特許 6074631 電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6074631

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20170130BHJP

   H05K 3/24 20060101ALI20170130BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20170130BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/46 G

   H05K3/24 A

   H05K1/02 N

   B60L11/18 A

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-561295(P2015-561295)

(86)(22)【出願日】2014年9月15日

(65)【公表番号】特表2016-511943(P2016-511943A)

(43)【公表日】2016年4月21日

(86)【国際出願番号】KR2014008584

(87)【国際公開番号】WO2015119349

(87)【国際公開日】20150813

【審査請求日】2014年11月17日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0014893

(32)【優先日】2014年2月10日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】514293318

【氏名又は名称】ドドテック チュシクェサ

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】ジョン チャン ブン

【審査官】 遠藤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７９７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２１３７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一定の材料で構成され、トランスＰＣＢの基本基層を形成するベース基板と；
前記ベース基板の両面に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように、多数個が水平に形成された、バッテリセルに連結される内層回路をそれぞれ構成している第１及び第２のコネクティング銅タブと；
前記第１のコネクティング銅タブの上面と第２のコネクティング銅タブの上面に、銅（Ｃｕ）材料を多数個、１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように積層された、バッテリセルに連結される外層回路を構成している第３及び第４のコネクティング銅タブと；
を含み、
前記第１のコネクティング銅タブと前記第３のコネクティング銅タブの間、および前記第２のコネクティング銅タブと前記第４のコネクティング銅タブの間に、プリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）層をさらに備え、
前記外層回路の上部側に１次から５次までの印刷方向を変えながら１００ｍｅｓｈの製板（印刷膜）を介してＰＳＲ（Ｐｈｏｔｏ ｓｏｌｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔ）インクが塗布されたＰＳＲ印刷層を備え、
前記ＰＳＲ印刷層を備えた第１ないし第４のコネクティング銅タブは、上にニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）３〜５μｍと金（Ａｕ）０．０３〜０．０５μｍがメッキされた、部品挿入ホールの電流効率を高めることを特徴とする電気車用の多層トランスＰＣＢ構造。

【請求項2】

内層用のトランスＰＣＢの原資材を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を含む半導体パターンニング工程を介して内層回路を構成させる第１の過程と；
前記第１の過程後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢにブラック・オキサイド（Ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）工程を実行する第２過程と；
前記第２過程後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層工程のための外層の原材料を含浸させて含浸工程を実行する第３過程と；
前記第３過程後に、内層用のトランスＰＣＢの上部に含浸された外層の原材料を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を含む半導体パターンニング工程を介して外層回路を構成する第４の過程と、
前記第１過程から第４過程により内層回路が形成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層回路を積層させた状態で、前記外層回路の上部側に１次から５次まで印刷方向を変えながらＰＳＲインクで塗布させるＰＳＲ印刷層を形成する第５過程と；
前記第５の過程後に、ＰＳＲ印刷層が形成されたトランスＰＣＢの上部側に金メッキを実行し、マーキング、外形加工および各種部品をトランスＰＣＢに実装させた後、ケース（ＣＡＳＥ）を被せ、電気車用のトランスＰＣＢを完成する第６の過程と；
を含んで構成し、
前記第１の過程には、トランスＰＣＢのベース基板の両面の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように、多数個を第１及び第２のコネクティング銅タブをそれぞれ水平に形成し、バッテリセルに内層回路を連結させる内層回路の連結段階をさらに含み、
前記第４の過程には、内層用のトランスＰＣＢの両側上部に含浸された外層の原材料の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように、多数個を第３及び第４のコネクティング銅タブをそれぞれ水平に形成し、バッテリセルに外層回路を連結させる外層回路連結段階をさらに含み、
前記第６の過程には、第１ないし第４のコネクティング銅タブの上に、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）３〜５μｍと金（Ａｕ）０.０３〜０.０５μｍをメッキすることで部品挿入ホールの電流効率を高める、メッキ段階をさらに含むことを特徴とする電気車用の多層トランスＰＣＢの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法に関するもので、特に電気車用のトランスＰＣＢを、一定の厚さを有する導体材料を多層に積層させる構造にすることで、電流効率を極大化させる電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、電気車は、電気で動力を伝達する車として、１８８０年代の末に登場し乗用車・トラック・バス輸送などに利用された。このような電気車は、電気車用の電動機を駆動するインバータに電力貯蔵部を組み合わせた電気車の制御装置を車両に搭載し、車両のブレーキ時に発生する余剰回生電力を前記電力貯蔵部に貯蔵して車両の加速時や架線の電圧低下時に貯蔵した電力を使用することで、車両が持つ運動エネルギーを有効に利用できることが知られている。特に前記のような電気車には、電気自動車のバッテリ制御の好適化により、走行距離の向上および安全性の確保をもたらすＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が採用され用いられている。また、前記のようなＢＭＳは、トランスモジュールが備えられたＰＣＢ（印刷回路基板）上に具現されている。

【0003】

ところが、前記のような従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置を図１を参考としてみると、電気車（図示なし）に動力を供給する多数個のバッテリセル７０ａ〜ｎと；

【0004】

前記多数個のバッテリセル７０ａ〜ｎが直列または並列方式の電気回路的に連結されるように載置させるトランスＰＣＢ７１ａ〜ｎと；

【0005】

前記トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎに搭載され、外部から印加される供給電圧を整流し、バッテリセル７０ａ〜ｎに印加する充電部７２を含んで構成される。

【0006】

このとき、前記トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎは、材料に通常のプラスチックを用い、前記トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎの内部には、バッテリセル７０ａ〜ｎの直列または並列連結に必要なワイヤ（Ｗｉｒｅ）を内在する。そして、前記トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎと各バッテリセル７０ａ〜ｎの間の電気的な回路連結は、トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎに銅タブ（Ｔａｂ）７３ａ〜ｎを、図２に示すように、パターンニングして実行する。例えば、前記のような従来のトランスＰＣＢ７１ａ〜ｎに形成される銅タブ７３ａ〜ｎは、トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎのベース基板７４の両面に、Ｃｕの厚さが２ｏｚ（７０）から４ｏｚ（１４０）の厚さを維持するように形成される。

【0007】

一方、前記のような従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置の動作は、まず、供給電圧が充電部７２に印加される場合、充電部７２は、印加された供給電圧、例えば、交流電圧を設定された充電電圧に変換した後、整流して、トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎ上に銅タブ７３ａ〜ｎで形成された電気回路を介して、各バッテリセル７０ａ〜ｎに充電させる。すると、前記のような充電電圧は、トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎの銅タブ７３ａ〜ｎ、すなわち、２ｏｚ（７０）あるいは４ｏｚ（１４０）の厚さを有する銅タブ７３ａ〜ｎを経由し、各バッテリセル７０ａ〜ｎに印加されるが、このとき、前記供給電圧の電流は、トランスＰＣＢ７１ａ〜ｎの銅タブ７３ａ〜ｎ、すなわち、２ｏｚ（７０）あるいは４ｏｚ（１４０）の厚さを有する銅タブ７３ａ〜ｎにより電流作用し、各バッテリセル７０ａ〜ｎに供給されて通常の充電過程を経ることとなる。

【0008】

しかし、前記のような従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置は、トランスＰＣＢの構造が２ｏｚ（７０）あるいは４ｏｚ（１４０）の厚さを有する銅タブがトランスＰＣＢの両面に形成される構造であるので、供給電圧をバッテリセルに安定的かつ効率的に充填する場合、複数個のＰＣＢを結合して使用しなければならないため、部品挿入空間およびサイズが大きくなり、それに応じて重量による車両の燃費にとても悪い影響を及ぼすのみならず、銅タブの厚さが相異なる場合、生産過程での不良率もまた高くなり、歩留まりを低下させる問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで本発明は、前記のような従来技術の問題を解決するために発明されたものであって、電気車用のトランスＰＣＢの内層と外層に同一の厚さを有するようにコネクティング導体材料を多層に積層させることで多層に形成されたコネクティング導体材料により、処理される電荷増加量が非常に高く分布するようになるので、それにより電流効率を極大化させる電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法を提供することにその目的がある。

【0010】

本発明のもう一つの目的は、トランスＰＣＢの内層に外層を多層に形成した後、ＰＳＲ（Ｐｈｏｔｏ Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）インク印刷で印刷方向を変えながら塗布させる工程を繰り返し実行するため、部品のホールまたは部品の実装位置を隔離させることができるようになる。それにより、トランス駆動時の部品のノイズを大幅に抑制できる電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記のような目的を達成するため本発明は、一定の材料で構成され、トランスＰＣＢの基本基層を形成するベース基板と；

【0012】

前記ベース基板の両面に、銅（Ｃｕ）材料を半導体パターンニングして一定の厚さを有するように多数個を形成してバッテリセルに連結される内層回路をそれぞれ 水平に形成する第１及び第２のコネクティング銅タブと；

【0013】

前記第１のコネクティング銅タブの上面と第２のコネクティング銅タブの上面に、銅（Ｃｕ）材料を多数個を半導体パターンニングして一定の厚さを有するように積層させることで、バッテリセルに連結される外層回路を形成する第３及び第４のコネクティング銅タブと；を含む電気車用の多層トランスＰＣＢ構造を提供する。

【0014】

本発明のもう一つの特徴は、内層用のトランスＰＣＢの原資材を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を介して内層回路を構成する第１の過程と；

【0015】

前記第１の過程後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢにブラック・オキサイド（Ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）工程を実行する第２過程と；

【0016】

前記第２の過程後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層工程のための外層の原材料を含浸させて含浸工程を実行する第３過程と；

【0017】

前記第３過程後に、内層用のトランスＰＣＢの上部に含浸された外層の原材料を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を介して外層回路を構成する第４の過程と；

【0018】

前記第４過程の後に、内層回路が形成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層回路を積層させた後、ＰＳＲインクで塗布する第５の過程と；

【0019】

前記第５の過程後に、ＰＳＲインクで塗布された内外層が形成されたトランスＰＣＢの上面に金メッキを実行してマーキング、外形加工および各種部品をトランスＰＣＢに実装させた後、ケース（ＣＡＳＥ）を被せ、電気車用のトランスＰＣＢを完成する第６過程と；を含む電気車用の多層トランスＰＣＢの製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0020】

前記のような本発明によれば、電気車用のトランスＰＣＢを同一の厚さを有するコネクティング導体材料を多層に積層させる構造で形成することで、内層と外層に同一の厚さのコネクティング導体材料が多層に積層されることによって、その多層の積層構造により、処理される電荷の増加量が非常に高く分布するようになる。それにより、電流効率が最大化され、バッテリセルの充電効率もかなり向上する効果がある。

【0021】

また、前記のような本発明は、トランスＰＣＢの内層に外層を多層に形成した後、ＰＳＲインク印刷で印刷方向を変えながら塗布させる工程を繰り返し実行するため、部品のホールまたは部品の実装位置を隔離させることができ、それにより、トランス駆動時の部品のノイズを大幅に抑制できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置を簡略的に説明する説明図である。

【図2】従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置の構造を概略的に説明する説明図である。

【図3】電気車用の多層トランスＰＣＢ構造を概略的に説明する説明図である。

【図4】本発明の電気車用の多層トランスＰＣＢの製造方法を説明するフローチャートである。

【図5】本発明のフローチャートである。

【図6】本発明による製造工程中のＰＳＲ工程を説明する説明図である。

【図7】本発明のＰＳＲ工程の一実施例を説明する説明図である。

【図8】本発明のＰＳＲ工程のもう一つの実施例を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係る電気車用の多層トランスＰＣＢ構造の好ましい実施形態を添付の図面に基づき説明する。

【0024】

但し、本発明は、ここで説明される本発明に係る電気車用の多層トランスＰＣＢ構造の実施例に限定されず、他の形態で具体化することもできる。むしろ、ここで紹介される実施例は、開示された内容が徹底して完全なものとなるよう、また当業者に本発明の思想が十分に伝達できるようにするために提供されるものである。本明細書全般にわたる同一の参照番号は同一の構成要素を示す。一方、本明細書で使用した用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書では、単数形は文言で特に言及しない限り、複数形も含まれる。本明細書で使用する「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び/または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、及び/または、素子が一つ以上の他の構成要素、段階、動作、及び/または、素子の存在または追加を排除しない。

【0025】

[実施例]
図２は、従来の電気車用のトランスＰＣＢ装置の構造を概略的に説明する説明図であり、図３は、電気車用の多層トランスＰＣＢ構造を概略的に説明する説明図であるし、図４は、本発明の電気車用の多層トランスＰＣＢの製造方法を説明するフローチャートであって、図５は、本発明のフローチャートで、図６は、本発明による製造工程中のＰＳＲ工程を説明する説明図であり、図７は、本発明のＰＳＲ工程の一実施例を説明する説明図であって、図８は、本発明のＰＳＲ工程のもう一つの実施例を説明する説明図である。

【0026】

本発明の一実施形態に係る電気車用の多層トランスＰＣＢ構造は、図３に示したように、一定の材料、例えば、エポキシ材料（ＥＰＯＸＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬ）で構成されており、トランスＰＣＢ１の基本基層を形成するベース基板２と；前記ベース基板２の両面に、銅（Ｃｕ）材料を半導体パターニング工程によって一定の厚さを有するよう多数個を水平に形成してバッテリセル３ａ〜ｎに連結される内層回路をそれぞれ形成する第１及び第２のコネクティング銅タブ４、５と；前記第１のコネクティング銅タブ４の上面と第２のコネクティング銅タブ５の上面に、銅（Ｃｕ）材料を多数個を半導体パターンニングして一定の厚さを有するように積層させることで、バッテリセル３ａ〜ｎに連結される外層回路を形成する第３及び第４のコネクティング銅タブ６、７を含んで構成される。

【0027】

ここで、前記第１のコネクティング銅タブ４と第２のコネクティング銅タブ５の各上面には、第３のコネクティング銅タブ６と第４のコネクティング銅タブ７を積層させる前に、１次でプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）積層（またはプリプレグ層を形成する）過程を実行するが、プリプレグ積層材料としては、エポキシ樹脂とコア（ｃｏｒｅ）を用いることができる。すなわち、前記第１のコネクティング銅タブと前記第３のコネクティング銅タブの間、および前記第２のコネクティング銅タブと前記第４のコネクティング銅タブの間に、プリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）層をさらに形成する。

【0028】

また、前記第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７の各々は、１０ｏｚ（３６０）の厚さを同一に有するように形成される。

【0029】

さらに、前記内層の上部に外層を積層させた後には、外層の上部にＰＳＲインク印刷で印刷方向を変えながら繰り返し塗布させるＰＳＲ印刷（またはＰＳＲ印刷層を形成する過程）を実行する。つまり、前記外層の上部にＰＳＲインク印刷で印刷方向を変えながら繰り返し塗布させるＰＳＲ印刷層をさらに含む。

【0030】

そして、前記のような本発明の多層トランスＰＣＢが装着される電気車には、図４に示したように、多層トランスＰＣＢ１と導体材料である第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７を媒介として電気回路的に連結され、インバータ１１を介して電気車の電動機８に電力を供給する多数個のバッテリセル３ａ〜ｎと；前記多層トランスＰＣＢ１の第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７の電気回路的連結通路をスイッチング制御して第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７を経由して移動する電流量を制御し、多数個のバッテリセル３ａ〜ｎに供給される充放電電圧を制御する貯蔵制御部９と；前記貯蔵制御部９の機能制御信号に応じて、外部から印加される供給電圧を整流してバッテリセル３ａ〜ｎに印加させる充電部１０をさらに含んで構成される。

【0031】

したがって、前記のような本発明に係る多層トランスＰＣＢ１は、貯蔵制御部９を介して通常のＢＭＳ機能を持つこととなるが、このようなＢＭＳ機能には、多層トランスＰＣＢ１の電圧、電流、及び温度をモニタリングして好適な状態に維持管理し、多層トランスＰＣＢ１の安全運用のための警報および事前の安全予防措置を行う。また、前記多層トランスＰＣＢ１は、貯蔵制御部９はバッテリセル３ａ〜ｎの充放電時の過充電および過放電を防止して、セル（ｃｅｌｌ）間の電圧を均一にすることでエネルギー効率を高め、バッテリの寿命を長持ちさせつつ、データの保全および多層トランスＰＣＢ１を診断し、警報関連の履歴状態の保存および外部診断システムあるいはモニタリングＰＣを介した診断を実行することができる。

【0032】

下記では、前記のような構成からなる本発明の製造方法を説明する。

【0033】

本発明の製造方法は、図５に示したように、初期状態Ｓ１で内層用のトランスＰＣＢの原資材を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を含む半導体パターンニング工程を介して内層回路を構成させる第１過程Ｓ２と；前記第１の過程Ｓ２の後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢにブラック・オキサイド工程を実行する第２過程Ｓ３と；前記第２過程Ｓ３の後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層工程のための外層の原材料を含浸させて含浸工程を実行する第３過程Ｓ４と；前記第３過程Ｓ４の後に、内層用のトランスＰＣＢの上部に含浸された外層の原材料を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を含む半導体パターンニング工程を介して外層回路を構成させる第４の過程Ｓ５と；前記第１の過程Ｓ２ないし第４過程Ｓ５により内層回路が形成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層回路を積層させた状態でＰＳＲインク印刷で印刷方向を変えながら繰り返し塗布させる第５過程Ｓ６と；第５過程Ｓ６の後に、ＰＳＲインクが塗布された内外層が形成されたトランスＰＣＢの上面に金メッキを実行し、マーキング、外形加工および各種部品をトランスＰＣＢに実装させた後、ケースを被せ、電気車用のトランスＰＣＢを完成する第６過程Ｓ７を含んで構成される。

【0034】

そして、前記第１の過程Ｓ２には、トランスＰＣＢのベース基板の両面の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように、多数個を第１及び第２のコネクティング銅タブをそれぞれ水平に形成し、前記のように形成された第１及び第２のコネクティング銅タブを経由してバッテリセルに内層回路を連結させる内層回路の連結段階をさらに含む。

【0035】

そして、前記第４過程Ｓ５には、内層用のトランスＰＣＢの両側上部に含浸された外層の原材料の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するように、多数個を第３及び第４のコネクティング銅タブをそれぞれ水平に形成し、前記のように形成された第３及び第４のコネクティング銅タブを経由してバッテリセルに外層回路を連結させる外層回路の連結段階をさらに含む。

【0036】

さらに、前記第１の過程Ｓ２には、設定された規格にカットされた内層用のトランスＰＣＢの原資材上に、ＳＰＥＣに準じた回路図を形成するため感光用フィルムを密着させ、現象（回路図の構成）後、残りのドライフィルム（Ｄｒｙ Ｆｉｌｍ）を除去する工程をさらに実行する。

【0037】

また、前記第２過程Ｓ３には、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢに対する短絡の有無をチェックする第１短絡チェック段階（ＡＯＩ）をさらに含む。

【0038】

ここで、前記第２過程Ｓ３で内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢにブラック・オキサイド工程を実行する理由は、内層回路と外層を積層する前に、接着力を増大させるため化学反応により酸化させて表面を粗くするためである。

【0039】

前記に加え、前記第３過程Ｓ４の後には、ＳＰＥＣに準じたホール（Ｈｏｌｅ）を加工することで、１層、２層、３層、４層との電流を通させるドリル工程と；前記ドリル工程中にホールの内壁およびＣｕ面の間に、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）がドリル工程中にドリルビット（Ｄｒｉｌｌ Ｂｉｔ）との摩擦力の発生によりエポキシ樹脂がついているのを、過マンガン酸カリウム（薬品名）でホール内壁またはＣｕ面間のエポキシ樹脂を除去するデスミア（ＤＥＳＭＥＡＲ）工程と；前記ドリル工程後に、加工されたホールが非伝導体ホールとして構成されているので、これを伝導体ホールに転換させる目的として化学メッキと電気メッキ、パネルメッキをし、パネルメッキ工程時の原資材の厚さが２.０〜２.４ｍ/ｍであるので、銅メッキの厚さを約２５を維持するためには、低電流のメッキを実行するメッキ工程（（電流密度は１.８〜１.９ａｍ／ｄｍ^２）；約１００分間の電気メッキ）をさらに含んで実行する。

【0040】

一方、前記第４の過程Ｓ５には、内層工程と同様の方法で回路とホールが加工されたホールを保護するためのＣｕの厚さが１０ｏｚ（３６０μｍ）であり、このとき、前記加工されたホールにメッキが施されていて非伝導体から伝導体に転換されている状態であるため、回路を形成する感光用のドライフィルムを４０μｍではなく５０μｍ用いる。この過程で、万一前記のように４０μｍのドライフィルムを使用して加工されたホールが破損すると、ホールの内壁にエッチング（Ｅｔｃｈｉｎｇ）液が浸透してホール内壁のＣｕメッキされた部分を腐食させ得るため、該工程を徹底に管理しなければならず、感光用のドライフィルム（５０μｍのドライフィルム）密着後の現象（回路形成）後、エッチング（回路形成完了）工程を３回繰り返した後、感光用フィルム（５０μｍのドライフィルム）を除去する工程を実行しなければならない。また、前記第４の過程Ｓ５には、内層に積層された外層用のトランスＰＣＢの外層回路に対する短絡の有無をチェックする第２短絡チェック段階（ＡＯＩ）をさらに含む。

【0041】

ここで、前記ＰＳＲ塗布工程とは、内層回路の上部に積層された外層回路にＰＳＲインクを塗布することであり、部品とのノイズを抑制し、部品のホールまたは部品の実装位置と分離させることができる。前記のＰＳＲ塗布工程をより具体的に説明すると、例えば、図６に示したように、印刷機（図示なし）に１次から５次まで印刷角度を変化させて（往復印刷）、回路と回路の間にＰＳＲインクを塗り込み、作業条件として 温度（Ｔｅｍｐ）：１２０℃−５回繰り返し、１回〜５回−４０分プレキュアリング（ｐｒｅ Ｃｕｒｉｎｇ）、５回−１２０℃/１１０分ポストキュアリング（ｐｏｓｔ Ｃｕｒｉｎｇ）、製板（印刷膜）：１００ｍｅｓｈを用いて印刷する。

【0042】

ちなみに、前記第６過程Ｓ７には、部品が挿入されるホールに電流効率が最も高い金メッキを実行するとき、第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７上にニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）３〜５μｍと金（Ａｕ）０.０３〜０.０５μｍをメッキすることで、部品を挿入した後、最も理想的な電流効率が維持できる。そして、前記第６過程Ｓ７には、マーキング（植字）印刷、外形加工などを実行し、製品の信頼性の検証を目的として、自動信頼性ＢＢＴ検査を実行した後、最終的に目視検査および包装出荷工程（自動検査ＬＩＮＥ）を実行することもできる。

【0043】

つまり、本発明による電気車用高効率トランスＰＣＢを製造するには、まず、ＰＣＢ製造用の原資材（素材）、ベースコッパ（Ｂａｓｅ ｃｏｐｐｅｒ）原材料（Ｃｕ=１０ｏｚ）、プリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇｅ）原資材を購入（特殊ＳＰＥＣによる注文製作）し、内層用の原資材を項目作業に必要な規格に切断した後、その設定された規格にカットされた内層用のトランスＰＣＢの原資材上に、ＳＰＥＣに準じた回路図を形成するため、感光用フィルムを密着させ、現象（回路図の構成）後、残りのドライフィルムを除去する工程を実行する。このとき、前記トランスＰＣＢ１のベース基板２の両面の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するよう、多数個を第１及び第２のコネクティング銅タブ４、 ５をそれぞれ 水平に形成してバッテリセル３ａ〜ｎに内層回路を連結させる。そして、前記のように、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢにブラック・オキサイド工程を実行する。このようにブラック・オキサイド工程を実行するのは、内層回路と外層を積層する前に接着力を増大させるため、化学反応で酸化させて表面を粗く（Ｒｏｕｇｈ）するためである。また、前記のように形成された内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢに対する短絡の有無をチェックするＡＯＩ工程を実行する。

【0044】

一方、前記のような工程の後に、内層回路が構成された内層用のトランスＰＣＢ１の上部に外層工程のための外層の原材料を含浸させる含浸工程を実行する。さらに、前記含浸工程後にＳＰＥＣの準じたホールをドリル工程を介して加工することで、１層、２層、３層、４層との電流を通させ、前記ドリル工程中にホールの内壁およびＣｕ面の間に、エポキシ樹脂間にドリルビットとの摩擦力の発生によりエポキシ樹脂がついているのを、デスミア工程を実行して、過マンガン酸カリウムの薬品でホールの内壁またはＣｕ面の間のエポキシ樹脂を除去し、前記ドリル工程後に、加工されたホールが非伝導体ホールとして構成されているので、これを伝導体ホールに転換させる目的として、化学メッキと電気メッキ、パネルメッキすることになるが、このようなパネルメッキ工程時の原資材の厚さが２.０〜２.４ｍ/ｍであるので、銅メッキの厚さ約２５を維持するためには、低電流のメッキを実行するメッキ工程（（電流密度は１.８〜１.９ａｍ／ｄｍ^２）約１００分間の電気メッキ）をさらに含んで実行する。

【0045】

延いては、前記のように内層用のトランスＰＣＢの上部に外層の原材料を含浸した後には、外層の原材料を設定された規格にカットした後、感光フィルム工程を介して外層回路を構成させる。そして、前記のような含浸工程により内層回路が形成された内層用のトランスＰＣＢの上部に外層回路を積層させた後、ＰＳＲインク印刷で印刷方向を変えながら繰り返し塗布させる（図７及び図８参照）。つまり、前記のように形成された内層用のトランスＰＣＢ１の両側上部に含浸された外層の原材料の各々に、銅（Ｃｕ）材料を１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有するよう、多数個を第３及び第４のコネクティング銅タブ６、７をそれぞれ水平に形成してバッテリセル３ａ〜ｎに外層回路を連結させる。

【0046】

前記ＰＳＲ印刷工程においては、内層工程と同様の方法で回路とホールが加工されたホールを保護するためのＣｕの厚さが１０ｏｚ（３６０μｍ）であり、このとき、前記加工されたホールにメッキが施されて非伝導体から伝導体に転換されている状態であるため、回路を形成する感光用のドライフィルムを４０μｍではなく５０μｍ使用する。この過程で、万一前記のように４０μｍのドライフィルムを使用して加工されたホールが破損すれば、ホールの内壁にエッチング液が浸透しなければならず、ホール内壁のＣｕメッキされた部分を腐食させ得るために該工程を徹底的に管理し、感光用のドライフィルム（５０μｍのドライフィルム）密着後の現象（回路形成）後、エッチング（回路形成完了）工程を３回繰り返した後、感光用フィルム（５０μｍのドライフィルム）を除去する工程を実行しなければならない。言い換えれば、前記ＰＳＲ塗布工程は、内層回路の上部に積層された外層回路にＰＳＲインクを塗布することで、部品とのノイズを抑制し、部品のホールまたは部品の実装位置と隔離させることができる。つまり、前記ＰＳＲ塗布工程をより具体的に説明すると、例えば、図６に示したように、印刷機（図示なし）に１次から５次まで印刷角度を変化させて（往復印刷）回路と回路の間にＰＳＲインクを埋め、作業条件として温度：１２０℃ −５回繰り返し、１回〜５回−４０分プレキュアリング、５回−１２０℃/１１０分ポストキュアリング、製板（印刷膜）：１００ｍｅｓｈを用いて印刷する。また、前記ＰＳＲ過程の後に、内層に積層された外層用のトランスＰＣＢの外層回路に対する短絡の有無をチェックする。一方、前記のように外層回路を積層した後に、ＰＳＲインクが塗布された内外層が形成されたトランスＰＣＢの上面に金メッキを実行し、マーキング、外形加工および各種部品をトランスＰＣＢに実装させた後、ケースを被せ、電気車用のトランスＰＣＢを完成させる。

【0047】

一方、前記のような本発明の製造方法により製造された電気車用のトランスＰＣＢは、まず、供給電圧が充電部１０に印加される場合、充電部１０は、印加された供給電圧、例えば、交流電圧を設定された充電電圧に変換した後、整流して、トランスＰＣＢ１上に第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７で形成された内層と外層の電気回路を介し、各バッテリセル３ａ〜ｎを充電させる。つまり、前記のような充電電圧は、トランスＰＣＢ１の第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７、すなわち、１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有する内外層の銅タブを経由して各バッテリセル３ａ〜ｎに印加されるが、このとき、前記供給電圧の電流は、トランスＰＣＢ１の第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７が１０ｏｚ（３６０μｍ）の厚さを有する内外層で形成されているため、電流が大容量で流れるようになり、急速に各バッテリセル３ａ〜ｎに供給される。このとき、前記多層トランスＰＣＢ１の第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７の電気回路的な連結通路を貯蔵制御部９がスイッチング制御し、第１ないし第４のコネクティング銅タブ４〜７を経由して移動する電流量を制御する。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明は、電気車用のトランスＰＣＢを、一定の厚さを有する導体材料を多層に積層させる構造を採用することで、電流効率を極大化させる電気車用の多層トランスＰＣＢ構造、及び、そのための多層トランスＰＣＢの製造方法に適用できる。

【符号の説明】

【0049】

１：トランスＰＣＢ
２：ベース基板
３ａ〜ｎ：バッテリセル
４：第１のコネクティング銅タブ
５：第２のコネクティング銅タブ
６：第３のコネクティング銅タブ
７：第４のコネクティング銅タブ
８：電動機
９：貯蔵制御部
１０：充電部
１１：インバータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】