JP7049543B2 - 印刷回路基板アセンブリー及びその製造方法 - Google Patents

印刷回路基板アセンブリー及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、印刷回路基板アセンブリー及びその製造方法に関し、より詳しくは、製造コストを節減し、製造効率を高めることができる印刷回路基板アセンブリー及びその製造方法に関する。
本出願は、2018年8月28日出願の韓国特許出願第10-2018-0101582号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
最近、ノートブックPC、ビデオカメラ、スマートフォーンなどのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電が可能な高性能の二次電池についての研究が盛んでいる。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いなどの長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板及び負極板がセパレータを介して配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材と、を備える。
このような二次電池の使用において、二次電池の温度、電流及び電圧などを確認することは、安全事故発生の防止及び二次電池の寿命向上などの面で非常に重要である。
即ち、電子機器の性能がますます向上して行くにつれ、一回に高出力の電力を供給する二次電池の性能も向上している。特に、このような高出力電子機器に使われる二次電池の場合、発熱量が非常に大きいことから、温度上昇に適切に対処できない場合、発火/爆発などの事故を誘発し得る。
このために、電子機器に適用される印刷回路基板アセンブリーは、二次電池の温度測定のために使われる温度素子としてNTC素子(negative temperature coefficient device)、PTC素子(positive temperature coefficient device)などを備え得る。
また、例えば、二次電池パックに備えられる印刷回路基板アセンブリーは、パックケースの狭小な空間に内蔵される必要があることから、複数の印刷回路基板を備え、このような複数の印刷回路基板が多様な配置形態を有し得る。
この際、印刷回路基板アセンブリーは、印刷回路基板同士を電気的に連結し、複数の基板を多様な形態で折り曲げて配置するためには、柔軟な素材の基板が適用されたフレキシブル印刷回路基板が必須に備えられる必要があった。
しかし、このようなフレキシブル印刷回路基板は、リジッド印刷回路基板に比べて高価であり、コネクターなどの部品が必要となり、追加費用がかかる。特に、フレキシブル印刷回路基板とリジッド印刷回路基板とを電気的に接続する工程は、精緻な作業が必要で困難であり、これによって、製造コストの上昇が不可避であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、詳しくは、製造コストを節減し、製造効率を高めることができる印刷回路基板アセンブリーを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を達成するため、本発明による印刷回路基板アセンブリーは、水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する基板をそれぞれ備える二つ以上の印刷回路基板であって、前記基板の一部に上下方向へ穿孔されて連結孔が形成され、前記連結孔には、前記基板に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体が内部から外部に露出するように形成され、各々の前記基板の上面または下面が相互所定の角度をなすように回転配置された二つ以上の印刷回路基板と、
電気伝導性を有し、一方向へ長く延びたピン形状を有し、前記二つ以上の印刷回路基板が回転配置された所定の角度に応じて一部が折り曲げられた本体部と、前記本体部の両端部から他方向へ折り曲げて延び、折り曲げて延びた一部が前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通し、折り曲げて延びた末端部が前記印刷回路基板の下面に密着固定されるように内側方向へ折り曲げられたレッグ部と、を備えた連結金属ピンと、を含み得る。
また、前記印刷回路基板の下面には、前記連結金属ピンのレッグ部における折り曲げて延びた方向の末端部が挿入固定されるように内部形状を有する固定溝が形成され得る。
さらに、前記固定溝の内部には、前記連結金属ピンのレッグ部を外部から内部方向へ押さえるように前記連結金属ピンのレッグ部が位置した方向へ突出して延びた突起形状を有し、内側方向にのみ反る弾性部を備えたカンチレバーが形成され得る。
そして、前記連結金属ピンのレッグ部が挿入固定された固定溝には、接着物質が埋め込まれて固化され得る。
また、前記連結金属ピンの本体部の一部は、前記二つ以上の印刷回路基板の回転配置された所定の角度に応じて折り曲げられ得る。
さらに、前記印刷回路基板アセンブリーは、前記連結金属ピンの本体部の折り曲げられた部分を挿入固定するように内部方向へ凹んだ線状の挿入溝が形成された角度固定部材をさらに含み得る。
そして、前記二つ以上の印刷回路基板の各々の下面には、外側方向へ突出した締結突起が形成され、前記二つ以上の印刷回路基板のうち一方の締結突起には、他方の締結突起と相互結束するように係止構造が形成され得る。
また、前記二つ以上の印刷回路基板の少なくともいずれか一方の下面には、他方の印刷回路基板の下面を支持することで当該印刷回路基板が回転しないように外部方向へ突出した止め突起が形成され得る。
なお、上記の課題を達成するための本発明によるバッテリーパックは、前記印刷回路基板アセンブリーを含む。
また、上記の課題を達成するための本発明による電子デバイスは、前記バッテリーパックを含む。
そして、上記の課題を達成するための本発明による二つ以上の印刷回路基板が電気的に接続した印刷回路基板アセンブリーの製造方法は、
水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する基板をそれぞれ備える二つ以上の印刷回路基板であって、前記基板の一部に上下方向へ穿孔されて連結孔が形成され、前記連結孔には、前記基板に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体が内部から外部に露出するように形成された二つ以上の印刷回路基板を準備段階と、
