專利名稱：聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的封裝結(jié)構(gòu)及制造方法，特別涉及一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
在功率晶體管的應(yīng)用中，器件的尺寸及散熱是兩個(gè)重要的參數(shù)。通常通過暴露晶體管的柵極和漏極來改善器件的散熱性能，但是實(shí)現(xiàn)過程往往比較復(fù)雜。
在一些開關(guān)電路，例如同步降壓變流器、半橋式變流器和逆變器中，需要兩個(gè)功率 MOSFET以互補(bǔ)方式切換。如圖1所示的開關(guān)電路中，包含連接在電壓源3上的兩個(gè)串聯(lián)的 M0SFET，通常分別稱這兩個(gè)MOSFET為高端和低端的MOSFET芯片(簡稱為高端芯片I和低端芯片2)。其中，高端芯片I的源極，經(jīng)由若干寄生電感0)肥、1^肥、0)1^、1^1^，連接至低端芯片2的漏極。
對(duì)于這些器件來說，如果可以同時(shí)封裝高端芯片和低端芯片，在封裝體內(nèi)部以引線連接這兩個(gè)芯片，就能夠減小引線電感。實(shí)際操作時(shí)，一般將高端芯片和低端芯片并排布置在引線框架的同一邊，但是這樣的平面布置使得整個(gè)器件的尺寸會(huì)比較大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件及其制造方法， 通過將高端芯片和低端芯片分別連接在引線框架的兩邊，使三者堆疊起來以減小整個(gè)器件的尺寸；并且，可以將芯片背面直接暴露或經(jīng)由散熱片暴露在封裝體以外，來改善散熱性倉泛。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其包含
導(dǎo)電的引線框架，其設(shè)置有載片基座；
高端芯片和低端芯片，其各自設(shè)置有頂部源極、頂部柵極和底部漏極；其中所述高端芯片的頂部源極上植設(shè)有若干導(dǎo)電的源極焊球，頂部柵極上植設(shè)有若干導(dǎo)電的柵極焊球；
所述低端芯片的背面固定連接至引線框架的正面，并且使該低端芯片的底部漏極電性連接在載片基座的頂面；所述高端芯片的正面固定連接至引線框架的背面，并且使該高端芯片的頂部源極通過所述若干源極焊球電性連接至載片基座的底面；
所述半導(dǎo)體器件還包含封裝體，將依次堆疊布置的低端芯片、引線框架的載片基座、高端芯片塑封在所述封裝體中，而使所述高端芯片的背面暴露在所述半導(dǎo)體器件背面的封裝體以外來進(jìn)行散熱。
所述引線框架還包含與所述載片基座分隔開且無電性連接的第一、第二、第三引腳，以及與所述載片基座電性連接的第四引腳。
所述低端芯片 的底部漏極與所述高端芯片的頂部源極，分別連接在載片基座的兩面，從而一起通過所述第四弓I腳與外部器件進(jìn)行電性連接。
所述高端芯片的頂部柵極通過若干柵極焊球，電性連接至所述第三引腳。
在所述高端芯片的背面覆蓋有一散熱件；器件封裝后，所述散熱件暴露在器件背面的封裝體以外；所述高端芯片的底部漏極通過所述暴露的散熱件與外部器件電性連接。
所述散熱件是在所述高端芯片背面，通過蒸發(fā)濺射形成的具有一定厚度的金屬層?；蛘?，所述散熱件是在所述高端芯片背面粘貼的一個(gè)導(dǎo)電的金屬貼片。
所述低端芯片的頂部源極，通過設(shè)置的一個(gè)金屬連接片，電性連接至所述第一引腳；所述低端芯片的頂部柵極，通過設(shè)置的另一個(gè)金屬連接片，電性連接至所述第二引腳。
所述金屬連接片與所述低端芯片之間，所述金屬連接片與所述第一引腳、第二引腳之間，分別設(shè)置有使其對(duì)應(yīng)粘貼并電性連接的高溫合金。
在所述低端芯片與所述引線框架的載片基座之間，設(shè)置有使兩者相互粘貼并電性連接的高溫合金。
所述高端芯片的頂部源極、頂部柵極上，對(duì)應(yīng)植設(shè)的若干焊球分別是由低溫合金制成。
本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其包含以下步驟
步驟1、由導(dǎo)電材料制作一條引線框架；對(duì)應(yīng)每個(gè)半導(dǎo)體器件，在所述引線框架上設(shè)置有載片基座；
步驟2、在一低端半導(dǎo)體晶圓的正面，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)低端芯片的頂部源極和頂部柵極；在該晶圓的背面，對(duì)應(yīng)制作所述多個(gè)低端芯片的底部漏極；將晶圓切割分離，形成所述多個(gè)低端芯片；
步驟3、在一高端半導(dǎo)體晶圓的正面，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)高端芯片的頂部源極和頂部柵極；在該晶圓的背面，對(duì)應(yīng)制作所述多個(gè)底端芯片的底部漏極；在高端芯片的頂部源極和頂部柵極上通過植球，對(duì)應(yīng)形成有若干導(dǎo)電的源極焊球和柵極焊球；之后將晶圓切割分離， 形成多個(gè)所述高端芯片；
