KR20180094704A - 2종의 프레임 유닛들이 적용된 이차전지용 보호회로 모듈의 제조방법 - Google Patents

2종의 프레임 유닛들이 적용된 이차전지용 보호회로 모듈의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법으로서,
(a) 보호회로 모듈(PCM, protection circuit module)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)을 적어도 1개 이상 포함하고 있는 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비하는 과정;
(b) 시트형 원판에서 프레임 유닛의 FPCB 또는 PCB을 제외한 나머지 부분을 제거하는 과정; 및
(c) FPCB 또는 PCB를 개별적으로 분리하는 과정;
을 포함하고,
상기 프레임 유닛들은, FPCB 또는 PCB로 제조되지 않고 폐기되는 면적을 줄이기 위해, 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 제조방법을 제공한다.

Description

2종의 프레임 유닛들이 적용된 이차전지용 보호회로 모듈의 제조방법 {Method for Manufacturing Protection Circuit Module for Secondary Battery Applied with Two Typed Frame Units}
본 발명은 2종의 프레임 유닛들이 적용된 이차전지용 보호회로 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
에너지 밀도와 작동전압이 높고, 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지로 대표되는 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 삽입과 이탈이 자유로운 탈착식 구조로 사용되기도 하고, 또는 외부기기의 내부에 매립되는 형태의 내장형 구조로 사용되기도 한다. 예를 들어, 노트북과 같은 디바이스는 사용자의 필요에 따라 전지의 삽입과 이탈이 가능한 반면에, 일부 휴대폰 등과 같은 디바이스는 그 구조 및 용량의 문제로 내장형 전지팩의 사용이 요구되기도 한다.
한편, 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, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자 또는 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속되어 있다.
일반적으로, 내장형 구조의 이차전지 팩은 전기적 연결 구조에 적합한 판상형 전지셀을 사용하며, PCM 등은 도전성 니켈 플레이트를 매개로 하여 용접 또는 솔더링 방식으로 전지셀에 연결된다.
이러한 PCM은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)을 포함하고 있는데, 이러한 인쇄회로기판(printed circuit board)은 여러 종류의 많은 부품을 페놀 수지 또는 에폭시 수지로 이루어진 평판 위에 탑재하고, 각 칩들간을 연결하는 회로를 수지 시트의 표면에 형성시킨 회로기판으로서, 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 한쪽면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각하여 회로를 형성하고, 칩들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 제조할 수 있다.
한편, 종래에는 강성인쇄회로기판이 주로 사용되었으나, 최근에는 연성을 가진 폴리이미드(polyimide) 재질의 기재 필름 위에 동박을 접착제를 이용해 결합시키는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)이 개발되어 사용되고 있다.
이러한 FPCB는 원자재에 반복적인 패턴으로 회로를 형성시키는 회로형성과정을 거친 후, 기판에 보호용 쉴드 재료 및 표면처리제를 입히고, 노출된 부위에 도금을 실시한 후, 기판의 회로 영역을 제외한 나머지 일부 영역을 절단하는 1차 외형 타발공정을 거친 후, 절취된 기판을 보강판에 접착시킨 다음, 칩들을 기판 표면에 실장하고, 와이어 본딩 등을 실시한 뒤, 최종적으로 기판의 회로 영역을 제외한 나머지 영역을 모두 절단하는 2차 외형 타발공정 실시하며, 보강판에서 개별적으로 절취된 영역을 분리하여 다수개의 보호회로모듈들을 제조하게 된다.
한편, 종래기술에서는 PCB 또는 FPCB을 제조하기 위한 시트형 원판에는 일반적으로 내부에 PCB 또는 FPCB이 형성된 프레임 유닛들이 일정 간격을 두고 배치되어 형성되고, 이렇게 프레임 유닛들 내부에 형성된 PCB 또는 FPCB를 절취 분리하여 사용하고, PCB 또는 FPCB 부분을 제외한 나머지 부분들은 모두 폐기되었다.
이에 따라, 시트형 원판의 전체 면적에서 PCB 또는 FPCB로 활용되는 면적 비율은 평균 약 78% 이하로 나머지 22% 면적이 폐기되었고, 고가의 금속이 적용되는 시트형 원판 수요가 증가하여 제조비용을 상승시키는 원인이 되었다.
