CN103975462B - 电池保护电路的封装模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池保护电路的封装模块，并且根据本发明的电池保护电路的封装模块包括：第一内部连接端子区域和第二内部连接端子区域，其分别布置在其两个边缘部分，并且其中分别布置连接到具备裸电池的电池壳的第一和第二内部连接端子；外部连接端子区域，其与第一内部连接端子区域相邻，并且其中布置多个外部连接端子；以及保护电路区域，其包括：器件区域，其中布置形成电池保护电路的多个无源器件，以及芯片区域，其与器件区域相邻，并且其中布置形成电池保护电路的保护IC和双FET芯片，所述保护电路区域布置在外部连接端子区域和第二内部连接端子区域之间，并且具有封装结构，以使多个外部连接端子在其上表面上裸露，并且使第一内部连接端子和第二内部连接端子在其下表面上裸露。根据本发明，当与需要分开的模块制造工艺的现有方法相比较时使制造工艺最小化，并且容易地形成电池组，并且能够使电池组小型化和集成。

Description

电池保护电路的封装模块
技术领域
本发明涉及一种电池保护电路的封装模块，并且更具体地，涉及一种能够减小大小和容易安装在电池组（battery pack）或电池壳（battery can）上的电池保护电路的封装模块。
背景技术
通常，电池用在诸如移动电话和个人数字助理（PDA）的移动设备中。
锂离子电池在移动设备中最广泛地使用。然而，当过度充电或过电流发生时，锂离子电池被加热。此外，如果它们被连续地加热，并且因此发生温度的增加，则可能引起***的风险以及性能降低。
因此，典型的电池在其上安装了用于感测和防止过度充电、过度放电和过电流的保护电路模块，或者连接到用于感测过度充电、过度放电和加热并且中断电池的操作的外部保护电路。
上面描述的传统保护电路通常通过将保护集成电路（IC）、两个场效应晶体管（FET）、电阻器和电容器焊接于印刷电路板（PCB）基板而形成。然而，传统保护电路不容易减小大小，因为由保护IC、两个FET、电阻器和电容器占用的空间过大。
此外，需要额外的工艺以将保护电路安装在电池组上。此外，在安装保护电路之后，保护电路的外部或内部连接端子应通过额外地执行接线（wiring）或引线键合（wire bonding）经由PCB基板的裸露端子或图案（pattern）连接。
发明内容
本发明提供一种能够解决上面描述的传统问题的电池保护电路的封装模块。
本发明还提供一种能够容易地集成和减小大小的电池保护电路的封装模块。
本发明还提供一种能够容易地安装在电池组或电池壳上的电池保护电路 的封装模块。
技术解决方案
根据本发明的一方面，提供一种电池保护电路的封装模块，所述封装模块包括：第一和第二内部连接端子区域，其单独布置在封装模块的两侧边缘，并且用于分别布置连接到包括裸电池（bare cell）的电池壳的第一和第二内部连接端子；外部连接端子区域，其与第一内部连接端子区域相邻，并且用于布置多个外部连接端子；以及保护电路区域，其包括：器件区域，其用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件，以及芯片区域，其与器件区域相邻，并且用于布置用于形成电池保护电路的保护集成电路（IC）和双场效应晶体管（FET）芯片，并且所述保护电路区域布置在外部连接端子区域和第二内部连接端子区域之间，其中封装模块被封装为使多个外部连接端子在封装模块的上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子在封装模块的下表面上裸露。
包括具有公共漏极的第一和第二FET的双FET芯片以及用于控制过度放电和过度充电的保护IC可以在芯片区域上垂直地堆叠或者可以彼此相邻地布置，并且包括至少一个电阻器和至少一个电容器的多个无源器件可以在器件区域上单独布置以将多个导电线中的至少两个彼此连接。
封装模块可以具有引线框架结构，其包括：布置在芯片区域上并且用于安装保护IC和双FET芯片的晶片焊垫（die pad）；布置在器件区域上以形成多个导电线的第一到第六无源器件引线；布置在外部连接端子区域上以形成多个外部连接端子的第一到第三外部连接端子引线；从多个外部连接端子引线中的第一外部连接端子引线延伸，并且布置在第一内部连接端子区域上以形成第一内部连接端子的第一内部连接端子引线；以及布置在第二内部连接端子区域上以形成第二内部连接端子的第二内部连接端子引线。
保护IC的放电阻断信号输出端子可以输出用于在过度放电状态中断开第一FET的放电阻断信号，并且可以经由引线键合电连接到第一FET的栅极端子，保护IC的充电阻断信号输出端子可以输出用于在过度充电状态中断开第二FET的充电阻断信号，并且可以经由引线键合电连接到第二FET的栅极端子，保护IC的基准电压端子可以经由引线键合电连接到第一FET的源极端子或第三无源器件引线，第一无源器件引线可以经由引线键合电连接到第一外部连接端子引线，第二无源器件引线可以经由引线键合电连接到施加充 电电压和放电电压的保护IC的电压施加端子，第三无源器件引线可以经由引线键合电连接到第一FET的源极端子和第二内部连接端子引线，第四无源器件引线可以经由引线键合电连接到第二外部连接端子引线，第五无源器件引线可以经由引线键合电连接到第二FET的源极端子和第三外部连接端子引线，第六无源器件引线可以经由引线键合电连接到感测充电/放电状态的保护IC的感测端子，在多个无源器件中的第一电阻器可以布置在第一和第二无源器件引线之间，在多个无源器件中的第二电阻器可以布置在第五和第六无源器件引线之间，在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的第三电阻器可以布置在第四和第五无源器件引线之间，在多个无源器件中的第一电容器可以布置在第二和第三无源器件引线之间，在多个无源器件中的第二电容器可以布置在第三和第五无源器件引线之间，以及在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的变阻器可以被布置为与第三电阻器并联，并且在第四和第五无源器件引线之间。
封装模块可以具有下列结构：芯片区域、器件区域、外部连接端子区域以及第一和第二内部连接端子区域布置在从由印刷电路板（PCB）基板、陶瓷基板和塑料基板组成的分组中选择的一个基底基板上，第一到第三外部连接端子布置在外部连接端子区域上，第一内部连接端子从第一外部连接端子延伸，并且布置在第一内部连接端子区域上，第二内部连接端子布置在第二内部连接端子区域上，并且第一到第六导电线延伸到从由外部连接端子区域、芯片区域以及第二内部连接端子区域组成的分组中选择的至少一个区域，并且布置在器件区域上。
保护IC的放电阻断信号输出端子可以输出用于在过度放电状态中断开第一FET的放电阻断信号，并且可以经由引线键合电连接到第一FET的栅极端子，保护IC的充电阻断信号输出端子可以输出用于在过度充电状态中断开第二FET的充电阻断信号，并且可以经由引线键合电连接到第二FET的栅极端子，保护IC的基准电压端子可以经由引线键合电连接到第一FET的源极端子或第三导电线，第一导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到外部连接端子区域，并且可以电连接到第一外部连接端子，第二导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到芯片区域，并且可以经由引线键合电连接到施加充电电压和放电电压的保护IC的电压施加端子，第三导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到芯片区域和第二内部连接端子区域，并且可以电连接到第 一FET的源极端子和第二内部连接端子，第四导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到外部连接端子区域，并且可以电连接到第二外部连接端子，第五导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到外部连接端子区域，并且可以电连接到第二FET的源极端子和第三外部连接端子，第六导电线可以布置在器件区域上，可以延伸到芯片区域，并且可以电连接到感测充电/放电状态的保护IC的感测端子，在多个无源器件中的第一电阻器可以布置在第一和第二导电线之间，在多个无源器件中的第二电阻器可以布置在第五和第六导电线之间，在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的第三电阻器可以布置在第四和第五导电线之间，在多个无源器件中的第一电容器可以布置在第二和第三导电线之间，在多个无源器件中的第二电容器可以布置在第三和第五导电线之间，以及在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的变阻器可以被布置为与第三电阻器并联，并且在第四和第五导电线之间。
用于抑制电池组的过电流的正温度系数（PTC）热敏电阻（电阻器）或保险丝可以额外地布置在第三导电线和第二内部连接端子之间。
封装模块可以安装在电池壳上以形成电池组。
封装模块可以具有安装在电池壳上的上部外壳结构以形成电池组。
有益效果
根据本发明，因为用于形成电池保护电路的多个无源器件、芯片、外部连接端子和内部连接端子可以通过使用引线框架结构或诸如印刷电路板（PCB）、陶瓷或塑料基板的基底基板形成为一个封装模块，相较于需要额外的模块化工艺的传统保护电路，根据本发明的封装模块可以最小化其制造工艺，可以容易地安装在电池壳上，并且可以容易地减小大小。
附图说明
图1是根据本发明的用于形成封装模块的电池保护电路的电路图。
图2是示出根据本发明的用于形成封装模块的堆叠芯片的排列（alignment）的示意图。
图3A和3B是示出根据本发明的第一实施例的封装模块的内部排列的示意图。
图4A和4B是图3A和3B的封装模块的透视图。
图5是用于描述将图4A和4B的封装模块结合到电池壳的操作的透视 图。
图6是根据本发明的实施例的在其上安装了封装模块的电池组的透视图。
图7A和7B是示出根据本发明的第二实施例的封装模块的内部排列的示意图。
图8A和8B是图7A和7B的封装模块的透视图。
图9是用于描述将图8A和8B的封装模块结合到电池壳的操作的透视图。
图10A和10B是示出根据本发明的第三实施例的封装模块的内部排列的示意图。
图11A和11B是图10A和10B的封装模块的透视图。
图12是用于描述将图11A和11B的封装模块结合到电池壳的操作的透视图。
具体实施方式
在下文中，将通过参考附图解释本发明的实施例而详细描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实施，并且不应解释为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和全面的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本发明的构思。
图1是根据本发明的用于形成封装模块的电池保护电路500的电路图。
如图1中所示，根据本发明的电池保护电路500包括连接到电池单元的第一和第二内部连接端子B+和B-，以及第一到第三外部连接端子P+、CF和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）。在此，在第一到第三外部连接端子P+、CF和P-中，第一和第三外部连接端子P+和P-用于供应电力，并且第二外部连接端子CF用作用于电池单元容量测量、静电放电（ESD）和浪涌保护的保护端子。
在电池保护电路500中，双场效应晶体管（FET）芯片110、保护集成电路（IC）120、第一到第三电阻器R1、R2和R3、变阻器V1以及第一和第二电容器C1和C2连接。
双FET芯片110由具有公共漏极的第一和第二FET FET1和FET2组成。
保护IC120具有：电压施加端子VDD，其经由第一电阻器R1连接到作为电池的（+）端子的第一内部连接端子B+，并且用于经由第一节点n1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，其用作关于保护IC120内部的操作电压的基准；感测端子V-，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DO，其用于在过度放电状态中断开第一FETFET1；以及充电阻断信号输出端子CO，其用于在过度充电状态中断开第二FET FET2。
在该情况下，保护IC120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、过电压检测单元以及充电/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而改变，并且通过识别保护IC120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。
在保护IC120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改变为低状态，以便断开第一FET FET1。如果过度充电状态发生，则充电阻断信号输出端子CO改变为低状态，以便断开第二FET FET2。如果过电流发生，则第二FET FET2在充电操作中断开，并且第一FET FET1在放电操作中断开。
第一电阻器R1和第一电容器C1使保护IC120的电源的变化稳定。第一电阻器R1连接在第一节点n1，即电池的电源节点，以及保护IC120的电压施加端子VDD之间，并且第一电容器C1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n1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R1具有高电阻，则因为由于流入保护IC120中的电流而检测到高电压，所以第一电阻器R1被设置为具有等于或低于1KΩ的适当电阻。此外，为了稳定操作，第一电容器C1具有等于或高于0.01μF的适当电容。
如果超过绝对最大额定值的高电压充电器连接到保护IC120，或者以反极性连接充电器，则第一和第二电阻器R1和R2用作限流电阻器。第二电阻器R2连接在保护IC120的感测端子V-以及连接到第二FET FET2的第二源极端子S2的第二节点n2之间。因为第一和第二电阻器R1和R2可能引起电力消耗，所以通常第一和第二电阻器R1和R2的电阻之和被设置为高于1KΩ。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等于10KΩ的电阻。
第二电容器C2连接在第二节点n2（或者第三外部连接端子P-）以及第一FET FET1的第一源极端子S1（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不会极大地影响电池保护电路500的特性，而是由于用户的请求或为了稳定性而添加。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***稳定。
第三电阻器R3和变阻器V1是用于ESD和浪涌保护的器件，并且在第二外部连接端子CF和第二节点n2（或者第三外部连接端子P-）之间彼此并联连接。变阻器V1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V1的电阻减小，所以可以使诸如由于过电压的电路损坏的问题最小化。
在本发明中，图1的包括第一到第三外部连接端子P+、CF和P-以及第一和第二内部连接端子B+和B-的电池保护电路500被封装以形成封装模块。现在提供其描述。
图2是示出根据本发明的实施例的电池保护电路中双FET芯片110和保护IC120的排列的示意图。
如图2中所示，双FET芯片110和保护IC120垂直地堆叠或彼此相邻地布置。例如，保护IC120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IC120的左或右侧相邻。
双FET芯片110包括具有公共漏极的两个FET，例如第一和第二FET，并且在双FET芯片110的上表面上具有第一FET的第一栅极端子G1和第一源极端子S1以及第二FET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。
保护IC120堆叠在双FET芯片110的上表面上。保护IC120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IC120和双FET芯片110之间，并且保护IC120和双FET芯片110可以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IC120的大小，所以保护IC120堆叠在双FET芯片110上。
在保护IC120堆叠在双FET芯片110的上表面上之后，保护IC120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FET的第一栅极端子G1，并且保护IC120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FET的第二栅极端子G2。下面将描述其他端子的连接结构。
具有如上所述的堆叠结构的保护IC120和双FET芯片110统称为“堆叠芯片100”。
图3A和3B是示出根据本发明的第一实施例的电池保护电路的封装模块的排列的示意图，并且示出引线框架结构。
图3A示出在布置堆叠芯片100和无源器件之前的引线框架结构，并且图3B示出在布置堆叠芯片100和无源器件之后的引线框架结构。
如图3A中所示，在根据本发明的第一实施例的电池保护电路的封装模块中，第一内部连接端子A1、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。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。
第一和第二内部连接端子区域A1和A5布置在封装模块的两侧边缘，并且连接到包括裸电池的电池壳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-分别布置在第一和第二内部连接端子区域A1和A5上。
外部连接端子区域A2与第一内部连接端子区域A1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和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和P-的位置可以进行各种改变。在此，第一外部连接端子引线P+和第一内部连接端子引线B+彼此连接。换句话说，第一内部连接端子引线B+可以从第一外部连接端子引线P+延伸，或者第一外部连接端子引线P+可以从第一内部连接端子引线B+延伸。
器件区域A3是用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）的区域，并且形成为多个导电线的第一到第六无源器件引线L1、L2、L3、L4、L5和L6布置在器件区域A3上。
第一到第三无源器件引线L1、L2和L3可以依序布置在器件区域A3的上部上，并且第四到第六无源器件引线L4、L5和L6可以依序布置在器件区 域A3的下部上。
第一无源器件引线L1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L1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。
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和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。
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，并且用于安装堆叠芯片100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100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，以用作外部连接端子并改进热辐射特性。
如图3B中所示，无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）和堆叠芯片100布置在图3A的引线框架结构上，并且执行诸如引线键合的工艺，以形成图1中所示的电池保护电路500。
最初，堆叠芯片100安装在芯片区域A4的晶片焊垫DP上，并且用于形成堆叠芯片100的保护IC120的基准电压端子VSS经由引线键合电连接到第一FET的第一源极端子S1或第三无源器件引线L3。
保护IC120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IC120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。
第一FET的第一源极端子S1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FET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。
然后，第一无源器件引线L1和第一外部连接端子引线P+经由诸如引线键合的工艺彼此电连接，并且第三无源器件引线L3和第二内部连接端子引线B-经由诸如引线键合的工艺彼此电连接。
第四无源器件引线L4经由引线键合电连接到第二外部连接端子引线CF，并且第五无源器件引线L5经由诸如引线键合的工艺电连接到第三外部 连接端子引线P-。
在多个无源器件中，第一电阻器R1布置在第一和第二无源器件引线L1和L2之间，并且第二电阻器R2布置在第五和第六无源器件引线L5和L6之间。
用于形成浪涌保护电路的第三电阻器R3布置在第四和第五无源器件引线L4和L5之间，第一电容器C1布置在第二和第三无源器件引线L2和L3之间，并且第二电容器C2布置在第三和第五无源器件引线L3和L5之间。
用于形成浪涌保护电路的变阻器V1被布置为与第三电阻器R3并联，并且在第四和第五无源器件引线L4和L5之间。
上面描述的电池保护电路经由诸如成型（molding）的工艺而封装以形成图4A和4B中所示的封装模块P1。
图4A示出根据本发明的第一实施例的封装模块P1的上表面，并且图4B示出封装模块P1的下表面。
如图4A和4B中所示，根据本发明的第一实施例的封装模块P1被配置为使第一到第三外部连接端子P+、CF和P-在上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子B+和B-在下表面上裸露。在此，为了热辐射或其他目的，封装模块P1可以封装为在上表面上使晶片焊垫DP的下表面（与安装堆叠芯片100的表面相反的表面）裸露。
图5是用于描述根据本发明的第一实施例的在电池组上安装封装模块P1的操作的透视图。
如图5中所示，上面描述的封装模块P1***在包括裸电池的电池壳VC的上表面和上部外壳VP之间，并且因此形成图6中所示的电池组。
上部外壳VP由塑料材料形成，并且具有孔以使第一到第三外部连接端子P+、CF和P-裸露。
图7A和7B是示出根据本发明的第二实施例的电池保护电路的封装模块的排列的示意图，并且示出第一内部连接端子区域A1、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布置在诸如印刷电路板（PCB）基板或陶瓷基板的基底基板上。
图7A示出在堆叠芯片100和无源器件布置之前的基板结构，并且图7B示出在堆叠芯片100和无源器件布置之后的基板结构。
如图7A中所示，在根据本发明的第二实施例的电池保护电路的封装模 块中，第一内部连接端子区域A1、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。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。
第一和第二内部连接端子区域A1和A5布置在封装模块的两侧边缘，并且连接到包括裸电池的电池壳的第一和第二内部连接端子B+和B-被图案化（pattern）（参见图8A和8B）。
外部连接端子区域A2与第一内部连接端子区域A1相邻，并且第一到第三外部连接端子P+、CF和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P+、CF和P-的位置可以进行各种改变。在此，第一外部连接端子P+和第一内部连接端子B+彼此连接。换句话说，第一内部连接端子B+可以从第一外部连接端子P+延伸，或者第一外部连接端子P+可以从第一内部连接端子B+延伸。
器件区域A3是用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）的区域，并且第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6在器件区域A3上被适当地图案化。
在第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6中，第一到第三导电线CR1、CR2和CR3可以布置在器件区域A3的上部上，并且第四到第六导电线CR4、CR5和CR6可以布置在器件区域A3的下部上。
第一导电线CR1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，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第一外部连接端子P+。
第二导电线CR2在器件区域A3上形成为特定大小，并且可以延伸到芯片区域A4。例如，第二导电线CR2可以形成为与芯片区域A4绝缘并且在芯片区域A4的下表面上延伸到芯片区域A4的一侧。这是为了经由诸如引线键合的工艺电连接到保护IC120的电压施加端子VDD。
第三导电线CR3在器件区域A3上形成为特定大小以与第二导电线CR2相邻，并且可以延伸到芯片区域A4。例如，第三导电线CR3可以延伸到芯片区域A4的一侧以具有端子连接区域。此外，第三导电线CR3可以延伸到第二内部连接端子区域A5以电连接到第二内部连接端子B-。在该情况下，如果电池保护电路还包括用于抑制电池组的过电流的正温度系数（PTC）热 敏电阻（电阻器）或保险丝，则电连接到第二内部连接端子B-的第七导电线CR7可以额外地布置在第二内部连接端子区域A5上，并且因此PTC热敏电阻（电阻器）或保险丝可以布置在第三和第七导电线CR3和CR7之间。
第四导电线CR4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，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第二外部连接端子CF。
第五导电线CR5在器件区域A3上形成为特定大小，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第三外部连接端子P-。此外，第五导电线CR5可以延伸到芯片区域A4的一侧。
第六导电线CR6在器件区域A3上形成为特定大小，并且可以延伸到芯片区域A4。
如图7B中所示，无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）和堆叠芯片100布置于在其上布置第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6的图7A的基底基板上，并且执行诸如器件安装或引线键合的工艺以形成图1中所示的电池保护电路500。
最初，堆叠芯片100安装在芯片区域A4上，并且用于形成堆叠芯片100的保护IC120的基准电压端子VSS经由引线键合电连接到第一FET的第一源极端子S1或第三导电线CR3。
保护IC120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导电线CR2，并且保护IC120的感测端子V-经由引线键合电连接到第六导电线CR6。
第一FET的第一源极端子S1经由诸如引线键合的工艺电连接到第三导电线CR3，并且第二FET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导电线CR5。
在多个无源器件中，第一电阻器R1布置在第一和第二导电线CR1和CR2之间，并且第二电阻器R2布置在第五和第六导电线CR5和CR6之间。
用于形成浪涌保护电路的第三电阻器R3布置在第四和第五导电线CR4和CR5之间，第一电容器C1布置在第二和第三导电线CR2和CR3之间，并且第二电容器C2布置在第三和第五导电线CR3和CR5之间。
用于形成浪涌保护电路的变阻器V1被布置为与第三电阻器R3并联，并且在第四和第五导电线CR4和CR5之间。
上面描述的电池保护电路经由诸如成型（例如，环氧塑封料（EMC）成型）的工艺而封装以形成图8A和8B中所示的封装模块P2。在该情况下，上面的封装工艺可以包括对用于安装堆叠芯片100以及引线键合到堆叠芯片100的导电线的芯片区域A4执行的密封工艺或部分成型工艺。
如果图7B的基板被封装，则实现如图8B中所示的封装模块P2的下表面。换句话说，图7A和7B的基底基板的上表面可以与图8B中所示的封装模块P2的下表面对应，并且图7A和7B的基底基板的下表面可以与图8A中所示的封装模块P2的上表面对应。
图8A示出根据本发明的第二实施例的封装模块P2的上表面，并且图8B示出封装模块P2的下表面。
如图8A和8B中所示，根据本发明的第二实施例的封装模块P2被配置为使第一到第三外部连接端子P+、CF和P-在上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子B+和B-在下表面上裸露。在该情况下，封装模块P2可以封装为使无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）的上表面裸露。
图9是用于描述根据本发明的第二实施例的在电池组上安装封装模块P2的操作的透视图。
如图9中所示，上面描述的封装模块P2***在包括裸电池的电池壳VC的上表面和上部外壳VP之间，并且因此形成图6中所示的电池组。上部外壳VP由塑料材料形成，并且具有孔以使第一到第三外部连接端子P+、CF和P-裸露。
图10A和10B是示出根据本发明的第三实施例的电池保护电路的封装模块的排列的示意图，并且示出第一内部连接端子区域A1、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布置在塑料基底基板上。
图10A示出在堆叠芯片100和无源器件布置之前的基板结构，并且图10B示出在堆叠芯片100和无源器件布置之后的基板结构。
如图10A中所示，在根据本发明的第三实施例的电池保护电路的封装模块中，第一内部连接端子区域A1、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。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。
第一和第二内部连接端子区域A1和A5布置在封装模块的两侧边缘，并且连接到包括裸电池的电池壳的第一和第二内部连接端子B+和B-被图案化（参见图11A和11B）。
外部连接端子区域A2与第一内部连接端子区域A1相邻，并且第一到第三外部连接端子P+、CF和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P+、CF和P-的位置可以进行各种改变。在此，第一外部连接端子P+和第一内部连接端子B+彼此连接。换句话说，第一内部连接端子B+可以从第一外部连接端子P+延伸，或者第一外部连接端子P+可以从第一内部连接端子B+延伸。
器件区域A3是用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）的区域，并且第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6在器件区域A3上被适当地图案化。
在第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6中，第一到第三导电线CR1、CR2和CR3可以布置在器件区域A3的上部上，并且第四到第六导电线CR4、CR5和CR6可以布置在器件区域A3的下部上。
第一导电线CR1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，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第一外部连接端子P+。
第二导电线CR2在器件区域A3上形成为特定大小，并且可以延伸到芯片区域A4。例如，第二导电线CR2可以形成为与芯片区域A4绝缘并且在芯片区域A4的下表面上延伸到芯片区域A4的一侧。这是为了经由诸如引线键合的工艺电连接到保护IC120的电压施加端子VDD。
第三导电线CR3在器件区域A3上形成为特定大小以与第二导电线CR2相邻，并且可以延伸到芯片区域A4。例如，第三导电线CR3可以延伸到芯片区域A4的一侧以具有端子连接区域。此外，第三导电线CR3可以延伸到第二内部连接端子区域A5以电连接到第二内部连接端子B-。在该情况下，如果电池保护电路还包括用于抑制电池组的过电流的PTC热敏电阻（电阻器）或保险丝，则电连接到第二内部连接端子B-的第七导电线CR7可以额外地布置在第二内部连接端子区域A5上，并且因此PTC热敏电阻（电阻器）或保险丝可以布置在第三和第七导电线CR3和CR7之间。
第四导电线CR4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，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第二外部连接端子CF。
第五导电线CR5在器件区域A3上形成为特定大小，并且延伸到外部连接端子区域A2以电连接到第三外部连接端子P-。此外，第五导电线CR5可以延伸到芯片区域A4的一侧。
第六导电线CR6在器件区域A3上形成为特定大小，并且可以延伸到芯片区域A4。
如图10B中所示，无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）和堆叠芯片100布置于在其上布置第一到第六导电线CR1、CR2、CR3、CR4、CR5和CR6的图10A的基底基板上，并且执行诸如器件安装或引线键合的工艺以形成图1中所示的电池保护电路500。
最初，堆叠芯片100安装在芯片区域A4上，并且用于形成堆叠芯片100的保护IC120的基准电压端子VSS经由引线键合电连接到第一FET的第一源极端子S1或第三导电线CR3。
保护IC120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导电线CR2，并且保护IC120的感测端子V-经由引线键合电连接到第六导电线CR6。
第一FET的第一源极端子S1经由诸如引线键合的工艺电连接到第三导电线CR3，并且第二FET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导电线CR5。
在多个无源器件中，第一电阻器R1布置在第一和第二导电线CR1和CR2之间，并且第二电阻器R2布置在第五和第六导电线CR5和CR6之间。
用于形成浪涌保护电路的第三电阻器R3布置在第四和第五导电线CR4和CR5之间，第一电容器C1布置在第二和第三导电线CR2和CR3之间，并且第二电容器C2布置在第三和第五导电线CR3和CR5之间。
用于形成浪涌保护电路的变阻器V1被布置为与第三电阻器R3并联，并且在第四和第五导电线CR4和CR5之间。
上面描述的电池保护电路经由诸如成型（例如，EMC成型）的工艺而封装以形成图11A和11B中所示的封装模块P3。在该情况下，上面的封装工艺可以包括对用于安装堆叠芯片100以及引线键合到堆叠芯片100的导电线的芯片区域A4执行的密封工艺或部分成型工艺。
在图10A和10B中所示的基底基板中，图案化和器件形成工艺可以在形成孔之后执行以与第一到第三外部连接端子P+、CF和P-对应，或者第一到第三外部连接端子P+、CF和P-可以在封装工艺中裸露。
图10A和10B的基底基板的上表面可以与图11B中所示的封装模块P3的下表面对应，并且图10A和10B的基底基板的下表面可以与图11A中所示的封装模块P3的上表面对应。
图11A示出根据本发明的第三实施例的封装模块P3的上表面，并且图11B示出封装模块P3的下表面。
在图10A和10B中所示的基底基板中，图案化和器件形成工艺可以在形成孔之后执行以与第一到第三外部连接端子P+、CF和P-对应，或者第一到第三外部连接端子P+、CF和P-可以在封装工艺中裸露。
如图11A和11B中所示，根据本发明的第三实施例的封装模块P3被配置为使第一到第三外部连接端子P+、CF和P-在上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子B+和B-在下表面上裸露。在该情况下，封装模块P3可以封装为使无源器件（R1、R2、R3、C1、C2和V1）的上表面裸露。
为了形成具有与用于安装封装模块P3的电池组或电池壳VC的大小相同大小的封装模块P3，第二内部连接端子区域A5可以延伸或延展以与电池组或电池壳VC的大小对应。
同样，封装模块P3可以形成为具有与电池壳VC相结合的上部外壳结构以形成电池组。在该情况下，不需要分开的上部外壳，并且仅通过将封装模块P3安装在电池壳VC上而完整地形成电池组。
图12是用于描述根据本发明的第三实施例的在电池组上安装封装模块P3的操作的透视图。
如图12中所示，封装模块P3安装在包括裸电池的电池壳VC的上表面上，并且因此在不使用分开的上部外壳的情况下形成图6中所示的电池组。
如上所述，根据本发明，因为用于形成保护电路的多个无源器件、芯片、外部连接端子和内部连接端子可以通过使用引线框架结构或者诸如PCB、陶瓷或塑料基板的基底基板形成为一个封装模块，所以封装模块可以容易地安装在电池壳上并且可以减小大小。
虽然参考本发明的示例实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解其中可以进行形式和细节的各种改变，而不背离如由下列权利要求定义的本发明的精神和范围。示例实施例应仅以描述性意义考虑并且不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述定义，而是由下列权利要求定义，并且在所述范围内的全部差别将解释为包括在本发明内。
[参考标号说明]
110：双FET芯片 120：保护IC
100：堆叠芯片 n1：第一节点
n2：第二节点 A1：第一内部连接端子区域
A2：外部连接端子区域 A3：器件区域
A4：芯片区域 A5：第二内部连接端子区域

Claims (6)

1.一种电池保护电路的封装模块，所述封装模块包括：
第一和第二内部连接端子区域，其单独布置在封装模块的两侧边缘，并且用于分别布置连接到包括裸电池的电池壳的第一和第二内部连接端子；
外部连接端子区域，其与第一内部连接端子区域相邻，并且用于布置多个外部连接端子；以及
保护电路区域，其包括：器件区域，其用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件，以及芯片区域，其与器件区域相邻，并且用于布置用于形成电池保护电路的保护集成电路(IC)和双场效应晶体管(FET)芯片，并且所述保护电路区域布置在外部连接端子区域和第二内部连接端子区域之间，
其中封装模块被封装为使多个外部连接端子在封装模块的上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子在封装模块的下表面上裸露，
其中包括具有公共漏极的第一和第二FET的双FET芯片以及用于控制过度放电和过度充电的保护IC在芯片区域上垂直地堆叠或者彼此相邻地布置，以及
其中包括至少一个电阻器和至少一个电容器的多个无源器件在器件区域上单独布置以将多个导电线中的至少两个彼此连接，
其中所述封装模块具有引线框架结构，其包括：
布置在芯片区域上并且用于安装保护IC和双FET芯片的晶片焊垫；
布置在器件区域上以形成多个导电线的第一到第六无源器件引线；
布置在外部连接端子区域上以形成多个外部连接端子的第一到第三外部连接端子引线；
从多个外部连接端子引线中的第一外部连接端子引线延伸，并且布置在第一内部连接端子区域上以形成第一内部连接端子的第一内部连接端子引线；以及
布置在第二内部连接端子区域上以形成第二内部连接端子的第二内部连接端子引线。
2.如权利要求1所述的封装模块，其中保护IC的放电阻断信号输出端子输出用于在过度放电状态中断开第一FET的放电阻断信号，并且经由引线键合电连接到第一FET的栅极端子，
其中保护IC的充电阻断信号输出端子输出用于在过度充电状态中断开第二FET的充电阻断信号，并且经由引线键合电连接到第二FET的栅极端子，
其中保护IC的基准电压端子经由引线键合电连接到第一FET的源极端子或第三无源器件引线，
其中第一无源器件引线经由引线键合电连接到第一外部连接端子引线，
其中第二无源器件引线经由引线键合电连接到施加充电电压和放电电压的保护IC的电压施加端子，
其中第三无源器件引线经由引线键合电连接到第一FET的源极端子和第二内部连接端子引线，
其中第四无源器件引线经由引线键合电连接到第二外部连接端子引线，
其中第五无源器件引线经由引线键合电连接到第二FET的源极端子和第三外部连接端子引线，
其中第六无源器件引线经由引线键合电连接到感测充电/放电状态的保护IC的感测端子，
其中在多个无源器件中的第一电阻器布置在第一和第二无源器件引线之间，
其中在多个无源器件中的第二电阻器布置在第五和第六无源器件引线之间，
其中在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的第三电阻器布置在第四和第五无源器件引线之间，
其中在多个无源器件中的第一电容器布置在第二和第三无源器件引线之间，
其中在多个无源器件中的第二电容器布置在第三和第五无源器件引线之间，以及
其中在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的变阻器被布置为与第三电阻器并联，并且在第四和第五无源器件引线之间。
3.一种电池保护电路的封装模块，所述封装模块包括：
第一和第二内部连接端子区域，其单独布置在封装模块的两侧边缘，并且用于分别布置连接到包括裸电池的电池壳的第一和第二内部连接端子；
外部连接端子区域，其与第一内部连接端子区域相邻，并且用于布置多个外部连接端子；以及
保护电路区域，其包括：器件区域，其用于布置用于形成电池保护电路的多个无源器件，以及芯片区域，其与器件区域相邻，并且用于布置用于形成电池保护电路的保护集成电路(IC)和双场效应晶体管(FET)芯片，并且所述保护电路区域布置在外部连接端子区域和第二内部连接端子区域之间，
其中封装模块被封装为使多个外部连接端子在封装模块的上表面上裸露，并且使第一和第二内部连接端子在封装模块的下表面上裸露，
其中包括具有公共漏极的第一和第二FET的双FET芯片以及用于控制过度放电和过度充电的保护IC在芯片区域上垂直地堆叠或者彼此相邻地布置，以及
其中包括至少一个电阻器和至少一个电容器的多个无源器件在器件区域上单独布置以将多个导电线中的至少两个彼此连接，
其中所述封装模块具有下列结构：芯片区域、器件区域、外部连接端子区域以及第一和第二内部连接端子区域布置在从由印刷电路板(PCB)基板、陶瓷基板和塑料基板组成的分组中选择的一个基底基板上，第一到第三外部连接端子布置在外部连接端子区域上，第一内部连接端子从第一外部连接端子延伸，并且布置在第一内部连接端子区域上，第二内部连接端子布置在第二内部连接端子区域上，并且第一到第六导电线延伸到从由外部连接端子区域、芯片区域以及第二内部连接端子区域组成的分组中选择的至少一个区域，并且布置在器件区域上，
其中保护IC的放电阻断信号输出端子输出用于在过度放电状态中断开第一FET的放电阻断信号，并且经由引线键合电连接到第一FET的栅极端子，
其中保护IC的充电阻断信号输出端子输出用于在过度充电状态中断开第二FET的充电阻断信号，并且经由引线键合电连接到第二FET的栅极端子，
其中保护IC的基准电压端子经由引线键合电连接到第一FET的源极端子或第三导电线，
其中第一导电线布置在器件区域上，延伸到外部连接端子区域，并且电连接到第一外部连接端子，
其中第二导电线布置在器件区域上，延伸到芯片区域，并且经由引线键合电连接到施加充电电压和放电电压的保护IC的电压施加端子，
其中第三导电线布置在器件区域上，延伸到芯片区域和第二内部连接端子区域，并且电连接到第一FET的源极端子和第二内部连接端子，
其中第四导电线布置在器件区域上，延伸到外部连接端子区域，并且电连接到第二外部连接端子，
其中第五导电线布置在器件区域上，延伸到外部连接端子区域，并且电连接到第二FET的源极端子和第三外部连接端子，
其中第六导电线布置在器件区域上，延伸到芯片区域，并且电连接到感测充电/放电状态的保护IC的感测端子，
其中在多个无源器件中的第一电阻器布置在第一和第二导电线之间，
其中在多个无源器件中的第二电阻器布置在第五和第六导电线之间，
其中在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的第三电阻器布置在第四和第五导电线之间，
其中在多个无源器件中的第一电容器布置在第二和第三导电线之间，
其中在多个无源器件中的第二电容器布置在第三和第五导电线之间，以及
其中在多个无源器件中的用于形成浪涌保护电路的变阻器被布置为与第三电阻器并联，并且在第四和第五导电线之间。
4.如权利要求3所述的封装模块，其中用于抑制电池组的过电流的正温度系数(PTC)热敏电阻(电阻器)或保险丝额外地布置在第三导电线和第二内部连接端子之间。
5.如权利要求3所述的封装模块，其中所述封装模块安装在电池壳上以形成电池组。
6.如权利要求3所述的封装模块，其中所述封装模块具有安装在电池壳上的上部外壳结构以形成电池组。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409296B1 (ko) 2012-09-07 2014-06-24 서울대학교산학협력단 자성 나노 입자의 선택적 활성화 방법 및 선택적 활성화되는 자성 나노 입자
KR20140115756A (ko) * 2013-03-22 2014-10-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩용 보호장치, 이의 제조방법 및 이를 구비한 배터리팩
KR101411584B1 (ko) * 2013-04-12 2014-06-24 김영대 배터리 보호 장치 제조 방법 및 배터리 보호 장치
KR101434224B1 (ko) * 2013-05-31 2014-09-25 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 및 배터리 보호회로 모듈 패키지
EP2822063B1 (en) 2013-07-01 2017-05-31 Samsung SDI Co., Ltd. Protection apparatus for a battery pack and method of manufacturing the protection apparatus
KR101479306B1 (ko) * 2013-07-01 2015-01-06 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리
US10263238B2 (en) 2013-07-01 2019-04-16 Itm Semiconductor Co., Ltd. Battery protection circuit module package, battery pack and electronic device including same
WO2015002401A1 (ko) * 2013-07-01 2015-01-08 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지, 배터리 팩 및 이를 구비하는 전자장치
KR101420826B1 (ko) * 2013-07-19 2014-07-21 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지와 홀더가 결합된 구조체, 이를 포함한 배터리팩, 및 그 제조방법들
KR101420827B1 (ko) * 2013-07-19 2014-07-21 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지와 홀더가 결합된 구조체, 이를 포함한 배터리팩, 및 그 제조방법들
TWI500229B (zh) * 2013-07-22 2015-09-11 Polytronics Technology Corp 過電流保護裝置
JP2015056928A (ja) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社東芝 過充電保護装置
WO2015046813A1 (ko) * 2013-09-24 2015-04-02 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 배터리 팩
KR101479304B1 (ko) * 2013-09-24 2015-01-06 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지
KR101479305B1 (ko) * 2013-09-24 2015-01-06 주식회사 아이티엠반도체 배터리 팩
KR101474742B1 (ko) * 2013-10-01 2014-12-22 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지와 이를 이용한 어셈블리 및 배터리 팩
KR101479307B1 (ko) * 2013-10-11 2015-01-06 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101582952B1 (ko) * 2014-04-16 2016-01-06 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지 및 배터리 팩
KR101595498B1 (ko) * 2014-04-17 2016-02-18 주식회사 아이티엠반도체 폴리머 배터리 셀 및 이를 포함하는 전자장치
KR101602832B1 (ko) * 2014-05-15 2016-03-11 주식회사 아이티엠반도체 Nfc 안테나를 포함하는 배터리 보호회로 패키지 및 이를 구비하는 배터리 팩
WO2015174635A1 (ko) * 2014-05-15 2015-11-19 주식회사 아이티엠반도체 배터리 팩 및 nfc 통신이 가능한 전자장치
WO2015174634A1 (ko) * 2014-05-15 2015-11-19 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지
KR101582953B1 (ko) * 2014-05-21 2016-01-06 주식회사 아이티엠반도체 홀더에 탈부착이 가능한 배터리 보호회로 패키지 및 배터리 보호회로 패키지가 탈부착이 가능할 수 있는 홀더, 이를 포함하는 배터리 팩
CN105336713A (zh) * 2014-08-11 2016-02-17 新德科技股份有限公司 电池管理集成电路的封装结构
KR20160025310A (ko) * 2014-08-27 2016-03-08 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지
CN105720313A (zh) 2014-12-18 2016-06-29 (株)Itm半导体 能够进行nfc通信的电子装置
CN104821555B (zh) * 2015-05-11 2017-12-08 无锡中感微电子股份有限公司 能够进行精确电流采样的电池保护电路
TWI555159B (zh) * 2015-10-08 2016-10-21 萬國半導體股份有限公司 電池保護包及其製備方法
US10110025B2 (en) 2016-01-26 2018-10-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Enhanced parallel protection circuit
US10056767B2 (en) 2016-06-23 2018-08-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Battery protection having controllable switching elements
JP6764112B2 (ja) * 2016-08-12 2020-09-30 ミツミ電機株式会社 電池保護装置
CN107706176B (zh) * 2017-08-13 2023-10-24 广东百圳君耀电子有限公司 集成保护电路元件
CN108092133B (zh) * 2017-12-12 2020-01-31 湖南艾华集团股份有限公司 过电压与突波保护元件
US10354943B1 (en) * 2018-07-12 2019-07-16 Infineon Technologies Ag Multi-branch terminal for integrated circuit (IC) package
KR102598320B1 (ko) * 2019-02-18 2023-11-06 현대자동차주식회사 전력변환 장치
CN109687046A (zh) * 2019-02-19 2019-04-26 贵州航天天马机电科技有限公司 一种电池管理***
JP1667633S (zh) * 2019-07-05 2020-09-07
JP1667618S (zh) * 2019-07-05 2020-09-07
JP1667632S (zh) * 2019-07-05 2020-09-07
JP1667617S (zh) * 2019-07-05 2020-09-07
KR102128868B1 (ko) * 2019-07-11 2020-07-01 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101119035A (zh) * 2006-03-27 2008-02-06 三星Sdi株式会社 单组保护电路模块以及使用其的电池组

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004773A (ja) 2004-06-17 2006-01-05 Mitsumi Electric Co Ltd 電池保護回路モジュール
JP2006101635A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Mitsumi Electric Co Ltd 過充電／過放電検出装置及び過充電／過放電検出回路並びに半導体装置
JP4882235B2 (ja) 2005-01-27 2012-02-22 ミツミ電機株式会社 電池保護用モジュール
JP5205368B2 (ja) * 2007-04-19 2013-06-05 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ 電池制御装置
KR101054888B1 (ko) 2009-12-21 2011-08-05 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로의 통합칩 배치구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101119035A (zh) * 2006-03-27 2008-02-06 三星Sdi株式会社 单组保护电路模块以及使用其的电池组

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