專利名稱：安裝有電子部件的裝置、生產(chǎn)該裝置的方法、蓄電池的保護電路組件和電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有安裝在電路板上的多個電子部件的裝置，具有由密封樹脂覆蓋的用于安裝電子部件的安裝區(qū)域、制造該裝置的方法、蓄電池的保護電路模塊和采用了該保護電路組件的電池組。
這里，所述電子部件可以是熱敏電阻元件(例如PTC元件)、電阻器或電容器。
背景技術(shù)：
能夠反復(fù)重新充電的蓄電池一般用作在各種便攜式信息處理裝置中的電池。在采用這些蓄電池時，關(guān)鍵是要防止性能降低并且降低蓄電池的尺寸和尺寸，并且使得這些蓄電池能夠長時間供電。在現(xiàn)有技術(shù)中，例如在鋰離子電池或其它電池組中，安裝有保護電路組件，它包括用于防止電池由于由短路電路、錯誤充電(電壓較大或逆電壓)導(dǎo)致的過電流而引起的過熱而性能下降的保護電路。
例如，日本特許公開專利申請No.2001-61232(下面被稱為“參考文獻1”)披露了這樣一種保護電路，其中采用MOS晶體管的電流控制晶體管串聯(lián)連接在蓄電池和與充電器或負載連接的外部連接端子之間。當出現(xiàn)異常充電時，將用于控制充電過程的電流控制晶體管切斷以停止充電，并且在出現(xiàn)異常放電時，將用于控制放電過程的電流控制晶體管切斷以停止放電。
圖11為一電路圖，顯示出在現(xiàn)有技術(shù)中的蓄電池的保護電路的實施例。
如圖11所示，蓄電池48連接在位于電池側(cè)上的外部端子44a、44b之間，外部裝置50連接在位于負載側(cè)上的外部端子46a、46b之間，電池側(cè)外部端子44a和負載側(cè)外部端子44a在正極側(cè)上通過充電-放電電路52a連接，并且電池側(cè)外部端子44b和負載側(cè)外部端子44b在負極側(cè)上通過充電-放電電路52b連接。電流控制晶體管54和電流控制晶體管56與充電-放電電路52b串聯(lián)連接。電流控制晶體管54和電流控制晶體管56為場效應(yīng)晶體管。
保護IC(集成電路)芯片58連接在充電-放電電路52a和充電-放電電路52b之間，保護IC芯片58的電源電壓端子58a通過晶體管60與充電-放電電路52a連接，并且接地端子58b在電池側(cè)外部端子44b和電流控制晶體管54之間與充電-放電電路52b連接，充電器負電壓輸入端子58c通過電阻器62在電池側(cè)外部端子46b和電流控制晶體管56之間與充電-放電電路52b連接。電容器64連接在電源電壓端子58a和接地端子58b之間。過放電檢測輸出端子58d與電流控制晶體管54的柵極連接，并且過放電檢測輸出端子58e與電流控制晶體管56的柵極連接。PTC元件66與電池側(cè)外部端子44b和蓄電池48連接。
在具有上述保護電路的現(xiàn)有技術(shù)的保護電路組件中，作為半導(dǎo)體部件的電流控制晶體管54、電流控制晶體管56和保護IC芯片58采用包裝組件，并且這些包裝組件安裝在電路板上。
但是，由于包裝組件通過粘接導(dǎo)線與半導(dǎo)體芯片和引線連接，所以包裝組件的成本較高。另外，在電流控制晶體管54、56中，由于半導(dǎo)體芯片通過粘接導(dǎo)線借助引線與電路板電連接，所以難以降低在接通狀態(tài)中的電阻。
在該技術(shù)領(lǐng)域中存在公知的COP(板上芯片)，其中裸芯片安裝在電路板上，并且芯片電極通過粘接導(dǎo)線與電路板電連接。例如日本特許公開專利申請No.2002-141506(下面被稱為“參考文獻2”)和日本特許公開專利申請No.2002-314029(下面被稱為“參考文獻3”)披露了這種技術(shù)。具體地說，可以參考在參考文獻2中的第2、4頁和圖2以及在參考文獻3中的第2、3頁和圖14。
但是，由于粘接導(dǎo)線采用了昂貴的金屬材料，所以難以降低成本。另外，在電流控制晶體管中，由于半導(dǎo)體芯片通過粘接導(dǎo)線與電路板電連接，所以難以降低在接通狀態(tài)中的電阻。
在該技術(shù)領(lǐng)域中存在公知的倒裝芯片安裝技術(shù)，其中將具有多個布置在一平面中的多個外部連接端子的裸芯片面向下安裝在電路板上。例如，日本特許公開專利中請No.10-112481(下面被稱為“參考文獻4”)披露了該技術(shù)。
另外，可以通過將作為半導(dǎo)體部件的電流控制晶體管和保護IC芯片按照面向下的方式安裝在電路板上來獲得保護電路組件。例如，日本特許公開專利申請No.2000-307052(下面被稱為“參考文獻5”)披露了該技術(shù)。
通過將半導(dǎo)體部件按照面向下的方式安裝在電路板上，從而與導(dǎo)線粘接技術(shù)相比能夠降低成本，并且能夠減小用于安裝半導(dǎo)體部件的面積。另外，可以降低場效應(yīng)晶體管的接通狀態(tài)電阻。
在用覆蓋著半導(dǎo)體部件的密封樹脂密封按照面向下方式安裝的半導(dǎo)體部件時，例如如在參考文獻2中所述一樣，在底部填充樹脂施加在半導(dǎo)體部件下方的情況下，可以防止半導(dǎo)體部件的性能變化，并且防止由在位于半導(dǎo)體部件下方的空間中的空氣引起的孔隙產(chǎn)生。
如在參考文獻3和5中所述一樣，在安裝有包括按照面向下方式安裝在電路板上的半導(dǎo)體部件和其它電子部件的電子部件的裝置中，在將密封樹脂施加在半導(dǎo)體部件的安裝區(qū)域以及電子部件的安裝區(qū)域中時，在其下方施加有底部填充樹脂的半導(dǎo)體部件的安裝區(qū)域中，底部填充樹脂伸出到半導(dǎo)體部件之外并且為錐形。由于該錐形底部填充樹脂，所以可以防止氣泡在半導(dǎo)體部件附近進入密封樹脂。
