半導體封裝結構的制作方法
【專利摘要】一種半導體封裝結構，包含引線框架、高側N型晶體管、低側N型晶體管、第一連接片及第二連接片。引線框架包含電源輸入板、接地板及相位板。高側N型晶體管設置于電源輸入板上。低側N型晶體管設置于接地板上。第一連接片設置于高側N型晶體管及低側N型晶體管上，其中高側N型晶體管透過第一連接片電性連接低側N型晶體管。第二連接片位于低側N型晶體管及相位板上，其中低側N型晶體管透過第二連接片電性連接相位板。由于第一連接片及第二連接片可以是雙點連接，故半導體封裝結構可具有良好的可靠度。
【專利說明】半導體封裝結構

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型是有關于一種半導體封裝結構。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著集成電路技術的進步，相關的電子產品也越來越多樣化。其中的功率晶體管由于具有高集成密度、相當?shù)偷撵o態(tài)漏電流以及不斷提升的功率容量，因此目前被廣泛應用在開關電源和變頻器等領域。
[0003]舉例而言，功率晶體管可應用在轉換器上。轉換器可包含多個功率晶體管，通過控制各個功率晶體管的開啟或關閉，可將輸入電壓轉換為不同的輸出電壓，例如可將輸入電壓轉換為較低的輸出電壓，達到降壓的目的。然而在結構上，功率晶體管彼此之間，或者是功率晶體管本身與其他元件之間會有電性連接的需求。但目前現(xiàn)有的電性連接方式存在有可靠度較差的問題。因此，如何能夠提升電性連接的可靠度成為本【技術領域】有待解決的課題之一。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種新穎的半導體封裝結構，其包含引線框架、高側N型晶體管、低側N型晶體管、第一連接片(clip)以及第二連接片(clip)，其中第一連接片及第二連接片可以是雙點連接，可靠度佳，而可解決本領域目前所面臨的問題。
[0005]本實用新型提供的半導體封裝結構包含引線框架、高側N型晶體管、低側N型晶體管、第一連接片及第二連接片。引線框架包含一電源輸入板、一接地板及一相位板。高側N型晶體管設置于電源輸入板上。低側N型晶體管設置于接地板上。第一連接片設置于高側N型晶體管及低側N型晶體管上，其中高側N型晶體管透過第一連接片電性連接低側N型晶體管。第二連接片位于低側N型晶體管及相位板上，其中低側N型晶體管透過第二連接片電性連接相位板。
[0006]根據(jù)本實用新型的一實施例，低側N型晶體管的源極面向并電性連接接地板。
[0007]根據(jù)本實用新型的一實施例，高側N型晶體管的漏極面向并電性連接電源輸入板。
[0008]根據(jù)本實用新型的一實施例，高側N型晶體管的源極電性連接第一連接片。
[0009]根據(jù)本實用新型的一實施例，低側N型晶體管的漏極電性連接第一連接片及第二連接片。
[0010]根據(jù)本實用新型的一實施例，第一連接片與第二連接片彼此分離。
[0011]根據(jù)本實用新型的一實施例，第一連接片與第二連接片至少部分相互重疊。
[0012]根據(jù)本實用新型的一實施例，第一連接片的上視形狀與第二連接片的上視形狀互補。
[0013]根據(jù)本實用新型的一實施例，半導體封裝結構還包含一封裝材料層包覆高側N型晶體管及低側N型晶體管，并露出第一連接片的一部分、第二連接片的一部分或其組合。
[0014]根據(jù)本實用新型的一實施例，第一連接片及第二連接片皆為銅片。
[0015]根據(jù)本實用新型的一實施例，第二連接片的一側視形狀為Z形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是依照本實用新型的一實施例的轉換器的電路示意圖；
[0017]圖2是依照本實用新型的一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖；
[0018]圖3是依照本實用新型的一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖；
[0019]圖4是依照本實用新型的另一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖；
[0020]圖5是依照本實用新型的又一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖；
[0021]圖6是依照本實用新型的另一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖；
[0022]圖7是依照本實用新型的又一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0023]以下將以附圖揭露本實用新型的多個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節(jié)不應用以限制本實用新型。也就是說，在本實用新型部分實施例中，這些實務上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0024]本實用新型提供一種半導體封裝結構，其可應用在轉換器上。圖1是依照本實用新型的一實施例的轉換器的電路圖。在一實施例中，此轉換器為直流-直流轉換器(DC-DCconverter)。在一實施例中，此轉換器通過高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS將輸入電壓轉為較低的輸出電壓。在一實施例中，一驅動芯片(未繪示)可透過驅動電路分別控制高側N型晶體管HS的柵極及低側N型晶體管LS的柵極的開啟或關閉，以將輸入電壓轉換為較低的輸出電壓。在一實施例中，驅動芯片可以與脈沖寬度調變(pulse-widthmodulat1n, PWM)控制芯片整合為一個控制器。
[0025]在一實施例中，如圖1所示，高側N型晶體管HS的漏極電性連接引線框架的電源輸入板112，以取得工作電壓。低側N型晶體管LS的源極電性連接引線框架的接地板114。高側N型晶體管HS的源極與低側N型晶體管LS的漏極電性連接引線框架的相位板116，以輸出電壓。在一實施例中，高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS與驅動電路整合在一起，而構成整合驅動型金屬氧化物半導體場效晶體管(driver MOS, DrMOS)。當然,在其他實施例中，高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS亦可不與驅動電路整合在一起。
[0026]圖2是依照本實用新型的一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。圖3是依照本實用新型的一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖。以下請參照圖2-3，半導體封裝結構包含引線框架110、高側N型晶體管HS、低側N型晶體管LS、第一連接片(clip) 120及第二連接片(clip) 130。引線框架110包含電源輸入板112、接地板114及相位板116。
[0027]高側N型晶體管HS設置于電源輸入板112上，因此高側N型晶體管HS在運作過程中產生的大量熱能可透過電源輸入板112散出。在一實施例中，高側N型晶體管HS透過導電粘著層140粘接電源輸入板112。在其他實施例中，高側N型晶體管透過熱壓而與電源輸入板接著。在一實施例中，高側N型晶體管HS的漏極面向并電性連接電源輸入板112，以取得工作電壓。在一實施例中，高側N型晶體管HS為溝渠式晶體管。
[0028]低側N型晶體管LS設置于接地板114上，因此低側N型晶體管LS在運作過程中產生的大量熱能可透過接地板114散出。在一實施例中，低側N型晶體管LS透過導電粘著層140粘接接地板114。在其他實施例中，低側N型晶體管透過熱壓而與接地板接著。在一實施例中，低側N型晶體管LS的源極面向并電性連接接地板114。在一實施例中，低側N型晶體管LS為橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效晶體管(lateral double-diffusedMOS, LDM0S)。在一實施例中，低側N型晶體管LS為溝渠式晶體管。
[0029]第一連接片120設置于高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS上。高側N型晶體管HS透過第一連接片120電性連接低側N型晶體管LS。在一實施例中，高側N型晶體管HS的源極電性連接第一連接片120。在一實施例中，高側N型晶體管HS的源極透過第一連接片120電性連接低側N型晶體管LS的漏極。在一實施例中，高側N型晶體管HS透過導電粘著層140粘接第一連接片120，而低側N型晶體管LS透過另一導電粘著層140粘接第一連接片120。在其他實施例中，第一連接片通過熱壓而與高側N型晶體管及低側N型晶體管接著。在一實施例中，第一連接片120為銅片(或稱銅薄板)，例如可為銅箔。
[0030]第二連接片130位于低側N型晶體管LS及相位板116上。低側N型晶體管LS透過第二連接片130電性連接相位板116。在一實施例中，低側N型晶體管LS的漏極透過第二連接片130電性連接相位板116。在一實施例中，低側N型晶體管LS的漏極電性連接第一連接片120及第二連接片130。在一實施例中，低側N型晶體管LS透過導電粘著層140粘接第一連接片120及第二連接片130。在其他實施例中，第二連接片通過熱壓而與低側N型晶體管及相位板接著。在本實施例中，第一連接片120與第二連接片130彼此分離。在一實施例中，第二連接片130為銅片，例如可為銅箔。在一實施例中，第二連接片130的側視形狀為Z形，以便于粘接或連接相位板116。也就是說，第二連接片130具有足夠的面積與相位板116粘著，而可避免脫落。
[0031]值得注意的是，第一連接片120以及第二連接片130可以是雙點連接。因此相較于單一個連接元件連接三點(例如連接高側N型晶體管、低側N型晶體管與相位板)而言，第一連接片120及第二連接片130的可靠度更佳。這是因為連接元件在連接這三點時或連接這三點之后，容易發(fā)生翹曲、連接不良或甚至脫落等現(xiàn)象，導致可靠度降低，或甚至無法使用。但本實用新型的第一連接片120及第二連接片130因為是雙點連接，因此不會有前述問題產生。此外，相較于一般的打線，第一連接片120以及第二連接片130所需的空間較小，而可縮短高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS的距離。
[0032]在一實施例中，第一連接片120與第二連接片130皆為銅片(或稱銅薄板)；相較于鋁帶，銅片的導電能力較佳。在一實施例中，第一連接片120與第二連接片130的厚度為約25微米至75微米，但不限于此。
