專利名稱::半導體裝置和用于該半導體裝置的封裝結構的制作方法
技術領域:
:本發明涉及半導體裝置和用于在基板上安裝半導體裝置的封裝結構。技術背景傳統上,已經開發了各種類型的半導體裝置且由各制造商制造。例如,曰本特開公報No.2000-150725披露了一種結構,其中半導體芯片安裝于矩形臺的表面上且用樹脂模密封。在該類型的半導體裝置中,為了高效耗散由半導體芯片產生的熱量的目的,臺的背面暴露于樹脂模的外部且經由焊料與基板(或電路板)接合。具有前述結構的一些傳統已知的半導體裝置可以每個包括安裝在單個臺的表面上的具有不同保證溫度(guaranteetemperature)(或者工作溫度)的兩個半導體芯片。然而,當具有不同保證溫度的兩個半導體芯片安裝于半導體裝置的單個基板的表面上時,由具有較高保證溫度的半導體芯片產生的熱量不期望地傳輸到具有較低保證溫度的另一半導體芯片,使得另一半導體芯片的溫度超過其保證溫度,由此導致半導體裝置中的工作誤差。當具有不同保證溫度的兩個半導體芯片安裝于單個臺上時,經由臺和樹脂模在兩個半導體芯片之間產生熱傳輸,由此殼體(或封裝)的溫度增加,使得半導體芯片的溫度可能超過保證正常工作的保證溫度,由此導致半導體裝置中的工作誤差。基于例如殼體溫度、結溫度和環境溫度來決定相對于每個半導體芯片的保證溫度。
發明內容本發明的一目的為提供一種半導體裝置,其允許由每個半導體芯片產生的熱量高效地耗散,由此抑制具有不同加熱溫度的多個半導體芯片之間的熱傳導。本發明還適用于包括具有不同的保證溫度(或者工作溫度)的多個半導體芯片的半導體裝置,以及包括多個半導體芯片,其中一個半導體芯片的加在本發明的第一方面,一種半導體裝置包括多個臺,每個具有矩形形狀,其設置于同一平面中且彼此分開;多個半導體芯片,包括單獨地安裝于所述臺的表面上的第一半導體芯片和第二半導體芯片,其中第一半導體芯片包括導致高于第二半導體芯片引起的加熱溫度的加熱溫度的發熱電路;和樹脂模,用于在其中密封多個半導體芯片和多個臺,其中用于安裝第一半導體芯片的臺的背面暴露于樹脂模的外部。因為用于單獨安裝具有不同保證溫度的第一和第二半導體芯片的臺在樹脂模內彼此分開,可以減少由第一半導體芯片的發熱電路產生并傳輸到第二半導體芯片的熱量。換而言之,可以防止第二半導體芯片的溫度超過保證溫度。當半導體裝置安裝于基板(或電路板)上時,暴露于樹脂模的外部的臺的背面經由焊料焊接到配置在基板上的散熱墊;由此,可以高效地將第一半導體芯片的熱傳輸到基板。在以上,發熱電路形成于與第二半導體芯片分開的第一半導體芯片的預定區域中。這增加了第一半導體芯片的發熱電路和第二半導體芯片之間的距離;因此,可以進一步減少從第一半導體芯片傳輸到第二半導體芯片的熱量。另外,一對臺彼此相鄰設置且由至少一個互連構件一體地互連在一起,所述互連構件的寬度小于每個臺的寬度。在半導體裝置的制造中,這樣形成樹脂模,即使得用于單獨安裝半導體芯片的臺配置在金屬模的空腔內,在金屬模的空腔內引入熔融的樹脂以形成樹脂模。為了使得臺的背面暴露于樹脂模的外部,需要將臺配置在金屬模的空腔內。這里,互連構件防止臺由于熔融樹脂模的流動而不期望地在空腔的內壁上方浮動;因此,可以可靠地使得臺的背面暴露于樹脂模的外部。互連構件具有小的寬度,該寬度小于臺的寬度,從而減少從第一半導體芯片傳輸到第二半導體芯片的熱量。互連構件由在厚度方向上從所述臺的背面凹入的凹陷形成。這里,盡管經由互連構件互連的臺的背面暴露于樹脂模的外部,互連構件完全嵌入樹脂模內。當半導體裝置安裝于基板上從而使得臺經由焊料接合基板的散熱墊時,可以可靠地防止焊料泄漏并在臺上擴散;換而言之,可以可靠地防止由第一半導體芯片產生的熱經由焊料傳輸到第二半導體芯片。一個臺的兩端和和另一個臺的兩端可以經由所述互連構件在寬度方向互連在一起。這增加了第一半導體芯片的熱量經由互連構件傳輸到第二半導體芯片所經過的熱傳導路徑;因此,可以進一步減少從第一半導體芯片傳輸到第二半導體芯片的熱量。一種適于該半導體裝置的封裝結構包括至少一個散熱墊,所述散熱墊具有用于接合用于安裝第一半導體芯片的臺的背面的預定區域,其中散熱墊的總面積大于暴露于樹脂模外部的臺的背面的暴露的面積,且其中除了與臺的背面相對設置的所述預定區域,散熱墊用抗蝕劑膜(resistfilm)覆蓋。這使得可以將第一半導體芯片的熱量擴散到總面積大于臺的暴露面積的散熱墊;因此可以高效地耗散第一半導體芯片的熱量。因為散熱墊用抗蝕劑膜覆蓋,所以即使當另一臺(不是安裝第一半導體芯片的臺)的背面位置與散熱墊相對,可以容易地防止另一臺經由焊料接合散熱墊。如上所述,對封裝結構進行了設計以防止第一半導體芯片的熱量不期望地經由散熱墊傳輸到第二半導體芯片。簡而言之,因為半導體芯片單獨地安裝于彼此分開的臺上,可以減少由具有相對高保證溫度的第一半導體芯片產生且傳輸到具有相對低保證溫度的第二半導體芯片的熱量;由此,可以改善半導體裝置的可靠性。在本發明的第二方面,一種半導體裝置包括多個半導體芯片,例如第一半導體芯片和第二半導體芯片;單個臺,具有矩形形狀,所述多個半導體芯片安裝在其表面上;多條引腳,所述多條引腳的第一端電連接到多個半導體芯片;樹脂模,用于密封半導體芯片、臺和引腳的第一端,從而臺的背面的預定區域和引腳的第二端暴露于樹脂模的外部,其中導致高加熱溫度的第一半導體芯片與第二半導體芯片相比在高度上降低。