[发明专利]双向、反向阻断电池开关

说明书

技术领域

背景技术

电池寿命及电池尺寸为电池供电装置的两个重要特征。每一次电池充电的目标是 实施以下“工作”：以对内务工作及安全电路最小的损失实施增值的供电功能及特征。

当潜在有害或危险的情况出现时，可能需要将电池断开。为在不减少电池能量的 情况下断开电池，电池断开开关通常与电池串联定位。

图1显示常规反向阻断电池开关100的简化示意图，反向阻断电池开关100由两 个N沟道Mosfet 108及109(显示在图2中)组成。所述N沟道Mosfet包括源极输 入101及106，及栅极输入102及105。

所述N沟道Mosfet还包括各自的漏极103及104，其由跨接线107连接。可利 用固有地阻断沿一个方向流动的电流的本征体二极管将图1的开关的两个Mosfet连 接到“共用漏极”配置中。可使用替代配置，且可增加其它电路以保护所述各种晶体 管输入免受静态损害或使栅极输入102及105电平位移。

图2显示图1的常规双Mosfet、双向开关配置的机械构造的透视图。在所述单个 封装解决方案中，通过将两个标准Mosfet 108及109电路小片附接到共用铜电路小片 垫107来连接共用漏极103及104。栅极102及105形成在所述封装的纵向端上。所 述配置通过垂直导通Mosfet 108及109的背侧实现了用于散热的直接热路径及漏极 103与104之间的低电阻连接两者。

图3显示图1-2的常规双向开关的单片实施方案的简化透视图。所述配置使用在 电路小片垫307上邻近构建且彼此接合的两个Mosfet。所述Mosfet通常从正常晶圆 片布局上的两个邻近电路小片301及304构建而成，使得所述两个电路小片301及304 通常并排，且所述栅极输入302及305位于所述封装的相同端上。虽然构造相对容易， 但图3的配置不适合具有制造商通常所需的纵横比的电路小片封装。

图4显示2×5mm双扁平无引脚(DFN)封装400中的双向开关。所述版本的双向 开关尝试将电路小片安装到优选的封装占用面积中。由于封装400的纵横比为 2×5mm，因此端对端地附接所述两个Mosfet。

然而，所述配置致使内部漏极连接电阻相对于所述垂直导通Mosfet而较高。为 使串联漏极电阻可容忍，将所述电路小片的背面电路小片附接到铜电路小片垫。所述 配置通过将铜片(所述电路小片垫)与两个体漏极电阻并联地放置而允许较低的电阻。

所述电路小片垫还用作到外部连接器的共用漏极连接。

虽然以上配置有效，但所属技术中需要具有改善特征的开关。

发明内容

本发明的实施例涉及用于双向和反向阻断电池开关的改良型电路小片布局。根据 一个实施例，两个开关在电路小片封装中并排(不同于端对端)地定向。所述配置减 小既定电路小片面积的总开关电阻，从而经常减小足以避免使用背部金属的电阻以满 足电阻规格。背部金属的去除降低了所述电路小片封装的总成本，且消除了与背部金 属的制造相关联的潜在失败模式。本发明的实施例还允许更多的插脚连接及增加的插 脚间距。此允许形成用于较高电流连接的冗余连接，从而减小电阻及热阻，且使所述 电路小片封装的制造/实施成本降到最低。

根据本发明的半导体装置的实施例包含两个通过共用漏极电连通的垂直Mosfet 晶体管。形成在所述Mosfet晶体管的每一者的顶表面上的多个触点与多个插脚电连 通。利用封装本体囊封所述两个Mosfet晶体管及所述多个插脚的一部分。所述封装 本体具有第一轴及长于所述第一轴的第二轴，其中所述两个Mosfet晶体管的触点沿 所述第二轴的相对侧定向。

一种用于制作根据本发明的反向阻断电池开关的方法的实施例包含：提供两个具 有共用漏极连接及位于每一晶体管的顶表面上的多个触点的垂直Mosfet晶体管；提 供与所述两个Mosfet晶体管的触点电连通的多个插脚；及将所述两个Mosfet晶体管 及所述插脚的一部分囊封在具有第一轴及长于所述第一轴的第二轴的封装本体中。所 述两个Mosfet晶体管的触点沿所述封装本体的第二轴定向在相对侧上。

一种用于根据本发明封装电池开关的方法的实施例包含沿第一长轴的相对侧设 置多个插脚连接，以便减小由两个垂直Mosfet晶体管之间的距离所引起的电阻。

可以结合附图参照随后详细说明的方式对根据本发明的实施例进行进一步了解。

附图说明