[0033]在一實施例中，半導體封裝結構還包含封裝材料層150包覆高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS，以阻隔水氣腐蝕高側N型晶體管HS及低側N型晶體管LS。此外，封裝材料層150可露出第一連接片120的一部分、第二連接片130的一部分或其組合，以幫助散熱。如圖2所示，封裝材料層150露出第一連接片120的一部分與第二連接片130的一部分，以幫助散熱，但本實用新型不限于此。
[0034]圖4是依照本實用新型的另一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖。特別的是，第一連接片120的上視形狀與第二連接片130的上視形狀互補。因為第一連接片120與第二連接片130具有相互對應的上視形狀，所以在制程對位時十分方便，使第一連接片120及第二連接片130可分別被準確地設置在高側N型晶體管HS與低側N型晶體管LS上，以及低側N型晶體管LS與相位板116上。
[0035]圖5是依照本實用新型的又一實施例的半導體封裝結構的上視示意圖。在本實施例中，第一連接片120的上視形狀亦與第二連接片130的上視形狀互補，所以在制程對位時可使第一連接片120及第二連接片130分別被準確地設置在高側N型晶體管HS與低側N型晶體管LS上，以及低側N型晶體管LS與相位板116上。
[0036]圖6是依照本實用新型的另一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。圖6與圖2的差異在于，圖6的第一連接片120與第二連接片130至少部分相互重疊，且第一連接片120位于第二連接片130的上方。因此在一實施例中，高側N型晶體管HS的源極是透過堆疊的第一連接片120與第二連接片130電性連接低側N型晶體管LS的漏極。
[0037]圖7是依照本實用新型的又一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。圖7與圖2的差異在于，圖7的第一連接片120與第二連接片130至少部分相互重疊，且第一連接片120位于第二連接片130的下方。因此在一實施例中，低側N型晶體管LS的漏極是透過堆疊的第一連接片120與第二連接片130電性連接相位板116。
[0038]綜合上述，本實用新型提供一種半導體封裝結構，可通過第一連接片及第二連接片進行雙點連接。相較于單一個連接元件連接三點，第一連接片及第二連接片的雙點連接的可靠度較佳。此外，第一連接片及第二連接片可為銅片，故其導電表現(xiàn)較為優(yōu)異。
[0039]雖然本實用新型已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種半導體封裝結構，其特征在于，包含: 一引線框架，包含一電源輸入板、一接地板及一相位板； 一高側N型晶體管，設置于該電源輸入板上； 一低側N型晶體管，設置于該接地板上； 一第一連接片，設置于該高側N型晶體管及該低側N型晶體管上，其中該高側N型晶體管透過該第一連接片電性連接該低側N型晶體管；以及 一第二連接片，位于該低側N型晶體管及該相位板上，其中該低側N型晶體管透過該第二連接片電性連接該相位板。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該低側N型晶體管的源極面向并電性連接該接地板。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該高側N型晶體管的漏極面向并電性連接該電源輸入板。
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該高側N型晶體管的源極電性連接該第一連接片。
5.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該低側N型晶體管的漏極電性連接該第一連接片及該第二連接片。
6.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該第一連接片與該第二連接片彼此分離。
7.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該第一連接片與該第二連接片至少部分相互重疊。
8.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該第一連接片的上視形狀與該第二連接片的上視形狀互補。
9.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，還包含一封裝材料層包覆該高側N型晶體管及該低側N型晶體管，并露出該第一連接片的一部分、該第二連接片的一部分或其組合。
10.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該第一連接片及該第二連接片皆為銅片。
11.根據(jù)權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該第二連接片的一側視形狀為Z形。
【文檔編號】H01L23/492GK204102895SQ201420606022
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權日:2014年10月3日
【發(fā)明者】溫兆均 申請人:力祥半導體股份有限公司