專利名稱：封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種鋰電池保護(hù)電路的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
請參照圖1，圖I為傳統(tǒng)的單節(jié)鋰電池保護(hù)電路的電路圖。目前市面上的單節(jié)鋰電池主要是由單節(jié)鋰電池(或稱為電池芯)加上單節(jié)鋰電池保護(hù)板所組成，而單節(jié)鋰電池保護(hù)板I主要是由電阻Rl、R2、電容Cl以及一顆集成電路10搭配具有第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的芯片焊接在電路板上所組成，如圖I所示，集成電路10的封裝結(jié)構(gòu)11以六個引腳的小外型晶體管封裝(Small Outline Transistor 26, S0T26)(以下簡稱S0T26)較為常見。第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2為功率金氧半場效晶體管，第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的封裝結(jié)構(gòu)12以八個引腳的薄型緊縮小外型封裝 (Thin-ShrinkSmall Outline Package-8 PIN，TSS0P-8)(以下簡稱 TSS0P-8)較為常見。負(fù)載則電性耦接至引腳BATP、BATN以獲得電力。封裝結(jié)構(gòu)11所封裝的集成電路10與封裝結(jié)構(gòu)12所封裝的第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的耦接方式如下述。集成電路10具有引腳￥0、6冊、00、0(、05。引腳VCC、GND用以電性耦接鋰電池，而引腳0D、OC分別用以電性耦接功率晶體管Ml、M2的控制端(柵極)。引腳CS用以作為集成電路10的過電流保護(hù)的偵測端。然而，利用將集成電路10與功率晶體管(Ml、M2)分開封裝的封裝方式可能具有較高的制造成本與占用較大的封裝面積等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種封裝結(jié)構(gòu)，以減少封裝鋰電池保護(hù)電路時所占用的面積，并減低封裝成本。以使封裝結(jié)構(gòu)可以適用在輕薄短小的電子裝置上。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種封裝結(jié)構(gòu)，包括第一導(dǎo)線架、第二導(dǎo)線架、電源引腳、接地引腳、第一引腳、多個第一導(dǎo)線、多個第二導(dǎo)線與封裝體。第一導(dǎo)線架用以置放集成電路。第二導(dǎo)線架用以置放第一功率晶體管及第二功率晶體管，且用以電性耦接第一功率晶體管以及第二功率晶體管的漏極。電源引腳用以電性耦接至集成電路。接地引腳電性耦接至第一導(dǎo)線架。第一引腳連接第一導(dǎo)線架，其中第一引腳與第一導(dǎo)線架的連接處有導(dǎo)電區(qū)域，此導(dǎo)電區(qū)域用以提升第一引腳所能負(fù)載的電流。多個第一導(dǎo)線用以電性耦接于第一導(dǎo)線架與第二功率晶體管的源極之間，且用以減少第二功率晶體管的內(nèi)阻值。多個第二導(dǎo)線用以電性耦接于接地引腳與第一功率晶體管的源極之間，且用以減少第一功率晶體管的內(nèi)阻值。封裝體用以覆蓋第一導(dǎo)線架、第二導(dǎo)線架、多個第一導(dǎo)線、多個第二導(dǎo)線、集成電路、第一功率晶體管以及第二功率晶體管，且部分覆蓋電源引腳、接地引腳以及第一引腳。綜上所述，本發(fā)明所提供的封裝結(jié)構(gòu)有效地精簡傳統(tǒng)的單節(jié)鋰電池保護(hù)應(yīng)用電路。借助于將功率晶體管與集成電路封裝在同一封裝結(jié)構(gòu)，可達(dá)到縮減成本的目的。如此，上述封裝結(jié)構(gòu)在市場上能夠更具競爭力。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。


圖I為傳統(tǒng)的單節(jié)鋰電池保護(hù)電路的電路圖；圖2A是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的集成電路的接觸墊位置的示意圖；圖2B是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的引腳的俯視圖；
圖2C是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的引腳的仰視圖；圖2D是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3A是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的外觀俯視圖；圖3B是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的外觀仰視圖；圖4A是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的集成電路的接觸墊位置的示意圖；圖4B是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的引腳的俯視圖；圖4C是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的透視圖。主要元件附圖標(biāo)記說明11、12、2、4 :封裝結(jié)構(gòu)R1、R2:電阻Cl:電容Ml :第一功率晶體管M2 :第二功率晶體管10:集成電路VCC、GND、0D、0C、CS、BATP、BATN、D12、31 34 :引腳101 :第一接觸墊102 :第二控制接觸墊103 :第一控制接觸墊104 :接地接觸墊105 電源接觸墊S1、S2:源極G1、G2:柵極D12’ 接觸墊201 :第一導(dǎo)線架202 :第二導(dǎo)線架203:導(dǎo)電區(qū)域
21 27 :第一至第七導(dǎo)線GND，:接地引腳VCC ’ 電源引腳BATN ’ 第一引腳CS，:第二引腳
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一再次參照圖1，本實(shí)施例將圖I中的集成電路10與第一功率晶體管Ml、第二功率 晶體管M2封裝在同一封裝結(jié)構(gòu)中。為便于了解本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)，先說明用于封裝結(jié)構(gòu)的集成電路10與第一功率晶體管Ml、第二功率晶體管M2的引腳及接觸墊。請同時參照圖I與圖2A，圖2A是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的集成電路的接觸墊位置的示意圖。在圖2A中的第一接觸墊101即對應(yīng)于集成電路10的引腳CS。第一控制接觸墊103與第二控制接觸墊102分別對應(yīng)于集成電路10的引腳OD與引腳0C。接地接觸墊104與電源接觸墊105分別對應(yīng)集成電路10的引腳GND與引腳VCC。請同時參照圖I與圖2B，圖2B是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的俯視圖。第一功率晶體管Ml的源極SI具有較大的面積，以利大電流通過。相對于第一功率晶體管Ml的源極SI，第一功率晶體管Ml的控制端(即柵極Gl)具有較小的面積。同樣地，第二功率晶體管Ml的源極S2具有的面積也大于柵極G2，以有利于大電流通過。須要注意的是，在制造過程中，第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2通常是連接在一起而成為同一個芯片。請同時參照圖I與圖2C，圖2C是本發(fā)明實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的接觸墊的背視圖。第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的漏極共享接觸墊D12’，以利于較大的電流通過。請同時參照圖I與圖2D，圖2D是本發(fā)明實(shí)施例一的鋰電池保護(hù)電路的封裝結(jié)構(gòu)的透視圖。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)2為五個引腳的雙排平面封裝(DFN-5)(以下簡稱DFN-5)，封裝結(jié)構(gòu)2主要包括第一導(dǎo)線架201、第二導(dǎo)線架202、接地引腳GND’、第一引腳BATN’、多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22。另外，封裝結(jié)構(gòu)2更包括電源引腳VCC’、第二引腳CS’與第三至第七導(dǎo)線23 27。須要注意的是，引腳D12與位于圖4C中的上下兩側(cè)的第一引腳BATN’通常不被使用(僅是DFN-5規(guī)格中的引腳)，且實(shí)際上可以被忽略不計(jì)。第一導(dǎo)線架201用以置放集成電路10。第二導(dǎo)線架202用以置放第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2，且用以通過接觸墊D12’電性耦接第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管的漏極。