KR20230025255A - Flexible circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연성기판조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a flexible substrate assembly.
전기자동차에서 사용되는 배터리는 필요한 만큼의 전력을 공급하기 위하여 다수개의 배터리모듈로 구성된다. 상기 배터리모듈은 또한 다수개의 배터리셀들로 구성되는데, 상기 배터리셀들을 직렬로 연결하게 되면 상대적으로 큰 전력을 공급할 수 있다. 이를 위해 하나의 배터리팩에서 다수개의 배터리셀의 양극과 음극을 차례로 연결하기 위한 장치가 직렬연결장치이다.A battery used in an electric vehicle is composed of a plurality of battery modules to supply power as needed. The battery module is also composed of a plurality of battery cells, and relatively large power can be supplied when the battery cells are connected in series. To this end, a device for sequentially connecting positive and negative electrodes of a plurality of battery cells in one battery pack is a series connection device.
복수의 배터리셀들은 ICB(Interconnect Circuit Board)와 같은 연성기판조립체에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 그리고 이렇게 서로 연결된 배터리셀의 온도나 전압 등 상태는 ICB에 의해 모니터링될 수 있다. A plurality of battery cells are electrically connected to each other by a flexible substrate assembly such as an interconnect circuit board (ICB). In addition, conditions such as temperature or voltage of the battery cells connected to each other may be monitored by the ICB.
이때, 상기 ICB는 연성회로기판을 포함하여 제작될 수도 있다. 상기 ICB가 상기 배터리모듈을 보다 쉽게 감쌀 수 있도록 연성회로기판이 ICB의 부품으로 포함되기도 하는 것인데, 구체적으로는 연성회로기판을 보호하기 위한 필름이 연성회로기판의 상부 및 하부에 각각 접착되어 연성기판조립체를 구성하기도 한다. At this time, the ICB may be manufactured by including a flexible printed circuit board. A flexible circuit board is included as a part of the ICB so that the ICB can more easily wrap the battery module. Specifically, a film for protecting the flexible circuit board is adhered to the upper and lower portions of the flexible circuit board, respectively, It can also form an assembly.
상기 연성기판조립체는 일반적인 경질의 인쇄회로기판 보다 설치가 용이하고, 가벼운 장점이 있다. 또한 연성기판조립체는 다른 부품과의 접촉부위를 제외한 나머지 부분이 라미네이팅되어 내열성과 내식성이 높다. The flexible board assembly has advantages of being easier to install and lighter than a typical rigid printed circuit board. In addition, the flexible substrate assembly has high heat resistance and corrosion resistance because the rest of the flexible substrate assembly is laminated except for the contact area with other parts.
상기 연성기판조립체의 구조를 보면, 연성기판을 사이에 두고 연성기판의 양쪽 표면에 각각 라미네이팅 필름이 접착된다. 이때, 상기 두 라미네이팅 필름 사이는 서로 접착력이 강하지만, 라미네이팅 필름과 연성기판 사이는 연성기판의 표면 성질로 인해 접착력이 약하다. 따라서 두 라미네이팅 필름 사이에 배치된 연성기판이 견고하게 고정되지 못하는 문제점이 있다. Looking at the structure of the flexible substrate assembly, laminating films are attached to both surfaces of the flexible substrate, respectively, with the flexible substrate interposed therebetween. At this time, the adhesive force is strong between the two laminating films, but the adhesive force between the laminated film and the flexible substrate is weak due to the surface properties of the flexible substrate. Therefore, there is a problem in that the flexible substrate disposed between the two laminating films is not firmly fixed.
한편, 상기 연성기판조립체에는 패턴퓨즈가 적용될 수 있는데, 상기 패턴퓨즈는 기준값 보다 큰 전류가 인가되면 끊어져 회로를 보호할 수 있다. 그런데, 상기 라미네이팅 필름이 패턴퓨즈에서 발생한 열을 분산시키는 역할을 하여 기준값 보다 큰 전류가 인가되더라도 패턴퓨즈가 끊어지지 않는 문제가 있다. Meanwhile, a pattern fuse may be applied to the flexible substrate assembly, and the pattern fuse may be cut off when a current greater than a reference value is applied to protect a circuit. However, since the laminating film plays a role in dispersing heat generated from the pattern fuse, there is a problem in that the pattern fuse does not break even when a current greater than a reference value is applied.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연성기판이 연성기판조립체의 내부에 견고하게 고정될 수 있게 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to enable a flexible substrate to be firmly fixed inside a flexible substrate assembly.
본 발명의 다른 목적은 연성기판조립체의 패턴퓨즈가 설정된 조건에서 끊어지도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to enable a pattern fuse of a flexible substrate assembly to break under a set condition.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 연성기판조립체의 하부에 배치되는 제1필름과, 상기 연성기판조립체의 상부에 배치되고, 상기 제1필름과 접착되는 제2필름을 포함한다. 그리고, 상기 제1필름과 상기 제2필름의 사이에는 연성기판이 배치되고, 버스바는 상기 연성기판과 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 연성기판에는 접착홀이 관통되며, 상기 접착홀을 통해 상기 제1필름과 상기 제2필름 사이가 서로 접착될 수 있다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a first film disposed under a flexible substrate assembly, and a first film disposed above the flexible substrate assembly and adhered to the first film. Includes 2 films. A flexible substrate is disposed between the first film and the second film, and a bus bar is electrically connected to the flexible substrate. At this time, an bonding hole passes through the flexible substrate, and the first film and the second film may be bonded to each other through the bonding hole.
그리고, 상기 연성기판의 폭(X1) 대비 상기 접착홀의 직경(X2)의 상대비(X2/X1)는 0.2 내지 0.5이다. A relative ratio (X2/X1) of the diameter (X2) of the bonding hole to the width (X1) of the flexible substrate is 0.2 to 0.5.
또한, 상기 제2필름을 향한 상기 제1필름의 표면과, 상기 제1필름을 향한 상기 제2필름의 표면 중 적어도 어느 한쪽에는 접착부가 있고, 상기 접착부는 상기 접착홀을 덮는다. In addition, at least one of a surface of the first film facing the second film and a surface of the second film facing the first film has an adhesive portion, and the adhesive portion covers the bonding hole.
그리고, 상기 연성기판에는 패턴퓨즈가 내장되고, 상기 제1필름 또는 상기 제2필름에는 상기 패턴퓨즈를 외부로 개방시키는 노출창이 형성될 수 있다. A pattern fuse may be embedded in the flexible substrate, and an exposure window opening the pattern fuse to the outside may be formed in the first film or the second film.
또한, 상기 노출창은 상기 패턴퓨즈의 폭 보다 크고, 상기 패턴퓨즈의 길이 보다 길게 형성될 수 있다. In addition, the exposure window may be larger than the width of the pattern fuse and longer than the length of the pattern fuse.
그리고, 상기 버스바의 가장자리에는 끝부분으로 갈수록 상기 버스바의 두께가 좁아지도록 경사엣지부가 형성될 수 있다. In addition, an inclined edge portion may be formed at an edge of the bus bar so that the thickness of the bus bar decreases toward an end portion.
또한, 상기 경사엣지부는 상기 버스바의 셀연결단에 구비되고, 상기 셀연결단의 상면 및 하면이 각각 경사진 방향으로 연장되어 상기 경사엣지부를 형성할 수 있다. In addition, the inclined edge portion may be provided at a cell connection end of the bus bar, and upper and lower surfaces of the cell connection end may extend in an inclined direction, respectively, to form the inclined edge portion.
그리고, 상기 버스바의 모서리에는 곡선형상의 라운드부가 형성될 수 있다. In addition, a curved round portion may be formed at a corner of the bus bar.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 연성기판조립체에는 다음과 같은 효과가 있다. As discussed above, the flexible substrate assembly according to the present invention has the following effects.
본 발명에서 연성기판은 제1필름과 제2필름의 사이에서 고정되는데, 연성기판에 형성된 접착홀을 통해 제1필름과 제2필름이 서로 접착될 수 있다. 접착홀을 통해서 제1필름과 제2필름이 강하게 접착되므로, 그 사이에 배치된 연성기판도 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 연성기판조립체는 내구성이 향상되고, 동작신뢰성이 높아지는 효과가 있다. In the present invention, the flexible substrate is fixed between the first film and the second film, and the first film and the second film can be bonded to each other through an adhesive hole formed in the flexible substrate. Since the first film and the second film are strongly bonded through the bonding hole, the flexible substrate disposed therebetween can also be firmly fixed. Therefore, the flexible substrate assembly of the present invention has an effect of improving durability and increasing operational reliability.
