[发明专利]一种板级GaN半桥功率器件及其制备方法

说明书

本发明公开了板级GaN半桥功率器件及其制备方法，属于电气领域，方法包括：S1获取包括金属芯板和绝缘底板的PCB板；S2在金属芯板的顶面加工出第一图形，在第一图形上生长金属形成第一图形层；S3将GaN MOS Die固定在第一图形层上；S4将铜箔通过固化片压合在固晶后的PCB板的顶面上；S5在铜箔上钻孔，且钻孔的深度止于GaN MOS Die或金属芯板；S6通过生长金属填平钻孔；S7在铜箔上加工出第二图形，在第二图形上生长金属形成第二图形层；S8将驱动IC及被动元件固定在第二图形层上；S9从顶面压合绝缘顶板进行顶面密封；S10去除绝缘底板，在金属芯板的底面加工出第三图形，在第三图形上生长金属形成与铜箔连接的第三图形层。本发明能够提高加工效率，还能够降低寄生电感。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种板级GaN半桥功率器件及其制备方法。

背景技术

随着封装技术和集成电路的发展，小型化、模块化已成为功率半导体器件的重要发展方向和趋势之一，目前已在白色家电，消费电子等领域得到广泛的应用。

GaN半桥功率器件因其小型化和模块化的特点，已成为目前使用较为广泛的功率器件。现有技术中，GaN半桥功率器件在生成时，多是采用铜框架结构，再塑封料灌封封装，其中，功率GaN Mos、驱动IC和框架在同一层，并且采用打线(铜线或铝线)互联，这就导致：寄生电感大；加工效率低，制作成本高，可靠性低；灌封封装过程中需要塑封模具，脱模相对比较困难，从而影响GaN半桥功率器件的使用效果和生成效率。

发明内容

针对现有技术存在的GaN半桥功率器件生成效率低、寄生电感影响使用的问题，本发明的目的在于提供一种板级GaN半桥功率器件及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供一种板级GaN半桥功率器件的制备方法，包括以下步骤：

S1、获取PCB板，所述PCB板包括金属芯板和覆盖在所述金属芯板的底面的绝缘底板；

S2、在所述金属芯板的顶面加工出第一图形，并在所述第一图形上生长金属，形成第一图形层；

S3、将GaN MOS Die固定在所述第一图形层上；

S4、再将铜箔通过固化片压合在固定好GaN MOS Die后的PCB板的顶面上；

S5、在铜箔上钻孔，且钻孔的深度止于所述GaN MOS Die或者所述金属芯板；

S6、通过生长金属填平所述钻孔，使GaN MOS Die和金属芯板均与铜箔导通；

S7、在铜箔上加工出第二图形，并在所述第二图形上生长金属，形成第二图形层；

S8、将驱动IC以及相应的被动元件固定在所述第二图形层上；

S9、再从顶面压合绝缘顶板进行顶面密封；

S10、去除金属芯板底面覆盖的绝缘底板，在金属芯板的底面加工出第三图形，并在第三图形上生长金属，形成第三图形层，其中第三图形层与铜箔连接。

优选的，在S2、S6、S7和S10中，通过电镀的方式生长金属。

优选的，在S2、S7和S10中，均通过刻蚀的方式加工所述第一图形、所述第二图形和所述第三图形。

优选的，在S5中，通过激光进行钻孔。

优选的，在S2中，第一图形层的厚度在2oz以上。

优选的，在S3中，通过SMT或者固晶机将GaN MOS Die固定在所述第一图形层上。

优选的，在将GaN MOS Die固定在所述第一图形层上之前，先在第一图形层上印刷锡膏。