[發明專利]帶電感器模塊的功率半導體系統和制造電感器模塊和帶電感器模塊的功率半導體系統的方法

在審

• 申請號: 201811044846.X
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109474174A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: F.德黑;J.赫格勞爾;P.帕爾姆;A.N.索勒;X.施勒格爾;Z.尤馬爾;M.沃伊諾夫斯基
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H01L25/16;H01F37/00;H01F41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;申屠偉進

1.一種功率半導體系統，包括：

功率級模塊，其包括附接到或嵌入在第一印刷電路板中的一個或多個功率晶體管管芯；以及

電感器模塊，其附接到所述功率級模塊，并且包括電連接到所述功率級模塊的輸出節點的電感器，所述電感器形成于嵌入在第二印刷電路板中的鐵氧體片材以及被圖案化到所述第二印刷電路板中的繞組。

2.如權利要求1所述的功率半導體系統，其中，所述電感器模塊被焊接到所述功率級模塊。

3.如權利要求1所述的功率半導體系統，其中，所述電感器模塊被層壓到所述功率級模塊上。

4.如權利要求1所述的功率半導體系統，其中，所述第二印刷電路板包括：其中嵌入有所述鐵氧體片材的絕緣材料；以及被層壓到在所述鐵氧體片材的相對的側上的所述絕緣材料上的第一金屬片材和第二金屬片材，并且其中，所述繞組由如下形成：被圖案化到所述第一金屬片材和所述第二金屬片材中的金屬跡線；以及在所述第一金屬片材與所述第二金屬片材之間延伸并且連接所述金屬跡線以形成一個或多個線圈的多個導電過孔。

5.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述多個導電過孔中的每個單獨的導電過孔被部署在形成于所述鐵氧體片材中的不同的通孔中。

6.如權利要求5所述的功率半導體系統，其中，形成在所述鐵氧體片材中的所述通孔的側壁被電絕緣材料覆蓋。

7.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述多個導電過孔與所述鐵氧體片材電絕緣。

8.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述鐵氧體片材具有多個延長的開口，并且其中，第一組的所述多個導電過孔通過所述延長的開口中的第一延長的開口，并且第二組的所述多個導電過孔通過所述延長的開口中的第二延長的開口，以連接所述金屬跡線并且形成所述一個或多個線圈。

9.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述多個導電過孔中的每個單獨的導電過孔被填充有金屬。

10.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述鐵氧體片材被圖案化到延長的環線圈中，并且其中，第一組的所述多個導電過孔沿著所述環線圈的第一外部延長側延伸，第二組的所述多個導電過孔沿著所述環線圈的第一內部延長側延伸，第三組的所述多個導電過孔沿著所述環線圈的第二內部延長側延伸，并且第四組的所述多個導電過孔沿著所述環線圈的第二外部延長側延伸，以連接所述金屬跡線并且形成所述一個或多個線圈。

11.如權利要求4所述的功率半導體系統，其中，所述多個導電過孔中的每個單獨的導電過孔具有在80微米至300微米的范圍中的直徑。

12.如權利要求1所述的功率半導體系統，其中，所述功率級模塊包括降壓轉換器的被耦合在開關節點處的高側功率晶體管和低側功率晶體管，并且其中，所述功率級模塊的所述輸出節點被電連接到所述開關節點。

13.如權利要求12所述的功率半導體系統，其中，所述電感器模塊的所述電感器具有至少300nH的電感。

14.一種制造功率半導體系統的方法，所述方法包括：

提供功率級模塊，所述功率級模塊包括附接到或嵌入在第一印刷電路板中的一個或多個功率晶體管管芯；以及

將電感器模塊附接到所述功率級模塊，所述電感器模塊包括電連接到所述功率級模塊的輸出節點的電感器，所述電感器形成于嵌入在第二印刷電路板中的鐵氧體片材以及被圖案化到所述第二印刷電路板中的繞組。

15.如權利要求14所述的方法，其中，將所述電感器模塊附接到所述功率級模塊包括：將所述電感器模塊焊接到所述功率級模塊。