JP3749666B2

JP3749666B2 - Hybrid module

Info

Publication number: JP3749666B2
Application number: JP2001001116A
Authority: JP
Inventors: 成功手島; 光博並木; 武史小坂; 照古田島
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002208669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッドモジュールに関し、特に金属片が溶接される端子電極が形成された印刷配線板を備えたハイブリッドモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話が急速に普及し、その種類も多種多様にわたっている。これに伴い、携帯電話に実装される電池パックも携帯電話の種類に応じて様々変化し、携帯電話との間の接続端子の形状及びその配置などの異なる多種の電池パックが生産されている。
【０００３】
この種の第１従来例の電池パックを図２に示す。図において２０は電池パックで、ケーシング２１の内部に電池セル２２と、電池保護モジュール２３、端子台２４が収納されて構成されている。
【０００４】
電池保護モジュール２３は、印刷配線板231上に電池保護回路を構成する電子部品232が実装され、印刷配線板231の所定位置に設けられたセル用接続端子233a,233bを介して電池セル２２の正極及び負極に接続されている。
【０００５】
さらに、電池保護モジュール２３の印刷配線板231には端子台２４が装着され、該端子台２４に設けられた複数の外部端子電極241が、ケーシング２１に設けられた開口部211を介して外部に露出されている。
【０００６】
また、セル接続用端子233a,233bにはニッケルからなる帯状の金属片２５ａ，２５ｂの一端部が溶接され、これらの帯状金属片２５ａ，２５ｂの他端部は電池セル２２の正極及び負極に接続されている。製造時においては、帯状金属片２５ａ，２５ｂは予め電池セル２２の正極と負極に溶接されており、この帯状金属片２５ａ，２５ｂを電池保護モジュール２３に接続するときに電池セル２２に熱を加えると電池セル２２が劣化或いは破壊される恐れがあるため、上記のように溶接によってセル用接続端子233a,233bと帯状金属片２５ａ，２５ｂを導電接続している。溶接では瞬間的に熱が発生するが、電池セル２２への影響は殆ど無い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにセル用接続端子233a,233bに金属片２５ａ，２５ｂを溶接するときには一時的にせよ高温の熱が発生するため、溶接部に発生した熱が印刷配線板231を介して端子電極231の裏側に当たる部分に実装されている電子部品232に熱伝導する。このため、溶接時の高い熱を印加された電子部品232が劣化する恐れが多分にあった。
【０００８】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、端子電極へ溶接を行うときの電子部品の劣化や破壊の発生を低減したハイブリッドモジュールを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、一方の主面に電子回路を構成する電子部品が実装されると共に他方の主面に金属片が溶接される端子電極を有する印刷配線板を備えたハイブリッドモジュールにおいて、前記端子電極として溶接用の金属板が実装されていると共に、前記印刷配線板の一方の主面上には前記端子電極に重なる領域以外の領域に前記電子部品が実装され、他方の主面に実装された前記金属板は前記印刷配線板の外周から突出しないように配置されているハイブリッドモジュールを提案する。
【００１０】
該ハイブリッドモジュールによれば、前記端子電極に重なる前記印刷配線板の一方の主面上領域に前記電子部品が実装されていないので、前記端子電極に金属片が溶接されるときに発生する熱は前記印刷配線板を伝導する間に低下して前記電子部品に高温の熱は印加されない。また、他方の主面に実装された金属板は実装される印刷配線板の外周から突出しないため、製造過程において、集合基板状態で金属板を実装し、基板の境界線に沿ってマトリックス状に切断して作成することが可能になり、基板材料の無駄を低減することができる。
【００１１】
また、請求項２では、請求項１に記載のハイブリッドモジュールにおいて、前記電子回路が電池保護回路であるハイブリッドモジュールを提案する。
【００１２】
該ハイブリッドモジュールは、前記電子回路として電池保護回路が形成された電池保護モジュールであり、電池パックなどに内蔵する際には電池セルとの間を接続する金属片が前記端子電極に溶接される。この溶接を行うときに発生する熱は前記印刷配線板を伝導する間に低下して前記電子部品に高温の熱は印加されないので、電池保護回路を構成する電子部品が劣化或いは破壊されることがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
本実施形態では、本発明のハイブリッドモジュールの一具体例として電池パックに用いる電池保護モジュールに関して説明する。図１は本発明の第１実施形態における電池パックを示す分解斜視図、図３は第１実施形態における電池保護モジュールを示す斜視図、図４は図３における樹脂層133を除いた斜視図である。図において、１０は電池パックで、ケーシング１１ａ，１１ｂの内部に電池セル１２と、電池保護モジュール１３、及び電池保護モジュール１３と電池セル１２とを接続する帯状金属片１６ａ，１６ｂが収納されている。
【００１５】
電池保護モジュール１３は、主面が長方形をなしたセラミックからなる印刷配線板131を備え、印刷配線板131の一方の主面には長手方向の中央部に電子部品実装領域１４が設定され、この電子部品実装領域１４上に電池保護回路を構成する電子部品132(132a〜132j)が実装されている。また、印刷配線板131の一方の主面上において、長手方向両端部の電子部品実装領域以外の部分には電子部品132は実装されていない。
【００１６】
さらに、印刷配線板131の一方の主面側の全域は樹脂によって封止され、樹脂層133が形成されている。樹脂層133は印刷配線板131の主面に等しい底面を有する直方体形状をなしている。また、樹脂層133は、例えば、絶縁性、防水性又は耐熱性を有する透明の熱硬化性樹脂或いは紫外線硬化性樹脂からなる。
【００１７】
また、樹脂層133を形成する樹脂は、電子部品132a〜132jの表面と印刷配線板131の表面との間の距離すなわち隙間よりも粒径の小さいものを用いている。これにより、前記隙間に樹脂を充填することができ、電子部品１２の端子間の短絡防止や強度の向上を図ることができる。ここで、樹脂の最大粒径が前記隙間よりも小さいときは任意の樹脂粒子が前記隙間に充填可能である。尚、樹脂の最小粒径のみが前記隙間よりも小さい樹脂を用いても良い。この場合は最小粒径の樹脂粒子のみが前記隙間に充填される。また、前記樹脂の平均粒径が前記隙間よりも小さい樹脂を用いた場合は、前記隙間よりも粒径が小さい樹脂粒子のみが前記隙間に充填される。
【００１８】
尚、耐薬品性を有する樹脂、例えば、電池に使用する電解液漏れによる化学変化を防止するような樹脂等、耐アルカリ性、耐酸性、耐食性のある樹脂を用いても良い。また、例えばフェライトのフィラーを含む樹脂でも良い。また、印刷配線板131はセラミック基板に限らず、ガラスエポキシ基板、紙エポキシ基板、紙フェノール基板、フレキシブル基板等でも良い。
【００１９】
一方、印刷配線板131の他方の主面には、長手方向両端部の電子部品実装領域以外の部分に対応して、導体パターンによって矩形状の電極134a,134bが設けられ、これらの電極134a,134bには矩形状の金属板１５ａ，１５ｂが半田付けされている。金属板１５ａ，１５ｂは、例えば銅、ニッケル、アルミニウム等の金属板からなる。これらの電極134a,134bと金属板１５ａ，１５ｂによって電池セル接続用の端子電極が構成されている。
【００２０】
また、印刷配線板131の他方の主面の中央部、即ち電子部品実装領域１４の裏面部分には複数の外部端子電極136が設けられている。これらの外部端子電極136は、ケーシング１１ａに設けられた開口部111を介して外部に露出されるように配置されている。
【００２１】
金属片１６ａ，１６ｂは、例えば帯状に形成されたニッケルからなり、その一端部が電池パック１２の正極と負極に溶接され、他端部が電池保護モジュール１３の金属板１５ａ，１５ｂに溶接されている。
【００２２】
上記構成よりなる電池パック１０を製造するときには、金属片１６ａ，１６ｂの一端は予め電池パック１２に接続されている。このため、電池パック１０を製造するときに各金属片１６ａ，１６ｂの他端部を電池保護モジュール１３の金属板１５ａ，１５ｂに溶接しなければならない。これは、製造時において金属片１６ａ，１６ｂが予め電池セル１２の正極と負極に溶接されており、この金属片１６ａ，１６ｂを電池保護モジュール１３に接続するときに電池セル１２に熱を加えると電池セル１２が劣化或いは破壊される恐れがあるためである。溶接によって金属板１５ａ，１５ｂと金属片１６ａ，１６ｂを導電接続すると、溶接では瞬間的に熱が発生するが電池セル１２への影響は殆ど無い。
【００２３】
さらに本実施形態によれば、印刷配線板131の一方の主面上領域において金属板１５ａ，１５ｂに重なる領域には電子部品132(132a〜132j)が実装されていないので、金属板１５ａ，１５ｂに金属片１６ａ，１６ｂが溶接されるときに発生する熱は、金属板１５ａ，１５ｂと印刷配線板131を伝導する間に発散して低下し、電子部品132(132a〜132j)に高温の熱が印加されされることがない。従って、金属板１５ａ，１５ｂに金属片１６ａ，１６ｂを溶接するときに高い熱が発生しても電子部品132(132a〜132j)が劣化したり破壊されることがない。
【００２４】
また、電子部品132a〜132jが樹脂層133によって封止されているので、電子部品132a〜132jを保護することができると共に電池パック１０の組立時において電池保護モジュール１３の絶縁処理を施す必要がない。
【００２５】
また、樹脂層133を設けて電池保護モジュール１３の形状を直方体に形成したので、トレイやテーピング或いはバルクフィーダ等の各種の部品供給方法に対応した梱包形態に容易に対応することができる。さらに、印刷配線板131が樹脂層133によって補強されているので、検査時において印刷配線板131が撓むことが無い。
【００２６】
次に、前述した電池保護モジュール１３の製造方法を図５に示す工程説明図を参照して説明する。
【００２７】
まず、複数の電池保護モジュール１３の印刷配線板131がマトリクス状に連設された集合基板３１を形成する（集合基板製造工程）。ここでは１２個の印刷配線板131を２×６のマトリクス状に配置した集合基板３１を形成した。この集合基板３１は、その周縁部にマーカー領域３１ａを有し、マーカー領域に３１ａには切断位置を示すマーク３１ｂが付けられている。さらに、集合基板３１の裏面に形成されてる電極134a,134bには、複数の金属板１５ａ，１５ｂが一体になった帯状の金属板１５が予め半田付けされている。即ち、集合基板３１を切断するときに金属板１５も同時に切断して個々の金属板１５ａ，１５ｂが形成される。尚、表示によるマーク３１に代えて切り込みや凹部等によるマークを付けても良い。
【００２８】
次いで、この集合基板３１の上面に電子部品132(132a〜132j)を実装する（電子部品実装工程）。集合基板３１に電子部品132を実装する際にこれらに対してベーキング処理を施して水分（湿気）を取り除くことが好ましい。水分を取り除かないで半田付けを行うと思わぬ短絡事故が発生する。即ち、吸湿した状態で半田付けを行うと、半田付けの際の熱によって膨張した水分による力の逃げ場が無くなり、一般にポップコーン現象と称される現象が生じて基板にクラックが発生する。このクラックに半田が流れ込んで回路を短絡することが多々ある。
【００２９】
次に、集合基板３１の上面側に真空印刷法を用いて樹脂層133を形成する（樹脂層形成工程）。真空印刷法による樹脂層131の形成は、図６に示すように、集合基板３１が水平状態で嵌入することが可能な枠部材４２に集合基板３１を装着して基台４１に載置し、２Ｔｏｒｒ（＝２６６．６４４Ｐａ）の真空にして脱法を行う（準備工程）。次いで、集合基板３１の上面側に前述した樹脂４３を印刷して樹脂を供給する（第１回目の印刷工程）。この状態では集合基板３１上の電子部品132の周囲には気泡状の空間が形成されていることが多い。
【００３０】
この後、真空度を例えば１５０Ｔｏｒｒ程度まで上げて差圧を発生させ、上記電子部品132の周囲空間に樹脂４３を充填させる（樹脂充填工程）。これにより、樹脂４３の表面には陥没が生じるので、この陥没内に樹脂４３を充填するために、真空度を解除した非真空状態で再度樹脂４３を印刷する（第２回目印刷工程）。
【００３１】
次いで、樹脂４３を硬化させてから、基台４１及び枠部材４２から集合基板３１を取り外して、樹脂層形成工程を終了する。
【００３２】
尚、樹脂層133を形成する前に集合基板３１の表面及び電子部品132の表面などに付着しているフラックスを洗浄するなどして十分に除去することが好ましい。集合基板３１の表面及び電子部品132の表面などにフラックスが付着したまま樹脂層133を形成すると、これらの表面への樹脂の接着強度が低下する。
【００３３】
次に、樹脂層133を形成した集合基板３１をダイシング装置４４を用いて切断する。このとき、個々の印刷配線板131間の境界線に沿ってマトリクス状に切断することにより電池保護モジュール１０が得られる（分離工程）。また、この切断のときに金属板１５も同時に切断されて個々の印刷配線板131毎の金属板１５ａ，１５ｂが形成される。
【００３４】
前述した電池保護モジュール１３の製造方法によれば、複数の印刷配線板がマトリクス状に連設された集合基板３１を用いているので、基板材料の無駄を大幅に低減することができる。
【００３５】
さらに、集合基板３１の状態で樹脂層133を形成すると共に集合基板３１の分離と共にバリ取り等の整形を同時に行うことができるので、集合基板を用いずに個々の印刷配線板131を用いて製造する場合に比べて工程数が削減される。
【００３６】
また、樹脂封止技術として周知であるトランスファー成型技術を用いて樹脂層133を形成した場合、金型が必要、プレス機が必要、封止したものにバリがでる、空気の巻き込みがあり封止した中にボイド（気泡）が入りやすい、といった欠点があったが、真空印刷法を用いることによりこれら全てを解消することができる。
【００３７】
さらにまた、樹脂層133を真空印刷法によって形成しているので、電子部品132の周囲に隙間無く樹脂層133を形成することができ、電池保護モジュール１３の耐久性を高めることができる。
【００３８】
また、上記電池保護モジュール１３は、樹脂層133が真空印刷法によって形成されるため、樹脂層133の表面を平面に形成できるので自動装着機による吸着が容易であると共に、高密度実装が容易に可能である。
【００３９】
尚、上記樹脂層形成工程においては、図７に示すように、集合基板３１上にノズル４５を用いて樹脂４３を流し込んで樹脂層133を形成しても良い。
【００４０】
また、真空印刷法を用いた樹脂層形成工程において、枠部材４２に代えて図８及び図９に示すようなマスク５１を用いても良い。図に示すマスク５１はトレイ形状を成し、底面の中央部に集合基板３１に対応した面積の開口部５１ａを有すると共に開口部５１ａの周囲に樹脂４３の保持領域５１ｂが設けられている。さらに、開口部５１ａの下側には開口部５１ａを囲むように遮蔽壁５１ｃが下方に突出して設けられている。集合基板３１上に樹脂層を形成するときは、図９に示すように、基台４１上に電子部品を実装した集合基板３１を載置した後、集合基板３１上でマスク５１の底面を形成対象となる樹脂層の高さに合わせて固定し、スキージ５２によって樹脂４３を開口部５１ａの全面を移動して開口部５１ａ内に流し込む。上記のマスク５１を用いることに、遮蔽壁５１ｃの高さを変更するだけで樹脂層133の高さを容易に変更することができる。
【００４１】
尚、上記実施形態は本発明の一具体例に過ぎず本発明が上記実施形態のみに限定されることはない。例えば、上記実施形態の電池保護モジュール１３では樹脂層133を形成したが樹脂層133を形成しないものであっても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、上記実施形態では本発明のハイブリッドモジュールの一例として電池保護モジュールに関して説明したが、電池保護モジュール以外のハイブリッドモジュールを構成する場合も適用でき、同様の効果を得られることは言うまでもないことである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１及び請求項２に記載のハイブリッドモジュールによれば、端子電極に重なる領域には電子部品が実装されていないので、端子電極に金属片等が溶接されるときに発生する熱が印刷配線板を伝導する間に発散して低下し、電子部品に高温の熱が印加されることがないので、溶接の際に高い熱が発生しても電子部品が劣化したり破壊されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電池パックを示す分解斜視図
【図２】従来例の電池パックを示す分解斜視図
【図３】本発明の一実施形態における電池保護モジュールを示す斜視図
【図４】図３において樹脂層を除いた印刷配線板を示す斜視図
【図５】本発明の一実施形態における電池保護モジュールの製造方法を説明する工程説明図
【図６】本発明の一実施形態における樹脂層形成工程を説明する図
【図７】本発明の一実施形態における樹脂層形成工程の他の例を説明する図
【図８】本発明の一実施形態における樹脂層形成工程の他の例を説明する図
【図９】本発明の一実施形態における樹脂層形成工程の他の例を説明する図
【符号の説明】
１０…電池パック、１１ａ，１１ｂ…ケーシング、111…開口部、１２…電池セル、１３…電池保護モジュール、131…印刷配線板、132a〜132j…電子部品、133…樹脂層、134a,134b…セル用接続用電極、136…外部端子電極、１４…電磁部品実装領域、１５，１５ａ，１５ｂ…金属板、１６ａ，１６ｂ…帯状金属片、３１…集合基板、３１ａ…マーカー領域、３１ｂ…マーク、４１…基台、４２…枠部材、４３…樹脂、４４…ダイシング装置、５１…マスク、５２…スキージ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid module, and more particularly to a hybrid module including a printed wiring board on which terminal electrodes to which metal pieces are welded are formed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, mobile phones have rapidly spread and the types of mobile phones are diverse. Along with this, the battery packs mounted on the mobile phone are variously changed according to the type of the mobile phone, and various types of battery packs having different shapes and arrangement of connection terminals with the mobile phone are produced.
