[实用新型]一种氮化镓器件的封装结构有效

专利信息
申请号: 202022128780.1 申请日: 2020-09-24
公开(公告)号: CN213519942U 公开(公告)日: 2021-06-22
发明(设计)人: 陈敏;戴维;孙春明;郑超;欧新华;袁琼 申请(专利权)人: 上海芯导电子科技股份有限公司
主分类号: H01L25/07 分类号: H01L25/07;H01L29/778;H01L29/78;H01L23/488;H01L23/13;H01L23/14;H01L23/367;H01L23/373
代理公司: 上海申新律师事务所 31272 代理人: 党蕾
地址: 200120 上海市浦东新区中国*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 氮化 器件 封装 结构
【说明书】:

本实用新型属于半导体功率器件的封装技术领域,尤其涉及一种氮化镓器件的封装结构,包括一基板、一氮化镓芯片以及一硅芯片;还包括;背板,设置于基板上,背板背向基板的一面设有两个沟槽,分别用于放置氮化镓芯片和硅芯片,两个沟槽部分交叉,以使硅芯片与氮化镓芯片部分接触。本实用新型的技术方案具有如下优点或有益效果:提供一种氮化镓器件的封装结构,通过在一块背板上设置两个沟槽即可实现对氮化镓器件的封装,降低封装成本及风险;同时,沟槽结构使得背板与芯片的背部结合更紧密,增强了对芯片的散热能力;此外,本实用新型的氮化镓芯片和硅芯片之间无需通过打线连接,避免了打线引入的电阻。

技术领域

本实用新型属于半导体功率器件的封装技术领域,尤其涉及一种氮化镓器件的封装结构,以实现降低氮化镓器件的寄生电阻。

背景技术

在半导体领域中,氮化镓(GaN)器件属于宽禁带半导体器件,禁带宽度为3.4eV,而传统硅器件的禁带宽度只有1.12eV。由于氮化镓器件的禁带宽带较大,因此具有耐高压、耐高温等优点,逐渐占据了电力电子领域中的多个应用领域。

常规的GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor,高电子迁移率晶体管)功率器件是一种常开型器件,需要在GaN器件的栅极上施加负压才能关断源漏沟道,这种负压关断的形式较难直接应用于目前现有的电路拓扑结构中。如图1所示,设置一个低压的NMOS管,使得NMOS管的漏极与GaN器件的源极相连,NMOS管的源极与GaN器件的栅极相连,这样形成一个共源共栅级联结构。这种共源共栅级联结构通过控制NMOS管的栅极开关,来控制整体结构的开和关,以整体封装的形式实现了GaN器件的常关特征。

但上述共源共栅级联结构的封装结构存在一些缺陷,如图2所示,现有技术中的共源共栅级联结构需要多个背板(背板1、背板2、背板3),其中,背板2用于对GaN器件进行固定和散热,背板3用于对NMOS管进行固定和散热,背板1设置于背板2和背板3之间,用于隔绝背板2和背板3的电学特征,且NMOS管和GaN器件之间因通过打线相连而存在线阻。上述封装结构使得现有的氮化镓器件封装成本较高、风险较大,且寄生电阻高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种氮化镓器件的封装结构。

具体技术方案如下:

本实用新型包括一种氮化镓器件的封装结构,包括一基板、一氮化镓芯片以及一硅芯片;还包括:

一背板,设置于所述基板上,所述背板背向所述基板的一面设有两个沟槽,分别用于放置所述氮化镓芯片和所述硅芯片,两个所述沟槽部分交叉,以使所述硅芯片与所述氮化镓芯片部分接触。

优选的,两个所述沟槽包括一第一沟槽和一第二沟槽,所述第一沟槽用于放置所述硅芯片,所述第二沟槽用于放置所述氮化镓芯片;

所述第一沟槽的深度小于所述第二沟槽的深度,以使所述硅芯片的背面与所述氮化镓芯片的正面接触。

优选的,所述硅芯片背面的漏极与所述氮化镓芯片正面的源极之间通过导电银胶相连。

优选的,所述封装结构还包括一第一卡位边框,设置于所述第一沟槽上,并与所述第一沟槽的形状及尺寸适配,用于限制所述硅芯片的放置位置。

优选的,所述封装结构还包括一第二卡位边框,设置于所述第二沟槽上,并与所述第二沟槽的形状及尺寸适配,用于限制所述氮化镓芯片的放置位置。

优选的,所述背板的材质为铜。

优选的,所述硅芯片为NMOS管,所述NMOS管的漏极与所述氮化镓芯片的源极连接,所述NMOS管的源极与所述氮化镓芯片的栅极连接。

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