電(dian)(dian)池管理系統中的(de)(de)(de)低壓(ya)采(cai)(cai)樣回(hui)路目前(qian)主(zhu)流的(de)(de)(de)方案大多采(cai)(cai)用線(xian)束連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，一端(duan)與電(dian)(dian)芯的(de)(de)(de)Bus bar焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，另一端(duan)匯入到接(jie)(jie)(jie)插件(jian)，然(ran)后通(tong)過接(jie)(jie)(jie)插件(jian)與控制(zhi)器連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)。線(xian)束在(zai)模(mo)組內走線(xian)和固定，不(bu)同線(xian)束之間(jian)需要做防錯，線(xian)束長短不(bu)一，很(hen)難(nan)(nan)做到自(zi)動化、集成化生(sheng)(sheng)產，生(sheng)(sheng)產效率(lv)不(bu)高。單根線(xian)束分別與Bus bar焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)一致性(xing)(xing)、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)強度和可(ke)(ke)靠性(xing)(xing)難(nan)(nan)以做到完全(quan)可(ke)(ke)控，嚴(yan)重的(de)(de)(de)將(jiang)影響(xiang)采(cai)(cai)樣精度，降低耐久性(xing)(xing)能。通(tong)過接(jie)(jie)(jie)插件(jian)將(jiang)采(cai)(cai)樣線(xian)束與控制(zhi)器連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，方便(bian)插拔，但接(jie)(jie)(jie)插件(jian)很(hen)難(nan)(nan)做到密封處(chu)理，端(duan)子易受電(dian)(dian)池包內凝露(lu)等(deng)的(de)(de)(de)影響(xiang)產生(sheng)(sheng)腐(fu)蝕(shi)，導致接(jie)(jie)(jie)觸電(dian)(dian)阻變大，影響(xiang)采(cai)(cai)樣精度。

針對此問(wen)題(ti)，一(yi)(yi)方面(mian)，將(jiang)采(cai)樣線束變(bian)更為軟排線FPC（Flexible Printed Circuit），使用(yong)FPC作為采(cai)樣線。另一(yi)(yi)方面(mian)，取消采(cai)樣接(jie)插件，通(tong)過對FPC與PCB（Printed Circuit Board）連接(jie)部位的(de)接(jie)口進行優化設計，采(cai)用(yong)焊接(jie)的(de)方式將(jiang)FPC與PCB固(gu)定在(zai)一(yi)(yi)起。目前FPC與PCB焊接(jie)連接(jie)的(de)方案(an)多(duo)出現在(zai)消費(fei)類電子產(chan)品中，相關應(ying)用(yong)在(zai)復雜(za)多(duo)變(bian)的(de)電池管理系統中的(de)研究較(jiao)少。

針(zhen)對軟(ruan)(ruan)硬(ying)結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)，文(wen)獻［1］對軟(ruan)(ruan)硬(ying)結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)的(de)工藝參數和生產(chan)制(zhi)(zhi)程(cheng)進(jin)行了(le)研究(jiu)，開發研究(jiu)出(chu)適合(he)(he)(he)大批量生產(chan)軟(ruan)(ruan)硬(ying)結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)的(de)各個制(zhi)(zhi)程(cheng)的(de)工藝參數；文(wen)獻［2］闡(chan)述了(le)剛撓結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)的(de)制(zhi)(zhi)作流程(cheng)，分(fen)(fen)析(xi)并解決了(le)軟(ruan)(ruan)硬(ying)結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)制(zhi)(zhi)作中(zhong)的(de)技(ji)術難點，可以有(you)效地(di)指(zhi)導該類型(xing)產(chan)品批量生產(chan)；文(wen)獻［3］研究(jiu)其材料(liao)(liao)特點在(zai)加工中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)，特別(bie)是ICD（內(nei)層互連(lian)不良(liang)(liang)）、孔粗、內(nei)層孔壁分(fen)(fen)離等不良(liang)(liang)問(wen)題(ti)，通過正(zheng)交實驗設計進(jin)行測試，分(fen)(fen)析(xi)了(le)缺陷信息和原因(yin)，針(zhen)對影響(xiang)因(yin)素進(jin)行實驗分(fen)(fen)析(xi)，有(you)效地(di)解決了(le)軟(ruan)(ruan)硬(ying)結合(he)(he)(he)板(ban)(ban)(ban)此類問(wen)題(ti)；文(wen)獻［4］介紹了(le)撓性(xing)電(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)(ban)（FPC）在(zai)電(dian)(dian)(dian)子行業的(de)運用和撓性(xing)電(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)(ban)的(de)主要組成材料(liao)(liao)及(ji)不同材料(liao)(liao)之間的(de)性(xing)能比較(jiao)，以及(ji)撓性(xing)電(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)(ban)在(zai)表面貼裝 （SMT）工藝裝配(pei)流程(cheng)上與硬(ying)板(ban)(ban)(ban) （PCB）不同的(de)工藝裝配(pei)特點。

