(57)【要約】 【課題】  基板接続用タブを半田付けしている部分の半田飛びの発生がなく、電池接続用タブの抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブが保護回路基板から外れることのない保護回路基板を提供する。【解決手段】  断面が凸形状の基板接続用タブ１２は、保護回路基板１１の穴開き部１５を貫通するように嵌め込んで半田付けされ、電池接続用タブ１３は、基板接続用タブ１２と、保護回路基板１１のパッド１４の裏面との間に挿入され、基板接続用タブ１２と溶接した後にカシメを行う。【選択図】  図１
2010080463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に穴開き部を有する保護回路基板であって、前記穴開き部を貫通するように断面が凸形状の基板接続用タブが挿入され、前記保護回路基板の表面で半田付けされ、平板状の電池接続用タブが前記基板接続用タブと前記保護回路基板の裏面の間に挿入され、前記基板接続用タブと前記電池接続用タブが溶接されたことを特徴とする保護回路基板。
【請求項２】
前記基板接続用タブと前記電池接続用タブを溶接した後、前記基板接続用タブの断面凸形状部をカシメたことを特徴とする請求項１に記載の保護回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池接続用タブが接続される保護回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の携帯用電気機器には電池パックが使用されている。殆どの電池パックには保護回路基板が搭載されており、保護回路基板と電池は、抵抗溶接等により電池接続用タブで接続されている。
【０００３】
保護回路基板には基板接続用タブを接続する為、保護回路基板上にパッドがあり、パッドに半田付けすることにより基板接続用タブが実装されている。電池接続用タブは保護回路基板上に半田を介して接合された基板接続用タブ上に、抵抗溶接されることで接続されている。
【０００４】
図３は、従来の保護回路基板上へのタブ接続構成を示す斜視図であり、図３（ａ）は基板接続用タブが保護回路基板からはみ出している状態を示す図、図３（ｂ）は基板接続用タブが保護回路基板からはみ出していない状態を示す図、図３（ｃ）は基板接続用タブを半田付けする部分に溝状の切欠き部がある図、図３（ｄ）は基板接続用タブを半田付けする部分に四角い穴開き部がある図である。
【０００５】
図３（ａ）において、基板接続用タブ３２が、保護回路基板３１上のパッド３４に半田付けされる。この場合、基板接続用タブ３２の長さがパッド３４の長さより長く、基板接続用タブ３２が保護回路基板３１からはみ出すように半田付けしている為、半田付け後の基板接続用タブを含む長さは保護回路基板３１の長さより長くなる。また、基板接続用タブ３２を保護回路基板３１のパッド３４に半田付けする際、保護回路基板３１に対しての位置決めが難しい。電池接続用タブ３３は、基板接続用タブ３２の保護回路基板３１の端部からはみ出している部分に抵抗溶接により接続される。
【０００６】
図３（ｂ）において、基板接続用タブ３２が、保護回路基板３１上のパッド３４に半田付けされる。基板接続用タブ３２の長さは、パッド３４の長さと同じ長さであり、保護回路基板３１からはみ出すことなく半田付けされる。電池接続用タブ３３は、基板接続用タブ３２上に抵抗溶接により接続される。保護回路基板３１上に半田付けされた基板接続用タブ３２上へ電池接続用タブ３３を抵抗溶接する際、抵抗溶接による熱が、基板接続用タブ３２を通して保護回路基板３１上に半田付けしているところに伝わり、半田を溶かすことによって半田の飛散が発生しやすくなる。これを防ぐ為、通常の基板接続用タブ３２の厚さは０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度であるが、この厚さを０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度に設定する必要があり、基板接続用タブ３２のコストが高くなる。
【０００７】
図３（ｃ）において、基板接続用タブ３２が、保護回路基板３１上のパッド３４に半田付けされる。保護回路基板３１上の基板接続用タブ３２を半田付けする部分には溝状の切欠き部３６があって、基板接続用タブ３２は切欠き部３６をまたぐようにしてパッド３４上に半田付けされる。電池接続用タブ３３は基板接続用タブ３２上に抵抗溶接により接続される。
【０００８】
