本發(fā)明涉及步進電機驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于步進電機驅(qū)動的集成芯片及電機驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

目前，步進電機驅(qū)動一般的工作方式是通過驅(qū)動電路來驅(qū)動由MOS管形成的H橋，進而給步進電機提供工作電流，以此來驅(qū)動步進電機。但是MOS管所占控制板的體積較大，不方便安裝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提出一種用于步進電機驅(qū)動的集成芯片及電機驅(qū)動裝置，旨在MOS管所占控制板的體積較大，不方便安裝的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種用于步進電機驅(qū)動的集成芯片，包括引線框架，所述引線框架形成有第一芯片載體、四個第二芯片載體、四個第三芯片載體；所述第一芯片載體上設(shè)置有TC1005驅(qū)動芯片；四個所述第二芯片載體上各設(shè)有一N-MOS管芯片，四個所述第三芯片載體上各設(shè)有一P-MOS管芯片；所述TC1005驅(qū)動芯片與四個所述N-MOS管芯片及四個所述N-MOS管芯片電連接；其中，四個所述第二芯片載體和四個所述第三芯片載體均設(shè)置在所述引線框架的外邊緣。

優(yōu)選地，所述第一芯片載體設(shè)置于所述引線框架的中部，四個所述第二芯片載體和四個所述第三芯片載體環(huán)設(shè)在所述第一芯片載體的外圍。

優(yōu)選地，所述引線框架呈方形設(shè)置，且具有相對的第一側(cè)和第二側(cè)，四個所述第二芯片載體對應(yīng)設(shè)置在所述引線框架的第一側(cè)，四個所述第三芯片載體對應(yīng)設(shè)置在所述引線框架的第二側(cè)。

優(yōu)選地，所述引線框架呈方形設(shè)置，且具有相對的第一側(cè)和第二側(cè)，兩個所述第二芯片載體和兩個所述第三芯片載體并排設(shè)置在所述引線框架的第一側(cè)，兩個所述第二芯片載體和兩個所述第三芯片載體并排設(shè)置在所述引線框架的第二側(cè)。

優(yōu)選地，所述引線框架還包括與所述TC1005驅(qū)動芯片的信號腳一一對應(yīng)連接的多個信號引腳、與所述四個所述N-MOS管芯片的源極引腳一一對應(yīng)連接的多個散熱引腳，以及與所述四個所述P-MOS管芯片的源極引腳一一對應(yīng)連接的多個散熱引腳。

優(yōu)選地，多個所述散熱引腳與各所述第二芯片載體及各所述第三芯片載體一體設(shè)置。

優(yōu)選地，各所述散熱引腳為步進電機驅(qū)動引腳。

優(yōu)選地，所述散熱引腳的寬度為1.05mm，所述散熱引腳與相鄰的所述散熱引腳的間距為0.8mm；多個所述信號引腳的寬度為0.3mm，所述信號引腳與相鄰的所述信號引腳的間距為0.8mm。

優(yōu)選地，所述用于步進電機驅(qū)動的集成芯片還包括封裝體，所述封裝體包裹于所述引線框架的外表面；所述封裝體的長度和寬度均為10mm。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動芯片包括多個信號輸入腳及多個信號輸出腳；所述TC1005驅(qū)動芯片的多個信號輸入腳用于接收輸入信號；所述TC1005驅(qū)動芯片的多個信號輸出腳與多個所述N-MOS管芯片的柵極及多個所述P-MOS管芯片的柵極一一對應(yīng)連接；

所述TC1005驅(qū)動芯片用于接收輸入信號，并產(chǎn)生驅(qū)動信號，以驅(qū)動多個所述N-MOS管芯片及多個所述P-MOS管芯片相應(yīng)導(dǎo)通/關(guān)斷；

各所述P-MOS管芯片的漏極用于與供電電源電連接；四個所述P-MOS管芯片的源極與四個所述N-MOS管芯片的源極一一對應(yīng)電連接；各所述N-MOS管芯片的漏極用于接地。

本發(fā)明還提出一種電機驅(qū)動裝置，該電機驅(qū)動裝置包括如上所述的用于步進電機驅(qū)動的集成芯片，該用于步進電機驅(qū)動的集成芯片，包括引線框架，所述引線框架形成有第一芯片載體、四個第二芯片載體、四個第三芯片載體；所述第一芯片載體上設(shè)置有TC1005驅(qū)動芯片；四個所述第二芯片載體上各設(shè)有一N-MOS管芯片，四個所述第三芯片載體上各設(shè)有一P-MOS管芯片；所述TC1005驅(qū)動芯片與四個所述N-MOS管芯片及四個所述P-MOS管芯片電連接；其中，四個所述第二芯片載體和四個所述第三芯片載體均設(shè)置在所述引線框架的外邊緣。

本發(fā)明用于步進電機驅(qū)動的集成芯片，該集成芯片上設(shè)置有引線框架，以及在該引線框架上形成有第一芯片載體、四個第二芯片載體、四個第三芯片載體，且四個第二芯片載體和四個所述第三芯片載體均設(shè)置在引線框架的外邊緣，并將TC1005驅(qū)動芯片設(shè)置第一芯片載體上，將四個N-MOS管芯片分別設(shè)置在第二芯片載體上，以及將四個P-MOS管芯片分別設(shè)置在第三芯片載體上，TC1005驅(qū)動芯片通過引線與四個N-MOS管芯片及四個P-MOS管芯片電連接，以實現(xiàn)TC1005驅(qū)動芯片在接收到外部的控制信號時，驅(qū)動由四個N-MOS管芯片以及四個P-MOS管芯片形成的雙H橋，進而給外接的步進電機提供工作電流來驅(qū)動步進電機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明將TC1005驅(qū)動芯片、四個N-MOS管芯片以及四個P-MOS管芯片組成的驅(qū)動電路集成在同一芯片上，如此實現(xiàn)了步進電機驅(qū)動電路高度集成化，以及驅(qū)動芯片的微型化，有利于驅(qū)動電路的設(shè)計與安裝。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明用于步進電機驅(qū)動的集成芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明用于步進電機驅(qū)動的集成芯片的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的另一角度示意圖。

附圖標號說明：

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明，若本發(fā)明實施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，若本發(fā)明實施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出的一種用于步進電機驅(qū)動的集成芯片。

參照圖1及圖2，在本發(fā)明一實施例中，該集成芯片包括引線框架10、該引線框架10上形成有第一芯片載體11、四個第二芯片載體12、四個第三芯片載體13，以及TC1005驅(qū)動芯片21、四個P-MOS管芯片23和四個N-MOS管芯片22。

本實施例中，該引線框架10為各芯片的芯片載體，分別形成于引線框架10上的第一芯片載體11、四個第二芯片載體12、四個第三芯片載體13可以是銅-鉻系、銅-貼系等銅合金制成。

本實施例中，TC1005驅(qū)動芯片21、P-MOS管芯片23和四個N-MOS管芯片22可以采用焊接粘貼、導(dǎo)電膠粘貼或者玻璃膠粘貼等方式來分別固定安裝在第一芯片載體11、四個第二芯片載體12、四個第三芯片載體13上，當然各芯片還可以采用其他的固定方式來固定安裝，在此不做限制。

本實施中，TC1005驅(qū)動芯片21可以通過金絲、鋁絲或者銅絲等鍵合材料與四個N-MOS管芯片22及四個P-MOS管芯片23，以打線鍵合工藝實現(xiàn)各芯片內(nèi)部引出端之間的電氣連接，以形成驅(qū)動回路。當然在其他實施例中，各芯片之間還可以通過其他的鍵合工藝實現(xiàn)電氣連接，在此不做限制。

