[发明专利]电源芯片集成模块、其制造方法及双面散热电源模块封装

说明书

提供了一种电源芯片集成模块、其制造方法及双面散热电源模块封装，该电源芯片集成模块包括：第一半导体芯片；第二半导体芯片；设置在第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面或下表面上以电连接第一半导体芯片和第二半导体芯片的布线层；从布线层、第一半导体芯片、第二半导体芯片及其组合中的至少一个的上表面上的内部电极垫延伸至第一半导体芯片和第二半导体芯片的安装表面上的外部的焊垫的内部电极；以及具有包围第一半导体芯片、第二半导体芯片和内部电极中的至少一部分的形状的第一成型件。

相关申请的交叉引用

该美国非临时专利申请要求2017年12月7日提交的韩国专利申请号10-2017-0167629的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电源芯片集成模块、其制造方法及双面散热电源模块封装，更具体地说，涉及一种能够减少安装期间部件数量(由于集成芯片事先制造)并降低产品缺陷率从而大大提高产量和生产率的电源芯片集成模块、其制造方法及双面散热电源模块封装。

背景技术

用于电机驱动的电源模块被用于环保汽车，诸如混合动力汽车、电动汽车和燃料电池汽车。在环保汽车的情形中，永磁电机用作电机驱动装置，并且通过脉宽调制(PWM)信号由三相AC电压驱动电机。

在将多个半导体芯片安装在作为引线框内的芯片安装区域的焊盘(paddle)上之后，使用布线将芯片和引线框电互连，并且用诸如环氧树脂模塑料(EMC)的密封件密封。因此，电源模块封装通常可以具有保护内部的结构。

然而，这种传统的电源模块封装具有许多问题。例如，由于安装时要安装部件的数量非常大，因此极大耗费了安装时间和安装成本。另外，由于每个安装步骤需要单独的夹具，因此安装和堆叠夹具需要很多时间和人力。而且，在焊接后分离夹具的过程中芯片会受到损坏。

此外，存在如下问题：在为了改进热阻特性而使封装件厚度变薄的趋势下，导线变得更密或更长，从而引起导线短路现象或由于高寄生电感而增加开关损耗。

另外，关于双面散热型的电源模块封装，由于金属层直接形成在芯片上，因此在热冲击试验中存在热应力集中在芯片上以及芯片受损的问题。

发明内容

本发明提供了一种电源芯片集成模块及其制造方法、以及双面散热电源模块封装。关于电源芯片集成模块，通过将多个半导体芯片集成到单个模块中，可以减少安装中部件的数量并减少安装时间和安装成本。另外，由于每个安装步骤不需要单独的夹具，因此可以减少安装或堆叠夹具所消耗的时间和人力，并且可以以封装形式保护集成模块，以提高产品的耐用性和强度。此外，由于可以对以封装形式进行验证的集成模块进行最终组装，因此可以通过提高模块组装产量来提高生产率，并且芯片上的布线层或金属层可以消散热应力和物理应力。而且，可以通过现有的导线防止短路现象和寄生电感，从而提高开关效率，并且可以通过使用整体间隔件来改善热阻特性。然而，这些问题是示例性的，并且本发明的范围并不限于此。

本发明构思的实施例提供了一种电源芯片集成模块，该电源芯片集成模块包括：第一半导体芯片；第二半导体芯片；设置在第一半导体芯片和第二半导体芯片的上表面或下表面上以电连接第一半导体芯片和第二半导体芯片的布线层；从布线层、第一半导体芯片、第二半导体芯片及其组合中的至少一个的上表面上的内部电极垫延伸至第一半导体芯片和第二半导体芯片的安装表面上的外部的焊垫的内部电极；以及在形状上包围第一半导体芯片、第二半导体芯片和内部电极的至少一部分的第一成型件。

在一个实施例中，内部电极可以包括：沿布线层、第一半导体芯片和第二半导体芯片中的任何一个的上表面水平设置的水平部分；和在垂直方向上从水平部分延伸到焊垫的垂直部分。

在一个实施例中，为了用作在布线层、第一半导体芯片、第二半导体芯片及其组合中的至少一个上的传热通路，第一成型件可以设有用于暴露布线层、第一半导体芯片和第二半导体芯片中的至少一个的上表面的通框部分。