双标记板堆叠式管芯封装件与半导体封装件制造技术

本实用新型专利技术提供一种双标记板堆叠式管芯封装件。要解决的技术问题之一是提供具有更好性能、更小形状因子、更高级管脚输出布置以及具有改进的制造性和可靠性的集成电路封装。半导体封装件包括第一管芯标记板和第二管芯标记板。第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯分别处在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上。功率控制集成电路IC堆叠在所述第一MOSFET管芯或所述第二MOSFET管芯中的至少一个的顶部上。模制化合物封装所述功率控制IC、所述第一MOSFET管芯和所述第二MOSFET管芯以及所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板。取得的有益技术效果之一是取得了具有更好性能、更小形状因子、更高级管脚输出布置以及具有改进的制造性和可靠性的集成电路封装。本实用新型专利技术还提供半导体封装件。

【技术实现步骤摘要】
双标记板堆叠式管芯封装件与半导体封装件
本技术中公开的实施方案总体上涉及电子技术，并且更确切地涉及一种半导体部件和其制作方法。
技术介绍
对于某些应用，需要将多个半导体集成电路(1C)、部件、芯片或管芯(die)封装在单个封装件中。例如，在电池保护电路应用中，功率控制IC和两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)被一起封装在引线框架封装件中。电池保护封装件的最佳性能通过使用可能的最大MOSFET尺寸最小化漏-源极导通电阻(Rds_J来实现。然而，需要封装的IC的更小总尺寸来容纳不断缩小的电子装置。为了实现多个管芯在单个封装件中的更小的覆盖区，在可能的情况下使管芯彼此堆叠。 然而，管芯的彼此堆叠确实对封装件的制造和可靠性提出了挑战。此外，连同缩小电子装置的需求，还一直存在改进任何集成电路封装件的制造的需求。因此，需要开发具有改进的制造性和可靠性的堆叠式管芯封装件。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题之一是提供具有更好性能、更小形状因子、更高级管脚输出布置以及具有改进的制造性和可靠性的集成电路封装。 本技术一方面提供一种半导体封装件，包括:第一管芯标记板和第二管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分开；第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯，其分别处在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上；功率控制集成电路1C，其堆叠在所述第一 MOSFET管芯或所述第二 MOSFET管芯中的至少一个的顶部上；模制化合物，其封装所述功率控制1C、所述第一 MOSFET管芯和所述第二 MOSFET管芯以及所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板。 根据一个实施例，所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙在100微米与300微米之间。 根据一个实施例，所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙小于200微米。 根据一个实施例，所述模制化合物被布置在所述间隙之间，从而改进所述半导体封装件的可靠性。 根据一个实施例，所述模制化合物具有小于所述间隙的一半宽度的平均填料尺寸。 根据一个实施例，所述模制化合物由具有球体形状的填充材料构成。 根据一个实施例，所述功率控制IC电耦合至第一引线和第二引线并且所述第一MOSFET管芯电耦合至第三弓丨线并且所述第二 MOSFET管芯电耦合至第四引线。 根据一个实施例，所述第一 MOSFET管芯电耦合至第五引线并且所述第二 MOSFET管芯电耦合至第六引线。 根据一个实施例，所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板是电耦合的。 根据一个实施例，所述功率IC电耦合至所述第一 MOSFET的栅极以及所述第二MOSFET的栅极和源极。 本技术一方面提供一种双标记板堆叠式管芯封装件，其特征在于包括:第一和第二物理分开的管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分开；第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯，所述第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管管芯分别安装在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上并且电耦合至其所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板；功率控制集成电路1C，其通过非导电环氧树脂垂直地安装在所述第一 MOSFET管芯或所述第二 MOSFET管芯中的至少一个的顶部上；以及模制化合物，其封装所述功率控制1C、所述第一 MOSFET管芯和所述第二MOSFET管芯、所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板并且被布置在所述间隙中。 根据一个实施例，所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙在100微米与300微米之间。 根据一个实施例，所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙小于200微米。 根据一个实施例，所述功率控制IC电耦合至第一引线和第二引线并且所述第一MOSFET管芯电耦合至第三引线和第四引线并且所述第二 MOSFET管芯电耦合至第五引线和第六引线。 根据一个实施例，所述模制化合物由填充材料构成，所述填充材料具有小于所述间隙的一半宽度的平均尺寸。 根据一个实施例，所述模制化合物由具有球体形状的填充材料构成。 本技术一方面提供一种半导体封装件，包括:第一管芯标记板和第二管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分开，其中所述间隙小于200微米；分别在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上的第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯；在所述第一 MOSFET管芯或所述第二 MOSFET管芯中的至少一个的顶部上的功率控制集成电路IC ;覆盖所述功率控制1C、所述第一MOSFET管芯和所述第二 MOSFET管芯以及所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板的封装层，其中所述封装层在所述间隙中并且包括具有小于100微米的平均尺寸的填充材料。 本技术可用于电子设备。本技术取得的有益技术效果之一是取得了具有更好性能、更小形状因子、更高级管脚输出布置以及具有改进的制造性和可靠性的集成电路封装。 【附图说明】 图1是根据本技术的一个实施方案的双标记板(dual flag)堆叠式管芯封装件的顶视图； 图2是沿图1的双标记板堆叠式管芯封装件的2-2部分的截面视图；并且 图3是根据本技术的另一个实施方案的双标记板堆叠式管芯封装件的顶视图。 出于简单清楚说明的目的，附图中的元件不必按比例绘制，并且不同附图中的相同参考编号一般指代相同的元件。此外，出于简单描述的目的，可能省略了熟知步骤和元件的描述和细节。 【具体实施方式】 本技术的实施方案提供了封装的集成电路，其具有更好的性能、更小的波形因数和优异的引脚输出布置并且具有改进的可制造性和可靠性。双标记板堆叠式管芯封装件可以用于电池保护IC应用中以保护(例如)锂离子或锂聚合物电池单元。在本技术的一个实施方案中，功率控制IC堆叠在两个分开的标记板或管芯焊盘上的两个分开的MOSFET管芯的顶部上。两个标记板或管芯焊盘比单个大标记板更易于板装。过去在将两个MOSFET整合到单个管芯上时所使用的单个大标记板或管芯焊盘的板装要困难得多。这归因于以下事实:在将封装件安装到电路板上时，电子部件具有单个大标记板，标记板的大覆盖区使电子部件以不受控的方式移动或浮动。板装时的这种移动使得难以控制封装件引脚连接与电路板焊料的对准。因此，过去的封装件在制造最终产品中引起了更多的困难。此外，过去所使用的单个大管芯标记板产生了模流问题。模流问题会带来封装件的可靠性问题。如下文将阐述，本技术通过以下操作来解决过去的这些可制造性和可靠性问题:将两个MOSFET管芯分别提供在它们各自的管芯标记板上，其中每个管芯标记板之间存在间隙。 图1显示了根据本技术的第一实施方案的双标记板堆叠式管芯封装件100的顶视图。在一个实施方案中，封装件100是电池保护IC封装件并且包括其中形成了 MOSFET的两个分开的管芯306和308,所述管芯306和308分别放置在分开的管芯标记板或焊盘300和301上或附接至其，其中管芯标记板301与300之间存在间隙200。在一个实施方案中，两个MOSFET管芯306和308具有相等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装件，其特征在于包括： 第一管芯标记板和第二管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分开； 第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯，其分别处在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上； 功率控制集成电路IC，其堆叠在所述第一MOSFET管芯或所述第二MOSFET管芯中的至少一个的顶部上； 模制化合物，其封装所述功率控制IC、所述第一MOSFET管芯和所述第二MOSFET管芯以及所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板。

【技术特征摘要】
2013.02.28 US 13/780,0701.一种半导体封装件，其特征在于包括: 第一管芯标记板和第二管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分开； 第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管芯，其分别处在所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板上； 功率控制集成电路1C，其堆叠在所述第一 MOSFET管芯或所述第二 MOSFET管芯中的至少一个的顶部上； 模制化合物，其封装所述功率控制1C、所述第一 MOSFET管芯和所述第二 MOSFET管芯以及所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板。2.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙在100微米与300微米之间。3.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板之间的所述间隙小于200微米。4.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述模制化合物被布置在所述间隙之间，从而改进所述半导体封装件的可靠性。5.如权利要求1所 述的半导体封装件，其特征在于所述模制化合物具有小于所述间隙的一半宽度的平均填料尺寸。6.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述模制化合物由具有球体形状的填充材料构成。7.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述功率控制IC电耦合至第一引线和第二引线并且所述第一 MOSFET管芯电耦合至第三弓丨线并且所述第二 MOSFET管芯电耦合至第四引线。8.如权利要求7所述的半导体封装件，其特征在于所述第一MOSFET管芯电耦合至第五弓丨线并且所述第二 MOSFET管芯电耦合至第六引线。9.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述第一管芯标记板和所述第二管芯标记板是电耦合的。10.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于所述功率IC电耦合至所述第一MOSFET的栅极以及所述第二 MOSFET的栅极和源极。11.一种双标记板堆叠式管芯封装件，其特征在于包括: 第一和第二物理分开的管芯标记板，其中所述第一管芯标记板与所述第二管芯标记板由间隙分...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·T·琼斯，P·塞拉亚，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US