一种用于直流-直流转换器的封装体结构制造技术

一种用于直流-直流转换器的封装体结构，通过设置厚薄不同的载片台，或是通过设置含不同厚薄联结部的中间联结件，使低端MOSFET芯片能够堆叠在第一载片台的高端MOSFET芯片上，以减少封装时元件的数量；并在控制器与低端MOSFET芯片的空隙中容纳若干连接引线，以进一步减小整个半导体封装的尺寸。在同样大的引线框架上，可以充分扩展各器件的尺寸，来有效提高半导体器件的产品性能。还通过金属连接板的设置实现低端MOSFET芯片的顶部源极与低端源极引脚之间的电性连接，使该金属连接板能够在直流-直流转换器塑封封装后外露，以改善半导体封装的热性能，同时有效降低该半导体封装的厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体封装体结构，特别涉及一种能将多个芯片等元器件封装在同一个封装体中的应用于直流-直流转换器的封装体结构。
技术介绍
在直流-直流转换器中通常设有两个MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)作为切换开关。如图1所示，是由2个N型MOSFET连接形成的直流-直流(DC-DC)转换器的电路图。其中高端MOSFET的栅极Gl及低端MOSFET的栅极G2均与一控制器连接；高端 MOSFET (HS)的漏极D1连接Vin端，其源极S1连接低端MOSFET (LS)的漏极D2，而低端 MOSFET的源极S2连接&id端，则形成所述直流-直流转换器。一般在直流-直流转换器的 Vin-Gnd两端之间还设置有电容、电感等元器件。如图2所示，现有一种直流-直流转换器的封装结构，使高端MOSFET芯片和低端 MOSFET芯片以及控制器封装在同一个封装体中，以减少外围器件数量，同时提高电源等的利用效率。然而对于具体的封装体来说，上述高端MOSFET芯片和低端MOSFET芯片以及控制器只能在引线框架的同一个平面上平行布置，那么封装体的安装空间很大程度上限制了高端M0SFET、低端MOSFET以及控制器的尺寸，这对直流-直流转换器的性能提高具有很大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于直流-直流转换器的封装体结构，能够将多个半导体芯片等元器件封装在同一个半导体封装中，以减少直流-直流转换器组装时元件的数量，也减小整个半导体封装的尺寸；进一步地由于封装空间的节省，能够在同样大小的封装体内增大芯片或控制器的尺寸，来有效提高半导体器件的产品性能。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种用于直流-直流转换器的封装体结构，其特征在于，包含分别具有底部漏极、顶部栅极和顶部源极的高端MOSFET芯片和低端MOSFET芯片；引线框架，其设置有第一载片台和第二载片台；所述高端MOSFET芯片设置在第一载片台上，使其底部漏极与所述第一载片台形成电性连接；控制器，也设置在所述第一载片台上，其与所述高端MOSFET芯片的顶部栅极电性连接；导电的中间联结件，其设置在所述第二载片台及高端MOSFET芯片上，并与所述高端MOSFET芯片的顶部源极电性连接；所述低端MOSFET芯片设置在所述中间联结件上，其顶部栅极与所述控制器电性连接；其底部漏极与所述中间联结件的顶面电性连接，即与所述高端MOSFET芯片的顶部源极也电性连接；所述中间联结件不覆盖所述控制器，使在所述控制器上方、与所述低端MOSFET芯片之间存在空隙。在本专利技术的一种优选实施例中，所述第二载片台的厚度大于所述第一载片台的厚度。所述第二载片台的厚度与所述第一载片台上堆叠了高端MOSFET芯片后的厚度一致。在本专利技术的另一种优选实施例中，所述导电的中间联结件包含一体设置的第一联结部，以及厚于所述第一联结部的第二联结部；所述第二联结部设置在第二载片台上；所述第一联结部设置在所述第一载片台的高端MOSFET芯片上，使在所述高端 MOSFET芯片的顶部源极通过该第一联结部，与所述低端MOSFET芯片的底部漏极之间形成电性连接。所述第一联结部设置在所述第一载片台的高端MOSFET芯片顶面之后的厚度，与所述第二联结部设置在第二载片台顶面之后的厚度一致。在上述两种优选实施例中，所述引线框架上还设置有与所述第一载片台、第二载片台分隔且无电性连接的若干引脚，包含若干低端源极引脚、低端栅极引脚、高端源极引脚、高端栅极引脚以及控制引脚。所述高端MOSFET芯片通过若干连接引线键合，分别在其顶部栅极与高端栅极引脚之间、顶部源极与高端源极引脚之间分别形成电性连接。所述控制器通过若干连接引线键合，分别与所述第一载片台、若干控制引脚、低端栅极引脚，以及高端MOSFET芯片的顶部栅极形成电性连接。所述低端MOSFET芯片通过若干连接引线键合，使其顶部栅极与所述低端栅极极引脚之间形成电性连接，即与所述控制器之间也形成电性连接。所述低端MOSFET芯片，覆盖所述中间联结件和控制器顶部的部分或全部区域。所述控制器上方、与所述低端MOSFET芯片之间的空隙中，容纳所述键合连接控制器与高端MOSFET芯片或控制引脚的若干连接引线。所述低端MOSFET芯片通过若干连接引线键合，使其顶部源极与所述低端源极引脚之间形成电性连接。所述用于直流-直流转换器的封装体结构，还包含若干金属连接板，来电性连接所述低端MOSFET芯片的顶部源极与所述低端源极引脚，使所述金属连接板得以暴露在所述封装体结构的表面之外。本专利技术所述用于直流-直流转换器的封装体结构，与现有技术相比，其优点在于本专利技术通过设置厚薄不同的第一、第二载片台，或是通过设置含不同厚薄联结部的中间联结件，使低端MOSFET芯片放置到中间联结件顶面后，能够堆叠在第一载片台的高端MOSFET芯片上，并通过中间联结件连接高端MOSFET芯片的顶部源极与低端MOSFET芯片的底部漏极，以减少直流-直流转换器组装时元件的数量。同时在第一载片台的控制器上方、与低端MOSFET芯片之间的空隙中，能够容纳键合连接控制器与高端MOSFET芯片或若干弓丨脚的若干连接引线，以进一步减小整个半导体封装的尺寸。本专利技术由于采用低端MOSFET芯片通过中间联结件堆叠至高端MOSFET芯片和控制器上方的封装体结构，与现有技术在引线框架上平铺设置高、低端MOSFET芯片和控制器的结构相比，本实施例在同样大的引线框架上，可以充分扩展各器件的尺寸，如将低端MOSFET 芯片面积增大至覆盖整个高端MOSFET芯片和控制器上方，能够有效提高半导体器件的产品性能。本专利技术还通过金属连接板、金属连接带等金属连接体，来实现低端MOSFET芯片的顶部源极与低端源极引脚之间的电性连接，使该金属连接板能够在直流-直流转换器塑封封装后外露，以改善半导体封装的热性能，同时有效降低该半导体封装的厚度。由本专利技术所述通过设置厚薄不同的载片台，或是设置含不同厚薄联结部的中间联结件来承载并电性连接若干元器件的结构，可以方便地将各种半导体芯片、控制器、电感或电容等元器件堆叠，使其能被封装在同一个半导体封装中，以扩展本专利技术形成各种其他半导体器件。附图说明图1是直流-直流转换器的电路原理框图；图2是现有直流-直流转换器的封装结构示意图；图3是本专利技术用于直流-直流转换器的封装体结构在实施例1中的总体结构示意图；图4 图15是本专利技术用于直流-直流转换器的封装体结构在实施例1中的分层结构示意图；其中，图4、图7、图10、图13是实施例1中封装体结构的俯视图；图5、图8、图11、图14分别是沿图4、图7、图10、图13中A_A’方向的剖面图；图6、图9、图12、图15分别是沿图4、图7、图10、图13中B-B，方向的剖面图；图16是本专利技术用于直流-直流转换器的封装体结构在实施例2中的结构俯视图；图17是沿图16中A-A，方向的剖面图；图18是沿图16中B-B，方向的剖面图。具体实施例方式以下根据图3 图18，详细说明本专利技术的一些较佳实施例，以更好的理解本专利技术的技术方案和有益效果。如图1所示，本专利技术中所提供的直流-直流转换器，是由2个相同类型的MOSFET 芯片分别作为高端MOSFET芯片和低端MOSFET芯片，与控制器或其他元器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何约瑟，薛彦迅，鲁军，
申请(专利权)人：万国半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：