DE112007000183T5 - Hochleistungsmodul mit offener Rahmenbaugruppe - Google Patents

Hochleistungsmodul mit offener Rahmenbaugruppe Download PDF

Info

Publication number
DE112007000183T5
DE112007000183T5 DE112007000183T DE112007000183T DE112007000183T5 DE 112007000183 T5 DE112007000183 T5 DE 112007000183T5 DE 112007000183 T DE112007000183 T DE 112007000183T DE 112007000183 T DE112007000183 T DE 112007000183T DE 112007000183 T5 DE112007000183 T5 DE 112007000183T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor device
multilayer substrate
transistor
conductive
control chip
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Withdrawn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
DE112007000183T
Other languages
English (en)
Inventor
Alan Hollister Elbanhawy
Benny San Francisco Tjia
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.)
Fairchild Semiconductor Corp
Original Assignee
Fairchild Semiconductor Corp
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 Fairchild Semiconductor Corp filed Critical Fairchild Semiconductor Corp
Publication of DE112007000183T5 publication Critical patent/DE112007000183T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Halbleiteranordnung mit:
einem Multischichtsubstrat mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert werden, wobei das Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist,
eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip, der mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt ist,
einem Halbleiterbaustein, der einen vertikalen Transistor aufweist und mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt ist, und
leitfähige Strukturen auf der zweiten Oberfläche zum Anbringen des Substrats an einer Leiterplatine,
wobei der Steuerchip und der Halbleiterbaustein durch das Multischichtsubstrat in elektrischer Verbindung stehen.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Netzteile werden typischerweise für Mobiltelefone, tragbare Computer, Digitalkamera, Router und andere tragbare elektronische Systeme verwendet. Einige Netzteile umfassen synchrone Abwärtswander. Synchrone Abwärtswandler verschieben Gleichspannungsniveaus um programmierbaren Gitteranordnungs-ICs („Grid Array Integrated Circuits"), Mikroprozessoren, integrierten Digitalsignalverarbeitungsschaltungen und anderen Schaltungen Leistung zuzuführen, während Batterieausgaben stabilisiert werden, ein Rauschen gefiltert und eine Welligkeit reduziert wird. Synchrone Abwärtswandler werden ebenso verwendet, um eine hochstromige Multiphasen-Leistung in einem weiten Bereich von Datenkommunikation, Telekommunikation und Computeranwendungen bereitzustellen.
  • Da elektronische Vorrichtungen wie Computer, Telefone usw. kleiner und kleiner werden, wird es wünschenswerter, alle oder im wesentlichen alle Komponenten für ein Netzteil oder eine Energieversorgung in einer einzelnen Halbleiteranordnung oder in einer einzelnen Baugruppe zu vereinen. Die einzelne Halbleiteranordnung oder einzelne Baugruppe wird dann auf einem Motherboard angeordnet.
  • Ein Integrieren von mehreren Komponenten wie Energieversorgungskomponenten in einer einzelnen herkömmlichen Halbleiteranordnung oder -baugruppe ist herausfordernd. Beispielsweise werden viele Leistungsbaugruppen unter Verwendung von Formtechniken gebildet. Es ist jedoch schwierig, eine geformte Leistungsbaugruppe mit vielen unterschiedlichen diskreten elektronischen Bauteilen zu bilden. Zusätzlich leiden herkömmliche geformte Leistungsbaugruppen im allgemeinen von langen Design- und Qualifikationszyklen. Sie leiden ebenso unter hohen Entwicklungskosten und ein Modifizieren von ihnen ist ebenso zeitaufwendig. Schließlich haben herkömmliche geformte Baugruppen relativ schlechte Wärmeverteilungs- und elektrische Eigenschaften.
  • Es wäre wünschenswert, verbesserte Halbleiteranordnungen und -systeme bereitzustellen, die einige oder alle der oben erwähnten Probleme adressieren können. Die verbesserten Halbleiteranordnungen und -systeme können alle oder im wesentlichen alle der Komponenten einer Energieversorgung beinhalten.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung sind auf Halbleiteranordnungen, Verfahren zum Herstellen von Halbleiteranordnungen und -systeme gerichtet, die Halbleiteranordnungen verwenden.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf eine Halbleiteranordnung mit einem Multischichtsubstrat mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern gerichtet, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert werden. Das Multischichtsubstrat weist ebenso eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip und ein Halbleiterbaustein, der einen vertikalen Transistor aufweist, sind ebenso mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt. Der Steuerchip und der Halbleiterbaustein stehen durch das Multischichtsubstrat in elektrischer Verbindung. Leitfähige Strukturen befinden sich auf der zweiten Oberfläche und koppeln das Substrat elektrisch an eine Leiterplatine.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung gerichtet. Das Verfahren umfasst ein Erhalten eines Multischichtsubstrats mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert sind. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Sobald das Substrat erhalten ist, werden eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip und ein Halbleiterbaustein mit einem vertikalen Transistor an dem Multischichtsubstrat angeb racht. Leitfähige Strukturen werden ebenso an der zweiten Oberfläche angebracht. Die leitfähigen Strukturen koppeln das Substrat elektrisch an eine Leiterplatine.
  • Diese und andere Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden detaillierter beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Multischichtsubstrat gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Aufsicht auf eine Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 zeigt eine Ansicht von unten auf eine andere Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 zeigt eine Aufsicht auf die Halbleiteranordnungsausführungsform, die in 5 gezeigt ist.
  • 7 zeigt eine Seitenansicht einer Halbleiteranordnung derart, wie sie in den 5 und 6 gezeigt ist.
  • 89 zeigen beispielhafte Schaltungsdiagramme, die mit beispielhaften Halbleiteranordnungen gemäß den Ausführungsformen der Erfindung verbunden sind.
  • 10(a)10(h) zeigen verschiedene Ansichten von leitfähigen Schichten, die in einem Multischichtsubstrat gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorliegen können.
  • 11 zeigt einen Graph einer Effizienzkurve, die mit einem Vierphasenleistungsmodul verbunden ist, das eine Konfiguration ähnlich der auf weist, die in 2 gezeigt ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung sind auf Halbleiteranordnungen, Verfahren zum Herstellen von Halbleiteranordnungen und Systeme gerichtet, die die Halbleiteranordnungen verwenden. Die Halbleiteranordnungen gemäß von Ausführungsformen der Erfindung können sehr schnell gewendet werden und können gezielt ohne lange und teure Entwicklungszyklen ausgelegt werden. Dies kann durch Anbringen von Komponenten für ein Leistungsuntersystem oder ein komplettes Leistungssystem auf einem Multischichtsubstrat geleistet werden (beispielsweise einer gedruckten Multischicht-PCB oder -Leiterplatte). Das Multischichtsubstrat kann mit einem optimalen Layout aufgebaut werden, um Störeffekte und thermischen Widerstand zu minimieren, während eine Leistung optimiert wird. Sobald die Halbleiteranordnung konstruiert ist, kann sie an jedes geeignete Motherboard reflow-gelötet werden, unter Verwendung von Standardreflow-Prozessen, um ein elektrisches System zu bilden.
  • Die Halbleiteranordnungen gemäß von Ausführungsformen der Erfindung können in einigen Fällen als elektrische Untersysteme betrachtet werden. Derartige Untersysteme können mit Motherboards mit weniger leitfähigen und isolierenden Schichten verwendet werden. Unter Verwendung einer Halbleiteranordnung mit einem Multischichtsubstrat muss sich ein Hersteller eines elektrischen Systems nicht um das Design oder das Layout von irgendwelchen Schaltungsmustern sorgen, die nötig sind, um die Komponenten zu verbinden, die ansonsten in der Halbleiteranordnung anwesend sind. Mit anderen Worten, wenn ein Multischichtsubstrat nicht vorhanden ist, müsste die Beschaltung, die nötig ist, um diskrete Bausteine in einer Energieversorgung zu verbinden, an dem Motherboard vorliegen, wodurch die Komplexität des Motherboards erhöht würde.
  • Unter Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, Effektivkomponenten einzuführen, die eine hohe Effizienz leisten können, auch wenn das Motherboard nicht genügend Schichten aufweist, um derartige optimale Leistungen zu erreichen. Da eine Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Multischichtsubstrat mit mehreren leitfähigen und isolierenden Schichten verwendet, können weniger leitfähige und isolierende Schichten bei dem Motherboard verwendet werden. Wenn beispielsweise eine Halbleiteranordnung mit einem Multischichtsubstrat mit vier leitfähigen Schichten an einem Motherboard angebracht wird, kann das Motherboard vier leitfähige Schichten aufweisen, anstelle von acht leitfähigen Schichten, da vier leitfähige, strukturierte Schichten bereits in der Halbleiteranordnung vorliegen. Dies reduziert Herstellungskosten, da Motherboards mit vier leitfähigen Schichten weniger teuer als Motherboards mit acht leitfähigen Schichten sind. Die Reduktion von Herstellungskosten ist insbesondere wünschenswert in der Computerindustrie, bei der Profitmargen oft klein sind.
  • Eine Halbleiteranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann mit dem bestmöglichen Verbindungsschema ausgelegt werden, während ein parasitärer Widerstand und eine Induktivität reduziert wird. Ein parasitärer Widerstand und eine parasitäre Induktivität können ein wesentlicher Beitragsfaktor zu Verlusten in einer Leistungsumsetzungseffizienz sein. Um einen parasitären Widerstand und eine parasitäre Induktivität zu reduzieren, können die leitfähigen Schichten in einem Multischichtsubstrat einen großen Anteil (beispielsweise 50% oder mehr) der Planfläche des Multischichtsubstrats einnehmen. Die mehreren leitfähigen Schichten in dem Multischichtsubstrat können durch eine Mehrzahl von leitfähigen Durchkontaktierungen verbunden sein. Wenn ein Multischichtsubstrat in einer Halbleiterbaugruppe beispielsweise acht Schichten von breitem, eine Unze, strukturiertem Kupfer aufweist und 50 oder mehr leitfähige Durchkontaktierungen umfasst, verhält sich das Multischichtsubstrat als ein einteiliges Stück Kupfer, wodurch Störeffekte und thermischer Widerstand reduziert werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung haben andere Vorteile. Beispielsweise benötigen Halbleiteranordnungen gemäß von Ausführungsformen der Erfindung keine Drahtbonds zum Verbinden von elektrischen Bauteilen wie bei herkömmlichen Baugruppen. Dies reduziert die Kosten und die Komplexität des Herstellungsprozesses. Im Vergleich zu herkömmlichen Baugruppen sind die Halbleiteranordnungen gemäß von Ausführungsformen der Erfindung ferner sehr einfach herzustellen, zu installieren und auf Defekte zu überprüfen, da keine Einformung vorliegt, die die elektrischen Komponenten in ihnen bedeckt. Von einem Design- Standpunkt können die „ungeformten" elektrischen Anordnungen oder elektrischen Anordnungen mit „offenem Rahmen" gemäß von Ausführungsformen der Erfindung innerhalb von wenigen Tagen oder einigen Wochen designt und erzeugt werden, da Standardleiterplatinentechniken verwendet werden. Im Vergleich dazu benötigen eingeformte Baugruppenauslegungen Monate zum Designen, Qualifizieren und Realisieren.
  • Wie oben erwähnt, können die Multischichtsubstrate, die in Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, unter Verwendung von herkömmlichen Leiterplatinenherstellungstechniken erzeugt werden. Als Folge davon kann eine elektrische Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für ein bestimmtes Motherboard optimiert oder geformt werden, da die elektrische Anordnung ein Multischichtsubstrat anstelle eines Chipträgers als einer Tragstruktur verwendet. Beispielsweise können das Multischichtsubstrat und die entsprechende elektrische Anordnung als ein Quadrat L, X, O, oder jede andere geeignete Form gebildet werden. Es ist nicht möglich oder sehr schwierig, geformte Baugruppen mit derartigen Formen unter Verwendung von herkömmlichen Chipträgern zu erzeugen, da Chipträger vorbestimmte Konfigurationen aufweisen.
  • 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Multischichtsubstrat 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vor einem Anbringen von Komponenten darauf. Das Multischichtsubstrat 30 umfasst Anbringungsbereiche 18(a), 20(a) für einen Low-Side-Transistor und einen Anbringungsbereich 22(a) für einen High-Side-Transistor. Jeder Low-Side-Anbringungsbereich 18(a), 20(a) weist wenigstens einen Gate-Anbringungsbereich 18(a)-1, 20(a)-1, wenigstens einen Source-Anbringungsbereich 18(a)-2, 20(a)-2 und wenigstens einen Drain-Anbringungsbereich 18(a)-3, 20(a)-3 auf. Der Anbringungsbereich 22(a) für einen High-Side-Transistor weist wenigstens eine Gate-Anbringungsbereich 22(a)-1, einen Source-Anbringungsbereich 22(a)-2 und wenigstens einen Drain-Anbringungsbereich 22(a)-3 auf. Obwohl zwei Anbringungsbereiche für Low-Side-Transistoren und ein Anbringungsbereich für einen High-Side-Transistor in diesem Beispiel gezeigt sind, ist zu verstehen, dass jede Anzahl von Anbringungsbereichen für High- oder Low-Side-Transistoren in dem Multischichtsubs trat in Ausführungsformen der Erfindung vorliegen können. Wie in 1 gezeigt ist, kann das leitfähige Muster, das durch derartige Kontaktbereiche gebildet ist, wenigstens 50% (beispielsweise wenigstens etwa 75%) der planaren Dimensionen des Multischichtsubstrats 30 einnehmen. Alternativ oder zusätzlich kann ein leitfähiger Bereich verwendet werden, der so groß wie möglich ist.
  • In Ausführungsformen der Erfindung kann das Multischichtsubstrat 30 wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern aufweisen, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert werden. Es können wenigstens „n" (beispielsweise wenigstens vier) Schichten mit leitfähigen Mustern vorhanden sein, die durch wenigstens „m" (beispielsweise wenigstens drei) dielektrische Schichten isoliert werden, wobei n und m zwei oder mehr sind. Die Dicke einer jeden individuellen leitfähigen und/oder isolierenden Schicht kann in Ausführungsformen der Erfindung variieren. Das Multischichtsubstrat 30 kann ebenso eine erste, externe Oberfläche aufweisen, die von einem Motherboard abgewandt ist, auf dem das Substrat angebracht ist, und eine zweite, externe Oberfläche, die Oberfläche, die in Richtung des Motherboards angeordnet ist.
  • Das Multischichtsubstrat 30 kann ebenso jedes geeignete Material aufweisen. Beispielsweise können die leitfähigen Schichten 30 in dem Multischichtsubstrat 30 Kuper (beispielsweise Schichten von One-Ounce-Kuper), Aluminium, Edelmetalle und Legierungen davon aufweisen. Die isolierenden Schichten in dem Multischichtsubstrat 30 können jedes geeignete Isolationsmaterial aufweisen und können mit geeigneten Füllmaterialien verstärkt sein (beispielsweise Gewebe, Fasern, Partikel). Geeignete Isolationsmaterialien umfassen Polymer-Isolationsmaterialien wie Materialien des FR4-Typs, Polyimide ebenso wie keramische Isolationsmateralien.
  • Das Multischichtsubstrat 30 kann ebenso jegliche geeignete Dimensionen und/oder Konfiguration aufweisen. Wie oben erwähnt kann die planare Konfiguration des Multischichtsubstrats 30 ein Quadrat, Rechteck, Kreis, Polygon (beispielsweise L-förmig) usw. sein. Die Gesamtdicke des Multischichtsubstrats 30 kann etwa 2 mm oder weniger in einigen Ausführungsformen betragen.
  • 2 zeigt eine Aufsicht auf eine Halbleiteranordnung 40 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, nachdem verschiedene Komponenten auf dem Multischichtsubstrat angebracht wurden, das in 1 gezeigt ist. Die Halbleiteranordnung 40 kann ein vollständiges oder teilweises synchrones Abwärtswandleruntersystem bilden. Insbesondere zeigt 2 ein synchrones Abwärtswandleruntersystem mit einem High-Side- und zwei Low-Side-MOSFET-Bausteinbaugruppen ebenso wie mit einem Leistungsbypasskondensator und einem Kathodenkondensator („bootstrap capacitor") auf einer gedruckten Leiterplatine (PCB) („printed circuit board") von 10 mm × 10 mm. Die PCB umfasst acht leitfähige Schichten und weist eine Gesamtdicke von etwa 2 mm auf.
  • Unter Bezug auf 2 kann die Halbleiteranordnung 40 zwei Low-Side-Transistorbaugruppen 18, 20 und eine High-Side-Transistorbaugruppe 22 aufweisen, die auf der ersten Oberfläche des Multischichtsubstrats 30 angebracht sind. Ein eingepackter Steuerchip 28 und zwei Kondensatoren 31, 32 können ebenso auf der ersten Oberfläche des Multischichtsubstrats 30 angebracht sein.
  • Die Transistorbaugruppen 18, 20, 22 und der eingepackte Steuerchip 28 sind vorzugsweise Baugruppen vom BGA-Typ („Ball Grid Array” – Kugelgitteranordnung). Eine Baugruppe vom BGA-Typ weist eine Anordnung von Lötperlen (oder anderen Lötstrukturen) auf einem Halbleiterbaustein auf und der Baustein ist an dem Multischichtsubstrat 30 flip-chip-angebracht. Beispiele von Baugruppen des BGA-Typs werden in US Patentnummer 6,133,634 beschrieben, die dem gleichen Empfänger wie die vorliegende Erfindung zugewiesen sind. Eine Baugruppe vom BGA-Typ kann als eine „leitungslose" Baugruppe angesehen werden, da sie keine diskreten Leitungen aufweist, die sich seitlich aus einem Formmaterial erstrecken.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht eines Systems mit einer Halbleiteranordnung 40 derart, wie sie in 2 gezeigt ist, die auf einem Motherboard 34 angebracht ist. Das Motherboard 34 kann eine gedruckte Multischicht-Leiterplatine oder ähnliches sein. Das Multischichtsubstrat 30 umfasst eine erste Oberfläche 30(a), die von dem Motherboard 34 wegweist, und eine zweite Oberfläche 30(b), die auf das Motherboard 34 gerichtet ist. Zur Klarheit der Illustration sind die individuellen Schichten in dem Multischichtsubstrat 30 in 3 nicht gezeigt.
  • Eine Anzahl von leitfähigen Strukturen 16 kann verwendet werden, um die zweite Oberfläche 30(b) des Multischichtsubstrats 30 elektrisch und mechanisch mit dem Motherboard 34 zu koppeln. Die leitfähigen Strukturen können in der Form von Lötperlen, Lötsäulen, leitfähigen Stiften, leitfähigen Spuren usw. vorgesehen sein. Geeignete Lötperlen und Lötsäulen können bleibasiertes Lötmaterial oder bleifreies Lötmaterial umfassen. Wenn die leitfähigen Strukturen 16 Lötmaterial umfassen, kann das Lötmaterial in den leitfähigen Strukturen 16 geringere Schmelzpunkte als das Lötmaterial (beispielsweise 26, 28) aufweisen, das verwendet wird, um diskrete Komponenten an dem Substrat 30 zu verbinden.
  • Eine Anzahl von eingepackten Bauteilen sind auf der ersten Oberfläche 30(a) des Multischichtsubstrats 30 angebracht. Die eingepackten Bauteile umfassen eine Low-Side-Transistorbaugruppe 20 und eine High-Side-Transistorbaugruppe 22. Die Low-Side-Transistorbaugruppe 20 umfasst einen Halbleiterbaustein 10, der einen vertikalen Leistungstransistor aufweisen kann. Die High-Side-Transistorbaugruppe 22 kann ebenso einen Halbleiterbaustein 11 aufweisen, der ebenso einen vertikalen Leistungstransistor aufweisen kann.
  • Vertikale Leistungstransistoren umfassen VDMOS-Transistoren und vertikale bipolare Transistoren. Ein VDMOS-Transistor ist ein MOSFET, der zwei oder mehr Halbleiterbereiche aufweist, die durch Diffusion gebildet wurden. Er besitzt einen Source-Bereich, einen Drain-Bereich und ein Gate. Die Vorrichtung ist vertikal darin, dass sich der Source-Bereich und der Drain-Bereich auf gegenüberliegenden Oberflächen des Halbleiterbausteins befinden. Das Gate kann eine eingegrabene Gate-Struktur oder eine planare Gate-Struktur sein und ist auf der gleichen Oberfläche gebildet wie der Source-Bereich. Eingegrabene Gate-Strukturen werden bevorzugt, da eingegrabene Gate-Strukturen schmaler sind und weniger Platz benötigen als planare Gate-Strukturen. Während des Betriebs ist der Stromfluss von dem Source-Bereich zu dem Drain-Bereich in einer VDMOS-Vorrichtung im wesentlichen senkrecht zu den Bausteinoberflächen.
  • Zusätzlich zu dem Halbleiterbaustein 10 umfasst die Low-Side-Transistorbaugruppe 20 eine Drain-Klemmenstruktur 12, die einen Drain-Strom von einer oberen ersten Oberfläche des Halbleiterbausteins 10 zu einem Drain-Anbringungsbereich (s. beispielsweise den Drain-Anbringungsbereich 20(a)-3 in 1) an dem Multischichtsubstrat 30 führt. In einigen Ausführungsformen können andere leitfähige Strukturen (beispielsweise leitfähige Drähte) verwendet werden, um einen oder mehrere elektrische Anschlüsse an der oberen ersten Oberfläche des Halbleiterbausteins 10 mit dem Drain-Anbringungsbereich zu verbinden. Lötperlen 26 (oder andere geeignete leitfähige Strukturen) können Source- und Gate-Bereich an einer zweiten, unteren Oberfläche des Halbleiterbausteins 10 mit jeweiligen Source- und Gate-Anbringungsbereichen an dem Multischichtsubstrat 30 elektrisch und mechanisch koppeln (s. beispielsweise die Gate- und Source-Anbringungsbereiche 20(a)-1, 20(a)-2 in 1).
  • Zusätzlich zu dem Halbleiterbaustein 11 umfasst die High-Side-Transistorbaugruppe 22 eine Drain-Klemmenstruktur 40, die einen Drain-Strom von einer oberen ersten Oberfläche des Halbleiterbausteins 11 zu einem Drain-Anbringungsbereich (s. beispielsweise den Drain-Anbringungsbereich 22(a)-3 in 1) an dem Multischichtsubstrat 30 führt. In einigen Ausführungsformen können andere leitfähige Strukturen (beispielsweise leitfähige Drähte) verwendet werden, um einen oder mehrere elektrische Anschlüsse an der oberen ersten Oberfläche des Halbleiterbausteins 10 mit dem Drain-Anbringungsbereich zu verbinden. Lötperlen 28 (oder andere geeignete leitfähige Strukturen) können Source- und Gate-Bereiche an einer zweiten, unteren Oberfläche des Halbleiterbausteins 10 mit jeweiligen Source- und Gate-Anbringungsbereichen an dem Multischichtsubstrat 30 elektrisch und mechanisch koppeln (siehe beispielsweise die Gate- und Source-Anbringungsbereiche 22(a)-1, 22(a)-2 in 1).
  • Wie in 3 gezeigt ist die Halbleiteranordnung 40 „ungeformt" oder besitzt kein Formmaterial, das die verschiedenen elektronischen Komponenten bedeckt. In dieser Hinsicht kann es in einigen Fällen als eine Anordnung mit einem „offenen Rahmen" bezeichnet werden.
  • Die Halbleiteranordnung 40 kann mit jedem geeigneten Verfahren gebildet werden. In einigen Ausführungsformen wird ein Multischichtsubstrat 30 mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern erhalten, die durch wenigstens zwei (oder möglicherweise eine) dielektrische Schichten isoliert werden. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Das Multischichtsubstrat 30 kann unter Verwendung von Laminierung, Abscheidung, Fotolithographie und Ätzprozessen gebildet werden, die im Bereich von gedruckten Leiterbahnen wohl bekannt sind. Daher kann das Multischichtsubstrat 30 unter Verwendung von bekannten Prozessen hergestellt werden oder anderweitig erhalten werden (beispielsweise von einem Hersteller gekauft werden).
  • Nach dem Erhalten des Multischichtsubstrats 30 werden eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip und ein Halbleiterbaustein mit einem vertikalen Transistor an dem Multischichtsubstrat 30 angebracht. Wie im folgenden detaillierter diskutiert können mehr als zwei Bauteile oder Chips an dem Multischichtsubstrat 30 angebracht werden, und sie können an der ersten, oberen Oberfläche 30(a) oder an der zweiten, unteren Oberfläche 30(b) des Multischichtsubstrats 30 angebracht werden. Leitfähige Strukturen 16 werden ebenso an der zweiten Oberfläche 30(b) angebracht. Sobald dies vervollständigt ist, kann die Halbleiteranordnung 40 an dem Motherboard 34 angebracht werden.
  • Es wird ebenso bemerkt, dass das Anbringen von Bauteilen wie den leitfähigen Strukturen 16 ebenso wie jedwede elektronische Bauteile wie ein eingepackter Steuerchip, Halbleiterbausteine mit vertikalen Transistoren, Kondensatoren, Induktoren usw. in jeder geeigneten Reihenfolge stattfinden kann. Beispielsweise kann ein Steuerchip an dem Multischichtsubstrat als erstes angebracht werden und einer oder mehrere Halbleiterbausteine mit vertikalen Leistungstransistoren können danach an dem Multischichtsubstrat angebracht werden (oder umgekehrt). Zusätzlich können herkömmliche Reflow-Lötprozesse verwendet werden, um die elektronischen Bauteile an dem Multischichtsubstrat in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anzubringen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems mit einem Motherboard 34 und zwei Halbleiteranordnungen 40, die an dem Motherboard 34 angebracht sind. Jede Anzahl von Halbleiteranordnungen 40 kann an dem Motherboard 34 angebracht werden. In Ausführungsformen der Erfindung können die Halbleiteranordnungen in vorteilhafter Weise bis zu oder mehr als 160 Ampere Strom liefern, ohne einen signifikanten Leistungsverlust.
  • 5 zeigt eine Ansicht von unten einer anderen Halbleiteranordnung 60 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Halbleiteranordnung 60 umfasst Low-Side-Transistorbaugruppen 18, 20 und eine High-Side-Transistorbaugruppe 22, die an einer zweiten, unteren Oberfläche des Multischichtsubstrats 30 angebracht sind. Ferner liegt ein offener Bereich 48 mit einer Anzahl von leitfähigen Feldern 48(a) vor. Wie im folgenden erläutert werden diese leitfähigen Felder 48(a) schließlich mit leitfähigen Feldern an einem Motherboard (nicht gezeigt) elektrisch gekoppelt. Die elektrischen Felder 48(a) können alternative leitfähige Durchführungen oder leitfähige Stiftbuchsen sein.
  • 6 zeigt eine Aufsicht der Halbleiteranordnung 60, die in 5 gezeigt ist. Die Halbleiteranordnung 60 umfasst eine Anzahl von Bauteilen, die an einer ersten, oberen Oberfläche des Multischichtsubstrats 30 angebracht sind. Die Bauteile umfassen einen Induktor 54, eine Anzahl von Kondensatoren 31, 32, 62 und einen Steuerchip 52 (beispielsweise einen PWM oder Pulsweitenmodulationscontroller und -treiber oder -treiber).
  • 7 zeigt eine Seitenansicht eines Systems mit einer Halbleiteranordnung 60 derart, wie sie in 5 und 6 gezeigt ist. Die Halbleiteranordnung 60 umfasst ein Multischichtsubstrat 96. Geeignete Merkmale des Multischichtsubstrats wurden bereits oben diskutiert. Das Multischichtsubstrat 96 besitzt eine erste obere Oberfläche 96(a) und eine zweite untere Oberfläche 96(b). Die erste Oberfläche 96(a) weist von dem Motherboard 94 weg, während die zweite Oberfläche 96(b) in Richtung des Motherboards 94 ausgerichtet ist. Wenigstens zwei leitfähige Schichten und wenigstens zwei isolierende Schichten befinden sich zwischen der ersten Oberfläche 96(a) und der zweiten Oberfläche 96(b) des Multischichtsubstrats 96.
  • Eine Anzahl von leitfähigen Strukturen 86 koppeln die zweite Oberfläche 96(b) des Multischichtsubstrats 96 mit dem Motherboard 94. Jedwede geeignete leitfähige Strukturen können für diesen Zweck verwendet werden. Beispiele von leitfähigen Strukturen umfassen leitfähige Stifte, Lötperlen, Lötsäulen usw. Jede leitfähige Struktur 86 kann eine Höhe aufweisen, die größer ist als die Höhe des Halbleiterbausteins 80 und der leitfähigen Strukturen 82, die an dem Halbleiterbaustein 80 angebracht sind.
  • Wie gezeigt können verschiedene Halbleiterbausteine 72, 74 an der ersten Oberfläche 96(a) des Multischichtsubstrats 96 unter Verwendung von leitfähigen Strukturen 76, 78 wie Lötperlen angebracht sein. In einigen Ausführungsformen ist wenigstens einer der Halbleiterbausteine 72, 74 ein Steuerchip, der verwendet wird, um den Betrieb von einem oder mehrerer vertikaler Leistungstransistoren zu steuern, die an der zweiten Oberfläche 96(b) des Multischichtsubstrats 96 angebracht sind.
  • Ein Halbleiterbaustein 80, der einen vertikalen Transistor aufweist, kann an der zweiten Oberfläche 96(b) des Multischichtsubstrats 96 unter Verwendung von leitfähigen Strukturen 82 wie Lötperlen angebracht sein. Die leitfähigen Strukturen 82 können an einer ersten, oberen Oberfläche des Halbleiterbausteins 80 angebracht sein, die Source- und Gate-Bereiche (nicht gezeigt) aufweisen kann, wenn der Leistungstransistor ein Leistungs-MOSFET ist. Die gegenüberliegende untere zweite Oberfläche des Halbleiterbausteins 80 kann einen Drain-Bereich aufweisen und kann direkt an einem Drain-Feld (nicht gezeigt) an dem Motherboard 94 angebracht sein. Eine leitfähige Schicht 84 mit Lötmaterial oder einem leitfähigen Klebstoff kann die unterer zweite Oberfläche des Halbleiterbausteins 80 mit einem Feld an dem Motherboard 94 elektrisch koppeln. Alternativ kann eine Drain-Klemme oder ähnliches an der zweiten Oberfläche des Halbleiterbausteins 80 angebracht sein und ein Drain-Strom könnte zu dem Multischichtsubstrat 96 zurückgeführt werden. Er kann dann zu dem Motherboard 94 durch einen anderen leitfähigen Pfad (beispielsweise durch leitfähige Strukturen 86) gelangen.
  • In 7 kann die leitfähige Schicht 84 einen elektrischen Anschluss (beispielsweise einen Drain-Anschluss) mit einem entsprechenden Feld (nicht gezeigt) an dem Motherboard 94 direkt verbinden. Daher kann Wärme, die in dem Halbleiterbaustein 80 erzeugt wird, in vorteilhafter Weise direkt an das Motherboard 94 übertragen werden, was zu einer verbesserten Wärmeableitung führt. Ein Erhöhen der Ableitung von Wärme von einer elektrischen Anordnung kann ebenso Leistungsverluste reduzieren. Die direkte Verbindung zwischen dem Baustein 80 und dem Motherboard 94 sorgt ferner für eine direktere elektrische Verbindung zwischen diesen zwei Bauteilen.
  • 8 zeigt ein elektrisches schematisches Diagramm eines Abschnitts einer Energieversorgung. Ein Treiberchip ist als im Betrieb mit den Gates eines High-Side-Leistungstransistors (QHS1) und eines Low-Side-Leistungstransistors (QLS1) verbunden gezeigt. Dieses elektrische Schema kann in jeder der vorher beschriebenen elektrischen Anordnungen realisiert werden.
  • 9 zeigt ein elektrisches Schema einer vollständigen Energieversorgung oder eines vollständigen synchronen Abwärtswandlersystems. Ein Steuerchip in der Form eines PWM-Controllers und -treibers ist im Betrieb mit den Gates eines Low-Side-Transistors QLS und eines High-Side-Transistors OHS verbunden. Der Drain des Low-Side-Transistors OLS ist elektrisch mit dem Source des High-Side-Transistors QHS verbunden. Es ist wünschenswert, eine Induktivität zwischen dem Drain des Low-Side-Transistors QLS und dem Source des High-Side-Transistors QHS zu reduzieren, damit der synchrone Abwärtswandler mit hohen Betriebs- und Schaltfrequenzen verwendet wird. Wie oben erwähnt können Ausführungsformen der Erfindung Induktivitäten durch Bereitstellen von großen leitfähigen Schichten und mehreren Durchkontaktierungen in dem Multischichtsubstrat bereitstellen, das die High- und Low-Side-Transistoren trägt. Verschiedene Induktoren und Kondensatoren können ebenso in dem System vorhanden sein.
  • Wie für den Fachmann bekannt, können derartige Induktoren und Kondensatoren verwendet werden, um ein Rauschen zu reduzieren, usw.
  • Alle Elemente, die in 9 gezeigt sind, können in der Halbleiteranordnung 60 eingebaut sein, die in den 5 und 6 gezeigt ist. Die Bezugszeichen für physikalische Bauteile, die den Bauteilen in dem elektrischen Schema in 9 entsprechend, sind in Klammern gezeigt: Low-Side-Transistoren QLS (18, 20), High-Side-Transistor QHS (22), Kondensatoren C1 (32), C2 (31), und Cf (62) und ein Induktor Lf (62). Demgemäß ist es unter Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung möglich, alle oder im wesentlichen alle Bauteile einer Energieversorgung in einer einzelnen Halbleiteranordnung zu realisieren.
  • 10(a)10(h) zeigen verschiedene Schaltungsschichten, die als ein Multischichtsubstrat gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden können. Bei diesem Beispiel liegen acht leitfähige Schichten vor und viele leitfähige Durchkontaktierungen werden verwendet, um die verschiedenen leitfähigen Schichten zu verbinden. Abweichend von einer Leiterplatine des Logik-Typs nimmt bei dem Multischichtsubstrat der Bereich, der von jeder leitfähigen Schicht eingenommen wird, einen wesentlichen Anteil der Seitenfläche des Multischichtsubstrats ein.
  • 11 zeigt einen Graph einer Effizienzkurve für ein Vier-Phasen-Leistungsmodul derart, die in 2 gezeigt ist. Wie in 11 gezeigt können Ausführungsformen der Erfindung in effizienter Weise hohe Mengen von Strom bereitstellen.
  • Andere Ausführungsformen sind ebenso möglich. Beispielsweise kann ein Epoxi oder eine andere Art von Unterfüllmaterial zwischen dem Substrat und einem Motherboard in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Ferner können einige Ausführungsformen ebenso ein Formmaterial verwenden, um einen oder mehrerer Bausteine oder Bausteinbaugruppen zu bedecken, um ein baugruppenähnliches Erscheinungsbild zu erreichen.
  • Alle Patentanmeldungen, Patente und Veröffentlichungen, die oben erwähnt wurden, werden hier durch Inbezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke einbezogen.
  • Jede Verwendung von „ein" oder „das" ist dazu vorgesehen, „ein oder mehrere" zu bedeuten, solange das Gegenteil nicht besonders angezeigt ist.
  • Die obige Beschreibung dient zur Illustration und nicht zur Beschränkung. Verschiedene Variationen der Erfindung werden für den Fachmann beim Durchsehen der Offenbarung offensichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte daher nicht mit Bezug auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern statt dessen mit Bezug auf die anhängigen Ansprüche zusammen mit deren vollständigem Umfang oder Äquivalenten.
  • Zusammenfassung
  • Eine Halbleiteranordnung wird offenbart. Die Halbleiteranordnung umfasst ein Multischichtsubstrat mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert werden. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche. Eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip ist mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt. Ein Halbleiterbaustein mit einem vertikalen Transistor ist mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt. Es befinden sich leitfähige Strukturen auf der zweiten Oberfläche zum Anbringen des Substrats an einer Leiterplatine. Der Steuerchip und der Halbleiterbaustein stehen durch das Multischichtsubstrat in elektrischer Verbindung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6133634 [0031]

Claims (19)

  1. Halbleiteranordnung mit: einem Multischichtsubstrat mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert werden, wobei das Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, eine leitungslose Baugruppe mit einem Steuerchip, der mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt ist, einem Halbleiterbaustein, der einen vertikalen Transistor aufweist und mit dem Multischichtsubstrat gekoppelt ist, und leitfähige Strukturen auf der zweiten Oberfläche zum Anbringen des Substrats an einer Leiterplatine, wobei der Steuerchip und der Halbleiterbaustein durch das Multischichtsubstrat in elektrischer Verbindung stehen.
  2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei die leitungslose Baugruppe eine Baugruppe des BGA-Typs ist.
  3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei das Multischichtsubstrat einen Seitenflächenbereich aufweist und die leitfähigen Muster jeweils wenigstens 50% des Seitenflächenbereichs einnehmen.
  4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei der vertikale Transistor ein Leistungs-MOSFET ist.
  5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei der Halbleiterbaustein mit dem vertikalen Transistor auf der zweiten Oberfläche des Multischichtsubstrats angebracht ist und der Steuerchip auf der ersten Oberfläche des Multischichtsubstrats angebracht ist.
  6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei die Halbleiteranordnung eine vollständige Energieversorgung bildet.
  7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei der Halbleiterbaustein ein erster Halbleiterbaustein ist und wobei der vertikale Transistor ein erster vertikaler Transistor und ein High-Side-Transistor ist, und wobei die Halbleiteranordnung ferner einen zweiten Baustein mit einem zweiten Transistor aufweist, der ein Low-Side-Transistor ist, wobei der High-Side-Transistor und der Low-Side-Transistor von dem Steuerchip gesteuert werden.
  8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, wobei der Halbleiterbaustein ein erster Halbleiterbaustein ist und wobei der vertikale Transistor ein erster vertikaler Transistor und ein High-Side-Transistor ist, und wobei die Halbleiteranordnung ferner einen zweiten Baustein mit einem zweiten Transistor aufweist, der ein Low-Side-Transistor ist, wobei der High-Side-Transistor und der Low-Side-Transistor von dem Steuerchip gesteuert werden, wobei der erste und zweite Halbleiterbaustein in BGA-Baugruppen angeordnet sind.
  9. System mit: einer Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, und einer Leitungsplatine.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit: Erhalten eines Multischichtsubstrats mit wenigstens zwei Schichten mit leitfähigen Mustern, die durch wenigstens zwei dielektrische Schichten isoliert sind, wobei das Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, Anbringen einer leitungslosen Baugruppe mit einem Steuerchip an dem Multischichtsubstrat, Anbringen eines Halbleiterbausteins mit einem vertikalen Transistor an dem Multischichtsubstrat, und Anbringen von Strukturen an der zweiten Oberfläche zum elektrischen Koppeln des Substrats an eine Leiterplatine.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die leitungslose Baugruppe eine Baugruppe des BGA-Typs ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Multischichtsubstrat einen Seitenflächenbereich aufweist und die leitfähigen Muster jeweils wenigstens 50% des Seitenflächenbereichs einnehmen.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Multischichtsubstrat einen Seitenflächenbereich aufweist und die leitfähigen Muster jeweils wenigstens 50% des Seitenflächenbereichs einnehmen.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der vertikale Transistor ein Leistungs-MOSFET ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Halbleiterbaustein mit dem vertikalen Transistor an der zweiten Oberfläche des Multischichtsubstrats angebracht ist und der Steuerchip an der ersten Oberfläche des Multischichtsubstrats angebracht ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Halbleiteranordnung eine vollständige Energieversorgung bildet.
  17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Halbleiterbaustein ein erster Halbleiterbaustein ist und wobei der vertikale Transistor ein erster vertikaler Transistor und ein High-Side-Transistor ist, und wobei die Halbleiteranordnung ferner einen zweiten Baustein mit einem zweiten Transistor aufweist, der ein Low-Side-Transistor ist, wobei der High-Side-Transistor und der Low-Side-Transistor von dem Steuerchip gesteuert werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Halbleiterbaustein ein erster Halbleiterbaustein ist und wobei der vertikale Transistor ein erster vertikaler Transistor und ein High-Side-Transistor ist, und wobei die Halbleiteranordnung ferner einen zweiten Baustein mit einem zweiten Transistor aufweist, der ein Low-Side-Transistor ist, wobei der High-Side-Transistor und der Low-Side-Transistor von dem Steuerchip gesteuert werden, wobei der erste und der zweite Halbleiterbaustein in BGA-Baugruppen angeordnet sind.
  19. Verfahren zum Bilden eines Systems mit: Bilden einer Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, und Anbringen der Halbleiteranordnung an einer Leiterplatine.
DE112007000183T 2006-01-18 2007-01-10 Hochleistungsmodul mit offener Rahmenbaugruppe Withdrawn DE112007000183T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/335,366 2006-01-18
US11/335,366 US20070164428A1 (en) 2006-01-18 2006-01-18 High power module with open frame package
PCT/US2007/000729 WO2007084328A2 (en) 2006-01-18 2007-01-10 High power module with open frame package

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112007000183T5 true DE112007000183T5 (de) 2008-12-11

Family

ID=38262419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007000183T Withdrawn DE112007000183T5 (de) 2006-01-18 2007-01-10 Hochleistungsmodul mit offener Rahmenbaugruppe

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070164428A1 (de)
JP (1) JP2009524241A (de)
KR (1) KR20080087161A (de)
CN (1) CN101375383A (de)
DE (1) DE112007000183T5 (de)
TW (1) TW200733537A (de)
WO (1) WO2007084328A2 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656024B2 (en) 2006-06-30 2010-02-02 Fairchild Semiconductor Corporation Chip module for complete power train
US20080180921A1 (en) * 2007-01-31 2008-07-31 Cyntec Co., Ltd. Electronic package structure
US7750445B2 (en) 2007-09-18 2010-07-06 Fairchild Semiconductor Corporation Stacked synchronous buck converter
US7825502B2 (en) * 2008-01-09 2010-11-02 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die packages having overlapping dice, system using the same, and methods of making the same
JP5107839B2 (ja) * 2008-09-10 2012-12-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US8531042B2 (en) * 2009-06-30 2013-09-10 Oracle America, Inc. Technique for fabricating microsprings on non-planar surfaces
US8138529B2 (en) * 2009-11-02 2012-03-20 Transphorm Inc. Package configurations for low EMI circuits
US9057850B2 (en) * 2011-03-24 2015-06-16 Centera Photonics Inc. Optoelectronic module
US8940563B2 (en) 2011-03-24 2015-01-27 Centera Photonics Inc. Method for manufacturing optoelectronic module
US20130015557A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 Zhiping Yang Semiconductor package including an external circuit element
CN104810328B (zh) 2014-01-28 2018-07-06 台达电子企业管理(上海)有限公司 封装外壳及具有该封装外壳的功率模块
US9590494B1 (en) 2014-07-17 2017-03-07 Transphorm Inc. Bridgeless power factor correction circuits
JP6637065B2 (ja) 2015-03-13 2020-01-29 トランスフォーム インコーポレーテッド 高電力回路のためのスイッチングデバイスの並列化
US9837386B2 (en) 2016-01-12 2017-12-05 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Power device and preparation method thereof
CN105743451B (zh) * 2016-02-03 2018-11-06 宜确半导体(苏州)有限公司 一种射频功率放大器版图及射频功率放大器
TWI632655B (zh) * 2016-02-05 2018-08-11 萬國半導體股份有限公司 功率器件及製備方法
US10319648B2 (en) 2017-04-17 2019-06-11 Transphorm Inc. Conditions for burn-in of high power semiconductors
CN107933969B (zh) * 2017-10-31 2022-04-01 中国电子科技集团公司第五十五研究所 Mems微推进器阵列芯片用寻址点火电路及制备方法
TWI716238B (zh) * 2019-12-26 2021-01-11 財團法人工業技術研究院 高功率模組
CN115250112A (zh) * 2021-04-09 2022-10-28 圣邦微电子(北京)股份有限公司 器件模块及其制造方法和电感电容阵列

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133634A (en) 1998-08-05 2000-10-17 Fairchild Semiconductor Corporation High performance flip chip package

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680613A (en) * 1983-12-01 1987-07-14 Fairchild Semiconductor Corporation Low impedance package for integrated circuit die
US4751199A (en) * 1983-12-06 1988-06-14 Fairchild Semiconductor Corporation Process of forming a compliant lead frame for array-type semiconductor packages
US4772935A (en) * 1984-12-19 1988-09-20 Fairchild Semiconductor Corporation Die bonding process
US4890153A (en) * 1986-04-04 1989-12-26 Fairchild Semiconductor Corporation Single bonding shelf, multi-row wire-bond finger layout for integrated circuit package
US4720396A (en) * 1986-06-25 1988-01-19 Fairchild Semiconductor Corporation Solder finishing integrated circuit package leads
US4791473A (en) * 1986-12-17 1988-12-13 Fairchild Semiconductor Corporation Plastic package for high frequency semiconductor devices
US4839717A (en) * 1986-12-19 1989-06-13 Fairchild Semiconductor Corporation Ceramic package for high frequency semiconductor devices
US4731701A (en) * 1987-05-12 1988-03-15 Fairchild Semiconductor Corporation Integrated circuit package with thermal path layers incorporating staggered thermal vias
US4796080A (en) * 1987-07-23 1989-01-03 Fairchild Camera And Instrument Corporation Semiconductor chip package configuration and method for facilitating its testing and mounting on a substrate
US5327325A (en) * 1993-02-08 1994-07-05 Fairchild Space And Defense Corporation Three-dimensional integrated circuit package
JP3110922B2 (ja) * 1993-08-12 2000-11-20 富士通株式会社 マルチチップ・モジュール
TW272311B (de) * 1994-01-12 1996-03-11 At & T Corp
US5646446A (en) * 1995-12-22 1997-07-08 Fairchild Space And Defense Corporation Three-dimensional flexible assembly of integrated circuits
US6424035B1 (en) * 1998-11-05 2002-07-23 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor bilateral switch
JP3685947B2 (ja) * 1999-03-15 2005-08-24 新光電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2000315776A (ja) * 1999-05-06 2000-11-14 Hitachi Ltd 半導体装置
KR100335480B1 (ko) * 1999-08-24 2002-05-04 김덕중 칩 패드가 방열 통로로 사용되는 리드프레임 및 이를 포함하는반도체 패키지
KR100335481B1 (ko) * 1999-09-13 2002-05-04 김덕중 멀티 칩 패키지 구조의 전력소자
US6720642B1 (en) * 1999-12-16 2004-04-13 Fairchild Semiconductor Corporation Flip chip in leaded molded package and method of manufacture thereof
US6989588B2 (en) * 2000-04-13 2006-01-24 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor device including molded wireless exposed drain packaging
US6556750B2 (en) * 2000-05-26 2003-04-29 Fairchild Semiconductor Corporation Bi-directional optical coupler
KR100407448B1 (ko) * 2000-06-12 2003-11-28 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 전자 기기 및 반도체 장치
KR100370231B1 (ko) * 2000-06-13 2003-01-29 페어차일드코리아반도체 주식회사 리드프레임의 배면에 직접 부착되는 절연방열판을구비하는 전력 모듈 패키지
JP3499202B2 (ja) * 2000-10-16 2004-02-23 沖電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
KR100403608B1 (ko) * 2000-11-10 2003-11-01 페어차일드코리아반도체 주식회사 스택구조의 인텔리젠트 파워 모듈 패키지 및 그 제조방법
KR100374629B1 (ko) * 2000-12-19 2003-03-04 페어차일드코리아반도체 주식회사 얇고 작은 크기의 전력용 반도체 패키지
US6469384B2 (en) * 2001-02-01 2002-10-22 Fairchild Semiconductor Corporation Unmolded package for a semiconductor device
US6891257B2 (en) * 2001-03-30 2005-05-10 Fairchild Semiconductor Corporation Packaging system for die-up connection of a die-down oriented integrated circuit
US6645791B2 (en) * 2001-04-23 2003-11-11 Fairchild Semiconductor Semiconductor die package including carrier with mask
US6893901B2 (en) * 2001-05-14 2005-05-17 Fairchild Semiconductor Corporation Carrier with metal bumps for semiconductor die packages
US7061080B2 (en) * 2001-06-11 2006-06-13 Fairchild Korea Semiconductor Ltd. Power module package having improved heat dissipating capability
US6683375B2 (en) * 2001-06-15 2004-01-27 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die including conductive columns
US6449174B1 (en) * 2001-08-06 2002-09-10 Fairchild Semiconductor Corporation Current sharing in a multi-phase power supply by phase temperature control
US6774465B2 (en) * 2001-10-05 2004-08-10 Fairchild Korea Semiconductor, Ltd. Semiconductor power package module
US6891256B2 (en) * 2001-10-22 2005-05-10 Fairchild Semiconductor Corporation Thin, thermally enhanced flip chip in a leaded molded package
US6642738B2 (en) * 2001-10-23 2003-11-04 Fairchild Semiconductor Corporation Method and apparatus for field-effect transistor current sensing using the voltage drop across drain to source resistance that eliminates dependencies on temperature of the field-effect transistor and/or statistical distribution of the initial value of drain to source resistance
US6674157B2 (en) * 2001-11-02 2004-01-06 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor package comprising vertical power transistor
US6566749B1 (en) * 2002-01-15 2003-05-20 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die package with improved thermal and electrical performance
US6867489B1 (en) * 2002-01-22 2005-03-15 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die package processable at the wafer level
US6830959B2 (en) * 2002-01-22 2004-12-14 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die package with semiconductor die having side electrical connection
WO2003079407A2 (en) * 2002-03-12 2003-09-25 Fairchild Semiconductor Corporation Wafer-level coated copper stud bumps
US6639309B2 (en) * 2002-03-28 2003-10-28 Sandisk Corporation Memory package with a controller on one side of a printed circuit board and memory on another side of the circuit board
US6836023B2 (en) * 2002-04-17 2004-12-28 Fairchild Semiconductor Corporation Structure of integrated trace of chip package
KR20030083306A (ko) * 2002-04-20 2003-10-30 삼성전자주식회사 메모리 카드
US7061077B2 (en) * 2002-08-30 2006-06-13 Fairchild Semiconductor Corporation Substrate based unmolded package including lead frame structure and semiconductor die
US6777800B2 (en) * 2002-09-30 2004-08-17 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die package including drain clip
US6943434B2 (en) * 2002-10-03 2005-09-13 Fairchild Semiconductor Corporation Method for maintaining solder thickness in flipchip attach packaging processes
US6806580B2 (en) * 2002-12-26 2004-10-19 Fairchild Semiconductor Corporation Multichip module including substrate with an array of interconnect structures
US6867481B2 (en) * 2003-04-11 2005-03-15 Fairchild Semiconductor Corporation Lead frame structure with aperture or groove for flip chip in a leaded molded package
KR100574947B1 (ko) * 2003-08-20 2006-05-02 삼성전자주식회사 Bga 패키지, 그 제조방법 및 bga 패키지 적층 구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133634A (en) 1998-08-05 2000-10-17 Fairchild Semiconductor Corporation High performance flip chip package

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009524241A (ja) 2009-06-25
KR20080087161A (ko) 2008-09-30
CN101375383A (zh) 2009-02-25
US20070164428A1 (en) 2007-07-19
WO2007084328A2 (en) 2007-07-26
WO2007084328A3 (en) 2008-01-10
TW200733537A (en) 2007-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007000183T5 (de) Hochleistungsmodul mit offener Rahmenbaugruppe
DE102009055648B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE10201781B4 (de) Hochfrequenz-Leistungsbauteil und Hochfrequenz-Leistungsmodul sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE102007006447B4 (de) Elektronisches Modul und Verfahren zur Herstellung des elektronischen Moduls
DE102009005650B4 (de) Elektronikmodul und Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls
DE10306643B4 (de) Anordnung in Druckkontaktierung mit einem Leistungshalbleitermodul
DE102014111829B4 (de) Ein Halbleitermodul und ein Verfahren zu dessen Fabrikation durch erweiterte Einbettungstechnologien
DE102006056363B4 (de) Halbleitermodul mit mindestens zwei Substraten und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls mit zwei Substraten
DE112007001446T5 (de) Chipmodul für vollständigen Leistungsstrang
DE102015110653A1 (de) Doppelseitiges Kühl-Chipgehäuse und Verfahren zum Herstellen desselben
DE112012004185T5 (de) Leistungsmanagements-Anwendungen von Zwischenverbindungssubstraten
DE112009002155T5 (de) Hauptplatinenbaugruppe mit einem Gehäuse über einem direkt auf der Hauptplatine angebrachten Chip
DE102008001414A1 (de) Substrat-Schaltungsmodul mit Bauteilen in mehreren Kontaktierungsebenen
DE102013105352A1 (de) Mehrchip-Verpackung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011002534A9 (de) Chippaket umfassend eine Vielzahl von Chips und Leiterausrichtung
DE102018103979B4 (de) Baugruppe mit einer Trägereinrichtung mit einem Chip und einer Komponente, die durch eine Öffnung montiert ist, und Verfahren zur Herstellung und zur Verwendung
DE102013219780A1 (de) Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls
DE102020106492A1 (de) Chip -package, verfahren zum bilden eines chip -packages, halbleitervorrichtung, halbleiteranordnung, dreiphasensystem, verfahren zum bilden einer halbleitervorrichtung und verfahren zum bilden einer halbleiteranordnung
DE102018212438A1 (de) Halbleitergehäuse mit elektromagnetischer abschirmstruktur und verfahren zu dessen herstellung
DE102017101185B4 (de) Ein Halbleitermodul umfassend Transistorchips, Diodenchips und Treiberchips, angeordnet in einer gemeinsamen Ebene, Verfahren zu dessen Herstellung und integriertes Leistungsmodul
DE102015108253B4 (de) Elektronisches Modul und Verfahren zum Herstellen desselben
DE102020126647A1 (de) Leistungselektronikeinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2014146830A1 (de) Leistungsmodul mit mindestens einem leistungsbauelement
DE102022209564A1 (de) Leistungsmodul und verfahren zum montieren eines leistungsmoduls
DE102015103064A1 (de) Interposer mit programmierbarer Matrix zur Umsetzung konfigurierbarer vertikaler Halbleiterbaugruppenanordnungen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee