一种多芯片封装及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种散热型的多芯片封装。在该封装体中，引线框架的一部分被弯曲使得部分表面暴露于封装体外。在该暴露面的反面贴装有功率芯片。这样，功率芯片的热量能容易地向外散发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路封装，具体涉及利于散热的多芯片封装。
技术介绍
在反激式变换器的离线应用场合，开关器件和控制电路倾向于制作在同一个封装 体内以减小系统尺寸和提高性能。然而，开关器件产生较多的热量。为了使控制电路进行 可靠的工作，开关器件产生的热量必须及时散发出去。也就是说，含功率器件和普通器件的 封装体必须有良好的散热性。图1示出了传统的小外形封装(SOP)应用。在封装体10内，功率芯片11和普通 芯片12固定在引线框架16上。芯片之间以及芯片和引线框架16之间通过焊盘17上制作 的引线15进行连接和信号传递。芯片、引线框架16和引线15的外面用封装材料13包封， 而引脚14的一部分露出引线框架16外形成外露引脚141。该封装体10内功率器件产生的 热量主要通过两条途径向外散发。一个是通过封装材料13散发。另一个是通过引脚14及 其外露引脚141向外散发。封装材料13的散热通常并不理想，因为封装材料13 —般都不 是良好的热传导体，没有金属的导热性好。此外，外露引脚141的截面积太小，散热能力也 不高。在这种封装方式中，由于热量不能有效地向外散发，功率芯片11将形成高温结影响 系统工作的可靠性。另外，外露引脚141上的高温还会影响外露引脚141与印刷电路板的 连接强度。因此，对于含功率器件的多芯片封装体而言，需要提供一种具有更好散热性能的 封装方式。
技术实现思路
本专利技术公开了一种多芯片封装体，它包含功率芯片、普通芯片、功率芯片贴装盘和 普通芯片贴装盘，其中功率芯片贴装到功率芯片贴装盘，普通芯片贴装到普通芯片贴装盘。 所述功率芯片比所述普通芯片消耗更多的能量。功率芯片贴装盘、普通芯片贴装盘、功率芯 片和普通芯片被封装材料包封，将功率芯片贴装盘的背面暴露于封装材料的表面形成散热 面。其中功率芯片贴装盘和普通芯片贴装盘位于封装体内不同的深度。在一个实施例中，功率芯片包含开关器件集成电路。普通芯片包含控制器件集成 电路，控制功率芯片的运行。该封装体中的引线框架可包括基体部分、暴露部分和倾斜部分，其中基体部分包 含普通芯片贴装盘和引脚，暴露部包含功率芯片贴装盘，功率芯片贴装盘的一表面暴露在 封装材料表面。倾斜部分用于连接基体部分和暴露部分。其中基体部分平面和暴露部分平面相互 平行且距离大于零。引线框架材料可采用铜。在一种实施方式中，引线框架的外露引脚伸展方向和功率芯片贴装盘的散热面朝 向相反。这样，散热面可以方便地和热沉等散热体接触。在另一种实施方式中，外露引脚伸 展方向也可以和功率芯片贴装盘的散热面朝向相同。这样，散热面也可以和印刷电路板接触，通过印刷电路板上的覆铜等导热层实现散热。本专利技术也保护了一种引线框架，包括基体部分和暴露部分，其中基体部分包括至少一个芯片贴装盘，被封装材料包封；暴露部分也包括至少一个芯片贴装盘，一面贴装芯片 并位于所述封装材料内，另一面暴露于封装材料表面。本专利技术还保护一种多芯片封装制造方法，它包括制造引线框架，其中功率芯片贴 装盘和普通芯片贴装盘位于不同深度；将芯片贴装到芯片贴装盘；制作引线；将引线框架、 芯片和引线用封装材料包封以及切筋成形。在一种实施方式中，引线框架采用压模成型技 术将功率芯片贴装盘和普通芯片贴装盘制作于不同深度。本专利技术采用上述封装结构和/或方法，使含功率器件的多芯片封装体具有更好的 散热性能，其运行可靠性更高。附图说明图1示出了现有技术的SOP封装结构。图2示出了本专利技术的一种散热型封装的截面图。图3示出了图2中封装体的立体图。图4为本专利技术的封装前多个芯片放置于引线框架上的俯视图实施例。图5示出了本专利技术的一个散热型封装的应用实施例，该实施例中使用了散热器。图6示出了另一种通过印刷电路板散热的应用实施例。