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EP1438740A2 - Verfahren zum verpacken von elektronischen baugruppen und mehrfachchipverpackung - Google Patents

Verfahren zum verpacken von elektronischen baugruppen und mehrfachchipverpackung

Info

Publication number
EP1438740A2
EP1438740A2 EP02776729A EP02776729A EP1438740A2 EP 1438740 A2 EP1438740 A2 EP 1438740A2 EP 02776729 A EP02776729 A EP 02776729A EP 02776729 A EP02776729 A EP 02776729A EP 1438740 A2 EP1438740 A2 EP 1438740A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
base plate
chip
power semiconductor
logic chip
logic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02776729A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kuno Wolf
Stephan Ernst
Robert Plikat
Wolfgang Feiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1438740A2 publication Critical patent/EP1438740A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Definitions

  • the present invention relates to a packaging of electronic components, and in particular relates to a multi-chip packaging for packaging electronic assemblies, which consist of at least one power semiconductor chip and at least one logic chip.
  • At least one logic chip and at least one power semiconductor chip are commonly combined with electronic assemblies to perform a specific circuit function.
  • both types of chips that is, power semiconductor chips and logic chips
  • a compact housing or can be integrated into a compact package in order to reduce an overall sa tbaugroße and effort in Einset ⁇ wetting the from electronic chips and power semiconductor chips existing electronic assemblies to reduce.
  • the compact housing or the compact packaging serves to protect the electronic components contained therein from the ambient conditions in an application, on the other hand electrical and thermal contacts of the power semiconductor chips and / or the logic chips are realized with each other and with a base plate.
  • connection units of the power semiconductor chip and the connection units of the base plate are freely accessible, i. the corresponding connection units are not covered with plastic.
  • the metallic base plate carries at least one electrical potential of at least one power semiconductor chip, whereby potential differences or voltages of several hundred volts may occur, which may impair the functionality of logic chips or even destroy the logic chip completely. Furthermore, it is disadvantageous that these voltages can fluctuate transiently strongly, which leads to the fact that the logic chips must withstand transient voltages. This disadvantageously requires complex shielding measures on the logic chip.
  • the semiconductor process used to produce the logic chip must additionally be designed for high blocking voltages.
  • a method which attempts to circumvent this problem is described in DE 197 16 674 A1.
  • the circuit modules packaged in a housing (logic chips and power semiconductor chips) are distributed over a plurality of base plates which are electrically insulated from one another, thereby making it possible to keep high voltages or potential differences away from the sensitive logic chips.
  • a disadvantage of o.a. A method according to the prior art is that a plurality of baseplates electrically insulated from one another must be arranged side by side in a housing, so that only a smaller overall component area can be packaged for a given base area than if only one (electrically conductive, metallic ) Base plate, since the circuit modules must have a sufficient insulation distance from each other or from the edge of a base plate.
  • a disadvantage of this method and this device is that a ceramic reduces the thermal conductivity of the packaging, whereby a heat dissipation from the circuit modules is difficult.
  • Another disadvantage of the above-mentioned method consists in a complicated manufacture of the ceramic, whereby the module package is associated with higher costs, as a module package, which is based on a single metallic base plate.
  • An essential idea of the invention is that different circuit modules, such as logic chips and power semiconductor chips are combined in a common packaging, wherein the at least one logic chip and the at least one power semiconductor chip are arranged on a common, generally metallic base plate.
  • a particular advantage of the present invention is that with a given housing size a larger Total chip surface is packable, as d in packaging according to the state of Tecnnik with separate base plates for each module is feasible.
  • the method of the invention for packaging electronic assemblies essentially comprises the following steps:
  • first and second terminals for connecting power semiconductor chips and logic chips and at least one base plate terminal unit for the electrical connection of the base plate are left free.
  • electrical isolation of the logic chip from the baseplate is provided by a dielectric layer applied to the logic chip.
  • the dielectric layer isolates portions or the entirety of the logic chip from the baseplate, providing on the dielectric layer a metallization layer for soldering the logic chip layer assembly to the metal baseplate.
  • electrical isolation of the logic chip from the base plate is provided by bonding the logic chip to the base plate by means of an electrically insulating adhesive. Conveniently, portions or the entirety of the logic chip are isolated by the adhesive layer between the logic chip and the metal baseplate.
  • electrically insulating spacers are inserted into an adhesive layer consisting of the adhesive in order to provide a uniform spacing between the logic chip and the baseplate.
  • the at least one logic chip is soldered onto the baseplate by means of a metallization layer applied to the dielectric layer of the logic chip and by means of a second solder.
  • the dielectric layer and the metallization layer are successively applied to one side (for example, the bottom side) of the logic chip in a coating process.
  • a high thermal conductivity between the power semiconductor chip and the base plate is provided by the first solder, advantageously a thermal energy is dissipated by the power semiconductor chip to the base plate, whereby a Enticar- achieved power semiconductor chip becomes.
  • a high electrical conductivity between the power semiconductor chip and the base plate is provided by the first solder.
  • current transport between the power semiconductor chip and the baseplate is provided by the first solder without a significant voltage drop since the first solder has low electrical resistance.
  • electrical insulation of the logic chip from the baseplate is provided by an SOI substrate, wherein SOI is a silicon deposition on an insulator (silicon on insulator).
  • a power semiconductor chip in the multiple chip package according to the invention is combined with at least two different logic chips in order to provide a multiple chip package.
  • combinations of adhesive bonds of the at least one logic chip to the baseplate and solder connections between the baseplate and a metallization layer applied to the dielectric layer of at least one further logic chip are provided.
  • the erf Dungsgepurposee multiple chip packaging further has:
  • a base plate which is preferably formed as a unit of a preferably metallic material such as copper, for example;
  • the inventive Menrfachchipverpackung in place of the above feature b) at least e arranged on the base plate logic chip, said at least e ne logic chip with a dielectric layer for electrical Insulation of at least parts of the logic chip of the base plate is coated, the dielectric layer is coated with a metallization layer and the metallization layer is soldered by means of a second solder on the base plate.