步驟4、低端芯片正面朝上，將低端芯片的背面粘貼在引線框架的正面，使其底部漏極電性連接在載片基座的頂面上；
步驟5、翻轉(zhuǎn)所述引線框架使其背面朝上；使所述高端芯片的正面朝下，將高端芯片的正面粘貼到引線框架的背面，使其頂部源極通過若干源極焊球，電性連接在載片基座朝上的底面，從而與所述低端芯片的底部漏極電性連接；
步驟6、通過模壓方式，將依次堆疊的低端芯片、引線框架的載片基座、高端芯片全部塑封在封裝體內(nèi)，而使所述高端芯片的背面暴露在所述半導(dǎo)體器件背面的封裝體以外， 實(shí)現(xiàn)其底部漏極與外部器件的電性連接并進(jìn)行散熱；
步驟7、通過切筋成型的方式，將引線框架上的各個(gè)半導(dǎo)體器件分離。
步驟3中，通過 漏極金屬化工藝，在高端芯片的背面蒸發(fā)濺射形成具有一定厚度的金屬層，或者在該高端芯片的背面粘貼有一導(dǎo)電的金屬貼片；
在經(jīng)過步驟6所述器件封裝之后，所述金屬層或金屬貼片，暴露在器件背面的封裝體以外來進(jìn)行散熱。
步驟I中，對(duì)應(yīng)每個(gè)半導(dǎo)體器件，在所述引線框架上還設(shè)置了與所述載片基座分隔開且無電性連接的第一、第二、第三引腳，以及與載片基座電性連接的第四引腳。
步驟4中，所述低端芯片的頂部源極和頂部柵極，分別通過金屬連接片電性連接至引線框架的所述第一引腳和第二引腳上。
步驟5中，所述高端芯片的頂部柵極通過所述若干柵極焊球，電性連接在引線框架的第三引腳上。
步驟5之后，所述低端芯片的底部漏極與所述高端芯片的頂部源極，分別連接在載片基座的兩面，從而一起通過所述第四弓I腳與外部器件進(jìn)行電性連接。
步驟4中，使用高溫合金，作為所述低端芯片與載片基座之間，所述金屬連接片與低端芯片之間，所述金屬連接片與所述第一引腳、第二引腳之間電性連接的粘接材料。
步驟3中，所述高端芯片的頂部源極和頂部柵極上對(duì)應(yīng)植設(shè)的若干焊球，是分別由低溫合金制成的。
本發(fā)明所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件中，低端芯片和高端芯片分別位于引線框架的上下兩邊，三者形成了立體堆疊的結(jié)構(gòu)；相比現(xiàn)有技術(shù)中將低端和高端芯片并排貼附在引線框架同一邊的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明有效減小了整個(gè)器件的尺寸。另外，本發(fā)明將高端芯片底部漏極上覆蓋的金屬層或?qū)щ姷慕饘儋N片作為散熱片，暴露設(shè)置在封裝后的器件背面之外，能夠有效改善器件的散熱性能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中同步降壓變流器的電路模型，其中高端芯片的源極電性連接至低端芯片的漏極；
圖2是本發(fā)明所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件中引線框架的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件中低端芯片與引線框架連接的示意圖4是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件中高端芯片的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件中高端芯片與引線框架連接的示意圖6是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件中低端芯片、高端芯片分別連接在引線框架上下兩面的側(cè)視圖7是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件在封裝后的正面結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件在封裝后的背面結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件在分離后的正面結(jié)構(gòu)示意圖10是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件在分離后的背面結(jié)構(gòu)示意圖11是本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件在分離后的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
