電路板之間的連接結構和具有該連接結構的電池組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電路板之間的連接結構和一種具有該連接結構的電池組。在將柔性印刷電路板焊接到剛性印刷電路板的同時，熱壓機不與柔性印刷電路板的電路圖案直接接觸，由此防止對電路圖案的損壞，并防止因焊料而導致的多個電路圖案之間的電短路。在焊接工藝過程中，將玻璃化轉變溫度（Tg）高于焊料的回流溫度的基體絕緣層布置在電路圖案和熱壓機之間，基體絕緣層被多個孔穿透，使得使來自熱壓機的熱更有效地到達電路圖案和焊料。另外，電路圖案覆蓋孔，使得焊料不能到達熱鐵。
【專利說明】電路板之間的連接結構和具有該連接結構的電池組
[0001]本申請參考先前于2012年10月30日在美國專利商標局提交繼而按規(guī)定被賦予序列號61/720,097的申請，將上述申請并入本文且要求上述申請的所有權益。
【技術領域】
[0002]實施例涉及電路板之間的連接結構和具有該連接結構的電池組。
【背景技術】
[0003]通常，電池組可以包括電池單元、剛性印刷電路板和柔性印刷電路板。柔性印刷電路板可以借助于焊鐵(soldering iron)、熱壓機(hot bar)等焊接到剛性印刷電路板上。
[0004]例如，可以在剛性印刷電路板的電路圖案上涂覆焊料，柔性印刷電路板的電路圖案可以附到焊料上。然后，熱壓機對柔性印刷電路板朝向剛性印刷電路板進行加壓和加熱。焊料可以回流，從而在剛性印刷電路板的電路圖案和柔性印刷電路板的電路圖案之間建立電連接。然后，液態(tài)的焊料可以在隨后的冷卻工藝中固化為固態(tài)。
[0005]然而，根據普通的焊接方法，柔性印刷電路板的電路圖案可能以懸臂的方式向外突出并延伸。在這種情況下，電路圖案可能與熱壓機直接接觸，電路圖案會易于損壞。另外，液態(tài)焊料可能與熱壓機接觸，并且可能需要將焊料從熱壓機移除的工藝。
[0006]另外，熱壓機可能與焊料和柔性印刷電路板的電路圖案直接接觸。在這種情況下，液態(tài)的焊料可能與熱壓機接觸，可能由于液態(tài)的焊料而頻繁地產生多個電路圖案之間的電短路。
[0007]此外，因為柔性印刷電路板的電路圖案可以向外突出并延伸特定長度，所以會另外地進行利用絕緣環(huán)氧材料涂覆電路圖案的工藝，以保護電路圖案免受外部環(huán)境影響。

【發(fā)明內容】

[0008]根據示例性實施例，提供了一種電路板之間的連接結構和一種具有該連接結構的電池組，其中，在將柔性印刷電路板焊接到剛性印刷電路板的同時，熱壓機不與柔性印刷電路板的電路圖案直接接觸，由此防止對電路圖案的損壞，并防止因焊料而導致的多個電路圖案之間的電短路。
[0009]根據示例性實施例，提供了一種電路板之間的連接結構和一種具有該連接結構的電池組，其中，與熱壓機接觸的柔性印刷電路板的電路圖案被絕緣層覆蓋，由此提高了電路圖案的強度，并可以省略環(huán)氧樹脂涂覆工藝。
[0010]根據示例性實施例，提供了 一種電路板之間的連接結構和一種具有該連接結構的電池組，其中，至少一個孔形成在與熱壓機接觸的絕緣層中，由此在不提高熱壓機的溫度且不縮短熱壓機的壽命的情況下完成焊接。
[0011]根據本發(fā)明的一方面，提供了一種電池組，所述電池組包括:第一印刷電路板，包
括第一電路圖案，第一電路圖案具有第一主表面和與第一主表面相對的第二主表面，第二主表面被第一基體絕緣層覆蓋，第一主表面的一部分被第一覆蓋絕緣層覆蓋，第一基體絕緣層被至少一個孔穿透，所述至少一個孔中的每個完全被第一電路圖案覆蓋；第二印刷電路板，具有通過導電連接構件附于第一印刷電路板的第一端的一側；多個電池單元，布置在第二印刷電路板上，所述多個電池單元電互連在一起；組殼體，包封第一印刷電路板、第二印刷電路板和電池單元；以及組端子，布置在組殼體的外側上，并附于第一印刷電路板的與
第一端相對的第二端。
[0012]第一基體絕緣層可以具有比導電連接構件的回流溫度高的玻璃化轉變溫度(Tg)。第一基體絕緣層可以包括玻璃化轉變溫度(Tg)為至少300°C的電絕緣材料。導電連接構件可以是回流溫度低于300°C的焊料。導電連接構件可以包括各向異性導電膜(ACF)或Z軸膜(ZAF)。第一印刷電路板可以是相對于第二印刷電路板能夠自由彎曲的柔性印刷電路板。所述電池組還可以包括布置在第二印刷電路板上的第二電路圖案，第二電路圖案可以與第一電路圖案對準。第二電路圖案的寬度可以大于第一電路圖案的寬度。第一印刷電路板的附于第二印刷電路板的第一端可以無第一覆蓋絕緣層。