電気伝導性を有する連結金属ピンの両端部を前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通し、前記二つ以上の印刷回路基板の接続導体同士を電気的に接続する段階と、
前記連結孔を挿通した前記連結金属ピンの両端部を、前記印刷回路基板の下面に密着固定されるように内側方向へ折り曲げる段階と、
電気的に接続した前記二つ以上の印刷回路基板を前記二つ以上の印刷回路基板の各々の上面または下面が相互所定の角度をなすように回転配置する段階と、を含む。
さらに、前記折り曲げる段階は、折り曲げユニットによって行われ得る。
具体的に、前記折り曲げユニットは、
前記連結金属ピンの少なくとも一部を掴んで固定するように把持具を備えたグリップ部と、
前記グリップ部に把持された前記連結金属ピンを下方へ押圧するようにプレスを備えた押圧部と、
前記連結金属ピンの両端部に形成されたレッグ部の各々を前記印刷回路基板の内側方向へ押圧して折り曲げるように本体の内部方向へ凹んだ凹溝が形成された受け部と、を備え得る。
また、前記折り曲げユニットは、前記連結金属ピンの本体部を所定の角度へ折り曲げる折り曲げジグを備えた折り曲げ部をさらに含み得る。
さらに、前記回転配置する段階では、前記折り曲げ部を用いて前記連結金属ピンの本体部の一部を所定の角度へ折り曲げ得る。
そして、前記製造方法は、前記回転配置する段階の後、前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通している前記連結金属ピンのレッグ部と連結孔との間をはんだ付けする段階をさらに含み得る。
本発明の一面によれば、本発明の印刷回路基板アセンブリーは、二つ以上の印刷回路基板と、前記印刷回路基板に形成された連結孔に挿入固定された連結金属ピンと、を備える場合、二つ以上の印刷回路基板を電気的に接続すると共に、二つ以上の印刷回路基板を所定の角度に回転配置することができる。
また、本発明の一面によれば、印刷回路基板の下面に固定溝を形成することで、連結金属ピンのレッグ部が折り曲げられて延びた方向の末端部を安定的に挿入固定することができる。即ち、印刷回路基板の下面の扁平な表面に連結金属ピンのレッグ部が折り曲げられて延びた末端部を密着固定する場合、二つ以上の印刷回路基板の動きによって、連結金属ピンのレッグ部が変形され、締結構造が解除され得る。これに対し、固定溝は、連結金属ピンのレッグ部の延長方向の末端部の動きを制限することで、連結金属ピンの変形ないし離脱を防止することができる。
さらに、本発明の一面によれば、印刷回路基板の固定溝の内部に突起形状のカンチレバーを形成することで、固定溝内部に位置した連結金属ピンのレッグ部が外部へ離脱することをさらに阻止することができる。さらに、カンチレバーには、固定溝の内部方向にのみ反る弾性部を有することで、レッグ部が固定溝に挿入される過程で弾性部が内部方向へ弾力的に反りながらカンチレバーの損傷を防止でき、また、レッグ部の固定溝からの離脱を弾性部が阻止することができる。
そして、本発明の一面によれば、連結金属ピンの本体部の一部を二つ以上の印刷回路基板の回転配置された所定角度に応じて折り曲げることで、二つ以上の印刷回路基板の回転配置を容易に行うことができる。これによって、印刷回路基板アセンブリーの製造工程性を効果的に向上させることができる。
また、本発明の一面によれば、印刷回路基板アセンブリーは、連結金属ピンの折り曲げ形態を維持するように角度固定部材を含むことで、二つ以上の印刷回路基板が回転配置された状態を安定的に維持することができる。これによって、製品の製造効率ないし製品の耐久性をより向上させることができる。
さらに、本発明の他面によれば、本発明は、二つ以上の印刷回路基板の締結突起のうち、いずれか一方の締結突起が他方の締結突起と相互結束するように係止構造を形成することで、二つ以上の印刷回路基板が所定の角度に回転配置された状態を安定的に維持できる。これによって、二つ以上の印刷回路基板の動きによる接続不良などの問題を減らすことができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの構成を概略的に示した斜視図である。 図1の線A-A’に沿って見た印刷回路基板アセンブリーの構成を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部構成である印刷回路基板の下面を概略的に示した底面図である。 図3の線C-C’に沿って見た印刷回路基板を概略的に示した部分断面図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板を概略的に示した部分斜視図である。 本発明のさらに他の実施例による印刷回路基板を概略的に示した部分断面図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーを概略的に示した断面図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部構成である角度固定部材を概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部を拡大して概略的に示した部分側面図である。 本発明のさらに他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部を拡大して概略的に示した部分側面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーを製造する過程を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーを製造する過程を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーを製造する過程に用いられる折り曲げユニットを概略的に示した正面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの製造方法に用いられる折り曲げユニットの折り曲げ部を概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの製造方法に用いられる折り曲げユニットの折り曲げ部を概略的に示した斜視図である。
