[发明专利]功率半导体器件及功率半导体器件的制造方法

说明书

本发明涉及一种功率半导体器件及功率半导体器件的制造方法，该功率半导体器件包括：塑封壳体，在塑封壳体上设有栅极引脚、集电极引脚、发射极引脚、正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚；封装在塑封壳体内的IGBT集成电路，其与栅极引脚、集电极引脚和发射极引脚相连；封装在塑封壳体内的DigiPOT集成电路，其与正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚相连，该DigiPOT集成电路通过固有的输入端和输出端接入在IGBT集成电路的栅极结构层内，并作为能够调节阻值的栅极电阻。该功率半导体器件不仅解决了栅极电阻不可调节的问题，还保证了其具有更广的适用范围和更好的通用性。

技术领域

本发明属于电力半导体器件领域，具体涉及一种功率半导体器件及功率半导体器件的制造方法。

背景技术

以IGBT(英文全称Insulated Gate Bipolar Transistor，中文全称绝缘栅双极型晶体管)为核心的功率半导体器件，是近乎理想的电力半导体器件，被广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域中。

然而，由于栅极电阻对该功率半导体器件的开通电压、开关能耗等特性有着重大影响，所以其阻值的选择是功率半导体器件的设计关键。目前做法是在带有IGBT集成电路的芯片上集成一个固定阻值的栅极电阻，该芯片虽然可以在选定领域内具有较好的匹配性能，但在其他领域内却不具有较好的匹配性能，这种做法严重限制了该IGBT芯片的适用范围及通用性。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种功率半导体器件及功率半导体器件的制造方法，该功率半导体器件不仅解决了栅极电阻不可调节的问题，还保证了其具有更广的适用范围和更好的通用性。

根据本发明的第一方面，提供了一种功率半导体器件，其包括：塑封壳体，在所述塑封壳体上设有栅极引脚、集电极引脚、发射极引脚、正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚；封装在所述塑封壳体内的IGBT集成电路，其与所述栅极引脚、集电极引脚和发射极引脚相连；封装在所述塑封壳体内的DigiPOT集成电路，其与正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚相连，该DigiPOT集成电路通过固有的输入端和输出端接入在所述IGBT集成电路的栅极结构层内，并作为能够调节阻值的栅极电阻。

进一步地，所述DigiPOT集成电路和所述IGBT集成电路形成在同一个芯片中。

进一步地，所述DigiPOT集成电路设于所述芯片的边角区域内。

进一步地，所述DigiPOT集成电路和IGBT集成电路各为一个芯片。

进一步地，所述功率半导体器件还包括用于承载所述芯片并将所述IGBT集成电路与集电极引脚连接的铜片或DBC陶瓷基板。

进一步地，所述栅极引脚、发射极引脚、正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚均通过键合线连接所述IGBT集成电路或DigiPOT集成电路。

进一步地，所述键合线为铜线或金线。

进一步地，所述铜片和集电极引脚为一体式结构

进一步地，所述功率半导体器件为单管式结构或模块式结构。

根据本发明的第二方面，提供了一种功率半导体器件的制造方法，其包括以下步骤：a、准备芯片，所述芯片包括IGBT集成电路和DigiPOT集成电路，所述DigiPOT集成电路通过固有的输入端和输出端接入在所述IGBT集成电路的栅极结构层内并作为能够调节阻值的栅极电阻；b、将栅极引脚、集电极引脚和发射极引脚与所述IGBT集成电路相连，再将正极引脚、负极引脚、片选端引脚及控制端引脚与所述DigiPOT集成电路相连；c、通过注塑方式对所述芯片进行封装，形成固定所述芯片及各个所述引脚用的塑封壳体。