層疊雙管芯封裝及其制造方法以及納入該封裝的系統的制作方法

專利名稱：層疊雙管芯封裝及其制造方法以及納入該封裝的系統的制作方法
層疊雙管芯封裝及其制造方法以及納入該封裝的系統有關申請的交叉參照無
背景技術：
小型半導體管芯封裝正越來越多地被用在便攜式電子設備中，比如無線電話、MP3 播放器、無線頭戴式耳機等。作為一般的趨勢，這種設備正變得尺寸越來越小而功能越來越 多。這些趨勢通常是矛盾的，因為功能的增多通常需要增加部件數目和部件布線。期望提 供一些方式能緩減這些相互矛盾的趨勢，使得兩者均能不被犧牲而繼續發展。

發明內容
作為本發明的一部分，發明人已認識到，設備設計者通常使用信號處理電路和功 率控制電路的組合從而在便攜式電子設備中實現新的功能，其中信號處理電路可以是模擬 電路、數字電路或它們的組合。處理電路和功率控制電路通常被隔離在分開的半導體管芯 上，或者可以被隔離開。發明人也已認識到，設備設計者通常使用模擬電路和數字電路的組 合從而在便攜式電子設備中實現新的功能，其中模擬電路和數字電路通常被隔離在分開的 半導體管芯上。已經發現，如果可以使用單個半導體管芯封裝來使多個電路的組合互連起 來而不增大該封裝的物理尺寸，則上述的電路組合就能被實現在更小的空間中。相應地，本發明的第一一般實施方式涉及一種半導體管芯封裝，包括具有第一表 面和第二表面的襯底；第一半導體管芯；設置在第一半導體管芯和襯底的第一表面之間的 導電粘合劑；以及位于第一半導體管芯上的第二半導體管芯。第二半導體管芯包括第一表 面和第二表面，該第一表面面朝著遠離第一半導體管芯的方向，而該第二表面面朝著第一 半導體管芯。該半導體管芯進一步包括多個導電結構，用于將第二半導體管芯的第一表面 處的區域電耦合到襯底的第一表面處的導電區域。本發明的這一一般實施方式使設備設計者能夠將設備的兩個半導體管芯堆疊在 單個封裝中，這些管芯的背面(例如，非作用表面)則彼此面對面。然后，設計者可以用第一 管芯和襯底之間的導電粘合劑中的圖案來實現對第一管芯的正面(比如作用表面)的電連 接，比如通過使用倒裝接合。對第二管芯的正面(比如作用表面)的電連接可以用上述導 電結構來實現。管芯之間的電互連可以用襯底中的電跡線與上述導電結構的組合來實現。 在本實施例進一步的實施方式中，一個或多個導熱縱向路徑(比如“熱通孔”)可以被納入 在襯底中并且被熱耦合到第一管芯上的一個或多個熱焊盤以增進從該封裝的排熱。在此進 一步的實施方式中，產生較多熱量的管芯可以被選作第一管芯。在其它實施方式中，接地平 面可以被納入在襯底中，并且任選地耦合到第一管芯上的接地平面從而為第一管芯提供電 屏蔽。在其它實施方式中，導熱縱向路徑和接地平面可以作為單個結構而被提供。本發明的另一個一般實施方式涉及一種用于形成半導體管芯封裝的方法，該方法 包括用導電粘合劑將第一半導體管芯和襯底附接到一起；用粘合劑將第一半導體管芯和 第二半導體管芯附接到一起；其中第二半導體管芯具有第一表面和第二表面，該第一表面面朝著遠離第一半導體管芯的方向，而該第二表面面朝著第一半導體管芯；以及將多個導 電結構附接到第二半導體管芯的第一表面和所述襯底。第一和第二半導體管芯可以在第一 半導體管芯和襯底被附接到一起之前或之后被附接到一起。此外，第一和第二半導體管芯 可以是在第一半導體管芯和襯底被附接到一起的同時被附接到一起的。本發明的另一個一般實施方式涉及一種系統，比如便攜式電子設備，它包括根據本發明的半導體管芯封裝。這種系統的實現方式可以包括一種通用串行總線控制器，用于 電耦合到所述封裝的一個或多個管芯。結合附圖，在具體實施方式
部分詳細描述了本發明的這些和其它實施方式。在附 圖中，相同的標號可以指代相同的元件，一些元件的描述可能不重復。


圖1-3分別示出了根據本發明的示例性半導體管芯封裝的頂視圖、側視圖和底視 圖；圖3也示出了可用在根據本發明的示例性半導體封裝中的示例性襯底的底面的平面 圖。圖4示出了可用在根據本發明的示例性半導體封裝中的示例性襯底的頂面的平 面圖。圖5示出了圖4所示示例性襯底的電跡線和連接焊盤的頂部平面圖。圖6示出了圖4和5所示示例性襯底的電跡線和連接焊盤的半透明的透視圖。圖7-11示出了在根據本發明的制造實施方式的示例性步驟期間示例性的半導體 管芯封裝的透視圖。圖12示出了使用根據本發明的示例性半導體管芯的示例性系統的示意圖。
具體實施例方式本發明的第一示例性實施方式涉及圖1和2中的10所示的半導體管芯封裝。封 裝10包括襯底12 ；第一半導體管芯30 ；設置在第一半導體管芯30和襯底12之間的導電 粘合劑25 (如圖2所示)；以及第二半導體管芯40，其被設置在第一半導體管芯30上并且 通過粘合劑50與其粘合在一起。第一半導體管芯30的正面最好面對著基板12，而第二半 導體管芯40的背面最好面朝著遠離襯底12和第一半導體管芯30兩者的方向。管芯30和 40的背面最好彼此面對著，并且通過粘合劑50而接合到一起。在本文中，管芯的“正面”是 導電區域(比如互連焊盤或“連接盤”)的個數最多的表面，而“背面”是導電區域的個數最 少的表面。通常，背面沒有接觸點，或者僅有接地接觸點，或者僅有一個或少數幾個漏極或 集電極接觸點(在縱向晶體管管芯的情況下)。如本領域已知的那樣，半導體管芯的“作用 表面”是具有大多數電學部件的表面，而“非作用表面”是具有最少電學部件的表面(電學 部件的定義包括諸如晶體管、電阻器、電容器、電感器、布線等)。通常，但并非總如此，管芯 的作用表面也將是上述正面，并且非作用表面將是上述背面。根據本發明各實施方式的半導體管芯封裝中的管芯也可以包括功率晶體管或其 它類型的器件，這些器件至少在一個表面處具有一個輸入端并且在相反表面處具有輸出 端。這種器件可以被描繪成“縱向”器件。一些縱向器件的示例包括縱向功率M0SFET、縱向
二極管等等。
更一般地講，且參照圖3和4，襯底12具有第一表面13(圖4)；第二表面14 (圖 3)；多個第一導電區域15，被設置在其第一表面13上并且適于耦合到第一半導體管芯30 上的導電區域；多個第二導電區域16，被設置在其第一表面13上；以及多個第三導電區域 17，被設置在其第二表面14上。回到圖2，第一半導體管芯30具有第一表面31 (比如背 面)，其面朝著遠離襯底12的方向；以及第二表面32 (比如正面)，其面朝著襯底12的第一 表面13。第一半導體管芯30具有多個導電區域，通過導電粘合劑25 (它可以包括焊料)將 這些導電區域粘合到襯底12的第一導電區域15(如圖4所示)。第二半導體管芯40具有 第一表面41 (比如正面)，其面朝著遠離第一半導體管芯30的方向；以及第二表面42 (比如 背面)，其面朝著第一半導體管芯30，該第二背面42通過粘合劑50而被粘合到管芯30的 第一表面31。粘合劑50最好包括電絕緣粘合劑材 料，比如環氧樹脂粘合劑。參照圖1和2，半導體管芯封裝10還包括多個導電結構60，用于將第二半導體管 芯40的第一表面41處的多個導電區域45電耦合到襯底12的多個第二導電區域16。導電 區域45可以包括常規的IC焊盤，而導電結構60可以包括線接合、條帶楔鍵接合、帶式自動 接合(“TAB接合”)、導電夾等等。導電結構60以及襯底12中的布線(下文會描述)提供 了在半導體管芯30與40之間的電互連以及在半導體管芯40與利用封裝10的系統之間的 電互連。較佳地，半導體管芯封裝10還包括電絕緣材料體70，該電絕緣材料體70被設置在 導電結構60上以及襯底12和半導體管芯30、40的露出的第一表面上，較佳地，電絕緣材料 體70用于包封導電結構60。體70為導電結構60提供機械支承，防止它們因外力而彎曲 或被扯掉，并且與襯底12 —起為半導體管芯封裝10提供堅固的殼。封裝10具有無引線配 置，這意味著沒有實質上延伸到該封裝的尺寸外的引線。在襯底12的第二表面14處的導 電區域17處，實現對封裝10的電連接。襯底12能包括預先模制的引線框、層壓件或帶有電互連的任何其它類型的襯底 結構。示例性的預先模制的引線框可以包括嵌入在模制材料中的引線框，其中模制材料的 厚度大致等于引線框結構的厚度。在一些實施方式中，預先模制的襯底可以包括第一表面 和/或相反的第二表面，這些表面可以包括引線表面和/或管芯附接表面；以及外部模制材 料表面，它與所述引線表面和/或管芯附接表面共面。除了上述導電區域15-17以外，襯底12最好還包括多條跡線20和縱向導體22， 用于提供在各個導電區域15、16、17之間的多個互連。在本文中，術語“縱向導體”寬泛地 涵蓋任何橫跨在襯底或管芯的兩個表面之間的電連接。在疊層襯底技術中，縱向導體可以 通過通孔來實現。術語“跡線”寬泛地涵蓋任何具有除了縱向導體或互連焊盤以外的電學 功能的導電材料段。通常，但并非總如此，跡線將下列之中的兩項或多項電連接縱向導體； 互連焊盤(即導電區域)；以及其它跡線。圖5和6示出了一示例中的跡線20和縱向導體 22，在該示例中襯底12包括預先模制的引線框。圖5示出了頂部平面圖，圖6示出了頂部 半透明的透視圖，在圖中沒有示出引線框的非導電模制材料，以使得跡線20和縱向導體22 可以被更清晰地看到。在本示例中，通過使所選的區域16與所選的區域17相抵接就能形 成縱向的導體22，通過在引線框中設置內部金屬段以使該金屬段的一個或多個部分接觸上 述區域15-17中所選的區域就可以形成跡線。第一跡線20a將第一區域15a電耦合到第二 區域16a，第二區域16a和第三區域17a彼此相抵接以在它們之間形成縱向導體22a。與導 電結構60 —起，這些部件就能提供在管芯30、40和利用封裝10的系統之間的電互連。第二跡線20b使兩個第一區域15b和第二區域16b電耦合到一起，并且第二區域16b和第三 區域17b彼此相抵接以在它們之間形成縱向導體22b。這些部件與導電結構60 —起也能提 供在管芯30、40和利用封裝10的系統之間的電互連。第三跡線20c將兩個第一區域15c以及第二區域16c電耦合到一起。與導電結構60 一起，這些部件就能提供在管芯30和40之間的電互連。第四跡線20d將第一區域15d、 第二區域16d和第三區域17d電耦合到一起，在區域16d和17d之間形成了縱向導體22d。 第五跡線20e將第一區域15e和第二區域16e電耦合到一起，第一區域15e和第三區域17e 彼此相抵接以在它們之間形成縱向導體22e。與導電結構60相結合，這最后兩組部件提供 了在管芯30、40和利用封裝10的系統之間的電互連。最終，多個縱向導體22f由彼此相抵 接的各對區域16f和17f來形成(為了視覺上的清晰，圖6僅為縱向導體22f之一示出參 考標號)。縱向導體22f與各個導電結構60相結合，提供了在管芯40和利用封裝10的系 統之間的電互連。作為額外的特征，區域15e和17e(相對于16f和17f)以及縱向導體22e 很大的相對面積以及它們在管芯30下方的位置提供了穿過襯底12的表面的很大的導熱縱 向路徑(比如熱通孔)，該路徑能將來自管芯30、40的熱傳導至利用封裝10的系統。區域 15-17各自通常包括一種或多種金屬，每種金屬的導熱性一般高于上述材料體70的導熱率 以及襯底12的絕緣材料的導熱率。作為額外的特征，區域15e和17e可以被用作管芯30 的接地平面。