功率器件及制备方法与流程

本发明涉及到一种可实现电压切换的电源管理装置，尤其是涉及到低端mosfet晶片和高端mosfet晶片并集成控制ic的电压转换装置及其制备方法。

背景技术：

在dc-dc之类的电压转换器中，工作态的mosfet的功耗比较大，要求mosfet晶片的源极端或漏极能具有较好的热量消散效果，通常会使得部分引线框架裸露至塑封体之外。如在公开号为cn20131342773的中国专利申请中(参见图6)，高端mosfet11和低端mosfet13集成于dc-dc变换器10，该变换器10还包含有控制芯片12，控制芯片12输出pwm或pfm信号至mosfet11和13并接收它们的反馈信号，该结构中设置mosfet11和13的一部分电极垫与控制芯片12的i/o金属衬垫由多条引线实施电性连接。mosfet11和13分别粘贴在分隔开的基座21、23上，mosfet11的源极端通过金属片15连接到基座23上，mosfet13的源极通过金属片16连接到引脚24上，而控制芯片12则粘贴在另一孤立的金属基座22上，金属基座21和23各自的底面会裸露在图中未示意出的塑封体的外部，用作与外部电路进行电性接触的信号端口和散热的主要途径。较为明显的弊端是，因为金属基座21～23自身占有较大的面积，不仅导致成本不菲而且无法顺应市场对功率器件的轻巧化的主流要求。

此外公开的美国专利申请us2012061813a1也公开了用于功率转换的dc-dc电压转换器，其并排的高端和低端mosfet位于基座上，而将控制芯片的器件完全叠加至高端和低端mosfet晶片上方，这就要求下方的高端和低端mosfet的引线必须有较低的线弧高度值，否则控制芯片容易触及到其下方的金属引线，其引起另一个不良后果是高端和低端mosfet晶片在各自上方一侧的散热途径被控制芯片完全隔断。正是基于以上 问题的考虑，本申请提出了后续的各种实施方式。

技术实现要素：

本发明揭露的一种功率器件包括：一个基板及定义在其正面的第一和第二安装区域，其中在该基板的正面设置有一个结合垫及在该基板的背面设置有一个第一金属焊垫和多个引脚垫，并且还在基板上设置有多条布线以及有贯穿基板的多个互连结构；布局在第一安装区域的一部分焊盘和布局在第二安装区域的一部分焊盘通过布线连接，第一安装区域的一部分焊盘通过互连结构连接到第一金属焊垫上，第二安装区域的一部分焊盘通过布线和互连结构连接到引脚垫上；一个倒装在第一安装区域的第一晶片，第一晶片正面的金属衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；一个倒装在第二安装区域的第二晶片，第二晶片正面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；还包括连接在结合垫和第一晶片背面的金属层之间的一个导电结构，以及覆盖在基板正面的一个将第一、第二晶片和导电结构包覆在内的塑封体。

上述的功率器件，第一安装区域布局有第一、第二套焊盘，第二安装区域布局有第三至第六套焊盘；其中第三套焊盘中的一部分焊盘与第一套焊盘中一个或多个焊盘电连接，第三套焊盘中还有一部分焊盘与第二套焊盘中一个或多个焊盘电连接；第四套焊盘中一个或多个焊盘通过布线和埋设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫上；第五套焊盘中的每一个焊盘都通过基板上的布线与结合垫电连接，并且结合垫经由埋设在基板内的互连结构电连接到一个或多个引脚垫；以及第六套焊盘中的每一个或多个焊盘都通过基板上的布线和设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫。

上述的功率器件，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，第五套焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的功率器件，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，第六套焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的功率器件，其中第一晶片正面的一个第一金属衬垫对应焊接到第一套焊盘中的 一个或多个焊盘上，而且第一晶片正面的一个第二金属衬垫对应焊接到第二套焊盘中的一个或多个焊盘上。

上述的功率器件，第二晶片正面的一个或多个第三金属衬垫一对一地对应焊接到第五套焊盘中的一个或多个焊盘上，第二晶片正面的一个或多个第四金属衬垫一对一地对应焊接到第六套焊盘中的一个或多个焊盘上；以及第二晶片正面的多个第五金属衬垫一对一地焊接到第三和第四套焊盘中的多个焊盘上。

上述的功率器件，第一晶片包括一个第一mosfet，其第一金属衬垫为第一mosfet的栅极，第二金属衬垫为第一mosfet的源极，第一晶片背面的金属层为第一mosfet的漏极。

上述的功率器件，第二晶片集成有一个控制电路和一个第二mosfet，第三金属衬垫为第二mosfet的源极，第四金属衬垫为第二mosfet的漏极，第五金属衬垫为控制电路的输入或输出端子。

本发明还提供了一种功率器件的制备方法，包括以下步骤：提供一个基板，在其正面定义第一和第二安装区域，该基板的正面设置有一个结合垫及在该基板的背面设置有一个第一金属焊垫和多个引脚垫，并且还在基板上设置有多条布线以及有贯穿基板的多个互连结构；将一个第一晶片倒装安装到第一安装区域，第一晶片正面的金属衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；将一个第二晶片倒装安装到第二安装区域，第二晶片正面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；在结合垫和第一晶片背面的金属层之间安装一个或多个导电结构；形成一个覆盖在基板正面的塑封体，塑封体将第一、第二晶片和导电结构包覆在内；其中布局在第一安装区域的一部分焊盘和布局在第二安装区域的一部分焊盘通过布线连接，第一安装区域的一部分焊盘通过互连结构连接到第一金属焊垫上，第二安装区域的一部分焊盘通过布线和互连结构连接到引脚垫上。

上述的方法，第一安装区域布局有第一、第二套焊盘，第二安装区域布局有第三至第六套焊盘；其中第三套焊盘中的一部分焊盘与第一套焊盘中一个或多个焊盘电连接，第三套焊盘中还有一部分焊盘与第二套焊盘中一个或多个焊盘电连接；第四套焊盘中一个或多 个焊盘通过布线和埋设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫上；第五套焊盘中的每一个焊盘都通过基板上的布线与结合垫电连接，并且结合垫经由埋设在基板内的互连结构电连接到一个或多个引脚垫；以及第六套焊盘中的每一个或多个焊盘都通过基板上的布线和设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫。

上述的方法，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，第五焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的方法，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，第六焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的方法，其中第一晶片正面的一个第一金属衬垫对应焊接到第一套焊盘中的一个或多个焊盘上，其中第一晶片正面的一个第二金属衬垫对应焊接到第二套焊盘中的一个或多个焊盘上。

上述的方法，第二晶片正面的一个或多个第三金属衬垫一对一地对应焊接到第四套焊盘中的一个或多个焊盘上，第二晶片正面的一个或多个第四金属衬垫一对一地对应焊接到第六套焊盘中的一个或多个焊盘上；以及第二晶片正面的多个第五金属衬垫一对一地焊接到第三和第四套焊盘中的多个焊盘上。

本发明提供了一种功率器件包括：一个基板及定义在其正面的第一至第三安装区域，其中在该基板的正面设置有一个结合垫及在该基板的背面设置有一个第一金属焊垫和多个引脚垫，并且还在基板上设置有多条布线以及有贯穿基板的多个互连结构；布局在第一安装区域的一部分焊盘和布局在第二安装区域的一部分焊盘通过布线连接，第一安装区域的一部分焊盘通过互连结构连接到第一金属焊垫上；第二安装区域的一部分焊盘通过布线和互连结构连接到引脚垫上，并且第二安装区域的一部分焊盘还通过布线连接到设置在第三安装区域附近的多个键合垫上；一个倒装在第一安装区域的第一晶片，第一晶片正面的金属衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；一个倒装在第二安装区域的第二晶片，第二晶片正面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；一个安装在第三安装区域的第三晶片，第三晶片背面的金属层与位于第三安装区域的一个承载垫对接；连接在第一晶片背面 的金属层、第三晶片正面的一个金属衬垫、结合垫之间的导电结构，连接在键合垫和第二晶片正面的金属衬垫之间的引线，以及覆盖在基板正面的一个将第一、第二和第三晶片及导电结构、引线包覆在内的塑封体。

上述的功率器件，第一安装区域布局有第一、第二套焊盘，第二安装区域布局有第三至第六套焊盘；其中第三套焊盘中的一部分焊盘与第一套焊盘中一个或多个焊盘电连接，第三套焊盘中还有一部分焊盘与第二套焊盘中一个或多个焊盘电连接；第四套焊盘中一个或多个焊盘通过布线和埋设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫上；第五、第六套焊盘各自中的每一个焊盘都通过基板上的布线与一个键合垫电连接；其中结合垫、承载垫各自经由互连结构电连接到一个或多个引脚垫上。

上述的功率器件，其中第一套焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的功率器件，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，承载垫通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的功率器件，其中，第一晶片正面的一个第一金属衬垫对应焊接到第一套焊盘中的一个或多个焊盘上，第一晶片正面的一个第二金属衬垫对应焊接到第二套焊盘中的一个或多个焊盘上。

上述的功率器件，第三晶片正面的一个第三金属衬垫通过导电结构与第一晶片背面的金属层、结合垫连接，并且第三金属衬垫还通过引线与一个键合垫连接，第三晶片正面的一个第四金属衬垫通过引线与另一个键合垫连接。

上述的功率器件，第二晶片正面的多个第五金属衬垫一对一地焊接到第三至第六套焊盘中的多个焊盘上。

上述的功率器件，，第一晶片包括一个第一mosfet，其第一金属衬垫为第一mosfet的栅极，第二金属衬垫为第一mosfet的源极，第一晶片背面的金属层为第一mosfet的漏极。

上述的功率器件，其中，第三晶片包括一个第二mosfet，第三金属衬垫为第二 mosfet的源极，第四金属衬垫为第二mosfet的栅极，第三晶片背面的金属层为第二mosfet的漏极。

上述的功率器件，第二和第三安装区域并排设置，并且第一安装区域位于第二和第三安装区域两者间的分割线的延长线上，从而将第一、第二和第三安装区域布置成品字形。

上述的功率器件，导电结构为一个横跨在第一和第三晶片上方的l型金属片，包括一个位于在第一晶片上的横向部分和一个位于第三晶片上的纵向部分，纵向部分带有一个向下倾斜延伸的延伸部，延伸部抵压在结合垫上。

本发明还提供了一种功率器件的制备方法，包括以下步骤：提供一个基板，在基板正面定义有第一至第三安装区域，其中在该基板的正面设置有一个结合垫及在该基板的背面设置有一个第一金属焊垫和多个引脚垫，并且还在基板上设置有多条布线以及有贯穿基板的多个互连结构；将一个第一晶片倒装在第一安装区域，第一晶片正面的金属衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；将一个第二晶片倒装在第二安装区域，第二晶片正面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；将一个第三晶片安装在第三安装区域，第三晶片背面的金属层与位于第三安装区域的一个承载垫对接；安装一个导电结构到第一、第三晶片的上方，导电结构连接在第一晶片背面的金属层、第三晶片正面的一个金属衬垫、结合垫之间；在键合垫和第二晶片正面的金属衬垫之间进行引线的键合，使引线连接在键合垫和第二晶片正面的金属衬垫之间；形成一个塑封体覆盖在基板的正面，从而将第一、第二和第三晶片及导电结构、引线包覆在内；其中布局在第一安装区域的一部分焊盘和布局在第二安装区域的一部分焊盘通过布线连接，第一安装区域的一部分焊盘通过互连结构连接到第一金属焊垫上；第二安装区域的一部分焊盘通过布线和互连结构连接到引脚垫上，并且第二安装区域的一部分焊盘还通过布线连接到设置在第三安装区域附近的多个键合垫。

