集成电路组件及其封装组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种集成电路组件及其封装组件。所述集成电路组件包括：半导体裸芯片，包括分为m组的多个电子器件，每个电子器件包括不同极性的n个电极，其中m和n分别是大于1的整数；第一绝缘层，位于半导体裸芯片的所述表面上方；以及i个电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中i是大于1并且小于等于m*n的整数，其中，所述i个电源总线中的至少一个电源总线将至少两个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及所述i个电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。该集成电路组件可以避免使用指状引脚的引线框，从而可以简化引线框设计，并且减小互连电阻和改善散热。
【专利说明】集成电路组件及其封装组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体封装组件，更具体地涉及应用于开关型调节器的集成电路组件及其封装组件。
【背景技术】
[0002]开关型调节器，例如直流-直流变换器，用来给各种各样的电系统提供稳定的电压源。低电源设备中(如手提电脑、手机等)电池管理尤其需要高效率的直流-直流变换器。开关型调节器把输入直流电压转换成高频率电压，然后将高频输出电压进行滤波进而转换成直流输出电压。
[0003]图1示出了典型的开关型调节器10的电路示意图。该开关型调节器包括控制级和功率级。控制级包括控制芯片Ul。功率级包括功率器件Ql和Q2。功率器件例如为场效应晶体管或者双极型晶体管。功率器件Ql和Q2串联在输入电压Vin和地GND之间，其中间节点作为输出端Lx。控制芯片Ul的输入输出电极连接至输入输出电极10s，其驱动电极连接至功率器件Ql和Q2的各自栅电极，用于控制功率器件Ql和Q2的导通和断开，从而产生输出电流。
[0004]为了满足对开关型调节器的小型化、低控制电压和大输出电流的需求，在开关型调节器中可以采用并联的多个功率器件代替单个功率器件。然而，多个功率器件的电连接需要使用包括多个指状引脚的引线框，从而可能引入附加的互连电阻和散热问题。
[0005]因此，在应用于开关型调节器的集成电路组件中，期望进一步改进功率器件的布局和连接方式。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种集成电路组件及其封装组件，以解决多个电子器件的电连接对其性能造成不利影响的问题。
[0007]根据本发明的第一方面，提供一种集成电路组件，包括:半导体裸芯片，包括分为m组的多个电子器件，每个电子器件包括不同极性的η个电极，其中m和η分别是大于I的整数；第一绝缘层，位于半导体裸芯片的所述表面上方；以及i个电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中i是大于I并且小于等于m*n的整数，其中，所述i个电源总线中的至少一个电源总线将至少两个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及所述i个电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。
[0008]优选地，在所述集成电路组件中，所述电子器件是选自二极管、晶体管、电阻、电感中的至少一种。
[0009]优选地，在所述集成电路组件中，所述i个电源总线中的至少一个第一电源总线的平面延伸部分呈条带状；以及所述i个电源总线中的至少一个第二电源总线的平面延伸部分呈蜿蜒的折线状，使得所述至少一个第二电源总线的电流流动方向相对于所述至少一个第一电源总线的电流流动方向改变。
[0010]优选地，所述集成电路组件还包括:第二绝缘层，位于半导体裸芯片和第一绝缘层之间；以及j个互连部件，分别包括位于第二绝缘层上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中，所述j个互连部件中的至少两个互连部件分别将一个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及所述i个电源总线中的至少一个电源总线将所述至少两个互连部件彼此电连接。
[0011]优选地，在所述集成电路组件中，所述i个电源总线的平面延伸方向为第一方向，所述j个互连部件的平面延伸方向为第二方向，并且第一方向与第二方向交叉。
[0012]优选地，在所述集成电路组件中，第一方向与第二方向垂直。
[0013]优选地，在所述集成电路组件中，所述j个互连部件中的至少一个是分段的，并且所述i个电源总线中的至少一个将分段互连部件的不同段电连接在一起。
[0014]优选地，在所述集成电路组件中，所述i个电源总线中的至少一个是分段的。
[0015]优选地，在所述集成电路组件中，所述i个电源总线中的分段电源总线的平面延伸方向，与所述j个互连部件中的分段互连部件的平面延伸方向垂直，使得分段电源总线中的电流流动方向与分段互连部件中的电流流动方向垂直。
[0016]优选地，在所述集成电路组件中，所述j个互连部件中的至少一个将分段电源总线的不同段电连接在一起。
[0017]优选地，所述集成电路组件还包括引线框，所述引线框将将分段电源总线的至少两个不同段电连接在一起。
[0018]优选地，在所述集成电路组件中，所述电子器件是场效应晶体管，所述场效应晶体管的电极包括源极、漏极和栅极。
[0019]优选地，所述集成电路组件还包括引线框，其中所述i个电源总线连接至所述引线框。
[0020]根据本发明的第二方面，提供一种应用于开关型调节器的集成电路组件，包括:半导体裸芯片，包括分为两组的多个功率器件，每个功率器件包括在半导体裸芯片的表面上暴露的第一电极和第二电极；第一绝缘层，位于半导体裸芯片的所述表面上方；以及第一至第三电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中，第一电源总线将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二电源总线将第一组功率器件的第二电极以及第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第三电源总线将第二组功率器件的第二电极彼此电连接，以及第一至第三电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。
[0021]优选地，在所述集成电路组件中，第一和第三电源总线的平面延伸部分呈条带状；以及第二电源总线的平面延伸部分呈蜿蜒的折线状，使得第二电源总线的电流流动方向相对于第一和第三电源总线的电流流动方向改变。
[0022]优选地，所述集成电路组件还包括:第二绝缘层，位于半导体裸芯片和第一绝缘层之间；以及第一至第四互连部件，分别包括位于第二绝缘层上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中，第一互连部件将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二互连部件将第一组功率器件的第二电极彼此电连接，第三互连部件将第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第四互连部件将第二组功率器件的第二电极彼此电连接，以及第一电源总线连接第一互连部件，第二电源总线连接第二和第三互连部件，第三电源总线连接第四互连部件。
[0023]优选地，在所述集成电路组件中，第一至第三电源总线的平面延伸方向为第一方向，第一至第四互连部件的平面延伸方向为第二方向，并且第一方向与第二方向交叉。
[0024]优选地，在所述集成电路组件中，第一方向与第二方向垂直。
[0025]优选地，在所述集成电路组件中，第一至第四互连部件的至少一个是分段的，并且第一至第三电源总线将分段互连部件的不同段电连接在一起。
[0026]优选地，在所述集成电路组件中，第一至第三电源总线中的至少一个是分段的。
[0027]优选地，在所述集成电路组件中，第二互连部件、第三互连部件和第二电源总线均为分段的，第二互连部件的每段与第三互连部件的每段错开，并且第二电源总线的每段延伸方向与第二互连部件、第三互连部件中的每段延伸方向垂直，使得第二互连部件、第三互连部件中的电流流动方向与第二电源总线中的电流流动方向垂直。
[0028]优选地，在所述集成电路组件中，所述第一至第四互连部件将分段电源总线的不同段电连接在一起。
[0029]优选地，所述集成电路组件还包括引线框，并且所述引线框将分段电源总线的不同段电连接在一起。
[0030]优选地，在所述集成电路组件中，所述功率器件是场效应晶体管，所述第一电极是场效应晶体管的源极和漏极中的一个，所述第二电极是场效应晶体管的源极和漏极中的另一个。
[0031]优选地，所述集成电路组件还包括引线框，其中所述第一至第三电源总线连接至所述引线框。
[0032]根据本发明的第三方面，提供一种封装组件，包括:上述的集成电路组件；引线框，包括多个引脚，所述集成电路组件安装在所述引线框上；以及封装料，所述封装料覆盖所述集成电路组件，并且还覆盖所述引线框的至少一部分，使得所述多个引脚各自的一部分暴露用于外部电连接。
[0033]优选地，在所述封装组件中，所述集成电路组件包括导电凸块，并且所述导电凸块与所述引脚的上表面形成焊料互连。
[0034]优选地，在所述封装组件中，所述引脚包括第一厚度的第一部分和第二厚度的第二部分，其中第二厚度大于第一厚度，使得所述引脚的第一部分包含在封装料中，所述引脚的第二部分的端部和/或下表面暴露用于外部电连接。
[0035]优选地，在所述封装组件中，所述封装组件的底部包括四个底部侧边，其中所述引脚中的至少一个引脚包括两个或更多个第二部分，从而形成多个外部接触。
[0036]优选地，在所述封装组件中，所述至少一个引脚的至少一个第二部分位于封装组件的底部中间区域，至少另一个第二部分位于封装组件的底部侧边附近。
[0037]优选地，在所述封装组件中，所述至少一个引脚在封装组件内部连接至所述第一至第三电源总线中的一条电源总线。
[0038]优选地，在所述封装组件中，所述第一至第三电源总线中的至少一个是分段的，并且所述引脚中的至少一个引脚将分段的电源总线的不同段连接在一起，从而形成公共的外部接触。[0039]优选地，所述封装组件还包括:包括多个输入输出电极的控制芯片，其中，所述封装组件的底部具有第一至第四底部侧边，所述多个引脚包括用于电源总线的第一组引脚以及用于控制芯片的第二组引脚，第一电源总线与第一组引脚中的第一引脚相连，所述第一引脚包括的位于第一底部侧边的多个第二部分；第二电源总线与第一组引脚中的第二引脚相连，所述第二引脚包括分别位于第二和第三底部侧边的多个第二部分；第三电源总线与第一组引脚中的第三引脚相连，所述第三引脚包括分别位于第二和第三底部侧边以及底部中间区域的多个第二部分；以及所述控制芯片的所述多个输入输出电极分别连接至第二组引脚中的多个引脚，所述第二组引脚中的所述多个引脚包括分别位于第二至第四底部侧边的第二部分。
[0040]优选地，在所述封装组件中，所述多个引脚在第一底部侧边和第四底部侧边上形成的外部接触的数量相同，以及在第二底部侧边和第三底部侧边上形成的外部接触的数量相同。
[0041]优选地，在所述封装组件中，所述第一引脚的所述多个第二部分提供电压信号端子Vin和接地端子GND中的一个，所述第三引脚的所述多个第二部分提供电压信号端子Vin和接地端子GND中的另一个，所述第二引脚的所述多个第二部分开关节点信号端子LX。
[0042]根据本发明的集成电路组件，引线框不必针对功率器件组设计复杂布局的指状引脚，从而可以简化引线框的设计。即使功率器件组中的功率器件数量改变，也可以采用相同规格的引线框，从而可以实现引线框的标准化。进一步地，上述的电源总线可以与引线框之间实现大面积接触，从而可以减小互连电阻和改善散热效果。
[0043]在优选的实施例中，电源总线和可选的互连部件可以是分段的，从而不仅可以改善布局自由度,而且可以减小应力。
[0044]在优选的实施例中，电源总线和可选的互连部件可以改变电流流动方向，从而减小了寄生电感，改善了电性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0046]图1示出了典型的开关型调节器的电路示意图；
[0047]图2a、2b和2c分别示出根据本发明的第一实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件的透视图和沿不同方向截取的截面图；
[0048]图3a、3b和3c分别示出根据本发明的第二实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件的透视图和沿不同方向截取的截面图；
[0049]图4a、4b和4c分别示出根据本发明的第三实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件的透视图和沿不同方向截取的截面图；
[0050]图5a、5b和5c分别示出根据本发明的第四实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件的分解透视图和沿不同方向截取的截面图；
[0051]图6a、6b、6c和6d分别示出根据本发明的第四实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件的分解透视图和沿不同方向截取的截面图；以及
[0052]图7a、7b、7c和7d分别示出根据本发明的第五实施例的应用于开关型调节器的封装组件的分解透视图、底视图和不同位置的截面图；以及
[0053]图8a、8b、8c、8d和Se分别示出根据本发明的第六实施例的应用于开关型调节器的封装组件的分解透视图、底视图和不同位置的截面图。
【具体实施方式】
[0054]以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。
[0055]为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的组件结构。此外，还可能省略某些公知的细节，例如，在一些附图中未示出焊料、封装料、用于支撑引线框的支撑材料和/或外部框架。
[0056]应当理解，在描述组件结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。
[0057]在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如集成电路组件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。
[0058]图2a、2b和2c分别示出根据本发明的第一实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件100的透视图，以及沿线AA和线BB截取的截面图。如图2a所示，线AA横跨不同组的功率开关的第一电极和第二电极，线BB横跨同一组功率开关的所有功率开关的第一电极。
[0059]集成电路组件100包括半导体裸芯片110。在半导体裸芯片110中至少形成了两个功率器件组和/或可选的控制芯片。每个功率器件组包括并联在一起的多个功率器件。每个功率器件包括在半导体裸芯片的一个表面上暴露的第一电极和第二电极，以及位于该表面或与该表面相对的另一表面上的控制电极。在每个功率器件中，第一电极、第二电极和控制电极彼此电隔离。在以下的附图中，为了简明起见未描述控制电极。
[0060]功率器件例如是选自双极性晶体管和场效应晶体管的一种。在双极性晶体管的情形下，功率器件的第 一电极是发射极和集电极中的一个，第二电极是发射极和集电极中的另一个，控制电极是基极。在场效应晶体管的情形下，功率器件的第一电极是源极和漏极中的一个，第二电极是源极和漏中的另一个，控制电极是栅极。
[0061]在该实施例中，集成电路组件100包括2个功率器件组，每个功率器件组包括3个功率器件，从而形成2X3个功率器件的阵列。在替代的实施例中，每个功率器件组可以包括2个或更多的功率器件。第一功率器件组的一个功率器件与第二功率器件组的相应一个功率器件排成一列。例如，第一功率器件组的一个功率器件包括第一电极111-1a和第二电极lll-2a，第二功率器件组的一个功率器件包括第一电极112-la和第二电极112-2a，并且一个功率器件的第一电极112-la与另一个功率器件的第二电极lll_2a相邻,如图2b所示。第一功率器件组的3个功率器件排成一行，第二功率器件组的3个功率器件排成另一行，从而形成功率器件的阵列。例如，第一功率器件组的3个功率器件的第二电极lll_2a、lll-2b和lll_2c彼此相邻，如图2c所示。
[0062]集成电路组件100还包括第一绝缘层115以及用于外部电连接的第一电源总线116a、第二电源总线116b和第三电源总线116c。第一绝缘层115例如由氧化娃组成,位于半导体裸芯片110的表面上。第一电源总线116a、第二电源总线116b和第三电源总线116c例如由铝或铜组成，分别包括位于第一绝缘层115上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层115接触功率器件的电极的多个垂直通道部分。上述电源总线的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。第一电源总线116a与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第二电源总线116b与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极和第二个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第三电源总线116c与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。
[0063]为了提供外部电连接，第一电源总线116a、第二电源总线116b和第三电源总线116c与引线框之间可以经由导电凸块和/或焊球连接。在开关型调节器中，第一电源总线116a连接至电压信号端子Vin，第二电源总线116b连接至开关节点信号端子LX，第三电源总线116c连接至接地端子GND。
[0064]在上述的集成电路组件100中，由于使用第一至第三电源总线，引线框不必针对功率器件组设计复杂布局的指状引脚，从而可以简化引线框的设计。即使功率器件组中的功率器件数量改变，也可以采用相同规格的引线框，从而可以实现引线框的标准化。进一步地，上述的电源总线可以与引线框之间实现大面积接触，从而可以减小互连电阻和改善散热效果。
[0065]图3a、3b和3c分别示出根据本发明的第二实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件200的透视图，以及沿线AA和线BB截取的截面图。如图3a所示，线AA横跨不同组的功率开关的第一电极和第二电极，线BB横跨同一组功率开关的所有功率开关的第一电极。
