KR102450314B1 - Printed Circuit Board And Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 배터리 전압 센싱용 인쇄회로기판은 상기 배터리 셀의 연장방향으로 형성되는 바디부; 상기 바디부에서 연장되어 각 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부; 및 상기 연결부의 말단에 형성되고, 버스바에 접합되어 각 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 접합부;를 포함하고, 상기 접합부는 상기 연결부의 내부 회로층이 노출되어 형성된 노출부가 폴딩되어 형성되는 것을 특징으로 하여, 레이저 직접 웰딩이 가능하게 하는 동시에 불량을 개선하여 제품 신뢰성을 향상시킨다.A printed circuit board for battery voltage sensing of the present invention includes: a body portion formed in an extension direction of the battery cell; a connection part extending from the body part and disposed on both sides of each of the battery cells; and a junction formed at an end of the connection part and joined to a bus bar to be electrically connected to each of the battery cells, wherein the junction part is formed by folding the exposed part formed by exposing the internal circuit layer of the connection part This enables laser direct welding while improving product reliability by improving defects.
Description
본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 다수의 전기 장치로 전원을 공급하는 배터리 팩의 전압을 센싱하는 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a printed circuit board for sensing the voltage of a battery pack that supplies power to a plurality of electric devices of a vehicle, and a method for manufacturing the same.
이차전지는 모바일 기기, 보조 전력장치 등에 광범위하게 사용되고 있다. 또한 이차전지는 종래 가솔린 차량이나 디젤 차량이 갖는 대기 오염 등의 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 제시된 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그 인 하이브리드 전기자동차 등의 주된 동력원으로서도 주목 받고 있다.Secondary batteries are widely used in mobile devices, auxiliary power devices, and the like. In addition, secondary batteries are attracting attention as a main power source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, etc., which are suggested as an alternative to solve various problems such as air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles.
전기자동차 등에 사용되는 이차전지는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리팩이 사용된다. 이러한 배터리팩은 배터리 셀의 적층된 정도에 따라 필요한 고출력을 제공할 수 있는 장점이 있으나, 복수 개의 배터리 셀을 적층하여 사용하여 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다.Secondary batteries used in electric vehicles and the like use battery packs in which a plurality of battery cells are stacked and electrically connected in series and in parallel due to the need for high-output, large-capacity batteries. Such a battery pack has the advantage of providing a high output required according to the degree of stacking of the battery cells, but phenomena such as overvoltage, overcurrent, and overheating may occur in some battery cells by stacking a plurality of battery cells.
이러한 현상은 배터리팩의 안정성이나 작동 효율 등에 영향을 미치므로, 이를 미리 검출하기 수단이 요청된다. 따라서 배터리팩은 배터리 셀에 연결되는 인쇄회로기판을 이용하여 각 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 이를 버스바를 통해 BMS(Battery Management System)로 정보를 전달하여 배터리 셀의 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상을 검출하고, 이에 따른 추가적 손상을 방지한다.Since this phenomenon affects the stability or operating efficiency of the battery pack, a means for detecting it in advance is required. Therefore, the battery pack senses the voltage of each battery cell using a printed circuit board connected to the battery cell, and transmits the information to the BMS (Battery Management System) through the bus bar to prevent overvoltage, overcurrent, and overheating of the battery cells. Detect phenomena and prevent further damage accordingly.
이때 종래 인쇄회로기판은 내부 회로층을 형성하는 동박을 얇게하여 원가를 절감하였으며, 말단부에 절연층을 탈피하여 버스바와 직접 접합되는 접합부를 형성하여 공정을 간소화하였다.At this time, in the conventional printed circuit board, the cost was reduced by thinning the copper foil forming the internal circuit layer, and the process was simplified by removing the insulating layer at the distal end to form a junction directly bonded to the bus bar.
그러나, 접합부 또한 얇은 동박으로 형성되어 레이저 웰딩 시 불량률이 높아 제품의 생산성이 급격히 저하되는 문제점이 있었으며, 이로 인해 차량 진동 등에 의해 접합부가 분리되어 제품의 신뢰성 또한 저하되었다.However, since the joint part is also formed of thin copper foil, the defect rate during laser welding is high, so there is a problem in that the productivity of the product is rapidly reduced.
또한 접합부가 절연층이 탈피되어 형성됨에 따라 레이저 웰딩 시 버스바와 접합부 사이에 공극이 발생되어 생산성 및 신뢰성 저하 문제가 증가되었다.In addition, as the junction is formed by stripping the insulating layer, a void is generated between the bus bar and the junction during laser welding, increasing productivity and reliability degradation.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 원가를 상승시키지 않는 동시에 레이저 웰딩 시 발생되는 불량률을 현저히 감소시켜 개선된 제품 생산성 및 신뢰성을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The embodiment of the present invention has been devised to solve the above problems, and at the same time, a printed circuit board having improved product productivity and reliability by significantly reducing the defect rate generated during laser welding without increasing the cost, and a method for manufacturing the same intended to provide
본 발명의 일실시 예의 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 인쇄회로기판은 상기 배터리 셀의 연장방향으로 형성되는 바디부; 상기 바디부에서 연장되어 각 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부; 및 상기 연결부의 말단에 형성되고, 버스바에 접합되어 각 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 접합부;를 포함하고, 상기 접합부는 상기 연결부의 내부 회로층이 노출되어 형성된 노출부가 폴딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.A printed circuit board for voltage sensing of a battery pack formed by stacking a plurality of battery cells according to an embodiment of the present invention includes a body portion formed in an extension direction of the battery cells; a connection part extending from the body part and disposed on both sides of each of the battery cells; and a junction formed at an end of the connection part and joined to a bus bar to be electrically connected to each of the battery cells, wherein the junction part is formed by folding the exposed part formed by exposing the internal circuit layer of the connection part do.
상기 노출부는 일정 위치에서 폴딩되도록 요입되어 폴딩라인이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 접합부는 상기 노출부의 말단을 포함하는 면이 상기 버스바에 맞닿도록 접합되는 것이 바람직하다.Preferably, the exposed portion is recessed to be folded at a predetermined position to form a folding line, and the bonding portion is preferably joined such that a surface including an end of the exposed portion is in contact with the bus bar.
상기 접합부는 일 측면에서 요입되어 접합 위치를 안내하는 웰딩부가 형성될 수 있다.The bonding portion may be recessed from one side to form a welding portion guiding the bonding position.
본 발명의 일실시 예의 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 인쇄회로기판의 제조 방법은 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부의 말 단에 내부 회로층을 노출시켜 노출부를 성형하는 노출부 성형단계; 상기 노출부를 폴딩하여 밴딩부를 형성하는 밴딩단계; 및 폴딩된 상기 노출부를 밀착시켜 내부 회로층보다 두꺼운 접합부를 형성하는 접합부 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a printed circuit board for voltage sensing of a battery pack formed by stacking a plurality of battery cells according to an embodiment of the present invention, the exposed part is formed by exposing the internal circuit layer at the ends of the connection part disposed on both sides of the battery cell. exposing part forming step; a bending step of folding the exposed portion to form a bending portion; and a bonding portion forming step of forming a bonding portion thicker than the internal circuit layer by closely contacting the folded exposed portion.
상기 노출부 성형단계 후, 상기 노출부의 일 측을 가압하여 폴딩라인을 성형하는 폴딩라인 성형단계;를 더 포함할 수 있으며, 상기 밴딩단계는 상기 폴딩라인를 중심으로 상기 밴딩부를 형성하는 것이 바람직하다.After the forming of the exposed portion, a folding line forming step of forming a folding line by pressing one side of the exposed portion may be further included, and the bending step may further include forming the bending portion around the folding line.
상기 접합부 성형단계는 폴딩된 상기 노출부를 롤러로 삽입시켜 밀착시킬 수 있으며, 상기 접합부 성형단계 전, 상기 밴딩부의 양 측을 프레스지그로 가압하는 롤링 준비단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.The bonding portion forming step may include a rolling preparation step of pressing both sides of the bending portion with a press jig; before the bonding portion forming step, the folded exposed portion may be inserted into close contact with a roller.
상기 접합부 성형단계 후, 상기 접합부의 일정 면적이 요입되도록 일 측에서 가압하여 웰딩부를 형성하는 웰딩부 성형단계;를 더 포함할 수 있다.After the joint forming step, a welding part forming step of forming a welded part by pressing from one side so that a predetermined area of the joint part is concave indentation; may further include.
상기 밴딩단계 전, 상기 노출부의 말단부를 밴딩지그로 고정하는 그립단계;를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 밴딩단계는 상기 밴딩지그를 고정된 상기 노출부를 중심으로 회동시켜 상기 밴딩부를 형성할 수 있다.Before the bending step, a grip step of fixing the distal end of the exposed portion with a bending jig; in this case, the bending step may further include rotating the bending jig around the fixed exposed portion to form the bending portion. .
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 모두 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the problem solving means of the present invention, various effects including all of the following items can be expected. However, the present invention is not established only when exhibiting all of the following effects.