為此，本(ben)文將取消接(jie)(jie)插件，設計一(yi)種基于FPC和PCB的軟硬板集成(cheng)(cheng)連接(jie)(jie)方(fang)案(an)，通過對(dui)FPC和PCB板的連接(jie)(jie)接(jie)(jie)口進行(xing)優化設計，采用焊接(jie)(jie)形式(shi)做PCB-FPC的一(yi)體化集成(cheng)(cheng)，有效降低了高度空間和成(cheng)(cheng)本(ben)。

1 FPC設計

1.1 FPC本體設計

FPC作為連接電芯和控(kong)制器(qi)(qi)的(de)采樣(yang)通道，在(zai)設計時(shi)需結合模組的(de)尺(chi)寸，控(kong)制器(qi)(qi)所(suo)處的(de)位(wei)置、尺(chi)寸進(jin)行優化(hua)。

首先確定采樣點位置和數(shu)量。串并(bing)連(lian)接的(de)(de)模組(zu)根據串聯電(dian)芯(xin)的(de)(de)數(shu)量確定電(dian)壓采樣通(tong)道(dao)數(shu)。根據模組(zu)內溫度(du)場分(fen)布確定溫度(du)傳感(gan)器(qi)的(de)(de)位置和數(shu)量。

采樣點(dian)位置和(he)數量確(que)認好后，根(gen)據采樣通道(dao)的電流(liu)范(fan)圍和(he)鋪(pu)銅厚度確(que)定線(xian)(xian)(xian)寬(kuan)和(he)線(xian)(xian)(xian)距(ju)。當鋪(pu)銅厚度為1oZ，線(xian)(xian)(xian)路最大(da)電流(liu)不超過300mA時，選用0.2mm的線(xian)(xian)(xian)寬(kuan)和(he)線(xian)(xian)(xian)距(ju)。根(gen)據采樣線(xian)(xian)(xian)數量、線(xian)(xian)(xian)寬(kuan)和(he)線(xian)(xian)(xian)距(ju)確(que)定FPC的寬(kuan)度。

1.2 溫度傳感器選型和布置位置

由(you)于(yu)采用(yong)FPC連接電(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)和PCB，FPC上可(ke)以焊接元器(qi)件，本文選(xuan)用(yong)貼片熱敏電(dian)(dian)(dian)阻作為(wei)溫(wen)度傳(chuan)感器(qi)。為(wei)更準(zhun)確地測量電(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)的溫(wen)度，熱敏電(dian)(dian)(dian)阻將(jiang)盡可(ke)能地靠近電(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)。受限于(yu)模組結構，熱敏電(dian)(dian)(dian)阻無法(fa)貼在(zai)電(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)表面(mian)。本設計中熱敏電(dian)(dian)(dian)阻將(jiang)貼裝在(zai)FPC上，且(qie)位置(zhi)靠近Bus bar，可(ke)相對(dui)準(zhun)確地測量電(dian)(dian)(dian)芯(xin)(xin)溫(wen)度。

1.3 FPC-鎳連接片接口設計

本設(she)計中FPC與Bus bar之(zhi)間采用鎳(nie)片(pian)進行連接。有兩(liang)種不同類型的(de)鎳(nie)連接片(pian)，其中一(yi)種鎳(nie)片(pian)開窗(chuang)，內嵌熱(re)敏電(dian)阻(zu)，熱(re)敏電(dian)阻(zu)所在(zai)的(de)FPC背部補強，防止電(dian)阻(zu)開裂。

電(dian)(dian)芯(xin)在使用過(guo)程中會(hui)逐漸膨脹(zhang)(zhang)，會(hui)有一(yi)定(ding)的(de)變形(xing)量，為防止(zhi)電(dian)(dian)芯(xin)膨脹(zhang)(zhang)變形(xing)導(dao)致FPC出現較(jiao)大應力，設計(ji)上采用懸臂結構，可抵消一(yi)部分電(dian)(dian)芯(xin)變形(xing)量。如圖1、圖2所示。