[0066]集成电路组件200包括第一绝缘层215以及用于外部电连接的第一电源总线216a、第二电源总线216b和第三电源总线216c。第一绝缘层215例如由氧化娃组成，位于半导体裸芯片210的表面上。第一电源总线216a、第二电源总线216b和第三电源总线216c例如由铝或铜组成，分别包括位于第一绝缘层215上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层215接触功率器件的电极的多个垂直通道部分。第一电源总线216a与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第二电源总线216b与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极和第二个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第三电源总线216c与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。
[0067]为了提供外部电连接，第一电源总线216a、第二电源总线216b和第三电源总线216c与引线框之间可以经由导电凸块和/或焊球连接。在开关型调节器中，第一电源总线216a连接至电压信号端子Vin，第二电源总线216b连接至开关节点信号端子LX，第三电源总线216c连接至接地端子GND。
[0068]第二实施例与第一实施例的不同之处在于:在集成电路组件200中，第二电源总线216b的平面延伸部分呈蜿蜒的折线状。根据第二实施例的集成电路组件200的其他部分与根据第一实施例的集成电路组件100的相应部分相同。
[0069]在上述根据第二实施例的集成电路组件200中，相对于相邻的第一电源总线216a和第三电源总线216b，电流沿着第二电源总线216b的流动方向有时大致平行，有时大致垂直。因此，集成电路组件200进一步减小了寄生电感，改善了集成电路组件的电性能。
[0070]图4a、4b和4c分别示出根据本发明的第三实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件300的透视图，以及沿线AA和线BB截取的截面图。如图4a所示，线AA横跨不同组的功率开关的第一电极和第二电极，线BB横跨同一组功率开关的所有功率开关的第一电极。
[0071]集成电路组件300包括第一绝缘层313以及用于层间电连接的第一互连部件314a、第二互连部件314b、第三互连部件314c和第四互连部件314d。第一绝缘层313例如由氧化硅组成，位于半导体裸芯片310的表面上。第一互连部件314a、第二互连部件314b、第三互连部件314c和第四互连部件314d例如由铝或铜组成，分别包括位于第一绝缘层313上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层313接触功率器件的电极的多个垂直通道部分。
[0072]上述互连部件的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。第一互连部件314a与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第二互连部件314b与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。第三互连部件314c与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第四互连部件314d与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。
[0073]集成电路组件300还包括第二绝缘层315以及用于外部电连接的第一电源总线316a、第二电源总线316b和第三电源总线316c。第二绝缘层315例如由氧化娃组成,位于第一绝缘层313的表面上。第一电源总线316a、第二电源总线316b和第三电源总线316c例如由铝或铜组成，分别包括位于第二绝缘层315上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层315接触第一互连部件314a、第二互连部件314b、第三互连部件314c和第四互连部件314d中的至少一个互连部件的多个垂直通道部分。
[0074]上述电源总线的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向交叉。优选地，电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向彼此垂直。第一电源总线316a与第一互连部件314a电连接。第二电源总线316b与第二互连部件314b和第三互连部件314c均电连接。第三电源总线316c与第四互连部件314a电连接。
[0075]为了提供外部电连接，第一电源总线316a、第二电源总线316b和第三电源总线316c与引线框之间可以经由导电凸块和/或焊球连接。在开关型调节器中，第一电源总线316a连接至电压信号端子Vin，第二电源总线316b连接至开关节点信号端子LX，第三电源总线316c连接至接地端子GND。
[0076]第三实施例与第一实施例的不同之处在于:在集成电路组件300中，第一电源总线316a、第二电源总线316b和第三电源总线316c经由第一互连部件314a、第二互连部件314b、第三互连部件314c和第四互连部件314连接至功率器件的各个电极。根据第三实施例的集成电路组件300的其他部分与根据第一实施例的集成电路组件100的相应部分相同。
[0077]在上述根据第三实施例的集成电路组件300中，即使第一个功率器件组中的一个功率器件与第二个功率器件组中的相应功率器件彼此隔开一定距离，或者中间设置其他元件，也可以利用互连部件首先互连相同组的所有功率器件，然后利用电源总线实现外部连接。因此，集成电路组件300进一步提供了功率器件的布局自由度。
[0078]图5a、5b和5c分别示出根据本发明的第四实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件400的分解透视图，以及沿线AA和线BB截取的截面图。如图5a所示，线AA横跨不同组的功率开关的第一电极和第二电极，线BB横跨同一组功率开关的所有功率开关的第一电极。
[0079]集成电路组件400包括第一绝缘层413以及用于层间电连接的第一互连部件414a、第二互连部件414b、第三互连部件414c和第四互连部件414d。第一绝缘层413例如由氧化硅组成，位于半导体裸芯片410的表面上。第一互连部件414a、第二互连部件414b、第三互连部件414c和第四互连部件414d例如由铝或铜组成，分别包括位于第一绝缘层413上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层413接触功率器件的电极的多个垂直通道部分。
[0080]上述互连部件的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。第一互连部件414a与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第二互连部件414b与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。第三互连部件414c与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第四互连部件414d与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。
[0081]集成电路组件400包括第二绝缘层415以及用于外部电连接的第一电源总线416a、第二电源总线416b和第三电源总线416c。第二绝缘层415例如由氧化硅组成，位于第一绝缘层413的表面上。第一电源总线416a、第二电源总线416b和第三电源总线416c例如由铝或铜组成，分别包括位于第二绝缘层415上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层415接触第一互连部件414a、第二互连部件414b、第三互连部件414c和第四互连部件414d中的至少一个互连部件的多个垂直通道部分。
[0082]上述电源总线的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向平行或交叉。优选地，电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向彼此垂直。第一电源总线416a与第一互连部件414a电连接。第二电源总线416b与第二互连部件414b和第三互连部件414c均电连接。第三电源总线416c与第四互连部件414d电连接。
[0083]为了提供外部电连接，第一电源总线416a、第二电源总线416b和第三电源总线416c与引线框之间可以经由导电凸块和/或焊球连接。在开关型调节器中，第一电源总线416a连接至电压信号端子Vin，第二电源总线416b连接至开关节点信号端子LX，第三电源总线416c连接至接地端子GND。
[0084]第四实施例与第三实施例的不同之处在于:在集成电路组件400中，第二互连部件414b、第三互连部件414c和第二电源总线416b均为分段的，如图5b和5c所示。第二互连部件414b的每段与第三互连部件414c的每段错开。第二电源总线416b的每段延伸方向与第二互连部件414b、第三互连部件414c中的每段延伸方向垂直，并且连接第二互连部件414b中的一段和第三互连部件414c中的一段。第二互连部件414b和第三互连部件414c将第二电源总线416b的不同段连接在一起。另一方面，第二电源总线416b的不同段将第二互连部件414b和第三互连部件414c的不同段连接在一起。根据第四实施例的集成电路组件400的其他部分与根据第三实施例的集成电路组件100的相应部分相同。
[0085]在上述根据第四实施例的集成电路组件400中，分段的电源总线和互连部件不仅可以改善布局自由度，而且可以减小应力。此外，第二互连部件414b、第三互连部件414c中的电流流动方向与第二电源总线416b中的电流流动方向垂直。相对于相邻的第一电源总线416a和第三电源总线416b，电流沿着第二互连部件414b、第三互连部件414c和第二电源总线416b的流动方向有时大致平行，有时大致垂直。因此，集成电路组件400进一步减小了寄生电感，改善了集成电路组件的电性能。
[0086]图6a、6b、6c和6d分别示出根据本发明的第五实施例的应用于开关型调节器的集成电路组件500的分解透视图，以及沿线AA、线BlBl和B2B2截取的截面图。如图6a所示，线AA横跨不同组的功率开关的第一电极和第二电极，线BlBl横跨第二组功率开关的所有功率开关的第二电极，线B2B2横跨第一组功率开关的所有功率开关的第二电极。
[0087]集成电路组件500包括第一绝缘层513以及用于层间电连接的第一互连部件514a、第二互连部件514b、第三互连部件514c和第四互连部件514d。第一绝缘层513例如由氧化硅组成，位于半导体裸芯片410的表面上。第一互连部件514a、第二互连部件514b、第三互连部件514c和第四互连部件514d例如由铝或铜组成，分别包括位于第一绝缘层513上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层513接触功率器件的电极的多个垂直通道部分。
[0088]上述互连部件的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。第一互连部件514a与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第二互连部件514b与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。第三互连部件514c与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第一电极电连接。第四互连部件514d与第二个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接。
[0089]集成电路组件500包括第二绝缘层515以及用于外部电连接的第一电源总线516a、第二电源总线516b和第三电源总线516c。第二绝缘层515例如由氧化娃组成,位于第一绝缘层513的表面上。第一电源总线516a、第二电源总线516b和第三电源总线516c例如由铝或铜组成，分别包括位于第二绝缘层515上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层515接触第一互连部件514a、第二互连部件514b、第三互连部件514c和第四互连部件514d中的至少一个互连部件的多个垂直通道部分。
[0090]上述电源总线的各自平面延伸部分例如为条带状且彼此平行。电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向交叉。优选地，电源总线的平面延伸部分的延伸方向与互连部件的延伸部分的延伸方向彼此垂直。第一电源总线516a与第二互连部件514b和第四互连部件514d均电连接。第二电源总线516b与第三互连部件514c电连接。第三电源总线516c与第一互连部件514a电连接。
[0091]为了提供外部电连接，第一电源总线516a、第二电源总线516b和第三电源总线516c与引线框之间可以经由导电凸块和/或焊球连接。在开关型调节器中，第一电源总线516a的一部分可以作为电压信号端子LX,第二电源总线516b的一部分可以作为作为开关节点信号端子Vin，第三电源总线516c连接至接地端子GND。
[0092]第五实施例与第三实施例的不同之处在于:在集成电路组件500中，第一互连部件514a、第三互连部件514c和第四电源总线514d均为分段的，如图5b和5c所不。第一互连部件514a、第三互连部件514c和第四电源总线514d的每段错开。第一电源总线516a不仅将第二互连部件514b和第四互连部件514d电连接在一起，而且将第四互连部件514d的不同段电连接在一起。第二电源总线516b将第三互连部件514c的不同段电连接在一起。第三电源总线516c将第一互连部件514a的不同段电连接在一起。根据第五实施例的集成电路组件500的其他部分与根据第三实施例的集成电路组件100的相应部分相同。
[0093]在上述根据第五实施例的集成电路组件500中，分段的互连部件不仅可以改善布局自由度，而且可以减小应力。即使第一个功率器件组中的一个功率器件与第二个功率器件组中的相应功率器件彼此隔开一定距离，或者中间设置其他元件，也可以利用互连部件首先互连相同组的所有功率器件，然后利用电源总线实现外部连接。因此，集成电路组件500进一步提供了功率器件的布局自由度。
[0094]图7a、7b、7c和7d分别示出根据本发明的第五实施例的应用于开关型调节器的封装组件1000的分解透视图、底视图、以及沿线AA和线BB截取的截面图。如图7b所示，线AA沿着其中一条电源总线的长度方向延伸，并且横跨该电源总线的外部引脚，线BB沿着另一条电源总线的长度方向延伸，并且横跨该电源总线的外部引脚。
[0095]作为示例，在封装组件1000中包含根据本发明的第一实施例的集成电路组件100。如上文所述，集成电路组件100包括半导体裸芯片110、第一电源总线116a、第二电源总线116b和第三电源总线116c,以及第一绝缘层115。在半导体裸芯片110内部,第一电源总线116a将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二电源总线116b将第一组功率器件的第二电极以及第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第三电源总线116c将第二组功率器件的第二电极彼此电连接。
[0096]集成电路组件100包括多个导电凸块118(和/或焊球)。在图7a中为了清楚起见，将导电凸块118表示为与集成电路组件100分离。然而，应当理解，导电凸块118实际上是集成电路组件100的一部分。第一电源总线116a、第二电源总线116b和第三电源总线116c的每一个与至少一个导电凸块互连。集成电路组件100还可以包括与功率器件一起形成在半导体裸芯片110中的控制芯片(未示出)。控制芯片的输入输出电极分别与导电凸块118互连。
[0097]集成电路组件100安装在引线框600上。例如，集成电路组件100的导电凸块118与引线框600的引脚的上表面形成焊料互连。引线框600的引脚包括第一厚度的第一部分
以及第二厚度的第二部分，其中第一厚度小于第二厚度。
[0098]封装料700覆盖集成电路组件100，并且还覆盖弓I线框600的至少一部分。在引线框600中，引脚的第一部分包含在封装料700中，第二部分的端部或下表面暴露用于外部电连接。每一条引脚可以包括两个或更多个第二部分，从而形成多个外部接触。可以通过选定区域的蚀刻或压印形成引脚的第一部分和第二部分。
[0099]封装组件1000的底部具有第一至第四底部侧边。所述多个引脚包括用于电源总线的第一组引脚以及用于控制芯片的第二组引脚。例如，所述多个引脚在第一底部侧边和第四底部侧边上形成的外部接触的数量相同，以及在第二底部侧边和第三底部侧边上形成的外部接触的数量相同。
[0100]在一个实例中，引线框600的第一引脚601a与集成电路组件100的第一电源总线116a相连接，引线框600的第二引脚601b与集成电路组件100的第二电源总线116b相连接，引线框600的第三引脚601c与集成电路组件100的第三电源总线116c相连接。例如，引线框600的第一引脚601a提供电压信号端子Vin，引线框600的第二引脚601b提供开关节点信号端子LX，引线框600的第三引脚601c提供接地端子GND。[0101]第一引脚601a包括位于封装组件1000的第一侧边的三个第二部分，第二引脚601b包括分别位于封装组件1000的第二侧边和第三侧边的各一个第二部分，第三引脚601c包括分别位于封装组件1000的第二侧边和第三侧边的各一个第二部分以及位于封装组件1000中间的一个第二部分。
[0102]图8a、8b、8c、8d和Se分别示出根据本发明的第六实施例的应用于开关型调节器的封装组件2000的分解透视图、底视图、以及沿线AA、线BB和线CC截取的不同位置的截面图。如图Sb所示，线AA、线BB和线CC分别沿着不同电源总线的长度方向延伸，并且横跨相应电源总线的外部引脚。
[0103]作为示例，在封装组件2000中包含根据本发明的第四实施例的集成电路组件400。如上文所述，集成电路组件400包括半导体裸芯片410、第一电源总线416a、第二电源总线416b和第三电源总线416c,以及第一绝缘层415。在半导体裸芯片410内部,第一电源总线416a将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二电源总线416b将第一组功率器件的第二电极以及第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第三电源总线416c将第二组功率器件的第二电极彼此电连接。
[0104]集成电路组件400包括多个导电凸块418 (和/或焊球)。在图8a中为了清楚起见，将导电凸块418表示为与集成电路组件400分离。然而，应当理解，导电凸块418实际上是集成电路组件400的一部分。第一电源总线416a、第二电源总线416b和第三电源总线416c的每一个与至少一个导电凸块互连。集成电路组件400还可以包括与功率器件一起形成在半导体裸芯片410中的控制芯片(未示出)。控制芯片的输入输出电极分别与导电凸块418互连。
[0105]集成电路组件400安装在引线框600上。例如，集成电路组件400的导电凸块418与引线框600的引脚的上表面形成焊料互连。引线框600的引脚包括第一厚度的第一部分
以及第二厚度的第二部分，其中第一厚度小于第二厚度。
[0106]封装料700覆盖集成电路组件400，并且还覆盖引线框600的至少一部分。在引线框600中，引脚的第一部分包含在封装料700中，第二部分的端部或下表面暴露用于外部电连接。每一条引脚可以包括两个或更多个第二部分，从而形成多个外部接触。可以通过选定区域的蚀刻或压印形成引脚的第一部分和第二部分形成引脚的第一部分和第二部分。
[0107]封装组件2000的底部具有第一至第四底部侧边。所述多个引脚包括用于电源总线的第一组引脚以及用于控制芯片的第二组引脚。例如，所述多个引脚在第一底部侧边和第四底部侧边上形成的外部接触的数量相同，以及在第二底部侧边和第三底部侧边上形成的外部接触的数量相同。
[0108]在一个实例中，引线框600的第一引脚601a与集成电路组件400的第一电源总线416a相连接，引线框600的第二引脚601b与集成电路组件400的第二电源总线416b相连接，引线框600的第三引脚601c与集成电路组件400的第三电源总线416c相连接。例如，引线框600的第一引脚601a提供电压信号端子Vin，引线框600的第二引脚601b提供开关节点信号端子LX，引线框600的第三引脚601c提供接地端子GND。
[0109]参见图5a所示的第四实施例，集成电路组件400中的第二电源总线416b是分段的。在集成电路组件400内部，第二互连部件414b和第三互连部件414c将第二电源总线416b的不同段连接在一起，并且与第一个功率器件组中的每一个功率器件的第二电极电连接，从而实现第二电源总线416b与功率器件之间的电连接。在集成电路组件400外部，弓丨线框600的第二引脚601b将第二电源总线416b的不同段连接在一起，从而提供公共的外部电连接，如图8d所示。
[0110] 第一引脚601a包括位于封装组件2000的第一侧边的三个第二部分，第二引脚601b包括分别位于封装组件2000的第二侧边和第三侧边的各一个第二部分，第三引脚601c包括分别位于封装组件2000的第二侧边和第三侧边的各一个第二部分以及位于封装组件2000中间的一个第二部分。引线框600的其他引脚可以用于为半导体裸芯片410中的控制芯片的电极提供外部电连接。
[0111]与现有技术的封装组件不同，在本发明的封装组件1000和2000中，引线框600不仅包括在封装组件的底部四个侧边暴露的至少一个第二部分，而且包括位于封装组件的底部中间区域的至少另一个第二部分，例如图7b、图Sb所示的中间部分。该中间部分可以减小连接电阻，提高电流承载能力，而且可以用作热沉焊盘，改善封装组件的散热效果。
[0112]例如，常规的无引线四方扁平封装(QFN)包括位于封装组件的底部中间区域的管芯垫和位于封装组件的底部四个侧边的多个外部连接端子。在本发明的封装组件1000和2000在应用于QFN时，采用位于封装组件的底部中间区域的第二部分代替管芯垫。也即，在本发明的封装组件中，将封装组件的底部中间区域兼用作外部连接端子和热沉焊盘。
[0113]在上述实施例中，描述了包括功率器件和电源总线的集成电路组件以及封装组件。
[0114]在替代的实施例中，可以采用选自二极管、晶体管、电阻、电感中的至少一种电子器件来代替功率器件。
[0115]此外，在替代的实施例中，电子器件可以分为m组，并且每个电子器件可以包括η个电极，其中m和η分别是大于I的整数。第一绝缘层位于半导体裸芯片的所述表面上方。集成电路组件还包括i个电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中i是大于I并且小于等于m*n的整数。所述i个电源总线中的至少一个电源总线将至少两个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及所述i个电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。
[0116]应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0117]依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属【技术领域】技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【权利要求】
1.一种集成电路组件，包括: 半导体裸芯片，包括分为m组的多个电子器件，每个电子器件包括不同极性的η个电极，其中m和η分别是大于I的整数； 第一绝缘层，位于半导体裸芯片的所述表面上方；以及 i个电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接器件的各个电极的多个垂直通道部分，其中i是大于I并且小于等于m*n的整数， 其中，所述i个电源总线中的至少一个电源总线将至少两个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及 所述i个电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。
2.根据权利要求1所述的集成电路组件,其中 所述i个电源总线中的至少一个第一电源总线的平面延伸部分呈条带状；以及所述i个电源总线中的至少一个第二电源总线的平面延伸部分呈蜿蜒的折线状，使得所述至少一个第二电源总线的电流流动方向相对于所述至少一个第一电源总线的电流流动方向改变。
3.根据权利要求1所述的集成电路组件，还包括: 第二绝缘层，位于半导体裸芯片和第一绝缘层之间；以及 j个互连部件，分别包括位于第二绝缘层上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分， 其中，所述j个互连部件中的至少两个互连部件分别将一个电子器件组中的所有器件的一个电极彼此电连接，以及 所述i个电源总线中的至少一个电源总线将所述至少两个互连部件彼此电连接。
4.根据权利要求3所述的集成电路组件，其中所述i个电源总线的平面延伸方向为第一方向，所述j个互连部件的平面延伸方向为第二方向，并且第一方向与第二方向交叉。
5.根据权利要求4所述的集成电路组件,其中第一方向与第二方向垂直。
6.根据权利要求3所述的集成电路组件，其中 所述j个互连部件中的至少一个是分段的，并且所述i个电源总线中的至少一个将分段互连部件的不同段电连接在一起。
7.根据权利要求6所述的集成电路组件，其中 所述i个电源总线中的至少一个是分段的。
8.根据权利要求7所述的集成电路组件，其中 所述i个电源总线中的分段电源总线的平面延伸方向，与所述j个互连部件中的分段互连部件的平面延伸方向垂直，使得分段电源总线中的电流流动方向与分段互连部件中的电流流动方向垂直。
9.根据权利要求7中所述的集成电路组件，其中，所述j个互连部件中的至少一个将分段电源总线的不同段电连接在一起。
10.根据权利要求7中所述的集成电路组件，还包括引线框，所述引线框将将分段电源总线的至少两个不同段电连接在一起。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的集成电路组件，还包括引线框，其中所述i个电源总线连接至所述引线框。
12.—种应用于开关型调节器的集成电路组件，包括: 半导体裸芯片，包括分为两组的多个功率器件，每个功率器件包括在半导体裸芯片的表面上暴露的第一电极和第二电极； 第一绝缘层，位于半导体裸芯片的所述表面上方；以及 第一至第三电源总线，分别包括位于第一绝缘层上的平面延伸部分和穿过第一绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分， 其中，第一电源总线将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二电源总线将第一组功率器件的第二电极以及第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第三电源总线将第二组功率器件的第二电极彼此电连接，以及 第一至第三电源总线中的每一个连接至一个外部连接端子。
13.根据权利要求12所述的集成电路组件，其中 第一和第三电源总线的平面延伸部分呈条带状；以及 第二电源总线的平面延伸部分呈蜿蜒的折线状，使得第二电源总线的电流流动方向相对于第一和第三电源总线的电流流动方向改变。
14.根据权利要求12所述的集成电路组件，还包括: 第二绝缘层，位于半导体裸芯片和第一绝缘层之间；以及 第一至第四互连部件，分别包括位于第二绝缘层上的平面延伸部分和穿过第二绝缘层连接功率器件的各个电极的多个垂直通道部分， 其中，第一互连部件将第一组功率器件的第一电极彼此电连接，第二互连部件将第一组功率器件的第二电极彼此电连接，第三互连部件将第二组功率器件的第一电极彼此电连接，第四互连部件将第二组功率器件的第二电极彼此电连接，以及 第一电源总线连接第一互连部件，第二电源总线连接第二和第三互连部件，第三电源总线连接第四互连部件。
15.根据权利要求14所述的集成电路组件，其中第一至第三电源总线的平面延伸方向为第一方向，第一至第四互连部件的平面延伸方向为第二方向，并且第一方向与第二方向交叉。
16.根据权利要求14所述的集成电路组件，其中第一方向与第二方向垂直。
17.根据权利要求14所述的集成电路组件，其中 第一至第四互连部件的至少一个是分段的，并且第一至第三电源总线将分段互连部件的不同段电连接在一起。
18.根据权利要求17所述的集成电路组件，其中 第一至第三电源总线中的至少一个是分段的。
19.根据权利要求18所述的集成电路组件，其中 第二互连部件、第三互连部件和第二电源总线均为分段的，第二互连部件的每段与第三互连部件的每段错开，并且第二电源总线的每段延伸方向与第二互连部件、第三互连部件中的每段延伸方向垂直，使得第二互连部件、第三互连部件中的电流流动方向与第二电源总线中的电流流动方向垂直。
20.根据权利要求18所述的集成电路组件，其中，所述第一至第四互连部件将分段电源总线的不同段电连接在一起。
21.根据权利要求18所述的集成电路组件，还包括引线框，并且所述引线框将分段电源总线的不同段电连接在一起。
22.根据权利要求12-19中任一项所述的集成电路组件，还包括引线框，其中所述第一至第三电源总线连接至所述引线框。
23.一种封装组件，包括: 根据权利要求12-22中任一项所述的集成电路组件； 引线框，包括多个引脚，所述集成电路组件安装在所述弓丨线框上；以及封装料，所述封装料覆盖所述集成电路组件，并且还覆盖所述引线框的至少一部分，使得所述多个引脚各自的一部分暴露用于外部电连接。
24.根据权利要求23所述的封装组件，其中，所述集成电路组件包括导电凸块，并且所述导电凸块与所述引脚的上表面形成焊料互连。
25.根据权利要求24所述的封装组件，其中，所述引脚包括第一厚度的第一部分和第二厚度的第二部分，其中第二厚度大于第一厚度，使得所述引脚的第一部分包含在封装料中，所述引脚的第二部分的端部和/或下表面暴露用于外部电连接。
26.根据权利要求25所述的封装组件，所述封装组件的底部包括四个底部侧边，其中所述引脚中的至少一个引脚包括两个或更多个第二部分，从而形成多个外部接触。
27.根据权利要求26所述的封装组件，其中所述至少一个引脚的至少一个第二部分位于封装组件的底部中间区域，至少另一个第二部分位于封装组件的底部侧边附近。
28.根据权利要求26所述的封装组件，其中所述至少一个引脚在封装组件内部连接至所述第一至第三电源总线中的一条电源总线。
29.根据权利要求25所述的封装组件，其中所述第一至第三电源总线中的至少一个是分段的，并且所述引脚中的至少一个引脚将分段的电源总线的不同段连接在一起，从而形成公共的外部接触。
30.根据权利要求25所述的封装组件，还包括: 包括多个输入输出电极的控制芯片， 其中，所述封装组件的底部具有第一至第四底部侧边，所述多个引脚包括用于电源总线的第一组引脚以及用于控制芯片的第二组引脚， 第一电源总线与第一组引脚中的第一引脚相连，所述第一引脚包括的位于第一底部侧边的多个第二部分； 第二电源总线与第一组引脚中的第二引脚相连，所述第二引脚包括分别位于第二和第三底部侧边的多个第二部分； 第三电源总线与第一组引脚中的第三引脚相连，所述第三引脚包括分别位于第二和第三底部侧边以及底部中间区域的多个第二部分；以及 所述控制芯片的所述多个输入输出电极分别连接至第二组引脚中的多个引脚，所述第二组引脚中的所述多个引脚包括分别位于第二至第四底部侧边的第二部分。
31.根据权利要求30所述的封装组件，其中，所述多个引脚在第一底部侧边和第四底部侧边上形成的外部接触的数量相同，以及在第二底部侧边和第三底部侧边上形成的外部接触的数量相同。
32.根据权利要求30所述的封装组件，其中，所述第一引脚的所述多个第二部分提供电压信号端子和接地端子中的一个，所述第三引脚的所述多个第二部分提供电压信号端子和接地端子中的 另一个，所述第二引脚的所述多个第二部分开关节点信号端子。
【文档编号】H01L23/495GK103985694SQ201410242479
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】叶佳明, 谭小春 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司