본 발명의 인쇄회로기판 및 그 제조 방법은 내부 회로층이 노출된 노출부를 폴딩하여 접합부를 형성하므로써, 접합부가 버스바에 직접 레이저 웰딩 가능하게 하여 생산 공정에 소요되는 시간을 감소시킨다.The printed circuit board and the method for manufacturing the same according to the present invention form a junction by folding the exposed portion where the internal circuit layer is exposed, thereby enabling laser welding of the junction directly to the bus bar, thereby reducing the time required for the production process.
또한 웰딩 시 발생될 수 있는 접합부의 손상을 최소화하여 제품의 생산성을 향상시키고, 미리 설계된 일정 이상의 인장력을 제공하여 차량 운행에 따른 진동 등에 의해 접합부가 이탈하는 것을 방지하여 제품의 신뢰성 및 차량의 안정성을 향상시킨다.In addition, it improves the productivity of the product by minimizing damage to the joint that may occur during welding, and prevents the joint from separating due to vibrations caused by vehicle operation by providing a tensile force greater than a pre-designed predetermined level to improve product reliability and vehicle stability. improve
또한 접합부의 두께가 증대되어 접합부와 버스바 사이의 공극을 제거하여 웰딩 성능 향상 및 제품의 품질 향상 효과를 극대화한다.In addition, the thickness of the joint is increased to remove the gap between the joint and the bus bar, thereby maximizing the effect of improving welding performance and product quality.
도 1은 종래 인쇄회로기판이 버스바에 부착된 상태의 사시도 및 측면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예의 인쇄회로기판의 평면도.
도 3은 도 2의 연결부의 사시도.
도 4는 도 3의 연결부의 A부분의 사시도 및 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도.
도 5는 도 3의 연결부의 A부분의 다른 실시예의 사시도 및 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면도.
도 6은 도 4의 접합부 성형 전의 노출부의 사시도
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 방향의 단면도.
도 8은 버스바에 접합부가 접합된 상태의 사시도.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 방향의 단면도.
도 10은 본 발명의 일실시 예의 인쇄회로기판의 제조 방법의 순서도.
도 11은 도 10의 제조 방법을 일 측면도에 도시한 도면.1 is a perspective view and a side view of a state in which a conventional printed circuit board is attached to a bus bar;
2 is a plan view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the connection portion of Figure 2;
4 is a perspective view of a portion A of the connection part of FIG. 3 and a cross-sectional view taken in the IV-IV direction;
5 is a perspective view and a cross-sectional view in the V-V direction of another embodiment of a portion A of the connection part of FIG. 3 .
Figure 6 is a perspective view of the exposed portion before forming the joint of Figure 4;
7 is a cross-sectional view taken in a direction VII-VII of FIG. 6 ;
8 is a perspective view of a state in which a joint is joined to a bus bar;
9 is a cross-sectional view taken in the IX-IX direction of FIG. 8;
10 is a flowchart of a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing the manufacturing method of FIG. 10 in one side view;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 인쇄회뢰기판 및 인쇄회로기판 제조 방법에 대해 각각 설명하고 있으나, 그 목적 및 효과가 동일하다. 따라서 동일한 점에 대해서는 인쇄회로기판에서 설명하도록 하며, 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.Although the printed circuit board and the method for manufacturing the printed circuit board of the present invention are each described, the purpose and effect thereof are the same. Therefore, the same points are described in the printed circuit board, and the same reference numerals are used for the same components.
또한 설명의 편의를 위해 연장방향(X)은 배터리 셀이 연장되는 방향으로 정의하며, 적층방향(Y)은 복수의 배터리 셀이 순차적으로 배치되는 방향으로 정의한다.In addition, for convenience of description, the extension direction (X) is defined as a direction in which the battery cells extend, and the stacking direction (Y) is defined as a direction in which a plurality of battery cells are sequentially arranged.
