KR101558271B1 - Battery protection circuits module package and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 집적화 및 소형화에 유리한 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 제 1 리드 및 제 2 리드를 포함하는 서로 이격된 복수의 리드들을 가지며 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는 리드프레임, 상기 제 2 리드 상에 접합된 PTC 소자, 일단이 상기 PTC 소자 상에 접합되고 타단이 상기 제 1 리드 상에 접합된 제 1 전기적 연결부재 및 상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 제 1 전기적 연결부재를 밀봉하는 봉지재를 포함하는, 배터리 보호회로 모듈 패키지가 제공된다. The present invention relates to a battery protection circuit module package which is advantageous for integration and miniaturization, and a method for manufacturing the same. The battery protection circuit module package has a plurality of leads spaced apart from each other and including first and second leads, A first electrical connecting member having one end bonded to the PTC device and the other end bonded to the first lead, and a second electrical connecting member having a first end electrically connected to the PTC device while exposing a part of the lead frame, And an encapsulant for sealing the element and the first electrical connecting member.
Description
본 발명은 배터리 보호회로 모듈의 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 배터리 팩을 소형화할 수 있도록 구성된 배터리 보호회로 모듈의 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 휴대폰, PDA 등의 휴대단말기 등에 배터리가 사용되고 있다. 리튬이온 배터리는 휴대단말기 등에 가장 널리 사용되는 배터리로 과충전, 과전류 시에 발열하고, 발열이 지속되어 온도가 상승하게 되면 성능열화는 물론 폭발의 위험성까지 갖는다. 따라서, 통상의 배터리에는 과충전, 과방전 및 과전류를 감지하고 차단하는 보호회로모듈이 실장되어 있거나, 배터리 외부에서 과충전, 과방전, 발열을 감지하고 배터리의 동작을 차단하는 보호회로를 설치하여 사용한다. 이러한 종래의 보호회로는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)에 프로텍션 IC(protection integrated circuit)와 전계효과 트랜지스터(fieled effect transistor, FET), 저항, 및 커패시터 등을 납땜으로 접합시켜 이루어지는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 종래의 보호회로는 프로텍션 IC와 FET 및 저항, 커패시터 등이 차지하는 공간이 너무 커서 소형화에 한계가 있다는 문제점이 있다. 또한, 상기 보호회로의 배터리 팩에의 장착시 별도의 작업이 필요하고, 보호회로를 장착 후에, 별도의 배선이나 와이어 본딩 또는 PCB 기판의 패턴 또는 PCB 기판의 노출된 단자를 통해 외부 연결단자나 내부연결단자들과 연결시켜 줘야 하는 등 작업이 복잡하다는 문제점이 있었다.Generally, batteries are used in mobile terminals such as mobile phones and PDAs. Lithium-ion batteries are the most widely used batteries in portable handsets, and they have overcharging and over-currents, and when the temperature rises due to the heat generation, the performance deteriorates as well as the risk of explosion. Therefore, a conventional battery is equipped with a protection circuit module for detecting and blocking overcharge, over-discharge, and over-current, or a protection circuit for detecting overcharge, over-discharge, . Such a conventional protection circuit is generally formed by connecting a protection integrated circuit (IC), a fieled effect transistor (FET), a resistor, and a capacitor to a printed circuit board (PCB) by soldering . However, such a conventional protection circuit has a problem that the space occupied by the protection IC, the FET, the resistor, and the capacitor is too large to be miniaturized. In addition, a separate operation is required to attach the protection circuit to the battery pack. After attaching the protection circuit, the protection circuit may be connected to the external connection terminal or the inside via a separate wiring, wire bonding, a pattern of the PCB substrate, There is a problem that the operation is complicated, for example, connection with the connection terminals is required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 집적화 및 소형화에 유리한 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery protection circuit module package which is advantageous in integration and miniaturization, and a manufacturing method thereof, for solving various problems including the above problems. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 의한 배터리 보호회로 모듈 패키지가 제공된다. 상기 배터리 보호회로 모듈 패키지는 제 1 리드 및 제 2 리드를 포함하는 서로 이격된 복수의 리드들을 가지며 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는 리드프레임, 상기 제 2 리드 상에 접합된 PTC 소자, 일단이 상기 PTC 소자 상에 접합되고 타단이 상기 제 1 리드 상에 접합된 제 1 전기적 연결부재 및 상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 제 1 전기적 연결부재를 밀봉하는 봉지재를 포함한다. A battery protection circuit module package according to an aspect of the present invention is provided. The battery protection circuit module package includes a lead frame having a plurality of spaced apart leads including a first lead and a second lead, the lead frame being connected to the electrode of the battery cell and electrically connected to the lead frame, A first electrical connecting member having one end bonded to the PTC device and the other end bonded to the first lead, and an encapsulating material sealing the PTC device and the first electrical connecting member while exposing a part of the lead frame .
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 제 1 전기적 연결부재는 본딩 클립을 포함할 수 있다. 상기 본딩 클립은 상기 제 1 리드와 접합되는 영역을 포함하는 제 1 접합부, 상기 PTC 소자와 접합되는 영역을 포함하며, 상기 제 1 접합부보다 레벨(level)이 높은 제 2 접합부 및 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부의 단차를 이어주는 연결부를 구비할 수 있다. In the battery protection circuit module package, the first electrical connecting member may include a bonding clip. Wherein the bonding clip includes a first bonding portion including a region bonded to the first lead, a second bonding portion having a level higher than the first bonding portion, and a second bonding portion including a region bonded to the PTC device, And a connecting portion connecting the step of the second joint portion.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 PTC 소자는 상기 제 2 리드의 상면과 솔더가 개재되어 접합되고, 상기 제 1 전기적 연결부재는 상기 PTC 소자의 상면과 솔더가 개재되어 접합될 수 있다. In the battery protection circuit module package, the PTC element may be bonded to the upper surface of the second lead with a solder interposed therebetween, and the first electrical connecting member may be bonded to the upper surface of the PTC element with a solder interposed therebetween.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 PTC 소자는 상면과 하면에 솔더링 패드를 각각 가지며, 상기 솔더링 패드는 상기 제 2 리드 및 상기 상기 제 1 전기적 연결부재와 각각 솔더링 접합될 수 있다. In the battery protection circuit module package, the PTC device may have a soldering pad on an upper surface and a lower surface, respectively, and the soldering pad may be soldered to the second lead and the first electrical connecting member, respectively.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 리드프레임은 니켈로 이루어지거나 구리판에 니켈 도금한 것으로 이루어질 수 있다. In the battery protection circuit module package, the lead frame may be made of nickel, or the copper plate may be nickel plated.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 리드프레임은, 양쪽가장자리부분에 각각 배치되며 상기 봉지재에 의하여 적어도 일부가 노출되며 상기 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드, 상기 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드 사이에 배치되며 복수의 외부연결단자들을 구성하는 외부연결단자용 리드 및 상기 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드 사이에 배치되며 상기 PTC 소자를 포함하는 상기 배터리 보호회로 구성소자가 실장되는 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드를 구비할 수 있으며, 상기 제 1 내부연결단자용 리드는 상기 제 1 리드를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드는 상기 제 2 리드를 포함할 수 있다. In the battery protection circuit module package, the lead frame is disposed at both edges of the lead frame, and at least a part of the lead frame is exposed by the sealing material. The leads are connected to electrodes of the battery cell, And a lead for an external connection terminal disposed between the lead for the second internal connection terminal and the lead for the first internal connection terminal and the lead for the second internal connection terminal and constituting a plurality of external connection terminals, And at least one element mounting lead which is disposed between the lead for the first internal connection terminal and the lead for the second internal connection terminal and on which the battery protection circuit component including the PTC element is mounted, And the at least one device mounting lead may include the second lead.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 배터리 보호회로 구성소자는 프로텍션 IC, 전계효과 트랜지스터 및 적어도 하나 이상의 수동소자를 더 포함할 수 있고, 상기 수동소자는 상기 이격된 복수의 리드들 중의 적어도 일부를 연결하도록 배치되며, 그리고, 상기 프로텍션 IC, 상기 전계효과 트랜지스터 및 상기 복수의 리드들로 이루어진 군에서 선택된 어느 두 개를 전기적으로 연결하는 제 2 전기적 연결부재를 더 구비함으로써, 별도의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 배터리 보호회로를 구성할 수 있다. In the battery protection circuit module package, the battery protection circuit component may further include a protection IC, a field effect transistor, and at least one passive element, and the passive element may connect at least a part of the plurality of spaced leads And a second electrical connecting member electrically connecting any two selected from the group consisting of the protection IC, the field effect transistor, and the plurality of leads, so that a separate printed circuit board is used It is possible to construct a battery protection circuit.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 제 2 전기적 연결부재는 본딩 와이어를 포함할 수 있다. In the battery protection circuit module package, the second electrical connecting member may include a bonding wire.
상기 배터리 보호회로 모듈 패키지에서, 상기 프로텍션 IC 및 상기 전계효과 트랜지스터는, 상기 리드프레임 상에 반도체 패키지 형태로 삽입되어 고정되는 것이 아니라, 표면실장기술에 의하여 상기 리드프레임의 표면의 적어도 일부 상에, 별도의 봉지재로 밀봉되지 않은 칩 다이(chip die) 형태로, 실장되어 고정될 수 있다. In the battery protection circuit module package, the protection IC and the field effect transistor are not inserted and fixed in the form of a semiconductor package on the lead frame, but are formed on at least a part of the surface of the lead frame by surface- Can be mounted and fixed in the form of a chip die that is not sealed with a separate sealing material.
본 발명의 다른 관점에 의한 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법이 제공된다. 상기 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법은 제 1 리드 및 제 2 리드를 포함하는 서로 이격된 복수의 리드들을 가지며 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는 리드프레임을 제공하는 단계, 상기 제 2 리드의 상면에 솔더를 개재하여 PTC 소자를 접합하는 단계, 전기적 연결부재의 일단을 상기 PTC 소자의 상면에 솔더를 개재하여 접합하는 단계, 상기 전기적 연결부재의 타단을 상기 제 1 리드의 상면에 접합하는 단계 및 상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 전기적 연결부재를 봉지재로 밀봉하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a battery protection circuit module package according to another aspect of the present invention is provided. The manufacturing method of the battery protection circuit module package includes the steps of providing a lead frame having a plurality of spaced apart leads including a first lead and a second lead and being capable of being electrically connected to an electrode of the battery cell, Bonding the PTC element to the upper surface of the lead via solder; bonding one end of the electrical connection member to the upper surface of the PTC element via solder; bonding the other end of the electrical connection member to the upper surface of the first lead And sealing the PTC device and the electrically connecting member with an encapsulating material while exposing a part of the lead frame.
본 발명의 또 다른 관점에 의한 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리가 제공된다. 상기 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리는 이격된 복수의 리드들을 포함하며 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는 리드프레임, 상기 리드프레임 상에 실장되며 PTC 구조체를 포함하는 배터리 보호회로 구성소자, 상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 구조체를 포함하는 배터리 보호회로 구성소자를 밀봉하는 봉지재, 일단이 상기 리드프레임과 접합되어 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판(FPCB) 및 상기 연성인쇄회로기판의 타단과 접합되어 전기적으로 연결되는 커넥터(connector)부를 포함한다. 상기 이격된 복수의 리드들은 제 1 리드 및 제 2 리드를 포함하고, 상기 PTC 구조체는 상기 제 2 리드 상에 접합된 PTC 소자와 일단이 상기 PTC 소자 상에 접합되고 타단이 상기 제 1 리드 상에 접합된 전기적 연결부재를 포함한다. A battery protection circuit module package assembly according to another aspect of the present invention is provided. The battery protection circuit module package assembly includes a lead frame including a plurality of leads spaced apart from each other and electrically connected to electrodes of the battery cell, a battery protection circuit component mounted on the lead frame and including a PTC structure, A flexible printed circuit board (FPCB) having one end electrically connected to the lead frame and electrically connected to the flexible printed circuit board (FPCB), and a flexible printed circuit board And a connector part electrically connected to the other end. Wherein the plurality of spaced apart leads comprise a first lead and a second lead, wherein the PTC structure includes a PTC device bonded on the second lead, one end bonded to the PTC device, and the other end bonded on the first lead And an electrical connection member joined thereto.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 집적화 및 소형화에 유리한 배터리 보호회로 모듈 패키지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, it is possible to provide a battery protection circuit module package and a method of manufacturing the same that are advantageous for integration and miniaturization. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 일부를 도해하는 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 일부를 도해하는 평면도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 일부를 도해하는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법을 순차적으로 도해하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지가 구현하고자 하는 배터리 보호회로의 회로도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지에서 PTC 구조체를 포함하는 배터리 보호회로 구성소자가 리드프레임 상에 배치되는 구성을 도해하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리를 도해하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 도해하는 사시도이다. 1A is a cross-sectional view illustrating a portion of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
1B is a plan view illustrating a portion of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
1C is a perspective view illustrating a portion of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are views sequentially illustrating a method of manufacturing a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are circuit diagrams of a battery protection circuit to be implemented by a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a configuration in which a battery protection circuit component including a PTC structure is disposed on a lead frame in a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are perspective views of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a battery protection circuit module package assembly according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a battery pack according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접합하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, region or substrate is referred to as being "on", "connected to", "laminated" or "coupled to" another element, It is to be understood that elements may be directly "on", "connected", "laminated" or "coupled" to another element, or there may be other elements intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly on", "directly connected", or "directly coupled" to another element, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween do. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "under" or "below" can be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the Figures. Relative terms are intended to include different orientations of the device in addition to those depicted in the Figures. For example, in the figures the elements are turned over so that the elements depicted as being on the top surface of the other elements are oriented on the bottom surface of the other elements. Thus, the example "top" may include both "under" and "top" directions depending on the particular orientation of the figure. If the elements are oriented in different directions (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 단면의 일부를 도해하는 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 평면의 일부를 도해하는 도면이고, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 일부를 도해하는 사시도이다.FIG. 1A is a view illustrating a part of a cross section of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a view illustrating a part of a plane of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention 1C is a perspective view illustrating a portion of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지는 리드프레임(50), 리드프레임(50) 상에 접합된 PTC 소자(310), 일단이 PTC 소자(310) 상에 접합되고 타단이 리드프레임(50) 상에 접합된 제 1 전기적 연결부재(320), 리드프레임(50) 중 일부를 노출시키면서 PTC 소자(310) 및 제 1 전기적 연결부재(320)를 밀봉하는 봉지재(250)를 포함한다. 1A to 1C, a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 실시예들에서, 리드프레임(50)은 금속 프레임에 리드 단자들이 패터닝된 구성으로서, 절연코어 상에 금속 배선층이 형성된 인쇄회로기판과는 그 구조나 두께 등에서 구분될 수 있다. 리드프레임(50)은 니켈로 이루어지거나 구리판에 니켈 도금한 것으로 이루어질 수 있다. 리드프레임(50)은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 기판의 역할을 수행하며, 배터리 셀의 전극(예를 들어, 도 7의 720a 및 720b)과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다. In the embodiments of the present invention, the
리드프레임(50)은 서로 이격된 복수의 리드들을 가지며, 예컨대, 서로 이격된 제 1 리드(50a) 및 제 2 리드(50b)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 리드(50a)와 제 2 리드(50b)는 이격된 공간(H)이 사이에 개재됨으로써 전기적으로 분리될 수 있다. 이격된 공간(H)은, 형상에 의하여, 홀, 트렌치 또는 슬릿 등으로 이해될 수 있다. The
리드프레임(50) 상에 PTC 소자(310) 및 제 1 전기적 연결부재(320)를 포함하는 PTC 구조체(350)가 배치된다. PTC 소자(310)는 제 2 리드(50b) 상에 접합되고, 제 1 전기적 연결부재(320)의 일단은 PTC 소자(310) 상에 접합되고 제 1 전기적 연결부재(320)의 타단은 제 1 리드(50a) 상에 접합된다. 예를 들어, PTC 소자(310)는 제 2 리드(50b)의 상면과 솔더(305)가 개재되어 접합되고, 제 1 전기적 연결부재(320)는 PTC 소자(310)의 상면과 솔더(305)가 개재되어 접합될 수 있다. A
제 1 전기적 연결부재(320)는 본딩 클립을 포함할 수 있으며, 상기 본딩 클립은 제 1 리드(50a)와 접합되는 영역을 포함하는 제 1 접합부(320a), PTC 소자(310)와 접합되는 영역을 포함하며, 제 1 접합부(320a)보다 레벨(level)이 높은 제 2 접합부(320b) 및 제 1 접합부(320a)와 제 2 접합부(320b)의 단차를 이어주는 연결부(320c)를 구비한다. 한편, 본 발명의 변형된 실시예에서 상기 본딩 클립은 본딩리본으로 대체될 수 있다. The first
PTC 소자(310)는, 예를 들어, 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시켜 형성할 수 있다. 따라서 소정의 온도 이하에서 PTC 소자(310)는 제 2 리드(50b)와 제 1 전기적 연결부재(320) 사이에서 전류가 흐르는 통로가 된다. 그러나 과전류 발생으로 인해 소정의 온도 이상이 되면 결정성 고분자가 팽창되어 결정성 고분자에 분산되어 있는 상기 도전성 입자 사이의 연결이 분리되면서 저항이 급격하게 증가된다. 따라서 제 2 리드(50b)와 제 1 전기적 연결부재(320) 사이의 전류의 흐름이 차단되거나 전류의 흐름이 감소된다. 이와 같이 PTC 소자(310)에 의해 전류의 흐름이 차단될 수 있으므로, PTC 소자(310)는 배터리의 파열을 방지하는 안전장치의 역할을 수행한다. 그리고 다시 소정의 온도 이하로 냉각되면 PTC 소자(310)는 결정성 고분자가 수축하여 도전성 입자 사이의 연결이 복원되므로 전류의 흐름이 원활하게 이루어진다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지는 리드프레임(50) 중 일부를 노출시키면서 PTC 구조체(350)를 밀봉하는 봉지재(250)를 포함한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지에서 PTC 구조체(350)는 봉지재(250)에 의하여 밀봉되어 내장된다. Meanwhile, the battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention includes a sealing
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지는 PTC 소자(310)를 리드프레임(50) 상에 실장하고 클립 본드(clip bond)를 통하여 PTC 소자(310)를 연결하는 구조를 채용하므로, PTC 소자(310)의 상면 및 하면 중에서 어느 하나의 면만 리드프레임(50)과 접합될 수 있다. 따라서, 리드프레임(50)을 PTC 소자(310)의 상면 및 하면에 각각 접합하는 구성에 비하여 구성이 단순화되는 효과를 기대할 수 있다. 한편, PTC 소자(310)가 실장되는 기판이 인쇄회로기판이 아니라 리드프레임(50)이므로 PTC 소자(310)와 리드프레임(50) 사이에 별도의 도전성 플레이트를 배치하지 않아도 되는 효과를 기대할 수 있다. The battery protection circuit module package according to the embodiment of the present invention has a structure in which the
또한, PTC 소자(310)를 배터리 보호회로 모듈 패키지를 구성하는 봉지재(250)의 외부에 배치하는 경우 PTC 소자(310)를 별도로 보호하는 잉크 영역을 형성해야 하지만, 본 발명에서는, PTC 구조체(350)가 봉지재(250)에 의하여 밀봉되어 내장되므로 PTC 구조체(350)에서 잉크(Ink) 영역을 별도로 형성할 필요가 없어 PTC 구조체(350)의 소형화가 가능하다는 효과를 기대할 수 있다. When the
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법을 순차적으로 도해하는 도면이다. FIGS. 2A to 2D are views sequentially illustrating a method of manufacturing a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법은 제 1 리드(50a) 및 제 2 리드(50b)를 포함하는 서로 이격된 복수의 리드들을 가지며, 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는, 리드프레임(50)을 제공하는 단계(S10); 제 2 리드(50b)의 상면에 솔더(305)를 개재하여 PTC 소자(310)를 접합하는 단계(S20); 제 1 전기적 연결부재(320)의 일단을 PTC 소자(310)의 상면에 솔더(305)를 개재하여 접합하는 단계(S30); 제 1 전기적 연결부재(320)의 타단을 제 1 리드(50a)의 상면에 접합하는 단계(S40); 및 리드프레임(50) 중 일부를 노출시키면서 PTC 소자(310) 및 제 1 전기적 연결부재(320)를 봉지재로 밀봉하는 단계(S50);를 포함한다. 상술한 단계(S20) 내지 단계(S40)는 임의의 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 단계(S20) 및 단계(S30)에서, PTC 소자(310)는 상면과 하면에 솔더링 패드(315)를 각각 가질 수 있으며, 솔더링 패드(315)는 제 2 리드(50b) 및 제 1 전기적 연결부재(320)와 각각 솔더링 접합될 수 있다. 2A to 2D, a method of manufacturing a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention includes a plurality of spaced apart leads including a
이하에서는, 상술한 PTC 구조체(350)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지를 상세하게 설명하고자 한다. 먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지에 의해 구현되는 배터리 보호회로를 살펴본다. Hereinafter, a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention including the above-described
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지가 구현하고자 하는 배터리 보호회로의 회로도이다.3A is a circuit diagram of a battery protection circuit to be implemented by the battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지가 구현하고자 하는 배터리 보호회로(10)는 배터리 셀에 연결되기 위한 제 1 및 제 2 내부연결단자(B-, B+), 충전시에는 충전기에 연결되고, 방전시에는 배터리 전원에 의하여 동작되는 전자기기(예, 휴대단말기 등)와 연결되기 위한 제 1 내지 제 3 외부연결단자들(P+, TH, P-)을 구비한다. 여기서 제 1 내지 제 3 외부연결단자들(P+, TH, P-) 중 제 1 외부연결단자(P+) 및 제 3 외부연결단자(P-)는 전원공급을 위한 것이고 나머지 하나의 외부연결단자인 제 2 외부연결단자(TH)는 배터리를 구분하여 배터리에 맞게 충전을 하도록 한다. 또한 제 2 외부연결단자(TH)는 충전시 배터리 온도로 감지하는 부품인 써미스터(Thermistor)를 적용할 수 있으며, 기타 기능이 적용되는 단자로서 활용될 수 있다.3A, a
그리고 배터리 보호회로(10)는 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110), 프로텍션 IC(120), 저항(R1,R2,R3), 배리스터(varistor)(V1) 및 커패시터(C1, C2)의 연결 구조를 가질 수 있다. 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)은 드레인 공통 구조를 가지는 제 1 전계효과 트랜지스터(FET1)와 제 2 전계효과 트랜지스터(FET2)로 구성된다. 프로텍션 집적회로부(Protection IC, 120)는 저항(R1)을 통하여 배터리의 (+)단자인 제 2 내부연결단자(B+)와 연결되고 제 1 노드(n1)를 통해 충전전압 또는 방전전압이 인가되는 전압인가와 배터리 전압을 감지하는 단자(VDD단자), 프로텍션 IC(120) 내부의 동작전압에 대한 기준이 되는 기준단자(VSS단자), 충방전 및 과전류 상태를 감지하기 위한 감지단자(V-단자), 과방전 상태에서 제 1 전계효과 트랜지스터(FET1)를 오프시키기 위한 방전차단신호 출력단자(DO단자), 과충전 상태에서 제 2 전계효과 트랜지스터(FET2)를 오프시키기 위한 충전차단신호 출력단자(C0단자)를 갖는다.The
이때, 프로텍션 IC(120)의 내부는 기준전압 설정부, 기준전압과 충방전 전압을 비교하기 위한 비교부, 과전류 검출부, 충방전 검출부를 구비하고 있다. 여기서 충전 및 방전상태의 판단 기준은 유저가 요구하는 스펙(SPEC)으로 변경이 가능하며 그 정해진 기준에 따라 프로텍션 IC(120)의 각 단자별 전압차를 인지하여 충ㆍ방전상태를 판정한다.At this time, the inside of the
프로텍션 IC(120)는 방전시에 과방전상태에 이르게 되면, DO단자는 로우(LOW)로 되어 제 1 전계효과 트랜지스터(FET1)를 오프시키고, 과충전 상태에 이르게 되면 CO단자가 로우로 되어 제 2 전계효과 트랜지스터(FET2)를 오프시키고, 과전류가 흐르는 경우에는 충전시에는 제 2 전계효과 트랜지스터(FET2), 방전시에는 제 1 전계효과 트랜지스터(FET1)를 오프시키도록 구성되어 있다. When the