[0003]
A battery pack of this type of first conventional example is shown in FIG. In the figure, reference numeral 20 denotes a battery pack, which is configured by housing a battery cell 22, a battery protection module 23, and a terminal block 24 inside a casing 21.
[0004]
In the battery protection module 23, an electronic component 232 that constitutes a battery protection circuit is mounted on the printed wiring board 231, and the battery cell 22 is connected via cell connection terminals 233a and 233b provided at predetermined positions on the printed wiring board 231. Connected to the positive and negative electrodes.
[0005]
Further, a terminal block 24 is mounted on the printed wiring board 231 of the battery protection module 23, and a plurality of external terminal electrodes 241 provided on the terminal block 24 are externally provided through an opening 211 provided in the casing 21. Exposed.
[0006]
In addition, one end portions of the strip-shaped metal pieces 25a and 25b made of nickel are welded to the cell connection terminals 233a and 233b, and the other end portions of the strip-shaped metal pieces 25a and 25b are connected to the positive electrode and the negative electrode of the battery cell 22. Has been. At the time of manufacture, the strip-shaped metal pieces 25 a and 25 b are welded to the positive electrode and the negative electrode of the battery cell 22 in advance, and heat is applied to the battery cell 22 when the strip-shaped metal pieces 25 a and 25 b are connected to the battery protection module 23. Therefore, the cell connection terminals 233a and 233b and the strip metal pieces 25a and 25b are conductively connected by welding as described above. Although heat is instantaneously generated in welding, there is almost no influence on the battery cell 22.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the metal pieces 25a and 25b are welded to the cell connection terminals 233a and 233b, high-temperature heat is generated temporarily, so that the heat generated in the welded portion is connected to the terminal via the printed wiring board 231. Heat conduction is performed to the electronic component 232 mounted on the portion of the electrode 231 that contacts the back side. For this reason, there is a possibility that the electronic component 232 to which high heat is applied during welding is likely to deteriorate.
[0008]
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a hybrid module in which deterioration of electronic components and occurrence of breakage when welding to terminal electrodes is reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a printed wiring having a terminal electrode on which an electronic component constituting an electronic circuit is mounted on one main surface and a metal piece is welded on the other main surface. In the hybrid module including a plate, a metal plate for welding is mounted as the terminal electrode, and the electronic component is provided in a region other than the region overlapping the terminal electrode on one main surface of the printed wiring board. A hybrid module is proposed in which the metal plate mounted on the other main surface is arranged so as not to protrude from the outer periphery of the printed wiring board .
[0010]
According to the hybrid module, since the electronic component is not mounted on a region on one main surface of the printed wiring board that overlaps the terminal electrode, heat generated when a metal piece is welded to the terminal electrode is The high temperature heat is not applied to the electronic component that is lowered while conducting the printed wiring board. In addition, since the metal plate mounted on the other main surface does not protrude from the outer periphery of the printed wiring board to be mounted, the metal plate is mounted in a collective substrate state in the manufacturing process, and is formed in a matrix along the boundary line of the substrate It becomes possible to produce by cutting, and waste of the substrate material can be reduced.
[0011]
A second aspect of the present invention proposes a hybrid module according to the first aspect, wherein the electronic circuit is a battery protection circuit.
[0012]
The hybrid module is a battery protection module in which a battery protection circuit is formed as the electronic circuit. When the hybrid module is built in a battery pack or the like, a metal piece connecting between the battery cells is welded to the terminal electrode. The heat generated during the welding is reduced during conduction through the printed wiring board, and high temperature heat is not applied to the electronic component, so that the electronic component constituting the battery protection circuit may be deteriorated or destroyed. Absent.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
In this embodiment, a battery protection module used for a battery pack will be described as a specific example of the hybrid module of the present invention. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing a battery protection module according to the first embodiment, and FIG. 4 is a perspective view excluding the resin layer 133 in FIG. is there. In the figure, reference numeral 10 denotes a battery pack in which casings 11a and 11b house battery cells 12, a battery protection module 13, and strip-shaped metal pieces 16a and 16b that connect the battery protection module 13 and the battery cells 12. .
[0015]
The battery protection module 13 includes a printed wiring board 131 made of ceramic whose main surface is a rectangle, and one main surface of the printed wiring board 131 is provided with an electronic component mounting region 14 at the center in the longitudinal direction. Electronic components 132 (132a to 132j) constituting a battery protection circuit are mounted on the electronic component mounting region 14. Further, on one main surface of the printed wiring board 131, the electronic component 132 is not mounted on a portion other than the electronic component mounting region at both ends in the longitudinal direction.
[0016]
Further, the entire region on one main surface side of the printed wiring board 131 is sealed with resin, and a resin layer 133 is formed. The resin layer 133 has a rectangular parallelepiped shape having a bottom surface equal to the main surface of the printed wiring board 131. The resin layer 133 is made of, for example, a transparent thermosetting resin or ultraviolet curable resin having insulating properties, waterproof properties, and heat resistance properties.
[0017]
Further, as the resin forming the resin layer 133, a resin having a particle diameter smaller than the distance between the surfaces of the electronic components 132a to 132j and the surface of the printed wiring board 131, that is, a gap is used. Thereby, the gap can be filled with resin, and short circuit between terminals of the electronic component 12 can be prevented and the strength can be improved. Here, when the maximum particle size of the resin is smaller than the gap, arbitrary resin particles can be filled in the gap. A resin in which only the minimum particle diameter of the resin is smaller than the gap may be used. In this case, only the resin particles having the minimum particle diameter are filled in the gap. When a resin having an average particle diameter of the resin smaller than the gap is used, only the resin particles having a particle diameter smaller than the gap are filled in the gap.
[0018]
In addition, a resin having chemical resistance, for example, a resin having alkali resistance, acid resistance, and corrosion resistance, such as a resin that prevents chemical change due to leakage of an electrolyte used in a battery, may be used. Further, for example, a resin containing a ferrite filler may be used. The printed wiring board 131 is not limited to a ceramic substrate, and may be a glass epoxy substrate, a paper epoxy substrate, a paper phenol substrate, a flexible substrate, or the like.
[0019]
On the other hand, on the other main surface of the printed wiring board 131, rectangular electrodes 134a, 134b are provided by a conductor pattern corresponding to portions other than the electronic component mounting regions at both ends in the longitudinal direction, and these electrodes 134a, Rectangular metal plates 15a and 15b are soldered to 134b. The metal plates 15a and 15b are made of a metal plate such as copper, nickel, or aluminum. These electrodes 134a and 134b and the metal plates 15a and 15b constitute terminal electrodes for battery cell connection.
[0020]
In addition, a plurality of external terminal electrodes 136 are provided in the central portion of the other main surface of the printed wiring board 131, that is, the back surface portion of the electronic component mounting region 14. These external terminal electrodes 136 are arranged so as to be exposed to the outside through an opening 111 provided in the casing 11a.
[0021]
The metal pieces 16a and 16b are made of, for example, nickel formed in a band shape, one end of which is welded to the positive electrode and the negative electrode of the battery pack 12, and the other end is welded to the metal plates 15a and 15b of the battery protection module 13. Yes.
[0022]
When manufacturing the battery pack 10 having the above configuration, one end of each of the metal pieces 16a and 16b is connected to the battery pack 12 in advance. For this reason, when manufacturing the battery pack 10, the other end portions of the metal pieces 16 a and 16 b must be welded to the metal plates 15 a and 15 b of the battery protection module 13. This is because when the metal pieces 16a and 16b are welded in advance to the positive electrode and the negative electrode of the battery cell 12 at the time of manufacture, and the metal cells 16a and 16b are connected to the battery protection module 13, This is because the battery cell 12 may be deteriorated or destroyed. When the metal plates 15a and 15b and the metal pieces 16a and 16b are conductively connected by welding, heat is instantaneously generated in the welding, but the battery cell 12 is hardly affected.
[0023]
Furthermore, according to the present embodiment, the electronic components 132 (132a to 132j) are not mounted in the region overlapping the metal plates 15a and 15b in the region on one main surface of the printed wiring board 131, so the metal plates 15a and 15b are not mounted. The heat generated when the metal pieces 16a and 16b are welded to each other diverges and decreases during conduction between the metal plates 15a and 15b and the printed wiring board 131, and the electronic components 132 (132a to 132j) are heated to a high temperature. Is not applied. Therefore, even when high heat is generated when the metal pieces 16a and 16b are welded to the metal plates 15a and 15b, the electronic component 132 (132a to 132j) is not deteriorated or destroyed.
[0024]
In addition, since the electronic components 132a to 132j are sealed by the resin layer 133, the electronic components 132a to 132j can be protected and it is not necessary to insulate the battery protection module 13 when the battery pack 10 is assembled. .
[0025]
Further, since the resin protection layer 13 is formed in a rectangular parallelepiped shape by providing the resin layer 133, it is possible to easily cope with a packing form corresponding to various parts supply methods such as a tray, taping, or bulk feeder. Furthermore, since the printed wiring board 131 is reinforced by the resin layer 133, the printed wiring board 131 does not bend at the time of inspection.
[0026]
Next, the manufacturing method of the battery protection module 13 described above will be described with reference to the process explanatory diagram shown in FIG.
[0027]
First, the aggregate substrate 31 in which the printed wiring boards 131 of the plurality of battery protection modules 13 are connected in a matrix is formed (an aggregate substrate manufacturing process). Here, the collective substrate 31 in which 12 printed wiring boards 131 are arranged in a 2 × 6 matrix is formed. The collective substrate 31 has a marker region 31a at the peripheral portion thereof, and a mark 31b indicating a cutting position is attached to the marker region 31a. Further, a strip-shaped metal plate 15 in which a plurality of metal plates 15a and 15b are integrated is soldered to the electrodes 134a and 134b formed on the back surface of the collective substrate 31 in advance. That is, when the collective substrate 31 is cut, the metal plate 15 is also cut simultaneously to form the individual metal plates 15a and 15b. In addition, it may replace with the mark 31 by a display, and may mark by a notch | incision, a recessed part, etc.
[0028]
Next, electronic components 132 (132a to 132j) are mounted on the upper surface of the collective substrate 31 (electronic component mounting step). When mounting the electronic components 132 on the collective substrate 31, it is preferable to perform a baking process on these to remove moisture (humidity). If soldering is performed without removing moisture, an unexpected short circuit accident will occur. That is, when soldering is performed in a state of moisture absorption, there is no escape of force due to moisture expanded by heat during soldering, and a phenomenon generally called a popcorn phenomenon occurs, and a crack is generated in the substrate. In many cases, solder flows into the cracks and short circuits.
[0029]
Next, the resin layer 133 is formed on the upper surface side of the collective substrate 31 by using a vacuum printing method (resin layer forming step). As shown in FIG. 6, the resin layer 131 is formed by vacuum printing by mounting the collective substrate 31 on a frame member 42 into which the collective substrate 31 can be fitted in a horizontal state, and placing the collective substrate 31 on the base 41. The deaeration is performed with a vacuum of 2 Torr (= 266.644 Pa) (preparation step). Next, the resin 43 described above is printed on the upper surface side of the collective substrate 31 to supply the resin (first printing process). In this state, a bubble-like space is often formed around the electronic component 132 on the collective substrate 31.
[0030]
Thereafter, the degree of vacuum is raised to, for example, about 150 Torr to generate a differential pressure, and the resin 43 is filled in the space around the electronic component 132 (resin filling step). As a result, a depression occurs on the surface of the resin 43, and the resin 43 is printed again in a non-vacuum state in which the degree of vacuum is released in order to fill the resin 43 in the depression (second printing step).
[0031]
Next, after the resin 43 is cured, the collective substrate 31 is removed from the base 41 and the frame member 42, and the resin layer forming step is completed.
[0032]
Before forming the resin layer 133, it is preferable to sufficiently remove the flux adhering to the surface of the collective substrate 31 and the surface of the electronic component 132, for example. If the resin layer 133 is formed with the flux attached to the surface of the collective substrate 31 and the surface of the electronic component 132, the adhesive strength of the resin to these surfaces decreases.
[0033]
Next, the collective substrate 31 on which the resin layer 133 is formed is cut using a dicing device 44. At this time, the battery protection module 10 is obtained by cutting in a matrix along the boundary lines between the individual printed wiring boards 131 (separation step). Further, at the time of this cutting, the metal plate 15 is also cut at the same time to form the metal plates 15 a and 15 b for each printed wiring board 131.
[0034]
According to the method for manufacturing the battery protection module 13 described above, since the collective substrate 31 in which a plurality of printed wiring boards are arranged in a matrix is used, waste of substrate material can be greatly reduced.
[0035]
Further, since the resin layer 133 can be formed in the state of the collective substrate 31, and separation of the collective substrate 31 and shaping such as deburring can be performed at the same time, it is manufactured using individual printed wiring boards 131 without using the collective substrate. The number of processes is reduced as compared with the case of doing so.
