《6-適用于大尺寸模組的FFC采樣CCS集成母排解決方案V2(1).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《6-適用于大尺寸模組的FFC采樣CCS集成母排解決方案V2(1).pdf(54頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、適用于大尺寸模組的FFC采樣CCS集成母排解決方案匯報人:賀華明Xinfur Electronics Co.,Ltd.,founded in August 1989,is dedicated to mold design,development and manufacturing,with a complete set of mold processing,production and inspection precision equipment,and to provide customers with satisfactory products and services.浙江新富爾電子有限
2、公司,創建于1989年8月,致力于模具設計研發、制造為一體的專業連接器制造商,擁有整套模具加工、生產、檢驗精密設備;公司以“用戶至上,務實誠信;持續創新,永續經營”的經營理念,為客戶提供滿意的產品與服務。新富爾簡介XINFUER PROFILE廠區三廠區二廠區一CNAS L19773 丨ISO9001:2015 丨IATF16949:2016 丨ISO45001:2018 丨ISO14001:2015 丨QC 080000:2017目錄01CCS產品發展歷程02CCS常用方案成本橫向對比分析03FCC CCS應用技術可靠性分析04FCC CCS的優缺點05FCC在大模組上應用的優勢CCSCCS
3、產品發展歷程產品發展歷程011電 子 線 束 CC S3F P C(F D C)C C S5F CC CC S4F F C CC S2P C B CC SCC S 產 品 路 線 圖CCS(Cells Contact System,集成母排),主要由信號采集組件(FPC、PCB、FFC等)、塑膠結構件、銅鋁排等組成,通過熱壓合或鉚接等工藝連接成一個整體,實現電芯高壓串并聯,以及電池的溫度采樣、電芯電壓采樣功能,通過FPC/PCB和連接器組件提供溫度和電壓給BMS系統,屬于BMS系統的一部分。CCS產品的疊代路線圖6F C C/F P C/F F C 從 控(C S C)集成 C C SCCS產
4、品隔離支架工藝技術疊代路線圖吸 塑(裝 配 熱 熔 鉚 接 為 主)?注 塑(裝 配 以 卡 扣 與 熱 熔 鉚 接 為 主)模 切 P C 片(裝 配 以 涂 布 膠 水 貼 合 為 主)單 層 熱 壓(裝 配 以 熱 壓 貼 合 為 主)3 35 51 12 24 46 67 7雙 層 熱 壓(裝 配 以 熱 壓 貼 合 為 主)無 支 架(裝 配 分 別 以 連 接 線 路 與 鋁排 直 裝 為 主)CCSCCS常用方案成本橫向對比常用方案成本橫向對比分析分析02CCS橫向成本對比(PGQ06B為例:782*300mm 1P20S)采集線束成本橫向對比(PGQ06B為例:782*300m
5、m 1P20S)直接方案比PCB轉接方案低15左右FCC CCSFCC CCS應用技術可靠性測應用技術可靠性測試分析試分析03一:FFC與FPC分支焊接方案SMT回流焊FCC CCSFCC CCS主要工藝介紹主要工藝介紹采壓FPC分支與FFC SMT回流焊工藝FPC與FFC焊接FPC分支與鋁排焊接方式:鎳片激光焊接1:采用刺破/壓接式母端連接器2:采用PCBA轉接式FFCFFC與與FPCFPC分支分支SMTSMT回流焊剝離力及切片測試回流焊剝離力及切片測試FFCFFC與與FPC SMTFPC SMT回流焊點切片回流焊點切片剝離力測試示意圖剝離力測試視頻樣品測試前焊點圖片樣品測試后焊點圖片剝離力
6、測試數據序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力1 1(N N)剝離力剝離力2 2(N N)剝離力剝離力3 3(N N)剝離力剝離力4 4(N N)剝離力剝離力5 5(N N)平均值平均值(N N)測試標準測試標準判定判定小組125mm/min14.19513.46816.70413.51916.52114.88110N合格小組225mm/min16.81617.68618.54616.17513.63116.57110N合格小組325mm/min14.84213.84414.04813.68219.31415.14610N合格小組425mm/min16.06815.99118.25612.990
7、13.96115.45310N合格小組525mm/min15.64014.83718.65213.49315.09115.54310N合格小組625mm/min18.40812.62318.04714.35320.56616.79910N合格小組725mm/min20.80018.21018.03218.94812.21117.64010N合格小組825mm/min17.72113.47320.71315.79316.06316.75310N合格小組925mm/min14.27216.19516.02715.20819.27316.19510N合格小組1025mm/min21.18121.39