本實施例中，可以理解的是，由于MOS管的驅(qū)動電流比較大，進而溫升比較高，將四個第二芯片載體12和四個第三芯片載體13均設(shè)置在引線框架10的外邊緣，如此，可以避免分別固定在四個第二芯片載體12上的N-MOS管芯片22和四個第三芯片載體13上的P-MOS管芯片23在工作時，產(chǎn)生的熱量影響驅(qū)動芯片的工作，同時還有利于P-MOS管芯片23和N-MOS管芯片22自身的散熱。

本發(fā)明用于步進電機驅(qū)動的集成芯片，該集成芯片上設(shè)置有引線框架10，以及在該引線框架10上形成有第一芯片載體11、四個第二芯片載體12、四個第三芯片載體13，且四個第二芯片載體12和四個所述第三芯片載體13均設(shè)置在引線框架10的外邊緣，并將TC1005驅(qū)動芯片21設(shè)置第一芯片載體11上，將四個N-MOS管芯片22分別設(shè)置在第二芯片載體12上，以及將四個P-MOS管芯片23分別設(shè)置在第三芯片載體13上，TC1005驅(qū)動芯片21通過引線與四個N-MOS管芯片22及四個P-MOS管芯片23電連接，以實現(xiàn)TC1005驅(qū)動芯片21在接收到外部的控制信號時，驅(qū)動由四個N-MOS管芯片22以及四個P-MOS管芯片23形成的雙H橋，進而給外接的步進電機提供工作電流來驅(qū)動步進電機運轉(zhuǎn)。本發(fā)明將TC1005驅(qū)動芯片21、四個N-MOS管芯片22以及四個P-MOS管芯片23組成的驅(qū)動電路集成在同一芯片上，如此，實現(xiàn)了步進電機驅(qū)動電路高度集成化，以及驅(qū)動芯片的微型化，有利于驅(qū)動電路的設(shè)計與封裝。

參照圖1，在一優(yōu)選實施例中，所述第一芯片載體11設(shè)置于所述引線框架10的中部，四個所述第二芯片載體12和四個所述第三芯片載體13環(huán)設(shè)在所述第一芯片載體11的外圍。

本實施例中，將承載TC1005驅(qū)動芯片21的第一芯片載體11設(shè)置在引線框架10的中部，并將第二芯片載體12及第三芯片載體13分設(shè)在其外圍，也即將四個P-MOS管芯片23及四個N-MOS管芯片22分設(shè)在TC1005驅(qū)動芯片21的外圍，如此設(shè)置，方便TC1005驅(qū)動芯片21與各MOS管芯片的電氣連接，且使得集成芯片的布局更加集中，以節(jié)省集成芯片的布局空間，實現(xiàn)集成芯片的微型化。

參照圖1，在一優(yōu)選實施例中，所述引線框架10呈方形設(shè)置，且具有相對的第一側(cè)(圖未標示)和第二側(cè)(圖未標示)，四個所述第二芯片載體12對應(yīng)設(shè)置在所述引線框架10的第一側(cè)，四個所述第三芯片載體13對應(yīng)設(shè)置在所述引線框架10的第二側(cè)。

本實施例中，引線框架10呈方形設(shè)置，使得集成芯片的結(jié)構(gòu)對稱，更有利于TC1005驅(qū)動芯片21以及各MOS管芯片的空間設(shè)置，四個第二芯片載體12和四個第三芯片載體13分別對應(yīng)設(shè)置在引線框架10二側(cè)，如此設(shè)置，以方便封裝。

參照圖1，在一優(yōu)選實施例中，所述引線框架10呈方形設(shè)置，且具有相對的第一側(cè)和第二側(cè)，兩個所述第二芯片載體12和兩個所述第三芯片載體13并排設(shè)置在所述引線框架10的第一側(cè)，兩個所述第二芯片載體12和兩個所述第三芯片載體13并排設(shè)置在所述引線框架10的第二側(cè)。

