[发明专利]具有降低的寄生回路电感的集成电路封装

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路封装的领域，并且具体地涉及一种具有降低的寄生回路电感的集成电路封装。

背景技术

开关模式电源电路诸如同步降压变换器通过诸如电容器、电感器、变压器等的部件为负载提供功率，并且使用在导通或关断状态中操作的开关。在任一状态下开关模式电源电路都消耗很小的功率，并且功率变换用最小的功率损耗来完成，因此产生高效率。开关模式电源典型地使用诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的半导体器件。例如，开关模式电源可以包括电容器、电感器、MOSFET以及二极管或者可替代地包括高侧MOSFET和低侧MOSFET。其它的部件配置是可能的。在每种情况中，诸如晶体管、二极管和电容器的部件具有关联的寄生元件，其不利地影响电源电路的EMI(电磁干扰)或噪声性能，因此限制电源的开关频率。

例如，包括高侧MOSFET、低侧MOSFET和电容器的开关模式电源电路具有关键(critical)电流回路，该关键电流回路包括高侧MOSFET的漏极到源极电流路径、低侧MOSFET的漏极到源极电流路径以及从高侧MOSFET的漏极到低侧MOSFET的源极的电容器电流路径。关键回路还包括互连部件的导电迹线或电线。关键回路的寄生电感限制了开关模式电源电路的开关频率。寄生回路电感是回路面积的函数。传统的开关模式电源电路通过最小化关键回路的面积来降低寄生回路电感。此类解决方案与电源封装设计和布局高度相关，因此对特定类型的封装和布局有效。每次相同的开关模式电源电路包括在不同类型的封装中，就需要对关键回路的再设计。其它的传统解决方案包括关键部件的紧密布置。期望进一步降低寄生回路电感以增加开关模式电源的效率。

发明内容

根据集成电路封装的实施例，该封装包括开关模式电源电路，该电源电路包括耦合在一起的多个晶体管和电容器以形成具有寄生回路电感的主电流回路。集成电路封装进一步包括导电板，该导电板通过集成电路封装的一个或多个绝缘体层与多个晶体管和电容器间隔开。导电板在集成电路封装内位于主电流回路的至少一部分之上，并且配置成降低主电流回路的寄生回路电感，而不承载主电流回路中流动的电流。

根据操作集成电路的方法的实施例，该方法包括提供带有开关模式电源电路以及导电板的集成电路封装，其中该电源电路包括耦合在一起的多个晶体管和电容器以形成具有寄生回路电感的主电流回路，并且该导电板通过一个或多个绝缘体层与多个晶体管和电容器间隔开且位于主电流回路的至少一部分上。该方法进一步包括通过在集成电路封装的导电板中电磁感应出电流来降低主电流回路的寄生回路电感，而导电板不承载主电流回路中流动的电流。

根据多层集成电路封装的实施例，该封装包括具有多个晶体管的开关模式电源电路，该多个晶体管形成开关模式电源电路的主电流回路的一部分。多个晶体管布置在集成电路封装的一层或多层中。该封装进一步包括导电板，该导电板布置在集成电路封装的与多个晶体管不同的层中。导电板足够紧密靠近主电流回路的至少一部分，使得能够响应于主电流回路中的电流变化而在导电板中电磁感应出电流。

根据制造多层集成电路封装的方法的实施例，该方法包括在集成电路封装的一层或多层中布置开关模式电源电路的多个晶体管以形成开关模式电源电路的主电流回路的一部分。该方法进一步包括将导电板布置在集成电路封装的与多个晶体管不同的层中且足够紧密靠近主电流回路的至少一部分，使得能够响应于主电流回路中的电流变化而在导电板中电磁感应出电流。

在阅读以下的详细描述后和在查看附图后，本领域技术人员将认识到附加的特征和优势。

附图说明

附图中的部件不必成比例绘制，而重点在于示出本发明的原理。而且在附图中，类似的附图标记指代对应的部件。在附图中：

图1是根据实施例的包括开关模式电源电路和导电板的集成电路封装的分解透视图。

图2是图1中所示的开关模式电源电路的电路图。

图3是根据实施例的带有附着到导电板的散热器的图1的集成电路封装的透视图。

图4A-4E是根据实施例的图1的集成电路封装的不同层的自顶向下的平面图。

具体实施方式