集成电路封装制造技术

提供一种集成电路IC封装，具有从所述IC封装伸出，用于将所述IC封装与印刷电路板PCB电性连接的一个或多个引脚。所述IC封装具有带有第一电子元件的第一管芯、带有第二电子元件的第二管芯、以及具有平面表面的导电板。所述第一电子元件可以是半导体电源装置而所述第二电子元件可以是控制电路。所述导电板的平面表面被同时电性连接到所述第一管芯的平面表面以及一个或更多个引脚，从而在所述第一管芯和所述一个或更多个引脚之间建立电性连接。所述第二管芯可以被布置在所述导电板的顶部。作为备选方案，具有第三电子元件的第三管芯可以被布置在所述导电板的顶部。

【技术实现步骤摘要】
集成电路封装
本文件涉及集成电路IC封装的领域。特别地，本文件涉及用于在单个IC封装中组装两个或三个带有相应的电子元件的管芯的技术。
技术介绍
AC/DC转换器用作多种应用的电源。这些应用的范围包括从便携式电子装置的电源适配器到用于网络设备和家用电器的电源。用于实现AC/DC转换器的传统的IC封装包括半导体电源装置和用于控制所述半导体电源装置的数字控制器。Legacy类型的IC封装(例如小外形集成电路SOIC、塑料双列直插式封装PDIP、薄型收缩小外形封装TSSOP、袖珍型小外形封装MSOP、收缩小外形封装SSOP、或者双列扁平无引线DFN)经常被应用。在封装时，管芯也就是半导体材料块被封装在IC封装中，其用作支撑的壳体，用以防止物理损伤和腐蚀。此外，所述IC封装支撑了电气接触点(表现为引线或引脚)，其将管芯与印刷电路板PCB连接，所述IC封装可以被安装到所述印刷电路板PCB上。一般来说，需要考虑几个设计时的考虑因素。例如，使管芯耗尽、穿过IC封装、并进入PCB的载流路径的电气特性必须被仔细地进行设计。具体而言，所期望的是在后的载流路径呈现出较低的电阻、较低的电容及较低的电感。另一方面，机械可靠性是一个重要的设计标准。IC管芯负责保护芯片的安全免受潜在的破坏。其封装必须抵抗物理破坏并提供气密性的密封以隔离水分。滞留的水分的扩散可能会导致不同材料和结构的内部分离(分层)。裂缝可能会延伸到IC封装的表面，并且在最严重的情况下，整个IC封装可能会膨胀及爆裂。这被称为“爆米花”效应。最后，也需要考虑热学上的考虑因素。为管芯提供有效的散热也是IC封装的职责。对于用于AC/DC转换器中的半导体电源装置而言尤其如此。
技术实现思路
本文件解决了如上所述的技术问题。具体而言，本文件解决了这样的问题：提供一种IC封装，其具有改善的电气和热学特性，而且对分层具有抵抗力。本文件还在单个的IC封装中通过集成第三硅管芯而展示了附加其他功能的能力。根据一个方面，一种集成电路IC封装包括从所述IC封装伸出，用于将所述IC封装与印刷电路板PCB电性连接的一个或更多个引脚(也可表现为引线或焊盘)。进一步地，所述IC封装包括：包括第一电子元件的第一管芯、包括第二电子元件的第二管芯、以及具有平面表面的导电板。所述导电板被电性连接到所述一个或更多个引脚。所述导电板的平面表面被电性连接到所述第一管芯的平面表面，从而在所述第一管芯和所述一个或更多个引脚之间建立电性连接。可选地，所述一个或多个引脚可以被电性连接到所述导电板的所述平面表面。例如，所述IC封装可以是小外形集成电路SOIC封装或者双列扁平无引线DFN封装。作为备选方案，所述IC封装可以是其他的鸥翼型封装，例如TSSMOP、MSOP、或者SSOP。管芯被认为是半导体材料制成的块体，电子元件，例如所述第一电子元件或者所述第二电子元件，被形成在所述管芯上。所述第一电子元件可以是例如晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、双极结型晶体管BJT、绝缘栅双极晶体管IGBT、MOS门控晶闸管、或者其他的半导体电源装置。所述第二电子元件可以是例如控制电路，用于控制包含在所述第一管芯中的晶体管的工作。例如，包含在所述第一管芯中的所述第一电子元件可以是MOSFET，而所述第一管芯的平面表面可以包括所述MOSFET的源极端。换言之，由所述导电板建立的所述电性连接可以是所述一个或更多个引脚与所述MOSFET的源极端之间的电性连接。为了简化下面的描述，并且不失去普遍性，所述一个或更多个引脚将会被表现为源极引脚。所述源极引脚可以是例如J型引线或者鸥翼型引线，它们能够从所述IC封装的一端，例如长端，延伸出来。所述导电板可以是例如扁平的金属板，由例如铜、银、铝或金等材料制成。特别地，所述导电板可以具有扁平的立方体形状，特别是扁平的长方体形状。因此，所述导电板的平面表面可以是例如具有矩形形状的平面表面。本领域技术人员将会很容易地理解，在实践中，所述导电板的所述平面表面在其几何学意义上可能并不是完美的平面。相反地，这里假定“平面”表面的概念也涵盖了略微凸凹不平的基本上为平面的表面。具体地，所述导电板的所述平面表面可以包括一个具有导电环氧树脂的层，所述导电环氧树脂用于将所述导电板的所述平面表面贴附在所述第一管芯的平面表面上和/或所述源极引脚上。在另一种方式中，所述导电板的所述平面表面的不够完美的平面度可能是例如具有不同厚度的导电环氧树脂层导致的结果。或者，所述导电板的所述平面表面的不够完美的平面度可能并不是由所述导电环氧树脂层导致的，而是由所述导电板的其余部分的不够完善的制造工艺导致的。在以下的描述中，所述导电板的所述平面表面将会被不失去普遍性地表现为所述导电板的底部表面。所述第一管芯可以实质上具有立方体形的形状，例如长方体形状。这样，所述第一管芯的平面表面可以是例如矩形的平面表面。与所述导电板相似，所述第一管芯可以并不是完美的长方体，而所述第一管芯的平面表面可以并不是完美的平面。相反地，显而易见的是“平面形”表面的概念也涵盖了所述第一管芯的略微凸凹不平的、但是至少在很大程度上基本上为平面的表面。所述第一管芯和所述源极引脚之间的电性连接可以仅仅通过所述导电板来建立。换句话说，所述IC封装可以不包括任何处于所述源极引脚和所述第一管芯之间的焊线或者类似的电性连接。在技术实施的传统情况下，多条焊线将会在所述第一管芯和所述源极引脚之间携带很高的电流。与这种实施方式相比，所述导电板显示出以下的优点：完成了具有低电阻和低电感的电性连接。与此同时，所述导电板能够允许相比于根据现有技术已知的互连技术更高的热通量，并且在所述IC封装中，特别是在所述第一管芯中产生的热量可以被更加有效地引导出去。总而言之，所述导电板担负了散热器和具有减小的电阻及电感的寄生最小化装置的功能。为了使所述IC封装的电学和热学特效达到最佳，处于所述导电板的底部表面和所述第一管芯的平面表面之间的第一接触区域可以被最大化。为此目的，所述底部表面的尺寸(例如它的宽度和/或它的长度)可以被选择为足够大的以覆盖所述第一管芯的平面表面。此外，如果所述底部表面和所述第一管芯的平面表面两者都具有矩形形状，则这两个表面的边缘可以被对准，以使得所述第一管芯和所述导电板之间的重叠最大化。依照相似的方式，所述导电板的底部表面和所述源极引脚之间的第二接触区域可以通过对所述导电板和所述源极引脚的尺寸的适当选择而被增大。为此目的，至少两个源极引脚可以通过引脚框架被电性连接在所述IC封装中，而且所述导电板的底部表面可以被电性连接到所述引脚框架。在一些众所周知的IC封装类型中，所述引脚框架也可以被认为是引线框架。作为进一步的优点，所述导电板不需要任何弯曲的形状或者任何用于形成所述导电板并且将其安装在所述第一管芯和所述源极引脚(或者所述引脚框架)上的复杂工具。与现有的工艺技术例如使用具有特定形状的铜质夹具导体的技术相反，可以使用简单的金属板来将所述第一管芯固定到位并且在所述第一管芯和所述源极引脚之间建立电性连接。扁平的金属板可以例如通过冲压或锯切工艺被容易地获得，而且能够利用标准的选取和放置工具被连接到IC封装上。具体而言，用于安装所述导电板的选取和放置工具可以与用于安装所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路IC封装，包括：从所述IC封装伸出，用于将所述IC封装与印刷电路板PCB电性连接的一个或更多个引脚；包含有第一电子元件的第一管芯；包含有第二电子元件的第二管芯；以及具有平面表面的导电板，其中所述导电板被电性地连接到所述一个或更多个引脚；其中所述导电板的所述平面表面被电性地连接到所述第一管芯的平面表面，从而在所述第一管芯和所述一个或更多个引脚之间建立电性连接。

【技术特征摘要】
2016.12.02 US 15/367,6941.一种集成电路IC封装，包括：从所述IC封装伸出，用于将所述IC封装与印刷电路板PCB电性连接的一个或更多个引脚；包含有第一电子元件的第一管芯；包含有第二电子元件的第二管芯；以及具有平面表面的导电板，其中所述导电板被电性地连接到所述一个或更多个引脚；其中所述导电板的所述平面表面被电性地连接到所述第一管芯的平面表面，从而在所述第一管芯和所述一个或更多个引脚之间建立电性连接。2.根据权利要求1所述的IC封装，其中所述一个或更多个引脚被电性地连接到所述导电板的平面表面。3.根据权利要求1或2所述的IC封装，其中所述第一电子元件为晶体管而所述第二电子元件为用于控制所述晶体管的工作的控制电路。4.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，其中至少两个引脚被通过引脚框架电性地连接在所述IC封装中，且所述导电板的平面表面被电性地连接到所述引脚框架。5.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，进一步包括至少一个控制引脚，其中所述第二管芯被通过丝焊方式与所述至少一个控制引脚连接，用于建立与所述PCB的电性接触，且所述至少一个控制引脚与被电性地连接到所述导电板的所述一个或更多个引脚隔离。6.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，其中所述第一管芯和所述一个或更多个引脚之间的电性连接被仅仅通过所述导电板建立。(说明：不包括任何的丝焊连接或者由铜/银/铝/金制成的相似的电性连接)。7.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，其中所述导电板的与所述平面表面相反的表面的至少一部分包括凹陷或凸起。8.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，进一步包括包含有第三电子元件的第三管芯，其中所述第三管芯的表面被贴附到所述导电板的与所述平面表面相反的表面，从而使得所述导电板被至少部分地夹持在所述第一及第三管芯之间。9.根据权利要求8所述的IC封装，其中所述导电板被配置用来在所述第一管芯与所述第三管芯之间建立电性连接。10.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，其中所述第二管芯的表面被贴附到所述导电板的与所述平面表面相反的表面，从而使得所述导电板被至少部分地夹持在所述第一及第二管芯之间。11.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，其中被包含在所述第一管芯中的所述第一电子元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，且所述第一管芯的平面表面包含有所述MOSFET的源极端。12.根据任一项前述的权利要求所述的IC封装，包括其他引脚，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅尔文·马丁，巴尔塔扎尔·凯尼特·JR，马卡里奥·坎波斯，拉杰什·艾亚德拉，
申请(专利权)人：DIALOG半导体英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB