[实用新型]一种氮化镓HEMT芯片整合封装结构与电子装置

说明书

本实用新型涉及一种氮化镓HEMT芯片整合封装结构与电子装置，结构依照封装工序依序包括散热载片、氮化镓HEMT芯片、第一封装胶层、扇出线路层、MOSFET芯片、第二封装胶层及金属岛层。扇出线路层的源极内岛形成于偏离氮化镓HEMT芯片的区块中,漏极线路的一端扇出延伸以远离氮化镓HEMT芯片,栅极线路位于源极内岛与漏极线路之间;MOSFET芯片设置于源极内岛上,使MOSFET芯片的漏极有间隔连接至氮化镓HEMT芯片的源极;金属岛层的源极外岛导通互连MOSFET芯片的第二源极垫与栅极线路,使MOSFET芯片的源极短路径连接氮化镓HEMT芯片的栅极，MOSFET芯片位于不同于氮化镓HEMT芯片的封装胶层中。

技术领域

本实用新型涉及氮化镓HEMT芯片的封装技术领域，尤其是涉及一种氮化镓HEMT芯片整合封装结构与电子装置。

背景技术

氮化镓HEMT(高电子迁移率晶体管)芯片的工作层基础材质为氮化镓(GaN)，MOSFET芯片的工作层基础材质为硅(Si)。由于材料特性氮化镓HEMT芯片的体内不能设置PN结，源极与漏极之间的导通是通过中间的电子层导通,只有在栅极施加足够的负电压才能关断氮化镓HEMT芯片。故氮化镓HEMT芯片相比于MOSFET(金氧半场效晶体管)芯片，具有开关速度快的优点,但是基于结构特性,栅极的开关导通操作需要在负电压工作范围内,当栅极接地或电压0 V下,氮化镓HEMT芯片为导通,需要给到足够大的负电压,氮化镓HEMT芯片的源极与漏极才会关闭,故存在耗电漏电流的风险。因此,氮化镓HEMT的功率器件首要解决的问题是如何在正电压(包括电压0 V)工作范围内进行开关导通,实现栅极接地或电压0 V下氮化镓HEMT芯片为关闭，目前已有多种的现有技术。

发明专利公开号CN103872119A公开了一种高电子迁移率晶体管及其制造方法,HEMT包含：基板、第一氮化镓层、P型氮化镓层、第二氮化镓层、阻障层、栅极、源极与漏极。其中，第一氮化镓层形成于基板上，由剖视图视之，第一氮化镓层具有阶梯轮廓，且P型氮化镓层形成于阶梯轮廓的上阶表面上，其具有增强侧壁；第二氮化镓层形成于 P 型氮化镓层上，阻障层形成于第二氮化镓层上，以使二维电子云(2-Delectron gas,2DEG)形成于阻障层与第二氮化镓层间。栅极形成于增强侧壁外，用以接收栅极电压，进而导通或不导通HEMT。也就是说,实现栅极开关导通在正电压工作范围的技术方案是在芯片结构内进行阶梯状工艺变化,即需要改变现行氮化镓HEMT芯片的内部芯片结构,芯片的可靠性与其他特性需要重新验证。

发明专利公开号CN112768427A公开了一种氮化镓HEMT的封装结构及封装方法,氮化镓HEMT芯片开关导通速度快但使用时发热高。为了提高了封装结构的散热性能，待封装氮化镓HEMT芯片固定且电连接在散热区;待封装氮化镓HEMT芯片的栅极位于源极和漏极之间，减小驱动回路的寄生电感,通过第四电连接部件电连接源极和第二导电焊盘，形成开尔文源极。现有技术中,氮化镓HEMT芯片常见为单芯片封装架构,且使用无接脚式引线框架,以增加散热性能,但是仍不能解决栅极开关导通在正电压工作范围内的技术问题。