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CN112928091A - 一种驱动芯片封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种驱动芯片封装结构，包括第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部相邻配置，其中第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间具备间隙，第一功率开关组件配置于第一晶粒乘载部上，第二功率开关组件配置于第二晶粒乘载部上，控制模块至少部分配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部上，封装体用以封装第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块。如此一来控制模块可实时侦测第一功率开关组件与第二功率开关组件的温度变化，进而减少第一功率开关组件、第二功率开关组件与控制模块的烧毁情形。

Description

一种驱动芯片封装结构
技术领域
本发明是关于一种驱动芯片封装结构，特别是关于一种可实时感测芯片温度的驱动芯片封装结构。
背景技术
现有主板(Main Board或Mother Board)的电路板上具备多个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)、电性连接电路(Conductive Circuit)或是开关单元(Switch Unit)等各种电子组件(ElectronicComponents)，这些电子组件工作时会产生大量的热，通常需要使用风扇来排除热。
现有技术方案中，为了控制风扇的马达启动及运作，需要通过高功率电子组件的驱动芯片(Driver Chip)来做为风扇中马达驱动电路的核心芯片，这些高功率电子组件在工作时，由于马达驱动电路驱动风扇工作时必须同时供应大电流，所以也会产生大量的热。
图1是根据现有技术方案，表示驱动芯片封装结构的剖面示意图。请参考图1，现有的驱动芯片封装结构1包括两个功率开关组件2、3以及控制模块4，其中功率开关组件2配置于晶粒乘载部(Die Pad)5上，功率开关组件3配置于晶粒乘载部6上，控制模块4配置于晶粒乘载部7上，以及封装胶体8封装上述所有组件。
驱动芯片封装结构1中，功率开关组件2、3分别配置于控制模块4的两侧，其中功率开关组件例如是高功率的金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。由于控制模块4与相邻的功率开关组件2、3是分别配置在不同的晶粒乘载部7、5、6上，三个乘载部5、6、7彼此不连接，当功率开关组件2、3过热时，控制模块4中的过温保护电路(未示出于图1)无法实时侦测出功率开关组件2、3的温度变化，因此无法停止或关闭(shut down)功率开关组件2、3的工作，也无法保护高功率电子组件，一直到高功率电子组件过热而失效甚至烧毁。
为解决上述问题，在功率开关组件2、3产生高温时，控制模块4必须能够实时侦测功率开关组件2、3的温度，令控制模块4中的过温保护电路能够实时工作，以关闭功率开关组件2、3。因此，仍有必要提供一种驱动芯片封装结构解决现有技术的问题。
发明内容
根据现有技术中所面临到的问题，本发明主要目的在于提供一种可实时感测温度的驱动芯片封装结构，通过同时配置在乘载部上的功率开关组件及控制模块，将功率开关组件的温度状况通过金属材质的乘载部实时传递到控制模块上，使得控制模块可以实时感测每个功率开关组件的工作温度，并根据温度变化关闭或是启动功率开关组件，以减少每个功率开关组件与控制模块的烧毁情形。
根据上述目的，本发明的一实施例提供一种驱动芯片封装结构，包括第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部相邻配置，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间具备间隙，第一功率开关组件配置于第一晶粒乘载部上，第二功率开关组件配置于第二晶粒乘载部上，控制模块至少部分配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部上，以及封装体用以封装第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块。
根据上述目的，本发明的一实施例提供一种驱动芯片封装结构，包括第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、电源金属线、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块，第二晶粒乘载部、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部相邻配置，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间具备间隙，电源金属线配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间，电源金属线与第一晶粒乘载部之间具备间隙，电源金属线与第二晶粒乘载部之间具备间隙，第一功率开关组件配置于第一晶粒乘载部上，第二功率开关组件配置于第二晶粒乘载部上，控制模块至少部分配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部上，以及封装体用以封装第一晶粒乘载部、第二晶粒乘载部、电源金属线、第一功率开关组件、第二功率开关组件以及控制模块。
在一实施例中，第一功率开关组件是由P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管所组成。
在一实施例中，第二功率开关组件是由P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管所组成。