上述的方法，第一安装区域布局有第一、第二套焊盘，第二安装区域布局有第三至第六套焊盘；其中第三套焊盘中的一部分焊盘与第一套焊盘中一个或多个焊盘电连接，第三套焊盘中还有一部分焊盘与第二套焊盘中一个或多个焊盘电连接；第四套焊盘中一个或多个焊盘通过布线和埋设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫上；第 五、第六套焊盘各自中的每一个焊盘都通过基板上的布线与一个键合垫电连接；其中结合垫、承载垫各自经由互连结构电连接到一个或多个引脚垫上。

上述的方法，第一套焊盘中的一个或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的方法，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，承载垫通过互连结构连接到第二金属焊垫上。

上述的方法，其中倒装的第一晶片正面的一个第一金属衬垫对应焊接到第一套焊盘中的一个或多个焊盘上，第一晶片正面的一个第二金属衬垫对应焊接到第二套焊盘中的一个或多个焊盘上。

上述的方法，非倒装的第三晶片正面的一个第三金属衬垫通过导电结构与第一晶片背面的金属层、结合垫连接，并且第三金属衬垫还通过引线与一个键合垫连接，第三晶片正面的一个第四金属衬垫通过引线与另一个键合垫连接。

上述的方法，其中倒装的第二晶片正面的多个第五金属衬垫一对一地焊接到第三至第六套焊盘中的多个焊盘上。

附图说明

阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：

图1a～1d是本发明涉及到的电路板的基本架构。

图2a～2i是将芯片粘贴到电路板上的过程。

图3a～3c是电路板背面设置较大散热面积的金属焊垫。

图4a～4c是电路板背面设置多个用于散热的金属焊垫。

图5a～5f是采用三个分离的芯片的实施例。

图6是背景技术中涉及到的封装结构的基本方式。

具体实施方式

下面将结合各实施例，对本发明的技术方案进行清楚完整的阐述，但所描述的实施例 仅是本发明用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例，基于该等实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本发明的保护范围。

参见图1a所示，是一个绝缘基板100或者印刷电路板的示意图，基板100是电子元器件电气连接的提供者，鉴于印刷电路板已经为业界的常规技术人员所熟知，所以对其不予赘述。在基板100的正面预留有指定的第一安装区域110和第二安装区域120，这两个区域相互邻近而且并排设置，主要用于安装芯片，而在基板100的背面则至少设置有位于基板100的一个边缘附近的一组引脚垫151a～151d和位于基板100的另一个相对边缘附近的另一组引脚垫152a～152d，引脚垫在基板100背面的布置方式可以参见图1b所示。图1b中是以排成一排的引脚垫151a～151d和排成另外一排的引脚垫152a～152d作为范例。为了更详细的获知本发明披露的第一安装区域110和第二安装区域120内的焊盘的分布情况，图1c等比例将第一安装区域110进行了放大，而图1d则等比例将第二安装区域120进行了放大。在图1c中，第一安装区域110布局有第一套焊盘110a和第二套焊盘110b，图中暂时以第一套焊盘110a带有的多个焊盘而第二套焊盘110b带有的一个焊盘为例。在图1d中，第二安装区域120布局有第三套焊盘121a～121b和第四套焊盘124a～124e和第五套焊盘122a以及第六套焊盘123a。值得注意的是，虽然第三套焊盘121a～121b所含的各个焊盘并不互连，以及第四套焊盘124a～124e所含的各个焊盘并不互连，但是作为可选项，第五套焊盘122a所含的各个焊盘可通过基板100正面的金属布线101而彼此互连，第六套焊盘123a所含的各个焊盘也可以通过基板100正面的金属布线101而彼此互连。

结合图1a及图1c～1d，我们可以获悉第一安装区域110中的某一个第二套焊盘110b直接与第二安装区域120中的某一个第三套焊盘121a通过金属布线101互连，以及在第一安装区域110中的某一个第一套焊盘110a直接与第二安装区域120中的某一个第三套焊盘121b通过金属布线101互连。

结合图1d和图1a～1b，第四套焊盘124a～124e中每一个焊盘都通过布线101对应连接到一个引脚垫上。具体而言，例如第四套焊盘中的某一个焊盘124a(图1d)通过布 线101连接到位于基板100正面的一个焊盘142a上，而且正面的这个焊盘142a实质上和基板100背面的引脚垫152a(图1b)对准并交叠，那么贯穿基板100厚度的通孔就可以设置在正面的这个焊盘142a和背面的引脚垫152a之间，而且通孔内埋设填充有金属材料(也即互连结构102)，所以正面的这个焊盘142a和背面的引脚垫152a是电性连接的，这也意味着第四套焊盘中的一个焊盘124a是与引脚垫152a电性连接的。按相同的方式，第四套焊盘中的一个焊盘124b(图1d)通过布线101连接到位于基板100正面的一个焊盘142b(图1a)上，且正面的焊盘142b与引脚垫152b(图1b)对准，两者通过互连结构102电性连接，则第四套焊盘中的一个焊盘124b是与引脚垫152b电性连接。依次推类，第四套焊盘中的一个焊盘124c(图1d)通过布线101连接到位于基板100正面的一个焊盘142c(图1a)上，正面的焊盘142c与引脚垫152c(图1b)对准并通过互连结构102电连接，所以第四套焊盘中的焊盘124c是与引脚垫152c电性连接。第四套焊盘中的一个焊盘124d(图1d)通过布线101连接到位于基板100正面的一个焊盘142d(图1a)上，焊盘142d与引脚垫152d(图1b)对准并通过互连结构102电连接，则第四套焊盘中的焊盘124d是与引脚垫152d电性连接。另外第四套焊盘中的一个焊盘124e(图1d)也通过布线101连接到位于基板100正面的一个焊盘141b(图1a)上，焊盘141b与引脚垫151d(图1b)对准并通过互连结构102电连接，则第四套焊盘中的焊盘124e是与引脚垫151d电性连接。

结合图1a及图1d，我们可以获悉第五套焊盘122a中的每一个焊盘都通过基板100正面的布线101与金属的结合垫130电连接，结合垫130设置在基板100正面，并且邻近第一安装区域110。而且较佳的将结合垫130设置成长条状，最好将基板100正面的焊盘141a、141b布置在结合垫130的长度方向的延长线上，这是为了将基板100的一个边缘附近的结合垫130以及焊盘141a、141b与图1b中的第一排引脚垫151a～151d可以设置为上下重合，而基板100的另一个边缘附近的焊盘142a～142d则与图1b中的第二排引脚垫152a～152d可以设置为上下重合。其中上文已经介绍了基板100正面的一组焊盘142a～142d和基板100背面的一排引脚垫152a～152d一对一的对准重合，而基 板100正面的结合垫130(图1a)则与基板100背面的另一排引脚垫151a～151d中的两个引脚垫151a和151b(图1b)对准重合，并且结合垫130和两个引脚垫151a和151b之间埋设有位于通孔内的互连结构102，所以结合垫130和两个引脚垫151a和151b均是电性连接的。另外第五套焊盘122a所含的各个焊盘不仅互连，而且第五套焊盘122a所含的各个焊盘还通过布线101连接到金属的结合垫130上，参见图1a所示，这也意味着第五套焊盘122a所含的各个焊盘、结合垫130同时和图1b中的两个引脚垫151a和151b是电性连接的。除此之外，第六套焊盘123a所含的各个焊盘也可以通过基板100正面的金属布线101而彼此互连，参见图1a和图1d，此外第六套焊盘123a所含的各个焊盘同时还通过布线101连接到一个焊盘141a上，图1a中显示的基板100正面的该焊盘141a与图1b中显示的基板100背面的一个引脚垫151c对准重合，而且该焊盘141a与引脚垫151c之间埋设有位于通孔内的互连结构102，所以焊盘141a与引脚垫151c两者是电性连接的，意味着第六套焊盘123a所含的各个焊盘与引脚垫151c均是电性连接的。因此基板100背面的各个金属引脚垫与基板100正面的金属材质的第一至第六套焊盘或是金属材质的结合垫130具有上文介绍的电性连接关系。

参见图2a所示，与图1b略有区别，实质上在基板100的背面的较边缘区域布置有第一排引脚垫151a～151d和第二排引脚垫152a～152d，以及还在基板100的背面的较中间区域布置有一个第一金属焊垫161，而作为可选项，还可以在基板100的背面的较中间区域布置另一个第二金属焊垫162，第一金属焊垫161和第二金属焊垫162最好并排设置。为了更清楚的理解第一金属焊垫161的位置，可参见图1a和图2a，基板100正面的第一安装区域110布局的第一套焊盘110a中的一个或多个焊盘实质上与基板100背面的第一金属焊垫161对准重合，从而基板100在这些焊盘和第一金属焊垫161之间的区域中可以埋设通孔并在通孔内设置互连结构102，从而将第一套焊盘110a中与第一金属焊垫161重合的那些焊盘电性连接到该第一金属焊垫161上。但是需要注意第一安装区域110中布局的第二套焊盘110b不能电连接到该第一金属焊垫161上。如果还在基板100的背面还布置有第二金属焊垫162，则第二金属焊垫162和第一金属焊垫161是 分割开的。而且在图2a的实施例中，第二安装区域120布局的第五套焊盘122a中的一个或多个焊盘与第二金属焊垫162对准重合，同样基板100在这些焊盘和第二金属焊垫162之间的区域中可以埋设通孔并在通孔内设置互连结构102，从而将第五套焊盘122a中与第二金属焊垫162重合的那些焊盘电性连接到该第二金属焊垫162上。

参见图2b所示，在第一安装区域110安装一个第一晶片201和在第二安装区域120安装一个第二晶片202。第一晶片201和第二晶片202是以倒装安装flip-chip的方式实现的，使得它们的正面朝下也即朝向基板100的正面，图2c则是特意将第一晶片201和第二晶片202设置成透明的，以便我们能够观察到它们分别和第一安装区域110及第二安装区域120的位置对准方式。在常规的dc-dc电压转换电路中，通常需要一个低端功率mosfet和一个高端功率mosfet串联在电源电压vin和接地端gnd之间，而一个控制电路controlcircuit则控制着低端功率mosfet和高端功率mosfet的关断和导通，现在第一晶片201直接可以是一个低端功率mosfet，而第二晶片202则将控制电路和高端功率mosfet集成在同一晶片上。在图2d中，将一个导电结构211粘附在结合垫130和第一晶片201背面的金属层之间，这里体现为金属片的导电结构211还可以替换成图2e中的另一种引线212，引线212需要用键合bongding工艺的方式来实现，总之结合垫130和第一晶片201背面的金属层需要实现电性连接，当然在其他的实施例中这里的金属片导电结构211还可以采用导电带或任意的类似结构来取代。图2f是导电结构211为金属片的实施例，导电结构211所采用的金属片的上置一端用导电粘合材料粘附在第一晶片201背面的金属层上，而金属片的下置一端则利用导电粘合材料粘附在结合垫130上面，金属片的上置一端和下置一端之间具有高度落差。业界的技术人员都知道，功率mosfet一般都具有栅极和源极及漏极。下文再结合图1d和图2c来阐释这里的第一晶片201及第二晶片202和基板100之间的电气连接关系。

在一个可选的实施例中，位于第一晶片201正面的一个金属衬垫(pad)体现为低端mosfet的源极s1，而正面的另一个金属衬垫体现为栅极g1，第一晶片201背面的金属层则体现为漏极。在图2c中，第一晶片201的源极s1与第一安装区域110布局的 第一套焊盘110a对接，如通过第一晶片201的源极s1上焊接的焊锡球或其他类似的金属凸块等实现对接。第一晶片201的栅极g1与第一安装区域110布局的第二套焊盘110b对接，如通过第一晶片201的栅极g1上焊接的焊锡球或其他类似的金属凸块等实现对接。第二晶片202集成了高端mosfet和控制电路模块，在图2c中，位于第二晶片202正面的属于高端mosfet的多个源极金属衬垫s2与第二安装区域120布局的多个第五套焊盘122a对接，每一个源极金属衬垫s2对应与第五套焊盘122a中的一个焊盘对接，例如通过焊锡球或其他类似的金属凸块等实现对接。位于第二晶片202正面的属于高端mosfet的多个漏极金属衬垫d2与第二安装区域120布局的第六套焊盘123a对接，每一个漏极衬底d2对应与第六套焊盘123a中的一个焊盘对接，例如通过焊锡球或其他类似的金属凸块等实现对接。由于第二晶片202中高端mosfet和控制电路集成在同一个晶片上，也意味着第二晶片202中高端mosfet的栅极直接可以在晶片内耦合到控制电路而无需再在第二晶片上额外设置栅极衬垫。参见图2c所示，上文已经提及，第三套焊盘121a～121b中的一部分焊盘(例如焊盘121a)与第一套焊盘110a中一个或多个焊盘(例如图中是以其中的一个焊盘110a为例)电连接，第三套焊盘121a～121b中还有一部分焊盘(例如焊盘121b)与第二套焊盘110b中一个或多个焊盘(例如图中是以其中的一个焊盘110b为例)电连接，而且第四套焊盘中的焊盘124a～124b分别一对一地对应与引脚垫142a～142d连接，以及第四套焊盘中的焊盘124e对应与引脚垫151d连接，那么第二晶片202所集成的控制电路的各个输入或输出端子i/o的金属衬垫io1～io7等可以设置在第二晶片202的正面，且金属衬垫io1～io7对应与第三套焊盘121a～121b和第四套焊盘124a～124e一对一地的焊接，用焊锡球或金属凸块等实现对接。

参见图2c所示，具体而言，第一晶片201的低端mosfet的源极s1与第一套焊盘110a焊接，低端mosfet的栅极g1与第二套焊盘110b焊接，而第一套焊盘110a连接到基板100背面的第一金属焊垫161(图2a)，实际上低端mosfet的源极s1也都电连接到基板100背面的第一金属焊垫161。而低端mosfet的漏极也即位于第一晶片201背面的金属层通过导电结构211连接到结合垫130上。以及第二晶片202中集成 的高端mosfet的源极s2都通过第四套焊盘122a电连接到结合垫130上，所以高端mosfet的源极s2和低端mosfet的漏极是电性互连的，考虑到基板100背面的引脚垫151a和151b这两者与结合垫130是电性连接的，所以高端mosfet的源极s2和低端mosfet的漏极互连的节点(lx)体现在引脚垫151a和151b处。第二晶片202中集成的高端mosfet的漏极d2都通过第五套焊盘123a连接到方形的基板100的一个边缘处的焊盘141a上，而该焊盘141a和基板100背面的一个引脚垫151c是相互连接的，所以如果电源电压vin输入给高端mosfet的漏极d2，因为高端mosfet的漏极d2电性连接到基板100背面的一个引脚垫151c上，所以电源电压vin可以通过引脚垫151c输送到高端mosfet的漏极d2。另外，第二晶片202中集成的控制电路如果要控制低端mosfet的接通或关断，可以通过金属衬底io1发出的控制信号来执行该驱动，因为控制电路的金属衬底io1焊接到第三套焊盘121a上，而第三套焊盘121a通过布线101连接到第二套焊盘110b上(低端mosfet的栅极g1焊接在该焊盘110b上)，所以控制电路的金属衬底io1藉由该路径耦合到低端mosfet的栅极g1。第二晶片202中集成的控制电路的金属衬底io2焊接到第三套焊盘121b上，而第三套焊盘121b又通过布线101连接到一个或多个第一套焊盘110a上(低端mosfet的源极s1焊接在该焊盘110a上)，并且该一个或多个第一套焊盘110a还可以电连接到基板100背面的第一金属焊垫161(图2a)，所以控制电路的金属衬底io2还可以电性耦合到基板100背面的第一金属焊垫161上。第二晶片202中集成的控制电路的其他金属衬垫io3～io6通过布线101对应分别一对一地电性连接到基板100的一个边缘附近的焊盘142a～142d上，第二晶片202中集成的控制电路的其他金属衬垫io7通过布线101电性连接到该基板100的另一个相对边缘附近的焊盘141b上，而基板100正面的焊盘142a～142d对应连接到基板100背面的引脚垫152a～152d，以及基板100正面的焊盘141b对应连接到基板100背面的引脚垫151d上，所以第二晶片202中集成的控制电路的作为输入或输出的金属衬垫io3～io6对应电连接到基板100背面的引脚垫152a～152d上，控制电路的作为输入或输出的金属衬垫io7对应电连接到基板100背面的引脚垫151d上。在基板 100的背面设置一个尺寸较大的第一金属焊垫161(图2a)是因为高端mosfet和低端mosfet在导通和关断之间高频切换阶段会产生大量的热量，而第一金属焊垫161不仅仅可以作为接地gnd引脚(低端mosfet的源极s1处)，还可以作为一个较佳的散热途径，这是本领域的技术人员乐见其成的。

参见图2f和图2g，沿着图2d中虚线aa的竖截面图正如图2f所示，沿着图2d中虚线bb的竖截面图正如图2g所示。如图第一晶片201通过源极s1和栅极g1上焊接的焊锡球220或其他类似的金属凸块等实现与焊盘110a和110b对接。第二晶片202集成的高端mosfet通过源极s2和漏极d2上焊接的焊锡球220或其他类似的金属凸块等实现与第五至第六套焊盘对接，以及第二晶片202集成的控制电路的各个作为端子的金属衬垫io1～io7通过焊锡球220或其他类似的金属凸块等实现与第三至第四套焊盘对接。完成芯片的安装之后，最终还需要再执行塑封工序(molding)，以形成一个塑封层230将第一晶片201和第二晶片202以及导电结构211覆盖住，防止外界的水汽或污染物对电子元器件的侵蚀，并起到物理保护的作用。参见图2f和图2g，完成塑封工序形成塑封体230之后，沿着图2d中虚线aa的竖截面图正如图2h所示，沿着图2d中虚线bb的竖截面图正如图2i所示。

另外在参见图2a和图2c，在一个可选的实施例中，基板100的背面的较中间区域布置另一个第二金属焊垫162，上文意见告知第五套焊盘122a中的一个或多个焊盘与第二金属焊垫162对准重叠，以及这些焊盘122a和第二金属焊垫162之间的基板100区域中埋设有通孔和位于通孔内的互连结构102，所以第二金属焊垫162连接到第五套焊盘122a中的一个或多个焊盘上，而第五套焊盘122a又与结合垫130通过布线101连接，所以实际上高端mosfet的源极s2和低端mosfet的漏极d1不仅互连而且都连接到第二金属焊垫162上，这意味着第二金属焊垫162上不仅仅可以作为互连lx引脚(低端mosfet的漏极d1和高端mosfet的源极s2)，其较大的尺寸和面积还可以作为一个较佳的散热途径，这是本领域的技术人员乐见其成的。

参见图3a～3c的实施例，和图2a～2i的实施例基本一致，但是基板100的背面的较 中间区域没有布置任何类似该第二金属焊垫162的金属层，反而是在基板100的背面的较中间区域布置有一个相对较长的第一金属焊垫161，该实施例增大了图2a中第一金属焊垫161的尺寸而摒弃了第二金属焊垫162，也就是说，原本第二金属焊垫162的空间面积被增加的第一金属焊垫161所占据，这在图3b和图3c中有明确体现。

参见图4a～4c的实施例，和图2a～2i的实施例基本一致，略有区别的是，图2a中第五套焊盘122a中的一个或多个焊盘通过互连结构102连接到第二金属焊垫162，但是在图4b的实施例中，第五套焊盘122a并不连接到第二金属焊垫162，反而是第六套焊盘123a中的一个或多个焊盘对准第二金属焊垫162并与之重合，从而第六套焊盘123a中的一个或多个焊盘和第二金属焊垫162之间的基板100区域中可以埋设通孔和设置位于通孔内的互连结构102，从而将第六套焊盘123a中的与第二金属焊垫162对准重合的那些焊盘和第二金属焊垫162通过互连结构102连接起来，如图4b所示，考虑到第二晶片202中集成的高端mosfet的漏极d2和第六套焊盘123a通过布线101电连接，所以此时的第二金属焊垫162也连接到高端mosfet的漏极d2，而电源电压vin是从和高端mosfet的漏极d2电连接的一个引脚垫151c输入的，这里第二金属焊垫162也连接到高端mosfet的漏极d2，还相当于可以直接从第二金属焊垫162输入电源电压vin，而且面积较大的第二金属焊垫162也是一个较佳的散热途径。

参见图5a和图5b所示，在基板300的正面预留有指定的第一安装区域310和第二安装区域340以及第三安装区域320，并且在该基板100的正面设置有一个结合垫330及在该基板300的背面设置有一个第一金属焊垫461。参见图5b所示，在该基板100的背面设置有多个引脚垫，其中第一组引脚垫351a～351e设置在方形的基板100的一个第一边缘位置处，第二组引脚垫352a～352e设置在方形的基板100的另一个与第一边缘相对的一个第二边缘位置处，第一组引脚垫351a～351e排成一排，第二组引脚垫352a～352e也排成一排。第二安装区域340以及第三安装区域320并排设置，并且第一安装区域310位于第二安装区域340以及第三安装区域320两者间的分割线或缝隙的延长线上，这意味着我们可以将第一安装区域310以及第二安装区域340以及第三安装区 域320布置成紧凑的品字形，这样可以比较节省电路板的面积。图5a是绝缘基板300或者印刷电路板的示意图，基板300正面预留的第一安装区域310和第二安装区域340以及第三安装区域320，主要用于安装不同的三个芯片并且这三个区域相互邻近。如图5a，第一安装区域310布局有第一套焊盘310a和第二套焊盘310b，图中暂时以第一套焊盘110a带有的多个焊盘而第二套焊盘110b带有的一个焊盘为例，但实质上数量并不受限于图中所示的数量。在图5a中，第二安装区域340布局有第三套焊盘341a～341b和第四套焊盘343a和第五套焊盘342a以及第六套焊盘342b。

参见图5a所示，我们可以获悉第一安装区域310中的某一个第二套焊盘110b直接与第二安装区域340中的某一个第三套焊盘341a通过基板300正面的金属布线101而互连，以及在第一安装区域310中的某一个第一套焊盘110a直接与第二安装区域340中的某一个第三套焊盘341b通过基板300正面的金属布线101互连。

参见图5a所示，第四套焊盘343a中每一个焊盘都通过布线101对应连接到一个引脚垫上。具体而言，例如第四套焊盘中的某个焊盘343a通过布线101连到位于基板300正面的一个焊盘442a上，而且基板300正面的这个焊盘442a实质上和基板300背面的引脚垫352a(图5b)对准并交叠，那么贯穿基板100厚度的通孔就可以设置在正面的这个焊盘442a和背面的引脚垫352a之间，而且通孔内埋设填充有金属材料(也即互连结构102)，所以正面的这个焊盘442a和背面的引脚垫352a是电性连接的，这也意味着第四套焊盘中的该焊盘343a是与引脚垫352a电性连接的。按相同的方式，第四套焊盘中的一个焊盘343a通过布线101连接到位于基板300正面的一个焊盘442b上，且正面的焊盘442b与引脚垫352b(图1b)对准，两者通过互连结构102电性连接，则第四套焊盘中的该焊盘343a是与引脚垫352b电性连接。依次推类，第四套焊盘中的另一个焊盘343a通过布线101连接到位于基板300正面的一个焊盘442c上，且正面的焊盘442c与引脚垫352c(图1b)对准，两者通过互连结构102电性连接，则第四套焊盘中的该焊盘343a是与引脚垫352c电性连接。第四套焊盘中的一个焊盘343a通过布线101连接到位于基板300正面的一个焊盘442d上，且焊盘442d与引脚垫352c对准和电性连 接，则一个焊盘343a是与引脚垫352d电性连接。第四套焊盘中的一个焊盘343a通过布线101连接到位于基板300正面的一个焊盘442e上，且焊盘442e与引脚垫352e对准和电性连接，则一个焊盘343a是与引脚垫352e电性连接。