따라서, 앞서 설명한 종래기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 본 발명의 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법은, 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비할 경우, FPCB 또는 PCB로 제조되지 않고 폐기되는 면적을 효과적으로 줄일 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법은,
(a) 보호회로 모듈(PCM, protection circuit module)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)을 적어도 1개 이상 포함하고 있는 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비하는 과정;
(b) 시트형 원판에서 프레임 유닛의 FPCB 또는 PCB을 제외한 나머지 부분을 제거하는 과정; 및
(c) FPCB 또는 PCB를 개별적으로 분리하는 과정;
을 포함하고,
상기 프레임 유닛들은, FPCB 또는 PCB로 제조되지 않고 폐기되는 면적을 줄이기 위해, 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 제조방법은, 보호회로 모듈(PCM)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB 또는 PCB을 적어도 1개 이상 포함하고 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비함으로써, 동일 크기의 시트형 원판에서 단일 종의 프레임 유닛들로만 구성된 경우와 비교하여 평면 크기가 서로 다른 프레임 유닛들은 시트형 원판을 차지하는 공간 효율을 높여 효과적으로 FPCB 또는 PCB로 활용되는 면적을 늘릴 수 있는 바, 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 시트상 원판은 금속 시트, 절연층 및 배선 패턴을 가진 도체층을 포함할 수 있고, 구체적으로, 상기 시트상 원판은 금속 시트 상에 절연층 및 배선 패턴을 가진 도체층이 적층되어 있는 구조를 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 프레임 유닛들은 평면의 가로의 길이와 세로의 길이가 서로 다른 제 1 프레임 유닛 및 제 2 프레임 유닛으로 이루어질 수 있고, 상세하게는, 상기 제 1 프레임 유닛은 평면의 세로 길이가 가로 길이보다 상대적으로 길 수 있으며, 상기 제 2 프레임 유닛은 평면의 가로 길이가 세로 길이보다 상대적으로 길 수 있다.
이렇게, 제 1 프레임 유닛 및 제 2 프레임 유닛은 서로의 가로와 세로의 길이 비율이 서로 상이하므로, 상기 프레임 유닛들이 시트형 원판을 차지하는 공간 효율을 높일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제조방법은, 상기 제 1 프레임 유닛 및 제 2 프레임 유닛으로 구성된 시트형 원판에서 폐기되는 면적이 제 1 프레임 유닛 또는 제 2 프레임 유닛으로만 구성된 시트형 원판에서 폐기되는 면적보다 상대적으로 적을 수 있다.
구체적으로, 상기 FPCB 또는 PCB가 제조되는 제조 수율은 시트형 원판의 전체 면적을 기준으로 85% 내지 95%일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 프레임 유닛에는,
프레임 유닛의 최외각 경계로부터 FPCB 또는 PCB의 외주변까지의 잉여 부위를 형성하고 있는 외주부; 및
FPCB들 또는 PCB들 사이를 구획하기 위한 내부 영역에 형성된 구획부;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 구획부는 평면상으로 십자가 형태일 수 있다.
이러한 십자가 형태의 구획부를 포함하는 상기 프레임 유닛에는 4개의 FPCB들 또는 4개의 PCB들이 형성되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 프레임 유닛은 시트형 원판의 중앙을 기준으로 어느 하나의 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있고;
상기 제 2 프레임 유닛은 제 1 프레임 유닛이 위치한 방향의 대향 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있는 구조일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은, 또한
(d) 시트형 원판에서 분리된 FPCB 또는 PCB를 고정 부재에 고정시키는 과정;
(e) 보호회로 모듈을 형성시키기 위해 FPCB 또는 PCB의 일정한 간격으로 연속적으로 배열되어 있는 회로 영역들 각각에 칩들(chips)을 실장하는 과정;
(f) FPCB 또는 PCB의 회로 영역들에 실장된 칩들의 기능을 검사하는 과정; 및
(g) FPCB 또는 PCB의 회로 영역들을 고정 부재로부터 개별적으로 분리하는 과정;
을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법에 따라 제조된 이차전지용 보호회로 모듈을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 이차전지용 보호회로 모듈 및 전지셀을 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 이차전지일 수 있다. 본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 구성 요소들에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.
