WO2020045851A1 - 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 - Google Patents

인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법 Download PDF

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WO2020045851A1
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circuit boards
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양승민
김학인
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a printed circuit board assembly and a manufacturing method for manufacturing the same, and more particularly, to a printed circuit board assembly and a manufacturing method for manufacturing the same that can reduce manufacturing costs and increase manufacturing efficiency.
  • водородн ⁇ е ⁇ е ⁇ ество Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. It has been spotlighted for its very low self discharge rate and high energy density.
  • Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with the positive electrode active material and the negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and a packaging material for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.
  • checking the temperature, current, voltage, and the like of the secondary battery is very important in terms of preventing occurrence of safety accidents and improving secondary battery life.
  • the performance of secondary batteries that supply high output power at one time is also improving.
  • the heat generation is very large, it may cause an accident such as ignition / explosion if not properly cope with the temperature rise.
  • a printed circuit board assembly applied to an electronic device may include a negative temperature coefficient device (NTC), a positive temperature coefficient device, or the like as a temperature device used for temperature measurement of a secondary battery.
  • NTC negative temperature coefficient device
  • a positive temperature coefficient device or the like as a temperature device used for temperature measurement of a secondary battery.
  • the printed circuit board assembly provided in the secondary battery pack needs to be embedded in a narrow space of the pack case, and includes a plurality of printed circuit boards, and the plurality of printed circuit boards are arranged in various forms. It can have
  • an object of the present invention is to provide a printed circuit board assembly capable of reducing manufacturing costs and increasing manufacturing efficiency.
  • a substrate having an upper surface and a lower surface relatively wider than a side surface in a horizontal direction, and a portion of the substrate is drilled in the vertical direction to form a connection hole, and the connection hole is electrically connected to a printed circuit provided in the substrate.
  • Two or more printed circuit boards formed to expose the connection conductors from the inside to the outside, the top or bottom surfaces of each of the substrates being rotated at a predetermined angle from each other; And
  • It has an electrical conductivity, has a pin shape extending in one direction, the main body portion bent in part on the predetermined angle in which the two or more printed circuit boards are rotated, and bent extending in both directions from both ends of the body portion
  • a connecting metal pin having a leg portion bent inwardly so that a partially extended portion is inserted through a connection hole formed in each of the two or more printed circuit boards, and the bent extended end portion is tightly fixed to the bottom surface of the printed circuit board. It may include.
  • a fixing groove having an internal shape may be formed so that the end portion of the leg portion of the connecting metal pin in the bent extending direction is inserted and fixed.
  • a cantilever beam having an elastic shape that protrudes and extends in the direction in which the leg portion of the connecting metal pin is located so as to block the leg portion of the connecting metal pin from the outside to the inside direction. Can be formed.
  • the fixing groove in which the leg portion of the connection metal pin is inserted and fixed may be embedded by solidifying an adhesive material.
  • connection metal pin may be bent according to a predetermined angle of the rotation arrangement of the two or more printed circuit boards.
  • the printed circuit board assembly may further include an angle fixing member having a linear fitting groove formed inwardly to fix the bent portion of the main body of the connecting metal pin.
  • a lower surface of each of the two or more printed circuit boards may include a fastening protrusion protruding outwardly, and one of the two or more printed circuit boards may have a hook locking structure to be engaged with another fastening protrusion. Can be.
  • a stopper protrusion protruding outward may be formed on a lower surface of at least one of the two or more printed circuit boards so as to support the lower surface of the other printed circuit board so that the other printed circuit board is no longer rotated.
  • the battery pack according to the present invention for achieving the above object includes the printed circuit board assembly.
  • the electronic device according to the present invention for achieving the above object includes the battery pack.
  • a substrate having an upper surface and a lower surface relatively wider than a side surface in a horizontal direction, and a portion of the substrate is drilled in the vertical direction to form a connection hole, and the connection hole is electrically connected to a printed circuit provided in the substrate. Preparing at least two printed circuit boards such that the connection conductors are exposed from the inside to the outside;
  • connection metal pins penetrating the connection holes inward to be fixed to the bottom surface of the printed circuit board
  • the bending step may be performed by the bending unit.
  • a grip part having a forceps to grab and fix at least a portion of the connecting metal pin
  • a press part provided with a press to press the connecting metal pin held in the grip part in a downward direction
  • It may include a support portion formed with an indentation groove formed indented in the inner direction of the main body to press each of the leg portions formed on both ends of the connection metal pin in the inward direction of the printed circuit board.
  • the bending unit may further include a bending part including a bending jig for bending the main body of the connection metal pin at a predetermined angle.
  • the bent portion can be used to bend a portion of the body portion of the connecting metal pin at a predetermined angle.
  • the manufacturing method may further include soldering between the leg portion of the connection metal pin and the connection hole passing through the connection hole formed in each of the two or more printed circuit boards after the rotation arrangement step.
  • the printed circuit board assembly of the present invention when provided with two or more printed circuit boards and connecting metal pins fixed in the connection hole formed in the printed circuit board, the two or more printed circuit boards At the same time, two or more printed circuit boards can be rotated at a predetermined angle.
  • the fixing groove can prevent deformation or detachment of the connecting metal pin by suggesting a flow of the end portion in the extending direction of the leg of the connecting metal pin.
  • the cantilever by forming a cantilever-shaped cantilever inside the fixing groove of the printed circuit board, it is possible to prevent the leg portion of the connecting metal pin located inside the fixing groove to be separated again to the outside. Furthermore, the cantilever has an elastic part that is bent only in the inner direction of the fixing groove, so that the elastic part is elastically bent inward in the process of being inserted into the fixing groove, thereby preventing damage to the cantilever beam. The elastic portion can prevent the departure from the.
  • the printed circuit board assembly by including an angle fixing member to maintain the bent shape of the connecting metal pin, it is possible to stably maintain the state in which two or more printed circuit boards are rotated. Accordingly, there is an effect that can further improve the manufacturing efficiency of the product or the durability of the product.
  • the present invention by forming a hook locking structure so that one of the fastening projections of the two or more printed circuit boards meet with the other fastening projections, the two or more printed circuit boards It is possible to effectively maintain the state in which rotation is arranged at this predetermined angle. Accordingly, it is possible to reduce the occurrence of problems such as poor connection due to the flow of two or more printed circuit boards.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the components of a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view schematically illustrating components of a printed circuit board assembly cut along the line AA ′ of FIG. 1.
  • FIG 3 is a bottom view schematically illustrating the bottom surface of the printed circuit boards, which are some components of the printed circuit board assembly according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a printed circuit board cut along the line CC ′ of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic partial perspective view of a printed circuit board according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of a printed circuit board according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic side cross-sectional view of a printed circuit board assembly according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of an angle fixing member which is a part of a printed circuit board assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a partial side view schematically showing an enlarged portion of a printed circuit board assembly according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial side view schematically illustrating an enlarged portion of a printed circuit board assembly according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 11 and 12 are side cross-sectional views schematically illustrating a process of manufacturing a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic front view of a bending unit used in a process of manufacturing a printed circuit board assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating a bent portion of a bending unit used in a method of manufacturing a printed circuit board assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view schematically illustrating a bent portion of a bending unit used in a method of manufacturing a printed circuit board assembly according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the components of a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a side cross-sectional view schematically showing the components of the printed circuit board assembly cut along the line AA ′ of FIG. 1.
  • a printed circuit board assembly 200 may include two or more printed circuit boards 100 and 101 and connecting metal pins 210 that electrically and physically connect them. Include.
  • the printed circuit board 100 may include a substrate 110 having an upper surface and a lower surface relatively wider than a side surface in the horizontal direction.
  • the printed circuit board 100 may be a rigid printed circuit board having a rigid insulating layer.
  • the substrate 110 may include a plurality of insulating layers (not shown) and a plurality of conductive material layers (not shown) interposed between the plurality of insulating layers.
  • a printed circuit (not shown) formed of a conductive material layer may be formed in the substrate 110.
