專利名稱：半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路，涉及將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)收容在封裝內(nèi)，或者 將半導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上，并使用絕緣材料進(jìn)
行注模的半導(dǎo)體集成電路。
背景技術(shù)：
近年來，作為二次電池將鋰離子電池安裝在數(shù)字照相機(jī)等便攜設(shè)備中。因 為鋰離子電池不耐過充電以及過放電，所以以具備過充電以及過放電的保護(hù)電 路的電池組的方式來使用。
圖4表示了使用現(xiàn)有的保護(hù)電路的電池組的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。在該圖 中，鋰離子電池10的正極、負(fù)極分別與電池組的外部端子B+、 B-連接。在 端子B+、 B-之間連接有電阻R1和電容器C1的串聯(lián)電路。端子B+與電池組 的外部端子P+連接，端子B-經(jīng)由用于切斷電流的n溝道MOS (金屬氧化膜 半導(dǎo)體)FET (電場(chǎng)效應(yīng)晶體管)FET晶體管Ml、 M2與電池組的外部端子P -連接。
此外，端子P+、 P-之間連接有電容器C2，在端子B-、 P-之間連接有 電容器C3。在端子P+、 P-之間連接負(fù)載或充電器。
將晶體管Ml 、 M2的漏極連接在一起，晶體管Ml的源極經(jīng)由端子B -與 鋰離子電池10的負(fù)極連接，晶體管M2的源極與端子P-連接。晶體管M1、 M2各自的柵極與保護(hù)電路11的端子lld、 lle連接。
保護(hù)電路11是單獨(dú)收容在封裝中的半導(dǎo)體集成電路，內(nèi)置有過充電檢測(cè) 電路、過放電檢測(cè)電路、過電流檢測(cè)電路。此外，保護(hù)電路ll由鋰離子電池 10的正極經(jīng)由電阻R1向端子lla提供電源VDD，并且從鋰離子電池10的負(fù) 極向端子llb提供電源VSS來進(jìn)行工作，過電流檢測(cè)用端子11c經(jīng)由電阻R2 與端子P-連接。
此外，為了限制在端子P+、 P -之間，將極性弄反地錯(cuò)誤連接了充電器時(shí)，或者在連接了電壓超過保護(hù)電路11的額定電壓的充電器時(shí)的電流，設(shè)置了電
阻R2。
保護(hù)電路11在通常的充電時(shí)或放電時(shí)使端子lld、 lie同為高電平來使晶 體管Ml、 M2導(dǎo)通。此外，在由過放電檢測(cè)電路或過電流檢測(cè)電路檢測(cè)到過 放電或過電流時(shí)，使端子lld的輸出為低電平來切斷晶體管Ml，在由過充電 檢測(cè)電路檢測(cè)到過充電時(shí)使lie的輸出為低電平來切斷晶體管M2。
此外，在專利文獻(xiàn)l中，記載了一種具有與切斷充放電時(shí)的電流路徑的開 關(guān)元件熱耦合的PTC熱敏電阻的電池組。
專利文獻(xiàn)1特開2006-32015號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如此，現(xiàn)有的保護(hù)電路ll因?yàn)樵谕饷娓郊恿穗娮鑂2，所以存在電子部件 數(shù)量增多，整個(gè)裝置的制造成本升高，此外，安裝面積增大的問題。
本發(fā)明是鑒于以上的問題而提出的，其目的在于提供一種可以減少電子部 件的數(shù)量，并且可以降低整個(gè)裝置的制造成本以及安裝面積的半導(dǎo)體集成電 路。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)收容在封裝內(nèi)，或者將半 導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上，并使用絕緣材料進(jìn)行注 模的半導(dǎo)體集成電-各中，具有將一端與所述半導(dǎo)體芯片的外部端子連"^矣，在 另一端上連接靜電保護(hù)用二極管(Dl),并且被設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電 流限制用電阻(R10);以及在所述電流限制用電阻(R10)的兩端之間并聯(lián)連 接、設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的熔絲(FS)。
理想的是，在將所述半導(dǎo)體芯片單獨(dú)地收容在封裝中的情況下，不切斷所 述熔絲(FS),在所述外部端子上連接電流限制用外加電阻(R2)。
理想的是，在將半導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上， 并使用絕緣材料進(jìn)行注模的情況下，切斷所述熔絲(FS),在所述外部端子上 不連接電流限制用外加電阻。