以下、添付された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。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図1は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの構成を概略的に示した斜視図である。そして、図2は、図1の線A-A’に沿って見た印刷回路基板アセンブリーの構成を概略的に示した断面図である。
図1及び図2を参照すれば、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリー200は、二つ以上の印刷回路基板100、101と、これらを電気的・物理的に接続する連結金属ピン210を含む。
具体的に、前記印刷回路基板100は、水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する基板110を備え得る。そして、前記印刷回路基板100は、硬性の絶縁層を有するリジッド印刷回路基板であり得る。また、前記基板110の内部には、複数の絶縁層(図示せず)及び前記複数の絶縁層の間に介在された複数の導電性物質層(図示せず)を含み得る。また、前記基板110の内部には、導電性物質層から構成された印刷回路(図示せず)が形成され得る。
例えば、前記印刷回路は、前記導電性物質層を配線図面に応じて耐酸性インクで印刷し、その後、塩化鉄(III)などの腐食液中に浸漬することで配線部分のみに導電性物質層を残す方法で形成され得る。しかし、必ずしもこのような方法で印刷回路を形成しなくてもよく、公知の多様な方法で印刷回路を形成することができる。
また、前記基板110には、前記複数の導電性物質層と電気的に接続した電子素子115が設けられ得る。
例えば、前記印刷回路基板100には、温度素子が設けられ得る。そして、前記印刷回路基板100には、前記温度素子の外にも、バッテリーセルの動作制御のための論理回路チップ及び/またはスイチング素子などの多様な部品が設けられ得る。
さらに、前記基板110の一部には、上下方向へ穿孔された複数の連結孔H1が形成され得る。また、前記連結孔H1には前記基板110に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体220が内部から外部に露出するように形成され得る。また、例えば、前記接続導体220は、銅、銀、金または白金などであり得る。特に、前記接続導体220は、金めっきであり得る。前記金は、電気伝導性が優秀であるだけでなく、熱伝導率も優秀であり、製品の性能をさらに向上させることができる。
例えば、図1に示したように、前記二つの印刷回路基板100、101の各々には、4個の連結孔H1が形成され得る。そして、前記印刷回路基板100の連結孔H1の内部及び外周領域に接続導体220がコーティングされて形成され得る。
そして、前記二つ以上の印刷回路基板100、101は、各々の基板110の上面110aまたは下面110bが相互所定の角度Qをなすように回転配置され得る。より具体的に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101は、隣接する印刷回路基板100と前記基板110の上面110aまたは下面110bがなす角度Qが90°になるように配置され得る。例えば、図2に示したように、二つの印刷回路基板100、101は、基板110の上面110aがなす角度Qが90°になるように配置され得る。
また、前記連結金属ピン210は、電気伝導性の素材からなり得る。例えば、前記連結金属ピン210は、ニッケル、銅、アルミニウム、鉄、銀、すず及びこれらの合金のいずれか一つ以上を含み得る。
さらに、前記連結金属ピン210は、一部が一方向へ長く延びたピン形状の本体部211を備え得る。また、前記二つ以上の印刷回路基板100、101が回転配置された所定の角度に応じて他の一部が折り曲げられ得る。
例えば、図2に示したように、前記連結金属ピン210の本体部211は、一部が一方向へ長く延びたピン形状を有し得る。さらに、前記連結金属ピン210の本体部211の中央部211cは、前記二つ以上の印刷回路基板100、101が回転配置された角度、即ち、90°に折り曲げられた形態を有し得る。
そして、前記連結金属ピン210には、前記本体部211の両端部から他方向へ折り曲げられて延びたレッグ部216が形成され得る。さらに、前記レッグ部216は、折り曲げられて延びた部分が前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に形成された連結孔H1に挿通し得る。この際、前記レッグ部216は、前記連結孔H1の内部から外部に露出した接続導体220と接触し得る。
さらに、前記連結孔H1には、はんだ付け工程によって、前記連結金属ピン210のレッグ部216と前記印刷回路基板100の連結孔H1に形成された接続導体220との電気的接続をなし得る。具体的に、前記連結孔H1と前記連結金属ピン210のレッグ部216に溶融はんだ(図示せず)を行った後、固化させて接合し得る。例えば、前記レッグ部216が挿入された連結孔H1の内部及び外部にはんだ付けを行い得る。この際、前記連結孔H1の内部は、はんだで埋め込まれ得る。
また、前記レッグ部216が折り曲げられて延びた末端部216aは、前記印刷回路基板100の下面100bに密着固定されるように内側方向へ折り曲げられた形態であり得る。即ち、前記末端部216aが折り曲げられた形態は、曲線に折り曲げられた形態または鋭く折り曲げられた形態であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記印刷回路基板アセンブリー200は、前記一つ以上の印刷回路基板100、101及び前記二つ以上の印刷回路基板100、101の連結孔H1の各々に挿入固定された前記連結金属ピン210を備える場合、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を電気的に接続すると共に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を所定の角度に回転配置させ得る。
さらに、本発明は、リジッド印刷回路基板のみを用いて所定の角度へ回転配置された印刷回路基板アセンブリーを構成できる。これによって、従来技術の複数の印刷回路基板100を所定の角度で回転連結配置するためには、少なくとも一つ以上の高価のフレキシブル印刷回路基板を用いなければならないという問題点を解決することができる。また、複雑でややこしい複数の印刷回路基板100同士の連結作業を連結金属ピン210を用いて容易かつ迅速に行うことができ、製造工程性を大幅向上させることができる。
図3は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部構成である印刷回路基板の下面を概略的に示した底面図である。そして、図4は、図3の線C-C’に沿って見た印刷回路基板の概略的な部分断面図である。ここで、図3及び図4では、説明の便宜のために印刷回路基板アセンブリーの印刷回路基板が相互回転配置される前の様子を示した。即ち、図3は、印刷回路基板が相互平行に配置された様子を示している。
図3及び図4を参照すれば、前記印刷回路基板100の下面100bには、内部方向へ凹んだ固定溝212が形成され得る。具体的に、前記固定溝212は、前記連結金属ピン210のレッグ部216が折り曲げられて延びた方向の末端部が挿入固定されるように内部形状を有し得る。
また、前記固定溝212は、前記印刷回路基板100の下面100bに、予め凹んだ溝が形成されるようにエッチングするか、鋭い器具を用いて掘り出して形成され得る。または、前記固定溝212は、前記連結金属ピン210のレッグ部216が折り曲げられて延びた方向の末端部216aが前記印刷回路基板100の下面100bに密着固定される過程で、押圧力によって末端部216aが前記印刷回路基板100の下面100bが窪むことで形成され得る。この際、前記印刷回路基板100の下面100bの材質は、前記連結金属ピン210の硬度よりも低い硬度を有し得る。
例えば、図4に示したように、前記印刷回路基板100の下面100bには、内部方向へ凹んだ固定溝212が形成され得る。そして、前記連結金属ピン210のレッグ部216が延びた方向の末端部216aが挿入固定され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記印刷回路基板100の下面100bに固定溝212を形成することで、前記連結金属ピン210のレッグ部216が折り曲げられて延びた方向の末端部216aを安定的に挿入固定することができる。即ち、前記印刷回路基板100の下面100bの扁平な表面に、前記連結金属ピン210のレッグ部216が折り曲げられて延びた末端部216aを密着固定する場合、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の動きによって、前記連結金属ピン210のレッグ部216が変形または解除され得る。これに対し、前記固定溝212は、前記連結金属ピン210のレッグ部216の延長方向の末端部216aの動きを制限することで、前記連結金属ピン210の変形または離脱を防止できる。
図5は、本発明の他の実施例による印刷回路基板を概略的に示した部分斜視図である。
図3と共に図5を参照すれば、本発明の他の実施例による図5の印刷回路基板100には、図4の固定溝212と比較すれば、前記固定溝212の内部にカンチレバー213がさらに形成され得る。
具体的に、前記固定溝212の内部に形成されたカンチレバー213は、前記固定溝212の内面で前記連結金属ピン210のレッグ部216が位置した方向へ突出して延びた突起形状を有し得る。即ち、前記カンチレバー213は、前記連結金属ピン210のレッグ部216を外部から内部方向Yへ押さえるように突出した突起形状を有し得る。また、前記カンチレバー213は、前記印刷回路基板100の固定溝212の内部方向Yにのみ反るように弾性付勢される弾性部213aを備え得る。
例えば、図5に示したように、印刷回路基板100の下面100bには、内側方向Yへ凹んだ固定溝212が形成され得る。そして、前記固定溝212の内部には、前記連結金属ピン210のレッグ部216が位置した方向突出して延びた突起形状のカンチレバー213が形成され得る。そして、前記カンチレバー213は、前記連結金属ピン210のレッグ部216の一部を内部方向Yへ支持するように位置し得る。また、前記カンチレバー213は、前記印刷回路基板100の固定溝212の内部方向Yにのみ反るように弾性付勢される弾性部213aが突出して延びた末端部に形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記固定溝212の内部に突起形状のカンチレバー213を形成することで、前記固定溝212の内部に位置した前記連結金属ピン210のレッグ部216が外部へ離脱することをさらに阻止することができる。さらに、前記カンチレバー213には、固定溝212の内部方向Yにのみ反る弾性部213aを備えることで、前記レッグ部216が前記固定溝212に挿入される過程で弾性部213aが内部方向Yへ弾力的に反りながらカンチレバー213の損傷を防止することができる。また、前記内部方向Yにのみ反る弾性部213aは、前記レッグ部216の前記固定溝212からの離脱を阻止することができる。
図6は、本発明のさらに他の実施例による印刷回路基板を概略的に示した部分断面図である。
図6を参照すれば、本発明のさらに他の実施例による図6の印刷回路基板100の固定溝212には、接着物質250が埋め込まれて固化され得る。即ち、前記連結金属ピン210のレッグ部216が挿入固定された固定溝212には、固化した接着物質250によって前記印刷回路基板100の下面100bに密着固定され得る。
より具体的に、前記接着物質250は、接着性高分子樹脂であり得る。例えば、前記接着物質250は、エポキシ樹脂であり得る。但し、前記例示に限定されず、前記連結金属ピン210のレッグ部216が挿入固定されるのに十分な接着力を有する接着物質であれば、いずれも適用可能である。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記連結金属ピン210のレッグ部216の末端部が固定溝212に挿入固定されるように、接着物質250を埋め込んで固化させる場合、前記連結金属ピン210が前記印刷回路基板アセンブリー200から分離されることを効果的に防止することができる。即ち、前記印刷回路基板アセンブリー200の耐久性を向上させることができる。
