[發(fā)明專利]嵌入式半導(dǎo)體電源模塊及封裝

無效

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• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102931169A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉勇;錢秋曉;劉玉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L23/31;H01L25/04;H01L25/16
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件，更具體地，涉及嵌入式半導(dǎo)體電源模塊及封裝。

背景技術(shù)

諸如手機、個人數(shù)據(jù)助理、數(shù)碼相機、筆記本電腦等個人電子產(chǎn)品通常包括幾個封裝半導(dǎo)體IC芯片以及裝配在互連基板(諸如印刷電路板和彈性基板)上的表面安裝組件。存在期望將更多的功能和性能結(jié)合至個人電子產(chǎn)品等中的持續(xù)增長的需求。而這反過來對于互連基板的設(shè)計、大小和組裝提出了更高的要求。隨著組裝元件數(shù)量的增加，基板面積和成本也會增加，然而人們卻要求越來越小的形狀因數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

作為構(gòu)成發(fā)明的一部分，發(fā)明人已經(jīng)意識到有必要解決這些問題，并且有利地是找到能夠增加電子產(chǎn)品功能和特性而不會增加基板面積和成本且不會降低產(chǎn)品產(chǎn)量的方法。此外，作為構(gòu)成發(fā)明的一部分，發(fā)明人已經(jīng)意識到很多電子產(chǎn)品具有能夠被歸類并入幾個能夠提供特定功能的組類的幾個組件。例如，電子產(chǎn)品通常有一個或多個電源轉(zhuǎn)換電路，每個電源轉(zhuǎn)換電路典型地包括控制IC芯片、多個MOSFET和/或IGBT芯片、感應(yīng)器、一個或兩個電容器以及有時還會有一個或兩個電阻器。作為另一個實例，電子產(chǎn)品可以具有模-數(shù)電路和/或數(shù)-模電路，每個模-數(shù)電路和/或數(shù)-模電路典型地包括IC芯片、幾個電阻器和電容器。而且，作為構(gòu)成發(fā)明的一部分，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過將電路組的組件結(jié)合至單個封裝中可以顯著減小電路組所需的基板的面積。

本發(fā)明可以通過提供具有嵌入的半導(dǎo)體芯片和電子組件的模塊的標(biāo)準(zhǔn)組件結(jié)構(gòu)而使得能夠制造低成本、功能復(fù)雜的半導(dǎo)體封裝。在一個示例性實施方式中，半導(dǎo)體芯片封裝包括第一模塊和附接至第一模塊的第二模塊。一個或多個半導(dǎo)體芯片嵌入在第一模塊中，且一個或多個諸如表面安裝組件的電子組件嵌入在第二模塊中。第一模塊可以通過層壓處理形成，第二模塊可以通過層壓處理或成型處理形成。圖案化的金屬層和通孔向封裝提供了電互連并提供了芯片和封裝組件之間的電互連。第二模塊可以通過將單獨制造的模塊的互連連接盤彼此連接而附接在第一模塊上，或可以通過層壓或成型而直接附接。半導(dǎo)體芯片封裝可以包括第一模塊的多個實例和/或第二模塊的多個實例，其中，這些實例可以具有不同類型的芯片、組件和互連。

一種示例性半導(dǎo)體芯片封裝包括第一模塊，其具有：第一主表面、第二主表面、多個設(shè)置在其第一主表面的第一互連連接盤、多個設(shè)置在其第二主表面的第二互連連接盤、設(shè)置在第一和第二主表面之間的第一半導(dǎo)體芯片、設(shè)置在第一和第二主表面之間以及第一半導(dǎo)體芯片周圍的第一電絕緣材料層和設(shè)置在第一和第二主表面之間以及第一半導(dǎo)體芯片之上的第二電絕緣材料層。第一電絕緣材料層優(yōu)選地包括預(yù)浸漬材料。第一模塊還包括：貫穿第二電絕緣材料層設(shè)置并電耦接至第一半導(dǎo)體芯片的多個導(dǎo)電區(qū)的多個導(dǎo)電通孔，以及貫穿第一和第二電絕緣材料層并電耦接至至少一些第二互連連接盤的多個導(dǎo)電通孔，其中，至少一個第一導(dǎo)電通孔電耦接至至少一個第二導(dǎo)電通孔，且其中，至少一個第二導(dǎo)電通孔電耦接至至少一個第一互連連接盤。該示例性半導(dǎo)體芯片封裝還包括第二模塊，其具有第一主表面、第二主表面、設(shè)置在第一和第二主表面之間的第一電子組件、以及設(shè)置在第二模塊的第一和第二主表面之間以及第一電子組件周圍的第三電絕緣材料層。第二模塊設(shè)置在第一模塊之上，其第一主表面面對第一模塊的第一主表面，且第一電子組件電通過至少一個第一模塊的第一互連連接盤電耦接至第一半導(dǎo)體芯片。

在一個實施方式中，第二模塊還包括設(shè)置在第二模塊第一主表面的多個第三互連連接盤，第一電子組件電耦接至至少一個第三互連連接盤。此外，該實施方式中，半導(dǎo)體芯片封裝還包括設(shè)置在多個第三互連連接盤之間以及第一模塊的多個第一互連連接盤之間的多個導(dǎo)電粘合劑體。

在另一個實施方式中，第二模塊層壓在第一模塊上。在該實施方式中，第一電子組件具有至少兩個設(shè)置在第一模塊的各第一互連連接盤上且附接至第一模塊的各第一互連連接盤的電接線端，且第三電絕緣材料層層壓至第二電絕緣材料層。

在另一個實施方式中，第二模塊成型在第一模塊上。在該實施方式中，第一電子組件具有至少兩個設(shè)置在第一模塊的各第一互連連接盤上并附接至第一模塊的各第一互連連接盤的電接線端，第三電絕緣材料層包括在第一電子組件和第二電絕緣材料層上成型的成型材料。

將參考附圖對本發(fā)明的上述示例性實施方式和其他實施方式進行詳細(xì)描述。在附圖中，相同數(shù)字表示相同元件，并且一些元件的描述將不再重復(fù)。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性半導(dǎo)體芯片封裝的側(cè)視圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性第一模塊的底面透視圖。