半导体封装体的制作方法_4

文档序号:9889886阅读:来源:国知局
体芯片110可具备各三个上臂输出端HO、下臂输出端LO及三个感测输出端VS。三个上臂输出端HO可各连接于W-相上臂晶体管元件122WH、V相上臂晶体管元件122VH和U相上臂晶体管元件122UH的栅极并提供W相上臂驱动信号、V相上臂驱动信号和U相上臂驱动信号。三个下臂输出端LO可各连接于W相下臂晶体管元件122WL、V相下臂晶体管元件122VL和U相下臂晶体管元件122UL的栅极并提供W相下臂驱动信号、V相下臂驱动信号和U相下臂驱动信号。三个感测输出端VS可各连接于W相上臂晶体管元件122WH、V相上臂晶体管元件122VH及U-相上臂晶体管元件122UH的射极或感测端子。
[0125]W相上臂晶体管元件122WH、V相上臂晶体管元件122VH和U相上臂晶体管元件122UH的漏极可一同连接于半导体封装体100a的驱动电源端子P13W相上臂晶体管元件122WH的源极和W相下臂晶体管元件122WL的漏极可一同连接于半导体封装体100a的第一输出端W J相上臂晶体管元件122VH的源极和V相下臂晶体管元件122VL的漏极可一同连接于半导体封装体100a的第二输出端V13U相上臂晶体管元件122UH的源极和U相下臂晶体管元件122UL的漏极可一同连接于半导体封装体100a的第三输出端U13W相下臂晶体管元件122WL、V相下臂晶体管元件122VL及U相下臂晶体管元件122UL的源极可各连接于半导体封装体100a的W相、V相及U相的电流检测端子NW、NV、NU。
[0126]图4为本发明的一实施例的半导体封装体的主要部分平面图。在对图4的说明中,可省略与对图2的说明重复的部分。
[0127]如图4所示,半导体封装体100a包括引线框架200a和附着于引线框架200a的驱动器半导体芯片110和多个晶体管元件122胃!1、122¥1^122¥!1、122¥1^1221]!1、1221]匕
[0128]图4所示的半导体封装体100a在多个第一芯片焊盘212及单个第二芯片焊盘214上附着接合晶体管元件122WH、122WL、122VH、122VL、122UH、122UL,然而可无需附着图2所示的半导体封装体1000中的另外的二极管元件。
[0129]多个第一芯片焊盘212的数量可与附着于单个第二芯片焊盘214的晶体管元件,SP多个上臂晶体管元件122WH、122VH、122UH的数量相同。例如,多个第一芯片焊盘212的数量和附着于单个第二芯片焊盘214的多个上臂晶体管元件122WH、122VH、122UH的数量可各为
_- O
[0130]半导体封装体100a可包括焊线310、322、330。焊线310、322、330可由内部焊线310、输出焊线322及输入焊线330构成。输出焊线322可使多个晶体管元件122WH、122WL、122VH、122VL、122UH、122UL中的每一个与第二及第三晶体管引线240、250中的某一个电连接。例如,输出焊线322中的一部分可一同从上臂晶体管元件122WH、122VH、122UH电连接到第一晶体管引线240为止。输出焊线322中的其余部分可一同从下臂晶体管元件122WL、122VU122UL电连接到第二晶体管引线250为止。因此,各上臂晶体管元件122WH、122VH、122UH的至少一个上面电极通过输出焊线322与各下臂晶体管元件122WL、122VL、122UL的下面电极电连接。
[0131]图5为本发明的一实施例的引线框架平面图。图5为具体包括图1及图3所示的半导体封装体1000的引线框架200的平面图。因此,可省略与在图1及图3中说明的内容重复的部分。
[0132]如图5所示,引线框架200可包括由多个第一芯片焊盘212构成的晶体管芯片焊盘210和由单个第二芯片焊盘214构成的单个驱动器芯片焊盘220。构成晶体管芯片焊盘210的多个第一芯片焊盘212中的每一个和单个第二芯片焊盘214可对齐为一列。例如,多个第一芯片焊盘212中的每一个和单个第二芯片焊盘214可沿第一方向(图2的水平方向)排列。
[0133]驱动器芯片焊盘220邻近晶体管芯片焊盘210,但与晶体管芯片焊盘210分离设置。驱动器芯片焊盘220沿第二方向与晶体管芯片焊盘210分离设置,上述第二方向不同于构成晶体管芯片焊盘210的多个第一芯片焊盘212中的每一个和单个第二芯片焊盘214对齐为一列所沿的上述第一方向(图2的水平方向)。
[0134]驱动器芯片焊盘220的中心可较多个第一芯片焊盘212更接近单个第二芯片焊盘214而设。具体而言,驱动器芯片焊盘220的中心可较多个第一芯片焊盘212的整体中心更接近单个第二芯片焊盘214而设。与此相反,驱动器芯片焊盘220的中心可较单个第二芯片焊盘214更接近多个第一芯片焊盘212而设。具体而言,驱动器芯片焊盘220的中心可较单个第二芯片焊盘214的中心更接近多个第一芯片焊盘212的整体中心而设。
[0135]S卩,驱动器芯片焊盘220的中心不邻近引线框架200的中心,而是向一侧偏重而设。具体而言,驱动器芯片焊盘220在上述第一方向上的中心不邻近引线框架200在上述第一方向上的中心,而是向引线框架200在上述第一方向上的中心沿上述第一方向移动的一侧偏重而设。
[0136]在本说明书中,为便于说明,可将驱动器芯片焊盘220、第二芯片焊盘214及第一芯片焊盘212称为第一芯片焊盘、第二芯片焊盘及其余芯片焊盘。
[0137]在多个第一芯片焊盘212中的每一个上可设置可附着一个晶体管元件及一个二极管元件的第一元件附着区域270。在单个第二芯片焊盘214上可设置可各附着一个晶体管元件及一个二极管元件的多个第二元件附着区域280。在驱动器芯片焊盘220上可设置可附着驱动器半导体芯片的驱动器附着区域260。
[0138]多个第一芯片焊盘212的数量和第二元件附着区域270的数量相同。例如,多个第一芯片焊盘212和第二元件附着区域270可分别为三个。
[0139]在多个第一芯片焊盘212中的每一个的第一元件附着区域270,可设置可各附着一个晶体管元件和一个二极管元件的第一晶体管附着区域272和第一二极管附着区域274。在单个第二芯片焊盘214的多个第二元件附着区域280中的每一个,可设置可各附着一个晶体管元件和一个二极管元件的第二晶体管附着区域282和第二二极管附着区域284。在第一和第二晶体管附着区域272、282可附着IGBT元件。
[0140]多个第一芯片焊盘212的数量可与附着于单个第二芯片焊盘214的上述晶体管元件的数量相同。例如,附着于多个第一芯片焊盘212和第二芯片焊盘214的上述晶体管元件的数量可分别为三个。
[0141]引线框架200还可包括驱动器引线230、第一晶体管引线240及第二晶体管引线250。驱动器引线230可以是在晶体管芯片焊盘220的周围向外侧延长、但与晶体管芯片焊盘210分离而设的多条引线。第一晶体管引线240可以是从多个第一芯片焊盘212中的每一个和单个第二芯片焊盘214延长的多条引线。第二晶体管引线250可以是与第一驱动器芯片焊盘212、214、220分离的多条引线。第一和第二晶体管引线240、250可以多个第一芯片焊盘212及单个第二芯片焊盘214为准设置在与设置有驱动器芯片焊盘220的方向相反的方向上。
[0142]多个驱动器引线230可包括:第一延长引线236,其由沿作为多个第一芯片焊盘212对齐的方向的第一方向延长的第一延长部232和沿不同于上述第一方向的方向延长的第二延长部构成;第二延长引线238,其在驱动器芯片焊盘220的周围沿不同于上述第一方向的方向延长。第一延长引线236可以是多个驱动器引线230中邻近多个第一芯片焊盘212的一条或多条引线。当驱动器芯片焊盘220的中心较单个第二芯片焊盘214更接近第一芯片焊盘212而设时,第一延长引线236可以是多个驱动器引线230中邻近第二芯片焊盘214的一条或多条引线。第一延长部232可与上述第一方向平行延长,但也可与上述第一方向呈一定角度延长,或在首先与上述第一方向平行延长之后,继续与上述第一方向呈一定角度延长,然而整体上是沿上述第一方向延长。
[0143]多条驱动器引线230可由与驱动器芯片焊盘220连接的连接引线230a和与驱动器芯片焊盘220分离的分离引线230b构成。即,多条驱动器引线230可由连接引线230a和其余的分离引线230b构成。第一延长引线236可以是连接引线230a和分离引线230b。当第一延长引线236为多条时,第一延长引线236中的至少一条可以为连接引线230a,而其余为分离引线230b。
[0144]S卩,多条驱动器引线230根据与驱动器芯片焊盘220连接或分离与否分为连接引线230a和分离引线230b,而且,与此无关地,为便于说明,在多条驱动器引线230中,将包含作为沿上述第一方向延长的部分的第一延长部232称为第一延长引线236。第一延长引线236可以是驱动器引线230中邻近多个第一芯片焊盘212的一条或多条引线。
[0145]在第一延长引线236,可附着覆盖第一延长部232的一部分的绝缘体410。绝缘体410覆盖一条第一延长引线236的第一延长部232的一部分或覆盖两条以上的第一延长一线236的第一延长部232各一部分。此时,绝缘体410覆盖的第一延长引线236可以是第一延长引线236中最接近多个第一芯片焊盘212的一条或两条以上引线。即,绝缘体410覆盖最邻近多个第一芯片焊盘212的一条第一延长引线236的一部分,或一同覆盖最邻近多个第一芯片焊盘212的两条以上第一延长引线236的一部分。当绝缘体410—同覆盖两条以上的第一延长引线236的第一延长部232的各一部分时,绝缘体410所覆盖的两条以上第一延长引线236中的至少一条可以是连接引线230a。
[0146]在驱动器引线230上还可附着一同覆盖两条以上的驱动器引线230的一部分的第一固定体420。第一固定体420可沿与上述第一方向不同的方向,例如上述第二方向延长,以一同覆盖邻近第一芯片焊盘212的两条以上第一延长引线236的第一延长部232的各一部分。因驱动器芯片焊盘220偏重于一侧而设,所以第一延长部232延长长度相对变长,第一固定体420可维持第一延长部232与第一引线236之间的间隔。
[0147]在驱动器引线230上还可附着一同覆盖两条以上驱动器引线230的一部分的第二固定体430。第二固定体430可沿与上述第一方向不同的方向,例如上述第二方向延长,以一同覆盖两条以上第一延长引线236的第二延长部234的各一部分。第二固定体430可维持延长长度相对变长的第二延长部234与第一引线236之间的间隔。
[0148]绝缘体410和第一及第二固定体420、430可在引线框架200上附着晶体管元件、二极管元件及驱动器半导体芯片之前预先附着,但也可在附着晶体管元件、二极管元件及驱动器半导体芯片之后,在形成焊线之前附着。
[0149]图6为本发明的一实施例的引线框架平面图。图6为具体包括图2及图4所示的半导体封装体100a的引线框架200a的平面图。因此,可省略与在图2、图4及图5中说明的内容重复的部分。
[0150]如图6所示,引线框架200a可包括由多个第一芯片焊盘212构成的晶体管芯片焊盘210和由单个第二芯片焊盘214构成的单个驱动器芯片焊盘220。
[0151]在多个第一芯片焊盘212中的每一个上可设置可附着一个晶体管元件的第一元件附着区域270a。在单个第二芯片焊盘214上可设置可各附着一个晶体管元件的多个第二元件附着区域280a。在驱动器芯片焊盘220上可设置可附着驱动器半导体芯片的驱动器附着区域260。在第一及第二晶体管附着区域270a、280a可附着IGBT元件。
[0152]引线框架200还可包括驱动器引线230、第一晶体管引线240及第二晶体管引线250 ο多条驱动器引线230可包括:第一延长引线236,其由沿作为多个第一芯片焊盘212对齐的方向的第一方向延长的第一延长部232及沿不同于上述第一方向的方向延长的第二延长部构成;第二延长引线238,其在驱动器芯片焊盘220的周围向不同于上述第一方向的方向延长。多条驱动器引线230可由与驱动器芯片焊盘220连接的连接引线230a和与驱动器芯片焊盘220分离的分离引线230b构成。即,多条驱动器引线230可由连接引线230a和其余的分离引线230b构成。
[0153]在第一延长引线236,可附着覆盖第一延长部232的一部分的绝缘体410。绝缘体410覆盖一条第一延长引线236的第一延长部232的一部分或覆盖两条以上第一延长线236的第一延长部232各一部分。在驱动器引线230上还可附着一同覆盖两条以上驱动器引线230的一部分的第一固定体420。在驱动器引线230上还可附着一同覆盖两条以上驱动器引线230的一部分的第二固定体430。
[0154]图7为本发明的一实施例的半导体封装体的主要部分平面图。图7所示的半导体封装体的结构图与图1相同。因此,可省略对图7的说明中与在图1及图2中说明的内容重复的部分。
[0155]如图7所示,半导体封装体1002包括引线框架202和附着于引线框架202的驱动器半导体芯片110、多个晶体管元件120WH、120WL、120VH、120VL、120UH、120UL及多个二极管元件130WH、130WL、130VH、130VL、130UH、130UL。
[0156]引线框架202可包括由多个第一芯片焊盘212构成的晶体管芯片焊盘210和由单个第二芯片焊盘214构成的单个驱动器芯片焊盘220。
[0157]引线框架202还可包括驱动器引线230、第一晶体管引线240及第二晶体管引线250。多条驱动器引线230可包括:第一延长引线236,由沿作为多个第一芯片焊盘212对齐的方向的第一方向延长的第一延长部232和沿不同于上述第一方向的方向延长的第二延长部构成;第二延长引线238,其在驱动器芯片焊盘220的周围向不同于上述第一方向的方向延长。多条驱动器引线230可由连接引线230a和其余的分离引线230b构成。
[0158]半导体封装体1002可包括内部焊线310、输出焊线320及输入焊线330。内部焊线310可包括驱动器焊线312、晶体管焊线314及芯片焊线316。
[0159]在图2所示的半导体封装体1000的引线框架200的多条驱动器引线230中,按照邻近第一芯片焊盘212的顺序,三条第一延长引线236各为分离引线230b、连接引线230a及分离引线230b,而在图7所示的半导体封装体1002的引线框架202的多条驱动器引线230中,存在不同之处:按照邻近第一芯片焊盘212的顺序,三条第一延长线236各为分离引线230b、分离引线230b及连接引线230a。
[0160]在图2所示的半导体封装体1000和图7所示的半导体封装体1002中,驱动器焊线312和晶体管焊线314都可与多条驱动器引线230中邻近多个第一芯片焊盘212的两条分离引线230b连接。因此,图2所示的半导体封装体1000的驱动器焊线312和晶体管焊线314与作为在条个驱动器引线230中邻近多个第一芯片焊盘212的第一及第三第一延长引线236的分离引线230b连接,但图7所示的半导体封装体1002的驱动器焊线312和晶体管焊线314,存在不同之处:其与作为在多条驱动器引线230中邻近多个第一芯片焊盘212的第一和第二第一延长引线236的分离引线230b连接。
[0161]在第一延长引线236上可附着覆盖第一延长部232的一部分的绝缘体410a。绝缘体410a覆盖作为邻近多个第一芯片焊盘212的第一条第一延长引线236的分离引线230b的第一延长部232的一部分。与作为邻近多个第一芯片焊盘212的第二条第一延长引线236的分离引线230b连接的晶体管焊线314通过绝缘体410a连接在分离引线230b和一个晶体管元件120UL之间。
[0162]图8为本发明的一实施例的半导体封装体的主要部分平面图。图8所示的半导体封装体的结构图与图3相同。因此,可省略对图8的说明中与在图3及图4中说明的内容重复的部分。
[0163]如图8所示,半导体封装体1002a包括引线框架202a和附着于引线框架202a的驱动器半导体芯片110及多个晶体管元件122胃!1、122¥1^122¥!1、122¥1^1221]!1、1221]匕
[0164]引线框架202a可包括由多个第一芯片焊盘212构成的晶体管芯片焊盘210和由单个第二芯片焊盘214构成的单个驱动器芯片焊盘220。
[0165]引线框架202a还可包括驱动器引线230、第一晶体管引线240及第二晶体管引线250 ο多条驱动器引线230可包括:第一延长引线236,其由沿作为多个第一芯片焊盘212对齐的方向的
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