[发明专利]功率器件封装

权利要求书

1.一种功率器件封装，包括：

衬底，其具有顶表面、底表面、和延伸穿过所述衬底的多个通孔，其中所述衬底包括夹在第一导电层和第二导电层之间的第一陶瓷层，夹在所述第二导电层和第三导电层之间的第二陶瓷层，以及夹在所述第三导电层和第四导电层之间的第三陶瓷层，所述衬底的顶表面是在所述衬底的所述第一导电层上，所述衬底的底表面是在所述衬底的所述第四导电层上；

高侧功率器件，其布置在所述衬底的顶表面上，并与第一电压端和相位节点连接；

低侧功率器件，其布置在所述衬底的顶表面上，并通过所述相位节点与第二电压端和所述高侧功率器件连接，其中所述高侧功率器件和所述低侧功率器件是氮化镓FET；和

驱动器器件，其布置在所述衬底的底表面上，并通过所述通孔与所述高侧和低侧功率器件电连接，以根据控制信号来驱动所述高侧和低侧功率器件；

其中所述驱动器器件和所述高侧、低侧功率器件之间的距离是由所述衬底的厚度确定的，从而减小所述驱动器器件与所述高侧功率器件或所述低侧功率器件之间的寄生电感；

其中在所述第一和第二导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第一通孔以将所述第二导电层和所述第一导电层电连接，在所述第二和第三导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第二通孔以将所述第三导电层与所述第二导电层电连接，在所述第三和第四导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第三通孔以将所述第四导电层与所述第三导电层电连接。

2.根据权利要求1所述的功率器件封装，还包括：

多个电阻器、电容器、和电感器，其布置在所述衬底内，并与所述驱动器器件电连接，以形成一个栅极驱动电路来驱动所述高侧和低侧功率器件，其中所述驱动器器件连接到在所述衬底的底表面上的迹线。

3.根据权利要求1所述的功率器件封装，还包括：

温度传感器，其嵌入所述衬底内，并与所述驱动器器件电连接，以根据所述温度传感器检测到的所述功率器件封装的温度来调制所述控制信号。

4.根据权利要求1所述的功率器件封装，其中所述功率器件封装还包括：

钳位二极管，其嵌入所述衬底内，以将所述FET的栅极端与所述FET的源极端电连接，保护所述栅极端免受过电压。

5.根据权利要求1所述的功率器件封装，其中所述功率器件封装还包括：

多个焊球，其键合在所述衬底的底表面上，并用作连接器与外部器件连接；和

多个栅极电阻器，其位于所述衬底的底表面上，并通过所述衬底的所述通孔与所述氮化镓FET的栅极端电连接；

其中所述驱动器器件布置在所述衬底的底表面的一个或多个所述焊球上。

6.一种电子器件，包括：

衬底，其具有顶表面、底表面和多个通孔，其中所述衬底包括夹在第一导电层和第二导电层之间的第一陶瓷层，夹在所述第二导电层和第三导电层之间的第二陶瓷层，以及夹在所述第三导电层和第四导电层之间的第三陶瓷层，所述衬底的顶表面是在所述衬底的所述第一导电层上，所述衬底的底表面是在所述衬底的所述第四导电层上；

第一氮化镓FET器件，其布置在所述衬底的顶表面上，并与第一电压端连接；

第二氮化镓FET器件，其布置在所述衬底的顶表面上，与所述第一氮化镓FET和第二电压端连接；和

驱动器IC，其布置在所述衬底的底表面上，位于所述第一和第二氮化镓FET器件下方，并通过所述通孔与所述第一和第二氮化镓FET器件的栅极电连接以向所述栅极发送控制信号，从而最小化所述驱动器IC和所述第一与第二氮化镓FET器件之间的栅极环路距离；

在所述第一和第二导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第一通孔以将所述第二导电层和所述第一导电层电连接，在所述第二和第三导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第二通孔以将所述第三导电层与所述第二导电层电连接，在所述第三和第四导电层之间形成所述多个通孔中的至少一个第三通孔以将所述第四导电层与所述第三导电层电连接。