[发明专利]一种功率半导体器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件结构，其特征在于：包括基板和镶嵌在基板中的芯片阵列，所述芯片阵列和基板的上表面上设置有用于将所述芯片阵列中的芯片的一端并联的顶部公共电极，所述芯片阵列和基板的下表面上设置有用于将所述芯片阵列中的芯片的另一端并联的底部公共电极。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述芯片阵列中的芯片为整流器件，其一端与顶部公共电极连接，另一端与底部公共电极连接。

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述整流器件为PiN二极管、肖特基二极管或MPS二极管，所述PiN二极管、肖特基二极管或MPS二极管的阳极与顶部公共电极连接；PiN二极管、肖特基二极管或MPS二极管的阴极与底部公共电极连接。

4.根据权利要求1所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述芯片阵列中的芯片为开关器件，所述开关器件为功率MOSFET管、IGBT管、三极管或晶闸管；所述设置在芯片阵列和基板上表面上的顶部公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，功率MOSFET管的栅极、IGBT管的发射极、三极管的发射极或晶闸管的发射极与第一公共电极连接，功率MOSFET管的源极、IGBT管的基极、三极管的基极或晶闸管的基极与第二公共电极连接，功率MOSFET管的漏极、IGBT管的集电极、三极管的集电极或晶闸管的集电极与底部公共电极连接。

5.根据权利要求1所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述芯片阵列中的芯片包括IGBT管和快恢复二极管；所述设置在芯片阵列和基板上表面上的顶部公共电极包括第一公共电极和第二公共电极；所述IGBT管的发射极与快恢复二极管的阳极通过第一公共电极进行连接，所述IGBT管的集电极与快恢复二极管的阴极通过底部公共电极连接，所述IGBT管的基极与第二公共电极连接。

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述芯片的面积小于10平方毫米。

7.根据权利要求1～6任一项所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述基板为陶瓷基板。

8.根据权利要求7所述的功率半导体器件结构，其特征在于：所述陶瓷基板为低温共烧陶瓷基板。

9.根据权利要求7所述的功率半导体器件结构，其特征在于：芯片阵列中的芯片在基板上等间距排列。

10.一种权利要求1～9任一项所述功率半导体器件结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.在陶瓷基板上钻取多个孔；

S2.将陶瓷基板烧结硬化；

S3.将直径大于上述孔的直径的单晶硅小球镶嵌于陶瓷基板上；

S4.在陶瓷基板的正面及反面涂覆玻璃胶；

S6.使玻璃胶在高温下硬化；

S7.对陶瓷基板的正面进行研磨、抛光使其正面平整；

S8.对陶瓷基板的反面进行研磨、抛光使其反面平整；

S9.经过对陶瓷正反面的研磨、抛光后，在单晶硅小球剩余的部分上制造芯片；

S10.在陶瓷基板和芯片的上表面上淀积金属并进行图形化，形成顶部公共电极；

S11.在陶瓷基板和芯片的下表面上淀积金属并进行图形化，形成底部公共电极。