[发明专利]封装后的用于表面安装的可堆叠电子功率器件和电路装置

说明书

本公开涉及一种封装后的用于表面安装的可堆叠电子功率器件和电路装置。用于表面安装的功率器件具有引线框架，引线框架包括管芯附接支撑件以及至少一个第一引线和一个第二引线。半导体材料的管芯被键合到管芯附接支撑件，并且绝缘材料和平行六面体形状的封装件包围管芯并且至少部分地包围管芯附接支撑件并且具有封装件高度。第一引线和第二引线具有在封装件外部、从封装件的两个相对侧表面延伸的外部部分。引线的外部部分具有大于封装件高度的引线高度，贯穿封装件高度延伸并且具有从第一基部突出的相应部分。

技术领域

本公开涉及用于表面安装的封装后的可堆叠电子功率器件和电路装置，电路装置包括封装后的相互堆叠的多个电子功率器件。

背景技术

例如，以下器件可以利用可快速切换的电流在高电压(甚至高达1700V)下操作：诸如碳化硅器件或硅器件、或者例如无论是桥(半桥或全桥)配置中，还是在AC开关配置中的MOSFET、超结型MOSFET、IGBT等、PFC(功率因数校正)电路、SMPS(开关模式电源)器件。

针对这样的电子功率器件，已设计了使得能够进行高散热的特定封装件。这些封装件通常通过具有平行六面体形状的刚性绝缘体(例如，树脂)以及布置在管芯之间的耗散结构而形成，刚性绝缘体嵌入集成了(多个)电子组件的管芯，耗散结构面向封装件表面并且通常占据平行六面体形状的主基部的大部分。耗散结构有时由金属的支撑结构(被称为“引线框架”)形成，支撑结构承载管芯并且具有用于外部连接的多个引线。通常，在该情况下，引线框架具有直接面向外部的表面。

例如，在包括MOSFET或IGBT的封装后的器件的情况下，集成了MOSFET的管芯通常在自己的第一主表面上具有漏极接触焊盘并且在第二主表面上具有至少两个接触焊盘(分别是源极焊盘和栅极焊盘)，第二主表面与第一表面相对。晶体管接触焊盘(通常是漏极焊盘)被固定到引线框架的支撑部分。其他接触焊盘(通常是栅极和源极焊盘)通过键合线或夹具被耦合到其他引线。该标准封装件通常设想在耗散结构的同一侧上布置引线，并且因此通常使得能够向下耗散。

归因于引线框架的支撑部分和引线的适当配置，本申请人进一步开发了使得能够向上冷却的封装件。具体地，该解决方案设想了由DBC(直接键合的铜)多层形成的引线框架，该引线框使得能够并排布置两个或多个管芯，每个管芯利用其自身的漏极焊盘而被耦合到DBC支撑多层的传导层之一的不同部分，不同部分与相邻部分电绝缘。漏极引线被固定到传导层的各个部分，其他接触焊盘(源极和漏极焊盘)被连接到它们自己的引线。当提供许多管芯时，由于其并排布置，允许形成不同电路拓扑和组件的该解决方案，该解决方案通常利用了大面积。

于2019年8月1日以本申请人的名称提交的意大利专利申请号102019000013743描述了一种封装后的电子功率器件，其允许使用电绝缘和导热多层支撑件在不同层级上布置各种管芯。

然而，上述解决方案对于具有桥式连接的器件非常有效，但是在电路更简单的情况下或者在需要高功率时(因此需要耗散高热量)在某种程度上是复杂的。

发明内容

在各种实施例中，本公开提供了克服现有技术局限的器件。

根据本公开，提供了可堆叠封装后的用于表面安装的电子功率器件和电路装置。

在至少一个实施例中，提供了用于表面安装的功率器件，功率器件包括引线框架，引线框架包括管芯附接支撑件、第一引线和第二引线。半导体材料的管芯被键合到管芯附接支撑件。包括具有平行六面体形状的绝缘材料的封装件。封装件具有第一侧表面、第二侧表面、第一基部和第二基部，并且第一侧表面和第二侧表面限定了封装件高度。封装件包围管芯并且至少部分地包围管芯附接支撑件。第一引线和第二引线具有在封装件外部、分别从封装件的第一侧表面和第二侧表面延伸的外部部分。引线的外部部分具有引线高度并且具有从第一基部突出的相应部分，引线高度大于封装件高度并且贯穿封装件高度延伸。