[0013]根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種印刷電路板(PCB)，所述PCB包括:基體絕緣層，被至少一個孔穿透；電路圖案，布置在基體絕緣層上并覆蓋所述至少一個孔中的每個；以及覆蓋絕緣層，布置在電路圖案上并布置在基體絕緣層上。PCB的端子端部可以無覆蓋絕緣層?；w絕緣層可以包括聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。覆蓋絕緣層可以包括聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。印刷電路板可以是能夠自由彎曲的柔性印刷電路板?；w絕緣層可以包括玻璃化轉變溫度(Tg)為至少300°C且熔點(Tm)為至少500°C的材料。覆蓋絕緣層可以包括玻璃化轉變溫度(Tg)為至少70°C且熔點(Tm)為至少270°C的材料。所述至少一個孔中的每個可以沿電路圖案的縱向方向伸長。作為替代方式，所述至少一個孔中的每個可以沿電路圖案的橫向方向伸長。
[0014]根據本發(fā)明的又一方面，提供了一種將第一印刷電路板連接到第二印刷電路板的方法，所述方法包括:通過將第一覆蓋絕緣層布置到第一電路圖案的第一表面的一部分上并將第一基體絕緣層布置到第一電路圖案的與第一表面相對的第二表面上來準備第一印刷電路板，第一基體絕緣層被至少一個孔穿透，第一電路圖案覆蓋所述至少一個孔中的每個；通過將第二電路圖案布置到第二基體絕緣層上來準備第二印刷電路板；通過絲網印刷將導電連接構件施加到第二電路圖案上；通過將第一印刷電路板的端子端部安裝到第二印刷電路板的一側上來使第一電路圖案與第二電路圖案對準；通過將熱壓機放置到第一基體絕緣層的與第一印刷電路板的端子端部對應的部分上來使所述導電連接構件回流，所述至少一個孔將來自熱壓機的熱快速地且有效地傳遞到第一電路圖案且傳遞到導電連接構件；以及通過使熱壓機與第一基體絕緣層分離來使導電連接構件固化。在將熱壓機放置到第一基體絕緣層的所述部分上時，第一電路圖案可以通過第一基體絕緣層與熱壓機隔開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過參考結合附圖考慮的以下詳細描述，對本發(fā)明更完整的認識和本發(fā)明的許多附隨的優(yōu)點將易于顯而易見，同時其變得更好地理解，在附圖中同樣的附圖標記指示相同或類似的組件，其中:
[0016]圖1A示出了普通的電池組的電路圖；
[0017]圖1B示出了普通的電池組的示意圖；[0018]圖1C示出了根據本發(fā)明實施例的電路板之間的連接結構的平面圖；
[0019]圖2A示出了根據本發(fā)明實施例的柔性電路板的平面圖；
[0020]圖2B示出了圖2A的仰視圖；
[0021]圖2C示出了沿線2c_2c剖切的圖2A的剖視圖；
[0022]圖2D示出了沿線2d_2d剖切的圖2A的剖視圖；
[0023]圖3A示出了根據本發(fā)明實施例的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖；
[0024]圖3B示出了沿線3b_3b剖切的圖3A的剖視圖；
[0025]圖3C示出了沿線3c_3c剖切的圖3A的剖視圖；
[0026]圖4A示出了具有與圖3a的剖切線3b_3b對應的剖切線的根據本發(fā)明另一實施例的電路板之間的連接結構的剖視圖；
[0027]圖4B示出了具有與圖3a的剖切線3c_3c對應的剖切線的根據本發(fā)明另一實施例的電路板之間的連接結構的剖視圖；
[0028]圖5示出了根據在孔結構方面對圖3a的連接結構進行第一變形的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖；
[0029]圖6示出了根據在孔結構方面對圖3a的連接結構進行第二變形的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖；
[0030]圖7示出了根據在孔結構方面對圖3a的連接結構進行第三變形的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖；
[0031]圖8示出了根據在孔結構方面對圖3a的連接結構進行第四變形的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖；
[0032]圖9A和圖9B示出了用于解釋根據本發(fā)明實施例的電路板的連接方法的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0033]現在將在下文中參考附圖更充分地描述示例實施例。
[0034]然而，本發(fā)明構思可以以不同的方式實施，并且不應當被解釋為局限于這里闡述的實施例。而是，提供這些實施例使得本公開將是徹底的且完整的，且這些實施例將向本領域技術人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。
[0035]在附圖中，為了便于描述和清楚起見，會夸大層的尺寸和相對尺寸。同樣的附圖標記始終指示同樣的元件。如在這里使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列的項目的任意和所有組合。
[0036]這里使用的術語僅為了描述具體示例實施例的目的，而不意圖限制本發(fā)明構思。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式。還將理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0037]將理解的是，盡管在這里可使用術語第一、第二等來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分并不應受這些術語的限制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在不脫離本發(fā)明構思的教導的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被命名為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。
[0038]根據示例性實施例的電路板之間的連接結構可以用在硬盤驅動器(HDD)、固態(tài)驅動器(SDD)、相機模塊、液晶顯示器(IXD)和等離子體顯示面板(PDP)以及下面將描述的電池組中。因此，示例性實施例可以不局限于電池組的使用。
[0039]現在轉向圖1A至圖1C，圖1A示出了普通的電池組的電路圖，圖1B示出了普通的電池組的示意圖，圖1C示出了根據本發(fā)明實施例的電路板之間的連接結構的平面圖。
[0040]如圖1A至圖1C所示，根據示例性實施例的電池組100包括多個電池單元111、112和113、用于連接電池單元111、112和113中每個電池單元的多個導電板121、122、123和124、用于最小功率供給的布線130、用于最大功率供給的布線140、多條感測布線151和152、剛性印刷電路板300以及柔性印刷電路板200。
[0041]多個電池單元111、112和113串聯和/或并聯連接。具體地說，多個電池單元111、112和113包括彼此并聯連接的三個第一電池單元111、彼此并聯連接的三個第二電池單元112和彼此并聯連接的三個第三電池單元113。另外，第一電池單元111、第二電池單元112和第三電池單元113串聯連接。雖然電池單元111、112和113被示為以3串聯3并聯(3S3P)方式連接，但是這種具體布置僅是用于幫助理解本發(fā)明構思的說明性示例，而不將本發(fā)明構思限制為該連接類型。
[0042]導電板121、122、123和124將相鄰的電池單元111、112和113串聯連接。具體地說，導電板121、122、123和124包括第一導電板121、第二導電板122、第三導電板123和第四導電板124。第一導電板121連接到最小功率供給端，即，連接到第一電池單元111的負極。換言之，第一導電板121并聯連接到三個電池單元111的負極。第二導電板122將第一電池單元111和第二電池單元112串聯互連。另外,第二導電板122將第一電池單元111的正極并聯連接，同時將第二電池單元112的負極并聯連接。第三導電板123將第二電池單元112和第三電池單元113串聯互連。另外，第三導電板123將第二電池單元112的正極并聯連接，同時將第三電池單元113的負極并聯連接。第四導電板124連接到最大功率供給端B+，S卩，第三電池單元113的正極。另外,第四導電板124將第三電池單元113的正極并聯連接。同時，第一至第四導電板121、122、123和124包括具有特定長度的突出接線片121a、122a、123a和124a，從而在隨后工藝中易于焊接到布線。當然，導電板121、122、123和124的數量依賴于所使用的電池單元111、112和113的數量而增加。
[0043]用于最小功率供給的布線130焊接到第一電池單元111的最小功率供給區(qū)域。即，用于最小功率供給的布線130的一個端子焊接到導電板121的接線片121a。
[0044]用于最大功率供給的布線140焊接到第三電池單元113的最大功率供給區(qū)域。即，用于最大功率供給的布線140的一個端子焊接到第四導電板124的接線片124a。
[0045]如在附圖中，提供了兩條感測布線151和152。為了便于解釋，區(qū)分第一感測布線151和第二感測布線152。第一感測布線151的一個端子焊接到第二導電板122的接線片122a。另外，第二感測布線152的一個端子焊接到第三導電板123的接線片123a。類似地，感測布線151和152的數量根據電池單元的數量和導電板的數量而增加。
[0046]剛性印刷電路板300設置在第一電池單元111、第二電池單元112和第三電池單元113的一側(或上部)處，如在附圖中所示。這里，用于最小功率供給的布線130連接到B-端子，第一感測布線151連接到BI端子，第二感測布線152連接到B2端子，用于最大功率供給的布線140連接到剛性印刷電路板300的B+端子。在剛性印刷電路板300中，安裝多個電池保護元件330，例如溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、充電控制開關、放電控制開關、微計算機等。
[0047]柔性印刷電路板200焊接到剛性印刷電路板300的一側。附圖標記180表示用于安裝上面描述的所有組成元件的組殼體。另外，組端子P+和P-是到外部充電器或到外部裝置的連接部分，組端子P+和P-與柔性印刷電路板200的端子部分結合。這里，柔性印刷電路板200可以相對于剛性印刷電路板300自由地彎曲。因此，柔性印刷電路板200可以從剛性印刷電路板300沿特定方向彎曲，從而與組端子P+和P-結合。
[0048]這里，通?？梢酝ㄟ^利用環(huán)氧樹脂和/或酚樹脂作為主要材料來形成剛性印刷電路板300，且剛性印刷電路板300可以包括形成在其表面上的電路圖案。因為環(huán)氧樹脂和/或酚樹脂相對厚、重且剛硬，所以剛性印刷電路板300可能不會很好地彎曲。剛性印刷電路板300的基本結構對于本領域技術人員來講是公知的，將省略對其的解釋。
[0049]柔性印刷電路板(FPCB) 200還稱作柔性布線(FW)或柔性電路(FC)，并通過利用聚酰亞胺和/或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為主要材料來形成，其中電路圖案布置在柔性印刷電路板200的表面上。聚酰亞胺和/或PET相對輕、薄且柔軟，因而柔性印刷電路板200可以很好地彎曲。
[0050]在下文中，為了便于解釋，柔性印刷電路板將被稱作第一電路板，剛性印刷電路板將被稱作第二電路板。第一電路板包括第一電路圖案和第一基體絕緣層，第二電路板包括第二電路圖案和第二絕緣層。
[0051]現在轉向圖2A至圖2D，圖2A示出了根據實施例的電路板的平面圖，圖2B示出了仰視圖，圖2C示出了沿線2c-2c剖切的圖2A的剖視圖，圖2D示出了沿線2d_2d剖切的圖2A的剖視圖。
[0052]如圖2A至圖2D所示，第一電路板200包括具有至少一個孔211的第一基體絕緣層210、第一電路圖案220和第一覆蓋絕緣層230。
[0053]具有至少一個孔211的第一基體絕緣層210具有大體上平板形狀和大約0.5 μ m至500 μ m的厚度，然而在示例性實施例中，厚度值不受限制，而是可以根據周圍環(huán)境、第一電路板200的彎曲角度、第一電路板200的所需強度等而改變。另外，第一基體絕緣層210可以由聚酰亞胺、PET或其等同物制成，然而在示例性實施例中，材料的類型不受限制。第一基體絕緣層210需要具有良好的絕緣性質和高玻璃化轉變溫度(Tg)，從而在高溫下僅存在小的尺寸變形，并需要具有良好的耐熱性和良好的柔性。另外，第一基體絕緣層210需要具有良好的耐化學性和耐濕性?？紤]到以上條件，聚酰亞胺或PET是合適的。具體地說，當第一基體絕緣層210為聚酰亞胺時，其玻璃化轉變溫度(Tg)大于或等于大約300°C至400°C，其熔點(Tm)大于或等于大約500°C至700°C。因此，聚酰亞胺可以充分地耐受用于焊接的溫度范圍(大約150°C至300°C)，并可以展現出上述物理和化學性質。相比之下，PET具有大于或等于大約70°C至100°C的玻璃化轉變溫度(Tg)，其熔點(Tm)大于或等于大約270°C至350°C。因為聚酰亞胺的玻璃化轉變溫度(Tg)和熔點(Tm)高于PET的玻璃化轉變溫度(Tg)和熔點(Tm)，所以最佳實施例是使用聚酰亞胺用于第一基體絕緣層210。
[0054]另外，孔211可以包括一個或多個孔211，并且優(yōu)選地是穿透第一基體絕緣層210的貫穿孔?？?11優(yōu)選地位于第一電路板200的端子端部202內，同時與第一電路板200的端子邊緣204隔開?？?11可以被形成為具有圓形形狀、長孔形狀、四邊形形狀或多邊形形狀，然而在示例性實施例中，孔形狀不僅僅限于這些?？?11用于將來自熱壓機600的熱快速地傳遞到第一電路圖案220。
[0055]第一電路圖案220形成在第一基體絕緣層210上，并具有大約30 μ m至100 μ m的厚度，然而根據示例性實施例，厚度不限于此范圍，并可以根據電流、第一電路板200的期望彎曲角度、第一電路板200的期望強度等而改變。第一電路圖案220可以通過澆鑄、層壓、濺射及其等同方法中的一種直接形成在第一基體絕緣層210上，但是在示例性實施例中，方法不限于上述方法。替代性地，可以通過形成粘結層(未示出)且隨后在粘結層上層壓第一電路圖案220而在第一基體絕緣層210上形成第一電路圖案220。第一電路圖案220可以由銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)或其組合或者其等同物來制成，而不受限制。
[0056]第一電路圖案220包括第一主表面221和第二主表面222，第一主表面221面對剛性印刷電路板300和在其上形成的電路圖案320，并與導電連接構件400和500接觸，第二主表面222面對第一主表面221 (即,第二主表面222與第一主表面221相對),并與第一基體絕緣層210接觸。因此，第一電路圖案220的第二主表面222通過形成在第一基體絕緣層210中的孔211暴露到外部。
[0057]第一覆蓋絕緣層230同時覆蓋第一電路圖案220和第一基體絕緣層210的一部分。這里，第一電路圖案220之間的特定區(qū)域可以不被第一覆蓋絕緣層230覆蓋，而是可以直接暴露到外部。具體地說，第一主表面221 (即，與導電連接構件400和500接觸的區(qū)域)和形成在第一電路板200的一端處的第一電路圖案220的兩個側面可以不被第一覆蓋絕緣層230覆蓋，而是可以暴露到外部?？梢詫⒌谝浑娐穲D案220的未被第一覆蓋絕緣層230覆蓋而是暴露到外部的特定區(qū)域定義為端子或引線。第一電路圖案220的未被第一覆蓋絕緣層230覆蓋的暴露區(qū)域可以經歷利用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、其合金及其等同物中之一的電鍍工藝，以防止第一電路圖案220的氧化。
[0058]同時，第一覆蓋絕緣層230有時被稱作覆層(coverlay)，并可以由聚酰亞胺、PET及其等同物中之一制成，然而本發(fā)明根本不限于它們。具體地說，當第一覆蓋絕緣層230是PET時，其玻璃化轉變溫度(Tg)大于或等于大約70°C至100°C，其熔點(Tm)大于或等于大約270°C至350°C。熱壓機600可以不充分地接觸第一覆蓋絕緣層230。因此，由PET制成的第一覆蓋絕緣層230可以不必具有與聚酰亞胺一樣高的玻璃化轉變溫度(Tg)和熔點(Tm)。
[0059]雖然未在附圖中示出，但另外的增強板(未示出)可以附在第一基體絕緣層210或第一覆蓋絕緣層230的表面上，以增強第一電路板200的強度。增強板可以由聚酰亞胺、PET、環(huán)氧樹脂玻璃(glass epoxy)及其等同物中之一制成,然而在示例性實施例中，將不限于這些。通過包括這樣的增強板，第一電路板200的柔性會降低。
[0060]現在轉向圖3A至圖3C，圖3A示出了根據實施例的電路板之間的連接結構的局部放大平面圖，圖3B示出了沿線3b-3b剖切的圖3A的剖視圖，圖3C示出了沿線3c_3c剖切的圖3A的剖視圖。
[0061]如在圖3A至圖3C中所示，第二電路板300包括第二絕緣層310和形成在第二絕緣層310的表面上的第二電路圖案320。這里，如上所述，可以將第一電路板200定義為柔性印刷電路板，并可以將第二電路板300定義為剛性印刷電路板。
[0062]第一電路板200的第一電路圖案220通過導電連接構件400電連接到第二電路板300的第二電路圖案320。即，第一電路圖案220的第一主表面221通過導電連接構件400電連接到第二電路圖案320。另外，第一基體絕緣層210位于第一電路圖案220的第二主表面222處，至少一個孔211形成在第一基體絕緣層210的與第一電路圖案220的第二主表面222對應的區(qū)域處。
[0063]對于每個電路圖案，可以形成至少I個至10個孔211，孔211的寬度可以小于電路圖案的寬度。因此，即使導電連接構件400經由第一電路圖案220與第一基體絕緣層210接觸,導電連接構件400也不流到孔211中。
[0064]具體地說，當導電連接構件400是焊料時，液態(tài)的焊料可以在焊接工藝期間沿第一電路圖案220的兩側向上流動，從而與第一基體絕緣層210接觸。然而，根據如上所描述的示例性實施例，孔211定位成對應于第一電路圖案220，并在與第一電路圖案220的第二主表面222對應的區(qū)域中具有比第一電路圖案220的寬度小的寬度。因此，向上流到第一基體絕緣層210的焊料不能流到孔211中，并且不到達熱壓機600。因此，在執(zhí)行焊接工藝期間來自熱壓機600的熱可以經由孔211容易地傳遞到第一電路圖案220。
[0065]同時，第一電路圖案220的寬度優(yōu)選地小于第二電路圖案320的寬度。在這種情況下，在焊接工藝期間額外量的焊料保留在第二電路圖案320的不與第一電路圖案220對應的邊緣部分上，從而可以防止相鄰的焊料之間的短路。
[0066]現在轉向圖4A和圖4B，圖4A和圖4B示出了根據另一實施例的電路板之間的連接結構的剖視圖。如在圖4A和圖4B中所示，根據示例性實施例，可以使用從各向異性導電膜(ACF)、Z軸膜(ZAF)及其等同物中選擇的一種作為導電連接構件500。具體地說，當電路圖案的節(jié)距(pitch)小于或等于大約375 μ m (大約15密耳)時，利用焊料進行第一電路基板和第二電路基板之間的連接會變得困難。即，當電路圖案的節(jié)距小于或等于大約375 μ m時，在相鄰的焊料之間會容易產生短路。
[0067]在這種情況下，ACF或ZAF適合作為導電連接構件500。ACF或ZAF具有絕緣膜520中的填充型的導電顆粒510。ACF和ZAF可以具有140°C至200°C的回流溫度，其低于焊料400的150°C至300°C的回流溫度。
[0068]首先，提供ACF或ZAF作為第一電路板200的第一電路圖案220和第二電路板300的第二電路圖案320之間的導電連接構件500。然后，熱壓機600在加熱的同時對第一電路板200進行加壓，以將第一電路板200層壓在第二電路板300上。即，ACF或ZAF的導電顆粒510在第一電路板200的第一電路圖案220和第二電路板300的第二電路圖案320之間建立電連接。另外，由于絕緣膜520的熔化，所以第一電路板200和第二電路板300可以物理連接。這里，ACF或ZAF的導電顆粒510僅沿z方向進行互連，并且沿垂直的x方向或y方向未進行互連。
[0069]在這種情況下，位于第一電路板200上的熱壓機600的熱可以通過形成在第一基體絕緣層210中的孔211容易地傳遞到第一電路圖案220，并防止ACF或ZAF的導電顆粒510或者絕緣膜520進入孔211。
[0070]現在轉向圖5至圖8，圖5至圖8示出了根據其它實施例的電路板之間的連接結構部分的局部放大平面圖，其中，使孔的尺寸、數量和設計改變。
[0071]如在圖5中所示，形成在第一電路板200的第一基體絕緣層210中的孔211a可以沿第一電路圖案220的縱向方向布置。具體地說，一排孔211a可以對應于寬度相對小的一個第一電路圖案220形成在第一基體絕緣層210中，而兩排孔211a可以對應于寬度相對大的一個第一電路圖案220形成在第一基體絕緣層210中。
[0072]如在圖6中所示，替代性地，形成在第一電路板200的第一基體絕緣層210中的孔21 Ib可以沿第一電路圖案220的縱向方向具有長孔形狀。另外，一個長孔21 Ib可以對應于寬度相對小的一個第一電路圖案220形成在第一基體絕緣層210中，而兩個長孔211b可以對應于寬度相對大的一個第一電路圖案220并排形成在第一基體絕緣層210中。
[0073]如在圖7中所示，形成在第一電路板200的第一基體絕緣層210中的孔211c可以沿第一電路圖案220的橫向方向具有長孔形狀，對于一個電路板，可以形成大約一個孔。如在其它實施例中，第一電路圖案220可以僅通過孔211c暴露到外部。
[0074]如在圖8中所示，形成在第一電路板200的第一基體絕緣層210中的孔211d可以沿第一電路圖案220的縱向方向(即，豎直方向)形成為多個，并可以具有長孔形狀。在圖8中，對于每個電路圖案，形成三個孔211d。同樣地，第一電路圖案220可以僅通過孔211d暴露到外部。
[0075]現在轉向圖9A和圖9B，圖9A和圖9B示出了用于解釋根據本發(fā)明實施例的電路板的連接方法的示意圖。首先，如在圖9A中所示，可以準備包括第二電路圖案320的第二電路板300，并可以在第二電路圖案320上絲網印刷諸如焊料的導電連接構件400。