但是，在除了半導(dǎo)體部件之外的電阻部件的安裝區(qū)域中，小氣泡會進入到在電子部件附近的密封樹脂中。在電子部件附近的密封樹脂中的小尤其在受熱時長大，并且這影響了該裝置的外觀；另外，由于這些氣泡會導(dǎo)致形成孔隙，并且這會降低具有安裝的電阻部件的裝置的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)的這些問題中的一個或多個。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案可以提供制造一種裝置的方法，該裝置包括多個安裝在電路板上的電子部件并且具有由密封樹脂覆蓋的用于安裝電子部件的安裝區(qū)域，并且該方法能夠防止小氣泡進入位于電子部件附近的密封樹脂。
本發(fā)明的其它優(yōu)選實施方案可以提供具有多個安裝在電路板上的電子部件的裝置、蓄電池的保護電路組件和采用了該保護電路組件的電池組。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供制造一種裝置的方法，該裝置包括多個安裝在電路板上的電子部件并且具有由密封樹脂覆蓋的用于安裝電子部件的安裝區(qū)域，所述方法在施加密封樹脂之前包括以下步驟同時用多個噴嘴在兩個或多個電子部件附近施加底部填充樹脂；并且使底部填充樹脂硬化以在所述兩個或多個電子部件周圍形成錐形結(jié)構(gòu)。
這里，“底部填充樹脂”指的是具有絕緣材料作為主要組分的液體樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，在電子部件附近的底部填充樹脂填充了在電子部件和電路板之間的空間，并且在底部填充樹脂硬化時，底部填充樹脂從電子部件中伸出并且形成錐形結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，施加底部填充樹脂的區(qū)域不限于在電子部件和電路板之間的空間，也不限于在電子部件附近的區(qū)域。底部填充樹脂可以施加在電子部件的上表面上，從而底部填充樹脂覆蓋著電子部件并且在電子部件的側(cè)面上形成錐形結(jié)構(gòu)。
另外，在多個噴嘴之中，可以使用一些或所有噴嘴來將底部填充樹脂施加在位于電子部件之間的區(qū)域上，并且其中一個噴嘴可以用來將底部填充樹脂施加在電子部件上。
優(yōu)選的是，這些噴嘴可以與相同的底部填充樹脂供應(yīng)裝置連接。
優(yōu)選的是，這些噴嘴可以具有兩個或多個不同直徑。
優(yōu)選的是，每個噴嘴可以具有帶有薄端部的錐形前端。
優(yōu)選的是，由密封樹脂覆蓋的每個電子部件可以由一個錐形結(jié)構(gòu)包圍。但是，本發(fā)明不限于此；例如可以有一些電子部件沒有被錐形結(jié)構(gòu)包圍。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種裝置，它包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；以及包圍著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種蓄電池保護電路組件，它包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；包圍著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)；在電路板的一個表面上的一個或多個電子部件安裝區(qū)域；在電路板的一個表面上用于安裝一個或多個半導(dǎo)體部件的一個或多個半導(dǎo)體部件安裝區(qū)域，作為電子部件的半導(dǎo)體部件具有多個布置在相同平面中的外部連接端子；位于電路板的一個表面上的多個電池側(cè)外部端子；以及位于電路板的另一個表面上的多個負載側(cè)外部端子，
其中半導(dǎo)體部件為裸芯片，并且按照面向下的方式安裝在電路板的一個表面上。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種電池組，它包括蓄電池保護電路組件；蓄電池；連接構(gòu)件，它將蓄電池保護電路和蓄電池電連接；以及外殼，它容納著蓄電池和連接構(gòu)件，其中蓄電池保護電路組件包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；包圍著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)；在電路板的一個表面上的一個或多個電子部件安裝區(qū)域；在電路板的一個表面上用于安裝一個或多個半導(dǎo)體部件的一個或多個半導(dǎo)體部件安裝區(qū)域，作為電子部件的半導(dǎo)體部件具有多個布置在相同平面中的外部連接端子；位于電路板的一個表面上的多個電池側(cè)外部端子；以及位于電路板的另一個表面上的多個負載側(cè)外部端子，其中半導(dǎo)體部件為裸芯片，并且按照面向下的方式安裝在電路板的一個表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，因為在施加密封樹脂之前用多個噴嘴將底部填充樹脂同時施加在電子部件附近并且使底部填充樹脂硬化以形成包圍著多個電子部件的錐形結(jié)構(gòu)，所以由于該錐形結(jié)構(gòu)的存在，就可以防止在形成密封樹脂時氣泡在電子部件附近進入密封樹脂，防止該裝置的外觀受到影響，并且防止由于在受熱時氣泡長大和孔隙產(chǎn)生而導(dǎo)致該裝置的可靠性降低。