一方、図2をさらに参照すれば、前記連結金属ピン210の本体部211の一部211cは、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の回転配置された所定角度に応じて折り曲げられ得る。例えば、図2に示したように、前記二つの印刷回路基板100、101が90°に回転配置されたことに応じて、前記連結金属ピン210の本体部211が延びた長手方向の中央部211cが90°に折り曲げられ得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記連結金属ピン210の本体部211の一部を前記二つ以上の印刷回路基板100、101の回転配置された所定の角度に応じて折り曲げることで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の回転配置を容易に行うことができる。これによって、前記印刷回路基板アセンブリー200の製造工程性を効果的に向上させることができる。
図7は、本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーを概略的に示した断面図である。そして、図8は、本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部構成である角度固定部材を概略的に示した斜視図である。
図7及び図8を参照すれば、図2の印刷回路基板アセンブリーと比較すれば、図7の印刷回路基板アセンブリー200は、角度固定部材230をさらに含み得る。また、前記連結金属ピン210の本体部211は、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の回転配置された所定の角度に応じて折り曲げられ得る。そして、前記角度固定部材230は、前記連結金属ピン210の本体部211の折り曲げられた一部を固定できる構造を有し得る。
例えば、図7に示したように、二つの印刷回路基板100、101を備えた印刷回路基板アセンブリー200は、前記連結金属ピン210の本体部211の一部と結合する角度固定部材230をさらに含み得る。
より具体的に、前記角度固定部材230は、本体が所定の角度に折り曲げられた形態を有し得る。この際、前記角度固定部材230の折り曲げ角度は、前記二つ以上の印刷回路基板が回転配置された所定の角度と同一であるか、または公差範囲であり得る。
さらに、前記連結金属ピン210の本体部211の折り曲げられた一部が挿入される線状の挿入溝230hが形成され得る。また、前記挿入溝230hは、角度固定部材230の本体の内部方向へ凹んで形成され得る。さらに、前記挿入溝230hは、前記角度固定部材230の上面及び水平方向の一側面の各々に形成され得る。
そして、前記挿入溝230hは、前記角度固定部材230の上面の一端230aから他端230bまで線状で延びた形態を有し得る。さらに、前記挿入溝230hは、前記角度固定部材230の水平方向における一側面の他端230bから下端230cまで線状で延びた形態を有し得る。
例えば、図8に示したように、前記角度固定部材230には、線状の挿入溝230hが形成され得る。このような挿入溝230hは、前記所定の角度に折り曲げられた前記連結金属ピン210の本体部211の一部が挿入されるように前記角度固定部材230の上面及び水平方向における一側面に内部方向へ凹んで形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記印刷回路基板アセンブリー200は、前記連結金属ピン210の折り曲げ形態を維持できるように角度固定部材230を含むことで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101が回転配置された状態を安定的に維持できるため、製造過程や製品使用中に発生し得る印刷回路基板アセンブリー200の変形を予め防止することができる。これによって、製品の製造効率ないし製品の耐久性をより向上させることができる。
図9は、本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部を拡大して概略的に示した部分側面図である。
図9を参照すれば、本発明の他の実施例による印刷回路基板アセンブリー200Bに適用される前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々の下面には、外側方向へ突出した締結突起111が形成され得る。
具体的に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に形成された締結突起111a、111bは、相互動きを拘束するように締結される構造を有し得る。例えば、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に形成された締結突起111a、111bのうち少なくとも一方111aには、相対締結突起111bを挿入固定する締結溝111hが形成され得る。
そして、他方の締結突起111bは、前記締結溝111hに少なくとも一部が挿入可能な大きさの突出構造を有し得る。即ち、例えば、前記二つ以上の印刷回路基板100、101のうち、一方の締結突起111aには、他方の締結突起111bと相互結束するように係止構造K1が形成され得る。
例えば、図9に示したように、二つの印刷回路基板100、101のうち、上側に位置した印刷回路基板100の下面100bには、下方へ延びた胴体部111a1と、前記胴体部111a1から水平方向へ延びた延長部111a2と、が形成されている。そして、前記延長部111a2は、他方の締結突起111の一部が挿入されるように内部空間が形成された締結溝111hが形成され得る。
そして、下側に位置した印刷回路基板101は、下面100bに締結突起111aと異なる形態の締結突起111bが形成され得る。また、前記他の形態の締結突起111bは、前記上側に位置した印刷回路基板100の締結突起111aに形成された締結溝111hに挿入固定されるように構成され得る。例えば、前記他の形態の締結突起111bは、上方へ移動しながら前記締結溝111hへの挿入を容易にするように端部が延びた方向へ厚さが薄くなる構造で形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の締結突起111a、111bのうち、一方の締結突起111aが他方の締結突起111bと相互結束するように係止構造K1を形成することで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101が所定の角度へ回転配置された状態を安定的に維持できる。これによって、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の動きによる接続不良などの問題発生を減少させることができる。
