[实用新型]一种GaN基级联型功率器件

说明书

本实用新型公开了一种GaN基级联型功率器件，包括引脚框架，所述引脚框架包括基岛，与基岛相连的栅极电极引脚、源极电极引脚和漏极电极引脚；基岛的上表面连接PCB板，所述PCB板上表面设有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的上表面设有凹槽焊盘，凹槽焊盘的上表面连接硅基器件，第二凹槽的上表面连接GaN功率器件；PCB板上表面设有焊盘，硅基器件与焊盘电气连接，焊盘与栅极电极引脚电气连接，GaN功率器件分别与焊盘和漏极电极引脚电气连接；PCB板上表面还设有通孔，硅基器件与GaN功率器件分别和通孔电气连接。GaN基级联型功率器件的制备工艺简单、易于实现、散热性能好。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种GaN基级联型功率器件。

背景技术

近年来，随着半导体器件加工技术的进步，广泛应用于无线通信、雷达系统以及电动汽车等行业，功率半导体器件在其中扮演了很重要的角色，在三五族化合物半导体材料中，由于氮化镓具有高电子饱和漂移速率和高电子饱和速率等特点，因此适用于高频操作与雷达通讯方面。大量研究表明，氮化镓因具有宽禁带（约3.4eV）、高击穿电场等特点，适用于高功率电子元器件方面的应用，氮化镓成为功率器件的主要材料。

目前，氮化镓功率器件分为增强型和耗尽型两种。增强型氮化镓器件属于常闭型器件，它的阈值电压是正向电压，在栅源极加零电压时，增强型氮化镓器件并未导通。耗尽型氮化镓器件属于常开型器件，它的阈值电压是负向电压，在栅源极加零电压时，耗尽型氮化镓器件已经导通，存在短路的潜在风险。因此，耗尽型氮化镓器件一般采用与低压的硅基器件使用级联型的方式变成增强型氮化镓器件。

现有技术中，级联型的氮化镓功率器件是将GaN功率器件通过绝缘胶焊接到封装框架的基岛上，由于硅基器件的漏极D分布在硅基器件的下表面，将硅基器件的漏极D通过银浆焊接到小铜基板上，将小铜基板通过绝缘胶焊接到封装框架的基岛上，GaN功率器件的栅极G通过打线方式与基岛相连，硅基器件的源极S通过打线的方式与基岛相连，致使硅基器件的源极S和GaN功率器件的栅极G相连，它们作为级联型氮化镓器件的源极引出；硅基器件的栅极G作为级联型氮化镓器件的G极引出；GaN功率器件的漏极作为级联型氮化镓器件的漏极D引出；将小铜基板与GaN功率器件的源极S相连。最后通过注塑工艺形成一个完整器件。

针对于上述技术中存在以下几个缺点：

1、GaN功率器件和小铜基板通过绝缘胶焊接到封装框架上，这种方式不能够完全的确保GaN功率器件和小铜基板与封装框架之间是不导通的，仍有出现导通的风险。

2、硅基器件的栅极的面积特别小，需要通过特别细长的引线将其与封装框架的引脚相连，在焊接的过程中容易将其拉断。

3、上述技术的打线方式在注塑时容易将这些引线压倒在基岛上，使得器件短路。

4、上述技术器件的横向散热是通过塑封料散热，由于塑封料的热导率较低，不利于横向散热，容易造成器件的损坏。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型目的是提供一种GaN基级联型功率器件。

本实用新型的目的至少是通过以下技术方案之一实现的。

本实用新型提供了一种GaN基级联型功率器件，包括引脚框架，所述引脚框架包括基岛和与基岛相连的栅极电极引脚、源极电极引脚及漏极电极引脚；基岛的上表面连接PCB板，所述PCB板上表面设有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的上表面设有凹槽焊盘，凹槽焊盘的上表面连接硅基器件，第二凹槽的上表面连接GaN功率器件；PCB板上表面设有焊盘，硅基器件与焊盘电气连接，焊盘与栅极电极引脚电气连接，GaN功率器件分别与焊盘和漏极电极引脚电气连接；PCB板上表面还设有通孔，所述通孔为中空结构，中空结构从PCB板上表面延伸到下表面；硅基器件与GaN功率器件分别和通孔电气连接。