配合參見圖2 圖11所示，本發(fā)明提供一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件及其制造方法，圖11是該半導(dǎo)體器件整體結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。所述的半導(dǎo)體器件中包含一引線框架100，以及分別連接在該引線框架100上下兩邊的低端芯片200和高端芯片300。 所述低端芯片200和高端芯片300中，柵極和源極分別位于芯片的頂部，漏極位于芯片的底部。
如圖2所示，所述引線框架100上包含一載片基座110，以及在該載片基座110周邊設(shè)置的若干引腳，該些引腳與載片基座110處在同一平面內(nèi)。其中，第一引腳121、第二引腳122、第三引腳123，與所述載片基座110相互分隔且沒有電性連接，將分別作為低端源極引腳、低端柵極引腳和高端柵極引腳；第四引腳124，與所述載片基座110連接為一體或是由載片基座110延伸形成，將同時(shí)作為高端漏極引腳及低端源極引腳。
配合參見圖3、圖6、圖11所示，將低端芯片200背面粘貼到引線框架100上，使其底部漏極電性連接在載片基座110的頂面上。設(shè)置兩個(gè)金屬連接片230 (例如銅片)，使其中一個(gè)金屬連接片230的兩端分別粘貼在低端芯片200的頂部源極211與引線框架100的第一引腳121上，另一個(gè)金屬連接片230的兩端分別粘貼在低端芯片200的頂部柵極212 與引線框架100的第二引腳122上；也可以使用連接帶、連接引線或其他導(dǎo)電的連接體來替代所述金屬連接片230，以實(shí)現(xiàn)所述低端芯片200的源極211、柵極212與引線框架100上對(duì)應(yīng)引腳的電性連接。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，低端芯片200的頂部源極211用一個(gè)金屬連接片電性連接到引線框架100的第一引腳121上，低端芯片200的頂部柵極212用一個(gè)連接引線電性連接到引線框架100的第二引腳121上。在進(jìn)行上述芯片與引線框架100，金屬連接片230與芯片或引腳之間的電性連接時(shí)，都可以使用高溫合金220作為粘接的材料。
配合參見圖4、圖5、圖6、圖11所示，所述高端芯片300頂部的柵極和源極上通過植球，對(duì)應(yīng)形成了若干源極焊球311和柵極焊球312，該些焊球分別由低溫合金制成。通過蒸發(fā)濺射Ti/Ni/Ag (鈦/鎳/銀)，在高端芯片300的背面形成有一定厚度的金屬層320 ； 或者，將一導(dǎo)電的金屬貼片320’粘貼在高端芯片300的背面。將所述高端芯片300正面粘貼在引線框架100的背面，使對(duì)應(yīng)高端芯片300源極設(shè)置的若干源極焊球311，電性連接至載片基座110的底面，而使對(duì)應(yīng)高端芯片300柵極設(shè)置的柵極焊球312，電性連接至所述的第三引腳123。根據(jù)上述可知，高端芯片300的源極與低端芯片200的漏極，電性連接在載片基座110的兩面，因此將一起通過第四引腳124與外部器件連通。
配合參見圖6 圖11所示，通過模壓方式，將至上而下堆疊的低端芯片200、引線框架100的載片基座110、高端芯片300全部塑封在封裝體400內(nèi)；三者立體布置能夠減小整個(gè)器件的尺寸。此時(shí)，所述第一至第四引腳，各自暴露在封裝體400之外的部分經(jīng)過彎折，使引腳端部與該器件的背面處在同一水平面上。另外，所述高端芯片300背面的金屬層 320或金屬貼片320’，不僅對(duì)底部漏極起保護(hù)作用，并且可以在封裝后暴露在器件的背面以外，實(shí)現(xiàn)高端芯片300底部漏極與外部器件電性連接的同時(shí)，還可以幫助器件散熱。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，連接低端芯片200的頂部源極211和引線框架100的第一引腳121的金屬連接片230有一個(gè)頂面暴露在封裝體400之外(未顯示)以進(jìn)一步幫助器件散熱。
以下介紹制作上述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的方法，具體包含以下步驟
步驟1、由導(dǎo)電材料制作一條引線框架100 ；
如圖2所示，對(duì)應(yīng)每個(gè)半導(dǎo)體器件，在所述引線框架100上的同一個(gè)平面設(shè)置有載片基座110，與所述載片基座110分隔開的第一、第二、第三引腳，以及與載片基座110相 連通的第四引腳124。
步驟2、在一低端半導(dǎo)體晶圓上，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)低端芯片200 ；
使各個(gè)低端芯片200的柵極212和源極211分別形成在該晶圓的正面，各個(gè)低端芯片200的漏極形成在該晶圓的背面。
