JP5165543B2 - Battery monitoring device and battery monitoring semiconductor device - Google Patents

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Description

この発明は、電池監視装置に関し、例えばリチウムイオン二次電池に利用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a battery monitoring device, for example, a technique effective for use in a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、電池の過充電及び過放電等を監視する電池監視装置が設けられる。このような電池監視装置に関して、本願発明者等においては、特開2006−208152号公報において、信頼性の改善に向けた発明を提案している。同公報においては、監視装置を構成する細長の実装基板の湾曲による半導体装置の剥離性強度の改善のために実装基板の長手方向に細長タブに設けて、それを挟んで長手方向の両側に外部電極を配置させる。   The lithium ion secondary battery is provided with a battery monitoring device that monitors overcharge and overdischarge of the battery. With regard to such a battery monitoring device, the inventors of the present application have proposed an invention for improving reliability in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-208152. In this publication, in order to improve the peelability of the semiconductor device due to the bending of the elongated mounting substrate constituting the monitoring device, it is provided on the elongated tab in the longitudinal direction of the mounting substrate, and externally on both sides in the longitudinal direction across the pin. Place the electrode.

特開2006−208152号公報JP 2006-208152 A

特許文献1において、細長の実装基板には所望パターンに配線が形成されており、長手方向の両端にはリチウムイオン二次電池の電極が接続される配線が配置されている。電池監視装置は、充放電制御用のMOSスイッチと、その制御回路とを構成する2つの半導体装置が細長の実装基板に長手方向に並んで搭載されている。そして、MOSスイッチ(充放電制御用チップ)と上記制御回路(監視用チップ)との間及び前記2つの半導体装置(充放電制御用チップと監視用チップ)と上記両端に配置された配線の間は、実装基板に設けられた上記所望パターンに形成された配線及びボンディングワイヤにより接続される。本願発明者においては、リチウムイオン二次電池の小型化や薄型化に向けて、図14(A)に示したような監視用半導体装置を検討した。上記図14(A)は、半導体チップの上面図を示している。この監視用半導体装置は、MOSスイッチを有する充放電制御用チップ2と、監視用チップ3とが一体的にパッケージ内に収納される。この構成では、監視用チップと充放電制御用チップとの間をボンディングワイヤ11により接続できるので、実装基板に対する実装面積も小さくできる。 In Patent Document 1, wirings are formed in a desired pattern on an elongated mounting substrate, and wirings to which electrodes of a lithium ion secondary battery are connected are arranged at both ends in the longitudinal direction. In the battery monitoring device, two semiconductor devices constituting a MOS switch for charge / discharge control and its control circuit are mounted side by side in a longitudinal direction on an elongated mounting substrate. Between the MOS switch (charge / discharge control chip) and the control circuit (monitoring chip) and between the two semiconductor devices (charge / discharge control chip and monitoring chip) and the wiring arranged at both ends. It is connected by the desired pattern which is formed on the wiring and the bonding wires provided in the mounting substrate. The inventor of the present application has studied a monitoring semiconductor device as shown in FIG. 14A in order to reduce the size and thickness of a lithium ion secondary battery. FIG. 14A shows a top view of the semiconductor chip. In this monitoring semiconductor device, a charge / discharge control chip 2 having a MOS switch and a monitoring chip 3 are integrally housed in a package. In this configuration, since the monitoring chip and the charge / discharge control chip can be connected by the bonding wire 11, the mounting area on the mounting substrate can be reduced.

上記のように充放電制御用チップ2と監視用チップ3からなる監視用半導体装置1を電池パックの側面に搭載できるよう細長形状にされた実装基板に面付けして搭載する場合、前記特許文献1と同様に実装基板の湾曲による半導体装置の剥離性強度の改善のために、図14(B)の裏面図に示したように、実装基板の長手方向に前記充放電制御用チップ2と監視用チップ3のそれぞれに対応した細長タブ4,5を設けて、それを挟んで長手方向の両側に外部電極6,7を配置させる。   In the case where the monitoring semiconductor device 1 composed of the charge / discharge control chip 2 and the monitoring chip 3 as described above is mounted on the mounting board having an elongated shape so that it can be mounted on the side surface of the battery pack, the above-mentioned patent document As shown in FIG. 14, in order to improve the peelability of the semiconductor device due to the curvature of the mounting substrate, the charge / discharge control chip 2 is monitored in the longitudinal direction of the mounting substrate as shown in the rear view of FIG. Elongated tabs 4 and 5 corresponding to the respective chips 3 are provided, and external electrodes 6 and 7 are arranged on both sides in the longitudinal direction with the tabs interposed therebetween.

図15(A)及び(B)の側面図に示すように、細長い実装基板を有する電池監視装置においては、その実装基板の形状からその取り扱い時等で発生する外部応力による基板曲げ応力は、上記実装基板の長辺(長手)方向に大きく作用し、(B)のように実装基板の湾曲が大きくなると監視用半導体装置ICの電極が剥離してしまう。上記基板曲げ応力に対応した実装基板の湾曲による監視用半導体装置ICの剥離性強度の改善のために、前記特許文献1のように上記長手方向の両側に外部電極が配置されている。図14に示した電池監視装置においては、充放電制御用チップ2の電流経路での寄生抵抗低減のためにボンディング用電極6を短手方向に細長く形成し、そこに複数のボンディングワイヤ8を平行に配置して低抵抗の電流経路が構成される。これに対して、監視用チップ3は、上記のように低抵抗とする必要がなく、1本のボンディングワイヤ9が接続できれば足りるので、上記MOSスイッチとの接続行うボンディング用電極6に比べて小さなボンディング用電極7とされている。   As shown in the side views of FIGS. 15 (A) and 15 (B), in the battery monitoring device having an elongated mounting substrate, the substrate bending stress due to the external stress generated during the handling or the like from the shape of the mounting substrate is as described above. The electrode of the monitoring semiconductor device IC is peeled off when the bending of the mounting substrate increases as shown in FIG. In order to improve the peel strength of the monitoring semiconductor device IC due to the bending of the mounting substrate corresponding to the substrate bending stress, external electrodes are arranged on both sides in the longitudinal direction as in Patent Document 1. In the battery monitoring device shown in FIG. 14, the bonding electrode 6 is formed elongated in the short direction in order to reduce the parasitic resistance in the current path of the charge / discharge control chip 2, and a plurality of bonding wires 8 are arranged in parallel therewith. To form a low-resistance current path. On the other hand, the monitoring chip 3 does not need to have a low resistance as described above, and it is sufficient that one bonding wire 9 can be connected. Therefore, the monitoring chip 3 is smaller than the bonding electrode 6 connected to the MOS switch. The bonding electrode 7 is used.

本願発明者においては、上記図14に示したような構成の電池監視装置においては、上記図15のような実装基板の湾曲による半導体装置の個々の外部電極間に剥離性強度に差が生じるという新たな問題点を見い出した。つまり、充放電制御用チップ2の電流経路での寄生抵抗低減のためにボンディング用電極6を短手方向に細長く形成した結果、実装基板との間の接合面積が大きくなるのに対して、上記監視用チップ3に対応したボンディング用電極7の面積が大幅に小さくなる結果、接合面積の差に対応して上記監視用チップ3の接続電極7の剥離強度が上記充放電制御用チップ2の接続電極6の剥離強度に対して相対的に弱くなる。このため、監視用チップ3の接続電極に前記図15(B)に示したような剥離が生じて監視機能が不能となった状態でも、上記充放電制御用チップ2による電流パスが存在したままとなる可能性が大幅に高くなる。このため、上記監視機能の不能状態で充放電制御用チップ2による電流パスが存在したままであるということは、過充電や負荷短絡が発生した場合に過電流による発火等の重大な事故を引き起こす可能性を有することを意味する。   In the inventor of the present application, in the battery monitoring apparatus configured as shown in FIG. 14, the peel strength differs between individual external electrodes of the semiconductor device due to the bending of the mounting board as shown in FIG. I found a new problem. That is, as a result of forming the bonding electrode 6 elongated in the short direction in order to reduce the parasitic resistance in the current path of the charge / discharge control chip 2, the bonding area with the mounting substrate is increased. As a result of the area of the bonding electrode 7 corresponding to the monitoring chip 3 being significantly reduced, the peeling strength of the connection electrode 7 of the monitoring chip 3 corresponds to the connection of the charge / discharge control chip 2 corresponding to the difference in bonding area. It becomes relatively weak with respect to the peel strength of the electrode 6. Therefore, even when the connection electrode of the monitoring chip 3 is peeled off as shown in FIG. 15B and the monitoring function is disabled, the current path by the charge / discharge control chip 2 still exists. The possibility of becoming is greatly increased. For this reason, the fact that the current path by the charge / discharge control chip 2 still exists in the state where the monitoring function is disabled causes a serious accident such as ignition due to overcurrent when an overcharge or load short circuit occurs. It means having potential.

