(54)【考案の名称】マルチチップモジュール

(73)【実用新案権者】富晶電子股▲ふん▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図6A

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、マルチチップモジュールに関し、より詳しくは、SOT26パッケージを採用し、パワーMOSFETを内蔵するマルチチップモジュールの応用と、前記マルチチップモジュールを単セルリチウム電池の保護回路としたものに関する。

【従来の技術】

【0002】
図1は従来の単セルリチウム電池装置の概略図である。単セルリチウム電池装置1は各種保護機構を有する。単セルリチウム電池装置1が過充電された場合、強烈な放熱反応が起こり、火災を引き起こす危険性が高まる。現在市場に出ている単セルリチウム電池装置1は主に単セルリチウム電池芯材10に加え、単セルリチウム電池保護板12により構成されている。前述の単セルリチウム電池装置1中の単セルリチウム電池保護板12上の回路は、単セルリチウム電池芯材10の過充電防止に用いられている。
【0003】
単セルリチウム電池保護板12は複数の抵抗器R1、R2、コンデンサC及び単セルリチウム電池保護IC120に二つのパワーMOSFETM1、M2からなるパワーMOSFETIC122を加えプリント基板(図示せず)に溶接することで構成される。パワーMOSFETIC122中のパワーMOSFETM1は単セルリチウム電池保護IC120により、単セルリチウム電池芯材10から電流が流出するのを防ぎ、パワーMOSFETM2は電流が単セルリチウム電池芯材10内に流入するのを防止する。単セルリチウム電池保護IC120は通常SOT26パッケージが採用され、パワーMOSFETIC122は通常TSSOP8パッケージが採用される。
【0004】
更に、市場にはパワーMOSFET内蔵の単セルリチウム電池保護ICもあり、このような複合単セルリチウム電池保護ICはTSSOP8パッケージとMSOP8パッケージを採用している。
【考案が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、TSSOP8パッケージを採用した単セルリチウム電池保護ICは、その体積が4.35mm×3.15mm×0.92mmと非常に大きく、このようなパッケージ体積は薄くて軽量な小型製品の設計目的には不向きである。
【0006】
本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、パワーMOSFET内蔵の単セルリチウム電池保護ICを備えた、SOT26(Small Outline Transistor 26;SOT26)パッケージによるマルチチップモジュールを提供することを目的とする。

【効果】

【0009】
上述のとおり、本考案に係るマルチチップモジュールはパワーMOSFET内蔵の単セルリチウム電池保護ICであり、SOT26パッケージを採用し、体積はおよそ2.95mm×1.56mm×1.11mmとなる。これにより、本考案に係るマルチチップモジュールはSOT26パッケージによりコスト削減、薄型化、軽量小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】従来の単セルリチウム電池装置を示す概略図である。
【図2A】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのピン配置を示す概略図である。
【図2B】本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのピン配置を示す概略図である。
【図3】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールを応用した回路を示す概略図である。
【図4A】本考案の実施形態1の電池保護チップのピン配置を示す概略図である。
【図4B】本考案の実施形態2の電池保護チップのピン配置を示す概略図である。
【図5A】本考案の実施形態1の電力スイッチチップのピン配置を示す概略図である。
【図5B】本考案の実施形態2の電力スイッチチップのピン配置を示す概略図である。
【図6A】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。
【図6B】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールの別のパッケージ構造を示す概略図である。
【図7A】本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。
【図7B】本考案の実施形態2のマルチチップモジュールの別のパッケージ構造を示す概略図である。
【図8A】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。
【図8B】本考案の実施形態1のマルチチップモジュールの別のパッケージ構造を示す概略図である。
【図9A】本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。
【図9B】本考案の実施形態2のマルチチップモジュールの別のパッケージ構造を示す概略図である。

