電源晶片的封裝結構的製作方法
2023-11-07 06:25:52
專利名稱：電源晶片的封裝結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源晶片的封裝結構，特別是涉及一種使用單一晶片座的電源晶片的封裝結構。
背景技術：
請參考圖1，圖1為公知電源晶片封裝架構的示意圖。此電源晶片100的外部主要由一絕緣體110所封裝起來，而電源晶片100的內部則主要由兩晶片座120、130、控制晶片140、功率晶片150，以及兩引腳160、170及延伸部125、135所組成。
控制晶片140與功率晶片150為分別設置於晶片座120、130之上，控制晶片140與功率晶片150間的信號傳達，則通過打線結構180；而且控制晶片140與功率晶片亦分別通過打線結構180將信號通過引腳160、170引出絕緣體110外。
此公知電源晶片100的特點在於由於其控制晶片140與功率晶片150為分別設置於各自的晶片座120、130上，因此控制晶片140與功率晶片150底部將各自具有其電位。整體而言，此電源晶片100可提供較大功率的輸出。
不過，亦由於此電源晶片100內部的晶片座120、130分別設置有控制晶片140與功率晶片150，因此，晶片座120、130在生產過程中，必須針對控制晶片140與功率晶片150尺寸而分別開模，如此一來，勢必將耗費更多成本。
而隨著科技的進步，電子產品逐漸朝向輕薄短小的趨勢發展，這使得電源晶片的角色益顯重要。如何兼顧封裝體積輕巧，且能提供足夠的功率輸出，已成為電源晶片廠商一個重要的課題。
有鑑於此，需要提出一種電源晶片的封裝結構，可以在有效縮小電源晶片的封裝結構且降低成本的情況下，仍電源晶片仍提供足夠的功率輸出。
發明內容
本發明的主要目的在於為克服現有技術的缺點而提供一種電源晶片的封裝結構，其能在有效縮小電源晶片的封裝結構且降低成本的情況下，使電源晶片仍提供足夠的功率輸出。
為實現上述目的，本發明提供一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且通過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座及其延伸部；一控制晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
根據上述電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體晶片。
根據上述電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片可為一雙極性電晶體晶片。
根據上述電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體與一雙極性電晶體整合製造的晶片。
根據上述電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該控制晶片或該功率晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連。
本發明還提供一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且通過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
本發明還提供一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且同過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該控制晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連；以及至少一功率晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
本發明還提供一種電源晶片的封裝結構，其外部是由一絕緣體所包覆，且透過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
為達到上述目的，本發明提出一種電源晶片的封裝結構，此封裝結構外部由一絕緣體所包覆，且通過多個引腳將該封裝結構內部的信號引出，此封裝內部結構包括一晶片座、一控制晶片、至少一功率晶片。其中，控制晶片設置於晶片座上，功率晶片則亦設置於晶片座上，且功率晶片位於控制晶片旁，功率晶片與控制晶片，以及多個引腳間為通過打線方式傳輸信號。
在本發明較佳實施例中，控制晶片與功率晶片為採取不同製造工藝。且控制晶片採取低電壓、低電流的製造工藝；功率晶片採取高電壓、高電流的製造工藝。舉例來說，功率晶片可為金屬氧化物半導體場效電晶體晶片、雙極性電晶體晶片、或是上述兩種製造工藝混合製造的晶片。如此一來，可大幅降低封裝結構內部晶片的集成電路面積以及製造工藝的成本。
圖1為公知電源晶片封裝架構的示意圖。
圖2為本發明較佳實施例的電源晶片的封裝結構的示意圖。
具體實施例方式
為能對本發明的特徵、目的及功能有更進一步的認知與了解，茲配合附圖詳細說明如後請參考圖2，圖2為本發明較佳實施例的電源晶片的封裝結構的示意圖。此電源晶片200的封裝結構外部仍由一絕緣體210所包覆，而電源晶片200封裝結構的內部則主要包括有單一晶片座220、一控制晶片240、至少一功率晶片250。
其中，晶片座220具有一延伸部225與引腳260、270，且在此較佳實施例中，此延伸部225將耦接電壓源(Vdd)，而控制晶片240與功率晶片250間的信號傳遞，則可通過打線結構280以及引腳260、270導出。
特別的是，由於控制晶片240與功率晶片250設置於同一晶片座220上，因此，本發明還提出控制晶片240與功率晶片250可分別採取不同的製造工藝。其原因在於，功率晶片250主要為功率驅動電路，即電源晶片200實際的主要運作電路，其必須承受高壓以及高電流，因此，在製造工藝上，功率晶片250必須採取高壓以及高電流製造工藝。反之，控制晶片240則主要為數字邏輯的控制電路，在電源晶片200運作時，其並不需要承受高電壓以及高電流，因此，在製造工藝上，控制晶片240採取低電壓以及低電流製造工藝。
而就在控制晶片240與功率晶片250可分別採取不同的製造工藝的情況下，控制晶片240僅需採取低電壓以及低電流製造工藝，而使得其集成電路面積縮小，而不同於功率晶片250因高壓以及高電流製造工藝而使得其集成電路面積較大。故，在控制晶片240與功率晶片250分別採取最佳製造工藝使得個別晶片面積最小化的情況下，可使得電源晶片200的封裝體積在現有封裝技術下，有效縮小。
在此較佳實施例中，功率晶片250可例如是，P溝道或N溝道的金屬氧化物半導體場效電晶體晶片(MOSFET)、雙極性電晶體晶片(Bipolar)、或是上述兩種製造工藝整合製造的晶片(BiCMOS)等；且功率晶片250與晶片座220貼合的底面，可依據所需，以導電性黏晶膠、或非導電性黏晶膠將之與晶片座貼合。也就是說，功率晶片250可依其功能需求將底部設定為是否與晶片座220電性連結，而採用導電性或非導電性的黏晶膠。若該控制晶片或該功率晶片選擇以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，則該控制晶片或該功率晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連。而上述的應用，亦可應用在控制晶片240上。
至於，電源晶片200封裝結構內部信號引出的引腳數，亦可搭配控制晶片240的信號輸出數以及功率晶片250的信號輸出數而增加或減少。
本發明所提出的電源晶片的封裝結構其優點在於由於控制晶片與功率晶片為使用同一晶片座，以現有業界標準型晶片座即可達成，不需額外負擔開模成本的支出，此項的成本支出將較公知少了許多。
由於控制晶片與功率晶片採取不同的製造工藝，且控制晶片不需採取與功率晶片相同的高壓、高電流製造工藝(具有大集成電路面積)，因此，控制晶片與功率晶片整體所佔的集成電路面積相對減少，從而可將電源晶片封裝結構的體積有效縮小。
由於控制晶片採用低壓、低電流的製造工藝，因此，此項的製造成本亦可減少。
控制晶片與功率晶片可依其功能需求將底部設定為是否與晶片座電性連結，而採用導電性或非導電性的黏晶膠，增加生產選擇的彈性。
綜合上述，本發明提出一種電源晶片的封裝結構，通過控制晶片與功率晶片使用相同底座，且控制晶片與功率晶片通過不同製造工藝來實施。在使用相同底座的情況下，不需額外負擔開模成本的支出，而在控制晶片與功率晶片為不同製造工藝的情況下，可使電源晶片整個封裝結構的體積縮小，且成本支出亦相對減少。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，不能以此限制本發明的範圍。凡依本發明權利要求書所做的均等變化及修飾，仍將不失本發明的要義所在，亦不脫離本發明的精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。
權利要求
1.一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且通過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座及其延伸部；一控制晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
2.如權利要求1所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體晶片。
3.如權利要求1所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片可為一雙極性電晶體晶片。
4.如權利要求1所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體與一雙極性電晶體整合製造的晶片。
5.如權利要求1所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該控制晶片或該功率晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連。
6.一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且通過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
7.如權利要求6所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體晶片。
8.如權利要求6所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一雙極性電晶體晶片。
9.如權利要求6所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體與一雙極性電晶體整合製造的晶片。
10.一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且同過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該控制晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連；以及至少一功率晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
11.如權利要求10所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體晶片。
12.如權利要求10所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一雙極性電晶體晶片。
13.如權利要求10所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體與一雙極性電晶體整合製造的晶片。
14.一種電源晶片的封裝結構，其外部是由一絕緣體所包覆，且透過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構包括一晶片座；一控制晶片，以一導電性黏晶膠設置於該晶片座上；以及至少一功率晶片，以一非導電性黏晶膠設置於該晶片座上，該功率晶片的底部信號需通過打線與指定引腳或晶片座相連，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且該控制晶片與該功率晶片採用不同的製造工藝。
15.如權利要求14所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體晶片。
16.如權利要求14所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一雙極性電晶體晶片。
17.如權利要求14所述的電源晶片的封裝結構，其特徵在於，該功率晶片為一金屬氧化物半導體場效電晶體與一雙極性電晶體整合製造的晶片。
全文摘要
本發明提出一種電源晶片的封裝結構，其外部由一絕緣體所包覆，且通過至少兩個引腳及一延伸部將該封裝結構內部的信號引出，該封裝內部結構的控制晶片與功率晶片採用導電性或非導電性黏晶膠設置在相同晶片座上，該功率晶片位於該控制晶片旁，該功率晶片與該控制晶片、所述引腳間通過打線方式傳輸信號，且控制晶片與功率晶片採用不同製造工藝來實施。在使用相同晶片座的情況下，以現有業界標準型晶片座即可達成，不需額外負擔開模成本的支出，而在控制晶片與功率晶片為不同製造工藝的情況下，可使電源晶片整個封裝結構的體積縮小，製造成本支出亦相對減少。
文檔編號H01L25/00GK1862809SQ200510070499
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月13日 優先權日2005年5月13日
發明者謝進益, 曹祐昌 申請人:盛群半導體股份有限公司