CN116314059B - 一种封装芯片及电流传感器 - Google Patents
一种封装芯片及电流传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116314059B CN116314059B CN202310465497.3A CN202310465497A CN116314059B CN 116314059 B CN116314059 B CN 116314059B CN 202310465497 A CN202310465497 A CN 202310465497A CN 116314059 B CN116314059 B CN 116314059B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- chip
- protective layer
- lead frame
- active region
- 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.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 157
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 18
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract description 15
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 52
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种封装芯片及电流传感器,应用于芯片封装领域,该封装芯片包括:衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装领域,特别涉及一种封装芯片及电流传感器。
背景技术
现有技术中的电流传感器为了保证器件的绝缘性能,一般采用引线键合的方式需要在芯片背面增加绝缘片或采取SOI工艺,采用倒装焊的形式则需要在芯片正面增加绝缘片,但引入外部绝缘材质会导致器件加工性能差和可靠性低等问题,降低了封装芯片以及整体电流传感器的性能。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种封装芯片及电流传感器,解决了现有技术中引入外部绝缘材质会导致器件加工性能差、散热性能差和可靠性低等问题,降低了封装芯片以及整体电流传感器的性能的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种封装芯片,包括:
衬底、与所述衬底相同材质的保护层和在所述衬底一侧表面制备的有源区;
所述有源区背向所述衬底的一侧,与所述保护层键合连接;
所述保护层与所述衬底之间,在所述有源区侧面形成有隔离结构。
可选的,所述保护层中设置有凸起焊球,所述凸起焊球一端与所述有源区连接,所述凸起焊球背向所述有源区的一端延伸出所述保护层。
可选的,所述衬底背向所述有源区的一侧,设置有顶部散热部件。
可选的,所述顶部散热部件由与所述衬底接触的一侧的绝缘薄膜层和背向所述衬底一侧的金属散热层组成。
可选的,所述金属散热层沿所述顶部散热部件指向所述衬底的方向,呈叉指状设置。
本发明还提供了一种电流传感器,包括:
如上述的封装芯片、输出引线框架、导电引线框架和焊盘;
所述封装芯片与所述输出引线框架中的焊点连接;
所述焊盘与所述导电引线框架连接;
所述焊盘在所述焊盘厚度方向,与所述封装芯片形成高度差。
可选的,所述焊盘中与所述封装芯片对应位置处开有刻蚀凹槽,在所述焊盘厚度方向与所述封装芯片形成高度差。
可选的,所述刻蚀凹槽的边界沿所述焊盘指向所述导电引线框架的方向,延伸出所述芯片的单边。
可选的,所述封装芯片与所述输出引线框架中的焊点倒装焊焊接。
可选的,所述输出引线框架的封装部分和所述导电引线框架的封装部分,开有防止杂质侵入的刻蚀凹槽。
可见,本发明提供的封装芯片,包括衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性。
此外,本发明还提供了一种电流传感器,同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种封装芯片的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种封装芯片的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种顶部散热部件中金属散热层的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电流传感器的剖面结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种电流传感器的剖面结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种电流传感器的俯视结构示意图;
图1至图6,附图标记说明如下:
1-封装芯片;
10-衬底;
20-有源区;
30-保护层;
40-隔离结构;
50-凸起焊球;
60-顶部散热部件,61-金属散热层,62-绝缘薄膜层;
71-输出引线框架,72-导电引线框架,73-焊盘,74-刻蚀凹槽;
