[發明專利]功率元件封裝結構

無效

• 申請號: 201110068111.2
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102569216A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 彭錦星;李明林;賴信助;張慧如
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/64
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明是有關于一種功率元件的封裝結構，且特別是有關于一種整合電容、電阻于功率元件(power?device)的封裝結構。

背景技術

如圖1所示為傳統封裝結構。該封裝結構包括有一金屬基板28B與功率元件20，并以一封裝膠體23封裝。該金屬基板28B包括有一個固鎖區21與一中央平區22。該固鎖區21具有一孔洞26，該固鎖區21暴露于一封裝膠體23外，利用該孔洞26以便于固鎖該封裝結構至一主機板或一基板或其它金屬散熱片上，可幫助散熱。該金屬基板28B于該中央平坦區22延伸一中央金屬腳D。而一第一金屬腳G與第二金屬腳S是與該中央金屬腳D共平面配置，且分別配置在該中央金屬腳D的兩側。該功率元件20配置在該金屬基板28B的中央平坦區22，該功率元件20具有柵極接點GT、漏極接點DT、以及源極接點ST，使三個接點分別以一金屬線24電性連接至金屬腳G、金屬腳D、以及金屬腳S。

因此，如上的現有功率元件的封裝結構皆不包含電容，而是將電容設置在封裝結構的外部，然后電性連接至封裝單元內部。此一結構設計使得功率元件與電容之間有較長的金屬導線路徑，也產生較高的寄生電感效應，同時也增加了能量的耗損。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功率元件封裝結構，借由整合電容單元至封裝結構內部中，可以縮小電容單元的體積與減少制造材料成本。由于電容單元位于封裝結構中，同時減短元件之間的導線連接的長度，而可以降低等效串聯電感(equivalent?serial?inductance，ESL)與寄生電感效應，并減少能量耗損。

為實現本發明的目的而提供一種功率元件封裝結構，包含：

金屬基板；

介電材料層，設置于該金屬基板上；

至少一功率元件，設置于該金屬基板上；以及

上金屬層，設置于該介電材料層上，其中該上金屬層與該介電材料層、該金屬基板形成電容單元。

所述的功率元件封裝結構，更包括有封裝膠體封裝保護該金屬基板上的該功率元件、該上金屬層、該介電材料層以及該金屬導線。

該封裝膠體的材料為環氧樹脂。

該功率元件以金屬導線和該金屬基板電性連接。

該金屬基板的材料為鋁或鋁合金。

該金屬基板為一片狀結構，是一體成型。

該金屬基板包括有固鎖區、中央平坦區與中央金屬腳，該中央平坦區位于該固鎖區與該中央金屬腳間。

該固鎖區具有孔洞，該固鎖區暴露于封裝膠體外，使該孔洞以便于固鎖該封裝結構至主機板或基板或其它金屬散熱片上。

該金屬基板于該中央平坦區延伸該中央金屬腳。

所述的功率元件封裝結構，更包括有第一金屬腳與第二金屬腳是與該中央金屬腳共平面配置，且分別配置在該中央金屬腳的兩側。

該中央金屬腳、該第一金屬腳與該第二金屬腳均是分別獨立地配置。

該功率元件配置在該金屬基板的中央平坦區，該功率元件包括有柵極接點、漏極接點以及源極接點，使三個接點分別以金屬導線電性連接至該中央金屬腳、該第一金屬腳、以及該第二金屬腳。

該第一金屬腳與該第二金屬腳具有上表面與該中央金屬腳的上表面成共平面配置，且分別配置在該中央金屬腳的兩側。

該介電材料層配置在該金屬基板的中央平坦區上。

所述的功率元件封裝結構，更包括電阻單元配置在該介電材料層上。

該功率元件包括有源極接點、漏極接點及柵極接點。

該上金屬層以該金屬導線電性連接至該電阻單元，該電阻單元以另一金屬導線電性連接至該功率元件的源極接點，而該金屬基板以該金屬導線電性連接至該漏極接點。

該介電材料層與該功率元件相鄰，而該電阻單元與該上金屬層相鄰。

該電容單元的第一端電性連接至該功率元件的漏極接點，而該電容單元的第二端電性連接至該電阻單元的第一端，該電阻單元的第二端連接到該功率元件的源極接點。

該介電材料層為三氧化二鋁、聚丙烯薄膜、聚乙烯聚脂薄膜或聚酰亞胺薄膜。

為實現本發明的目的還提供一種功率元件封裝結構，包含：

金屬基板；

介電材料層，設置于該金屬基板上；

上金屬層，設置于該介電材料層上；以及

至少一功率元件，設置于該上金屬層上，其中該上金屬層與該介電材料層、該金屬基板形成電容單元。

所述的功率元件封裝結構，更包括有封裝膠體封裝保護該金屬基板上的該功率元件、該上金屬層、該介電材料層以及該金屬導線。