도 2는 본 발명의 일실시 예의 인쇄회로기판의 평면도이고, 도 3은 도 2의 연결부의 사시도이며, 도 4는 도 3의 연결부의 A부분의 사시도 및 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도이고, 도 5는 도 3의 연결부의 A부분의 다른실시 예의 사시도 및 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면도이다. 도 6은 도 4의 접합부 성형 전의 노출부의 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 방향의 단면도이며, 도 8은 버스바에 접합부가 접합된 상태의 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 방향의 단면도이다.2 is a plan view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the connection part of FIG. 2 , and FIG. 4 is a perspective view of a part A of the connection part of FIG. 3 and a cross-sectional view in the IV-IV direction, and FIG. 5 is a perspective view and a cross-sectional view in the V-V direction of another embodiment of the connection part A of FIG. 3 . 6 is a perspective view of the exposed part before forming the joint of FIG. 4 , FIG. 7 is a cross-sectional view in the VII-VII direction of FIG. 6 , FIG. 8 is a perspective view of the state in which the joint is joined to the bus bar, and FIG. 9 is IX- of FIG. It is a cross-sectional view in the IX direction.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 인쇄회로기판(100)은 상기 배터리 셀의 연장방향(X)으로 형성되는 바디부(110), 상기 바디부(110)에서 연장되어 각 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부(120) 및 상기 연결부(120)의 말단에 형성되고, 버스바(5)에 접합되어 각 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 접합부(130)를 포함하고, 상기 접합부(130)는 상기 연결부(120)의 내부 회로층(102)이 노출되어 형성된 노출부(131)가 폴딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.2 to 9 , the printed
배터리 팩은 이차전지인 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성되며, 적층된 복수 개의 배터리 셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 전기 자동차 등에 고전압을 제공한다.The battery pack is formed by stacking a plurality of battery cells that are secondary batteries, and the stacked plurality of battery cells are connected in series or parallel to each other to provide a high voltage to an electric vehicle or the like.
이때 배터리 팩은 복수 개의 배터리 셀이 전기적으로 연결됨에 따라 고전압이 발생되면서, 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류 등의 현상이 발생될 수 있으며, 이러한 현상은 배터리 팩의 안정성 및 작동 효율에 영향을 미치므로 배터리 팩은 각 배터리 셀의 전압을 센싱하는 회로기판을 구비한다. 여기서 회로기판은 다양한 형태를 가질 수 있으나, 중량 절감 및 공간 절약을 위하여 인쇄회로기판(100)으로 형성됨이 바람직하다.At this time, as a high voltage is generated as a plurality of battery cells are electrically connected to the battery pack, phenomena such as overvoltage and overcurrent may occur in some battery cells, and these phenomena affect the stability and operating efficiency of the battery pack. The battery pack includes a circuit board for sensing the voltage of each battery cell. Here, the circuit board may have various shapes, but is preferably formed of the printed
인쇄회로기판(100)은 내부의 회로를 구성하는 금속의 회로층(102)의 양 측으로 절연층(101)이 적층되어 형성되고, 이때 회로층(102)은 전기전도성이 높은 동박층(102)으로 형성되는 것이 바람직하다.The printed
이하에서는 인쇄회로기판(100)의 형상을 설명의 편의를 위해 구분하여 바디부(110)와, 연결부(120)와, 접합부(130)로 구분하도록 한다. 따라서 인쇄회로기판(100)을 구성하는 각 부분은 절연층(101)과, 회로층(102)과, 절연층(101)이 순차적으로 적층 형성되고, 회로층(102)은 각 구성을 관통하여 형성되어 버스바(5)와 전기적으로 연결되어 복수의 폐회로를 구성한다.Hereinafter, the shape of the printed
바디부(110)는 배터리 셀의 연장방향(X)으로 밴드 형상으로 형성되어 연결부(120)의 배터리 셀의 양 전극에 배치될 수 있도록 하며, 연결부(120)는 바디부(110)의 양 측에 형성되고, 복수의 배터리 셀과 접합부(130)가 보다 쉽게 전기적으로 연결시키기 위하여 배터리 셀의 적층방향(Y)으로 연장되어 형성된다.The
따라서 접합부(130)는 연결부(120)의 말단에 적층방향(Y)으로 이격되어 복수 개가 형성되어 각 배터리 셀과 전기적으로 연결된다.Accordingly, a plurality of
접합부(130)는 별도의 부재 없이도 연결부(120)의 내부 회로층(102)과 버스바(5)를 전기적으로 연결시키기 위하여 연결부(120)의 말단에 형성된 내부 회로층(102)의 노출된 노출부(131)가 폴딩되어 형성된다.In order to electrically connect the
구체적으로 접합부(130)는 연결부(120)의 말단 내부 회로층(102)이 노출된 노출부(131)가 폴딩되어 보다 두꺼운 두께를 갖도록 형성되고, 이때 보다 용이하고 정확한 위치에서 노출부(131)를 폴딩시키기 위하여 노출부(131)의 일 측에는 요입되어 폴딩라인(132)이 형성된다.Specifically, the
폴딩라인(132)은 노출부(131)의 일 측에서 요입 형성되어 폴딩 시에 필요로하는 응력을 감소시키고, 미리 설계된 위치에서 노출부(131)가 폴딩되도록 하되, 폴딩라인(132)에 발생되는 응력 집중 현상을 완화하기 위하여 그 단면의 형상을 오목하게 형성하는 것이 바람직하다.The
이에 따라 노출부(131) 폴딩 시 폴딩라인(132)을 중심으로 노출부(131)의 타 측면은 곡면의 밴딩부(133)가 형성되어 폴딩 과정에서 발생될 수 있는 손상을 최소화하는 동시에 작업성을 향상시키는 효과를 갖는다.Accordingly, when the exposed
또한 접합부(130)는 폴딩라인(132)을 중심으로 양 측으로 형성되는 노출부(131)의 일 측면이 서로 밀착됨에 따라 연결부(120)의 일 측의 절연층(101)의 두께에 의해 발생되는 간극을 상쇄하도록 형성되어 버스바(5)와 접합부(130)의 접합 시 공극이 발생되지 않아 웰딩 품질을 향상시키고, 이에 따라 제품의 생산성 및 신뢰성 향상 효과를 극대화한다.In addition, the
따라서 접합부(130)는 노출부(131)의 말단이 형성된 일 측면과 버스바(5)가 접합되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the
다른 실시예의 접합부(130)는 앞서 설명한 접합부(130)와 동일하게 형성되나, 노출부(131)가 폴딩되어 접합부(130)를 형성한 후 접합부(130)의 외측 즉, 연결부(120)의 내부 회로층(102)과 연결되는 면에서 요입되어 웰딩부(134)가 더 형성된다.The
웰딩부(134)는 접합부(130)의 외측에서 요입되어 노출부(131)의 말단이 형성된 내측으로 소정 거리 돌출 형성되어 접합부(130)의 웰딩 위치를 가이드하는 동시에 접합부(130)와 버스바(5)의 사이가 보다 밀착될 수 있도록 하여 웰딩 성능을 향상시키는 효과를 증대시킨다.The
다만 웰딩부(134) 형성을 위해서는 추가적인 공정을 필요로 하므로 공정 증가에 따른 비용과 그에 수반하는 효과를 고려하여 웰딩부(134)의 성형여부를 선택할 수 있다.However, since an additional process is required to form the
따라서 본 발명의 인쇄회로기판(100)은 버스바(5)와 접합되는 접합부(130)의 두께가 증대되어 버스바(5)와 접합부(130)를 직접 레이저 웰딩하여 접합하는 것이 가능하며, 웰딩 시 동박이 터지는 등의 손상이 발생되지 않아 제품의 생산성이 향상되는 동시에 접합력이 증대되어 차량 운행 등에 의한 지속적인 진동에도 접합부(130)가 임의로 버스바(5)에서 분리되는 것을 방지하여 제품 신뢰성을 현저히 향상시킨다.Therefore, in the printed
또한 접합부(130)의 두께를 동일하게 증대시키는 것이 아니라, 노출부(131)를 일 측으로 폴딩하여 증대시킴으로써 절연층(101)에 의한 버스바(5)와 접합부(130)의 공극을 상쇄시킬 수 있는 동시에 내부 회로층(102)은 얇게 유지할 수 있어 원가 및 중량을 증가시키지 않아 활용도가 매우 높다.In addition, the gap between the
다시 말해 본 발명의 인쇄회로기판(100)은 내부 회로층(102)은 얇게 유지가능한 동시에 접합부(130)의 두께만을 증대시켜 버스바(5)와 직접 레이저 웰딩 가능하도록 하여 작업성을 향상시키고, 노출부(131)를 일 측으로 폴딩하여 버스바(5)와의 공극 제거를 통해 웰딩 성능 및 품질을 현저히 향상시킨다.In other words, in the printed
이하에서는 노출부(131)를 폴딩하여 접합부(130)를 형성하는 제조 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a manufacturing method of forming the
도 10은 본 발명의 일실시 예의 인쇄회로기판의 제조 방법의 순서도이고, 도 11은 도 10의 제조 방법을 일 측면도에 도시한 도면이다.10 is a flowchart of a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view showing the manufacturing method of FIG. 10 in a side view.
