半導體多芯片模塊系統的制作方法

本發明涉及多芯片模塊封裝技術，特別是關于一種半導體多芯片模塊系統。

背景技術：

隨著對功率半導體和功率模塊的節能要求，封裝在產品的整體性能中起著重要的作用。傳統的引線鍵合的方法被廣泛應用于各種封裝。目前，引線鍵合技術成熟，成本低，可適用于多種封裝。但是，在功率半導體和功率模塊封裝中若采用引線鍵合方法，則需要較多的引線來連接源極以降低導通電阻R_DS(ON)或增加功率密度，這種方式一方面仍然無法顯著降低整個封裝產品的R_DS(ON，另一方面多條引線會增加電感，同時影響生產效率及增加材料成本(Au絲)。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種半導體多芯片模塊系統，以提高導電性能，提高散熱能力，降低電感，從而提高整個封裝體性能。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種半導體多芯片模塊系統，包括：

襯底，所述襯底上設置有第一導電焊盤、第二導電焊盤、第三導電焊盤；

第一半導體器件和第二半導體器件，每個半導體器件具有設置在其下表面的第一接觸件和設置在其上表面的第二接觸件；其中所述第一半導體器件的第一接觸件連接至第一導電焊盤，所述第二半導體器件的第二接觸件連接至所述第二導電焊盤；

第一導電元件，所述第一導電元件的下表面連接至所述第一半導體器件的第二接觸件；

第二導電元件，所述第二導電元件的下表面連接至所述第一半導體器件的第二接觸件及所述第二半導體器件的第一接觸件；

其中，所述第一導電元件及第二導電元件中的至少一個連接至所述第三導電焊盤。

一實施例中，所述第一導電元件及第二導電元件的至少之一具有連接器，所述連接器通過導電層連接至所述第三導電焊盤。

一實施例中，所述第一導電元件與所述第二導電元件間隔設置于同一水平面上，通過導電層連接。

一實施例中，所述第一導電元件與所述第二導電元件疊放在一起，接觸部分通過導電層連接。

一實施例中，所述第一導電元件與所述第二導電元件部分重疊或者全部重疊。

一實施例中，所述第一導電元件與所述第二導電元件通過卡鎖部件連接。

一實施例中，所述第一導電元件或第二導電元件具有一連接器，所述連接器從所述第一導電元件或第二導電元件的一端向下伸出。

一實施例中，所述第一導電元件及第二導電元件分別具有一連接器，所述第一導電元件的連接器從所述第一導電元件的一端向下伸出；所述第二導電元件的連接器從所述第二導電元件的一端向下伸出。

一實施例中，所述連接器相對的兩個端部分別設有卡固部件，用于卡在所述襯底上。

一實施例中，所述卡固部件具有兩個支撐腳。

一實施例中，所述第一功率半導體器件的第一接觸件通過導電層連接至第一導電焊盤。

一實施例中，所述第二功率半導體器件的第二接觸件通過導電層連接至所述第二導電焊盤。

一實施例中，所述第一導電元件的下表面通過導電層連接至所述第一半導體器件的第二接觸件。

一實施例中，所述第二導電元件的下表面分別通過導電層分別連接至所述第一功率半導體器件的第二接觸件及所述第二功率半導體器件的第一接觸件。

一實施例中，所述導電層為焊料或導電環氧樹脂。

本發明的半導體多芯片模塊系統中包括導電元件，可以降低電阻值，提高導電性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一實施例的半導體多芯片模塊系統的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例的導電元件之間的位置關系示意圖；

圖3為本發明一實施例的導電元件之間的位置關系示意圖；

圖4為本發明一實施例的導電元件之間的位置關系示意圖；

圖5為本發明一實施例的導電元件之間的位置關系示意圖；

圖6至圖11為本發明實施例的連接器示意圖；

圖12為本發明實施例的連接器的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明一實施例的半導體多芯片模塊系統的結構示意圖，如圖1所示，該半導體多芯片模塊系統包括：襯底40，半導體器件42，半導體器件30，導電元件60及導電元件59等。

半導體器件42及半導體器件30均可以為功率半導體器件(MOSFET)，其中一個可以為倒裝的功率半導體器件(MOSFET)，本發明僅以半導體器件為功率半導體器件進行說明，并非用于限定。

襯底40上設置有導電焊盤50、導電焊盤38及至少一導電焊盤66。

功率半導體器件42的下表面設置有接觸件46，功率半導體器件42的上表面設置有接觸件44。功率半導體器件42的接觸件46連接至導電焊盤50。功率半導體器件42的接觸件46及接觸件44可以分別為源極接觸件及漏極接觸件，本發明僅以功率半導體器件42的接觸件46及接觸件44分別為源極接觸件及漏極接觸件進行說明。

功率半導體器件30的上表面設置有接觸件32，功率半導體器件30的下表面設置有接觸件36。功率半導體器件的接觸件36連接至導電焊盤38。功率半導體器件30的接觸件32、接觸件36可以分別為源極接觸件及漏極接觸件，本發明僅以功率半導體器件42的接觸件32、接觸件36分別為源極接觸件及漏極接觸件進行說明。

導電元件60的下表面連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44。

導電元件59的下表面連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44及功率半導體器件30的源極接觸件32。

需要說明的是，本發明要求保護導電元件60及導電元件59與功率半導體器件42及功率半導體器件30的所有連接方式，即其中一個導電元件的下表面的任何部位均可連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44，另一個導電元件的下表面的任何部位均可連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44及功率半導體器件30的源極接觸件32。也可以，一個導電元件的下表面的任何部位均可連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44及功率半導體器件30的源極接觸件32，另一個導電元件的下表面的任何部位均可連接至功率半導體器件30的源極接觸件32，不限于圖1所示的連接方式。

圖1所示的實施例中，襯底40上還可以設置導電焊盤52，功率半導體器件42的下表面還可以設置有柵極接觸件48，柵極接觸件48可以通過導電層62連接至導電焊盤52。本發明中，柵極接觸件48及導電焊盤52均為可選的部件，圖1所示的柵極接觸件48及導電焊盤52僅用于說明本實施例，并非用于限定本發明。

其中，導電元件60及導電元件59中的至少一個連接至導電焊盤66。

具體實施時，導電元件60與導電元件59可以相互電連接，也可以不相互電連接。

導電元件60及導電元件59的至少之一具有連接器，連接器通過導電層連接至電焊盤66。

導電元件60與導電元件59的位置關系有多種，一實施例中，如圖1及圖2所示，導電元件60與導電元件59間隔設置于同一水平面上。導電元件60與導電元件59可以通過導電層61電連接，并且導電元件60通過導電層61連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44，導電元件59的下表面通過導電層61連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44，如圖1所示。

一實施例中，如圖3所示，導電元件60與導電元件59疊放在一起，接觸部分通過導電層67連接。導電元件60與導電元件59可以是部分重疊，(如圖3所示)，也可以是全部重疊。

一實施例中，導電元件60與導電元件59通過卡鎖部件連接。具體實施例時，卡鎖部件包括凸起部及卡合部，如圖4及圖5所示，導電元件59設置有凸起部82，導電元件60設置有卡合部80，當凸起部82插入卡合部80時，可以被卡合部80卡鎖住。

本發明具體實施時，可以不設置連接器，可以設置1個連接器，可以設置2個連接器，也可以設置多個連接器。一實施例中，導電元件60或導電元件59具有一連接器，連接器從導電元件或導電元件的一端向下伸出，如圖6至圖9所示。連接器可以與導電元件60或導電元件59連接，或者與導電元件60或導電元件59一體成型。具體實施時，如圖1所示，可以在導電元件60的一端設置連接器64，連接器64通過導電層62連接至導電焊盤66。

一實施例中，導電元件60及導電元件59分別具有至少一個連接器，導電元件的每一連接器從導電元件的一端向下伸出；導電元件的每一連接器從導電元件的一端向下伸出，如圖10及圖11所示。

一較佳實施例中，連接器相對的兩個端部分別設有卡固部件70，卡固部件70可以卡在襯底40上，使導電元件固定。具體實施例時，每一卡固部件70可以具有兩個支撐腳72及74，如圖12所示。

本發明具體實施時，多個部件之間可以通過導電層連接，具體地，功率半導體器件42的源極接觸件46分別通過導電層62連接至導電焊盤50，功率半導體器件30的漏極接觸件36通過導電層62連接至導電焊盤38，導電元件60的下表面通過導電層62連接至半導體器件42的漏極接觸件44，導電元件59的下表面分別通過導電層62分別連接至功率半導體器件42的漏極接觸件44及功率半導體器件30的源極接觸件32。導電層可以為焊料或導電環氧樹脂等材料。

本發明的半導體多芯片模塊系統中包括導電元件，可以降低電阻值，提高導電性能。

本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。