[发明专利]用于电力电子的封装

说明书

一种用于电力电子的封装，包括电源基板、多个功率半导体晶片和开尔文连接触点。功率半导体晶片中的每一个均位于电源基板上，并且包括第一功率开关垫、第二功率开关垫、控制垫、半导体结构和开尔文连接垫。半导体结构位于第一功率开关垫、第二功率开关垫和控制垫之间，并且被配置为使得在第一功率开关垫和第二功率开关垫之间的功率开关路径的电阻是基于在控制垫处提供的控制信号。开尔文连接垫耦合到所述功率开关路径。开尔文连接触点经由电源基板上的开尔文导电迹线耦合到每个功率半导体晶片的开尔文连接垫。

技术领域

本公开涉及用于电力电子的封装，并且具体地，涉及其中包括两个或多个并联的功率半导体晶片的用于电力电子的封装。

背景技术

图1示出了用于电力电子的传统分立封装10的俯视图。传统的分立封装10是引线框架封装，包括电源基板12、第一功率开关触点14、第二功率开关触点16、控制触点18和开尔文连接触点20。第一功率开关触点14、第二功率开关触点16、控制触点18和开尔文连接触点20形成传统分立封装10的引线框架阵列的一部分。电源基板12包括功率开关导电迹线22和控制迹线24，其每一个通过一部分绝缘材料彼此分开，使得功率开关导电迹线22与控制迹线24电气隔离。多个功率半导体晶片26设置在功率开关导电迹线22上，使得在每个功率半导体晶片26的背面上的第一功率开关垫28电耦合到功率开关导电迹线22。在与背面相对的每一个功率半导体晶片26的顶部上，功率半导体晶片26包括第二功率开关垫30(其划分为两部分)和控制垫32。

每一个功率半导体晶片26是并联耦合以形成单个开关位置的晶体管。因此，每一个功率半导体晶片26包括位于第一功率开关垫28、第二功率开关垫30和控制垫32之间的半导体结构，其被配置为使得在第一功率开关垫28和第二功率开关垫30之间的功率开关路径的电阻是基于在控制垫32处提供的控制信号。第一功率开关触点14耦合到第一功率开关导电迹线22，使得第一功率开关触点14耦合到功率半导体晶片26中的每一个的第一功率开关垫28。第二功率开关触点16耦合到功率半导体晶片26中的每一个的第二功率开关垫30。控制触点18耦合到第二功率开关触点16。控制迹线24又通过一个或多个引线键合34耦合到功率半导体晶片26中的每一个的控制垫32，使得控制触点18耦合到功率半导体晶片26中的每一个的控制垫32。在第一功率开关触点14和第二功率开关触点16之间形成功率开关回路。在控制触点18和开尔文连接触点20之间形成信号回路。在控制触点18和开尔文连接触点20之间(即，跨越信号回路)提供控制信号，以便控制第一功率开关触点14和第二功率开关触点16之间(即，跨越功率开关回路)的电阻。

值得注意的是，第二功率开关触点16和开尔文连接触点20不单独耦合到功率半导体晶片26。即，第二功率开关触点16和开尔文连接触点20首先彼此耦合，然后耦合到功率半导体晶片26中的每一个的第二功率开关垫30。结果，在第二功率开关触点16耦合到开尔文连接触点20的点与组合的第二功率开关触点16和开尔文连接触点20耦合到功率半导体晶片26中的每一个的点之间存在一定量的金属。这种金属有相关联的阻抗，它会在功率开关回路和信号回路之间引入耦合。

功率开关回路和信号回路之间的耦合导致回路之间的反馈，这导致诸如降低开关质量、降低开关速度、增加损耗和可能破坏功率半导体晶片26的重大问题。鉴于上述情况，需要改进用于电力电子的分立电力封装。

发明内容