図３（ｄ）において、基板接続用タブ３２が、保護回路基板３１上のパッド３４に半田付けされる。保護回路基板３１上の基板接続用タブ３２を半田付けする部分には四角い穴開き部３５があって、基板接続用タブ３２は穴開き部３５をまたぐようにしてパッド３４上に半田付けされる。電池接続用タブ３３は基板接続用タブ３２上に抵抗溶接により接続される。
【０００９】
上記のような従来の方法による電池接続用タブの溶接としては、例えば特許文献１に記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１０５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記記載の従来例では、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田飛びの影響を考慮する必要がある。
【００１２】
また、電池接続用タブと基板接続用タブの抵抗溶接が万が一外れてしまった場合、電池接続用タブが保護回路基板から外れてしまうことも考慮する必要がある。
【００１３】
抵抗溶接が外れた場合を考慮し、電池パックでは電池接続用タブを両面テープやテープで固定し、又はカバー等により電池接続用タブや保護回路基板を覆う構造にすることにより、電池接続用タブの溶接が外れても機能上問題ないよう考慮した設計がなされる必要がある。
【００１４】
本発明では、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生をなくす必要がある。
【００１５】
また、電池接続用タブと基板接続用タブの抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブが保護回路基板から外れることなく、より自由度のある保護回路基板の構成を可能とする必要がある。
【００１６】
すなわち、本発明の技術的課題は、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生がなく、電池接続用タブの抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブが外れることのない保護回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の保護回路基板は、両端に穴開き部を有する保護回路基板であって、前記穴開き部を貫通するように断面が凸形状の基板接続用タブが挿入され、前記保護回路基板の表面で半田付けされ、平板状の電池接続用タブが前記基板接続用タブと前記保護回路基板の裏面の間に挿入され、前記基板接続用タブと前記電池接続用タブが溶接されたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の保護回路基板は、前記基板接続用タブと前記電池接続用タブを溶接した後、前記基板接続用タブの断面凸形状部をカシメたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生がなく、電池接続用タブの抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブが外れることのない保護回路基板が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の保護回路基板上へのタブ接続構成を示す斜視図であり、図１（ａ）は保護回路基板上へのタブ接続構成を示す上方斜視図、図１（ｂ）は保護回路基板上に基板接続用タブを半田付けした上方斜視図、図１（ｃ）はタブが保護回路基板に接続された状態を示す上方斜視図、図１（ｄ）はタブが保護回路基板に接続された状態を示す下方斜視図である。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように断面が凸形状の基板接続用タブ１２が、保護回路基板１１上の四角い穴開き部に嵌め込まれ、保護回路基板の表面の穴開き部の周囲にあるパッドに半田付けされる。また図１（ｄ）に示すように電池接続用タブ１３は、保護回路基板１１の半田付けしているパッドの面の裏面にて、基板接続用タブ１２と保護回路基板１１の裏面の間を通すように挿入して配置し、基板接続用タブ１２と抵抗溶接にて接続される。
【００２３】
図２は本発明の保護回路基板上へのタブ接続構成を示す平面図であり、図２（ａ）は保護回路基板上にタブ接続された平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
