[發明專利]一種基于QFN外形的氮化鎵半導體器件

有效

• 申請號: 202211133712.1
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115223961B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 姜旭波;楊曉俊;尹飛
• 申請（專利權）人: 中科華藝（天津）科技有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/495;H01L25/07
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 李震勇

本發明提供了一種基于QFN外形的氮化鎵半導體器件，包括框架，其包括基島和兩個管腳，所述基島上固設有一個耗盡型氮化鎵MOSFET和一個增強型硅基MOSFET，且所述耗盡型氮化鎵MOSFET的G極和增強型硅基MOSFET的S極電連接，所述增強型硅基MOSFET的G極與框架的其中一個管腳電連接，所述耗盡型氮化鎵MOSFET的D極與框架的另一個管腳電連接，所述耗盡型氮化鎵MOSFET的S極與增強型硅基MOSFET的D極連接。本發明采用增強型硅基MOSFET控制耗盡型氮化鎵MOSFET的開閉，從而使得氮化鎵適用范圍更廣，提高電路導通后的整體電流。

技術領域

本發明屬于半導體領域，尤其是涉及一種基于QFN外形的氮化鎵半導體器件。

背景技術

在現有技術中，MOSFET產品大多為硅基MOSFET，但是對于硅制造出的MOSFET而言，由于材料特性的影響，所能承受的電壓較低，頻率受限，而且對溫度要求較高，抗輻射能力較差；現有的材料中，GaN MOSFET是替代硅基MOSFET的主要發展方向。

但是現有的GaN MOSFET在使用中，往往耗盡形的MOSFET由于其器件開關損耗小，具有對稱的傳導特性，而且單體耗盡型工作模式是在GaN HEMT制備過程中自然形成的模式，具有較好的穩定性和成熟的制備工藝，但是其由于是常開型器質件，不易控制，在實際生活中的應用具有一定局限性；但是對于適用范圍更廣闊的增強型的GaN MOSFET而言，其制備難度較大，加工工藝相對薄弱，不利于批量生產，普及應用，而且雖然現有技術中雖然有部分產品可以利用硅基MOSFET與GaN MOSFET組合使用，但是由于在一個電子器件中封裝兩兩個級以上的MOSFET，其產品發熱較為嚴重，如何實現更好的散熱同樣是目前急需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種基于QFN外形的氮化鎵半導體器件，以通提高耗盡型氮化鎵 MOSFET的適用范圍，同時提高產品的散熱性能。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于QFN外形的氮化鎵半導體器件，包括框架，其包括基島和兩個管腳，所述基島上固設有一個耗盡型氮化鎵MOSFET和一個增強型硅基MOSFET，且所述耗盡型氮化鎵MOSFET的G極和增強型硅基MOSFET的S極電連接，所述增強型硅基MOSFET的G極與框架的其中一個管腳電連接，所述耗盡型氮化鎵MOSFET的D極與框架的另一個管腳電連接，所述耗盡型氮化鎵MOSFET的S極與增強型硅基MOSFET的D極連接。

進一步的，所述基島表面中部設有絕緣層，耗盡型氮化鎵MOSFET的G極和增強型硅基MOSFET的S極分別通過第一導線與基島電連接；所述耗盡型氮化鎵MOSFET的S極與增強型硅基MOSFET的D極通過第二導線電連接，且第二導線置于絕緣層上方。

進一步的，所述絕緣層為陶瓷基板，所述陶瓷基板的面積小于基島的面積。

進一步的，所述第一導線與基島上表面邊緣電連接。

進一步的，所述陶瓷基板的兩側板面分別電鍍有導電層。

進一步的，兩個所述管腳靠近基島一側經過半蝕刻處理，所述增強型硅基MOSFET的G極與其中一個管腳的半蝕刻區域通過第三導線電連接，所述耗盡型氮化鎵MOSFET的D極與另一個管腳的半蝕刻區域通過第四導線電連接，兩塊所述管腳的半蝕刻區域被環氧樹脂包裹，使得第三導線、第四導線和管腳的半蝕刻區域固定，所述管腳的非半蝕刻區域暴露在環氧樹脂外部。

進一步的，所述基島固定耗盡型氮化鎵 MOSFET和一個增強型硅基MOSFET的板面被環氧樹脂包裹，基島另一面暴露在環氧樹脂外部。

進一步的，所述基島一側或多側邊緣開有鎖膠槽口。

進一步的，兩所述管腳邊緣向外延伸出鎖膠頭。