  • the multiple chip package according to the invention further has:
  • At least one logic chip arranged on the base plate, wherein the at least one logic chip is coated with a dielectric layer for dielectric isolation of at least parts of the logic chip from the base plate, the dielectric layer is coated with a metallization layer and the metallization layer is applied to the metallization layer by means of a second solder Base plate is soldered;
  • Figure 1 shows a multi-chip package without molding compound or without Kunststoffverguss with a logic chip and a power semiconductor chip, which are connected by signal transmission lines and on a
  • Base plate arranged as a side sectional view taken along a line A-A 'of Figure 3 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a multiple chip package of a side
  • Figure 3 is a plan view of a multiple chip package according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 a shows a plan view of a multiple-chip package with an applied Moidmasse or a bracenen Kunststoffverguss according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4b shows a side view of a multi-chip package with applied molding compound or applied plastic Substance casting of Figure 4a according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the molding compound or plastic encapsulation 120 (explained below with reference to FIGS. 4 a and 4 b) has been omitted for reasons of clarity.
  • the illustrated multiple chip package consists of two circuit modules, i. a logic chip 102 and a power semiconductor chip 103, which according to the invention are arranged on a common base plate 101.
  • the power semiconductor chip 103 must have the highest possible thermal and highest possible electrical conductivity with the base plate 101, which is generally formed as a metallic base plate is to be connected.
  • the power semiconductor chip 103 is soldered onto the base plate 101 by means of a first solder 105 (hatched in FIG. 1).
  • the base plate has a base plate connection unit 112 which is left free after encapsulation of the overall arrangement with a molding compound and which provides one of several possible electrical connections to the power semiconductor chip 103.
  • FIG. 1 shows a logic chip 102 which, as mentioned above, must be decoupled from the electrical potential of the power semiconductor chip 103 carried by the baseplate 101.
  • this is achieved by gluing the logic chip 102 onto the base plate 101 by means of an adhesive 106, which is electrically insulating.
  • an adhesive 106 which is electrically insulating.
  • One of a plurality of signal transmission lines is shown as a signal transmission line 104a for electrically connecting the power semiconductor chip 103 to the logic chip 102. Further signal transmission lines serve to connect respectively the logic chip 102 and the power semiconductor chip 103 with first and second connection units 111 and 113 (shown in FIG. 3). In this way, a multi-chip package 100 is achieved by way of example with two circuit modules, the logic chip 102 and the power semiconductor chip 103 in an advantageous compact design or housing form.
  • FIG. 2 illustrates a further preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 again showing, by way of example, two circuit modules, ie a logic chip 102 and a power semiconductor chip 103, which are electrically connected to one another by a signal transmission line 104a.
  • the application of the power semiconductor chip 103 on the base plate 101 is realized as shown with reference to Figure 1, while the logic chip 102 is applied in other ways electrically insulating on the uniform, metallic base plate 101.
  • a dielectric layer 109 is applied to its underside, which is electrically insulating.
  • a metallization layer 201 is applied, which serves as a solderable connection element to the metallic base plate 101.
  • a uniform, flat dielectric layer 109 may be provided, for example, by a thermal oxidation process or a deposition process in chip-sharing.
  • SOI substrate silicon on insulator
  • a semiconductor material is located above and below the dielectric layer 109, and the metal layer 201 is deposited on the underside of the semiconductor material disposed below the dielectric layer 109.
  • FIG. 3 shows a multiple-chip package 100, in which a logic chip 102 and a power semiconductor chip 103 are enclosed, in a plan view, wherein a molding compound 120 has been omitted for reasons of clarity. How m
  • a signal transmission line 104d serves to connect the power semiconductor chip 103 to the second connection unit 113.
  • Another connection of the power semiconductor chip 103 is realized via the base plate to the base plate terminal 112 by soldering the power semiconductor chip 103 onto the base plate 101 by means of an electrically conductive adhesive 105, as described above with reference to FIG.
  • the signal transmission lines 104a-104e only by way of example s nd, that is, fewer or more than five signal transmission lines 104a-104e may be present.
  • the power semiconductor cluster 103 may be configured, for example, as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) for ignition applications, wherein the logic chip 102 includes the associated logic circuitry, an ESD (Electrostatic Discharge) protection circuit, and a current control circuit.
  • the base plate terminal 112 provides a terminal tag connected to a collector of the IGBT to which an ignition coil can be connected, the second terminal 113 being on a reference potential, and the first terminal unit 111 serving as a control terminal.
  • the control signal applied to the first terminal unit 111 is forwarded via the signal transmission line 104c, the logic chip 102 and the signal transmission line 104a to the gate of the IGBT (the power semiconductor chip 103).
  • a signal proportional to the coil current of the ignition coil is returned by the IGBT 103 to the current control circuit implemented on the logic chip 102. This can prevent exceeding of a limit value of the Spuienstro flowing through the ignition coil by reducing the gate voltage supplied to the IGBT via the signal transmission line 104a.
  • FIGS. 4a and 4b show a multi-chip package 100 with an applied molding compound 120 or an applied plastic encapsulation, so that complete packaging of the circuit modules shown with reference to FIGS. 1 to 3, ie the logic chip 102 and the power semiconductor chip 103 is provided.
  • FIG. 4b a side view of FIG. 4a is shown.
  • the molding compound 120 for packaging the electronic assembly consisting of the at least one power semiconductor chip 103 and the at least one logic chip 102 has at least one base plate terminal unit 112 of the base plate 101 and the ends of the first and of the modules facing away from the modules 102 and 103, respectively second connection units 111 and 113 leaves free.
  • the base plate 101 itself has a high electrical and a high thermal conductivity, wherein the base plate is preferably made of a metallic material such as a copper material or a copper alloy.
  • External circuit units are preferably connected to the base plate connection unit 112 and to the first connection unit 111 and the second connection unit 113.
  • the method according to the invention for packaging electronic assemblies, in which power semiconductor chips and logic chips can be combined, as well as the multiple chip package according to the invention makes an arrangement of individual components

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Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen und eine Mehrfachchipverpackung (100), wobei mindestens ein Leistungshalbleiterchip (103) auf eine Grundplatte (101) mit einem ersten Lötmittel (105) aufgebracht wird, mindestens ein Logikchip (102) auf der Grundplatte (101) aufgebracht wird, wobei das Logikchip und die Grundplatte elektrisch voneinander isoliert angeordnet werden, mindestens ein Logikchip (102) mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) mittels Signalübertragungsleitungen (104a-104e) verbunden wird, und die aus dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) und dem mindestens einen Logikchip (102) bestehende elektronische Baugruppe mittels einer Moldmasse (120) verpackt wird, um eine Mehrfachchipverpackung (100) bereitzustellen.