图7示出了普通芯片可位于封装体内的不同深度。图8示出了本专利技术的一个引线框架实施例，该引线框架被弯曲使功率芯片贴装盘 位于封装体表面。图9示出了本专利技术的散热型封装的一个制造流程图实施例。图10为本专利技术的一个引线框架压模制造方法的示意图。具体实施例方式图2为本专利技术的一个散热型封装体20实施例的截面示意图。图3示出了其对应 的立体图。封装体20包括一个引线框架26 (其外露引脚241位于封装体20外)、至少一个 普通芯片22和至少一个功率芯片21。其中功率芯片21比普通芯片22产生更多的热量。 这里的“芯片”是指在半导体基底上制作有集成电路的微型电子器件，亦称“裸片”。在一个 实施方式中，普通芯片22含控制器件，用于控制功率芯片21的工作状态，其中功率芯片21 可包含功率开关等功率器件。引线框架26包含功率芯片贴装盘211、普通芯片贴装盘221、 引脚24和连接结构等。引线框架26的功率芯片贴装盘211的一表面贴装有功率芯片21，另一表面203暴 露在封装体20的表面。这样，功率芯片21被拉到靠近封装体20的表面，而普通芯片22则 保留在封装体20的内部。这里的功率芯片21指消耗相对较多功耗的集成电路裸芯片，普 通芯片22指消耗相对较少功耗的集成电路裸芯片。功率芯片贴装盘211暴露于封装体20 外的散热面203可从图3看到。在一个实施方式中，引线框架26的材料为具有良好热传导性的金属，例如铜。在 本专利技术中，封装体20内的芯片不位于同一深度，其中功率芯片21位于封装体20表面，并使功率芯片贴装盘211的背面裸露在封装体20表面形成散热面203，而普遍芯片22则位于封 装体20内部，比如封装体20的中心平面附近。这里的“背面”指芯片贴装盘的贴装芯片一 面的相反面。相应地，引线框架26的功率芯片贴装盘211部分和引线框架26的其它部分 位于不同水平面上，参见图2的截面图。这里的功率芯片21可为电压变换器，它产生的热 量可容易地通过具有良好热传导性的功率芯片贴装盘211向外散发。而能耗较小的普通芯 片22和普通芯片贴装盘221被封装材料23包封在封装体20内部。这样，普通芯片22附 近温度较低，确保了普通芯片22内部的控制器件具有良好的机械可靠性和电可靠性。 此外，在一种实施方式中，芯片上的一部分焊盘27通过互连如引线25和引线框架 26连接，实现芯片和外部电路进行联系。芯片上的另一部分焊盘27通过引线25在功率芯 片21和普通芯片22之间进行连接，实现普通芯片22和功率芯片21之间的信号传递。在 另一种实施方式中，封装体20内的芯片之间也可以分别通过互连如引线25在芯片焊盘27 和引线框架26进行连接，再由引线框架26自身的连接实现。功率芯片21、普通芯片22、弓丨 线框架26的一部分和引线25 —起被封装材料23包封，露出功率芯片贴装盘211的背面 203和引脚24的外露引脚241部分，之后封装材料23被成型，形成封装体20。在一个实施 例里，功率芯片21可以为两个或更多，功率芯片21可贴装在同一功率芯片贴装盘211上， 也可贴装在不同的功率芯片贴装盘211上。普通芯片22也可以为多个，贴装在同一个或不 同的普通芯片贴装盘221上。图4所示为包封前芯片贴装在引线框架26上的俯视图实施例。引线框架26如斜 线填充的部分所示。该引线框架26包括功率芯片贴装盘211、普通芯片贴装盘221、引脚 24和其余的支撑连接结构461。支撑连接结构461也可包括封装过程中用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯片封装体，包含至少两个芯片、至少两个芯片贴装盘和封装材料，其中所述芯片贴装于所述芯片贴装盘上，所述芯片和所述芯片贴装盘被封装材料包封，并使部分所述芯片贴装盘的背面暴露于所述封装材料表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋航，杨先庆，邢正人，任远程，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]