具堆栈式电感和IC芯片的小型功率半导体封装及方法

摘要

本发明公布了一种具有堆栈式电感和集成电路芯片的小型功率半导体封装及其生产方法，该封装具有大额定电感且封装引脚小，包括一具有底部功率IC芯片、顶部功率电感和由引线框架或者印刷电路板制成的中间电路衬底的键合堆栈。功率电感包括具有闭合磁环的电感磁芯。电路衬底包括位于电感磁芯下方的第一组底部半线圈形成的导电单元。第二组顶部半线圈形成的导电单元位于电感磁芯的上方，由连接导线、三维互连板或者上层引线框架的引线制成，每个单元的两个末端连接到相应的底部半线圈形成的导电单元，从而共同形成围绕电感磁芯的电感线圈。一种顶部密封胶将电感磁芯、顶部半线圈形成的导电单元、底部半线圈形成的导电单元和电路衬底密封保护起来。

主权项

一种小型功率半导体封装，包括：一具有底部功率IC芯片、顶部功率电感和中间电路衬底的键合堆栈；所述功率电感还包括位于电路衬底上方的具有闭合磁环的电感磁芯，其带有内部窗口；所述电路衬底还包括底部半线圈形成的单元以构成位于电感磁芯下方的底部半线圈；以及位于电感磁芯上方的顶部半线圈形成的单元；每个顶部半线圈形成的单元穿过电感磁芯的内部窗口，每个顶部半线圈形成的单元的两个末端分别耦合相应的一个底部半线圈形成的单元在所述电感磁芯的所述内部窗口内裸露的末端和与所述相应的一个底部半线圈形成的单元邻近的另一底部半线圈形成的单元在电感磁芯外的末端，从而共同形成围绕电感磁芯的电感线圈；从而实现一种封装引脚小且具有大额定电感的小型功率半导体封装；其中，功率电感的电感系数范围从0.2mH到10mH，额定电流范围从0.2A到5A；以及相应的功率半导体的封装引脚面积少于5mm×5mm，封装厚度小于2mm。