この発明の目的は、小型化と高信頼性を実現した電池監視装置を提供することにある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   An object of the present invention is to provide a battery monitoring device that achieves miniaturization and high reliability. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される1つの実施例は、以下の通りである。電池監視装置は、細長形状の実装基板と、上記実装基板に面付された電池監視用半導体装置とを有する。上記電池監視用半導体装置は、タブと、上記タブを挟んで両側にそれぞれ配置された第1電極と、上記タブの両側に対応してそれぞれ配置された第2電極と、上記タブに搭載された半導体チップと、上記第1電極と、それに対応した上記半導体チップの複数の第1ボンディングパッドとの間にそれぞれ設けられた複数の第1ボンディングワイヤと、上記第2電極と、それに対応した上記半導体チップの第2ボンディングパッドとの間にそれぞれ設けられた1本の第2ボンディングワイヤと、上記タブ、第1電極及び第2電極の裏面側を露出させた状態で上記半導体チップ、上記第1及び第2ボンディングワイヤを含んで封止する樹脂パッケージとを有する。上記電池監視用半導体装置の上記タブ、第1電極及び第2電極の裏面側が上記実装基板の対応する電極に導電性接合材により接続されて上記面付けされる。上記第1電極は、実装基板の長手方向と直交する短手方向に細長形状とされて上記複数のボンディングワイヤの一端が上記短手方向に並んで接続され、上記第2電極は、短手方向の長さが上記第1電極の短手方向の長さよりも短く、上記長手方向において最外側が上記第1電極の最外側よりも内側で上記長手方向に沿った長方形とされて上記1つのボンディングワイヤの一端が接続される。   One embodiment disclosed in the present application is as follows. The battery monitoring device includes an elongated mounting substrate and a battery monitoring semiconductor device that is affixed to the mounting substrate. The battery monitoring semiconductor device is mounted on a tab, a first electrode disposed on each side of the tab, a second electrode disposed on both sides of the tab, and the tab. A plurality of first bonding wires provided between a semiconductor chip, the first electrode, and a plurality of first bonding pads of the semiconductor chip corresponding to the first chip, the second electrode, and the semiconductor corresponding thereto One second bonding wire provided between the second bonding pads of the chip and the semiconductor chip, the first and the second electrodes, with the tab, the first electrode, and the back surface of the second electrode exposed. And a resin package for sealing including the second bonding wire. The back surfaces of the tab, the first electrode, and the second electrode of the battery monitoring semiconductor device are connected to the corresponding electrodes of the mounting substrate by a conductive bonding material, and are imbedded. The first electrode has an elongated shape in a short direction perpendicular to the longitudinal direction of the mounting substrate, and one ends of the plurality of bonding wires are connected side by side in the short direction, and the second electrode has a short direction. The length of the first electrode is shorter than the length of the first electrode in the short direction, and the outermost side in the longitudinal direction is a rectangle inside the outermost side of the first electrode and along the longitudinal direction. One end of the wire is connected.

電池監視装置が1つの半導体装置で構成できるから小型化が可能となり、監視用チップの接続電極の剥離強度の強化によって高信頼性を実現することができる。   Since the battery monitoring device can be constituted by a single semiconductor device, it is possible to reduce the size, and high reliability can be realized by enhancing the peeling strength of the connection electrode of the monitoring chip.

図1(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の一実施例の上面透過図が示されている。図1(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記のように電池監視装置の小型化等のために1つのパケッージに2つの半導体チップが内蔵されるという、いわゆるマルチチップ構造とされる。そのうちの1つのは、MOSスイッチを有する充放電制御用チップ2であり、他の1つのは、上記MOSスイッチの制御回路とを構成する監視用チップ3である。   FIG. 1A is a top transparent view of one embodiment of a monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 1B shows a back view of the monitoring semiconductor device. In this embodiment, as described above, a so-called multi-chip structure is adopted in which two semiconductor chips are built in one package in order to reduce the size of the battery monitoring device. One of them is a charge / discharge control chip 2 having a MOS switch, and the other is a monitoring chip 3 constituting the control circuit for the MOS switch.

図1(A)において、上記充放電制御用チップ2は、同図で横長にされたタブ4に搭載される。上記監視用チップ3は、同図で横長にされたタブ5に搭載される。上記タブ4とタブ5は、同図での横方向における中心が一致するよう平行に配置される。   In FIG. 1A, the charge / discharge control chip 2 is mounted on a tab 4 which is horizontally long in the figure. The monitoring chip 3 is mounted on a tab 5 that is horizontally long in the figure. The tab 4 and the tab 5 are arranged in parallel so that the centers in the horizontal direction in FIG.

上記充放電制御用チップ2に対して、同図の左右に一対のボンディング用電極6が配置される。これら一対のボンディング用電極6は、上記充放電制御用チップ2との間で複数のボンディングワイヤ8が平行に配置できるように、同図の縦方向に縦長に形成される。複数のボンディングワイヤ8を設けることにより、リチウムイオン二次電池の充放電経路における寄生抵抗を減らすことができる。   A pair of bonding electrodes 6 are arranged on the left and right of the figure with respect to the charge / discharge control chip 2. The pair of bonding electrodes 6 are formed vertically long in the vertical direction of the figure so that a plurality of bonding wires 8 can be arranged in parallel with the charge / discharge control chip 2. Providing the plurality of bonding wires 8 can reduce the parasitic resistance in the charge / discharge path of the lithium ion secondary battery.

上記充放電制御用チップ2に対して、同図の左右に一対のボンディング用電極6が配置される。これら一対のボンディング用電極6は、上記充放電制御用チップ2との間で複数のボンディングワイヤ8が平行に配置できるように、同図の縦方向に縦長に形成される。上記のように複数のボンディングワイヤ8を設けることにより、リチウムイオン二次電池の充放電経路における寄生抵抗を減らすことができる。   A pair of bonding electrodes 6 are arranged on the left and right of the figure with respect to the charge / discharge control chip 2. The pair of bonding electrodes 6 are formed vertically long in the vertical direction of the figure so that a plurality of bonding wires 8 can be arranged in parallel with the charge / discharge control chip 2. By providing the plurality of bonding wires 8 as described above, the parasitic resistance in the charge / discharge path of the lithium ion secondary battery can be reduced.

上記監視用チップ3に対して、同図の左右に一対のボンディング用電極7が配置される。これら一対のボンディング用電極7は、監視用チップに対して動作電圧を与えるものであり、1本のボンディングワイヤ9により動作電圧が与えられる。そのため、前記のように基本的には上記ボンディング用電極6に比べて小さなサイズでよい。しかしながら、前記のように実装基板の湾曲による剥離性強度を補強すべく、同図で横方向に長く形成され、その中央端が監視用半導体装置の中心寄りに延長させられる。   A pair of bonding electrodes 7 are arranged on the left and right of the figure with respect to the monitoring chip 3. The pair of bonding electrodes 7 provide an operating voltage to the monitoring chip, and the operating voltage is applied by a single bonding wire 9. Therefore, basically, the size may be smaller than that of the bonding electrode 6 as described above. However, in order to reinforce the peel strength due to the curvature of the mounting board as described above, it is formed long in the horizontal direction in the figure, and its central end is extended toward the center of the monitoring semiconductor device.

つまり、ボンディング用電極66とボンディング用電極7の最外端を同図のように一致させた場合、ボンディング用電極6の最内端によりもボンディング用電極7の最内端が監視用半導体装置の中心寄りに延びた構造とされる。具体的には、ボンディング用電極6の横方向の幅がaである場合には、ボンディング用電極7の横方向の長さがa+dのように長くされる。言い換えるならば、監視用半導体装置の中心線からボンディング用電極7の最内端に至る長さがcであり、監視用半導体装置の中心線からボンディング用電極6の最内端に至る長さはc+dのように長くされる。   In other words, when the outermost ends of the bonding electrode 66 and the bonding electrode 7 are aligned as shown in the figure, the innermost end of the bonding electrode 7 is closer to the innermost end of the bonding electrode 6 than the innermost end of the monitoring semiconductor device. The structure extends toward the center. Specifically, when the lateral width of the bonding electrode 6 is a, the lateral length of the bonding electrode 7 is increased as a + d. In other words, the length from the center line of the monitoring semiconductor device to the innermost end of the bonding electrode 7 is c, and the length from the center line of the monitoring semiconductor device to the innermost end of the bonding electrode 6 is It is lengthened as c + d.

図1(A)において、充放電制御用チップ2、監視用チップ3及びボンディングワイヤ8〜11と、タブ4,5及びボンディング電極6,7の上面側は、絶縁性樹脂からなる封止体(パッケージ)1で封止される。図1(B)に示すように、裏面側では上記タブ4,5及びボンディング電極6,7の裏面側は、上記絶縁性樹脂からなる封止体(パッケージ)1から露出した状態(ランド)とされる。なお、1は、同図のように封止体として示されているが、後述する図10では監視用半導体装置そのものを表している。   In FIG. 1A, the charge / discharge control chip 2, the monitoring chip 3, the bonding wires 8 to 11, the tabs 4 and 5, and the upper surfaces of the bonding electrodes 6 and 7 are sealed bodies made of an insulating resin ( Package) 1 is sealed. As shown in FIG. 1B, on the back surface side, the back surfaces of the tabs 4 and 5 and the bonding electrodes 6 and 7 are exposed from the sealing body (package) 1 made of the insulating resin (land). Is done. In addition, although 1 is shown as a sealing body like the figure, in FIG. 10 mentioned later, the monitoring semiconductor device itself is represented.

前記図15に示したように電池監視装置の外部応力による基板湾曲による剥離力は、接合面積が大きいほど小さく、面積が同じなら電池監視装置としての中心寄りが小さく、剥離力に対する耐性が強くなる。したがって、図1(A)(B)の実施例では、上記ボンディング用電極7を横方向に長くして面積を大きくし、しかも面積増大分を電池監視装置としての中心寄りに割り振ることにより効率よく耐性強化が可能となり、監視用半導体装置としての小型化を図りつつ、上記ボンディング用電極6と7の剥離力の差を小さくして、前記問題発生の可能性を低くすることができる。   As shown in FIG. 15, the peeling force due to the substrate bending due to the external stress of the battery monitoring device is smaller as the bonding area is larger, and if the area is the same, the center of the battery monitoring device is smaller and the resistance to the peeling force is stronger. . Therefore, in the embodiment of FIGS. 1A and 1B, the bonding electrode 7 is elongated in the lateral direction to increase the area, and the area increase is allocated closer to the center of the battery monitoring device. The resistance can be enhanced, and the difference in the peeling force between the bonding electrodes 6 and 7 can be reduced while reducing the size of the monitoring semiconductor device, thereby reducing the possibility of occurrence of the problem.

この実施例では、監視用チップ3から充放電制御用チップ2のMOSスイッチのオン/オフを制御する制御信号を伝える信号経路を、ボンディングワイヤ11により構成することができる。これにより、前記特許文献1に示したように、2つの半導体装置を1つの実装基板に搭載し、実装基板に設けられた配線パターンを利用して接続するものに比べて電池監視装置の小型化を図ることができる。   In this embodiment, a signal path for transmitting a control signal for controlling on / off of the MOS switch of the charge / discharge control chip 2 from the monitoring chip 3 can be constituted by the bonding wire 11. As a result, as shown in Patent Document 1, the battery monitoring device can be downsized as compared with the case where two semiconductor devices are mounted on one mounting substrate and connected using a wiring pattern provided on the mounting substrate. Can be achieved.

この実施例では、1つのパッケージ内に2つの半導体チップを設けて、外部端子としてのボンディング電極6,7の位置関係を一義的に特定させて、実装基板にハンダ等で接続させるものである。したがって、基板の様々な湾曲による剥離力は、上記2つの電極6と7に対して一定の関係を持って発生する。したがって、本願発明においては、前記のような接合面積及びその位置関係から割り出される剥離力を予測して、監視用チップの剥離耐性を確実に高めることができる。つまり、前記特許文献1のように実装基板の長手方向において異なる位置に2つの半導体装置を搭載する構成では、電極の配置方向が実装基板の長手方向に同じく向かうようにしても、実装基板での様々な湾曲形態に対応して、その都度2つの半導体装置が受ける剥離力が様々に変化することが予測される。本願発明では、前記のように監視機能が不能となった状態でリチュウムイオン二次電池の電流経路が形成されたままとなるという最悪な状態の発生をより確実に回避させることができる。   In this embodiment, two semiconductor chips are provided in one package, the positional relationship between the bonding electrodes 6 and 7 as external terminals is uniquely specified, and connected to the mounting substrate by solder or the like. Accordingly, the peeling force due to various curvatures of the substrate is generated with a certain relationship with respect to the two electrodes 6 and 7. Therefore, in this invention, the peeling force calculated | required from the above joining areas and its positional relationship can be estimated, and the peeling tolerance of the monitoring chip | tip can be improved reliably. That is, in the configuration in which two semiconductor devices are mounted at different positions in the longitudinal direction of the mounting substrate as in Patent Document 1, even if the electrode arrangement direction is the same as the longitudinal direction of the mounting substrate, Corresponding to various curved forms, it is predicted that the peeling force received by the two semiconductor devices each time changes variously. In this invention, generation | occurrence | production of the worst state that the current path of a lithium ion secondary battery remains formed in the state which the monitoring function became impossible as mentioned above can be avoided more reliably.

図1(A)(B)において、特に制限されないが、充放電制御用チップ2が搭載されるタブ4に方形の切り欠け4’が設けられ、同様に制御用チップ3が搭載されるタブ5に同じく方形の切り欠け5’が設けられている。これらの切り欠け4’及び5’は、監視用半導体装置を実装基板にハンダ等で接合する際のガス抜き部として用いられる。   In FIGS. 1A and 1B, although not particularly limited, a tab 4 on which the charge / discharge control chip 2 is mounted is provided with a rectangular notch 4 ′, and similarly, a tab 5 on which the control chip 3 is mounted. Is also provided with a rectangular notch 5 '. These notches 4 ′ and 5 ′ are used as gas vents when the monitoring semiconductor device is joined to the mounting substrate with solder or the like.

図2(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図2(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、監視用チップ3との接続を行うボンディング電極7の剥離耐性を高めるために、前記図1の実施例のように面積を大きくする代わりに、基板曲げ応力による剥離力が監視用半導体装置の両端部に比べて中心部の方が剥離力が小さく作用することに着目し、ボンディング電極6に比べてボンディング電極7を監視用半導体装置の中心部寄りに移動させる。   FIG. 2A is a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 2B shows a back view of the monitoring semiconductor device. In this embodiment, in order to increase the peeling resistance of the bonding electrode 7 for connection with the monitoring chip 3, instead of increasing the area as in the embodiment of FIG. Focusing on the fact that the peeling force acts at the center portion smaller than both ends of the semiconductor device, the bonding electrode 7 is moved closer to the center portion of the monitoring semiconductor device than the bonding electrode 6.

つまり、ボンディング電極6と7とでは、同図の横方向の長さaのように同じにされる。そして、監視用半導体装置の中心線からボンディング用電極6の最内端に至る長さはbであるのに対して、ボンディング電極7の最内端に至る長さをcのように短くして、ボンディング電極7をボンディング電極6に対して、監視用半導体装置の中心部寄りに移動させる。このようなボンディング電極7の中心部寄りへの移動により、前記のような基板湾曲時での剥離力そのものが小さくなるので、ボンディング電極7の面積を前記図1のように大きくすることなく、剥離力に対する耐性を高くすることができる。他の構成は、前記図1(A)(B)と同様である。   That is, the bonding electrodes 6 and 7 are made the same as the horizontal length a in the figure. And while the length from the center line of the monitoring semiconductor device to the innermost end of the bonding electrode 6 is b, the length to the innermost end of the bonding electrode 7 is shortened as c. Then, the bonding electrode 7 is moved toward the center of the monitoring semiconductor device with respect to the bonding electrode 6. The movement of the bonding electrode 7 closer to the center portion reduces the peeling force itself when the substrate is bent as described above, so that the peeling of the bonding electrode 7 without increasing the area of the bonding electrode 7 as shown in FIG. Resistance to force can be increased. Other configurations are the same as those in FIGS. 1A and 1B.

図3(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図3(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図2の改良を図るものである。前記図2のように、監視用チップ3との接続を行うボンディング電極7の剥離耐性を高めるために監視用半導体装置の中心部寄りに移動させる。その上で、ボンディング電極7の横方向の延長線上の半導体装置外側に、耐性補強用としてダミー電極12が設けられる。このダミー電極12は、ボンディング電極6,7のようにボンディングワイヤ8,9を接続するためのものではなく、監視用半導体装置を実装基板に対して他の電極6,7と同様にハンダ等により単に接続するためだけのものである。このようなダミー電極12をボンディング電極7の横方向の延長線上に配置する関係上、そのスペースを確保すべく監視用チップ3が搭載されるタブ5が形状が前記図1,2の実施例のものに対して変更されている。   FIG. 3A is a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 3B shows a back view of the monitoring semiconductor device. In this embodiment, the improvement of FIG. 2 is intended. As shown in FIG. 2, the bonding electrode 7 that connects to the monitoring chip 3 is moved closer to the center of the monitoring semiconductor device in order to increase the peeling resistance. Then, a dummy electrode 12 is provided on the outside of the semiconductor device on the lateral extension line of the bonding electrode 7 for resistance reinforcement. The dummy electrode 12 is not for connecting the bonding wires 8 and 9 like the bonding electrodes 6 and 7, but the monitoring semiconductor device is mounted on the mounting substrate by solder or the like in the same manner as the other electrodes 6 and 7. It is only for connection. In view of the arrangement of the dummy electrode 12 on the lateral extension of the bonding electrode 7, the tab 5 on which the monitoring chip 3 is mounted in order to secure the space has the shape of the embodiment shown in FIGS. Has been changed for things.

この実施例において、ボンディング電極7は、前記図2の実施例のように監視用半導体装置の中心部寄りに移動させられることによる剥離力が小さくされることに加えて、ダミー電極12が、実装基板の湾曲によるボンディング電極7に向けられる剥離力を弱めるように作用するので、かかるボンディング電極7における剥離耐性を図2の実施例に比べていっそう高くすることができる。   In this embodiment, the bonding electrode 7 is mounted on the dummy electrode 12 in addition to reducing the peeling force caused by being moved closer to the center of the monitoring semiconductor device as in the embodiment of FIG. Since it acts to weaken the peeling force directed to the bonding electrode 7 due to the curvature of the substrate, the peeling resistance of the bonding electrode 7 can be made much higher than that of the embodiment of FIG.

図4(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図4(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図3の変形例である。つまり、この実施例では、ダミー電極12の形状が同図の横方向においてL字状にされる。つまり、ダミー電極は、同図の横方向に細長くされた部分と、半導体装置の内側において縦方向に縦長にされる部分とが組み合わされる。この縦長の部分が、上記ボンディング電極7の横方向延長線上にまで延びることにより、かかるボンディング電極7に対する実装基板の湾曲による剥離力を緩和させる。   FIG. 4A shows a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 4B shows a back view of the monitoring semiconductor device. This embodiment is a modification of FIG. That is, in this embodiment, the shape of the dummy electrode 12 is L-shaped in the horizontal direction of the figure. That is, the dummy electrode is formed by combining a portion elongated in the horizontal direction in the drawing and a portion elongated in the vertical direction inside the semiconductor device. The vertically long portion extends to the lateral extension line of the bonding electrode 7 to relieve the peeling force due to the bending of the mounting substrate with respect to the bonding electrode 7.

図5(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図5(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図4の変形例である。つまり、この実施例では、前記図4(A)(B)のダミー電極12とボンディング電極7とが一体的に構成される。言い換えると、ボンディング電極7における剥離耐性を高めるように形状の工夫が行われるものであり、一体ダミー電極7の形状は同図の横方向において細長のL字状にされる。   FIG. 5A shows a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 5B shows a back view of the monitoring semiconductor device. This embodiment is a modification of FIG. That is, in this embodiment, the dummy electrode 12 and the bonding electrode 7 shown in FIGS. 4A and 4B are integrally formed. In other words, the shape of the bonding electrode 7 is devised so as to enhance the peeling resistance, and the shape of the integrated dummy electrode 7 is an elongated L-shape in the horizontal direction of FIG.