80-封装区域。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以SOI(绝缘体上硅)为例进行说明,现有电流传感器一般通过单SOI衬底的方式制备芯片,当采用倒装焊方式将芯片与引线框架连接时,往往需要引入在芯片和引线框架之间引入额外的绝缘材质,用以保证器件的绝缘性能,一般在芯片与引线框架焊盘之间添加绝缘片,但引入外部绝缘片增加了不同材质间发生分层的风险,导致器件加工性能差和可靠性低等问题,降低了封装芯片以及整体电流传感器的性能。
本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性。
实施例1:
请参考图1,图1为本发明实施例提供的一种封装芯片的结构示意图。该封装芯片可以包括:
衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20;
有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接;
保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40。
需要进行说明的是,本实施例中衬底10、保护层30以及隔离结构40将有源区20包覆在形成的密闭空间中。本实施例并不限定衬底10的具体材质。例如,衬底10的材质可以是硅基衬底10,或者衬底10的材质也可以是氧化铝衬底10,或者衬底10的材质还可以是其他材质的衬底10。无论衬底10的材质是什么材质,保护层30的材质与衬底10的材质相同。本实施例中有源区20背向衬底10的一侧,通过与保护层30键合连接的方式,当制备好的芯片与外部连接时,无需额外引入绝缘介质,避免不同材质间结合出现分层的问题,提高了器件的可靠性。进一步需要进行说明的是,本实施例为保证制备的芯片的密闭性和绝缘性,上述保护层30与衬底10之间,形成有隔离结构40,其中该隔离结构40的材质可以与衬底10的材质相同。
相应的,本实施例并不限定在衬底10一侧表面制备的有源区20的具体种类。例如,有源区20内可以是霍尔电流芯片,或者有源区20内也可以是其他种类的芯片。本实施例并不限定在在有源区20侧面形成的隔离结构40的具体种类。例如,隔离结构40可以是DTI(深槽隔离)技术,或者隔离结构40也可以是STI(浅槽隔离),可以预见的是,本实施例中采用深槽隔离技术对有源区20的绝缘性和密闭性效果更好。
应用本发明提供的封装芯片,包括衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20,有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接,保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40。本发明通过在衬底10上制备的有源区20,背向衬底10的一侧连接保护层30,并在保护层30与衬底10之间,有源区20侧面形成有隔离结构40,能够形成对有源区20的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区20背向衬底10的一侧与保护层30键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,避免在封装时出现分层的现象。
实施例2:
请参考图1,图1为本发明实施例提供的一种封装芯片的结构示意图。该封装芯片可以包括:
衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20;
有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接;
保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40;
保护层30中设置有凸起焊球50,凸起焊球50一端与有源区20连接,凸起焊球50背向有源区20的一端延伸出保护层30。
需要进行说明的是,本实施例中有源区20通过与保护层30中凸起焊球50的一端连接,并将凸起焊球50的另一端延伸出保护层30,进而使有源区20能够与外部导电连接,本实施例中凸起焊球50的数量可以是两个,分别对应有源区20的正负极,但根据有源区20的种类,也可以将凸起焊球50的数量进行调整,即本实施例并不对保护层30中设置的凸起焊球50的数量进行限定。
应用本发明提供的封装芯片,包括衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20,有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接,保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40。本发明通过在衬底10上制备的有源区20,背向衬底10的一侧连接保护层30,并在保护层30与衬底10之间,有源区20侧面形成有隔离结构40,能够形成对有源区20的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区20背向衬底10的一侧与保护层30键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,通过在保护层30中设置凸起焊球50,并将该凸起焊球50的一端与有源区20连接,凸起焊球50背向有源区20的一端延伸出保护层30,能够在保证有源区20绝缘密封的前提下,能够与外部导电连接,避免在封装时出现分层的现象。
实施例3:
