一種半導(dǎo)體晶片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芯片封裝領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體晶片的封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的半導(dǎo)體晶片的封裝，都采用如圖1所示的封裝結(jié)構(gòu)，其中包括半導(dǎo)體晶片11、封裝線12、塑封體13、金屬托架14和引腳部15，所述半導(dǎo)體晶片11位于所述金屬托架14的上表面，通過封裝線12將半導(dǎo)體晶片11的壓焊區(qū)電連接到所述引腳部15，所述塑封體13通過模具澆注液態(tài)的塑封原料，冷卻后成型。所述金屬托架14和引腳部15原本處于同一平面上的同一金屬框架上，在經(jīng)過澆注成型后切割而成。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，以功率MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,金屬-氧化層-半導(dǎo)體_場(chǎng)效晶體管，簡稱金氧半場(chǎng)效晶體管)為例，可以通過增大半導(dǎo)體晶片11的面積有助于減小其導(dǎo)通電阻。而上述封裝結(jié)構(gòu)中，僅在一個(gè)金屬托架上放置一片半導(dǎo)體晶片，并具有固定的封裝面積，而封裝面積限制了最大能容納的半導(dǎo)體晶片11的面積。在很多便攜式系統(tǒng)，如手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品中，由于空間有限，希望封裝后的芯片面積越小越好，而對(duì)于功率MOSFET來說，導(dǎo)通電阻越小越好，有助于減小在其上消耗的功耗。
[0004]例如在具體的鋰電池保護(hù)電路中，采用如圖2中所示兩個(gè)MOS晶體管構(gòu)成充放電電路，并通過一個(gè)控制電路控制所述充放電電路中的MOS晶體管MN1、MN2的導(dǎo)通和關(guān)斷可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池進(jìn)行充電保護(hù)和放電保護(hù)。所述充放電電路包括第一 NMOS晶體管MNl和第二 MOS晶體管MN2，所述第一 MOS晶體管麗I柵極與所述控制電路的放電控制端相連，其漏極與所述第二 MOS晶體管麗2的漏極相連；所述第二 MOS晶體管麗2的柵極與所述控制電路的充電控制端相連，在正常狀態(tài)時(shí)，NMOS晶體管麗1、麗2同時(shí)導(dǎo)通，此時(shí)既可充電也可以放電。在充電發(fā)生異常時(shí)，所述充電控制端輸出充電保護(hù)信號(hào)，控制MOS晶體管麗2截止，從而切斷了電池的充電回路，實(shí)現(xiàn)禁止充電，但仍可以放電。在放電發(fā)生異常時(shí)，所述放電控制端輸出放電保護(hù)信號(hào)，控制NMOS晶體管MN I截止，從而切斷了放電回路，時(shí)間禁止放電，但仍可以充電。
[0005]在上述應(yīng)用中，結(jié)合圖1可知，半導(dǎo)體晶片11具有兩個(gè)MOS晶體管麗I和麗2。兩MOS晶體管麗I和麗2的漏極直接相連，兩個(gè)源極(即圖2中MOS晶體管麗I的源極SI和MOS晶體管麗I的源極S2)分別通過左右兩側(cè)的兩個(gè)封裝線12分別連接到兩側(cè)的引腳部15上，而且同樣希望在不改變裝后的芯片面積的前提下，獲得更小的導(dǎo)通電阻，從而減小消耗的功耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種在有限的封裝面積下，具有更小導(dǎo)通電阻的半導(dǎo)體晶片封裝結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種半導(dǎo)體晶片封裝結(jié)構(gòu)，包括封裝線和引腳部，還包括至少一個(gè)封裝單元，每個(gè)封裝單元包括:
[0008]金屬托架，其具有相對(duì)的第一表面和第二表面，且與所述引腳部處于不同的平面上;