本實施例中，引線框架10呈方形設(shè)置，使得集成芯片的結(jié)構(gòu)對稱，更有利于TC1005驅(qū)動芯片21以及各MOS管芯片的空間設(shè)置，兩個第二芯片載體12和兩個第三芯片載體13設(shè)置在引線框架10一側(cè)，對應(yīng)的，另外兩個第二芯片載體12和另外兩個第三芯片載體13設(shè)置在引線框架10另一側(cè)，如此設(shè)置，更有利于TC1005驅(qū)動芯片21與四個N-MOS管芯片22及四個P-MOS管芯片23之間電連接，以及N-MOS管芯片22與P-MOS管芯片23之間的電氣連接。

參照圖2至圖4，在一優(yōu)選實施例中，所述引線框架10還包括與所述TC1005驅(qū)動芯片21的信號腳一一對應(yīng)連接的多個信號引腳15、與所述四個所述N-MOS管芯片22的源極引腳一一對應(yīng)連接的多個散熱引腳14，以及與所述四個所述P-MOS管芯片23的源極引腳一一對應(yīng)連接的多個散熱引腳14。

可以理解的是，N-MOS管芯片22和P-MOS管芯片23作為功率芯片在工作時，溫升會比較高，為了避免N-MOS管芯片22和P-MOS管芯片23上的溫升對芯片自身以及與之相鄰的芯片的正常工作造成影響，本實施例中，引線框架10的多個散熱引腳14與四個P-MOS管芯片23和四個N-MOS管芯片22各芯片內(nèi)部引出的輸出引腳一一對應(yīng)連接，以在集成芯片上電工作時，對四個P-MOS管芯片23和四個N-MOS管芯片22進行散熱。本實施例中，TC1005驅(qū)動芯片21上設(shè)置有多個信號腳，TC1005驅(qū)動芯片21的各信號腳可以通過金絲、鋁絲或者銅絲等鍵合材料以打線鍵合工藝實現(xiàn)與引線框架10上的各信號引腳15的電氣連接，進而通過各信號引腳15接收外部的電源信號、控制信號等外部信號，以驅(qū)動各P-MOS管芯片23和各N-MOS管芯片22的導(dǎo)通/關(guān)斷，進而控制步進電機的啟動/停止，以及各種模式的運轉(zhuǎn)。本實施例中，多個散熱引腳14與四個N-MOS管芯片22及P-MOS管芯片23，以及多個信號引腳15與TC1005驅(qū)動芯片21的信號腳之間，可以通過金屬引線等材料鍵合，進而實現(xiàn)電氣連接。

參照圖2至圖4，在一優(yōu)選實施例中，多個所述散熱引腳14與各所述第二芯片載體12及各所述第三芯片載體13一體設(shè)置。

本實施例中，散熱引腳14與第二芯片載體12通過銅-鉻系、銅-鐵系等銅合金一體成型設(shè)置，如此，可以使得散熱引腳14與各N-MOS管芯片22以及P-MOS管芯片23的接觸面積更大，散熱引腳14與各N-MOS管芯片22以及P-MOS管芯片23的穩(wěn)固性好，散熱效果較佳。當然，較為悉知的是，為了增大散熱引腳14與外部各部件接焊處的接焊效率，可以在散熱引腳14處鍍上錫等導(dǎo)電金屬，以及為了增大散熱腳的散熱效果，散熱引腳14還可以由銅-鋁等具有良好的散熱效果的金屬制成，在此不做限制。

進一步地，上述實施例中，為了減小芯片的體積，以及為了使集成芯片的集成度更高，各所述散熱引腳14還可以作為各N-MOS管芯片22以及P-MOS管芯片23步進電機驅(qū)動信號輸出的引腳。如此設(shè)置，減少了集成芯片的引腳數(shù)量，以進而縮小了集成芯片的體積，同時也更有利于N-MOS管芯片22以及P-MOS管芯片23的散熱。

參照圖2至圖4，在一優(yōu)選實施例中，所述散熱引腳14的寬度d1優(yōu)選為1.05mm，所述散熱引腳14與相鄰的所述散熱引腳14的間距h1優(yōu)選為0.8mm；多個所述信號引腳15的寬度d2優(yōu)選為0.3mm，所述信號引腳15與相鄰的所述信號引腳15的中心間距d2優(yōu)選為0.8mm。

