一种用于动力电池信号采集用铝基FPC的制作方法

本实用新型属于柔性电路板领域，涉及一种铝基fpc，具体涉及一种用于动力电池信号采集用铝基fpc。

背景技术：

随着汽车行业的发展，电动汽车的迅速市场化，动力电池制造在快速扩张，但设计动力电池能力还在不断的提升，其中动力电池的低压采样的方式也在发生变化，线束采集电压到pcb采集电压技术，再到fpc采集电压技术，目前最集成的方式主要为fpc采集电压的方式为主。

柔性电路板(flexibleprintedcircuit简称fpc)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。fpc是线路板产品中最复杂、用途最多的一种，特别是因为其具有轻薄、可弯曲、低电压、低消耗功率等特性，可以随着电子产品内部空间的大小及形状进行三维空间的立体配线，因此，被广泛地应用于笔记本电脑、液晶显示器、硬盘、打印机及汽车等电子产品中，但在动力电池的焊接界面多为铝界面的焊接，如电池的极柱、铝片等。

目前fpc由pi(聚酰亚胺)绝缘膜、铜基材、pi绝缘膜三层叠加压合来实现，裸露部位的铜线路与现有电池的正负极柱的铝片焊接需要电镀及镍片转接来实现焊接。现有fpc使用的pi的绝缘膜主要是解决fpc在经过260℃以上高温焊接时过程耐温的要求而不得以使用的pi绝缘胶带，而pi的单位平方价格是pet的5～10倍，金属铜导线用来承担采集电压信号传输功能，但铜箔的价格也高于铝箔单价，铜与铝连接目前还不能直接实现小面积的稳定焊接，因此需要使用ni片来实现架桥焊接，工序复杂，成本高。

cn203027599u公开了一种高挠性双面fpc，包括pi基材，所述pi基材的两面分别设置有环氧树脂胶层，所述环氧树脂胶层的外侧粘合有采用延压铜制成的铜箔层；所述pi基材的厚度为10μm-25μm，抗拉强度≥21.5kg/mm²，边缘抗撕裂强度≥9kg/mm2；所述环氧树脂胶层的厚度范围为15μm-35μm；所述铜箔层厚度为15μm-35μm。由于通过对双面fpc材料与性能的优化组合，使得fpc整体性能挠曲性得到了大幅提升，特别适合在需要反复挠曲的场合使用，为屏幕与电路板之间频繁相对移动的电子产品来说，无疑使得此类产品的整体性能得到了保证。但是，上述高挠性双面fpc用于动力电池信号采集用时，与电池正负极焊接时，同样需要使用ni片来实现架桥焊接，工序复杂，成本高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于动力电池信号采集用铝基fpc，通过改用pet基绝缘膜实现线路保护，同时将铜线路改为铝线路来进行采集电压，与电池正负极焊接时可以直接进行焊接，简化了工艺并降低了总成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc、电连接器和采样焊盘，所述铝基fpc的端部与电连接器连接，所述铝基fpc的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路，所述导电线路的首端分别独立地与所述铝基fpc电连接，所述导电线路的末端分别独立地与所述采样焊盘连接。

本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc，通过改用pet基绝缘膜实现线路保护，同时将铜线路改为铝线路来进行采集电压，与电池正负极焊接时可以直接进行激光焊接，简化了工艺，将pi膜改用pet膜代替，大大降低了总成本。具体地，本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc，利用铝基fpc(软排)进行布线，将传统fpc所有焊盘位置的镍片直接省去，将铝基的裸露采样焊盘的位置直接与电池极片或铝片激光焊接，焊接简单，可靠，能够在线自动化实现各焊盘与动力电池之间的激光焊接，有效提高生产效率，速度更快，提高动力电池的品质。总之，通过在动力电池pack内的部件进行轻量化与可自动化生产而进行的这种fpc设计，实现pack技术目前正在往提升能量密度与提升pack模组自动化生产进行。

所述铝基fpc包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层、第一环氧树脂层、铝箔基材层、第二环氧树脂层和第二pet绝缘膜层。

所述第一pet绝缘膜层的厚度为25～100μm，例如第一pet绝缘膜层的厚度为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm。

所述第一环氧树脂层的厚度为25～75μm，例如第一环氧树脂层的厚度为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm。

所述铝箔基材层的厚度为25～200μm，例如铝箔基材层的厚度为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm。

所述第二环氧树脂层的厚度为25～75μm，例如第二环氧树脂层的厚度为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm。

所述第二pet绝缘膜层的厚度为25～100μm，例如第二pet绝缘膜层的厚度为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm。

生产时，fpc的焊盘采用表面处理osp+锡膏+镍片，贴片回流焊接而形成，成型采样焊盘4mm*8mm。

进一步地，所述采样焊盘的表面洁净度≤10rfu，所述采样焊盘的边缘残胶宽度≤0.3mm。

所述电连接器为直插式电连接器。

采用铝基fpc可以直接实现与电池铝片的激光焊接(150～200℃)，激光焊接可以实现局部点焊，不需要镍片转接，不要经过高温焊接，因此可以将pi绝缘膜替换为pet绝缘膜进行保护线路，pet绝缘膜在设计结构中可以采用镂空法(即上下层金属裸露，无pet覆盖)制作，可以避开pet耐温不足的风险。

优选地，本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc的制备工艺按照如下步骤进行：模切，第一pet绝缘膜层、第一环氧树脂层与铝箔基材层热压，油墨印刷，曝光显影，蚀刻，干燥，第二环氧树脂层和第二pet绝缘膜层热压，电连接器焊接，fpc采样焊盘位置与电极铝片之间直接使用激光焊接或超声波焊接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc，通过改用pet基绝缘膜实现线路保护，同时将铜线路改为铝线路来进行采集电压，与电池正负极焊接时可以直接进行焊接，简化了工艺并降低了总成本。

附图说明

图1为本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc的结构示意图；

图2为图1的铝基fpc的结构示意图；

附图标记如下：

1-电连接器；2-铝基fpc；21-第一pet绝缘膜层；22-第一环氧树脂层；23-铝箔基材层；24-第二环氧树脂层；25-第二pet绝缘膜层；3-导电线路；4-采样焊盘。

具体实施方式

下面结合图1、图2并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

如图2所示，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25。

实施例1

本实施例的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

其中，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25，各层厚度如表1所示。

实施例2

本实施例的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

其中，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25，各层厚度如表1所示。其中，铝箔基材层采用镂空结构，具体为镂空位置10mm*10mm方形或10mm直径圆形，金属上下层裸露在空气中，无绝缘膜保护。

实施例3

本实施例的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

其中，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25，各层厚度如表1所示。

实施例4

本实施例的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

其中，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25，各层厚度如表1所示。

实施例5

本实施例的用于动力电池信号采集用铝基fpc，包括铝基fpc2、电连接器1和采样焊盘3，铝基fpc2的端部与电连接器1连接，铝基fpc2的两个侧面上分别独立地间隔设置有至少两个导电线路3，导电线路3的首端分别独立地与铝基fpc2电连接，导电线路3的末端与采样焊盘4连接。

其中，铝基fpc2包括从上至下依次连接的第一pet绝缘膜层21、第一环氧树脂层22、铝箔基材层23、第二环氧树脂层24和第二pet绝缘膜层25，各层厚度如表1所示。

对比例

本对比例与实施例的区别之处在于，fpc的结构为铜箔fpc，包括从上至下依次连接的第一pi膜层、第一环氧树脂层、铜箔基材层、第二环氧树脂层、第二pi绝缘膜层，该fpc连接时通过镍片与电池的正负极柱的铝片焊接。

将实施例1-5制备的用于动力电池信号采集用铝基fpc与对比例制备的铜箔fpc进行性能测试，经检测，产品符合ipc-6013class2标准，工作温度-40～85℃，-40℃/85℃冷热冲击1008h、85℃85％相对湿度1008h，线路100％导通检测，无短路无断路(任意相邻pin针间，及pin针和母铜基板间)，测试结果如表2所示。具体地，性能指标的测试标准如下：

1、绝缘性能测试：1000vdc，125℃，60s,500mω(上下两面)，测试标准：≥500mω；

1000vdc，125℃，60s,500mω(pin之间)测试标准：≥500mω。

2、pet与铝剥离力测试标准：≥0.7kgf/cm(180°常温)。

3、弯曲性能测试：弯曲90度，8000次，每分钟弯曲3次，弯曲端子连接线路处；测试标准：无裂痕，阻值正常。

4、刮磨实验：din72551-5，3.3.3采用1400目、1200目、800目磨轮，周期200，耐磨测试，测试标准：线路无断裂。

5、铝与铝，激光焊后撕裂力测试标准：≥5n/mm90°。

6、离子迁移测试：ipc-650依客户要求温度：85℃，湿度：85％，1000小时，电压50v，测试标准：无迁移，无短路。

7、振动测试参考uscar2-65.8.2第5版5.8.2的测试标准：电压降符合要求，绝缘符合要求，耐压符合要求。

将制得的用于动力电池信号采集用铝基fpc经过各种测试，经检测，产品符合ipc-6013class2标准，工作温度-40～85℃，-40℃/85℃冷热冲击1008h、85℃85％相对湿度1008h，线路100％导通检测，无短路无断路(任意相邻pin针间，及pin针和母铜基板间)。

表1

表2

由表2可以看出，相对于对比例的铜箔基fpc，本申请的用于动力电池信号采集用铝基fpc，通过改用pet基绝缘膜实现线路保护，同时将铜线路改为铝线路来进行采集电压，与电池正负极焊接时可以直接进行焊接，简化了工艺，将pi膜改用pet膜代替，大大降低了总成本，并且本申请的铝基fpc的各种性能仍能保持与对比例的铜箔基fpc相当。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。