すなわち、ボンディング電極7は、その最外端がボンディング電極6の最外端と並ぶにうにされ、そこから同図の横方向に内側に向かって横長に延長させられる。そして、前記図4(A)(B)に示したボンディング電極7の配置位置で、同図縦方向に折れ曲がって縦長に形成される。この縦長部分にボンディングワイヤ9の一端が接続される。この構成は、前記のようにダミー電極12とボンディング電極7とが一体的に構成されているので、横長部分に前記ダミー電極12と同じ作用を持たせつつ、半導体装置の中心部寄りの剥離力が小さい部分にボンディング電極7の役割を持たせる縦長部分を構成して接続面積を大きくして剥離耐性を高くする。この実施例では、これらを相乗的に作用させて剥離耐性の向上を図るよう工夫されている。   That is, the bonding electrode 7 has its outermost end aligned with the outermost end of the bonding electrode 6, and is extended laterally inward in the horizontal direction of FIG. 4A and 4B, the bonding electrode 7 is bent in the vertical direction and formed into a vertically long shape. One end of the bonding wire 9 is connected to the vertically long portion. In this configuration, since the dummy electrode 12 and the bonding electrode 7 are integrally formed as described above, the peeling force closer to the center of the semiconductor device while having the same action as the dummy electrode 12 in the horizontally long portion. A vertically long portion that provides the bonding electrode 7 in a small portion is formed to increase the connection area and increase the peeling resistance. In this embodiment, it is devised to improve the peeling resistance by acting synergistically.

図6(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図6(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図5の変形例である。つまり、この実施例では、前記図5(A)(B)におけるボンディング電極7は、その最外端に縦方向に延びる縦長部分が追加される。この結果、一体ダミー電極7の形状は同図の横方向において横長の凹型にされる。この構成は、上記最外端に縦方向に延びる縦長部とすることにより、剥離力の大きな端部での接続面積を大きくし、剥離耐性の向上を図るものである。   FIG. 6A is a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 6B shows a back view of the monitoring semiconductor device. This embodiment is a modification of FIG. That is, in this embodiment, the bonding electrode 7 in FIGS. 5A and 5B is provided with a vertically long portion extending in the vertical direction at the outermost end. As a result, the shape of the integrated dummy electrode 7 is a horizontally long concave shape in the horizontal direction of FIG. In this configuration, the longitudinally extending portion extending in the vertical direction at the outermost end increases the connection area at the end portion where the peeling force is large, thereby improving the peeling resistance.

図7(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図7(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図5の変形例である。つまり、この実施例では、ボンディング電極7における剥離耐性を高めるように別の形状の工夫が行われるものであり、一体ダミー電極7の形状は同図の横方向において細長の凸型にされる。   FIG. 7A is a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 7B shows a back view of the monitoring semiconductor device. This embodiment is a modification of FIG. That is, in this embodiment, another shape is devised so as to increase the peeling resistance in the bonding electrode 7, and the shape of the integrated dummy electrode 7 is an elongated convex shape in the horizontal direction of FIG.

すなわち、ボンディング電極7は、その最外端がボンディング電極6の最外端と並ぶにうにされ、そこから同図の横方向に内側に向かって横長に延長させられる。そして、前記図4(A)(B)に示したボンディング電極7の配置位置で、同図縦方向に延びるよう縦長に形成される。この縦長部分にボンディングワイヤ9の一端が接続される。この構成は、前記同様にダミー電極12とボンディング電極7とが一体的に構成されているので、横長部分に前記ダミー電極12と同じ作用を持たせつつ、半導体装置の中心部寄りの剥離力が小さい部分にボンディング電極7の役割を持たせる縦長部分を構成して接続面積を大きくして剥離耐性を高くする。   That is, the bonding electrode 7 has its outermost end aligned with the outermost end of the bonding electrode 6, and is extended laterally inward in the horizontal direction of FIG. 4A and 4B, the bonding electrode 7 is formed in a vertically long shape so as to extend in the vertical direction. One end of the bonding wire 9 is connected to the vertically long portion. In this configuration, since the dummy electrode 12 and the bonding electrode 7 are integrally formed in the same manner as described above, the peeling force closer to the center of the semiconductor device can be obtained while the horizontal portion has the same action as the dummy electrode 12. A vertically long portion is provided in the small portion to serve as the bonding electrode 7 to increase the connection area and increase the peeling resistance.

図8(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図が示されている。図8(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、前記図3のように監視用チップ3との接続を行うボンディング電極7を監視用半導体装置の中心部寄りに移動させる。その上で、ボンディング電極7の横方向の延長線上までボンディング電極6を同図の縦方向に延長させて、この延長部分に前記図3のダミー電極12の役割を持たせるというものである。この構成は、ボンディング電極6の面積増大に対応して、ボンディング電極6及びボンディング電極7に対する剥離耐性の向上とともに、その接続面積が増大し、ボンディングワイヤ8の本数を増加させることも可能となり、充放電制御用チップ2側での寄生抵抗を減らすことができるという効果も合わせて得られることができる。   FIG. 8A shows a top transparent view of another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 8B shows a back view of the monitoring semiconductor device. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the bonding electrode 7 for connection to the monitoring chip 3 is moved closer to the center of the monitoring semiconductor device. Then, the bonding electrode 6 is extended in the vertical direction of the drawing to the extension line in the horizontal direction of the bonding electrode 7, and this extended portion has the role of the dummy electrode 12 of FIG. In accordance with the increase in the area of the bonding electrode 6, this configuration improves the peeling resistance to the bonding electrode 6 and the bonding electrode 7, increases the connection area, and increases the number of bonding wires 8. The effect that the parasitic resistance on the discharge control chip 2 side can be reduced can also be obtained.

図9(A)には、この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の更に他の一実施例の上面透過図が示されている。図9(B)には、上記監視用半導体装置の裏面図が示されている。この実施例では、1つの半導体チップ2には、前記充放電制御用チップ2に対応した充放電制御部と、前記監視用チップ3に対応した監視部とが形成される。監視部との接続を行うボンディング電極7は、前記同様に監視用半導体装置の中心部寄りに移動させる。その上で、ボンディング電極7の横方向の延長線上に前記図3のようなダミー電極12が設けられる。この構成では、前記充放電制御用チップ2と監視用チップ3との間を接続するボンディングワイヤ11が省略されて、半導体チップ2に形成された配線手段により置き換えられる。また、タブ5に相当する電極5が形成されて、監視部の所定端子が接続される。   FIG. 9A shows a top transparent view of still another embodiment of the monitoring semiconductor device used in the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 9B shows a back view of the monitoring semiconductor device. In this embodiment, a single semiconductor chip 2 is formed with a charge / discharge control unit corresponding to the charge / discharge control chip 2 and a monitoring unit corresponding to the monitoring chip 3. The bonding electrode 7 for connection with the monitoring unit is moved closer to the center of the monitoring semiconductor device as described above. Then, the dummy electrode 12 as shown in FIG. 3 is provided on the lateral extension of the bonding electrode 7. In this configuration, the bonding wire 11 connecting the charge / discharge control chip 2 and the monitoring chip 3 is omitted, and is replaced by a wiring means formed on the semiconductor chip 2. In addition, an electrode 5 corresponding to the tab 5 is formed, and a predetermined terminal of the monitoring unit is connected.

図10(A)(B)及び(C)には、この発明に係る電池監視装置の全体構成図が示されている。図10(A)は、その上面図が示されている。図10(A)において、特に制限されないが、細長の実装基板20の中央部分に前記監視用半導体装置1の長手方向の両側に設けられた前記電極6,7が実装基板の長手方向(X方向)に並ぶように搭載される。実装基板20は、例えば、ガラス・エポキシ樹脂基板等からなる配線基板であり、電池パックの側面に搭載可能となるように細長くなっている。実装基板20は、例えば、長手方向であるX方向の長さ(横)が、30mmで、上記X方向と直交する、Y方向の長さ(縦)が4mmで、厚さが0.8mm程度となっている。同図では、省略されているが、実装基板20には所望パターンに配置された図11に図示される配線23,24,25が設けられ、後述するような所定配線部分には抵抗及びコンデンサを構成するチップ部品も接続されている。 FIGS. 10A, 10B, and 10C show an overall configuration diagram of the battery monitoring device according to the present invention. FIG. 10A shows a top view thereof. In FIG. 10A, although not particularly limited, the electrodes 6 and 7 provided on both sides in the longitudinal direction of the monitoring semiconductor device 1 at the central portion of the elongated mounting substrate 20 are arranged in the longitudinal direction (X direction) of the mounting substrate. ) To be lined up. The mounting substrate 20 is a wiring substrate made of, for example, a glass / epoxy resin substrate or the like, and is elongated so that it can be mounted on the side surface of the battery pack. For example, the length (horizontal) in the X direction, which is the longitudinal direction, of the mounting substrate 20 is 30 mm, the length (vertical) in the Y direction orthogonal to the X direction is 4 mm, and the thickness is about 0.8 mm. It has become. Although not shown in the figure, the mounting substrate 20 is provided with wirings 23, 24, and 25 shown in FIG. 11 arranged in a desired pattern, and resistors and capacitors are provided in predetermined wiring portions as will be described later. The constituent chip parts are also connected.

上記細長の実装基板20に前記監視用半導体装置1を搭載させる位置は、図10(A)のように中央部である必要はない。前記図15のような外部応力による実装基板20の湾曲を考えると、却って実装基板20の端部側の方が中央部よりも剥離力が小さくなることが予測される。可能ならば監視用半導体装置1を搭載する位置は実装基板20の端部側にすることが推奨される。このように、細長の実装基板20の長手方向の如何なる位置に前記監視用半導体装置1を搭載させるものであってもよい。   The position where the monitoring semiconductor device 1 is mounted on the elongated mounting board 20 does not need to be in the center as shown in FIG. Considering the curvature of the mounting substrate 20 due to the external stress as shown in FIG. 15, it is predicted that the peeling force is smaller on the end side of the mounting substrate 20 than on the center portion. If possible, it is recommended that the mounting position of the monitoring semiconductor device 1 be on the end side of the mounting substrate 20. As described above, the monitoring semiconductor device 1 may be mounted at any position in the longitudinal direction of the elongated mounting substrate 20.

図10(B)は、上記図10(A)のX−X’線の断面図が示されている。監視用半導体装置1の裏面側において、ボンディング電極6及びタブ4の裏面側は実装基板20とハンダ13等により接続されている。ボンディング電極6と充放電制御用チップ2との間は、ボンディングワイヤ8により接続されている。監視用チップ3とそれに対応したタブ5及びボンディング電極7とボンディングワイヤ9,10も上記同様である。   FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG. On the back side of the monitoring semiconductor device 1, the back side of the bonding electrode 6 and the tab 4 is connected to the mounting substrate 20 by solder 13 or the like. The bonding electrode 6 and the charge / discharge control chip 2 are connected by a bonding wire 8. The monitoring chip 3, the corresponding tab 5, the bonding electrode 7, and the bonding wires 9, 10 are the same as described above.

図10(C)は、上記図10(A)のY−Y’線の断面図が示されている。監視用半導体装置1の裏面側において、タブ4及びタブ5の裏面側は実装基板20とハンダ13等により接続されている。充放電制御用チップ2と監視用チップ3の間は、ボンディングワイヤ11により接続されている。   FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line Y-Y ′ of FIG. On the back side of the monitoring semiconductor device 1, the back sides of the tab 4 and the tab 5 are connected to the mounting substrate 20 by solder 13 or the like. The charge / discharge control chip 2 and the monitoring chip 3 are connected by a bonding wire 11.

図11には、この発明が適用された電池監視装置が搭載された電池パックの一実施例のブロック図示されている。この実施例は、リチウムイオン二次電池等の電池パックに適用される。この実施例の電池パックは、電池セルCELL、ヒューズFS、前記監視用チップ3、充放電制御用チップ2及び付加回路として抵抗Rvcc 、Ridt 、コンデンサC1,C2等により構成される。上記充放電制御用チップ2は、直列形態に接続された2つのパワーMOSFETM1、M2を有している。電池セルCELLの正極+は、ヒューズFS、配線45を介して実装基板の第1電源端子26に接続され、第1電源端子26は配線23を介して電池パックの正極端子(+)21に接続される。電池セルCELLの負極−は実装基板の第2電源端子27に接続され、配線24を介してパワーMOSFETM1のソースと監視用チップ3の接地端子GNDに接続される。パワーMOSFETM1のドレインは、パワーMOSFETM2のドレインと接続される。パワーMOSFETM2のソースは配線25を介して電池パックの負極端子(−)22に接続される。 FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of a battery pack equipped with a battery monitoring device to which the present invention is applied. This embodiment is applied to a battery pack such as a lithium ion secondary battery. The battery pack according to this embodiment includes a battery cell CELL, a fuse FS, the monitoring chip 3, a charge / discharge control chip 2, and resistors Rvcc and Ridt, capacitors C1 and C2 as additional circuits. The charge / discharge control chip 2 has two power MOSFETs M1 and M2 connected in series. The positive electrode + of the battery cell CELL is connected to the first power supply terminal 26 of the mounting substrate via the fuse FS and the wiring 45, and the first power supply terminal 26 is connected to the positive electrode terminal (+) 21 of the battery pack via the wiring 23. Is done. The negative electrode of the battery cell CELL is connected to the second power supply terminal 27 of the mounting substrate, and is connected to the source of the power MOSFET M1 and the ground terminal GND of the monitoring chip 3 via the wiring 24 . The drain of the power MOSFET M1 is connected to the drain of the power MOSFET M2. The source of the power MOSFET M2 is connected to the negative terminal (−) 22 of the battery pack via the wiring 25 .

上記MOSFETM1は、ディスチャージ(放電)電流の遮断に用いられ、ゲートには監視用チップ3のディスチャージ制御端子DCHに接続される。上記MOSFETM2は、チャージ(充電)電流の遮断に用いられ、ゲートには上記監視用チップ3のチャージ制御端子CHGに接続される。上記MOSFETM2のソースは、抵抗Ridt を介して上記監視用チップ3の第2接地端子IDTに接続される。上記電池パックの正極端子(+)は、抵抗Rvcc を介して上記監視用チップ3の電源端子VCCに接続される。上記監視用チップ3の電源端子VCCと接地端子GNDとの間には、電源安定化のためのコンデンサC1が接続される。また、監視用チップ3の接地端子GNDと、電池パックの負極端子(−)との間には、コンデンサC2が接続される。   The MOSFET M1 is used to cut off a discharge current, and has a gate connected to a discharge control terminal DCH of the monitoring chip 3. The MOSFET M2 is used to cut off a charge (charge) current, and has a gate connected to the charge control terminal CHG of the monitoring chip 3. The source of the MOSFET M2 is connected to the second ground terminal IDT of the monitoring chip 3 through a resistor Ridt. The positive terminal (+) of the battery pack is connected to the power supply terminal VCC of the monitoring chip 3 via a resistor Rvcc. A capacitor C1 for stabilizing the power supply is connected between the power supply terminal VCC and the ground terminal GND of the monitoring chip 3. In addition, a capacitor C2 is connected between the ground terminal GND of the monitoring chip 3 and the negative terminal (−) of the battery pack.

上記電池パックの正極端子(+)と負極端子(−)は、充電器又は負荷回路が接続される。例えば負荷回路は、ラップトップ型マイクロコンピュータや携帯電話装置のような電子機器とされる。充電動作においては、充電器が接続されて、電池パックの正極端子(+)から電池セルCELLの正極(+)に向けて電流が流れ、電池セルCELLの負極(−)から負極端子(−)に向けて電流が流れる。この場合、MOSFETM1は、ボディーダイオードを介して常時電流が流れるので、MOSFETM2をオフ状態にすることにより充電動作の停止が行われる。放電動作においては、負荷回路が接続されて、電池セルCELLの正極(+)から電池パックの正極端子(+)に向けて電流が流れ、電池パックの負極端子(−)から電池セルCELLの負極(−)に向けて電流が流れる。この場合、MOSFETM2は、ボディーダイオードを介して常時電流が流れるので、MOSFETM1をオフ状態にすることにより放電動作の停止が行われる。MOSFETM1,M2のゲートとソース間には、保護用ダイオードが設けられる。   A charger or a load circuit is connected to the positive terminal (+) and the negative terminal (−) of the battery pack. For example, the load circuit is an electronic device such as a laptop microcomputer or a mobile phone device. In the charging operation, a charger is connected, current flows from the positive electrode terminal (+) of the battery pack toward the positive electrode (+) of the battery cell CELL, and the negative electrode (−) of the battery cell CELL is negative electrode terminal (−). Current flows toward In this case, since a current always flows through the body diode in the MOSFET M1, the charging operation is stopped by turning off the MOSFET M2. In the discharging operation, a load circuit is connected, a current flows from the positive electrode (+) of the battery cell CELL to the positive electrode terminal (+) of the battery pack, and the negative electrode of the battery cell CELL from the negative electrode terminal (−) of the battery pack. Current flows toward (-). In this case, since a current always flows through the body diode in the MOSFET M2, the discharge operation is stopped by turning off the MOSFET M1. A protective diode is provided between the gates and sources of the MOSFETs M1 and M2.

IDT端子(検出端子)は、過電流電圧検出入力、充電過電流検出入力及びCHG出力の負極(接地電位)側電源端子であり、放電電流が増加してIDT端子の入力電圧が過電流検出電圧、又は短絡電流検知電圧を超えると、DCH出力がロウレベル(接地側電圧)になり、MOSFETM1をオフ状態にする。その後、入力電圧が上記過電流検出電圧以下になるとDCH出力がハイレベル(電源電圧)になり、上記MOSFETM1がオン状態になって過電流状態から復帰する。   The IDT terminal (detection terminal) is a negative (ground potential) side power supply terminal for the overcurrent voltage detection input, the charge overcurrent detection input, and the CHG output. The discharge current increases and the input voltage at the IDT terminal becomes the overcurrent detection voltage. When the short circuit current detection voltage is exceeded, the DCH output becomes low level (ground side voltage), and the MOSFET M1 is turned off. Thereafter, when the input voltage becomes equal to or lower than the overcurrent detection voltage, the DCH output becomes a high level (power supply voltage), and the MOSFET M1 is turned on to recover from the overcurrent state.

DCH端子は、上記のように放電経路遮断用のゲートに供給されるMOSFETM1の制御信号を出力し、電池セルCELLの電圧が正常のときにはハイレベル(VCC)となり、上記MOSFETM1をオン状態にし、過放電状態または過電流状態が検出されるとロウレベル(接地電位)になり、上記MOSFETM1をオフ状態にする。   The DCH terminal outputs the control signal of the MOSFET M1 supplied to the gate for cutting off the discharge path as described above. When the voltage of the battery cell CELL is normal, the DCH terminal becomes high level (VCC), and the MOSFET M1 is turned on. When a discharge state or an overcurrent state is detected, the level becomes low level (ground potential), and the MOSFET M1 is turned off.

CHG端子は、上記のように充電経路遮断用のゲートに供給されるMOSFETM2の制御信号を出力し、電池セルCELLの電圧が正常のときにはハイレベル(VCC)となり、上記MOSFETM2をオン状態にし、過充電状態または過大な充電電圧が検出されるとロウレベル(IDT)になり、上記MOSFETM2をオフ状態にする。   The CHG terminal outputs the control signal of the MOSFET M2 supplied to the gate for cutting off the charging path as described above. When the voltage of the battery cell CELL is normal, the CHG terminal becomes high level (VCC), and the MOSFET M2 is turned on. When a charged state or an excessive charging voltage is detected, the low level (IDT) is set, and the MOSFET M2 is turned off.