도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 인쇄회로기판(100)의 제조 방법은 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부(120)의 말 단에 내부 회로층(102)을 노출시켜 노출부(131)를 성형하는 노출부 성형단계(S10), 상기 노출부(131)를 폴딩하여 밴딩부(133)를 형성하는 밴딩단계(S50) 및 폴딩된 상기 노출부(131)를 밀착시켜 내부 회로층(102)보다 두꺼운 접합부(130)를 형성하는 접합부 성형단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.10 and 11 , in the manufacturing method of the printed
이때 상기 노출부 성형단계(S10) 후, 상기 노출부(131)의 일 측을 가압하여 폴딩라인(132)을 성형하는 폴딩라인 성형단계(S20), 상기 접합부 성형단계(S70) 전, 상기 밴딩부(133)의 양 측을 프레스지그로 1차 가압하는 롤링 준비단계, 상기 접합부 성형단계(S70) 후, 상기 접합부(130)의 일정 면적이 요입되도록 일 측에서 가압하여 웰딩부(134)를 형성하는 웰딩부 성형단계(S80) 및 상기 밴딩단계(S50) 전, 상기 노출부(131)의 말단부를 밴딩그립(G)으로 고정하는 그립단계(S40)를 더 포함하는 것이 바람직하다.At this time, after the exposing part forming step (S10), the folding line forming step (S20) of forming the
노출부 성형단계(S10)는 연결부(120)의 말단에 절연층(101)을 제거하여 노출부(131)를 형성하는 단계로, 구체적으로는 버스바(5)와 접합부(130)의 연결 위치에 형성된 내부 회로층(102)의 양 측의 절연층(101)을 후에 제거하여 노출부(131)를 형성하거나, 접합부(130)가 형성되는 위치 부분의 절연층(101)을 재단하여 노출부(131)를 형성할 수 있다.The exposed part forming step ( S10 ) is a step of removing the insulating
다시 말해 노출부(131)는 연결부(120)의 내부 회로층(102)에서 연장되어 형성됨으로써 인쇄회로기판(100)의 내부 회로층(102)과 버스바(5)의 전기적인 연결을 위해 별도의 부재를 사용하지 않아 제조 공정을 간소화한다.In other words, the exposed
폴딩라인 성형단계(S20)는 노출부(131)의 일 측을 가압하여 요입된 폴딩라인(132)을 형성하는 단계로, 노출부(131) 밴딩 위치를 가이드하여 보다 정확한 위치에 접합부(130)가 형성되도록 한다. 구체적으로는 노출부(131)가 형성된 후 제1프레스지그(P1)를 노출부(131)의 일정 위치에 위치시킨 후 일정 이상의 압력으로 가압하여 노출부(131)를 가로질러 다른 부분보다 얇게 형성되는 홈을 형성한다.The folding line forming step (S20) is a step of forming a recessed
후에 폴딩라인(132)은 노출부(131)가 폴딩되는 부분에 되므로, 폴딩 시 얇은 내부 회로층(102)이 찢어지는 등의 손상을 최소화하기 위하여 응력이 집중 현상을 완화할 수 있도록 그 단면이 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.Afterwards, the
바람직하게는 폴딩라인(132)은 노출부(131)의 중간 지점에서 소정 거리 외측으로 치우치도록 형성되어 접합부(130) 형성 시 노출부(131)의 일 면의 일정 면적 이상의 밀착되되, 노출부(131)의 말단부가 연결부(120)의 절연층(101) 외측으로 배치되지 않도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the
고정단계(S30)는 밴딩단계(S50)를 준비하는 단계로 노출부(131)의 일 측을 고정하여 노출부(131)의 폴딩을 보다 용이하도록 한다. 구체적으로는 폴딩라인(132)을 기준으로 내측에 형성되는 노출부(131)를 고정하여 폴딩라인(132)을 기준으로 외측에 형성된 노출부(131)가 회동하는 동안 노출부(131)가 움직이지 않도록 고정한다.The fixing step ( S30 ) is a step of preparing the bending step ( S50 ), and by fixing one side of the exposed
또한 고정단계(S30) 이후에는 노출부(131)의 말단부를 밴딩그립(G)으로 고정하는 그립단계(S40)가 진행된다. 그립단계(S40)는 폴딩라인(132)의 내측에 형성되는 노출부(131)가 고정된 상태에서 폴딩라인(132)의 외측에 형성되는 노출부(131)를 잡아 밴딩단계(S50)를 준비한다.In addition, after the fixing step (S30), a gripping step (S40) of fixing the distal end of the exposed
밴딩단계(S50)는 노출부(131)를 폴딩하여 노출부(131)의 일 측에 밴딩부(133)를 형성하는 단계이다. 이때 밴딩단계(S50)는 작업자 또는 밴딩그립(G)에 의해 가능하나, 이하에서는 밴딩그립(G)을 통해 밴딩하는 방법에 대해 설명한다.The bending step S50 is a step of forming the bending