這里,第一半導體芯片安裝于臺的第一區上,且第二半導體芯片安裝于臺的第二區上。另外,第二半導體芯片的保證溫度低于第一半導體芯片的保證溫度。當半導體裝置安裝于基板(或電路板)上時,暴露于樹脂模外部的臺背面暴露的區域經由焊料接合基板的散熱墊。因為與第二半導體芯片的表面相比,第一半導體芯片的表面位置靠近臺的表面,所以可以減少將第一半導體芯片的熱量經由臺和焊料耗散到基板的散熱墊的散熱路徑。即,可以高效地將第一半導體芯片的熱量耗散到基板。另外,半導體裝置設計為增加半導體芯片的表面之間的距離而不增加其間的間隙,其中從第一半導體芯片的表面到第二半導體芯片的表面的方向與從第一半導體芯片的表面到基板的散熱路徑的方向相反。這使得可以防止第一半導體芯片的熱量過度傳輸到第二半導體芯片;即,可以防止第二半導體芯片的溫度超過保證溫度。半導體裝置設計為使得第一半導體芯片的厚度小于第二半導體芯片的厚度;具有矩形形狀的間隔物夾置于臺和第二半導體芯片之間;或第一半導體芯片安裝于凹陷中,該凹陷通過在臺的厚度方向使臺部分地凹入而形成。前述的設計可靠地保證了第一半導體芯片的表面與第二半導體芯片的表面相比在高度上降低。通過適當地組合前述的設計,可以進一步增加第一半導體芯片和第二半導體芯片之間的高度差。當第一半導體芯片設置于形成于臺的第一區中的凹陷(由此減小了臺的第一區的厚度)中時,可以減少與從第一半導體芯片到基板的散熱路徑相關聯的臺的熱阻。由此,可以高效地將第一半導體芯片的熱量耗散到基板。或者,半導體裝置設計為使得狹縫形成于第一半導體芯片和第二半導體芯片之間的臺的預定位置,且在半導體芯片的寬度方向上延伸。這里,狹縫通過^f吏臺的表面部分地凹入而形成;狹縫通過使臺的背面部分地凹入而形成;或狹縫在臺的厚度方向上貫穿臺。通過狹縫,臺的總表面面積分為用于單獨安裝第一半導體芯片和第二半導體芯片的第一區和第二區。這里,沿第一和第二半導體芯片的排列方向的臺的橫截面積在狹縫處與臺的其他部分相比減小。即,臺的熱阻在狹縫處與臺的其他部分相比增加。這使得第一半導體芯片的熱量難于從臺的第一區傳輸到第二區。由此,可以減少從第一半導體芯片傳輸到第二半導體芯片的熱量另外,狹縫靠近第二半導體芯片設置且偏離臺上的第一半導體芯片和第二半導體芯片之間的中心位置。與臺的第二區的體積相比這增加了臺的第一區的體積;因此,可以減少從第一半導體芯片到基板的方向上臺的熱阻。由此,與在臺中狹縫的形成無關,可以高效地將第一半導體芯片的熱量耗散到基板。附帶地,所述半導體裝置中所述第一和第二半導體芯片的高度每個都是從所述臺的表面或者所述臺的背面到每個半導體芯片的上表面測量的。參考以下的附圖,將更詳細地描述本發明的這些和其他目的、方面和實施例,其中圖1為顯示根據本發明的第一實施例的半導體裝置的總體結構的平面圖;圖2為顯示安裝于基板上的圖1的半導體裝置的構造的縱向截面圖;圖3為顯示安裝于半導體裝置的臺上的半導體芯片的示意性平面圖,其指示了用于形成發熱電路的區域以及用于測量溫度的點;圖4為顯示安裝于多層基板上的半導體裝置的縱向截面圖;圖5為顯示根據第一實施例的變體的半導體裝置的總體結構的平面圖;圖6為顯示安裝于基板上的圖5的半導體裝置的構造的縱向截面圖;圖7為顯示根據本發明的第二實施例的半導體裝置的總體結構的平面圖;圖8為顯示安裝于基板上的圖7的半導體裝置的構造的縱向截面圖;圖9為顯示根據第二實施例的變體的半導體裝置的總體結構的平面圖,其中半導體芯片之間形成貫穿臺的狹縫;圖10為顯示安裝于基板上的圖9的半導體裝置的構造的縱向截面圖;圖11為顯示半導體裝置的構造的縱向截面圖,其中通過部分地凹入臺的背面形成狹縫;圖12為半導體裝置的構造的縱向截面圖,顯示其中通過部分地凹入臺的表面形成狹縫;圖13為半導體裝置的構造的縱向截面圖,其中第二半導體芯片經由間隔物安裝于臺上且由此與導致高加熱溫度的第一半導體芯片相比在高度上升高;以及圖14為半導體裝置的構造的縱向截面圖,其中第一半導體芯片安裝于臺的凹陷上,且由此與第二半導體芯片相比在高度上降低。具體實施方式將參考附圖通過例子進一步詳細描述本發明。1、第一實施例將參考圖1至4詳細描述根據本發明第一實施例的半導體裝置1。如圖1和2所示,第一實施例的半導體裝置1用于電源,比如用于驅動揚聲器的電源或脈沖寬度(PW)調制電源,其中半導體裝置1包括第一半導體芯片3(作為模擬芯片)和第二半導體芯片5(作為數字芯片)。即,對半導體裝置1進行設計以同時適應模擬電路和數字電路。半導體裝置1包括具有用于安裝半導體芯片3和5的表面7a和9a的兩個臺7和9、排列在臺7和9的周圍區域中且電連接到半導體芯片3和5的多個引腳ll、以及用于密封臺7和9以及引腳11的樹脂模13。半導體裝置1通過QFP(四線扁平封裝)的方式封裝,其中引腳11從樹脂模13的側面13b部分地突出到外部。每個具有薄帶狀形狀的引腳11分別向臺7和9延長,其中嵌入樹脂模13內部的引腳11的第一端lla經由導線15電連接到半導體芯片3和5。突出到樹脂模13之外的引腳11的第二端llb朝著樹脂模13的下表面13a向下彎曲,且電連接到用于安裝半導體裝置1的基板(或電路板)31。每個臺7和9在平面圖中具有矩形形狀,且以相互之間預定的距離水平對齊。臺7和9的邊沿樹脂模13的側面13b排列。臺7和9的背面7b和9b部分形成了樹脂模13的下表面13a,其中它們暴露于樹脂模13的外部。臺7的背面7b在臺7的厚度方向上部分地凹入,從而在其周邊形成凹陷7c。相似地,臺9的背面9b在臺9的厚度方向上部分地凹入,從而在其周邊形成凹陷9c。將樹脂模13部分地引入凹陷7c和9c,從而防止臺7和9從樹脂模13剝落。安裝于第一臺7上的第一半導體芯片3的保證溫度高于安裝于第二臺9上的第二半導體芯片5的保證溫度。真體而言,第一半導體芯片3包括產生高于第二半導體芯片5的保證溫度的加熱溫度的發熱電路,比如脈沖寬度調制(PWM)電^各。如圖3所示,發熱電路形成于區域S1中,在平面圖中區域S1包括于第一半導體芯片3的總體區域中,且與第二半導體芯片5的總體區域分開。這里,區域S1配置在沿半導體芯片3和5的排列方向與第二半導體芯片5隔開的第一半導體芯片3的遠側。具體而言,用于形成發熱電路的區域Sl具有預定的尺寸,其長度大致為第一半導體芯片3的長度的一半,且其寬度大致等于第一半導體芯片3的寬度。半導體芯片3和5經由導線17電連接在一起,如圖1和2所示。在具有前述構造的半導體裝置1的制造中,通過在由銅材料等構成的薄金屬板上進行壓力加工和蝕刻來制備形成引線框架(未示出)。除了臺7和9與引腳11,引線框架還包括與引腳11的第二端llb相聯而集體地互連所有引腳11的框架(未顯示)和將臺7和9互連到該框架的多個互連引腳19和21。即,形成引線框架來一體的組合臺7和9以及引腳11。互連引腳19連接到臺7的外端7d,而互連引腳21連接到臺9的外端9d,其中外端7d和9d在臺7和9的排列方向彼此相對設置。順便提及,引腳11的彎曲工藝可以與引線框架的形成同時進行,或獨立于引線框架的形成來進行。在引線框架的形成完成之后,將半導體芯片3和5分別地安裝于臺7和9上,且然后經由導線15電連接到引腳11的第一端lla,其中半導體芯片3和5也經由導線17電連接在一起。其后,形成樹脂模13以完全密封半導體芯片3和5、臺7和9、引腳11,和導線15和17。在該成模工藝中,半導體芯片3和5、臺7和9、引腳ll,和導線15和17配置在形成樹脂模13的外形的金屬模(未顯示)的空腔之內。暴露于樹脂模13的下表面13a外部的臺7和9的背面7b和9b配置在金屬模的空腔的內壁上,而引腳11的第二端lib和框架配置在空腔之外。在該狀態中,將熔化的樹脂引入金屬模的空腔中以形成樹脂模13。最后,將以樹脂模13密封的引線框架從金屬模取出;然后,將位于樹脂模13之外的框架和互連引腳19和21切掉,由此完成了半導體裝置1的制造。前述半導體裝置1安裝于基板31上。具體而言,樹脂模13的下表面13a與基板31的表面31a相對地設置,基板31的表面31a上形成多個電極墊33和散熱墊34和35。然后,引腳11的第二端11b經由焊料36焊接到電極墊33。另外,臺7和9的背面7b和9b單獨地經由焊料37焊接到散熱墊34和35。如上所述,臺7和9單獨地接合到彼此分開的散熱墊34和35,由此可以可靠地防止焊料37(接合臺7和9)不期望地彼此粘接。接下來,將對于工作中的半導體裝置1的半導體芯片3和5的溫度描述模擬結果。模擬對于半導體裝置1進行,在該半導體裝置1中,半導體芯片3和5之間的距離設定為1.2mm,第一半導體芯片3的保證溫度設定為150°C,第二半導體芯片5的保證溫度設定為125°C。另外,臺7和9均具有相同的熱導率342W/mK,且樹脂模13的熱導率為0.95W/mK。如圖3所示,在規則地排列在半導體芯片3的表面上的六個點PI到P6測量半導體芯片3的溫度,在規則地排列在半導體芯片5的表面上的六個點P7到P12測量半導體芯片5的溫度。具體而言,點P1到P6在半導體芯片3的長度方向排成兩行,且還在半導體芯片3的寬度方向排成三行。類似地,點P7到P12在半導體芯片5的長度方向排成兩行,且還在半導體芯片5的寬度方向排成三行。對于比較例(即,"對比")以及半導體裝置1的一個示例(即"實施例")進行模擬,在比較例中,兩個半導體芯片(對應于半導體芯片3和5)安裝于單個臺上。這里,在點Pl到P6對于作為模擬芯片的半導體芯片3進行溫度測量。結果顯示于表l中。另外,在點P7到P12對于作為數字芯片的半導體芯片5進行溫度測量。結果如表2所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1清楚地顯示了對于實施例和比較例,在排列于形成第一半導體芯片3中的發熱電路的區域Sl中的點Pl到P3測量到相似的溫度值(約150°C)。另外,對于實施例和比較例,在比排列在區域S1中的點P1到P3靠近第二半導體芯片5的點P4到P6,測量到相似的溫度值(約147°C)。這里,點P4到P6處的溫度稍微低于點Pl到P3處的溫度。表2清楚地顯示了比較例的第二半導體芯片5的溫度為約135°C,比第二半導體芯片5的保證溫度高了10。C或者更多。這是因為,在比較例中,由第一半導體芯片3的發熱電路產生的熱量經由具有較高熱導率的單個臺傳輸到第二半導體芯片5。在與比較例比較的實施例中,第二半導體芯片5的溫度為約115°C,比第二半導體芯片5的保證溫度低了約l(TC。這是因為在該實施例中,半導體芯片3和5單獨地安裝于彼此分離的臺7和9上,且僅具有較低熱導率的樹脂模13的預定部分隔在半導體芯片3和5之間,由此可以減少從第一半導體芯片3傳輸到第二半導體芯片5的熱量。在第一實施例的半導體裝置1中,具有不同保證溫度的半導體芯片3和5單獨地安裝于彼此稍微分開的臺7和9上,因此,可以減少由第一半導體芯片3的發熱電路產生然后傳輸到第二半導體芯片5的熱量。簡而言之,可以防止第二半導體芯片5的溫度不期望地超過保證溫度。換而言之,可以減少從具有較高保證溫度的第一半導體芯片3傳輸到具有較低保證溫度的第二半導體芯片5的熱量,由此改善半導體裝置1的可靠性。當將半導體裝置i安裝于基板31上時,暴露于半導體裝置1的外部的臺7的背面7b經由焊料37焊接到基板31的散熱墊34,由此可以高效地將由第一半導體芯片3產生的熱量向基板31耗散。另外,對半導體裝置l進行設計,使得發熱電路配置在與第二半導體芯片5分開的第一半導體芯片3的遠側,第二半導體芯片5排列為鄰近第一半導體芯片3。這使得可以增加發熱電路和第二半導體芯片5之間的距離;由此,可以進一步減少從第一半導體芯片3傳輸到第二半導體芯片5的熱量。在適于該半導體裝置1的封裝結構中,單獨經由焊料37接合臺7和9的散熱墊34和35稍微彼此分開。這使得可以防止接合臺7和9的焊料37相互彼此粘接;由此,可以可靠地防止由第一半導體芯片3產生的熱量經由焊料37傳輸到第二半導體芯片5。第一實施例的半導體裝置基本上設計為使得用于安裝第二半導體芯片5的臺9接合散熱墊35;但這不是限制。即,當由第二半導體芯片5產生的熱量非常低時,臺9不需接合散熱墊35。例如,可以將散熱墊35從基板31排除,使得第二臺9直接經由焊料37接合基板31。另外,半導體裝置l不必要安裝于如圖2所示的基板31上。而是,半導體裝置1可以安裝于圖4所示基板(或電路板)41上。具有大于臺7的暴露面積的較大面積的散熱墊42形成于基板41的表面41a上。散熱墊42接合臺7的背面7b且完全覆蓋樹脂模13的下表面13a。除了與臺7的背面相對設置的散熱墊42的預定區域,散熱墊42用抗蝕劑膜43覆蓋。除了與引腳11的第二端llb相對設置的預定區域,抗蝕劑膜43覆蓋電極墊44。每個均由具有較高熱導率的銅箔組成且每個均在基板41的平面方向上延伸的多個熱傳導層45A、45B和45C,形成于基板41之內和基板41的背面41b上。熱傳導層45A到45C經由多個通孔46連接到散熱墊42,所述多個通孔46從基板41的背面41b到散熱墊42垂直穿過暴板41。為了在基板41上安裝半導體裝置l,通過絲網印刷將焊料材料施加到基板41的表面41a。具體而言,焊料47僅保留在電極墊44和散熱墊42外露的部分上,而沒有保留在抗蝕劑膜43上。在前述的狀態,半導體裝置1安裝于基板41的表面41a上,然后,焊料在其之間回流(reflow);由此,引腳11的第二端llb牢固地接合電極墊44,且臺7牢固地接合散熱墊42。根據安裝于基板41上的半導體裝置1采用的封裝結構,可以通過面積大于臺7的暴露面積的散熱墊42擴散由第一半導體芯片3產生的熱。另夕卜,熱量經由通孔46從散熱墊42傳輸到熱傳導層45A到45C;由此,可以高效的實現與第一半導體芯片3相關的散熱。因為散熱墊42由抗蝕劑膜43覆蓋,可以使得與基板41相對設置的臺9的背面9b直接靠近散熱墊42而沒有焊料;由此,可以可靠地防止由第一半導體芯片3產生的熱量經由散熱墊42傳輸到第二半導體芯片5。接下來,將參考圖5和6關于半導體裝置51描述第一實施例的變體,圖5和6中與半導體裝置1中相同的部件由相同的附圖標記指示;因此,將按需要省略其描述。如圖5和6所示,半導體裝置51包括兩個臺7和9,經由互連構件53一體地互連在一起,互連構件53的寬度小于臺7和9的寬度。具體而言,互連構件53與臺7和9一體形成在一起,使得臺7和9的相對端7e和9e經由互連構件53在寬度方向互連在一起。互連構件53具有凹陷53a,凹陷53a在厚度方向上從臺7和9的背面7b和9b凹入,其中凹陷53a的厚度大致為臺7和9的厚度的一半。由于這樣的結構,互連構件53完全嵌入于樹脂模13之內;由此,臺7和9的背面7b和9b暴露于樹脂模13的下表面13a的外部,而它們相互彼此分開。在半導體裝置51的制造中,預先制備引線框架,該引線框架基本上設計相似于半導體裝置1的引線框架但還包括互連構件53。這里,互連構件53的凹陷53a可以通過用于局部下壓互連構件53的背面的壓力加工而與引線框架的形成同時形成;或者,它們可以通過用于部分地去除互連構件53的背面的蝕刻形成。或者,凹陷53a可以在引線框架形成之后形成。在完成引線框架的形成之后,與半導體裝置1的制造相似,將半導體芯片3和5單獨安裝于臺7和9上;然后,在半導體芯片3和5與引腳11之間配置導線15,在半導體芯片3和5之間配置導線17。其后,形成樹脂模13以完全密封半導體芯片3和5、臺7和9、引腳11以及導線15和17。與半導體裝置1的制造相似,臺7和9的背面7b和9b配置在金屬模(未顯示)的空腔的內壁上;然后,將熔融的樹脂引入空腔中以形成樹脂模13,其中臺7和9的背面7b和9b暴露于樹脂模13的下表面13a的外部。這里,臺7和9的終端部7d和9d由引腳19和21支撐,且臺7和9的其他端部7e和9e由互連構件53支撐。因此,可以容易地防止臺7和9由于熔融樹脂的流動而不期望地自空腔的內壁浮動。在半導體裝置51中,一對互連構件53與臺7和9的相對端7e和9e都互連;因此,可以可靠地防止臺7和9的相對端7e和9e不期望地在臺7和9的寬度方向浮動。與制造半導體裝置1相似,在完成樹脂模13的形成之后,將位于樹脂模13之外的框架和互連引腳19切掉以完成半導體裝置51的制造。與半導體裝置1相似,當半導體裝置51安裝于基板31上時,引腳11的第二端11b經由焊料36焊接到電極墊33,且臺7和9的背面7b和9b單獨地經由焊料37接合到散熱墊34和35。因為臺7和9經由互連構件53相互連接在一起,它們的背面7b和9b彼此分開且暴露于樹脂模13的下表面13a的外部;因此,可以可靠地防止焊料37泄漏并在臺7和9上擴散。半導體裝置51展示了與前述半導體裝置1的效果相似的出色效果。在半導體裝置51中,由第一半導體芯片3產生的熱量可以經由寬度小于臺7和9的寬度的互連構件53傳輸到第二半導體芯片5,其中可以顯著地減少從第一半導體芯片3經由互連構件53傳輸到第二半導體芯片5的熱量。由于提供了互連構件53,可以防止臺7和9在樹脂模13的形成期間在空腔的內壁上方浮動。這使得可以可靠地將臺7和9的背面7b和9b暴露于樹脂模13的下表面13a的外部。因為互連構件53嵌入于樹脂才莫13內,可以可靠地防止焊料37泄漏并在臺7和9上擴散。另外,可以可靠地防止由第一半導體芯片3產生的熱量經由焊料37傳輸到第二半導體芯片5。因為互連構件53互連在寬度方向上設置的臺7和9的相對端7e和9e的預定部分,可以增加第一半導體芯片3和第二半導體芯片5之間經由互連構件53的熱傳導路徑的長度。這使得可以進一步減小從第一半導體芯片3傳輸到第二半導體芯片5的熱量。半導體裝置51設計為使得互連構件53的厚度大致為臺7和9的厚度的一半;但這不是限制。僅要求互連構件53完全嵌入樹脂模13內;換而言之,僅要求互連構件53形成于臺7和9背面7b和9b的凹陷中。因此,可以修改半導體裝置51,使得互連構件53向上彎曲以從臺7和9的表面7a和9a突出。互連構件53不必要嵌入樹脂模13內。為了簡單地防止臺7和9在樹脂模13的形成期間在空腔內浮動,可以修改互連構件53,使得它們與臺7和9的背面7b和9b—起暴露于樹脂模13的下表面13a的外部。互連構件53不必要成對或以對稱方式形成。即,可以形成單個互連構件53;或者,可以形成三個以上的互連構件53。在第一實施例及其變體中,臺7和9的背面7b和9b暴露于樹脂模13的外部;但這不是限制。僅要求用于安裝具有較高保證溫度的第一半導體芯片3的臺7的背面7b暴露于樹脂模13的外部。第一實施例以每個包括用于單獨安裝半導體芯片3和5的臺7和9的半導體裝置1和51來描述;但這不是限制。第一實施例可以應用于其他類型的半導體裝置,每個這些半導體裝置包括用于單獨地安裝三個以上半導體芯片的三個以上的臺。第一實施例以QFP類型的半導體裝置1和51來描述,其中引腳11部分暴露于樹脂模13之外;但這不是限制。第一實施例可以應用于QFN(四方扁平無引腳封裝)型的半導體裝置,其中引腳11部分地暴露于樹脂模13的下表面13a和側面13b。2、第二實施例將參考圖7到IO描述根據本發明的第二實施例的半導體裝置101。第二實施例的半導體裝置101用于將電能提供給電路的電源,比如電源和脈沖寬度調制(PWM)電源。半導體裝置101包括第一半導體芯片103(作為模擬芯片)和第二半導體芯片105(作為數字芯片)。即,半導體裝置101可以同時適應模擬電路和數字電路。半導體裝置101包括具有在其上安裝半導體芯片103和105的表面107a的臺107、排列在臺107的周圍區域中且經由導線115電連接到半導體芯片103和105的多個引腳(或外部連接端)111、以及用于密封半導體芯片103和105、臺107以及引腳111的樹脂模113。半導體裝置101是QFP(四線扁平封裝)類型,其中引腳111從樹脂模113的側面113b部分地突出。引腳111每個具有薄帶狀形狀并向臺107延伸,其中嵌入樹脂模113內部的引腳111的第一端llla經由導線115電連接到半導體芯片103和105。突出到樹脂模113的側面113b之外的引腳111的第二端lllb,每個都向著樹脂模113的下表面113a向下彎曲,且電連接到用于安裝半導體芯片101的基板(或電路板)131。樹脂模113由用填充劑摻雜的樹脂材料構成,填充劑由氧化硅、碳等組成。由此,可以通過樹脂模113高效地耗散由半導體芯片103和105產生的熱。臺107形成為具有四邊的矩形形狀,四邊沿樹脂模113的側面113b設置。臺107的背面107b與樹脂模113的下表面113a形成大致同一平面。即,臺107的背面107b暴露于樹脂模113的外部。凹陷107c形成于臺107的周邊中,且在厚度方向上從臺107的背面107b凹入。