Description

Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen und MenrfachchipVerpackung
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackung von elek- tronischen Bauelementen, und betrifft insbesondere eine Mehr- fachchipverpackung zum Verpacken von elektronischen Baugruppen, die aus mindestens einem Leistungshalbleiterchip und mindestens einem Logikchip bestehen.
Bei einer Auslegung von elektronischen Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen, ist es vorteilhaft, Lei- stungshalbleiterchips und Logikchips als voneinander getrennte Chips auszufuhren, da die entsprechenden Halbleiterprozes- se individuell für beide Funktionalitäten (Leistungshalblei- terchipoπentierte Funktionalitäten bzw. Logikchiporientierte Funktionalitäten) optimiert werden können.
Auf der anderen Seite ist m elektronischen Baugruppen gewohnlich mindestens einen Logikchip und mindestens einen Leistungshalbleiterchip kombiniert, um eine spezifische Schaltungsfunktion auszufuhren.
Es ist somit wirtschaftlich vorteilhaft, dass beide Chiparten, d.h. Leistungshalbleiterchips und Logikchips, als eine funktionale Einheit m einem kompakten Gehäuse bzw. in einer kompakten Verpackung integriert werden können, um eine Ge- sa tbaugroße zu reduzieren und einen Aufwand bei der Einset¬ zung der aus Logikchips und Leistungshalbleiterchips bestehenden elektronischen Baugruppen zu verringern. Das kompakte Gehäuse bzw. die kompakte Verpackung dient dabei einem Schutz der m ihr enthaltenen elektronischen Baugruppen vor den Umgebungsbedingungen bei einer Anwendung, andererseits müssen elektrische und thermische Kontaktierungen der Leistungshalbleiterchips und/oder der Logikchips untereinander und mit einer Grundplatte realisiert werden.
Hierbei treten insbesondere bei Leistungshalbleiterchips hohe Verlustleistungen auf, die beispielsweise über die Ruckseite des Leistungshalbleiterchips an die Umgebung bzw. an eine thermisch leitfahige Grundplatte abgegeben werden müssen, so dass eine überhitzung des Leistungshalbleiterchips vermieden wird.
In herkömmlicher Weise werden Leistungshalbleiterchips auf eine Seite einer üblicherweise aus Metall bestehenden Grundplatte aufgelotet, wobei die Grundplatte mit einer oder meh- reren Anschlussεinheiten ausgebildet ist, um das Leistungshalbleiterchip über seine Ruckseite elektrisch an externe Schaltungsemheiten anzukoppeln. Weitere Verbindungs- anschlüssse des Leistungshalbleiterchips werden über weitere Anschlusseinheiten mit metallischen Kontaktfahnen versehen und nach außen geführt. Nach einem Vergießen der elektronischen Baugruppe mit einer Moldmasse (z.B. Kunststoff erguss bzw. Kunststoffvergussmasse) sind die Anschlusseinhεiten des Leistungshalbleiterchips sowie die Anschlusseinheiten der Grundplatte frei zuganglich, d.h. die entsprechenden An- Schlusseinheiten sind nicht mit Kunststoff überzogen.
Sollen Logikchips zusammen mit Leistungshalbleiterchips in einer einzigen Verpackung angeordnet werden, tritt nach dem Stand der Technik das Problem auf, dass die metallische Grundplatte mindestens ein elektrisches Potential mindestens eines Leistungshalbleiterchips fuhrt, wobei Potentialdifferenzen bzw. Spannungen von mehreren hundert Volt auftreten können, welche die Funktionsfahigkeit von Logikchips beeinträchtigen können bzw. den Logikchip sogar vollständig zer- stören können. Weiterhin ist es nachteilig, dass diese Spannungen transient stark schwanken können, was dazu fuhrt, dass die Logilchips honen transienten Spannungen widerstehen müssen. Dies erfordert in nachteiliger Weise aufwendige Abschirmmaßnahmen auf dem Logikchip.
Unzweckmaßigerweise muss der zur Erzeugung des Logikchips verwendete Halbleiterprozess zusätzlich für hohe Sperrspannungen ausgelegt werden.
Ein Verfahren, mit welchem versucht wird, dieses Problem zu umgehen, ist m der DE 197 16 674 AI beschrieben. Hierbei werden die m einem Gehäuse verpackten Schaltungsmodule (Logikchips und Leistungshalbleiterchips) auf mehrere elektrisch voneinander isolierte Grundplatten verteilt, wodurch es ermöglicht wird, αass hohe Spannungen bzw. Potentialdifferenzen von den empfindlichen Logikchips ferngehalten werden. Ein Nachteil des o.a. Verfahrens nach dem Stand der Technik besteht darin, dass mehrere, elektrisch voneinander isolierte Grundplatten in einem Gehäuse nebeneinander angeordnet werden m ssen, so dass bei einer vorgegebenen Grundflache nur eine kleinere Gesamtbauelementflache verpackt werden kann, als bei einem Vorhandensein nur einer (elektrisch leitenden, metallischen) Grundplatte, da die Schaltungsmodule untereinander bzw. vom Rand einer Grundplatte einen ausreichenden Isola- tionsabstand aufweisen müssen.
Ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Schaltungsmodulen nach dem Stand der Technik ist in der Lite- raturstelle PCIM 2000, Conference Proceedmgs, PC7.2 unter dem Titel "Power Semiconductor Packaging - Problem or res- source ?, From the State of the art to future trends" besenrieben, wobei hier an Stelle einer metallischen Grundplatte eine metallisierte Keramikgrundplatte eingesetzt wird.
Durch em gezieltes Strukturieren der Metallisierung auf der Grundplatte lasst sich eine elektrische Entkopplung der Ruck- seiten von Leistungs- bzw. Logikchips erreichen. Ein Nachteil dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung besteht darin, dass eine Keramik die thermische Leitfähigkeit der Verpackung verringert, wodurch eine Warmeabfuhr von den Schaltungsmodulen erschwert wird. Ein weiterer Nachteil des o.a. Verfahrens besteht in einer aufwendigen Herstellung der Keramik, wodurch die Modulverpackung mit höheren Kosten verbunden ist, als eine Modulverpackung, welche auf einer einzigen metallischen Grundplatte beruht.