【0011】
以下、図面に基づいて、本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。
【0012】
図2Aは本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのピン配置を示す概略図である。マルチチップモジュール2はSOT26(Small Outline Transistor 26;SOT26)パッケージを採用し、6本のピンを有し、6本のピンの機能はそれぞれ、第1ピンPIN1はグラウンドピン(GND)、第2ピンPIN2及び第5ピンPIN5はドレインピン(D12)、第3ピンPIN3はロードピン(BATN)、第4ピンPIN4は過電流検知ピン(CS)、第6ピンPIN6は電池電圧検知ピン(VCC)である。
【0013】
図2Bは本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのピン配置を示す概略図である。マルチチップモジュール2の6本のピンの機能はそれぞれ、第1ピンPIN1はロードピン(BATN)、第2ピンPIN2及び第5ピンPIN5はドレインピン(D12)、第3ピンPIN3はグラウンドピン(GND)、第4ピンPIN4は電池電圧検知ピン(VCC)、第6ピンPIN6は過電流検知ピン(CS)である。
【0014】
図3は本考案の実施形態1のマルチチップモジュールを応用した回路を示す概略図である。マルチチップモジュール2を単セルリチウム電池芯材3と、複数の抵抗器R1、R2及びコンデンサCとともにプリント基板(図示せず)上に溶接し、単セルリチウム電池装置(図示せず)を構成する。また図3に示すように、マルチチップモジュール2の第3ピンPIN3及び第4ピンPIN4の間に抵抗器R2を接続させ、電流検知用途に用いる。このほか、第1ピンPIN1及び第6ピンPIN6の間に抵抗器R1、コンデンサC及び単セルリチウム電池芯材3を接続し、単セルリチウム電池芯材3の動作電圧を取得できる。
【0015】
本実施形態のSOT26(Small Outline Transistor 26;SOT26)パッケージを採用したマルチチップモジュール2は薄くて軽量な小型パッケージを提供し、プリント基板と単セルリチウム電池装置全体の使用空間の合理化を可能とする。
【0016】
図4Aは本考案の実施形態1の電池保護チップのピン配置を示す概略図である。電池保護チップ20は上面202と底面204とを有し、上面202は過充電コントロール出力パッドOC、過放充電コントロール出力パッドOD、動作電圧入力パッドVCC、グラウンドパッドGND及び電流計測パッドCSを有する。図4Bは本考案の実施形態2の電池保護チップのピン配置を示す概略図である。電池保護チップ30は上面302と底面304とを有し、上面302は過充電コントロール出力パッドOC、過放充電コントロール出力パッドOD、動作電圧入力パッドVCC、グラウンドパッドGND及び電流計測パッドCSを有する。
【0017】
図5Aは本考案の実施形態1の電力スイッチチップのピン配置を示す概略図である。電力スイッチチップ22は上面222と底面224とを有し、電力スイッチチップ22は二つのパワーMOSFETを有する。底面224は前記パワーMOSFETの2つのドレイン接地回路(COMMOn DRAin)であり、上面222は第一ソースエリア221、第一ゲートエリア225、第二ソースエリア223及び第二ゲートエリア227を有する。図5Bは本考案の実施形態2の電力スイッチチップのピン配置を示す概略図である。電力スイッチチップ32は上面322と底面324とを有し、電力スイッチチップ32は二つのパワーMOSFETを有する。底面324は前記パワーMOSFETの2つのドレイン接地回路(COMMOn DRAin)であり、上面322は第一ソースエリア321、第一ゲートエリア325、第二ソースエリア323及び第二ゲートエリア327を有する。
【0018】
図6Aは本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。マルチチップモジュール2はピンフレーム21、電力スイッチチップ22及び電池保護チップ20で構成される。ピンフレーム21はチッププレースエリア211、第1ピンPIN1、第2ピンPIN2、第3ピンPIN3、第4ピンPIN4、第5ピンPIN5及び第6ピンPIN6を有する。第2ピンPIN2及び第5ピンPIN5はチッププレースエリア211に電気的に接続され、ピンPIN1、PIN3、PIN4、PIN6はそれぞれ電気的に絶縁され設置される。