將晶圓切割分離,形成多個(gè)所述低端芯片200。
步驟3、在一高端半導(dǎo)體晶圓上，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)高端芯片300 ；
如圖4所示，使各個(gè)高端芯片300的柵極和源極分別形成在該晶圓的正面，各個(gè)高端芯片300的漏極形成在該晶圓的背面。
高端芯片300頂部的柵極和源極上通過植球，對(duì)應(yīng)形成了若干源極焊球311和柵極焊球312，該些焊球分別由低溫合金制成。
高端芯片300的背面通過金屬化工藝，蒸發(fā)濺射了 Ti/Ni/Ag(鈦/鎳/銀)以形成具有一定厚度的金屬層320 ;或者，在該高端芯片300的背面粘貼有一導(dǎo)電的金屬貼片 320，。
將晶圓切割分離，形成多個(gè)所述高端芯片300。
步驟4、將低端芯片200背面粘貼在引線框架100正面上；
如圖3所示，低端芯片200的正面朝上，使其底部漏極電性連接在載片基座110的頂面上；而其頂部的源極和柵極，分別通過金屬連接片230 (或連接帶或連接引線或類似的導(dǎo)電連接體)電性連接至引線框架100的第一引腳121和第二引腳122上。
可以使用高溫合金220，作為上述低端芯片200與載片基座110，金屬連接片230 與低端芯片200，或金屬連接片230與引腳之間電性連接的粘接材料。
步驟5、將高端芯片300的正面粘貼到引線框架100的背面；
如圖5所示，翻轉(zhuǎn)所述引線框架100使其背面朝上。所述高端芯片300的正面朝下，使其頂部的源極通過若干源極焊球311，電性連接在載片基座110朝上的底面；使其頂部的柵極通過柵極焊球312，電性連接在引線框架100的第三引腳123上。
步驟6、通過模壓方式，將堆疊的低端芯片200、引線框架100的載片基座110、高端芯片300塑封在封裝體400內(nèi)；
配合參見圖6 圖8所示，在封裝后的器件背面，使所述高端芯片300背面的金屬層320或金屬貼片320’暴露在封裝體400以外，實(shí)現(xiàn)底部漏極與外部器件的電性連接，同時(shí)幫助器件散熱。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，連接低端芯片200的頂部源極211和引線框架100 的第一引腳121的金屬連接片230有一個(gè)頂面暴露在封裝體400之外(未顯示)以進(jìn)一步幫助器件散熱。
步驟7、通過切筋成型(Trim/Form)的方式，將引線框架100上的各個(gè)器件分離；
配合參見圖9 圖11所示，在若干引腳暴露在封裝體400以外的部分進(jìn)行切割使各個(gè)器件分離。并且，使引腳外露的端部在經(jīng)過彎折后，與器件的背面處在同一水平面。
至此，完成整個(gè)半導(dǎo)體器件的制作。其中，所實(shí)施的步驟可以按不同的次序，比如， 步驟1，2和3的次序可以任意改變，步驟4和5的次序也可以任意改變。另外，一個(gè)步驟中的幾個(gè)動(dòng)作也可以與另一步驟中的幾個(gè)動(dòng)作互相穿插，比如，步驟4中分別通過金屬連接片230 (或連接帶或連接引線或類似的導(dǎo)電連接體)電性連接至引線框架100的第一引腳 121和第二引腳122上的子步驟也可以在步驟5完成后再進(jìn)行。因此上述方法中所引用的步驟順序，并不等于要求在時(shí)間上嚴(yán)格遵守所引用的步驟順序，而在于對(duì)器件的制作過程中不同操作任務(wù)的方便分類。綜上所述，本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件中， 低端芯片和高端芯片分別位于引線框架的上下兩邊，三者形成了立體堆疊的結(jié)構(gòu)；相比現(xiàn)有技術(shù)中將低端和高端芯片并排貼附在引線框架同一邊的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明有效減小了整個(gè)器件的尺寸。另外，本發(fā)明將高端芯片底部漏極上覆蓋的金屬層或?qū)щ姷慕饘儋N片作為散熱片，暴露設(shè)置在封裝后的器件背面之外，能夠有效改善器件的散熱性能。本發(fā)明還可以將連接低端芯片的頂部源極和引線框架的金屬連 接片的一個(gè)頂面暴露在器件頂面之外以進(jìn)一步幫助器件散熱。
盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于，包含 導(dǎo)電的引線框架(100)，其設(shè)置有載片基座(110)； 低端芯片(200)和高端芯片(300)，其各自設(shè)置有頂部源極、頂部柵極和底部漏極；其中所述高端芯片(300)的頂部源極上植設(shè)有若干導(dǎo)電的源極焊球(311)，頂部柵極上植設(shè)有若干導(dǎo)電的柵極焊球(312)； 所述低端芯片(200)的背面固定連接至引線框架(100)的正面，并且使該低端芯片(200)的底部漏極電性連接在載片基座(110)的頂面；所述高端芯片(300)的正面固定連接至引線框架(100)的背面，并且使該高端芯片(300)的頂部源極通過所述若干源極焊球(311)電性連接至載片基座(110)的底面； 所述半導(dǎo)體器件還包含封裝體(400)，將依次堆疊布置的低端芯片(200)、引線框架(100)的載片基座(110)、高端芯片(300)塑封在所述封裝體(400)中，而使所述高端芯片(300)的背面暴露在所述半導(dǎo)體器件背面的封裝體(400)以外來進(jìn)行散熱。
2.如權(quán)利要求1所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述引線框架(100)還包含與所述載片基座(110)分隔開且無電性連接的第一、第二、第三引腳(121、122、123)，以及與所述載片基座(110)電性連接的第四引腳(124)。
3.如權(quán)利要求2所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述低端芯片(200)的底部漏極與所述高端芯片(300)的頂部源極，分別連接在載片基座(110)的兩面，從而一起通過所述第四引腳(124)與外部器件進(jìn)行電性連接。
4.如權(quán)利要求2所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述高端芯片(300)的頂部柵極通過若干柵極焊球(312)，電性連接至所述第三引腳(123)。
5.如權(quán)利要求1所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 在所述高端芯片(300)的背面覆蓋有一散熱件；器件封裝后，所述散熱件暴露在器件背面的封裝體(400)以外；所述高端芯片(300)的底部漏極通過所述暴露的散熱件與外部器件電性連接。
6.如權(quán)利要求5所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述散熱件是在所述高端芯片(300)背面，通過蒸發(fā)濺射形成的具有一定厚度的金屬層(320)。
7.如權(quán)利要求5所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述散熱件是在所述高端芯片(300)背面粘貼的一個(gè)導(dǎo)電的金屬貼片(320’)。
8.如權(quán)利要求2所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述低端芯片(200)的頂部源極，通過設(shè)置的一個(gè)金屬連接片(230)，電性連接至所述第一引腳(121);所述低端芯片(200)的頂部柵極，通過設(shè)置的另一個(gè)金屬連接片(230)，電性連接至所述第二引腳(122)。
9.如權(quán)利要求8所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述金屬連接片(230)與所述低端芯片(200)之間，所述金屬連接片(230)與所述第一引腳(121)、第二引腳(122)之間，分別設(shè)置有使其對(duì)應(yīng)粘貼并電性連接的高溫合金(220)。
10.如權(quán)利要求1所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在所述低端芯片(200)與所述引線框架(100)的載片基座(110)之間，設(shè)置有使兩者相互粘貼并電性連接的高溫合金(220)。
11.如權(quán)利要求1所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述高端芯片(300)的頂部源極、頂部柵極上，對(duì)應(yīng)植設(shè)的若干焊球分別是由低溫合金制成。
12.—種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，包含以下步驟 步驟1、由導(dǎo)電材料制作一條引線框架(100);對(duì)應(yīng)每個(gè)半導(dǎo)體器件，在所述引線框架(100)上設(shè)置有載片基座(110)； 步驟2、在一低端半導(dǎo)體晶圓的正面，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)低端芯片(200)的頂部源極(211)和頂部柵極(212);在該晶圓的背面，對(duì)應(yīng)制作所述多個(gè)低端芯片(200)的底部漏極；將晶圓切割分離，形成所述多個(gè)低端芯片(200)； 步驟3、在一高端半導(dǎo)體晶圓的正面，對(duì)應(yīng)制作多個(gè)高端芯片(300)的頂部源極和頂部柵極；在該晶圓的背面，對(duì)應(yīng)制作所述多個(gè)底端芯片(300)的底部漏極；在高端芯片(300)的頂部源極和頂部柵極上通過植球，對(duì)應(yīng)形成有若干導(dǎo)電的源極焊球(311)和柵極焊球(312);之后將晶圓切割分離，形成多個(gè)所述高端芯片(300)； 步驟4、低端芯片(200)正面朝上，將低端芯片(200)的背面粘貼在引線框架(100)的正面，使其底部漏極電性連接在載片基座(110)的頂面上； 步驟5、翻轉(zhuǎn)所述引線框架(100)使其背面朝上；使所述高端芯片(300)的正面朝下，將高端芯片(300)的正面粘貼到引線框架(100)的背面，使其頂部源極通過若干源極焊球(311)，電性連接在載片基座(110)朝上的底面，從而與所述低端芯片(200)的底部漏極電性連接； 步驟6、通過模壓方式，將依次堆疊的低端芯片(200)、引線框架(100)的載片基座(110)、高端芯片(300)全部塑封在封裝體(400)內(nèi)，而使所述高端芯片(300)的背面暴露在所述半導(dǎo)體器件背面的封裝體(400)以外，實(shí)現(xiàn)其底部漏極與外部器件的電性連接并進(jìn)行散熱； 步驟7、通過切筋成型的方式，將引線框架(100)上的各個(gè)半導(dǎo)體器件分離。
13.如權(quán)利要求12所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟3中，通過漏極金屬化工藝，在高端芯片(300)的背面蒸發(fā)濺射形成具有一定厚度的金屬層(320)，或者在該高端芯片(300)的背面粘貼有一導(dǎo)電的金屬貼片(320’ )； 在經(jīng)過步驟6所述器件封裝之后，所述金屬層(320)或金屬貼片(320’)，暴露在器件背面的封裝體(400)以外來進(jìn)行散熱。
14.如權(quán)利要求12所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟I中，對(duì)應(yīng)每個(gè)半導(dǎo)體器件，在所述引線框架(100)上還設(shè)置了與所述載片基座(110)分隔開且無電性連接的第一、第二、第三引腳(121、122、123)，以及與載片基座(110)電性連接的第四引腳(124)。
15.如權(quán)利要求14所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟4中，所述低端芯片(200)的頂部源極(211)和頂部柵極(212)，分別通過金屬連接片(230)電性連接至引線框架(100)的所述第一引腳(121)和第二引腳(122)上。
16.如權(quán)利要求14所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟5中，所述高端芯片(300)的頂部柵極通過所述若干柵極焊球(312)，電性連接在引線框架(100)的第三引腳(123)上。
17.如權(quán)利要求14所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟5之后，所述低端芯片(200)的底部漏極與所述高端芯片(300)的頂部源極，分別連接在載片基座(110)的兩面，從而一起通過所述第四引腳(124)與外部器件進(jìn)行電性連接。
18.如權(quán)利要求15所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟4中，使用高溫合金(220)，作為所述低端芯片(200)與載片基座(110)之間，所述金屬連接片(230)與低端芯片(200)之間，所述金屬連接片(230)與所述第一引腳(121)、第二引腳(122)之間電性連接的粘接材料。
19.如權(quán)利要求12所述聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 步驟3中，所述高端芯片(300)的頂部源極和頂部柵極上對(duì)應(yīng)植設(shè)的若干焊球，是分別由低溫合金制成的。
全文摘要
一種聯(lián)合封裝高端和低端芯片的半導(dǎo)體器件及其制造方法，該器件中低端和高端芯片分別粘貼在導(dǎo)電的引線框架的兩邊，使低端芯片的底部漏極電性連接載片基座的頂面，高端芯片的頂部源極通過對(duì)應(yīng)的焊球，電性連接在載片基座的底面。本發(fā)明中由于低端芯片、引線框架的載片基座、高端芯片是立體布置的，能夠減小整個(gè)器件的尺寸；將三者塑封之后，所述高端芯片背面覆蓋的金屬層或?qū)щ娊饘儋N片，暴露設(shè)置在該半導(dǎo)體器件背面的封裝體以外，有效改善器件的散熱性能。
文檔編號(hào)H01L21/56GK103035631SQ20111031014
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者龔玉平, 薛彥迅, 趙良 申請(qǐng)人:萬國半導(dǎo)體(開曼)股份有限公司