Es ist somit ein Problem der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Verpacken von Schaltungsmodulen und eine Mehrfachchipverpackung bereitzustellen, wobei mindestens ein Logikchip und mindestens ein Leistungshalbleiterchip auf einer einheitlichen metallischen Grundplatte in einer Mehrfachchipverpackung kombiniert werden.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft das im Patentanspruch 1 angegebene
Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen sowie Mehrfachchipverpackungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 10, 11 und 12.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass unterschiedliche Schaltungsmodule, wie beispielsweise Logik- chips und Leistungshalbleiterchips in einer gemeinsamen Verpackung kombiniert werden, wobei das mindestens eine Logikchip und das mindestens eine Leistungshalbleiterchip auf einer gemeinsamen, im allgemeinen metallischen Grundplatte angeordnet werden.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei einer vorgegebenen Gehäusegröße eine größere Gesamtchipflache verpackbar ist, als d es bei Verpackungen nach dem Stand der Tecnnik mit separaten Grundplatten für die einzelnen Module realisierbar ist.
Das erf dungsgerαaße Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen weist im wesentlichen die folgenden Schritte auf :
a) Aufbringen mindestens eines Leistungshalbleiterchips auf einer Grundplatte mit einem ersten Lotmittel;
b) Aufbringen mindestens eines Logikch ps auf der Grundplatte, wobei das Logikchip und die Grundplatte derart angeordnet werden, dass eine elektrische Isolierung zwischen dem minde- stens einen Logikchip und der Grundplatte bereitgestellt wird;
c) Verbinden des mindestens einen Logikchips mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip mittels Signalubertra- gungsleitungen und Verbinden jeweils des mindestens einen
Logikchips und des mindestens einen Leistungshalbleiterchips mit entsprechenden ersten und zweiten Anschlussemheiten; und
d) Verpacken der aus dem mindestens einen Leistungshalblei- terchip und dem mindestens einen Logikchip bestehenden elektronischen Baugruppe mittels einer Moldmasse bzw. einem Kunststoffverguss, um eine Mehrfachchipverpackung zu erhalten und die der Mehrfachchipverpackung vorhandenen Leistungshalbleiterchips und Logikchips vor Umwelteinflüssen zu schut- zen.
In vorte lnafter Weise werden erste und zweite Anscnlusse - heiten zum Anschluss von Leistungshalbleiterchips und Logikchips sowie mindestens eine Grundplattenanschlussemheit zum elektrischen Anschluss der Grundplatte freigelassen. In den ünteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Isolierung des Logikchips von der Grundplatte durch eine auf das Logikchip aufgebrachte dielektrische Schicht bereitgestellt. In vorteilhafter Weise isoliert die dielektrische Schicht bzw. die dielektrische Isola- tionsschicht Teile oder die Gesamtheit des Logikchips von der Grundplatte, wobei auf die dielektrische Schicht eine Metallisierungsschicht für eine Lötverbindung der Logikchip- Schicht-Anordnung mit der metallischen Grundplatte bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Isolierung des Logikchips von der Grundplatte durch eine Klebung des Logikchips auf die Grundplatte mittels eines elektrisch isolierenden Klebemit- tels bereitgestellt. Zweckmäßigerweise werden Teile oder die Gesamtheit des Logikchips durch die Klebeschicht zwischen dem Logikchip und der metallischen Grundplatte isoliert.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor- liegenden Erfindung werden zur elektrischen Isolierung des Logikchips von der Grundplatte elektrisch isolierende Abstandshalter in eine aus dem Klebemittel bestehende Klebeschicht eingebracht, um einen gleichförmigen Abstand zwischen dem Logikchip und der Grundplatte bereitzustellen.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das mindestens eine Logikchip mittels einer auf die dielektrische Schicht des Logikchips aufgebrachten Metallisierungsschicht und mittels eines zweiten Lötmittels auf die Grundplatte gelötet. In vorteilhafter
Weise wird durch das zweite Lotmittel eine zuverlässige Lötverbindung bereitgestellt, wobei eine zuverlässige elektri- sehe Isolation zwischen dem Logikchip und der Grundplatte durch die dielektrische Schicht sichergestellt ist. In zweckmäßiger Weise werden die dielektrische Schicht und die Metallisierungsschicht aufeinanderfolgend auf eine Seite (bei- spielsweise die Unterseite) des Logikchips in einem Beschich- tungsprozess aufgebracht.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird durch das erste Lötmittel eine hohe thermische Leitfähigkeit zwischen dem Leistungshalbleiterchip und der Grundplatte bereitgestellt, in vorteilhafter Weise wird dadurch eine thermische Energie von dem Leistungshalbleiterchip zu der Grundplatte abgeführt, wodurch eine Entwär- mung des Leistungshalbleiterchips erreicht wird.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird durch das erste Lötmittel eine hohe elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Leistungshalbleiterchip und der Grundplatte bereitgestellt. In vorteilhafter Weise wird durch das erste Lötmittel ein Stromtransport zwischen dem Leistungshalbleiterchip und der Grundplatte ohne einen nennenswerten Spannungsabfall bereitgestellt, da das erste Lötmittel einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweist .
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine • elektrische Isolierung des Logikchips von der Grundplatte durch ein SOI-Substrat bereitgestellt, wobei als SOI eine Siliziumaufbringung auf einem Isolator (Silizium-auf-Isolator; Silicon on Insulator) bezeichnet wird.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein Leistungshalbleiterchip in der erfindungsgemäßen Mehrfachchipverpackung mit mindestens zwei unterschiedlichen Logikchips kombiniert, um eine Mehrfachchipverpackung bereitzustellen. In vorteilhafter Weise werden hierbei Kombinationen von Klebeverbindungen des mindestens einen Logikchips mit der Grundplatte und Lotverbindungen zwischen der Grundplatte und einer auf die dielektπscne Schicht mindestens eines weiteren Logikchips aufgebrachten Metallis erungsschicht bereitgestellt.
Die erf dungsgemaße Mehrfachchipverpackung weist weiterhin auf:
a) eine Grundplatte, welche vorzugsweise als eine Einheit aus einem vorzugsweise metallischen Material wie oeispielsweise Kupfer ausgebildet ist;
b) mindestens ein auf der Grundplatte angeordnetes Logikchip, wobei das mindestens eine Logikchip mit einem Klebemittel elektrisch isolierend auf die Grundplatte geklebt ist;
c) mindestens ein auf der Grundplatte angeordnetes Leistungshalbleiterchip, wobei das mindestens eine Leistungshalblei- terchip mit einem elektriscn und thermisch le tfahigen Lotmittel auf die Grundplatte gelotet ist;
d) Signalubertragungsleitungen zur elektrischen Verbindung des Logikchips mit dem Leistungshalbleiterchip sowie zur elektrischen Verbindung des Logikchips und des Leistungshalö- leiterchips mit ersten und zweiten Anschlussemheiten; und
e) eine Moldmasse als eine Kunststoffvergussmasse zur Verpak- kung der aus der Grundplatte, dem mindestens einen Leistungs- halbleiterchip und dem mindestens einen Logikcnip bestehenden elektronischen Baugruppe, um dieselbe vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Weiterhin weist die erfmdungsgemaße Menrfachchipverpackung an Stelle des o.a. Merkmals b) mindestens e auf der Grundplatte angeordnetes Logikchip auf, wobei das mindestens e ne Logikchip mit einer dielektrischen Schicht zur elektrischen Isolation von zumindest Teilen des Logikchips von der Grundplatte beschichtet ist, die dielektrische Schicht mit einer Metallisierungsschicht beschichtet ist und die Metallisie- rungsschicht mittels eines zweiten Lötmittels auf die Grund- platte gelötet ist.
Die erfindungsgemäße Mehrfachchipverpackung weist weiterhin auf:
a) eine Grundplatte;
b) mindestens ein auf der Grundplatte angeordnetes Logikchip, wobei das mindestens eine Logikchip mit einem Klebemittel und elektrisch isolierenden Abstandshaltern -elektrisch isolierend auf die Grundplatte geklebt ist;
c) mindestens ein auf der Grundplatte angeordnetes Logikchip, wobei das mindestens eine Logikchip mit einer dielektrischen Schicht zur dielektrischen Isolation von zumindest Teilen des Logikchips von der Grundplatte beschicht ist, die dielektrische Schicht mit einer Metallisierungsschicht beschichtet ist und die Metallisierungsschicht mittels eines zweiten Lötmittels auf die Grundplatte gelötet ist;
d) mindestens ein auf der Grundplatte angeordnetes Leistungshalbleiterchip, wobei das mindestens eine Leistungshalbleiterchip mittels eines elektrisch und thermisch leitfähigen Lötmittels auf die Grundplatte gelötet ist;
e) Signalubertragungsleitungen zur elektrischen Verbindung des Logikchips mit dem Leistungshalbleiterchip und zur Ver¬ bindung des Logikchips und des Leistungshalbleiterchips mit ersten und zweiten Anschlusseinheiten; und
f) einer Moldmasse bzw. einem Kunststoffverguss zur Verpak- kung der aus der Grundplatte, dem mindestens einem Leistungshalbleiterchip und dem mindestens einen Logikchip bestehenden elektronischen Baugruppe, um dieselbe vor schädlichen Umwelteinflüssen zu schützen.
ZEICHNUNGEN
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind den Zeichnungen dargestellt und der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert .
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine Mehrfachchipverpackung ohne Moldmasse bzw. ohne Kunststoffverguss mit einem Logikchip und einem Leistungshalbleiterchip, welche durch Signal- ubertragungsleitungen verbunden sind und auf einer
Grundplatte angeordnet sind, als Seiten- Schnittansicht entlang einer Linie A-A' der Figur 3 gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Mehrfachchipverpackung einer Seiten-
Schnittansicht entlang einer Linie A-A' der Figur 3 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine Draufsicht einer Mehrfachchipverpackung gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 4a eine Draufsicht einer Mehrfachchipverpackung mit einer aufgebrachten Moidmasse bzw. einem aufge- bracnten Kunststoffverguss gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Figur 4b eine Seitenansicht einer Mehrfachchipverpackung mit aufgebrachter Moldmasse bzw. aufgebrachtem Kunst- stoffverguss der Figur 4a gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
In der in Figur 1 gezeigten Seiten-Schnittansicht einer Mehr- fachchipverpackung ist die Moldmasse bzw. der Kunststoffverguss 120 (untenstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 4a und 4b erläutert) aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Die dargestellte Mehrfachchipverpackung besteht aus zwei Schaltungsmodulen, d.h. einem Logikchip 102 und einem Lei- stungshalbleiterchip 103, welche erfindungsgemäß auf einer gemeinsamen Grundplatte 101 angeordnet sind. Zur Abführung der in dem Leistungshalbleiterchip 103 erzeugten Wärme sowie zur Durchleitung von hohen Strömen bei einem geringen Übergangswiderstand (Spannungsabfall) muss das Leistungshalblei- terchip 103 mit möglichst hoher thermischer und möglichst hoher elektrischer Leitfähigkeit mit der Grundplatte 101, welche im allgemeinen als eine metallische Grundplatte ausgebildet ist, verbunden werden. Wie in Figur 1 dargestellt, wird das Leistungshalbleiterchip 103 mittels eines ersten Lötmittels 105 (schraffiert in Figur 1) auf die Grundplatte 101 gelötet.
Die Grundplatte weist eine nach einem Verguss der Gesamtanordnung mit einer Moldmasse freigelassene Grundplattenan- Schlusseinheit 112 auf, die einen von mehreren möglichen elektrischen Anschlüssen zu dem Leistungshalbleiterchip 103 bereitstellt.
Weiterhin ist in Figur 1 ein Logikchip 102 gezeigt, welches, wie oben erwähnt, von dem durch die Grundplatte 101 getragenen elektrischen Potential des Leistungshalbleiterchips 103 entkoppelt werden muss. In dem in Figur 1 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dies erreicht, indem das Logikchip 102 mittels eines Klebemittels 106, welches elektrisch isolierend ist, auf die Grundplatte 101 geklebt wird. Zur präzisen Auslegung eines gleichförmigen Ab- Standes zwischen dem Logikchip 102 und der Grundplatte 101 und zur Sicherstellung einer ausreichenden Isolation sind in die Klebeschicht Abstandshalter 107 eingebracht, welche selbst elektrisch isolierend sind.
