[發明專利]多芯片模塊及其制造方法

有效

• 申請號: 201110289833.0
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN103022026A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 唐健夫;陳曜洲;潘均宏;藍鵬儒
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/538;H01L21/50;H01L21/98;H02M3/335
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種多芯片模塊及其制造方法，特別是指一種將高壓元件芯片與低壓控制芯片固定于同一芯片座的多芯片模塊及其制造方法。

背景技術

圖1顯示一種典型的電源供應電路，其中，多芯片模塊10中的低壓控制芯片14，根據反馳式(flyback)的回授訊號FB，以及電流感測訊號CS，操作高壓元件芯片12中的功率開關，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。

請參閱圖2A，顯示多芯片模塊10一種現有技術的安排方式。如圖所示，多芯片模塊10包含高壓元件芯片12與低壓控制芯片14。其中，高壓元件芯片12固定于專用的芯片座11上；且低壓控制芯片14固定于另一個專用的芯片座13上。一般而言，高壓元件與低壓元件的制程不同，分別制造的成本較同時制造于同一基板上來得低，因此分別制造成為高壓元件芯片12與低壓控制芯片14是很普遍的方式；此外，高壓元件若為垂直式的元件，則其基板表面具有電位，因此，高壓元件芯片12與低壓控制芯片14不宜同時固定于同一芯片座上，以免相互影響，甚至造成短路，其具體實施方式，如圖2A所示，將高壓元件芯片12與低壓控制芯片14固定于不同的芯片座11與13上，并將其封裝于同一模塊中。這種現有技術的優點在于：整合高壓元件芯片12與低壓控制芯片14于單一封裝之內，并避免芯片訊號相互的干擾影響。

圖2B顯示圖2A中，AA切線的剖面圖。如圖所示，分開的芯片座11與芯片座13上，分別固定高壓元件芯片12與低壓控制芯片14，且其芯片間，利用金屬導線15相互耦接，以傳送訊號。這種現有技術的缺點是：芯片固定于單一專屬芯片座，因此每一芯片座的面積相對于共享芯片座的安排方式小，如此一來，其散熱的效率相對較差。此外，低壓控制芯片14中的溫度傳感器(未示出)無法感測高壓元件芯片12(或感測準確度較差)的溫度，以于溫度過高時啟動過溫保護(over?temperature?protection，OTP)。上述現有技術例如可見于美國專利申請案第2007/0200537號。

圖3A-3C顯示另一種多芯片模塊20安排方式的現有技術。相較于前述現有技術，此現有技術是將高壓元件與低壓元件整合于單一(monolithic)芯片22中。如圖3A所示，芯片座21將單一芯片22固定于其上，如此一來，芯片座21相較于前述的現有技術中，分開的芯片座11與13，本現有技術的散熱面積較大，具有較佳的散熱效果。圖3B分別以簡圖顯示單一芯片22的上視圖，如圖所示，高壓元件221與低壓元件222整合于單一芯片22中。圖3C顯示圖2A中，AA切線的剖面圖。但這種現有技術的缺點在于，高壓元件需要與低壓元件同時于同一基板上制造，其制造成本較高；此外，高壓元件與低壓元件于同一基板上，容易產生訊號相互影響的噪聲問題，例如串擾(crosstalk)等問題。

有鑒于此，本發明即針對上述現有技術的不足，提出一種將高壓元件芯片與低壓控制芯片固定于同一芯片座的多芯片模塊及其制造方法，可改善芯片散熱問題，并且不需要增加制造成本。

發明內容

本發明目的之一在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種多芯片模塊。

本發明另一目的在于，提出一種多芯片模塊制造方法。

為達上述目的，就其中一觀點言，本發明提供了一種多芯片模塊，包含：一高壓元件芯片，其具有至少一功率開關；一低壓控制芯片，其通過金屬導線與該高壓元件芯片耦接；單一芯片座，用以將該高壓元件芯片與該低壓控制芯片固定于其上；以及多個引腳，通過該芯片座的一延伸部或金屬導線與該單一芯片座耦接。

在其中一種實施型態中，其中該高壓元件芯片宜包括：一橫向(lateral)金屬氧化物半導體場效晶體管(metal?oxide?semiconductor?field?effect?transistor，MOSFET)功率開關；以及一橫向空乏型啟動開關。

所述多芯片模塊，其中該高壓元件芯片可更包含一熱二極管用以感測溫度。

在另一種實施型態中，其中該橫向空乏型啟動開關宜具有一橫向空乏型MOSFET或一橫向空乏型接面場效晶體管(junction?field?effect?transistor，JFET)。