参见图5a所示，从图中可以获悉第五套焊盘342a通过基板300正面的布线101与一个键合垫361电连接，以及第六套焊盘342b通过基板300正面的布线101与另一个键合垫362电连接，键合垫361和362位于基板300的第一边缘附近。其中还在第三安装区域320设置有一个金属承载垫321，承载垫321带有一个向基板300的一个边缘延伸的细长金属部分321a。一个结合垫330设置在基板300正面并邻近第三安装区域320而且靠近基板300的第一边缘。图5a中基板300边缘附近的结合垫330与图5b中的第一排引脚垫中的引脚垫351c～351d设置为上下重合，目的是可以在引脚垫351c～351d和结合垫330之间的基板300区域中设置通孔和互连结构101，从而将引脚垫351c～351d和结合垫330连接起来。图5a中显示了基板300正面的与第一套焊盘310a互连的一些布线101也延伸到基板300的一个边缘附近，从而可以与图5b中的第一排引脚垫中的引脚垫351a～351b设置为上下重合，所以与第一套焊盘310a互连的一些布线101和引脚垫351a～351b之间的基板300区域中设置通孔和互连结构101，将与第一套焊盘310a互连的一些布线101和引脚垫351a～351b互连起来。另外，图5a中显示了承载垫321带有一个向基板300的第一边缘延伸的细长金属部分321a，金属部分321a与图5b中的第一排引脚垫中的引脚垫351e设置为上下重合，金属部分321a和引脚垫351e之间的基板300区域中设置通孔和互连结构101，从而可以将金属部分321a与该引脚垫351e互连起来，所以承载垫321也和该引脚垫351e互连。

参见图5b所示，在基板300背面除了在较边缘区域布置有第一排引脚垫351a～351e和第二排引脚垫352a～352e，以及还在基板300的背面的较中间区域布置有一个第一金属焊垫461，而作为可选项，还可以在基板300的背面的较中间区域再布置另一个第二金属焊垫462，第一金属焊垫461和第二金属焊垫462最好并排设置。基板300正面的第一安装区域310布局的第一套焊盘310a中的一个或多个焊盘实质上与基板300背面 的第一金属焊垫461对准重合，从而基板300在这些焊盘和第一金属焊垫461之间的区域中可以埋设通孔并在通孔内设置互连结构102，从而将第一套焊盘310a中与第一金属焊垫461重合的那些焊盘电性连接到该第一金属焊垫461上。但是需要注意第一安装区域310中布局的第二套焊盘310b不能电连接到该第一金属焊垫461上。如果额外还在基板300的背面还布置有第二金属焊垫462，则第二金属焊垫462和第一金属焊垫461是分割开的。而且在图5a～5b的实施例中，位于第三安装区域320的金属承载垫321和基板300背面的第二金属焊垫462至少有部分区域重合，使得基板300在金属承载垫321和第二金属焊垫462之间的区域中可以埋设通孔并在通孔内设置互连结构102，从而将金属承载垫321和第二金属焊垫462互连起来。

参见图5c所示，第一晶片301以倒装flip-chip的方式安装在第一安装区域310，以及第二晶片302以倒装的方式安装在第二安装区域340，使得第一晶片301和第二晶片302的正面朝下也即朝向基板300的正面。而第三晶片303则以正常的方式(无需采用倒装)安装在第三安装区域320，使得第三晶片303的背面朝下也即朝向基板300的正面。图5d则是特意将第一晶片301和第二晶片302及第三晶片303设成透明的，以便我们能够观察到这三个晶片它们分别和第一安装区域310及第二安装区域340和第三安装区域320的位置对准方式。在常规的dc-dc电压转换电路中，通常需要一个低端功率mosfet和一个高端功率mosfet串联在电源电压vin和接地端gnd之间，而一个控制电路controlcircuit则控制着低端功率mosfet和高端功率mosfet的关断和导通，第一晶片301直接可以是一个低端功率mosfet，而第二晶片302则可以是集成有一个控制电路，第三晶片303可以是高端功率mosfet。在图5e中，将一个导电结构450安装在第一晶片301和第三晶片303之上，导电结构450的具体结构实质上为一个l型的金属片，包括相互垂直的一个横向部分450a和一个纵向部分450b，横向部分450a通过导电材料粘附在第一晶片301背面的金属层上，纵向部分450b通过导电材料粘附在第三晶片303正面的源极金属衬垫303上，以及纵向部分450b还有带有一个向下倾斜延伸的延伸部450c，延伸部450c的自由前端直接抵压和通过导电材料粘 附在结合垫330上，延伸部450c相对于共面的横向部分450a和纵向部分450b向下倾斜延伸是因为横向部分450a和纵向部分450b位于第一晶片301和第三晶片303之上，而结合垫330却是位于基板300的正面，所以延伸部450c具有的与结合垫330粘附在一起的自由前端和横向部分450a及纵向部分450b具有高度落差。总之，结合垫330和第三晶片303正面的源极金属衬垫303b、第一晶片301背面的漏极金属层需要通过导电结构450实现电性连接。业界的技术人员都知道，功率mosfet晶片一般都具有栅极和源极及漏极。下文再结合图5d和图5e来阐释这里的第一晶片301及第三晶片303和基板300这几者之间的电气连接关系。

在一个可选的实施例中，位于第一晶片301正面的一个金属衬垫(pad)体现为低端mosfet的源极s1，而第一晶片301正面的另一个金属衬垫体现为栅极g1，以及该第一晶片301背面的金属层则体现为漏极。如图5d所示，当第一晶片301倒装到第一安装区域310时，第一晶片301正面的源极s1通过焊锡球或其他金属凸块等与第一安装区域301的第一套焊盘310a对接，第一晶片301正面的栅极g1通过焊锡球或其他金属凸块等与第一安装区域310的第二套焊盘310b对接。

参见图5d所示，上文已经提及，第三套焊盘341a～341b中的一部分焊盘(例如焊盘121a)与第一套焊盘310a中一个或多个焊盘(例如图中是以其中的某一个焊盘310a为例)电连接，第三套焊盘341a～341b中还有一部分焊盘(例如焊盘341b)与第二套焊盘310b中一个或多个焊盘(例如图中是以其中的一个焊盘310b为例)电连接。另外在图5a和图5d中，第二晶片302所集成的控制电路的各个输入或输出端子i/o的金属衬垫io1～io9等可以设置在第二晶片302的正面，金属衬垫io1～io9需要与第三至第六套焊盘对接。具体的，第四套焊盘的多个焊盘343a与多个引脚垫352a～352e(图5b)分别一对一地对应连接，例如图5d中一个焊盘343a(与io9焊接)通过布线101连接到基板300正面的与引脚垫352a重合的一个焊盘442a上，焊盘442a和引脚垫352a连接，所以与io9焊接的焊盘343a和引脚垫352a连接。一个焊盘343a(与io8焊接)通过布线101连接到基板300正面的与引脚垫352b重合的一个焊盘442b上，焊盘442b 和引脚垫352b连接，所以与io8焊接的焊盘343a和引脚垫352b连接。依此类推，一个与io7焊接的焊盘343a和引脚垫352c连接，与io6焊接的焊盘343a和引脚垫352d连接，与io6焊接的焊盘343a和引脚垫352e连接。

参见图5d所示，第二晶片302所集成的控制电路的一个金属衬垫io1对应通过焊锡球或其他金属凸块焊接到第三套焊盘中的指定焊盘341b上，而该焊盘341b又和第二套焊盘310b通过布线101连接，所以第二晶片302所集成的控制电路发送的驱动信号可以通过焊盘341b到第二套焊盘310b再传递到低端mosfet的栅极g1。另外第二晶片302所集成的控制电路的一个金属衬垫io2对应通过焊锡球或其他金属凸块焊接到第三套焊盘中的指定焊盘341a上，而该焊盘341a又和第一套焊盘310a通过布线101连接，则第二晶片302所集成的控制电路的端子io2和第一套焊盘310a一起连接到图5b中的第一金属焊垫461上。除此之外，图5d中一个第五套焊盘342a(与io3焊接)通过布线101连接到基板300正面的一个键合垫361上，图5d中一个第六套焊盘342b(与io4焊接)通过布线101连接到基板300正面的一个键合垫362上。

参见图5d～5e所示，第一晶片201的低端mosfet的源极s1与第一套焊盘310a焊接，低端mosfet的栅极g1与第二套焊盘310b焊接，而第一套焊盘310a连接到基板300背面的第一金属焊垫461(图5b)，实际上低端mosfet的源极s1也都电连接到基板300背面的第一金属焊垫461。而低端mosfet的漏极也即位于第一晶片301背面的金属层通过导电结构450连接到第三晶片303的源极金属衬底303b上，考虑到导电结构450带有的向下倾斜延伸的延伸部450c与结合垫330焊接，所以低端mosfet的漏极d1和高端mosfet的源极s2互连的节点(lx)体现在结合垫330和引脚垫351c及351d处。而低端mosfet的源极s1则体现在和该源极s1相连的引脚垫351a及351b处。第三晶片302中高端mosfet背面的金属层也即漏极d2通过导电的粘合材料焊接到第三安装区域320的承载垫321上，而承载垫321和它想基板300延伸的金属部分321a通过互连结构102连接到引脚垫351e上，如果电源电压vin输入给高端mosfet的漏极d2，因为高端mosfet的漏极d2电性连接到基板300背面的一个引脚垫351e 上，则电源电压vin可以通过引脚垫351e输送到高端mosfet的漏极d2。另外图5b中承载垫321还通过一个或多个互连结构102与基板300背面的第二金属焊垫462连接，所以第二金属焊垫462不仅仅可以作为接地vin引脚，还可以作为一个较佳的散热途径，这是本领域的技术人员乐见其成的。第一金属焊垫461不仅可以作为接地gnd引脚(与低端mosfet的源极s1相连)，还可以作为一个较佳的散热途径。

参见图5d和5e所示，第五套焊盘342a通过基板300正面的布线101与一个键合垫361电连接，第六套焊盘342b通过基板300正面的布线101与另一个键合垫362电连接，可以在安装导电结构450的之后或之前，在一个键合垫361和第三晶片303正面的一个源极金属衬垫303b之间连接一根或多根引线451，以及在一个键合垫362和第三晶片303正面的一个栅极金属衬垫303a之间连接一根或多根引线451，这意味着图5d中的第五套焊盘342a(与io3焊接)连接到高端mosfet的源极金属衬垫303b，以及图5d中的第六套焊盘342b(与io4焊接)连接到高端mosfet的栅极金属衬垫303a，所以第二晶片302中集成的控制电路可以通过第六套焊盘342b及键合垫362的路径来驱动高端mosfet的接通或关断，以及通过第五套焊盘342a及键合垫361的路径来感测源极金属衬垫303b的电位变化。

参见图5f和图5e，沿着图5e中虚线cc的竖截面图正如图5f所示，完成芯片的安装之后，最终还需要再执行塑封工序(molding)，以形成一个塑封层230将第一晶片301和第二晶片302、第三晶片303以及导电结构450、引线451覆盖住，防止外界的水汽或污染物对电子元器件的侵蚀，并起到物理保护的作用。

以上，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。