Eine von mehreren Signalubertragungsleitungen ist als eine Signalübertragungsleitung 104a zur elektrischen Verbindung des Leistungshalbleiterchips 103 mit dem Logikchip 102 dargestellt. Weitere Signalübertragungsleitungen dienen einer Verbindung jeweils des Logikchips 102 bzw. des Leistungshalb- leiterchips 103 mit ersten und zweiten Anschlussemheiten 111 bzw. 113 (in Figur 3 gezeigt) . Auf diese Weise wird eine Mehrfachchipverpackung 100 beispielhaft mit zwei Schaltungsmodulen, dem Logikchip 102 und dem Leistungshalbleiterchip 103 in einer vorteilhaften kompakten Bauweise bzw. Gehäuse- form erreicht.
Figur 2 veranschaulicht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei in Figur 2 beispielhaft wiederum zwei Schaltungsmodule, d.h. ein Logikchip 102 und ein Leistungshalbleiterchip 103 gezeigt sind, welche durch eine Signalübertragungsleitung 104a elektrisch miteinander verbunden sind. Die Aufbringung des Leistungshalbleiterchips 103 auf der Grundplatte 101 ist wie unter Bezugnahme auf Figur 1 dargestellt realisiert, während das Logikchip 102 auf andere Weise elektrisch isolierend auf der einheitlichen, metallischen Grundplatte 101 aufgebracht ist. Auf das Logikchip 102 ist an dessen Unterseite eine dielektrische Schicht 109 aufgebracht, welche elektrisch isolierend ist. Auf diese dielektrische Schicht 109 ist eine Metallisierungsschicht 201 aufgebracht, welche als ein lötbares Verbindungselement zu der metallischen Grundplatte 101 dient. Somit ist es möglich, das Logikchip 102 elektrisch isolierend mittels eines zweiten Lotmittels 108 auf die Grundplatte 101 zu loten, wobei eine Lotverbindung nur zwischen der Metalli- sierungsschicht 201 und der metallischen Grundplatte 101 bereitgestellt wird. Eine gleichförmige, flach verlaufende dielektriscne Schicht 109 kann beispielsweise durch einen thermischen Oxidationsprozeß oder einen Abscheideprozeß bei der Chipnersteilung bereitgestellt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, für die Herstellung des Logikchips ein SOI-Substrat (Silicon on Insulator) zu verwenden. In diesem Fall befindet sich oberhalb und unterhalb der dielektrischen Schicht 109 ein Halbleitermaterial, und die Metall- schicht 201 wird auf der Unterseite des unterhalb der dielektrischen Schicht 109 angeordneten Halbleitermaterials aufge- bracht.
Figur 3 zeigt eine Mehrfachchipverpackung 100, in welcher ein Logikchip 102 und ein Leistungshalbleiterchip 103 eingeschlossen ist, m einer Draufsicht, wobei eine Moldmasse 120 aus Gründen der Ubersichtlicnkeit weggelassen ist. Wie m
Figur 3 gezeigt, dienen Signalubertragungsleitungen 104a und 104b einer elektrischen Verbindung des Logikchips 102 mit dem Leistungshalbleiterchip 103, wahrend Signalubertragungsleitungen 104c und 104e einer elektrischen Verbindung des Logik- chips mit ersten und zweiten Anschlussemheiten 111 bzw. 113 dienen. Eine Signalubertragungsleitung 104d dient einer Verbindung des Leistungshalbleiterchips 103 mit der zweiten Anschlussemheit 113.
Eine weitere Verbindung des Leistungshalbleiterchips 103 wird über die Grundplatte zu der Grundplattenanschlussemheit 112 dadurch realisiert, dass das Leistungshalbleiterchip 103 mittels eines elektrisch leitfahigen Klebers 105 auf die Grundplatte 101 gelotet ist, wie obenstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Signalubertragungsleitungen 104a-104e nur beispielhaft s nd, d.h. es können weniger oder mehr als fünf Signalubertragungsleitungen 104a-104e vorhanden sein.
Das Leistungshalbleitercmp 103 kann beispielsweise als ein IGBT („msulated gate bipolar transistor" = Bipolartransistor mit isoliertem Gate) für Zundanwendungen ausgebildet sein, wobei das Logikchip 102 die zugehörige Logikschaltung, eine ESD- (electrostatic discharge, elektrostatische Entladung) Schutzschaltung und eine Stromregelschaltung aufweist. In diesem Beispiel stellt die Grundplattenanschlussemheit 112 eine mit einem Kollektor des IGBT verbundene Anschluss fahne bereit, an welche eine Zündspule angeschlossen werden kann, wobei die zweite Anschlusse heit 113 auf einem Bezugspoten- tial liegt und die erste Anschlussemheit 111 als e n Steuer- anschluss dient.
Das an der ersten Anschlusseinheit 111 anliegende Steuersignal wird über die Signalubertragungsleitung 104c, das Logikchip 102 und die Signalubertragungsleitung 104a an das Gate des IGBTs (des Leistungshalbleiterchips 103) weitergeleitet. Über die Signalubertragungsleitung 104b wird von dem IGBT 103 ein zum Spulenstrom der Zündspule proportionales Signal an die auf dem Logikchip 102 realisierte Stromregelschaltung zuruckgemeldet . Diese kann durch eine Verringerung der über die Signalubertragungsleitung 104a an den IGBT gelieferten Gate-Spannung ein Überschreiten eines Grenzwertes des durch die Zündspule fließenden Spuienstro s verhindern.
