[发明专利]一种宽禁带功率半导体模块封装结构

说明书

本发明提供了一种宽禁带功率半导体模块封装结构，涉及电路器件封装技术领域。结构中驱动隔离保护电路和宽禁带功率半导体器件被封装在多层封装层结构中的不同层中，且被封装为一体；驱动隔离保护电路的驱动隔离控制接口通过多层封装层结构的过孔穿过多层封装层结构中的封装层，与宽禁带功率半导体器件的门极连接；所述脉冲宽度调制信号输入接口和驱动电源输入接口分别通过多层封装层结构的过孔穿过多层封装层结构中的封装层，在多层封装层结构的上表面形成脉冲宽度调制信号输入接口连接点和驱动电源输入接口连接点；所述宽禁带功率半导体器件的漏极和源极露出所述多层封装层结构，在多层封装层结构的上表面形成功率回路接口连接点。

技术领域

本发明涉及电路器件封装技术领域，尤其涉及一种宽禁带功率半导体模块封装结构。

背景技术

当前，在各种电源电路、电机控制器、充电器等需要应用功率模块的电路结构中，一般均需要用到功率半导体模块。其中，宽禁带功率半导体被称为第三代半导体，其材料包括金刚石、SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等。宽禁带功率半导体具有禁带宽度大，电子漂移饱和速度高、介电常数小、导电性能好的特点，其本身具有的优越性质及其在微波功率器件领域应用中潜在的巨大前景，非常适用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件。

当前的宽禁带功率半导体模块封装方式是将宽禁带功率半导体器件和驱动隔离保护电路放置在传统的陶瓷基板上，宽禁带功率半导体器件之间以及宽禁带功率半导体器件与驱动隔离保护电路之间采用引线压焊技术进行连接，然后对整个陶瓷基板上的电路进行灌胶、模压及固化等工序，从而完成宽禁带功率半导体模块的封装。然而，由于宽禁带功率半导体器件之间以及宽禁带功率半导体器件与驱动隔离保护电路之间采用的引线连接长度较长，造成整个电路的寄生参数较大，无法发挥宽禁带功率半导体器件高开关频率的工作特性，限制了功率半导体模块的开关频率。

发明内容

本发明的实施例提供一种宽禁带功率半导体模块封装结构，以解决现有技术由于宽禁带功率半导体器件之间以及宽禁带功率半导体器件与驱动隔离保护电路之间采用的引线连接长度较长，造成整个电路的寄生参数较大，无法发挥宽禁带功率半导体器件高开关频率的工作特性，限制了功率半导体模块的开关频率的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种宽禁带功率半导体模块封装结构，包括由驱动隔离保护电路和宽禁带功率半导体器件组成的单器件结构宽禁带功率半导体模块、半桥结构宽禁带功率半导体模块或全桥结构宽禁带功率半导体模块；

所述驱动隔离保护电路和宽禁带功率半导体器件被封装在多层封装层结构中的不同层中；所述多层封装层结构将所述驱动隔离保护电路和宽禁带功率半导体器件封装为一体；

所述驱动隔离保护电路设置有脉冲宽度调制信号输入接口、驱动电源输入接口以及驱动隔离控制接口；所述驱动隔离控制接口通过多层封装层结构的过孔穿过多层封装层结构中的封装层，与宽禁带功率半导体器件的门极连接；所述脉冲宽度调制信号输入接口和驱动电源输入接口分别通过多层封装层结构的过孔穿过多层封装层结构中的封装层，在多层封装层结构的上表面形成脉冲宽度调制信号输入接口连接点和驱动电源输入接口连接点；所述宽禁带功率半导体器件的漏极和源极露出所述多层封装层结构，在多层封装层结构的上表面形成功率回路接口连接点。

进一步的，所述多层封装层结构采用低温共烧陶瓷材料制成。

进一步的，所述多层封装层结构的下表面通过导热填充材料与散热器连接。

进一步的，所述多层封装层结构的上表面的脉冲宽度调制信号输入接口连接点、驱动电源输入接口连接点和功率回路接口连接点与外部印刷电路板的电路布线连接。

具体的，所述单器件结构宽禁带功率半导体模块，包括一第一驱动隔离保护电路和第一组宽禁带功率半导体器件；所述第一组宽禁带功率半导体器件包括一个宽禁带功率半导体器件；