[0076]然后，如在圖9B中所示，在第二電路板300上安裝包括第一電路圖案220的第一電路板200。如在圖9B中所示，將第一電路板200的第一電路圖案220的位置和第二電路板300的第二電路圖案320的位置對準。
[0077]在這種狀態(tài)下，利用熱壓機600對第一電路板200進行加壓和加熱，如圖9B中所示。然后，來自熱壓機600的熱可以通過形成在第一基體絕緣層210中的孔211有效地傳遞到第一電路圖案220和導電連接構件400。這里，從熱壓機600提供的溫度可以為大約150°C至300°C。因為構成第一電路板200的第一基體絕緣層210的玻璃化轉變溫度(Tg)大于或等于大約300°C至400°C，其熔點(Tm)大于或等于大約500°C至700°C，所以第一基體絕緣層210不因來自熱壓機600的熱而熔化或變形。
[0078]同時，第一電路圖案220和第二電路圖案320之間的絲網印刷的焊料400通過由熱壓機600提供的溫度而可回流為液體。因為焊料400的回流溫度為大約150°C至300°C，所以固態(tài)焊料400可以液化。
[0079]然后，將熱壓機600與第一電路板200分離。液態(tài)焊料400可以固化，從而電氣地且物理地將第一電路圖案220牢固地結合到第二電路圖案320。
[0080]同時，當使用ACF或ZAF作為導電連接構件500時，可以將ACF或ZAF設置在第一電路板200和第二電路板300之間。如前所述，可以將第一電路板200的第一電路圖案220的位置和第二電路板300的第二電路圖案320的位置對準。然后，可以通過利用熱壓機600對第一電路板200進行加壓和加熱，從而來自熱壓機600的熱可以通過形成在第一基體絕緣層210中的孔211有效地傳遞到第一電路圖案220和ACF或ZAF500。
[0081]因此，將第一電路圖案220和第二電路圖案320布置為沿z方向彼此靠近，并且布置在電路圖案220和電路圖案320之間的導電顆粒510可以將第一電路圖案220電互連到第二電路圖案320。因為導電顆粒510沒有沿X方向進行電連接，也沒有沿y方向進行電連接，所以第一電路圖案220的相鄰的圖案沿水平方向可以保持電絕緣狀態(tài)，并且第二電路圖案320的相鄰的圖案沿水平方向可以保持電絕緣狀態(tài)。
[0082]因此，在將第一電路板200連接到第二電路板300的過程中，熱壓機600不與第一電路板200的第一電路圖案220直接接觸，因此，可以防止對第一電路圖案220的損壞，并可以防止由導電連接構件400和500導致的多個第一電路圖案220中的第一電路圖案220之間的電短路。
[0083]另外，因為由于第一基體絕緣層210的介入，第一電路板200的第一電路圖案220不與熱壓機600接觸，所以可以提高第一電路圖案220的強度，并可以省略環(huán)氧樹脂涂覆工藝。
[0084]另外，因為孔211、211a、211b、211c和211d中的至少一個孔形成在與熱壓機600接觸的第一基體絕緣層210中，所以可以在不提高熱壓機600的溫度的情況下實現電連接。因此，可以延長熱壓機600的壽命，并可以防止對第一基體絕緣層210的外觀造成損壞。
[0085]上面描述的解釋僅是關于用于實現根據示例性實施例的電路板連接結構和具有該電路板連接結構的電池組的示例實施例。因此，本領域普通技術人員將理解，在不脫離由權利要求書闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出形式和細節(jié)方面的各種改變。
[0086][附圖標記]
[0087]111、112、113:電池單元
[0088]121、122、123、124:導電板
[0089]121a、122a、123a、124a:`突出接線片
[0090]130、140:最小功率布線和最大功率布線
[0091]151、152:感測布線 180:組殼體
[0092]P-、P+:組端子B-、B+:最小功率供給端和最大功率供給端
[0093]200:第一電路板 202:端子端部
[0094]204:端子邊緣210:第一基體絕緣層
[0095]211:孔220:第一電路圖案
[0096]230:第一覆蓋絕緣層300:第二電路板
[0097]310:第二絕緣層 320:第二電路圖案
[0098]400:導電連接構件 500:導電連接構件
[0099]510:導電顆粒520:絕緣膜
[0100]600:熱壓機
【權利要求】
