KR101062020B1 - 측면 방향에서의 솔더링이 가능한 ｐｃｂ - Google Patents

Abstract

본 발명은 측면에서 솔더링이 용이한 PCB(Printed Circuit Board)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 PCB에 있어서, 소정의 전기소자를 PCB의 측면에 솔더링을 할 수 있도록, 상기 PCB의 측면에는 회로에 연결된 상태에서 그것으로부터 돌출되어 있는 접속부가 형성되어 있는 것으로 구성되어 있는 PCB를 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 PCB는 상기 PCB의 측면에서 전기소자와 전기적으로 연결되기 위한 솔더링을 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 전기소자와 PCB간의 결합력을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

측면 방향에서의 솔더링이 가능한 ＰＣＢ {PCB Available for Lateral Soldering}

도 1은 일반적인 판상 PCB의 정면도이다;

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PCB의 정면도이다;

도 3은 도 2의 PCB에서 보호부의 상단을 도금 처리한 상태의 사시도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

100: PCB 본체 200: 접속부

400: 보호부 300: 슬릿

500: 결합부위

본 발명은 측면 방향에서의 솔더링이 기능한 PCB(Printed Circuit Board)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 PCB에 있어서, 소정의 전기소자를 PCB의 측면에 솔더링을 할 수 있도록, 상기 PCB 의 측면에는 회로에 연결된 상태에서 그것으로부터 돌출되어 있는 접속부가 형성되어 있는 것으로 구성되어 있는 PCB를 제공한다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

그러나, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 리튬 이차전지에는 과충전 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 보호회로 모듈(PCM)이 전지 셀에 접속된 상태로 내장되어 있다.

PCM은 전류를 통제하는 스위칭 소자로서의 전계 효과 능동소자(FET; Field Effect Transistor)와, 전압 검출기, 저항 및 축전기 등의 수동소자로 구성되어 있으며, 전지의 과충전, 과방전, 과전류, 단락, 역전압 등을 차단하여, 전지의 폭발이나 과열 또는 누액 및 충방전 특성의 악화를 방지하고, 전기적 성능의 저하와 물리화학적 이상거동을 억제함으로써, 위험 요소를 제거하고 사용수명을 연장시킨다.

이러한 PCM은 그것의 전극단자와 전기적으로 접속되는 보호회로가 마련되어 있는 PCB 상에 존재하며, 상기 PCB가 전지본체의 외측에 탑재 내지 부착되는 것으로 전지본체에 전기적으로 연결된다.

일반적으로 상기 PCB는 판재 형태로, 그것의 일면에는 보호회로 및 전지본체 와 전기적으로 연결될 수 있도록 접속단자가 구비되어 있고, 반대편 일면에는 외부기기(예를 들어, 무선 단말기, 노트북, 전기자동차 등)와 접속되는 외부입출력단자가 구비되어 있는 구조이다. 따라서, 상기 PCB를 전지본체에 연결하기 위해서, 상기 전지본체의 전극단자를 상기 PCB의 일면에 접하여 솔더링하는 방법이 많이 사용되고 있다.

도 1을 참조하면, 솔더링이 행해지는 PCB의 일면으로는 주로 넓은 면적을 가지고 있고 전지본체와의 전기적 연결이 용이한 상면(20) 또는 하면(30)이 사용되고 있다. 그러나, 상면(20) 또는 하면(30)에 상기 전지본체의 전극단자를 솔더링할 경우, 상기 전극단자의 형태에 따라 판상의 전극단자를 절곡해야 한다. 이러한 전극단자의 절곡은 소재의 물성을 약화시킬 수 있고 과전류시 발열 부위로서 작용할 가능성도 존재한다.

또한, 전지의 구조에 따라서는 상면(20) 또는 하면(30)에 솔더링을 행하기 어렵고 측면(10)에 솔더링하는 것이 더 바람직한 경우에도 이를 적용하지 못한다는 근본적인 한계를 가지고 있다. 예를 들어, 리드(lead)나 버스 바 등을 포함하는 다른 전기소자를 PCB와 연결할 때, PCB의 상면이나 하면측에 한정하여 솔더링을 하는 것보다, 리드나 버스 바를 측면까지 연장한 후 솔더링하는 것이 전기적 접속 및 기계적 결합력 측면에서 더욱 바람직한 경우가 있지만, 종래의 PCB 구조에서는 이를 실현할 수 없다는 단점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이하에서 제시하는 바와 같이 판상의 PCB 측면에 특정한 구조로 돌출되어 있는 접속부를 형성할 경우, 상기 PCB의 측면에서 전기소자와 전기적으로 연결되기 위한 솔더링을 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 전기소자와 PCB간의 결합력을 더욱 높일 수 있는 잇점을 확인하였다. 더욱이, 이러한 PCB 구조는 전지뿐만 아니라 다양한 전기소자들의 전기적 연결에도 적용될 수 있다. 본 발명은 이러한 발견을 기초로 완성되었다.

따라서, 본 발명에 따른 PCB(Printed Circuit Board)는 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 PCB에 있어서, 소정의 전기소자를 PCB의 측면에 솔더링을 할 수 있도록, 상기 PCB의 측면에는 회로에 연결된 상태에서 그것으로부터 돌출되어 있는 접속부가 형성되어 있는 것으로 구성되어 있다.

본 발명에서 상기 접속부는 솔더링이 가능한 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 하나의 바람직한 예에서, 상기 접속부는 판상의 직사각형 형태로서 상기 직사각형의 장변이 PCB의 측면에 평행하도록 상기 PCB의 측면에서부터 돌출되어 있는 구조를 들 수 있다.

본 발명에서 PCB의 상기 측면은 판상형 보드의 상면(윗면)과 하면(아래면)을 제외한 부위를 모두 포함하는 의미로서, 예를 들어, 보드의 외주면일 수 있다.

접속부는 솔더링이 행해지고 전기적 접속이 가능할 수 있도록 도전성 소재로 되어 있으며, 솔더링 작업을 용이하게 행할 수 있도록 바람직하게는 접속부의 단부 측면에 솔더링의 작업성을 더욱 높여주기 위한 주석-납, 주석 또는 납 등으로 도금 처리되어 있다. 여기서, 접속부의 단부 측면은 PCB로부터 돌출된 접속부의 끝 단면을 의미하며, 더욱 상세하게는 판상의 접속부에서 상기 PCB와 연결되어 있는 부분과 대향하는 단면을 의미한다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 접속부의 중앙에는 PCB의 측면에 평행한 슬릿이 형성되어 있다. 이러한 슬릿은 접속부를 전기소자에 연결할 때, 상기 전기소자의 단자를 상기 슬릿에 삽입하여 솔더링함으로써, 상기 PCB와 전지소자간의 결합력을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다. 따라서, 상기 슬릿은 전기소자의 단자가 삽입될 수 있도록 상기 단자의 형태 및 크기에 따라 달라질 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.

경우에 따라서는, 상기 접속부가 돌출되어 있는 PCB의 측면에는 상기 접속부를 보호할 수 있는 보호부가 추가로 형성될 수 있다.

상기 보호부는, 예를 들어, 접속부의 외면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 상태로 상기 접속부를 감싸는 형태로 PCB의 측면으로부터 돌출되어 있는 형태일 수 있다. 구체적으로, 직사각형 접속부의 네 변 중 PCB와 결합되어 있는 변을 제외하고 나머지 세 변의 외형에 대응하는 ㄷ-형태로 상기 접속부의 세 변을 이격된 상태에서 감싸고 있는 구조일 수 있다.

이러한 구조의 보호부는 ㄷ-형태에서 돌출된 두 개의 레그(leg)가 PCB에 결합되어 있는 구조를 취하고 있으며, 필요에 따라 제거할 수 있도록, 레그 단부의 결합부위가 분리 가능한 구조로 되어 있다. 상기 PCB와 보호부의 결합부위에 대한 바람직한 예들은 다음과 같다.

첫째, 보호부와 PCB의 결합부위는 상기 PCB와 결합되는 보호부의 단부에 체결용 돌기가 형성되어 있고, 상기 PCB의 결합부위에 상기 돌기에 대응하는 다수의 체결용 홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다. 체결용 돌기와 홈의 결합은 돌기를 홈에 삽입한 상태에서 절곡하거나 또는 삽입된 부위를 솔더링함으로서 달성될 수 있다. 따라서, 상기 보호부를 PCB로부터 분리할 때에는 상기 절곡되어 있는 돌기를 펴서 체결 상태를 해제하거나 또는 열을 가하여 분리를 행할 수 있다.

둘째, 보호부와 PCB의 결합부위는 보호부가 PCB에 일체로 연속되어 있는 구조로서 상기 PCB로부터 소정의 이격 거리에 절취홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다. 상기 절취홈은 PCB 상에 형성될 수도 있고 보호부 상에 형성될 수도 있다. 따라서, PCB로부터 보호부를 분리할 때에는 물리적을 힘을 가하여 PCB에서 보호부를 뜯어내는 것으로 분리를 행하게 된다.

PCB는 일반적으로 에폭시 복합체의 기재에 소정의 회로가 인쇄되어 있는 구조물로서, 그에 관한 내용들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서 그에 대한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 PCB는 앞서 설명한 바와 같이 다양한 전기소자의 전기적 연결에 사용될 수 있다. 하나의 바람직한 예에서, 상기 PCB는 이차전지용 보호회로 모듈로서, 전지의 작동을 제어하는 보호회로, 전지본체와 전기적으로 연결되는 접속단자, 및 외부기기와 접속되는 외부입출력단자가 구비되어 있는 구조일 수 있다.