  • the printed circuit may be formed by printing the conductive material layer with acid resistant ink according to the wiring diagram, and then immersing the conductive material layer in the corrosion solution such as iron (III) chloride to leave only the conductive material layer.
  • the corrosion solution such as iron (III) chloride
  • the printed circuit is not necessarily formed in this manner, but the printed circuit can be formed by various known methods.
  • the substrate 110 may include an electronic device 115 electrically connected to the plurality of conductive material layers.
  • the printed circuit board 100 may be mounted with a temperature element.
  • the printed circuit board 100 may include various components such as a logic circuit chip and / or a switching element for controlling the operation of the battery cell, in addition to the temperature device.
  • connection holes H1 may be formed by drilling a portion of the substrate 110 in the vertical direction.
  • the connection hole H1 may be formed such that a connection conductor 220 electrically connected to a printed circuit provided in the substrate 110 is exposed from the inside to the outside.
  • the connection conductor 220 may be copper, silver, gold, platinum, or the like.
  • the connection conductor 220 may be gold plated. The gold is not only excellent in electrical conductivity, but also excellent in thermal conductivity, thereby further improving the performance of the product.
  • connection holes H1 may be formed in each of the two printed circuit boards 100 and 101.
  • connection conductor 220 may be coated on the circumferential regions of the inner and outer surfaces of the connection hole H1 of the printed circuit board 100.
  • the two or more printed circuit boards 100 and 101 may be disposed to be rotated such that an upper surface 110a or a lower surface 110b of each of the substrates 110 forms a predetermined angle Q with each other. More specifically, the two or more printed circuit boards 100 and 101 have an angle Q formed between the adjacent printed circuit boards 100 and the upper surface 110a or the lower surface 110b of the substrate 110. May be arranged to be degrees. For example, as illustrated in FIG. 2, the two printed circuit boards 100 and 101 may be disposed such that an angle Q formed by the upper surface 110a of the substrate 110 is 90 degrees.
  • connection metal pin 210 may include a material having electrical conductivity.
  • the connection metal pin 210 may include at least one of nickel, copper, aluminum, iron, silver, tin, and alloys thereof.
  • connection metal pin 210 may include a main body portion 211 having a pin shape extending in one direction.
  • different portions may be bent according to a predetermined angle at which the two or more printed circuit boards 100 and 101 are rotated.
  • the body portion 211 of the connection metal pin 210 may have a pin shape extending in one direction over a portion thereof.
  • the central portion 211c of the main body 211 of the connection metal pin 210 may have a shape in which the two or more printed circuit boards 100 and 101 are bent at an angle that is rotated, that is, at a 90 degree angle. have.
  • the connecting metal pins 210 may be formed with leg portions 216 extending in different directions from both ends of the main body portion 211. Furthermore, the leg portion 216 may be inserted through a connection hole H1 formed in each of the two or more printed circuit boards 100 and 101 at a bent and extended portion. In this case, the leg part 216 may be in contact with the connection conductor 220 exposed from the inside to the outside in the connection hole H1.
  • connection hole H1 is electrically connected to the leg 216 of the connection metal pin 210 and the connection conductor 220 formed in the connection hole H1 in the printed circuit board 100 through a soldering process.
  • molten solder (not shown) may be added to the connection hole H1 and the leg portion 216 of the connection metal pin 210, and then solidified and joined.
  • the solder may be added to the inside and outside of the connection hole H1 into which the leg portion 216 is inserted. In this case, solder may be filled in the thermal hole H1.
  • the bent extended end portion 216a of the leg portion 216 may be bent inwardly to be in close contact with the bottom surface 100b of the printed circuit board 100. That is, the form in which the distal end portion 216a is bent may be a curved form or a sharply folded form.
  • the printed circuit board assembly 200 each of the two or more printed circuit boards (100, 101) and the connecting holes (H1) of the two or more printed circuit boards (100, 101)
  • the connecting metal pins 210 are inserted into and fixed to the two or more printed circuit boards 100 and 101, the two or more printed circuit boards 100 and 101 are rotated at a predetermined angle. You can.
  • the present invention can configure a printed circuit board assembly which is rotated at a predetermined angle using only a rigid printed circuit board. Accordingly, it is possible to solve the problem of using at least one or more flexible printed circuit boards in order to rotate and arrange the plurality of printed circuit boards 100 according to the prior art. Furthermore, the connection work between a plurality of complicated and difficult printed circuit boards 100 can be easily and quickly performed using the connection metal pins 210, thereby greatly increasing the manufacturing processability.
  • 3 is a bottom view schematically illustrating the bottom surface of the printed circuit boards, which are some components of the printed circuit board assembly according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • 4 is a schematic partial cross-sectional view of the printed circuit board cut along the line CC ′ of FIG. 3. 3 and 4 illustrate the state before the printed circuit boards of the printed circuit board assembly are rotated to each other for convenience of description. That is, in FIG. 3, the printed circuit boards are arranged to be parallel to each other.
  • a fixing groove 212 embedded in an inner direction may be formed on the bottom surface 100b of the printed circuit board 100.
  • the fixing groove 212 may have an internal shape so that the end portion of the leg portion 216 of the connection metal pin 210 in the bent extending direction is inserted and fixed.
  • the fixing groove 212 may be etched to form a groove previously embedded in the lower surface 100b of the printed circuit board 100 or may be formed by digging with a sharp instrument.
  • the fixing groove 212 is a process in which the end portion 216a of the extending portion of the leg portion 216 of the connection metal pin 210 is tightly fixed to the bottom surface 100b of the printed circuit board 100.
  • the end 216a may be formed while being inserted through the lower surface 100b of the printed circuit board 100 by the pressing force.
  • the material of the lower surface 100b of the printed circuit board 100 may have a hardness lower than that of the connection metal pin 210.
  • a fixing groove 212 embedded in an inner direction may be formed on the bottom surface 100b of the printed circuit board 100.
  • an end portion 216a of the leg portion 216 of the connection metal pin 210 in the extended direction may be inserted and fixed.
  • the fixing groove 212 in the lower surface (100b) of the printed circuit board 100, the bending direction of the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 in the extended direction
  • the end portion 216a can be stably inserted and fixed. That is, when the bent extended end 216a of the leg portion 216 of the connection metal pin 210 is fixed to the flat surface of the bottom surface 100b of the printed circuit board 100, the two or more printed circuit boards may be fixed. According to the flow of (100, 101), the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 may be deformed or released.
  • the fixing groove 212 by proposing the flow of the end portion 216a of the extending direction of the leg portion 216 of the connecting metal pin 210, it is possible to prevent deformation or departure of the connecting metal pin 210. Can be.
  • FIG. 5 is a schematic partial perspective view of a printed circuit board according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the printed circuit board 100 of FIG. 5 may have an inner side of the fixing groove 212 when compared with the fixing groove 212 of FIG. 4.
  • Cantilever 213 may be further formed.
  • the cantilever 213 formed in the fixing groove 212 has a protrusion shape protruding from the inner inner surface of the fixing groove 212 in the direction in which the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 is located. May have That is, the cantilever 213 may have a protrusion shape protruding from the outside to prevent the leg portion 216 of the connection metal pin 210 in the inner direction Y. In addition, the cantilever 213 may include an elastic biased elastic portion 213a that is bent only in the inner direction Y of the fixing groove 212 of the printed circuit board 100.
  • a fixing groove 212 embedded in the inward direction Y may be formed on the bottom surface 100b of the printed circuit board 100.
  • a protruding cantilever 213 protruding in a direction in which the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 is located may be formed in the fixing groove 212.
  • the cantilever 213 may be positioned to support a portion of the leg portion 216 of the connection metal pin 210 in the inner direction (Y).
  • the cantilever 213 may be formed at an end portion of which the elastic portion 213a which is elastically biased so as to be bent only in the inner direction Y of the fixing groove 212 of the printed circuit board 100 is extended. .
  • the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 located inside the fixing groove 212 Can prevent them from escaping again.
  • the cantilever 213 is provided with an elastic portion 213a that is bent only in the inner direction Y of the fixing groove 212, so that the leg portion 216 is elastic in the process of being inserted into the fixing groove 212.
  • the portion 213a may be elastically curved in the inner direction Y to prevent damage to the cantilever 213.
  • the elastic portion 213a that is curved only in the inner direction Y may prevent the leg portion 216 from being separated from the fixing groove 212.
  • FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of a printed circuit board according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the adhesive material 250 may be embedded and solidified. That is, the fixing groove 212 into which the leg 216 of the connection metal pin 210 is inserted and fixed may be tightly fixed to the bottom surface 100b of the printed circuit board 100 by the solidified adhesive material 250. Can be.
  • the adhesive material 250 may be an adhesive polymer resin.
  • the adhesive material 250 may be an epoxy resin.
  • the present invention is not limited only to the above examples, and any type of adhesive material having sufficient adhesive strength to be inserted into and fixed to the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 may be applied.
  • the present invention the end portion of the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 is to be solidified to embed the adhesive material 250, so that the fixing groove 212 can be inserted and fixed
  • the connection metal pin 210 may be effectively prevented from being separated from the printed circuit board assembly 200. That is, durability of the printed circuit board assembly 200 may be improved.
  • a part 211c of the main body 211 of the connection metal pin 210 may be bent according to a predetermined angle of the two or more printed circuit boards 100 and 101 rotated. Can be. For example, as shown in FIG. 2, as the two printed circuit boards 100 and 101 are rotated at 90 degrees, an extended length direction of the main body 211 of the connection metal pin 210 is extended. The central portion 211c may be bent at 90 degrees.
  • FIG. 7 is a schematic side cross-sectional view of a printed circuit board assembly according to another embodiment of the present invention.
  • 8 is a schematic perspective view of an angle fixing member which is a part of a printed circuit board assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the printed circuit board assembly 200 of FIG. 7 may further include an angle fixing member 230.
  • the main body 211 of the connection metal pin 210 may be bent according to a predetermined angle of the two or more printed circuit boards (100, 101) rotated.
  • the angle fixing member 230 may have a structure capable of fixing a bent portion of the main body 211 of the connection metal pin 210.
  • the printed circuit board assembly 200 having two printed circuit boards 100 and 101 is coupled to a part of the main body 211 of the connecting metal pin 210.
  • the angle fixing member 230 may be further included.
  • the angle fixing member 230 may have a form in which the body is bent at a predetermined angle.
  • the bent angle of the angle fixing member 230 may be equal to or near the predetermined angle at which the two or more printed circuit boards are rotated.
  • a linear fitting groove 230h may be formed to insert a bent portion of the body portion 211 of the connection metal pin 210.
  • the fitting groove 230h may be formed by being embedded in the inner direction of the main body of the angle fixing member 230.
  • the fitting groove 230h may be formed on each of the upper surface of the angle fixing member 230 and one side surface in the horizontal direction.
  • the fitting groove 230h may have a linear shape extending from one side end 230a of the upper surface of the angle fixing member 230 to the other end 230b. Furthermore, the fitting groove 230h may have a form extending linearly from the other end 230b of the one side surface in the horizontal direction of the angle fixing member 230 to the lower end 230c.
  • the angle fixing member 230 may have a linear fitting groove 230h.
  • the fitting groove 230h is one of the upper surface of the angle fixing member 230 and the horizontal direction so that a part of the main body 211 of the connection metal pin 210 bent at the predetermined angle can be inserted. It may be formed to be inboard in the inner direction.
  • the printed circuit board assembly 200 by including an angle fixing member 230 to maintain the bent shape of the connecting metal pin 210, by the two or more printed circuit board It is possible to stably maintain the state in which the 100 and 101 are rotated, thereby preventing deformation of the printed circuit board assembly 200 which may occur during manufacturing or product use. Accordingly, there is an advantage that can further improve the manufacturing efficiency of the product or the durability of the product.
  • FIG. 9 is a partial side view schematically showing an enlarged portion of a printed circuit board assembly according to another embodiment of the present invention.
  • a lower surface of each of the two or more printed circuit boards 100 and 101 applied to the printed circuit board assembly 200B according to another embodiment of the present invention may include fastening protrusions 111 protruding outward. ) May be formed.
  • the fastening protrusions 111a and 111b formed on each of the two or more printed circuit boards 100 and 101 may have a structure that is fastened to meet each other and to constrain the movement of each other.
  • at least one 111a may include a fastening groove 111h for inserting and fixing the relative fastening protrusion 111b. Can be formed.
  • the other fastening protrusion 111b may have a protruding structure having a size in which at least a portion of the fastening protrusion 111b is inserted into the fastening groove 111h. That is, for example, one of the two or more printed circuit boards (100, 101), one fastening protrusion (111a), the hook locking structure (K1) can be formed so as to meet and bind with the other fastening protrusion (111b). .
  • a body portion 111a1 extending downward in the lower surface 100b of the printed circuit board 100 located above the two printed circuit boards 100 and 101.
  • an extension part 111a2 extending in the horizontal direction from the body part 111a1.
  • the extension part 111a2 may have a fastening groove 111h having an inner space formed therein so that a part of another fastening protrusion 111 may be inserted therein.
  • the lower portion of the printed circuit board 101 may have a fastening protrusion 111b having a different shape from the fastening protrusion 111a on the bottom surface 100b.
  • the fastening protrusion 111b of another form may be configured to be inserted and fixed in the fastening groove 111h formed in the fastening protrusion 111a of the printed circuit board 100 located above.
  • the fastening protrusion 111b of another form may have a structure in which the thickness thereof becomes thinner in the direction in which the end portion is extended to facilitate insertion into the fastening groove 111h while moving upward.
  • the hook locking structure K1 so as to effectively maintain the state in which the two or more printed circuit boards 100 and 101 are rotated at a predetermined angle. Accordingly, it is possible to reduce the occurrence of problems such as poor connection due to the flow of the two or more printed circuit boards (100, 101).
  • FIG. 10 is a partial side view schematically illustrating an enlarged portion of a printed circuit board assembly according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • a printed circuit board assembly may be configured such that another printed circuit board 101 is formed on an upper surface of at least one of the two or more printed circuit boards 100 and 101.
  • a stopper protrusion 113 protruding outward may be formed to support the upper surface so that the other printed circuit board 101 is no longer rotated.
  • two or more stopper protrusions 113a and 113b protruding outwardly may be formed on each of the two or more printed circuit boards 100 and 101. End portions of the two or more stopper protrusions 113a and 113b in the protruding extending direction may meet each other to support each other, thereby preventing rotation of the two or more printed circuit boards 100 and 101.
  • two stopper protrusions 113 may be formed on the bottom surface 100b of each of the two printed circuit boards 100 and 101.
  • the end portions of the two stopper protrusions 113 protruding in the extending direction meet with each other, so that the two printed circuit boards 100 and 101 are rotated. 101 can be prevented from rotating anymore.
  • the two or more printed circuit boards (100, 101) are rotated at a predetermined angle It can be prevented from moving further in the turned state. Accordingly, it is possible to reduce the occurrence of problems such as poor connection or component damage due to the flow of the two or more printed circuit boards (100, 101).
  • a battery pack (not shown) according to the present invention may include the printed circuit board assembly 200.
  • the printed circuit board assembly 200 may be used, for example, in at least part of a protection circuit module provided in a battery pack applied to an energy storage device.
  • the electronic device (not shown) according to the present invention may include the battery pack.
  • the battery pack may be housed in an exterior case of the electronic device.
  • 11 and 12 are side cross-sectional views schematically illustrating a process of manufacturing a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11 and 12 together with FIG. 1, a method of manufacturing a printed circuit board assembly 200 in which two or more printed circuit boards 100 and 101 are electrically connected to each other according to an embodiment of the present invention.
  • two or more substrates 110 having upper and lower surfaces relatively wider than the side surfaces of the horizontal direction may be prepared.
  • a portion of the substrate 110 may be drilled in the vertical direction to form the connection hole H1.
  • the connection hole H1 may be formed such that the connection conductor 220 electrically connected to the printed circuit provided in the substrate 110 is exposed from the inside to the outside.
  • connection holes H1 may be formed in each of the two printed circuit boards 100 and 101.
  • connection conductor 220 may be formed on the peripheral area of the inner and outer surfaces of the connection hole H1 of the printed circuit board 100.
  • both ends of the six connecting metal pins 210 having electrical conductivity are connected to the two or more printed circuit boards ( Can be inserted through the connection holes (H1) formed in each of the 100, 101.
  • connection metal pins 210 having a portion thereof inserted into the connection holes H1 may contact the connection conductors 220 of the two or more printed circuit boards 100 and 101, thereby providing the two or more printed circuit boards. Electrical connections between 100 and 101 can be made.
  • both ends 210a of the connection metal pins 210 may be inserted through the connection holes H1 formed in the two printed circuit boards 100 and 101, respectively. Can be.
  • both ends 210a of the connection metal pin 210 passing through the connection hole H1 may be connected to the printed circuit board. It may be bent in the inner direction of the printed circuit board 100 to be tightly fixed to the lower surface (100b) of the 100.
  • both ends 210a of the connecting metal pin 210 are supported upward by the bending unit 300, the connecting metal pin 210 is lowered ( By pressing with B), both ends 210a of the connecting metal pins 210 may be bent inwardly of the printed circuit board 100 to be tightly fixed to the bottom surface 100b of the printed circuit board 100. .
  • the two or more printed circuit boards 100 and 101 that are electrically connected to the two or more printed circuit boards 100 and 101 are rotated.
  • Each of the upper or lower surface may be rotated to form a predetermined angle (Q) with each other.
  • the method of manufacturing the printed circuit board assembly 200 connecting the metal pin 210 in each of the connection holes (H1) formed in the two or more printed circuit boards (100, 101).
  • the two or more printed circuit boards 100 and 101 are electrically connected to each other, and the two or more printed circuit boards 100 and 101 are rotated at a predetermined angle (Q in FIG. You can.
  • the printed circuit board assembly 200 having two or more printed circuit boards 100 and 101 easily rotated by using the rigid printed circuit board 100 rather than the flexible material may be configured.
  • the connection work between the plurality of printed circuit boards 100 can be easily and quickly performed using the connection metal pins 210, thereby greatly increasing the manufacturing processability.
  • FIG. 13 is a schematic front view of a bending unit used in a process of manufacturing a printed circuit board assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the bending unit 300 may be performed.
  • the bending unit 300 may include a grip part 310, a pressing part 320, and a support part 330.
  • the grip part 310 may include a forceps 312 to hold and fix at least a portion of the main body part 211 of the connection metal pin 210.
  • the tongs 312 can be opened and closed using two legs. Through this operation, the tongs 312 can be used to hold or separate the object.
  • the main body 211 of the connection metal pin 210 may be held in the tongs 312 of the grip 310.
  • the press unit 320 connected to the upper portion of the grip unit 310 may be provided with a press 322 to press the connecting metal pin 210 held in the grip unit 310 in a downward direction. That is, in the state where the grip part 310 holds the connection metal pin 210, the pressing part 320 may move the press 322 in the lower direction B.
  • the support part 330 is configured to press each of the leg parts 216 formed at both ends of the leg parts 216 of the connection metal pin 210 in the inward direction of the printed circuit board 100.
  • the support part 330 may have an indentation groove 332h formed by being indented in the inner direction of the main body 332. That is, both ends of the leg portions 216 of the connection metal pins 210 which are moved downward by the press 322 may be bent inward by the indentation groove 332h of the support portion 330.
  • the bending unit 300 may include a grip part 310, a pressing part 320, and a support part 330.
  • the grip part 310 may include a forceps 312 to hold or separate the connection metal pin 210.
  • the pressing unit 320 may include a press 322 to pressurize and move the held grip unit 310 of the connecting metal pin 210 in the downward direction (B).
  • the support part 330 includes two indentation grooves 332h configured to press each of both ends of the leg part 216 of the connection metal pin 210 in the inward direction of the printed circuit board 100. This can be formed.
  • the bending unit 300 by using the bending unit 300, by manufacturing the printed circuit board assembly 200, the leg portion 216 of the connecting metal pin 210 to the printed circuit board ( easily inserted into the connection hole (H1) formed in the 100, both ends of the leg portion 216 can be bent, thereby binding the two or more printed circuit boards (100, 101) through the connecting metal pin 210. have. Accordingly, the bending unit 300 can manufacture the printed circuit board assembly 200 in a fast and simple manner, thereby reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating a bent portion of a bending unit used in a method of manufacturing a printed circuit board assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 15 is a perspective view schematically showing the bent portion of the bending unit used in the method for manufacturing a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the bending unit 300 may include a bending unit including a bending jig 341 for bending the main body 211 of the connection metal pin 210 at a predetermined angle. 340 may be further included.
  • the bent portion 340 may have a linear indentation groove 341h into which at least a portion of the main body 211 of the connection metal pin 210 is inserted.
  • the bent portion 340 may have a structure in which two blocks are connected to each other by a hinge structure 345.
  • the two blocks 341a and 341b of the bent portion 340 may be rotated through the hinge structure 345.
  • the two blocks 341a and 341b may be rotated while the connecting metal pin 210 is inserted into the indentation groove 341h. Accordingly, the body portion 211 of the connection metal pin 210 may be bent at a predetermined angle by the bent portion 340.
  • the bent portion 340 may include two blocks 341a and 341b.
  • linear recesses 341h may be formed in the two blocks 341a and 341b to insert at least a portion of the main body 211 of the connection metal pin 210.
  • the two blocks 341a and 341b are connected to each other through a hinge structure 345.
  • the two blocks 341a and 341b may be rotated while the connecting metal pin 210 is inserted into the indentation groove 341h.
  • the bending unit 300 by providing the bent portion 340, it is possible to easily bend the body portion 211 of the connecting metal pin 210, manufacturing efficiency It can be higher.
  • connection metal pin 210 penetrating through the connection hole H1 formed in each of the two or more printed circuit boards 100 and 101 after the rotation arrangement step. Soldering between the leg 216 of the connection hole (H1) may be further included.
  • soldering so that the electrical connection between the leg portion 216 of the connection metal pin 210 and the connection conductor 220 formed in the connection hole (H1) in the printed circuit board 100, more complete, It is a method of additionally joining molten solder.
  • the soldering may be reflow soldering.
  • the reflow soldering may be a method in which a solder cream-like solder is previously applied to a portion to be bonded in a manufacturing process of a printed circuit board, followed by melting and soldering the solder.
  • connecting metal pins 211, 216 main body portion, leg portion
  • connection hole 220 connection conductor
  • fastening protrusion K1 hook locking structure
  • 113a, 113b stopper protrusion 300: bending unit
  • the present invention relates to a printed circuit board assembly.
  • the invention is also applicable to industries related to battery packs comprising printed circuit board assemblies, and electronic devices powered by secondary batteries.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는, 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 인쇄회로와 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및 전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀을 포함한다.

Description

인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법
본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 비용 절감하고, 제조 효율성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리 및 그것을 제조하는 제조방법에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 08월 28일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2018-0101582호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
이러한, 이차전지를 사용함에 있어서 이차전지의 온도, 전류, 및 전압 등을 확인하는 것은 안전사고 발생의 방지 및 이차전지 수명 향상 등의 측면에서 매우 중요하다.
즉, 전자기기의 성능이 날로 향상되어 감에 따라, 한번에 고출력의 전력을 공급하는 이차전지의 성능 또한 향상되어 가고 있다. 특히, 이러한 고출력 전자기기에 사용되는 이차전지의 경우 발열량이 매우 커, 온도 상승에 적절히 대처하지 못하는 경우 발화/폭발 등의 사고를 유발할 수 있다.
이를 위해, 전자기기에 적용되는 인쇄회로기판 어셈블리는, 이차전지의 온도 측정을 위해 사용되는 온도 소자로 NTC 소자(negative temperature coefficient device), PTC 소자(positive temperature coefficient device) 등이 구비될 수 있다.
또한, 예를 들면, 이차전지 팩에 구비되는 인쇄회로기판 어셈블리는, 팩 케이스의 협소한 공간에 내장될 필요가 있어, 복수의 인쇄회로기판을 구비하고, 이러한 복수의 인쇄회로기판이 다양한 배치 형태를 가질 수 있다.
이때, 인쇄회로기판 어셈블리는, 인쇄회로기판들 사이를 전기적으로 연결하고, 복수의 기판을 다양한 형태로 회전 배치하기 위해서는 유연한 소재의 기판이 적용된 연성인쇄회로기판이 필수적으로 구비될 필요가 있었다.
그러나, 이러한 연성인쇄회로기판은, 경성인쇄회로기판에 비해 고가이고, 커넥터 등의 별도 부품이 필요하여 추가 비용이 들어간다. 특히, 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 공정은, 정밀한 작업이 필요해 어려움이 있었고, 이에 따라, 제조 비용의 상승이 불가피하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상세하게는 제조 비용 절감하고, 제조 효율성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는,
수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및
전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판의 하면에는, 상기 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가진 고정홈이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 고정홈의 내부에는, 상기 연결 금속핀의 다리부를 외부에서 내부 방향으로 저지하도록 상기 연결 금속핀의 다리부가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가지고, 내측 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비한 외팔보가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 연결 금속핀의 다리부가 삽입 고정된 고정홈에는, 접착 물질을 매입하여 고화 시킬 수 있다.
또한, 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다.
더욱이, 상기 인쇄회로기판 어셈블리는, 상기 연결 금속핀의 본체부의 절곡된 일부위를 삽입 고정시키도록 내부 방향으로 내입된 선형의 끼움홈이 형성된 각도 고정부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기가 형성되고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중, 하나의 체결 돌기는, 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중 적어도 어느 하나의 하면에는, 다른 인쇄회로기판의 하면을 지지하여 다른 인쇄회로기판이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리를 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 디바이스는, 상기 배터리 팩을 포함한다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 둘 이상의 인쇄회로기판이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법은,
수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성된 둘 이상의 인쇄회로기판 준비 단계;
전기 전도성을 가진 연결 금속핀의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입하여, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 접속 도체 간의 전기적인 접속 단계;
상기 연결 홀을 관통한 상기 연결 금속핀의 양 단부를 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡 단계; 및
전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치 단계를 포함한다.
나아가, 상기 절곡 단계는, 절곡 유닛에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 절곡 유닛은,
상기 연결 금속핀을 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게를 구비한 그립부;
상기 그립부에 홀딩된 상기 연결 금속핀을 하부 방향으로 가압하도록 프레스가 구비된 가압부; 및
상기 연결 금속핀의 양 단부에 형성된 다리부 각각을 상기 인쇄회로기판의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 본체의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈이 형성된 받침부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 절곡 유닛은, 상기 연결 금속핀의 본체부를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그를 구비한 절곡부를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 회전 배치 단계에서는, 상기 절곡부를 사용하여 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 소정 각도로 절곡 시킬 수 있다.
그리고, 상기 제조방법은, 상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀의 다리부와 연결 홀 사이를 솔더링 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 인쇄회로기판 어셈블리는, 둘 이상의 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 형성된 연결 홀에 삽입 고정된 연결 금속핀을 구비할 경우, 둘 이상의 인쇄회로기판을 전기적으로 접속시키는 동시에, 둘 이상의 인쇄회로기판을 소정 각도로 회전 배치시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판의 하면에 고정홈을 형성시킴으로써, 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부를 안정적으로 삽입 고정시킬 수 있다. 즉, 인쇄회로기판의 하면의 평평한 표면에 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 단부를 밀착 고정시킬 경우, 둘 이상의 인쇄회로기판의 유동에 따라, 연결 금속핀의 다리부의 변형되어 체결 구조가 해제될 수 있다. 반면, 고정홈은, 연결 금속핀의 다리부의 연장된 방향의 단부의 유동을 제안함으로써, 연결 금속핀의 변형 내지 이탈을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판의 고정홈 내부에 돌기 형상의 외팔보를 형성시킴으로써, 고정홈 내부에 위치한 연결 금속핀의 다리부가 다시 외부로 이탈하는 것을 저지할 수 있다. 더욱이, 외팔보에는 고정홈의 내부 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비함으로써, 다리부가 고정홈에 삽입되는 과정에서 탄성부가 내부 방향으로 탄력적으로 휘어지면서 외팔보의 손상을 방지할 수 있고, 반대로, 다리부가 고정홈으로부터 이탈하는 것을 탄성부가 저지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡시킴으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치를 손쉽게 이룰 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판 어셈블리의 제조 공정성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 인쇄회로기판 어셈블리는, 연결 금속핀의 절곡된 형태를 유지할 수 있도록 각도 고정부재를 포함함으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 이에 따라, 제품의 제조 효율 내지 제품의 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명은, 둘 이상의 인쇄회로기판의 체결 돌기들 중, 하나의 체결 돌기가 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조를 형성시킴으로써, 둘 이상의 인쇄회로기판이 소정 각도로 회전 배치된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 둘 이상의 인쇄회로기판의 유동에 따른 접속 불량 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1의 A-A' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 일부 구성들인 인쇄회로기판들의 하면을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 4는, 도 3의 C-C' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판의 개략적인 부분 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대해 개략적인 측단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부 구성인 각도 고정부재에 대해 개략적인 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 측단면도들이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정에 사용되는 절곡 유닛을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 15는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 2는, 도 1의 A-A' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 구성들을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 및 이들을 전기적으로 물리적으로 연결하는 연결 금속핀(210)을 포함한다.
구체적으로, 상기 인쇄회로기판(100)은 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판(110)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)은, 경성의 절연층을 가진 경성인쇄회로기판일 수 있다. 나아가, 상기 기판(110) 내부에는, 복수의 절연층(도시하지 않음) 및 상기 복수의 절연층 사이에 개재된 복수의 도전 물질층들(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(110) 내부에는, 도전성 물질층으로 구성된 인쇄회로(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인쇄회로는, 상기 도전 물질층을 배선 도면에 따라 내산성 잉크로 인쇄하고, 그 다음에 염화철(Ⅲ) 등의 부식액 중에 담그는 것에 의해 배선 부분만 도전 물질층을 남기는 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 방법으로 인쇄회로를 형성시키는 것은 아니고, 공지된 다양한 방법으로 인쇄회로를 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은 상기 복수의 도전 물질층들과 전기적으로 연결된 전자 소자(115)가 실장되어 있을 수 있다.
예를 들면, 상기 인쇄회로기판(100)은 온도 소자가 실장되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)은, 상기 온도 소자 외에도 배터리 셀의 동작 제어를 위한 논리회로 칩 및/또는 스위칭 소자 등의 다양한 부품들이 실장되어 있을 수 있다.
나아가, 상기 기판(110)의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 다수의 연결 홀(H1)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 홀(H1)에는 상기 기판(110)에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체(220)가 내부에서 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 접속 도체(220)는, 구리, 은, 금, 또는 백금 등일 수 있다. 특히, 상기 접속 도체(220)는 금 도금일 수 있다. 상기 금은, 전기 전도성이 우수할 뿐만 아니라, 열전도율 또한 우수하여, 제품의 성능을 한층 높일 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에는, 4개의 연결 홀(H1)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)의 연결 홀(H1)의 내부 및 외측면의 둘레 영역에 접속 도체(220)가 코팅되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)은, 각각의 상기 기판(110)의 상면(110a) 또는 하면(110b)이 서로 소정 각도(Q)를 이루도록 회전 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)은, 인접한 인쇄회로기판(100)들과 서로 상기 기판(110)의 상면(110a) 또는 하면(110b)이 이루는 각도(Q)가 90도가 되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101)은, 기판(110)의 상면(110a)이 이루는 각도(Q)가 90도가 되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 연결 금속핀(210)은, 전기 전도성을 가진 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 연결 금속핀(210)은, 니켈, 구리, 알루미늄, 철, 은, 주석, 및 이들의 합금 중 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 연결 금속핀(210)은, 일부위가 일방향으로 길게 연장된 핀 형상의 본체부(211)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 소정 각도에 따라 다른 일부위가 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는 일부위가 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 중앙 부위(211c)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 각도 즉, 90도 각도로 절곡된 형태를 가질 수 있다.
그리고, 상기 연결 금속핀(210)은, 상기 본체부(211)의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장된 다리부(216)가 형성될 수 있다. 나아가, 상기 다리부(216)는, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입될 수 있다. 이때, 상기 다리부(216)는 상기 연결 홀(H1)에 내부에서 외부로 노출된 접속 도체(220)와 접촉될 수 있다.
나아가, 상기 연결 홀(H1)에는, 솔더링 공정을 통해, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 인쇄회로기판(100)에 연결 홀(H1)에 형성된 접속 도체(220)와의 전기적 연결을 이룰 수 있다. 구체적으로, 상기 연결 홀(H1)과 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)에 용융 땜납(도시하지 않음)을 부가한 뒤 고화시켜 접합시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 땜납을 상기 다리부(216)가 삽입된 연결 홀(H1)의 내부 및 외부에 부가할 수 있다. 이때, 상기 열결 홀(H1) 내부에는 땜납이 매입되어 채워질 수 있다.
또한, 상기 다리부(216)의 절곡 연장된 말단부(216a)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 형태일 수 있다. 즉, 상기 말단부(216a)가 절곡된 형태는, 곡선으로 절곡된 형태 또는 뾰족하게 접혀진 형태일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 및 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 연결 홀(H1) 각각에 삽입 고정된 상기 연결 금속핀(210)을 구비할 경우, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 전기적으로 접속시키는 동시에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 소정 각도로 회전 배치시킬 수 있다.
나아가, 본 발명은, 경성인쇄회로기판 만을 사용하여 소정 각도로 회전 배치된 인쇄회로기판 어셈블리를 구성할 수 있다. 이에 따라, 종래기술의 복수의 인쇄회로기판(100)을 소정 각도로 회전 연결 배치하기 위해서는 고가의 적어도 하나 이상의 연성인쇄회로기판을 사용해야하는 문제점을 해결할 수 있다. 나아가, 복잡하고 까다로운 복수의 인쇄회로기판(100)들 간의 연결 작업을 연결 금속핀(210)을 사용하여 손쉽고 빠르게 수행할 수 있어, 제조 공정성을 크게 높일 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대한 일부 구성들인 인쇄회로기판들의 하면을 개략적으로 나타낸 저면도이다. 그리고, 도 4는, 도 3의 C-C' 선을 따라 절단된 인쇄회로기판의 개략적인 부분 단면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4에서는, 설명의 편의를 위해 인쇄회로기판 어셈블리의 인쇄회로기판들이 서로 회전 배치되기 이전의 모습을 나타내었다. 즉, 도 3에서는 인쇄회로기판들이 서로 평행하도록 배치된 모습이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내부 방향으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 고정홈(212)은, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 미리 내입된 홈이 형성되도록 에칭하거나, 날카로운 기구를 이용해 파내어 형성될 수 있다. 또는, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부(216a)가 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되는 과정에서, 가압힘에 의해 단부(216a)가 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)을 관통 삽입되면서 형성될 수 있다. 이때, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)의 재질은 상기 연결 금속핀(210)의 경도 보다 낮은 경도를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내부 방향으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 연장된 방향의 단부(216a)가 삽입 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 고정홈(212)을 형성시킴으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 방향의 단부(216a)를 안정적으로 삽입 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)의 평평한 표면에 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 절곡 연장된 단부(216a)를 밀착 고정시킬 경우, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 변형되거나 해제될 수 있다. 반면, 상기 고정홈(212)은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 연장된 방향의 단부(216a)의 유동을 제안함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 변형 내지 이탈을 방지할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 사시도이다.
도 3와 함께 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 5의 인쇄회로기판(100)은, 도 4의 고정홈(212)과 비교할 때, 상기 고정홈(212)의 내부에 외팔보(213)가 더 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정홈(212)의 내부에 형성된 외팔보(213)는, 상기 고정홈(212)의 내부 내면에서 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 외팔보(213)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)를 외부에서 내부 방향(Y)으로 저지하도록 돌출된 돌기 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 외팔보(213)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)의 내측 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성바이어스되는 탄성부(213a)를 구비할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는 내측 방향(Y)으로 내입된 고정홈(212)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 고정홈(212)의 내부에는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상의 외팔보(213)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 외팔보(213)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 일부위를 내부 방향(Y)으로 지지하도록 위치될 수 있다. 나아가, 상기 외팔보(213)는, 상기 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)의 내부 방향(Y)으로만 휘어지도록 탄성바이어스되는 탄성부(213a)가 돌출 연장된 말단부에 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 고정홈(212) 내부에 돌기 형상의 외팔보(213)를 형성시킴으로써, 상기 고정홈(212) 내부에 위치한 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 다시 외부로 이탈하는 것을 저지할 수 있다. 더욱이, 상기 외팔보(213)에는 고정홈(212)의 내부 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성부(213a)를 구비함으로써, 상기 다리부(216)가 상기 고정홈(212)에 삽입되는 과정에서 탄성부(213a)가 내부 방향(Y)으로 탄력적으로 휘어지면서 외팔보(213)의 손상을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 내부 방향(Y)으로만 휘어지는 탄성부(213a)는, 상기 다리부(216)가 상기 고정홈(212)으로부터 이탈하는 것을 저지할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 개략적인 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 도 6의 인쇄회로기판(100)의 고정홈(212)에는, 접착 물질(250)을 매입하고 고화 시킬 수 있다. 즉, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 삽입 고정된 고정홈(212)에는, 고화된 접착 물질(250)에 의해 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 접착 물질(250)은 접착성 고분자 수지일 수 있다. 예를 들면, 상기 접착 물질(250)은 에폭시 수지일 수 있다. 다만, 상기 예시로만 한정되는 것은 아니고, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)가 삽입 고정되기에 충분한 접착력을 가진 접착 물질이라면 무엇이든 적용 가능하다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 말단부가 고정홈(212)에 삽입 고정될 수 있도록, 접착 물질(250)을 매입 고화 시킬 경우, 상기 연결 금속핀(210)이 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)로부터 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위(211c)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)의 90도로 회전 배치된 것에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 연장된 길이 방향의 중앙 부위(211c)가 90도로 절곡될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치를 손쉽게 이룰 수 있다. 이에 따라, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 제조 공정성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리에 대해 개략적인 측단면도이다. 그리고, 도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부 구성인 각도 고정부재에 대해 개략적인 사시도이다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 도 2의 인쇄회로기판 어셈블리와 비교할 경우, 도 7의 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 각도 고정부재(230)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡될 수 있다. 그리고, 상기 각도 고정부재(230)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 절곡된 일부위를 고정시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101)을 구비한 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위와 결합되는 각도 고정부재(230)를 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 각도 고정부재(230)는 본체가 소정의 각도로 절곡된 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 각도 고정부재(230)의 절곡된 각도는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도와 동일하거나 근처 범위일 수 있다.
나아가, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 절곡된 일부위를 삽입되는 선형의 끼움홈(230h)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 끼움홈(230h)은, 각도 고정부재(230)의 본체의 내부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 상부면 및 수평 방향의 일측면 각각에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 상부면의 일측단(230a)에서 타측단(230b)까지 선형으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 나아가, 상기 끼움홈(230h)은, 상기 각도 고정부재(230)의 수평 방향의 일측면의 타측단(230b)에서 하측단(230c)까지 선형으로 연장된 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 각도 고정부재(230)는, 선형의 끼움홈(230h)이 형성될 수 있다. 이러한 끼움홈(230h)은, 상기 소정의 각도로 절곡된 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 일부위가 삽입될 수 있도록 상기 각도 고정부재(230)의 상부면 및 수평 방향의 일측면에 내부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 상기 연결 금속핀(210)의 절곡된 형태를 유지할 수 있도록 각도 고정부재(230)를 포함함으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 회전 배치된 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어, 제조 과정이나 제품 사용 중에 발생될 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리(200)의 변형을 미연에 방지할 수 있다. 이에 따라, 제품의 제조 효율 내지 제품의 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리(200B)에 적용되는 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기(111)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 체결 돌기들(111a, 111b)은, 서로 만나 서로의 움직임을 구속하도록 체결되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 체결 돌기들(111a, 111b) 중, 적어도 하나(111a)는 상대 체결 돌기(111b)를 삽입 고정시키는 체결홈(111h)이 형성될 수 있다.
그리고, 다른 체결 돌기(111b)는, 상기 체결홈(111h)에 적어도 일부위가 삽입될 수 있는 크기의 돌출 구조를 가질 수 있다. 즉, 예를 들면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 중, 하나의 체결 돌기(111a)는, 다른 체결 돌기(111b)와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조(K1)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 중, 상측에 위치한 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에는, 하부 방향으로 연장된 몸체부(111a1)와, 상기 몸체부(111a1)로부터 수평 방향으로 연장된 연장부(111a2)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 연장부(111a2)는, 다른 체결 돌기(111)의 일부위가 삽입될 수 있도록 내부 공간이 형성된 체결홈(111h)이 형성될 수 있다.
그리고, 하측에 위치한 인쇄회로기판(101)은, 하면(100b)에 체결 돌기(111a)와 다른 형태의 체결 돌기(111b)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 다른 형태의 체결 돌기(111b)는, 상기 상측에 위치한 인쇄회로기판(100)의 체결 돌기(111a)에 형성된 체결홈(111h)에 삽입 고정되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 다른 형태의 체결 돌기(111b)는, 상부 방향으로 이동하면서 상기 체결홈(111h)에 삽입을 용이하게 하도록 단부가 연장된 방향으로 두께가 얇아지는 구조가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 체결 돌기들(111a, 111b) 중, 하나의 체결 돌기(111a)가 다른 체결 돌기(111b)와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조(K1)를 형성시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따른 접속 불량 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리의 일부위를 확대하여 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리는, 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 중 적어도 어느 하나(100)의 상면에 다른 인쇄회로기판(101)의 상면을 지지하여 다른 인쇄회로기판(101)이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기(113)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 외부 방향으로 돌출된 둘 이상의 스토퍼 돌기들(113a, 113b)이 형성될 수 있다. 상기 둘 이상의 스토퍼 돌기들(113a, 113b)의 돌출 연장된 방향의 말단부가 서로 만나서 서로를 지지함으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 회전 이동을 저지하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 하면(100b)에는 2개의 스토퍼 돌기(113)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치될 경우, 상기 2개의 스토퍼 돌기(113)의 돌출 연장된 방향의 말단부가 서로 만나, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101)이 더 이상 회전 이동되지 않도록 저지시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 하면에 스토퍼 돌기(113)를 형성시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 소정 각도로 회전 배치된 상태에서 더 회전 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 유동에 따른 접속 불량 내지 부품 손상 등의 문제 발생을 줄일 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)는, 예를 들면, 에너지 저장 장치에 적용되는 배터리 팩에 구비된 보호회로모듈의 적어도 일부 구성으로 사용될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 전자 디바이스(도시하지 않음)는, 상기 배터리 팩을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 팩은, 상기 전자 디바이스의 외장 케이스 내부에 수용될 수 있다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 측단면도들이다.
다시 도 1과 함께, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조하는 방법은, 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 준비하는 단계, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(도 1, 220) 간의 전기적인 접속을 이루는 단계, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부를 내측 방향으로 절곡하는 단계, 및 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 회전 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 준비하는 단계에서는, 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 둘 이상의 기판(110)을 준비할 수 있다. 또한, 상기 기판(110)의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀(H1)을 형성시킬 수 있다. 더욱이, 상기 연결 홀(H1)에는 상기 기판(110)에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체(220)가 내부에서 외부로 노출되도록 형성시킬 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에는 6개의 연결 홀(H1)을 형성시킬 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(100)의 연결 홀(H1)의 내부 및 외측면의 둘레 영역에 접속 도체(220)를 코팅하여 형성시킬 수 있다.
그리고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(220) 간의 전기적인 접속을 이루는 단계에서는, 전기 전도성을 가진 6개의 연결 금속핀(210)의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입할 수 있다.
나아가, 상기 각각의 연결 홀(H1)에 일부위가 삽입된 연결 금속핀(210)은, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)의 접속 도체(220)에 접촉됨으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 간의 전기적인 접속을 이룰 수 있다.
예를 들면, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 2개의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)에 관통 삽입할 수 있다.
나아가, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 내측 방향으로 절곡하는 단계에서는, 상기 연결 홀(H1)을 관통한 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 절곡시킬 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)가 절곡 유닛(300)에 의해 상부 방향으로 지지된 상태에서, 상기 연결 금속핀(210)을 하부 방향(B)으로 가압함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 양 단부(210a)를 상기 인쇄회로기판(100)의 하면(100b)에 밀착 고정되도록 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 절곡시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 회전 배치하는 단계에서는, 전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도(Q)를 이루도록 회전 배치시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조하는 방법은, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)에 형성된 연결 홀(H1) 각각에 연결 금속핀(210)을 삽입 고정시킴으로써, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 전기적으로 접속시키는 동시에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 서로 결속된 상태에서 소정 각도(도 2의 Q)로 회전 배치시킬 수 있다.
이에 따라, 유연한 소재가 아닌 경성인쇄회로기판(100)을 사용하여, 손쉽게 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 구비한 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 구성할 수 있다. 더욱이, 복수의 인쇄회로기판(100)들 간의 연결 작업을 연결 금속핀(210)을 사용하여 손쉽고 빠르게 수행할 수 있어, 제조 공정성을 크게 높일 수 있다.
이하에서는, 보다 더욱 구체적으로, 상기 절곡 단계를 설명하도록 한다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 과정에 사용되는 절곡 유닛을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 11 및 도 12과 함께, 도 13을 참조하면, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부를 절곡하는 단계에서는, 상기 절곡 유닛(300)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 절곡 유닛(300)은, 그립부(310), 가압부(320), 및 받침부(330)를 구비할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 그립부(310)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게(312)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 집게(312)는, 두 개의 다리를 이용해 벌렸다 오므렸다 할 수 있다. 이러한 동작을 통해, 상기 집게(312)는 대상 물건을 홀딩하거나, 분리하도록 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 그립부(310)의 집게(312)에는 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)가 홀딩될 수 있다. 그리고, 상기 그립부(310)의 상부에 연결되는 가압부(320)는, 상기 그립부(310)에 홀딩된 상기 연결 금속핀(210)을 하부 방향으로 가압하도록 프레스(322)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 그립부(310)가 상기 연결 금속핀(210)을 홀딩한 상태에서, 상기 가압부(320)는 프레스(322)를 하부 방향(B)으로 이동시킬 수 있다.
나아가, 상기 받침부(330)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부에 형성된 다리부(216) 각각을 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 받침부(330)는, 본체(332)의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈(332h)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 프레스(322)에 의해 하부 이동되는 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부 각각은, 상기 받침부(330)의 만입홈(332h)에 의해 내측 방향으로 가압 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 절곡 유닛(300)은, 그립부(310), 가압부(320), 및 받침부(330)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 그립부(310)는, 상기 연결 금속핀(210)의 홀딩하거나, 분리되도록 집게(312)를 구비할 수 있다. 더욱이, 상기 가압부(320)는, 상기 연결 금속핀(210)의 홀딩한 그립부(310)를 하부 방향(B)으로 가압 이동하도록 프레스(322)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 받침부(330)는, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)의 양 단부 각각을 상기 인쇄회로기판(100)의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 구성된 2개의 만입홈(332h)이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절곡 유닛(300)을 사용하여, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 제조함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)를 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 연결 홀(H1)에 손쉽게 삽입하는 동시에, 다리부(216)의 양 단부를 절곡시켜, 상기 연결 금속핀(210)을 통해 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101)을 결속시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 인쇄회로기판 어셈블리(200)를 빠르고 간단한 방법으로 제조할 수 있어, 제조비용을 절감할 수 있다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 15는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법에 사용되는 절곡 유닛의 절곡부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2와과 함께, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그(341)를 구비한 절곡부(340)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 절곡부(340)는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위가 삽입되는 선형의 내입홈(341h)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 절곡부(340)는, 2개의 블록이 힌지 구조(345)로 서로 연결된 구조일 수 있다.
더욱이, 상기 절곡부(340)의 2개의 블록(341a, 341b)은, 상기 힌지 구조(345)를 통해 회전 이동될 수 있다. 그리고, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은 상기 연결 금속핀(210)이 상기 내입홈(341h)에 삽입된 상태에서, 회전 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)는, 상기 절곡부(340)에 의해 소정 각도로 절곡될 수 있다.
예를 들면, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 절곡부(340)는, 2개의 블록(341a, 341b)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 2개의 블록(341a, 341b)에는, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)의 적어도 일부위가 삽입되도록 선형의 내입홈(341h)이 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은, 서로 힌지 구조(345)를 통해 서로 연결된 구조이다. 그리고, 상기 2개의 블록(341a, 341b)은 상기 연결 금속핀(210)이 상기 내입홈(341h)에 삽입된 상태에서, 회전 이동될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절곡 유닛(300)은, 상기 절곡부(340)를 구비함으로써, 상기 연결 금속핀(210)의 본체부(211)를 손쉽게 절곡시킬 수 있어, 제조 효율성을 보다 높일 수 있다.
나아가, 다시 도 2를 참조하면, 상기 제조방법은, 상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판(100, 101) 각각에 형성된 연결 홀(H1)을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 연결 홀(H1) 사이를 솔더링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 솔더링은, 상기 연결 금속핀(210)의 다리부(216)와 상기 인쇄회로기판(100)에 연결 홀(H1)에 형성된 접속 도체(220)와의 전기적 연결을 보다 완전하게 이룰 수 있도록, 용융 땜납을 부가 접합시키는 방법이다.
예를 들면, 상기 솔더링은, 리플로우 솔더링일 수 있다. 구체적으로, 상기 리플로우 솔더링은, 인쇄회로기판의 제조공정에서, 접합하려고 하는 부분에 미리 솔더 크림상의 땜납을 도포하고 난 후, 땜납을 용융 처리하여 접합시키는 방법일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
200: 인쇄회로기판 어셈블리 100, 101: 인쇄회로기판
210: 연결 금속핀 211, 216: 본체부, 다리부
H1: 연결 홀 220: 접속 도체
212: 고정홈 213: 외팔보
250: 접착 물질 230: 각도 고정부재
111: 체결 돌기 K1: 후크 걸림 구조
113a, 113b: 스토퍼 돌기 300: 절곡 유닛
310: 그립부 320: 가압부
330: 받침부 340: 절곡부
본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 인쇄회로기판 어셈블리를 포함하는 배터리 팩, 및 이차전지를 전원으로 하는 전자 디바이스와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (14)

  1. 수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성되고, 각각의 상기 기판의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치된 둘 이상의 인쇄회로기판; 및
    전기 전도성을 가지고, 일방향으로 길게 연장된 핀 형상을 가지고, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판이 회전 배치된 소정 각도에 따라 일부위가 절곡된 본체부, 및 상기 본체부의 양 단부로부터 다른 일방향으로 절곡 연장되고, 절곡 연장된 일부위가 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입되며, 절곡 연장된 말단부가 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡된 다리부를 구비한 연결 금속핀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 하면에는, 상기 연결 금속핀의 다리부의 절곡 연장된 방향의 단부가 삽입 고정되도록 내부 형상을 가진 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정홈의 내부에는, 상기 연결 금속핀의 다리부를 외부에서 내부 방향으로 저지하도록 상기 연결 금속핀의 다리부가 위치한 방향으로 돌출 연장된 돌기 형상을 가지고, 내측 방향으로만 휘어지는 탄성부를 구비한 외팔보가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연결 금속핀의 다리부가 삽입 고정된 고정홈에는, 접착 물질을 매입하여 고화 시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위는, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 회전 배치된 소정 각도에 따라 절곡된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 어셈블리는, 상기 연결 금속핀의 본체부의 절곡된 일부위를 삽입 고정시키도록 내부 방향으로 내입된 선형의 끼움홈이 형성된 각도 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 하면에는, 외측 방향으로 돌출된 체결 돌기가 형성되고,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중, 하나의 체결 돌기는, 다른 체결 돌기와 서로 만나 결속되도록 후크 걸림 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 인쇄회로기판 중 적어도 어느 하나의 하면에는, 다른 인쇄회로기판의 하면을 지지하여 다른 인쇄회로기판이 더 이상 회전되지 않도록 외부 방향으로 돌출된 스토퍼 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 어셈블리.
  9. 제1항 내지 제8항 중, 어느 하나에 따른 인쇄회로기판 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  11. 둘 이상의 인쇄회로기판이 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 어셈블리를 제조하는 방법으로서,
    수평 방향의 측면 보다 상대적으로 넓은 상면 및 하면을 가진 기판을 구비하고, 상기 기판의 일부위가 상하 방향으로 천공되어 연결 홀이 형성되며, 상기 연결 홀에는 상기 기판에 구비된 인쇄회로와 전기적으로 연결되는 접속 도체가 내부에서 외부로 노출되도록 형성된 둘 이상의 인쇄회로기판 준비 단계;
    전기 전도성을 가진 연결 금속핀의 양 단부를 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀에 관통 삽입하여, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판의 접속 도체 간의 전기적인 접속 단계;
    상기 연결 홀을 관통한 상기 연결 금속핀의 양 단부를 상기 인쇄회로기판의 하면에 밀착 고정되도록 내측 방향으로 절곡 단계; 및
    전기적으로 접속된 상기 둘 이상의 인쇄회로기판을 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각의 상면 또는 하면이 서로 소정 각도를 이루도록 회전 배치 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절곡 단계는, 절곡 유닛에 의해 수행되고,
    상기 절곡 유닛은,
    상기 연결 금속핀을 적어도 일부위를 잡아 고정하도록 집게를 구비한 그립부;
    상기 그립부에 홀딩된 상기 연결 금속핀을 하부 방향으로 가압하도록 프레스가 구비된 가압부; 및
    상기 연결 금속핀의 양 단부에 형성된 다리부 각각을 상기 인쇄회로기판의 내측 방향으로 가압 절곡 시키도록 본체의 내부 방향으로 만입되어 형성된 만입홈이 형성된 받침부를 구비한 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절곡 유닛은, 상기 연결 금속핀의 본체부를 소정 각도로 절곡 시키는 절곡 지그를 구비한 절곡부를 더 포함하고,
    상기 회전 배치 단계에서는, 상기 절곡부를 사용하여 상기 연결 금속핀의 본체부의 일부위를 소정 각도로 절곡 시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제조방법은,
    상기 회전 배치 단계 이후에, 상기 둘 이상의 인쇄회로기판 각각에 형성된 연결 홀을 관통하고 있는 상기 연결 금속핀의 다리부와 연결 홀 사이를 솔더링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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