KR20180085480A - Battery protection circuit package - Google Patents

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KR20180085480A
KR20180085480A KR1020170009059A KR20170009059A KR20180085480A KR 20180085480 A KR20180085480 A KR 20180085480A KR 1020170009059 A KR1020170009059 A KR 1020170009059A KR 20170009059 A KR20170009059 A KR 20170009059A KR 20180085480 A KR20180085480 A KR 20180085480A
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나혁휘
황호석
김영석
안상훈
이현석
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주식회사 아이티엠반도체
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Abstract

The present invention relates to a battery protection circuit package capable of effectively preventing an overcurrent and overheating and being constructed in a compact size at a low cost. The present invention includes: a lead frame including an embedded area able to be embedded on its own, and a plurality of lead terminals electrically connected with the outside; a first protective circuit module including at least one first transistor arranged on the upper surface of the embedded area, and a first protection integrated circuit element for controlling the first transistor; a second protective circuit module including at least one second transistor arranged on the lower surface of the embedded area, and a second protection integrated circuit element for controlling the second transistor; an electric connecting member electrically connecting each of the first and second protection circuit modules with the lead terminals; and a sealing material sealing the first transistor, the first protection integrated circuit element, the second transistor, and the second protection integrated circuit element with some of the lead terminals.

Description

배터리 보호회로 패키지{Battery protection circuit package} A battery protection circuit package

본 발명은 패키지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배터리 셀을 보호하기 위한 배터리 보호회로 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a package, and more particularly to a battery protection circuit package for protecting a battery cell.

일반적으로 휴대폰, PDA 등의 전자장치 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, 이러한 성능 열화를 방직하기 위해서 배터리의 동작을 차단하는 배터리 보호회로 장치를 배터리에 제공해야 할 필요성이 높아지고 있다. Generally, batteries are used in electronic devices 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, there is a growing need to provide a battery protection circuit device that cuts off the operation of the battery in order to ward off this performance deterioration.

통상적으로, 과전류 및 과열을 차단하기 위하여 써미스터 소자, 예컨대 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 배터리 보호회로 장치에 부가적으로 사용하고 있다. 이러한 PTC 소자는, 예를 들어, 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시킴으로써 형성될 수 있다. 설정된 온도 이하에서 PTC 소자는 도전성의 연결부재 사이에서 전류가 흐르는 통로가 된다. 그러나 과전류 발생으로 인해 설정 온도 이상이 되면 결정성 고분자가 팽창되어 결정성 고분자에 분산되어 있는 상기 도전성 입자 사이의 연결이 분리되면서 저항이 급격하게 증가된다. 따라서 도전성의 연결부재 사이의 전류의 흐름이 차단되거나 전류의 흐름이 감소된다. 이와 같이 PTC 소자에 의해 전류의 흐름이 차단될 수 있으므로, PTC 소자는 배터리의 파열을 방지하는 안전장치의 역할을 수행한다. 그리고 다시 설정 온도 이하로 냉각되면 PTC 소자에서 결정성 고분자가 수축하여 도전성 입자 사이의 연결이 복원되므로 전류의 흐름이 원활하게 수행될 수 있다. 그러나 이러한 PTC 소자는 부품의 단가가 높아 전체 제조비용이 상승하고, 배터리의 크기를 크게 한다는 문제점을 가진다. Typically, a thermistor element, such as a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, is additionally used in the battery protection circuit device to prevent overcurrent and overheating. Such a PTC device can be formed, for example, by dispersing conductive particles in a crystalline polymer. Below the set temperature, the PTC element becomes a passage through which the current flows between the conductive connecting members. However, when the temperature exceeds the set temperature due to the occurrence of the overcurrent, the crystalline polymer swells and the resistance between the conductive particles dispersed in the crystalline polymer is separated and the resistance is rapidly increased. Accordingly, the flow of the current between the conductive connecting members is blocked or the flow of the current is reduced. Since the flow of current can be cut off by the PTC element, the PTC element serves as a safety device for preventing the battery from being ruptured. When the temperature is lower than the set temperature again, the crystalline polymer is shrunk in the PTC device and the connection between the conductive particles is restored, so that the current can flow smoothly. However, such a PTC device has a problem that the manufacturing cost is increased and the size of the battery is increased because the unit price of the PTC device is high.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 과전류 및/또는 과열을 효과적으로 차단하면서 집적화 및 소형화에 유리한 배터리 보호회로 패키지를 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 package which is advantageous in integration and miniaturization while effectively preventing overcurrent and / or overheating. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 의한 배터리 보호회로 패키지는 소자가 실장될 수 있는 실장영역 및 외부와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 리드단자를 구비하는 리드프레임; 상기 실장영역의 상면에 배치된, 적어도 하나의 제 1 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터를 제어하기 위한 제 1 프로텍션 집적회로 소자를 구비하는, 제 1 보호회로 모듈; 상기 실장영역의 하면에 배치된, 적어도 하나의 제 2 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터를 제어하기 위한 제 2 프로텍션 집적회로 소자를 구비하는, 제 2 보호회로 모듈; 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈과 상기 복수의 리드단자를 전기적으로 각각 연결하는 전기적 연결부재; 및 상기 리드단자의 일부를 노출하면서 상기 제 1 트랜지스터, 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자, 상기 제 2 트랜지스터, 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자를 밀봉하는 봉지재;를 포함한다. A battery protection circuit package according to an aspect of the present invention includes: a lead frame having a mounting region in which a device can be mounted and a plurality of lead terminals electrically connectable to the outside; A first protection circuit module disposed on an upper surface of the mounting region, the first protection circuit module including at least one first transistor and a first protection integrated circuit element for controlling the at least one first transistor; A second protection circuit module having at least one second transistor and a second protection integrated circuit element for controlling the at least one second transistor, the second protection circuit module being disposed on a lower surface of the mounting region; An electrical connecting member electrically connecting the first protection circuit module and the second protection circuit module to the plurality of lead terminals electrically; And an encapsulating material sealing the first transistor, the first protection integrated circuit element, the second transistor and the second protection integrated circuit element while exposing a part of the lead terminal.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 제 1 보호회로 모듈과 제 2 보호회로 모듈은 서로 동일한 배치의 소자들로 구성되며, 상기 제 2 보호회로 모듈은 피티씨 써미스터를 대체하도록 과전류 보호용으로 동작하며, 제 1 보호회로 모듈에서 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자는 배터리 베어셀의 과충전 및/또는 과방전을 제어하도록 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터를 제어하고, 상기 제 2 보호회로 모듈에서 상기 2 프로텍션 집적회로 소자는 상기 배터리 베어셀로 흐르는 과전류를 차단하도록 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터를 제어할 수 있다. In the battery protection circuit package, the first protection circuit module and the second protection circuit module are composed of elements having the same arrangement, and the second protection circuit module operates for overcurrent protection so as to replace the Pittsy thermistor, Wherein the first protection integrated circuit element in the protection circuit module controls the at least one first transistor to control overcharge and / or overdischarge of the battery bare cell, and in the second protection circuit module, the two protection integrated circuit elements The at least one second transistor may be controlled to block an overcurrent flowing to the battery bare cell.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 상기 제 1 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 상면에 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터 및 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층되고, 상기 제 2 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 하면에 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층될 수 있다. In the battery protection circuit package, the first protection circuit module is sequentially stacked on the upper surface of the mounting region with the at least one first transistor and the first protection integrated circuit element, The at least one second transistor and the second protection integrated circuit device may be sequentially stacked on the lower surface of the region.

상기 배터리 보호회로 패키지는, 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터의 드레인과 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터의 드레인 간의 공통(common) 연결을 방지하기 위하여, 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 상기 실장영역 사이에 개재된 절연부재;를 더 포함할 수 있다. Wherein the battery protection circuit package includes a first protection circuit module and a second protection circuit module to prevent a common connection between a drain of the at least one first transistor and a drain of the at least one second transistor, And an insulating member interposed between the mounting region and the mounting region.

상기 배터리 보호회로 패키지는, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 상기 절연부재 사이에 개재된 구리 도금층;을 더 포함할 수 있다. The battery protection circuit package may further include a copper plating layer interposed between any one of the first protection circuit module and the second protection circuit module and the insulation member in contact with the insulation member.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 상기 봉지재로부터 노출된 상기 리드단자는 상기 봉지재에서 외측방향으로 신장하다가 내측방향으로 절곡되되, 상기 리드단자의 단부는 상기 봉지재의 하부면에 배치될 수 있다. In the battery protection circuit package, the lead terminal exposed from the sealing material extends in the outward direction in the sealing material and is bent inward, and the end of the lead terminal may be disposed on the lower surface of the sealing material.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 상기 봉지재의 하부면의 양측은 두께가 상대적으로 얇은 단차를 형성하되, 상기 리드단자의 단부는 상기 봉지재의 두께가 상대적으로 얇은 영역에 접촉되도록 배치될 수 있다. In the battery protection circuit package, both sides of the lower surface of the sealing material may be formed so as to form a step with a relatively thin thickness, and an end of the lead terminal may be disposed so as to be in contact with a relatively thin region of the sealing material.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 상기 복수의 리드단자 중에서 상기 제 1 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 2 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 리드단자는 동일하지 않고 서로 이격되어 상이한 리드단자일 수 있다. A lead terminal electrically connected to the first transistor among the plurality of lead terminals; a lead terminal electrically connected to the first protection integrated circuit element; a lead electrically connected to the second transistor, Terminal, and the lead terminal electrically connected to the second protection integrated circuit element are not the same but may be different lead terminals from each other.

