[发明专利]双侧冷却芯片封装和制造其的方法

说明书

技术领域

各种实施例涉及双侧冷却芯片封装和制造双侧冷却芯片封装的方法。

背景技术

在现有技术例如EP2533284中，可在高电压和高电流应用中使用的具有功率器件的功率模块是已知的。例如，功率模块可以是具有作为功率开关的功率器件的电机驱动逆变器模块。为了使功率器件正确地执行，它们的温度必须保持在适当的温度范围内。然而，功率器件一般生成相当多的热，这可使它们的温度上升到适当的温度范围之外，如果热不从功率器件充分耗散的话。因此，功率模块和可包括功率模块的任何封装应被如此构造以致有效地冷却功率器件。

冷却功率器件的一种方法可涉及利用热耦合到功率器件的热沉以帮助从功率器件耗散热。作为示例，功率器件中的每一个可作为一个或多个管芯合并在功率模块中。功率模块照惯例包括将管芯连接到功率模块的衬底上的导电迹线的接合线。热沉可附着到衬底并可通过衬底热耦合到功率器件。

此外，已知封装或功率模块，其具有在功率模块或封装的两个主要或主表面上的热沉以便更进一步增加热耗散。

发明内容

各种实施例提供双侧冷却芯片封装，其中封装包括第一热沉；第二热沉；堆叠芯片布置，其包括第一电子芯片、第二电子芯片和布置在第一电子芯片与第二电子芯片之间并包括在至少一个主表面上的电路的界面连接衬底，其中第一电子芯片和第二电子芯片之一电连接到界面连接衬底的电路；以及其中第一电子芯片附着到第一热沉，而第二电子芯片附着到第二热沉。

此外，各种实施例提供双侧冷却芯片封装，其中封装包括第一导热衬底；布置在第一导热衬底上的第一电子芯片层；包括两个相对的主表面的界面连接衬底，主表面具有布置在其上的导电材料，其中一个主表面布置在第一电子芯片层上；布置在界面连接衬底的第二主表面上的第二电子芯片；以及布置第二电子芯片层上的第二导热衬底。

而且，各种实施例提供制造双侧冷却芯片封装的方法，其中该方法包括将第一电子芯片附着在第一热沉上；使具有电路的界面连接衬底与第一电子芯片电接触，使得第一电子芯片电连接到电路；将第二电子芯片布置在界面连接衬底上；以及将第二电子芯片附着到第二热沉。

附图说明

在附图中，相似的参考符号遍及不同的视图一般指的是相同的部件。附图并不一定按比例，相反一般将重点放在说明本发明的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图描述了各种实施例，其中：

图1A到1F示意性图示根据示例性实施例的双侧冷却芯片封装的视图。

图2A和2B示意性示出根据示例性实施例的双侧冷却芯片封装的透视图和横截面视图。

图3示出根据示例性实施例的制造双侧冷却芯片封装的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将解释双侧冷却芯片封装和制造其的方法的另外的示例性实施例。应注意，在一个特定的示例性实施例的上下文中描述的特定特征的描述也可与其它示例性实施例组合。

词“示例性”在本文用于意指“用作示例、实例或例证”。在本文被描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定被解释为对于其它实施例或设计是优选的或有利的。

各种示例性实施例提供包括堆叠芯片布置的双侧冷却芯片封装，堆叠芯片布置包括布置在彼此的顶部上的电子芯片的至少两层并将布置在其间的界面连接衬底夹在中间并具有至少一个（热和/或电）传导衬底。此外，堆叠芯片布置被两个热沉夹在中间，一个热沉布置在电子芯片层之一上，而另一热沉在电子芯片中的另一个之下。

特别是，第一热沉可以是底热沉，而第二热沉可以是顶热沉，或反之亦然。例如，第一热沉可以热耦合到第一电子芯片，和/或第二热沉可以热耦合到第二电子芯片，或反之亦然。应注意，电子芯片可形成堆叠芯片布置的一层或可以是堆叠芯片布置的一层的部分。特别是，封装或更特别，堆叠芯片布置当然可包括多于两层，例如三、四、五、六或甚至更多层，其包括电子芯片。也就是说，堆叠芯片布置可包括在彼此的顶部上和/或以交错的方式布置的三、四、五、六或甚至更多电子芯片。应注意，在电子芯片的多于两层的情况下，功率芯片或功率管芯可仅布置在最外边的电子层中（因而经由外热沉而使得能够实现改进的冷却）可能是优选的。此外或替换地，每层可包括并排布置或横向布置在层中或上的几个电子芯片。第一热沉和/或第二热沉可包括引线框，特别是双规格（dualgauge）引线框，或可由引线框，特别是双规格引线框组成。