電動車推升鋰電池需求夯,厚銀製程成助攻

鋰離子電池(簡稱鋰電池)是一種透過鋰離子在正負極間運動的充電池,
具有高能量密度、無記憶效應、低自放電,且快充放電的優點;
最常見的應用於筆電、手機、穿戴裝置等移動裝置,
此外,近年也普遍運用在電動汽機車和軍事航太用途。

保護迴路設計阻鋰電池爆炸

不過,鋰電池雖普遍運用,但無法承受過度充放電,且有容易發熱及爆炸的風險,因此,在鋰電池中都會安設保護迴路元件,藉以防止過度充電、過度放電、過大負載、溫度過熱等問題。


典型的鋰離子電池保護迴路主要由兩個MOSFET和一個控制IC所構成。圖一是電路的架構圖,控制IC會控制兩個MOSFET的柵極(Gate),並且監控電池電壓與整個電路的電流,透過控制兩個MOSFET的開關,來進行充電迴路及放電迴路的導通與關斷。

圖一: 鋰電池保護迴路電路架構圖

圖一: 鋰電池保護迴路電路架構圖

鋰電池厚銀(銅)製程,有效降低Rds(on)電阻值

在實際保護迴路IC電路設計製造流程上,可以把兩個MOSFET做在一起,使兩個 MOSFET共用汲極(Drain)如圖二所示;而為了讓更多的電流通過,並降低電阻值,通常材料選擇會使用較厚的金屬,如:銀或銅。

圖二: 兩組MOSFET共用汲極示意圖

圖二: 兩組MOSFET共用汲極示意圖

 

據了解,當銀(Ag)的厚度從 12um上昇到15um時,溫度將從 83.4降至78度,;當矽(Si)厚度是70um時,銀的厚度由10um提升至40um時,Rds(on)將下降20%。

ProPowertek宜錦在晶圓後段製程上,可以提供12um/15um背面金屬量產製程、20um工程製程,設備能量更達40um的厚度,可進行厚金屬製程及厚金屬切割,是台灣少數可提供此解決方案的廠商。

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