此外，上述括號(hào)內(nèi)的參照符號(hào)是為了易于理解而添加的，僅是一個(gè)例子并 不限于圖示的方式。
根據(jù)本發(fā)明，可以減少電子部件的數(shù)量，可以降低整個(gè)裝置的制造成本以及安裝面積。


圖1是使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的電池組的第一實(shí)施方式的電路結(jié) 構(gòu)圖。
圖2是使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的電池組的第一實(shí)施方式的變形例 的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的充電保護(hù)電路的一實(shí)施方式的電 路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是使用現(xiàn)有的保護(hù)電路的電池組的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。 符號(hào)說明
10、20、31 34鋰離子電池；21A、21B保護(hù)電路；35充電保護(hù)電路；C1-C17 電容器；R1 R21電阻；M1 M12晶體管
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 (封裝型)
圖1表示使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的電池組的第一實(shí)施方式的電路 結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，對(duì)于與圖4相同的部分附加相同的符號(hào)。
在圖1中，鋰離子電池20的正極、負(fù)極分別與電池組的外部端子B+、 B -連接。在端子B+、 B-之間連接有電阻R1和電容器Cl的串聯(lián)電路。端子 B+與電池組的外部端子P+連接，端子B-經(jīng)由用于切斷電流的作為n溝道 MOSFET的晶體管Ml 、 M2與電池組的外部端子P -連接。晶體管Ml 、 M2 各自的柵極與保護(hù)電路21A的端子21d、 21e連接。
此外，在端子P+、 P-之間連接有電容器C2，在端子B-、 P-之間連接 有電容器C3。在端子P+、 P-之間連接負(fù)載或充電器。
晶體管Ml、 M2的漏極連接在一起，晶體管Ml的源極經(jīng)由端子B -與鋰 離子電池20的負(fù)極連接，晶體管M2的源極與端子P -連接。
保護(hù)電路21A是將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)收容在封裝內(nèi)的半導(dǎo)體集成電路，內(nèi) 置有過充電檢測(cè)電路、過放電檢測(cè)電路、過電流檢測(cè)電路，并且設(shè)置有電阻 RIO、熔絲FS以及二極管Dl。在保護(hù)電路21A的過電流檢測(cè)用端子21c上連接電流限制用電阻R10的 一端，電阻RIO的另一端與上述過電流;f企測(cè)電路連接。此外，與電阻R10并 聯(lián)連接熔絲FS,在電阻RIO的與過電流檢測(cè)電路連接的另一端上連接靜電保 護(hù)用二極管D1的陰極，二極管D1的陽極接地。在熔絲FS沒有被切斷時(shí)，電 阻RIO的兩端之間通過熔絲FS被短路。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中靜電保護(hù)用二極管Dl將陰極與端子21c連接，但因 為在保護(hù)電路21A中內(nèi)置了電流限制用電阻RIO，所以在與電阻R10的與端 子21c連接的一端相反的另一端上連接靜電保護(hù)用二極管Dl的陰極，在熔絲 FS沒有被切斷時(shí)，二極管D1的陰極經(jīng)由熔絲FS與端子21c連接。
此外，保護(hù)電路21A由鋰離子電池20的正極經(jīng)由電阻Rl向端子21 a提 供電源VDD,并且由鋰離子電池20的負(fù)極向端子21b提供電源VSS來進(jìn)行 動(dòng)作，過電流;f企測(cè)用端子21c經(jīng)由電流限制用外加電阻R2 (R2=R10)與端子 P -連接。
此外，為了在端子P+、 P-之間將極性弄反地錯(cuò)誤連接了充電器時(shí)，或者 連接了電壓超過保護(hù)電路21A的額定電壓的充電器時(shí)的電流限制，或者因?yàn)?保護(hù)電路21A中內(nèi)置的電阻RIO由于熔絲FS而被短路，而設(shè)置了電阻R2。
保護(hù)電路21A在通常的充電時(shí)或放電時(shí)使端子21d、 21e公共為高電平來 使晶體管Ml、 M2導(dǎo)通。此外，在由過放電檢測(cè)電路或過電流檢測(cè)電路檢測(cè) 到過放電或過電流時(shí)，使端子21d的輸出為低電平來切斷晶體管Ml，在由過 充電檢測(cè)電路檢測(cè)到過充電時(shí)使21e的輸出為低電平來切斷晶體管M2。 (COB型)
圖2表示使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的電池組的第一實(shí)施方式的變形 例的電路結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，對(duì)于與圖l相同的部分附加相同的符號(hào)。
在圖2中，鋰離子電池20的正極、負(fù)極分別與電池組的外部端子B+、 B -連接。在端子B+、 B-之間連接有電阻R1和電容器C1的串聯(lián)電路。端子 B+與電池組的外部端子P+連接，端子B-經(jīng)由用于切斷電流的作為n溝道 MOSFET的晶體管Ml、 M2與電池組的外部端子P -連接。
此外，在端子P+、 P-之間連接有電容器C2，在端子B-、 P-之間連接 有電容器C3。在端子P+、 P-之間連接負(fù)載或充電器。晶體管Ml、 M2的漏極連接在一起，晶體管Ml的源極經(jīng)由端子B -與鋰 離子電池20的負(fù)極連接，晶體管M2的源極與端子P-連接。晶體管M1、 M2各自的柵極與保護(hù)電路21B的端子21d、 21e連接。
保護(hù)電路21B是半導(dǎo)體芯片，內(nèi)置有過充電檢測(cè)電路、過放電檢測(cè)電路、 過電流檢測(cè)電路，并且設(shè)置有電阻RIO、熔絲FS以及二極管Dl。保護(hù)電路 21B除了不是被收容在封裝內(nèi)之外，與保護(hù)電路21A為相同的結(jié)構(gòu)。
在保護(hù)電路21B的過電流檢測(cè)用端子21c上連接電流限制用電阻R10的 一端，電阻R10的另一端與上述過電流檢測(cè)電路連接。此外，與電阻R10并 聯(lián)連接的熔絲FS被切斷，在電阻R10的與過電流檢測(cè)電路連接的另 一端上連 接靜電保護(hù)用二極管Dl的陰極，二極管Dl的陽極接地。
此外，保護(hù)電路21B由鋰離子電池20的正極經(jīng)由電阻R1向端子21a提 供電源VDD,并且由鋰離子電池20的負(fù)極向端子21b提供電源VSS來進(jìn)行 動(dòng)作，過電流;險(xiǎn)測(cè)用端子21c直接與端子P-連接。
保護(hù)電路21B的半導(dǎo)體芯片是沒有封裝的棵露的狀態(tài)，其與在周邊連接 的作為電子部件的電阻R1、電容器C1、 C2、 C3、晶體管M1、 M2—同被安 裝在基板上，通過絕緣材料進(jìn)行注模來作成COB (Chip On Board)型電路。
當(dāng)熔絲FS被切斷時(shí)，使靜電保護(hù)用二極管D1與端子21c分離，所以無 法進(jìn)行基于二極管D1的端子21c的靜電保護(hù)，但在與電容器C1、 C2、 C3、 晶體管M1、 M2—同安裝在基板上然后進(jìn)行了注模的COB型電路中，因?yàn)閺?外部看不到端子21c,所以在端子21c幾乎不會(huì)產(chǎn)生靜電，此外，通過晶體管 M2對(duì)端子21c進(jìn)行靜電保護(hù)。
保護(hù)電路21B在通常的充電時(shí)或放電時(shí)使端子21d、 21e同為高電平來使 晶體管Ml、 M2導(dǎo)通。此外，在由過放電檢測(cè)電路或過電流檢測(cè)電路檢測(cè)到 過放電或過電流時(shí)，使端子21d的輸出為低電平來切斷晶體管Ml，在由過充 電檢測(cè)電路檢測(cè)到過充電時(shí)使21e的輸出為低電平來切斷晶體管M2。
如此，在使半導(dǎo)體集成電路為COB型時(shí)，通過切斷熔絲FS可以削除電 流限制用外加電阻R2,通過減少電子部件的數(shù)量可以降低整個(gè)裝置的制造成 本以及安裝面積。
(充電保護(hù)電路)圖3表示使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的充電保護(hù)電路的一實(shí)施方式的 電路結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，被充電一側(cè)的鋰離子電池31、 32、 33、 34被串聯(lián)連 接，鋰離子電池31的正^f及，，經(jīng)由p溝道MOSFET的晶體管Mll、 M12與充 電保護(hù)電路35的外部端子P+連接，鋰離子電池34的負(fù)極與充電保護(hù)電路的 外部端子P-連接。
此外，鋰離子電池31的正極與充電保護(hù)電路35的端子35a連接，鋰離子 電池32的正極經(jīng)由電阻Rll與充電保護(hù)電路35的端子35b連接，鋰離子電 池33的正極經(jīng)由電阻R12與充電保護(hù)電路35的端子35c連接，鋰離子電池 34的正極經(jīng)由電阻R13與充電保護(hù)電路35的端子35d連接。在端子35a、 35b 之間連接電容器Cll,在端子35b、 35c之間連接電容器C12,在端子35c、 35d 之間連接電容器C13,在端子35d、外部端子P-之間連接電容器C14。
晶體管Mll、 M12的漏極連接在一起，晶體管Mll的源極與鋰離子電池 31的正極連接，晶體管M12的源極與端子P+連接。晶體管Mll、 M12各自 的柵極與充電保護(hù)電路35的端子35e、 35f連接。
充電保護(hù)電路35是半導(dǎo)體芯片，內(nèi)置有過充電檢測(cè)電路、過放電檢測(cè)電 路、過電流檢測(cè)電路，并且設(shè)置有電阻R20、熔絲Fll以及二極管Dll。
在充電保護(hù)電路35的過電流檢測(cè)用端子35g上連接電流限制用電阻R20 的一端，電阻R20的另一端與上述過電流檢測(cè)電路連接。此外，與電阻R20 并聯(lián)連接的熔絲Fll被切斷，在電阻R20的與過電流檢測(cè)電路連接的另一端 上連接靜電保護(hù)用二極管Dll的陰極，二極管D11的陽極接地。此外，端子 35g與充電保護(hù)電路的外部端子P -連接。
此外，充電保護(hù)電路35的端子35h與充電保護(hù)電路的外部端子CTL連接， 端子35i與充電保護(hù)電路的外部端子VREG連接，端子35j經(jīng)由電阻R15與充 電保護(hù)電路的外部端子P-連接,在端子35i、 35j之間連接電容器C16,在端 子VREG、 P-之間連接電容器C17。
充電保護(hù)電路35的半導(dǎo)體集成電路芯片是沒有封裝的棵露的狀態(tài)，其與 在周邊連接的作為電子部件的電阻R11 R15、電容器C11 C17、晶體管Mll、 M12 —同被安裝在基板上，通過絕緣材料進(jìn)行注模來作成COB (Chip On Board)型電路。與此相對(duì)，在充電保護(hù)電路35為將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)地收容在封裝中的半 導(dǎo)體集成電路時(shí)，不切斷熔絲Fll,如虛線所示在端子35g、 P+之間連接電阻 R21 (R21=R20)。
在該實(shí)施方式中，在使半導(dǎo)體集成電路為COB型時(shí)，通過切斷熔絲FS 可以削除電流限制用外加電阻R21 ，通過減少電子部件的數(shù)量可以降低整個(gè)裝 置的制造成本以及安裝面積。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體集成電路，其將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)收容在封裝內(nèi)，或者將半導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上、并使用絕緣材料進(jìn)行注模，其特征在于，具有將一端與所述半導(dǎo)體芯片的外部端子連接，在另一端上連接靜電保護(hù)用二極管，并且被設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電流限制用電阻；以及在所述電流限制用電阻的兩端之間并聯(lián)連接、設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的熔絲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，在將所述半導(dǎo)體芯片單獨(dú)地收容在封裝中的情況下，不切斷所述熔絲，在所述外部端子上連4妄電流限制用外加電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，在將所述半導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上，使用絕緣材料進(jìn)行注模的情況下，切斷所述熔絲，在所述外部端子上不連接電流限制用外加電阻。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種可以減少電子部件的數(shù)量，可以降低整個(gè)裝置的制造成本以及安裝面積的半導(dǎo)體集成電路。在將半導(dǎo)體芯片單獨(dú)收容在封裝內(nèi)，或者將半導(dǎo)體芯片與在周圍連接的電子部件一同安裝在基板上，使用絕緣材料進(jìn)行注模的半導(dǎo)體集成電路中，具有將一端與所述半導(dǎo)體芯片的外部端子連接，在另一端上連接靜電保護(hù)用二極管(D1)，并且被設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電流限制用電阻(R10)；以及在所述電流限制用電阻(R10)的兩端之間并聯(lián)連接、設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的熔絲(FS)。
文檔編號(hào)H01L23/60GK101504943SQ20091000543
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者柴田浩平, 田中秀憲 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社