따라서, 본 발명은 또한 상기 PCB 구조의 보호회로 모듈을 포함하는 것으로 구성된 이차전지를 제공한다.

보호회로 모듈을 포함하는 이차전지의 형태는 매우 다양할 수 있으며, 일반적으로는 양극/분리막/음극의 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 이차전지 셀에서 그것의 전극단자들이 보호회로 모듈을 거쳐 외부 입출력 단자를 형성하는 구조로 이루어져 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PCB의 정면도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, PCB는 PCB 본체(100)와, 본체(100)의 측면으로부터 돌출되어 있는 판상의 접속부(200), 및 접속부(200)로부터 소정의 거리만큼 이격된 상태에서 ㄷ 형태로 접속부(200)의 외면을 감싸고 본체(100)의 측면에 연결되어 있는 보호부(400)로 구성되어 있다.

접속부(200)는 전도성 재료로 구성되어 있으며, 판상의 직사각형 형태로 전기소자(도시하지 않음)를 PCB 본체(100)에 전기적으로 연결하기 위하여, 전기소자의 단자가 삽입될 수 있는 슬릿(300)이 접속부(200)의 중앙에 형성되어 있다. 슬 릿(300)은 접속부(200)가 돌출되어 있는 PCB 본체(100)의 측면에 평행하게 형성되어 있다. 또한, 접속부(200)는 PCB 본체(100)에 형성되어 있는 회로(도시하지 않음)와 전기적으로 연결되어 있어서, 전기소자의 솔더링시 전기적 접속이 이루어진다.

보호부(400)는 접속부(200)를 보호하는 역할을 하며, 필요에 따라 분리가 가능한 체결 구조로 PCB 본체(100)에 결합되어 있다. 즉, 보호부(400)와 PCB 본체(100)의 결합부위(500)는 PCB 본체(100)에 결합되는 보호부(400)의 단부에 체결용 돌기가 형성되어 있고, PCB 본체(100)의 결합부위에 상기 돌기에 대응하는 다수의 체결용 홈(501)이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다. 상기 체결용 돌기와 홈(501)의 결합은 돌기를 홈(501)에 삽입한 상태에서 해당 부위를 솔더링함으로써 달성된다. 따라서, 보호부(400)를 PCB 본체(100)로부터 분리할 때에는 결합부위(500)에 열을 가하여 분리를 행할 수 있다.

도 3은 PCB에서 보호부의 상단을 도금 처리한 상태의 사시도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 보호부의 상단(201)은 슬릿(300)에 전기소자의 단자를 삽입하여 솔더링 할 경우, 솔더링을 행하기 가장 용이한 장소로 솔더링의 작업성을 더욱 향상시키기 위하여 도금 처리되어 있다. 따라서, PCB와 전기소자간의 결합력을 높일 뿐만 아니라 전도성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명에 따른 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상술하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 PCB는 PCB의 측면에서 전기소자와 전기적으로 연결되기 위한 솔더링을 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 전기소자와 PCB간의 결합력을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 PCB(Printed Circuit Board)에 있어서,

   소정의 전기소자를 PCB의 측면에 솔더링을 할 수 있도록, 상기 PCB의 측면에는 회로에 연결된 상태에서 그것으로부터 돌출되어 있는 접속부가 형성되어 있고,

   상기 접속부의 외면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 상태로 상기 접속부를 감싸면서 PCB의 측면으로부터 돌출되어 있는 보호부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부는 장변이 PCB 측면에 평행하도록 직사각형 구조로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부는 도전성 소재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부의 단부 측면에는 솔더링의 작업성을 더욱 향상시킬 수 있도록 도금 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 접속부의 중앙에는 PCB의 측면에 평행한 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 보호부는 PCB와의 결합부위가 분리 가능한 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 PCB.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 결합부위는, PCB와 결합되는 보호부의 단부에 체결용 돌기가 형성되어 있고, 상기 PCB의 결합부위에 상기 돌기에 대응하는 다수의 체결용 홈이 형성되어 있어서, 상기 돌기를 홈에 삽입한 상태에서 절곡하거나 또는 삽입된 부위를 솔더링함으로써 결합을 행하고, 상기 보호부를 PCB로부터 분리할 때에는 상기 절곡되어 있는 돌기를 펴서 체결 상태를 해제하거나 또는 열을 가하여 분리를 행하는 것을 특징으로 하는 PCB.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 결합부위는 보호부가 PCB에 일체로 연속되어 있는 구조로서 상기 PCB로부터 소정의 이격 거리에 절취홈이 형성되어 있어서, 상기 PCB로부터 보호부를 분리할 때에는 물리적을 힘을 가하여 PCB에서 보호부를 뜯어내는 것으로 분리를 행하는 것을 특징으로 하는 PCB.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 PCB는 이차전지용 보호회로 모듈인 것을 특징으로 하는 PCB.
11. 제 1 항에 따른 PCB 구조의 보호회로 모듈을 포함하는 것으로 구성된 이차전지.

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