本发明专利技术提供了一种半导体器件。在包括串联连接的高端开关功率ＭＯＳＦＥＴ和低端开关功率ＭＯＳＦＥＴ的非隔离ＤＣ－ＤＣ转换器中，在一个半导体芯片之中形成高端开关功率ＭＯＳＦＥＴ和用于驱动高端和低端开关功率ＭＯＳＦＥＴ的驱动器电路，而在另一个半导体芯片中形成低端开关功率ＭＯＳＦＥＴ。在一个单一封装中密封两个半导体芯片。本发明专利技术提高了半导体器件的电压转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体器件技术，并且更特别地涉及一种应用于 具有电源电路的半导体器件的技术。
技术介绍
通过将高端开关功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 串联连接到低端开关功率MOSFET来形成广泛用作电源电路的DC-DC 转换器。高端开关功率MOSFET具有DC-DC转换器控制的开关功能。 低端开关功率MOSFET具有同步整流的开关功能。这两个功率MOSFET 彼此同步地交替导通/截止，从而影响电源电压的转换。例如，日本未审专利/>开No. 2002-217416就/>开了上述的DC-DC 转换器。该专利公开的技术形成具有水平功率MOSFET的高端开关和 具有垂直功率MOSFET的低端开关。此外，例如，日本未审专利公开No. 2001-25239公开的技术就采 用了电阻器和电容器以便减少噪声，当将DC-DC转换器制造为包括 控制电路、驱动电路和功率MOSFET的单一 芯片时，噪声就成为DC-DC 转换器的一个问题。
技术实现思路
然而，对于用作台式电脑或笔记本个人计算机、服务器、游戏机等的电源电路的DC-DC转换器，符合用于大电流驱动CPU(中央处理 单元)等的使用和作为无源部分的扼流线圈的输入/输出电容的减少 的要求，就需要低电压输出、大电流输出、高速响应和微型化。为 了满足这种要求，重要的是设计出一种用于获得DC-DC转换器的方 法，该DC-DC转换器允许使用大电流和高频并展示出高电压转换效 率。本专利技术的目的在于提供一种用于提高半导体器件的电压转换效 率的技术。本专利技术的另 一个目的是提供一种用于使半导体器件封装最小化 的技术。本专利技术的再一个目的是提供一种用于改善半导体器件的热辐射 性能的技术。从本专利技术以下的作为附图说明的更加具体的描述中，本专利技术的上 述及其它目的和特征将变得明显。现在，将简要描述本专利技术的代表方面。本专利技术是一种单一半导体芯片，其结合有高端开关功率晶体管和 用于驱动该高端开关功率晶体管的驱动电路。现在，将简要描述本专利技术的代表方面提供的优点。 由于将高端开关功率晶体管和用于驱动高端开关功率晶体管的 驱动电路结合在单一半导体芯片之中，因此就能够减少寄生布线电 感，直到可以忽略它，该寄生布线电感比其它任何布线路径电感在 更大程度上影响电压转换效率。结果，本专利技术就提高了半导体器件 的电压转换效率。附图说明图1是说明根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的一个实例的电路图2是说明用于图1中所示的半导体器件的驱动电路的一个实例 的电路图3是图1中所示的半导体器件的典型定时图； 效电^各图5说明损耗和在根据本专利技术的半导体器件上寄生的电感分量之间的关系；图6说明根据本专利技术的半导体器件的电路操作；图7说明在图6中所示的电路操作期间常用的器件剖面；图8说明图1中所示的半导体器件的典型结构；图9说明根据本专利技术的半导体器件的结构；图IO说明根据本专利技术的另一半导体器件的结构；图11说明根据本专利技术的另一半导体器件的结构；图12说明根据本专利技术的又一半导体器件的结构；图13说明图8中所示的半导体器件和图9-12中所示的半导体器件的参数比较；图14是说明图1中所示的半导体器件的典型封装结构的平面图； 图15示出了图14的Y1-Y1剖面；图16示出了根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的第一半导 体芯片的基本部分的剖面；图17示出了根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的第二半导 体芯片的基本部分的剖面；图18是说明作为一个实例、如何安装根据本专利技术的一个实施例 的半导体器件的平面图19是图18的侧^f见图20是说明根据本专利技术的另 一个实施例的半导体器件的典型封 装结构的平面图21示出了图20的Y1-Y1剖面；图22是说明根据本专利技术的另一个实施例的半导体器件的典型封 装结构的平面图23示出了图22的Y1-Yl剖面；图24是说明根据本专利技术的另一个实施例的半导体器件的典型封 装结构的剖面图25是说明图24中所示的且设置有热沉的半导体器件的剖面图26是说明根据本专利技术的另一个实施例的半导体器件的典型封 装结构的平面图27示出了图26的Y1-Y1剖面；图28是说明根据本专利技术的再一个实施例的半导体器件的典型封 装结构的平面图29示出了图28的Yl-Yl剖面；图30是说明用于图28中所示的半导体器件的封装的上表面的平 面图31是说明为了表示图30的典型改进形式的用于半导体器件的 封装的上表面的平面图。