1.一種電池組,所述電池組包括: 第一印刷電路板,包括第一電路圖案，第一電路圖案具有第一主表面和與第一主表面相對的第二主表面，第二主表面被第一基體絕緣層覆蓋，第一主表面的一部分被第一覆蓋絕緣層覆蓋，第一基體絕緣層被至少一個孔穿透，所述至少一個孔中的每個完全被第一電路圖案覆蓋； 第二印刷電路板，具有通過導電連接構件附于第一印刷電路板的第一端的一側； 多個電池單元，布置在第二印刷電路板上，所述多個電池單元電互連在一起； 組殼體，包封第一印刷電路板、第二印刷電路板和電池單元；以及 組端子，布置在組殼體的外側上，并附于第一印刷電路板的與第一端相對的第二端。
2.根據權利要求1所述的電池組，第一基體絕緣層具有比導電連接構件的回流溫度高的玻璃化轉變溫度。
3.根據權利要求1所述的電池組，第一基體絕緣層包括玻璃化轉變溫度為至少300°C的電絕緣材料。
4.根據權利要求3所述的電池組，導電連接構件是回流溫度低于300°C的焊料。
5.根據權利要求 3所述的電池組，導電連接構件選自于由各向異性導電膜和Z軸膜組成的組。
6.根據權利要求1所述的電池組，其中，第一印刷電路板是相對于第二印刷電路板能夠自由彎曲的柔性印刷電路板。
7.根據權利要求1所述的電池組，所述電池組還包括布置在第二印刷電路板上的第二電路圖案，第二電路圖案與第一電路圖案對準。
8.根據權利要求7所述的電池組，第二電路圖案的寬度大于第一電路圖案的寬度。
9.根據權利要求1所述的電池組，其中，第一印刷電路板的附于第二印刷電路板的第一端無第一覆蓋絕緣層。
10.一種印刷電路板，所述印刷電路板包括: 基體絕緣層，被至少一個孔穿透； 電路圖案，布置在基體絕緣層上并覆蓋所述至少一個孔中的每個；以及 覆蓋絕緣層，布置在電路圖案上并布置在基體絕緣層上。
11.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，印刷電路板的端子端部無覆蓋絕緣層。
12.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，基體絕緣層包括從由聚酰亞胺和聚對苯二甲酸乙二酯組成的組中選擇的材料。
13.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，覆蓋絕緣層包括從由聚酰亞胺和聚對苯二甲酸乙二酯組成的組中選擇的材料。
14.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，印刷電路板是能夠自由彎曲的柔性印刷電路板。
15.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，基體絕緣層包括玻璃化轉變溫度為至少300°C且熔點為至少500°C的材料。
16.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，覆蓋絕緣層包括玻璃化轉變溫度為至少70°C且熔點為至少270°C的材料。
17.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，所述至少一個孔中的每個沿電路圖案的縱向方向伸長。
18.根據權利要求10所述的印刷電路板，其中，所述至少一個孔中的每個沿電路圖案的橫向方向伸長。
19.一種將第一印刷電路板連接到第二印刷電路板的方法，所述方法包括: 通過將第一覆蓋絕緣層布置到第一電路圖案的第一表面的一部分上并將第一基體絕緣層布置到第一電路圖案的與第一表面相對的第二表面上來準備第一印刷電路板，第一基體絕緣層被至少一個孔穿透，第一電路圖案覆蓋所述至少一個孔中的每個； 通過將第二電路圖案布置到第二基體絕緣層上來準備第二印刷電路板； 通過絲網印刷將導電連接構件施加到第二電路圖案上； 通過將第一印刷電路板的端子端部安裝到第二印刷電路板的一側上來使第一電路圖案與第二電路圖案對準； 通過將熱壓機放置到第一基體絕緣層的與第一印刷電路板的端子端部對應的部分上來使所述導電連接構件回流，所述至少一個孔將來自熱壓機的熱傳遞到第一電路圖案且傳遞到導電連接構件；以及 通過使熱壓機與第一基體絕緣層分離來使導電連接構件固化。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，在將熱壓機放置到第一基體絕緣層的所述部分上時，第一電路圖案通過第一基體絕緣層與熱壓機隔開。
【文檔編號】H01M2/20GK103794746SQ201310133269
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權日:2012年10月30日
【發(fā)明者】慎景宰, 金基雄 申請人:三星Sdi株式會社