図10は、本発明のさらに他の実施例による印刷回路基板アセンブリーの一部を拡大して概略的に示した部分側面図である。
図10を参照すれば、本発明のさらに他の実施例による印刷回路基板アセンブリーは、二つ以上の印刷回路基板100、101の少なくともいずれか一方100の下面に、他方の印刷回路基板101の下面を支持することで当該印刷回路基板101が回転しないように外部方向へ突出した止め突起113が形成され得る。
具体的に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に外部方向へ突出した二つ以上の止め突起113a、113bが形成され得る。前記二つ以上の止め突起113a、113bの突出延長した方向の末端部同士が相互支持することで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の回転移動を阻止するように構成され得る。
例えば、図10に示したように、前記二つの印刷回路基板100、101の各々の下面100bには、二つの止め突起113が形成され得る。そして、前記二つの印刷回路基板100、101が所定の角度へ回転配置される場合、前記二つの止め突起113の突出延長方向の末端部が相互接触し、前記二つの印刷回路基板100、101がこれ以上回転移動しないように阻止できる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の下面に止め突起113を形成することで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101が所定の角度に回転配置された状態でこれ以上回転移動することを防止することができる。これによって、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の動きによる接続不良ないし部品損傷などの問題発生を減少させることができる。
さらに、本発明によるバッテリーパック(図示せず)は、前記印刷回路基板アセンブリー200を含み得る。具体的に、前記印刷回路基板アセンブリー200は、例えば、エネルギー貯蔵装置に適用されるバッテリーパックに備えられた保護回路モジュールの少なくとも一部構成として使用できる。
そして、本発明による電子デバイス(図示せず)は、前記バッテリーパックを含み得る。例えば、前記バッテリーパックは、前記電子デバイスの外装ケースの内部に収容され得る。
図11及び図12は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーを製造する過程を概略的に示した断面図である。
図1と共に図11及び図12を参照すれば、本発明の一実施例による二つ以上の印刷回路基板100、101が電気的に接続した印刷回路基板アセンブリー200を製造する方法は、二つ以上の印刷回路基板100、101を準備する段階、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の接続導体220(図1)同士の電気的な接続をなす段階、前記連結金属ピン210の両端部を内側方向へ折り曲げる段階、及び前記二つ以上の印刷回路基板100(101)を回転配置する段階と、を含み得る。
具体的に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を準備する段階では、水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する二つ以上の基板110を準備する。また、前記基板110の一部に上下方向へ穿孔して連結孔H1を形成し得る。前記連結孔H1には、前記基板110に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体220が内部から外部に露出するように形成し得る。
例えば、図1に示したように、前記二つの印刷回路基板100、101の各々には、6個の連結孔H1を形成し得る。そして、前記印刷回路基板100の連結孔H1の内部及び外周領域に接続導体220をコーティングして形成し得る。
そして、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の接続導体220同士の電気的な接続をなす段階では、電気伝導性を有する6個の連結金属ピン210の両端部を前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に形成された連結孔H1に挿通し得る。
さらに、前記各々の連結孔H1に一部が挿入された連結金属ピン210は、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の接続導体220に接触することで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の間の電気的な接続をなすことができる。
例えば、図11及び図12に示したように、前記連結金属ピン210の両端部210aを二つの印刷回路基板100、101の各々に形成された連結孔H1に挿通し得る。
さらに、前記連結金属ピン210の両端部210aを内側方向へ折り曲げる段階では、前記連結孔H1を挿通した前記連結金属ピン210の両端部210aを前記印刷回路基板100の下面100bに密着固定されるように前記印刷回路基板100の内側方向へ折り曲げ得る。
例えば、図12に示したように、前記連結金属ピン210の両端部210aが折り曲げユニット300によって上方へ支持された状態で、前記連結金属ピン210を下方Bへ押圧することで、前記連結金属ピン210の両端部210aを前記印刷回路基板100の下面100bに密着固定されるように前記印刷回路基板100の内側方向へ折り曲げ得る。
図2をさらに参照すれば、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を回転配置する段階では、電気的に接続した前記二つ以上の印刷回路基板100、101を前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々の上面または下面が相互所定の角度Qをなすように回転配置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記印刷回路基板アセンブリー200を製造する方法は、前記二つ以上の印刷回路基板100、101に形成された連結孔H1の各々に連結金属ピン210を挿入固定することで、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を電気的に接続すると共に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101を相互結束した状態で所定の角度(図2のQ)へ回転配置できる。