저항(R1)과 커패시터(C1)는 프로텍션 IC(120)의 공급전원의 변동을 안정시키는 역할을 한다. 저항(R1)은 배터리의 전원(V1) 공급노드인 제 1 노드(n1)와 프로텍션 IC(120)의 VDD 단자 사이에 연결되고, 커패시터(C1)는 프로텍션 IC의 VDD단자와 VSS단자 사이에 연결된다. 여기서 제 1 노드(n1)는 제 2 내부연결단자(B+)와 제 1 외부연결단자(P+)에 연결되어 있다. 저항(R1)을 크게 하면 전압 검출시 프로텍션 IC(120) 내부에 침투되는 전류에 의해서 검출전압이 높아지기 때문에 저항(R1)의 값은 1KΩ 이하의 적당한 값으로 설정된다. 또한 안정된 동작을 위해서 상기 커패시터(C1)의 값은 0.01μF 이상의 적당한 값, 예를 들어, 0.1μF의 값을 가질 수 있다.The resistor R1 and the capacitor C1 serve to stabilize the variation of the power supply of the
그리고 저항(R1)과 저항(R2)은 프로텍션 IC(120)의 절대 최대정격을 초과하는 고전압 충전기 또는 충전기가 거꾸로 연결되는 경우 전류 제한 저항이 된다. 저항(R2)은 프로텍션 IC(120)의 V-단자와 제 2 전계효과 트랜지스터(FET2)의 소오스 단자(S2)가 연결된 제 2 노드(n2) 사이에 연결된다. 저항(R1)과 저항(R2)은 전원소비의 원인이 될 수 있으므로 통상 저항(R1)과 저항(R2)의 저항값의 합은 1KΩ 보다 크게 설정된다. 그리고 저항(R2)이 너무 크다면 과충전 차단후에 복귀가 일어나지 않을 수 있으므로, 저항(R2)의 값은 10KΩ 또는 그 이하의 값으로 설정된다. 예를 들어, 저항(R1)은 1KΩ의 값을 가지고, 저항(R2)은 2.2KΩ의 값을 가질 수 있다. And the resistors R1 and R2 become current limiting resistors when the high voltage charger or charger exceeding the absolute maximum rating of the
커패시터(C2)는 제 2 노드(n2)(또는 제 3 외부연결단자(P-))와 제 1 전계효과 트랜지스터(FET1)의 소오스 단자(S1)(또는 VSS 단자) 사이에 연결되는 구조를 가진다. 커패시터(C2)는 상기 배터리 보호회로 제품의 특성에 크게 영향을 끼치지는 않지만, 유저의 요청이나 안정성을 위해 추가되고 있다. 상기 커패시터(C2)는 전압변동이나 외부 노이즈에 대한 내성을 향상시켜 시스템을 안정화시키는 효과를 위한 것이다. 안정된 동작을 위해서 상기 커패시터(C2)의 값은, 예를 들어, 0.1μF의 값을 가질 수 있다. The capacitor C2 is connected between the second node n2 (or the third external connection terminal P-) and the source terminal S1 (or the VSS terminal) of the first field effect transistor FET1 . The capacitor C2 does not significantly affect the characteristics of the battery protection circuit product, but is added for user's request or stability. The capacitor C2 is for stabilizing the system by improving the resistance to voltage fluctuation and external noise. For a stable operation, the value of the capacitor C2 may have a value of, for example, 0.1 [mu] F.
그리고 저항(R3) 및 배리스터(V1)는 ESD(Electrostatic Discharge), 서지(surge) 보호를 위한 소자들로써, 서로 병렬연결되는 구조로 제 2 외부연결단자(TH)와 상기 제 2 노드(n2)(또는 제 3 외부연결단자(P-)) 사이에 연결 배치된다. 상기 배리스터(V1)는 과전압 발생시 저항이 낮아지는 소자로, 과전압이 발생되는 경우 저항이 낮아져 과전압으로 인한 회로손상 등을 최소화할 수 있다.The resistor R3 and the varistor V1 are elements for ESD (Electrostatic Discharge) and surge protection and are connected in parallel to each other. The second external connection terminal TH and the second node n2 Or the third external connection terminal P-). The resistance of the varistor (V1) is lowered when an overvoltage occurs. When the overvoltage is generated, the resistance of the varistor (V1) is lowered, thereby minimizing circuit damage due to overvoltage.
배터리의 파열을 방지하는 안전장치로서, 제 1 내부연결단자(B-)와 커패시터(C1, C2) 사이에 PTC 구조체(350)가 개재될 수 있다. 예를 들어, 소정의 온도 이하에서는 PTC 구조체(350)가 전류가 흐르는 통로가 되지만, 과전류 발생으로 인해 소정의 온도 이상이 되면 PTC 구조체(350)에 의하여 전류의 흐름이 차단되거나 감소되므로, 배터리 파열을 방지할 수 있다. As a safety device for preventing battery rupture, a
본 발명의 일 실시예에서는 외부연결단자들(P+,P-,TH), 내부연결단자(B+,B-)를 포함하여 도 3a의 배터리 보호회로(10)를 패키징하여 구성한 배터리 보호회로 모듈의 패키지를 구현하고 있다. 예를 들어, 저항(R1,R2,R3), 배리스터(V1) 및 커패시터(C1, C2)와 같은 수동소자; 적층칩(100a); 및 PTC 구조체(350)를 봉지재(M)로 밀봉하고 패키징하여 배터리 보호회로 모듈의 패키지를 구현할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the battery protection circuit module of FIG. 3A including the external connection terminals P +, P-, and TH and the internal connection terminals B + and B- The package is implemented. Passive elements such as resistors R1, R2, R3, varistor V1 and capacitors C1, C2; A
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 보호회로는 예시적이고, 프로텍션 IC, 전계효과 트랜지스터 또는 수동소자의 구성이나 수, 배치 등은 보호회로의 부가 기능에 따라서 적절하게 변형될 수 있다.The protection circuit according to the embodiment of the present invention described above is an example, and the configuration, number, arrangement, etc. of the protection IC, the field effect transistor or the passive element can be appropriately modified in accordance with the additional function of the protection circuit.
도면에 도시하지는 않았지만, 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)과 프로텍션IC(120)의 배치는 상기 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)과 프로텍션 IC(120)가 상하 적층된 구조를 가지거나 서로 인접 배치되는 구조를 가진다. 예를 들어, 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 상부면에 프로텍션 IC(120)가 적층된 구조를 가지거나, 프로텍션 IC(120)의 좌측 또는 우측에 인접되어 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)이 배치될 수 있다.Although not shown in the drawing, the dual field
듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)은 공통드레인 구조의 제 1 전계효과 트랜지스터 및 제 2 전계효과 트랜지스터, 즉 2개의 전계효과 트랜지스터를 내장하고 있으며, 외부단자는 제 1 전계효과 트랜지스터의 제 1 게이트단자(G1) 및 제 1 소오스 단자(S1)와 제 2 전계효과 트랜지스터의 제 2 게이트 단자(G2) 및 제 2 소오스 단자(S2)를 상기 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 상부면에 구비하는 구조를 가진다. 또한, 공통드레인 단자가 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 하부면에 구비되는 구조를 가질 수 있다.The dual field
프로텍션 IC(120)는 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 상부면에 적층 배치되는 구조를 가질 수 있다. 프로텍션 IC(120)는 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110) 상의 외부단자들이 배치된 부분을 제외한 영역(예를 들면, 중앙부위)에 적층 배치된다. 이때 프로텍션 IC(120)와 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 사이에는 절연을 위한 절연막이 배치될 수 있고, 프로텍션 IC(120)와 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)은 절연성 재질의 접착제로 접착될 수 있다. 통상적으로 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 사이즈가 프로텍션 IC(120) 보다는 크기 때문에, 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 상부에 프로텍션 IC(120)를 적층하는 배치구조를 채택할 수 있다.The
프로텍션 IC(120)가 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 상부면에 적층 배치된 이후에 프로텍션 IC(120)의 DO 단자(DO)는, 제 1 게이트 단자(G1)와 와이어 또는 배선을 통해 전기적으로 연결되고, 프로텍션 IC(120)의 CO단자(CO)는, 제 2 게이트 단자(G2)와 와이어 또는 배선을 통해 전기적으로 연결되게 된다. 상술한 바와 같은 적층구조를 가지는 프로텍션 IC(120)와 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)을 적층칩(예를 들어, 도 4의 100a)이라 명명할 수 있다. After the
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지에서는 적층구조를 가지는 프로텍션 IC(120)와 듀얼 전계효과 트랜지스터칩의 적층칩(100a)를 도입함으로써, 후술할 리드프레임 상에 실장하는 면적을 줄일 수 있으며 이에 따라 배터리의 소형화 또는 고용량화를 구현할 수 있다. In the battery protection circuit module package according to the embodiment of the present invention, the
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지가 구현하고자 하는 또 다른 배터리 보호회로의 회로도이다. 도 3b는 제 1 전계효과 트랜지스터, 제 2 전계효과 트랜지스터, 및 프로텍션 IC가 하나의 칩에 통합되어 제공하는 경우의 배터리 보호회로의 회로도이며, 도 3a의 등가회로도이다.3B is a circuit diagram of another battery protection circuit to be implemented by the battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B is a circuit diagram of a battery protection circuit in the case where the first field effect transistor, the second field effect transistor, and the protection IC are integrally provided on one chip, and is an equivalent circuit diagram of FIG. 3A.
도 3b에 도시된 바와 같이, 도 3a의 프로텍션 IC(120)와 공통드레인 구조의 두개의 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)가 통합된 형태의 플립칩(100b)을 구현하여 회로를 구성하면, 도 3a에서 설명된 바와 동일한 동작을 수행하면서도 보다 간단한 회로로 구현할 수 있게 된다. 플립칩(100b)은 과방전 및 과충전 상태에서 스위칭 소자들로 기능하는 공통 드레인 구조의 제 1 전계효과 트랜지스터 및 제 2 전계효과 트랜지스터와, 과방전 및 과충전 동작을 제어하는 프로텍션 IC 회로를 내장하고 있다. 또한, 플립칩(100b)은 도 3a에서 프로텍션 IC(120)와 공통드레인 구조의 두 개의 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)를 포함하는 부분(100a)을 하나의 칩으로 원칩화 하여 구현한 것이므로, 플립칩(100b)의 동작이나 회로구성은 도 3a의 프로텍션 IC(120)와 공통드레인 구조의 두 개의 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)를 포함하는 적층칩(100a)의 동작이나 회로구성과 동일하다.As shown in FIG. 3B, if the circuit is formed by implementing the
이에 따라, 플립칩(100b)은 일면에 충전전압 및 방전전압이 인가되기 위한 전압인가 단자(VDD), 충방전 상태를 감지하기 위한 감지단자(V-), 제 1 전계효과 트랜지스터의 소오스 단자인 제 1 소오스 단자(S1), 및 상기 제 2 전계효과 트랜지스터의 소오스 단자인 제 2 소오스 단자(S2)를 외부연결을 위한 외부단자로 노출되는 구조를 가지게 된다. 도 3a의 회로에서 프로텍션 IC(120)의 방전차단신호 출력단자(DO)나 충전차단신호 출력단자(CO)는 플립칩(100b)에 내장되므로 외부단자로는 노출되지 않는다. 상기 외부단자들(VDD, V-, S1, S2)은 외부연결 및 본딩결합을 위한 솔더볼 구조를 가져 플립칩 본딩 결합 방식에 의해 결합된다. 외부 단자들(VDD, V-, S1, S2)의 배치위치는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 단자의 개수도 전기전도성의 향상이나 효율적인 배치를 위해 다양하게 늘리거나 줄일 수 있다. Accordingly, the
그리고, 플립칩(100b)은 별도의 와이어 본딩이 필요없이 외부단자부분이 전기적 접속이 필요한 리드 등에 솔더링 결합되어 전기적 연결되므로 와이어 본딩 대비 전기전도도가 향상되고 생산단가가 낮아지고 공정단순화를 이룰수 있는 장점이 있으며, 차지하는 부피를 줄일 수 있다는 장점이 있다.Since the
추가적으로, 본 발명의 변형된 다른 실시예에서는 상기 ESD(Electrostatic Discharge)등의 서지(surge) 보호를 위해 구성되는 서지보호회로에서 배리스터(V1) 대신에 저항(R4)이나 커패시터(C4)가 구비될 수 있다. 즉 서지보호를 위한 회로는 두 개의 저항(R3, R4)을 병렬연결하는 구성, 또는 하나의 저항(R3)과 하나의 커패시터(C4)를 병렬연결하는 구성, 및 하나의 저항(R3)과 하나의 배리스터(V1)를 병렬연결하는 구성 중 어느 하나를 선택하여 구성될 수 있다.In addition, in another modified embodiment of the present invention, a resistor R4 or a capacitor C4 is provided instead of the varistor V1 in a surge protection circuit configured for surge protection such as ESD (Electrostatic Discharge) . That is, the circuit for surge protection includes a configuration in which two resistors R3 and R4 are connected in parallel or a configuration in which one resistor R3 and one capacitor C4 are connected in parallel and one resistor R3 and one Of the varistors V1 of the first transistor Q1 are connected in parallel.
본 발명의 변형된 실시예에서는 외부연결단자들(P+,P-,TH), 내부연결단자(B+,B-)를 포함하여 도 3b의 배터리 보호회로를 패키징하여 구성한 배터리 보호회로 모듈의 패키지를 구현하고 있다. 예를 들어, 저항(R1, R2, R3, R4), 배리스터(V1), 및 커패시터(C1, C2, C3)와 같은 수동소자; 플립칩(100b); 및 PTC 구조체(350)를 봉지재(M)로 밀봉하고 패키징하여 배터리 보호회로 모듈의 패키지를 구현할 수 있다. In a modified embodiment of the present invention, the package of the battery protection circuit module formed by packaging the battery protection circuit of FIG. 3B including the external connection terminals P +, P-, and TH and the internal connection terminals B + and B- . Passive elements such as resistors R1, R2, R3, R4, varistor V1, and capacitors C1, C2, C3;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지를 구성하는 리드프레임 및 배터리 보호회로 구성소자의 구조를 도해하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure of a lead frame and a battery protection circuit component constituting a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)는 리드프레임(50)과 리드프레임(50) 상에 실장된 배터리 보호회로 구성소자를 포함한다. 상기 배터리 보호회로 구성소자는 전계효과 트랜지스터칩과 프로텍션IC를 포함하는 적층칩(100a)이나 플립칩(100b)을 포함한다. 또한, 상기 배터리 보호회로 구성소자는 저항, 배리스터 및 커패시터를 포함하는 수동소자(130)를 포함한다. 나아가, 상기 배터리 보호회로 구성소자는 상술한 PTC 구조체(350)를 포함한다. Referring to FIG. 4, a battery protection
리드프레임(50)은 니켈로 이루어지거나 구리판에 니켈 도금한 것으로 이루어질 수 있다. 리드프레임(50)은 제 1 내부연결단자영역(A1)을 구성하는 제 1 내부연결단자용 리드(50a), PTC 구조체 영역(A2) 및 소자 및 칩 영역(A3)을 구성하는 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드(50b, 50c), 외부연결단자영역(A4)을 구성하는 외부연결단자용 리드(50d), 및 제 2 내부연결단자영역(A5)을 구성하는 제 2 내부연결단자용 리드(50e)를 포함한다. 제 1 내부연결단자용 리드(50a)는, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명한, 제 1 리드(50a)를 포함하며, 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드(50b, 50c)는, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명한, 제 2 리드(50b)를 포함한다. PTC 구조체 영역(A2), 소자 및 칩 영역(A3) 및 외부연결단자영역(A4)은 제 1 내부연결단자영역(A1)과 제 2 내부연결단자영역(A5) 사이에서 배치되되, 배치순서는 다양하게 변경가능하다. The
리드프레임(50)의 상면은 배터리 보호회로 구성소자(100a, 100b, 130, 350)가 실장되는 면이며, 리드프레임(50)의 하면은 상면의 반대면일 수 있다. 리드프레임(50)의 상기 하면에서 외부연결단자영역(A4)에 해당하는 부분은 전부 또는 일부가 도금될 수 있는데, 도금물질은 금, 은, 니켈, 주석 및 크롬 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. The upper surface of the
제 1 내부연결단자영역(A1) 및 제 2 내부단자영역(A5)은 패키지의 양쪽가장자리부분에 각각 구비되며, 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결되는 제 1 내부연결단자로서 기능하는 제 1 내부연결단자용 리드(B-)와 제 2 내부연결단자로서 기능하는 제 2 내부연결단자용 리드(B+)가 각각 배치된다. 예를 들어, 제 1 내부연결단자용 리드(B-)는 배터리 셀의 음의 전극과 접합되며, 제 2 내부연결단자용 리드(B+)는 배터리 셀의 양의 전극과 접합될 수 있으나, 접합되는 극성의 종류는 반대로 구성될 수도 있다. The first internal connection terminal region A1 and the second internal terminal region A5 are provided at both edge portions of the package and are electrically connected to the electrodes of the battery cell. A lead (B-) for the internal connection terminal and a lead (B +) for the second internal connection terminal functioning as a second internal connection terminal are disposed, respectively. For example, the lead (B-) for the first internal connection terminal may be bonded to the negative electrode of the battery cell, and the lead (B +) for the second internal connection terminal may be bonded to the positive electrode of the battery cell, The kind of the polarity may be reversed.
PTC 구조체 영역(A2)에서 PTC 구조체(350)가 배치된다. PTC 구조체(350)의 구성 및 효과 등은 도 1a 내지 도 1c와 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 이미 설명하였으므로 중복된 설명은 여기에서 생략한다. A
소자 및 칩 영역(A3)에서는 상기 배터리 보호회로 구성소자를 구성하는 복수의 수동소자들(130; 예를 들어, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 R1, R2, R3, C1, C2, C3, V1), 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 적층칩(100a) 또는 플립칩(100b)이 배치된다. 소자 및 칩 영역(A3)은 배터리 보호회로를 구성하는 프로텍션(protection) IC 및 듀얼 전계효과 트랜지스터칩이 배치될 수 있는 영역으로, 예를 들어, 도 3a에 도시된 적층칩(100a)이 장착되기 위한 다이패드가 배치될 수 있다. 상기 다이패드는 적층칩(100a)을 구성하는 듀얼 전계효과 트랜지스터칩(110)의 공통드레인 단자와 전기적으로 연결될 수 있으며, 후속공정의 패키징시 노출되도록 하여 외부연결단자로써 기능함과 동시에 방열특성을 개선하도록 할 수 있다. 다른 예로서, 적층칩(100a) 대신에 도 3b에서 설명한 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 플립칩(100b)이 소자 및 칩 영역(A3) 상에 배치될 수 있다. In the element and chip area A3, a plurality of passive elements 130 (for example, R1, R2, R3, C1, C2, C3, V1 ), A
외부연결단자영역(A4)은 제 2 내부연결단자영역(A5)에 인접되며, 복수의 외부연결단자들로서 기능하는 복수의 외부연결단자용 리드들인 제 1 내지 제 3 외부연결단자용 리드(P+, TH, P-)가 배치된다. 제 1 내지 제 3 외부연결단자용 리드(P+, TH, P-)의 배치순서는 다양하게 달라질 수 있다. 제 2 내부연결단자용 리드(B+)는 제 1 외부연결단자용 리드(P+)에서 연장되어 구성되거나, 제 1 외부연결단자용 리드(P+)가 제 2 내부연결단자용 리드(B+)에서 연장되어 구성될 수 있다. 물론, 제 2 내부연결단자용 리드(B+)는 제 1 외부연결단자용 리드(P+)와 이격되어 배치될 수도 있다. The external connection terminal area A4 is adjacent to the second internal connection terminal area A5 and is connected to the leads P + for the first to third external connection terminals, which are the leads for the plurality of external connection terminals functioning as a plurality of external connection terminals, TH, P-) are disposed. The arrangement order of the first to third external connection terminal leads P +, TH, and P- can be variously changed. The lead for the second internal connection terminal B + extends from the lead P + for the first external connection terminal or the lead for the first external connection terminal P + extends from the lead B + for the second internal connection terminal . Of course, the lead (B +) for the second internal connection terminal may be disposed apart from the lead (P +) for the first external connection terminal.
PTC 구조체 영역(A2), 소자 및 칩 영역(A3) 및 외부연결단자영역(A4)에서 리드프레임(50)은 서로 이격된 복수의 리드들로 구성될 수 있다. 수동소자(130)는 상기 이격된 복수의 리드들 중의 적어도 일부를 연결하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 수동소자(130)는 상기 서로 이격된 리드 상에 걸쳐서 실장되어 배치될 수 있다. 나아가, 제 2 전기적 연결부재(220)가 상기 프로텍션 IC, 상기 전계효과 트랜지스터(예를 들어, 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 적층칩(100a) 또는 플립칩(100b)) 및 상기 복수의 리드들로 이루어진 군에서 선택된 어느 두 개를 전기적으로 연결할 수 있다. 제 2 전기적 연결부재(220)는 본딩 와이어 또는 본딩 리본을 포함할 수 있다. 이러한 구성으로 인하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)는 별도의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 배터리 보호회로를 구성할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)는 배터리 보호회로 구성소자(100a, 100b, 130, 350)를 밀봉하고, 리드프레임(50)의 일부인 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+)의 적어도 일부를 노출시키는, 봉지재(250)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)에서는 리드프레임(50) 상에 실장된 PTC 구조체(350)가 봉지재(250)에 의하여 밀봉되므로 봉지재(250) 내에 내장된다. The battery protection
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)는 이격된 복수의 실장용 리드들을 가지는 리드프레임(50)을 가지지만, 본딩 클립과 같은 제 1 전기적 연결부재(320)와 본딩 와이어나 본딩 리본과 같은 제 2 전기적 연결부재(220)를 리드프레임(50) 상에 배치하여 회로를 구성하므로, 배터리 보호회로를 구성하기 위한 리드프레임(50)을 설계하고 제조하는 과정이 단순화될 수 있다는 중요한 이점을 가진다. 만약, 본 발명의 실시예들에서 전기적 연결부재(220, 320)를 배터리 보호회로 구성부를 구현함에 있어서 도입하지 않는다면 리드프레임(50)을 구성하는 복수의 리드들의 구성이 매우 복잡하게 되므로 적절한 리드프레임(50)을 효과적으로 제공하는 것이 용이하지 않을 수 있다. The battery protection
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)에서는, 프로텍션 IC칩 및 전계효과 트랜지스터칩(예를 들어, 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 적층칩(100a) 또는 플립칩(100b))은 리드프레임(50) 상에 반도체 패키지의 형태로 삽입되어 고정되는 것이 아니라 표면실장기술(Surface Mounting Technology)에 의하여 리드프레임(50)의 표면의 적어도 일부 상에, 별도의 봉지재로 밀봉되지 않은 웨이퍼에서 소잉(sawing)된 칩 다이(chip die) 형태로, 실장되어 고정될 수 있다. 여기에서, 칩 다이(chip die)라 함은 어레이 형태의 복수의 구조체(예를 들어, 프로텍션 IC칩, 전계효과 트랜지스터칩)가 형성된 웨이퍼 상에 별도의 봉지재로 밀봉하지 않고 소잉 공정을 수행하여 구현된 개별적인 구조체를 의미한다. In a battery protection
즉, 리드프레임(50) 상에 프로텍션 IC칩 및 전계효과 트랜지스터칩(예를 들어, 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 적층칩(100a) 또는 플립칩(100b))을 실장할 때에는 별도의 봉지재로 밀봉하지 않은 상태에서 실장한 이후에, 후속의 봉지재(250)에 의하여 프로텍션 IC칩 및 전계효과 트랜지스터칩을 밀봉하므로, 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)를 구현함에 있어서 봉지재를 형성하는 공정을 한 번만 수행할 수 있다. 이에 반하여, 프로텍션 IC칩 및 전계효과 트랜지스터칩(예를 들어, 프로텍션 IC와 전계효과 트랜지스터를 포함하는 적층칩(100a) 또는 플립칩(100b))을 인쇄회로기판(PCB)에 별도로 삽입하여 고정하거나 실장하는 경우는, 각 부품에 대하여 한 번의 몰딩 공정이 먼저 필요하고, 인쇄회로기판 상에 고정하거나 실장한 이후에 실장된 각 부품에 대하여 또 한 번의 몰딩 공정이 추가로 필요하므로, 제조공정이 복잡하고 제조비용이 높아진다. That is, when the protection IC chip and the field effect transistor chip (for example, the
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)가 배터리 셀과 접합하는 예시적인 구성을 간략하게 설명한다. 다만, 이러한 예시적인 구성에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한되지 않는다. Hereinafter, an exemplary configuration in which the battery protection
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지의 사시도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)에서 내부연결단자용 리드가 폴딩되는 양태를 도해하는 사시도이다. 내부연결단자용 리드(51)는 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및/또는 제 2 내부연결단자용 리드(B+)로 구성된다. 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+) 각각은 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+) 내에 위치하는 소정의 가상축을 중심으로 폴딩(folding)될 수 있다. 예를 들면, 내부연결단자용 리드(51)의 제 1 부분(51a)과 내부연결단자용 리드(51)의 제 2 부분(51b)은 서로 대면 또는 대향할 수 있도록 내부연결단자용 리드(51) 내에 위치하는 소정의 가상축(예를 들어, X축과 나란한 방향의 가상축)을 중심으로 폴딩(folding)될 수 있다. 한편, 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+) 각각이 폴딩될 수 있도록, 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+)는 각각 폴딩축 상에 형성된 슬릿(slit)을 포함할 수 있다. 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+) 내에 형성된 슬릿을 이용하여 제 1 내부연결단자용 리드(B-) 및 제 2 내부연결단자용 리드(B+)를 절곡하여 폴딩하는 공정을 용이하게 구현할 수 있다. 5A and 5B are perspective views of a battery protection circuit module package according to an embodiment of the present invention. 5A and 5B are perspective views illustrating an embodiment in which a lead for an internal connection terminal is folded in a battery protection
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리를 도해하는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리(600)는 상술한 배터리 보호회로 모듈 패키지(300), 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)에 접합되어 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판(FPCB, 400),연성인쇄회로기판(400)에 접합되어 전기적으로 연결되는 커넥터(connector)부(500)를 포함할 수 있다. 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)의 리드프레임(50), 구체적으로 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)의 제 1 내지 제 3 외부연결단자용 리드(P+, TH, P-)와 연성인쇄회로기판(400)의 일단(440)이 레이저 용접, 저항용접, 납땜(soldering), 도전성 접착제, 및 도전성 테이프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 방식으로 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다. 연성인쇄회로기판(400)의 타단(460)은, 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)의 길이 방향과 나란하게 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)에서 멀어지는 방향(예를 들어, 도 6의 X 방향)으로, 연성인쇄회로기판(400)의 일단(440)에서 신장되도록 배치된다. 연성인쇄회로기판(400)의 타단(460)에는 커넥터부(500)와 접합될 수 있는 도전성 패드부가 형성된다. 커넥터부(500)는 커넥터 소켓(520)과 커넥터 배선(540)을 포함한다. 커넥터 소켓(520)은 충전시에는 충전기에 연결되고, 방전시에는 배터리 전원에 의하여 동작되는 전자기기(예, 휴대단말기 등)와 연결될 수 있는 구조체가 삽입될 수 있다. 커넥터 배선(540)은 연성인쇄회로기판(400)으로부터 커넥터 소켓(520)까지 전기적 연결을 위한 배선으로서, 졀연피복체에 의하여 둘러싸인 도전성 중심체(560)가 복수개로 나란하게 배열되어 구성될 수 있다. 연성인쇄회로기판(400)의 일단(440)을 리드프레임(50)과 전기적으로 연결하도록 접합하는 단계; 및 커넥터부(500)를 연성인쇄회로기판(400)의 타단(460)과 전기적으로 연결하도록 접합하는 단계;는 기존 공정 및 기존 설비를 사용하여 레이저 용접, 저항용접, 납땜(soldering), 도전성 접착제, 및 도전성 테이프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 방식을 이용한 동일한 하나의 공정으로 동시에 구현할 수도 있다. 6 is a perspective view illustrating a battery protection circuit module package assembly according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a battery protection circuit
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 도해하는 사시도이다. 도 7을 참조하면, 한 쌍의 전극탭(720a, 720b)이 돌출된 배터리 셀(700)이 제공된다. 배터리 셀(700)은, 예를 들어, 2차 전지로 사용되는 배터리 셀이며, 최근 들어 각광받고 있는 리튬 폴리머 배터리 셀일 수 있다. 2차 전지의 배터리 셀(700)은 전지부와 상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 케이스를 포함하여 구성될 수 있다. 양극탭(720a) 및 음극탭(720b)으로 이루어진 한 쌍의 전극탭은 배터리 셀(700)을 구성하는 상기 전지부의 일측면에서 돌출되어 구성되며, 상기 전극판과 전기적으로 연결되어 있다. 한 쌍의 전극탭이 돌출되는 배터리 셀(700)의 일측면과 이와 연결되는 배터리 셀(700)의 하부면의 적어도 일부 상에 테라스(teras) 테이프(740)를 부착할 수 있다. 테라스 테이프(740)는 양면 테이프일 수 있다. 앞에서 상술한 배터리 보호회로 모듈 패키지(300)의 내부연결단자용 리드를 한 쌍의 전극탭과 정렬하도록 배치한다. 먼저, 내부연결단자용 리드의 제 1 부분(51a)을 한 쌍의 전극탭(720)의 하부면에 접하도록 배치한 후에 내부연결단자용 리드의 제 2 부분(51b)을 제 1 부분(51a)과 대향하도록 배터리 셀(700) 방향으로 절곡하여 내부연결단자용 리드를 폴딩한다. 따라서, 한 쌍의 전극탭(720)의 일부가 폴딩된 내부연결단자용 리드의 제 1 부분(51a) 및 제 2 부분(51b) 사이에 개재된다. 한 쌍의 전극탭(720)과 접촉되는 내부연결단자용 리드의 제 1 부분(51a) 및 제 2 부분(51b)은 접촉면을 따라 레이저 용접, 저항용접, 납땜(soldering), 도전성 접착제, 및 도전성 테이프로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 방식을 이용하여 접합될 수 있다. 7 is a perspective view illustrating a battery pack according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, a
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
50 : 리드프레임 50a : 제 1 리드
50b : 제 2 리드 250 : 봉지재
300 : 배터리 보호회로 모듈 패키지 310 : PTC 소자
320 : 제 1 전기적 연결부재 350 : PTC 구조체
600 : 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리 700 : 배터리 셀
720 : 한 쌍의 전극탭 800 : 배터리 팩50:
50b: second lead 250: sealing material
300: Battery protection circuit module package 310: PTC element
320: first electrical connecting member 350: PTC structure
600: battery protection circuit module package assembly 700: battery cell
720: a pair of electrode tabs 800: a battery pack
Claims (11)
상기 제 2 리드 상에 접합된 PTC 소자;
일단이 상기 PTC 소자 상에 접합되고 타단이 상기 제 1 리드 상에 접합된 제 1 전기적 연결부재; 및
상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 제 1 전기적 연결부재를 밀봉하는 봉지재;
를 포함하고,
상기 제 1 전기적 연결부재는 본딩 클립을 포함하며,
상기 본딩 클립은 상기 제 1 리드와 접합되는 영역을 포함하는 제 1 접합부; 상기 PTC 소자와 접합되는 영역을 포함하며, 상기 제 1 접합부보다 레벨(level)이 높은 제 2 접합부; 및 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부의 단차를 이어주는 연결부;를 구비하고,
상기 제 2 접합부의 최상면은 상기 PTC 소자와 접합되는 상기 영역에서 상기 제 1 리드를 기준으로 상기 제 1 전기적 연결부재에서 가장 높은 레벨을 가지는, 배터리 보호회로 모듈 패키지.A lead frame having a plurality of spaced apart leads including a first lead and a second lead, the lead frame being capable of being connected to and electrically connected to an electrode of the battery cell;
A PTC element bonded onto the second lead;
A first electrical connecting member having one end bonded to the PTC element and the other end bonded to the first lead; And
An encapsulant for sealing the PTC device and the first electrical connecting member while exposing a part of the lead frame;
Lt; / RTI >
Wherein the first electrical connecting member includes a bonding clip,
The bonding clip includes a first bonding portion including a region bonded to the first lead; A second joint having a level higher than that of the first joint, the second joint including a region bonded to the PTC device; And a connecting portion connecting the stepped portion of the first joint portion and the second joint portion,
And the uppermost surface of the second junction has the highest level in the first electrical connection member with respect to the first lead in the region where the PTC device is bonded.
상기 PTC 소자는 상기 제 2 리드의 상면과 솔더가 개재되어 접합되고, 상기 제 1 전기적 연결부재는 상기 PTC 소자의 상면과 솔더가 개재되어 접합된, 배터리 보호회로 모듈 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the PTC device is bonded to the upper surface of the second lead with a solder interposed therebetween, and the first electrical connecting member is bonded to the upper surface of the PTC device with a solder interposed therebetween.
상기 PTC 소자는 상면과 하면에 솔더링 패드를 각각 가지며, 상기 솔더링 패드는 상기 제 2 리드 및 상기 제 1 전기적 연결부재와 각각 솔더링 접합되는, 배터리 보호회로 모듈 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the PTC device has solder pads on the top and bottom surfaces, respectively, and the soldering pad is soldered to the second lead and the first electrical connection member, respectively.
상기 리드프레임은 니켈로 이루어지거나 구리판에 니켈 도금한 것으로 이루어진, 배터리 보호회로 모듈 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the lead frame is made of nickel or nickel-plated on a copper plate.
상기 리드프레임은,
양쪽가장자리부분에 각각 배치되며, 상기 봉지재에 의하여 적어도 일부가 노출되며, 상기 배터리 셀의 전극과 접합되어 전기적으로 연결될 수 있는, 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드;
상기 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드 사이에 배치되며, 복수의 외부연결단자들을 구성하는, 외부연결단자용 리드; 및
상기 제 1 내부연결단자용 리드 및 제 2 내부연결단자용 리드 사이에 배치되며, 상기 PTC 소자를 포함하는 상기 배터리 보호회로 구성소자가 실장되는, 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드; 를 구비하고,
상기 제 1 내부연결단자용 리드는 상기 제 1 리드를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 소자실장용 리드는 상기 제 2 리드를 포함하는, 배터리 보호회로 모듈 패키지.The method according to claim 1,
The lead frame includes:
A lead for a first internal connection terminal and a lead for a second internal connection terminal, the lead for the first internal connection terminal and the lead for the second internal connection terminal, which are respectively disposed at both edge portions, at least a part of which is exposed by the sealing material and can be electrically connected to the electrode of the battery cell;
A lead for an external connection terminal, which is disposed between the lead for the first internal connection terminal and the lead for the second internal connection terminal and constitutes a plurality of external connection terminals; And
At least one element mounting lead disposed between the lead for the first internal connection terminal and the lead for the second internal connection terminal and on which the battery protection circuit component including the PTC element is mounted; And,
Wherein the lead for the first internal connection terminal includes the first lead, and the at least one element mounting lead includes the second lead.
상기 배터리 보호회로 구성소자는 프로텍션 IC, 전계효과 트랜지스터 및 적어도 하나 이상의 수동소자를 더 포함하고,
상기 수동소자는 상기 이격된 복수의 리드들 중의 적어도 일부를 연결하도록 배치되며, 그리고, 상기 프로텍션 IC, 상기 전계효과 트랜지스터 및 상기 복수의 리드들로 이루어진 군에서 선택된 어느 두 개를 전기적으로 연결하는 제 2 전기적 연결부재를 더 구비함으로써, 별도의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 배터리 보호회로를 구성할 수 있는,
배터리 보호회로 모듈 패키지.The method according to claim 6,
Wherein the battery protection circuit component further comprises a protection IC, a field effect transistor, and at least one passive element,
Wherein the passive element is arranged to connect at least a part of the plurality of spaced apart leads, and the passive element is arranged to electrically connect any two selected from the group consisting of the protection IC, the field effect transistor and the plurality of leads 2 electric connection member, it is possible to constitute a battery protection circuit without using a separate printed circuit board,
Battery protection circuit module package.
상기 제 2 전기적 연결부재는 본딩 와이어를 포함하는, 배터리 보호회로 모듈 패키지.8. The method of claim 7,
Wherein the second electrical connecting member comprises a bonding wire.
상기 프로텍션 IC 및 상기 전계효과 트랜지스터는, 상기 리드프레임 상에 반도체 패키지 형태로 삽입되어 고정되는 것이 아니라, 표면실장기술에 의하여 상기 리드프레임의 표면의 적어도 일부 상에, 별도의 봉지재로 밀봉되지 않은 칩 다이(chip die) 형태로, 실장되어 고정되는, 배터리 보호회로 모듈 패키지.8. The method of claim 7,
The protection IC and the field effect transistor are not inserted and fixed in the form of a semiconductor package on the lead frame but are formed on at least a part of the surface of the lead frame by surface mounting technology, A battery protection circuit module package, which is mounted and fixed in the form of a chip die.
상기 제 2 리드의 상면에 솔더를 개재하여 PTC 소자를 접합하는 단계;
전기적 연결부재의 일단을 상기 PTC 소자의 상면에 솔더를 개재하여 접합하는 단계;
상기 전기적 연결부재의 타단을 상기 제 1 리드의 상면에 접합하는 단계; 및
상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 전기적 연결부재를 봉지재로 밀봉하는 단계;
를 포함하고,
상기 제 1 전기적 연결부재는 본딩 클립을 포함하며,
상기 본딩 클립은 상기 제 1 리드와 접합되는 영역을 포함하는 제 1 접합부; 상기 PTC 소자와 접합되는 영역을 포함하며, 상기 제 1 접합부보다 레벨(level)이 높은 제 2 접합부; 및 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부의 단차를 이어주는 연결부;를 구비하고,
상기 제 2 접합부의 최상면은 상기 PTC 소자와 접합되는 상기 영역에서 상기 제 1 리드를 기준으로 상기 제 1 전기적 연결부재에서 가장 높은 레벨을 가지는, 배터리 보호회로 모듈 패키지의 제조방법.Providing a leadframe having a plurality of spaced apart leads comprising a first lead and a second lead, the leadframe being capable of being joined and electrically connected to an electrode of the battery cell;
Bonding the PTC device to the upper surface of the second lead via solder;
Joining one end of the electrical connecting member to the upper surface of the PTC device via solder;
Bonding the other end of the electrical connecting member to the upper surface of the first lead; And
Sealing the PTC device and the electrically connecting member with an encapsulating material while exposing a part of the lead frame;
Lt; / RTI >
Wherein the first electrical connecting member includes a bonding clip,
The bonding clip includes a first bonding portion including a region bonded to the first lead; A second joint having a level higher than that of the first joint, the second joint including a region bonded to the PTC device; And a connecting portion connecting the stepped portion of the first joint portion and the second joint portion,
Wherein the uppermost surface of the second junction has the highest level in the first electrical connection member with respect to the first lead in the region where the PTC device is bonded.
상기 제 2 리드 상에 접합된 PTC 소자;
일단이 상기 PTC 소자 상에 접합되고 타단이 상기 제 1 리드 상에 접합된 제 1 전기적 연결부재;
상기 리드프레임 중 일부를 노출시키면서 상기 PTC 소자 및 상기 제 1 전기적 연결부재를 밀봉하는 봉지재;
일단이 상기 리드프레임과 접합되어 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판(FPCB); 및
상기 연성인쇄회로기판의 타단과 접합되어 전기적으로 연결되는 커넥터(connector)부;
를 포함하고,
상기 제 1 전기적 연결부재는 본딩 클립을 포함하며,
상기 본딩 클립은 상기 제 1 리드와 접합되는 영역을 포함하는 제 1 접합부; 상기 PTC 소자와 접합되는 영역을 포함하며, 상기 제 1 접합부보다 레벨(level)이 높은 제 2 접합부; 및 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부의 단차를 이어주는 연결부;를 구비하고,
상기 제 2 접합부의 최상면은 상기 PTC 소자와 접합되는 상기 영역에서 상기 제 1 리드를 기준으로 상기 제 1 전기적 연결부재에서 가장 높은 레벨을 가지는, 배터리 보호회로 모듈 패키지 어셈블리.A lead frame having a plurality of spaced apart leads including a first lead and a second lead, the lead frame being capable of being connected to and electrically connected to an electrode of the battery cell;
A PTC element bonded onto the second lead;
A first electrical connecting member having one end bonded to the PTC element and the other end bonded to the first lead;
An encapsulant for sealing the PTC device and the first electrical connecting member while exposing a part of the lead frame;
A flexible printed circuit board (FPCB) having one end joined to the lead frame and electrically connected thereto; And
A connector unit electrically connected to the other end of the flexible printed circuit board;
Lt; / RTI >
Wherein the first electrical connecting member includes a bonding clip,
The bonding clip includes a first bonding portion including a region bonded to the first lead; A second joint having a level higher than that of the first joint, the second joint including a region bonded to the PTC device; And a connecting portion connecting the stepped portion of the first joint portion and the second joint portion,
Wherein an uppermost surface of the second junction has the highest level in the first electrical connection member with respect to the first lead in the area where the PTC device is bonded.
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