第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的置放方式使得柵極Gl與柵極G2是靠近第一導(dǎo)線架201。接地引腳GND’通過多個第二導(dǎo)線22電性耦接至第一功率晶體管的源極SI。第一引腳BATN’具有導(dǎo)電區(qū)域203，此導(dǎo)電區(qū)域203用以提升第一引腳BATN’所能負(fù)載的電流。多個第一導(dǎo)線21用以電性耦接于第二功率晶體管M2的源極S2與第一導(dǎo)線架201之間。第二引腳CS’用以通過第三導(dǎo)線電性耦接至集成電路10的第一接觸墊101。第四導(dǎo)線24用以電性耦接于集成電路10的第一控制接觸墊103以及第一功率晶體管Ml的柵極Gl之間。第五導(dǎo)線25用以電性耦接于集成電路10的第二控制接觸墊102以及第二功率晶體管M2的柵極G2之間。集成電路10的接地引腳104通過第六導(dǎo)線26電性耦接至集成電路10的接地接觸墊104。兩電源引腳VCC’彼此相鄰且彼此電性耦接(通過導(dǎo)線28)。兩電源引腳VCC’通過第七導(dǎo)線27電性耦接至集成電路的電源接觸墊105。另外，封裝結(jié)構(gòu)2更可包括封裝體20，用以覆蓋第一導(dǎo)線架201、第二導(dǎo)線架202、集成電路10、第一功率晶體管Ml、第二功率晶體管M2以及第一至第七導(dǎo)線21 27。且封裝體20部分覆蓋接地引腳GND’、電源引腳VCC’、第一引腳BATN’、第二引腳CS’與引腳D12。封裝體20可以固態(tài)模封材料形成，固態(tài)封膜材料主要組成包括環(huán)氧樹脂(Epoxy)、硬化劑、二氧化硅、觸媒等。通常使用的硬化劑為酚醛樹脂，而二氧化硅具有降低熱膨脹系數(shù)的功用，且為了模封后的離型常常必需加入少量臘作為離型添加劑，但本發(fā)明并不因此限定。再次參照圖2D，由于引腳的配置會與第一至第七導(dǎo)線21 27有關(guān)。根據(jù)不同的單節(jié)鋰電池保護(hù)電路與功率金氧半場效晶體管的引腳布局，可以定義出不同的封裝方法，使得具有功率晶體管的單節(jié)鋰電池保護(hù)電路可封入DFN-5的封裝，本發(fā)明實(shí)施例為其中一種最佳的封裝方式。 封裝結(jié)構(gòu)20的多個第一導(dǎo)線的數(shù)目與從第一引腳BATN’與接地引腳GND’所看到的內(nèi)阻有關(guān)。為了降低第一引腳BATN’與接地引腳GND’之間的內(nèi)阻，這兩個引腳的打線方式如圖2D所示的第一至第七導(dǎo)線21 27。另外，連接接地引腳GND’第二導(dǎo)線22與連接第一導(dǎo)線架201的第一導(dǎo)線21的數(shù)目也可以隨著整個封裝結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線架的大小來調(diào)整數(shù)目，可從一到數(shù)十根，如此可改善第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的內(nèi)阻。換句話說，多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22分別用以減少第一功率晶體管M2與第二功率晶體管Ml的內(nèi)阻值。再次同時參照圖I與圖2D，在圖2D的封裝結(jié)構(gòu)2中的電流路徑是由接地引腳GND’流至多個第二導(dǎo)線22，再流至第一功率晶體管Ml的控制端(源極SI)。然后，電流會通過第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2所共享的接觸墊D12’由第一功率晶體管Ml流至第二功率晶體管M2。接著，電流由第二功率晶體管M2的源極S2通過多個第一引腳21流至第一導(dǎo)線架201，再流至第一引腳BATN’。所以在散熱的考慮上，可將會有大電流流過的引腳借助于導(dǎo)線架來協(xié)助進(jìn)行散熱。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)利用導(dǎo)電膠將流過大電流的引腳接到導(dǎo)線架，例如第一引腳BATN’連接第一導(dǎo)線架201，且第一導(dǎo)線架201通常具有基底以加強(qiáng)散熱的效果，并避免集成電路10過熱而造成功能異?；驌p傷。鋰電池在進(jìn)行充電時，電流會由接地引腳GND’流至第二導(dǎo)線架202 (通過第一功率晶體管Ml)，再流至第一導(dǎo)線架201與第一引腳BATN’ (通過第二功率晶體管M2)。而電池在進(jìn)行放電時，電流會由第一引腳BATN’流至第二導(dǎo)線架202 (通過第二功率晶體管M2)，再流至接地引腳GND’ (通過第一功率晶體管Ml)。