一种基于制造技术

本实用新型专利技术属于功率半导体器件技术领域，具体公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于SOT
‑
227封装模块的封装结构


[0001]本技术属于功率半导体模块的封装
，特别是一种基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构
。

技术介绍

[0002]宽禁带功率半导体器件相比传统
Si IGBT
器件具有高开关速度的优势，然而在高开关速度下，宽禁带功率半导体器件对封装引入的寄生参数更加敏感，例如，共源杂散电感会降低开关速度，干扰驱动回路，导致开关损耗升高，严重时可能影响到器件的正常开关，从而降低系统效率和安全运行
。
[0003]传统
SOT
‑
227
封装模块的封装结构中存在共源杂散电感，且无法适应多个芯片并联
。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提出一种基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，可实现极低的共源杂散电感
、
兼容多芯片并联的结构布局的封装结构
。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]在第一个实施例中，一种基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，包括矩形的覆铜陶瓷基板
、
键合线和功率半导体芯片，所述覆铜陶瓷基板的背面具有下层铜箔，所述覆铜陶瓷基板的正面具有上层铜箔，所述上层铜箔包括驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔，所述功率半导体芯片焊接在正极铜箔，所述功率半导体芯片的电极分别通过键合线与对应的驱动源极铜箔
、
负极铜箔和驱动栅极铜箔电性连接；
[0007]所述驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔分别延伸至覆铜陶瓷基板正面的四个边角处
。
[0008]在第一个实施例中，作为优选的，所述功率半导体芯片的源极单独引出键合线连接驱动源极铜箔，以降低换流回路的共源电感
、
以及降低功率半导体芯片功率回路和驱动回路的耦合
。
[0009]在第一个实施例中，作为优选的，所述驱动源极铜箔延伸至所述正极铜箔和驱动栅极铜箔之间的间隔处，以便于功率半导体芯片的源极通过键合线连接驱动源极铜箔
。
[0010]在第一个实施例中，作为优选的，所述功率半导体芯片有两个且通过正极铜箔并联，两个所述功率半导体芯片以陶瓷基板的横向轴线为对称中心对称布置
。
[0011]在第一个实施例中，作为优选的，所述负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔中的一个或多个的表面具有阻焊层，该阻焊层用于将对应的铜箔表面分隔出用于焊接连接铜箔的连接区域
。
[0012]在第一个实施例中，作为优选的，所述驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔的连接区域分别通过连接铜箔与4个接线端子连接，所述接线端子以所述覆铜陶瓷基板的中心对中心十字对称分布
。
[0013]在第一个实施例中，作为优选的，所述接线端子与所述陶瓷基板的垂向距离相同
。
[0014]在第一个实施例中，作为优选的，所述陶瓷基板氮化铝基板，所述下层铜箔为与散热器连接的散热层
。
[0015]在第一个实施例中，作为优选的，所述下层铜箔的边缘一周刻蚀有
Dimple
孔
。
[0016]在第一个实施例中，一种基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，包括矩形的覆铜陶瓷基板
、
键合线
、
肖特基二极管和功率半导体芯片，所述覆铜陶瓷基板的背面具有下层铜箔，所述覆铜陶瓷基板的正面具有上层铜箔，所述上层铜箔包括驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔，所述肖特基二极管和功率半导体芯片均焊接在正极铜箔以实现并联，所述肖特基二极管和功率半导体芯片的电极分别通过键合线与对应的驱动源极铜箔
、
负极铜箔和驱动栅极铜箔进行电性连接；
[0017]所述驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔分别延伸至覆铜陶瓷基板正面的四个边角处
。
[0018]使用本技术的有益效果是：
[0019]根据本技术实施例的封装结构，通过各金属层图案优化
、
功率半导体芯片的紧凑布局
、
端子的位置设置，实现了较小的换流回路路径长度，减小了换流回路的寄生电感值，有助于降低功率半导体芯片的关断过电压和开关震荡
。
此外，驱动回路采用
Kelvin
连接方式，降低共源电感，有助于减小主功率回路和驱动回路的电磁耦合；同时驱动端子到并联芯片的距离一致，可以实现并联芯片驱动特性的一致性
。
[0020]根据本技术实施例的封装结构，通过采用氮化铝
(AlN)
覆铜陶瓷基板，且直接与散热器相连的方式，可以有效提高散热性能
。
此外，覆铜陶瓷基板的铜箔边缘刻蚀了
Dimple
孔，用于释放应力，有助于提高功率模块在应用中经受热应力循环下的寿命
。
[0021]根据本技术实例施的封装结构，通过合理的
DBC
基板布局优化，实现了紧凑
、
兼容多颗芯片并联
、
高可靠性和低杂散电感的封装模块
。
所述的封装方法，为该封装结构提供了可靠的加工方法，使得该封装结构得以实现，且成本低
、
加工质量可靠
。
附图说明
[0022]图1为实施例1中覆铜陶瓷基板的侧视图
。
[0023]图2为实施例1中覆铜陶瓷基板的后视图
。
[0024]图3为实施例1中覆铜陶瓷基板的轴侧示意图
。
[0025]图4为实施例1中芯片布局示意图
。
[0026]图5为实施例1中内部结构轴侧示意图
。
[0027]图6为实施例1中内部结构去掉接线端子后的示意图
。
[0028]图7为实施例1中外部结构轴侧示意图
。
[0029]图8为实施例1中外部结构的后部示意图
。
[0030]图9为实施例1中的电路拓扑图
。
[0031]图
10
为实施例2中芯片布局示意图
。
[0032]图
11
为实施例2中内部结构轴侧示意图
。
[0033]图
12
为实施例2中外部结构轴侧示意图
。
[0034]图
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，其特征在于：包括矩形的覆铜陶瓷基板
、
键合线和功率半导体芯片，所述覆铜陶瓷基板的背面具有下层铜箔，所述覆铜陶瓷基板的正面具有上层铜箔，所述上层铜箔包括驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔，所述功率半导体芯片焊接在正极铜箔，所述功率半导体芯片的电极分别通过键合线与对应的驱动源极铜箔
、
负极铜箔和驱动栅极铜箔进行电性连接；所述驱动源极铜箔
、
负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔分别延伸至覆铜陶瓷基板正面的四个边角处
。2.
根据权利要求1所述的基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，其特征在于：所述功率半导体芯片的源极单独引出键合线连接驱动源极铜箔，以降低换流回路的共源电感
、
以及降低功率半导体芯片功率回路和驱动回路的耦合
。3.
根据权利要求2所述的基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，其特征在于：所述驱动源极铜箔延伸至所述正极铜箔和驱动栅极铜箔之间的间隔处，以便于功率半导体芯片的源极通过键合线连接驱动源极铜箔
。4.
根据权利要求1所述的基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，其特征在于：所述功率半导体芯片有两个且通过正极铜箔并联，两个所述功率半导体芯片以陶瓷基板的横向轴线为对称中心对称布置
。5.
根据权利要求1所述的基于
SOT
‑
227
封装模块的封装结构，其特征在于：所述负极铜箔
、
正极铜箔和驱动栅极铜箔中的一个或多个的表面具有阻焊层，该阻焊层用于将对应的铜箔表面分隔出用于焊接连接铜箔的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛锦进，张建行，黄志召，吴其中，吕梦飞，
申请(专利权)人：武汉羿变电气有限公司，
类型：新型
国别省市：