具体实施例方式将描述本专利技术的实施例，同时为了方便、如果必要将一个实施例 划分为多个部分或多个实施例。然而，应当注意，它们不^U皮此相 关，而且除非另有限定、 一个实施例是一部分或者所有其它实施例 的修改、细节、附加的说明。此外，在以下的实施例中，除非涉及 到它们的组件数量等(包括数量、数值、质量、范围等)、或者除 非具体地由特定的数量指定或明显确定组件数量等，否则它们不应 当限于特定的数量，而且不小于或不大于特定的数量。而且，不用 说，在以下的实施例中，除非它们被特定指定或明显认为在原理上 是基本的，否则这些组件(包括形成步骤等)不必是基本的。同样 地，在以下实施例中，如果涉及元件等的形状、位置关系等，那么它们就包括那些实质上大致的或类似的形状等。对于上述的其数值 和范围同样成立。此外，具有相同功能的组件由相同的参考标号指 示，并且在整个所有的附图中将不再对其进行重复说明。以下，将 参照附图来详细说明本专利技术的实施例。(第一实施例)根据本专利技术的第 一 实施例的半导体器件是非隔离DC-DC转换器， 用于电源电路，该电源电路例如使用在台式个人计算机、笔记本个 人计算机、服务器或游戏机中。图1是示出了非隔离DC-DC转换器1 的一个实例的电路图。非隔离DC-DC转换器1包括控制电路2，驱 动器电路3a、 3b，功率MOSFET Ql(第一场效应晶体管)，功率MOSFET Q2 (第二场效应晶体管)，线圈Ll和电容器Cl。这些元件被安装在 布线衬底上并通过布线衬底上的布线电互连。图1中的参考标记4 指示用于上述台式个人计算机、笔记本个人计算机、服务器、游戏 机等的CPU (中央处理单元)、DSP (数字信号处理器)或其它负载 电路。参考标记ET1和ET2指示端子。控制电路2控制功率MOSFET Ql和Q2的开关导通宽度。与功率 MOSFET Q1和Q2 分离地封装该控制电路2。控制电路2的输出电连 接到驱动器电路3a (第一控制电路)和驱动器电路3b (第二控制电 路)的输入。驱动器电路3a和3b分别控制功率MOSFET Ql和Q2的 栅电极。例如，由CMOS反相器电路形成驱动器电路3a和3b。图2 是示出了驱动器电路3a的一个实例的电路图。构成驱动器电路3a, 使得p沟道功率MOSFET Q3和n沟道功率MOSFET Q4互补地串联连 接。在图2中，符号D和S分别代表漏极和源极。驱动器电路3a和3b的输出分别电连接到功率MOSFET Ql和Q2 的栅电极。在端子ET1 (第一电源端子)和一个端子(第二电源端子) 之间串联连接功率MOSFET Ql和Q2，输入电压Vin (第一电源电位) 施加到第一电源端子，并且参考电位GND (第二电源电位)施加到第 二电源端子。例如，输入电压Vin为大约5-IOV或大约12 V。例如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件，包括覆盖有树脂体的ＤＣ－ＤＣ转换器， 所述ＤＣ－ＤＣ转换器包括高端ＭＯＳＦＥＴ、低端ＭＯＳＦＥＴ、用于驱动所述高端ＭＯＳＦＥＴ的第一驱动器电路和用于驱动所述低端ＭＯＳＦＥＴ的第二驱动器电路， 所述树脂体具有顶表面和与所述顶表面相对的底表面， 所述半导体器件包括： 第一半导体芯片（５ａ），其包括所述高端ＭＯＳＦＥＴ，所述第一半导体芯片具有第一源极焊盘（ＢＰ２）和第一漏极； 所述第一源极焊盘面向所述树脂体的顶表面； 第二半导体芯片（５ｂ），其包括低端ＭＯＳＦＥＴ，所述第二半导体芯片具有第二源极焊盘（ＢＰ６）和第二漏极； 输入端子（ＥＴ１／７ｂ１），其从所述树脂体的底表面暴露并且电连接到所述第一半导体芯片的第一漏极； 地电位端子（ＥＴ３／７ｂ２），其从所述树脂体的底表面暴露并且电连接到所述第二半导体芯片的第二源极焊盘； 输出端子（ＥＴ４／７ｂ３），其从所述树脂体的底表面暴露并且电连接到所述第一半导体芯片的第一源极焊盘和所述第二半导体芯片的第二漏极； 金属板导体（３０），其与所述第一半导体芯片的第一源极焊盘电连接且机械连接， 所述第一半导体芯片的第一源极焊盘和所述第二半导体芯片的第二漏极通过所述金属板导体彼此电连接， 其中所述第一半导体芯片在平面图中具有矩形形状，其中具有一对长边和一对短边， 其中所述金属板导体布置成在平面图中与所述第一半导体芯片的一个长边重叠， 其中所述第一半导体芯片的所述一个长边设置成使得所述第二半导体芯片和所述一个长边的最近距离小于所述第二半导体芯片和另一个长边的最近距离。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：宇野友彰，白石正树，松浦伸悌，佐藤幸弘，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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