그리고, 본 발명에서 연성기판에는 패턴퓨즈가 구비되는데, 제1필름 또는 제2필름에는 패턴퓨즈를 노출시키기 위한 노출창이 형성된다. 노출창은 제1필름이나 제2필름이 패턴퓨즈의 열을 흡수하지 못하도록 할 수 있고, 패턴퓨즈가 설정된 조건(전류값)에서 끊어질 수 있다. 따라서, 연성기판조립체의 안정성이 향상되는 효과가 있다. Further, in the present invention, the flexible substrate is provided with a patterned fuse, and an exposure window for exposing the patterned fuse is formed in the first film or the second film. The exposure window may prevent the first film or the second film from absorbing heat of the pattern fuse, and the pattern fuse may break under a set condition (current value). Thus, there is an effect of improving the stability of the flexible substrate assembly.
또한, 본 발명에서 연성기판조립체를 구성하는 버스바의 가장자리에는 경사엣지부가 구비된다. 경사엣지부는 제1필름과 제2필름의 사이에 접착제가 충진되지 못하는 공극을 방지하고, 접착제의 흐름성을 향상시킬 수 있다. 따라서 연성기판조립체의 접착력이 향상되고, 연성기판조립체의 내구성이 향상된다. In addition, in the present invention, an inclined edge portion is provided at the edge of the bus bar constituting the flexible substrate assembly. The slanted edge portion may prevent a gap between the first film and the second film in which the adhesive cannot be filled, and improve flowability of the adhesive. Therefore, the adhesive force of the flexible substrate assembly is improved, and the durability of the flexible substrate assembly is improved.
그리고, 본 발명에서 버스바의 가장자리에는 라운드부가 구비된다. 라운드부는 버스바의 가장자리에 경사가 급한 모서리가 형성되지 않도록 해주고, 연성기판조립체가 진공성형장치에서 성형될 때 제1필름과 제2필름에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 연성기판조립체의 품질이 향상되는 효과가 있다. And, in the present invention, a round portion is provided at the edge of the bus bar. The round portion prevents sharp corners from being formed at the edges of the bus bar, and prevents wrinkles from occurring in the first film and the second film when the flexible substrate assembly is formed in a vacuum forming apparatus. Therefore, there is an effect of improving the quality of the flexible substrate assembly.
도 1은 본 발명에 의한 연성기판조립체의 일실시례가 제작되는 모습을 보인 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 연성기판조립체의 일실시례를 제작하기 위한 제조장치를 구성하는 부품들을 분하하여 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시례에 의한 연성기판조립체의 부품들을 분해하여 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시례에 의한 연성기판조립체의 일부 구성을 확대하여 보인 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 연성기판조립체를 구성하는 제2필름과 연성기판의 구조를 보인 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 연성기판조립체를 구성하는 연성기판, 버스바 및 연결단자의 구성을 보인 사시도.
도 7은 도 4에 도시된 연성기판조립체를 구성하는 제1필름 및 제2필름과, 그 사이에 배치된 버스바의 구성을 보인 단면도.
도 8은 도 4에 도시된 연성기판조립체를 구성하는 제1필름 상부에 놓인 버스바의 구성을 보인 평면도.
도 9는 본 발명에 의한 연성기판조립체를 제작하기 위한 제조장치의 일부 구성을 확대하여 보인 사시도.
도 10 내지 도 14는 본 발명에 의한 연성기판조립체를 제작하는 과정을 순차적으로 보인 작업순서도.
도 15는 본 발명의 일실시례에 의한 연성기판조립체의 접착홀의 직경에 따른 접착력과 단락횟수의 관계를 보인 그래프.1 is an exemplary view showing how one embodiment of a flexible substrate assembly according to the present invention is manufactured.
2 is a perspective view showing parts constituting a manufacturing apparatus for manufacturing one embodiment of a flexible substrate assembly according to the present invention in a divided manner;
3 is an exploded perspective view of components of a flexible substrate assembly according to an embodiment of the present invention;
4 is an enlarged perspective view of some configurations of a flexible substrate assembly according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view showing structures of a second film and a flexible substrate constituting the flexible substrate assembly shown in FIG. 4;
6 is a perspective view showing the configuration of a flexible substrate, a bus bar, and connection terminals constituting the flexible substrate assembly shown in FIG. 4;
7 is a cross-sectional view showing the configuration of first and second films constituting the flexible substrate assembly shown in FIG. 4 and a bus bar disposed therebetween;
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a bus bar disposed on a first film constituting the flexible substrate assembly shown in FIG. 4;
9 is an enlarged perspective view of some configurations of a manufacturing apparatus for manufacturing a flexible substrate assembly according to the present invention;
10 to 14 are work flow charts sequentially showing a process of manufacturing a flexible substrate assembly according to the present invention.
15 is a graph showing the relationship between the adhesive strength and the number of short circuits according to the diameter of the bonding hole of the flexible substrate assembly according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
본 발명은 연성기판조립체(C)에 관한 것이다. 여기서 연성기판조립체(C)는 연성기판(30)을 포함하는 유연한 성질의 연성기판조립체(C)를 의미하고, 상기 연성기판조립체(C)는 전기자동차용 배터리 등 다양한 전장품에 사용될 수 있다. 또한, 상기 연성기판조립체(C)는 전기자동차용 배터리 이외에도 유연한 성질이 필요한 다양한 연성기판조립체(C)에 적용될 수도 있다. The present invention relates to a flexible substrate assembly (C). Here, the flexible substrate assembly (C) refers to a flexible substrate assembly (C) including a
본 발명에 의한 연성기판조립체(C)는 연성기판 제조장치(100, 이하 '제조장치'라 함)에 의해 제작될 수 있다. 이하에서는 연성기판조립체(C)와 제조장치(100를 함께 설명하기로 한다. 도 1에는 연성기판조립체(C)가 제조장치(100)에 설치되어, 연성기판조립체(C)의 일부분만 노출되어 있고, 도 2에는 제조장치(100)가 분해되어 연성기판조립체(C)가 완전히 노출된 상태이다. The flexible substrate assembly C according to the present invention may be manufactured by a flexible substrate manufacturing apparatus 100 (hereinafter referred to as 'manufacturing apparatus'). Hereinafter, the flexible substrate assembly C and the
참고로, 도 2에는 연결단자(50)를 제외하고 제2필름(20) 등 연성기판조립체(C)의 모든 부품이 조립된 상태로 도시되어 있으나, 실제로는 제2필름(20)은 상부에서 연결단자(50)를 덮는 부품이다. 도 2에서는 연결단자(50)의 형태와 이하에서 설명될 조립플레이트(150)의 구조를 보이기 위해 분리된 상태로 표현되어 있다. For reference, although all parts of the flexible substrate assembly (C), such as the
도 2에서 보듯이, 상기 연성기판조립체(C)는 얇은 판상 구조이다. 상기 연성기판조립체(C)는 여러방향으로 휘어질 수 있는 유연한 성질을 갖는다. 상기 연성기판조립체(C)에는 연성기판(30)이 포함되고, 상기 연성기판(30)에는 버스바(40) 등 다양한 부품이 연결된다. 그리고, 상기 연성기판(30)과 버스바(40) 등의 부품의 하부와 상부에는 각각 제1필름(10)과 제2필름(20)이 적층되어 연성기판조립체(C)의 상부면과 하부면을 구성하게 된다. As shown in FIG. 2, the flexible substrate assembly (C) has a thin plate-like structure. The flexible substrate assembly (C) has a flexible property capable of being bent in various directions. The flexible substrate assembly (C) includes a
상기 연성기판조립체(C)는 부품들 사이를 전기적으로 연결하고, 배터리와 같은 다른 부품의 온도 등 상태를 측정하는 기능을 할 수도 있다. 상기 연성기판조립체(C)의 말단에는 연성기판(30)의 한쪽 끝에 배치된 기판말단부(33)와, 버스바(40)에서 연장된 버스바연결부(42)가 배치될 수 있다. 상기 기판말단부(33)와 상기 버스바연결부(42)는 각각 외부와의 전기적 연결을 위한 부분이다. 여기서 상기 기판말단부(33)에는 커넥터(35, 도 3참조)가 결합될 수 있고, 버스바연결부(42)에는 외부 전원단자(미도시)가 연결될 수 있다. The flexible substrate assembly (C) may function to electrically connect components and measure a state such as temperature of other components such as a battery. A
도 3을 보면, 상기 연성기판조립체(C)를 구성하는 부품들이 분해된 상태로 도시되어 있다. 상기 연성기판조립체(C)의 하부에는 얇은 필름형태인 제1필름(10)이 배치되고, 그 반대편인 상부에는 역시 얇은 필름형태인 제2필름(20)이 배치된다. 그리고 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20) 사이에는 상기 연성기판(30), 상기 버스바(40), 연결단자(50) 및 서미스터 등이 설치된다. Referring to FIG. 3, the components constituting the flexible substrate assembly C are shown in an exploded state. A
상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)은 접착성분에 의해 서로 접착된다. 이에 따라 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20) 사이에 위치한 상기 연성기판(30) 등의 부품들은 상기 제1필름(10)과 제2필름(20)에 사이에 고정될 수 있다. 여기서 접착성분은 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20) 중 적어도 어느 한쪽의 표면에 도포된 접착제이거나 별도의 접착테잎 등일 수도 있다. The
상기 제1필름(10)의 표면(11)에는 접착제(A, 도 7참조)가 도포되어 있다. 상기 제1필름(10)의 표면(11)은 이형지(미도시)가 부착되고, 상기 이형지가 제거되면 접착제(A)가 도포된 상기 표면(11)이 노출된다. 상기 접착제(A)는 표면(11) 중에서 상기 제2필름(20)을 향하는 표면에 도포되어 상기 제1필름(10)과 제2필름(20)이 서로 접착될 수 있다. An adhesive (A, see FIG. 7) is applied to the
상기 접착제(A)가 형성된 상기 제1필름(10)의 표면(11)에 도포된 접착제는 접착부로 볼 수도 있다. 본 실시례에서, 상기 제2필름(20)을 향한 상기 제1필름(10)의 표면(11)과, 상기 제1필름(10)을 향한 상기 제2필름(20)의 표면(21) 중 적어도 어느 한쪽에는 접착부(A)가 있고, 상기 접착부(A)는 후술할 연성기판(30)의 상기 접착홀(37)을 덮는다. 상기 접착홀(37)은 아래에서 다시 설명하기로 한다. The adhesive applied to the
상기 제1필름(10)에는 다수개의 구멍들이 형성된다. 상기 구멍 중 일부는 상기 버스바(40)를 노출시키기 위한 버스바노출홀(12)이고, 나머지 일부는 상기 연결단자(50)를 노출시키기 위한 단자노출홀(15)이다. 상기 버스바노출홀(12)은 다수개로 구성되고, 다수개의 버스바노출홀(12)들은 상기 제1필름(10)의 양쪽에 각각 나란하게 배열될 수 있다. 본 실시례에서 상기 단자노출홀(15)은 상기 버스바노출홀(12) 보다 상기 제1필름(10)의 안쪽에 배치된다.A plurality of holes are formed in the
도시되지는 않았으나, 상기 제1필름(10)에는 제1필름정렬홀이 형성된다. 상기 제1필름정렬홀은 상기 제1필름(10)을 관통하여 형성된 것이고, 상기 제1필름정렬홀에는 상기 하부조립프레임(110)의 필름정렬돌기(117)가 끼워진다. 도 9를 참조하면, 상기 필름정렬돌기(117)가 상기 제1필름정렬홀과, 상기 제2필름(20)의 제2필름정렬홀(27)을 각각 통과하여 상부로 노출된 모습이 도시되어 있다. 도 9에서 상기 제1필름정렬홀은 상기 제2필름정렬홀(27)의 하부에 제2필름정렬홀(27)과 동일한 위치에 형성되어 있다. Although not shown, a first film alignment hole is formed in the
상기 제2필름(20)의 표면(21)에도 접착제(A)가 도포될 수 있다. 보다 정확하게는 상기 제2필름(20)의 표면(21) 중에서 상기 제1필름(10)을 향하는 표면에 접착자가 도포되고, 여기에는 이형지(미도시)가 부착된다. 상기 접착제(A)가 형성된 상기 제2필름(20)의 표면(21)에 도포된 접착제도 접착부로 볼 수 있다. An adhesive (A) may also be applied to the
상기 제2필름(20)에도 다수개의 구멍들이 형성된다. 상기 구멍 중 일부는 상기 버스바(40)를 노출시키기 위한 버스바노출홀(22)이고, 나머지 일부는 상기 연결단자(50)를 노출시키기 위한 단자노출홀(25)이다. 상기 버스바노출홀(22)과 상기 단자노출홀(25)은 상기 제1필름(10)의 상기 버스바노출홀(12)과 상기 단자노출홀(15)과 유사하게 제2필름(20)에 형성될 수 있다.A plurality of holes are also formed in the
도 9를 보면, 상기 제2필름(20)에는 제2필름정렬홀(27)이 형성된다. 상기 제2필름정렬홀(27)은 상기 제2필름(20)을 관통하여 형성된 것이고, 상기 제2필름정렬홀(27)에는 상기 하부조립프레임(110)의 필름정렬돌기(117)가 끼워진다. 상기 필름정렬돌기(117)가 상기 제1필름정렬홀과, 상기 제2필름정렬홀(27)을 각각 통과하여 상부로 노출될 수 있다. Referring to FIG. 9 , a second
상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20) 사이에는 연성기판(30)이 배치된다. 상기 연성기판(30, FPCB, Flexible Printed Circuit Board)은 전기회로기판으로, 유연한 특성을 갖는다. 상기 연성기판(30)은 통상 소정의 수지로 형성된 베이스필름 상에 소정의 회로가 라미네이팅된 기판을 의미한다. A
상기 연성기판(30)은 얇은 필름 형태의 기판몸체(31)를 포함한다. 상기 기판몸체(31)의 한쪽에는 기판말단부(33)가 구비되고, 여기에는 커넥터(35)가 결합될 수 있다. 상기 기판말단부(33)는 상기 연성기판(30)과 외부의 부품을 전기적으로 연결하기 위한 것이고, 상기 기판말단부(33)는 상기 연성기판(30)의 한쪽 끝에서 휘어진 형태로 만들어진다. 상기 기판말단부(33)는 생략되거나, 다른 형상을 가질 수도 있다. The
상기 연성기판(30)은 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 사이에 배치되어, 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 접착되면 그 사이에 고정된다. 상기 연성기판(30)은 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 중심을 따라 배치되고, 그 양쪽으로는 다수개의 상기 버스바(40)들이 배치된다. The
도 4에는 연성기판조립체(C)가 완성된 모습이 도시되어 있다. 도 4를 보면, 상기 연성기판(30)에는 퓨즈패턴(F)이 형성된다. 상기 퓨즈패턴(F)은 구리 등 금속재질이고, 연성기판(30)에 형성된 다른 패턴과 전기적으로 연결된다. 상기 퓨즈패턴(F)의 적어도 일부의 폭은 연성기판(30)의 다른 회로패턴의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 퓨즈패턴(F)은 과도한 전류가 발생 시 끊어질 수 있다. 상기 퓨즈패턴(F)은 연성기판조립체(C)를 이용하여 배터리모듈을 구성하는 각 배터리셀들의 전압을 센싱하기 위한 센싱 경로 중 안전성 확보를 위한 것으로, 각 배터리셀 마다 퓨즈패턴(F)이 할당될 수 있다. 4 shows a completed flexible substrate assembly C. Referring to FIG. 4 , a fuse pattern F is formed on the
본 실시례에서 상기 퓨즈패턴(F)이 형성된 연성기판(30)의 일부는 제2필름(20)의 일부가 박리된 노출창(26)을 통해서 노출될 수 있다. 도 4를 보면, 상기 연성기판조립체(C)의 상면을 구성하는 제2필름(20)의 일부가 개방되어 노출창(26)을 형성하고, 상기 노출창(26)을 통해서 퓨즈패턴(F)이 형성된 연성기판(30)의 일부가 노출될 수 있는 것이다. 물론 상기 퓨즈패턴(F)은 코팅액 등에 의해 덮혀있지만, 코팅액 등이 투명한 재질이라면 퓨즈패턴(F)이 육안으로 관찰될 수 있다. 본 실시례에서 상기 노출창(26)은 상기 제2필름(20)의 일부가 박리되어 형성되지만, 상기 노출창(26)은 제1필름(10)의 일부가 박리되어 형성될 수도 있다. In this embodiment, a portion of the
상기 노출창(26)은 상기 퓨즈패턴(F)에 설정된 기준값 이상의 전류가 인가되면 상기 퓨즈패턴(F)이 단락될 수 있도록 한다. 만약 노출창(26)이 없이 상기 제2필름(20)이 상기 퓨즈패턴(F)이 형성된 연성기판(30)의 상부를 덮는다면, 상기 제2필름(20)이 일종의 방열재로 기능을 하여 기준값 이상의 전류에서도 퓨즈패턴(F)이 끊어지지 않거나, 끊어지는데 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 상기 노출창(26)은 상기 퓨즈패턴(F) 중에서 단락을 위해 폭이 좁아지는 병목부의 상부에 형성될 수 있다.The
보다 정확하게는, 본 실시례에서 상기 노출창(26)은 상기 패턴퓨즈(F)의 폭 보다 크고, 상기 패턴퓨즈(F)의 길이 보다 길게 형성된다. 상기 노출창(26)이 상기 패턴퓨즈(F)의 폭 보다 크고, 상기 패턴퓨즈(F)의 길이 보다 길게 형성되므로, 상기 패턴퓨즈(F)는 상기 노출창(26)을 통해 완전히 노출될 수 있다. More precisely, in this embodiment, the
도 5를 보면, 상기 연성기판(30)에는 접착홀(37)이 형성된다. 상기 접착홀(37)은 상기 연성기판(30)을 관통해서 만들어지는 구멍으로, 상기 접착홀(37)을 통해 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 서로 접착될 수 있다. 물론, 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)은 상기 연성기판(30) 보다 면적이 넓기 때문에 상기 접착홀(37) 이외의 다른 부분에서도 접착되지만, 상기 접착홀(37)을 통해서도 접촉되는 것이다. 상기 연성기판(30) 중에서 상기 접착홀(37)에 인접한 부분은 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 서로 접착되므로 보다 강하게 고정될 수 있다. Referring to FIG. 5 , an
상기 접착홀(37)은 상기 연성기판(30)의 길이를 따라 다수개가 형성될 수 있다. 상기 접착홀(37)은 도 5에서와 같이 원형으로 형성될 수도 있지만, 다른 다양한 형상으로 형성될 수도 있다. 참고로 도 5에서는 상기 제2필름(20)이 벗겨져 상기 접착홀(37)이 노출된 상태이지만, 상기 제2필름(20)이 상기 연성기판(30)을 덮으면 상기 접착홀(37)은 상기 제1필름(10) 및 제2필름(20)에 의해 가려지게 된다.A plurality of the bonding holes 37 may be formed along the length of the
도 15를 참조하면, 도 15에는 상기 접착홀(37)의 직경에 따른 접착력과 단락횟수의 관계를 보인 그래프가 도시되어 있다. 여기서 접착력은 상기 접착홀(37)의 주변에 해당하는 상기 연성기판(30)과 상기 제1필름(10) 및 제2필름(20)의 접착력을 나타낸 것이고, 단락횟수는 상기 연성기판조립체(C)를 다수회 절곡시켰을 때 회로에 단락이 발생한 횟수를 나타낸 것이다. 여기서 X축은 상기 연성기판(30)의 폭(X1) 대비 상기 접착홀(37)의 직경(X2)의 상대비(X2/X1)를 나타낸다. Referring to FIG. 15, FIG. 15 is a graph showing the relationship between the adhesive force and the number of short circuits according to the diameter of the
그래프에서 보듯이, 상기 상대비(X2/X1)가 1.0 이하인 경우에는 접착력이 400gf/cm로 접착력이 매우 낮고, 상대비(X2/X1)가 0.5 이상인 경우에는 접착력의 크기가 일정한 수준으로 유지된다. 상기 상대비(X2/X1)가 0.6 이상인 경우에는 접착력이 오히려 다소 줄어든 것을 볼 수 있는데, 이것은 상기 접착홀(37)이 커짐에 따라 상기 연성기판(30)의 나머지 부분의 폭이 좁아져, 외력이 가해졌을 때 연성기판(30)이 쉽게 끊어지기 때문이다. As shown in the graph, when the relative ratio (X2 / X1) is 1.0 or less, the adhesive force is very low as 400 gf / cm, and when the relative ratio (X2 / X1) is 0.5 or more, the size of the adhesive force is maintained at a constant level . When the relative ratio (X2/X1) is 0.6 or more, it can be seen that the adhesive force is somewhat reduced. This is because the
그리고, 상기 상대비(X2/X1)가 0.6 이상인 경우에는 회로의 단락 회수가 크게 증가한 것을 알 수 있다. 이것은 상기 접착홀(37)이 커짐에 따라 상기 연성기판(30)의 나머지 부분의 폭이 좁아져 연성기판(30)에 내장된 회로패턴이 쉽게 끊어지기 때문이다. 결과적으로, 상기 연성기판(30)의 폭(X1) 대비 상기 접착홀(37)의 직경(X2)의 상대비(X2/X1)는 0.2 내지 0.5인 것이 바람직하다. And, it can be seen that the number of short circuits in the circuit greatly increased when the relative ratio (X2/X1) was 0.6 or more. This is because, as the
한편, 다시 도 3을 보면, 상기 버스바(40)는 전기전도성이 높은 금속재질로 만들어진다. 상기 버스바(40)는 얇은 판상이고, 상기 연성기판(30)에 전기적으로 연결된다. 상기 버스바(40)는 배터리모듈을 구성하는 각각의 배터리셀(미도시)들과 결합하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연성기판(30)은 상기 버스바(40)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 버스바(40)에 연결된 배터리셀들을 제어할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 3 again, the
상기 연성기판조립체(C)에는 다수개의 버스바(40)들이 포함될 수 있다. 각각의 개별버스바(41)들은 서로 분리되거나, 또는 브릿지(45)를 통해 서로 연속적으로 연결될 수도 있다. 본 실시례에서는, 도 3에서 보듯이, 다수개의 개별버스바(41)들이 서로 연속적으로 연결되고, 총 2개의 긴 버스바스트립을 구성하게 된다. 2개의 긴 버스바스트립은 상기 연성기판(30)의 양쪽에 각각 배치될 수 있다. A plurality of bus bars 40 may be included in the flexible substrate assembly C. Each of the individual bus bars 41 may be separated from each other or may be continuously connected to each other through a
상기 버스바(40)의 끝에는 버스바연결부(42)가 있다. 상기 버스바연결부(42)는 외부와의 연결을 위한 것으로, 여기에는 전원부(미도시)가 연결될 수 있다. 상기 버스바연결부(42)를 통해서 배터리모듈의 전원이 외부로 공급되거나, 반대로 외부의 전원이 배터리모듈에 공급될 수 있다. At the end of the
상기 버스바(40)에는 셀연결단(43)이 있다. 상기 셀연결단(43)은 상기 버스바(40)에서 연장된 부분이고, 대략 사각판상이다. 상기 셀연결단(43)은 배터리셀에 연결되는 부분으로, 상기 셀연결단(43)에는 버스바홀(46)이 형성된다. 상기 버스바홀(46)은 상기 셀연결단(43)을 관통해서 만들어지고, 셀연결단(43)의 중심부에 형성된다. 상기 버스바홀(46)에는 아래에서 설명될 제1하부조립프레임(110)의 부품장착돌기(116)가 끼워진다. 상기 부품장착돌기(116)가 상기 버스바홀(46)에 끼워지면, 상기 버스바(40)는 상기 제1하부조립프레임(110) 상의 정확한 장착위치에 고정될 수 있다. The
도 7을 보면, 상기 버스바(40)에는 경사엣지부(43a)가 형성된다. 상기 경사엣지부(43a)는 상기 버스바(40)의 가장자리면에 형성되고, 끝부분으로 갈수록 버스바(40)의 두께(상하폭)이 좁아지도록 형성된다. 상기 경사엣지부(43a)는 상기 버스가의 가장자리를 따라 연속적으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7 , an
상기 경사엣지부(43a)는 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 사이에 존재하는 접착제(A)의 흐름성을 향상시킨다. 만약 상기 경사엣지부(43a)가 생략되고 상기 버스바(40)의 가장자리가 직교하게 형성된다면, 가장자리의 급한 경사로 인해 버스바(40)의 가장자리 근처에서 접착제(A)의 흐름이 끊겨 접착제가 충진되지 못하는 공극이 형성될 수 있다. The
본 실시례에서 상기 경사엣지부(43a)는 상기 버스바(40)의 가장자리에서 상부 및 하부가 대칭된 경사면 형상으로 구성되지만, 이와 달리 상기 경사엣지부(43a)는 곡면으로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 경사엣지부(43a)는 상기 버스바(40)의 상면 및 하면 중 어느 한면에만 형성될 수도 있다. In this embodiment, the
도 8을 보면, 상기 버스바(40)에는 라운드부(43b)가 형성된다. 상기 라운드부(43b)는 상기 버스바(40)의 가장자리가 둥근 형태로 만들어진 부분이다. 상기 라운드부(43b)는 버스바(40)의 가장자리에 경사가 급한 모서리가 형성되지 않도록 해준다. 본 실시례에서 상기 라운드부(43b)는 연속된 곡선면형태가 된다. Referring to FIG. 8 , a
상기 라운드부(43b)는 연성기판조립체(C)가 진공퀵프레스(Vacuum Quick Press) 장치에 장착되어 일정 온도와 압력으로 성형되는 과정에서 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)에 주름이 발생하는 것을 방지해준다. 고온 고압 환경에서 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 압축되면 각진 모서리 부분에 외력이 집중되어 모서리 부분에 주름이 발생할 수 있다. 하지만 본 실시례에서는 상기 라운드부(43b)가 외력을 분산시켜 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)에 특정 방향으로 주름이 생기는 것을 방지해 줄 수 있다. The
상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이에는 연결단자(50)가 배치된다. 상기 연결단자(50)는 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)에 각각 그 양단이 결합되어, 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 연결단자(50)는 전기전도성이 높은 금속재질로 만들어진다. 상기 연결단자(50)는 얇은 판상이고, 폭 보다 길이가 길게 형성된다. A
도 3에는 상기 연결단자(50)가 상기 연성기판(30)에 연결된 모습으로 도시되어 있지만, 실제로는 상기 제1필름(10) 위에 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)가 안착되고, 아래에서 설명될 조립플레이트(150)가 상기 연성기판(30)과 버스바(40)의 상부에 포개진 후에 조립플레이트(150)의 조립가이드홀(155)을 통해서 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이에 배치된다. 도 2에는 조립플레이트(150)와 연결단자(50)가 분리된 상태로 도시되어 있다. Although the
상기 연결단자(50)는 상기 연성기판(30)이나 상기 버스바(40) 보다는 폭이 좁고 작기 때문에 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이의 정확한 위치에 안착시키기 어렵다. 이를 해결하기 위해서 상기 조립플레이트(150)를 사용하면 상기 조립가이드홀(155)을 통해서 상기 연결단자(50)가 정확한 위치에 안착될 수 있다.Since the connecting
도 4를 보면, 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 서로 겹쳐지더라도, 부품들의 일부는 노출될 수 있다. 구체적으로 보면, 상기 버스바(40)의 셀연결단(43)과 연결단자(50)의 웰딩부(53)는 외부로 노출될 수 있다. 상기 셀연결단(43)은 배터리셀과 연결되어야 하므로 외부로 노출될 필요가 있고, 웰딩부(53)는 상기 버스바(40)-상기 연결단자(50)의 사이 또는 상기 연성기판(30)-상기 연결단자(50) 사이의 결합을 위해 레이저웰딩 하기 위한 작업포인트이므로 역시 외부로 노출될 필요가 있다. 상기 웰딩부(53)는 상기 연결단자(50)가 상기 연성기판(30)에 표면실장되면 상기 연성기판(30)의 바깥쪽으로 돌출된 부분이고, 상기 웰딩부(53)는 상기 버스바(40)의 표면에 겹쳐진다. 참고로 도 6을 보면 상기 웰딩부(53)들이 보다 잘 표현되어 있다. 도 6에서는 웰등부(53)들을 잘 보이기 위해 필름(10,20)이 생략된 상태로 부품들이 도시되어 있다. Referring to FIG. 4 , even if the
도시되지는 않았으나, 상기 연성기판(30)에는 서미스터가 더 구비될 수도 있다. 상기 서미스터는 배터리셀의 온도를 측정하기 위한 온도센서이다. 상기 서미스터는 상기 연결단자(50)와 함께 표면실장공정을 통해서 상기 연성기판(30)에 설치될 수 있다. Although not shown, the
다음으로 제조장치(100)를 설명하기로 한다. 도 2를 참조하면, 상기 제조장치(100)는 크게 하부조립프레임(110), 상부조립프레임(130) 및 조립플레이트(150)를 포함한다. 상기 하부조립프레임(110)과 상기 상부조립프레임(130)은 상기 연성기판조립체(C)를 구성하는 부품들을 사이에 두고 결합할 수 있고, 상기 조립플레이트(150)는 상기 하부조립프레임(110)에 포개질 수 있다. Next, the
상기 하부조립프레임(110)은 (i) 상기 연결단자(50) 및 상기 서미스터가 상기 연성기판(30)의 표면에 실장되는 표면실장공정, (ii) 제1필름(10) 및 제2필름(20)의 부착공정, (iii) 상기 연결단자(50)와 상기 버스바(40) 사이의 웰딩공정에 모두 사용될 수 있다. The
그리고, 상기 상부조립프레임(130)은 제1필름(10) 및 제2필름(20)의 부착공정에 사용될수 있다. 상기 제2필름(20)이 상기 제1필름(10)에 접착되면, 상기 하부조립프레임(110)에 상기 상부조립프레임(130)이 포개진 상태로 진공퀵프레스(Vacuum Quick Press) 장치에 장착되어 일정 온도와 압력으로 성형할 수 있다. And, the
마지막으로 상기 조립플레이트(150)는 상기 연결단자(50) 및 상기 서미스터가 상기 연성기판(30)의 표면에 실장되는 표면실장공정에 사용될 수 있다. 상기 조립플레이트(150)가 상기 하부조립프레임(110)에 고정되면, 상기 조립플레이트(150)의 조립가이드홀(155)을 통해 연결단자(50)를 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이의 정확한 위치에 안착시킬 수 있다. Finally, the
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 하부조립프레임(110)은 제조장치(100)의 하부에 배치된다. 상기 하부조립프레임(110)은 대략 얇은 육면체형상이고, 상면은 평면으로 구성된다. 상기 하부조립프레임(110)의 상부에는 연성기판조립체(C)를 구성하는 부품들이 안착될 수 있다. Looking more specifically, the
도 2를 보면, 상기 하부조립프레임(110)의 골격을 형성하는 하부몸체(111)의 상면에는 음각 및 양각 형태의 다양한 설치부들이 형성된다. 상기 설치부는 아래에서 설명될 부품장착홈(113), 장치정렬돌기(112), 부품장착돌기(116) 등을 포함하는 것이다. Referring to Figure 2, the upper surface of the
상기 하부몸체(111)의 상면에는 장치정렬돌기(112)가 돌출된다. 상기 장치정렬돌기(112)는 상기 하부몸체(111)의 상면가장자리에서 상부로 돌출된다. 상기 장치정렬돌기(112)는 상기 상부조립프레임(130)에 형성된 프레임정렬홈(132)에 끼워진다. 상기 장치정렬돌기(112)가 상기 프레임정렬홈(132)에 끼워지면 상기 하부조립프레임(110)과 상기 상부조립프레임(130)이 정확한 위치로 포개질 수 있다. 본 실시례에서 상기 장치정렬돌기(112)는 상기 하부몸체(111)의 상면의 네 모서리에 가까운 위치에 각각 구비된다.
한편, 상기 하부조립프레임(110)의 장치정렬돌기(112)는 상기 조립플레이트(150)가 상기 하부조립프레임(110)에 정확하게 정렬되도록 안내할 수 있다. 상기 장치정렬돌기(112)가 상기 조립플레이트(150)의 플레이트홀(152)에 끼워지면 상기 조립플레이트(150)가 정렬될 수 있다. 즉, 상기 장치정렬돌기(112)는 상기 플레이트홀(152)을 통과하여 상기 상부조립프레임(130)의 프레임정렬홀(132)에 끼워질 수 있는 것이다. Meanwhile, the
상기 하부몸체(111)의 상면에는 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)의 형상에 대응하는 부품장착홈(113)이 함몰되어 있다. 상기 부품장착홈(113)의 표면에는 상기 연성기판(30)과 버스바(40)가 직접 안착되지 않고, 제1필름(10)이 상기 부품장착홈(113)에 안착된다. 하지만 제1필름(10)은 매우 얇고 쉽게 휘어지는 재질이므로 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)가 상기 부품장착홈(113)의 형태에 맞게 안착될 수 있다. A
상기 부품장착홈(113)은 상기 연성기판(30)의 형상대로 함몰되는 제1장착홈(113a)과, 상기 버스바(40)의 형상대로 함몰되는 제2장착홈(113b)을 포함한다. 상기 제1장착홈(113a)은 상기 하부조립프레임(110)의 중심을 따라 길게 연장되고, 상기 제2장착홈(113b)은 상기 제1장착홈(113a)의 양쪽에 각각 배치된다. The
상기 하부조립프레임(110)에는 장착돌기들(116,117)이 돌출된다. 여기서 장착돌기들(116,117)은 아래에서 설명될 부품장착돌기(116)와, 필름장착돌기(117)를 포함한다. 상기 장착돌기들(116,117)은 연성기판(30), 버스바(40), 필름들(10,20)이 상기 하부조립프레임(110)의 상면에 정확하게 고정될 수 있도록 해준다. Mounting
상기 하부조립프레임(110)의 상면에는 부품장착돌기(116)가 돌출된다. 상기 부품장착돌기(116)는 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)가 상기 하부조립프레임(110)의 부품장착홈(113)에 정확하게 정렬될 수 있게 한다. 도 9를 보면, 상기 부품장착돌기(116)는 상기 제1장착홈(113a)에 구비된 기판장착돌기(116a)와, 상기 제2장착홈(113b)에 구비된 버스바장착돌기(116b)를 포함한다. A
상기 기판장착돌기(116a)는 상기 제1장착홈(113a)의 양쪽 가장자리를 따라 번갈아 배치되어 연성기판(30)의 위치를 고정해줄 수 있다. 그리고 상기 버스바장착돌기(116b)는 상기 제2장착홈(113b)에서 돌출되어 상기 버스바(40)의 셀연결단(43)에 형성된 버스바홀(46)을 통과할 수있다. 상기 버스바장착돌기(116b)가 상기 버스바홀(46)에 끼워지면, 상기 버스바(40)는 상기 제2장착홈(113b) 상의 정확한 장착위치에 고정될 수 있다. The
도 1 및 도 9를 보면, 상기 하부조립프레임(110)에는 필름정렬돌기(117)가 돌출된다. 상기 필름정렬돌기(117)는 상기 제1필름(10)과 제2필름(20)이 상기 하부조립프레임(110)에 정렬되도록 한다. 상기 필름정렬돌기(117)는 상기 하부조립프레임(110)의 상면에서 돌출되고, 상기 필름정렬돌기(117)에는 상기 제1필름(10)의 제1필름정렬홀과, 상기 제2필름(20)의 제2필름정렬홀(27)이 각각 끼워진다. 이에 따라 상기 연성기판조립체(C)를 구성하는 제1필름(10)과 제2필름(20)의 위치가 정렬될 수 있다. 1 and 9, a
도 11를 참조하면, 상기 하부조립프레임(110)에는 가이드자석(118)이 구비된다. 상기 가이드자석(118)은 상기 하부조립프레임(110)에서 상기 조립플레이트(150)의 상기 조립가이드홀(155)이 개방되는 위치에 구비된다. 상기 가이드자석(118)은 금속재질의 부품들(연결단자(50) 등)을 당겨 부품의 위치를 정확하게 설정해줄 수 있다. 작업자가 작은 크기의 부품들을 일일이 정확한 위치에 놓기 어려운 경우가 많은데, 상기 제조장치(100)는 가이드자석(118)을 이용하여 부품들의 위치를 정확하게 안내할 수 있는 것이다. Referring to Figure 11, the
상기 가이드자석(118)은 상기 하부조립프레임(110)의 상부에 노출될 수도 있지만, 상기 하부조립프레임(110)의 표면 아래쪽에 내장될 수도 있다. The
상기 하부조립프레임(110)의 가장자리에는 단부조립부(120)가 구비된다. 상기 단부조립부(120)는 상기 연성기판조립체(C)에서 연장되는 외부연결단(33,42)이 안착되는 부분으로, 상기 외부연결단(33,42)이 고정되는 장소를 제공한다. 여기서 외부연결단(33,42)이란 상기 연성기판(30)의 한쪽 끝에 배치된 기판말단부(33)와, 상기 버스바(40)에서 연장된 버스바연결부(42)를 포함한 것이다.An
상기 단부조립부(120)는 상기 하부조립프레임(110)의 측면에 단차진 형태로 돌출된다. 상기 단부조립부(120)는 상기 하부조립프레임(110)의 측면에서 돌출되고, 상기 단부조립부(120)는 상기 상부조립프레임(130)이 상기 하부조립프레임(110)에 조립된 상태에서도 외부로 노출된다. 상기 단부조립부(120)는 상기 하부조립프레임(110)의 상면 보다는 낮은 높이를 갖는다. 이에 따라 상기 기판말단부(33)와 버스바연결부(42)는 각각 상기 하부조립프레임(110)의 상면 보다는 낮은 위치에 안착될 수 있다. The
도 9에서 보듯이, 상기 단부조립부(120)는 상기 부품 중 연성기판(30)에서 연장되는 기판말단부(33)가 안착되는 제1조립부(122)와, 상기 부품 중 버스바(40)에서 연장되는 버스바연결부(42)가 안착되는 제2조립부(126)를 포함한다. 본 실시례에서 상기 연성기판(30)에 각각 버스바스트랩이 배치되므로, 상기 제1조립부(122)의 양쪽에 각각 제2조립부(126)가 배치된다. 상기 제1조립부(122)는 상기 제2조립부(126) 보다 상대적으로 높이가 높지만, 같은 높이이거나 제2조립부(126)가 더 높을 수도 있다. As shown in FIG. 9, the
상기 제1조립부(122)는 상기 단부조립부(120)에서 돌출되어 상기 기판말단부(33)의 가장자리를 둘러싸고, 그 안쪽에는 제1조립홈(121)이 함몰되어 있어서 상기 기판말단부(33)가 끼워질 수 있다. 그리고 상기 제2조립부(126) 역시 상기 버스바연결부(42)의 가장자리를 둘러싸고, 그 안쪽에는 제2조립홈(125)이 함몰되어 상기 버스바연결부(42)가 끼워질 수 있다. The
다시 도 2를 참조하면, 상기 하부조립프레임(110)의 상부에는 상부조립프레임(130)이 배치된다. 상기 상부조립프레임(130)은 상기 하부조립프레임(110)과 마찬가지로 대략 얇은 육면체형상이고, 저면은 평면으로 구성된다. 상기 상부조립프레임(130)의 하부에는 연성기판조립체(C)를 구성하는 부품들이 안착될 수 있다. Referring back to FIG. 2 , an
도 2를 보면, 상기 상부조립프레임(130)의 골격은 상부몸체(131)가 형성한다. 도시되지는 않았지만 상기 상부조립프레임(130)의 저면에는 음각 및 양각 형태의 다양한 설치부들이 형성된다. 상기 설치부는 상기 하부조립프레임(110)의 설치부와 마찬가지로 상기 연성기판조립체(C)를 구성하는 부품들을 고정하기 위한 것이다. 상기 상부조립프레임(130)의 설치부는 상기 하부조립프레임(110)의 설치부의 구조와 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 2, the skeleton of the
상기 상부조립프레임(130)에는 프레임정렬홈(132)이 형성된다. 상기 프레임정렬홈(132)은 상기 상부조립프레임(130)의 저면에서 함몰되거나, 상기 상부조립프레임(130)을 관통해서 만들어지는 부분이다. 상기 프레임정렬홈(132)에는 상기 하부조립프레임(110)의 장치정렬돌기(112)가 끼워져 상기 하부조립프레임(110)과 상부조립프레임(130) 사이가 정확하게 정렬될 수 있다. A
상기 상부조립프레임(130)에는 부품장착돌기(116)가 끼워지는 상대장착홈(136)이 형성된다. 상기 상대장착홈(136)은 상기 상부조립프레임(130)의 저면에서 함몰되거나, 상기 상부조립프레임(130)을 관통해서 만들어지는 부분이다. 상기 상대장착홈(136)에는 상기 부품장착돌기(116)를 구성하는 기판장착돌기(116a)와 버스바장착돌기(116b)가 끼워질 수 있다. 상기 부품장착돌기(116)가 상기 상대장착홈(136)에 끼워지면 상기 상부조립프레임(130)과 하부조립프레임(110)이 서로 포개졌을 때 그 사이에 위치한 연성기판조립체(C)가 틀어지지 않고 정확한 위치에 고정된 상태를 유지할 수 있다. The
다음으로 상기 조립플레이트(150)를 살펴보면, 상기 조립플레이트(150)는 상기 상부조립프레임(130)이 상기 하부조립프레임(110)으로부터 분리된 상태에서 상기 하부조립프레임(110)의 상부에 포개진다. 상기 조립플레이트(150)에는 상기 부품들의 조립부위를 노출시키는 조립가이드홀(155)이 형성되어 부품의 조립을 쉽게 할 수 있다. Next, looking at the
상기 조립플레이트(150)는 상기 하부조립프레임(110) 및 상기 상부조립프레임(130)과 마찬가지로 사각 판상인데, 상기 하부조립프레임(110) 및 상부조립프레임(130) 보다는 얇다. 상기 조립플레이트(150)에는 플레이트홀(152)이 관통된다. 상기 플레이트홀(152)에는 상기 하부조립프레임(110)의 장치정렬돌기(112)가 삽입되어 상기 조립플레이트(150)가 정렬될 수 있다. 상기 플레이트홀(152)은 상기 조립플레이트(150)의 네 모서리에 가까운 가장자리에 각각 형성된다. The
상기 조립플레이트(150)에는 조립가이드홀(155)이 형성된다. 상기 조립가이드홀(155)은 상기 조립플레이트(150)를 관통해서 만들어지는 것이다. 상기 조립가이드홀(155)을 통해서 부품, 보다 정확하게는 상기 연결단자(50)가 상기 연성기판(30)과 버스바(40) 사이에 안착될 수 있다. 상기 조립가이드홀(155)을 통해 연결단자(50)가 장착되므로 연결단자(50)가 정확한 위치에 장착될 수 있다. 이처럼 상기 조립플레이트(150)는 상기 연결단자(50)가 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)의 사이에 실장되는 표면실장공정에서 사용되고, 표면실장공정이 끝나면 제거된다. An
다음으로, 도 10 내지 도 14를 참조하여 상기 제조장치를 이용하여 연성기판조립체를 제작하는 과정을 순차적으로 살펴보기로 한다. Next, with reference to FIGS. 10 to 14 , a process of manufacturing a flexible substrate assembly using the manufacturing apparatus will be sequentially described.
도 10에는 상기 하부조립프레임(110)이 도시되어 있다. 상기 하부프레임의 부품장착홈(113) 상부에 제1필름(10)이 안착된다. 이때 상기 제1필름(10)은 이형지가 제거되고, 상면의 점착면이 노출된 상태로 상기 부품장착홈(113)에 안착된다. 상기 제1필름(10)에는 제1필름정렬홀이 형성되는데, 상기 제1필름정렬홀이 상기 하부조립프레임(110)의 필름정렬돌기(117)에 끼워지면 상기 제1필름(10)이 상기 하부조립프레임(110)의 정확한 위치에 고정될 수 있다. 10 shows the
이 상태에서 상기 제1필름(10)의 상면, 즉 접착면에는 연성기판(30)과 버스바(40)가 안착된다. 상기 제1필름(10)의 하부에는 상기 연성기판(30)의 형상대로 함몰되는 제1장착홈(113a)과, 상기 버스바(40)의 형상대로 함몰되는 제2장착홈(113b)이 존재하므로, 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)는 장착위치가 안내될 수 있다. 참고로 상기 제1필름(10)은 매우 얇기 때문에 상기 제1장착홈(113a)과 상기 제2장착홈(113b)의 위치가 상부로 노출될 수 있다. In this state, the
특히, 상기 하부조립프레임(110)에는 상기 연성기판(30) 및 버스바(40)를 고정하는 부품장착돌기(116)가 상기 제1필름(10)의 상부로 돌출되기 때문에 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)는 정확한 장착위치를 가질 수 있다. 이때, 상기 부품장착돌기(116)는 상기 제1장착홈(113a)에 구비된 기판장착돌기(116a)와, 상기 제2장착홈(113b)에 구비된 버스바장착돌기(116b)를 포함하므로 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40)는 각각 정확하게 고정될 수 있다. Particularly, in the
그리고, 상기 연성기판(30)에는 솔더페이스트가 도포될 수 있다. 상기 하부조립프레임(110)의 상부에 별도의 메탈마스크(미도시)가 포개지고, 메탈마스크의 구멍을 통해서 솔더페이스트가 상기 연성기판(30) 상부의 정확한 위치에 도포될 수 있는 것이다. 메탈마스크를 이용한 솔더페이스트의 도포는 일반적으로 널리 알려진 공정이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. Also, solder paste may be applied to the
이어서 상기 하부조립프레임(110)의 상부에는 상기 조립플레이트(150)가 포개진다. 상기 조립플레이트(150)는 상기 제1필름(10), 상기 연성기판(30) 및 상기 버스바(40)를 사이에 두고 상기 하부조립프레임(110)의 상부에 겹쳐지는 것이다. 이때, 상기 하부조립프레임(110)의 장치정렬돌기(112)는 상기 조립플레이트(150)가 상기 하부조립프레임(110)에 정확하게 정렬되도록 안내할 수 있다. 이러한 상태가 도 11에 도시되어 있다. Subsequently, the
상기 조립플레이트(150)가 상기 하부조립프레임(110)에 포개지면 상기 제1필름(10), 상기 연성기판(30) 및 상기 버스바(40)의 대부분은 차폐된다. 단지 상기 조립플레이트(150)의 조립가이드홀(155)을 통해서 상기 부품들의 조립부위만 상부로 노출될 수 있다. 여기서 조립부위는 상기 연결단자(50)가 배치될 상기 연성기판(30)과 상기 버스바(40) 사이의 위치(도 10의 K 참조)를 의미한다. When the
그리고 상기 조립플레이트(150)에 형성된 조립가이드홀(155)을 통해 상기 버스바(40)와 상기 연성기판(30) 사이에 연결단자(50)가 안착된다. 상기 연결단자(50)는 상기 조립가이드홀(155)을 통해서 실장되므로 정확한 위치에 안착될 수 있다. 특히, 상기 하부조립프레임(110)에는 가이드자석(118)이 구비되어 있기 때문에, 작업자가 수작업으로 상기 연결단자(50)를 실장하더라도 상기 연결단자(50)가 정확한 위치에 자동으로 정렬될 수 있다. 상기 서미스터도 이 단계에서 함께 실장되거나, 이 단계에 앞서 미리 상기 연성기판(30)에 실장될 수도 있다. 이와 같은 모습이 도 12에 도시되어 있다. The
이처럼, 제조장치(100)를 구성하는 비교적 크기가 큰 부품들(필름, 연성기판(30), 버스바(40) 등)은 하부조립프레임(110)의 부품장착돌기(116)에 의해 조립위치가 고정될 수 있고, 크기가 작은 부품들(연결단자(50), 서미스터 등)은 조립플레이트(150)의 조립가이드홀(155)을 통해 정확한 위치를 잡을 수 있다. In this way, the relatively large-sized parts constituting the manufacturing apparatus 100 (film,
상기 연결단자(50)가 실장되면, 상기 하부조립프레임(110)가 제거된 후 상기 하부조립프레임(110) 및 상기 하부조립프레임(110)에 배치된 제1필름(10), 연성기판(30), 버스바(40), 연결단자(50) 및 서미스터가 리플로우(Reflow) 장비를 통과한다. 상기 리플로우(Reflow) 장비는 표면실장기술(surface mounting technology : SMT)에 이용되는 것으로 솔더페이스트를 녹여 납땜이 되도록 하는 것이다. 이렇게 하면 표면실장공정이 완료된다. When the
이어서 상기 연성기판(30) 및 상기 버스바(40)를 사이에 두고 상기 제1필름(10)의 상부에 제2필름(20)이 포개진다. 상기 제2필름(20)은 이형지가 제거된 상태로 상기 제1필름(10)에 포개지므로 접착면끼리 접착되어 강하게 고정될 수 있다. Subsequently, a
특히, 상기 연성기판(30)에는 접착홀(37, 도 5참조)이 형성되므로, 상기 접착홀(37)을 통해 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 보다 강하게 접착될 수 있다. 이때, 상기 연성기판(30) 중에서 상기 접착홀(37)에 인접한 부분은 상기 제1기판과 상기 제2기판의 서로 접착되므로 보다 강하게 고정될 수 있다. In particular, since an adhesive hole 37 (see FIG. 5) is formed in the
그리고, 상기 제1필름(10)의 상부에 제2필름(20)이 접착된 후에, 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)은 프레스공정을 통해 압착되는 단계가 이어진다. 보다 정확하게는 상기 하부조립프레임(110)에 상기 상부조립프레임(130)이 포개진 상태로 제조장치(100)가 진공퀵프레스(Vacuum Quick Press) 장치에 장착되어 일정 온도와 압력으로 성형할 수 있다. 도 13에는 상기 하부조립프레임(110)에 상기 상부조립프레임(130)이 포개진 모습이 도시되어 있다. Then, after the
이 과정에서 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 접착제(A)가 녹으면서 부품 사이사이에 채워질 수 있다. 이때, 본 발명에서 상기 버스바(40)에 형성된 경사엣지부(43a)가 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)의 사이에 존재하는 접착제(A)의 흐름성을 향상시킨다. 즉, 접착제(A)의 흐름이 끊겨 접착제(A)가 충진되지 못하고 공극이 형성되는 현상이 방지될 수 있다. In this process, the adhesive (A) of the
또한, 상기 버스바(40)에는 형성된 상기 라운드부(43b)는 연성기판조립체(C)가 진공퀵프레스(Vacuum Quick Press) 장치에 장착되어 일정 온도와 압력으로 성형되는 과정에서 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)에 주름이 발생하는 것을 방지해준다. 본 실시례에서는 상기 라운드부(43b)가 외력을 분산시켜 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)에 특정 방향으로 주름이 생기는 것을 방지해 줄 수 있는 것이다. 이렇게 되면 필름의 부착공정이 완료된다. In addition, the
이어서, 상기 상부조립프레임(130)이 다시 제거되면 도 14와 같이 상기 연성기판조립체(C)가 노출된다. 그리고 상기 연성기판조립체(C)의 웰딩부(53)에 용접공정이 이루어질 수 있다. 즉, 상기 연결단자(50)가 상기 연성기판(30) 또는 상기 버스바(40) 중 적어도 어느 한쪽에 용접되는 것이다. 본 실시례에서 상기 용접공정은 레이저웰딩으로 이루어질 수 있다. Subsequently, when the
도 4를 참조하면, 상기 제1필름(10)과 상기 제2필름(20)이 서로 겹쳐지더라도, 상기 버스바노출홀(12)과 단자노출홀(15)을 통해서 웰딩부(53)가 노출될 수 있다. 상기 웰딩부(53)는 상기 버스바(40)-상기 연결단자(50)의 사이 또는 상기 연성기판(30)-상기 연결단자(50) 사이의 결합을 위해 레이저웰딩 하기 위한 작업포인트가 된다. Referring to FIG. 4 , even if the
이때, 상기 하부조립프레임(110)은 여전히 부품의 솔더링공정에 사용된다. 상기 하부조립프레임(110)의 상부에는 상기 조립플레이트(150)가 포개져 솔더링공정에 활용되거나, 또는 별도의 웰딩플레이트(미도시)가 상기 하부조립프레임(110)에 포개져 솔더링공정에 사용될 수도 있다. 이렇게 되면 용접공정이 완료되고, 상기 연성기판조립체(C)가 완성된다. At this time, the
이처럼, 상기 제조장치(100)는 연성기판조립체(C)를 제조하는 공정 중에서, (i) 부품의 표면실장공정, (ii) 필름의 부착공정 및 (iii) 부품의 솔더링공정에 모두 활용될 수 있다. 또한, 연성기판조립체(C)를 제조하기 위한 여러 제조공정에 하나의 제조장치(100)가 사용되기 때문에, 부품들이 서로 다른 제조장치(100) 사이를 이동할 필요가 없게 된다. As such, the
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, even though all the components constituting the embodiment according to the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, terms such as "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, and thus exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.
10: 제1필름
20: 제2필름
30: 연성기판
40: 버스바
100: 제조장치
110: 하부조립프레임
112: 장치정렬돌기
113: 부품장착홈
116: 부품장착돌기
117: 필름정렬돌기
130: 상부조립프레임
132: 프레임정렬홈
136: 상대장착홈
150: 조립플레이트
155: 조립가이드홀
A: 접착부
C: 연성기판조립체
F: 퓨즈패턴10: first film 20: second film
30: flexible substrate 40: bus bar
100: manufacturing device 110: lower assembly frame
112: device alignment protrusion 113: parts mounting groove
116: parts mounting projection 117: film alignment projection
130: upper assembly frame 132: frame alignment groove
136: relative mounting groove 150: assembly plate
155: assembly guide hole A: adhesive
C: flexible board assembly F: fuse pattern
Claims (10)
상기 연성기판조립체의 상부에 배치되고, 상기 제1필름과 접착되는 제2필름;
상기 제1필름과 상기 제2필름의 사이에 배치되는 연성기판;과
상기 제1필름과 상기 제2필름의 사이에 배치되고, 상기 연성기판과 전기적으로 연결되는 버스바;를 포함하고,
상기 연성기판에는 접착홀이 관통되며, 상기 접착홀을 통해 상기 제1필름과 상기 제2필름 사이가 서로 접착되는 연성기판조립체.
a first film disposed under the flexible substrate assembly;
a second film disposed on the flexible substrate assembly and adhered to the first film;
A flexible substrate disposed between the first film and the second film; and
A bus bar disposed between the first film and the second film and electrically connected to the flexible substrate,
An adhesive hole penetrates the flexible substrate, and the first film and the second film are bonded to each other through the adhesive hole.
The flexible substrate assembly of claim 1, wherein a relative ratio (X2/X1) between the width (X1) of the flexible substrate and the diameter (X2) of the bonding hole is 0.2 to 0.5.
The flexible substrate of claim 1 , wherein at least one of a surface of the first film facing the second film and a surface of the second film facing the first film has an adhesive portion, and the adhesive portion covers the adhesive hole. assembly.
The flexible substrate assembly of claim 1, wherein a pattern fuse is embedded in the flexible substrate, and an exposure window for opening the pattern fuse to the outside is formed in the first film or the second film.
The flexible substrate assembly of claim 4, wherein the exposure window is formed to be larger than a width of the pattern fuse and longer than a length of the pattern fuse.
The flexible substrate assembly of claim 1 , wherein an inclined edge portion is formed at an edge of the bus bar so that the thickness of the bus bar decreases toward an end portion.
The flexible substrate assembly of claim 6 , wherein the inclined edge portion is provided at the cell connection end of the bus bar, and upper and lower surfaces of the cell connection end extend in an inclined direction, respectively, to form the inclined edge portion.
The flexible substrate assembly of claim 1 , wherein a curved round portion is formed at a corner of the bus bar.
The flexible substrate assembly of claim 1, wherein a connection terminal is disposed between the flexible substrate and the bus bar, and both ends of the connection terminal are connected to the flexible substrate and the bus bar, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210107560A KR20230025255A (en) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Flexible circuit board |
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Citations (2)
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KR101844852B1 (en) | 2016-12-30 | 2018-04-03 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Fpcb fixing structure of battery cell module |
KR101996449B1 (en) | 2017-09-06 | 2019-07-03 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Battery cell module with protective structure of fpcb |
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2021
- 2021-08-13 KR KR1020210107560A patent/KR20230025255A/en unknown
Patent Citations (2)
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KR101844852B1 (en) | 2016-12-30 | 2018-04-03 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Fpcb fixing structure of battery cell module |
KR101996449B1 (en) | 2017-09-06 | 2019-07-03 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Battery cell module with protective structure of fpcb |
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