일반적으로 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
또한, 상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다. 또한, 상기 음극 활물질은 흑연계 탄소, 코크스계 탄소 및 하드 카본으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
앞서 설명한 리튬 이차전지의 구성들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 제조방법은, 보호회로 모듈(PCM)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB 또는 PCB을 적어도 1개 이상 포함하고 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비할 경우, 동일 크기의 시트형 원판에서 단일 종의 프레임 유닛들로만 구성된 경우와 비교하여 평면 크기가 서로 다른 2 종의 프레임 유닛들이 시트형 원판을 차지하는 공간 효율을 높여 효과적으로 FPCB 또는 PCB로 활용되는 면적을 늘릴 수 있는 바, 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제조방법에 따라 제조된 FPCB를 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시트형 원판을 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 4는 도 3의 시트형 원판의 일부위를 확대한 일부 확대도이다;
도 5는 도 3의 시트형 원판의 또 다른 일부위를 확대한 일부 확대도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다;
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제조방법에 따라 제조된 PCM을 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 8은 본 발명의 실시예1에 따른 시트형 원판을 나타낸 모식적인 평면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법(100)을 나타낸 순서도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제조방법(100)에 따라 제조된 FPCB(215)를 나타낸 모식적인 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시트형 원판(205)을 나타낸 모식적인 평면도가 도시되어 있다.
도 2와 도 3과 함께 도 1의 순서도를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법(100)은,
보호회로 모듈(PCM, 도시하지 않음)을 이루는 적어도 복수의 회로 부위들(320)이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB(215)을 적어도 1개 이상 포함하고 있는 프레임 유닛들(210, 220)이 적용된 시트형 원판(205)을 준비하는 과정(a)(110),
시트형 원판(205)에서 프레임 유닛들(210, 220)의 FPCB(215)을 제외한 나머지 부분을 제거하는 과정(b)(120), 및
FPCB(215)를 개별적으로 분리하는 과정(c)(130)을 포함하고 있다.
도 4에는 도 3의 시트형 원판(205)의 일부위를 확대한 일부 확대도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 3의 시트형 원판(205)의 또 다른 일부위를 확대한 일부 확대도가 도시되어 있다.
다시 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제조방법(100)에서는, 시트형 원판(205)에서 FPCB(215)로 제조되지 않고 폐기되는 면적을 줄이기 위해, 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종의 프레임 유닛들(210, 220)로 이루어져 있다.
이러한 프레임 유닛들(210, 220)은 평면의 가로의 길이와 세로의 길이가 서로 다른 제 1 프레임 유닛(210) 및 제 2 프레임 유닛(220)으로 이루어져 있고, 제 1 프레임 유닛(210)은 평면의 세로 길이(H1)가 가로 길이(L1)보다 상대적으로 길며, 제 2 프레임 유닛(220)은 평면의 가로 길이(L3)가 세로 길이(H2)보다 상대적으로 길다.
여기서, 제 1 프레임 유닛(210)은 시트형 원판(205)의 중앙을 기준으로 일측 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있고, 제 2 프레임 유닛(220)은 제 1 프레임 유닛(210)이 위치한 방향의 대향 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있다.
따라서, 제 1 프레임 유닛(210) 및 제 2 프레임 유닛(220)은 서로의 가로와 세로의 길이 비율이 서로 상이하므로, 프레임 유닛들(210, 220)이 시트형 원판(205)을 차지하는 공간 효율을 높일 수 있는 바, 본 발명에 따른 제조방법(100)은, 제 1 프레임 유닛(210) 및 제 2 프레임 유닛(220)으로 구성된 시트형 원판(205)에서 폐기되는 면적이 제 1 프레임 유닛(210) 또는 제 2 프레임 유닛(220)으로만 구성된 시트형 원판(205)에서 폐기되는 면적보다 상대적으로 적을 수 있다. 또한, FPCB(215)가 제조되는 제조 수율은 시트형 원판(205)의 전체 면적을 기준으로 85% 내지 95%이다.
