功率mos管芯片多联结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于半导体制造领域,涉及半导体芯片的封装技术,特别是涉及一种功率MOS管芯片多联结构。
【背景技术】
[0002]安装半导体集成电路芯片用的外壳,起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁,芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。
[0003]半导体功率器件是利用半导体材料和半导体制造工艺制造的具备输出较大功率能力的单一器件,广泛应用于放大器、开关电源或驱动电路中,现有的应用电路解决方案中,通常都需要多个功率器件,可以分别作为放大信号、功率开关和输出级等使用,而随着消费电子产品的轻型化和小型化,电路板整体尺寸不断缩小,PCB板上可以排布器件和走线的空间极其有限。
[0004]随着半导体工艺的进步,最小线宽早已突破微米级别,到达纳米量级,由于线宽的不断缩小,半导体芯片,特别是功率器件的功率密度不断提高,单一的半导体芯片已经能够提供安培级甚至更高的输出电流,芯片的工作电流和发热量不断增大,封装完成的半导体芯片必须具备强大的电流导通能力和散热结构设计,单一功率管芯片尺寸由于固有结构和芯片散热方面的限制,尺寸缩小空间极为有限。
【实用新型内容】
[0005]为更好的提高芯片集成化程度,节约电路板器件和元件连接走线占用空间,本实用新型公开了一种功率MOS管芯片多联结构。
[0006]本实用新型所述功率MOS管芯片多联结构,包括多个功率管芯片,所述功率管芯片的外露封装面上包括互相绝缘的第一电极、控制电极和第二电极,所述第一电极和第二电极在功率管导通时形成主电流通路,控制电极为功率管的控制端;
[0007]多个功率管芯片的第一电极互相连接形成第一主电极;所述第一主电极位于外露封装面的中心区域,第二电极均位于第一主电极外侧;所述第一主电极、第二电极和控制电极分别与第一主电极焊盘、第二电极焊盘和多个控制电极焊盘电连接;所述功率管芯片为M0S,源极和衬底连接形成第一电极,第二电极为漏极,控制电极为栅极。
[0008]优选的,多个功率管芯片的第二电极互相连接形成第二主电极,所述第二电极焊盘为包围第一主电极焊盘的环状,所述环状包括但不限于圆环或正多边形框;全部第二电极与第二电极焊盘电连接,且连接点均匀分布于第二电极焊盘上。
[0009]优选的,所述第一主电极和第一主电极焊盘为位置大小均对应的圆形。
[0010]具体的,包括4个所述功率管芯片,所述功率管芯片的外露封装面为矩形,四个矩形拼接形成功率MOS管芯片多联结构的矩形封装面,四个控制引脚分别位于矩形封装面的四角。
[0011]进一步的,每一所述功率管芯片的外露封装面上包括两个第二电极,均匀分布于第一电极和控制电极之间的区域。
[0012]优选的,还包括封装外壳和金属散热片,所述金属散热片与封装外壳之间通过介质粘结密封,所述封装外壳为塑料或金属,对应的介质分别为环氧树脂或熔融玻璃。
[0013]进一步的,所述金属散热片为铜或铝。
[0014]优选的,电极与焊盘之间通过金线连接。
[0015]本实用新型所述的功率MOS管芯片多联结构,将多个功率管芯片封装为一体,源极连接在一起的设计适用于作为开关电源功率管和放大电路驱动管等的多种应用情况,利用不同的控制电极实现各个单一功率管的开关控制,相对采用多个单一功率管芯片的电路结构,显著缩小了板上器件的占用空间和源极走线。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型所述一种功率MOS管芯片多联结构的一种【具体实施方式】结构示意图;
[0017]图中附图标记名称为矩形封装面2-第一主电极3-控制电极4-第一电极5-第二电极6-第二主电极。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图,对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0019]本实用新型所述功率MOS管芯片多联结构,包括多个功率管芯片,所述功率管芯片的外露封装面上包括互相绝缘的第一电极、控制电极和第二电极,所述第一电极和第二电极在功率管导通时形成主电流通路,控制电极为功率管的控制端;
[0020]多个功率管芯片的第一电极互相连接形成第一主电极;所述第一主电极位于外露封装面的中心区域,第二电极均位于第一主电极外侧;所述第一主电极、第二电极和控制电极分别与第一主电极焊盘、第二电极焊盘和多个控制电极焊盘电连接。
[0021]如图1所示给出本实用新型一个【具体实施方式】,图1为采用四个单一功率管芯片联合封装的实施方式,图1中的虚线框内为一个功率管芯片,在该单一芯片的封装面上,具有控制电极3、第一电极2、第二电极5,对于该四个单一芯片联合封装的封装形式,四个控制电极分别位于矩形封装面的矩形四角,
[0022]四个第一电极2集中分布在矩形封装面的中心,四个第一电极可以通过芯片顶层金属层连接在一起,形成第一主电极。功率器件可以是功率MOS管、功率三极管、可控硅器件、晶闸管等包含一个控制端的开关器件,器件导通时,工作电流从第一电极流向第二电极,例如对于MOS管,源极和衬底连接形成第一电极,第二电极为漏极,控制电极为栅极;而对于三极管,第一电极为发射极,第二电极为集电极,控制电极为基极。
[0023]对于功率器件作为开关电源(例如BOOST拓扑结构)的开关、LDO的线性调整管、或放大器电路、驱动电路的输出级等应用情况中,以MOS为例,无论是PMOS或是NM0S,均将源极和衬底统一接电源或接地,电位相同,因此作为源极的第一电极,连接在一起,可以应用于以上的不同应用情况;对于PNP或NPN等三极管,发射极通常统一接电源或地,同样可以将第一电极连接在一起,并统一接电源或地。
[0024]多个功率管芯片封装为一体,源极连接在一起的设计适用于作为开关电源功率管和放大电路驱动管等的多种应用情况,利用不同的控制电极实现各个单一功率管的开关控制,相对采用多个单一功率管芯片的电路结构,显著缩小了板上器件的占用空间和源极走线。
[0025]第二电极和控制电极与第一电极之间绝缘,通过连接线与对应的第二电极焊盘和控制电极焊盘连接,引入不同的输入信号,从而实现不同应用