图案熔断器及其制造方法与流程

本技术要求于2021年10月28日提交的韩国专利申请no.2021-0145980、2021年11月3日提交的韩国专利申请no.2021-0149435、2021年11月3日提交的韩国专利申请no.2021-0150061以及2022年9月30日提交的韩国专利申请no.2022-0125697的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及一种图案熔断器及制造图案熔断器的方法。更具体地说，本发明涉及一种能够防止因电路图案工作期间产生的热量而起火并在其特定位置引导电路图案的切断的图案熔断器及制造图案熔断器的方法。

背景技术：

1、随着诸如智能手机、笔记本电脑和数码相机等移动设备的技术发展和对其需求的增加，对能够充放电的二次电池的研究也在积极开展。此外，二次电池作为替代造成空气污染的化石燃料的能源，已被应用于电动车辆(ev)、混合动力车辆(hev)、插电式混合动力车辆(p-hev)和储能系统(ess)。

2、目前广泛使用的二次电池有锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。根据期望的输出电压或充放电容量，可将多个单元二次电池彼此串联或并联连接以构成电池模块。一般情况下，电池组是使用至少一个电池模块通过添加附加部件制造而成的。

3、根据需要，诸如能够控制电池单元的充放电或保护电池单元的保护电路模块(pcm)板和被配置为感测电压的感测板的各种电路板，可以应用于电池组。

4、通常，这种电路板设置有熔断器元件，被配置为防止电池组因过电流或短路电流而着火或爆炸。smd熔断器或图案熔断器被用作熔断器元件。

5、图1是电池组的剖视图，该电池组包括电路板，在电路板上形成有传统的熔断器图案。

6、参照专利文献1(韩国专利申请公开no.2020-0129461)中示出的图1，代替熔断器元件，在电路板上形成了具有过流或短路电流中断功能的熔断器图案。

7、也就是说，在包括多个电池单元c1、c2和c3的电池组中，在主电路板30和电池单元c之间插置连接电路板20以便在它们之间进行连接，并且连接电路板20设置有包括熔断器图案f和连接图案n的导电图案l。

8、由于熔断器图案f位于电极接头22和主电路板30之间，因此具有的优点在于无需安装单独的熔断器元件的操作或用于熔断器元件的空间。然而，导电图案通常由金属(诸如铜)制成，而金属的熔点非常高(铜的熔点约为1085℃)，因此在熔断器图案的工作期间可能会瞬间产生很高的热量和火焰。

9、专利文献1的图案熔断器被配置使得导电图案被埋设在绝缘膜中，因此绝缘膜在温度高到足以使图案熔断器工作的程度时可能会起火。

10、同时，一般的图案熔断器通过以下方法制造：将粘合剂涂敷至下薄膜层；在粘合剂上层叠导热金属层，并在上薄膜层叠在金属层上的状态下将涂覆剂涂敷至上薄膜。

11、虽然电路图案在温度高到足以使图案熔断器工作时会被切断，但是难以预测电路图案要被切断的区域，因此难以保证工作的可靠性。

12、(现有技术文献)

13、(专利文献1)韩国专利申请公开no.2020-0129461

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明是基于上述问题而作出的，本发明的目的是提供一种能够防止因电路图案工作期间产生的热量而起火的图案熔断器及制造图案熔断器的方法。

3、本发明的另一个目的是提供一种当发生过电流时当发生过电流时能够引导电路图案在其期望的位置切断的图案熔断器及制造图案熔断器的方法。

4、技术方案

5、根据本发明用于实现上述目的的图案熔断器包括：下薄膜层(100)；粘合剂层(200)，其层叠在下薄膜层(100)上；设置在粘合剂层(200)上的电路图案(300)，电路图案由导电材料制成；层叠在粘合剂层(200)和电路图案(300)上的上薄膜层(400)，上薄膜层具有形成在其中的开口(410)，开口被配置为允许电路图案(300)的一部分或全部通过该开口暴露；以及涂覆层(500)，其被配置为覆盖上薄膜层(400)的开口(410)，其中涂覆层(500)包括阻燃材料。

