电池保护电路模块封装的利记博彩app_2

文档序号:9510295阅读:来源:国知局
示区域的特定形状,例如应包括制造上导致的形状变化。
[0059]本申请要求对在韩国特许厅递交的韩国专利申请号为第10-2013-0042566号、第 10-2013-0043289 号、第 10-2013-0043290 号、第 10-2013-0043291 号以及第10-2013-0046036号主张优先权,通过弓I用将其上述递交的发明的内容完整地并入本文。
[0060]本发明的实施例中,引线框架为在金属框架上引线端子布置成图案化的构成,与在绝缘磁芯上形成金属布线层的印刷电路基板,可从其构造或厚度等上进行区分。
[0061]图1是根据本发明的一实施例用于构成电池保护电路模块封装的电池保护电路的电路图。
[0062]如图1所示,根据本发明的一实施例涉及的电池保护电路(10)包括连接到电池单元的第一和第二内部连接端子(B+,B-),以及第一到第三外部连接端子(P+,CF, P-),其在充电操作中连接到充电器,并且在放电操作中连接到通过使用电池电力驱动的电子设备(例如,移动设备等)。在此,在第一到第三外部连接端子(P+,CF,P-)中,第一外部连接端子(P+)以及第三外部连接端子(P-)用于供应电力,作为剩余的一个外部连接端子的第二外部连接端子(CF,ID)区分电池,根据电池进行充电。此外,第二外部连接端子(CF,ID)可适于充电操作中感测温度的零件的热敏电阻(Thermistor),可作为适用其他功能的端子而被使用。
[0063]并且,在电池保护电路(10)中,双场效应晶体管(FET)芯片(110)、保护IC(120)、第一到第三电阻器(Rl、R2、R3)、变阻器(Varistor) (Vl)、以及第一和第二电容器(Cl、C2)连接。双FET芯片(110)由具有公共漏极的第一场效应晶体管(FETl)和第二场效应晶体管(FET2)组成。保护集成电路(Protect1n IC, 120)具有:电压施加端子(VDD端子),其经由第一电阻(Rl)连接到作为电池的⑴端子的第一内部连接端子(B+),并且用于经由第一节点(nl)施加充电或放电电压以及感测电池的电压;基准电压端子(VSS端子),其作用是保护IC(IlO)内部的操作电压的基准;感测端子(V-端子),其用于感测充电/放电和过电流状态;放电阻断信号输出端子(D0端子),其用于在过度放电状态中断开第一场效应晶体管(FETl);以及充电阻断信号输出端子(CO端子),其用于在过度充电状态中断开第二场效应晶体管(FET2)。
[0064]在该情况下,保护IC(120)内部包括基准电压设置单元、用于比较基准电压和充电/放电电压的比较单元、过电流检测单元以及充电/放电检测单元。在此,用于确定充电或放电状态的条件可以根据用户所需的规格(SPEC)而改变,并且通过识别保护IC(120)的端子之间的电压差而基于所述条件确定充电或放电状态。
[0065]在保护IC(120)中,如果过度放电状态发生在放电操作中,则放电阻断信号输出端子(DO)切换为低状态(L0W),以便断开第一场效应晶体管(FETl)。如果达到过度充电状态,则充电阻断信号输出端子(CO)切换为低状态(L0W),以便断开第二场效应晶体管(FET2) ο如果过电流发生,则第二场效应晶体管(FET2)在充电操作中断开,并且第一场效应晶体管(FETl)在放电操作中断开。
[0066]第一电阻器(Rl)和所述第一电容器(Cl)使所述保护IC的供给电源的变化稳定。第一电阻器(Rl)连接在第一节点(nl),即电池的电源(Vl)节点,以及所述保护IC(120)的电压施加端子(VDD)之间,并且所述第一电容器(Cl)连接在保护IC的电压施加端子(VDD)和基准电压端子(VSS)之间。在此,第一节点(nl)连接到第一内部连接端子(B+)和第一外部连接端子(P+)。如果第一电阻器(Rl)具有高电阻,则因为由于流入保护IC(120)中的电流而检测到高电压,所以第一电阻器(Rl)被设置为具有等于或低于IKΩ的适当电阻。此外,为了稳定操作,所述第一电容器(Cl)具有等于或高于0.0lyF的适当电容。
[0067]如果超过绝对最大额定值的高电压充电器连接到保护IC(120),或者以反极性连接充电器,则第一和第二电阻器(Rl)和(R2)用作限流电阻器。第二电阻器(R2)连接在保护IC(120)的感测光子V-端子以及连接到第二场效应晶体管(FET2)的第二源极端子(S2)的第二节点(π2)间。因为第一电阻器(Rl)和第二电阻器(R2)可能引起电力消耗,所以通常第一和第二电阻器Rl和R2的电阻之和被设置为最高1ΚΩ。此外,如果第二电阻器(R2)具有过高电阻,则因为阻断过度充电之后的恢复可能不会发生,所以第二电阻器(R2)被设置为具有等于或低于10ΚΩ的电阻。
[0068]第二电容器(C2)连接在第二节点(η2)(或者第三外部连接端子(P-))以及第一场效应晶体管(FETl)的第一源极端子(SI)(或者基准电压端子(VSS)或第二内部连接端子(B-))之间。第二电容器(C2)不会极大地影响所述电池保护电路制品的特性,而是由于用户的请求或为了稳定性而添加。所述第二电容器(C2)用于通过改进对电压变化或外部噪声的容忍性而使系统稳定。
[0069]第三电阻器(R3)和变阻器(Vl)是用于静电放电(Electrostatic Discharge)、浪涌(surge)保护的器件,并且在第二外部连接端子(CF)和所述第二节点(n2)(或者第三外部连接端子(P-))之间彼此并联连接。所述变阻器(Vl)是具有当过电压发生时减小的电阻的器件。如果过电压发生,则因为变阻器Vl的电阻减小,所以可以使诸如由于过电压的电路损坏的冋题最小化。
[0070]在本发明的一实施例中,图1的包括第一到第三外部连接端子(P+,CF, P-)以及第一和第二内部连接端子(B+,B-)的电池保护电路(10)被封装成一体以形成电池保护电路模块的封装。
[0071]根据所述本发明的一实施例涉及的保护电路是示例性的,保护IC、FET或无源器件的组成或个数、布置等可根据保护电路的附加功能可做适当变形。
[0072]图2是示出根据本发明的一实施例构成电池保护电路模块封装的堆叠芯片布置构造的示意图。
[0073]如图2所示,双FET芯片(110)和保护(Protect1n) IC(120)垂直地堆叠或彼此相邻地布置。例如,保护IC(120)可以堆叠在双FET芯片(110)的上表面上,或者双FET芯片(110)可以布置为与保护IC(120)的左或右侧相邻。
[0074]双FET芯片(110)包括具有公共漏极的两个场效应晶体管,如第一场效应晶体管(FETl)和第二场效应晶体管(FET2),并且在双FET芯片(110)的上表面上具有第一场效应晶体管的第一栅极端子(Gl)和第一源极端子(SI)以及第二场效应晶体管的第二栅极端子(G2)和第二源极端子(S2)作为外部连接端子。此外,双FET芯片(110)在双FET芯片
(110)的下表面上可以具有公共漏极端子(D)。
[0075]保护IC (120)堆叠在双FET芯片(110)的上表面上。保护IC (120)堆叠在未布置外部连接端子的双FET芯片(110)的区域(例如,中心区域)上。在该情况下,绝缘层可以布置在保护IC (120)和双FET芯片(110)之间,并且保护IC (120)和双FET芯片(110)可通过使用由绝缘材料形成的粘结剂而接合。因为双FET芯片(110)的大小在大多数情况下大于保护IC (120)的大小,所以采取将保护IC (120)堆叠在双FET芯片(110)上部的布置构造。
[0076]在保护IC(120)堆叠在双FET芯片(110)上表面上之后,保护IC(120)的放电阻断信号输出端子(DO)经由引线或接线电连接到第一栅极端子(G1),并且保护IC(120)的充电阻断信号输出端子(CO)经由引线或接线电连接到第二栅极端子(G2)。下面将描述其他端子的连接结构。
[0077]具有如上所述的堆叠结构的保护IC(120)和双FET芯片(110)统称为“堆叠芯片(100a),,。
[0078]根据本发明的一实施例涉及的电池保护电路模块封装中,通过引入具有堆叠结构的保护IC(120)和双FET芯片(110)的堆叠芯片(10a),可减小后述的引线框架上的安装面积,从而能够实现电池的小型化或高容量化。
[0079]图3是根据本发明的一实施例概括地示出构成电池保护电路模块封装的引线框架和保护电路器件结构的示意图,图4及图5分别详细地示出图3所示的引线框架的结构和保护电路器件排列构造的平面图。
[0080]参照图3及图4,公开了根据本发明的一实施例涉及的构成电池保护电路模块的封装的保护电路结构体(200a)。保护电路结构体(200a)包括引线框架(50)和安装于引线框架(50)上的保护电路器件(130,100a) 0
[0081]在引线框架(50)中(50),第一内部连接端子区域(Al)、外部连接端子区域(A2)、包括器件区域(A3)和芯片区域(A4)的保护电路区域以及第二内部连接端子区域(A5)依序布置。所述保护电路区域布置在外部连接端子区域(A2)和第二内部连接端子区域(A5)之间,并且器件区域(A3)和芯片区域(A4)的位置可以进行各种改变。引线框架(50)的上表面(50a)为安装电池保护电路器件(130,100a)的面,引线框架(50)的下表面(50b)为上表面(50a)的相反面。在引线框架(50)的下表面(50b)对应外部连接端子区域(A2)的部分可被全部镀覆或部分镀覆。镀覆物质为金、银、镍、锡及铬中的至少一种。
[0082]第一内部连接区域端子(Al)以及第二内部连接端子区域(A5)分别布置在模块封装的两侧边缘,并且连接到在电池壳内的电池的裸电池的用作第一内部连接端子的第一内部连接端子引线(B+)以及用作第二内部连接端子的第二内部连接端子引线(B-)分别布置在第一内部连接区域端子Al和第二内部连接端子区域(A5)上。
[0083]外部连接端子区域(A2)与第一内部连接端子区域(Al)相邻,并且用作第一到第三外部连接端子的第一到第三外部连接端子引线(P+,CF,P-)依序布置在外部连接端子区域(A2)上。第一到第三外部连接端子引线(P+,CF,P-)的布局顺序可以进行各种改变。此处的,第一外部连接端子引线(P+)和第一内部连接端子引线(B+)相互连接。即,第一内部连接端子引线(B+)可由第一外部连接端子引线(P+)延长部分构成,或第一外部连接端子引线(P+)也可由第一内部连接端子引线(B+)的延长部分构成。
[0084]器件区域(A3)是布置用于形成电池保护电路的多个的无源器件(R1,R2,R3,C1,C2,V1)的区域。图3中,为了方便,示出了器件区域(A3)构成多个引线,事实上,例如如图4所示,形成为多个导电线的第一到第六无源器件引线(LI,L2, L3, L4,L5和L6)布置在器件区域(A3)上。例如,第一到第三无源器件引线(L4,L5和L6)可以依序布置在器件区域(A3)上的下部上。
[0085]第一无源器件引线(LI)在与外部连接端子区域(A2)相邻的器件区域(A3)上形成为特定大小,并且第二无源器件引线(L2)形成为特定大小以与第一无源器件引线(LI)相邻。第三无源器件引线(L3)在与芯片区域(A4)相邻的器件区域(A3)上形成为特定大小以与第二无源器件引线(L2)相邻。
[0086]第四无源器件引线(L4)在与外部连接端子区域(A2)相邻的器件区域(A3)上形成为特定大小,并且第五和第六无源器件引线(L5,L6)以使得第五无源器件引线(L5)环绕第六无源器件引线(L6)的方式被布置为与第四无源器件引线(L4)相邻。
[0087]芯片区域(A4)是与器件区域(A3)相邻的区域并且用于布置用于形成电池保护电路的保护IC和双FET芯片例如用于安装如图2所示的堆叠芯片(10a)的晶片焊垫(DP)可以布置在芯片区域(A4)上。晶片焊垫(DP)可以电连接到用于形成堆叠芯片(10a)的双FET芯片(110)的公共漏极端子,并且可以在随后的封装工艺中裸露,起外部连接端子的作用的同时改善热福射特性。
[0088]参照图3及图5多个的无源器件(Rl, R2, R3, Cl, C2, VI)和堆叠芯片(10a)布置在图4中所示的引线框架结构上,并且执行诸如引线键合(220)的工艺,形成图1中所示的电池保护电路500。
[0089]首先把堆叠芯片(10a)安装在芯片区域(A4)的晶片焊垫(DP)上,并把用于形成堆叠芯片(10a)的保护IC(120)的基准电压端子(VSS)经由引线键合电连接到第一场效应晶体管的第一源极端子(SI)或第三无源器件引线(L3)。
[0090]保护IC(120)的电压施加端子(VDD)经由诸如引线键合的工艺电连接到第二无源器件引线(L2),并且保护IC(120)的感测端子(V-)经由引线键合电连接到第六无源器件引线(L6)ο
[0091]第一场效应晶体管的第一源极端子(SI)经由诸如引线键合的工艺电连接到第三无源器件引线(L3),并且第二场效应晶体管的第二源极端子(S2)经由诸如引线键合的工艺电连接到第五无源器件引线(L5)。
[0092]然后,第一无源
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