[0036]
In addition, when the resin layer 133 is formed using a transfer molding technique that is well-known as a resin sealing technique, a mold is required, a press machine is required, burrs appear on the sealed one, and there is air entrainment and sealing. However, there is a drawback that voids (bubbles) are likely to enter, but all of these can be eliminated by using the vacuum printing method.
[0037]
Furthermore, since the resin layer 133 is formed by the vacuum printing method, the resin layer 133 can be formed around the electronic component 132 without any gap, and the durability of the battery protection module 13 can be improved.
[0038]
In addition, since the resin layer 133 is formed by the vacuum printing method, the battery protection module 13 can be formed with a flat surface on the surface of the resin layer 133. Is possible.
[0039]
In the resin layer forming step, as shown in FIG. 7, the resin layer 133 may be formed by pouring the resin 43 onto the collective substrate 31 using the nozzle 45.
[0040]
Further, in the resin layer forming step using the vacuum printing method, a mask 51 as shown in FIGS. 8 and 9 may be used in place of the frame member 42. The mask 51 shown in the figure has a tray shape, and has an opening 51a having an area corresponding to the collective substrate 31 at the center of the bottom surface, and a holding region 51b for the resin 43 is provided around the opening 51a. Further, a shielding wall 51c is provided below the opening 51a so as to surround the opening 51a. When the resin layer is formed on the collective substrate 31, as shown in FIG. 9, after placing the collective substrate 31 on which electronic components are mounted on the base 41, the bottom surface of the mask 51 is formed on the collective substrate 31. The resin 43 is fixed in accordance with the height of the target resin layer, and the squeegee 52 moves the resin 43 over the entire surface of the opening 51a to flow into the opening 51a. By using the mask 51, the height of the resin layer 133 can be easily changed simply by changing the height of the shielding wall 51c.
[0041]
In addition, the said embodiment is only a specific example of this invention, and this invention is not limited only to the said embodiment. For example, in the battery protection module 13 of the above embodiment, the resin layer 133 is formed, but the same effect can be obtained even if the resin layer 133 is not formed.
[0042]
In the above embodiment, the battery protection module has been described as an example of the hybrid module of the present invention. However, the present invention can be applied to a case where a hybrid module other than the battery protection module is configured, and it goes without saying that the same effect can be obtained. .
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the hybrid module according to claim 1 and claim 2 of the present invention, since no electronic component is mounted in the region overlapping the terminal electrode, a metal piece or the like is welded to the terminal electrode. drops diverge during the heat generated is conducted to printed circuit board when, since the electronic component temperature heat is not to be marked pressure, the electronic component even high heat during welding occurs There is no deterioration or destruction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a conventional battery pack. FIG. 3 is a perspective view showing a battery protection module according to an embodiment of the invention. 4 is a perspective view showing a printed wiring board from which a resin layer is removed in FIG. 3. FIG. 5 is a process explanatory view illustrating a method for manufacturing a battery protection module according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating a resin layer forming step in the embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the resin layer forming step in the embodiment of the invention. FIG. 8 is a diagram of the resin layer forming step in the embodiment of the invention. FIG. 9 is a diagram for explaining another example. FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the resin layer forming step in the embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery pack, 11a, 11b ... Casing, 111 ... Opening part, 12 ... Battery cell, 13 ... Battery protection module, 131 ... Printed wiring board, 132a-132j ... Electronic component, 133 ... Resin layer, 134a, 134b ... Cell Connecting electrode, 136 ... external terminal electrode, 14 ... electromagnetic component mounting area, 15, 15a, 15b ... metal plate, 16a, 16b ... strip metal piece, 31 ... collective substrate, 31a ... marker area, 31b ... mark, 41 ... base, 42 ... frame member, 43 ... resin, 44 ... dicing apparatus, 51 ... mask, 52 ... squeegee.

Claims

In a hybrid module including a printed wiring board having a terminal electrode on which an electronic component constituting an electronic circuit is mounted on one main surface and a metal piece is welded to the other main surface,
While a metal plate for welding is mounted as the terminal electrode,
The electronic component is mounted in a region other than the region overlapping the terminal electrode on one main surface of the printed wiring board, and the metal plate mounted on the other main surface does not protrude from the outer periphery of the printed wiring board. A hybrid module characterized by being arranged as described above .

The hybrid module according to claim 1, wherein the electronic circuit is a battery protection circuit.