[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法

在審

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• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115939090A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屈萬園;林雨秋
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/60
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。本發(fā)明將芯片上的第一焊盤與印制電路板或者基板上的第二焊盤直接通過焊錫連接，構(gòu)建了一種直連型封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的引線鍵合的封裝方式，能夠大幅度減少寄生電感、寄生電阻，提高傳輸效率及工作頻率，從而應(yīng)用于大電流電源芯片的封裝；相對于倒裝芯片封裝方式，加工簡單、加工成本大幅度降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)

電源芯片的設(shè)計正往大電流、高頻率的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的封裝方式(COB封裝)為利用導(dǎo)電膠或絕緣膠將芯片粘連在基板上，用引線鍵合實現(xiàn)電氣連接。

但是引線存在很大的寄生電感和寄生電阻。一方面，引線的粗細和長度會限制引線的過流能力。另一方面，在大電流的情況下，寄生電阻會帶來不可忽略的功耗，降低效率。再者，在工作頻率比較高時，快速變化的電流會使寄生電感兩端的電壓快速跳變，有可能有幾伏的電壓波動，對芯片內(nèi)部電路帶來干擾甚至燒毀。如何減少寄生電阻和寄生電感是設(shè)計高頻、大電流電源芯片的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，通過設(shè)置印制電路板或基板上焊盤與芯片上的焊盤在位置上一致，利用焊錫將芯片上的焊盤與印制電路板或基板上的焊盤直接貼合焊接，實現(xiàn)電氣連接，不再使用引線鍵合，大大減少寄生參數(shù)、提高過流能力、加工簡單、成本較低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置有若干個第一焊盤的芯片和設(shè)置在芯片下方的芯片承載板；所述芯片的第一焊盤設(shè)置在芯片與芯片承載板貼合一側(cè)的表面上；所述芯片承載板與芯片貼合一側(cè)的表面上設(shè)置有與芯片的第一焊盤在位置上一一對應(yīng)的第二焊盤，所述芯片上的第一焊盤和芯片承載板上的第二焊盤通過焊錫直接實現(xiàn)電氣連接。

作為本發(fā)明優(yōu)選，所述的芯片承載板為印制電路板或基板。

本發(fā)明還提供一種所述的應(yīng)用于大電流電源芯片的直連型封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)具體電路要求，在芯片上設(shè)置若干個具有一定大小的第一焊盤；

2)在芯片承載板的表面加工設(shè)計與芯片上的第一焊盤在位置上相對應(yīng)的第二焊盤，使芯片承載板上的第二焊盤與芯片上的第一焊盤可以對應(yīng)貼合；

3)按照芯片上的第一焊盤以及芯片承載板上的第二焊盤位置，將芯片貼合在芯片承載板的表面，并通過焊錫直接將芯片承載板上的第二焊盤與芯片上的第一焊盤進行焊接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟1)中芯片上的第一焊盤大小大于等于120um*120um。芯片上的兩個不同電位的第一焊盤中心之間的距離大于等于240um。芯片上的兩個不同電位的第一焊盤邊緣之間的距離大于等于120um。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟2)中芯片承載板上第二焊盤的大小大于等于芯片上對應(yīng)的第一焊盤的大小。芯片承載板上兩個不同電位的第二焊盤中心到中心之間的距離大于等于240um。芯片承載板上兩個不同電位的第二焊盤邊緣到邊緣之間的距離大于等于120um。

基于上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明芯片上的第一焊盤與印制電路板或基板上的第二焊盤直接通過焊錫連接，相對于傳統(tǒng)的引線鍵合的封裝方式，能夠大幅度減少寄生電感、寄生電阻，大幅度提高過流能力，從而提高傳輸效率及工作頻率，更加適用于大電流電源芯片的封裝；倒裝芯片封裝方式在芯片的第一焊盤上沉積錫鉛球，然后將芯片翻轉(zhuǎn)加熱利用熔融的錫鉛球與陶瓷基板相結(jié)合，寄生參數(shù)小、封裝密度性能好。但是沉積錫鉛球成本很高、有一定的加工難度等。相對來說，本發(fā)明有加工簡單、生產(chǎn)周期短、加工成本大幅度降低等優(yōu)勢。

附圖說明