[发明专利]具有源极在下配置的晶体管管芯和漏极在下配置的晶体管管芯的半导体封装

说明书

技术领域

本申请涉及半导体封装，并且更特别地涉及包括变换器或控制器电路的一个或多个分支的半导体封装。

背景技术

H桥是一种电子电路，该电子电路使电压能够在任一方向上跨负载施加。H桥电路广泛用于机器人技术和其它应用中，以允许DC电动机向前和向后运行。大多数DC-AC变换器(功率变换器)、大多数AC/AC变换器、DC-DC推挽变换器、大多数电动机控制器，以及许多其它种类的功率电子器件使用H桥。例如，双极步进电动机几乎一定由包含两个H桥的电动机控制器驱动。H桥包括两对开关，其中负载连接在每个开关对的公共开关/相节点之间。H桥的普通变型在负载的一侧仅使用一对开关，并且被称为半桥。半桥通常用于使用同步整流器的开关式电源中和开关放大器中。另一种普通变型向该桥构造添加第三“分支”或甚至第四分支，以便实现三相或四相变换器。

H桥的每一分支，半桥或多相变换器电路包括高侧开关和低侧开关，高侧开关和低侧开关在公共开关/相节点处被电连接。高侧和低侧开关通常被实现为晶体管管芯，比如功率MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)管芯，这些晶体管管芯通常被集成在相同的封装中，比如无引线或有引线的模制封装中。标准MOSFET管芯具有在管芯前侧的源极和栅极端子以及在后侧的漏极端子，这增加了与每个晶体管管芯对的公共开关/相节点的连接的电阻和电感。

发明内容

根据半导体封装的一个实施例，所述半导体封装包括衬底、固定到衬底的第一晶体管管芯和固定到衬底的第二晶体管管芯。第一晶体管管芯具有：源极端子，位于第一晶体管管芯的面向衬底的底侧处；以及漏极端子和栅极端子，位于第一晶体管管芯的背离衬底的顶侧处。第二晶体管管芯具有：漏极端子，位于第二晶体管管芯的面向衬底的底侧处；以及源极端子和栅极端子，位于第二晶体管管芯的背离衬底的顶侧处。所述封装还包括在第一晶体管管芯的漏极端子和第二晶体管管芯的源极端子之间的公共电连接。

根据制造半导体封装的方法的一个实施例，所述方法包括：将第一晶体管管芯固定到衬底，第一晶体管管芯具有：源极端子，位于第一晶体管管芯的面向衬底的底侧处；以及漏极端子和栅极端子，位于第一晶体管管芯的背离衬底的顶侧处；将第二晶体管管芯固定到衬底，第二晶体管管芯具有：漏极端子，位于第二晶体管管芯的面向衬底的底侧处；以及源极端子和栅极端子，位于第二晶体管管芯的背离衬底的顶侧处；以及在第一晶体管管芯的漏极端子和第二晶体管管芯的源极端子之间形成公共电连接。

根据半导体封装的另一个实施例，所述半导体封装包括衬底和固定于衬底的至少两对晶体管管芯。每对晶体管管芯提供多相变换器电路的一相并且包括：源极在下配置的晶体管管芯，具有面向衬底的源极端子以及背离衬底的漏极端子和栅极端子；以及漏极在下配置的晶体管管芯，具有面向衬底的漏极端子和背离衬底的源极端子和栅极端子。对于每对晶体管管芯，源极在下配置的晶体管管芯的漏极端子电连接至漏极在下配置的晶体管管芯的源极端子。

本领域技术人员通过阅读下面的详细描述并且通过查看附图将会意识到附加特征和优点。

附图说明

附图的元件不一定相对于彼此成比例。相似的附图标记指代对应的类似部分。各个图示的实施例的特征可以被结合，除非它们互相排斥。各实施例在附图中被描绘并且在下面的说明书中被详细描述。

图1图示了示范性3相变换器电路的电路示意图，所述示范性3相变换器电路包括三对晶体管管芯，每个晶体管管芯对被配置成3相变换器的一个分支。

图2图示了示范性H桥电路的电路示意图，所述示范性H桥电路包括两对晶体管管芯，其中电感负载(比如电动机)连接在所述两个晶体管管芯对的公共开关/相节点之间。

图3A图示了模制半导体封装的第一实施例的俯视平面图，并且图3B图示了沿着图3A中标记为A-A'的线的封装的截面图。

图4A图示了模制半导体封装的第二实施例的俯视平面图，并且图4B图示了沿着图4A中标记为B-B'的线的封装的截面图。

图5A图示了模制半导体封装的第三实施例的俯视平面图，并且图5B图示了沿着图5A中标记为C-C'的线的封装的截面图。

图6A图示了模制半导体封装的第四实施例的俯视平面图，并且图6B图示了沿着图6A中标记为D-D'的线的封装的截面图。

图7A图示了模制半导体封装的第五实施例的俯视平面图，并且图7B图示了沿着图7A中标记为E-E'的线的封装的截面图。