8、521.02922.00515.00420.12310N合格小組1125mm/min20.89618.91316.04722.15322.35720.07310N合格小組1225mm/min17.09619.41613.78816.64816.69416.72810N合格小組1325mm/min18.83113.76319.53819.43117.62717.83810N合格小組1425mm/min17.54813.67620.51513.09120.42817.05210N合格剝離力測試數據序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力1 1(N N)剝離力剝離力2 2(N N)剝離力剝離力3 3(N
9、 N)剝離力剝離力4 4(N N)剝離力剝離力5 5(N N)平均值平均值(N N)測試標準測試標準判定判定小組1525mm/min17.24813.63122.02118.17921.49718.51510N合格小組1625mm/min12.71018.20515.72717.60918.48516.54710N合格小組1725mm/min18.99321.10020.19413.49312.31817.22010N合格小組1825mm/min13.72215.62012.33812.08912.75613.30510N合格小組1925mm/min13.36120.80020.05217.0
10、3515.10117.27010N合格小組2025mm/min15.10119.38018.12318.38820.88618.37610N合格小組2125mm/min12.76114.37419.17118.92220.2417.09410N合格小組2225mm/min21.12315.08119.37620.63114.37418.11710N合格小組2325mm/min15.37715.39819.21518.78317.24817.20410N合格小組2425mm/min17.67515.88321.32314.98719.53817.88110N合格小組2525mm/min17.98
11、917.12619.35713.88121.39517.95010N合格小結:剝離力測試數據經過比對。小組10平均值最大值為20.123N,小組18平均值最小值為13.305N,125組的平均值為17.051N。二:二:FPCFPC分支與鋁排焊接方案分支與鋁排焊接方案SMT鎳片與鋁激光焊/純銅箔/鍍鎳銅與鋁超聲波焊可靠性分析二:FPC分支與鋁排焊接方案:SMT鎳片激光焊/無鎳片銅箔超聲波焊1:鍍鎳銅厚:79um2:純銅厚:71um3:鎳片厚:200um1 12 23 31:FPC分支與鋁排設計焊接方案:鎳片激光焊接BOT面TOP面與鋁排焊接結構示意圖與鋁排焊接結構剖視示意圖FPCA分支實物圖激
12、光焊接區激光焊接區激光焊接時鎳片溫升:31.8CFPCFPC分支與鋁排焊接方案分支與鋁排焊接方案:鎳片與鋁排激光焊接的剝離力測試鎳片與鋁排激光焊接的剝離力測試測試前樣品測試前樣品測試后樣品測試后樣品鋁排與鎳片激光焊焊點切片鋁排與鎳片激光焊焊點切片序號測試速度剝離力1(N)剝離力2(N)剝離力3(N)剝離力4(N)剝離力5(N)平均值(N)小組750mm/min119.333111.077117.359117.096138.566120.686小組850mm/min97.323101.725122.447109.793113.97109.052小組950mm/min116.479102.5251
13、01.533128.016109.793111.669小組1050mm/min104.685117.08492.845117.66996.341105.725小組1150mm/min103.286124.455106.78197.333112.225108.816小組1250mm/min98.417102.07596.834103.859103.278100.893小結:剝離力測試數據經過比對。小組7平均值最大值為120.686N,小組12平均值最小值為100.893N,712組的平均值為109.473N。序號序號測試速度測試速度拉脫力拉脫力1 1(N N)拉脫力拉脫力2 2(N N)拉脫力拉
14、脫力3 3(N N)拉脫力拉脫力4 4(N N)拉脫力拉脫力5 5(N N)平均值平均值(N N)小組小組1 1150150mm/minmm/min482.417482.417760.179760.179412.435412.435630.858630.858619.42619.42581.062581.062小組小組2 2150mm/min150mm/min576.427576.427614.275614.275668.685668.685617.562617.562539.858539.858603.361603.361小組小組3 3150mm/min150mm/min363.216363
15、.216398.087398.087418.826418.826475.812475.812597.982597.982450.785450.785小組小組4 4150mm/min150mm/min590.398590.398502.373502.373616.969616.969401.906401.906572.432572.432536.816536.816小組小組5 5150mm/min150mm/min611.315611.315633.060633.060646.587646.587516.112516.112536.245536.245588.664588.664小組小組6 61