请参考图2,图2为本发明实施例提供的另一种封装芯片的结构示意图。该封装芯片可以包括:
衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20;
有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接;
保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40;
衬底10背向有源区20的一侧,设置有顶部散热部件60。
需要进行说明的是,为了保证制备的封装芯片的绝缘性,需要将引线框架及焊盘尽量减小,同时降低了芯片的散热性,因此为了避免芯片散热性能的下降,上述衬底10背向有源区20的一侧,设置有顶部散热部件60。
本实施例中通过在衬底10背向有源区20的一侧,设置顶部散热部件60,能够有效对芯片进行散热。本实施例并不限定顶部散热部件60的具体种类,只要是能够对芯片起到散热作用即可,例如顶部散热部件60可以是金属材质,或者顶部散热部件60也可以是陶瓷材质,或者顶部散热部件60还可以是其他材质以及多种材质的组合。本实施例并不限定顶部散热部件60的具体形状。例如,顶部散热部件60可以是圆盘形状,或者顶部散热部件60也可以是矩形形状,或者顶部散热部件60还可以是其他形状以及多种形状的组合。本实施例并不限定顶部散热部件60的具体结构。例如,顶部散热部件60可以是板状结构;或者顶部散热部件60还可以是在板状结构的基础上,中间进行镂空的结构;或者顶部散热部件60也可以是边缘向下延伸,包裹芯片一部分侧壁的结构;或者顶部散热部件60还可以是其他能够提高散热性能的结构。
进一步地,为了在保证顶部散热部件60的散热性能的同时,保证顶部散热部件60与芯片的绝缘性,上述顶部散热部件60可以由与衬底10接触的一侧的绝缘薄膜层62和背向衬底10一侧的金属散热层61组成。
需要进行说明的是,顶部散热部件60通过由背向衬底10一侧的金属散热层61以及与衬底10接触的一侧的绝缘薄膜层62组成,能够利用金属散热层61对芯片进行散热,利用绝缘薄膜层62提高芯片的绝缘性,进一步提高了封装芯片的稳定性。
本实施例并不限定形成绝缘薄膜层62的具体材料,只要是能够起到绝缘作用即可。例如,形成绝缘薄膜层62的材料可以是陶瓷材料,或者形成绝缘薄膜层62的材料也可以是有机绝缘膜材料,如聚酰亚胺材料,或者形成绝缘薄膜层62的材料还可以是其他绝缘材料。
进一步地,为了进一步提高金属散热层61的散热性能,上述金属散热层61沿顶部散热部件60指向衬底10的方向,可以呈叉指状设置。具体请参考图3,图3为本发明实施例提供的一种顶部散热部件60中金属散热层61的结构示意图。
需要进行说明的是,本实施例中通过将金属散热层61沿顶部散热部件60指向衬底10的方向,呈叉指状设置,能够增大金属散热层61的散热面积,进而提高金属散热层61的散热性能。
本实施例并不限定金属散热层61呈叉指状设置的具体层数。例如,金属散热层61呈叉指状设置的层数可以是5层,或者金属散热层61呈叉指状设置的层数也可以是8层,或者金属散热层61呈叉指状设置的层数还可以是10层,可以预料的是,金属散热层61呈叉指状设置的层数越多,金属散热层61的散热效果越好。相应的,本实施例并不限定金属散热层61中不同层之间的具体间距。
应用本发明提供的封装芯片,包括衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20,有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接,保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40。本发明通过在衬底10上制备的有源区20,背向衬底10的一侧连接保护层30,并在保护层30与衬底10之间,有源区20侧面形成有隔离结构40,能够形成对有源区20的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区20背向衬底10的一侧与保护层30键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,通过在衬底10背向有源区20的一侧,设置顶部散热部件60,能够有效对芯片进行散热,避免在封装时出现分层的现象。此外,本发明中顶部散热部件60通过由与衬底10接触的一侧的绝缘薄膜层62和背向衬底10一侧的金属散热层61组成,能够在保证顶部散热部件60的散热性能的同时,保证顶部散热部件60与芯片的绝缘性;通过将金属散热层61沿顶部散热部件60指向衬底10的方向,呈叉指状设置,进一步提高了金属散热层61的散热性能。
下面对本发明实施例提供的电流传感器进行介绍,下文描述的电流传感器与上文描述的封装芯片可相互对应参照。
实施例4:
具体请参考图4,图4为本发明实施例提供的一种电流传感器的剖面结构示意图,可以包括:
封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接;
焊盘73与导电引线框架72连接;
焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差。
需要进行说明的是,本实施例中封装芯片1包括上述任一实施例中的结构。本实施例中电流传感器以开环霍尔电流传感器为例进行说明,与导线引线框架连接的焊盘73,在厚度方向与封装芯片1形成高度差。