圖1 FPC-鎳片連(lian)接 （含熱敏(min)電阻(zu)）示(shi)意圖

2 FPC-PCB連接接口設計

2.1 接口設計要求

FPC-PCB接口至(zhi)少(shao)需(xu)要滿足以下兩項要求。

1）穩定的(de)電氣連通性能(neng)。相比于傳(chuan)統接(jie)插件通過端子連接(jie)的(de)形式，PCB與FPC通過預留的(de)焊(han)(han)盤進行焊(han)(han)接(jie)連接(jie)，接(jie)口部位不能(neng)存在漏焊(han)(han)、虛焊(han)(han)、短(duan)路(lu)等失(shi)效(xiao)形式，確保穩定可靠的(de)電導通，采樣(yang)信號實時、無失(shi)真地傳(chuan)輸給控制器。

2）可靠的(de)(de)機械強度。該設計應(ying)用在(zai)動力電池(chi)包(bao)內(nei)，環(huan)(huan)境(jing)復雜，安(an)全等級(ji)高，且需要(yao)(yao)滿(man)足整(zheng)車使用壽命內(nei)的(de)(de)安(an)全、可靠性要(yao)(yao)求，所設計的(de)(de)接口需要(yao)(yao)通(tong)過振動、耐久(jiu)、冷(leng)熱循環(huan)(huan)、溫濕度循環(huan)(huan)以及鹽霧腐(fu)蝕等各種工況的(de)(de)驗(yan)證。

圖2 FPC-鎳片(pian)連接 （不(bu)含熱敏電(dian)阻）示意圖

2.2 FPC連接接口設計

該(gai)(gai)設(she)計(ji)(ji)采(cai)(cai)用兩片(pian)(pian)FPC分(fen)別與(yu)PCB進行(xing)連(lian)接(jie)(jie)，兩片(pian)(pian)FPC相比單(dan)片(pian)(pian)FPC設(she)計(ji)(ji)，拼版(ban)率更高，成本更優。FPC上(shang)(shang)采(cai)(cai)樣(yang)線的(de)(de)數量根(gen)(gen)據(ju)所要采(cai)(cai)集的(de)(de)電(dian)壓、溫度(du)點的(de)(de)數量定義。該(gai)(gai)設(she)計(ji)(ji)中(zhong)共有15根(gen)(gen)采(cai)(cai)樣(yang)線，其中(zhong)一(yi)(yi)(yi)片(pian)(pian)FPC有6根(gen)(gen)采(cai)(cai)樣(yang)線，另一(yi)(yi)(yi)片(pian)(pian)FPC上(shang)(shang)有9根(gen)(gen)采(cai)(cai)樣(yang)線。為(wei)增大(da)連(lian)接(jie)(jie)強度(du)，設(she)計(ji)(ji)采(cai)(cai)用雙(shuang)排焊(han)(han)盤(pan)，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)排焊(han)(han)盤(pan)為(wei)半圓(yuan)(yuan)型，目(mu)的(de)(de)是與(yu)PCB邊(bian)緣的(de)(de)半圓(yuan)(yuan)形焊(han)(han)盤(pan)進行(xing)連(lian)接(jie)(jie)，該(gai)(gai)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)優點是可以直觀地檢(jian)查爬(pa)錫(xi)量和爬(pa)錫(xi)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)致性；第(di)(di)(di)二(er)排為(wei)圓(yuan)(yuan)形焊(han)(han)盤(pan)，將與(yu)PCB板的(de)(de)第(di)(di)(di)二(er)排過孔焊(han)(han)盤(pan)連(lian)接(jie)(jie)。兩排焊(han)(han)盤(pan)之間電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)(jie)，極端情況(kuang)下，即便有一(yi)(yi)(yi)排焊(han)(han)點出現開裂(lie)或接(jie)(jie)觸不良(liang)，另一(yi)(yi)(yi)排仍可以保證正常的(de)(de)電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)(jie)。此外，為(wei)增大(da)連(lian)接(jie)(jie)強度(du)，每片(pian)(pian)FPC的(de)(de)兩端設(she)計(ji)(ji)有起加強作用的(de)(de)焊(han)(han)盤(pan)。如圖3所示。

圖(tu)3 FPC連接接口示意圖(tu)

2.3 PCB連接接口設計

FPC-PCB的(de)焊(han)接(jie)結(jie)合點位于PCB的(de)邊緣，可(ke)以(yi)(yi)最大化地(di)(di)保(bao)證PCB板的(de)利用率。相應地(di)(di)，PCB設計為雙排過孔(kong)焊(han)盤，采用過孔(kong)焊(han)盤的(de)設計，一(yi)方(fang)面可(ke)以(yi)(yi)增大爬錫(xi)面積，錫(xi)膏可(ke)以(yi)(yi)延伸到(dao)孔(kong)壁上，增大連(lian)接(jie)強度；另(ling)一(yi)方(fang)面，可(ke)以(yi)(yi)有(you)效避免錫(xi)膏蔓延到(dao)相鄰焊(han)盤，造成短路。如圖4、圖5所示。

2.4 連接工藝選型

分別采用Reflow回流焊(han)接工(gong)(gong)藝和Hot Bar熱壓工(gong)(gong)藝對所設計的(de)連接方案(an)進(jin)行試制和驗證(zheng)。主要從氣孔率、拉力(li)和剝(bo)離力(li)3方面評價兩種焊(han)接工(gong)(gong)藝，擇(ze)優選取(qu)最終焊(han)接方案(an)。

圖4 PCB連接接口示意圖

1） Reflow回流焊接工藝

Reflow回(hui)流(liu)焊接工藝流(liu)程見表1。

對于(yu)氣孔(kong)(kong)率(lv)，需要滿足IPC-610 III級要求，即氣孔(kong)(kong)率(lv)不超過30%。對于(yu)Reflow工(gong)藝，通(tong)過優化(hua)(hua)網(wang)板(ban)開口尺(chi)寸、網(wang)板(ban)厚度(du)和FPC焊(han)盤尺(chi)寸來調(diao)節(jie)上錫量，通(tong)過調(diao)節(jie)Reflow焊(han)接過程的(de)溫度(du)和時間(jian)來優化(hua)(hua)焊(han)接品質，參(can)數優化(hua)(hua)后的(de)樣(yang)件氣孔(kong)(kong)率(lv)可以控制在25%以內(nei)。如圖6所示。

圖5 FPC-PCB連接(jie)總成示(shi)意圖

表1 Reflow回流焊接(jie)工藝流程

圖6 Reflow樣件X-ray示意(yi)圖

拉力和(he)剝離(li)力的(de)結果見表2。

表2 拉力(li)和剝離力(li)測量結果(guo)

2） Hot Bar焊接工藝

Hot Bar焊接工藝(yi)流程見(jian)表3。

表3 Hot Bar焊接(jie)工藝流程

對于Hot Bar工藝，通過優(you)化(hua)網板開(kai)口(kou)、FPC焊(han)(han)盤尺寸來調(diao)節上錫量，通過調(diao)節預熱(re)溫度(du)、預熱(re)時間(jian)、焊(han)(han)接溫度(du)和焊(han)(han)接時間(jian)來優(you)化(hua)焊(han)(han)接品質(zhi)，參數優(you)化(hua)后的樣(yang)件氣孔率(lv)可以控(kong)制在30%以內。如圖(tu)7所示。

圖7 Hot Bar樣件X-ray示意圖

拉(la)力和(he)剝(bo)離力的結(jie)果(guo)見(jian)表(biao)4。

表4 拉力和剝(bo)離(li)力測量(liang)結果

綜合以上氣孔率，拉力(li)和剝離力(li)的結果，Reflow焊接工(gong)藝效果更優(you)，本設計選用Reflow工(gong)藝。

3 連接方案驗證

3.1 建立試驗條件

針對(dui)特定的(de)應用環(huan)境制定符合使用要(yao)求的(de)驗(yan)證條件。電池(chi)包應用環(huan)境惡(e)劣，安(an)全(quan)等級(ji)很高，驗(yan)證需要(yao)充(chong)分考慮(lv)接口在振(zhen)動、腐蝕、高溫高濕、冷(leng)熱(re)沖擊工況下(xia)的(de)耐(nai)受能力，并建立(li)一套具有針對(dui)性的(de)試驗(yan)標準(zhun)。

3.1.1 冷(leng)熱沖擊-振動-溫濕度循環試驗

1）冷(leng)熱沖擊試驗(yan)條件設置如下。

①低溫：-40°C，10min。

②高(gao)溫：85°C，10min。

③高(gao)低溫轉換斜率：19K／min。

④循環次(ci)數：318cycle。

2）振動測試試驗條件設置如下。

①溫度等級：Tmin=-40℃，Tmax=+105℃。

②循(xun)環：0min：20°C；60～150min：Tmin；210min：20℃；300～410min：Tmax；480min：20℃。

③持續時間：X軸24h，Y&Z軸27h。

④振動功率譜(pu)見(jian)表5。

表(biao)5 振動功(gong)率譜密度

3）溫濕度循環試驗條(tiao)件設置如下。

①溫度：-10℃ -25℃ -65℃循(xun)環。

②濕度：80%～93%。

③時間(jian)：240h （48h／cycle*5cycle）。

冷熱沖擊-振(zhen)動(dong)-溫濕度循環(huan)試驗流程(cheng)如圖(tu)8所示。

3.1.2 鹽霧試驗

鹽霧試驗測(ce)試條件(jian)設(she)置(zhi)如下。

①溫度：35℃。

②鹽濃度：5%。

③霧濃(nong)度：1～2ml／h／80cm2。

④pH值：6.5-7.2。

⑤時間(jian)：鹽8h，霧16h，6cycles。

鹽霧(wu)試(shi)驗流程如(ru)圖9所示。

圖8 冷熱(re)沖(chong)擊-振動-溫濕度(du)循環試驗流程圖

圖9 鹽霧(wu)試驗流程(cheng)圖

3.1.3 熱應力試(shi)驗

熱(re)應力(li)試(shi)驗條件設置如下。

①溫度：289℃。

②時間：10s。

熱應力試驗流(liu)程如圖10所(suo)示。

圖10 熱應(ying)力試驗流程圖

3.1.4 試驗完成(cheng)后檢(jian)測項

1）回(hui)路阻(zu)抗(kang)檢(jian)測(ce)：使用(yong)四端子阻(zu)抗(kang)儀測(ce)量鎳連(lian)接片(pian)到PCB板上焊點(dian)的回(hui)路阻(zu)抗(kang)，確認(ren)測(ce)試(shi)后是否造成(cheng)焊點(dian)裂開(kai)。回(hui)路阻(zu)抗(kang)檢(jian)測(ce)示(shi)意如圖11所示(shi)。

圖11 回(hui)路(lu)阻(zu)抗(kang)檢測方法(fa)

2）外觀(guan)檢測：使用顯(xian)微鏡以及X-ray觀(guan)察焊點在(zai)測試后是(shi)否(fou)開裂。

3）拉力及剝離力檢測：使用拉力機(ji)確(que)認FPC與(yu)PCB之間的焊點結合力測試(shi)后是否有(you)弱化(hua)。

4）切片(pian)檢測(ce)：切片(pian)確認(ren)焊(han)點部位在測(ce)試后(hou)是否有斷(duan)裂。

3.2 試驗結果

3.2.1 回路阻抗結(jie)果

如圖(tu)(tu)12～圖(tu)(tu)15所示，分別為試(shi)驗前、振動試(shi)驗完成后、熱沖擊(ji)試(shi)驗完成后以(yi)及溫(wen)濕(shi)度循環試(shi)驗完成后測得的(de)(de)(de)各采樣回(hui)路(lu)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)值。從圖(tu)(tu)中可以(yi)看出，各樣件的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)值基(ji)本保持一致，波動很小，各回(hui)路(lu)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)一致性較(jiao)好。圖(tu)(tu)16為每一試(shi)驗階段各樣件的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)均值對(dui)比，圖(tu)(tu)17為阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)變(bian)化對(dui)比，從圖(tu)(tu)中可以(yi)看出，試(shi)驗前后阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)變(bian)化均在3mOhm以(yi)內，阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)變(bian)化非常小。以(yi)上結(jie)果證明(ming)，試(shi)驗對(dui)回(hui)路(lu)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)的(de)(de)(de)影響較(jiao)小，滿足試(shi)驗要求(qiu)。

圖13 振(zhen)動試驗后回路阻抗值(zhi)

圖14 熱沖(chong)擊(ji)試驗后回路阻(zu)抗值

圖(tu)15 溫濕循環試驗后回(hui)路阻(zu)抗值

圖16 各(ge)試驗后回路阻抗值均(jun)值

圖17 回路(lu)阻抗值對比

3.2.2 外觀(guan)檢查結果

試(shi)驗前(qian)后(hou)的外觀檢查對比(bi)分別如圖18和圖19所示，試(shi)驗前(qian)后(hou)焊點(dian)無開(kai)裂和明顯變色，焊點(dian)保持完整(zheng)。

3.2.3 X-ray檢查結果(guo)

試驗前后的X-ray檢查對比(bi)分別如圖20和圖21所示，試驗前后測得的氣孔(kong)(kong)率均在25%以內，滿足IPC610對氣孔(kong)(kong)率（＜30%）的要求。

圖18 試(shi)驗(yan)前后外觀檢查1

圖(tu)19 試驗前后外觀檢查2

圖(tu)20 試驗前X-ray檢查

圖(tu)21 試驗后X-ray檢查

3.2.4 拉(la)力和剝離力檢查結果

試驗(yan)前后的(de)(de)(de)拉力和剝(bo)離(li)力檢測(ce)結(jie)果(guo)對比分別見表6和表7，試驗(yan)前后測(ce)得的(de)(de)(de)拉力和剝(bo)離(li)力均滿足要求 （Spec：拉力＞100N，剝(bo)離(li)力＞60N）。拉力和剝(bo)離(li)力的(de)(de)(de)失(shi)效形(xing)式如圖(tu)22所示(shi)，從圖(tu)中可(ke)以看出，最終的(de)(de)(de)失(shi)效形(xing)式為FPC先于(yu)焊(han)點位置發生斷(duan)裂(lie)(lie)，證明(ming)焊(han)接(jie)強度要大于(yu)FPC本身的(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)強度，焊(han)接(jie)穩定可(ke)靠。

表6 試驗前(qian)后拉力對(dui)比

3.2.5 切片檢測結果

剖切位置如圖23所示(shi)，試驗前后(hou)的切片檢查對(dui)比(bi)如圖24所示(shi)，從圖中可以看出，試驗后(hou)切面無明顯(xian)裂紋，焊(han)接(jie)連接(jie)可靠。

表(biao)7 試驗(yan)前后剝離力對(dui)比

圖22 拉(la)力和(he)剝離力的失效形式

圖23 切片位置

4 結論

1）針對低壓采樣(yang)回(hui)路中接插件和線(xian)束無法進行大規模集成化(hua)、自動(dong)化(hua)生產(chan)且成本(ben)較高的問(wen)題，提出一種基于FPC和PCB的軟硬板(ban)集成連接方案(an)。

2）基于實(shi)際的(de)電(dian)池模組設計了(le)匹配的(de)FPC本體，對溫(wen)度傳感(gan)器進行選型(xing)并確(que)定布置(zhi)位置(zhi)，設計了(le)連(lian)接FPC和Bus bar的(de)鎳連(lian)接片，并設計了(le)能夠緩沖電(dian)芯膨脹的(de)懸臂結構。

3）對FPC-PCB的連(lian)接接口進(jin)行(xing)優化設計，采用了雙排焊接點，確保(bao)了穩定的電氣連(lian)通(tong)性能和可靠的機械強度(du)。

4）介紹了Reflow回(hui)流(liu)焊接(jie)(jie)和Hot bar熱壓兩種焊接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)，并從氣孔(kong)率(lv)、拉力和剝離力上對焊接(jie)(jie)后(hou)的樣件進行了對比，對比結果表明，采用Reflow焊接(jie)(jie)得到的樣件具有更低的氣孔(kong)率(lv)、更大的連接(jie)(jie)強度，本文采用Reflow焊接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)。

5）設計試(shi)驗驗證焊接樣件(jian)的連接性能(neng)，對(dui)樣件(jian)進行(xing)振動、熱(re)沖擊(ji)、溫濕度循環，鹽霧和熱(re)應力(li)試(shi)驗，分別對(dui)比了試(shi)驗前后的回(hui)路阻抗、外觀檢查、X-ray、拉力(li)和剝離(li)力(li)、切片(pian)檢查，試(shi)驗對(dui)比結果表(biao)明，該焊接連接方案連接可靠(kao)。

6）后續(xu)(xu)將繼續(xu)(xu)對焊接(jie)(jie)工藝進行研究(jiu)，確保焊接(jie)(jie)后產品性(xing)能的一致性(xing)和(he)穩定性(xing)。