[實用新型]氮化鎵基大功率芯片散熱結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920060270.6
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN201438472U
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張珠文;袁富勝;李宏彥;王維昀
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市福地電子材料有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01S5/32;H01S5/024
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 梁永宏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及大功率芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種散熱效果好的氮化鎵基大功率芯片側(cè)面出光結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的氮化鎵(GaN)基大功率芯片，包括三氧化二鋁(Al₂O₃)襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設(shè)置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，P電極金絲焊接在P型氮化鎵子層，N電極金絲焊接在N型氮化鎵子層，三氧化二鋁襯底層本身不導(dǎo)電，導(dǎo)熱能力差，現(xiàn)有的氮化鎵基大功率芯片散熱效果不好，影響芯片的使用壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種散熱效果好的氮化鎵基大功率芯片側(cè)面出光結(jié)構(gòu)。

氮化鎵基大功率芯片散熱結(jié)構(gòu)，包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設(shè)置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，三氧化二鋁襯底層的下面設(shè)置有散熱金屬層。

其中，散熱金屬層通過導(dǎo)電金屬塊與N型氮化鎵子層連接。

其中，P電極金絲焊接在P型氮化鎵子層。

其中，P型氮化鎵子層上面設(shè)置有透明導(dǎo)電層，P電極金絲焊接在透明導(dǎo)電層。

其中，透明導(dǎo)電層通過一次性蒸鍍固定在P型氮化鎵子層的上面。

其中，散熱金屬層通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層的下面。

其中，導(dǎo)電金屬塊通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層的側(cè)面。

從以上的技術(shù)方案可以看出，本實用新型包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設(shè)置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，三氧化二鋁襯底層的下面設(shè)置有散熱金屬層。本實用新型增加散熱金屬層，可將氮化鎵基大功率芯片產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去，散熱效果好，可延長芯片的使用壽命。

進一步，本技術(shù)方案的散熱金屬層通過導(dǎo)電金屬塊與N型氮化鎵子層連接。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的P電極金絲焊接在P型氮化鎵子層，N電極金絲焊接在N型氮化鎵子層，本技術(shù)方案不需要焊接N電極金絲，散熱金屬層和導(dǎo)電金屬塊即可作為N電極，本實用新型可降低制造成本，降低產(chǎn)品不良率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中AA的剖視圖；

圖3為圖1的分解示意圖；

圖4為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的分解示意圖。

具體實施方式

實施例一

參見圖1圖2圖3。氮化鎵基大功率芯片散熱結(jié)構(gòu)，包括三氧化二鋁襯底層14和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設(shè)置在三氧化二鋁襯底層14的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層12和N型氮化鎵子層13組成，P型氮化鎵子層12位于N型氮化鎵子層13的上方，三氧化二鋁襯底層14的下面設(shè)置有散熱金屬層16。

本實用新型增加散熱金屬層16，可將氮化鎵基大功率芯片產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去，散熱效果好，可延長芯片的使用壽命。

本實施例中，散熱金屬層16通過導(dǎo)電金屬塊15與N型氮化鎵子層13連接。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的P電極金絲10焊接在P型氮化鎵子層12，N電極金絲焊接在N型氮化鎵子層13，本技術(shù)方案不需要焊接N電極金絲，散熱金屬層16和導(dǎo)電金屬塊15即可作為N電極，本實用新型可降低制造成本，降低產(chǎn)品不良率。

本實施例中，P型氮化鎵子層12上面設(shè)置有透明導(dǎo)電層11(ITO)，P電極金絲10焊接在透明導(dǎo)電層11。透明導(dǎo)電層11可使得P型氮化鎵子層12導(dǎo)電均勻。透明導(dǎo)電層11通過一次性蒸鍍固定在P型氮化鎵子層12的上面。當然，也可不設(shè)置透明導(dǎo)電層11，P電極金絲10直接焊接在P型氮化鎵子層12，降低制造成本。

上述散熱金屬層16通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層14的下面；導(dǎo)電金屬塊15通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層14的側(cè)面。實際生產(chǎn)中，一次蒸鍍可同時產(chǎn)生散熱金屬層16和導(dǎo)電金屬塊15。散熱金屬層16和導(dǎo)電金屬塊15的材料可為銅或鋁。

參見圖1。本實施例中，在相鄰的兩塊氮化鎵基大功率芯片的中間打一個圓孔，每塊氮化鎵基大功率芯片的邊緣各占半個圓孔，然后在這半個圓孔中進行蒸鍍形成導(dǎo)電金屬塊15，導(dǎo)電金屬塊15呈半圓狀或半圓環(huán)狀。

需要說明的是，為降低生產(chǎn)成本，也可在相鄰的四塊氮化鎵基大功率芯片的中間打一個圓孔，即每塊氮化鎵基大功率芯片各占四分之一個圓孔，然后在四分之一個圓孔中進行蒸鍍形成導(dǎo)電金屬塊15。

實施例二