[实用新型]集成有驱动芯片的功率半导体器件

说明书

本实用新型公开了一种集成有驱动芯片的功率半导体器件，属于半导体技术领域。功率半导体器件包括：第一金属基板、第二金属基板、位于第一金属基板上的P型金氧半场效晶体管和N型金氧半场效晶体管、位于第二金属基板上的驱动芯片、七个引脚；当功率半导体器件与微控制器相连时，功率半导体器件通过母线电压引脚获取电源电压，通过第一输入引脚接收微控制器输入的第一电信号，通过第二输入引脚接收微控制器输入的第二电信号，通过线性稳压引脚向微控制器提供电源电压，通过驱动芯片、P型金氧半场效晶体管和N型金氧半场效晶体管对第一电信号和第二电信号进行处理后，通过输出引脚向负载输出功率，用一个电源实现功率半导体器件，无需外围器件。

技术领域

本实用新型涉及一种集成有驱动芯片的功率半导体器件，属于半导体技术领域。

背景技术

目前，由一颗功率驱动芯片和两个N型MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，全称金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管）组成的半桥式结构常用于DCDC（直流-直流）系统（一个半桥式结构）、H桥电机驱动系统（两个半桥式结构）、三相无刷直流电机驱动系统（3个半桥式结构）等系统中，为了能够获得更高的耐受电压以及更大的电流驱动能力，通常采用纵向的N型MOSFET来组成该半桥式结构。即N型MOSFET的栅极和源极位于功率半导体器件的顶部，漏极位于功率半导体器件的底部。这种排布方式需要预留一定的空间来安放驱动芯片，同时还要为驱动芯片提供电源和必要的外围支持电路，导致功率半导体器件的结构较为复杂，产品的体积也较大。

随着当下消费类电子产品、电动工具等产品的日益小型化，提升系统集成度迫在眉睫，而目前最为常见的提高系统集成度的方法就是采用多芯片单封装技术。如图1所示，传统的功率半导体器件中包括一颗驱动芯片、两个N型MOSFET、一个自举二极管和一个自举电容，值得注意的是该功率半导体器件中需要设置三个供电电源，第一个是芯片供电电源VCC端，第二个是BUS电压HV，第三个是利用电容供电的VB端。由于N型MOSFET器件的底部为漏极，且传统的双N管半桥式结构的连接方法如图1所示，上管的源级与下管的漏极相互连，因此两个N型MOSFET器件不能放置在同一块金属基底上，否则会导致上管漏源短路；同时下管也无法与驱动芯片放置在同一块基底上，否则会导致下管的漏源短路，因此，传统的不考虑自举二极管集成的情况下的功率半导体器件，需要至少三块金属基板才可完成合封，这无疑增加合封成本和难度。此外，系统应用中，仍然需要外置自举二极管和自举电容，且需要通过很多外围器件来实现多电源供电，难以实现高度集成，如果将自举二极管也合封至器件中，那么需要更多的基岛才可完成，这无疑进一步地增加了封装难度。

发明内容

本实用新型提供了一种集成有驱动芯片的功率半导体器件，能够减小功率半导体器件的体积，降低功率半导体器件的复杂程度。

一种集成有驱动芯片的功率半导体器件，所述功率半导体器件中包括：第一金属基板、第二金属基板、位于所述第一金属基板上的P型金氧半场效晶体管和N型金氧半场效晶体管、位于所述第二金属基板上的驱动芯片、七个引脚，所述七个引脚包括第一输入引脚、第二输入引脚、线性稳压引脚、输出引脚、母线电压引脚、第一接地引脚和第二接地引脚；

所述第一金属基板与所述输出引脚相连，所述第二金属基板分别与所述第一接地引脚和所述第二接地引脚相连；所述驱动芯片中的多个金属焊盘分别与所述第一输入引脚、所述第二输入引脚、所述线性稳压引脚、所述母线电压引脚、所述第二金属基板、所述P型金氧半场效晶体管的第一栅极和所述N型金氧半场效晶体管的第二栅极相连；

当所述功率半导体器件与微控制器相连时，所述功率半导体器件通过所述母线电压引脚获取电源电压，通过所述第一输入引脚接收所述微控制器输入的第一电信号，通过所述第二输入引脚接收所述微控制器输入的第二电信号，通过所述线性稳压引脚向所述微控制器提供电源电压，通过所述驱动芯片、所述P型金氧半场效晶体管和所述N型金氧半场效晶体管对所述第一电信号和所述第二电信号进行处理后，通过所述输出引脚向负载输出功率。