1、0,1,單節(jié)鋰電池保護(hù)板知識(shí)培訓(xùn),藍(lán)微電子產(chǎn)品技術(shù)部,-郭家譜-,0,2,目錄,鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí) 單節(jié)鋰電池保護(hù)板的主要參數(shù) 單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理 單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹 單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型 鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介 鋰電池保護(hù)板行業(yè)的前景,0,3,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),1、鋰電池的應(yīng)用 隨著科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展，像手機(jī)、筆記本電腦、MP3播放器、PDA、掌上游戲機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等便攜式 設(shè)備已越來(lái)越普及，這類(lèi)產(chǎn)品中有許多是采用鋰離子電池供電 。,0,4,2、鋰電池的分類(lèi) 鋰電池分為一次電池和二次電池兩類(lèi)，目前在部分耗電量較低的便攜式電子產(chǎn)品中主要使用不可充電的一次鋰電池，而

2、在筆記本電腦、手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)等耗電量較大的電子產(chǎn)品中則使用可充電的二次電池，即鋰離子電池。,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),0,5,3、鋰電池的特點(diǎn) 與鎳鎘和鎳氫電池相比，鋰離子電池具備以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 電壓高，單節(jié)鋰離子電池的電壓可達(dá)到3.6V，遠(yuǎn)高于鎳鎘和鎳氫電池的1.2V電壓。 容量密度大，其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5-2.5倍。 荷電保持能力強(qiáng)（即自放電?。?，在放置很長(zhǎng)時(shí)間后其容量損失也很小。 壽命長(zhǎng)，正常使用其循環(huán)壽命可達(dá)到500次以上。 沒(méi)有記憶效應(yīng)，在充電前不必將剩余電量放空，使用方便。,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),0,6,4、鋰電池保護(hù)板的由來(lái) 由于鋰離子電池的化學(xué)特性，在

3、正常使用過(guò)程中，其內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)，但在某些條件下，如對(duì)其過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流將會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng),該副反應(yīng)加劇后，會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能與使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導(dǎo)致安全問(wèn)題，因此所有的鋰離子電池都需要一個(gè)保護(hù)電路，用于對(duì)電池的充、放電狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對(duì)電池發(fā)生損害。,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),0,7,5、鋰電池保護(hù)板的分類(lèi) 單節(jié)保護(hù)板-應(yīng)用于手機(jī)、MP3、MP4等 單節(jié)管理板-應(yīng)用于PDA、數(shù)碼相機(jī)等 多節(jié)保護(hù)板-應(yīng)用于對(duì)講機(jī)等 多節(jié)管理板-應(yīng)用于PDVD、筆記本電腦等,一、鋰電池保護(hù)

4、板的認(rèn)識(shí),0,8,6、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的組成,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),MOSFET,保護(hù)IC,電容,電阻,PCB,0,9,6、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的組成,一、鋰電池保護(hù)板的認(rèn)識(shí),基本組成部分： PCB/FPC、MOSFET、保護(hù)IC、貼片電阻、貼片電容 特殊組成部分： NTC、ID電阻、解碼IC、鍍金銅片、鎳片,0,10,過(guò)充保護(hù)電壓-關(guān)鍵指標(biāo) 過(guò)放保護(hù)電壓 過(guò)充恢復(fù)電壓 過(guò)放恢復(fù)電壓 充電過(guò)流檢測(cè)電壓-關(guān)鍵指標(biāo) 放電過(guò)流檢測(cè)電壓-關(guān)鍵指標(biāo) 過(guò)充保護(hù)延遲時(shí)間-關(guān)鍵指標(biāo) 過(guò)放保護(hù)延遲時(shí)間-關(guān)鍵指標(biāo) 充電過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間-關(guān)鍵指標(biāo) 放電過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間-關(guān)鍵指標(biāo) 靜態(tài)電流 內(nèi)阻-關(guān)鍵指標(biāo),二、單節(jié)鋰電

5、池保護(hù)板的主要參數(shù),0,11,過(guò)充保護(hù)電壓-保護(hù)IC決定 過(guò)放保護(hù)電壓-保護(hù)IC決定 過(guò)充恢復(fù)電壓-保護(hù)IC決定 過(guò)放恢復(fù)電壓-保護(hù)IC決定 充電過(guò)流檢測(cè)電壓-保護(hù)IC決定 放電過(guò)流檢測(cè)電壓-保護(hù)IC決定 過(guò)充保護(hù)延遲時(shí)間-保護(hù)IC決定 過(guò)放保護(hù)延遲時(shí)間-保護(hù)IC決定 充電過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間-保護(hù)IC決定 放電過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間-保護(hù)IC決定 靜態(tài)電流-保護(hù)IC決定 內(nèi)阻-MOS管決定,二、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的主要參數(shù),0,12,1、基本原理圖,三、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理,0,13,2、過(guò)充電保護(hù),三、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理,0,14,3、過(guò)放電保護(hù),三、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理,0,15

6、,4、放電過(guò)電流保護(hù),三、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理,0,16,5、充電過(guò)電流保護(hù),三、單節(jié)鋰電池保護(hù)板的工作原理,0,17,1、PCB&FPC,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,PCB,FPC,0,18,1、PCB/FPC PCB是英文print circuit board的縮寫(xiě)； FPC是英文flexible print circuit的縮寫(xiě)；,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,19,1、PCB/FPC 常用的PCB板材有生溢、國(guó)際、建滔等； 常用的FPC板材有宏仁、臺(tái)虹等；,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,20,1、PCB工藝 材質(zhì)：FR-4 規(guī)格：1/1 H/H 2/2 阻燃級(jí)別：94V

7、-0 表面處理：OSP、沉金、電鍍金 成型方式：啤沖、銑邊、V-cut、郵票孔 常用阻焊顏色：綠色、黑色、白色 常用絲印顏色：白色、黑色,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,21,1、PCB工藝,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,綠色阻焊油,白色字符油,0,22,2、貼片電阻,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,貼片電阻,貼片電阻,0,23,2、貼片電阻 2.1 作用：分壓和限流 2.2 常用品牌：YAGEO、SKYWELL 2.3 ：貼片電阻識(shí)別,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,24,3、貼片電容,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,貼片電容,貼片電容,0,25,3、貼片電容 3.1 作用：濾波和延時(shí) 3.

8、2 常用品牌：YAGEO、TDK 3.3 ：貼片電容識(shí)別 一般同品牌不同容值的電容顏色不同，高精密電容需用專(zhuān)用電容表進(jìn)行測(cè)量。,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,26,4、保護(hù)IC,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,保護(hù)IC,0,27,4、保護(hù)IC 4.1 作用：控制MOS管的開(kāi)關(guān)-保護(hù)板的大腦-黨中央。 4.2 常用品牌：SEIKO、RICOH、MITSUMI 4.3 常用封裝：SOT-23-5、SOT-23-6、SNT-6A PLP-6、SON-5、SON-6 等,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,28,4、保護(hù)IC 4.3 ：保護(hù)IC識(shí)別 保護(hù)IC表面的字符含義：型號(hào)、生產(chǎn)周期/批號(hào)等； 如

9、保護(hù)IC表面字符為：“G2NR”，“G2N”表示型號(hào)，R表示生產(chǎn)批號(hào)。一般情況下，不同品牌的IC，其表面字符的定義規(guī)則不同。,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,29,5、MOS管,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,MOS管,0,30,5、MOS管 5.1 作用：開(kāi)關(guān)作用-保護(hù)板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)-國(guó)務(wù)院。 5.2 常用品牌：TOSHIBA、 AOS、PANOSONIC、 SANYO、NEC、VISHAY 5.3 常用封裝：TSSOP8、ECH8、CPH-6 DFN、HWSON等,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,31,5、MOS管 5.3 ：MOS管識(shí)別 MOS管表面的字符含義：型號(hào)、生產(chǎn)周期/批號(hào)等；

10、一般情況下，不同品牌MOSFET，其表面字符的定義規(guī)則不同。,四、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料介紹,0,32,1、PCB工藝 PCB厚度：0.5、0.7、0.9等奇數(shù)板厚優(yōu)先； 表面處理：OSP沉金鍍金 阻焊油：綠色黑色白色（依據(jù)膠殼顏色） 字符油：依據(jù)阻焊顏色定 綠油白字 黑油白字 白油黑字 容易出現(xiàn)的問(wèn)題：尺寸不良、阻焊油脫落,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,33,2、NTC選型 NTC,即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,其使用目的也是為了提高電池和用電設(shè)備的安全性,使用電設(shè)備能夠時(shí)時(shí)檢測(cè)到電池的溫度變化,及時(shí)采取相關(guān)應(yīng)急動(dòng)作,減小損失,其阻值大小、精度，B值大小、精度都取決于用電設(shè)備的參數(shù)設(shè)定。 容易出現(xiàn)

11、的問(wèn)題：NTC斷裂、阻值不良,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,34,3、FUSE選型 FUSE屬于二級(jí)保護(hù)器件,其使用目的是確保電池在保護(hù)板失效的情況下發(fā)生意外時(shí)能夠及時(shí)切斷電路,使之安全.它的選擇需要考慮到它的熔斷時(shí)間參數(shù),要使之長(zhǎng)于保護(hù)IC的動(dòng)作時(shí)間，確保在正常情況下發(fā)生短路，保護(hù)IC能夠先動(dòng)作。 容易出現(xiàn)的問(wèn)題：異常熔斷、機(jī)械斷裂,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,35,3、FUSE選型 思考1：FUSE異常熔斷的原因是什么？ 思考2：FUSE熔斷的時(shí)間長(zhǎng)于保護(hù)IC動(dòng)作時(shí)間，則FUSE不易出現(xiàn)異常熔斷，是否FUSE熔斷時(shí)間越長(zhǎng)越好呢？,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,36,3、FUS

12、E選型 對(duì)策1：采用S-8211系列保護(hù)IC； 對(duì)策2：采用激光點(diǎn)焊工藝；,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,37,4、保護(hù)IC選型 保護(hù)IC屬主動(dòng)器件,直接影響到電池的自耗電流,過(guò)充/過(guò)放/過(guò)流保護(hù)電壓,過(guò)充/過(guò)放/過(guò)流保護(hù)延時(shí)和電池保護(hù)板中外接電阻電容的大小和數(shù)量。,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,38,4、保護(hù)IC選型-示例,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,39,4、保護(hù)IC選型示例,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,40,5、MOS管選型 MOSFET屬被動(dòng)開(kāi)關(guān)器件,其狀態(tài)受保護(hù)IC支配,在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到MOSFET的耐電壓,耐電流能力,內(nèi)阻,抗ESD能力,MOSFET直接影響到電

13、池的安全性,內(nèi)阻和壽命。,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,41,5、MOS管選型-關(guān)鍵指標(biāo)示例,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,0,42,5、MOS管選型,五、單節(jié)鋰電池保護(hù)板材料選型,抗ESD,抗ESD,0,43,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,上板,印錫膏,SMT貼片,爐前外觀,AOI,回流焊接,ATE,包裝,0,44,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,1、上板,0,45,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,2、印錫膏,0,46,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,3、SMT貼片,0,47,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,4、入爐前外觀檢查,0,48,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,5、回流焊接,0,49,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,6、爐后外觀檢查,0,50,六、鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介,7、ATE性能檢查,