[0009]第一半導(dǎo)體晶片，其具有不同極性且相對(duì)的第一極性表面和第二極性表面，所述第一極性表面電性連接于所述金屬托架的第一表面，第二極性表面上設(shè)置有壓焊區(qū)，所述壓焊區(qū)通過所述封裝線與相應(yīng)極性的引腳部電性連接；
[0010]第二半導(dǎo)體晶片，其具有不同極性且相對(duì)的第一極性表面和第二極性表面，所述第一極性表面電性連接于所述金屬托架的第二表面，第二極性表面上設(shè)置有壓焊區(qū)，所述壓焊區(qū)通過所述封裝線與相應(yīng)極性的引腳部電性連接。
[0011]每個(gè)半導(dǎo)體晶片可包括第一 MOS晶體管和第二 MOS晶體管，
[0012]所述第一MOS晶體管的漏極和第二MOS晶體管的漏極形成于所述半導(dǎo)體晶片的第一極性表面，
[0013]每個(gè)半導(dǎo)體晶片的第二極性表面具有第一源極壓焊區(qū)、第二源極壓焊區(qū)、第一柵極壓焊區(qū)和第二柵極壓焊區(qū)，第一 MOS晶體管的源級(jí)與第一源極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管的源級(jí)與第二源極壓焊區(qū)電性相連，第一 MOS晶體管的柵級(jí)與第一柵極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管的柵級(jí)與第一柵極壓焊區(qū)電性相連。
[0014]所述引腳部可包括第一源極引腳部、第二源極引腳部、第一柵極引腳部和第二柵極引腳部，
[0015]所述第一半導(dǎo)體晶片的第一源極壓焊區(qū)和第二半導(dǎo)體晶片的第一源極壓焊區(qū)分別通過封裝線與所述第一源極引腳部相連，所述第一半導(dǎo)體晶片的第二源極壓焊區(qū)和第二半導(dǎo)體晶片的第二源極壓焊區(qū)通過封裝線與所述第二源極引腳部相連，所述第一半導(dǎo)體晶片的第一柵極壓焊區(qū)和第二半導(dǎo)體晶片的第一柵極壓焊區(qū)分別通過封裝線與所述第一柵極引腳部相連，所述第一半導(dǎo)體晶片的第二柵極壓焊區(qū)和第二半導(dǎo)體晶片的第二柵極壓焊區(qū)分別通過封裝線與所述第二柵極引腳部相連。
[0016]所述第一半導(dǎo)體晶片的第一極性表面可通過導(dǎo)電膠貼合在所述金屬托架的第一表面，所述第二半導(dǎo)體晶片的第一極性表面可通過導(dǎo)電膠貼合在所述金屬托架的第二表面。
[0017]所述第二半導(dǎo)體晶片可位于金屬托架定義的平面和引腳部定義的平面之間。
[0018]還可包括包覆所述封裝單元和封裝線的塑封體。
[0019]所述封裝單元的數(shù)量可為一個(gè)。
[0020]所述封裝單元的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，且各封裝單元層疊布置。
[0021]本實(shí)用新型通過將每個(gè)封裝單元中的第一半導(dǎo)體晶片和第二半導(dǎo)體晶片的第一極性表面都電性連接于所述金屬托架上，將第一半導(dǎo)體晶片和第二半導(dǎo)體晶片的第二極性表面上的壓焊區(qū)都通過封裝線電性連接于所述引腳部，使得每個(gè)封裝單元中的兩個(gè)半導(dǎo)體晶片實(shí)現(xiàn)并聯(lián)效果，因此在不改變芯片整體封裝面積的前提下，降低了整體的導(dǎo)通電阻。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有半導(dǎo)體晶片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為由兩個(gè)MOS晶體管構(gòu)成的充放電電路的原理圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中封裝單元的物理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的電路原理圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例在大規(guī)模生產(chǎn)中，金屬框架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為所述封裝單元在圖6中A-A向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】加以詳細(xì)描述。本實(shí)施例中也以鋰電池保護(hù)電路中的充放電電路為例，為便于說明，本實(shí)施例中僅具有一個(gè)封裝單元。
[0030]如圖3中所示，為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意圖，本優(yōu)選實(shí)施例包括一個(gè)封裝單元，封裝線221、222，塑封體23、引腳部251、252，所述封裝單元包括一個(gè)金屬托架24和兩個(gè)完全相同的半導(dǎo)體晶片211、212，所述金屬托架24具有相對(duì)的第一表面和第二表面，對(duì)應(yīng)為圖3中金屬托架24的上表面和下表面，各半導(dǎo)體晶片也具有不同極性且相對(duì)的第一極性表面和第二極性表面，其中第一半導(dǎo)體晶片211的第一極性表面通過導(dǎo)電膠(圖中未標(biāo)示)粘合在所述金屬托架24的上表面，第二半導(dǎo)體晶片212的第一極性表面通過導(dǎo)電膠粘合在所述金屬托架24的下表面，所述第一半導(dǎo)體晶片211的第二極性表面上的壓焊區(qū)的和第二半導(dǎo)體晶片212的第二極性表面上的壓焊區(qū)，分別通過所述封裝線221和封裝線222對(duì)應(yīng)的共同連接在相應(yīng)極性的同一個(gè)引腳部251上，所述塑封體23包覆所述第一半導(dǎo)體晶片211、第二半導(dǎo)體晶片212、金屬托架24和封裝線221、222。從圖3中可以看出，所述金屬托架24與所述引腳部251、252處于不同的平面上，即高于所述引腳部251、252所在平面，且所述第二半導(dǎo)體晶片212位于金屬托架24定義的平面和引腳部251、252定義的平面之間，使得所述金屬托架24下方具有一個(gè)容納第二半導(dǎo)體晶片212和封裝線222的空間，且能夠使所述第二半導(dǎo)體晶片212被所述塑封體23完全包覆。
[0031]如圖4中所示，為本優(yōu)選實(shí)施例中封裝單元的物理結(jié)構(gòu)示意圖，即第一半導(dǎo)體晶片、第二半導(dǎo)體晶片和金屬托架的物理結(jié)構(gòu)示意圖，其中，每個(gè)半導(dǎo)體晶片包括兩個(gè)MOS晶體管，即第一半導(dǎo)體晶片211包括第一 MOS晶體管MAl和第二 MOS晶體管MA2，第二半導(dǎo)體晶片212包括第一 MOS晶體管MBl和第二 MOS晶體管MB2，第一半導(dǎo)體晶片211的第一 MOS晶體管MAl的漏極和第二 MOS晶體管MA2的漏極形成于所述半導(dǎo)體晶片211的第一極性表面構(gòu)成共同的漏極DA，第二半導(dǎo)體晶片212的第一 MOS晶體管MBl的漏極和第二 MOS晶體管MB2的漏極形成于所述半導(dǎo)體晶片212的第一極性表面，構(gòu)成共同的漏極DB。
[0032]每個(gè)半導(dǎo)體晶片的第二極性表面具有第一源極壓焊區(qū)、第二源極壓焊區(qū)、第一柵極壓焊區(qū)和第二柵極壓焊區(qū)，第一半導(dǎo)體晶片211的第一 MOS晶體管MAl的源極SAl與第一源極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管MA2的源極SA2與第二源極壓焊區(qū)電性相連，第一MOS晶體管MAl的柵級(jí)GAl與第一柵極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管MA2的柵級(jí)GA2與第一柵極壓焊區(qū)電性相連。同理，第二半導(dǎo)體晶片212的第一 MOS晶體管MBl的源極SBl與第一源極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管MB2的源極SB2與第二源極壓焊區(qū)電性相連，第一 MOS晶體管MBl的柵級(jí)GBl與第一柵極壓焊區(qū)電性相連，第二 MOS晶體管MB2的柵級(jí)GB2與第一柵極壓焊區(qū)電性相連。
[0033]同時(shí)，結(jié)合圖3，所述引腳部包括第一源極引腳部、第二源極引腳部、第一柵極引腳部和第二柵極引腳部，所述第一半導(dǎo)體晶片211的