因為將樹脂模113部分地引入凹陷107c,可以防止臺107從樹脂模113分離。半導體芯片103和105排列在臺107的平面方向上,且^L此分開;其中它們經由導線117電連接在一起。第一半導體芯片103包括引起較高加熱溫度的電路,該較高加熱溫度高于包括在第二半導體芯片105中的電路引起的加熱溫度。即,比如導致較高加熱溫度的脈沖寬度調制(PWM)電路的電路形成于第一半導體芯片103的表面103a上,該加熱溫度高于形成于第二半導體芯片105的表面105a上的電路的加熱溫度。前述的電路配置在第一半導體芯片103的表面103a的遠側區域中,第一半導體芯片103在半導體芯片103和105的排列方向上與第二半導體芯片105分開。例如,前述區域的長度為大致第一半導體芯片103的長度的一半,且寬度基本上等于第一半導體芯片103的寬度。另外,第一半導體芯片103的厚度小于第二半導體芯片105的厚度。因此,從臺107的表面107a測量的第一半導體芯片103的表面103a的高度低于第二半導體芯片105的表面105a的高度。在半導體芯片103和105的制造中,在將晶片分為對應于半導體芯片103和105的單獨的小塊之前,通過與半導體芯片103和105相關地控制在晶片上進行的研磨的量,在晶片的下表面上進行背研磨,由此實現相對于半導體芯片103和105的不同厚度。具體而言,例如,當使用其厚度為625pm的單個晶片來生產半導體芯片103和105時,施加到第一半導體芯片103的研磨量設定為25pm,使得第一半導體芯片103的厚度為600而施加到第二半導體芯片105的研磨量設定為425pm,使得第二半導體芯片105的厚度為200pm。當然,可以使用具有不同厚度的兩個晶片來用于具有不同厚度的半導體芯片103和105的制造。在半導體裝置101的制造中,使用經歷壓力加工和蝕刻的、由銅材料構成的薄金屬板來準備和制作引線框架(未顯示)。除了臺107和引腳111之外,引線框架還包括總體地互連引腳111的第二端lllb的框架(未顯示)和將框架連接到臺107的多個互連引腳119。互連引腳119互連到具有矩形形狀的臺107的角部。即,引線框架形成為將臺107和引腳111一體地互連在一起。引腳lll的彎曲工藝可以與引線框架的形成同時進行,或獨立于引線框架的形成來進行。在引線框架的形成完成之后,將半導體芯片103和105安裝于臺107的表面107a上,然后電連接到引腳111的第一端llla,其中半導體芯片103和105經由導線117電連接到一起。其后,形成樹脂模113以在其中完全密封半導體芯片103和105、臺107、引腳lll,以及導線115和117。具體而言,半導體芯片103和105、臺107、引腳111,以及導線115和117配置在形成樹脂模113的外形的金屬模的空腔之內。這里,暴露于樹脂模113的外部的臺107的背面107b配置在金屬模的空腔的內壁上,而引腳111的第二端lllb和框架配置在金屬模的空腔之外。在該狀態中,將熔融樹脂引入空腔中以形成樹脂模113。其后,將用樹脂模113密封的引線框架從金屬模取出;然后,將位于樹脂模113之外的框架和互連引腳119切掉,由此完成了半導體裝置101的制造。半導體裝置101安裝于基板131上,使得樹脂模113的下表面113a與基板131的表面131a相對,基板131的表面131a上如圖8所示形成多個電極墊133和散熱墊135。然后,引腳111的第二端lllb經由焊料137焊接到電極墊133。另外,臺107的背面107b經由焊料139焊接到散熱墊135。在上述封裝完成之后,形成經由臺107和焊料139從第一半導體芯片103到基板131的散熱墊135的散熱路徑。半導體裝置101設計為使得與第二半導體芯片105的表面105a相比,第一半導體芯片103的表面103a位置接近臺107的表面107a。這使得可以減小從第一半導體芯片103的電路經由臺107和焊料139到基板131的散熱墊135的散熱路徑。另外,半導體裝置101的特征在于可以增加一起安裝半導體芯片103和105的臺107的總體積,以大于單獨安裝兩個半導體芯片的兩個臺的總體積。這使得可以進一步減少與從第一半導體芯片103到基板131的散熱路徑相關的臺107的熱阻。由此,可以高效地將由第一半導體芯片103產生的熱耗+攻到基板131。在半導體裝置101中,可以增加第一半導體芯片103的表面103a和第二半導體芯片105的表面105a之間的距離,而不加寬半導體芯片103和105之間的間隙,其中從第一半導體芯片103的表面103a到第二半導體芯片105的表面105a的方向與從第一半導體芯片103的表面103a到基板131的散熱路徑的方向相反;由此,可以防止在第一半導體芯片103的表面103a上產生的熱傳輸到第二半導體芯片105的表面105a。即,可以防止第二半導體芯片105的溫度超過保證溫度,由此改善半導體裝置101的可靠性。第二實施例不必限于前述的半導體裝置101且可以以各種方法修改。接下來,將參考圖9和IO聯系半導體裝置151描述第二實施例的變體,其中與半導體裝置101中相同的部件由相同的附圖標記指示;因此,將省略其詳細描述。如圖9和10所示,狹縫153形成于半導體芯片103和105之間臺107的預定位置,其中狹縫153從表面107a到背面107b貫穿臺107。狹縫153在垂直于半導體芯片103和105的排列方向的方向上延伸,其中狹縫153的長度長于半導體芯片103和105的寬度。即,臺107的總體區域由狹縫153分為用于安裝第一半導體芯片103的第一區和用于安裝第二半導體芯片105的第二區。另外,狹縫153形成于接近第二半導體芯片105且稍微偏離半導體芯片103和105之間的間隙的中間位置CL的預定位置,由此在臺107中,第一區變得大于第二區。狹縫153可以通過與引線框架的形成同時進行或者之后進《亍的壓力加工或蝕刻形成。半導體裝置151展示了與前述半導體裝置101的效果類似的效果。垂直于半導體芯片103和105的排列方向的臺107的截面面積在狹縫153處比臺107的其他部分減小。換言之,臺107的熱阻在狹縫153處比臺107的其他部分增加。這使得臺107中由第一半導體芯片103產生的熱難于從第一區傳輸到第二區;由此,可以顯著地減少從第一半導體芯片103傳輸到第二半導體芯片105的熱量。因為狹縫153形成于接近半導體芯片105的該預定位置而不是中心位置CL,臺107中第一區的體積變得大于第二區的體積,由此相對于從第一半導體芯片103到基板131的方向減小了臺107的熱阻。即,與臺107中狹縫153的形成無關,可以高效地將由第一半導體芯片103產生的熱耗散到基板131。半導體裝置151設計為使得在厚度方向上貫穿臺107的狹縫形成于半導體芯片103和105之間的間隙中;但這不是限制。例如,如圖11所示,狹縫155通過部分地凹陷臺107的背面107b而形成。或者,狹縫157通過部分地凹陷臺107的表面107a而形成。每個狹縫153、155和157不必要形成為單個通道;即,每個狹縫可以分為多個部分。每個第二實施例及其變體設計為使得第一半導體芯片103的厚度小于第二半導體芯片105的厚度,其中^叉要求在臺107的表面107a上方第一半導體芯片103的表面103a在高度上低于第二半導體芯片105的表面105a;因此,半導體芯片103和105均可以修改為具有相同的厚度。如圖13所示,可以將具有矩形形狀的間隔物161插入臺107和第二半導體芯片105之間。間隔物161可以利用各種材料形成。例如,間隔物161利用具有電絕緣能力的粘接劑(例如,管芯鍵合膜)形成,以將第二半導體芯片105固定到臺107。優選的是,間隔物161利用具有較低熱導率的樹脂材料形成。這里,優選的是,樹脂材料用與用于樹脂模13中的填充劑不同的填充劑摻雜。這使得更難于沿從第一半導體芯片103經由臺107到第二半導體芯片105的熱傳輸路徑,將由第一半導體芯片103產生的熱傳輸到第二半導體芯片105;由此可以進一步改善半導體裝置的可靠性。如圖14所示,可以形成從臺107的表面107a在其厚度方向上凹入的凹陷163,在凹陷163中,第一半導體芯片103安裝于底部上,由此在高度上降低第一半導體芯片103的表面103a到低于第二半導體芯片105的表面105a。凹陷163通過與引線框架的形成同時進行的蝕刻來形成;或者,凹陷通過在引線框架的形成之后獨立進行的蝕刻來形成。在以上,用于安裝第一半導體芯片103的臺107的第一區在厚度上減小;由此,可以進一步減小與從第一半導體芯片103到基板131熱耗散路徑相關的臺107的熱阻。這使得高效地將由第一半導體芯片103產生的熱耗散到基板131。第二實施例及其變體涉及半導體裝置101和151,每個均包括半導體芯片103和105;但這不是限制。即,第二實施例可以應用于每個包括三個以上的半導體芯片的其他類型的半導體裝置。在包括三個半導體芯片的半導體裝置中,例如,導致最高加熱溫度的第一半導體芯片與第二和第三半導體芯片相比在高度上降低,且導致低于第一半導體芯片的加熱溫度但高于第三半導體芯片的加熱溫度的加熱溫度的第二半導體芯片與第三半導體芯片相比在高度上降低。半導體裝置101和151均為QFP型,其中引腳111部分從樹脂模113突出;但是這不是限制。即,第二實施例能夠應用于任何類型的半導體裝置,比如QFN(四方扁平無引腳封裝)型,其中引腳部分地暴露于樹脂模113的下表面113a和側面113b上;BGA(球柵陣列)型,其中球形電極以格柵的方式排列在封裝的背面上,和LGA(焊盤柵陣列)型,其中取代球形電極,平電極墊以格柵的方式排列在封裝的背面上。最后,本發明不必要限制于第一和第二實施例及其變體,在由所附權利要求界定的本發明的范圍內,所有的這些均可以各種方法進一步修改。本申請要求曰本專利申請No.2007-20978和曰本專利申請No.2007-133967的優先^1,其內容通過引用的方式引入于此。權利要求1、一種半導體裝置,包括多個臺,每個具有矩形形狀,設置于同一平面中且彼此分開;多個半導體芯片,包括單獨地安裝于所述臺的表面上的第一半導體芯片和第二半導體芯片,其中所述第一半導體芯片導致高于所述第二半導體芯片引起的加熱溫度的加熱溫度;和樹脂模,用于在其中密封所述多個半導體芯片和所述多個臺,其中至少用于安裝第一半導體芯片的臺的背面暴露于樹脂模的外部。2、根據權利要求1所述的半導體裝置,其中發熱電路形成于所述第一半導體芯片遠離所述第二半導體芯片的預定區域中。3、根據權利要求1所述的半導體裝置,其中所述多個臺彼此相鄰設置且經由至少一個互連構件一體地互連在一起,所述互連構件的寬度小于每個臺的寬度。4、根據權利要求2所述的半導體裝置,其中所述多個臺彼此相鄰設置且經由至少一個互連構件一體地互連在一起,所述互連構件的寬度小于每個臺的寬度。5、根據權利要求3所述的半導體裝置,其中所述互連構件由在所述臺的厚度方向上從所述臺的背面凹入的凹陷形成。6、根據權利要求4所述的半導體裝置,其中所述互連構件由在所述臺的厚度方向上從所述臺的背面凹入的凹陷形成。7、根據權利要求3所述的半導體裝置,其中在寬度方向上一個臺的兩端和另一個臺的兩端經由所述互連構件互連在一起。8、根據權利要求4所述的半導體裝置,其中在寬度方向上一個臺的兩端和另一個臺的兩端經由所述互連構件互連在一起。9、一種封裝結構,適用于半導體裝置,包括多個臺,每個具有矩形形狀,設置于同一平面中且彼此分開;多個半導體芯片,包括單獨地安裝于所述多個臺的表面上的第一半導體芯片和第二半導體芯片,其中所述第一半導體芯片導致高于所述第二半導體芯片的加熱溫度的加熱溫度;和樹脂模,用于在其中密封所述多個半導體芯片和所述多個臺,其中至少用于安裝所述第一半導體芯片的臺的背面暴露于樹脂模的外部,所述封裝結構還包括至少一個散熱墊,所述散熱墊具有用于接合用于安裝所述第一半導體芯片的臺的背面的預定區域,其中散熱墊的總面積大于暴露于樹脂模外部的所述臺的所述背面的暴露面積,且其中除了與所述臺的所述背面相對設置的所述預定區域外,散熱墊用抗蝕劑膜覆蓋。10、一種半導體裝置,包括多個半導體芯片,包括第一半導體芯片和第二半導體芯片;單個臺,具有矩形形狀,所述多個半導體芯片安裝在其表面上;多條引腳,所述多條引腳的第一端電連接到所述多個半導體芯片;樹脂模,用于密封所述半導體芯片、所述臺和所述引腳的所述第一端,使得所述臺的背面的預定區域和所述引腳的第二端暴露于樹脂模的外部,其中所述第一半導體芯片導致高于所述第二半導體芯片的加熱溫度的力口熱溫度,并且其中所述第一半導體芯片相對于所述臺的所述表面的高度低于所述第二半導體芯片相對于所述臺的所述表面的高度。11、根據權利要求10所述的半導體裝置,其中所述第二半導體芯片的保證溫度低于所述第一半導體芯片的保證溫度。12、根據權利要求10所述的半導體裝置,其中所述第一半導體芯片的厚度小于所述第二半導體芯片的厚度。13、根據權利要求10所述的半導體裝置,其中具有矩形形狀的間隔物夾置于所述臺和所述第二半導體芯片之間。14、根據權利要求10所述的半導體裝置,其中所述第一半導體芯片安裝于凹陷中,所述凹陷通過在所述臺的厚度方向使所述臺部分地凹入而形成。15、根據權利要求10所述的半導體裝置,還包括狹縫,其形成于所述第一半導體芯片和所述第二半導體芯片之間的所述臺的預定位置,且在所述半導體芯片的寬度方向上延伸。16、根據權利要求15所述的半導體裝置,其中所述狹縫通過使所述臺的表面部分地凹入而形成。17、根據權利要求15所述的半導體裝置,其中所述狹縫通過使所述臺的背面部分地凹入而形成。18、根據權利要求15所述的半導體裝置,其中所述狹縫在所述臺的厚度方向上貫穿所述臺。19、根據權利要求15所述的半導體裝置,其中所述狹縫靠近所述第二半導體芯片設置,且偏離所述臺上的所述第一半導體芯片和所述第二半導體芯片之間的中心位置。20、一種半導體裝置,包括多個半導體芯片,包括第一半導體芯片和第二半導體芯片;單個臺,具有用于安裝所述多個半導體芯片的矩形形狀;多條引腳,所述多條引腳的第一端電連接到所述多個半導體芯片;以及樹脂模,用于密封所述半導體芯片、所述臺和所述引腳的所述第一端,使得所述臺的背面的預定區域和所述可1腳的第二端暴露于樹脂模的外部,其中所述第一半導體芯片導致高于所述第二半導體芯片的加熱溫度的力口熱;顯度,并且其中所述第一半導體芯片相對于所述臺的背面的高度低于所述第二半導體芯片相對于所述臺的所述背面的高度。21、根據權利要求20所述的半導體裝置,其中所述第二半導體芯片的保證溫度低于所述第一半導體芯片的保證溫度。22、根據權利要求20所述的半導體裝置,其中所述第一半導體芯片的厚度小于所述第二半導體芯片的厚度。全文摘要本發明公開了一種半導體裝置及用于該半導體裝置的封裝結構。該半導體裝置包括具有不同保證溫度的兩個半導體芯片,所述兩個半導體芯片單獨地安裝于彼此分開的兩個臺上且用樹脂模密封。一個半導體芯片包括導致高于另一半導體芯片的保證溫度的加熱溫度的發熱電路,且其臺的背面暴露于樹脂模的外部。這減少了從一個半導體芯片到另一半導體芯片所傳輸的熱量,由此改善了半導體裝置的可靠性。或者,具有不同高度的兩個半導體芯片安裝于單個臺上,其中導致高加熱溫度的一個半導體芯片與另一半導體芯片相比在高度上降低,由此增加半導體芯片之間的熱傳輸路徑,且由此減少將一個半導體芯片的熱耗散到基板的熱耗散路徑。文檔編號H01L23/13GK101236963SQ20081000149公開日2008年8月6日申請日期2008年1月29日優先權日2007年1月31日發明者白坂健一申請人:雅馬哈株式會社