[发明专利]半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用

将2009年6月5日提交的日本专利申请No.2009-136611的公开内容(包括说明书、附图和摘要)全部通过参考而并入本申请中。

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别是涉及可以有效应用于具有树脂密封半导体封装体形式的半导体装置的技术。

背景技术

已使用各种类型的半导体封装体，其中，存在用包封树脂部分来密封半导体芯片的树脂密封半导体封装体。在树脂密封半导体封装体中，半导体芯片被密封在包封树脂部分中；因此，可以提高半导体芯片的可靠性。当在包封树脂部分的背表面中露出端子时，可以对树脂密封半导体封装体进行表面安装。

为了实现电源电路等的小型化和高速响应的方法，近年来，在电源电路中使用的功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的频率已经越来越高。尤其是台式型和笔记本型个人计算机、服务器、游戏机等的CPU(中央处理单元)、DSP(数字信号处理器)等有大电流和高频率的趋势。因此，已促进了技术发展，使得包括用于控制到这些CPU和DSP的供电的非隔离型DC-DC转换器的功率MOSFET也可以应付大电流和高频率。

在作为电源电路示例广泛使用的DC-DC转换器中，将用于高侧(high-side)开关的功率MOSFET和用于低侧(low-side)开关的功率MOSEFT串联地耦接。用于高侧开关的功率MOSFET具有用于控制DC-DC转换器的开关功能，而用于低侧开关的功率MOSFET具有用于同步整流的开关功能。通过以彼此同步的方式交替地使这两个功率MOSFET导通和截止来转换电源电压。

日本的未经审查的专利公开No.2003-124436(专利文献1)描述了一种与通过在一个密封体中放置以下芯片获得的半导体装置有关的技术：包括DC-DC转换器的高侧功率MOS电路部分的芯片和包括低侧功率MOS电路部分的芯片。

日本的未经审查的专利公开No.2007-266218(专利文献2)描述了一种与通过在一个封装体中包封以下芯片获得的半导体装置有关的技术：其中形成有用于高侧开关的功率MOSFET的半导体芯片；其中形成有用于低侧开关的功率MOSFET的半导体芯片；以及其中形成有控制它们的操作的控制电路的半导体芯片。

[专利文献1]日本的未经审查的专利公开No.2003-124436

[专利文献2]日本的未经审查的专利公开No.2007-266218

发明内容

本发明人的研究已揭示以下内容：

当在例如DC-DC转换器中使用多个功率MOSFET芯片(其中形成有功率MOSFET的半导体芯片)时，一般惯例是单独地封装各个功率MOSFET芯片。然而，在这种情况下，对于每个功率MOSFET芯片形成一个半导体封装体，结果，增加了所使用的半导体封装体的数目。这增大了在其上方安装这些半导体封装体的安装板中的安装面积(安装半导体封装体所需的面积)。这导致使用多个功率MOSFET芯片的电子装置的尺寸增大。由于通过安装板的布线将半导体封装体耦接在一起，因此安装板的布线的寄生电感增大且这导致电源效率降低。

为了应对这种情况，可以横向地布置并封装多个功率MOSFET芯片。例如，当横向地布置并封装两个功率MOSFET芯片时，为两个功率MOSFET芯片形成一个半导体封装体。这有可能减少安装在安装板上方的半导体封装体的数目。然而，由于在这种情况下横向地布置功率MOSFET芯片，因此整个半导体封装体的平面面积增大。因此，在其上面安装半导体封装体的安装板中的安装面积(安装半导体封装体所需的面积)增大且这导致使用多个功率MOSFET芯片的电子装置的尺寸增大。

因此，期望尽可能地减小通过封装多个功率MOSFET芯片获得的半导体装置的尺寸(面积)。

本发明的目的是提高半导体装置的特性，特别是提供可以使半导体装置小型化的技术。

通过本说明书和附图中的描述，本发明的以上及其它目的和新颖的特征将容易明白。

以下内容是在本申请中公开的本发明的代表性元素的要点的简要说明：

根据本发明的实施例，提供了一种半导体装置，其是通过将其中形成有功率MOSFET的第二半导体芯片放置在其中形成有另一功率MOSFET的第一半导体芯片之上并用树脂将第一半导体芯片和第二半导体芯片密封而获得的。本发明的特征在于这些半导体芯片被布置为使得第二半导体芯片在第一半导体芯片上方不与第一半导体芯片的栅极电极重叠。

在上述半导体装置中，期望的是第一半导体芯片和第二半导体芯片被布置为使得它们各自的中心彼此偏移。