これによって、柔軟でないリジッド印刷回路基板100を用いて、回転配置された二つ以上の印刷回路基板100、101を備えた印刷回路基板アセンブリー200を容易に構成することができる。さらに、複数の印刷回路基板100同士の連結作業を連結金属ピン210を用いて容易かつ迅速に行うことができ、製造工程性を大幅向上させることができる。
以下では、より具体的に前記折曲段階について説明する。
図13は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーを製造する過程に使用される折り曲げユニットを概略的に示した正面図である。
図11及び図12と共に図13を参照すれば、前記連結金属ピン210のレッグ部216の両端部を折り曲げる段階は、前記折り曲げユニット300によって行われ得る。具体的に、前記折り曲げユニット300は、グリップ部310、押圧部320及び受け部330を備え得る。
より具体的に、前記グリップ部310は、前記連結金属ピン210の本体部211の少なくとも一部を掴んで固定するように把持具312を備え得る。また、前記把持具312は、二つの脚を用いて開けるかまたは絞ることができる。このような動作によって、前記把持具312は、対象品物を把持または分離する。
例えば、前記グリップ部310の把持具312には、前記連結金属ピン210の本体部211が把持され得る。そして、前記グリップ部310の上部に接続する押圧部320は、前記グリップ部310に把持された前記連結金属ピン210を下方へ押圧するようにプレス322を備え得る。即ち、前記グリップ部310が前記連結金属ピン210を把持した状態で、前記押圧部320は、プレス322を下方Bへ移動させ得る。
さらに、受け部330は、前記連結金属ピン210のレッグ部216の両端部に形成されたレッグ部216の各々を前記印刷回路基板100の内側方向へ押圧して折り曲げるように構成され得る。例えば、前記受け部330には、本体332の内部方向へ凹んだ凹溝332hが形成され得る。即ち、前記プレス322によって下部へ移動される前記連結金属ピン210のレッグ部216の両端部の各々は、前記受け部330の凹溝332hによって内側方向へ押圧されて折り曲げられ得る。
例えば、図13に示したように、前記折り曲げユニット300は、グリップ部310、押圧部320及び受け部330を備え得る。また、前記グリップ部310は、前記連結金属ピン210を把持または分離するように把持具312を備え得る。さらに、前記押圧部320は、前記連結金属ピン210を把持したグリップ部310を下方(B)へ押圧して移動するようにプレス322を備え得る。そして、前記受け部330には、前記連結金属ピン210のレッグ部216の両端部の各々を前記印刷回路基板100の内側方向へ押圧して折り曲げるように構成された二つの凹溝332hが形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記折り曲げユニット300を用いて、前記印刷回路基板アセンブリー200を製造することで、前記連結金属ピン210のレッグ部216を前記印刷回路基板100に形成された連結孔H1に容易に挿入すると共に、レッグ部216の両端部を折り曲げて、前記連結金属ピン210によって前記二つ以上の印刷回路基板100、101を結束できる。これによって、前記折り曲げユニット300は、前記印刷回路基板アセンブリー200を迅速かつ簡単な方法で製造することができ、製造コストを節減することができる。
図14は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの製造方法に使用される折り曲げユニットの折り曲げ部を概略的に示した斜視図である。そして、図15は、本発明の一実施例による印刷回路基板アセンブリーの製造方法に用いられる折り曲げユニットの折り曲げ部を概略的に示した斜視図である。
図2と共に図14及び図15を参照すれば、前記折り曲げユニット300は、前記連結金属ピン210の本体部211を所定の角度へ折り曲げる折り曲げジグ341を備えた折り曲げ部340をさらに含み得る。
具体的に、前記折り曲げ部340には、前記連結金属ピン210の本体部211の少なくとも一部が挿入される線状の溝341hが形成され得る。また、前記折り曲げ部340は、二つのブロックがヒンジ構造345で相互連結された構造であり得る。
さらに、前記折り曲げ部340の二つのブロック341a、341bは、前記ヒンジ構造345によって回動できる。そして、前記二つのブロック341a、341bは、前記連結金属ピン210が前記溝341hに挿入された状態で、回動できる。これによって、前記連結金属ピン210の本体部211は、前記折り曲げ部340によって所定の角度へ折り曲げられる。
例えば、図14及び図15に示したように、前記折り曲げ部340は、二つのブロック341a、341bを備え得る。また、前記二つのブロック341a、341bには、前記連結金属ピン210の本体部211の少なくとも一部が挿入されるように線状の溝341hが形成され得る。さらに、前記二つのブロック341a、341bは、ヒンジ構造345によって相互連結されている。そして、前記二つのブロック341a、341bは、前記連結金属ピン210が前記溝341hに挿入された状態で回動できる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記折り曲げユニット300は、前記折り曲げ部340を備えることで、前記連結金属ピン210の本体部211を容易に折り曲げることができるので、製造効率をより向上させることができる。
さらに、図2を参照すれば、前記製造方法は、前記回転配置段階の後に、前記二つ以上の印刷回路基板100、101の各々に形成された連結孔H1に挿通している前記連結金属ピン210のレッグ部216と前記連結孔H1とをはんだ付けする段階をさらに含み得る。ここで、前記はんだ付けは、前記連結金属ピン210のレッグ部216と前記印刷回路基板100の連結孔H1に形成された接続導体220との電気的接続をより完全になすように、溶融はんだで接合する方法である。
