[发明专利]双向耐压碳化硅固态开关

权利要求书

1.一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：包括碳化硅芯片、转接板（2）、定位板、键合层，碳化硅芯片包括碳化硅上芯片（11）与碳化硅下芯片（12），转接板（2）的中间内嵌有若干个纵向贯穿转接板（2）的互联金属柱（4），定位板包括上定位板（31）和下定位板（32），键合层包括上键合层（51）和下键合层（52）；上定位板（31）用于将碳化硅上芯片（11）固定于上键合层（51）上，下定位板（32）用于将碳化硅下芯片（12）固定于下键合层（52）上；碳化硅上芯片（11）、上定位板（31）通过上键合层（51）与转接板（2）上表面连接，碳化硅下芯片（12）、下定位板（32）通过下键合层（52）与转接板（2）下表面连接；所述转接板（2）的中间内嵌有若干个纵向贯穿转接板（2）的互联金属柱（4），通过互联金属柱（4）实现电学互联。

2.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述碳化硅上芯片（11）的阴极通过上键合层（51）与转接板（2）连接；碳化硅上芯片（11）是碳化硅门极可关断晶闸管芯片，或者是碳化硅集成门极换流晶闸管芯片，或者是碳化硅绝缘栅双极型晶体管芯片。

3.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述碳化硅下芯片（12）的阳极通过下键合层（52）与转接板（2）连接在一起；碳化硅下芯片（12）是碳化硅PiN二极管芯片，或者是碳化硅肖特基势垒二极管芯片，或者是碳化硅结势垒肖特基二极管芯片。

4.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述转接板（2）的材料是陶瓷，或高纯绝缘碳化硅，或高纯氮化铝，或玻璃；转接板（2）的厚度小于或等于1mm，转接板（2）的中间设置有若干个纵向通孔，通孔中填充金属形成互联金属柱（4）。

5.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述定位板中间设置有芯片定位孔，用于固定碳化硅芯片，芯片定位孔的横截面面积大于或等于相应固定的碳化硅芯片的横截面面积，芯片定位孔的厚度小于相应固定的碳化硅芯片的厚度，芯片定位孔的形状与相应固定的碳化硅芯片的外形一致，即上定位板（31）的芯片定位孔的形状与上碳化硅芯片的形状一致，下定位板（32）的芯片定位孔的形状与下碳化硅芯片的形状一致。

6.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述定位板的材料均采用陶瓷，或高纯绝缘碳化硅，或高纯氮化铝，或玻璃。

7.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述转接板（2）和定位板之间通过烧结、或沉积、或键合方式连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述碳化硅芯片与定位板之间的空隙处设置有起填充作用的绝缘钝化层（6）。

9.根据权利要求8所述的一种双向耐压碳化硅固态开关，其特征在于：所述绝缘钝化层（6）的材料采用聚酰亚胺，或氧化硅，或氮化硅。