[发明专利]具有单独的管芯间互连的多管芯封装

说明书

技术领域

本申请涉及多管芯封装，并且更具体地涉及多管芯封装中的管芯间互连。

背景技术

电子部件的集成密度的增加和相关联的对封装的热与电传导性的较大要求需要具有更好热与电传导性的新连接技术，并且还需要用于对应连接元件的新构造技术。近年来，替代丝焊的金属夹已经用于在半导体管芯（芯片）电极与引线框架之间提供电连接。金属夹在引线框架与管芯电极之间提供大面积连接，从而相对于丝焊允许封装的电和热属性的增加。然而，常规金属夹互连在工艺性能方面具有较大限制，尤其是当在单个封装中使用多个管芯时。常规地，单个金属夹用于将两个或更多管芯的电极连接到一个封装中的相同电位。由于所密封的管芯的不同电极拓扑和其他考虑，在多管芯封装中实现此类单夹管芯间连接是有问题的。常规单夹管芯间互连限制半导体管芯在外壳内的设计和布置，并且不允许管芯在组件中旋转，特别是当金属夹较大时。

发明内容

根据多管芯封装的实施例，该多管芯封装包括：衬底，其具有多个导电区；和第一半导体管芯，其具有第一和第二相反的侧、在第一侧处连接到导电区的第一导电区的第一电极以及在第二侧处的第二电极。该多管芯封装还包括第二半导体管芯，其具有第一和第二相反的侧、在第一侧处连接到导电区的第二导电区的第一电极以及在第二侧处的第二电极。第一金属层从衬底的外围区延伸以在第一管芯之上。第一金属层具有总体矩形横截面积，并且将导电区的在衬底的外围区中的一个导电区连接到第一管芯的第二电极。与第一金属层分离的第二金属层在第一和第二管芯上延伸。第二金属层具有总体矩形横截面积，并且将第一管芯的第二电极连接到和第二管芯的第二电极。

根据制造多管芯封装的方法的实施例，该方法包括：提供具有多个导电区的衬底；将第一半导体管芯的第一侧处的第一电极连接到导电区的第一导电区，第一管芯具有在第一管芯的相反的第二侧处的第二电极；将第二半导体管芯的第一侧处的第一电极连接到导电区的第二导电区，第二管芯具有在第二管芯的相反的第二侧处的第二电极；经由第一金属层将导电区的在衬底的外围区中的一个导电区连接到第一管芯的第二电极，第一金属层从衬底的外围区延伸以在第一管芯之上并且具有总体矩形横截面积；以及经由第二金属层将第一管芯的第二电极连接到第二管芯的第二电极，第二金属层与第一金属层分离、在第一和第二管芯上延伸并且具有总体矩形横截面积。

在阅读以下详细描述之后并且在查看附图之后，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。

附图说明

图中的部件不一定是按比例的，代之以将重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中，相同的参考数字指明对应部分。在图中：

图1示出了根据实施例的多管芯封装的自顶向下的平面视图；

图2示出了图1的多管芯封装的沿标记为A-A’的线的横截面视图；

图3示出了通过图1的封装中包括的部件来实现的半桥转换器电路的示例性电路图；

图4示出了密封后的图1的多管芯封装的沿标记为A-A’的线的横截面视图；

图5示出了根据另一实施例的多管芯封装的自顶向下的平面视图；以及

图6示出了根据再另一实施例的多管芯封装的自顶向下的平面视图。

具体实施方式

本文描述的实施例使用单独金属夹或具有总体矩形横截面积的其他类型的金属层来将两个半导体管芯的电极连接到一个封装中的相同电位，并且使用附加的金属夹或金属层来将管芯连接到封装中包括的引线框架或其他类型的衬底。如本文所使用的术语“金属层”意图包括金属夹或具有总体矩形横截面积的其他大面积互连，诸如在半导体管芯封装中使用的金属丝带（metal ribbons）。金属夹典型地用导电性胶粘剂焊接或粘合到其他结构，而金属丝带典型地被超声接合。如本文所使用的术语“总体矩形横截面积”意图意指具有与例如圆形或椭圆形横截面形状相对的矩形或准矩形形状的横截面积，圆形或椭圆形横截面形状典型地与丝焊连接相关联。

本文中描述的管芯间连接可以通过以下方式来实现：将金属层的一端连接到管芯的电极，并将该金属层的相反端连接到相同封装中的另一管芯的电极。任一管芯电极也可以连接到封装中包括的引线框架/衬底以完成该特定管芯的电互连。连接到管芯的相同电极的单独金属层可以安排在不同平面中或者在相同平面中相互分离开。在每种情况中，两个金属层的一端以堆叠或分离开的方式连接到相同管芯电极。