다시 도 4를 참조하면, 제 1 프레임 유닛(210)에는, 제 1 프레임 유닛(210)의 최외각 경계로부터 FPCB(215)의 외주변까지의 잉여 부위를 형성하고 있는 외주부(217) 및 FPCB(215)들 사이를 구획하기 위한 내부 영역에 형성된 구획부(219)를 포함하고 있는 구조이다.
여기서 구획부(219)는 평면상으로 십자가 형태이고, 이러한 십자가 형태의 구획부(219)를 포함하는 제 1 프레임 유닛(210)에는 4개의 FPCB(215)들이 형성되어 있다.
다시 도 5를 참조하면, 제 2 프레임 유닛(220)에는, 제 2 프레임 유닛(220)의 최외각 경계로부터 FPCB(225)의 외주변까지의 잉여 부위를 형성하고 있는 외주부(227) 및 FPCB(225)들 사이를 구획하기 위한 내부 영역에 형성된 구획부(229)를 포함하고 있는 구조이다.
여기서 구획부(229)는 평면상으로 십자가 형태이고, 이러한 십자가 형태의 구획부(229)를 포함하는 제 2 프레임 유닛(210)에는 4개의 FPCB(225)들이 형성되어 있다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법(101)을 나타낸 순서도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제조방법(101)에 따라 제조된 PCM을 나타낸 모식적인 평면도가 도시되어 있다.
도 2, 도 3, 및 도 7과 함께 도 6의 순서도를 참고하면, 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따른 제조방법 (101)은, 시트형 원판(205)에서 분리된 FPCB(215)를 고정 부재(도시하지 않음)에 고정시키는 과정(d)(140), 보호회로 모듈(500)을 형성시키기 위해 FPCB(215)의 일정한 간격으로 연속적으로 배열되어 있는 회로 영역들(320) 각각에 칩들(510)을 실장하는 과정(e)(150); FPCB(215)의 회로 영역들(320)에 실장된 칩들(510)의 기능을 검사하는 과정(f)(160); 및 FPCB(215)의 회로 영역들(320)을 고정 부재로부터 개별적으로 분리하는 과정(g)(170)을 더 수행하고 있다.
다시 도 7을 참조하면, 본 발명은 또한 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법(100)에 따라 제조된 이차전지용 보호회로 모듈(500)을 제공한다.
이하의 실시예, 비교예 및 실험예에서 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1>
<프레임 유닛A 및 프레임 유닛B로 구성된 시트형 원판제조>
시트형 원판(size: 1244.0 × 1244.0 mm)에 가능한 많은 수의 프레임 유닛들이 형성될 수 있도록, FPCB(size: 120.0 × 100.0 mm)가 4개가 형성된 프레임 유닛A(size: 269 × 229 mm)(410)들 및 FPCB(size: 92.9 × 88.4 mm)가 4개가 형성된 프레임 유닛B(size: 214.8 × 205.8 mm)(420)들을 형성시켰다. 이렇게 제조된 시트형 원판(400)을 도 8에 나타내었다.
<비교예 1>
<프레임 유닛A로 구성된 시트형 원판 제조>
시트형 원판(size: 1244.0 × 1244.0 mm)에 가능한 많은 수의 프레임 유닛이 형성될 수 있도록, FPCB(size: 120.0 × 100.0 mm)가 4개가 형성된 프레임 유닛A(size: 269 × 229 mm)들로만 형성시켜 시트형 원판을 제조하였다.
<비교예 2>
<프레임 유닛B로 구성된 시트형 원판 제조>
시트형 원판(size: 1244.0 × 1244.0 mm)에 가능한 많은 수의 프레임 유닛이 형성될 수 있도록, FPCB(size: 92.9 × 88.4 mm)가 4개가 형성된 프레임 유닛B(size: 214.8 × 205.8 mm)들로만 형성시켜 시트형 원판을 제조하였다.