Die Figuren 4a und 4b zeigen eine Mehrfachchipverpackung 100 mit einer aufgebrachten Moldmasse 120 bzw. einem aufgebrachten Kunststoffverguss, so dass eine vollständige Verpackung der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 gezeigten Schaltungsmodule, d.h. des Logikchips 102 und des Leistungshalbleiterchips 103 bereitgestellt wird. Hierbei ist in Figur 4b e ne Seitenansicht der Figur 4a dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Moldmasse 120 zur Verpak- kung der aus dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip 103 und dem mindestens einen Logikchip 102 bestehenden elektronischen Baugruppe mindestens eine Grundplattenanschlussemheit 112 der Grundplatte 101 und die von den Modulen 102 bzw. 103 wegweisenden Enden von ersten und zweiten Anschlusseinheiten 111 bzw. 113 freilässt. In vorteilhafter Weise weist die Grundplatte 101 selbst eine hohe elektrische und eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, wobei die Grundplatte vorzugs- weise aus einem metallischen Material wie beispielsweise einem Kupfermaterial oder einer Kupferlegierung ausgeführt ist. Externe Schaltungseinheiten werden vorzugsweise an der Grundplattenanschlussemheit 112 sowie an der ersten Anschlusseinheit 111 und der zweiten Anschlusseinheit 113 ange- schlössen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen, wobei Leistungshalbleiterchips und Logikchips kombinierbar sind, sowie durch die erfindungsgemä- ße Mehrfachchipverpackung wird eine Anordnung einzelner
Schaltungsmodule auf einer einheitlichen Grundplatte vereinfacht, ein Gehäuse bzw. eine Verpackung wird kompakter auslegbar, wodurch bei einer Fertigung der Mehrfachchipverpak- kung ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil bereitgestellt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier- bar. Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen und Mehrfachchipyerpackung
Bezugszeichenlist*
100 Mehrfachchipverpackung
101 Grundplatte
102 Logikchip
103 Leistungshalbleiterchip
104a- Signalubertragungsleitungen
104e
105 Erstes Lotmittel
106 Klebemittel
107 Abstandshalter
108 Zweites Lotmittel
109 Dielektrische Schicht
111 Erste Anschlussemheit
112 Grundplattenanschlussemheit
113 Zweite Anschlussemheit
120 Moldmasse
201 Metalllsierungsschient

Claims

Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen und MehrfachchipyerpackungPatentansprüche
1. Verfahren zum Verpacken von elektronischen Baugruppen, wobei Leistungshalbleiterchips (103) und Logikchips (102) kombinierbar sind, mit den Schritten:
a) Aufbringen mindestens eines Leistungshalbleiterchips (103) auf einer Grundplatte (101) mit einem ersten Lötmittel (105) ;
b) Aufbringen mindestens eines Logikchips (102) auf der Grundplatte (101), wobei das Logikchip (102) und die Grundplatte (101) elektrisch voneinander isoliert angeordnet wer- den;
c) Verbinden des mindestens einen Logikchips (102) mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) sowie des Logikchips (102) und des Leistungshalbleiterchips (103) mit ersten und zweiten Anschlusseinheiten (111, 113) mittels Signalübertragungsleitungen (104a-104e) ; und
d) Verpacken der aus dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) und dem mindestens einen Logikchip (102) beste- henden elektronischen Baugruppe mittels einer Moldmasse (120) , um eine Mehrfachchipverpackung (100) zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine elektrische Isolierung des Logikchips (102) von der Grundplatte (101) durch eine auf das Logikchip (102) aufgebrachte dielektrische Schicht (109) bereitgestellt wird.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine elektrische Isolierung des Logikchips (102) von der Grundplatte (101) durch eine Klebung des Logikchips (102) auf die Grundplatte (101) mittels eines elektrisch isolierenden Klebemittels (106) bereitgestellt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden
Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur elektrischen Isolierung des Logikchips (102) von der
Grundplatte (101) in eine aus dem Klebemittel (106) bestehen- de Klebeschicht elektrisch isolierende Abstandshalter (107) eingebracht werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Logikchip (102) mittels einer auf die dielektrische Schicht (109) des Logikchips (102) aufgebrachten Metallisie- rungsschicht (201) und mittels eines zweiten Lötmittels (108) auf die Grundplatte (101) gelötet wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch das erste Lötmittel (105) eine hohe thermische Leitfähigkeit zwischen dem Leistungshalbleiterchip (103) und der Grundplatte (101) bereitgestellt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch das erste Lötmittel (105) eine hohe elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Leistungshalbleiterchip (103) und der Grundplatte (101) bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine elektrische Isolierung des Logikchips (102) von der Grundplatte (101) durch ein SOI- (silicon on insulator) - Substrat bereitgestellt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Leistungshalbleiterchip (103)- mit mindestens zwei unterschiedlichen Logikchips (102) kombiniert wird, um eine Mehrfachchipverpackung (100) bereitzustellen.
10. Mehrfachchipverpackung (100), mit:
a) einer Grundplatte (101) ;
b) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Logikchip (102), wobei das mindestens eine Logikchip (102) mit einem elektrisch isolierenden Klebemittel (106) und mit elektrisch isolierenden Abstandshaltern (107) elektrisch isolierend auf die Grundplatte (101) geklebt ist;
c) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Leistungshalbleiterchip (103) , wobei das mindestens eine
Leistungshalbleiterchip (103) mittels eines elektrisch und thermisch leitfähigen Lötmittels (105) auf die Grundplatte (101) gelötet ist;
d) Signalübertragungsleitungen (104a-104e) zur elektrischen Verbindung des Logikchips (102) mit dem Leistungshalbleiterchip (103) und des Logikchips (102) und des Leistungshalblei- terchips (103) mit ersten und zweiten Anschlusseinheiten (111, 113) ; und
e) einer Moldmasse (120) zur Verpackung der aus der Grund- platte (101) , dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) und dem mindestens einen Logikchip (102) bestehenden elektronischen Baugruppe.
11. Mehrfachchipverpackung (100), mit
a) einer Grundplatte (101) ;
b) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Logikchip (102), wobei das mindestens eine Logikchip (102) mit einer dielektrischen Schicht (109) zur elektrischen Isolation von zumindest Teilen des Logikchips (102) von der Grundplatte (101) beschichtet ist, die dielektrische Schicht (109) mit einer Metallisierungsschicht (201) beschichtet ist und die Metallisierungsschicht (201) mittels eines zweiten Lötmittels (108) auf die Grundplatte (101) gelötet ist .
c) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Leistungshalbleiterchip (103), wobei das mindestens eine Leistungshalbleiterchip (103) mittels eines elektrisch und thermisch leitfähigen Lötmittels (105) auf die Grundplatte (101) gelötet ist;
d) Signalübertragungsleitungen (104a-104e) zur elektrischen Verbindung des Logikchips (102) mit dem Leistungshalbleiter- chip (103) und des Logikchips (102) und des Leistungshalble! terchips (103) mit ersten und zweiten Anschlussemheiten (111, 113) ; und
e) einer Moldmasse (120) zur Verpackung der aus der Grund- platte (101) , dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip
(103) und dem mindestens einen Logikchip (102) bestehenden elektronischen Baugruppe.
