KR-102960051-B1 - Zig module and method of setting sensors using the same, and circuit board having sensors

Abstract

실시예는, 복수의 제1 스토퍼를 포함하는 베이스; 상기 복수의 제1 스토퍼가 수용되는 복수의 제1 홀을 포함하고, 회로기판을 수용하기 위한 수용부를 갖는 제1 지그; 상기 제1 지그 상에 배치되고, 상기 복수의 제1 홀에 대응하는 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 홀의 단부에 배치되는 복수의 제2 스토퍼를 포함하는 제2 지그; 상기 제2 지그 상에 배치되고 상기 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 스토퍼를 수용하는 복수의 제3 홀을 포함하는 제3 지그; 및 상기 제3 지그의 상부에 배치되며, 상기 복수의 제1 스토퍼에 대응하는 위치에 배치되는 패드부를 포함하는 제4 지그를 포함하는 지그 모듈 및 이를 이용한 센서의 설치방법을 개시한다.

Inventors

• 이병석
• 정은창

Assignees

• 주식회사 파워로직스

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20210621

Claims (15)

1. 복수의 제1 스토퍼를 포함하는 베이스; 상기 복수의 제1 스토퍼가 수용되는 복수의 제1 홀을 포함하고, 회로기판을 수용하기 위한 수용부를 갖는 제1 지그; 상기 제1 지그 상에 배치되고, 상기 복수의 제1 홀에 대응하는 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 홀의 단부에 배치되는 복수의 제2 스토퍼를 포함하는 제2 지그; 상기 제2 지그 상에 배치되고 상기 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 스토퍼를 수용하는 복수의 제3 홀을 포함하는 제3 지그; 및 상기 제3 지그의 상부에 배치되며, 상기 복수의 제1 스토퍼에 대응하는 위치에 배치되는 패드부를 포함하는 제4 지그를 포함하며, 상기 제3 지그는 상기 복수의 제3 홀의 내벽 및 상기 복수의 제2 스토퍼 사이에 상기 회로 기판에 배치된 복수의 센서의 리드들이 위치하도록 이동 가능하며, 상기 제4 지그의 패드부는 상기 리드들의 하단부가 상기 제1 스토퍼 상단부에 위치되도록 상기 센서의 상단부와 접촉하도록 배치되는 지그 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 지그는, 상기 복수의 제1 홀 중 최좌측 및 최우측에 배치된 제1 홀들의 외측에 각각 배치된 개구부; 상기 개구부 외측에 각각 배치되는 레그 지지부; 상기 복수의 제1 홀 중 최하측에 배치된 제1 홀들의 외측에 배치된 적어도 하나의 제3 스토퍼; 및 상기 복수의 제1 홀 중 최상측에 배치된 제1 홀들의 외측에 배치된 적어도 하나의 슬라이딩 돌기를 더 포함하는 지그 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 제4 지그는, 상기 제1 지그의 레그 지지부에 의해 지지되는 제1 지지레그; 및 상기 제2 지그의 상면에 의해 지지되는 제2 지지레그를 더 포함하는 지그 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 베이스는 상기 제2 지그의 개구부에 대응하는 위치에 배치되는 복수의 지지돌기를 더 포함하는 지그 모듈.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 지그는 슬릿부를 더 포함하며, 상기 슬릿부는 상기 제1 지그의 슬라이딩 돌기가 수용되어 한 쪽 방향을 따라 슬라이딩 운동할 수 있는 크기를 갖는 지그 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2 지그는 제2 스토퍼를 더 포함하며, 상기 제3 지그는 상기 제2 스토퍼에 의해 이동이 저지되어 상기 제2 지그의 제2 홀 내벽 경계선을 넘지 않는 지그 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 지그는 제3 스토퍼를 더 포함하며, 상기 제3 지그는 상기 제3 스토퍼에 의해 이동이 제한되는 지그 모듈.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 지그는 상기 제1 지그의 양측 단부에 인접 배치되고, 상단부, 하단부, 및 상기 상단부와 상기 하단부 사이에 형성된 단턱부를 포함하는 거치대를 더 포함하고, 상기 제4 지그는 상기 거치대에 올려지며, 상기 거치대의 하단부가 삽입되는 삽입공을 구비하고, 상기 단턱부에 의해 지지되는 거치부를 더 포함하는 지그 모듈.
9. 제1항에 있어서, 상기 베이스는, 모서리에 각각 배치되어 상기 제1 지그를 가이드 및 고정하는 고정 가이드, 및 상기 고정 가이드에 인접하여 배치되는 결합돌기를 더 포함하고, 상기 제1 지그는 상기 결합돌기에 결합되는 결합 홈을 더 포함하는 지그 모듈.
10. 제2항에 있어서, 상기 레그 지지부는, 상기 제1 지그의 개구부 외측에 배치되는 고정 블록; 상기 고정 블록에 인접하여 배치되며 상기 개구부를 향해 연장된 지지판; 및 상기 지지판이 회전운동할 수 있도록 상기 고정 블록 상면과 상기 지지판 상면에 결합된 힌지를 포함하는 지그 모듈.
11. 복수의 제1 스토퍼를 포함하는 베이스 상에, 상기 복수의 제1 스토퍼가 수용되는 복수의 제1 홀과, 회로기판을 수용하기 위한 수용부를 갖는 제1 지그를 결합하는 단계; 상기 제1 지그의 수용부에 상기 회로기판이 수용되도록 배치하는 단계; 상기 회로기판이 배치된 상기 제1 지그 상에, 상기 복수의 제1 홀에 대응하는 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 홀의 단부에 배치되는 복수의 제2 스토퍼를 포함하는 제2 지그를 결합하는 단계; 상기 복수의 제1 홀 및 제2 홀을 통해 노출된 상기 회로기판에 복수의 센서를 설치하는 단계; 상기 제2 지그 상에, 상기 복수의 제2 홀 및 상기 복수의 제2 스토퍼와 중첩되도록 배치된 복수의 제3 홀을 갖는 제3 지그를 결합하여 상기 복수의 센서가 노출되도록 하는 단계; 상기 제3 지그를 이동시켜 상기 복수의 센서들의 리드들이 상기 복수의 제3 홀 내벽과 상기 제2 스토퍼 사이에 위치 및 접촉하도록 조정하는 제1 조정 단계; 및 상기 제3 지그 상에, 상기 복수의 제1 스토퍼에 대응하는 위치에 배치되는 패드부를 갖는 제4 지그를 결합하여, 상기 패드부가 상기 센서의 상단부와 접촉하도록 함으로써 상기 리드의 하단부가 상기 복수의 제1 스토퍼 상단부에 위치하도록 조정하는 제2 조정 단계를 포함하는 센서 설치방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 센서는 상기 회로기판의 복수의 수평 가지부에 설치되며, 동일 수평 가지부에 설치된 센서들은 상기 제1 조정 단계에 의해 동일 라인 상에 일정하게 유지되는 센서 설치 방법.
13. 제12 항에 있어서, 상기 센서의 리드는 상기 회로기판의 돌출부에 형성된 리드 삽입부에 삽입되며, 상기 리드 삽입부를 통과한 리드는 상기 제2 조정 단계에 의해 상기 제1 스토퍼의 상단부와 접촉하여, 상기 복수의 센서의 높이가 일정하게 유지되는 센서 설치 방법.
14. 제12 항에 있어서, 상기 베이스를 제거한 후 노출된 상기 회로기판에 상기 리드를 솔더링하는 단계를 더 포함하는 센서 설치 방법.
15. 청구항 11의 방법에 따라 제조된 회로기판으로서, 상기 회로기판은, 서로 나란하게 배치된 복수의 수평 가지부; 상기 복수의 수평 가지부들을 양단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부; 서로 인접한 수평 가지부를 향해 돌출된 복수의 돌출부; 및 상기 복수의 돌출부 각각에 형성된 리드 삽입부를 포함하며, 상기 복수의 센서 각각은 상기 리드 삽입부에 삽입되는 리드를 구비하고, 상기 복수의 수평 가지부에 설치된 센서들은 동일 라인 상에 배치되고, 높이가 일정한 회로 기판.

Description

지그 모듈, 그를 이용한 센서 설치 방법, 및 센서를 구비한 회로기판{Zig module and method of setting sensors using the same, and circuit board having sensors} 실시 예는 지그 모듈 및 그를 이용한 센서 설치 방법과, 센서 설치방법에 따른 센서를 구비한 회로 기판에 관한 것이다. 모바일 기기, 전기 자전거, 전기 자동차 등에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 특히, 전기자동차 등에는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리 셀 모듈이 사용되나, 복수의 배터리 셀로 이루어진 배터리 셀 모듈은 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다. 이는 배터리 셀 모듈의 안전성이나 작동 효율 등에 영향을 미치므로 이를 미리 검출하기 위한 수단이 필요하다. 이를 위해 배터리 셀 모듈에는 배터리 셀 마다 온도를 측정하기 위한 온도센서들이 배치된다. 그러나, 종래에는 각 배터리 셀에 대응하는 회로기판의 위치에 수작업으로 온도센서를 삽입한 후 솔더링하여 각 배터리 셀의 온도를 측정하는 것이 일반적이었다. 이와 같이 온도센서를 수작업으로 설치하는 경우, 전체 배터리 셀 모듈에 배치되는 온도센서들의 위치에 편차가 발생하게 된다. 따라서, 온도센서들의 위치에 따른 편차로 인해 배터리 셀의 온도를 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있었다. 실시 예에 따르면, 온도센서들이 배터리 셀 모듈의 일정 위치에 배치되도록 할 수 있는 지그 모듈 및 그를 이용한 온도센서 설치방법과, 온도 센서를 구비한 회로기판을 제공함으로써 배터리 셀 모듈의 안전성 및 작동 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소(element)가 다른 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다. 복수 개의 수평 가지부(21)는 온도 센서가 실장된 후 연결부(27)에서 분리되어 복수 개의 회로기판을 구성할 수도 있다. 이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지그 모듈을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 지그 모듈을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1의 지그 모듈을 도시한 정면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시 예에 따른 지그 모듈(10)은, 베이스(100), 제1 지그(200), 제2 지그(300), 제3 지그(400) 및 제4 지그(500)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 4에서, 회로기판(20)과 온도센서(30)는 실시 예의 지그 모듈(10)을 구성하는 것은 아니며, 단지, 실시 예의 지그 모듈(10)을 이용하여 온도센서(30)가 회로기판(20)에 어떻게 설치되는지를 설명하기 위한 보조적 수단인 것으로 이해되어야 한다. 회로기판(20)은 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 지그 모듈(10)을 이용하여 온도센서(30)를 설치할 회로기판(20)은 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 도 4를 참조하면, 회로기판(20)은 서로 나란하게 배치된 복수의 수평 가지부(21), 복수의 수평 가지부(21)를 양단부에서 각각 연결하는 연결부(27), 서로 인접한 수평 가지부를 향해 돌출된 복수의 돌출부(23), 및 복수의 돌출부(23) 각각에 형성된 리드 삽입부(25)를 포함할 수 있다. 베이스(100)는 실시 예의 지그 모듈을 구성하는 베이스 지그로서, 실시 예에서는 양 측면에 오목부를 갖는 장방형 패널 구조를 갖는 것으로 예시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스(100)는 필요에 따라 다양한 형상을 가지도록 제작될 수 있다. 이하에서는 베이스(100)가 장방형으로 구성된 경우를 예로 들어 설명한다. 베이스(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 장방형 패널의 상면에 형성되는 복수의 결합돌기(110), 복수의 지지돌기(120), 복수의 제1 스토퍼(130), 및 복수의 고정 가이드(140)를 포함할 수 있다. 복수의 결합돌기(110)는 베이스(100)의 모서리 각각으로부터 내측으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 고정 가이드(140)는 베이스(100)의 각 모서리에 배치될 수 있다. 복수의 결합돌기(110)와 복수의 고정 가이드(140)는 베이스(100) 상면에 배치되는 제1 지그(200)가 흔들리지 않도록 유지 및 고정시키는 역할을 할 수 있다. 복수의 지지돌기(120)는 베이스(100)의 서로 대향하는 양 측면의 변으로부터 내측으로 이격되며 복수의 열(column)로 배치될 수 있다. 복수의 지지돌기(120)는 후술할 회로기판(20)의 양단부를 지지하는 역할을 할 수 있다. 복수의 제1 스토퍼(130)는 복수의 열로 배치된 지지돌기(120) 들 사이에서 복수의 열로 배치될 수 있다. 복수의 제1 스토퍼(130)는 후술할 회로기판(20)에 설치된 복수의 온도센서(30) 리드들이 불규칙하게 하방으로 치우치지 않고 일정 높이에 유지되도록 하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 회로기판(20)에 설치되는 온도센서(30)의 높이를 일정하게 유지할 수 있으므로 회로기판(20)이 배터리 셀 모듈에 결합되면, 각 배터리 셀 내의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 복수의 고정 가이드(140)는 상부에 배치되는 제1 지그(200)가 안전하게 베이스(100) 상에 위치하도록 가이드 하는 동시에, 복수의 결합돌기(110)와 함께 제1 지그(200)를 베이스(100) 상에 견고하게 유지 및 고정시키는 역할을 할 수 있다. 제1 지그(200)는 베이스(100)의 고정 가이드(140) 내부에 수용되는 형상을 가질 수 있다. 제1 지그(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 수용 홈(210), 제2 수용 홈(220), 개구부(230), 제1 홀(240), 제3 스토퍼(250), 지그 거치대(260), 레그 지지부(270) 및 슬라이딩 돌기(280)를 포함할 수 있다. 제1 수용 홈(210)은 제1 지그(200)가 베이스(100)에 결합되었을 때, 베이스(100)의 결합돌기(110)를 수용하는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 베이스(100)의 결합돌기(110)가 제1 지그(200)의 제1 수용 홈(210)에 수용되어 결합되므로, 베이스(100)와 제1 지그(200)가 견고히 유지 및 고정될 수 있다. 제2 수용 홈(220)은 회로기판(20)의 수평 가지부(21)들에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 제2 수용 홈(220)은 회로기판(20)의 수평 가지부(21)들을 수용할 수 있도록 수평 가지부(21)들과 동일한 형상을 가질 수 있다. 개구부(230)는 회로기판(20)의 연결부(27)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구부(230)는 회로기판(20)의 양단부에서 회로기판의 수평 가지부(21)들을 서로 연결하는 연결부(27)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라 개구부(230)는 제1 지그(200)의 양 측면의 변에 인접하여 배치될 수 있다. 따라서, 회로기판(20)의 연결부(27)는 개구부(230)에 수용되어 하부에 배치된 베이스(100)의 지지돌기(120) 상부에 위치하게 될 수 있다. 회로기판(20)의 연결부(27)에 형성된 결합 홈(28)은 베이스(100)의 지지돌기(120)에 결합될 수 있으므로, 회로기판(20)은 외부 충격이나 작업중의 동작에 의해 영향을 받지 않고 안정되게 유지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 제1 홀(240)은 제1 지그(200)의 양 측면 변에 배치된 제1 수용 홈(210)들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 홀(240)은 서로 인접한 제2 수용 홈(220) 사이에 배치될 수 있다. 회로기판(20)의 수평 가지부(21)는 수평 가지부(21)로부터 길이방향과 교차하는 방향으로 연장되어 형성된 돌출부(23), 및 돌출부(23)에 형성된 리드 삽입부(25)를 포함할 수 있다. 돌출부(23)는 배터리 셀 모듈의 배터리 셀 각각에 대응하도록 배치되며, 온도센서(30)의 리드는 돌출부(23)의 리드 삽입부(25)에 삽입될 수 있다. 제1 홀(240)은 온도센서(30)가 설치되는 돌출부(23)의 위치마다 형성되어 회로기판(20)의 돌출부(23)를 수용하도록 형성될 수 있다. 제3 스토퍼(250)는 제1 지그(200) 상에 제2 지그(300)가 결합할 때, 제2 지그(300)가 이동을 제한하기 위한 것이다. 예를 들어, 제3 스토퍼(250)는 제2 수용 홈(220)의 외측에 배치되어 제2 지그(300)가 어느 일측으로 계속 이동하는 것을 방지할 수 있다. 지그 거치대(260)는 제1 지그(200)의 양