원판 수율%
실시예 1 91.2
비교예 1 69.8
비교예 2 75.3
상기 표 1과 도 8을 참조하면, 도 8에는 프레임 유닛A(410)들 및 프레임 유닛B(420)들로 구성된 시트형 원판(400)이 나타나 있고, 이러한 시트형 원판(400)에서 FPCB로 활용되는 부위들(412, 422)을 제외한 나머지는 폐기된다. 실시예 1은 평면 크기가 서로 다른 프레임 유닛A(410)들 및 프레임 유닛B(420)들이 형성된 시트형 원판(400)을 적용하여, 프레임 유닛들(410, 420)이 차지하는 공간 효율을 효과적으로 높여, FPCB(412)로 활용되는 면적을 늘어나, 비교예 1 및 2와 비교하여 상대적으로 높은 원판 수율을 보이고 있다.
앞서 설명하였듯이, 본 발명에 따른 제조방법은, 보호회로 모듈(PCM)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB 또는 PCB을 적어도 1개 이상 포함하고 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비할 경우, 동일 크기의 시트형 원판에서 단일 종의 프레임 유닛들로만 구성된 경우와 비교하여 평면 크기가 서로 다른 2 종의 프레임 유닛들이 시트형 원판을 차지하는 공간 효율을 높여 효과적으로 FPCB 또는 PCB로 활용되는 면적을 늘릴 수 있는 바, 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘한다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법으로서,
    (a) 보호회로 모듈(PCM, protection circuit module)을 이루는 적어도 둘 이상의 회로 부위들이 일정 간격을 두고 단위 패턴으로 형성된 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)을 적어도 1개 이상 포함하고 있는 프레임 유닛들이 적용된 시트형 원판을 준비하는 과정;
    (b) 시트형 원판에서 프레임 유닛의 FPCB 또는 PCB을 제외한 나머지 부분을 제거하는 과정; 및
    (c) FPCB 또는 PCB를 개별적으로 분리하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 프레임 유닛들은, FPCB 또는 PCB로 제조되지 않고 폐기되는 면적을 줄이기 위해, 평면 크기가 서로 다른 적어도 2종 이상의 프레임 유닛들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시트상 원판은 금속 시트 상에 절연층 및 배선 패턴을 가진 도체층이 적층되어 있는 구조를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 유닛들은 평면의 가로의 길이와 세로의 길이가 서로 다른 제 1 프레임 유닛 및 제 2 프레임 유닛으로 이루어진 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 유닛은 평면의 세로 길이가 가로 길이보다 상대적으로 긴 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 프레임 유닛은 평면의 가로 길이가 세로 길이보다 상대적으로 긴 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 유닛 및 제 2 프레임 유닛으로 구성된 시트형 원판에서 폐기되는 면적은 제 1 프레임 유닛 또는 제 2 프레임 유닛으로만 구성된 시트형 원판에서 폐기되는 면적보다 상대적으로 적은 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 FPCB 또는 PCB가 제조되는 제조 수율은 시트형 원판의 전체 면적을 기준으로 85% 내지 95%인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 유닛에는,
    프레임 유닛의 최외각 경계로부터 FPCB 또는 PCB의 외주변까지의 잉여 부위를 형성하고 있는 외주부; 및
    FPCB들 또는 PCB들 사이를 구획하기 위한 내부 영역에 형성된 구획부;
    를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 구획부는 평면상으로 십자가 형태인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프레임 유닛에는 4개의 FPCB들 또는 4개의 PCB들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 유닛은 시트형 원판의 중앙을 기준으로 어느 하나의 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있고;
    상기 제 2 프레임 유닛은 제 1 프레임 유닛이 위치한 방향의 대향 방향으로 편향되어 서로 인접하도록 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제조방법은,
    (d) 시트형 원판에서 분리된 FPCB 또는 PCB를 고정 부재에 고정시키는 과정;
    (e) 보호회로 모듈을 형성시키기 위해 FPCB 또는 PCB의 일정한 간격으로 연속적으로 배열되어 있는 회로 영역들 각각에 칩들(chips)을 실장하는 과정;
    (f) FPCB 또는 PCB의 회로 영역들에 실장된 칩들의 기능을 검사하는 과정; 및
    (g) FPCB 또는 PCB의 회로 영역들을 고정 부재로부터 개별적으로 분리하는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 제조하는 방법에 따라 제조된 이차전지용 보호회로 모듈.
  14. 제 14 항에 따른 이차전지용 보호회로 모듈을 포함하고 있는 전지팩.
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