구체적으로 밴딩단계(S50)는 밴딩그립(G)이 노출부(131)의 말단을 잡아 고정된 상태에서 고정된 노출부(131)를 축으로 밴딩그립(G)을 노출부(131)의 내측으로 회동하여 노출부(131)의 일 측면이 폴딩라인(132)을 중심으로 대향시킨다. 이에 따라 폴딩라인(132)의 외측으로 밴딩부(133)가 형성된다.Specifically, in the bending step (S50), in a state in which the bending grip (G) holds the end of the exposed
따라서 본 발명의 인쇄회로기판(100) 제조 방법은 연결부(120)의 내측 회로층(102)에서 연장된 노출부(131)를 형성하여 별도의 중계 부재 없이 버스바(5)와 직접 전기적으로 연결되고, 폴딩되어 버스바(5)와 접합되는 접합부(130)의 두께만을 증대시켜 레이저 웰딩을 가능하게 하는 동시에 레이저 웰딩 시 발생될 수 있는 손상을 최소화하여 제품 생산성 및 신뢰성을 현저히 향상시킨다.Therefore, in the method of manufacturing the printed
롤링 준비단계(S60)는 밴딩부(133)를 제2프레스지그(P2)로 1차 가압하여 접합부 성형단계(S70)는 준비하는 단계로, 접합부 성형단계(S70)에서 밴딩부(133)가 일정하게 가압되도록 하여 설계된 위치에 접합부(130)가 형성될 수 있도록 하고, 밴딩부(133)에 압력이 순차적으로 미치도록 하여 밴딩부(133)의 손상의 감소시킨다.The rolling preparation step (S60) is a step of preparing the joint forming step (S70) by first pressing the
접합부 성형단계(S70)는 폴딩된 노출부(131)를 밀착시켜 연결부(120)의 내부 회로층(102)과 연결되되, 내부 회로층(102)보다 두꺼운 접합부(130)를 형성하는 단계(S)로, 일실시 예의 인쇄회로기판(100)에서는 1 OZ의 내부 회로층(102)을 가져 인쇄회로기판(100)의 원가 및 중량을 일정 수준 이하로 유지하면서도 노출부(131)를 폴딩하여 2 OZ의 동박층(102)의 접합부(130)를 형성하여 레이저 웰딩이 가능하도록 한다.The bonding portion forming step (S70) is a step of forming the
구체적으로 접합부 성형단계(S70)는 폴딩된 노출부(131)에 압력을 가하여 일 면이 서로 밀착되는 다양한 방법으로 수행될 수 있으나, 일실시 예의 접합부 성형단계(S70)는 제2프레스지그(P2)에 의해 1차적으로 가압된 노출부(131)를 밴딩부(133)부터 롤러(R) 사이로 삽입시켜 접합부(130)를 형성한다.Specifically, the joint forming step (S70) may be performed in various ways in which one surface is in close contact with each other by applying pressure to the folded exposed
이와 같이 롤러(R)를 사용하여 접합부(130)를 형성하는 경우, 접합부(130)의 전체 면적에 동일한 압력이 발생되어 밀착되는 노출부(131)의 일 측면 사이의 공극 발생을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 레이저 웰딩 성능 및 품질이 향상 효과를 증대시킬 수 있다.In this way, when the
또한 본 발명의 인쇄회로기판(100) 제조 방법은 접합부 성형단계(S70) 후, 접합부(130)의 외측에서 제3프레스지그(P3)로 일정 면적 요입되도록 가압하여 웰딩부(134)를 형성하는 웰딩부 성형단계(S80)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 웰딩부(134)는 버스바(5)와 접합 시 외측으로 배치되는 접합부(130)의 외측에서 버스바(5)와 접촉되는 접합부(130)의 내측방향으로 접합부(130)를 가압하여 형성되는 요입된 홈으로 정의된다.In addition, in the method for manufacturing the printed
이에 따라 접합부(130)와 버스바(5) 접합 시 접합 위치를 보다 정확히 식별 가능하도록 하여, 내측방향으로 소정 거리 돌출된 면을 가져 연결부(120)의 외측에 배치되는 절연층(101)에 의해 접합 시 버스바(5)와 접합부(130) 사이에 발생되는 공극을 상쇄하여 레이저 웰딩 성능 향상시킨다.Accordingly, the bonding position can be more accurately identified when the
다만 웰딩부 성형단계(S80)는 접합부 성형단계(S70) 후 추가적으로 수행하여야 하는 것으로, 공정의 간소화를 위해 생략 가능하다.However, the welding part forming step (S80) is to be additionally performed after the joint forming step (S70), and may be omitted for simplification of the process.