본 발명의 다른 관점에 의한 패키지 구조체는 상술한 배터리 보호회로 패키지; 상기 배터리 보호회로 패키지가 실장되되, 상기 리드단자를 통하여 상기 배터리 보호회로 패키지와 전기적으로 연결되는 구성을 가지는 기판; 및 상기 기판 상에 실장된 수동소자;를 포함한다. A package structure according to another aspect of the present invention includes the above-described battery protection circuit package; A board having the battery protection circuit package mounted thereon and electrically connected to the battery protection circuit package through the lead terminal; And a passive element mounted on the substrate.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따르면, 과전류 및 과열을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 보호회로와 이를 저비용으로 컴팩트하게 구현할 수 있는 배터리 보호회로 패키지를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the embodiments of the present invention described above, it is possible to provide a battery protection circuit that can effectively prevent overcurrent and overheating, and a battery protection circuit package that can be compactly implemented at a low cost. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지의 단면을 도해하는 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지의 단면을 도해하는 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지의 단면을 도해하는 단면도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지를 제조하는 과정을 도해하는 평면도들이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지의 회로구성을 포함하는 개략적인 회로도이다.1A is a cross-sectional view illustrating a cross section of a battery protection circuit package according to an embodiment of the present invention.
1B is a cross-sectional view illustrating a cross section of a battery protection circuit package according to another embodiment of the present invention.
1C is a cross-sectional view illustrating a cross section of a battery protection circuit package according to another embodiment of the present invention.
2 to 8 are plan views illustrating a process of manufacturing a battery protection circuit package according to embodiments of the present invention.
9 is a schematic circuit diagram including a circuit configuration of a battery protection circuit package according to embodiments 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 into various other forms, It 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.

본 발명의 실시예들에서, 리드프레임은 금속 프레임에 리드 단자들이 패터닝 된 구성으로서, 절연코어 상에 금속 배선층이 형성된 인쇄회로기판과는 그 구조나 두께 등에서 구분될 수 있다.In the embodiments of the present invention, the lead frame may be divided into a structure in which the lead terminals are patterned on the metal frame, and a structure and thickness of the lead frame are different from those of the printed circuit board on which the metal wiring layer is formed.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 참조부호에 대하여, 배터리 보호회로의 관점에서는 회로의 개념으로 설명할 수 있으나, 배터리 보호회로 패키지의 관점에서는 소자나 회로부품의 개념으로 설명할 수 있다. In describing embodiments of the present invention, the same reference numerals can be used to describe the concept of a circuit from the viewpoint of a battery protection circuit, but the concept of a device or a circuit part can be described from the viewpoint of a battery protection circuit package.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 집적회로(IC, integrated circuit)는 특정의 복잡한 기능을 처리하기 위해 많은 소자를 하나의 칩 안에 집적화한 전자부품을 의미할 수 있다.In describing embodiments of the present invention, an integrated circuit (IC) may mean an electronic component in which many devices are integrated into one chip to process a specific complicated function.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지의 단면을 도해하는 단면도이고, 도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지를 제조하는 과정을 도해하는 평면도들이고, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지의 회로구성을 포함하는 개략적인 회로도이다.FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a cross-section of a battery protection circuit package according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 8 are plan views illustrating a process of manufacturing a battery protection circuit package according to embodiments of the present invention And Fig. 9 is a schematic circuit diagram including the circuit configuration of the battery protection circuit package according to the embodiments of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지(10)는 리드프레임(100); 리드프레임(100)의 상면(100a) 상에 배치된 제 1 보호회로 모듈; 리드프레임(100)의 하면(100b) 상에 배치된 제 2 보호회로 모듈;을 포함한다. Referring to these drawings, a battery protection circuit package 10 according to an embodiment of the present invention includes a lead frame 100; A first protection circuit module disposed on an upper surface (100a) of the lead frame (100); And a second protection circuit module disposed on the lower surface 100b of the lead frame 100.

리드프레임(100)은 제 1 보호회로 모듈 및 제 2 보호회로 모듈이 실장될 수 있는 영역인 실장영역과 상기 실장영역을 중심으로 양측으로 배치되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 리드단자를 구비할 수 있다. The lead frame 100 includes a mounting region which is an area where the first and second protective circuit modules can be mounted, and a plurality of lead terminals which are disposed on both sides of the mounting region and can be electrically connected to the outside can do.

리드프레임(100)의 상면(100a)과 하면(100b)은 리드프레임(100)의 단면 상에서 서로 반대방향으로 배치된다. 즉, 리드프레임의 상면(100a)과 수직한 법선은 리드프레임(100)의 단면에서 상방으로 신장하며, 리드프레임의 하면(100b)과 수직한 법선은 리드프레임(100)의 단면에서 하방으로 신장한다. The upper face 100a and the lower face 100b of the lead frame 100 are disposed in opposite directions on the end face of the lead frame 100. [ That is, the normal line perpendicular to the upper surface 100a of the lead frame extends upward from the end surface of the lead frame 100, and the normal line perpendicular to the lower surface 100b of the lead frame extends downward from the end surface of the lead frame 100 do.

제 1 보호회로 모듈은 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112) 및 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)를 제어하기 위한 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)를 구비한다. 한편, 제 2 보호회로 모듈은 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122) 및 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122)를 제어하기 위한 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)를 구비한다. The first protection circuit module includes at least one first transistor (112) and a first protection integrated circuit element (118) for controlling the at least one first transistor (112). Meanwhile, the second protection circuit module includes at least one second transistor 122 and a second protection integrated circuit device 128 for controlling at least one second transistor 122.

한편, 본 발명의 실시예들에 의한 배터리 보호회로 패키지는 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈과 상기 복수의 리드단자를 전기적으로 각각 연결하는 전기적 연결부재(140a, 140b); 및 상기 리드단자의 일부를 노출하면서 상기 제 1 트랜지스터(112), 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118), 상기 제 2 트랜지스터(122), 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)를 밀봉하는 봉지재(55);를 포함한다. 전기적 연결부재(140a, 140b)는, 예를 들어, 본딩 와이어 또는 본딩 리본 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, the battery protection circuit package according to the embodiments of the present invention includes electrical connection members (140a, 140b) for electrically connecting the first protection circuit module and the second protection circuit module to the plurality of lead terminals, respectively; And a sealing member sealing the first transistor (112), the first protection integrated circuit element (118), the second transistor (122), and the second protection integrated circuit element (128) while exposing a part of the lead terminal (55). The electrical connection members 140a and 140b may include, for example, bonding wires or bonding ribbons.

제 1 보호회로 모듈과 제 2 보호회로 모듈은 서로 동일한 배치의 소자들로 구성될 수 있으며, 상기 제 2 보호회로 모듈은 피티씨 써미스터를 대체하도록 과전류 보호용으로 동작하며, 제 1 보호회로 모듈에서 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 배터리 베어셀의 과충전 및/또는 과방전을 제어하도록 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)를 제어하고, 상기 제 2 보호회로 모듈에서 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 상기 배터리 베어셀로 흐르는 과전류를 차단하도록 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122)를 제어할 수 있다. The first protection circuit module and the second protection circuit module may be composed of elements having the same arrangement, and the second protection circuit module operates for overcurrent protection so as to replace the Pittsy thermistor. In the first protection circuit module, 1 protection integrated circuit device 118 controls at least one first transistor 112 to control overcharge and / or overdischarge of the battery bare cell, and the second protection integrated circuit device 128 May control at least one second transistor (122) to block an overcurrent flowing to the battery bare cell.

상기 배터리 보호회로 패키지에서, 상기 제 1 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 상면에 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터 및 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층되고, 상기 제 2 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 하면에 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층될 수 있다. In the battery protection circuit package, the first protection circuit module is sequentially stacked on the upper surface of the mounting region with the at least one first transistor and the first protection integrated circuit element, The at least one second transistor and the second protection integrated circuit device may be sequentially stacked on the lower surface of the region.

적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)의 드레인과 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122)의 드레인 단자 간의 공통(common) 연결을 방지하기 위하여, 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 상기 실장영역 사이에 개재된 절연부재(105);를 더 포함할 수 있다. 절연부재(105)는, 예를 들어, 백 테이프(back tape)를 포함할 수 있다. In order to prevent a common connection between the drain of at least one first transistor 112 and the drain terminal of at least one second transistor 122, any of the first and second protection circuit modules And an insulating member (105) interposed between the mounting region and the mounting region. The insulating member 105 may include, for example, a back tape.

다만, 절연부재(105)의 적용으로 Rss-on 특성이 증가될 수 있으므로, 절연부재(105)와 접촉하는 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 절연부재(105) 사이에 개재된 구리 도금층(미도시);을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연부재(105)와 대면하는 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)의 하부 금속면 상에 구리 도금 공정을 수행하여 구리 도금층을 형성함으로써 Rss-on 특성을 감소시킬 수 있다. However, since the Rss-on characteristic can be increased by the application of the insulating member 105, any one of the first and second protection circuit modules and the insulating member 105, which are in contact with the insulating member 105, And a copper plating layer (not shown) sandwiched between the copper plating layers. For example, the Rss-on characteristic can be reduced by performing a copper plating process on the lower metal surface of the at least one first transistor 112 facing the insulating member 105 to form a copper plating layer.

