[發明專利]具有單獨的管芯間互連的多管芯封裝

在審

• 申請號: 201410068362.4
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104009013A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: J.赫格勞爾;K.侯賽因;J.馬勒
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/535;H01L21/60;H01L21/768
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;馬永利

技術領域

本申請涉及多管芯封裝，并且更具體地涉及多管芯封裝中的管芯間互連。

背景技術

電子部件的集成密度的增加和相關聯的對封裝的熱與電傳導性的較大要求需要具有更好熱與電傳導性的新連接技術，并且還需要用于對應連接元件的新構造技術。近年來，替代絲焊的金屬夾已經用于在半導體管芯（芯片）電極與引線框架之間提供電連接。金屬夾在引線框架與管芯電極之間提供大面積連接，從而相對于絲焊允許封裝的電和熱屬性的增加。然而，常規金屬夾互連在工藝性能方面具有較大限制，尤其是當在單個封裝中使用多個管芯時。常規地，單個金屬夾用于將兩個或更多管芯的電極連接到一個封裝中的相同電位。由于所密封的管芯的不同電極拓撲和其他考慮，在多管芯封裝中實現此類單夾管芯間連接是有問題的。常規單夾管芯間互連限制半導體管芯在外殼內的設計和布置，并且不允許管芯在組件中旋轉，特別是當金屬夾較大時。

發明內容

根據多管芯封裝的實施例，該多管芯封裝包括：襯底，其具有多個導電區；和第一半導體管芯，其具有第一和第二相反的側、在第一側處連接到導電區的第一導電區的第一電極以及在第二側處的第二電極。該多管芯封裝還包括第二半導體管芯，其具有第一和第二相反的側、在第一側處連接到導電區的第二導電區的第一電極以及在第二側處的第二電極。第一金屬層從襯底的外圍區延伸以在第一管芯之上。第一金屬層具有總體矩形橫截面積，并且將導電區的在襯底的外圍區中的一個導電區連接到第一管芯的第二電極。與第一金屬層分離的第二金屬層在第一和第二管芯上延伸。第二金屬層具有總體矩形橫截面積，并且將第一管芯的第二電極連接到和第二管芯的第二電極。

根據制造多管芯封裝的方法的實施例，該方法包括：提供具有多個導電區的襯底；將第一半導體管芯的第一側處的第一電極連接到導電區的第一導電區，第一管芯具有在第一管芯的相反的第二側處的第二電極；將第二半導體管芯的第一側處的第一電極連接到導電區的第二導電區，第二管芯具有在第二管芯的相反的第二側處的第二電極；經由第一金屬層將導電區的在襯底的外圍區中的一個導電區連接到第一管芯的第二電極，第一金屬層從襯底的外圍區延伸以在第一管芯之上并且具有總體矩形橫截面積；以及經由第二金屬層將第一管芯的第二電極連接到第二管芯的第二電極，第二金屬層與第一金屬層分離、在第一和第二管芯上延伸并且具有總體矩形橫截面積。

在閱讀以下詳細描述之后并且在查看附圖之后，本領域技術人員將認識到附加的特征和優點。

附圖說明

圖中的部件不一定是按比例的，代之以將重點放在說明本發明的原理上。此外，在圖中，相同的參考數字指明對應部分。在圖中：

圖1示出了根據實施例的多管芯封裝的自頂向下的平面視圖；

圖2示出了圖1的多管芯封裝的沿標記為A-A’的線的橫截面視圖；

圖3示出了通過圖1的封裝中包括的部件來實現的半橋轉換器電路的示例性電路圖；

圖4示出了密封后的圖1的多管芯封裝的沿標記為A-A’的線的橫截面視圖；

圖5示出了根據另一實施例的多管芯封裝的自頂向下的平面視圖；以及

圖6示出了根據再另一實施例的多管芯封裝的自頂向下的平面視圖。

具體實施方式

本文描述的實施例使用單獨金屬夾或具有總體矩形橫截面積的其他類型的金屬層來將兩個半導體管芯的電極連接到一個封裝中的相同電位，并且使用附加的金屬夾或金屬層來將管芯連接到封裝中包括的引線框架或其他類型的襯底。如本文所使用的術語“金屬層”意圖包括金屬夾或具有總體矩形橫截面積的其他大面積互連，諸如在半導體管芯封裝中使用的金屬絲帶（metal?ribbons）。金屬夾典型地用導電性膠粘劑焊接或粘合到其他結構，而金屬絲帶典型地被超聲接合。如本文所使用的術語“總體矩形橫截面積”意圖意指具有與例如圓形或橢圓形橫截面形狀相對的矩形或準矩形形狀的橫截面積，圓形或橢圓形橫截面形狀典型地與絲焊連接相關聯。

本文中描述的管芯間連接可以通過以下方式來實現：將金屬層的一端連接到管芯的電極，并將該金屬層的相反端連接到相同封裝中的另一管芯的電極。任一管芯電極也可以連接到封裝中包括的引線框架/襯底以完成該特定管芯的電互連。連接到管芯的相同電極的單獨金屬層可以安排在不同平面中或者在相同平面中相互分離開。在每種情況中，兩個金屬層的一端以堆疊或分離開的方式連接到相同管芯電極。