如此，設計者就能使用跡線20、縱向導體22、導電區域15-17和導電結構60來提 供在管芯30和40之間、以及在管芯30、40各自與使用半導體管芯封裝10的系統之間期 望的一組電互連。這些互連以及管芯30、40能被一起設置在單個普通半導體管芯封裝的 空間中，由此使設備設計者能夠增加這些設備的功能，而不增大其尺寸，并且在某些情況下 還可減小其尺寸。用于襯底12的引線框或層壓件可以很容易被設計和大量生產，其中跡 線與縱向導體的配置在與導電結構60相結合的情況下為期望的應用提供互連。此外，襯底 12的表面14上的導電區域17的布局與尺寸可以符合標準圖案(比如在仙童半導體公司 的MicroPak 10封裝中所見的標準圖案)，以促成將封裝10納入到現存的設計與制造流程 中。在進一步的實施方式中，可以在襯底12中包括冗余的跡線、縱向導體以及導電區域，從 而能夠容易實現設計變化和/或使一個襯底設計能夠在兩種或多種不同的半導體管芯組 合中使用。在這兩種進一步的實施方式中，導電結構60的放置都可以被改變，并且一些導 電結構60可以被添加或被去除。現在描述本發明的示例性制造方法實施方式。圖7-11示出了在該方法實施方式 的示例性步驟期間的示例性半導體管芯封裝的透視圖。參照圖7，從襯底12開始，將導電 材料25敷設到襯底12的導電區域15，或者敷設到第一半導體管芯30的正面上相應的導 電區域，或者敷設到這兩組導電區域。導電材料25可以包括常規的基于金屬的焊料，并且 可以通過若干種技術來敷設，這包括膏狀焊料的絲網印刷、焊球附接、拾放工藝等。然后，管 芯30的正面被設置成在區域15的面積中面對著襯底12，并且該組裝件被加熱以使導電材 料25將導電區域15接合到管芯30的正面上的導電區域。圖8示出了所得的組裝件。后 一步驟通常被稱為倒裝接合。當導電粘合劑包括常規的基于金屬的焊料時，該組裝件的加 熱過程使導電粘合劑重熔。本段落所描述的兩個一般的步驟合而包括用導電粘合劑25將 第一半導體管芯30和襯底12附接到一起。
參照圖9，粘合劑50被設置在第一半導體管芯30的背面(即圖9中露出的表面) 上。粘合劑50也可以被設置在第二半導體管芯40的背面上，或被設置在這兩個背面上。粘 合劑50可以包括環氧樹脂材料，并且其形式可以最初是材料片、材料體、或一個或多個液 滴或凝膠滴。接下來，使第二半導體管芯40的背面接觸到第一管芯30的背面，用的是處于 這兩個背面之間的粘合劑50。如果粘合劑50需要加熱才能凝固或固化，則上述組裝件被加 熱到比室溫高的溫度以凝固或固化粘合劑50。圖10示出了所得的組裝件。本段所描述的 兩個一般步驟合而包括將第二半導體管芯40與第一半導體管芯30附接到一起，其中第二 半導體管芯40的正面面朝著遠離半導體管芯30的方向，而管芯40的背面面朝著管芯30。盡管示例性方法實施方式示出了先將管芯30與襯底12附接到一起然后將管芯30 和40附接到一起，但是可以理解這些步驟能按相反的順序來執行，或者基本上同時執行。 在前一種情況下，粘合劑50可以具有也可以不具有轉變溫度，該轉變溫度高于將第一半導 體管芯30和襯底12附接到一起所使用的任何高溫。在后一種情況下，襯底12以及管芯30、 40可以彼此相堆疊，而粘合劑25和50則置于其間，之后，在加熱的同時將它們壓在一起從 而使粘合性材料實現其接合。參照圖11，上述示例性方法實施方式還包括在第二半導體管芯40的正面41處 的導電區域45與襯底12的各個區域16之間，附接多個導電結構60。導電結構60可以包 括線接合、條帶楔鍵接合、帶式自動接合(“TAB接合”)等，并且可以用任何已知的附接方 法來進行附接。在一般意義上，這一步驟將多個導電結構附接到第二半導體管芯40的正面 和襯底12。在導電結構60被附接之后，該示例性方法可以還包括在導電結構60以及襯底 12和半導體管芯30、40的露出的表面上，設置電絕緣材料體70，從而將導電結構60包封起 來。該步驟可以使用注模技術，以提供封裝10的期望的形狀。所得的封裝具有無引線配置 (即，沒有引線實質上延伸到該封裝的尺寸之外)，其中對其的電連接是在襯底12的第二表 面14處的導電區域17處實現的。在半導體管芯封裝10的一些實現方式中，第一半導體管芯30可以包括一個或多 個背側接觸點，這些接觸點在該管芯的背面31的周緣附近。在這種情況下，第二半導體管 芯40可以相對于管芯30而放置，使得在管芯被附接之后，所有的或部分的背側接觸點是露 出來的。通過使用這種構造，就可以在管芯30的背側接觸點與襯底12的各個導電區域16 之間附接導電結構60。圖12示出了第一示例性系統100的示意圖，該系統使用了根據本發明的示例性半 導體管芯封裝10'。系統100包括主控制器120，用于提供系統100的整體服務；通用串 行總線(USB)連接器110，用于提供到外部設備的通信連接；USB控制器130，用于提供在主 控制器120以及USB連接器110和與其相連的外部設備之間的接口。USB連接器110具有 如下四個連接點功率連接，用于接收來自USB電纜的電能供給Vusb ；接地連接，用于接收 接地電勢GND ；第一數據連接D+/R和第二數據連接D-/L，用于接收數據信號。系統100還 包括副控制器140，用于產生和/或接收替換信號，這些替換信號能被多路復用到USB連 接器110的數據連接D+/R和D-/L上；以及根據本發明的半導體管芯封裝10'，其促成實 現系統100的補充功能而在空間需求上沒有顯著增加，這在下文中可以看出。當USB電纜沒有連接到USB連接器110時，比如當替換電纜耦合到連接器110時，系統100被配置成發送和/或接收與副控制器140相關聯的替換信號。在一個實現方式中，當音頻電纜被連接到USB連接器110時，系統100可以在副控制器140之間發送 和/或接 收音頻信號，其中這種音頻電纜可以耦合到麥克風、揚聲器或其它音頻處理設備。在這種情 況下，副控制器140可以包括音頻編碼器/解碼器(CODEC)。可以使用連接器110的連接 Vusb和GND之間的電勢差來確定是USB電纜還是替換電纜被耦合到USB連接器110，或者 可以使用數據連接D+/R和D-/L處存在的信號的頻率值來進行這種確定。在圖12所示的 實現方式中，存在約3. 5伏或更大的電勢差就指示了連接器110處出現的是USB電纜，沒有 電勢差就指示了出現的是音頻電纜或沒有任何電纜。另外，當USB電纜沒有連接到USB連 接器110時，系統100可以被配置成自供電，并且當USB電纜連接到其USB連接器110時， 系統100可以進一步被配置成從USB電纜獲取部分或全部的自用電能。以功率控制器管芯30'(例如功率控制電路)作為第一半導體管芯30并且以信 號多路復用器管芯40'(例如信號處理電路)作為第二半導體管芯40的半導體管芯封裝 10'促成了上述示例性功能的實現。功率控制器管芯30'檢測在控制器110的連接Vusb 和GND之間有沒有電勢差，并且據此產生經調節的電壓源Vout，該電壓源Vout進而被用于 給USB控制器130(以及系統100的任選其它部件)供電并且向多路復用器管芯40'指示 USB電路是否存在。管芯30'包括輸入焊盤Vin，用于接收總線供給電壓Vusb;接地焊盤 GND，用于接收總線接地；控制焊盤0N，用于接收起動信號以起動工作；輸出供給焊盤Vout， 用于將經調節的電能供給提供給系統100的USB控制器130和其它部件(任選)；以及限 流焊盤ISET，用于接收指示焊盤Vout處所提供的最大輸出電流的限值的信號。控制焊盤 0N可以通過高值電阻器而耦合到Vusb，限流焊盤ISET可以通過電阻器而耦合到接地。另 外，管芯30 ’包括功率晶體管，其兩個傳導端子分別耦合到焊盤Vin和Vout，其調制端子則 耦合到控制器。該功率晶體管被配置成負載晶體管，用于將電能從源切換到負載，并且可以 包括PM0S晶體管。該控制器接收來自焊盤Vin、ON、ISET和GND的信號以及來自電流感測 設備的信號，該電流感測設備耦合到功率晶體管的傳導端子之一。根據這些信號，控制器產 生用于該功率晶體管的調制端子的控制信號，以使該功率晶體管以期望的方式調節去往焊 盤Vout的功率(例如，將焊盤Vout處所提供的最大電流限制到一數值，該數值是由耦合在 焊盤ISET和接地之間的電阻器所設定的)。管芯30'可以包括仙童半導體公司的型號為 FPF2125的IntelliMAX 高級負載管理產品。FPF2125的數據表通過參引納入在此。多路復用器管芯40'包括雙極雙擲多路復用器，用于將USB控制器110的數據連 接D+/R和D-/L多路復用在一方面來自USB控制器130的數據信號D+和D-以及另一方面 來自副控制器140的信號L和R之間。多路復用器的選擇是受管芯40'上的開關控制器控 制的，該控制器接收三種輸入Vbus ；Vaudio ；和Asel。當信號Vbus是有效的時候，開關控 制器將數據連接D+/R和D-/L分別耦合到數據信號D+和D-。當信號Vaudio和信號Asel 是無效的時候，開關控制器將數據連接D+/R和D-/L分別耦合到數據信號R和L。當信號 Vaudio是有效而信號Asel也是有效的時候，開關控制器將數據連接D+/R和D-/L分別耦合 到數據信號R和L(這樣，Asel就充當超馳輸入)。當所有的輸入信號都是無效的時候，使 數據連接D+/R和D-/L與所有信號D+、D-、R和L解耦合。輸入Asel被偏置到無效狀態， 為此可以任其處于浮置狀態，正如圖所示那樣。開關控制器包括數字邏輯，用于接收這些輸 入并產生到多路復用器的開關的部件的控制信號。在系統100的示例性實現方式中，輸入 Vbus被耦合到半導體管芯30'的輸出Vout，輸入Vaudio被耦合到來自主控制器120的信號。由此，當管芯30'檢測到連接器110處存在USB電纜時，管芯40'的多路復用器將連接 器110的數據連接D+/R和D-/L分別耦合到USB控制器130的數據信號D+和D-。當USB 電纜不存在時，主控制器120可以通過激活信號Vaudio來指導管芯40 ‘的多路復用器將數 據連接D+/R和D-/L分別耦合到副控制器140的數據信號R和L。管芯40'可以包括仙童 半導體公司的USB2.0高速(480Mbps)和帶負信號能力的音頻開關產品，型號是FSA201或 FSA221。FSA201或FSA221的數據表通過參引納入在此。在上述兩個示例性管芯30'和40'中，管芯30'通常產生更多的熱(因其功率流 的調節所導致)，并且被有利地放置在襯底12旁邊，其一部分表面能被附接到很大的中心 縱向導體22e (圖6)，該導體同時充當縱向導體和導熱縱向通路。管芯30'既包括模擬電 路又包括數字電路，并且管芯40'也既包括模擬電路又包括。在其它示例性系統中，管芯 30'可以主要包括數字電路，管芯40'可以主要包括模擬電路，反之亦然。上述半導體管芯封裝可以被用在電學組裝件中，這些電學組裝件包括其上搭載有 所述封裝的電路板。它們也可以被用在諸如電話、計算機等系統中。上述一些示例涉及“無引線”類型的封裝，比如MLP型封裝(微引線框封裝)，其中 引線的端子末端并不延伸超過模制材料的橫向邊緣。本發明的實施方式也可以包括有引線 的封裝，其中引線延伸超過模制材料的橫向表面。在本文中，“某”、“一”和“所述”等表述旨在意指一個或多個，除非另有說明。本文所使用的術語和表達被用作描述而非限制，使用這些術語和表達并不意味著 排除所示和所描述的特征的等效物，應認識到在本發明的范圍之內各種修改都是可能的。此外，本發明一個或多個實施方式的一個或多個特征可以與本發明其它實施方式 的一個或多個特征組合起來，而不會偏離本發明的范圍。盡管已經結合所示的實施方式對本發明作了具體的描述，但是應該理解，基于本 文所揭示的內容可以作出各種改變、修改、調適和等效的安排，并且旨在落在本發明和所附 權利要求書的范圍中。
權利要求
一種半導體管芯封裝，包括具有第一表面和第二表面的襯底；第一半導體管芯；設置在所述第一半導體管芯和所述襯底的第一表面之間的導電粘合劑；位于所述第一半導體管芯上的第二半導體管芯，所述第二半導體管芯包括第一表面和第二表面，所述第一表面面朝著遠離所述第一半導體管芯的方向，所述第二表面面朝著所述第一半導體管芯；以及多個導電結構，用于將所述第二半導體管芯的第一表面處的導電區域電耦合到所述襯底的第一表面處的導電區域。
2.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于， 所述導電結構包括布線，并且所述導電粘合劑包括焊料。
3.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于， 所述襯底還包括多個第一導電區域，被設置在其第一表面處并且通過所述導電粘合劑的各個部分而電 耦合到所述第一半導體管芯的導電區域；多個第二導電區域，被設置在所述襯底的第一表面處；以及電跡線，用于使所述第一導電區域中的至少一個電耦合到所述第二導電區域中的至少 一個；并且其中至少一個所述導電結構被附接到與所述跡線電耦合的第二導電區域。
4.如權利要求3所述的半導體管芯封裝，其特征在于， 所述襯底還包括多個第三導電區域，被設置在其第二表面處，并且其中所述電跡線被進一步電耦合到所述多個第三導電區域中的至少一個。
5.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于，所述襯底包括跨越在其第一和第二表面之間的縱向導體，其中所述縱向導體通過所述 導電粘合劑的至少一部分而耦合到第一半導體管芯的至少一個區域。
6.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，還包括模制材料，用于覆蓋所述第一半導體管芯和所述第二半導體管芯的至少一部分。
7.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于， 所述襯底包括預先模制的襯底，它具有引線框和模制材料。
8.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于， 所述半導體管芯封裝具有無弓I線配置。
9.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，還包括在所述第一半導體管芯和所述第二半導體管芯之間的絕緣層。
10.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于，所述第一半導體管芯包括至少一個負載開關，并且所述第二半導體管芯包括雙極雙擲 多路復用器。
11.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于，所述第一半導體管芯包括功率晶體管，并且所述第二半導體管芯包括至少一個控制電路。
12.如權利要求1所述的半導體管芯封裝，其特征在于，所述第一半導體管芯包括功率控制電路，并且所述第二半導體管芯包括信號處理電路。
13.如權利要求12所述的半導體管芯封裝，其特征在于，所述襯底還包括從其第一表面跨越到其第二表面的縱向導體，并且其中所述縱向導體 通過所述導電粘合劑的至少一部分而耦合到所述第一半導體管芯的至少一個區域。
14.一種系統，包括USB控制器以及耦合到該USB控制器的如權利要求1所述的半導體 管芯封裝。
15.一種方法，包括用導電粘合劑將第一半導體管芯和襯底附接到一起；用粘合劑將所述第一半導體管芯和第二半導體管芯附接到一起，其中所述第二半導體 管芯具有第一表面和第二表面，所述第一表面面朝著遠離所述第一半導體管芯的方向，所 述第二表面面朝著所述第一半導體管芯；以及將多個導電結構附接到所述第二半導體管芯的第一表面和所述襯底。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于， 所述襯底包括預先模制的襯底。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述第一半導體管芯和所述襯底附接到一起包括將導電材料至少敷設于所述襯底 的導電區域。
18.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述第一半導體管芯和所述襯底附接到一起包括將導電材料至少敷設于所述第一 半導體管芯的導電區域。
19.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述第一半導體管芯和所述襯底附接到一起包括將焊料膏敷設于多個導電區域，所 述導電區域位于所述襯底和所述第一半導體管芯之一之上或者位于所述襯底和所述第一 半導體管芯這兩者之上，之后使所述第一半導體管芯和襯底接觸到一起并且加熱。
20.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述第一和第二半導體管芯附接到一起包括在所述第一半導體管芯上放置粘合劑。
21.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述第一和第二半導體管芯附接到一起包括將所述第一和第二半導體管芯的非作 用表面附接到一起。
22.如權利要求15所述的方法，其特征在于，將多個導電結構附接到所述第二半導體管芯的第一表面和所述襯底包括在所述襯底 上的導電區域和所述第二半導體管芯的第一表面上的導電區域之間附接線接合。
23.如權利要求15所述的方法，其特征在于，在所述第一和第二半導體管芯被附接到一起之前，所述第一半導體管芯和所述襯底被 附接到一起。
24.如權利要求15所述的方法，其特征在于，在所述第一半導體管芯和所述襯底被附接到一起之前，所述第一和第二半導體管芯被 附接到一起。
25.如權利要求15所述的方法，還包括在所述導電結構上以及所述襯底和各半導體管芯的露出的表面上，放置電絕緣材料體。
全文摘要
一種半導體管芯封裝。它包括具有第一表面和第二表面的襯底；第一半導體管芯，其正面面對著襯底的第一表面；設置在第一半導體管芯和襯底的第一表面之間的導電粘合劑；以及位于第一半導體管芯上的第二半導體管芯。第二半導體管芯的正面面朝著遠離第一半導體管芯的方向，并且背面面朝著第一半導體管芯。多個導電結構將第二半導體管芯的正面處的區域電耦合到襯底的第一表面處的導電區域。
文檔編號H01L23/12GK101809733SQ200880109392
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月22日 優先權日2007年9月26日
發明者H·艾倫, J·居, Y·劉, 錢秋曉 申請人:費查爾德半導體有限公司