16、50mm/min150mm/min618.35618.350 0615.429615.429602.71602.710 0667.04667.040 0543.195543.195609.345609.345小結:拉脫力測試數據經過比對。小組2平均值最大值為603.361N,小組3平均值最小值為450.785N,16組的平均值為561.672N。樣品測試前焊點圖片樣品測試后焊點圖片FPCFPC分支與鋁排焊接方案分支與鋁排焊接方案:鎳片與鋁排激光焊接的拉脫力測試鎳片與鋁排激光焊接的拉脫力測試FPCFPC分支與鋁排焊接方案分支與鋁排焊接方案:鎳片與鎳片與FPCFPC分支的拉脫力測試分支的拉脫力測試
17、測試前樣品測試前樣品測試后樣品測試后樣品鋁排與鎳片激光焊鋁排與鎳片激光焊/鎳片與鎳片與FPC FPC SMTSMT回流焊點切片回流焊點切片剝離力測試曲線剝離力測試曲線序號測試速度拉脫力A095mm/min113.980NA10109.571NA1198.084NA12110.931N平均值平均值108.141N變形(mm)012345678910111213141516力(N)-30-150153045607590105120小結:鎳片與小結:鎳片與FPCFPC分支的拉脫力最達值:分支的拉脫力最達值:113.98N113.98N,最小值:,最小值:98.084N98.084N,平均值:,平均值
18、:108.14N108.14N。2/32/3:FPCFPC分支焊接方案:分支焊接方案:銅箔銅箔與與鋁排鋁排超聲波焊超聲波焊T2銅鍍鎳與鋁超聲波焊T2純銅與鋁超聲波焊超聲波焊頭規格2 2:鍍鎳材質超聲波焊接(:鍍鎳材質超聲波焊接(設備參數摸底實驗設備參數摸底實驗)組別組別功率(功率(W)W)頻率頻率(KHZ)(KHZ)焊齒高度焊齒高度(mm)(mm)振幅振幅壓力壓力(Mpa)(Mpa)能量能量(J)(J)剝離力剝離力1(N)1(N)剝離力剝離力2(N)2(N)剝離力剝離力3(N)3(N)平均值平均值(N)(N)11200350.380%0.226024.0927.6926.3026.032120
19、0350.380%0.228026.4032.0425.7228.0531200350.380%0.230032.2630.6226.9929.9641200350.380%0.2526032.2733.1326.9430.7851200350.380%0.2528032.8924.2331.0029.3761200350.380%0.2530026.8035.0521.2227.6971200350.380%0.326034.2033.9226.5531.5681200350.380%0.328026.0219.1824.5023.2391200350.380%0.330034.8839.4
20、935.6336.6710101200120035350.30.375%75%0.20.226026013.3613.3630.2830.2824.0924.0922.5822.5811111200120035350.30.375%75%0.20.228028025.9625.9616.1516.1523.6123.6121.9121.9112121200120035350.30.375%75%0.20.230030030.4730.4722.2822.2829.5529.5527.4327.4313131200120035350.30.375%75%0.250.2526026022.822.
21、838.4238.4230.5930.5930.6030.6014141200120035350.30.375%75%0.250.2528028029.1129.1122.2822.2831.4131.4127.6027.6015151200120035350.30.375%75%0.250.2530030025.4425.4429.3629.3630.7930.7928.5328.5316161200120035350.30.375%75%0.30.326026034.8934.8929.0629.0630.5230.5231.4931.4917171200120035350.30.375%
22、75%0.30.328028028.5728.5732.0332.0319.9519.9526.8526.8518181200120035350.30.375%75%0.30.330030024.9324.9335.4135.4127.1727.1729.1729.17191200350.385%0.226028.9924.3730.7228.03201200350.385%0.228022.4926.8825.9825.12鍍鎳材質超聲波焊接鍍鎳材質超聲波焊接組別組別功率(功率(W)W)頻率頻率(KHZ)(KHZ)焊齒高度焊齒高度(mm)(mm)振幅振幅壓力壓力(Mpa)(Mpa)能量能量(
23、J)(J)剝離力剝離力1(N)1(N)剝離力剝離力2(N)2(N)剝離力剝離力3(N)3(N)平均值平均值(N)(N)21211200120035350.30.385%85%0.20.230030031.8331.8328.9928.9924.3724.3728.4028.4022221200120035350.30.385%85%0.250.2526026023.0323.0325.6325.6324.7324.7324.4624.4623231200120035350.30.385%85%0.250.2528028030.2330.2326.2326.2332.4332.4329.6329
24、.6324241200120035350.30.385%85%0.250.2530030025.3225.3230.5730.5731.8831.8829.2629.2625251200120035350.30.385%85%0.30.326026035.2535.2526.926.919.0719.0727.0727.0726261200120035350.30.385%85%0.30.328028025.2925.2923.5823.5823.623.624.1624.1627271200120035350.30.385%85%0.30.330030018.7918.7924.2624.2
25、634.3534.3525.8025.80摸底小結:摸底小結:1 1:功率、頻率、:功率、頻率、焊齒高度不變,焊齒高度不變,2 2:變動振幅、壓力、能量參數來進行超聲波焊接,變動振幅、壓力、能量參數來進行超聲波焊接,3 3:在功率:在功率1200W1200W、頻率、頻率35KHZ35KHZ、焊齒高度焊齒高度0.3mm0.3mm、振幅、振幅80%80%、壓力、壓力0.3MPa0.3MPa、能量、能量300J,300J,超聲波焊接最優超聲波焊接最優鍍鎳材質超聲波焊接后拉脫力鍍鎳材質超聲波焊接后拉脫力序號序號測試速度測試速度拉脫力拉脫力A01A015mm/min5mm/min83.405N83.40
26、5NA02A025mm/min5mm/min68.934N68.934NA03A035mm/min5mm/min36.858N36.858NA04A045mm/min5mm/min87.380N87.380NA05A055mm/min5mm/min85.164N85.164N平均值平均值5mm/min5mm/min72.348N72.348N拉脫力測試前狀態拉脫力測試后狀態拉脫力測試示意圖拉脫力測試視頻小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值87.380N87.380N,最小值,最小值36.858N36.858N,平均值,平均值72.348N72.348N。測試
27、中樣品均從鍍鎳銅拉斷。測試中樣品均從鍍鎳銅拉斷。拉脫力曲線圖超聲波焊接參數:功率超聲波焊接參數:功率1200W1200W、頻率、頻率35KHZ35KHZ、焊齒高度焊齒高度0.3mm0.3mm、振幅、振幅80%80%、壓力、壓力0.3MPa0.3MPa、能量、能量300J,300J,超聲波焊接參數:超聲波焊接參數:功率:功率:1200W1200W、頻率:頻率:35KHZ35KHZ、焊齒高度:焊齒高度:0.3mm0.3mm、振幅:振幅:80%80%、壓力:壓力:0.3MPa0.3MPa、能量:能量:300J,300J,鍍鎳材質超鍍鎳材質超聲波焊接后聲波焊接后剝離力剝離力序號序號測試速度測試速度剝離
28、力剝離力序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力A01A015mm/min5mm/min34.386N34.386NA13A135mm/min5mm/min37.513N37.513NA025mm/min30.736NA145mm/min44.837NA035mm/min34.735NA155mm/min24.870NA045mm/min17.423NA165mm/min27.250NA055mm/min24.104NA175mm/min50.535NA065mm/min26.722NA185mm/min40.292NA075mm/min43.355NA195mm/min28.476NA085mm
29、/min28.612NA205mm/min43.509NA095mm/min37.978NA215mm/min30.469NA105mm/min28.792NA225mm/min27.730NA115mm/min21.113NA235mm/min21.908NA125mm/min29.267N/平均值平均值5mm/min31.940N31.940N/鍍鎳材質超聲波焊接后剝離力后的樣品狀態鍍鎳材質超聲波焊接后剝離力后的樣品狀態剝離力曲線圖剝離力測試視頻剝離力測試前樣品狀態剝離力測試后樣品狀態剝離力測試示意圖小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值50.535N50
30、.535N,最小值,最小值17.423N17.423N,平均值,平均值31.940N31.940N。測試中樣品均從鍍鎳銅拉斷。測試中樣品均從鍍鎳銅拉斷。小結:小結:1 1:功率、頻率、:功率、頻率、焊齒高度等參數不變,焊齒高度等參數不變,2 2:變動振幅、壓力、能量等參數來進行超聲波焊接,:變動振幅、壓力、能量等參數來進行超聲波焊接,3 3:在功率:在功率1200W1200W、頻率、頻率35KHZ35KHZ、焊齒高度焊齒高度0.3mm0.3mm、振幅、振幅7 70%0%、壓力、壓力0.3MPa0.3MPa、能量、能量260J,260J,超聲波焊接最優超聲波焊接最優3 3:純銅材質超聲波焊接:純
31、銅材質超聲波焊接(設備參數摸底實驗)(設備參數摸底實驗)組別組別功率(功率(W)W)頻率頻率(KHZ)(KHZ)焊齒高度焊齒高度(mm)(mm)振幅振幅壓力壓力(Mpa)(Mpa)能量能量(J)(J)剝離力剝離力1(N)1(N)剝離力剝離力2(N)2(N)剝離力剝離力3(N)3(N)平均值平均值(N)(N)1 11200120035350.30.370%70%0.20.224024031.7831.7834.3434.3433.2433.2433.1233.122 21200120035350.30.370%70%0.20.226026027.5727.5743.1543.1535.3835.
32、3835.3735.373 31200120035350.30.370%70%0.20.228028037.2237.2239.6839.6832.2232.2236.3736.374 41200120035350.30.370%70%0.250.2524024047.4347.4338.4538.4535.5735.5740.4840.485 51200120035350.30.370%70%0.250.2526026031.8531.8537.0637.0636.3836.3835.1035.106 61200120035350.30.370%70%0.250.2528028039.833
33、9.8344.3744.3742.1842.1842.1342.137 71200120035350.30.370%70%0.30.324024042.0542.0535.9635.9644.6444.6440.8840.888 81200120035350.30.370%70%0.30.326026050.2050.2035.6635.6650.2250.2245.3645.369 91200120035350.30.370%70%0.30.328028047.5747.5739.2339.2345.9645.9644.2544.2510101200120035350.30.375%75%0
34、.20.224024036.1536.1537.8037.8026.8226.8233.5933.5911111200120035350.30.375%75%0.20.226026043.0943.0930.9130.9136.0136.0136.6736.6712121200120035350.30.375%75%0.20.228028033.9933.9929.1229.1236.7436.7433.2833.2813131200120035350.30.375%75%0.250.25240240343433.6233.6235.6735.6734.4334.431414120012003
35、5350.30.375%75%0.250.2526026039.9339.9344.4644.4644.7744.7743.0543.0515151200120035350.30.375%75%0.250.2528028039.9139.9140.5240.5239.4539.4539.9639.9616161200120035350.30.375%75%0.30.324024045.7745.7747.3847.3826.7126.7139.9539.9517171200120035350.30.375%75%0.30.326026032.2432.2437.8837.8839.6739.6
36、736.6036.6018181200120035350.30.375%75%0.30.328028040.1140.1134.1834.1824.2724.2732.8532.85純銅純銅材質超聲波焊接后拉脫力材質超聲波焊接后拉脫力序號序號測試速度測試速度拉脫力拉脫力B01B015mm/min5mm/min82.028N82.028NB02B025mm/min5mm/min75.815N75.815NB03B035mm/min5mm/min83.037N83.037NB04B045mm/min5mm/min134.775N134.775NB05B055mm/min5mm/min75.592N
37、75.592N平均值平均值5mm/min5mm/min90.249N90.249N拉脫力曲線圖拉脫力測試前狀態拉脫力測試后狀態拉脫力測試示意圖拉脫力測試視頻小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值134.775N134.775N,最小值,最小值75.592N75.592N,平均值,平均值90.249N90.249N。超聲波焊接參數:功率超聲波焊接參數:功率1200W1200W、頻率、頻率35KHZ35KHZ、焊齒高度焊齒高度0.3mm0.3mm、振幅、振幅7 70%0%、壓力、壓力0.3MPa0.3MPa、能量、能量260J,260J,小結:小結:超聲波焊接后拉
38、脫力測試,超聲波焊接后拉脫力測試,最大值最大值71.964N71.964N,最小值最小值22.916N22.916N,平均值平均值38.636N38.636N。純銅材質純銅材質超聲波焊超聲波焊接后剝離接后剝離力力序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力B01B015mm/min5mm/min26.116N26.116NB14B145mm/min5mm/min44.028N44.028NB025mm/min22.916NB155mm/min54.750NB035mm/min37.125NB165mm/min71.964NB045mm/min30.493NB175m
39、m/min41.542NB055mm/min35.399NB185mm/min38.788NB065mm/min34.914NB195mm/min26.183NB075mm/min36.475NB205mm/min40.267NB085mm/min46.913NB215mm/min37.717NB095mm/min52.057NB225mm/min32.607NB105mm/min43.287NB235mm/min42.875NB115mm/min27.022NB245mm/min44.586NB125mm/min31.894NB255mm/min29.024NB135mm/min38.536
40、NB265mm/min37.052N平均值5mm/min38.636N/純銅純銅材質超聲波焊接后剝離力后的樣品狀態材質超聲波焊接后剝離力后的樣品狀態剝離力曲線圖剝離力測試視頻剝離力測試前樣品狀態剝離力測試后樣品狀態剝離力測試示意圖小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值小結:超聲波焊接后拉脫力測試,最大值71.964N71.964N,最小值,最小值22.916N22.916N,平均值,平均值38.636N38.636N。測試中樣品均從銅箔處剝斷。測試中樣品均從銅箔處剝斷。FPC分支與鋁排焊接方案鎳片激光焊接與銅鋁超聲波焊接力值橫向對比樣品樣品編號編號測試測試速度速度測試結測試結果果F0150mm/
41、min119.333NF0250mm/min111.077NF0350mm/min117.359NF0450mm/min117.096NF0550mm/min138.566N平均值50mm/min120.686N1:鍍鎳銅采用最優焊接參數:功率:1200W、頻率:35KHZ、焊齒高度:0.25mm、振幅:80%、壓力:0.3MPa、能量:300J2:樣品數量:23PCS3:平均剝離力:31.94N鍍鎳銅鍍鎳銅,純銅超聲波焊接與純銅超聲波焊接與SMTSMT鎳片回流焊鎳片回流焊(剝離力對比)(剝離力對比)鍍鎳材質超聲波焊接后剝離力鍍鎳材質超聲波焊接后剝離力數據數據序號序號測試速度測試速度剝離力剝離
42、力A01A015mm/min5mm/min34.386N34.386NA02A0230.736N30.736NA03A0334.735N34.735NA04A0417.423N17.423NA05A0524.104N24.104NA06A0626.722N26.722NA07A0743.355N43.355NA08A0828.612N28.612NA09A0937.978N37.978NA10A1028.792N28.792NA11A1121.113N21.113NA12A1229.267N29.267NA13A1337.513N37.513NA14A1444.837N44.837NA15A1
43、524.870N24.870NA16A1627.250N27.250NA17A1750.535N50.535NA18A1840.292N40.292NA19A1928.476N28.476NA20A2043.509N43.509NA21A2130.469N30.469NA22A2227.730N27.730NA23A2321.908N21.908N平均值平均值31.940N31.940N純銅材質超聲波焊接后剝離力數據純銅材質超聲波焊接后剝離力數據序號序號測試速度測試速度剝離力剝離力A01A015mm/min5mm/min26.116N26.116NA02A0222.916N22.916NA03
44、A0337.125N37.125NA04A0430.493N30.493NA05A0535.399N35.399NA06A0634.914N34.914NA07A0736.475N36.475NA08A0846.913N46.913NA09A0952.057N52.057NA10A1043.287N43.287NA11A1127.022N27.022NA12A1231.894N31.894NA13A1338.536N38.536NA14A1444.028N44.028NA15A1554.75N54.75NA16A1671.964N71.964NA17A1741.542N41.542NA18A1
45、838.788N38.788NA19A1926.183N26.183NA20A2040.267N40.267NA21A2137.717N37.717NA22A2232.607N32.607NA23A2342.875N42.875NA24A2444.586N44.586NA25A2529.024N29.024NA26A2637.052N37.052N平均值平均值38.636N38.636N1:純銅采用最優焊接參數:功率:1200W、頻率:35KHZ、焊齒高度:0.25mm、振幅:70%、壓力:0.3MPa、能量:260J2:樣品數量:23PCS3:平均剝離力:38.64NFPC SMTFPC S
46、MT鎳片激光鎳片激光焊接后剝焊接后剝離力數據離力數據1:FPC SMT鎳片:2:樣品數量:4PCS3:FPC與鎳片平均剝離力:66.74N超聲波焊頭規格圖鍍鎳銅鍍鎳銅,純銅超聲波焊接與純銅超聲波焊接與SMTSMT鎳片回流焊鎳片回流焊(剝離力對比)(剝離力對比)結論:鍍鎳銅結論:鍍鎳銅FPCFPC與鋁排平均剝離力:與鋁排平均剝離力:31.94N ,31.94N ,純銅純銅FPCFPC與鋁排平均剝離力:與鋁排平均剝離力:38.63N38.63N,FPC SMTFPC SMT鎳片激光焊后與鋁排平均剝離力:鎳片激光焊后與鋁排平均剝離力:120.686N120.686N超聲波焊頭規格圖31.9438.6
