[发明专利]功率封装模块及制造该功率封装模块的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求韩国专利申请No.10-2010-0107563，申请日为2010年11月1日，名称为“功率封装(power package)模块及该功率封装模块的制造方法”的优先权，该申请的全部内容通过参考而结合到本申请中。

技术领域

本发明涉及一种功率封装模块及制造该功率封装模块的方法。

背景技术

通常，半导体封装包括安装在引线框(lead frame)或者印刷电路板上的单个或多个半导体芯片，并且通过密封树脂密封半导体芯片来保护半导体封装的内部，然后与母板或者印刷电路板连接形成系统。

然而，随着现在电子设备的高速、大容量和高集成化的迅速发展，需要用于车辆、工业设备以及低成本的家用电器的小型并且重量轻的功率设备(power device)。满足这种需要的一种方法为形成一种采用在单个半导体封装上安装多个半导体芯片的方法形成的功率模块封装。功率模块封装包括功率电路芯片和控制芯片，特别地，与其他半导体芯片相比，功率电路芯片产生的热量更多。因而，为了长期保持高可靠性，产生的热量向外部的有效排出变成重要的问题。

图1为根据现有技术的功率封装模块100的截面图。如图所示，根据现有技术的功率封装模块100形成为包括基底(base substrate)110、高功率(power)芯片120、低功率芯片130、壳体(housing)140以及模制部(molding part)150。

基底110形成为包括金属层111、阳极氧化层(anodizing layer)112以及电路层113。更具体地，阳极氧化层112通过阳极氧化所述金属层111而形成在金属层111的表面，然后电路层113形成在阳极氧化层112上，从而制造基底110。此外，电路层113、焊接层(solder layer)180以及高功率芯片120和低功率芯片130通过导线143和144电连接并且形成在基底110上。

壳体140形成为围绕基底110的侧面，并且通过导线142与基底110的电路层113连接的传导件(lead)141形成在壳体140内。此外，用于固定和保护基底110的模制部150形成在壳体140内并且在模制部150的上部形成盖(cover)160。

然而，在根据现有技术的功率封装模块100中，高功率芯片120和低功率芯片130产生的热应力通过焊接层180沿垂直方向转移到基底110，从而由于导热性导致基底110的翘曲(warpage)。结果，阳极氧化层112出现和基底110一样的弯曲(bent)或者变形(distort)的问题。

此外，当制造高功率封装模块100时，应该连接用于每块芯片的至少两个至十个或者更多的导线，从而需要长时间的加工操作。

发明内容

本发明试图提供一种功率封装模块，该功率封装模块通过减少由热应力产生的基底和与基底连接的高功率芯片和低功率芯片的翘曲现象而提高散发作用和可靠性，以及制造功率封装模块的方法。

根据本发明的优选实施方式，提供一种功率封装模块，包括：基底；多个高功率芯片，该多个高功率芯片安装在所述基底上，从而电连接到所述基底；多个低功率芯片，该多个低功率芯片安装在所述基底上，从而电连接到所述基底；以及多个金属导板，该多个金属导板将所述多个高功率芯片和所述多个低功率芯片电连接到所述基底。

所述多个高功率芯片和所述多个低功率芯片可以以交替的方式连续地安装在所述基底上。

所述金属导板将以交替的方式连续地安装在所述基底上的所述两个高功率芯片和所述两个低功率芯片电连接到所述基底。

所述金属导板可以包括：高功率芯片连接部，该高功率芯片连接部连接到所述高功率芯片；低功率芯片连接部，该低功率芯片连接部连接到所述低功率芯片；基底连接部，该基底连接部连接到所述基底；第一连接部，该第一连接部将所述高功率芯片连接部连接到所述基底连接部；第二连接部，该第二连接部将所述低功率芯片连接部连接到所述基底连接部；以及第三连接部，该第三连接部将所述高功率芯片连接到所述低功率芯片。

所述高功率芯片可以设置有用于连接导线的槽。

所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部可以具有弯曲部。

所述高功率芯片可以为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，并且所述低功率芯片可以为二极管。