【0019】
底面224はチッププレースエリア211上に電気的に接続されて設置され、また上面222は第1ピンPIN1及び第3ピンPIN3に電気的に接続される。底面224は導電性接着剤によりチッププレースエリア211と電気的に接続される。上面222上の第一ソースエリア221はリード線により第3ピンPIN3と電気的に接続され、第二ソースエリア223はリード線により第1ピンPIN1と電気的に接続される。
【0020】
電池保護チップ20の底面204は電力スイッチチップ22の上面222の部分エリア上に電気的に絶縁されて設置され、電池保護チップ20の上面202は電力スイッチチップ22の上面222、第1ピンPIN1、第4ピンPIN4及び第6ピンPIN6に電気的に接続される。電池保護チップ20は絶縁性接着剤により電力スイッチチップ22の上面222の部分エリア上に設置される。
【0021】
電池保護チップ20の上面202上の過充電コントロール出力パッドOCはリード線により電力スイッチチップ22の上面222上の第一ゲートエリア225に電気的に接続される。過放充電コントロール出力パッドODはリード線により電力スイッチチップ22の上面222上の第二ゲートエリア227に電気的に接続される。動作電圧入力パッドVCCはリード線によりピンフレーム21の第6ピンPIN6に電気的に接続される。電流計測パッドCSはリード線によりピンフレーム21の第4ピンPIN4に電気的に接続される。グラウンドパッドGNDはリード線によりピンフレーム21の第1ピンPIN1に電気的に接続、或いは、電力スイッチチップ22の上面222上の第二ソースエリア223を経由しピンフレーム21の第1ピンPIN1に電気的に接続される(図6Bに図示する)。
【0022】
図7Aは本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。図7Aのマルチチップモジュール3と前述の図6Aのマルチチップモジュール2の相違点は、マルチチップモジュール3の電池保護チップ30及び電力スイッチチップ32はどちらもピンフレーム31のチッププレースエリア311上に設置されることである。
【0023】
電力スイッチチップ32の底面324はチッププレースエリア311上に電気的に接続して設置され、上面322の第一ソースエリア321及び第二ソースエリア323はピンフレーム31の第3ピンPIN3及び第1ピンPIN1にそれぞれ電気的に接続される。
【0024】
電池保護チップ30の底面304はチッププレースエリア311上に電気的に絶縁されて設置され、上面302の過充電コントロール出力パッドOC及び過放充電コントロール出力パッドODは電力スイッチチップ32の上面322の第一ゲートエリア325及び第二ゲートエリア327にそれぞれ電気的に接続される。また、電池保護チップ30の上面302の電流計測パッドCS及び動作電圧入力パッドVCCはピンフレーム31の第4ピンPIN4及び第6ピンPIN6にそれぞれ電気的に接続される。上面302のグラウンドパッドGNDはピンフレーム31の第1ピンPIN1に電気的に接続、或いは、電力スイッチチップ32の上面322上の第二ソースエリア323を経由しピンフレーム31の第1ピンPIN1に電気的に接続される(図7Bに図示する)。
【0025】
図8Aは本考案の実施形態1のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。図8Aのマルチチップモジュール2’と前述の図6Aのマルチチップモジュール2の相違点は、図8Aに図示した電池保護チップ20上の各パッドの設置位置と図6Aに図示した各パッドの設置位置が左右反転していることである。
【0026】
