包括两个半导体模块和横向延伸连接器的半导体封装制造技术

包括两个半导体模块和横向延伸连接器的半导体封装。一种半导体封装包括：模塑主体，其包括第一主面、与所述第一主面相对的第二主面和连接所述第一和第二主面的侧面；第一半导体模块，其包括多个第一半导体芯片和被布置在所述第一半导体芯片之上的第一密封层；和被布置在所述第一半导体模块之上的第二半导体模块。所述第二半导体模块包括多个第二半导体通道和被布置在所述第二半导体通道之上的第二密封层。该半导体封装还包括多个外部连接器，其延伸穿过所述模塑主体的所述侧面中的一个或多个。

【技术实现步骤摘要】
包括两个半导体模块和横向延伸连接器的半导体封装
本文描述的示例大体涉及半导体封装，并且更特别地涉及例如包括半导体晶体管模块和半导体驱动器模块的那些半导体封装的半导体封装，以及用于制备半导体封装的方法。
技术介绍
在很多电子系统中，必须采用像DC/DC转换器、AC/DC转换器、DC/AC转换器或频率转换器的转换器，以便生成将由像例如电机驱动电路的电子电路使用的电流、电压和/或频率。如之前提到的转换器电路通常包括一个或多个半桥电路（每一个半桥电路由两个半导体功率开关（诸如例如功率MOSFET器件）提供），以及另外的部件（例如与晶体管器件并联连接的二极管）和无源部件（例如电感和电容）。功率MOSFET器件的开关可由一个或多个半导体驱动器芯片来控制。转换器电路的组件和半导体驱动器芯片的组件以及还有被并入这些组件中的各个部件可原则上被提供为安装在印刷电路板（PCB）上的各个部件。然而，存在节省PCB上的空间的大体趋势，并且因此存在提供具有在各个部件之间的短互连以减小开关损耗和寄生电感的集成半导体器件的大体趋势。附图说明包括附图来提供对示例的进一步理解并且将附图并入该说明书且附图构成本说明书的一部分。该附图图示了示例并且与描述一起用于解释示例的原理。其它示例和示例的很多预期优点将容易被理解，因为通过参考以下详细描述，它们变得更好地被理解。附图的元件并不是必然相对于彼此按比例的。相同的附图标记指示对应的相同部分。图1示出根据示例的半导体封装的示意性横截面侧视图表示。图2示出半导体转换器电路和连接到半导体转换器电路的半导体驱动器电路的示意性电路表示。图3A、B和C示出根据示例的半导体封装的透视图表示（图3A）、另一透视图表示（图3B）和横截面侧视图表示（图3C）。具体实施方式现在参考附图来描述方面和示例，其中相同的附图标记大体用于指代遍及全文的相同的元件。在以下描述中，为了解释的目的，陈述很多具体细节，以便提供对示例的一个或多个方面的彻底理解。然而，可能对于本领域技术人员来说明显的是，可以在具有较低程度的具体细节的情况下实践示例的一个或多个方面。在其它实例中，以示意性形式示出已知的结构和元件以便便于描述示例的一个或多个方面。将理解的是，可以利用其它示例并且可以做出结构或逻辑改变，而不脱离本专利技术的范围。应当进一步注意的是，附图不是按比例的或不是必然按比例的。在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过例证的方式来示出可实践本专利技术的具体方面。在这点上，可参考被描述的图的方位来使用方向性术语，例如“顶”、“底”、“前”、“后”等。因为可以将描述的器件的部件定位在若干不同的方位上，所以可使用方向性术语来用于例证的目的并且绝不是限制性的。理解的是，可以利用其它方面并且可以做出结构或逻辑改变，而不脱离本专利技术的范围。因而以下详细描述不是在限制的意义上被理解，并且本专利技术的范围由所附权利要求来限定。此外，尽管可以关于若干实现中的仅一个来公开示例的特别的特征或方面，但是这样的特征或方面可以与其它实现的一个或多个其它特征或方面组合，如可能对于任何给定或特别的应用是期望和有利的。此外，就术语“包括”、“具有”、“带有”或其其它变型被用于详细描述或权利要求来说，这样的术语意在以类似于术语“包括”的方式是开放性的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解的是，可以使用这些术语来指示两个元件彼此协作或与彼此交互，而无论它们是处于直接物理或电接触，或它们不是处于与彼此直接接触。而且，术语“示例性”仅仅表示示例，而不是最佳或最优。因此以下详细描述不应被理解为限制的意义，并且本专利技术的范围由所附权利要所限定。半导体封装的示例和用于制备半导体封装的方法可以使用各种类型的晶体管器件。示例可以使用体现在半导体管芯或半导体芯片中的晶体管器件，其中半导体管芯或半导体芯片可以以如由半导体晶片制备或从半导体晶片中切片出的半导体材料的块的形式提供，或以其中已执行另外的工艺步骤（例如将密封层施加到半导体管芯或半导体芯片）的另一形式提供。示例还可以使用水平或垂直的晶体管器件，其中可以以晶体管器件的所有接触元件被提供在半导体管芯的主面之一上的形式（水平晶体管结构）或以其中至少一个电接触元件被布置在半导体管管芯的第一主面上并且至少一个其它电接触元件被布置在与半导体管芯的主面相对的第二主面上的形式（垂直晶体管结构）来提供那些结构，像例如MOS晶体管结构或IGBT（绝缘栅双极晶体管）结构。在晶体管芯片被配置为功率晶体管芯片的范围内，下面进一步公开的半导体封装的示例可被分类为智能化功率模块（IPM）。在半导体管芯或半导体芯片可包括在其外表面中的一个或多个外表面上的接触元件或接触焊盘，其中接触元件用于电接触半导体管芯。接触元件可具有任何期望的形式或形状。它们可例如具有地面的形式，即半导体管芯的外表面上的平接触层。接触元件或接触焊盘可由任何导电材料制成，例如由例如铝、金或铜的金属，或金属合金，或导电有机材料，或导电半导体材料制成。接触元件还可被形成为上述材料中的一个或多个材料的层堆叠。半导体封装的示例可包括具有半导体晶体管芯片和嵌入其中的至少一个半导体驱动器芯片的密封剂或密封材料。密封材料可以是任何电绝缘材料，像例如任何种类的模塑材料、任何种类的树脂材料或任何种类的环氧材料。密封材料也可以是聚合物材料、聚酰亚胺材料、热塑材料、硅酮材料、陶瓷材料和玻璃材料。密封材料还可以包括上述材料中的任何一种材料并且进一步包括嵌入其中的填充物材料（像例如导热增加物）。这些填充增加物可例如由AlO或Al2O3、AlN、BN或SiN制成。此外，填充物增加物可具有纤维的形状并且可例如由碳纤维或纳米管制成。半导体封装的示例还可包括两个不同的密封材料，其中之一具有嵌入其中的半导体晶体管芯片，而其中的另一个具有嵌入其中的至少一个半导体驱动器芯片。图1示出根据示例的半导体封装的横截面侧视图表示。半导体封装100包括模塑主体1，模塑主体1包括第一主面1A、与第一主面1A相对的第二主面1B、连接第一和第二主面1A和1B的侧面1C。半导体封装100还包括第一半导体模块10和布置在第一半导体模块10之上的第二半导体模块20。第一半导体模块10可包括第一（下）主面10A、与第一主面10A相对的第二（上）主面10B和连接第一和第二主面10A和10B的侧面10C。在矩形或长方体形状的第一半导体模块10的情况下，第一半导体模块10包括四个侧面10C。如之前提到的，第二半导体模块20被布置在第一半导体模块之上。如图1所示，“之上”可具有以下含义：第二半导体模块20的第二密封层22覆盖第一密封层12，在其第二主面10B和其侧面10C上，特别是直接附着到第二侧面10C和侧面10C，并且第二密封层22的下表面与第一半导体模块10的第一主面10A齐平。“之上”还可具有以下不同的含义：第二半导体模块20的第二密封层22仅覆盖第二主面10B但不覆盖第一半导体模块10的侧面10C。第一半导体模块10包括多个第一半导体芯片11和布置在第一半导体芯片11之上的第一密封层12。第二半导体模块20可包括多个第二半导体芯片21和被布置在第二半导体芯片21之上的第二密封层22。第二半导体芯片21可电连接到第一半导体芯片11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，包括：模塑主体，其包括第一主面、与所述第一主面相对的第二主面和连接所述第一和第二主面的侧面；第一半导体模块，其包括多个第一半导体芯片和被布置在所述第一半导体芯片之上的第一密封层；被布置在所述第一半导体模块之上的第二半导体模块，所述第二半导体模块包括至少一个第二半导体芯片和被布置在所述至少一个第二半导体芯片之上的第二密封层；以及多个外部连接器，其延伸穿过所述模塑主体的所述侧面中的一个或多个。