상술한 배터리 보호회로 패키지(10)에서, 상기 복수의 리드단자 중에서 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)와 연결부재(140a)에 의하여 전기적으로 연결되는 리드단자(도 6의 (1)번 리드단자, (7)번 리드단자), 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)와 연결부재(140a)에 의하여 전기적으로 연결되는 리드단자(도 6의 (3)번 리드단자, (6)번 리드단자), 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122)와 연결부재(140b)에 의하여 전기적으로 연결되는 리드단자(도 7의 (2)번 리드단자, (8)번 리드단자), 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)와 연결부재(140b)에 의하여 전기적으로 연결되는 리드단자(도 7의 (4)번 리드단자, (5)번 리드단자)는 동일하지 않고 서로 이격되어 상이한 리드단자일 수 있다. In the above-described battery protection circuit package 10, at least one first transistor 112 among the plurality of lead terminals is electrically connected to the lead terminal (the lead terminal (1) of FIG. 6) by the connection member 140a, A lead terminal (a lead terminal of (3) in FIG. 6, a lead terminal of (6) in FIG. 6) electrically connected to the first protection integrated circuit element 118 by a connecting member 140a, A lead terminal (lead terminal 2 of FIG. 7, lead terminal 8 of FIG. 7) electrically connected to at least one second transistor 122 by a connection member 140b, a second protection integrated circuit element The lead terminals (the lead terminals of (4) and (5) in FIG. 7) electrically connected by the connecting members 140b and 128 and the connecting member 140b are not the same but may be different lead terminals.

한편, 본 발명은 상술한 배터리 보호회로 패키지(10)를 포함하는 패키지 구조체를 추가적으로 제공한다. 상기 패키지 구조체는 상술한 배터리 보호회로 패키지(10); 상기 배터리 보호회로 패키지(10)가 실장되되, 상기 리드단자를 통하여 상기 배터리 보호회로 패키지(10)와 전기적으로 연결되는 구성을 가지는 기판; 및 상기 기판 상에 실장된 수동소자(R11, R12, R21, R22, C11, C21);를 포함한다. 상기 기판은 리드프레임 또는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 회로 구성은 상기 패키지 구조체의 회로 구성에 대응될 수 있다. On the other hand, the present invention further provides a package structure including the battery protection circuit package 10 described above. The package structure includes the battery protection circuit package 10 described above; A substrate having a structure in which the battery protection circuit package (10) is mounted and electrically connected to the battery protection circuit package (10) through the lead terminal; And passive elements (R11, R12, R21, R22, C11, C21) mounted on the substrate. The substrate may include a lead frame or a printed circuit board. The circuit configuration shown in Fig. 9 may correspond to the circuit configuration of the package structure.

상술한 제 1 보호회로 모듈 및 제 2 보호회로 모듈과 패키지 구조체의 회로 구성에 대한 구체적인 설명을 도 9를 참조하여 설명한다. A detailed description of the circuit configurations of the first and second protection circuit modules and the package structure will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지(10)의 회로 구성을 포함하는 회로도는 배터리 베어셀의 전극단자와 전기적으로 연결되는 제 1 단자(102)와 제 2 단자(104)와, 충전기 또는 전자기기에 전기적으로 연결되는 제 3 단자(106)와 제 4 단자(108)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단자(102)는 배터리 팩 내부의 배터리 베어셀의 양극과 연결되는 내부 양극 단자(B+)이고, 제 2 단자(104)는 배터리 베어셀의 음극과 연결되는 내부 음극 단자(B-)이고, 제 3 단자(106)는 배터리 팩 외부의 충전기 또는 전자기기의 양극에 연결되는 외부 양극 단자(P+)이고, 제 4 단자(108)는 충전기 또는 전자기기의 음극에 연결되는 외부 음극 단자(P-)일 수 있다. 이에 따르면, 배터리 베어셀의 전극단자와 전기적으로 연결되는 제 1 단자(102)와 제 2 단자(104)는 배터리 보호회로 패키지의 한 쌍의 내부연결단자로 이해될 수 있으며, 충전기 또는 전자기기에 전기적으로 연결되는 제 3 단자(106)와 제 4 단자(108)는 배터리 보호회로 패키지의 한 쌍의 외부연결단자(P+, P-)로 이해될 수 있다. A circuit diagram including a circuit configuration of a battery protection circuit package 10 according to an embodiment of the present invention includes a first terminal 102 and a second terminal 104 electrically connected to an electrode terminal of a battery bare cell, Or a third terminal 106 and a fourth terminal 108 electrically connected to the electronic device. For example, the first terminal 102 is an internal positive terminal B + connected to the positive terminal of the battery bare cell in the battery pack, and the second terminal 104 is connected to the negative terminal of the battery bare cell B-), the third terminal 106 is an external positive terminal (P +) connected to the charger of the battery pack or the positive electrode of the electronic device and the fourth terminal 108 is connected to the charger or the external May be a negative terminal (P-). According to this, the first terminal 102 and the second terminal 104 electrically connected to the electrode terminals of the battery bare cell can be understood as a pair of internal connection terminals of the battery protection circuit package, The third terminal 106 and the fourth terminal 108 electrically connected to each other can be understood as a pair of external connection terminals P + and P- of the battery protection circuit package.

나아가, 도 9에 도시된 회로 구성은 별도의 추가적인 외부연결단자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120) 사이의 노드(n3, n8)에 연결된 테스트 단자(TP1)를 외부연결단자로 구성할 수 있다. 테스트 단자(TP1)는 패키지 상태에서 배터리의 과방전, 과충전 및/또는 과전류를 감지하여 배터리 베어셀의 충방전 또는 동작을 효과적으로 차단하도록 동작하는지 여부를 테스트하기 위한 외부연결단자일 수 있다.Furthermore, the circuit configuration shown in FIG. 9 may further include an additional external connection terminal. For example, the test terminal TP1 connected to the nodes n3 and n8 between the first circuit configuration 110 and the second circuit configuration 120 can be configured as an external connection terminal. The test terminal TP1 may be an external connection terminal for testing whether it operates to effectively discharge / discharge or operate the battery bare cell by sensing over discharge, overcharge, and / or overcurrent of the battery in the package state.

제 1 회로 구성(110)은 제 1 단자(102) 또는 제 2 단자(104) 중 적어도 하나와 제 3 단자(106) 및 제 4 단자(108) 중 적어도 하나 사이에 접속되는 적어도 하나의 제 1 트랜지스터(112)와, 제 1 트랜지스터(112)를 제어하기 위한 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 트랜지스터(112)는 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이에 접속되고, 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 이러한 제 1 트랜지스터(112)를 제어하도록 적어도 제 1 트랜지스터(112)의 게이트 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.The first circuit arrangement 110 includes at least one first terminal 102 connected between at least one of the first terminal 102 or the second terminal 104 and at least one of the third terminal 106 and the fourth terminal 108, A transistor 112 and a first protection integrated circuit device 118 for controlling the first transistor 112. [ For example, the first transistor 112 is connected between the second terminal 104 and the fourth terminal 108, and the first protection integrated circuit device 118 is at least And may be electrically connected to the gate terminal of the first transistor 112.

제 2 회로 구성(120)은 제 1 단자(102) 또는 제 2 단자(104) 중 적어도 하나와 제 3 단자(106) 및 제 4 단자(108) 중 적어도 하나 사이에 접속되는 적어도 하나의 제 2 트랜지스터(122)와, 제 2 트랜지스터(122)를 제어하기 위한 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 트랜지스터(122)는 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이에 접속되고, 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 이러한 제 2 트랜지스터(122)를 제어하도록 적어도 제 2 트랜지스터(122)의 게이트 단자에 전기적으로 연결될 수 있다. 나아가, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(122)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. The second circuit arrangement 120 includes at least one first terminal 102 and a second terminal 104 connected between at least one of the first terminal 102 or the second terminal 104 and at least one of the third terminal 106 and the fourth terminal 108. [ A transistor 122 and a second protection integrated circuit device 128 for controlling the second transistor 122. [ For example, the second transistor 122 is connected between the second terminal 104 and the fourth terminal 108, and the second protection integrated circuit device 128 is connected between the second terminal 104 and the fourth terminal 108, And may be electrically connected to the gate terminal of the second transistor 122. Furthermore, the first transistor 112 and the second transistor 122 may be connected in series with each other.

제 1 회로 구성(110) 및/또는 제 2 회로 구성(120)은 배터리의 과방전, 과충전 및/또는 과전류를 감지하여 배터리 베어셀의 충방전 또는 동작을 차단할 수 있다. 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 서로 보완적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 직렬로 구성되어 동일하게 배터리의 과방전, 과충전 및/또는 과전류를 감지하여 배터리 베어셀의 충방전 또는 동작을 차단하도록 동작할 수 있다. 이에 따라, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120) 중 어느 하나에 문제가 발생하더라도 다른 하나를 이용하여 이중으로 배터리를 보호할 수 있다.The first circuit configuration 110 and / or the second circuit configuration 120 may sense overdischarge, overcharge, and / or overcurrent of the battery to shut off charging or discharging of the battery bare cell or operation thereof. The first circuitry 110 and the second circuitry 120 may be used complementarily. For example, the first circuit configuration 110 and the second circuit configuration 120 are configured in series to sense overdischarge, overcharge, and / or overcurrent of the battery to block the charge / discharge or operation of the battery bare cell Can operate. Accordingly, even if a problem occurs in any one of the first circuit configuration 110 and the second circuit configuration 120, the battery can be doubly protected using the other.