12. Mehrfachchipverpackung (100), mit:
a) einer Grundplatte (101) ;
b) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Logikchip (102), wobei das mindestens eine Logikchip (102) mit einem elektrisch isolierenden Klebemittel (106) und mit elektrisch isolierenden Abstandshaltern (107) elektrisch isolierend auf die Grundplatte (101) geklebt ist;
c) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Logikchip (102), wobei das mindestens eine Logikchip (102) mit einer dielektrischen Schicht (109) zur elektrischen Iso- lation von zumindest Teilen des Logikchips (102) von der
Grundplatte (101) beschichtet ist, die dielektrische Schicht (109) mit einer Metallisierungsschicht (201) beschichtet ist und die Metallisierungsschicht (201) mittels eines zweiten Lötmittels (108) auf die Grundplatte (101) gelötet ist;
d) mindestens einem auf der Grundplatte (101) angeordneten Leistungshalbleiterchip (103) , wobei das mindestens eine Leistungshalbleiterchip (103) mittels eines elektrisch und thermisch leitfähigen Lötmittels (105) auf die Grundplatte (101) gelötet ist;
e) ' Signalübertragungsleitungen (104a-104e) zur elektrischen Verbindung des Logikchips (102) mit dem Leistungshalbleiterchip (103) und des Logikchips (102) und des Leistungshalblei terchips (103) mit ersten und zweiten Anschlusseinheiten (111, 113) ; und
f) einer Moldmasse (120) zur Verpackung der aus der Grundplatte (101) , dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) und dem mindestens einen Logikchip (102) bestehenden elektronischen Baugruppe.
13. Mehrf chchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in das zur Klebung des mindestens einen Logikchips (102) auf die Grundplatte (101) eingesetzte Klebemittel (10S) elektrisch isolierende Abstandshalter (107) eingebracht sind.
14. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Moldmasse (120) zur Verpackung der aus dem mindestens einen Leistungshalbleiterchip (103) und dem mindestens einen Logikchip (102) bestehenden elektronischen Baugruppe mindestens eine Grundplattenanschlussemheit (112) der Grund- platte (101) und die von den Modulen (102, 103) wegweisenden Enden von ersten und zweiten Anschlusseinheiten (111, 113) freilässt .
15. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Grundplatte (101) hohe elektrische und hohe thermische Leitf higkeiten aufweist.
16. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 10 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Grundplatte (101) aus einem metallischen Material ausgeführt ist.
17. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der
Ansprüche 10 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Grundplatte (101) aus einem Kupfermaterial oder einer Kupferlegierung gebildet ist.
18. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Grundplatte (101) eine Grundplattenanschlussemheit (112) zum Anschluss von externen Schaltungseinheiten aufweist .
19. Mehrfachchipverpackung (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Leistungshalbleiterchip (103) als ein IGBT ausgebildet ist .
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4449772B2 (ja) * 2004-04-09 2010-04-14 株式会社デンソー パワー半導体スイッチング素子及びそれを用いた半導体パワーモジュール
DE102004047358B3 (de) * 2004-09-29 2005-11-03 Infineon Technologies Ag In zwei Halbleiterkörpern integrierte Schaltungsanordnung mit einem Leistungsbauelement und einer Ansteuerschaltung
US8304884B2 (en) * 2009-03-11 2012-11-06 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including spacer element
CN102339818B (zh) * 2010-07-15 2014-04-30 台达电子工业股份有限公司 功率模块及其制造方法
DE102014115882B3 (de) * 2014-10-31 2016-02-25 Infineon Technologies Ag Elektronikbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikbauelements und ein Verfahren zum Anbringen eines Halbleiter-Die an einem Träger
US10037932B2 (en) 2015-03-30 2018-07-31 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP6791621B2 (ja) 2015-09-11 2020-11-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996648A (en) * 1975-06-11 1976-12-14 Gateway Industries, Inc. Seat belt buckle
US5965947A (en) * 1996-08-20 1999-10-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Structure of a semiconductor package including chips bonded to die bonding pad with conductive adhesive and chips bonded with non-conductive adhesive containing insulating beads

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1039257A (en) * 1965-05-21 1966-08-17 Standard Telephones Cables Ltd Semiconductor devices
US5012322A (en) * 1987-05-18 1991-04-30 Allegro Microsystems, Inc. Semiconductor die and mounting assembly
JP2608908B2 (ja) 1988-01-28 1997-05-14 株式会社日立製作所 デイジタルコンバーゼンス補正装置
US5096852A (en) * 1988-06-02 1992-03-17 Burr-Brown Corporation Method of making plastic encapsulated multichip hybrid integrated circuits
JPH02201949A (ja) * 1989-01-30 1990-08-10 Toshiba Corp 半導体装置
US5305186A (en) * 1993-01-27 1994-04-19 International Business Machines Corporation Power carrier with selective thermal performance
JPH07221125A (ja) * 1994-01-27 1995-08-18 Toyota Autom Loom Works Ltd 半導体部品の実装構造及び絶縁性接着剤
EP0757442A3 (de) * 1995-07-31 1998-12-30 Delco Electronics Corporation Zundspulentreibermodul
DE19716674A1 (de) * 1997-04-21 1998-08-20 Siemens Ag Halbleiter-Bauteil
DE10022482A1 (de) * 1999-05-27 2000-12-07 Siemens Ag Chipträger mit Entlüftungskanälen
US6137165A (en) * 1999-06-25 2000-10-24 International Rectifier Corp. Hybrid package including a power MOSFET die and a control and protection circuit die with a smaller sense MOSFET
US6798061B2 (en) * 1999-11-15 2004-09-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multiple semiconductor chip (multi-chip) module for use in power applications
US6649978B2 (en) * 2001-06-19 2003-11-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor module having multiple semiconductor chips

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996648A (en) * 1975-06-11 1976-12-14 Gateway Industries, Inc. Seat belt buckle
US5965947A (en) * 1996-08-20 1999-10-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Structure of a semiconductor package including chips bonded to die bonding pad with conductive adhesive and chips bonded with non-conductive adhesive containing insulating beads

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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