高集成度單芯片鋰電池保護解決方案

　　近幾年來(lái)，業(yè)界出現了將幾個(gè)芯片封裝在一起以提高集成度、縮小最后方案面積的趨勢。鋰電池保護市場(chǎng)也不例外。圖3中的兩種鋰電池保護方案A及B看起來(lái)是將圖2中的兩個(gè)芯片集成于一個(gè)芯片中，但實(shí)際上其封裝內部控制器IC及開(kāi)關(guān)管芯片仍是分開(kāi)的，來(lái)自不同的廠(chǎng)商，該方案僅僅是將二者合封在一起，俗稱(chēng)“二芯合一”。

　　圖3： “二芯合一”的鋰電池保護方案。

　　由于內部?jì)蓚€(gè)芯片實(shí)際仍來(lái)自于不同廠(chǎng)商，外形不能很好匹配，因此導致最終封裝形狀各異，很多情況下不能采用通用封裝。這種封裝體積比較大，又不能節省外圍元件，所以這種“二芯合一”的方案實(shí)際上并省不了太多空間。在成本方面，雖然兩個(gè)封裝的成本縮減成一個(gè)封裝的成本，但由于這個(gè)封裝通常比較大，有的不是通用封裝，有的為了縮小封裝尺寸，需要用芯片疊加的封裝形式，因此與傳統的兩個(gè)芯片的方案相比，其成本優(yōu)勢并不明顯。

　　圖4是一種真正的將控制器芯片及開(kāi)關(guān)管芯片集成在同一晶圓的單芯片方案。傳統方案原理圖1中的開(kāi)關(guān)管是N型管，接在圖1中的B-與P-之間，俗稱(chēng)負極保護。圖4中的方案由于技術(shù)原因，開(kāi)關(guān)管只能改為P型管，接在B+與P+之間，俗稱(chēng)正極保護。用此芯片完成保護板方案后，在檢測保護板時(shí)用戶(hù)需要更換測試設備及理念。此方案雖然減少了一定的封裝成本，但芯片成本并沒(méi)有得到減少，在與量大成熟的傳統方案競爭時(shí)也沒(méi)有真正的成本優(yōu)勢。相反其與傳統方案不相容的正極保護理念成了其推廣過(guò)程的巨大障礙。

　　圖4：正極保護的鋰電池保護方案。

　　上面的“二芯合一”方案及單芯片正極保護方案雖然在方案面積及成本上給用戶(hù)帶來(lái)了一定的優(yōu)勢，但優(yōu)勢仍不明顯。這些方案同時(shí)又帶來(lái)了一些弊端，因此在與成熟的傳統方案競爭客戶(hù)的過(guò)程中，最終還是只能以降低毛利空間來(lái)打價(jià)格戰。由于這些方案的真正原始成本并沒(méi)有明顯的優(yōu)勢，所以隨著(zhù)傳統方案的控制 IC及開(kāi)關(guān)管芯片的降價(jià)，這些“二芯合一”的方案或正極保護方案并沒(méi)有能夠撼動(dòng)傳統方案的市場(chǎng)統治地位。