다른 예로, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 서로 기능적으로 구분되어 사용될 수도 있다. 이 경우, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120) 중 적어도 하나의 모듈은 종래의 과전류 보호용 장치, 예컨대 피티씨(PTC) 써미스터를 대체하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120) 중 하나는 배터리의 과방전과 과충전을 제어하고, 다른 하나는 과전류를 감지하도록 제어할 수 있다.As another example, the first circuit configuration 110 and the second circuit configuration 120 may be used functionally separated from each other. In this case, at least one of the first circuitry 110 and the second circuitry 120 may operate to replace a conventional overcurrent protection device, such as a PTC thermistor. For example, one of the first circuitry 110 and the second circuitry 120 may control overdischarge and overcharge of the battery and the other to sense overcurrent.

구체적으로, 제 1 회로 구성(110)에서 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 배터리 베어셀의 과충전 및/또는 과방전을 제어하도록 제 1 트랜지스터(112)를 제어하고, 제 2 회로 구성(120)에서 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 배터리 베어셀로 흐르는 과전류를 차단하도록 제 2 트랜지스터(122)를 제어할 수 있다. 다른 예로, 제 2 회로 구성(120)에서 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 배터리 베어셀의 과충전 및/또는 과방전을 제어하도록 제 2 트랜지스터(122)를 제어하고, 제 1 회로 구성(110)에서 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 배터리 베어셀로 흐르는 과전류를 차단하도록 제 1 트랜지스터(112)를 제어할 수 있다.Specifically, in the first circuit configuration 110, the first protection integrated circuit device 118 controls the first transistor 112 to control overcharge and / or overdischarge of the battery bare cell, and the second circuit configuration 120 The second protection integrated circuit device 128 may control the second transistor 122 to block an overcurrent flowing to the battery bare cell. As another example, in the second circuit configuration 120, the second protection integrated circuit device 128 controls the second transistor 122 to control overcharge and / or overdischarge of the battery bare cell, and the first circuit configuration 110 The first protection integrated circuit device 118 may control the first transistor 112 to block the overcurrent flowing to the battery bare cell.

이하에서는 제 1 회로 구성(110)의 구성 및 동작을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the first circuit configuration 110 will be described in more detail.

제 1 트랜지스터(112)는 서로 직렬 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터(114) 및 제 2 전계효과 트랜지스터(116)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)와 제 2 전계효과 트랜지스터(116)는 서로 동일한 타입, 예컨대 N타입 모스펫(NMOSFET)일 수 있고, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n5)에서 서로 드레인(drain)을 공유하도록 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)와 제 2 전계효과 트랜지스터(116)의 드레인과 소스 사이에는 적어도 하나의 역방향의 다이오드가 구성되어, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108)의 전류 흐름을 제어할 수 있게 된다.The first transistor 112 may include a first field effect transistor 114 and a second field effect transistor 116 connected in series with each other. For example, the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116 may be the same type, for example, an N-type MOSFET (NMOSFET), and the second terminal 104 and the fourth terminal 108, May be serially connected so as to share a drain with each other at a node n5 between them. Thereby, at least one reverse diode is formed between the drain and the source of the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116 so that the second terminal 104 and the fourth terminal 108 The current flow can be controlled.

제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 제 1 트랜지스터(112), 예컨대 제 1 전계효과 트랜지스터(114) 및 제 2 전계효과 트랜지스터(116)를 제어하는 제어로직을 내부에 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어로직은 기준전압 설정부, 기준전압과 충방전 전압을 비교하기 위한 비교부, 과전류 검출부, 충방전 검출부를 포함할 수 있다. 충전 및 방전상태의 판단 기준은 유저가 요구하는 스펙(SPEC)으로 변경이 가능하며 그 정해진 기준에 따라 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)의 각 단자별 전압차를 인지하여 충ㆍ방전상태를 판정한다. 예를 들어, 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 제어로직을 출력하기 위해서, 기준단자(Vss), 전원단자(Vdd), 감지단자(V-), 방전차단신호출력단자(Dout) 및 충전차단신호출력단자(Cout)를 포함할 수 있다.The first protection integrated circuit device 118 may include control logic to control the first transistor 112, e.g., the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116. For example, the control logic may include a reference voltage setting unit, a comparison unit for comparing the reference voltage with the charge / discharge voltage, an overcurrent detection unit, and a charge / discharge detection unit. The charging and discharging state determination criteria can be changed to the SPEC requested by the user. The voltage difference of each terminal of the first protection integrated circuit element 118 is recognized according to the predetermined standard to determine the charge / discharge state do. For example, the first protection integrated circuit device 118 includes a reference terminal Vss, a power supply terminal Vdd, a detection terminal V-, a discharge cutoff signal output terminal Dout, And a blocking signal output terminal (Cout).

제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 적어도 하나의 수동소자를 개재하여 노드(n1, n3, n7)에 연결될 수 있다. 예컨대, 전원단자(vdd)는 저항(R11)을 개재하여 제 1 단자(102)와 제 3 단자(106) 사이의 노드(n1)에 접속되고, 기준단자(Vss)는 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n3)에 접속될 수 있다. 노드(n1)와 노드(n3) 사이의 기준단자(Vss)와 전원단자(Vdd) 사이에는 두 노드(n1, n3) 사이의 단락을 방지하기 위해서 커패시터(C11)가 개재될 수 있다. 감지단자(V-)는 저항(R12)을 개재하여 노드(n7)에 접속될 수 있다.The first protection integrated circuit device 118 may be connected to the nodes n1, n3, n7 via at least one passive element. For example, the power supply terminal vdd is connected to the node n1 between the first terminal 102 and the third terminal 106 via the resistor R11, the reference terminal Vss is connected to the second terminal 104, And the node n3 between the fourth terminal 108 and the fourth terminal 108. [ A capacitor C11 may be interposed between the reference terminal Vss and the power supply terminal Vdd between the node n1 and the node n3 to prevent a short circuit between the two nodes n1 and n3. The sensing terminal V- can be connected to the node n7 via the resistor R12.

이러한 구성에 따르면, 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 기준단자(Vss)의 전압을 기준으로, 전원단자(Vdd)를 통해서 충전전압 또는 방전전압을 인가할 수 있고, 감지단자(V-)를 통해서 충방전 및 과전류 상태를 감지할 수 있다. According to this configuration, the first protection integrated circuit device 118 can apply the charging voltage or the discharging voltage through the power supply terminal Vdd based on the voltage of the reference terminal Vss, Charge / discharge and over-current state can be detected.

방전차단신호출력단자(Dout)는 배터리의 방전시 제 1 트랜지스터(112)의 온-오프(on-off)를 제어하기 위해서, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)의 게이트에 접속될 수 있다. 충전차단신호출력단자(Cout)는 배터리의 충전시 제 1 트랜지스터(112)의 온-오프(on-off)를 제어하기 위해서, 제 2 전계효과 트랜지스터(116)의 게이트에 접속될 수 있다.The discharge cut-off signal output terminal Dout may be connected to the gate of the first field effect transistor 114 to control the on-off of the first transistor 112 during the discharge of the battery. The charge cutoff signal output terminal Cout may be connected to the gate of the second field effect transistor 116 to control the on-off of the first transistor 112 when the battery is charged.

배터리의 충전 시 충전전류는 제 3 단자(106)로부터 제 1 단자(102) 방향으로, 그리고 제 2 단자(104)로부터 제 4 단자(108) 방향으로 흐르게 된다. 배터리의 방전 시 방전전류는 제 1 단자(102)로부터 제 3 단자(106) 방향 그리고, 제 4 단자(108)로부터 제 2 단자(104) 방향으로 흐르게 된다.The charging current flows from the third terminal 106 to the first terminal 102 and from the second terminal 104 to the fourth terminal 108 when the battery is charged. The discharging current flows from the first terminal 102 to the third terminal 106 and from the fourth terminal 108 to the second terminal 104 when the battery is discharged.

제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 배터리 방전 시에 과전류 또는 과방전 상태를 감지하면, 방전차단신호출력단자(Dout)를 통해 로우(LOW) 신호를 출력하여 제 1 전계효과 트랜지스터(114)를 오프 시키고, 배터리 충전 시에 과전류 또는 과충전 상태를 감지하면 충전차단신호출력단자(Cout)를 통해서 로우(LOW) 신호를 출력하여 제 2 전계효과 트랜지스터(116)를 오프 시키도록 동작할 수 있다. 이에 따라, 서로 직렬 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터(114)와 제 2 전계효과 트랜지스터(116) 중 적어도 하나가 오프되게 됨에 따라서, 제 2 단자(104)에서 제 4 단자(108) 사이의 회로가 차단되어 배터리의 과충전, 과방전 및/또는 과전류가 차단될 수 있다.When the first protection integrated circuit device 118 senses an overcurrent or an overdischarge state during battery discharge, the first protection integrated circuit device 118 outputs a low signal through the discharge cutoff signal output terminal Dout to output the first field effect transistor 114 Off state or an overcharged state at the time of charging the battery, the second field effect transistor 116 may be operated to output a low signal through the charge cutoff signal output terminal Cout to turn off the second field effect transistor 116. Accordingly, as at least one of the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116 connected in series is turned off, the circuit between the second terminal 104 and the fourth terminal 108 is cut off Overcharging, overdischarging and / or overcurrent of the battery may be interrupted.

저항(R11)과 커패시터(C11)는 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)의 공급전원의 변동을 안정시키는 역할을 한다. 저항(R11)의 저항값을 크게 하면 전압 검출 시 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118) 내부에 침투되는 전류에 의해서 검출전압이 높아지기 때문에 저항(R11)의 저항값은 소정의 값, 예컨대 1KΩ 이하의 값으로 설정될 수 있다. 또한, 안정된 동작을 위해서 커패시터(C11)의 용량값은 적절하게 조절될 수 있고, 예컨대 0.01μF 이상의 적당한 값을 가질 수 있다.The resistor R11 and the capacitor C11 serve to stabilize the variation of the power supply of the first protection integrated circuit device 118. [ When the resistance value of the resistor R11 is increased, the detection voltage becomes higher due to the current penetrated into the first protection integrated circuit element 118 at the time of voltage detection, so that the resistance value of the resistor R11 is set to a predetermined value, Lt; / RTI > Also, for stable operation, the capacitance value of the capacitor C11 may be appropriately adjusted, and may have an appropriate value of, for example, 0.01 mu F or more.

저항(R11), 저항(R12)은 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)의 절대 최대정격을 초과하는 고전압 충전기 또는 충전기가 거꾸로 연결되는 경우 전류 제한 저항이 된다. 저항(R11), 저항(R12)은 전원소비의 원인이 될 수 있으므로 통상적으로 저항(R11)에서의 저항값과 저항(R12)에서의 저항값의 합은 1KΩ 보다 크게 설정될 수 있다. 저항(R12)의 저항값이 너무 크다면 과충전 차단 후에 복귀가 일어나지 않을 수 있으므로, 저항(R12)의 저항값은 10KΩ 또는 그 이하의 값으로 설정될 수 있다.The resistor R11 and the resistor R12 become current limiting resistors when the high voltage charger or charger exceeding the absolute maximum rating of the first protection integrated circuit element 118 is connected upside down. Since the resistor R11 and the resistor R12 may cause power consumption, the sum of the resistance value in the resistor R11 and the resistance value in the resistor R12 may be set to be larger than 1 KΩ. If the resistance value of the resistor R12 is too large, the resistance value of the resistor R12 may be set to a value of 10K or less since the return may not occur after the overcharge cutoff.

커패시터(C11)는 배터리 보호회로 제품의 특성에 크게 영향을 끼치지는 않지만, 유저의 요청이나 안정성을 위해 추가되고 있다. 커패시터(C11)는 전압변동이나 외부 노이즈에 대한 내성을 향상시켜 시스템을 안정화시키는 효과를 위한 것이다.The capacitor C11 does not significantly affect the characteristics of the battery protection circuit product but is added for user's request or stability. The capacitor C11 is for stabilizing the system by improving resistance to voltage fluctuation and external noise.

선택적으로, 도면에 도시되지 않았으나, ESD(Electrostatic Discharge), 서지(surge) 보호를 위하여, 저항 및 배리스터가 서로 병렬 연결되는 구조가 부가될 수 있다. 배리스터 소자는 과전압 발생시 저항이 낮아지는 소자로, 과전압이 발생되는 경우 저항이 낮아져 과전압으로 인한 회로손상 등을 최소화할 수 있다. 전술한 제 1 회로 구성(110)에서 수동소자의 수나 배치는 부가 기능에 따라서 적절하게 변형될 수 있다.Alternatively, although not shown in the drawing, a structure in which a resistor and a varistor are connected in parallel may be added for ESD (Electrostatic Discharge) and surge protection. The varistor device has a low resistance when overvoltage is generated. When the overvoltage is generated, the resistance is lowered to minimize circuit damage due to overvoltage. In the above-described first circuit configuration 110, the number or arrangement of passive elements can be appropriately modified in accordance with the additional function.

이하에서는 제 2 회로 구성(120)의 구성 및 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 예를 들어, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 동일 또는 유사한 회로배치의 소자들로 구성될 수 있고, 이 경우 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, the configuration and operation of the second circuit configuration 120 will be described in more detail. For example, the first circuit configuration 110 and the second circuit configuration 120 may be composed of elements of the same or similar circuit layout, and redundant descriptions are omitted in this case.

제 2 트랜지스터(122)는 서로 직렬 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터(124) 및 제 4 전계효과 트랜지스터(126)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)와 제 4 전계효과 트랜지스터(126)는 서로 동일한 타입, 예컨대 N타입 모스펫(NMOSFET)일 수 있고, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n6)에서 서로 드레인(drain)을 공유하도록 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)와 제 4 전계효과 트랜지스터(126)의 드레인과 소스 사이에는 적어도 하나의 역방향의 다이오드가 구성되어, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108)의 전류 흐름을 제어할 수 있게 된다.The second transistor 122 may include a third field effect transistor 124 and a fourth field effect transistor 126 connected in series with each other. For example, the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126 may be the same type, for example, an N-type MOSFET (NMOSFET), and the second terminal 104 and the fourth terminal 108, To share a drain with each other at a node n6 between them. Thereby, at least one reverse diode is formed between the drain and the source of the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126, so that the second terminal 104 and the fourth terminal 108 The current flow can be controlled.

제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 제 2 트랜지스터(122), 예컨대 제 3 전계효과 트랜지스터(124) 및 제 4 전계효과 트랜지스터(126)를 제어하는 제어로직을 내부에 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어로직은 기준전압 설정부, 기준전압과 충방전 전압을 비교하기 위한 비교부, 과전류 검출부, 충방전 검출부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 제어로직을 출력하기 위해서, 기준단자(Vss), 전원단자(Vdd), 감지단자(V-), 방전차단신호출력단자(Dout) 및 충전차단신호출력단자(Cout)를 포함할 수 있다.The second protection integrated circuit device 128 may include control logic to control the second transistor 122, e.g., the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126. For example, the control logic may include a reference voltage setting unit, a comparison unit for comparing the reference voltage with the charge / discharge voltage, an overcurrent detection unit, and a charge / discharge detection unit. For example, the second protection integrated circuit device 128 includes a reference terminal Vss, a power supply terminal Vdd, a detection terminal V-, a discharge cutoff signal output terminal Dout, And a blocking signal output terminal (Cout).

제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 적어도 하나의 수동소자를 개재하여 노드(n2, n4, n8)에 연결될 수 있다. 예컨대, 전원단자(vdd)는 저항(R21)을 개재하여 제 1 단자(102)와 제 3 단자(106) 사이의 노드(n2)에 접속되고, 기준단자(Vss)는 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n4)에 접속될 수 있다. 노드(n2)와 노드(n4) 사이의 기준단자(Vss)와 전원단자(Vdd) 사이에는 두 노드(n2, n4) 사이의 단락을 방지하기 위해서 커패시터(C21)가 개재될 수 있다. 감지단자(V-)는 저항(R22)을 개재하여 노드(n8)에 접속될 수 있다.The second protection integrated circuit device 128 may be connected to the nodes n2, n4 and n8 via at least one passive element. For example, the power supply terminal vdd is connected to the node n2 between the first terminal 102 and the third terminal 106 via the resistor R21, the reference terminal Vss is connected to the second terminal 104, And the node n4 between the fourth terminal 108 and the fourth terminal 108. [ A capacitor C21 may be interposed between the reference terminal Vss and the power supply terminal Vdd between the node n2 and the node n4 to prevent a short circuit between the two nodes n2 and n4. The sensing terminal V- can be connected to the node n8 via the resistor R22.

이러한 구성에 따르면, 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 기준단자(Vss)의 전압을 기준으로, 전원단자(Vdd)를 통해서 충전전압 또는 방전전압을 인가할 수 있고, 감지단자(V-)를 통해서 충방전 및 과전류 상태를 감지할 수 있다. 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 그 기능의 유사성으로 인해서 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)와 동일한 구조로 제조될 수 있으나, 서로 부가기능을 달리하는 경우 일부 차이가 나게 제조될 수도 있다.According to this configuration, the second protection integrated circuit device 128 can apply the charging voltage or the discharging voltage through the power supply terminal Vdd based on the voltage of the reference terminal Vss, Charge / discharge and over-current state can be detected. The second protection integrated circuit device 128 may be manufactured to have the same structure as the first protection integrated circuit device 118 due to the similarity of the functions thereof, but may be manufactured to have some differences when the additional protection functions are different from each other.

방전차단신호출력단자(Dout)는 배터리의 방전시 제 2 트랜지스터(122)의 온-오프(on-off)를 제어하기 위해서, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)의 게이트에 접속될 수 있다. 충전차단신호출력단자(Cout)는 배터리의 충전시 제 2 트랜지스터(122)의 온-오프(on-off)를 제어하기 위해서, 제 4 전계효과 트랜지스터(126)의 게이트에 접속될 수 있다.The discharge cutoff signal output terminal Dout may be connected to the gate of the third field effect transistor 124 to control the on-off of the second transistor 122 at the time of discharging the battery. The charge cutoff signal output terminal Cout may be connected to the gate of the fourth field effect transistor 126 to control the on-off of the second transistor 122 upon charging of the battery.

제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 배터리 방전 시에 과전류 또는 과방전 상태를 감지하면, 방전차단신호출력단자(Dout)를 통해 로우(LOW) 신호를 출력하여 제 3 전계효과 트랜지스터(124)를 오프 시키고, 배터리 충전 시에 과전류 또는 과충전 상태를 감지하면 충전차단신호출력단자(Cout)를 통해서 로우(LOW) 신호를 출력하여 제 4 전계효과 트랜지스터(126)를 오프 시키도록 동작할 수 있다. 이에 따라, 서로 직렬 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터(124)와 제 4 전계효과 트랜지스터(126) 중 적어도 하나가 오프되게 됨에 따라서, 제 2 단자(104)에서 제 4 단자(108) 사이의 회로가 차단되어 배터리의 과충전, 과방전 및/또는 과전류가 차단될 수 있다.The second protection integrated circuit device 128 outputs a low signal through the discharge cutoff signal output terminal Dout to generate the third field effect transistor 124 when the overcurrent or overdischarge state is detected during battery discharge. Off state or an overcharged state at the time of charging the battery, and outputs a low signal through the charge cut-off signal output terminal Cout to turn off the fourth field-effect transistor 126. Thus, as at least one of the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126 connected in series is turned off, the circuit between the second terminal 104 and the fourth terminal 108 is cut off Overcharging, overdischarging and / or overcurrent of the battery may be interrupted.

저항(R21, R22)과 커패시터(C21)은 제 1 회로 구성(110)의 저항(R11, R12)과 커패시터(C11)을 참조할 수 있고, 따라서 중복된 설명은 생략된다. 다만, 제 2 회로 구성(120)에서 저항(R21, R22)과 커패시터(C21) 값은 제 1 회로 구성(110)의 저항(R11, R12)과 커패시터(C11) 값과 같을 수도 있고, 미세 조정을 위해서 다를 수도 있다.The resistors R21 and R22 and the capacitor C21 can refer to the resistors R11 and R12 of the first circuit configuration 110 and the capacitor C11 and therefore redundant description is omitted. The values of the resistors R21 and R22 and the capacitor C21 in the second circuit configuration 120 may be equal to the values of the resistors R11 and R12 and the capacitor C11 of the first circuit configuration 110, For example.

선택적으로, 도면에 도시되지 않았으나, ESD(Electrostatic Discharge), 서지(surge) 보호를 위하여, 저항 및 배리스터가 서로 병렬 연결되는 구조가 부가될 수 있다. 전술한 제 2 회로 구성(120)에서 수동소자의 수나 배치는 부가 기능에 따라서 적절하게 변형될 수 있다.Alternatively, although not shown in the drawing, a structure in which a resistor and a varistor are connected in parallel may be added for ESD (Electrostatic Discharge) and surge protection. In the above-described second circuit arrangement 120, the number or arrangement of passive elements can be appropriately modified in accordance with the additional function.

전술한 본 발명의 듀얼 보호회로 구성에 따르면, 배터리 베어셀을 제 1 및 제 2 회로 구성(110, 120)의 이중 보호 구조를 이용하여 보호하게 됨에 따라서, 종래의 과전류 또는 과열 보호 장치, 예컨대 PTC 써미스터 또는 바이메탈 접합구조 등을 생략할 수 있어서, 그 전체 부피를 줄일 수 있다. 제 1 보호회로 모듈 및 제 2 보호회로 모듈을 구성하는 소자는 반도체칩으로 구현 가능하기 때문에 실리콘 공정 기술을 이용하면 마이크로 내지 나노 미터 단위로 미소하게 제작할 수 있기 때문이다. According to the dual protection circuit configuration of the present invention, since the battery bare cell is protected by using the double protection structure of the first and second circuit structures 110 and 120, a conventional overcurrent or overheat protection device such as PTC The thermistor or the bimetallic junction structure can be omitted, thereby reducing the total volume. Since the elements constituting the first and second protection circuit modules can be realized as a semiconductor chip, it is possible to manufacture them in a micro or nanometer scale by using a silicon process technology.

예를 들어, 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118), 제 2 프로텍션 집적회로 소자, 제 1 내지 제 4 전계효과 트랜지스터(114, 116, 124, 126)를 모두 반도체칩으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라 수동 소자들, 예컨대 저항들(R11, R12, R21, R22), 커패시터들(C11, C21)도 칩형태로 제조할 수 있다. 이러한 칩 구조는 표면실장기술을(surface mounting technology, SMT) 이용하여 용이하게 기판 상에 실장될 수 있다.For example, not only can the first protection integrated circuit device 118, the second protection integrated circuit device, and the first to fourth field effect transistors 114, 116, 124 and 126 be manufactured as semiconductor chips, Devices, such as resistors R11, R12, R21, R22, and capacitors C11, C21, may also be fabricated in chip form. Such a chip structure can be easily mounted on a substrate using surface mounting technology (SMT).

본 발명의 일부 실시예에서, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 서로 동일하거나 거의 유사한 기능을 수행하면서 이중적으로 배터리 베어셀을 보호할 수 있다. 이 경우, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 동일하거나 거의 유사한 회로소자와 회로배치를 가질 수 있다. In some embodiments of the present invention, the first circuitry 110 and the second circuitry 120 may protect the battery bare cell in duplicate while performing the same or substantially similar functions. In this case, the first circuitry 110 and the second circuitry 120 may have the same or nearly similar circuitry and circuitry.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 서로 동일 또는 유사한 기능을 수행하면서, 부가적으로 서로 다른 기능을 더 수행할 수도 있다. 이 경우, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)은 대체로 유사한 회로소자와 회로배치를 갖되, 부가적인 차별점을 가질 수 있다.In some other embodiments of the present invention, the first circuitry 110 and the second circuitry 120 may perform additional or different functions while performing the same or similar functions to each other. In this case, the first circuitry 110 and the second circuitry 120 have substantially similar circuitry and circuitry, but may have additional distinctions.

전술한 본 발명의 실시예들에서, 제 1 회로 구성(110)과 제 2 회로 구성(120)이 듀얼로 부가됨에 따라서, 종래 보다 NMOSFET의 수가 2배로 늘어 내부 저항이 증가할 수 있다. 이에 따라, 제 1 내지 제 4 전계효과 트랜지스터들(114, 116, 124, 126)은 종래보다 2배 내지 3배 정도 크게 제조되어 종래 수준으로 내부 저항을 줄일 수도 있다. 다만, 이 경우에도 제 1 내지 제 4 전계효과 트랜지스터들(114, 116, 124, 126)의 크기 및 스펙은 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.In the embodiments of the present invention described above, since the first circuit structure 110 and the second circuit structure 120 are dual-added, the number of NMOSFETs can be doubled to increase the internal resistance. Accordingly, the first to fourth field effect transistors 114, 116, 124, and 126 may be fabricated to be two to three times larger than conventional ones to reduce the internal resistance to a conventional level. In this case, however, the sizes and specifications of the first to fourth field effect transistors 114, 116, 124 and 126 may be the same or different from each other.

본 발명의 실시예들에 따른 패키지 구조체는 상술한 배터리 보호회로 패키지(10)가 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판은 리드프레임 및/또는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 상술한 한 쌍의 내부연결단자인 제 1 단자(102)와 제 2 단자(104); 및 한 쌍의 외부연결단자인 제 3 단자(106)와 제 4 단자(108);는 상기 기판의 일부분일 수 있거나 기판에 추가적으로 형성된 도전성 구조체일 수 있다. In the package structure according to the embodiments of the present invention, the above-described battery protection circuit package 10 may include a substrate. The substrate may include a lead frame and / or a printed circuit board. A first terminal 102 and a second terminal 104, which are the above-described pair of internal connection terminals; And a third terminal 106 and a fourth terminal 108, which are a pair of external connection terminals, may be a part of the substrate or may be a conductive structure additionally formed in the substrate.

상술한 회로 구성을 가지는 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지를 제조하는 과정을 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한다. A process of manufacturing the battery protection circuit package according to the embodiments of the present invention having the above-described circuit configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 8. FIG.

도 2를 참조하면, 소자가 실장될 수 있는 실장영역 및 상기 실장영역의 양측에 배치되되 외부와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 리드단자를 구비하는 리드프레임(100)을 준비한다. 리드프레임(100) 중 실장영역의 상면(100a) 상에 절연부재(105)를 배치한다. Referring to FIG. 2, a lead frame 100 having a mounting region where devices can be mounted and a plurality of lead terminals disposed on both sides of the mounting region and electrically connected to the outside is prepared. The insulating member 105 is disposed on the upper surface 100a of the mounting region of the lead frame 100. [

도 3을 참조하면, 절연부재(105) 상에 서로 직렬 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터(114) 및 제 2 전계효과 트랜지스터(116)를 포함하는 제 1 트랜지스터(112)를 다이 어태치 공정으로 배치한다. 예를 들어, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)와 제 2 전계효과 트랜지스터(116)는 서로 동일한 타입, 예컨대 N타입 모스펫(NMOSFET)일 수 있고, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n5)에서 서로 드레인(drain)을 공유하도록 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)와 제 2 전계효과 트랜지스터(116)의 드레인과 소스 사이에는 적어도 하나의 역방향의 다이오드가 구성되어, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108)의 전류 흐름을 제어할 수 있게 된다. 절연부재(105)와 직접 접촉하는 제 1 트랜지스터(112)의 바닥면은 도금 공정을 적용하여, 예를 들어, 구리 도금층이 형성될 수 있다. 제 1 트랜지스터(112) 상에 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)를 실장한다. 3, a first transistor 112 including a first field effect transistor 114 and a second field effect transistor 116 connected in series on an insulating member 105 is disposed in a die attach process . For example, the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116 may be the same type, for example, an N-type MOSFET (NMOSFET), and the second terminal 104 and the fourth terminal 108, May be serially connected so as to share a drain with each other at a node n5 between them. Thereby, at least one reverse diode is formed between the drain and the source of the first field effect transistor 114 and the second field effect transistor 116 so that the second terminal 104 and the fourth terminal 108 The current flow can be controlled. The bottom surface of the first transistor 112 in direct contact with the insulating member 105 may be subjected to a plating process, for example, a copper plating layer may be formed. The first protection integrated circuit device 118 is mounted on the first transistor 112.

도 4를 참조하면, 리드프레임(100)을 뒤집어 리드프레임(100)의 하면(100b)이 나타난다. 리드프레임(100)의 하면(100b)에서도 중앙부의 실장영역과 상기 실장영역의 양측으로 신장하는 복수개의 리드단자가 배치된다. Referring to FIG. 4, the lower surface 100b of the lead frame 100 is shown by turning the lead frame 100 upside down. Also on the lower surface 100b of the lead frame 100, a plurality of lead terminals extending to the mounting region at the center and both sides of the mounting region are disposed.

도 5를 참조하면, 리드프레임(100)의 하면(100b) 상에 서로 직렬 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터(124) 및 제 4 전계효과 트랜지스터(126)를 포함하는 제 2 트랜지스터(122)를 다이 어태치 공정으로 실장한다. 예를 들어, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)와 제 4 전계효과 트랜지스터(126)는 서로 동일한 타입, 예컨대 N타입 모스펫(NMOSFET)일 수 있고, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108) 사이의 노드(n6)에서 서로 드레인(drain)을 공유하도록 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)와 제 4 전계효과 트랜지스터(126)의 드레인과 소스 사이에는 적어도 하나의 역방향의 다이오드가 구성되어, 제 2 단자(104)와 제 4 단자(108)의 전류 흐름을 제어할 수 있게 된다. 나아가, 제 2 트랜지스터(122) 상에 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)를 실장한다. 5, a second transistor 122 including a third field effect transistor 124 and a fourth field effect transistor 126 connected in series to each other on a lower surface 100b of the lead frame 100, It is mounted by a stick process. For example, the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126 may be the same type, for example, an N-type MOSFET (NMOSFET), and the second terminal 104 and the fourth terminal 108, To share a drain with each other at a node n6 between them. Thereby, at least one reverse diode is formed between the drain and the source of the third field effect transistor 124 and the fourth field effect transistor 126, so that the second terminal 104 and the fourth terminal 108 The current flow can be controlled. Furthermore, the second protection integrated circuit device 128 is mounted on the second transistor 122.

도 6 및 도 7에서 트랜지스터와 프로텍션 집적회로 소자가 복수의 리드단자와 전기적으로 연결된 구성을 도해한다. 복수의 리드단자는 (1)번 리드단자 내지 (8)번 리드단자를 포함한다. 6 and 7 illustrate a configuration in which a transistor and a protection integrated circuit device are electrically connected to a plurality of lead terminals. The plurality of lead terminals include (1) lead terminals to (8) lead terminals.

도 6을 참조하면, 리드프레임(100)의 상면(100a) 상에 연결부재(140a)에 의하여 제 1 트랜지스터(112)와 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)가 복수의 리드단자들 중의 일부에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전계효과 트랜지스터(114)는 도 9의 노드(n3)에 대응되는 (1)번 리드단자와 전기적으로 연결되며, 제 2 전계효과 트랜지스터(116)는 도 9의 노드(n7)에 대응되는 (7)번 리드단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제 1 프로텍션 집적회로 소자(118)는 도 9의 우측 VDD 단자에 대응되는 (2)번 리드단자 및 도 9의 우측 V- 단자에 대응되는 (6)번 리드단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 6, a first transistor 112 and a first protection integrated circuit element 118 are formed on a top surface 100a of the lead frame 100 by a connection member 140a, And can be electrically connected. For example, the first field effect transistor 114 is electrically connected to the (1) numbered lead terminal corresponding to the node n3 in Fig. 9, and the second field effect transistor 116 is connected to the node n7 (7) corresponding to the lead terminal. The first protection integrated circuit element 118 may be electrically connected to the lead terminal of (2) corresponding to the right VDD terminal of FIG. 9 and the lead terminal of (6) corresponding to the right V- terminal of FIG. 9 .

도 7을 참조하면, 리드프레임(100)의 하면(100b) 상에 연결부재(140b)에 의하여 제 2 트랜지스터(122)와 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)가 복수의 리드단자들 중의 일부에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 3 전계효과 트랜지스터(124)는 도 9의 노드(n4)에 대응되는 (8)번 리드단자와 전기적으로 연결되며, 제 4 전계효과 트랜지스터(126)는 도 9의 노드(n8)에 대응되는 (2)번 리드단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제 2 프로텍션 집적회로 소자(128)는 도 9의 좌측 VDD 단자에 대응되는 (5)번 리드단자 및 도 9의 좌측 V- 단자에 대응되는 (4)번 리드단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 7, a second transistor 122 and a second protection integrated circuit device 128 are formed on a lower surface 100b of the lead frame 100 by a connecting member 140b, And can be electrically connected. For example, the third field effect transistor 124 is electrically connected to the (8) lead terminal corresponding to the node n4 in Fig. 9, and the fourth field effect transistor 126 is connected to the node n8 (2) corresponding to the lead terminal (2). Further, the second protection integrated circuit element 128 can be electrically connected to the lead terminal (5) corresponding to the left VDD terminal in FIG. 9 and the lead terminal (4) corresponding to the left V- terminal in FIG. 9 .

상술한 전기적 연결구성을 가지는 배터리 보호회로 패키지(10)는 봉지재와 외부로 노출된 리드단자의 단부 형상 및 배치에 따라 다양한 실시예들이 가능하다. The battery protection circuit package 10 having the above-described electrical connection structure is applicable to various embodiments according to the shape and arrangement of the end portions of the sealing material and the lead terminals exposed to the outside.

예를 들어, 도 1a를 참조하면, 봉지재(55)로부터 노출된 상기 리드단자는 봉지재(55)에서 외측방향으로 신장하다가 하방으로 일차 절곡되고 다시 내측방향으로 이차 절곡된다. 상기 리드단자의 단부는 봉지재(55)의 하부면에 배치된다. 봉지재(55)의 하부면은 단차가 없이 편평하다. 본 실시예에 따른 배터리 보호회로 패키지(10)는 소자를 적층 구조로 배치하므로 컴팩트한 단면적을 가지는 이점을 가지지만 두께가 증가하는 문제점을 가질 수 있다. For example, referring to FIG. 1A, the lead terminal exposed from the encapsulant 55 extends in the outward direction in the encapsulant 55, is primarily bent downward, and then is bent inward again. The end of the lead terminal is disposed on the lower surface of the sealing material 55. The lower surface of the sealing material 55 is flat without a step. The battery protection circuit package 10 according to the present embodiment has the advantage of having a compact cross-sectional area because the devices are arranged in a laminated structure, but may have a problem of an increase in thickness.

도 1b를 참조하면, 봉지재(55)로부터 노출된 상기 리드단자는 봉지재(55)에서 외측방향으로 신장하다가 하방으로 일차 절곡된 후에 다시 외측방향으로 이차 절곡되어 신장한다. 이 경우, 상기 리드단자의 단부는 봉지재(55)와 접촉하지 않는다. Referring to FIG. 1B, the lead terminal exposed from the encapsulant 55 extends in the outward direction from the encapsulant 55, is first bent downward, and then is bent outward again to be bent. In this case, the end portion of the lead terminal does not contact the sealing material 55.

도 1c를 참조하면, 봉지재(55)로부터 노출된 상기 리드단자는 봉지재(55)에서 외측방향으로 신장하다가 하방으로 일차 절곡되고 다시 내측방향으로 이차 절곡된다. 상기 리드단자의 단부는 봉지재(55)의 하부면에 배치된다. 봉지재(55)의 하부면의 양측은 두께가 상대적으로 얇은 단차(H)를 형성하되, 상기 리드단자의 단부는 봉지재(55)의 두께가 상대적으로 얇은 영역에 접촉되도록 배치된다. 이러한 구성에 의하면, 배터리 보호회로 패키지(10)의 두께를 상대적으로 감소시킬 수 있는 이점을 가진다. Referring to FIG. 1C, the lead terminals exposed from the encapsulant 55 extend in the outward direction from the encapsulant 55, then are primarily bent downward, and then bent inward again. The end of the lead terminal is disposed on the lower surface of the sealing material 55. Both sides of the lower surface of the sealing material 55 form a step H having a relatively thin thickness, and the end of the lead terminal is disposed so as to be in contact with a relatively thin region of the sealing material 55. This configuration has an advantage that the thickness of the battery protection circuit package 10 can be relatively reduced.

본 발명의 실시예들에 따른 배터리 보호회로 패키지 및 이를 구비하는 패키지 구조체는 종래의 과전류 또는 과열 보호 장치, 예컨대 PTC 써미스터를 사용한 제품에 비해서 다음과 같은 유리한 효과를 가진다. The battery protection circuit package and the package structure including the battery protection circuit package according to embodiments of the present invention have the following advantageous effects compared to the conventional overcurrent or overheat protection device, for example, a product using a PTC thermistor.

첫째, 본 발명의 실시예들에서는 PTC 써미스터 적용 대비하여 과전류 또는 과열에 의하여 전류가 차단된 후에 복귀하는 동작이 안정적으로 구현될 수 있다. First, in the embodiments of the present invention, the operation of returning after the current is cut off due to the overcurrent or overheating can be stably realized as compared with the application of the PTC thermistor.

둘째, 본 발명의 실시예들에서는 PTC 써미스터보다 상대적으로 부품 크기가 작은 전자 부품을 사용하면서도 효과적으로 과전류를 차단할 수 있다. 일반적으로 PTC 써미스터는 크기가 상대적으로 커서 배터리 보호회로 장치의 컴팩트화가 어려운 단점이 있다. 본 발명에 따르면 이러한 문제점을 효과적으로 극복할 수 있을 것으로 기대된다. Second, in the embodiments of the present invention, it is possible to effectively prevent the overcurrent while using an electronic component having a relatively smaller component size than the PTC thermistor. Generally, the PTC thermistor has a relatively large size, which makes it difficult to make the battery protection circuit device compact. According to the present invention, it is expected that this problem can be effectively overcome.

셋째, 본 발명의 실시예들에서는 PTC 써미스터보다 상대적으로 부품 단가가 낮은 전자 부품을 사용하면서도 효과적으로 과전류를 차단할 수 있다. 일반적으로 PTC 써미스터의 단가가 높아 배터리 보호회로 장치의 생산단가를 상승시키는 주요한 원인이 되고 있다. 본 발명에 따르면 이러한 문제점을 효과적으로 극복할 수 있을 것으로 기대된다. Third, in the embodiments of the present invention, it is possible to effectively prevent the overcurrent while using an electronic component having a relatively lower component price than the PTC thermistor. In general, the unit price of PTC thermistor is high, which is a major cause of increasing the production cost of the battery protection circuit device. According to the present invention, it is expected that this problem can be effectively overcome.

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.

55 : 봉지재
100 : 리드프레임
105 : 절연부재
114, 116, 124, 126 : 전계효과 트랜지스터
118, 128 : 프로텍션 집적회로 소자
140a, 140b : 전기적 연결부재55: Encapsulation material
100: Lead frame
105: Insulation member
114, 116, 124, 126: field effect transistor
118, 128: Protection integrated circuit device
140a, 140b: electrical connecting member

Claims (9)

소자가 실장될 수 있는 실장영역 및 외부와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 리드단자를 구비하는 리드프레임;
상기 실장영역의 상면에 배치된, 적어도 하나의 제 1 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터를 제어하기 위한 제 1 프로텍션 집적회로 소자를 구비하는, 제 1 보호회로 모듈;
상기 실장영역의 하면에 배치된, 적어도 하나의 제 2 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터를 제어하기 위한 제 2 프로텍션 집적회로 소자를 구비하는, 제 2 보호회로 모듈;
상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈과 상기 복수의 리드단자를 전기적으로 각각 연결하는 전기적 연결부재; 및
상기 리드단자의 일부를 노출하면서 상기 제 1 트랜지스터, 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자, 상기 제 2 트랜지스터, 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자를 밀봉하는 봉지재;
를 포함하는, 배터리 보호회로 패키지.A lead frame having a mounting area in which the device can be mounted and a plurality of lead terminals that can be electrically connected to the outside;
A first protection circuit module disposed on an upper surface of the mounting region, the first protection circuit module including at least one first transistor and a first protection integrated circuit element for controlling the at least one first transistor;
A second protection circuit module having at least one second transistor and a second protection integrated circuit element for controlling the at least one second transistor, the second protection circuit module being disposed on a lower surface of the mounting region;
An electrical connecting member electrically connecting the first protection circuit module and the second protection circuit module to the plurality of lead terminals electrically; And
An encapsulant for sealing the first transistor, the first protection integrated circuit element, the second transistor and the second protection integrated circuit element while exposing a part of the lead terminal;
The battery protection circuit package comprising: 제 1 항에 있어서,
제 1 보호회로 모듈과 제 2 보호회로 모듈은 서로 동일한 배치의 소자들로 구성되며, 상기 제 2 보호회로 모듈은 피티씨 써미스터를 대체하도록 과전류 보호용으로 동작하며, 제 1 보호회로 모듈에서 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자는 배터리 베어셀의 과충전 및/또는 과방전을 제어하도록 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터를 제어하고, 상기 제 2 보호회로 모듈에서 상기 2 프로텍션 집적회로 소자는 상기 배터리 베어셀로 흐르는 과전류를 차단하도록 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터를 제어하는, 배터리 보호회로 패키지.The method according to claim 1,
The first protection circuit module and the second protection circuit module are composed of the same arrangement of elements, and the second protection circuit module is operated for overcurrent protection so as to replace the Pittsy thermistor. In the first protection circuit module, The protection integrated circuit device controls the at least one first transistor to control overcharging and / or overdischarging of the battery bare cell, and in the second protection circuit module, the two protection integrated circuit elements detect overcurrent Said at least one second transistor to shut off said at least one second transistor. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 상면에 상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터 및 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층되고, 상기 제 2 보호회로 모듈은 상기 실장영역의 하면에 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자가 순차적으로 적층된, 배터리 보호회로 패키지. The method according to claim 1,
Wherein the at least one first transistor and the first protection integrated circuit element are sequentially stacked on an upper surface of the mounting region of the first protection circuit module, The second transistor of the second protection integrated circuit element and the second protection integrated circuit element are sequentially stacked. 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 트랜지스터의 드레인과 상기 적어도 하나의 제 2 트랜지스터의 드레인 간의 공통(common) 연결을 방지하기 위하여, 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 상기 실장영역 사이에 개재된 절연부재;를 더 포함하는, 배터리 보호회로 패키지. The method of claim 3,
Wherein the first protection circuit module and the second protection circuit module are electrically connected to each other through a contact hole formed in the mounting region of the at least one first transistor and the drain region of the at least one second transistor, And an insulating member interposed between the first and second terminals. 제 4 항에 있어서,
상기 절연부재와 접촉하는 상기 제 1 보호회로 모듈 및 상기 제 2 보호회로 모듈 중의 어느 하나와 상기 절연부재 사이에 개재된 구리 도금층;을 더 포함하는, 배터리 보호회로 패키지.5. The method of claim 4,
And a copper plating layer interposed between any one of the first protective circuit module and the second protective circuit module and the insulating member in contact with the insulating member. 제 1 항에 있어서,
상기 봉지재로부터 노출된 상기 리드단자는 상기 봉지재에서 외측방향으로 신장하다가 내측방향으로 절곡되되, 상기 리드단자의 단부는 상기 봉지재의 하부면에 배치된, 배터리 보호회로 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the lead terminal exposed from the encapsulant extends in an outward direction in the encapsulant and is bent inward, and an end of the lead terminal is disposed on a lower surface of the encapsulant. 제 6 항에 있어서,
상기 봉지재의 하부면의 양측은 두께가 상대적으로 얇은 단차를 형성하되, 상기 리드단자의 단부는 상기 봉지재의 두께가 상대적으로 얇은 영역에 접촉되도록 배치된, 배터리 보호회로 패키지.The method according to claim 6,
Wherein both sides of the lower surface of the sealing material form a step having a relatively thin thickness, and an end of the lead terminal is disposed so as to be in contact with a region having a relatively thin thickness of the sealing material. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 리드단자 중에서 상기 제 1 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 1 프로텍션 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 2 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 리드단자, 상기 제 2 프로텍션 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 리드단자는 동일하지 않고 서로 이격되어 상이한 리드단자인 것을 특징으로 하는, 배터리 보호회로 패키지.The method according to claim 1,
A lead terminal electrically connected to the first transistor among the plurality of lead terminals, a lead terminal electrically connected to the first protection integrated circuit element, a lead terminal electrically connected to the second transistor, And the lead terminals electrically connected to the circuit elements are not the same but are different lead terminals from each other. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리 보호회로 패키지;
상기 배터리 보호회로 패키지가 실장되되, 상기 리드단자를 통하여 상기 배터리 보호회로 패키지와 전기적으로 연결되는 구성을 가지는 기판; 및
상기 기판 상에 실장된 수동소자;
를 포함하는, 패키지 구조체.




9. The battery protection circuit package according to any one of claims 1 to 8,
A board having the battery protection circuit package mounted thereon and electrically connected to the battery protection circuit package through the lead terminal; And
A passive element mounted on the substrate;
≪ / RTI >




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