專利名稱：用于電池功率控制的多芯片模塊的制作方法
用于電池功率控制的多芯片模塊 相關(guān)申請的交叉引用
本專利申請是2006年2月13日提交的美國臨時專利申請No. 60/773,034的非臨時申請并要求其優(yōu)先權(quán)，該申請出于所有目的通過引用整 體結(jié)合于此。
些旦 《眾
存在用于鋰離子電池的各種保護機制。如果鋰離子電池過度充電，則 較強的放熱反應(yīng)是可能的，并且導(dǎo)致火災(zāi)的可能性增大。
為了防止鋰離子電池過度充電，使用電池保護電路。電池保護電路——

圖1中所示的示例——常常連同其它組件一起包含兩個FET (場效應(yīng)晶體 管)開關(guān)122、 124和控制IC (集成電路)120。 一個FET防止電流流入電 池，而另一個防止電流從電池流出，除非控制IC允許它流出。
存在包含控制IC和MOSFET的多芯片模塊。然而，可作出許多改進。 例如，某些常規(guī)多芯片模塊在封裝的所有四側(cè)都包含引線。這導(dǎo)致模塊較 大，這不是期望的，因為此類模塊被用在諸如蜂窩電話的小型電子設(shè)備中。 多芯片模塊的大小可被減小，但是這減小了可用在此類封裝中的芯片的載 流能力。
因此，需要改進的多芯片模塊。
本發(fā)明的實施例單獨或共同地解決上述問題和其它問題。 簡要概述
本發(fā)明的實施例涉及多芯片模塊，用于制作多芯片模塊的方法，以及 結(jié)合該多芯片模塊的系統(tǒng)和組裝件。
本發(fā)明的一個實施例涉及多芯片模塊，它包括至少一個集成電路(IC) 芯片、至少一個功率器件芯片以及包括引線的金屬引線框結(jié)構(gòu)。金屬引線框結(jié)構(gòu)包括彼此電隔離的至少兩個獨立管芯安裝焊盤。該至少兩個獨立管 芯安裝焊盤包括用于安裝至少一個IC芯片的第一焊盤和用于安裝至少一個
功率器件芯片的第二焊盤。多芯片模塊還可包括將至少一個ic芯片和至少 一個功率器件芯片連接到引線的具有一個以上的直徑的接合導(dǎo)線。
本發(fā)明的另一實施例涉及電池保護模塊，該模塊包括集成單路芯片以 及容納在單個外殼中用于調(diào)節(jié)電池的充電和放電的至少一個功率器件芯
片。外殼可由模塑材料形成。集成電路芯片和至少一個功率器件芯片形成 電路的至少一部分。到電路的必要外部連接被限于四個引線。
本發(fā)明的另一實施咧涉及多芯片模塊，該模塊包括集成單路芯片；
第一功率晶體管；第二功率晶體管；第一連接結(jié)構(gòu)，它將集成電路芯片電 耦合到第一功率晶體管；第二連接結(jié)構(gòu)，它將集成電路芯片電耦合到第二 功率晶體管；以及引線框結(jié)構(gòu)。該引線框結(jié)構(gòu)包括第一引線、第二引線、 第三引線和第四引線，其中集成電路芯片、第一功率晶體管和第二功率晶 體管被安裝到引線框結(jié)構(gòu)上。模塑材料覆蓋集成電路芯片、第一功率晶體 管、第二功率晶體管、第一連接結(jié)構(gòu)和第二連接結(jié)構(gòu)的至少一部分。第一 引線提供到第一功率晶體管的電連接，而第二引線提供到第二功率晶體管 的電連接。第一和第二引線在多芯片模塊的第一端處，而第三和第四引線 在多芯片模塊的第二端處。管芯安裝焊盤的至少一個沿著焊盤的兩個相對
側(cè)皆沒有外部引線、安裝焊盤或其它管芯安裝焊盤。
本發(fā)明的其它實施例涉及用于形成上述多芯片模塊的方法以及使用此 類模塊的組裝件和系統(tǒng)。
本發(fā)明的其它實施例的可參照附圖和以下詳細描述來描述。
附圖簡述
圖1示出常規(guī)電池保護電路圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的多芯片模塊的立體圖。也示出該多芯 片模塊中的內(nèi)部組件。
圖3示出圖2中所示模塊的側(cè)視圖。
圖4(a)-4(e)示出多芯片模塊中的組件的立體圖。圖4(a)-4(e)例示用于制作圖2中所示的多芯片模塊的工藝流程。
圖5示出結(jié)合圖2中所示的多芯片模塊的電池保護電路圖。 圖6示出圖2中所示的多芯片模塊的電路圖。 圖7示出多芯片模塊的仰視圖。
圖8示出包括電路襯底和安裝在該電路襯底上的圖2中所示的多芯片 模塊的電組裝件。
圖9示出包括耦合到圖8中所示的電組裝件的鋰離子電池的系統(tǒng)。 圖10(a)示出了另一模塊實施例的底部平面圖。
圖10(b)示出用在圖10(a)的模塊中的引線框結(jié)構(gòu)和管芯的頂部立體圖。 圖10(c)示出圖10(b)中所示引線框結(jié)構(gòu)的頂部立體圖。
詳細描述
公開了用于調(diào)節(jié)諸如蜂窩電話電池之類的電池的充電的功率半導(dǎo)體開 關(guān)和控制IC的集成。在本發(fā)明的實施例中，公開了較小形狀因數(shù)的多芯片 模塊，并且它可被安裝到微型電路板上。微型電路板可被連接到電池組的 端子末端。多芯片模塊可形成部分電池保護電路。
如以上所述，圖1示出常規(guī)電池保護電路圖。某些人已用分立組件來 創(chuàng)建圖1中所示的電路。當(dāng)許多分立組件被用于形成圖1中所示的電路時， 所形成的保護電路可導(dǎo)致占用相對較大的空間量。例如，僅對于分立IC和 功率MOSFET，在電路板上就可能需要最少八個焊接焊盤。
本發(fā)明的實施例集中在使包封在多芯片模塊的緊致(例如，2毫米x5 毫米)外殼的內(nèi)部中的芯片面積最大化。在外殼的內(nèi)部，多芯片模塊中的 外部引腳的數(shù)目和內(nèi)部信號路由特征被最小化。
許多不同特征可引向這種類型的緊致、多芯片模塊。首先，功率 MOSFET的引線框結(jié)構(gòu)的管芯安裝焊盤可從多芯片模塊的一個邊緣完全延 伸到另一個邊緣。這允許管芯安裝焊盤上的功率芯片的大小被最大化，由 此使功率MOSFET的額定電流最大。第二，不存在從或者功率芯片或者IC 芯片到引線框結(jié)構(gòu)的"向下接合(down bond)"。第三，IC與功率MOSFET 之間的連接通過芯片到芯片的互連(例如，導(dǎo)線互連)來實現(xiàn)。第四，與MOSFET管芯安裝焊盤毗鄰的外部引線和信號路由元件的數(shù)目被最小化。 通過使外部引線最小化并消去"向下接合"，封裝內(nèi)部的面積被最大化， 從而允許較大的功率MOSFET。功率MOSFET增加的大小減小了導(dǎo)通電阻， 這使得功率損失最小化并降低發(fā)熱。這最終增大了電池的有效能量。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的多芯片模塊也可具有專用診斷測試模式。為了 防止電流過沖(overshoot)， MOSFET開關(guān)時間通過驅(qū)動IC來減小。在本發(fā) 明的實施例中，正常工作模式驗證測試將需要1200毫秒的測試時間。多芯 片模塊未用于正常操作的一條引線連接到IC上的焊盤，這使得IC能夠使 開關(guān)時間縮短至原來的十分之一，由此允許驗證測試時間被減至120毫秒。 經(jīng)縮減的測試時間增大了驗證測試操作的吞吐量，并降低產(chǎn)品的制造成本。 在本發(fā)明的實施例中，多芯片模塊中IC安裝焊盤旁邊的任選的第五引線可 獨占地用于將IC設(shè)置到專用診斷測試模式。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的多芯片模塊200。如圖2中所示，多 芯片模塊200包括細長形狀并包括第一縱向端200(a)和第二相對縱向端 200(b)。在本發(fā)明的實施例中，多芯片模塊200可具有大于1的縱橫比。如 以下進一步詳細說明的，當(dāng)此特定形狀因數(shù)被用在與可充電電池一起使用 的電組裝件中時，該形狀因數(shù)使得空間最小化。
多芯片模塊200包括引線框結(jié)構(gòu)210。在此示例中，引線框結(jié)構(gòu)210 包括彼此由間隙214隔開的第一安裝焊盤210(a)-l和第二安裝焊盤 210(a)-2。間隙214使第一和第二安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2電隔離，因此 在這些焊盤上的任何芯片并非通過引線框結(jié)構(gòu)210直接電連接到一起。
在其它實施例中，間隙214無需存在。例如，具有單個安裝焊盤是可 能的，并且隨后在安裝于該單個安裝焊盤上的任何芯片中的一個或兩個之 下具有介電層。介電層隨后將使芯片的底面彼此電隔離。
引線框結(jié)構(gòu)210還包括系桿224。(附圖標(biāo)記224指向系桿的示例； 在此特定示例中，在封裝的一側(cè)有6個系桿，并且在封裝中總共有12個系 桿。)系桿224遠離第一和第二管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2在橫向上 延伸。這些系桿224在加工期間可用于將引線框結(jié)構(gòu)的陣列中的多個引線 框結(jié)構(gòu)連接在一起。如圖2中所示，引線框結(jié)構(gòu)210還包括在引線框結(jié)構(gòu)210的一個縱向 端處以及在模塊200的一個縱向端處的兩個引線210(b)-l、 210(b)-2 (例如， 第一和第二引線)。引線框210還包括在引線框結(jié)構(gòu)210和模塊200的另 一縱向端處的兩個引線210(b)-3、 210(b)-4 (例如，第三和第四引線)。任 選測試引線210(c)相對于第二安裝焊盤210(a)-2橫向地設(shè)置。如圖2中所 示，在模塊200中僅有四個必需的引線210(b)-l、210(b)-2、210(b)-3、210(b)-4。
在此示例中，引線210(b)-l、 210(b)-2、 210(b)-3、 210(b)-4與第一和第 二管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2分開，但是如果模塊200被用在不同類 型的電路中，則它們可連接到這些焊盤(例如，與焊盤集成)。
引線框結(jié)構(gòu)210可包括任何合適的材料，包括銅及其合金。在某些實 施例中，引線框結(jié)構(gòu)210可用NiPdAu預(yù)先電鍍或用可焊接材料(例如， Sn)電鍍。
半導(dǎo)體芯片204包括功率晶體管并被安裝在第一安裝焊盤210(a)-l上。 控制IC芯片215被安裝在第二管芯安裝焊盤210(a)-2上。
在此實施例中，包括功率晶體管的半導(dǎo)體芯片204包括第一 MOSFET 204(m)-l，該第一 MOSFET 204(m)-l包括在芯片204的第一表面上的第一 源極區(qū)204(s)-l和第一柵極區(qū)204(g)-l以及在芯片204的第二表面上的漏極 區(qū)204(d)。在此示例中，第一 MOSFET可以是垂直MOSFET，因為源極區(qū) 204(s)-l和漏極區(qū)204(d)在芯片204的相對的側(cè)。在此示例中，芯片204的 第一表面將在引線框結(jié)構(gòu)210的遠端，而芯片204的第二表面將在引線框 結(jié)構(gòu)210的近端。
雖然詳細描述了功率MOSFET,但是任何適當(dāng)?shù)拇怪惫β示w管可用 在本發(fā)明的實施例中。垂直功率晶體管包括VDMOS晶體管和垂直雙極晶 體管。VDMOS晶體管是具有兩個或更多個通過擴散形成的半導(dǎo)體區(qū)的 MOSFET。它具有源極區(qū)、漏極區(qū)和柵極。設(shè)備是垂直的，因為源極區(qū)和 漏極區(qū)在半導(dǎo)體管芯的相對的表面上。柵極可以是溝槽柵極結(jié)構(gòu)或平面柵 極結(jié)構(gòu)，并且在與源極區(qū)相同的表面處形成。溝槽柵極結(jié)構(gòu)是較佳的，因 為溝槽柵極結(jié)構(gòu)較窄且占用比平面柵極結(jié)構(gòu)少的空間。在操作期間， VDMOS器件中從源極區(qū)流入漏極區(qū)的電流基本上與管芯表面垂直。
10半導(dǎo)體芯片204也包括第二 MOSFET 204(m)-2，該第二 MOSFET 204(m)-2包括在芯片204的第一表面上的第二源極區(qū)204(s)-2和第二柵極 區(qū)204(g)-2。第二 MOSFET 204(m)-2也包括在芯片204的第二表面上的漏 極區(qū)204(d)。在此示例中，第一和第二 MOSFET 204(m)-l、 204(m)-2共享 作為公共漏極的公共襯底。(在圖2中，在芯片204中限定諸如源極區(qū)之 類區(qū)域的擴散區(qū)未被示出。)第一和第二 MOSFET 204(m)-l、 204(m)-2的 漏極區(qū)204(d)可電耦合到安裝焊盤210(a)-l。
在圖2中所示的特定示例中，在單個芯片中存在兩個MOSFET。然而， 在其它實施例中，在該芯片204中僅有一個MOSFET，或者兩個單獨的芯 片可被安裝到第一管芯安裝焊盤210(a)上。另外，盡管示出兩個MOSFET， 但是如果最終應(yīng)用與圖1中所示的電池保護電路不同，則在其它實施例中 僅使用一個MOSFET是可能的。
多個連接結(jié)構(gòu)可用于將芯片電耦合在一起，和/或?qū)⑿酒婑詈系揭?線。連接結(jié)構(gòu)的示例包括導(dǎo)線或?qū)щ妸A。此類連接結(jié)構(gòu)可包括任何合適的 材料，包括諸如金的貴金屬，或者諸如銅或其合金的金屬。在圖2中所示 的多芯片模塊200中，連接結(jié)構(gòu)是導(dǎo)線形式的。
參看圖2，第一直徑的多條導(dǎo)線206(a)-l、 206(a)-2將MOSFET的源極 區(qū)204(s)-l、204(s)-2電耦合到引線210(b)-l、 210(b)-2。第二直徑的導(dǎo)線220、 222可將IC芯片215電耦合到引線210(b)-3、 210(b)-4。連接到源極區(qū) 204(s)-l、 204(s)-2的導(dǎo)線206(a)-l、 206(a)-2具有比連接到IC芯片215的導(dǎo) 線220、 222大的直徑，因為前者比后者承載更多電流。
多芯片模塊200中存在的其它導(dǎo)線包括將IC芯片215連接到柵極區(qū) 204(g)-l、 204(g)-2的導(dǎo)線218(g)-l、 218(g)-2。另一導(dǎo)線208(s)-l將IC芯片 215電耦合到芯片204中的MOSFET之一的源極區(qū)204(s)-l。又一導(dǎo)線212 將測試引線210(c)電耦合到IC芯片215。
模塑材料202覆蓋引線框結(jié)構(gòu)210、功率晶體管芯片204和IC芯片215 的至少一部分。模塑材料202可包括環(huán)氧材料或任何其它合適的材料。如 圖2中所示，引線210(b)-l、 210(b)-2、 210(b)-3、 210(b)-4的端子末端不延 伸超過模塑材料202的側(cè)面。圖2中所示的多芯片模塊200可被表征為MLP(微引線封裝)類型封裝。
在圖2中的多芯片模塊中，不存在"向下接合"或者導(dǎo)線向下接合到
安裝焊盤210(a)-l。例如，導(dǎo)線208(s)-l用于將IC芯片215經(jīng)由芯片204、 215的頂面連接到芯片204中第一 MOSFET 204(m)-l的源極區(qū)204(s)-l。由 于在多芯片模塊200中不存在"向下接合"，因此否則將用于向下接合的 空間可被芯片204占用，由此使得芯片204的大小在多芯片模塊200的邊 界內(nèi)最大化。
多芯片模塊200也可包括任選的專用測試引線210(c)。封裝可用測試 引線210(c)更快速地測試。使用測試引線210(c)， IC芯片215可被重新編 程以使得測試可更快速地執(zhí)行。如以上所說明的，使用此特征，測試可以 比不用專用測試引線210(c)時快達IO倍地進行。
圖3示出圖2中所示模塊的側(cè)視圖。參照圖2描述圖3中的組件，并 且類似附圖標(biāo)記指示類似元件。圖3另外示出引線框結(jié)構(gòu)210的部分蝕刻 區(qū)210(d)(例如，半蝕刻區(qū))。模塑材料202填充由半蝕刻區(qū)210(d)形成 的空間，并且模塑材料202可固定引線框結(jié)構(gòu)210。濕法蝕刻工藝可用于形 成部分蝕刻區(qū)210(a)，如本領(lǐng)域中常見的那樣。
圖3還示出，引線框結(jié)構(gòu)210的底表面、外表面可基本上與模塑材料 202的外表面共面。多芯片模塊200可直接安裝到電路板等，并且引線框結(jié) 構(gòu)210的曝露面可用于將熱量自功率芯片204轉(zhuǎn)移到電路板上的底層焊盤 (未示出)。
可參照圖4(a)-4(e)描述用于形成模塊200的方法。
圖4(a)示出包括第一管芯安裝焊盤210(a)-l和第二管芯安裝焊盤 210(a)-2的引線框結(jié)構(gòu)210。此引線框結(jié)構(gòu)210可以包括蝕刻、沖壓等任何 合適的方式來獲得。
如圖4(b)中所示，諸如含銀環(huán)氧樹脂(silver loaded epoxy)或焊接材料 (鉛焊料或無鉛焊料)的導(dǎo)電材料230(a)-l、 230(a)-2隨后被分別涂到第一 和第二管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2。導(dǎo)電粘合劑230(a)-l、 230(a)-2 可通過涂覆工藝或分散工藝來涂到第一和第二管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2。在其它實施例中，粘合劑還可以是不導(dǎo)電的。如圖4(c)中所示，芯片204、 215隨后被附連到第一和第二管芯安裝焊 盤210(a)-l、 210(a)-2。包括拾取和放置工藝在內(nèi)的任何合適的工藝可用于 將芯片204、 215安裝到安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2上。
如圖4(d)中所示，前述導(dǎo)線(例如，包括導(dǎo)線206(a)-l、 206(a)-2)被 接合到芯片204、 215以及如前所述的引線框結(jié)構(gòu)210中的引線。合適的導(dǎo) 線接合工藝(例如，超聲波接合)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
如圖4(e)中所示，隨后使用常規(guī)模塑工藝在引線框結(jié)構(gòu)210、芯片204、 215和各條導(dǎo)線(例如，206(a)- 1、 206(a)-2)的至少一部分的周圍形成模 塑材料202。
圖5示出了結(jié)合前述多芯片模塊200的電路圖。參看圖2和5兩者， B-對應(yīng)于引線210(b)-l, P-對應(yīng)于引線210(b)-2， Vdd對應(yīng)于引線210(b)-3， 而VM對應(yīng)于引線210(b)-4。圖5中的多芯片模塊200有益地結(jié)合圖1附 圖中的許多電子組件。多芯片模塊200使得形成電池保護電路更容易，因 為電路的許多組件存在于單個較小形狀因數(shù)的模塊中。
圖6示出模塊200的組件的內(nèi)部電路圖。在圖6中，有IC芯片215和 由該IC芯片215控制的兩個MOSFET 204(m)-l、 204(m)-2。參看圖2和6， IC芯片端子Vss可連接到導(dǎo)線208(s)-l，端子DO可連接到導(dǎo)線218(g)-l， 端子VM可連接到導(dǎo)線222，而端子CO可連接到218(g)-2。將模塊200安 裝到電路板也比將許多分立組件安裝到電路板更容易。
圖7示出模塊200的仰視圖。在此附圖中，前述測試引線未被示出。 如圖7中所示，模塊200的底表面包括管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2的 曝露面以及引線210(b)-l、 210(b)-2、 210(b)-3、 210(b)-4的曝露面。如所示， 模塑材料202的外表面基本上與引線210(b)-l、 210(b)-2、 210(b)-3、 210(b)-4 和管芯安裝焊盤210(a)-l、 210(a)-2的曝露外表面共面。如所示， 一個維度 可以是約2.0毫米，而另一縱向維度可以是長約5.0毫米。此示例中的模塊 具有大于2的縱橫比。
圖8示出包括以模塊200安裝到其上的電路板302的電組裝件300。 其它電氣組件304也可被安裝到電路板302上。
圖9示出包括連接到鋰離子電池400的前述電組裝件300的系統(tǒng)。如圖8和9中所示，模塊200的特定形狀因數(shù)允許與鋰離子電池400 —起使 用的電池保護電路更為緊致。
圖10(a)示出另一模塊實施例的底部平面圖。圖10(b)示出用在圖10(a) 的模塊中的引線框結(jié)構(gòu)和管芯的頂部立體圖。圖10(c)示出圖10(b)中所示引 線框結(jié)構(gòu)的頂部立體圖。在圖10(a)-10(c)中，許多附圖標(biāo)記已在上文進行 了描述。
圖10(a)中的實施例可類似于以上參照圖2-4描述的實施例。然而，在 此實施例中，模塊具有在該模塊的末端而非在該模塊的側(cè)面(例如，如圖2 中所示)處的測試引線210(c)。在此示例中，測試引線210(c)在引線210(b)-3 與210(b)-4之間。而且，如圖10(b)和10(c)中所示，引線框結(jié)構(gòu)210可具 有比以上參照圖2-4描述的引線框結(jié)構(gòu)210更少的系桿224 (例如，每側(cè)3 個系桿，取代每側(cè)6個系桿)。這些變化會有助于在切割期間減小機械應(yīng) 力(如與參照圖2-4所描述的實施例相比較)。而且，通過在模塊的末端 提供測試引線210(c)，第二安裝焊盤210(a)-2可以是較寬的，并可容納較 大的IC芯片。
另外，與圖2-4中的引線框結(jié)構(gòu)210相比，圖10(b)-10(c)中的引線框 結(jié)構(gòu)210中，引線210(b)-l、 210(b)-2、 210(b)-3、 210(b)-4略長。通過使用 較長的引線，模塊與電路板之間的焊接點的大小可增大。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的多芯片模塊可用在無線電話系統(tǒng)、膝上型計算 機、服務(wù)器計算機、電源等的各種系統(tǒng)中。
"一"、"一個"或"該"的任何列舉旨在表示"一個或多個"，除 非特別指示其相反方面。
以上描述是示例性的而非限制性的。鑒于以上公開，本發(fā)明的許多變 化將變得為本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯見。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)根據(jù)以上 描述來確定，而是相反，應(yīng)當(dāng)待批權(quán)利要求連同它們的全部范圍或等效方 案一起來確定。
1權(quán)利要求
1. 一種多芯片模塊，包括至少一個集成電路(IC)芯片；至少一個功率器件芯片；金屬引線框結(jié)構(gòu)，它包括引線、彼此電隔離的至少兩個獨立管芯安裝焊盤，所述至少兩個獨立管芯安裝焊盤包括用于安裝至少一個IC芯片的第一焊盤和用于安裝至少一個功率器件芯片的第二焊盤；以及具有一個以上的直徑的接合導(dǎo)線，它將所述至少一個IC芯片和所述至少一個功率器件芯片連接到所述引線。
2. 如權(quán)利要求l所述的模塊，其特征在于，包括從一個芯片到另一個 芯片的導(dǎo)線接合連接。
3. 如權(quán)利要求l所述的模塊，其特征在于，所述安裝焊盤在所述模塊 的背面上曝露出，并且其中所述模塊包括環(huán)氧模塑材料。
4. 如權(quán)利要求l所述的模塊，其特征在于，所述引線框結(jié)構(gòu)包括專用 測試引線。
5. 如權(quán)利要求l所述的模塊，其特征在于，所述管芯安裝焊盤的至少 一個沿著所述焊盤的兩個相對側(cè)皆沒有外部引線、安裝焊盤或其它管芯安 裝焊盤。
6. —種電池保護多芯片模塊，包括 集成單路芯片；容納在單個外殼中的功率器件芯片，它用于調(diào)節(jié)在所述多芯片模塊的 外部的電池的充電和放電，所述集成電路芯片和所述至少一個功率器件芯 片形成電路的至少一部分；以及其中到所述電路的必要外部連接被限于四個引線。
7. —種多芯片模塊，包括集成單路芯片；第一功率晶體管； 第二功率晶體管；第一連接結(jié)構(gòu)，它將所述集成電路芯片電耦合到所述第一功率晶體管;第二連接結(jié)構(gòu)，它將所述集成電路芯片電耦合到所述第二功率晶體管;引線框結(jié)構(gòu)，它包括第一引線、第二引線、第三引線和第四引線，其 中所述集成電路芯片、所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管被安裝 到所述引線框結(jié)構(gòu)上；以及模塑材料，它覆蓋所述集成電路芯片、所述第一功率晶體管、所述第 二功率晶體管、所述第一連接結(jié)構(gòu)和所述第二連接結(jié)構(gòu)的至少一部分，其中所述第一引線提供到所述第一功率晶體管的電連接，而所述第二 引線提供到所述第二功率晶體管的電連接，以及其中所述第一和第二引線在所述多芯片模塊的第一端處，而所述第三 和第四引線在所述多芯片模塊的第二端處。
8. 如權(quán)利要求7所述的多芯片模塊，其特征在于，所述引線框還包括 測試引線和電耦合所述測試引線和所述集成電路芯片的接合結(jié)構(gòu)，并且其 中所述引線框結(jié)構(gòu)中的所述引線僅包括所述測試引線和所述第一、第二、 第三和第四引線。
9. 如權(quán)利要求7所述的多芯片模塊，其特征在于，所述多芯片模塊具 有細長形狀和大于1的縱橫比。
10. 如權(quán)利要求7所述的多芯片模塊，其特征在于，所述第一功率晶 體管和所述第二功率晶體管在單個功率芯片中，而所述第一功率晶體管和 所述第二功率晶體管是垂直功率MOSFET。
11. 如權(quán)利要求7所述的多芯片模塊，其特征在于，所述第一和第二 接合結(jié)構(gòu)是導(dǎo)線，并且其中所述引線框結(jié)構(gòu)包括第一管芯安裝焊盤和第二 管芯安裝焊盤，所述集成電路芯片被安裝到所述第一管芯安裝焊盤上，且 所述第一和第二功率晶體管存在于一個或多個芯片中，所述一個或多個芯 片被安裝在所述第二管芯安裝焊盤上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的多芯片模塊，其特征在于，所述引線框結(jié)構(gòu) 還包括電耦合到所述集成電路芯片的測試引線。
13. 如權(quán)利要求ll所述的多芯片模塊，其特征在于，引線框結(jié)構(gòu)的外 表面穿過所述模塑材料而曝露。
14. 一種電組裝件，包括 電路板；以及安裝到所述電路板上的權(quán)利要求7所述的多芯片模塊。
15. —種系統(tǒng)，包括權(quán)利要求14所述的電組裝件；以及 電耦合到所述電組裝件的可再充電電池。
16. —種方法，包括獲得包括第一引線、第二引線、第三引線和第四引線的引線框結(jié)構(gòu)； 將集成電路芯片安裝到所述引線框結(jié)構(gòu)；將包括第一功率晶體管和第二功率晶體管的至少一個半導(dǎo)體芯片安裝 到所述引線框結(jié)構(gòu)上；將第一連接結(jié)構(gòu)附連到所述集成電路芯片和所述第一功率晶體管； 將第二連接結(jié)構(gòu)附連到所述集成電路芯片和所述第二功率晶體管；以及在所述集成電路芯片、所述第一功率晶體管、所述第二功率晶體管、 所述第一連接結(jié)構(gòu)和所述第二連接結(jié)構(gòu)的至少一部分的周圍使材料模塑成 形，由此形成多芯片模塊，其中所述第一引線提供到所述第一功率晶體管的電連接，而所述第二 引線提供到所述第二功率晶體管的電連接，以及其中所述第一和第二引線在所述多芯片模塊的第一端處，而所述第三 和第四引線在所述多芯片模塊的第二端處。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述引線框結(jié)構(gòu)還包括 測試引線，并且其中所述方法還包括將第三連接結(jié)構(gòu)附連到所述集成電路芯片和所述測試引線。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括 將所述多芯片模塊安裝到電路板。
19. 一種方法，包括獲得包括引線、彼此電隔離的至少兩個獨立管芯安裝焊盤的金屬引線框結(jié)構(gòu)，所述至少兩個獨立管芯安裝焊盤包括用于安裝至少一個ic芯片的第一焊盤和用于安裝至少一個功率器件芯片的第二焊盤； 將所述至少一個IC芯片安裝到所述第一焊盤；將所述至少一個功率器件芯片安裝到所述第二焊盤；以及 將具有一個以上的直徑的接合導(dǎo)線附連到所述至少一個IC芯片并將所述至少一個功率器件芯片附連到所述引線。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括在所述金屬引線 框結(jié)構(gòu)、所述至少一個IC芯片、所述至少一個功率芯片和所述接合導(dǎo)線的 至少一部分的周圍使模塑材料模塑成形。
全文摘要
一種適用于電池保護電路的多芯片模塊。該多芯片模塊包括集成單路芯片；第一功率晶體管；第二功率晶體管；第一連接結(jié)構(gòu)，它將集成電路芯片電耦合到第一功率晶體管；第二連接結(jié)構(gòu)，它將集成電路芯片電耦合到第二功率晶體管；以及引線框結(jié)構(gòu)，它包括第一引線、第二引線、第三引線和第四引線，其中集成電路芯片、第一功率晶體管和第二功率晶體管被安裝到引線框結(jié)構(gòu)上。模塑材料覆蓋集成電路芯片、第一功率晶體管、第二功率晶體管、第一連接結(jié)構(gòu)和第二連接結(jié)構(gòu)的至少一部分。
文檔編號H02J7/06GK101443979SQ200780005173
公開日2009年5月27日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者A·M·維拉斯-伯斯, B·多斯多斯, C·蘇科, D·C·S·林, E·M·F·李, J·李, M·李 申請人:費查爾德半導(dǎo)體有限公司