基于上述，本发明至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间具备间隙，控制模块至少部分配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部上，因此本发明的有益效果在于，驱动芯片封装结构可以通过同时配置在乘载部上的功率开关组件及控制模块，将功率开关组件的温度状况通过金属材质的乘载部实时传递到控制模块上，使得控制模块可以实时感测每个功率开关组件的工作温度，并根据温度变化关闭或是启动功率开关组件，以减少每个功率开关组件与控制模块的烧毁情形。此外，通过不同的导线架设计，可以令控制模块得到电源金属线的支撑，使得控制模块更稳固的配置在导线架上，提高封装工艺的良率。
附图说明
图1是根据现有技术方案，表示一种驱动芯片封装结构的剖面示意图；
图2是根据本发明所揭露的技术，表示驱动芯片封装结构的导线架示意图；
图3是根据图2的内容，表示驱动芯片封装结构的俯视示意图；
图4是根据图3的内容，表示驱动芯片封装结构沿AA线段的剖面示意图。
图5是根据本发明所揭露的技术，表示驱动芯片封装结构的导线架示意图；
图6是根据图5的内容，表示驱动芯片封装结构的俯视示意图；以及
图7是根据图6的内容，表示驱动芯片封装结构沿BB线段的剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为了使本发明的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本发明，在此配合所附的图式、具体阐明本发明的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。以下具体实施方式中所对照的附图，为表达与本发明特征有关的示意，并未也不需要依据实际情形完整绘制。而关于具体实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，也不再加以陈述。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图2是根据本发明所揭露的技术，表示驱动芯片封装结构的导线架示意图。请参考图2，本实施例的驱动芯片封装结构100具备导线架10，导线架10为金属材质，导线架10包括第一晶粒乘载部110以及第二晶粒乘载部120，其中第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120相邻配置，而且第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120之间具备间隙D1。本实施例中，驱动芯片封装结构10还包括电源端引脚101、输入端引脚102、接地端引脚103以及输出端引脚111、121，其中输出端引脚111电性连接第一晶粒乘载部110，输出端引脚112电性连接第二晶粒乘载部120。此外，驱动芯片封装结构10还包括封装体300用以封装第一晶粒乘载部110、第二晶粒乘载部120以及上述引脚，其中封装体300是通过现有技术方案的封装工艺形成，本发明对此不加以赘述。
图3是根据图2的内容，表示驱动芯片封装结构的俯视示意图，以及图4是根据图3的内容，表示驱动芯片封装结构沿AA线段的剖面示意图。请参考图3与图4，驱动芯片封装结构100还包括第一功率开关组件210、第二功率开关组件220以及控制模块230，第一功率开关组件210配置于第一晶粒乘载部110上，第二功率开关组件220配置于第二晶粒乘载部120上，控制模块230至少部分配置于第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120上，而且封装体300封装第一晶粒乘载部110、第二晶粒乘载部120、第一功率开关组件210、第二功率开关组件220以及控制模块230。本实施例中，第一功率开关组件210、第二功率开关组件220以及控制模块230是通过现有工艺或现有黏着剂黏贴于导线架10上，本发明对此不再加以赘述。
本实施例中，第一功率开关组件210还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管210P与N型金属氧化物半导体场效晶体管210N，第二功率开关组件220还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管220P与N型金属氧化物半导体场效晶体管220N，其中驱动芯片封装结构100是通过实施现有打线工艺形成导线，各组件之间可通过导线相互电性连接以传输信号或电力。举例而言，电源端引脚101与P型金属氧化物半导体场效晶体管210P通过导线相互电性连接(图3中以细线段表示)，P型金属氧化物半导体场效晶体管210P与控制模块230也通过导线相互电性连接以传输信号或电力，本发明在此不再加以赘述。
本实施例中，第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120之间具备间隙D1，控制模块具备边长D2，其中D1<D2，因此控制模块230可以至少部分接触第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120。而由于控制模块230至少部分接触第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120，当第一功率开关组件210与第二功率开关组件120工作时，控制模块230的中的过温保护电路(未示出于图3与图4)能够实时侦测第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120的温度变化，判断是否需要停止或关闭第一功率开关组件210与第二功率开关组件220的工作，如此一来可以减少第一功率开关组件210、第二功率开关组件220与控制模块230的烧毁情形，进而保护驱动芯片封装结构100与使用驱动芯片封装结构100的各种高功率电子组件。
由图4的剖面示意图可以得知，通过本发明导线架10的设计，可以将控制模块230同时配置在两个相邻且具备间隙D1的晶粒乘载部110与120上，因此可以将每个功率开关组件的温度状况通过金属材质的晶粒乘载部110与120实时传递到控制模块230，令控制模块230可以实时感测每个功率开关组件的工作温度，并根据温度变化关闭或是启动功率开关组件，以减少每个功率开关组件与控制模块230的烧毁情形。
