CN101119035A - 单组保护电路模块以及使用其的电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保护电路模块及电池组,该保护电路模块包括:其中形成有至少一个布线图案的印刷电路板,与印刷电路板上的布线图案连接并与可充电电池电连接的导电垫,和焊接在印刷电路板上的布线图案上的半导体封装,从而如果可充电电池的电压处于过度充电或过度放电的状态,则半导体封装选择性地切断可充电电池的充电路径或放电路径。
Description
技术领域
本发明的各方面涉及保护电路模块以及使用该保护电路模块的电池组,更特别地,涉及保护电路模块以及使用该保护电路模块的电池组,它们具有小的印刷电路板面积、能抵抗电磁波或静电并通过把集成电路(IC)、充电开关和放电开关集成在单半导体封装中实现了成本降低。
背景技术
一般地,与传统的镍-镉和镍-氢电池那些相比,锂型二次电池具有高的能量密度。锂型二次电池的例子包括锂离子电池和锂离子聚合物电池。锂型二次电池主要作为便携式电子装置例如笔记本电脑、移动电话和个人数字助理(PDA)的电源。
然而,如果以不适当的方式使用锂型二次电池,则由于它们不稳定的化学成份,它们爆炸或自燃的可能性较大。因此为了避免电池被过度充电和过度放电,并且为了避免其性能的降低,所谓的“保护电路模块”被安装到锂型二次电池上.
图1A和图1B示出了相关技术的保护电路模块的略图。
如图所示,相关技术的保护电路模块100’包括板型印刷电路板110’、集成电路120’、充电开关130’、放电开关140’、多个无源元件151’和152’和导电垫161’和162’。如图所示,集成电路120’是单半导体封装型(onesemiconductor-package type)的,检测二次电池(没有示出)的电压和电流,从而开启或关断充电开关130’和放电开关140’。此外,充电开关130’和放电开关140’分别是单半导体封装型的。集成电路120’和充电开关130’,以及集成电路120’和放电开关140’通过印刷电路板110’上的形成的布线图案互相连接。此外,充电开关130’和放电开关140’可以是功率MOSFET。
参见图2,示出了包括相关技术的保护电路模块的相关技术的电池组的电路图。如图所示,相关技术中的电池组200’包括二次电池210’、组端子171’和172’、电阻151’、电容152’、集成电路120’、充电开关130’和放电开关140’。充电开关130’和放电开关140’通过布线图案111’电连接到集成电路120’。因此,充电开关130’和放电开关140’可以通过集成电路120’的控制信号开启或关断。此外,充电器或者外部系统电连接到组端子171’和172’。
在相关技术的电池组200’中,集成电路120’检测二次电池210’的充电电压或者放电电压。例如,如果二次电池210’被过度充电,则集成电路120’输出预定的控制信号至充电开关130’。因此,充电开关130’被关断从而防止额外的充电。此外,如果二次电池210’被过度放电,则集成电路120’输出预定的控制信号至放电开关140’。因此,放电开关140’被关断从而防止额外的放电。
寄生二极管分别形成在充电开关130’和放电开关140’内。因此,如果充电开关130’由于二次电池210’的过度充电被关断,则二次电池210’进入可放电的状态。此外,如果放电开关140’由于二次电池210’的过度放电被关断,则二次电池210’进入可充电的状态。
发明内容
然而,相关技术的保护电路模块及其电池组以集成电路和两个开关分别形成为半导体封装型器件的方式被安装在印刷电路板上。这样,印刷电路板的长度和宽度由于单独的半导体封装而增加,这样是不利的。因此,基于印刷电路板增加的尺寸,电池组的总体积需要增加。如果对电池组的最大体积有限制的话,则电池组中二次电池所占的相对体积将减少。因此,这样就限制了二次电池的容量。
此外,相关技术的保护电路模块和电池组中,焊接到印刷电路板上的主要部件的数量为3个,并且需要进行至少3次焊接。因此,工作中制造相关技术中的印刷电路板的步骤的数量以及出现焊接故障的可能性增加。
此外,相关技术的保护电路模块和电池组中,需要在印刷电路板上形成单独的布线图案来连接集成电路和两个开关。因此,在印刷电路板上需要额外的布线图案形成工序。布线图案增加了外部静电或电磁波将流入集成电路和两个开关的可能性。此外,存在由静电或电磁波导致相关技术的保护电路模块和电池组的错误操作的危险。
此外,相关技术的保护电路模块和电池组中,单独的电容需要并联地电连接至两个开关以防止静电,并且,单独的电阻需要电连接至控制两个开关的配线以防止静电。
最后,相关技术的保护电路模块和电池组中,集成电路或两个开关需要制造或购买。因此,其制造成本增加。
因此,本发明的方面进行来解决相关技术中发生的上述问题和/或其它问题,并且本发明的方面提供了具有小面积印刷电路板的电池组,可抵抗因电磁波或静电导致的故障,并且通过把集成电路(IC)、充电开关和放电开关集成在一个半导体封装中来实现了成本降低。
为了完成本发明上述的方面和/或其它方面,保护电路模块包括:印刷电路板,其中形成至少一个布线图案;导电垫,与印刷电路板的至少一个布线图案连接,并与二次电池电连接;和半导体封装,焊接在印刷电路板上的至少一个布线图案上,并且如果二次电池的电压处于过度充电或过度放电的范围内,则切断二次电池的充电路径或放电路径。
根据本发明的方面,半导体封装包括:集成电路,检测二次电池的电压,并根据检测到的电压输出预定的控制信号;充电开关,根据集成电路的控制信号选择性地切断充电路径;和放电开关,其根据集成电路的控制信号选择性地切断放电路径。
此外,根据本发明的方面,半导体封装包括:第一安装板;集成电路,附着到第一安装板上,检测二次电池的电压,并且根据检测到的电压输出预定的控制信号;多个第一引脚,布置在第一安装板的外侧,并且与集成电路电连接;第二安装板,位于第一安装板的一侧;充电开关和放电开关,连接到第二安装板上以根据集成电路的控制信号选择性的切断充电路径和放电路径;多个第二引脚,布置在第二安装板的周围,并且与充电开关和放电开关电连接;以及密封剂,包封第一安装板、集成电路、多个第一引脚、第二安装板、充电开关、放电开关和多个第二引脚,其中多个第一引脚和第二引脚以预定的长度突出到半导体封装的外侧。
根据本发明的方面,集成电路和多个第一引脚的其中一个通过至少一条导线连接。
根据本发明的方面,充电开关和放电开关与多个第二引脚通过一个或多条导线连接。
根据本发明的方面,集成电路与充电开关、或者集成电路与放电开关通过至少一条导线连接。
根据本发明的方面,多个第一引脚中的至少一个与第一安装板直接连接。
根据本发明的方面,多个第二引脚中的至少一个与第二安装板直接连接。
根据本发明的方面,多个第一引脚和第二引脚相对于位于其中心的密封剂成行地排列在半导体封装的侧面。
根据本发明的方面,至少一个无源元件被焊接在印刷电路板上的布线图案上。
根据本发明的方面,至少一个连接到外部系统的组端子形成于印刷电路板中的布线图案上。
根据本发明的方面,电池组包括:可充电电池;组端子,与可充电电池并联;和保护电路模块,与可充电电池连接,检测二次电池的电压,并且选择性地切断其过度充电或过度放电。
根据本发明的方面,保护电路模块包括:集成电路,检测可充电电池的过度充电或过度放电并输出选择性地切断可充电电池的充电和放电的信号;充电开关和放电开关,通过集成电路的输出信号选择性地切断充电和放电路径。
根据本发明的方面,集成电路、充电开关和放电开关形成为一个半导体封装。
根据本发明的方面,半导体封装连接到位于可充电电池和组端子之间的充电和放电路径。
根据本发明的方面,半导体封装的充电开关和放电开关连接到位于可充电电池和组端子之间的充电和放电路径。
根据本发明的方面,半导体封装的集成电路与可充电电池连接以检测可充电电池的电压。
切断静电和/或电压改变的无源元件与可充电电池并联,并且半导体封装的集成电路与无源元件连接。
根据本发明的方面,用来控制可充电电池充电和放电的单一器件封装包括:电路器件,用来检测可充电电池的电压以及基于检测到的电压输出控制信号,并且形成在第一安装板上;充电开关,基于控制信号调节可充电电池的充电,并形成在与第一安装板分离的第二安装板上;放电开关,基于控制信号调节可充电电池的放电,并形成在第二安装板上;以及连接导线,用来把充电开关电连接到电路器件上,而不是插入二者之间。
本发明另外的方面和/或优点将会在下面的描述中部分地阐述,部分,从描述中显而易见看出,或者可以从本发明的实践得到。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面和优点通过参照附图对下列方面的描述将明显和更容易地理解,其中:
图1A和1B示出了相关技术的保护电路模块;
图2示出了具有图1A和1B中相关技术的保护电路模块的电池组的电路图;
图3A和3B示出了根据本发明一个方面的保护电路模块;
图4A、4B和4C示出了根据本发明一个方面的半导体封装,其中集成电路与一个或多个开关被集成在其中,并且该半导体封装没有密封剂;且
图5是使用根据本发明一个方面的保护电路模块的电池组的电路图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的各方面,在附图中图示了本发明的示例,其中全文中类似的附图标记表示类似的元件。下面将参照附图对这些方面进行描述以解释本发明。
图3A和3B示出了根据本发明一个方面的保护电路模块100。如图所示的,保护电路模块100包括印刷电路板110、形成在印刷电路板110的一侧上的导电垫121和122、焊接在印刷电路板110的一侧上的半导体封装130、焊接在印刷电路板110上的多个无源元件141和142、形成在印刷电路板110上的组端子151和152。
在示出的方面中,多个布线图案112和113形成在印刷电路板110的上侧(或者第一侧)和下侧(或者第二侧),以绝缘层111为中心(或者在它的不同侧)。上侧和下侧的布线图案112和113可通过导电过孔115连接。如图所示,绝缘层111显示为一层,但是根据布线图案112和113的密度,绝缘层111可以是两层或多层。此外,布线图案112和113被焊接掩模114a和114b覆盖以保护其免受外部环境的侵害。
在示出的方面中,导电垫121和122与布线图案112和113连接,并且通过焊接掩模114a暴露在外面。因此,二次电池(没有示出)的正极端子和负极端子可电连接和机械连接到导电垫121和122上。
在示出的方面中,半导体封装130焊接在布线图案112上,虽然并非必需。半导体封装130检测或探测二次电池210(在图5中示意性地示出)的电压,并且,如果二次电池210的电压处于过度充电的范围内或者过度放电的范围内,则切断(或者中断)保护电路模块100的充电和放电的路径。半导体封装130还包括检测或探测二次电池210的电压并根据该电压输出预定控制信号的集成电路(133,图4B示出),以及根据集成电路133的控制信号选择性地切断(或者中断)其充电和放电路径的充电开关(137,图4B示出)和放电开关(138,图4B示出)。
在示出的方面中,无源元件141和142焊接在布线图案112上。无源元件141和142可以是电阻141以阻止静电的流入,可以是电容142以阻止电压改变或者波动,但是并不限于这些。换句话说,无源元件141和142可以是电感、二极管、晶体管和/或其他器件。
在示出的方面中,布线图案113连接到组端子151和152上,并通过焊接掩模114b暴露在外面。因此,外部系统(例如充电器或外部负载)电连接或机械连接到组端子151和152上。在图3B所示的方面中,导电垫121、122形成在印刷电路板110的上侧(或第一侧),并且组端子151和152形成在印刷电路板110的下侧(或第二侧),但是导电垫121、122与组端子151和152可形成在其同一侧。此外,在图3B所示的方面中,半导体封装130以及无源元件141和142与导电垫121、122形成在同一侧上。然而,在其他方面,半导体封装130与无源元件141和142可形成在其不同侧。在该方面,半导体封装130与无源元件141和142可以形成在印刷电路板110上形成组端子151和152的一侧。
图4A、4B和4C示出了集成电路133与一个或多个开关集成在其中的半导体封装130,并且示出了根据本发明一个方面的没有密封剂140的半导体封装130。如图4A、4B和4C所示的,可使用根据本发明一个方面的保护电路模块的半导体封装130包括第一安装板131、集成电路133、多个第一引脚132a和132b、第二安装板135、充电开关137、放电开关138、多个第二引脚136a和136b和密封剂140。
在示出的方面中,第一安装板131是平板型安装板。第一安装板131由导电材料形成,例如铜(Cu)、铜合金(Cu alloy)、铁(Fe)和/或其他材料,但并不限于这些。
在示出的方面中,集成电路133附着或连接到第一安装板131上,例如,通过粘合剂和/或其他附着或连接技术,但并不限于此。集成电路133电连接到二次电池210上,并且检测或探测二次电池210的电压。此外,如果确定了二次电池210的电压是过度充电电压或者过度放电电压,则集成电路133输出充电和/或放电停止信号。例如,电压探测电路(没有示出)、比较电路(没有示出)、时间延迟电路(没有示出)、开关操作电路(没有示出)、振荡器(没有示出)和/或电源电路(没有示出)集成到集成电路133中。在非限制的方面,集成电路133可形成在硅片型器件中。
在示出的方面中,多个第一引脚132a和132b成行地排列在第一安装板131的一侧,尽管并非必需。多个第一引脚132a和132b中的一个第一引脚132a可直接连接到第一安装板131上。另一个第一引脚132b离开第一安装板131预定的距离。此外,集成电路133和第一引脚132a和132b通过导线134连接。而且,集成电路133可通过预先设定的至少一条导线134与第一安装板131连接。
在示出的方面中,第二安装板135是形成在第一安装板131一侧上的平板型安装板。第二安装板135是由一种或多种导电材料形成的,例如铜(Cu)、铜合金(Cu alloy)、铁(Fe)、和/或其他材料,但并不限于这些。在示出的方面中,希望但并非必需的是,第一安装板131和第二安装板135互相间隔一定距离地分别安装。由于安装在第二安装板135上的充电开关137和放电开关138产生大量的热量,因此第一安装板131和第二安装板135是分离的。因此,如果产生的热量传递到第一安装板131上的集成电路133,则集成电路133的电学性能将被降低或劣化。在不同的方面,在第一安装板131和第二安装板135之间可包括额外的热屏蔽来作为热障以增强对热量的屏蔽和/或绝缘。
在示出的方面中,充电开关137和放电开关138附着或连接到第二安装板135。例如,充电开关137和放电开关138通过导电粘合剂和/或其他附着或连接技术附着或连接到第二安装板135上。在示出的各个方面中,导电粘合剂可以是焊料(Sn/Pb)、镍(Ni)、钒(V)、金(Au)、银(Ag)、各向异性导电膜(ACF)和/或其它材料,但并不限于这些。在示出的方面中,充电开关137和放电开关138可以是功率MOSFET和/或其它开关,但并不限于这些。在其它方面,第二安装板135可分成至少两块,这样充电开关137和放电开关138分别附着或连接到其各自的一块上。
在示出的方面中,多个第二引脚136a和136b成行地排列在第二安装板135的一侧,尽管并非必需。多个第二引脚136a和136b中的一个第二引脚136a可直接连接到第二安装板135上。另一个第二引脚136b离开第二安装板135预定的距离。此外,充电开关137与第二引脚136a和136b,以及放电开关138与第二引脚136a和136b通过导线139连接。而且,充电开关137或放电开关138可通过导线134和/或139电连接到集成电路133、第一安装板131、第一引脚132a和/或132b上,尽管并非必需。在图4B示出的方面中,充电开关137连接到集成电路133和第一安装板131上,并且放电开关138连接到一个引脚132b。在其它方面,其它的连接配置也在本发明的范围内。
在示出的方面中,密封剂140封装了第一安装板131、集成电路133、第一引脚132a和132b、第二安装板135、充电开关137、放电开关138、第二引脚136a和136b和导线134和139以保护这各种元件避免机械、物理和化学环境及它们的影响的损害。然而,如示图出的,第一引脚132a和132b以及第二引脚136a和136b以预定的长度突出和延伸至密封剂140的外面。如图示出的,密封剂140可以是环氧型模制化合物、硅和/或其它材料,但并不限于这些。
此外,在示出的方面中,第一引脚132a和132b以及第二引脚136a和136b绕密封剂140为中心成行地形成在半导体封装130的侧面上。换句话说,半导体封装130可以是双列直插式封装型器件。然而,在其它方面,第一引脚132a和132b以及第二引脚136a和136b绕密封剂140为中心成行地形成在半导体封装130的四个侧面上。换句话说,半导体封装130可以是四边扁平封装型器件。然而,各种类型的半导体封装130不限于这些,并且半导体封装130可以是不同的其它器件型或具有其它配置。
在示出的方面中,保护电路模块100由检测或探测二次电池210的电压并输出控制信号以避免其过度充电和过度放电的集成电路133形成。半导体封装130包括通过集成电路133的输出信号来切断(或中断)充电和/或放电路径的充电开关137和放电开关138。
通过上述的方式,减小了印刷电路板110的面积。正如图所示,因为减小了印刷电路板110的面积,所以二次电池的体积可相应地增加,导致电池组的总容量增加。
此外,在示出的方面中,保护电路模块100在一个半导体封装130中实现了集成电路133、充电开关137和放电开关138。因此,减少了待焊接的部件的数量,减少了需要的工作操作数量和焊接工艺的故障率。
此外,在示出的方面中,因为保护电路模块100不需要形成单独的布线图案来连接集成电路133、充电开关137和放电开关138到印刷电路板110上,所以印刷电路板110中层的数量可减到最少,并且形成在印刷电路板110上的布线图案的设计可依照层的数量的减少而简化。因此,二次电池210的体积增加,电池组200(例如图5中所示的)的容量增加。
此外,在示出的方面中,因为保护电路模块100不需要形成单独的布线图案使集成电路133、充电开关137和放电开关138连接到印刷电路板110上,并且因为连接开关137、138的多条导线134、139被相对厚的密封剂140包封,由此可减少外部电磁波或静电流入的可能性。换句话说,保护电路模块100由静电或电磁波引起的误操作的可能性很小,发生故障的可能性很小。
此外,在示出的方面中,集成电路133、充电开关137和放电开关138被实现为或形成在一个半导体封装130中。因此,其制造成本显著地降低了,保护电路模块100和电池组的制造成本可以相应地降低。
图5是使用根据本发明一个方面的保护电路模块100的电池组200的电路示意图。正如图所示,电池组200包括二次电池210、组端子151和152、保护电路模块100及无源元件141和142。这里,组端子151和152以及无源元件141和142集成在保护电路模块100中。每一个都将被分别描述。
在示出的方面中,二次电池210是具有正极和负极的可被充电和放电的电池。例如,二次电池210是锂离子电池或锂聚合物二次电池,但并不限于这些。
在示出的方面中,组端子151和152可通过充电和放电导线P1、P2与二次电池210的正极和负极连接。充电器或外部负载可与组端子151和152连接。在此方面,组端子151和152集成在保护电路模块100中。
在示出的方面中,保护电路模块100连接于二次电池210和一条充电和放电导线P2之间。如果二次电池210处于过度充电或过度放电的状态,或如果二次电池210的电压处于过度充电或过度放电的范围内,则保护电路模块100切断(或者中断)充电和放电导线(P2),即充电和放电路径。
正如图所示,电压探测电路(没有示出)、比较电路(没有示出)、时间延迟电路(没有示出)、开关操作电路(没有示出)、振荡器(没有示出)和/或电源电路(没有示出)集成到集成电路133中。此外,充电开关137和放电开关138可以是功率MOSFET,以及寄生二极管分别形成在开关137、138上。
此外,在示出的方面中,集成电路133、充电开关137和放电开关138被实现为或形成在一个半导体封装130中。因此,例如形成在印刷电路板110上的布线图案,并不是插入在集成电路133和充电开关137之间以及在集成电路133和放电开关138之间。此外,例如形成在印刷电路板110上的布线图案,并不是插入在充电开关137和放电开关138之间。
此外,在示出的方面中,每一个无源元件141和142可以是电阻和/或电容。例如,电阻141与位于二次电极210的正极和组端子151之间的充电和放电导线(P1)连接。电容142的一侧与电阻141连接,电容142的另一侧与二次电池210的负极和组端子152的另一条充电和放电导线(P2)连接。此外,保护电路模块100(也就是,集成电路133)与位于电阻141和电容142之间的节点(N1)连接,这样二次电池210的电压被检测或探测。在示出的方面中,电阻141阻止或减少静电的流入,并且电容142阻止或减少电源的改变或波动。
根据本发明的一个方面的电池组按下列方式操作或被操作。
根据本发明的一个方面,如果电池组200的组端子151和152与充电器连接,并且二次电池210被充电,则保护电路模块100(也就是,集成电路133)检测或探测二次电池210的充电电压。如果二次电池210的充电电压在正常范围内(例如2.3V至4.3V),则集成电路133输出开启充电开关137和放电开关138的控制信号。在此方面,正常的充电通过充电器(没有示出)、组端子151、二次电池210、放电开关138、充电开关137和组端子152进行。
于是,由于通过集成电路133检测或探测二次电池210的充电电压,如果充电电压在过度充电的范围内(例如,大于4.3V),则集成电路133输出充电停止信号至充电开关137。换句话说,集成电路133关断充电开关137。在此方面,因为形成在充电开关137上的寄生二极管以与充电电流方向相反的方向形成,所以二次电池210的充电停止。
然而,如果电池组200与外部负载(没有示出)连接,并被放电,因为充电开关137的寄生二极管以放电电流的正向形成,所以二次电池210的放电成为可能。
在此方面,如果外部负载(没有示出)与电池组200上的组端子151和152连接,则保护电路模块100(也就是,集成电路133)检测或探测二次电池210的放电电压。如果二次电池210的放电电压在正常范围内(例如2.3V至4.3V),则集成电路133输出开启充电开关137和放电开关138的控制信号。在此方面,正常的放电通过二次电池210、组端子151、外部负载、组端子152、充电开关137和放电开关138进行。
作为检测或探测二次电池210的放电电压的结果,当电压在过度放电的范围内(例如,小于2.3V),则集成电路133输出停止信号至放电开关138。集成电路133关断放电开关138。在此方面,因为形成在放电开关138上的寄生二极管形成在与放电电流的方向相反的方向上,所以二次电池210的放电停止。
然而,如果电池组200与外部充电器连接,并被充电,则因为放电开关138的寄生二极管以充电电流的正方形成,所以二次电池210的充电成为可能。
此外,在示出的方面中,当电池组200工作时,因为来自集成电路133的控制信号通过导线而不是印刷电路板110的布线图案被传递至充电开关137和放电开关138,并且因为充电开关137与放电开关138电连接,所以外部静电或电磁波的影响被降到最小。
在其它方面,半导体封装中的部件例如集成电路、充电开关和放电开关可以被堆叠或布置以使半导体封装更紧凑。
尽管讨论是基于二次电池或锂二次电池,但是任何的可充电电池都在本发明方面的范围内。
根据本发明的方面,集成电路检测或探测二次电池的电压,并输出切断(或者中断)可充电电池的过度充电或过度放电电压的控制信号,并且充电开关与放电开关通过输出的控制信号切断(或者中断)充电与放电路径。此外,由于保护电路模块和使用该保护电路模块的电池组使用集成电路、充电开关和放电开关形成于单个半导体封装中而形成,印刷电路板的长度和宽度被减小。由于印刷电路板的面积被减小,所以二次电池的体积相对地增加,以及电池组的总容量也可相应地增加。
根据本发明的方面,集成电路和两个开关被实现为或形成在一个半导体封装中。从而减少了待焊接的部件的数量,减少了工作步骤的数量,以及减少了焊接的故障率。
根据本发明的方面,由于不需要在印刷电路板上的形成单独的布线图案来连接集成电路和两个开关,所以可以减少印刷电路板中层的数量。因此,二次电池的体积可相应地增加,以及电池组的容量可相应地增加。
根据本发明的方面,由于不需要在印刷电路板上形成单独的布线图案来连接集成电路和两个开关,所以可以降低外部电磁波或静电流入的可能性。因此,降低了保护电路模块错误操作的可能性,并降低了发生故障的可能性。
根据本发明的方面,不需要在开关上并联或串联地形成分离的电容或电阻来防止因外部静电导致的损坏。换句话说,本发明的方面可降低印刷电路板上部件的数量。
根据本发明的方面,由于集成电路和两个开关形成于一个半导体封装中,降低了制造成本,并且可相应地降低保护电路模块和电池组的制造成本。
虽然已经示出和描述了本发明的一些方面,但是本领域的技术人员可以理解,在不脱离本发明原理和精神的情况下,可以对这些方面进行改变,本发明的范围应由权利要求及其等同特征来限定。
本申请要求于2006年3月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2006-27525的优先权,将其全部内容引用结合于此。
Claims (27)
1.一种二次电池的保护电路模块,包括:
印刷电路板,其中形成有至少一个布线图案;
导电垫,与所述至少一个布线图案连接,并与所述二次电池电连接;和
半导体封装,焊接在所述至少一个布线图案上,并且如果所述二次电池的电压处于过度充电或过度放电的范围内,则切断所述二次电池的充电路径或放电路径。
2.如权利要求1所述的保护电路模块,其中所述半导体封装包括:
集成电路,检测所述二次电池的电压并根据检测到的电压输出预定的控制信号;
充电开关,根据所述预定的控制信号选择性地切断所述充电路径;和
放电开关,根据所述预定的控制信号选择性地切断所述放电路径。
3.如权利要求1所述的保护电路模块,其中所述半导体封装包括:
第一安装板;
集成电路,附着到所述第一安装板,检测所述二次电池的电压,并且根据检测到的电压输出预定的控制信号;
多个第一引脚,布置在所述第一安装板的外侧,并且与所述集成电路电连接;
第二安装板,位于所述第一安装板的一侧;
充电开关和放电开关,附着到所述第二安装板,并根据所述预定的控制信号选择性地切断所述充电路径和放电路径;
多个第二引脚,布置在所述第二安装板的周围,并与所述充电开关和放电开关电连接;以及
密封剂,包封所述第一安装板、集成电路、多个第一引脚、第二安装板、充电开关、放电开关和多个第二引脚,其中所述多个第一引脚和第二引脚以预定的长度突出到所述半导体封装的外侧。
4.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述集成电路和所述多个第一引脚中其中之一通过至少一条导线连接。
5.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述充电开关和放电开关与多个第二引脚通过一个或多条导线连接。
6.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述集成电路与充电开关、或者所述集成电路与放电开关,通过至少一条导线连接。
7.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述多个第一引脚中的至少一个与所述第一安装板直接连接。
8.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述多个第二引脚中的至少一个与所述第二安装板直接连接。
9.如权利要求3所述的保护电路模块,其中所述多个第一引脚和第二引脚相对于位于其中心的密封剂成行地排列在所述半导体封装的侧面。
10.如权利要求1所述的保护电路模块,进一步包括焊接在所述至少一个布线图案上的至少一个无源元件。
11.如权利要求1所述的保护电路模块,进一步包括在所述至少一个布线图案上形成的与外部系统连接的至少一个组端子。
12.一种电池组包括:
可充电电池;
组端子,与所述可充电电池并联连接;和
保护电路模块,与所述可充电电池连接,检测所述可充电电池的电压,并且切断所述可充电电池的过度充电或过度放电,
其中所述保护电路模块包括:
集成电路,检测所述可充电电池的过度充电或过度放电并输出切断
其充电和放电的信号;和
充电开关和放电开关,通过所述输出信号选择性地切断充电和放电
路径,其中所述集成电路、充电开关和放电开关形成为一个半导体封装。
13.如权利要求12所述的保护电路模块,其中所述半导体封装与位于所述可充电电池和所述组端子之间的充电和放电路径连接。
14.如权利要求12所述的保护电路模块,其中所述半导体封装的充电开关和放电开关与位于所述可充电电池和所述组端子之间的充电和放电路径连接。
15.如权利要求12所述的保护电路模块,其中所述半导体封装的集成电路与所述可充电电池连接以检测所述可充电电池的电压。
16.如权利要求12所述的保护电路模块,其中阻止静电和/或电压改变的无源元件与所述可充电电池并联地连接,并且所述半导体封装的集成电路与所述无源元件连接。
17.一种用来控制可充电电池充电和放电的单一器件封装,包括:
电路器件,检测所述可充电电池的电压并基于检测到的电压输出控制信号,并且其形成在第一安装板上;
充电开关,基于所述控制信号调节所述可充电电池的充电,形成在与所述第一安装板分离的第二安装板上;
放电开关,基于所述控制信号调节所述可充电电池的放电,形成在所述第二安装板上;以及
连接导线,将所述充电开关电连接到电路器件上,且其并不插入二者之间。
18.如权利要求17所述的单一器件封装,进一步包括:
一个或多个第一引脚,其中一个所述第一引脚与所述第一安装板直接连接,并且具有与所述电路器件连接的第一连接导线,以及其余的所述第一引脚通过第二连接导线与所述电路器件连接;和
一个或多个第二引脚,其中两个所述第二引脚与所述第二安装板直接连接,一个其余的所述第二引脚通过第三连接导线与所述充电开关连接,以及另外剩余的所述第二引脚通过第四连接导线与所述放电开关连接。
19.如权利要求17所述的单一器件封装,其中所述第一开关和第二开关每个包括寄生二极管。
20.如权利要求19所述的单一器件封装,其中所述放电开关中的寄生二极管以与放电电流的方向的反向形成,使得所述可充电电池的放电停止。
21.如权利要求19所述的单一器件封装,其中所述充电开关中的寄生二极管以与充电电流的方向的反向形成,使得所述可充电电池的充电停止。
22.如权利要求17所述的单一器件封装,其中所述电路器件、充电开关、放电开关和连接导线被包封于密封剂中。
23.如权利要求18所述的单一器件封装,进一步包括包封所述电路器件、充电开关、放电开关和连接导线的密封剂,其中所述一个或多个第一引脚和所述一个或多个第二引脚延伸到所述密封剂之外。
24.如权利要求17所述的单一器件封装,其中所述集成电路、充电开关和放电开关集成在单一器件封装中,从而减少了焊接操作的数量。
25.如权利要求17所述的单一器件封装,其中所述充电开关和放电开 关电连接,并且从所述集成电路输出的控制信号通过所述导线被传递到所述充电开关和放电开关,从而将由外部静电或电磁波造成的影响最小化。
26.一种包括权利要求17中所述的单一器件封装的保护电路模块,进一步包括:
印刷电路板;
形成在所述印刷电路板一侧的导电垫;
被焊接在所述印刷电路板上的多个无源元件;和
形成在所述印刷电路板上的组端子。
27.一种包括权利要求26中所述的保护电路模块的电池组,进一步包括可充电的锂二次电池。
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