封装半桥电路制造技术

本发明专利技术涉及一种基于引线框架的半桥封装、包括该封装的DC

【技术实现步骤摘要】
封装半桥电路


[0001]本专利技术涉及一种基于引线框架的半桥封装。本专利技术在诸如DC
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DC转换器和电机控制器等电力电子应用中特别有用。

技术介绍

[0002]半桥电路是在诸如DC
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DC转换器或(H桥)电机控制器等电力电子器件的各种应用中经常使用的组成部分。例如，在DC
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DC转换器中，半桥电路可以使用包括在半桥电路中的两个输入开关来用于控制包括在DC
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DC转换器中的变压器的输出电压。
[0003]图1示出了半桥电路的示例。半桥电路包括在图1中示为场效应晶体管(FET)的第一晶体管T1和第二晶体管T2。然而，还可以设想具有双极结型晶体管(BJT)或BJT和FET的组合的半桥电路。
[0004]第一晶体管T1具有栅极端子G1、源极端子S1和漏极端子D1。类似地，第二晶体管T2具有栅极端子G2、源极端子S2和漏极端子D2。在半桥构造中，第二晶体管T2的漏极端子D2与第一晶体管T1的源极端子S1电连接。栅极端子G1和G2例如可以称为半桥电路的(控制)输入端子，而漏极端子D2(和源极端子S1)形成半桥电路的输出端子。
[0005]图1的半桥电路可以以各种方式实现为物理部件。例如，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以集成在公共半导体管芯上，封装在半导体器件封装中。可替代地，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以集成在均单独封装的单独半导体管芯上，或者布置在单个封装内。进而，可以例如通过使用印刷电路板(PCB)上的导电轨道而在内部(即在封装内部)或外部进行漏极端子D2和源极端子S1之间的电连接。
[0006]图2A和图2B示出了本领域已知的封装半桥电路的示例。更特别地，图2A是示例性半桥电路封装20的顶视图，并且图2B是另一个示例性半桥电路封装40的透视图。
[0007]图2A的封装20包括第一漏极接触部22A(例如，管芯焊盘)，第一半导体管芯21A布置在该第一漏极接触部22A上。第一半导体管芯21A具有集成在其上的第一晶体管T1，该第一晶体管T1包括布置在第一半导体管芯21A的底面处的漏极端子D1(未示出)以及布置在第一半导体管芯21A的顶面处的栅极端子G1和源极端子S1。此外，第一栅极接触部23A和第一源极接触部24A设置在第一半导体管芯21A的顶部上。
[0008]类似地，封装20还包括第二漏极接触部22B(例如，另一管芯焊盘)，该第二漏极接触部22B布置为与第一漏极接触部22A紧邻并且第二半导体管芯21B布置在该第二漏极接触部22B上。第二半导体管芯21B具有集成在其上的第二晶体管T2，该第二晶体管T2包括布置在第二半导体管芯21B的底面处的漏极端子D2(未示出)以及布置在第二半导体管芯21B的顶面处的栅极端子G2和源极端子S2。此外，第二栅极接触部23B和第二源极接触部24B设置在第二半导体管芯21B的顶部上。
[0009]封装20还包括从第一源极接触部24A延伸至第二漏极接触部22B顶部上的区域的桥接部(bridge connection)25，从而电连接第二漏极接触部22B和第一源极接触部24A。通过桥接部25，第一晶体管T1的源极端子S1与第二晶体管T2的漏极端子D2电连接。
[0010]半导体管芯21A和21B、漏极接触部22A和22B、栅极接触部23A和23B、源极接触部24A和24B、以及桥接部25均由固化模塑料26包封。此外，每个接触部具有延伸穿过固化模塑料26并且从固化模塑料26延伸出的一个或多个引线，以提供到第一晶体管T1和第二晶体管T2的相应端子的外部接入部。每个接触部可以与其一个或多个相应引线一体连接。
[0011]图2B中所示的封装40与图2A中的封装20的不同之处在于，桥接部25从第二漏极接触部22B的一侧延伸，而不是从第二漏极接触部22B的顶面延伸。因此，在第二漏极接触部22B上不需要额外空间以使桥接部25在第二漏极接触部22B的顶面处连接。
[0012]与本领域已知的封装半桥电路相关的问题是，第二晶体管T2的漏极端子D2和第一晶体管T1的源极端子S1之间的互连通常通过电连接相应的引线而在封装外部提供，或者使用桥接部而在内部提供。所述互连向半桥电路引入不希望的额外电阻和电感，进而降低电路的性能。在制造过程期间，使用桥接部还可能使封装的各种元件的对准大大复杂化。
[0013]此外，对于电力应用，优选第一晶体管T1和第二晶体管T2具有相对较低的导通电阻。然而，导通电阻极大取决于管芯尺寸，而管芯尺寸又受到封装的最大占用面积所限制。换言之，对于给定的封装占用面积，第一晶体管T1和第二晶体管T2的导通电阻性能通常受限于所述封装中的最大相应管芯尺寸。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是提供一种不会发生或几乎不会发生上述问题的封装半桥电路。
[0015]利用根据权利要求1的基于引线框架的半桥封装来实现本目的。该封装包括：管芯焊盘，其具有第一表面和第二表面；第一半导体管芯，其布置在管芯焊盘的第一表面上，第一半导体管芯具有集成在第一半导体管芯上的第一晶体管，该第一晶体管包括布置在第一半导体管芯的第一表面处的第一端子和第二端子以及布置在第一半导体管芯的第二表面处的第三端子，其中，管芯焊盘与漏极端子(第三端子)电连接；第二半导体管芯，其具有集成在第二半导体管芯上的第二晶体管，该第二晶体管包括布置在第二半导体管芯的第一表面处的第一端子和第二端子以及布置在第二半导体管芯的第二表面处的第三端子，其中，第二半导体管芯的第二表面布置成面向第一半导体管芯的第一表面；第一接触元件，其布置在第一半导体管芯的第一表面上并且与第一晶体管的第一端子电连接；第二接触元件，其布置在第一半导体管芯和第二半导体管芯之间，并且与第一晶体管的第二端子和第二晶体管的第三端子电连接；第三接触元件，其布置在第二半导体管芯的第一表面上，并且与第二晶体管的第一端子电连接；第四接触元件，其布置在第二半导体管芯的第一表面上，并且与第二晶体管的第二端子电连接；以及固化模塑料，其包封第一半导体管芯、第二半导体管芯以及第一接触元件至第四接触元件。第一接触元件至第四接触元件中的每一个包括一个或多个引线，该一个或多个引线从相应的接触元件延伸、穿过并且延伸出固化模塑料的一侧，以提供到所述接触元件的外部接入部。
[0016]根据本专利技术的第二接触元件同时用作第二半导体管芯的“管芯焊盘”以及第一半导体管芯的源极端子的夹具，从而消除对桥接部的需要。因此，通过堆叠第一半导体管芯和第二半导体管芯并且使用如上所述的共用第二接触元件将第一晶体管和第二晶体管互连，与第一晶体管和第二晶体管之间的互连相关联的寄生电阻和电感显著减小。此外，上述的堆叠构造有效减小了封装占用面积，或者能够增加第一半导体管芯和第二半导体管芯的尺
寸，从而改善在特定封装占用面积下的第一晶体管和第二晶体管的导通电阻性能。
[0017]固化模塑料可以部分地包封管芯焊盘。管芯焊盘的第二表面的至少一部分可以通过固化模塑料露出，以提供到第一晶体管的第三端子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于引线框架的半桥封装(1)，所述半桥封装包括：管芯焊盘(2)，其具有第一表面和第二表面；第一半导体管芯(3A)，其布置在所述管芯焊盘(2)的所述第一表面上，所述第一半导体管芯(3A)具有集成在所述第一半导体管芯(3A)上的第一晶体管(T1)，所述第一晶体管(T1)包括布置在所述第一半导体管芯(3A)的第一表面处的第一端子(G1)和第二端子(S1)以及布置在所述第一半导体管芯(3A)的第二表面处的第三端子(D1)，其中，所述管芯焊盘(2)与漏极端子(D1)电连接；第二半导体管芯(3B)，其具有集成在所述第二半导体管芯(3B)上的第二晶体管(T2)，所述第二晶体管(T2)包括布置在所述第二半导体管芯(3B)的第一表面处的第一端子(G2)和第二端子(S2)以及布置在所述第二半导体管芯(3B)的第二表面处的第三端子(D2)，其中，所述第二半导体管芯(3B)的所述第二表面布置为面向所述第一半导体管芯(3A)的所述第一表面；第一接触元件(4A)，其布置在所述第一半导体管芯(3A)的所述第一表面上并且与所述第一晶体管(T1)的所述第一端子(G1)电连接；第二接触元件(4B)，其布置在所述第一半导体管芯(3A)和所述第二半导体管芯(3B)之间并且与所述第一晶体管(T1)的所述第二端子(S1)和所述第二晶体管(T2)的所述第三端子(D2)电连接；第三接触元件(4C)，其布置在所述第二半导体管芯(3B)的所述第一表面上并且与所述第二晶体管(T2)的所述第一端子(G2)电连接；第四接触元件(4D)，其布置在所述第二半导体管芯(3B)的所述第一表面上并且与所述第二晶体管(T2)的所述第二端子(S2)电连接；以及固化模塑料(5)，其包封所述第一半导体管芯(3A)、所述第二半导体管芯(3B)以及所述第一接触元件至所述第四接触元件(4A至4D)，其中，所述第一接触元件至所述第四接触元件(4A至4D)中的每一个包括一个或多个引线(6A至6D)，所述一个或多个引线从相应的接触元件(4A至4D)延伸、穿过并且延伸出所述固化模塑料(5)的一侧，以提供到所述接触元件(4A至4D)的外部接入部。2.根据权利要求1所述的封装(1)，其中，所述固化模塑料(5)部分地包封所述管芯焊盘(2)，其中，所述管芯焊盘(2)的所述第二表面的至少一部分通过所述固化模塑料(5)露出，以提供到所述第一晶体管(T1)的所述第三端子(D1)的外部接入部。3.根据权利要求1或2所述的封装(1)，其中，所述封装(1)还包括从所述管芯焊盘(2)延伸、穿过并且延伸出所述固化模塑料(5)的一个或多个引线，以提供到所述管芯焊盘(2)的外部接入部。4.根据前述权利要求中任一项所述的封装(1)，其中，所述第一接触元件(4A)的引线和所述第二接触元件(4B)的引线彼此平行延伸，并且优选源自包括在引线框架中的同一夹具的不同部分。5.根据前述权利要求中任一项所述的封装(1)，其中，所述第三接触元件(4C)的引线和所述第四接触元件(4D)的引线彼此平行延伸，并且优选源自包括在引线...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡多，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：