[实用新型]氮化镓半导体器件封装件

说明书

本实用新型提供一种氮化镓半导体器件封装件，氮化镓半导体器件封装件包括基板、密封材料和氮化镓半导体器件；基板上设置有源极端子、栅极端子和漏极端子；氮化镓半导体器件包括硅衬底、外延层、源极金属、栅极金属和漏极金属；外延层制作在硅衬底上，源极金属、栅极金属和漏极金属均位于外延层上，硅衬底的背面设置有金属层；硅衬底和外延层上贯穿地设置有穿硅通孔，穿硅通孔内设置有电气互连件，电气互连件将源极金属与金属层电连接，金属层与源极端子电连接；漏极金属连接有第一桥接铜片，第一桥接铜片穿过密封材料后与漏极端子电连接；栅极金属与栅极端子电连接。氮化镓半导体器件封装件采用硅衬底且导热性能好。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体地说，是涉及一种氮化镓半导体器件封装件。

背景技术

氮化镓半导体器件在功率放大领域具有非常广泛的应用前景，但是氮化镓半导体器件功率密度高，结温高，会影响器件效率。现有的氮化镓半导体器件主要采用高导热系数的SiC或者金刚石作为衬底。但是SiC或者金刚石的成本高昂，许多厂商多采用Si衬底作为替代方案，但Si导热系数低，不利于散热。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用硅衬底且导热性能好的氮化镓半导体器件封装件。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种氮化镓半导体器件封装件，包括基板、密封材料和氮化镓半导体器件；密封材料将氮化镓半导体器件包裹在基板上；基板上设置有源极端子、栅极端子和漏极端子；氮化镓半导体器件包括硅衬底、外延层、源极金属、栅极金属和漏极金属；外延层制作在硅衬底上，源极金属、栅极金属和漏极金属均位于外延层上，硅衬底的背面设置有金属层；硅衬底和外延层上贯穿地设置有穿硅通孔，穿硅通孔内设置有电气互连件，电气互连件将源极金属与金属层电连接，金属层与源极端子电连接；漏极金属连接有第一桥接铜片，第一桥接铜片穿过密封材料后与漏极端子电连接；栅极金属与栅极端子电连接。

由上述方案可见，氮化镓半导体器件为横向器件，采用硅穿孔技术将源极引到背面，正面大部分区域留给漏极，同时正面采用铜片桥接(copper clip)的方法将漏极金属引至相应的端子，采用硅衬底可以降低成本，另外，采用硅衬底的基础上桥接铜片可以加强热传导，降低热阻，达到良好的散热效果，同时桥接铜片通流截面积大，可以减小寄生电感和寄生电阻。

一个优选的方案是，栅极金属连接有第二桥接铜片，第二桥接铜片穿过密封材料连接至栅极端子。

由此可见，可以进一步降低热阻，达到良好的散热效果。

进一步的方案是，第二桥接铜片与栅极金属通过焊料焊接的方式或者通过超声键合的方式连接。

一个优选的方案是，栅极金属通过打线引出。

一个优选的方案是，漏极金属占氮化镓半导体器件的正面的面积大于源极金属占氮化镓半导体器件的正面的面积，漏极金属占氮化镓半导体器件的正面的面积大于栅极金属占氮化镓半导体器件的正面的面积。

由此可见，正面的大部分区域留给了漏极金属，可进一步提高散热效果。

一个优选的方案是，第一桥接铜片与漏极金属通过焊料焊接的方式或者通过超声键合的方式连接。

一个优选的方案是，第一桥接铜片的厚度在200微米至1毫米范围内。

由此可见，第一桥接铜片采用厚铜可以加强热传导，且增大了桥接铜片的通流截面积，减小寄生电感和寄生电阻。

一个优选的方案是，基板为铜基板。

一个优选的方案是，第一桥接铜片包括依次连接的漏极金属连接段、第一折弯段、平行连接段、第二折弯段和端子连接段，平行连接段平行且高于漏极金属连接段，第一折弯段与漏极金属连接段之间、第一折弯段与平行连接段之间、第二折弯段与平行连接段之间以及第二折弯段与端子连接段均呈钝角设置。

附图说明