【技术特征摘要】
2013.11.12 US 14/0776941.一种半导体封装，包括：模塑主体，其包括第一主面、与所述第一主面相对的第二主面和连接所述第一主面和第二主面的侧面；第一半导体模块，其包括多个第一半导体芯片和被布置在所述第一半导体芯片之上的第一密封层；被布置在所述第一半导体模块之上的第二半导体模块，所述第二半导体模块包括至少一个第二半导体芯片和被布置在所述至少一个第二半导体芯片之上的第二密封层；以及多个外部连接器，其延伸穿过所述模塑主体的所述侧面中的一个或多个，其中所述外部连接器机械地连接到所述第二半导体模块。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述外部连接器中的第一组电连接到所述第一半导体模块，并且所述外部连接器中的第二组电连接到所述第二半导体模块。3.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述第二半导体模块包括印刷电路板，并且所述至少一个第二半导体芯片连接到所述印刷电路板。4.根据权利要求3所述的半导体封装，其中所述外部连接器机械地连接到所述印刷电路板。5.根据权利要求3所述的半导体封装，其中所述印刷电路板包括贯通连接，并且所述外部连接器的组连接到所述贯通连接。6.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述外部连接器中的每一个外部连接器包括被主要布置在所述模塑主体内的第一部分和被布置在所述模塑主体外的第二部分，并且其中所述第二部分相对于所述第一部分以直角弯曲。7.根据权利要求6所述的半导体封装，其中所述外部连接器的所述第一部分处于一个且相同的平面中。8.根据权利要求6所述的半导体封装，其中所述外部连接器的所述第二部分包括相等方向和相等长度中的一个或多个。9.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述模塑主体包括形成在所述模塑主体的两个相对侧边缘中的两个垂直的通孔，所述通孔中的每一个通孔从所述模塑主体的所述第一主面延伸到所述模塑主体的所述第二主面。10.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述第一半导体芯片包括半导体晶体管芯片，并且所述至少一个第二半导体芯片包括多个半导体驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：G比尔，J赫格尔，O霍尔费尔德，M霍伊尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE