[发明专利]功率半导体装置及使用该装置的电路模块

说明书

技术领域

本发明关于一种功率半导体装置及使用该装置的电路模块，尤指一种具有高电流与低热阻(high current and low thermal resistance)特性的功率半导体装置及使用该装置的电路模块。

背景技术

功率半导体装置，例如功率场效应晶体管(Power FET)或功率二极管(Power diode)等，已广泛地应用在各种电源电路中，以提供例如开关等功能。然而，为适应各种电源电路高功率与高效能的要求，功率半导体装置也逐渐向容许较高电流流经内部电极以及具有低热阻等特性的方向发展。

请参阅图1，其为公知功率场效应晶体管与电路板连接的侧截面示意图。如图所示，公知功率场效应晶体管1以表面黏着技术(SMT)黏着于电路板2上，且功率场效应晶体管1包含半导体芯片封装体11以及框体12，其中该半导体芯片封装体11由半导体芯片(未标注)以及封装物质构成，而该半导体芯片具有栅极(Gate)13、源极(Source)14以及漏极(Drain)15。栅极13及源极14设置于半导体芯片封装体11的底面，且可通过黏着层3分别与电路板2上对应的接触部21连接，以使栅极13及源极14与电路板2形成信号与电性连接。漏极15与框体12中的导接脚16连接，且可通过导接脚16向外延伸并利用黏着层3与电路板2上对应的接触部21连接，如此便可使漏极15与电路板2形成电性连接。另外，半导体芯片封装体11与框体12可利用黏着材料17将两者固定在一起。

由于传统的功率场效应晶体管1通过表面黏着技术将栅极13、源极14以及漏极15与电路板2连接，同样使半导体芯片封装体11贴附在电路板2上，然而当功率场效应晶体管1运作时，半导体芯片封装体11中的半导体芯片将会产生热量，而半导体芯片所产生的热量可通过例如传导的方式朝各方向传递，但由于电路板2为热的不良导体，且电路板2的表面上可能设置有其它耐温较低的电子元件(未标注)，因此当半导体芯片所产生的热向电路板2方向传导时，将使热量累积于电路板2与半导体芯片封装体11之间，致使温度升高而影响散热，更甚者将会造成电路板2上耐温较低的电子元件损坏或是影响其运作效能。

另外，由于栅极13及源极14由半导体芯片封装体11的底面直接与电路板2连接，因此功率场效应晶体管1的导通电流必须经由已形成于电路板2上的导电线路(conductive trace)来传输，但是由于电路板2上的导电线路通过铜箔形成，虽然铜箔为电的良导体但是由于其截面积较小，因而无法传输较大的导通电流。另外，由于功率场效应晶体管1的漏极15与导接脚16连接，由于导接脚16的截面积较小，因此同样无法传输较大的导通电流。由此可知，传统的功率场效应晶体管1因封装结构设计不良而无法达到具高电流与低热阻等特性的要求。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷，且能具有良好散热功效以及可传输较大导通电流的功率半导体装置及使用该功率半导体装置的电路模块，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种功率半导体装置，该功率半导体装置容许较高的电流流经内部电极且具有低热阻等特性，从而解决传统功率半导体装置因封装结构设计不良所产生的缺点。

本发明的另一目的在于提供一种功率半导体装置以及使用该功率半导体装置的电路模块，该电路模块利用第一总线及第二总线来连接多个功率半导体装置，使电流经由第一总线与第二总线来传输较大导通电流并通过第一总线与第二总线来进行散热，从而解决公知功率半导体装置因贴附于电路板上所造成的散热效果不佳以及无法传输较大导通电流等缺点。

为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种功率半导体装置，其包括：半导体芯片，具有第一电极以及第二电极，其中第一电极设置在半导体芯片的第一表面，第二电极设置在半导体芯片的第一表面或与第一表面相对的第二表面上；第一导电片，具有第一接触部与第二接触部，其中第二接触部与半导体芯片的第一电极连接；第二导电片，具有第一接触部与第二接触部，其中第二接触部与半导体芯片的第二电极连接；以及封装物质，用于封装半导体芯片、部分第一导电片以及部分第二导电片，并使第一导电片的第一接触部以及第二导电片的第一接触部暴露，从而使功率半导体装置得由第一导电片的第一接触部以及第二导电片的第一接触部供一电流流通。