図8Aに示すように、電池保護チップ20の過充電コントロール出力パッドOCはリード線により電力スイッチチップ22の第二ゲートエリア227に電気的に接続される。過放充電コントロール出力パッドODはリード線により電力スイッチチップ22の第一ゲートエリア225に電気的に接続される。動作電圧入力パッドVCCはリード線によりピンフレーム21の第4ピンPIN4に電気的に接続される。電流計測パッドCSはリード線によりピンフレーム21の第6ピンPIN6に電気的に接続される。グラウンドパッドGNDはリード線によりピンフレーム21の第3ピンPIN3に電気的に接続、或いは、電力スイッチチップ22の第一ソースエリア221を経由しピンフレーム21の第3ピンPIN3 に電気的に接続される(図8Bに図示する)。図8A及び図8Bに図示するマルチチップモジュール2’のピン配置は図2Bのものと同じである。図9Aは本考案の実施形態2のマルチチップモジュールのパッケージ構造を示す概略図である。図9Aのマルチチップモジュール3’と前述の図7Aのマルチチップモジュール3の相違点は、図9Aに図示した電池保護チップ30上の各パッドの設置位置と図7Aに図示した各パッドの設置位置が左右反転していることである。
【0027】
図9Aに示すように、電池保護チップ30の過充電コントロール出力パッドOCは電力スイッチチップ32の第二ゲートエリア327に電気的に接続され、過放充電コントロール出力パッドODは電力スイッチチップ32の第一ゲートエリア325に電気的に接続される。また、電池保護チップ30の電流計測パッドCSはピンフレーム31の第6ピンPIN6に電気的に接続され、動作電圧入力パッドVCCはピンフレーム31の第4ピンPIN4に電気的に接続される。電池保護チップ30のグラウンドパッドGNDはピンフレーム31の第3ピンPIN3に電気的に接続、或いは、電力スイッチチップ32の第一ソースエリア321を経由しピンフレーム31の第3ピンPIN3に電気的に接続される(図9Bに図示する)。図9A及び図9Bに図示したマルチチップモジュール3’のピン配置は図2Bのものと同じである。
【0028】
上述のとおり、本考案に係るマルチチップモジュールはパワーMOSFET内蔵の単セルリチウム電池保護ICであり、SOT26パッケージを採用し、体積はおよそ2.95mm×1.56mm×1.11mmとなる。これにより、本考案に係るマルチチップモジュールはSOT26パッケージによりコスト削減、薄型化、軽量小型化を実現できる。
【0029】
上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当前記技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【0030】
1 単セルリチウム電池装置
10 単セルリチウム電池芯材
12 単セルリチウム電池保護板
R1、R2 抵抗器
C コンデンサ
120 単セルリチウム電池保護IC
122 パワーMOSFETIC
M1、M2 パワーMOSFET
2、2’、3、3’ マルチチップモジュール
PIN1 第1ピン
PIN2 第2ピン
PIN3 第3ピン
PIN4 第4ピン
PIN5 第5ピン
PIN6 第6ピン
3 単セルリチウム電池芯材
R1、R2 抵抗器
C コンデンサ
20、30 電池保護チップ
202、302 上面
204、304 底面
OC 過充電コントロール出力パッド
OD 過放充電コントロール出力パッド
VCC 動作電圧入力パッド
GND グラウンドパッド
CS 電流計測パッド
22、32 電力スイッチチップ
222、322 上面
224、324 底面
221、321 第一ソースエリア
225、325 第一ゲートエリア
223、323 第二ソースエリア
227、327 第二ゲートエリア
21、31 ピンフレーム
211、311 チッププレースエリア

(57)【要約】

【課題】パワーMOSFETを内蔵する単セルリチウム電池保護ICであり、SOT26を利用しパッケージングされるマルチチップモジュールを提供する。【解決手段】マルチチップモジュールは、ピンフレーム、電力スイッチチップ及び電池保護チップを有し、前記ピンフレームはチッププレースエリアと六本のピンとを有し、第2ピン及び第5ピンはチッププレースエリアに電気的に接続され、他のピンは各自電気的に絶縁して設置される。前記電力スイッチチップの底面はチッププレースエリア上に電気的に接続され、上面は第1ピン及び第3ピンに電気的に接続される。前記電池保護チップの底面は電力スイッチチップの上面に絶縁して設置される。電池保護チップの上面は電力スイッチチップの上面、第1ピン、第4ピン及び第6ピンに電気的に接続される。前述のマルチチップモジュールはSOT26パッケージを利用する。


【パテントレビュー】

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