[发明专利]具有多层裸片组块的半导体封装

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装，更具体而言涉及包括多个半导体裸片的半导体封装。

背景技术

许多类型半导体封装包括多个半导体裸片(芯片)。例如在多裸片SO型封装中，每个裸片附接至不同的裸片焊垫(paddle)，使得封装中包括的裸片焊垫的数目等于封装中裸片的数目。每个裸片焊垫占据了特定面积并且SO封装具有最大尺寸，这限制了封装中可以包括的裸片的数目和尺寸。其他类型多裸片封装覆盖了半桥电路。半桥电路是使得在任一方向上跨负载施加电压的电子电路。半桥电路通常包括在不同半导体裸片中实现的高侧晶体管和低侧晶体管。高侧晶体管裸片的源极端子连接至低侧晶体管的漏极元件以形成半桥电路的输出。传统的半桥封装将高侧晶体管裸片的源极端子通过金属夹片或额外的接合引线而连接至低侧晶体管裸片的漏极端子，这在每个情形下增大了封装尺寸和成本。该连接也具有一些不可忽略的电阻，从而增大了半桥电路的功率损耗。传统的半桥封装也通常对于封装中包括的每个晶体管裸片采用不同的裸片焊垫，从而进一步增大了封装的尺寸和成本。

发明内容

根据半导体封装的一个实施例，封装包括组块，具有第一侧，与第一侧相对的第二侧，以及从第二侧朝向第一侧延伸的凹陷区域，使得组块在凹陷区域中具有较薄部分并且在凹陷区域之外具有较厚部分。半导体封装进一步包括每一个具有相对的第一侧和第二侧的第一半导体裸片和第二半导体裸片。第一半导体裸片布置在组块的凹陷区域中，并且在第一半导体裸片的第一侧处附接至组块的较薄部分。第二半导体裸片在第二半导体裸片的第一侧处附接至第一半导体裸片的第二侧。

根据制造半导体封装的方法的一个实施例，该方法包括：在组块中形成凹陷区域，使得组块在凹陷区域中具有较薄部分并且在凹陷区域之外具有较厚部分；将具有相对的第一侧和第二侧的第一半导体裸片布置在组块的凹陷区域中，使得第一半导体裸片的第一侧面向组块的较薄部分；将第一半导体裸片的第一侧附接至组块；将具有相对的第一侧和第二侧的第二半导体裸片布置在第一半导体裸片上，使得第二半导体裸片的第一侧面向第一半导体裸片的第二侧；以及将第二半导体裸片的第一侧附接至第一半导体裸片的第二侧。

根据引线框架的一个实施例，引线框架包括裸片焊垫，具有第一侧，与第一侧相对的第二侧，以及从第二侧朝向第一侧延伸的凹陷区域，使得裸片焊垫在凹陷区域中具有较薄部分并且在凹陷区域之外具有较厚部分。引线框架进一步包括相互间隔开的多个导电引线以及裸片焊垫。引线之一具有凹陷区域以使得引线在引线的凹陷区域中具有较薄部分并且在引线的凹陷区域之外具有较厚部分。

一旦审阅了以下详细说明书并且一旦查看了附图，本领域技术人员将认识到额外的特征和优点。

附图说明

附图的元件并非必需按照相对比例绘制。相同的附图标记表示对应的相同部件。各种所示实施例的特征可以组合，除非它们相互排斥。实施例示出在附图中，并且在以下说明书中详述。

图1A和图1B示出了在制造的不同阶段期间具有多层裸片组块的半导体封装的一个实施例的截面图。

图2示出了具有多层裸片组块的半导体封装的另一实施例的截面图。

图3示出了具有多层裸片组块的半导体封装的又一实施例的截面图。

图4A至图4M示出了在制造的不同阶段期间具有多层裸片组块的半导体封装的另一实施例的截面图。

图5示出了包括在图4的半导体封装中的半桥电路的示意图。

具体实施方式

在此所述的实施例提供了一种半导体封装，包括诸如金属组块、陶瓷组块或引线框架的裸片焊垫之类的组块，该组块具有凹陷区域，在封装中包括的半导体裸片被布置在凹陷区域中。组块在凹陷区域中具有较薄部分并且在凹陷区域之外具有较厚部分。组块可以用作散热器和/或提供去往布置在凹陷区域中半导体裸片的外部电连接的点。该裸片在裸片的一侧附接至组块的较薄部分。在封装中包括的另一裸片导电地附接至布置在组块的凹陷区域中的裸片的另一侧。在此所述的封装通过对于每个裸片堆叠设置消除了至少一个裸片焊垫而减小了尺寸，并且在堆叠的裸片之间提供了直接电连接。此外，堆叠裸片设置并未增大总体封装厚度，因为堆叠设置中裸片的一个布置在组块的凹陷区域中，并且凹陷区域的深度可以选择以完全容纳该裸片的厚度。在此所述的封装可以包括任何数目半导体裸片，在封装中包括裸片的数目取决于其中采用了裸片的电路的类型。