如此，經(jīng)過第二導(dǎo)線架202與第一導(dǎo)線架201的大電流可經(jīng)由第二導(dǎo)線架202與第一導(dǎo)線架201來協(xié)助散熱。通常第二導(dǎo)線架202與第一導(dǎo)線架201具有基底，使得第二導(dǎo)線架202與第一導(dǎo)線架201的散熱性較良好。需要注意的是，導(dǎo)線架的基底可以通過導(dǎo)電膠連接導(dǎo)線架，且需實(shí)際需要而調(diào)整基底的設(shè)計(jì)方式，基底也可以是與導(dǎo)線架直接連接的導(dǎo)電材料(通常為金屬)。多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22的數(shù)目會影響第二功率晶體管M2與第一功率晶體管Ml的內(nèi)阻值。為了說明導(dǎo)線數(shù)目對內(nèi)阻值所造成的影響，以下舉例的導(dǎo)線數(shù)量所造成的阻值。由封裝結(jié)構(gòu)的引腳D12至接地引腳GND’為量測端所得到的平均電阻值分別為17. 39歐姆(多個第二導(dǎo)線22為6個I. 5mils的銅線)、17· 91歐姆(多個第二導(dǎo)線22為5個I. 5mils的銅線)、18· 67歐姆(多個第二導(dǎo)線22為4個I. 5mils的銅線)、19· 69歐姆(多個第二導(dǎo)線22為3個I. 5mils的銅線)，其中電阻值的標(biāo)準(zhǔn)偏差約O. 3歐姆。由封裝結(jié)構(gòu)的引腳D12至第一引腳BATN’為量測端所得到的平均電阻分別為18. Ol歐姆(多個第一導(dǎo)線21為6個I. 5mils的銅線)、17· 85歐姆(多個第一導(dǎo)線21為5個I. 5mils的銅線)、18· 79歐姆(多個第一導(dǎo)線21為4個I. 5mils的銅線)、20· 07歐姆(多個第一導(dǎo)線21為3個I. 5mils的銅線)。由前述舉例可知，第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的源漏極電阻值隨著導(dǎo)線的數(shù)目增加而減少。換句話說，多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22的數(shù)目越多，則內(nèi)阻相對來說越小。另外，為了達(dá)到較低的阻值，多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22所使用的銅線的線徑可以在I. 5 2mils之間為較佳。實(shí)施例二請同時參照圖4A至圖4C，圖4A是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的集成電 路的接觸墊位置的示意圖。圖4B是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的第一功率晶體管以及一第二功率晶體管的引腳的俯視圖。圖4C是本發(fā)明實(shí)施例二的封裝結(jié)構(gòu)的透視圖。封裝結(jié)構(gòu)4主要包括第一導(dǎo)線架201、第二導(dǎo)線架202、接地引腳GND’、第一引腳BATN’、多個第一導(dǎo)線21與多個第二導(dǎo)線22。另外，封裝結(jié)構(gòu)4更包括電源引腳VCC’、第二引腳CS’、引腳D12與第三至第七導(dǎo)線23 27。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)4與實(shí)施例一的封裝結(jié)構(gòu)2 (圖2D所示)大致相同，其差異僅在于圖4A中的集成電路40的接觸墊的位置不同。集成電路40的接觸墊彼此間的相對位置不變，但是可以因?yàn)閳D4B中的功率晶體管的源極和柵極的位置而隨之變動。換句話說，集成電路40的接觸墊的位置可以是將實(shí)施例一的集成電路10(圖2D)的接觸墊的位置作順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)，只要第三至第五導(dǎo)線23 25與第七導(dǎo)線27不彼此跨過即可。圖4B中的第一功率晶體管Ml與第二功率晶體管M2的源極S1、S2的位置與圖2B中的柵極G1、G2的位置彼此遠(yuǎn)離。然而，柵極G1、G2的位置決定后，第一導(dǎo)線21與第五導(dǎo)線25不可彼此跨過，由此減少第二導(dǎo)線22的長度與電阻值。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)4的其他部分請參照實(shí)施例一的說明，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，上述的封裝結(jié)構(gòu)所使得以單節(jié)鋰電池保護(hù)電路與功率晶體管所制作的鋰電池保護(hù)電路芯片可以封入雙排平面封裝(DFN-5)的封裝中，來達(dá)到輕薄短小的目的，且封裝成本也可同時被減少。由此，本封裝結(jié)構(gòu)在市場上就可以更具優(yōu)勢。以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施例，其并非用以局限本發(fā)明的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括； 一第一導(dǎo)線架，用以置放一集成電路； 一第二導(dǎo)線架，用以置放一第一功率晶體管及一第二功率晶體管，且用以電性耦接該第一功率晶體管以及該第二功率晶體管的漏極； 一電源引腳，用以電性耦接至該集成電路； 一接地引腳，電性耦接至該第一導(dǎo)線架； 一第一引腳，連接該第一導(dǎo)線架，其中該第一引腳與該第一導(dǎo)線架的連接處有一導(dǎo)電區(qū)域，該導(dǎo)電區(qū)域用以提升該第一引腳所能負(fù)載的電流； 多個第一導(dǎo)線，用以電性耦接于該第一導(dǎo)線架與該第二功率晶體管的源極之間，且用 以減少該第二功率晶體管的內(nèi)阻值； 多個第二導(dǎo)線，用以電性耦接于該接地引腳與該第一功率晶體管的源極之間，且用以減少該第一功率晶體管的內(nèi)阻值以及； 一封裝體，用以覆蓋該第一導(dǎo)線架、該第二導(dǎo)線架、所述的這些第一導(dǎo)線、所述的這些第二導(dǎo)線、該集成電路、該第一功率晶體管以及該第二功率晶體管，且部分覆蓋該電源引腳、該接地引腳以及該第一引腳。
2.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括 一第二引腳，用以通過一第三導(dǎo)線電性耦接至該集成電路的一第一接觸墊。
3.如權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括 一第四導(dǎo)線，用以電性耦接于該集成電路的一第一控制接觸墊以及該第一功率晶體管的柵極之間；以及 一第五導(dǎo)線，用以電性耦接于該集成電路的一第二控制接觸墊以及該第二功率晶體管的柵極之間。
4.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中所述的這些第一導(dǎo)線與所述的這些第二導(dǎo)線的線徑在I. 5 2mils之間。
5.如權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括 一第六導(dǎo)線，用以電性耦接于該集成電路的接地接觸墊以及該第一功率晶體管的源極之間。
6.如權(quán)利要求5所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該電源引腳用以通過一第七導(dǎo)線電性耦接至該集成電路的一電源接觸墊。
7.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該封裝結(jié)構(gòu)為五個引腳的雙排平面封裝。
8.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該第一功率晶體管以及該第二功率晶體管的漏極通過一源極接觸墊連接至該第二導(dǎo)線架。
9.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該集成電路黏著于該第一導(dǎo)線架上、該第一功率晶體管以及該第二功率晶體管黏著于該第二導(dǎo)線架上。
10.如權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該第一導(dǎo)線架以及該第二導(dǎo)線架分別具有幫助散熱的基底。
全文摘要
一種封裝結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)線架、第二導(dǎo)線架、電源引腳、接地引腳、第一引腳、多個第一導(dǎo)線、多個第二導(dǎo)線與封裝體；第一導(dǎo)線架用以電性耦接第一功率晶體管以及第二功率晶體管的漏極；接地引腳電性耦接至第一導(dǎo)線架；第一引腳通過用以提升第一引腳所能負(fù)載的電流的導(dǎo)電區(qū)域連接第一導(dǎo)線架；多個第一導(dǎo)線用以電性耦接于第一導(dǎo)線架與第二功率晶體管的源極之間，借助于此減少第二功率晶體管的內(nèi)阻值；多個第二導(dǎo)線用以電性耦接于接地引腳與第一功率晶體管的源極之間，借助于此減少第一功率晶體管的內(nèi)阻值。
文檔編號H01L23/488GK102969290SQ201110256619
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者陳國強(qiáng), 容紹泉, 劉振興, 陳宴毅 申請人:富晶電子股份有限公司