따라서 본 발명의 인쇄회로기판(100) 제조 방법은 레이저로 접합부(130)를 버스바(5)에 직접 접합하여 공정을 간소화하는 동시에 작업성을 향상시켜 보다 향상된 제품 생산성을 제공하며, 웰딩 품질을 향상시켜 제품의 생산성을 향상시키고, 제품에 요구되는 일정 이상의 인장력을 보장하여 자동차 운행에 따른 반복적인 진동에도 접합부(130)가 임의로 이탈되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성 및 탑승자의 안전성을 향상시키는 효과를 갖는다.Therefore, the printed
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.Although preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described above, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and it is within the protection scope of the present invention that can be appropriately changed within the scope described in the claims. corresponds to
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.Although preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described above, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and it is within the protection scope of the present invention that can be appropriately changed within the scope described in the claims. corresponds to
100 인쇄회로기판 101 절연층 102 회로층(동박)
110 바디부 120 연결부
130 접합부 131 노출부 132 폴딩라인
133 밴딩부 134 웰딩부
P1 제1프레스지그 P2 제2프레스지그 P3 제3프레스지그
G 밴딩그립 R 롤러100 Printed
110
130
133
P1 1st press jig P2 2nd press jig P3 3rd press jig
G Bending Grip R Roller
Claims (10)
상기 배터리 셀의 연장방향으로 형성되는 바디부;
상기 바디부에서 연장되어 각 상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부; 및
상기 연결부의 말단에 내부 회로층이 노출되어 형성된 노출부가 요입된 폴딩라인을 따라 폴딩되어 형성되고, 버스바에 접합되어 각 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 접합부;를 포함하고,
상기 접합부는
상기 연결부와 연결된 상기 노출부의 일 측면에서 내측으로 요입되어 접합 위치를 안내하는 웰딩부가 형성되고, 상기 노출부의 타 측면이 버스바에 접합되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
In the printed circuit board for voltage sensing of a battery pack formed by stacking a plurality of battery cells,
a body portion formed in an extension direction of the battery cell;
a connection part extending from the body part and disposed on both sides of each of the battery cells; and
A junction part formed by exposing an internal circuit layer at an end of the connection part is folded along a recessed folding line, and joined to a bus bar to be electrically connected to each of the battery cells;
the junction
A printed circuit board, characterized in that a welding portion is formed inwardly from one side of the exposed portion connected to the connection portion to guide a bonding position, and the other side of the exposed portion is bonded to the bus bar.
상기 배터리 셀의 양측으로 배치되는 연결부의 말 단에 내부 회로층을 노출시켜 노출부를 성형하는 노출부 성형단계;
상기 노출부의 일 측을 가압하여 폴딩라인을 성형하는 폴딩라인 성형단계;
상기 폴딩라인을 중심으로 상기 노출부를 폴딩하여 밴딩부를 형성하는 밴딩단계;
상기 밴딩부의 양 측을 프레스지그로 1차 가압하는 롤링 준비단계;
폴딩된 상기 노출부를 롤러로 밀착시켜 상기 내부 회로층보다 두꺼운 접합부를 형성하는 접합부 성형단계; 및
상기 접합부의 일정 면적이 요입되도록 일 측에서 가압하여 웰딩부를 형성하는 웰딩부 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
In the manufacturing method of a printed circuit board for voltage sensing of a battery pack formed by stacking a plurality of battery cells,
an exposed part forming step of exposing an internal circuit layer at the ends of the connection part disposed on both sides of the battery cell to form the exposed part;
a folding line forming step of forming a folding line by pressing one side of the exposed part;
a bending step of forming a bending part by folding the exposed part around the folding line;
a rolling preparation step of first pressing both sides of the bending part with a press jig;
a bonding portion forming step of forming a bonding portion thicker than the internal circuit layer by closely contacting the folded exposed portion with a roller; and
and a welding part forming step of forming a welding part by pressing from one side so that a predetermined area of the joint part is concave.
상기 밴딩단계 전, 상기 노출부의 말단부를 밴딩지그로 고정하는 그립단계;를 더 포함하고,
상기 밴딩단계는
상기 밴딩지그를 고정된 상기 노출부를 중심으로 회동시켜 상기 밴딩부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.6. The method of claim 5,
Before the bending step, a grip step of fixing the distal end of the exposed part with a bending jig; further comprising,
The banding step is
The method of manufacturing a printed circuit board, characterized in that the bending part is formed by rotating the bending jig around the fixed exposed part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200158817A KR102450314B1 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Printed Circuit Board And Manufacturing Method Thereof |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR20220071549A KR20220071549A (en) | 2022-05-31 |
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KR101474395B1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-12-18 | 주식회사 엘지화학 | Printed circuit board, connecting structure for printed circuit board and connecting method |
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- 2020-11-24 KR KR1020200158817A patent/KR102450314B1/en active IP Right Grant
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