多芯片无引线组件制造技术

本申请涉及多芯片无引线组件，包括：具有多个电极的集成电路；具有第一和第二源极、第一和第二栅极和公共漏极的双沟道MOSFET；具有多个引线的引线框架，每个引线在组件的外底表面上有暴露的接触表面，每个引线用于将电功率传送入集成电路和双沟道MOSFET，或将电信号传送入或传送出集成电路和双沟道MOSFET；密封绝缘树脂，将引线框架、集成电路和双沟道MOSFET嵌入到组件中，并在组件的外底表面上限定引线的暴露的接触表面；第一和第二引线分别被连接到集成电路的第一和第二电极以及一个和另一双沟道MOSFET的栅极，第三和第四引线分别被连接到集成电路的第三和第四电极以及一个和另一个双沟道MOSFET的源极。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请涉及多芯片无引线组件，包括：具有多个电极的集成电路；具有第一和第二源极、第一和第二栅极和公共漏极的双沟道MOSFET；具有多个引线的引线框架，每个引线在组件的外底表面上有暴露的接触表面，每个引线用于将电功率传送入集成电路和双沟道MOSFET，或将电信号传送入或传送出集成电路和双沟道MOSFET；密封绝缘树脂，将引线框架、集成电路和双沟道MOSFET嵌入到组件中，并在组件的外底表面上限定引线的暴露的接触表面；第一和第二引线分别被连接到集成电路的第一和第二电极以及一个和另一双沟道MOSFET的栅极，第三和第四引线分别被连接到集成电路的第三和第四电极以及一个和另一个双沟道MOSFET的源极。【专利说明】多芯片无引线组件
技术介绍
存在针对锂离子电池的多种保护机制。如果锂离子电池过充电，可能发生强烈的放热反应，并且导致火灾的可能性增加。为了防止锂离子电池过充电，使用电池保护电路。所述电池保护电路(其例示于图1)除其它部件之外，通常包含两个场效应晶体管(FET)开关22和24以及控制集成电路(IC)20。一个FET防止电流流入电池，另一个FET防止电流流出电池，除非控制IC使能它。存在包含控制IC和MOSFET在内的多芯片组件。然而，可以进行很多改进。例如，一些传统的多芯片组件在封装的所有四侧都包含引线。这导致组件变大，这是不期望的，因为这样的组件是用于诸如手机之类的小的电子设备的。可以减小多芯片组件的尺寸，但是这减小了可以用于这类封装的芯片的载流量。例如，见被转让给与本专利相同的受让人并以引用方式并入本专利的美国专利N0.7，868，432，其公开了产生紧凑型多芯片组件的特征。首先，功率MOSFET的引线框架结构的管芯安装焊垫可以从多芯片组件的一个边缘完全延伸到另一边缘。这允许管芯安装焊垫上的功率芯片具有大尺寸，从而增大功率MOSFET的额定电流。其次，没有从功率芯片或IC芯片到引线框架结构的下结合(down bond)。第三，IC和功率MOSFET之间的连接是通过芯片间互连(即线互连)来完成的。第四，减少了 MOSFET管芯安装焊垫附近的外部引线和信号路由元件的数量。通过减少外部引线并消除下结合，封装内部区域增大，以允许更大的功率M0SFET。增大功率MOSFET的尺寸减小了导通电阻，从而减少功率损耗并减少发热。这最终增加了电池的有用能量。
技术实现思路
然而，甚至上述示例性设备的很多优势都可以被改进。‘432中的设备有若干会产生寄生电感、电阻和电容并且不利地影响性能的丝焊(wire bonds)ο其它结合(bonding)技术可以减小源电阻。集成电路在装配期间可以更好地被保护，以提高批产量。希望有更小和改善的整体封装。多芯片无引线组件在一个管芯上有两个η沟道M0SFET，并且共用公共漏极。所述组件还包括控制集成电路。针对MOSFET使用倒装技术并针对集成电路使用诸如焊接凸点、铜栓或铜柱之类的凸起接触表面来装配所述设备，从而在不用焊线的情况下将MOSFET和集成电路连接到引线框架。所述设备被正面朝下安置在与设备互连并且延伸至密封树脂外部的引线上。组件中的所述设备被装配在有多个弓丨线的引线框架上。每个引线在所述组件的外底表面有外部的、暴露的接触表面。引线将电功率传送入集成电路和双沟道M0SFET，并且还将电信号传送入或传送出集成电路和双沟道M0SFET。所述组件通过如下方式制造:将引线框架、集成电路和双沟道MOSFET封装在绝缘树脂中以形成所述组件并在所述组件外底表面上限定出引线的暴露的接触表面。引线框架上的引线被配置为减小所述组件的占位面积(footprint)，降低其电阻并且减小寄生电容和电感。为了这个目的，第一引线被连接到集成电路的第一电极和一个双沟道MOSFET的栅极，第二引线被连接到集成电路的第二电极和另一个双沟道MOSFET的栅极，第三引线被连接到集成电路的第三电极和所述双沟道MOSFET之一的源极，第四引线被连接到集成电路的第四电极和另一个双沟道MOSFET的源极。所述双沟道MOSFET有制作在公共晶圆上的两个MOSFET管芯。两个管芯与晶圆分离但彼此并不分离。这样每个MOSFET有其自己的源极和栅极并共用公共漏极。所述控制集成电路有一个或多个电极，所述电极用于连接到双沟道MOSFET和诸如VDD、VM和TEST之类的外部系统节点。控制集成电路上的电极将其连接到MOSFET的栅极和源极。所述集成电路包括用于导通和关断MOSFET的电路。所述控制集成电路和双沟道MOSFET被正面朝下安装在引线框架的引线上，所述引线框架随后被在密封绝缘树脂中塑模。这样就不会用到焊线。在装配期间，提供了引线框架的阵列。所述阵列由金属片冲压而成，所述金属片包括相对的轨和拉杆，以在装配和塑模期间固定引线框架。所述集成电路和MOSFET被焊接在引线上并在固定就位。引线框架的阵列被放置在模具的腔内，所述模具被放置在传递塑模机中。所述机器将融化的密封绝缘树脂输送到模具中，在模具中所述树脂被允许冷却和固化。此后，所述模具被打开，一个或多个加工机器将塑模的设备与其引线框架分离。所述密封绝缘树脂限定出外底表面。引线的外部接触表面被暴露在外底表面上，以用于连接到其它设备或系统元件。与丝焊组件相比，本技术的优选实施例有多芯片组件尺寸减小的优势。这是由非分割的双沟道MOSFET而成为可能的。管芯上的两个相邻MOSFET之间的物理距离非常小，但是大到足够有效地将MOSFET的电气操作彼此分离。非分割的MOSFET提供的公共漏极消除了用于连接MOSFET的漏极的工艺步骤和材料。通过以倒装法安装集成电路和双沟道MOSFET，所述优选实施例消除了焊线并减小了寄生电感和电容。较低的电感和电容允许所述组件以更高效的高频操作。所述多芯片组件与使用焊线和正面朝上安装设备的组件相t匕，具有较少的外部接触，并且占据较小的空间。与传统丝焊的组件相比，这给了所述优选实施例更小占位尺寸的优势。由于所述非分割的MOSFET和没有引线，所述优选实施例也有更低操作(RSS)电阻的优势。所述优选实施例通过将单个漏极夹片或散热片附着于公共漏极，改善了电性能和热性能。【专利附图】【附图说明】图1A为传统的电池保护电路；图1B为多芯片组件的电气不意图；图2A为多芯片组件的示出轮廓上的密封绝缘树脂的透视图；图2B为多芯片组件的透视图；图3为单独的引线框架的透视图；图4为示出装配在引线框架上的IC和MOSFET的放大平面图；图5示出附着于双沟道MOSFET的两个漏极的夹片；图6A为双沟道MOSFET的通过栅极和源极接触区之一截取的剖面图；图6B为双沟道MOSFET的示出环绕栅极和源极接触区的钝化层的平面视图。【具体实施方式】公开了用于调节电池(例如，手机电池)的充电的功率半导体开关和控制IC的集成。在本技术实施例中，公开了可以被安装在微型电路板上的小型(small formfactor)多芯片组件。微型电路板可连接到电池组的一端。多芯片组件可构成电池保护电路的一部分。图1示出传统的电池保护电路。一些电池保护电路使用了分立元件来建立如图1所示的电路。当很多分立元件被用于形成图1所示的电路时，保护电路可能最终会占用相对大量的空间。例如，在电路板上仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯片无引线组件，其特征在于，包括：?具有多个电极的集成电路；?具有第一和第二源极、第一和第二栅极和公共漏极的双沟道MOSFET；?具有多个引线的引线框架，每个引线在所述组件的外底表面上有暴露的接触表面，每个引线用于将电功率传送入所述集成电路和所述双沟道MOSFET，或用于将电信号传送入或传送出所述集成电路和所述双沟道MOSFET；?密封绝缘树脂，其将所述引线框架、所述集成电路和所述双沟道MOSFET嵌入到组件中，并在所述组件的所述外底表面上限定出所述引线的暴露的接触表面；?其中，第一引线被连接到所述集成电路的第一电极和一个双沟道MOSFET的栅极，第二引线被连接到所述集成电路的第二电极和另一个双沟道MOSFET的栅极，第三引线被连接到所述集成电路的第三电极和所述双沟道MOSFET之一的源极，第四引线被连接到所述集成电路的第四电极和另一个双沟道MOSFET的源极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴春林，史蒂文·萨普，B·多斯多斯，S·贝拉尼，尹成根，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：实用新型
国别省市：