图5是根据本发明所揭露的技术，表示驱动芯片封装结构的导线架示意图，图6是根据图5的内容，表示驱动芯片封装结构的俯视示意图，以及图7是根据图6的内容，表示驱动芯片封装结构沿BB线段的剖面示意图。请参考图5至图7，本实施例披露的驱动芯片封装结构100A与图2至图4实施例所披露的驱动芯片封装结构100大体相同，相同的组件以相同的标号表示，本发明在此不再加以赘述。主要的差异在于，驱动芯片封装结构100A的导线架10还包括电源金属线130，电源金属线130配置于第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120之间。本实施例中，电源金属线130与第一晶粒乘载部110之间具备间隙D3，电源金属线130与第二晶粒乘载部120之间具备间隙D4，由于第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120之间的间隙D1、上述的D3以及D4都小于控制模块的边长D2，因此控制模块230可以至少部分配置于第一晶粒乘载部110、电源金属线130以及第二晶粒乘载部120上。本实施例的导线架10中，控制模块230可以进一步得到电源金属线130的支撑，令控制模块230更稳固的配置在导线架上。
与图2至图4实施例的驱动芯片封装结构100类似，本实施例中，当第一功率开关组件210与第二功率开关组件120工作时，控制模块230的中的过温保护电路(未示出于图6与图7)能够实时侦测第一晶粒乘载部110与第二晶粒乘载部120的温度变化，判断是否需要停止或关闭第一功率开关组件210与第二功率开关组件220的工作，如此一来可以减少第一功率开关组件210、第二功率开关组件220与控制模块230的烧毁情形，进而保护驱动芯片封装结构100A与使用驱动芯片封装结构100A的各种高功率电子组件。
由图7的剖面示意图可以得知，通过本发明导线架10的设计，可以将控制模块230同时配置在两个相邻且具备间隙D1的晶粒乘载部110与120上，并且控制模块230可以进一步得到电源金属线130的支撑。因此，控制模块230可以更稳固的配置在导线架10上，提高封装工艺的良率。此外，还可以将每个功率开关组件的温度状况通过金属材质的晶粒乘载部110与120实时传递到控制模块230，令控制模块230可以实时感测每个功率开关组件的工作温度，并根据温度变化关闭或是启动功率开关组件，以减少每个功率开关组件与控制模块230的烧毁情形。
综上所述，本发明的实施例中，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部相邻配置，第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部之间具备间隙，第一功率开关组件配置于第一晶粒乘载部上，第二功率开关组件配置于第二晶粒乘载部上，控制模块至少部分配置于第一晶粒乘载部与第二晶粒乘载部上，如此一来，通过导线架的特殊设计，可以将控制模块同时配置在两个间隙相邻的乘载部上，因此可以将不同的功率开关组件的温度状况通过金属材质的乘载部实时传递到控制模块上，使得控制模块可以实时感测每个功率开关组件的工作温度，并根据温度变化关闭或是启动功率开关组件，以减少每个功率开关组件与控制模块的烧毁情形。此外，通过不同的导线架设计，可以令控制模块得到电源金属线的支撑，使得控制模块更稳固的配置在导线架上，提高封装工艺的良率。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书所做的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (6)

1.一种驱动芯片封装结构，其特征在于，包括：
第一晶粒乘载部；
第二晶粒乘载部，所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部相邻配置，其中所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部之间具备间隙；
第一功率开关组件，配置于所述第一晶粒乘载部上；
第二功率开关组件，配置于所述第二晶粒乘载部上；
控制模块，至少部分配置于所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部上；以及
封装体，用以封装所述第一晶粒乘载部、所述第二晶粒乘载部、所述第一功率开关组件、所述第二功率开关组件以及所述控制模块。
2.如权利要求1所述的驱动芯片封装结构，其特征在于，所述第一功率开关组件还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管。
3.如权利要求1所述的驱动芯片封装结构，其特征在于，所述第二功率开关组件还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管。
4.一种驱动芯片封装结构，其特征在于，包括：
第一晶粒乘载部；
第二晶粒乘载部，所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部相邻配置，其中所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部之间具备间隙；
电源金属线，配置于所述第一晶粒乘载部与所述第二晶粒乘载部之间，其中所述电源金属线与所述第一晶粒乘载部之间具备间隙，以及所述电源金属线与所述第二晶粒乘载部之间具备间隙；
第一功率开关组件，配置于第一晶粒乘载部上；
第二功率开关组件，配置于第二晶粒乘载部上；
控制模块，至少部分配置于所述第一晶粒乘载部、所述电源金属线与所述第二晶粒乘载部上；以及
封装体，用以封装所述第一晶粒乘载部、所述第二晶粒乘载部、所述电源金属线、所述第一功率开关组件、所述第二功率开关组件以及所述控制模块。
5.如权利要求4所述的驱动芯片封装结构，其特征在于，所述第一功率开关组件还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管。
6.如权利要求4所述的驱动芯片封装结构，其特征在于，所述第二功率开关组件还包括P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管。
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