另外，因為可以利用多個噴嘴同時在電子部件附近施加底部填充樹脂，所以與在電子部件的附近順序施加底部填充樹脂的情況相比用于施加底部填充樹脂的時間縮短了。
另外，因為噴嘴可以與相同的底部填充樹脂供應(yīng)裝置連接，所以可以通過用來噴射底部填充樹脂的一個驅(qū)動系統(tǒng)同時將底部填充樹脂施加在多個位置處。因此，與使用多個驅(qū)動系統(tǒng)相比能夠降低制造成本。
另外，由于噴嘴可以具有兩個或多個不同直徑，所以可以根據(jù)其中要施加底部填充樹脂的區(qū)域來改變所要施加的底部填充樹脂的量；因此，可以根據(jù)電子部件的尺寸或者在要施加底部填充樹脂的一個區(qū)域中的電子部件數(shù)量適當?shù)卣{(diào)節(jié)底部填充樹脂的量。
另外，因為每個噴嘴可以具有帶有薄端部的錐形前端，所以例如即使在污物附著在噴嘴的前端上時，也可以減小由于在噴嘴前端上的附著物而導(dǎo)致的樹脂施加位置偏差，并且這改善了施加底部填充樹脂的精度。
另外，由于由密封樹脂覆蓋的每個電子部分可以由一個錐形結(jié)構(gòu)包圍，所以可以防止氣泡在安裝在由密封樹脂覆蓋的區(qū)域中的電子部件附近進入密封樹脂。
根據(jù)本發(fā)明一實施方案的該裝置，該裝置具有多個安裝在電路板上的電子部件，因為該裝置包括包圍著每個電子部件的錐形結(jié)構(gòu)，所以可以防止氣泡在電子部件附近進入密封樹脂，并且防止由于在受熱時氣泡長大并且產(chǎn)生孔隙而導(dǎo)致的該裝置可靠性降低。
根據(jù)本發(fā)明一實施方案的蓄電池保護電路組件，由于錐形結(jié)構(gòu)圍繞著多個電子部件和多個半導(dǎo)體部件形成，所以可以防止氣泡在電子部件附近進入密封樹脂，防止對該裝置的外觀造成影響，并且防止了由于在受熱時氣泡長大并且產(chǎn)生孔隙而導(dǎo)致的該裝置可靠性降低。
另外，在該電路板中，由于多個電池側(cè)外部端子布置在電路板的一個表面上并且多個負載側(cè)外部端子布置在電路板的另一個表面上，所以與其中電池側(cè)外部端子和負載側(cè)外部端子布置在電路板的相同表面上的情況相比能夠減小電路板的面積，從而可以減小蓄電池保護電路組件的尺寸。
另外，由于半導(dǎo)體部件按照面向下的方式安裝在電路板上，所以與使用導(dǎo)線粘接技術(shù)相比可以降低制造成本，并且可以減小半導(dǎo)體部件的安裝面積。也就是說，采用本發(fā)明的蓄電池保護電路組件，可以減小保護電路組件的尺寸并且降低制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的電池組，由于電池組包括上面的蓄電池保護電路組件、蓄電池和將蓄電池保護電路組件和蓄電池電連接的連接構(gòu)件以及用來容納蓄電池和連接構(gòu)件的外殼，所以可以進一步改善可靠性，并且可以減小本發(fā)明的電池組的尺寸和制造成本。
從參考附圖給出的以下優(yōu)選實施方案的詳細說明中將更加了解本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點。


圖1A至1C為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的保護電路組件的視圖，其中圖1A為保護電路組件的正面的示意性透視圖，圖1B為保護電路組件的背面的示意性透視圖，并且圖1C為沿著在圖1A中的AA線剖開的保護電路組件的剖視圖；圖2A為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的保護IC芯片的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖；圖2B為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的場效應(yīng)晶體管芯片的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖；圖2C為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的電子部件的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖；圖3A和3B為平面圖，顯示出與用來使蓄電池保護電路組件和蓄電池電連接的連接構(gòu)件連接的當前實施方案的保護電路組件，其中圖3A為保護電路組件和連接構(gòu)件的正面的平面圖，以及圖3B為該保護電路組件和連接構(gòu)件的背面的平面圖；圖4為一局部剖視圖，顯示出根據(jù)當前實施方案的電池組的實施例；圖5A至5D為平面圖，示意性地顯示出一集成電路板，用于說明制造當前實施方案的電路板2的方法；圖6A至6F為集成電路板的各個部分的剖視圖，用于說明制造當前實施方案的電路板2的方法；圖7A至7C為剖視圖，顯示出安裝有多個電子部件的電路板2的各個部分，用于說明制造當前實施方案的電路板的方法；圖8為在用于施加底部填充樹脂的在圖7C中的步驟中所使用的機構(gòu)的示意性平面圖；圖9A至圖9D為示意圖，用于說明與在現(xiàn)有技術(shù)中的噴嘴33e相比本發(fā)明的噴嘴33a的操作；圖10A為在電子部件15附近的錐形絕緣樹脂結(jié)構(gòu)的透視圖；圖10B為沿著在圖10A中的XX線剖開的電子部件15的剖視圖；以及圖11為電路圖，顯示出在現(xiàn)有技術(shù)中的蓄電池的保護電路的實施例。
具體實施例方式
下面將參照這些附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行說明。
下面將參照圖1A至圖1C和圖2A至圖2C對根據(jù)本發(fā)明一實施方案的保護電路組件進行說明。
圖1A至1C為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的保護電路組件的視圖，其中圖1A為保護電路組件的正面的示意性透視圖，圖1B為保護電路組件的背面的示意性透視圖，并且圖1C為沿著在圖1A中的AA線剖開的保護電路組件的剖視圖。
如圖1C所示，保護電路組件1包括電路板2，并且在該電路板2的一個表面2a上形成有兩個電池側(cè)外部端子4a、供保護IC芯片使用的多個電極4b、供場效應(yīng)晶體管芯片使用的多個電極4c、供電子部件使用的多個電極4d以及電路圖案(未示出)。
例如，電池側(cè)外部端子4a、保護IC芯片電極4b、場效應(yīng)晶體管芯片電極4c、電子部件電極4d以及電路圖案由銅制成；保護IC芯片電極4b、場效應(yīng)晶體管芯片電極4c和電子部件電極4d布置在兩個電池側(cè)外部端子4a之間。
在電路板2的表面2a上，形成有絕緣材料層6，并且在絕緣材料層6上形成有與電池側(cè)外部端子4a對應(yīng)的開口6a、與保護IC芯片電極4b對應(yīng)的開口6b(參見圖2A)、與場效應(yīng)晶體管芯片電極4c對應(yīng)的開口6c(參見圖2B)以及與電子部件電極4d對應(yīng)的開口6d(參見圖2C)。
在電池側(cè)外部端子4a上設(shè)有金屬板10例如鎳板，并且在開口6a中的焊劑8a位于它們之間。
在形成有保護IC芯片電極4b的區(qū)域中，按照面向下的方式安裝有裸保護IC芯片(半導(dǎo)體部件)12；具體地說，外部連接端子12a被設(shè)置在所述保護IC芯片的表面上；外部連接端子12a通過在開口6b中的焊劑8b與保護IC芯片電極4b連接，由此將保護IC芯片12安裝在電路板2上。
在形成有場效應(yīng)晶體管芯片電極4c的區(qū)域中，裸場效應(yīng)晶體管芯片(半導(dǎo)體部件)14按照面向下的方式安裝。具體地說，外部連接端子14a布置在場效應(yīng)晶體管芯片14的表面上；外部連接端子14a通過在開口6c中的焊劑8c與場效應(yīng)晶體管芯片電極4c連接，并且由此將場效應(yīng)晶體管芯片14安裝在電路板2上。例如，場效應(yīng)晶體管芯片14包括兩個串聯(lián)連接的場效應(yīng)晶體管。
在形成有電子部件電極4d的區(qū)域中，安裝有電子部件15。例如，電子部件15可以為熱敏元件(例如PTC元件)、電阻器或電容器。
電子部件15的電極15a通過在開口6d中的焊接8d與電子部件電極4d連接，由此將電子部件15安裝在電路板2上。
例如，保護IC芯片12的外部連接端子12和場效應(yīng)晶體管芯片14的外部連接端子14a可以通過無電鍍覆來構(gòu)成。
圖2A為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的保護IC芯片的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖。
圖2B為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的場效應(yīng)晶體管芯片的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖。
圖2C為在圖1A至圖1C中的保護電路組件中的電子部件的安裝區(qū)域部分的放大剖視圖。
如圖2A至2C中所示，將由樹脂形成的底部填充樹脂(錐形結(jié)構(gòu))16提供到在保護IC芯片12和絕緣材料層6之間的空間以及在場效應(yīng)晶體管芯片14和絕緣材料層6之間的空間中。底部填充樹脂16可以為環(huán)氧樹脂基樹脂或者硅酮基樹脂。另外，底部填充樹脂16可以包括氧化硅顆粒，或者可以沒有氧化硅顆粒。
由底部填充樹脂16形成的嵌條形結(jié)構(gòu)(錐形結(jié)構(gòu))形成在電子部件15和絕緣材料層6之間，并且形成在包括位于焊劑8d附近的用于安裝電子部件15的區(qū)域的在電子部件15周圍的區(qū)域中。
密封樹脂18設(shè)置在位于兩塊金屬板10之間的部分絕緣材料層6上，包括保護IC芯片12的安裝區(qū)域、場效應(yīng)晶體管芯片14的安裝區(qū)域和電子部件15的安裝區(qū)域。密封樹脂18覆蓋并且保護著保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15。
在電路板2的與表面2a相對的背面上，例如形成有三個負載側(cè)外部端子20a和多個測試端子20b。例如，負載側(cè)外部端子20a和測試端子20b由銅制成。
在電路板2的背面2b上形成有絕緣材料層22，并且在絕緣材料層22中形成有與負載側(cè)外部端子20a對應(yīng)的開口22a和與測試端子20b對應(yīng)的開口22b。
在負載側(cè)外部端子20a的表面上形成有鍍金層24a，并且在測試端子20b的表面上形成有鍍金層24b。
在當前實施方案中，由于電池側(cè)外部端子4a布置在電路板2的表面2a上并且負載側(cè)外部端子20a布置在電路板2的背面2b上，所以與其中電池側(cè)外部端子4a和負載側(cè)外部端子20a布置在電路板2的同一面上的情況相比可以減小電路板2的面積，并且這減小了保護電路組件1的尺寸。
由于保護IC芯片12和場效應(yīng)晶體管14按照面向下的方式安裝在電路板2的表面2a上，所以與采用線粘接技術(shù)相比能夠降低制造成本，并且可以減小保護IC芯片12和場效應(yīng)晶體管芯片14的安裝面積。
由于場效應(yīng)晶體管芯片14按照面向下的方式安裝在電路板2的表面2a上，所以可以降低場效應(yīng)晶體管芯片14的接通狀態(tài)電阻。
由于保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15由密封樹脂18覆蓋，所以密封樹脂18能夠保護保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15。
絕緣材料層6形成在電路板2的表面2a上，它包括與電池側(cè)外部端子4a、保護IC芯片電極4b和場效應(yīng)晶體管芯片電極4c對應(yīng)的開口6a、6b和6c。保護IC芯片12和場效應(yīng)晶體管芯片14通過在開口6b和6c中的焊劑8b、8c安裝在電路板2上。因此，絕緣材料層6位于相鄰保護IC芯片12的外部連接端子12a之間，并且位于場效應(yīng)晶體管芯片14的外部連接端子14a之間；這防止了在相鄰?fù)獠窟B接端子12a和相鄰?fù)獠窟B接端子14a之間出現(xiàn)短路電路。
由于鍍金層24a形成在負載側(cè)外部端子20a的表面上，所以可以在負載側(cè)外部端子20a和負載端子，例如便攜式裝置或充電器的負載端子之間獲得可靠的電連接。另外，由于鍍金層24b形成在測試端子20b的表面上，所以可以在測試期間獲得可靠的電連接。
由于由底部填充樹脂16形成的嵌條形結(jié)構(gòu)布置在電子部件15和絕緣材料層6之間并且布置在位于焊劑8d附近的用于安裝電子部件15的區(qū)域中，所以可以防止氣泡進入位于電子部件15附近的密封樹脂18，防止了該裝置的外觀受到影響，并且防止了由于在受熱時的氣泡長大和孔隙產(chǎn)生而導(dǎo)致該裝置的可靠性降低。
在上面描述了半導(dǎo)體部件包括一個保護IC芯片12和一個場效應(yīng)晶體管芯片14，但是當前實施方案的保護電路組件不限于該實施例。例如，半導(dǎo)體部件可以包括一個保護IC芯片12和兩個場效應(yīng)晶體管芯片14，或者任意其它類型或數(shù)量的半導(dǎo)體部件。另外，電子部件15還可以包括任意類型或數(shù)量的電子部件。
另外，在上面描述了存在三個負載側(cè)外部端子20a，但是當前實施方案的保護電路組件不限于該實施例。例如，可以存在兩個或四個或更多負載側(cè)外部端子20a。
圖3A和3B為平面圖，顯示出與用于電連接蓄電池保護電路組件和蓄電池的連接構(gòu)件連接的當前實施方案的保護電路組件，其中圖3A為保護電路組件和連接構(gòu)件的正面的平面圖，并且圖3B為保護電路組件和連接構(gòu)件的背面的平面圖。
這里，將相同的參考標號賦予給與在圖1A至1C中所示的那些相同的元件，并且省略了重復(fù)的說明。
用作連接構(gòu)件的鎳條構(gòu)件26通過點焊與連接在保護電路組件1的正面上的兩塊金屬板10中的一塊電連接，從而使蓄電池保護電路組件和蓄電池電連接。
圖4為局部剖視圖，顯示出根據(jù)當前實施方案的電池組的實施例。
如圖4所示，在由絕緣材料制成的外殼28中，布置有保護電路組件1、蓄電池30和連接構(gòu)件26。保護電路組件1的外側(cè)表面對應(yīng)于電路板2的背面，在其上鍍金層24a、24b形成在負載側(cè)外部端子20a的表面以及測試端子20b的表面上。保護電路組件1的內(nèi)表面對應(yīng)于電路板2的正面，在其上設(shè)有金屬板10和密封樹脂18。在外殼28上形成有與在負載側(cè)外部端子20a和測試端子20b上的鍍金層24a、24b對應(yīng)的開口28a。
焊接在保護電路組件1的兩塊金屬板10中的一塊上的鎳條構(gòu)件26與蓄電池30的電極30a連接。其上沒有連接鎳條構(gòu)件26的另一塊金屬板10與蓄電池30的電極30b連接。
由于尺寸較小并且成本較低的該保護電路組件1，所以可以減小電池組的尺寸和成本。
在圖4中顯示出一塊金屬板10與蓄電池30的電極30b直接連接，但是本發(fā)明不限于該實施例。兩塊金屬板10都可以通過鎳導(dǎo)線與蓄電池30的電極30a、30b連接。
下面將參照圖5A至圖5C、圖6A至圖6D以及圖7A至圖7F對構(gòu)造當前實施方案的電路板的方法進行說明。
在下面，將相同的參考標號賦予給與在圖1A至圖1C中所述的那些相同或相應(yīng)的元件。
圖5A至圖5D為平面圖，示意性地顯示出電路板(這里被稱為“集成電路板”)，用于說明構(gòu)造當前實施方案的電路板2的方法。
圖6A至圖6F為部分集成電路板的剖視圖。
例如如圖5A所示，制備出集成電路板2，它包括多個矩形電路板區(qū)域34(用雙點劃線顯示出)。在圖5A中，具有成矩陣方式布置的兩排十四列電路板區(qū)域34。在每個電路板區(qū)域34中，在集成電路板2的一個表面2a上，形成有兩個電池側(cè)外部端子4a、多個保護IC芯片電極4b、多個場效應(yīng)晶體管芯片電極4c、多個電子部件電極4d(參見圖7A)和電路圖案(未示出)。
在圖5A中，在集成電路板2的表面2a上，在沿著電池側(cè)外部端子4a的寬度方向的每兩個相鄰電池側(cè)外部端子4a之間形成有鍍線36。雖然未示出，但是鍍線36與布置在集成電路板2的一個端部處的鍍覆電極連接。
如圖6A所示，在每個電路板區(qū)域34中，在集成電路板2的背面2b上，具有形成在負載側(cè)外部端子(未示出)的表面上的鍍金層24a和形成在測試端子(未示出)的表面上的鍍金層(未示出)。
形成在集成電路板2的背面2b上并且位于鍍金層24a下面的金屬材料(未示出)例如負載側(cè)外部端子或測試端子在每兩個相鄰電路板區(qū)域34之間沒有短接。形成在集成電路板2的背面2b上的金屬材料通過形成在集成電路板2中的通孔(未示出)與鍍線36電連接。
在通過鍍線在形成在集成電路板2的背面2b上的金屬材料上施加電壓時，在鍍覆過程期間形成鍍金層24a。
圖7A至圖7C為剖視圖，顯示出安裝有多個電子部件的電路板2的各個部分，用于說明制造當前實施方案的電路板2的方法。
如圖7A所示(還參照圖1A至圖1C)，金屬板10、保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15分別用焊劑8a安裝在電池側(cè)外部端子4a、保護IC芯片電極4b、場效應(yīng)晶體管芯片電極4c和電子部件電極4d上。
接下來，如圖7B所示，在保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15的安裝區(qū)域附近，例如使用兩個噴嘴33a和33b同時將底部填充樹脂16a施加在每個芯片區(qū)域2的兩個位置處。具體地說，對于具有相對較大平面面積并且需要相對較多的底部填充樹脂16a的場效應(yīng)晶體管芯片14而言，使用具有相對較大直徑的噴嘴33b來施加底部填充樹脂16a；對于具有相對較小的平面面積并且需要相對較少的底部填充樹脂16a的保護IC芯片12和電子部件16而言，使用具有相對較小直徑的噴嘴33a來施加底部填充樹脂16a。
在位于保護IC芯片12和電子部件15之間的區(qū)域中，使用噴嘴33a來施加底部填充樹脂16a以覆蓋保護IC芯片12和電子部件15。
在保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15的安裝區(qū)域附近施加的底部填充樹脂16a擴散到保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15下面以及周圍的空間。
接下來，如圖7C所示，使底部填充樹脂16a硬化以在保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15下面以及周圍形成錐形底部填充樹脂結(jié)構(gòu)16。
接下來，如圖5B所示，密封樹脂18沿著電路板區(qū)域34的寬度方向順序施加和硬化以覆蓋保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15。在該步驟中，由于錐形底部填充樹脂結(jié)構(gòu)16在保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15下面及其周圍形成，所以可以防止小氣泡進入到密封樹脂18中。
接下來，如圖6C所示(還參照圖5C)，將劃線帶38粘在集成電路板2的背面2b上。通過采用劃線技術(shù)，沿著電路板區(qū)域34的寬度方向在兩個相鄰電路板區(qū)域34之間的部分電路板2中從集成電路板2的表面2a側(cè)開始形成切割槽，從而切割出鍍覆導(dǎo)線36。由此，使電路板區(qū)域34彼此電絕緣。這里，其中形成有切割槽的那部分電路板2由絕緣材料層6覆蓋。在絕緣材料層6為保護層時，在考慮以下因素例如切割槽的寬度、保護層的結(jié)構(gòu)、層結(jié)構(gòu)(例如，在上層保護層結(jié)構(gòu)中，使得上面保護層相對于下面保護層后撤)以及粘接力的同時確定出在兩個相鄰電路板區(qū)域34之間的間隔，從而保護層不會被去除或損壞。
接下來，如圖6D所示，在去除劃線帶38之后，將測試端子40放置成與電路板區(qū)域34的鍍金層24電接觸以測試集成電路板2的性能?；跍y試結(jié)果，識別出好產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品，并且形成批號印記。
接下來，如圖6E所示，將劃線帶42粘在集成電路板2的背面2b上。通過采用劃線技術(shù)，從集成電路板2的表面2a側(cè)開始，在位于兩個相鄰電路板區(qū)域34之間的位置處切割電路板2，從而切割出保護電路組件1。
接下來，如圖6F所示(還參照圖5D)，使劃線帶42在其角部處拉伸以便于去除保護電路組件1。另外，將紫外線光線照射到劃線帶42上以削弱劃線帶42的粘接力。然后，使用桿狀夾具(未示出)將一個保護電路組件1上推，并且采用拾取夾具通過真空抽吸取出保護電路組件1。接下來，進行觀察以檢測外觀缺陷。
在現(xiàn)有技術(shù)的保護電路組件的集成電路板中，在集成電路板2的背面2b上，位于鍍金層下面的金屬材料部分通過位于兩個相鄰電路板區(qū)域34之間的鍍覆導(dǎo)線相互連接，從而在切割出保護電路組件之后進行測試。另外，即使在期望從集成電路板2的背面2b側(cè)切割鍍覆導(dǎo)線時，由于半導(dǎo)體部件安裝在集成電路板2的正面2a上，所以劃線帶不能粘在其上。
相反，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于鍍覆導(dǎo)線沒有形成在集成電路板2的背面2b上，所以在切割在集成電路板2的正面2a上的鍍覆導(dǎo)線之后，可以在切割出保護電路組件之前進行測試。
然后，通過使用測試機同時測試集成電路板的多個電路板區(qū)域，從而與一個個測試單個保護電路組件相比更容易進行保護電路組件的電測試，并且可以降低測試時間和成本，這降低了保護電路組件的制造成本。
在上面，期望集成電路板2具有雙電路層結(jié)構(gòu)，即正面2a和背面2b，但是當前實施方案不限于此。例如，集成電路板2可以具有三電路層結(jié)構(gòu)，其中鍍覆導(dǎo)線可以形成在從正面?zhèn)?即，其上要安裝半導(dǎo)體部件的側(cè)面)開始的第一層或第二層上?？蛇x的是，集成電路板2可以具有四電路層結(jié)構(gòu)，其中鍍覆導(dǎo)線可以形成在從正面?zhèn)乳_始的第一層、第二層或第三層或者它們的組合上。也就是說，只要鍍覆導(dǎo)線沒有設(shè)置在背面2b上，則在切割位于集成電路板的正面上的鍍覆導(dǎo)線之后，可以在切割出保護電路組件之前進行測試。
在上面，期望沿著電路板區(qū)域34的縱向方向形成切割槽，但是當前實施方案并不限于此。用于切割鍍覆導(dǎo)線的切割槽可以沿著任意方向形成。另外，這些切割槽可以沿著彼此相交的兩個方向形成。
在上面的實施方案中，填充在位于按照面向下方式安裝的半導(dǎo)體部件14下方的空間中的底部填充樹脂16形成在其它電子部件15，例如熱敏電阻(例如PTC元件)、電阻器或電容器附近以形成圍繞著其它電子部件15的錐形結(jié)構(gòu)。其中絕緣樹脂例如底部填充樹脂圍繞著電子部件而不是半導(dǎo)體部件設(shè)置的這個結(jié)構(gòu)可以適用于安裝有電子部件而不是蓄電池的保護電路組件的裝置，例如對于這些電極和端子的布置沒有限制。
圖8為用于施加底部填充樹脂的在圖7C的步驟中所使用的機構(gòu)的示意性平面圖。
如圖8所示，兩個噴嘴33a、33b與底部填充樹脂供應(yīng)裝置33c連接?；钊c底部填充樹脂供應(yīng)裝置33c連接，并且通過使該活塞運動，噴嘴33a和33b可以同時噴射底部填充樹脂。因此，可以只用一個驅(qū)動系統(tǒng)同時將底部填充樹脂施加在多個位置處，并且與使用多個驅(qū)動系統(tǒng)相比可以降低制造成本。
另外，噴嘴33a和33b具有不同的直徑，并且噴射不同量的底部填充樹脂。因此，可以根據(jù)其中要施加底部填充樹脂的區(qū)域來改變所要施加的底部填充樹脂量，并且可以根據(jù)電子部件的尺寸或者在要提供底部填充樹脂的一個區(qū)域中的電子部件的數(shù)量來適當?shù)卣{(diào)節(jié)底部填充樹脂量。
噴嘴33a、33b中的每一個具有帶有薄端部的錐形前端。由此，例如在污物附著在噴嘴的前端上時，可以降低由在噴嘴的前端上的附著物而引起的樹脂施加位置偏差，并且這改善了施加底部填充樹脂的精度。
圖9A至9D為示意圖，用來說明與現(xiàn)有技術(shù)中的噴嘴33e相比的本發(fā)明的噴嘴33a的操作。
首先，如圖9C和圖9D中所示一樣，噴嘴33e具有其直徑一致的前端。在該情況中，例如在污物或其它附著物35附著在噴嘴33e的前端上時(圖9D)，從噴嘴33e噴射出的底部填充樹脂16a的液滴大大偏向附著物35側(cè)。
相反，由于噴嘴33a具有帶有薄端部的錐形前端，所以即使在附著物35附著在噴嘴33a的前端上時，與如圖9A和9B中所示的噴嘴33e相比，底部填充樹脂16a的液滴偏移也比較小。因此，這改善了施加底部填充樹脂的精度。
在上面，已經(jīng)描述了將底部填充樹脂16a施加在兩個位置處，但是當前實施方案不限于此。例如，使用三個或多個噴嘴來將底部填充樹脂16a同時施加在三個或更多的位置處。
在上面，描述了噴嘴具有彼此不同的直徑，并且噴射不同量的底部填充樹脂，但是當前實施方案不限于此。例如，噴嘴可以具有相同的直徑，并且噴射相同量的底部填充樹脂。
在上面，描述了每個噴嘴具有錐形前端，但是當前實施方案不限于此。例如，可以使用具有其直徑一致的前端的噴嘴。
在上面，描述了使用一個噴嘴33a來施加底部填充樹脂16a以覆蓋保護IC芯片12和電子部件15，但是當前實施方案不限于此。例如，可以為每個電子部件設(shè)置多個噴嘴，或者可以使用一個噴嘴來施加用于三個或更多電子部件的底部填充樹脂。
在上面，描述了底部填充樹脂16a填充在位于保護IC芯片12、場效應(yīng)晶體管芯片14和電子部件15下方和周圍的空間中，但是當前實施方案并不限于此。例如，底部填充樹脂可以施加在電子部件的上表面上，從而底部填充樹脂覆蓋著電子部件，并且在電子部件側(cè)面上形成錐形結(jié)構(gòu)。
圖10A為在電子部件15附近的錐形絕緣樹脂結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖10B為沿著在圖10A中的XX線剖開的電子部件15的剖視圖。
要指出的是，在圖10中沒有顯示出密封樹脂。
在下面，將相同的參考標號賦予給與在圖1A至1C以及圖2A至圖2C中所示的那些相同的元件，并且省略了重復(fù)說明。
如圖10A和10B中所示，電子部件電極4d形成在電路板2的表面2a上。另外，在電路板2的表面2a上，形成有絕緣材料層6，并且在絕緣材料層6上，形成有與電子部件電極4d對應(yīng)的開口6d。
在形成有電子部件電極4d的區(qū)域中，安裝有電子部件15。例如，電子部件15具有其形狀近似長方體的主體15b和位于主體15b的兩個端部處的電極15a。例如，電子部件15可以為熱敏元件(例如PTC元件)、電阻器或電容器。電子部件15的電極15a通過在開口6d中的焊劑8d與電子部件電極4d連接；由此將電子部件15安裝在電路板2上。
由底部填充樹脂16形成的錐形結(jié)構(gòu)形成在電子部件15和絕緣材料層6之間，并且形成在電子部件15周圍的區(qū)域中。密封樹脂18設(shè)置在絕緣材料層6上以覆蓋著電子部件15和底部填充樹脂16。
由于該底部填充樹脂16，所以可以防止氣泡進入在電子部件15附近的密封樹脂18，防止該裝置的外觀受到影響，并且防止由于在受熱時氣泡長大和孔隙產(chǎn)生而導(dǎo)致的該裝置的可靠性變差。
在圖1A至圖1C和圖2A至圖2C中，顯示出電極15a形成在電子部件15的主體的一側(cè)上，但是如圖10A和10B中所示，錐形結(jié)構(gòu)也可以形成在具有位于主體15b的兩個端部處的電極15a的電子部件15上。另外，除了在圖1A至圖1C、圖2A至圖2C以及圖10A和圖10B中所示的電子部件之外，錐形結(jié)構(gòu)還可以形成在安裝在電路板上并且具有不同結(jié)構(gòu)的任意其它電子部件上。
在上面，本發(fā)明應(yīng)用于蓄電池的保護電路組件，但是本發(fā)明不限于該實施方案；本發(fā)明可以應(yīng)用于具有安裝在電路板上的多個電子部件的任意其它裝置。
雖然在上面參照了選擇用于例舉說明的具體實施方案對本發(fā)明進行了說明，但是應(yīng)該清楚的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本概念和范圍的情況下可以對本發(fā)明作出許多變型。
本專利申請以2005年7月4日提交的日本在先專利申請No.2005-194605為基礎(chǔ)，該專利申請的全部內(nèi)容由此被引用作為參考。
權(quán)利要求
1.一種制造包括多個安裝在電路板上的電子部件并且具有由密封樹脂覆蓋的用于安裝電子部件的安裝區(qū)域的裝置的方法，所述方法在施加密封樹脂之前包括以下步驟同時用多個噴嘴在兩個或多個電子部件附近施加底部填充樹脂；并且使底部填充樹脂硬化以在所述兩個或多個電子部件周圍形成錐形結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述噴嘴與相同的底部填充樹脂供應(yīng)裝置連接。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述噴嘴具有兩個或多個不同直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個噴嘴具有帶有薄端部的錐形前端。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中由密封樹脂覆蓋的每個電子部件由一個錐形結(jié)構(gòu)包圍。
6.一種裝置，它包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；以及圍繞著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)。
7.一種蓄電池保護電路組件，它包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；包圍著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)；在電路板的一個表面上的一個或多個電子部件安裝區(qū)域；在電路板的一個表面上用于安裝一個或多個半導(dǎo)體部件的一個或多個半導(dǎo)體部件安裝區(qū)域，作為電子部件的半導(dǎo)體部件具有多個布置在相同平面中的外部連接端子；位于電路板的一個表面上的多個電池側(cè)外部端子；以及位于電路板的另一個表面上的多個負載側(cè)外部端子，其中半導(dǎo)體部件為裸芯片，并且按照面向下的方式安裝在電路板的一個表面上。
8.一種電池組，它包括蓄電池保護電路組件；蓄電池；連接構(gòu)件，它將蓄電池保護電路和蓄電池電連接；以及外殼，它容納著蓄電池和連接構(gòu)件，其中蓄電池保護電路組件包括電路板；安裝在電路板上的多個電子部件，用于安裝電子部件的安裝區(qū)域由密封樹脂覆蓋；包圍著每個電子部件的底部填充樹脂錐形結(jié)構(gòu)；在電路板的一個表面上的一個或多個電子部件安裝區(qū)域；在電路板的一個表面上用于安裝一個或多個半導(dǎo)體部件的一個或多個半導(dǎo)體部件安裝區(qū)域，作為電子部件的半導(dǎo)體部件具有多個布置在相同平面中的外部連接端子；位于電路板的一個表面上的多個電池側(cè)外部端子；以及位于電路板的另一個表面上的多個負載側(cè)外部端子，其中半導(dǎo)體部件為裸芯片，并且按照面向下的方式安裝在電路板的一個表面上。
全文摘要
一種制造包括多個安裝在電路板上的電子部件并且具有由密封樹脂覆蓋的用于安裝電子部件的安裝區(qū)域的裝置的方法。該方法防止了氣泡進入在電子部件附近的密封樹脂中。該方法包括以下步驟在施加密封樹脂之前同時用多個噴嘴在兩個或多個電子部件附近施加底部填充樹脂；并且使底部填充樹脂硬化以在電子部件周圍形成錐形結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L21/56GK101040573SQ20068000096
公開日2007年9月19日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者森下清一, 山田秀樹 申請人:株式會社理光