断面が凸形状の基板接続用タブ２２は、保護回路基板２１の四角い穴開き部２５に嵌め込まれ、保護回路基板２１の基板部品実装部２６の反対面である表面のパッド２４に半田付けされる。断面が凸形状の基板接続用タブ２２は、パッド２４が保護回路基板２１の基板部品実装部２６側に設けられている場合にはそちらに半田付けされてもよい。電池接続用タブ２３は断面が凸形状の基板接続用タブ２２と保護回路基板２１の裏面の間に挿入し配置される。
【００２５】
電池接続用タブ２３と断面が凸形状の基板接続用タブ２２を抵抗溶接した後、断面が凸形状の基板接続用タブ２２を図２（ｂ）の矢印方向に押し込むことで、電池接続用タブ２３は、断面が凸形状の基板接続用タブ２２と保護回路基板２１の裏面の間でカシメが行われる。押し込む方向は、矢印方向と逆の方向であっても、両方の方向からであってもよい。
【００２６】
なお、カシメを行わずに抵抗溶接で接続するだけであっても十分な接続強度が得られるが、抵抗溶接後にカシメを行うことにより、抵抗溶接だけで接続するよりもさらに大きな接続強度が得られる。
【００２７】
断面が凸形状の基板接続用タブや電池接続用タブのカシメ部分の形状は、カシメを行える形状であればよい。例えば円形のように、抵抗溶接をした後に押し込みやすいような形状であることが、特性上好ましい。
【００２８】
電池接続用タブと基板接続用タブの材質は、ニッケル又はニッケル化合物であるのが溶接上、導電上好ましい。
【００２９】
電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生をなくする為に、本発明では、基板上の四角い穴開き部の周囲にあるパッドに半田付けされる基板接続用タブの形状を、断面が凸形状となるようにし、基板上の四角い穴開き部に嵌め込むようにして半田付けする。
【００３０】
すなわち、保護回路基板に半田付けされる基板接続用タブを、断面が凸形状とすることで、抵抗溶接する位置は、半田付け部分からの距離を従来よりも基板の厚さ以上長くすることができ、抵抗溶接時の半田付け部分への熱の影響を小さくすることができる。また電池接続用タブを基板接続用タブに溶接した後に、断面が凸形状の基板接続用タブを電池接続用タブに押し込むことで、確実にカシメを行うことが可能となる。
【００３１】
基板接続用タブの形状は、必ずしも断面が凸形状である必要はなく、さまざまな形状であってよい。すなわち電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する位置が、基板接続用タブを半田付けしている半田部分からできるだけ離れているのが熱の影響上好ましく、カシメを行うことが可能な形状であればよい。穴開き部は溝状や切欠状であってもよい。
【００３２】
電池接続用タブと基板接続用タブのカシメを行って固定することにより、電池接続用タブと基板接続用タブの抵抗溶接が万が一外れた場合でも、電池接続用タブが保護回路基板から外れることがなく、電池接続用タブを固定する為の両面テープ等を使用した保護回路基板の場合には、これらの両面テープ等が不要となる。
【００３３】
カシメを行うことのみにて電池接続用タブと基板接続用タブの接続が電気的、機械的にも十分保持可能な場合には、抵抗溶接をなくすることも可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明の実施例を詳述する。
【００３５】
（実施例１）
本発明の実施例として図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）に示すように、保護回路基板の四角い穴開き部２５に断面が凸形状の基板接続用タブ２２を嵌め込み、保護回路基板上の表面の四角い穴開き部２５の周囲にあるパッド２４に半田付けした。次いで、電池接続用タブ２３を、断面が凸形状の基板接続用タブ２２と保護回路基板２１の裏面の間に挿入し、抵抗溶接を行った。
【００３６】
基板接続用タブ２２から電池接続用タブ２３の方向に押し込むことでカシメを行い、保護回路基板を製作した。
【００３７】
Ｌ１２は保護回路基板２１の厚さであり、０．７ｍｍであった。またＬ１１は穴開き部２５の幅で３．５ｍｍ、Ｌ２１は断面が凸形状の基板接続用タブ２２の幅で３．０ｍｍ、Ｌ２２は基板接続用タブ２２の高さで１．２ｍｍ、Ｌ２３は基板接続用タブ２２の厚さで０．１ｍｍであった。Ｌ３１は電池接続用タブ２３の幅で２．５ｍｍ、Ｌ３２は電池接続用タブ２３の厚さで０．１ｍｍであった。さらにＬ４１は断面が凸形状の基板接続用タブ２２と保護回路基板２１の間の寸法で０．３ｍｍであった。
【００３８】
保護回路基板に半田付けされる基板接続用タブを、断面が凸形状とすることで、半田付け部分からの距離を従来よりも、基板の厚さである０．７ｍｍ以上長くとることができ、抵抗溶接時の半田付け部分への熱の影響を小さくすることができた。
【００３９】
基板接続用タブと電池接続用タブを溶接した際に、本発明の保護回路基板１００個のうち、基板接続用タブが半田付けされているパッド周辺に半田が飛散したものはなかった。
【００４０】
本発明の保護回路基板は、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接した後にカシメを行っており、カシメにより電池接続用タブは基板接続用タブと接続されたままであり、抵抗溶接が外れたものはなかった。
【００４１】
（実施例２）
電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接しない以外は実施例１と同様に保護回路基板を作製した。
【００４２】
基板接続用タブと電池接続用タブを溶接していない実施例２の保護回路基板１００個のうち、半田が飛散したものはなかった。
【００４３】
実施例２の保護回路基板で、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接せずにカシメを行ったもの１００個を作製したが、カシメにより電池接続用タブは基板接続用タブと接続されたままであった。
【００４４】
（比較例）
基板接続用タブが板状である以外は実施例１と同様に保護回路基板を作製した。
【００４５】
基板接続用タブと電池接続用タブを溶接した際に、比較例の保護回路基板１００個のうち、基板接続用タブが半田付けされているパッド周辺に半田が飛散したものは６個あった。
【００４６】
比較例の保護回路基板は、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接した後にカシメを行っており、カシメにより電池接続用タブは基板接続用タブと接続されたままであり、抵抗溶接が外れたものはなかった。
【００４７】
実施例１と比較例より、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生をなくすことができた。実施例１と実施例２より、電池接続用タブと基板接続用タブとの抵抗溶接の有無にかかわらず、カシメが外れたものはなかったので、抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブは基板接続用タブと接続されたままであることが確認できた。
【００４８】
実施例の結果を総合して考慮すれば、電池接続用タブを基板接続用タブに抵抗溶接する際に、基板接続用タブを半田付けしている半田部分への熱の影響を小さくすることで半田飛びの発生をなくし、その抵抗溶接が万が一外れた場合でも電池接続用タブが保護回路基板から外れることのない保護回路基板が得られた。
【００４９】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の保護回路基板上へのタブ接続構成を示す斜視図、図１（ａ）は保護回路基板上へのタブ接続構成を示す上方斜視図、図１（ｂ）は保護回路基板上に基板接続用タブを半田付けした上方斜視図、図１（ｃ）はタブが保護回路基板に接続された状態を示す上方斜視図、図１（ｄ）はタブが保護回路基板に接続された状態を示す下方斜視図。
【図２】本発明の保護回路基板上へのタブ接続構成を示す平面図、図２（ａ）は保護回路基板上にタブ接続された平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図３】従来の、保護回路基板上へのタブ接続構成を示す斜視図、図３（ａ）は基板接続用タブが保護回路基板からはみ出している状態を示す図、図３（ｂ）は基板接続用タブが保護回路基板からはみ出していない状態を示す図、図３（ｃ）は基板接続用タブを半田付けする部分に溝状の切欠き部がある図、図３（ｄ）は基板接続用タブを半田付けする部分に四角い穴開き部がある図。
【符号の説明】
【００５１】
１１、２１、３１    保護回路基板
１２、２２、３２    基板接続用タブ
１３、２３、３３    電池接続用タブ
１４、２４、３４    パッド
１５、２５、３５    穴開き部
２６    基板部品実装部
３６    切欠き部
Ｌ１１    穴開き部の幅
Ｌ１２    保護回路基板の厚さ
Ｌ２１    基板接続用タブの幅
Ｌ２２    基板接続用タブの高さ
Ｌ２３    基板接続用タブの厚さ
Ｌ３１    電池接続用タブの幅
Ｌ３２    電池接続用タブの厚さ
Ｌ４１    基板接続用タブと保護回路基板の間の寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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