6、另外，在根据本发明的图案熔断器中，阻燃材料可以是根据ul94标准阻燃等级为v-0的阻燃材料。

7、另外，在根据本发明的图案熔断器中，阻燃材料可以包括无机基填料。

8、另外，在根据本发明的图案熔断器中，涂覆层(500)可以由表现出比上薄膜层(400)更低的导热性的材料制成。

9、另外，在根据本发明的图案熔断器中，涂覆层(500)可以由聚氨酯基或氨基甲酸酯基材料制成。

10、另外，在根据本发明的图案熔断器中，下薄膜层(100)或上薄膜层(400)可以包括聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的至少一种。

11、另外，在根据本发明的图案熔断器中，电路图案(300)可以包括：彼此面对的一对第一金属线(310)，该一对第一金属线中的每一条金属线的一侧位于上薄膜层(400)的下方，一对第一金属线中的每一条金属线的另一侧位于开口(410)中；以及第二金属线(320)，第二金属线被配置为将一对第一金属线(310)彼此电连接。

12、另外，在根据本发明的图案熔断器中，一对第一金属线(310)中的每一条金属线可以是铜，第二金属线(320)可以是具有比铜更低的熔点的金属。

13、另外，在根据本发明的图案熔断器中，一对第一金属线(310)中的每一条金属线可以是铜，第二金属线(320)可以是具有比铜更高的电阻率的金属。

14、另外，在根据本发明的图案熔断器中，一对第一金属线(310)中的每一条金属线可以是铜，并且第二金属线(320)可以是铝、锡或铟。

15、此外，本发明还提供了一种包括图案熔断器的电路板。

16、此外，本发明还提供了一种包括该电路板的电池模块。

17、此外，本发明还提供一种包括该电池模块的电池组。

18、此外，根据本发明的图案熔断器制造方法提供以下步骤：第一步，制备下薄膜层(100)；第二步，在下薄膜层(100)上形成粘合剂层(200)；第三步，在粘合剂层(200)上安置电路图案(300)；第四步层叠具有开口(410)的上薄膜层(400)；以及第五步，形成涂覆层(500)以便覆盖开口(410)，其中涂覆层(500)包括阻燃材料。

19、另外，在根据本发明的图案熔断器制造方法中，涂覆层(500)可以由表现出比所述上薄膜层(400)更低的导热性的材料制成。

20、另外，在根据本发明的图案熔断器制造方法中，涂覆层(500)可以由聚氨酯基材料或氨基甲酸酯基材料制成，并且下薄膜层(100)或上薄膜层(400)可以包括聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的至少一种。

21、另外，在根据本发明的图案熔断器制造方法中，阻燃材料可以是聚氨酯基材料或氨基甲酸酯基(urethane-based)材料。

22、有益效果

23、根据本发明的图案熔断器及制造图案熔断器的方法的优点在于，在电路图案上设置了包括阻燃材料的涂覆层，由此，即使电路图案由于图案熔断器的工作而被加热到高温，也可以防止起火。

24、此外，根据本发明的图案熔断器及制造图案熔断器的方法的优点在于，在电路图案的预定区域上设置了包括低内热材料的涂覆层，由此，当图案熔断器工作时可以在与低内热涂覆层毗邻的区域选择性地切断电路图案，因此可以提高工作可靠性。

25、此外，根据本发明的图案熔断器及制造图案熔断器的方法的优点在于，电路图案由具有不同熔点或电阻率的不同种类的金属制成，由此可以在图案熔断器的工作期间更精确地控制待切断的区域。

26、此外，当根据本发明的图案熔断器安装在电路板上时，可以省略安装熔断器切断指示装置的过程，由此可以提高制造电路板的过程中的效率。