电池保护模块封装的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  7

电池保护模块封装的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电池保护模块封装(PMP)。
【背景技术】
[0002]诸如移动电话和便携式计算机的移动装置使用电池。当过度充电或过载电流出现时,电池被加热。如果加热被继续,从而温度增加,那么电池呈现性能下降,甚至具有爆炸的危险。
[0003]因而,典型的电池具有用于感测并且阻断过量充电、过量放电、以及过载电流的保护电路模块,或者使用用于感测过量充电、过量放电以及热量以阻断电池的运行的外部保护电路。
[0004]图1是传统的电池保护模块封装(PMP)的结构视图。传统的电池PMP被修改和开发自通常使用的电池保护电路模块(PCM),而且通过在封装之内安装各种装置来替换电池PCM0
[0005]参考图1,传统的电池PMP包含设置在引线框102上的多个外部端子106、和用于保护电池的多个内部端子、保护集成电路(IC) 110、场效应晶体管(FET) 112、电阻114、以及电容器116,引线框102包含将封装连接到电池的连接部104。因为连接部104太长,而且用于外部端子106的区域和用于内部电路108到114的区域互相分离,所以传统的电池PMP具有大的尺寸和体积。

【发明内容】

[0006]技术问题
[0007]本发明提供一种小的电池保护模块封装(PMP),其能够有效地防止电池过量放电、过量充电以及电池的过载电流,并且具有比传统的电池PMP小的尺寸,以减小电池尺寸和生产成本。
[0008]本发明的其他目的和优点可以被理解,并且通过本发明的详细说明中公开的实施例将变得更清楚。此外,可以理解,通过权利要求书中公开的结构和特征以及它们的组合,将实现本发明的目的和优点。
[0009]技术方案
[0010]根据本发明的一个方面,提供一种电池保护模块封装(PMP),包括其上设置有多个外部端子的引线框,层叠在所述引线框上的印刷电路板,以及安置在所述印刷电路板上并且互相电连接的多个内部端子、保护集成芯片(1C)、场效应晶体管(FET)、电阻和电容器,其中,使用表面安装技术(SMT),所述电阻和所述电容器被安装在所述印刷电路板的图案上,以及其中,所述多个内部端子被电连接到所述多个外部端子。
[0011]有益的效果
[0012]根据本发明的小的电池保护模块封装(PMP)可以有效地防止电池过量放电、过量充电以及电池的过载电流,并且具有比传统的电池PMP小的尺寸,以减少电池尺寸和生产成本。
[0013]此外,根据本发明,电池PMP的生产过程可以被简化,由于电池PMP之内的阻抗的减少,可以增加电池寿命,由于电池PMP的小尺寸而产生的额外空间可以使得电池容量增加。
【附图说明】
[0014]图1是传统的电池保护模块封装(PMP)的结构视图。
[0015]图2是根据本发明的小电池PMP的结构视图。
[0016]图3图解根据本发明的实施例的使用表面安装技术(SMT)来被安装在印刷电路板的图案上的装置。
[0017]图4是描述根据本发明的实施例的将保护集成芯片(IC)连接到场效应晶体管(FET)的方法的视图。
[0018]图5图解设置在根据本发明的小电池PMP上的外部端子和内部端子。
[0019]图6是用于描述根据本发明的实施例的将外部端子连接到内部端子的方法的视图。
[0020]图7是用于描述根据本发明的另一个实施例的将外部端子连接到内部端子方法的视图。
[0021]图8是用于描述根据本发明的另一个实施例的将保护IC连接到FET的方法的视图。
[0022]图9A和9B是根据本发明的另一个实施例的配置为倒装芯片的保护IC和FET的俯视图和仰视图。
[0023]图10是根据本发明的实施例的添加有近场通信(NFC)天线电路的小电池PMP的结构视图。
[0024]图1IA是根据本发明的实施例的添加有NFC天线连接端子的小电池PMP的结构视图。
[0025]图1IB是根据本发明的另一个实施例的添加有NFC天线连接端子的小电池PMP的结构视图。
[0026]图12是显示根据本发明的实施例的NFC天线连接端子与NFC天线之间的连接状态的图。
[0027]图13是根据本发明的实施例的添加有正温度系数(PTC)热敏电阻的小电池PMP的结构视图。
[0028]图14是用于描述根据本发明的实施例的将PTC热敏电阻安装在小电池PMP上的方法的视图。
[0029]图15是根据本发明的另一个实施例的添加有PTC热敏电阻的小电池PMP的结构视图。
[0030]图16是显示根据本发明的另一个实施例的PTC热敏电阻的镍(Ni)抽头的形状的图。
[0031]图17是用于比较传统的电池PMP的尺寸与根据本发明的小电池PMP的尺寸的图。
【具体实施方式】
[0032]本发明的其他目的和优点可以被理解,并且通过本发明的详细说明中公开的实施例将变得更清楚。因此,可以由本领域的一个普通技术人员来实现本发明的技术特征。在本发明的下面的描述中,当可能使得本发明的主题不清楚时,将省略在此结合的已知功能和配置的详细说明。在下文中,将通过参考【附图说明】本发明的实施例来详细描述本发明。附图中同样的参考数字表示同样的元件。
[0033]图2是根据本发明的小电池保护模块封装(PMP)的结构视图。
[0034]参考图2,根据本发明的小电池PMP包含其上设置有多个外部端子216的引线框202、层叠在引线框202上的印刷电路板204、和安置在印刷电路板204上并且互相电连接的多个内部端子206、保护集成芯片(IC) 208、场效应晶体管(FET)210、电阻Rl到R4、以及电容器Cl到C4。
[0035]在图1的传统的电池PMP中,用于外部端子106的区域和用于内部电路110到114的区域互相分离。因此,封装的总的尺寸被增加。
[0036]为了解决以上问题,在本发明中,如图2中图解的,印刷电路板204被层叠在用于引线框202的外部端子216的区域上。由于这个层叠处理,根据本发明的小电池PMP可以具有等于或者小于传统的电池PMP的1/2的尺寸。
[0037]同时,在本发明的当前实施例中,印刷电路板204可以使用非导电粘合剂被层叠在引线框202上。用于这个情况的非导电粘合剂的实例包含环氧树脂粘合剂、硅基粘合剂、树脂粘合剂、橡胶基粘合剂、聚酰亚胺基绝缘粘合剂、以及绝缘胶带,但是并不局限于此。
[0038]图3图解根据本发明的实施例的印刷电路板204上的装置图案。如图3图解的,使用表面安装技术(SMT),诸如电阻Rl到R4以及电容器Cl到C4的装置可以被安装在印刷电路板204的图案上。
[0039]图4是用于描述根据本发明的实施例的将保护IC 208连接到FET 210的方法的视图。参考图4,层叠在FET 210上的保护IC 208以及FET 210可以通过导线接合被彼此电连接。
[0040]图5图解设置在根据本发明的小电池PMP上的外部端子216和内部端子206。为了操作小电池PMP,如图5图解的,设置在引线框202上的外部端子216和设置在印刷电路板204上的内部端子206应当被彼此电连接。
[0041 ] 图6是用于描述根据本发明的实施例的将外部端子608连接到内部端子606的方法的视图。参考在图6的右侧的横截面图,通孔604被形成在印刷电路板中。在本发明的当前实施例中,通过将导电粘合剂注入到通孔604中,设置在通孔604附近的印刷电路板上的内部端子606可以被电连接到外部端子608。在这种情况下注入的导电粘合剂的实例包含焊膏、硅基粘合剂、聚酰亚胺基导电粘合剂、和热塑性的导电粘合剂,但是并不局限于此。
[0042]图7是用于描述根据本发明的另一个实施例的将外部端子708连接到内部端子706方法的视图。在本发明的当前实施例中,外部端子708和内部端子706可以使用导线710被彼此结合和电连接,如图7的右侧的横截面图图解的。在这种情况下,导线710通过形成在内部端子706中的孔704被连接到外部端子708。在本发明的当前实施例中,图7中的用于使外部端子708和内部端子706互相连接的导线710的数量可以等于或大于I。
[0043]图8是用于描述根据本发明的另一个实施例的将保护IC连接到FET的方法的视图。在本发明的当前实施例中,保护IC和FET可以以并列的方式被安置,如图8图解的。
[0044]图9显示根据本发明的另一个实施例的配置为倒装芯片的保护IC和FET的俯视图(参见图9的(a))和仰视图(参见图9的(b))。在本发明的当前实施例中,保护IC和FET可以被配置为倒装芯片,如图9图解的。在这个倒装芯片构造中,保护IC和FET可以使用焊球而不是导线接合,来彼此电连接。
[0045]同时,在本发明的当前实施例中,印刷电路板204可以由玻璃或者陶器形成。玻璃衬底具有极好的平滑特性、热膨胀系数、表面硬度等等。陶瓷衬底具有极好的散热特性和对于在高温下物理变形的阻抗。在本发明的当前实施例中,印刷电路板204可以由与引线框202相同的材料制成。
[0046]图10是根据本发明的实施例的添加有近场通信(NFC)天线电路1006的小电池PMP的结构视图。
[0047]如上所述,根据本发明的小电池PMP具有印刷电路 板1002被层叠在引线框上的结构。因而,除了典型的装置之外的电路装置可以被额外地安装在印刷电路板1002上。在本发明的当前实施例中,用于连接到NFC天线的NFC天线电路1006可以被安装在印刷电路板1002上,如图10图解的。这里,NFC天线电路1006可以使用如上所述的SMT被安装在印刷电路板1002上。这个NFC天线电路1006包含彼此串联连接的第一电容器C3、第二电容器C4和第三电容器C5、以及与电容器C5并联连接的第四电容器C6,如图10的电路图1004图解的。
[0048]图1IA是根据本发明的实施例的添加有NFC天线连接端子的小电池PMP的结构视图。
[0049]图1lA的(a)和(b)是根据本发明的实施例的小电池PMP的俯视图和仰视图。参考图11A,根据本发明的当前实施例的小电池PMP可以进一步包含用于将具有电池的移动装置(例如,移动电话)连接到电池PMP的外部NFC天线端子1102、和用于将NFC天线电连接到电池PMP的内部NFC天线端子1104和1106。
[0050]如图1lA图解的,在本发明的当前实施例中,内部NFC天线端子1104和1106可以被安置在小电池PMP的底面上。
[0051]图1IB是根据本发明的另一个实施例的添加有NFC天线连接端子的小电池PMP的结构视图。
[0052]参考图11B,根据本发明的当前实施例的小电池PMP可以进一步包含外部NFC天线端子1108以及内部NFC天线端子1110和1112。
[0053]如图1lB图解的,在本发明的当前实施例中,内部NFC天线端子1110和1112可以被安置在小电池PMP的顶面上。
[0054]图12是显示根据本发明的实施例的NFC天线连接端子1252和1254或者1262和1264与NFC天线1202之间的连接状态的图。
[0055]图12图解NFC天线连接端子1262和1264被安置在其顶面上的小电池PMP 1260、和NFC天线连接端子1252和1254被安置在其底面上的小电池PMP 1250。
[0056]参考图12,NFC天线1202被安装在电池1206的表面上。在这种情况下,NFC天线端子1282和1284被电连接到根据本发明的当前实施例的NFC天线连接端子1252和1254或者NFC天线连接端子1262和1264。在本发明的当前实施例中,NFC天线1202的NFC天线端子1282和1284可以通过焊接被连接到NFC天线连接端子1252和1254或者NFC天线连接端子1262和1264。
[0057]图13是根据本发明的实施例的添加有正温度系数(PTC)热敏电阻1304的小电池PMP的结构视图。
[0058]PTC热敏电阻是随着温度增加而呈现快速增加电阻的装置,并且是替换镍铬导线的安全的发热元件。当阻抗基于温度而改变时,PCT热敏电阻起到开关的作用。
[0059]在本发明的当前实施例中,PTC热敏电阻1304可以被层叠在引线框1302上,如图13图解的。在图13中,外部端子B+、P+、CF、P-和B-被设置在引线框1302上,并且PTC热敏电阻1304被安置在引线框1302的端子B-附近。因为PTC热敏电阻1304如上所述被安装在小电池PMP之内,所以封装的总的尺寸可以被减少。
[0060]图14是用于描述根据本发明的实施例的将PTC热敏电阻1404安装在小电池PMP上的方法的视图。
[0061]参考图14,与印刷电路板1402同样,PTC热敏电阻1404被层叠在引线框1406上。在这种情况下,与印刷电路板1402同样,PTC热敏电阻1404可以使用SMT被安装在引线框1406 上。
[0062]图15是根据本发明的另一个实施例的添加有PTC热敏电阻1502的小电池PMP的结构视图。
[0063]在本发明的当前实施例中,PTC热敏电阻1502如图13那样被层叠在引线框上。尽管在图的先前实施例中,端子B-在引线框上被,但是PTC热敏电阻1502的镍(Ni)抽头1504在图15的当前实施例中被露出,以起到设置在引线框上的传统的端子B-的作用。
[0064]图16是显示根据本发明的另一个实施例的PTC热敏电阻1602的Ni抽头1604的形状的图。
[0065]参考图16,PTC热敏电阻1602的Ni抽头1604的第一部分1606和第二部分1608可以被弯曲,以将Ni抽头1604使用作为端子B-。由于这个弯曲处理,起到端子B-作用的Ni抽头1610可以被实现,如图16图解的。Ni抽头1610被形成这个形状的原因是通过将Ni抽头1610的高度控制为等于如图15图解的引线框的高度,使得Ni抽头1610起到传统的端子B-作用。此外,因为Ni抽头1604的第一部分1606和第二部分1608如图16图解的被弯曲,所以小电池PMP可以更好地适合于电池。可以基于小电池PMP的组件类型来改变Ni抽头1604的形状。
[0066]图17是用于比较传统的电池PMP a的尺寸与根据本发明的小电池PMPb的尺寸的图。如上所述,根据本发明的小电池PMP b具有比传统的电池PMP较小的尺寸和体积,从而可以减小电池尺寸和生产成本。
[0067]此外,根据本发明,电池PMP b的生产过程可以被简化,由于电池PMP b之内的阻抗的减少,可以增加电池寿命,由于电池PMP b的小尺寸而产生的额外空间可以使得电池容量增加。
[0068]虽然已经参考示范性的实施例具体地显示和描述了本发明,但是将理解的是,在没有背离如以下权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下,本领域的一个普通的技术人员可以在形式上和细节上做出各种变化。
【主权项】
1.一种小电池保护模块封装(PMP),其特征在于,包括: 其上设置有多个外部端子的引线框; 层叠在所述引线框上的印刷电路板;以及 安置在所述印刷电路板上并且互相电连接的多个内部端子、保护集成芯片(1C)、场效应晶体管(FET)、电阻和电容器, 其中,使用表面安装技术(SMT),所述电阻和所述电容器被安装在所述印刷电路板的图案上,以及 其中,所述多个内部端子被电连接到所述多个外部端子。2.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,使用非导电粘合剂,所述印刷电路板被层叠在所述引线框上。3.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,通孔被形成在所述多个内部端子中,以及 其中,使用注入到所述通孔中的导电粘合剂,所述多个内部端子被电连接到所述多个外部端子。4.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,所述多个内部端子通过导线接合被电连接到所述多个外部端子。5.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,所述保护IC被层叠在所述FET上。6.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,所述保护IC以与所述FET并列的方式被安置。7.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,所述保护IC和所述FET被配置作为倒装芯片。8.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,所述印刷电路板是玻璃衬底、陶瓷衬底和由与所述弓I线框相同的材料制成的衬底中的一个。9.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,在所述引线框上设置用于将外部装置连接到所述电池PMP的外部近场通信(NFC)天线端子、和用于将NFC天线电连接到所述电池PMP的内部NFC天线端子,而且 其中,所述内部NFC天线端子被安置在所述小电池PMP的顶面或者底面上。10.如权利要求9所述的小电池PMP,其特征在于,所述NFC天线通过焊接被电连接到所述内部NFC天线端子。11.如权利要求9所述的小电池PMP,其特征在于,用于所述NFC天线的电路包括彼此串联连接的第一电容器、第二电容器和第三电容器;和 与所述第三电容器并联连接的第四电容器。12.如权利要求1所述的小电池PMP,其特征在于,正温度系数(PTC)热敏电阻被层叠在所述引线框上。13.如权利要求12所述的小电池PMP,其特征在于,使用SMT,所述PTC热敏电阻被安装在所述引线框上。14.如权利要求12所述的小电池PMP,其特征在于,所述PTC热敏电阻包括起到所述引线框的外部端子的作用的镍(Ni)抽头。15.如权利要求14所述的小电池PMP,其特征在于,所述Ni抽头具有弯曲的形状,以具有与所述引线框相同的高度,以及其中,所述Ni抽头的所述形状是能基于所述小的电池PMP的组件类型变化的。
【专利摘要】公开的是一种电池保护模块封装(PMP)。根据本发明的实施例的电池PMP包括其上设置有多个外部端子的引线框,层叠在所述引线框上的印刷电路板,以及安置在所述印刷电路板上并且互相电连接的多个内部端子、保护集成芯片(IC)、场效应晶体管(FET)、电阻和电容器,其中,使用表面安装技术(SMT),所述电阻和所述电容器被安装在所述印刷电路板的图案上,以及其中,所述多个内部端子被电连接到所述多个外部端子。
【IPC分类】H01M2/34, H01M2/20
【公开号】CN104885258
【申请号】CN201380066245
【发明人】罗革辉, 黄镐石, 金荣奭, 朴成范, 安商勋, 郑太奂, 朴丞旭, 朴载邱, 赵显睦, 朴慜浩, 尹宁根, 朱成皓, 池永男, 文明基, 李铉席, 朴志英
【申请人】(株)Itm半导体
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】US20150333548, WO2014098414A1

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