本实施例中并不限定封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接的具体方式。例如,封装芯片1可以与输出引线框架71中的焊点通过引线进行连接,或者封装芯片1也可以与输出引线框架71中的焊点直接进行键合连接。本实施例并不限定焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差的具体方式。例如,可以将导电引线框架72和输出引线框架71设置在不同的高度,或者也可以通过其他方式在焊盘73厚度方向,使焊盘73与封装芯片1形成高度差。
进一步地,为了保证电流传感器的密封性,考虑电流传感器的使用场景,可以利用封装体对封装芯片1、输出引线框架71的封装部分、导电引线框架72的封装部分和焊盘73进行封装。图4中封装区域80为电流传感器的封装区域,包括上述的封装芯片1、输出引线框架71的封装部分、导电引线框架72的封装部分和焊盘73。
本实施例并不限定封装体的具体组成材料。例如,封装体可以是塑封材料,或者封装体也可以是硅胶材料,或者封装体也可以是其他绝缘材料。
应用本发明提供的电流传感器,包括封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73,封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接,焊盘73与导电引线框架72连接,焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差。其中,封装芯片1包括衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,避免在封装时出现分层的现象,在与外部引线框架连接时,无需引入有机垫片材料,提高了制备的效率。
实施例5:
具体请参考图4,图4为本发明实施例提供的一种电流传感器的剖面结构示意图,可以包括:
封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接;
焊盘73与导电引线框架72连接;
焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差;
焊盘73中与封装芯片1对应位置处开有刻蚀凹槽,在焊盘73厚度方向与封装芯片1形成高度差。
需要进行说明的是,本实施例中通过在焊盘73中,对应封装芯片1的位置开设刻蚀凹槽,进而使焊盘73在厚度方向与封装芯片1形成高度差,在封装后被封装材料填充,能够增加实际工作的爬电距离。本实施例并不限定焊盘73中开设的刻蚀凹槽的具体深度,可以根据操作人员自定义进行设定。
进一步地,为了保证焊盘73与封装芯片1在边缘处,沿各个方向均存在高度差,上述刻蚀凹槽的边界沿焊盘73指向导电引线框架72的方向,延伸出芯片的单边。
需要进行说明的是,本实施例中通过将刻蚀凹槽的边界,沿焊盘73指向导电引线框架72的方向延伸出芯片的单边,能够使封装芯片1在边缘处,沿焊盘73指向导电引线框架72的方向,与焊盘73中刻蚀凹槽的边界仍保持高度差。本实施例并不限定刻蚀凹槽的边界,沿焊盘73指向导电引线框架72的方向延伸出芯片的单边的具体数值,只要满足封装芯片1与焊盘73间的爬电距离即可,可以根据操作人员自定义设置。
应用本发明提供的电流传感器,包括封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73,封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接,焊盘73与导电引线框架72连接,焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差。其中,封装芯片1包括衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,通过焊盘73中与封装芯片1对应位置处开有刻蚀凹槽,在焊盘73与封装芯片1间形成高度差,能够更简便的增加实际工作的爬电距离,降低传感器制备的复杂度,避免在封装时出现分层的现象,在与外部引线框架连接时,无需引入有机垫片材料,提高了制备的效率。此外,通过将刻蚀凹槽的边界沿焊盘73指向导电引线框架72的方向,延伸出芯片的单边,能够保证焊盘73与封装芯片1在边缘处,沿各个方向均存在高度差。
实施例6:
具体请参考图4,图4为本发明实施例提供的一种电流传感器的剖面结构示意图,可以包括:
封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接;
焊盘73与导电引线框架72连接;
焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点倒装焊焊接。
需要进行说明的是,本实施例中可以通过封装芯片1中的凸起焊球,与输出引线框架71中的焊点焊接,进而使封装芯片1中有源区与输出引线框架71中的焊点导电连接。
应用本发明提供的电流传感器,包括封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73,封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接,焊盘73与导电引线框架72连接,焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差。其中,封装芯片1包括衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,通过利用封装芯片1中的凸起焊球,与输出引线框架71中的焊点焊接,提高了封装芯片1与输出引线框架71连接的稳定性,同时避免引入额外连接材料,避免在封装时出现分层的现象,在与外部引线框架连接时,无需引入有机垫片材料,提高了制备的效率。
实施例7:
具体请参考图5,图5为本发明实施例提供的另一种电流传感器的剖面结构示意图,可以包括:
封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接;
焊盘73与导电引线框架72连接;
焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差;
输出引线框架71的封装部分和导电引线框架72的封装部分,开有防止杂质侵入的刻蚀凹槽74。
需要进行说明的是,当对封装芯片1、输出引线框架71的封装部分、导电引线框架72的封装部分和焊盘73进行封装时,外部的杂质存在沿导电引线框架72与封装体间形成的界面,或者沿输出引线框架71与封装体间形成的界面侵入封装内部,对传感器进行损坏,本实施例通过在输出引线框架71的封装部分和导电引线框架72的封装部分,开设刻蚀凹槽74,在利用封装体封装后,能够阻止杂质侵入,进而提高传感器的可靠性。本实施例提供的电流传感器,具体可以参考图6,图6为本发明实施例提供的一种电流传感器的俯视结构示意图。
本实施例并不限定开设的刻蚀凹槽74的数量。例如,刻蚀凹槽74的数量可以是1个,或者刻蚀凹槽74的数量也可以是2个,或者刻蚀凹槽74的数量还可以是3个。本实施例并不限定开设的刻蚀凹槽74的具体形状。例如,刻蚀凹槽74的形状可以是圆柱形,或者刻蚀凹槽74的形状也可以是矩形,或者刻蚀凹槽74的形状还可以是其他形状以及任意形状的组合。本实施例并不限定刻蚀凹槽74的深度,可以根据操作人员进行调整设定。
应用本发明提供的电流传感器,包括封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73,封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接,焊盘73与导电引线框架72连接,焊盘73在焊盘73厚度方向,与封装芯片1形成高度差。其中,封装芯片1包括衬底、与衬底相同材质的保护层和在衬底一侧表面制备的有源区,有源区背向衬底的一侧,与保护层键合连接,保护层与衬底之间,在有源区侧面形成有隔离结构。本发明通过在衬底上制备的有源区,背向衬底的一侧连接保护层,并在保护层与衬底之间,有源区侧面形成有隔离结构,能够形成对有源区的绝缘隔离,当将形成的芯片结构连接到其他组件上时,无论是采用芯片引线键合或者是倒装焊焊接等方式,在芯片正面或背面都无需额外引入绝缘材料,通过有源区背向衬底的一侧与保护层键合连接,能够减少异种材料使用,提高绝缘性能的同时,提高了器件的可靠性,通过在输出引线框架71的封装部分和导电引线框架72的封装部分,开有刻蚀凹槽74,能够有效防止外部杂质侵入到传感器内部,避免在封装时出现分层的现象,在与外部引线框架连接时,无需引入有机垫片材料,提高了制备的效率。
为了使本发明更便于理解,本发明提出的电流传感器,具体可以包括:
封装芯片1、输出引线框架71、导电引线框架72和焊盘73;
该封装芯片1包括衬底10、与衬底10相同材质的保护层30和在衬底10一侧表面制备的有源区20;有源区20背向衬底10的一侧,与保护层30键合连接;保护层30与衬底10之间,在有源区20侧面形成有隔离结构40;
保护层30中设置有凸起焊球50,凸起焊球50一端与有源区20连接,凸起焊球50背向有源区20的一端延伸出保护层30;
衬底10背向有源区20的一侧,设置有顶部散热部件60;顶部散热部件60由与衬底10接触的一侧的绝缘薄膜层62和背向衬底10一侧的金属散热层61组成;金属散热层61沿顶部散热部件60指向衬底10的方向,呈叉指状设置;
封装芯片1与输出引线框架71中的焊点连接;焊盘73与导电引线框架72连接;焊盘73中与封装芯片1对应位置处开有刻蚀凹槽,在焊盘73厚度方向与封装芯片1形成高度差;刻蚀凹槽的边界沿焊盘73指向导电引线框架72的方向,延伸出芯片的单边;
封装芯片1通过凸起焊球50与输出引线框架71中的焊点倒装焊焊接;
输出引线框架71的封装部分和导电引线框架72的封装部分,开有防止杂质侵入的刻蚀凹槽74。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含。
以上对本发明所提供的一种封装芯片及电流传感器进行了详细介绍,本文中应用了多个具体个例对本发明进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种封装芯片,其特征在于,包括:
衬底、与所述衬底相同材质的保护层和在所述衬底一侧表面制备的有源区;
所述有源区背向所述衬底的一侧,与所述保护层键合连接;
所述保护层与所述衬底之间,在所述有源区侧面形成有与所述衬底相同材质的深槽隔离结构,以使所述衬底、所述保护层和所述深槽隔离结构将所述有源区密封包覆。
2.根据权利要求1所述的封装芯片,其特征在于,所述保护层中设置有凸起焊球,所述凸起焊球一端与所述有源区连接,所述凸起焊球背向所述有源区的一端延伸出所述保护层。
3.根据权利要求1所述的封装芯片,其特征在于,所述衬底背向所述有源区的一侧,设置有顶部散热部件。
4.根据权利要求3所述的封装芯片,其特征在于,所述顶部散热部件由与所述衬底接触的一侧的绝缘薄膜层和背向所述衬底一侧的金属散热层组成。
5.根据权利要求4所述的封装芯片,其特征在于,所述金属散热层沿所述顶部散热部件指向所述衬底的方向,呈叉指状设置。
6.一种电流传感器,其特征在于,包括:
如权利要求1至5任一项所述的封装芯片、输出引线框架、导电引线框架和焊盘;
所述封装芯片与所述输出引线框架中的焊点连接;
所述焊盘与所述导电引线框架连接;
所述焊盘在所述焊盘厚度方向,与所述封装芯片形成高度差。
7.根据权利要求6所述的电流传感器,其特征在于,所述焊盘中与所述封装芯片对应位置处开有刻蚀凹槽,在所述焊盘厚度方向与所述封装芯片形成高度差。
8.根据权利要求7所述的电流传感器,其特征在于,所述刻蚀凹槽的边界沿所述焊盘指向所述导电引线框架的方向,延伸出所述芯片的单边。
9.根据权利要求6所述的电流传感器,其特征在于,所述封装芯片与所述输出引线框架中的焊点倒装焊焊接。
10.根据权利要求6所述的电流传感器,其特征在于,所述输出引线框架的封装部分和所述导电引线框架的封装部分,开有防止杂质侵入的刻蚀凹槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310465497.3A CN116314059B (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种封装芯片及电流传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310465497.3A CN116314059B (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种封装芯片及电流传感器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116314059A CN116314059A (zh) | 2023-06-23 |
CN116314059B true CN116314059B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=86797999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310465497.3A Active CN116314059B (zh) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | 一种封装芯片及电流传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116314059B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10270773A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Toshiba Corp | ホール素子 |
JP2007121239A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Denso Corp | 電流センサ及びその製造方法 |
EP2538442A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-26 | Nxp B.V. | Galvanic Isolation Device And Method |
CN103489862A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 飞思卡尔半导体公司 | 功率mosfet电流传感结构和方法 |
CN108155157A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 迈来芯电子科技有限公司 | 包括引线框的集成电路封装体 |
CN109273462A (zh) * | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种cis芯片封装方法及结构 |
CN111089995A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 迈来芯电子科技有限公司 | 绝缘电流传感器 |
CN111721989A (zh) * | 2019-03-22 | 2020-09-29 | 迈来芯电子科技有限公司 | 电流传感器 |
CN114497356A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 江苏兴宙微电子有限公司 | 半导体芯片、半导体封装结构及其制作方法 |
CN114705902A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 上海兴感半导体有限公司 | 电流检测装置及其封装结构 |
CN115136012A (zh) * | 2020-05-29 | 2022-09-30 | 阿莱戈微系统有限责任公司 | 高隔离电流传感器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10352969B2 (en) * | 2016-11-29 | 2019-07-16 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for integrated shielding in a current sensor |
-
2023
- 2023-04-27 CN CN202310465497.3A patent/CN116314059B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10270773A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Toshiba Corp | ホール素子 |
JP2007121239A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Denso Corp | 電流センサ及びその製造方法 |
EP2538442A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-26 | Nxp B.V. | Galvanic Isolation Device And Method |
CN103489862A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 飞思卡尔半导体公司 | 功率mosfet电流传感结构和方法 |
CN108155157A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 迈来芯电子科技有限公司 | 包括引线框的集成电路封装体 |
CN109273462A (zh) * | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种cis芯片封装方法及结构 |
CN111089995A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 迈来芯电子科技有限公司 | 绝缘电流传感器 |
CN111721989A (zh) * | 2019-03-22 | 2020-09-29 | 迈来芯电子科技有限公司 | 电流传感器 |
CN115136012A (zh) * | 2020-05-29 | 2022-09-30 | 阿莱戈微系统有限责任公司 | 高隔离电流传感器 |
CN114497356A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 江苏兴宙微电子有限公司 | 半导体芯片、半导体封装结构及其制作方法 |
CN114705902A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 上海兴感半导体有限公司 | 电流检测装置及其封装结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116314059A (zh) | 2023-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7554188B2 (en) | Low inductance bond-wireless co-package for high power density devices, especially for IGBTs and diodes | |
US4670771A (en) | Rectifier module | |
JP2003086737A (ja) | 半導体装置 | |
US20220199578A1 (en) | Semiconductor device | |
JP3109847U (ja) | 特性インピーダンスを低減できる樹脂パッケージ半導体装置 | |
CN108155172B (zh) | 集成电路封装 | |
JP2904141B2 (ja) | 半導体装置 | |
CN116314059B (zh) | 一种封装芯片及电流传感器 | |
TWI392065B (zh) | 電子元件封裝模組 | |
CN210837732U (zh) | 氮化镓hemt的封装结构 | |
JP7175095B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP6702250B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5601282B2 (ja) | 半導体装置 | |
CN211789008U (zh) | 功率模块结构和功率模块封装体 | |
US10847448B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP7495225B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10861713B2 (en) | Semiconductor device | |
KR101626534B1 (ko) | 반도체 패키지 및 그 제조 방법 | |
WO2020241239A1 (ja) | 半導体装置 | |
JPH0223640A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
JPH0487354A (ja) | 半導体装置 | |
JP5683777B2 (ja) | 高電圧航空機イグニションシステム用スイッチング組立体、およびスイッチング組立体 | |
JP2698259B2 (ja) | ヒートシンクの製造方法 | |
CN218299797U (zh) | 一种多芯片合封的半导体封装结构 | |
CN220121824U (zh) | 一种具有新型散热结构的功率模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |