[發(fā)明專利]一種板級GaN半橋功率器件及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110146626.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112967932A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙鐵良;樊嘉杰;張國旗
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/498;H01L27/088
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;趙旭

本發(fā)明公開了板級GaN半橋功率器件及其制備方法，屬于電氣領(lǐng)域，方法包括：S1獲取包括金屬芯板和絕緣底板的PCB板；S2在金屬芯板的頂面加工出第一圖形，在第一圖形上生長金屬形成第一圖形層；S3將GaN MOS Die固定在第一圖形層上；S4將銅箔通過固化片壓合在固晶后的PCB板的頂面上；S5在銅箔上鉆孔，且鉆孔的深度止于GaN MOS Die或金屬芯板；S6通過生長金屬填平鉆孔；S7在銅箔上加工出第二圖形，在第二圖形上生長金屬形成第二圖形層；S8將驅(qū)動IC及被動元件固定在第二圖形層上；S9從頂面壓合絕緣頂板進(jìn)行頂面密封；S10去除絕緣底板，在金屬芯板的底面加工出第三圖形，在第三圖形上生長金屬形成與銅箔連接的第三圖形層。本發(fā)明能夠提高加工效率，還能夠降低寄生電感。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種板級GaN半橋功率器件及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著封裝技術(shù)和集成電路的發(fā)展，小型化、模塊化已成為功率半導(dǎo)體器件的重要發(fā)展方向和趨勢之一，目前已在白色家電，消費電子等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

GaN半橋功率器件因其小型化和模塊化的特點，已成為目前使用較為廣泛的功率器件。現(xiàn)有技術(shù)中，GaN半橋功率器件在生成時，多是采用銅框架結(jié)構(gòu)，再塑封料灌封封裝，其中，功率GaN Mos、驅(qū)動IC和框架在同一層，并且采用打線(銅線或鋁線)互聯(lián)，這就導(dǎo)致：寄生電感大；加工效率低，制作成本高，可靠性低；灌封封裝過程中需要塑封模具，脫模相對比較困難，從而影響GaN半橋功率器件的使用效果和生成效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的GaN半橋功率器件生成效率低、寄生電感影響使用的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種板級GaN半橋功率器件及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供一種板級GaN半橋功率器件的制備方法，包括以下步驟：

S1、獲取PCB板，所述PCB板包括金屬芯板和覆蓋在所述金屬芯板的底面的絕緣底板；

S2、在所述金屬芯板的頂面加工出第一圖形，并在所述第一圖形上生長金屬，形成第一圖形層；

S3、將GaN MOS Die固定在所述第一圖形層上；

S4、再將銅箔通過固化片壓合在固定好GaN MOS Die后的PCB板的頂面上；

S5、在銅箔上鉆孔，且鉆孔的深度止于所述GaN MOS Die或者所述金屬芯板；

S6、通過生長金屬填平所述鉆孔，使GaN MOS Die和金屬芯板均與銅箔導(dǎo)通；

S7、在銅箔上加工出第二圖形，并在所述第二圖形上生長金屬，形成第二圖形層；

S8、將驅(qū)動IC以及相應(yīng)的被動元件固定在所述第二圖形層上；

S9、再從頂面壓合絕緣頂板進(jìn)行頂面密封；

S10、去除金屬芯板底面覆蓋的絕緣底板，在金屬芯板的底面加工出第三圖形，并在第三圖形上生長金屬，形成第三圖形層，其中第三圖形層與銅箔連接。

優(yōu)選的，在S2、S6、S7和S10中，通過電鍍的方式生長金屬。

優(yōu)選的，在S2、S7和S10中，均通過刻蝕的方式加工所述第一圖形、所述第二圖形和所述第三圖形。

優(yōu)選的，在S5中，通過激光進(jìn)行鉆孔。

優(yōu)選的，在S2中，第一圖形層的厚度在2oz以上。

優(yōu)選的，在S3中，通過SMT或者固晶機(jī)將GaN MOS Die固定在所述第一圖形層上。

優(yōu)選的，在將GaN MOS Die固定在所述第一圖形層上之前，先在第一圖形層上印刷錫膏。