[发明专利]功率器件及制备方法

说明书

本发明涉及到一种可实现电压切换的电源管理装置，尤其是涉及到低端MOSFET晶片和高端MOSFET晶片并集成控制IC的电压转换装置及其制备方法。一个第一晶片倒装在第一安装区域，第一晶片正面的金属衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；一个第二晶片倒装在第二安装区域，第二晶片正面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；一个导电结构连接在结合垫和第一晶片背面的金属层之间，一个塑封体覆盖在基板正面，将第一、第二晶片和导电结构包覆在内。

技术领域

本发明涉及到一种可实现电压切换的电源管理装置，尤其是涉及到低端MOSFET晶片和高端MOSFET晶片并集成控制IC的电压转换装置及其制备方法。

背景技术

在DC-DC之类的电压转换器中，工作态的MOSFET的功耗比较大，要求MOSFET 晶片的源极端或漏极能具有较好的热量消散效果，通常会使得部分引线框架裸露至塑封体 之外。如在公开号为CN201310342773.3的中国专利申请中(参见图1)，高端MOSFET 11和低端MOSFET 13集成于DC-DC变换器10，该变换器10还包含有控制芯片12， 控制芯片12输出PWM或PFM信号至MOSFET 11和13并接收它们的反馈信号，该结 构中设置MOSFET 11和13的一部分电极垫与控制芯片12的I/O金属衬垫由多条引线 实施电性连接。MOSFET 11和13分别粘贴在分隔开的基座21、23上，MOSFET 11的 源极端通过金属片15连接到基座23上，MOSFET13的源极通过金属片16连接到引脚 24上，而控制芯片12则粘贴在另一孤立的金属基座22上，金属基座21和23各自的底 面会裸露在图中未示意出的塑封体的外部，用作与外部电路进行电性接触的信号端口和散 热的主要途径。较为明显的弊端是，因为金属基座21～23自身占有较大的面积，不仅导 致成本不菲而且无法顺应市场对功率器件的轻巧化的主流要求。

此外公开的美国专利申请US2012061813A1也公开了用于功率转换的DC-DC电压转换器，其并排的高端和低端MOSFET位于基座上，而将控制芯片的器件完全叠加至高 端和低端MOSFET晶片上方，这就要求下方的高端和低端MOSFET的引线必须有较低 的线弧高度值，否则控制芯片容易触及到其下方的金属引线，其引起另一个不良后果是高 端和低端MOSFET晶片在各自上方一侧的散热途径被控制芯片完全隔断。正是基于以上 问题的考虑，本申请提出了后续的各种实施方式。

发明内容

本发明揭露的一种功率器件包括：一个基板及定义在其正面的第一和第二安装区域， 其中在该基板的正面设置有一个结合垫及在该基板的背面设置有一个第一金属焊垫和多 个引脚垫，并且还在基板上设置有多条布线以及有贯穿基板的多个互连结构；布局在第一 安装区域的一部分焊盘和布局在第二安装区域的一部分焊盘通过布线连接，第一安装区域 的一部分焊盘通过互连结构连接到第一金属焊垫上，第二安装区域的一部分焊盘通过布线 和互连结构连接到引脚垫上；一个倒装在第一安装区域的第一晶片，第一晶片正面的金属 衬垫与位于第一安装区域的焊盘对接；一个倒装在第二安装区域的第二晶片，第二晶片正 面的金属衬垫与位于第二安装区域的焊盘对接；还包括连接在结合垫和第一晶片背面的金 属层之间的一个导电结构，以及覆盖在基板正面的一个将第一、第二晶片和导电结构包覆 在内的塑封体。

上述的功率器件，第一安装区域布局有第一、第二套焊盘，第二安装区域布局有第三 至第六套焊盘；其中第三套焊盘中的一部分焊盘与第一套焊盘中一个或多个焊盘电连接， 第三套焊盘中还有一部分焊盘与第二套焊盘中一个或多个焊盘电连接；第四套焊盘中一个 或多个焊盘通过布线和埋设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫上； 第五套焊盘中的每一个焊盘都通过基板上的布线与结合垫电连接，并且结合垫经由埋设在 基板内的互连结构电连接到一个或多个引脚垫；以及第六套焊盘中的每一个或多个焊盘都 通过基板上的布线和设在基板内的互连结构一对一地电连接到一个或多个引脚垫。

上述的功率器件，在该基板的背面还设置有一个第二金属焊垫，第五套焊盘中的一个 或多个焊盘通过互连结构连接到第二金属焊垫上。