半导体模块制造技术

本发明专利技术涉及半导体模块。本发明专利技术提供对微控制单元进行重布线并内置在半导体模块中的结构。另外，提供应对大电流的高功能的半导体模块。本发明专利技术的半导体模块在内部搭载微控制单元，微控制单元具备基于重布线的第1焊盘和第2焊盘。另外，微控制单元具有布线区域和布线禁止区域。另外，在引线框架上搭载有功率芯片、控制芯片和微控制单元，微控制单元配置于X方向的中央，并且在Y方向上配置于与功率芯片不同的平台。的平台。的平台。

【技术实现步骤摘要】
半导体模块


[0001]本专利技术涉及半导体模块，特别涉及在内部搭载有微控制单元的半导体模块。

技术介绍

[0002]一般的半导体模块被称为智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)，使用功率芯片(功率用元件)将各种驱动电路、控制电路、保护电路等一体化而成。
[0003]半导体模块将使用多个单体半导体装置的结构构成为一个模块，能够搭载于空调等电气产品的基板。近年来，进一步要求高功能，已知在半导体模块内除了功率芯片、控制芯片以外还搭载了进行各种运算处理的微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)的半导体模块。
[0004]例如，在专利文献1中，公开了一种电子装置，该电子装置利用模塑树脂将在内部搭载有电子元件(微控制单元等)的布线基板和引线框架一体地密封。
[0005]另外，在专利文献2中公开了具有铜重布线层的半导体元件。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2007-129175号公报
[0009]专利文献2：日本特许4068293号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]但是，现有技术虽然可以作为一体化的电子装置，但由于使用布线基板，所以需要很多部件。
[0012]例如，在半导体模块中，在不使用布线基板而将微控制单元搭载于引线框架的情况下，由于微控制单元因小电压、小电流而电极焊盘小且以窄间距配置，所以难以用引线框架形成。特别是在需要功率的半导体模块中，引线框架的厚度变厚，难以以窄间距形成引线框架的内部端子。
[0013]另外，现有技术的重布线，虽然可以做成晶片级芯片尺寸封装，但为了取入到模塑件内部，需要能够用可应对大电流用途的粗导线连接的大焊盘。
[0014]因此，本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种对微控制单元进行重布线并内置于半导体模块的结构。另外，其目的在于提供一种应对大电流的高功能的半导体模块。
[0015]解决课题的手段
[0016]为了解决上述课题，本专利技术具有以下结构。
[0017]本专利技术的半导体模块在内部搭载微控制单元，微控制单元具备基于重布线的第1焊盘和第2焊盘。
[0018]另外，微控制单元具有布线区域和布线禁止区域。
[0019]另外，在引线框架上搭载有功率芯片、控制芯片和微控制单元，微控制单元配置于X方向的中央，并且在Y方向上配置于与功率芯片不同的平台。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术，能够不使用布线基板而将增大了焊盘尺寸的重布线MCU搭载于引线框架，进行粗线引线键合，因此，能够提供部件数量少且搭载了微控制单元功能的高功能的大电流半导体模块。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的实施例1的重布线MCU的俯视图。
[0023]图2是本专利技术的实施例1的重布线MCU的局部截面图。
[0024]图3是本专利技术的变形例1的半导体模块的内部结构图。
[0025]标号说明
[0026]1：重布线MCU
[0027]2：第1焊盘(小焊盘)
[0028]3：第2焊盘(大焊盘)
[0029]4：重布线
[0030]5：重布线禁止区域
[0031]6：MCU基板
[0032]7：MCU焊盘
[0033]8：绝缘层
[0034]11：半导体模块
[0035]12：功率芯片
[0036]13：控制芯片
[0037]14：电子部件
[0038]15：导线(wire)
[0039]16：引线框架
[0040]17：模塑件
[0041]18：外部引线
[0042]19：数字接地端子
[0043]20：模拟接地端子
具体实施方式
[0044]以下，参照附图详细说明用于实施本专利技术的方式。但是，本专利技术并不受以下记载的任何限定。
[0045](实施例1)
[0046]说明本专利技术的实施例1的半导体模块。图1是重布线后的MCU(微控制单元)的俯视图。图2是重布线后的MCU(微控制单元)的局部截面图。图3是半导体模块的内部结构图。均为说明本专利技术的概略图。
[0047]图1配置有作为元件的重布线MCU 1、第1焊盘2、第2焊盘3、重布线4和重布线禁止
区域5。
[0048]图2说明重布线MCU 1的重布线结构，层叠有重布线4、MCU基板6、MCU焊盘7和绝缘层8。
[0049]微控制单元具有通过标准精细工艺制造的焊盘尺寸(MCU焊盘7)，并且沿着芯片的外周排列。对于焊盘的位置、尺寸来说，位置、尺寸过小而不适合使用用于半导体模块中的大电流用布线线径(引线键合)。
[0050]因此，在微控制单元的晶片形成工艺结束后，通过重布线工序形成重布线MCU1。
[0051]在微控制单元的重布线制造中，在基本的MCU基板6上以重布线结构形成与微控制单元本来的焊盘尺寸(MCU焊盘7)相同大小的小焊盘即第1焊盘2，以成为适于内置于半导体模块的焊盘尺寸及焊盘位置。
[0052]第1焊盘2是在重布线后也能够与特性检查用的探针接触的结构。即，在重布线后能够进行微控制单元晶片的检查的第1焊盘2是MCU品质保证用的检查焊盘。
[0053]进而，在微控制单元上利用重布线结构，从微控制单元本来的焊盘将重布线4电铺设，形成作为大焊盘的第2焊盘3。即，通过重布线4将第1焊盘2(小焊盘)和第2焊盘3(大焊盘)接线。第2焊盘3是半导体模块组装用的焊盘。
[0054]第2焊盘(大焊盘)用于与半导体模块的各个芯片、框架连接，第1焊盘(小焊盘)用于微控制单元检查，第2焊盘的尺寸比第1焊盘的尺寸大。这可以使用绝缘层8以层叠结构制造。由于使用一般的重布线结构即可，所以省略详细说明。
[0055]进而，在对寄生电容敏感的元件的上部形成重布线禁止区域5。即，重布线在与形成于微控制单元芯片内的元件之间成为容性成分，有可能损害微控制单元本来的功能。避开微控制单元中的ROM、RAM的存储器和振荡器以及AD转换器的区域进行重布线。由此，能够确保半导体模块的品质。
[0056]关于焊盘尺寸，由于是使用功率芯片的半导体模块，所以作为大电流用途，一般使用线径粗的导线。另一方面，由于微控制单元是小电压、小电流的，所以使用线径细的导线装入半导体封装件，因此微控制单元的焊盘一般为半导体模块用途的1/6程度的面积。
[0057]例如，微控制单元外形尺寸为2.4
×
2.4
×
厚度0.4mm，小焊盘为0.04
×
0.06mm，大焊盘为0.12
×
0.12mm，重布线的宽度为0.03mm，重布线禁止区域为1.0
×
0.8mm。
[0058]图3说明半导体模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块，其在内部搭载有微控制单元，其特征在于，所述微控制单元具备基于重布线的第1焊盘和第2焊盘。2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述微控制单元具备布线区域和布线禁止区域。3.根据权利要求1或2所述的半导体模块，其特征在于，在引线框架上搭载有功率芯片、控制芯片和所述微控制单元，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木未生，大坂昇平，稻垣友和，李银花，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：