本實施例中，相較于現(xiàn)有的芯片引腳，該散熱引腳14的寬度更寬，且相鄰散熱引腳14的間距也比現(xiàn)有的芯片各引腳的間距大，如此設(shè)置，可以保證散熱引腳14充分散熱，此外，散熱引腳14之間保證較寬的間距還可以避免相鄰芯片的溫升對其他芯片造成影響，以及避免相鄰引腳之間的信號干擾。可以理解的是，在其他實施例中，在保證集成芯片的體積微型化的同時，還可以在本實施例的基礎(chǔ)上增大散熱引腳14的寬度以及相鄰散熱引腳14的間距，使得散熱效果更佳以及避免信號串擾。還可以理解的是，在另外的實施例中，在保證集成芯片的散熱效果的同時，還可以在本實施例的基礎(chǔ)上減小散熱引腳14的寬度以及相鄰散熱引腳14的間距，以使集成芯片的集成度更高，在此不做限制。

上述實施例中，所述用于步進電機驅(qū)動的集成芯片還包括引線，所述TC1005驅(qū)動芯片21、多個所述P-MOS管芯、多個所述N-MOS管芯片22、所述散熱引腳14及所述信號引腳15上均設(shè)置有用于連接各所述引線端部的焊接點。

本實施例中，多條具有導(dǎo)電性的引線用于實現(xiàn)芯片與芯片，以及芯片與外部信號引腳15的電氣連接。該引線可以是銅絲、鋁絲等均有一定延展性以及導(dǎo)電性能良好的金屬引線。

參照圖2至圖4，在一優(yōu)選實施例中，所述用于步進電機驅(qū)動的集成芯片還包括封裝體30，所述封裝體30包裹于所述引線框架10的外表面；所述封裝體30的長度c1和寬度c2均為10mm。

本實施例中，封裝體30可以是塑料、陶瓷、玻璃或金屬等材料與引線框架10以及各芯片一體成型。

具體地，在封裝集成芯片時，先將TC1005驅(qū)動芯片21、P-MOS管芯片23和四個N-MOS管芯片22分別固定安裝在第一芯片載體11、四個第二芯片載體12、四個第三芯片載體13上后，再與封裝體30共同形成集成芯片。

參照圖1，在一優(yōu)選實施例中，所述TC1005驅(qū)動芯片21包括多個信號輸入腳及多個信號輸出腳；所述TC1005驅(qū)動芯片21的多個信號輸入腳用于接收輸入信號；所述驅(qū)動芯片的多個信號輸出腳與多個所述N-MOS管的柵極及多個所述P-MOS管的柵極一一對應(yīng)連接；

所述TC1005驅(qū)動芯片21用于接收外部輸入的控制信號，并產(chǎn)生驅(qū)動信號，以驅(qū)動多個所述N-MOS管22及多個所述P-MOS管23相應(yīng)導(dǎo)通/關(guān)斷；

各所述P-MOS23管23的漏極用于與供電電源電連接；四個所述P-MOS管23的源極與四個所述N-MOS管22的源極一一對應(yīng)電連接；各所述N-MOS管22的漏極用于接地。

本實施例中，TC1005驅(qū)動芯片21在接收到外部的控制信號時，輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號，以驅(qū)動由四個N-MOS管22以及四個P-MOS管23形成的雙H橋MOS管功率驅(qū)動電路，進而給外接的步進電機提供工作電流來驅(qū)動步進電機運轉(zhuǎn)。

本發(fā)明還提出一種電機驅(qū)動裝置，電機驅(qū)動裝置包括如上所述的用于步進電機驅(qū)動的集成芯片。該用于步進電機驅(qū)動的集成芯片的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于本電機驅(qū)動裝置采用了上述用于步進電機驅(qū)動的集成芯片的所有實施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述用于步進電機驅(qū)動的集成芯片實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。