47、4120.69鍍鎳銅與鋁超聲波焊鍍鎳銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊SMT鎳片與鋁激光焊鎳片與鋁激光焊序號序號測試速度測試速度拉脫力拉脫力B01B015mm/min5mm/min82.028N82.028NB02B025mm/min5mm/min75.815N75.815NB03B035mm/min5mm/min83.037N83.037NB04B045mm/min5mm/min134.775N134.775NB05B055mm/min5mm/min75.592N75.592N平均值平均值5mm/min5mm/min90.249N90.249N鍍鎳銅與純銅超聲波焊接鍍鎳銅與純銅超
48、聲波焊接(拉脫力對比)(拉脫力對比)序號序號測試速度測試速度拉脫力拉脫力A01A015mm/min5mm/min83.405N83.405NA02A025mm/min5mm/min68.934N68.934NA03A035mm/min5mm/min36.858N36.858NA04A045mm/min5mm/min87.380N87.380NA05A055mm/min5mm/min85.164N85.164N平均值平均值5mm/min5mm/min72.348N72.348N鍍鎳銅與鋁超聲波焊鍍鎳銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊SMTSMT鎳片與鋁激光焊鎳片與鋁激光焊樣品編號測試
49、速度測試結果A01150mm/min482.417NA02150mm/min760.179NA03150mm/min412.435NA04150mm/min630.858NA05150mm/min619.420N平均值150mm/min581.062N鍍鎳銅與純銅超聲波焊接鍍鎳銅與純銅超聲波焊接(拉脫力對比)(拉脫力對比)結論:結論:鍍鎳銅鍍鎳銅FPCFPC與鋁排平均拉脫力:與鋁排平均拉脫力:72.34N ,72.34N ,純銅純銅FPCFPC與鋁排平均拉脫力:與鋁排平均拉脫力:90.25N90.25N,FPC SMTFPC SMT鎳片激光焊后與鋁排平均拉脫力:鎳片激光焊后與鋁排平均拉脫力:5
50、81.062N581.062N72.34890.249581.062鍍鎳銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊SMT鎳片與鋁激光焊FCC CCS 純銅,鍍鎳銅FPC分支超聲波焊與SMT鎳片激光焊 IMC焊接層對比分析SMT鎳片與鋁激光焊T2純銅與鋁超聲波焊SEM金相EDS成份表SEM金相EDS成份表FCC CCS 純銅,鍍鎳銅FPC分支超聲波焊與SMT鎳片激光焊 IMC焊接層對比分析T2純銅鍍鎳與鋁超聲波焊SEM金相EDS成份表鎳片與鋁激光焊/鍍鎳銅與鋁超聲波焊/純銅與鋁超聲波焊 IMC層分析1.超聲波焊接(無論純銅/鍍鎳銅)與鋁焊接均有明顯的壓接縫隙。2.鎳片與鋁激光焊處于相互熔接狀態。3.結合以上
51、分析:SMT鎳片與鋁激光焊可靠性最優。實物圖片見下頁:T2T2純銅鍍鎳與鋁超聲波焊純銅鍍鎳與鋁超聲波焊(壓接)(壓接)FCC CCS FCC CCS 純銅,鍍鎳銅純銅,鍍鎳銅FPCFPC分支超聲波焊與分支超聲波焊與SMTSMT鎳片激光焊鎳片激光焊 IMCIMC焊接層對比分析焊接層對比分析T2T2純銅與鋁超聲波焊純銅與鋁超聲波焊(壓接)(壓接)鎳片與鋁激光焊層鎳片與鋁激光焊層(熔接)(熔接)logo純銅,鍍鎳銅FPC分支超聲波焊與SMT鎳片激光焊對比結論一 鎳片與鋁排激光焊工藝成熟穩定,無需重復投入新設備及新工藝的驗證。二 鎳片與鋁排激光焊相對于超聲波銅箔與鋁焊接潛在風險更低,更可靠。三 激光焊
52、為熔接,超聲波為壓接(銅與鋁在材料性能上無法做到真正意義上的熔接/焊接)。四 FFC與FPC分支采用SMT回流焊工藝成熟,產能較高,設備不需新開發新投入。五 激光焊相較與超聲波焊更易實現過程管控。六 超聲波焊為大面積有損焊接方式,當被焊工件材料過薄極易造成材料強度下降。七 FPC分支均采用常規35um銅厚的基材,相較超聲波焊所用75um銅厚成本更低,蝕刻Fuse更易滿足5A/3S的技術要求。FCC CCSFCC CCS特點介紹特點介紹04一:一:FCC FCC CCSCCS基礎介紹基礎介紹(Flexible Cable Circuit Cells Contact System)F FC CC
53、C柔性扁平線柔性扁平線纜線路纜線路方案方案 傳輸方式:FCC柔性扁平線纜線路 傳感器:SMD NTC/水滴頭NTC/薄膜NTC 隔離支架:注塑/吸塑/模切PC片/rPET熱壓/無隔離支架 鋁巴:含鋁量99.6%的1060 O態鋁板 優點:優點:具有柔韌性好、可隨意折疊彎曲、厚度薄、體積小、連接簡單、拆卸方便。輕量化結構,適合大尺寸電池模(CTP/CTC/CTV)的信號采集設計和降本 集成了FPC可蝕刻Fuse和主體FFC低成本的特點 FPC分支可蝕刻Fuse或SMT Fuse,SMT NTC 薄,輕便,前期投入成本低,兼容性高 可實現標準模塊化設計,減少開發時間及成本(時間可降到同類產品的2/
54、3,線束模具成可降到同類產品的1/5以下。FFC導體截面積較大,過流能力強,搞繞曲能力強。缺點:缺點:FFC與FPC分支需采用PET熱熔膜密封二次加強 相對FPC剛推出工藝自動化還需提升 FPC分支與FFC主本對位焊接設備投入相對較高不改BMU從控方案需改BMU從控直連方案吸塑FCC CCS)單層熱壓FCC CCS)F FC CC C柔性扁平線柔性扁平線纜線路纜線路方案方案 傳輸方式:FCC柔性扁平線纜線路 傳感器:SMD NTC/水滴頭NTC/薄膜NTC 隔離支架:注塑/吸塑/模切PC片 鋁巴:含鋁量99.6%的1060軟鋁板 優點:優點:具有柔韌性好、可隨意折疊彎曲、厚度薄、體積小、連接簡
55、單、拆卸方便。輕量化結構,適合大尺寸電池模(CTP/CTC/CTV)的信號采集設計和降本 集成了FPC可蝕刻Fuse和FFC低成本的特點 FPC分支可蝕刻Fuse或SMT Fuse,SMT NTC 薄,輕便,前期投入成本低,兼容性高 可實現標準模塊化設計,減少開發時間及成本(時間可降到同類產品的2/3,線束模具成可降到同類產品的1/5以下。FFC導體截面積較大,過流能力強,搞繞曲能力強。缺點:缺點:FFC與FPC分支需采用PET熱熔膜密封二次加強 相對FPC剛推出工藝自動化還需提升 FPC分支與FFC主本對位焊接設備投入相對較高FCCBOT熱壓FCC CCSTOP熱壓FCC CCS二:二:FF
56、C/FCC FFC/FCC CCSCCS應用場景應用場景CTCCTP方殼大模組三:三:FCC CCSFCC CCS工藝流程工藝流程連接器直連工藝流程連接器直連工藝流程PCBPCB轉接工藝流程轉接工藝流程FCC CCS組合圖TOP層PET熱壓保護膜FCC組件匯流串聯鋁排輸出正極鋁排輸出負極鋁排BOT層PET熱壓膜FFC主體FPC采壓/采溫分支連接器PCBA五:五:FPCFPC分支分支設計設計FPC緩沖臂設計電池組在做功時的漲縮方向:從電池組的最中心點向左右兩側。(如箭頭所示)電池組中心點B區A區FPC緩沖臂功能描述:因電池組在做功時會發生不同程試的鼓漲,從而使得電池組由中心向左右水平兩側發生伸長
57、,而FCC CCS組件尺寸是固定的,而上下兩排的鋁排是焊接固定在電池的極柱上,在電池組發生漲縮位稱時因FPC分支的A區和B區相對是固定的,所以在電池發生漲縮水平位移時通過FPC上S形正弦設計的水平形變來吸收因電池組做功時發生的漲縮位移尺寸,從而避免了因電池的漲縮位移拉斷FPC分支的風險。位移方向位移方向緩沖臂形變吸能區樣品測試結果實驗數據對比實驗背景“S”緩沖臂位移尺寸及位移尺寸拉斷力測試測試方法:步驟1:檢查測試樣品外觀,確保不符合項對測試結果無任何影響;步驟2:將樣品放置在溫度255,濕度45%RH75%RH,大氣壓:86kPa106kPa的環境中靜置2小時;步驟3:樣品測試前拍照確認,將
58、測試樣品分為縱向拉力(A01A05),使用夾具固定FPC“S”“S”緩沖臂緩沖臂兩端進行縱向/水平位移拉力測試。拉力試驗機參數設備為:測試類型(拉力測試)、測試模式(等速位移)、測試速度(5mm/min),記錄最大拉力和拉力位移的關系曲線;步驟4:樣品測試前拍照確認,將測試樣品分為橫向拉力(A06A10),將夾具取出,上下夾具錯開擺放。將一側夾具用膠帶固定。使用夾具固定FPC兩端進行橫向水平拉力測試。拉力試驗機參數設備為:測試類型(拉力測試)、測試模式(等速位移)、測試速度(5mm/min),記錄最大拉力和拉力位移的關系曲線;步驟5:將測試數據進行比對。實驗背景實驗數據對比樣品測試結果三、縱向
59、拉力測試結果樣品測試前測試示意圖測試視頻樣品測試后樣品測試方向測試速度拉力(N)位移(mm)A01縱向拉伸5mm/min11.758 5.010 A02縱向拉伸5mm/min9.092 3.950 A03縱向拉伸5mm/min7.952 3.600 A04縱向拉伸5mm/min9.550 3.910 A05縱向拉伸5mm/min9.291 4.050 拉力、位移測試結果拉力、位移測試曲線圖小結:縱向拉力測試后,樣品在測試中間區域斷裂,拉力范圍7.952N11.758N之間。位移范圍3.600mm5.010mm之間。實驗背景實驗數據對比樣品測試結果四、橫向拉力測試結果樣品測試前測試示意圖測試視頻
60、樣品測試后拉力、位移測試結果拉力、位移測試曲線圖樣品測試方向測試速度拉力(N)位移(mm)A06橫向拉伸5mm/min4.386 17.190 A07橫向拉伸5mm/min4.452 16.480 A08橫向拉伸5mm/min4.828 17.240 A09橫向拉伸5mm/min4.320 15.910 A10橫向拉伸5mm/min4.818 17.840 小結:橫向拉力測試后,樣品在測試端部區域斷裂,拉力范圍4.320N4.828N之間。位移范圍15.910mm17.840mm之間。樣品測試結果實驗背景實驗數據對比五、拉力測試數據對比測試結果:縱向拉力測試后,樣品在測試中間區域斷裂,拉力范圍
61、7.952N11.758N之間。位移距離范圍3.600mm5.010mm之間。橫向拉力測試后,樣品在測試端部區域斷裂,拉力范圍4.320N4.828N之間。位移距離范圍15.910mm17.840mm之間。FCCFCC在大模組上應用的優勢在大模組上應用的優勢041:可以實現標準化,??旎?,可根據模組的串數增減只需改變FFC主體的PIN數和采集分支數既可。同時減少模制具的重復投入成本。2:相較于FPC或電子線束:可以任意長度尺寸,在大模組上的應用性價比更高。3:因主體FFC導線截面較大,線阻相較FPC小20以上。4:分支可集成NTC與Fuse。5:支持無支架應用場景。6:FFC因導體較寬厚,更適用于壓接(刺破)端子式直連接方案。7:通過設計采用成熟的制作工藝(SMT回流焊,鎳片激光焊),過程管控成熟,潛在風險可控。且無需投入新設備,減少硬件投資。創造新品質服務新生活 鑄就“芯”傳奇結束結束