例えば、前記はんだ付けは、リフローはんだ付けであり得る。具体的に、前記リフローはんだ付けは、印刷回路基板の製造工程において、接合しようとする部分に予めクリームはんだを塗布した後、はんだを溶融処理して接合する方法である。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
本発明は、印刷回路基板アセンブリーに関する。また、本発明の印刷回路基板アセンブリーを含むバッテリーパック、及び二次電池を電源とする電子デバイス関連産業に利用可能である。
100、101 印刷回路基板
111 締結突起
113a、113b 止め突起
200 印刷回路基板アセンブリー
210 連結金属ピン
211 本体部
212 固定溝
213 カンチレバー
216 レッグ部
220 接続導体
230 角度固定部材
250 接着物質
300 折り曲げユニット
310 グリップ部
320 押圧部
330 受け部
340 折り曲げ部
H1 連結孔
K1 係止構造

Claims (9)

  1. 水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する基板をそれぞれ備える二つ以上の印刷回路基板であって、前記基板の一部に上下方向へ穿孔されて連結孔が形成され、前記連結孔には、前記基板に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体が内部から外部に露出するように形成され、各々の前記基板の上面または下面が相互所定の角度をなすように回転配置された二つ以上の印刷回路基板と、
    電気伝導性を有し、一方向へ長く延びたピン形状を有し、前記二つ以上の印刷回路基板が回転配置された所定の角度に応じて一部が折り曲げられた本体部と、前記本体部の両端部から他方向へ折り曲げて延び、折り曲げて延びた一部が前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通し、折り曲げて延びた末端部が前記印刷回路基板の下面に密着固定されるように内側方向へ折り曲げられたレッグ部と、を備えた連結金属ピンと、
    を含み、
    前記印刷回路基板の下面には、前記連結金属ピンのレッグ部における折り曲げて延びた方向の末端部が挿入固定されるように内部形状を有する固定溝が形成されており、
    前記固定溝の内部には、前記連結金属ピンのレッグ部を外部から内部方向へ押さえるように前記連結金属ピンのレッグ部が位置した方向へ突出して延びた突起形状を有し、内側方向にのみ反る弾性部を備えたカンチレバーが形成されており、
    前記連結金属ピンのレッグ部が挿入固定された固定溝には、接着物質が埋め込まれて固化されていることを特徴とする印刷回路基板アセンブリー。
  2. 前記連結金属ピンの本体部の一部は、前記二つ以上の印刷回路基板の回転配置された所定の角度に応じて折り曲げられたことを特徴とする請求項に記載の印刷回路基板アセンブリー。
  3. 前記印刷回路基板アセンブリーは、前記連結金属ピンの本体部の折り曲げられた部分を挿入固定するように内部方向へ凹んだ線状の挿入溝が形成された角度固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷回路基板アセンブリー。
  4. 前記二つ以上の印刷回路基板の各々の下面には、外側方向へ突出した締結突起が形成され、
    前記二つ以上の印刷回路基板のうち一方の締結突起には、他方の締結突起と相互結束するように係止構造が形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の印刷回路基板アセンブリー。
  5. 前記二つ以上の印刷回路基板の少なくともいずれか一方の下面には、他方の印刷回路基板の下面を支持することで当該印刷回路基板が回転しないように外部方向へ突出した止め突起が形成されたことを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の印刷回路基板アセンブリー。
  6. 請求項1~のいずれか一項に記載の印刷回路基板アセンブリーを含む、バッテリーパック。
  7. 請求項に記載のバッテリーパックを含む、電子デバイス。
  8. 二つ以上の印刷回路基板が電気的に接続した印刷回路基板アセンブリーの製造方法であって、
    水平方向の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有する基板をそれぞれ備える二つ以上の印刷回路基板であって、前記基板の一部に上下方向へ穿孔されて連結孔が形成され、前記連結孔には、前記基板に備えられた印刷回路と電気的に接続する接続導体が内部から外部に露出するように形成された二つ以上の印刷回路基板を準備する段階と、
    電気伝導性を有する連結金属ピンの両端部を前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通し、前記二つ以上の印刷回路基板の接続導体同士を電気的に接続する段階と、
    前記連結孔を挿通した前記連結金属ピンの両端部を、前記印刷回路基板の下面に密着固定されるように内側方向へ折り曲げる段階と、
    電気的に接続した前記二つ以上の印刷回路基板を前記二つ以上の印刷回路基板の各々の上面または下面が相互所定の角度をなすように回転配置する段階と、
    を含み、
    前記折り曲げる段階は、折り曲げユニットによって行われ、
    前記折り曲げユニットは、
    前記連結金属ピンの少なくとも一部を掴んで固定するように把持具を備えたグリップ部と、
    前記グリップ部に把持された前記連結金属ピンを下方へ押圧するようにプレスを備えた押圧部と、
    前記連結金属ピンの両端部に形成されたレッグ部の各々を前記印刷回路基板の内側方向へ押圧して折り曲げるように、本体の内部方向へ凹んだ凹溝が形成された受け部を備えており、
    前記折り曲げユニットは、前記連結金属ピンの本体部を所定の角度へ折り曲げる折り曲げジグを備えた折り曲げ部をさらに含み、
    前記回転配置する段階では、前記折り曲げ部を用いて前記連結金属ピンの前記本体部の一部を所定の角度へ折り曲げることを特徴とする製造方法。
  9. 前記製造方法は、
    前記回転配置する段階の後、前記二つ以上の印刷回路基板の各々に形成された連結孔に挿通している前記連結金属ピンのレッグ部と前記連結孔との間をはんだ付けする段階をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の製造方法。
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