形成される外層回路と、を含み、
    前記金属タップは、前記バッテリーセルの電極に電気的に接続されるバッテリーモジュール。
14. 前記金属タップの端部と前記バッテリーセルの電極とがソルダリングされる請求項１３に記載のバッテリーモジュール。
15. 前記プリント回路基板は、前記金属タップと前記絶縁層との間に位置するように前記金属タップの表面に形成される金属層をさらに含む請求項１３または１４に記載のバッテリーモジュール。
16. 前記プリント回路基板は、前記金属層と前記外層回路とを接続するために前記絶縁層を貫通するブラインドビアをさらに含む請求項１５に記載のバッテリーモジュール。
17. 前記プリント回路基板は、前記金属層と前記外層回路とを接続し、前記絶縁層、前記金属層及び前記金属タップを貫通する貫通ビアをさらに含む請求項１５に記載のバッテリーモジュール。
18. 前記プリント回路基板は、前記絶縁材上に形成され、前記絶縁材によりカバーされる内層回路をさらに含む請求項１３から１７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
19. 前記キャビティの内側壁と前記金属タップとは、互いに離隔しており、
    前記絶縁材は、前記キャビティの内側壁と前記金属タップとの間に充填される請求項１３から１８のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
20. 前記プリント回路基板は、前記外層回路の少なくとも一部が露出するように前記絶縁層上に積層されるソルダーレジストをさらに含む請求項１３から１９のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
21. 前記プリント回路基板は、前記絶縁材内に内蔵される電子部品をさらに含む請求項１３から２０のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
22. 前記絶縁材は、
    フレキシブル絶縁材と、
    前記フレキシブル絶縁材上に積層されるリジッド絶縁材と、を含み、
    前記リジッド絶縁材は、前記フレキシブル絶縁材の所定の領域を除いた領域に積層され、
    前記絶縁層は、前記リジッド絶縁材上に積層される請求項１３から２１のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
23. 前記プリント回路基板は、前記フレキシブル絶縁材及び前記リジッド絶縁材上に形成される内層回路をさらに含む請求項２２に記載のバッテリーモジュール。
24. 前記プリント回路基板は、前記内層回路のうちの前記所定の領域内に位置した内層回路をカバーするために、前記フレキシブル絶縁材上に積層されるカバーレイをさらに含む請求項２３に記載のバッテリーモジュール。
25. 前記リジッド絶縁材が積層される領域が、二つに区分され、
    前記所定の領域は、前記リジッド絶縁材が積層される二つの領域の間に位置する請求項２２から２４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。