[发明专利]用于电池功率控制的多芯片模块

说明书

相关申请的交叉引用 

本专利申请是2006年2月13日提交的美国临时专利申请No.60/773,034的非临时申请并要求其优先权，该申请出于所有目的通过引用整体结合于此。 

背景 

存在用于锂离子电池的各种保护机制。如果锂离子电池过度充电，则较强的放热反应是可能的，并且导致火灾的可能性增大。 

为了防止锂离子电池过度充电，使用电池保护电路。电池保护电路——图1中所示的示例——常常连同其它组件一起包含两个FET(场效应晶体管)开关122、124和控制IC(集成电路)120。一个FET防止电流流入电池，而另一个防止电流从电池流出，除非控制IC允许它流出。 

存在包含控制IC和MOSFET的多芯片模块。然而，可作出许多改进。例如，某些常规多芯片模块在封装的所有四侧都包含引线。这导致模块较大，这不是期望的，因为此类模块被用在诸如蜂窝电话的小型电子设备中。多芯片模块的大小可被减小，但是这减小了可用在此类封装中的芯片的载流能力。 

因此，需要改进的多芯片模块。 

本发明的实施例单独或共同地解决上述问题和其它问题。 

简要概述 

本发明的实施例涉及多芯片模块，用于制作多芯片模块的方法，以及结合该多芯片模块的系统和组装件。 

本发明的一个实施例涉及多芯片模块，它包括至少一个集成电路(IC)芯片、至少一个功率器件芯片以及包括引线的金属引线框结构。金属引线 框结构包括彼此电隔离的至少两个独立管芯安装焊盘。该至少两个独立管芯安装焊盘包括用于安装至少一个IC芯片的第一焊盘和用于安装至少一个功率器件芯片的第二焊盘。多芯片模块还可包括将至少一个IC芯片和至少一个功率器件芯片连接到引线的具有一个以上的直径的接合导线。 

本发明的另一实施例涉及电池保护模块，该模块包括集成单路芯片以及容纳在单个外壳中用于调节电池的充电和放电的至少一个功率器件芯片。外壳可由模塑材料形成。集成电路芯片和至少一个功率器件芯片形成电路的至少一部分。到电路的必要外部连接被限于四个引线。 

本发明的另一实施例涉及多芯片模块，该模块包括：集成单路芯片；第一功率晶体管；第二功率晶体管；第一连接结构，它将集成电路芯片电耦合到第一功率晶体管；第二连接结构，它将集成电路芯片电耦合到第二功率晶体管；以及引线框结构。该引线框结构包括第一引线、第二引线、第三引线和第四引线，其中集成电路芯片、第一功率晶体管和第二功率晶体管被安装到引线框结构上。模塑材料覆盖集成电路芯片、第一功率晶体管、第二功率晶体管、第一连接结构和第二连接结构的至少一部分。第一引线提供到第一功率晶体管的电连接，而第二引线提供到第二功率晶体管的电连接。第一和第二引线在多芯片模块的第一端处，而第三和第四引线在多芯片模块的第二端处。管芯安装焊盘的至少一个沿着焊盘的两个相对侧皆没有外部引线、安装焊盘或其它管芯安装焊盘。 

本发明的其它实施例涉及用于形成上述多芯片模块的方法以及使用此类模块的组装件和系统。 

本发明的其它实施例的可参照附图和以下详细描述来描述。 

附图简述 

图1示出常规电池保护电路图。 

图2示出根据本发明的实施例的多芯片模块的立体图。也示出该多芯片模块中的内部组件。 

图3示出图2中所示模块的侧视图。 

图4(a)-4(e)示出多芯片模块中的组件的立体图。图4(a)-4(e)例示用于制 作图2中所示的多芯片模块的工艺流程。 

图5示出结合图2中所示的多芯片模块的电池保护电路图。 

图6示出图2中所示的多芯片模块的电路图。 

图7示出多芯片模块的仰视图。 

图8示出包括电路衬底和安装在该电路衬底上的图2中所示的多芯片模块的电组装件。 

图9示出包括耦合到图8中所示的电组装件的锂离子电池的系统。 

图10(a)示出了另一模块实施例的底部平面图。 

图10(b)示出用在图10(a)的模块中的引线框结构和管芯的顶部立体图。 

图10(c)示出图10(b)中所示引线框结构的顶部立体图。 

详细描述