図12は、前記監視用チップの一実施例のブロック図が示されている。この実施例の監視用チップは、特に制限されないが、基準電圧発生回路、制御回路、前記DCH端子、CHG端子に対応した駆動回路、上限電圧検山回路、下限電圧検出回路、発振器、発振器の発振パルスで動作する過充電タイマ、過放電タイマ、過電流タイマ、充電器電圧検出回路、放電電流,充電電流検出回路などから構成される。前記基準電圧発生回路で形成された基準電圧は、上記上限電圧検出回路、下限電圧検出回路、充電器電圧、放電電流、充電電流の各電圧検出回路の検出動作の基準として用いられる。   FIG. 12 is a block diagram showing an embodiment of the monitoring chip. The monitoring chip of this embodiment is not particularly limited, but a reference voltage generation circuit, a control circuit, a drive circuit corresponding to the DCH terminal and the CHG terminal, an upper limit voltage detection circuit, a lower limit voltage detection circuit, an oscillator, and an oscillation of the oscillator It is composed of an overcharge timer, an overdischarge timer, an overcurrent timer, a charger voltage detection circuit, a discharge current, a charge current detection circuit, etc. that operate by pulses. The reference voltage formed by the reference voltage generation circuit is used as a reference for detection operations of the upper limit voltage detection circuit, the lower limit voltage detection circuit, the charger voltage, the discharge current, and the charge current voltage detection circuit.

図13には、この発明に係る電池監視装置が搭載されたリチウムイオン二次電池パックの模式図が示されている。電池監視装置30は、前記監視用半導体装置1と実装基板20により構成される。特に制限されないが、偏平形状のリチュウムイオン二次電池パック41の(−)電極42が設けられた上側側面に、前記電池監視装置30が搭載される。電池監視装置30の実装基板20の第1面(図13では上面)には前記監視用半導体装置1及び同図では省略されているが前記付加回路素子が搭載されている。上記実装基板20の一端は、折り目が設けられた薄い細長のアルミニュウム等からなる配線手段44−45によりリチュウムイオン二次電池パック41の(+)電極43に接続される。上記実装基板20の他端は、上記同様に薄い細長のアルミニュウム等からなる配線手段46によりリチュウムイオン二次電池パック41の(−)電極42に接続される。図示されていないが、上記実装基板20の一端には配線手段44が接続される第1電源端子26が、他端には配線手段46が接続される第2電源端子27が設けられている。さらに図示されないが、実装基板20には、充電器または負荷回路が接続される外部接続端子21(正極端子(+))、22(負極端子(−))が設けられている。 FIG. 13 is a schematic diagram of a lithium ion secondary battery pack in which the battery monitoring device according to the present invention is mounted. The battery monitoring device 30 includes the monitoring semiconductor device 1 and the mounting substrate 20. Although not particularly limited, the battery monitoring device 30 is mounted on the upper side surface of the flat lithium ion secondary battery pack 41 where the (−) electrode 42 is provided. On the first surface (upper surface in FIG. 13) of the mounting substrate 20 of the battery monitoring device 30, the monitoring semiconductor device 1 and the additional circuit element (not shown in the figure) are mounted. One end of the mounting substrate 20 is connected to the (+) electrode 43 of the lithium ion secondary battery pack 41 by wiring means 44-45 made of thin and long aluminum having a crease. The other end of the mounting substrate 20 is connected to the (−) electrode 42 of the lithium ion secondary battery pack 41 by the wiring means 46 made of thin and thin aluminum as described above. Although not shown, a first power supply terminal 26 to which the wiring means 44 is connected is provided at one end of the mounting substrate 20, and a second power supply terminal 27 to which the wiring means 46 is connected is provided at the other end. Although not shown, the mounting board 20 is provided with external connection terminals 21 (positive terminal (+)) and 22 (negative terminal (−)) to which a charger or a load circuit is connected.

上記配線手段44は、その長さがリチュウムイオン二次電池パック41の同図の縦方向の側面の長さに等しくされ、上記配線手段45と46の長さが同じくされて、上記配線手段46が実装基板20の裏面側に収まるようにされ、上記電池端子装置とその配線手段44−45及び46が全体として上記リチュウムイオン二次電池パック41の同図の左側面と上面に貼り付くように搭載される。   The wiring means 44 has a length equal to the length of the side surface in the vertical direction of the lithium ion secondary battery pack 41 in the figure, and the wiring means 45 and 46 have the same length. So that the battery terminal device and its wiring means 44-45 and 46 are adhered to the left side surface and the top surface of the lithium ion secondary battery pack 41 as a whole. Installed.

上記のように実装基板20は、前記のように薄く形成されること、及びその長手方向の長さが長くされることと、及び電池パック41の実装方法が前記図13のように薄い板状の配線手段を用いて取り付られること等から、その組立等において不所望な外部応力が発生して前記監視用半導体装置の電極剥離の危険性が高い。本願のような監視用チップあるいは監視部との接続を行う電極位置及びその形状の工夫によって、電極剥離による発火等の危険性を大幅に低減させることができる。   As described above, the mounting substrate 20 is formed thin as described above, and its length in the longitudinal direction is increased, and the mounting method of the battery pack 41 is a thin plate as shown in FIG. Therefore, undesired external stress is generated in the assembly or the like, and there is a high risk of electrode peeling of the monitoring semiconductor device. The risk of ignition or the like due to electrode peeling can be greatly reduced by devising the electrode position and shape for connection with the monitoring chip or monitoring unit as in the present application.

以上本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前記監視用チップ3は、前記のような充放電制御を行うものであれば何であってもよい。充放電制御用チップ2は、2つのMOSFETチップで構成してもよい。つまり、監視用チップと2つのMOSFETチップとのような3つのチップを1つのパッケージに搭載したり、あるいは抵抗素子やコンデンサ等も1つのパッケージ内に搭載したりするものであってもよい。   Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the monitoring chip 3 may be anything as long as it performs charge / discharge control as described above. The charge / discharge control chip 2 may be composed of two MOSFET chips. That is, three chips such as a monitoring chip and two MOSFET chips may be mounted in one package, or a resistance element, a capacitor, and the like may be mounted in one package.

リチウムイオン二次電池等のような各種二次電池に設けられる電池監視装置として広く利用できる。   It can be widely used as a battery monitoring device provided in various secondary batteries such as lithium ion secondary batteries.

この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of one Example of the monitoring semiconductor device used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置に用いられる監視用半導体装置の更に他の一実施例の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface figure of other one Example of the semiconductor device for monitoring used for the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明に係る電池監視装置の一実施例の全体構成図である。It is a whole block diagram of one Example of the battery monitoring apparatus which concerns on this invention. この発明が適用された電池監視装置が搭載された電池パックの一実施例のブロック図である。It is a block diagram of one Example of the battery pack by which the battery monitoring apparatus to which this invention was applied was mounted. この発明に係る監視用チップの一実施例のブロック図である。1 is a block diagram of an embodiment of a monitoring chip according to the present invention. FIG. この発明に係る電池監視装置が搭載されたリチウムイオン二次電池パックの模式図である。It is a schematic diagram of the lithium ion secondary battery pack equipped with the battery monitoring device according to the present invention. 本願発明者において先に検討された監視用半導体装置の上面透過図と裏面図である。It is the upper surface transparent view and back surface view of the monitoring semiconductor device examined previously by this inventor. 本願発明者において先に検討された細長い実装基板を有する電池監視装置の外部応力による電極剥離の説明図である。It is explanatory drawing of the electrode peeling by the external stress of the battery monitoring apparatus which has the elongate mounting board | substrate examined previously by this inventor.

符号の説明Explanation of symbols

1…封止体(監視用半導体装置)、2…充放電制御用チップ、3…監視用チップ、4…,5…タブ、6,7…ボンディング電極、8〜11…ボンディングワイヤ、12…ダミー電極、13…ハンダ、
20…実装基板、30…電池監視装置、41…リチュウムイオン二次電池パック、42…(−)電極、43…(+)電極、44〜46…配線手段
21…正極端子(+)、22…負極端子(−)、23〜25…配線、26…第1電源端子、27…第2電源端子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealing body (Semiconductor device for monitoring), 2 ... Chip for charge / discharge control, 3 ... Chip for monitoring, 4 ..., 5 ... Tab, 6, 7 ... Bonding electrode, 8-11 ... Bonding wire, 12 ... Dummy Electrode, 13 ... solder,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Mounting substrate, 30 ... Battery monitoring apparatus, 41 ... Lithium ion secondary battery pack, 42 ... (-) electrode, 43 ... (+) electrode, 44-46 ... Wiring means ,
21 ... Positive electrode terminal (+), 22 ... Negative electrode terminal (-), 23-25 ... Wiring, 26 ... First power supply terminal, 27 ... Second power supply terminal.

Claims (18)

細長形状を有し長手方向に曲げ応力がかかる環境で取扱われる実装基板と、上記実装基板に面付された半導体装置とを有る電池監視装置であって、
上記半導体装置は充放電制御部と監視部を含み、監視すべき電池ととともに電池パックを構成するものであり、上記電池パックは充電器又は負荷回路が接続される第1及び第2外部接続端子を備え、上記電池の一方の電極は上記第1外部接続端子に接続され、上記電池の他方の電極は上記充放電制御部を介して上記第2外部接続端子に接続されるように構成されてなり、
記半導体装置は、
タブと、
上記実装基板に面付けされたとき上記長手方向において上記タブを挟んで両側にそれぞれ配置され上記長手方向と直交する方向に細長形状にされた第1電極と、
上記タブの両側に対応してそれぞれ配置され、上記半導体装置の側縁からの位置において少なくとも上記細長形状の第1電極の配置位置よりも内側に位置する部分を備えた第2電極と、
上記タブに搭載された上記充放電制御部と上記監視部を含む半導体チップと、
上記細長形状の第1電極とそれに対応した上記充放電制御部の複数の第1ボンディングパッドとの間それぞれ接続する複数の第1ボンディングワイヤであって、該複数のボンディングワイヤの上記第1電極への接続部が上記細長形状第1電極の細長方向に並ぶようにそれぞれ接続された上記複数の第1ボンディングワイヤと、
上記第2電極とそれに対応した上記監視部の第2ボンディングパッドとの間それぞれ接続する1本の第2ボンディングワイヤと、
上記タブ、第1電極及び第2電極の裏面側を露出させた状態で上記半導体チップ、上記第1及び第2ボンディングワイヤを含んで封止する樹脂パッケージと
を有し、
上記実装基板は、
上記タブに対応して設けられた第3電極と、
上記第1電極に対応して設けられた第4電極と、
上記第2電極に対応して設けられた第5電極と、
上記実装基板の長手方向の一方のに設けられ、上記電池の上記一方の電極に接続される第1電源端子と、
上記実装基板の長手方向の他方の端部に設けられ、上記電池の上記他方の電極に接続される第2電源端子と、
上記第5電極を上記第1電源端子及び上記第1外部接続端子に接続する配線手段と、上記第4電極の一方を上記第2電源端子に接続する配線手段と、上記第4電極の他方を上記第2外部接続端子に接続する配線手段を含む配線と
を有し
記タブの裏面側と上記実装基板の上記第3電極の表面とが導電性接合材により接続され、上記第1電極及び第2電極と上記実装基板の上記第4電極及び第5電極とが導電性接合材によりそれぞれ接続されて上記面付けされてなる、
電池監視装置。
A mounting substrate in the longitudinal direction of the bending stress has an elongated shape is handled in such an environment, a battery monitoring device you have a a semi conductor device attached surface to the mounting substrate,
The semiconductor device includes a charge / discharge control unit and a monitoring unit, and constitutes a battery pack together with a battery to be monitored. The battery pack includes first and second external connection terminals to which a charger or a load circuit is connected. And one electrode of the battery is connected to the first external connection terminal, and the other electrode of the battery is connected to the second external connection terminal via the charge / discharge control unit. Become
Upper Symbol semi conductor arrangement,
Tabs,
A first electrode that is disposed on both sides of the tab in the longitudinal direction and is elongated in a direction orthogonal to the longitudinal direction when the mounting substrate is impregnated;
A second electrode provided corresponding to both sides of the tab and provided with a portion positioned at least on the inner side of the position of the elongated first electrode at a position from a side edge of the semiconductor device;
A semiconductor chip including the charging and discharging control unit and the monitoring unit mounted on the tab,
Said elongated a first electrode and a plurality of first bonding wires respectively connecting between the plurality of first bonding pads of the charge and discharge control unit corresponding to that of said first electrode of the bonding wire of the plurality of A plurality of first bonding wires respectively connected so that connecting portions thereof are aligned in the elongated direction of the elongated first electrode;
And one of the second bonding wires respectively connecting between the second bonding pad of the monitoring unit corresponding thereto and the second electrode,
A resin package for sealing including the semiconductor chip and the first and second bonding wires in a state where the back surfaces of the tab, the first electrode, and the second electrode are exposed;
The mounting board is
A third electrode provided corresponding to the tab;
A fourth electrode provided corresponding to the first electrode ;
A fifth electrode provided corresponding to the second electrode ;
Provided at one end portion in the longitudinal direction of the mounting substrate, a first power supply terminal connected to the one electrode of the battery,
A second power supply terminal provided at the other end in the longitudinal direction of the mounting substrate and connected to the other electrode of the battery ;
Wiring means for connecting the fifth electrode to the first power supply terminal and the first external connection terminal, wiring means for connecting one of the fourth electrodes to the second power supply terminal , and the other of the fourth electrode Wiring including wiring means connected to the second external connection terminal ,
The upper Symbol rear surface side and the mounting substrate of the surface of the third electrode tabs are connected by a conductive bonding material, and the fourth electrode and fifth electrode of the upper Symbol first electrode and the second electrode and the mount board Are each connected by a conductive bonding material, and are impositioned above,
Battery monitoring device.
請求項1において、
上記第2電極は、上記直交方向において上記第1電極の細長方向の長さよりも短く、上記長手方向において上記第1電極よりも内側に延長する長形に形成されてなる、
電池監視装置。
In claim 1,
The second electrode is formed in an elongated shape that is shorter than the length of the first electrode in the elongated direction in the orthogonal direction and extends inwardly of the first electrode in the longitudinal direction.
Battery monitoring device.
請求項1において、
上記半導体チップは、上記監視すべき電池の充放電制御を行う上記充放電制御部を構成する第1半導体チップと、上記充放電制御用の制御信号を形成する上記監視部を構成する第2半導体チップからなり、
上記タブは、上記第1半導体チップに対応した第1タブと、上記第2半導体チップに対応した第2タブからなり、
上記第1電極は、上記第1半導体チップと接続され、
上記第2電極は、上記第2半導体チップと接続され、
上記第2半導体チップで形成された上記制御信号を上記第1半導体チップに伝えるボンディングワイヤを更に有し、
上記実装基板の上記第3電極は、上記第1タブ及び第2タブにそれぞれ対応した2つの電極からなる、
電池監視装置。
In claim 1,
The semiconductor chip includes a first semiconductor chip that constitutes the charge / discharge control unit that performs charge / discharge control of the battery to be monitored, and a second semiconductor that constitutes the monitor unit that forms the control signal for charge / discharge control. Consisting of chips,
The tab includes a first tab corresponding to the first semiconductor chip and a second tab corresponding to the second semiconductor chip.
The first electrode is connected to the first semiconductor chip;
The second electrode is connected to the second semiconductor chip;
A bonding wire for transmitting the control signal formed by the second semiconductor chip to the first semiconductor chip;
The third electrode of the mounting board is composed of two electrodes respectively corresponding to the first tab and the second tab.
Battery monitoring device.
請求項3において、
上記第2電極のそれぞれは、上記長手方向において上記第1電極の最内側よりも中心寄りの内側に設けられ、上記第2電極の上記長手方向の延長線上の外側に第1ダミー電極を更に有し、
上記実装基板には、上記第1ダミー電極に対応した第2ダミー電極を更に有し、
上記第1ダミー電極と上記第2ダミー電極とは、上記接合材により接続される、
電池監視装置。
In claim 3,
Each of the second electrodes is provided on the inner side closer to the center than the innermost side of the first electrode in the longitudinal direction, and further includes a first dummy electrode on the outer side of the longitudinal extension line of the second electrode. And
The mounting board further includes a second dummy electrode corresponding to the first dummy electrode,
It said the first dummy electrode and said second dummy electrode are connected by the bonding material,
Battery monitoring device.
請求項4において、
上記第1及び第2ダミー電極は、それぞれに対応した第2電極及び第5電極よりも大きな面積とされる、
電池監視装置。
In claim 4,
The first and second dummy electrodes have a larger area than the corresponding second and fifth electrodes.
Battery monitoring device.
請求項4において、
上記第2電極と第1ダミー電極とは一体的に形成され、
上記第5電極と上記第2ダミー電極とは一体的に形成され、
上記一体的に形成された第2電極と第1ダミー電極と上記第5電極と上記第2ダミー電極とは、上記接合材により接続される、
電池監視装置。
In claim 4,
The second electrode and the first dummy electrode are integrally formed,
The fifth electrode and the second dummy electrode are integrally formed,
The integrally formed second electrode, first dummy electrode, fifth electrode, and second dummy electrode are connected by the bonding material.
Battery monitoring device.
請求項6において、
上記一体的に形成された第2電極と第1ダミー電極及び上記第5電極と上記第2ダミー電極とは、上記実装基板の短手方向に対して凹型にされる、
電池監視装置。
In claim 6,
The integrally formed second electrode, the first dummy electrode, the fifth electrode, and the second dummy electrode are concave with respect to the short direction of the mounting substrate.
Battery monitoring device.
請求項6において、
上記一体的に形成された第2電極と第1ダミー電極及び上記第5電極と上記第2ダミー電極とは、上記実装基板の長手方向に対して凸型にされる、
電池監視装置。
In claim 6,
The integrally formed second electrode and first dummy electrode, and the fifth electrode and second dummy electrode are convex with respect to the longitudinal direction of the mounting substrate.
Battery monitoring device.
請求項6において、
上記一体的に形成された第2電極と第1ダミー電極及び上記第5電極と上記第2ダミー電極とは、上記実装基板の長手方向に対してL字状にされる、
電池監視装置。
In claim 6,
The integrally formed second electrode, first dummy electrode, and fifth electrode and second dummy electrode are L-shaped with respect to the longitudinal direction of the mounting substrate.
Battery monitoring device.
請求項3において、
上記第2電極は、上記長手方向において最外側が上記第1電極の最内側よりも中心寄りの内側に設けられ、
上記第1電極は、上記第2電極の上記長手方向の延長線上まで延びるよう上記短手方向に延長させられる、
電池監視装置。
In claim 3,
The second electrode is provided such that the outermost side in the longitudinal direction is closer to the center than the innermost side of the first electrode,
The first electrode is extended in the short direction so as to extend to an extension line in the longitudinal direction of the second electrode.
Battery monitoring device.
二次電池に装着される電池監視装置に組み込んで使用される電池監視用半導体装置であって、
上記半導体装置は、監視すべき電池ととともに電池パックを構成するものであり、
上記電池パックは、充電器又は負荷回路が接続される第1及び第2外部接続端子を備え、上記電池の一方の電極は上記第1外部接続端子に接続され、上記電池の他方の電極は上記半導体装置に含まれる充放電制御部を介して上記第2外部接続端子に接続されるように構成されてなるものであり、
上記電池監視装置は、実装基板と上記実装基板に面付された電池監視用半導体装置とで構成され、上記半導体装置は充放電制御部と監視部を含んで構成され、上記実装基板は、細長形状を有し長手方向に曲げ応力がかかる環境で取扱われるものであり、上記半導体装置の電極が導電性接合材により接続される電極部と、上記実装基板の長手方向の一方のに設けられ上記二次電池の一方の電極に接続される第1電源端子と、実装基板の長手方向の他方の端部に設けられ上記二次電池の他方の電極に接続される第2電源端子と、上記監視部を上記第1電源端子及び第1外部接続端子に接続する第1配線手段と、上記充放電制御部を上記第2電源端子と上記第2外部接続端子の間に接続する第2及び第3配線手段を含む配線とを有し、
上記電池監視用半導体装置は、
タブと、
上記実装基板に面付けされたとき上記長手方向において上記タブを挟んで両側にそれぞれ配置され上記長手方向と直交する方向に細長形状にされた第1電極と、
上記タブの両側に対応してそれぞれ配置され、上記半導体装置の側縁からの位置において少なくとも上記細長形状の第1電極の配置位置よりも内側に位置する部分を備えた第2電極と、
上記タブに搭載された充放電制御部と監視部を含む半導体チップと、
上記細長形状の第1電極とそれに対応する上記充放電制御部の複数の第1ボンディングパッドとの間にそれぞれ設けられた複数の第1ボンディングワイヤであって、該複数のボンディングワイヤの上記第1電極への接続部が上記細長形状第1電極の細長方向に並ぶようにそれぞれ接続された上記複数の第1ボンディングワイヤと、
上記第2電極とそれに対応した上記監視部の第2ボンディングパッドとの間にそれぞれ設けられた1本の第2ボンディングワイヤと、
上記タブ、第1電極及び第2電極の裏面側を露出させた状態で上記半導体チップ、上記第1及び第2ボンディングワイヤを含んで封止する樹脂パッケージと
を有し、
上記半導体装置の裏面に露出する上記タブ、第1電極及び第2電極を上記実装基板に形成された対応する電極部に導電性接合材を介してそれぞれ面付けされるように構成されてな
上記半導体装置が上記実装基板に実装され上記電池に接続されたとき、上記第1電極の一方が上記第2配線手段を介して上記第2電源端子に接続され、上記第1電極の他方が上記第3配線手段を介して上記第2外部接続端子に接続され、上記第2電極が上記第1配線手段を介して上記第1電源端子及び第1外部接続端子に接続され、上記監視部で上記電池に対する過充電及び過放電を監視し上記充放電制御部で上記電池に対する充放電を制御する電池パックを構成するものである
電池監視用半導体装置。
A battery monitoring semiconductor device used by being incorporated in a battery monitoring device mounted on a secondary battery,
The semiconductor device constitutes a battery pack together with a battery to be monitored,
The battery pack includes first and second external connection terminals to which a charger or a load circuit is connected, one electrode of the battery is connected to the first external connection terminal, and the other electrode of the battery is the above It is configured to be connected to the second external connection terminal via a charge / discharge control unit included in the semiconductor device,
The battery monitoring device includes a mounting substrate and a battery monitoring semiconductor device attached to the mounting substrate, the semiconductor device includes a charge / discharge control unit and a monitoring unit, and the mounting substrate is elongated. are those longitudinally bending stresses have the shape is handled in such an environment, it provided the electrode portion electrode of the semiconductor device are connected by a conductive bonding material, on one end in the longitudinal direction of the mount board et Re a first power supply terminal connected to one electrode of the upper Symbol rechargeable battery, a second power supply terminal connected to the other electrode of the secondary battery is provided at the other end portion in the longitudinal direction of the mounting board First wiring means for connecting the monitoring unit to the first power supply terminal and the first external connection terminal; and a second wiring unit for connecting the charge / discharge control unit between the second power supply terminal and the second external connection terminal. 2 and a wiring including a third wiring means ,
The semiconductor device for battery monitoring is
Tabs,
A first electrode that is disposed on both sides of the tab in the longitudinal direction and is elongated in a direction orthogonal to the longitudinal direction when the mounting substrate is impregnated;
A second electrode provided corresponding to both sides of the tab and provided with a portion positioned at least on the inner side of the position of the elongated first electrode at a position from a side edge of the semiconductor device;
A semiconductor chip including a charge / discharge control unit and a monitoring unit mounted on the tab;
A plurality of first bonding wires respectively provided between the elongated first electrodes and a plurality of first bonding pads corresponding to the elongated first electrodes, the first of the plurality of bonding wires; A plurality of first bonding wires connected so that connection portions to the electrodes are aligned in the elongated direction of the elongated first electrode;
A second bonding wire provided between the second electrode and the corresponding second bonding pad of the monitoring unit;
A resin package for sealing including the semiconductor chip and the first and second bonding wires in a state where the back surfaces of the tab, the first electrode, and the second electrode are exposed;
The tab is exposed on the back surface of the semiconductor device, Ri name the first electrode and the second electrode are configured to be respectively imposition through the conductive bonding material on the electrode unit corresponding formed on the mount board ,
When the semiconductor device is mounted on the mounting substrate and connected to the battery, one of the first electrodes is connected to the second power supply terminal via the second wiring means, and the other of the first electrodes is the above The second electrode is connected to the second external connection terminal via a third wiring means, the second electrode is connected to the first power supply terminal and the first external connection terminal via the first wiring means, and the monitoring unit A battery monitoring semiconductor device comprising a battery pack that monitors overcharging and overdischarging of a battery and controls charging / discharging of the battery by the charge / discharge control unit.
請求項11において、
上記半導体チップは、上記監視すべき電池の充放電制御を行う上記充放電制御部を構成する第1半導体チップと、上記充放電制御用の制御信号を形成する上記監視部を構成する第2半導体チップからなり、
上記タブは、上記第1半導体チップに対応した第1タブと、上記第2半導体チップに対応した第2タブからなり、
上記第1電極は、上記第1半導体チップと接続され、
上記第2電極は、上記第2半導体チップと接続され、
上記第2半導体チップで形成された上記制御信号を上記第1半導体チップに伝えるボンディングワイヤを更に有し、
上記実装基板の上記電極部は、上記第1タブ及び第2タブにそれぞれ対応した2つの電極部からなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 11,
The semiconductor chip includes a first semiconductor chip that constitutes the charge / discharge control unit that performs charge / discharge control of the battery to be monitored, and a second semiconductor that constitutes the monitor unit that forms the control signal for charge / discharge control. Consisting of chips,
The tab includes a first tab corresponding to the first semiconductor chip and a second tab corresponding to the second semiconductor chip.
The first electrode is connected to the first semiconductor chip;
The second electrode is connected to the second semiconductor chip;
A bonding wire for transmitting the control signal formed by the second semiconductor chip to the first semiconductor chip;
The electrode portion of the mounting substrate is composed of two electrode portions corresponding to the first tab and the second tab, respectively.
Battery monitoring semiconductor device.
請求項11又は12において、
上記第2電極は、上記直交方向において上記第1電極の細長方向の長さよりも短く、上記長手方向において上記第1電極よりも内側に延長する長形に形成されてなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 11 or 12,
The second electrode is formed in an elongated shape that is shorter than the length of the first electrode in the elongated direction in the orthogonal direction and extends inwardly of the first electrode in the longitudinal direction.
Battery monitoring semiconductor device.
請求項11乃至13のいずれかにおいて、
上記第2電極のそれぞれは、上記長手方向において上記第1電極の最内側よりも中心寄りの内側に設けられ、上記第2電極の上記長手方向の延長線上の外側にダミー電極を更に
有し、上記第2電極と上記ダミー電極が対応する上記記実装基板の電極部に上記導電性接合材によりそれぞれ接続されるように構成された、
電池監視用半導体装置。
In any of claims 11 to 13,
Each of the second electrodes is provided on the inner side closer to the center than the innermost side of the first electrode in the longitudinal direction, and further includes a dummy electrode on the outer side of the extension line in the longitudinal direction of the second electrode, The second electrode and the dummy electrode are respectively connected to the corresponding electrode portions of the mounting board by the conductive bonding material,
Battery monitoring semiconductor device.
請求項14において、
上記第2電極と対応する上記ダミー電極は、上記直交方向において凹型形状を構成するように一体的に形成され、対応する上記実装基板の電極部は上記凹型形状電極構成に対応して凹型に形成されてなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 14,
The dummy electrode corresponding to the second electrode is integrally formed so as to form a concave shape in the orthogonal direction, and the corresponding electrode portion of the mounting substrate is formed in a concave shape corresponding to the concave electrode configuration. Become,
Battery monitoring semiconductor device.
請求項14において、
上記第2電極と対応する上記ダミー電極は上記長手方向において凸型形状を構成するように一体的に形成され、対応する上記実装基板の電極部は上記凸型形状電極構成に対応して凸型に形成されてなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 14,
The dummy electrode corresponding to the second electrode is integrally formed so as to form a convex shape in the longitudinal direction, and the corresponding electrode portion of the mounting substrate is convex corresponding to the convex electrode configuration. Formed into,
Battery monitoring semiconductor device.
請求項14において、
上記第2電極と対応する上記ダミー電極は上記長手方向においてL字形に一体的に形成され、対応する上記実装基板の電極部は上記L字形に対応してL字形に形成されてなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 14,
The dummy electrode corresponding to the second electrode is integrally formed in an L shape in the longitudinal direction, and the corresponding electrode portion of the mounting substrate is formed in an L shape corresponding to the L shape.
Battery monitoring semiconductor device.
請求項14において、
上記第2電極が、上記長手方向において上記第1電極の細長端部と上記タブの間に位置し上記第1電極の上記細長端部が上記ダミー電極を構成するように配置されてなる、
電池監視用半導体装置。
In claim 14,
The second electrode is disposed between the elongated end portion of the first electrode and the tab in the longitudinal direction, and the elongated end portion of the first electrode constitutes the dummy electrode.
Battery monitoring semiconductor device.
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