[实用新型]一种氮化镓功率器件

说明书

本实用新型提供一种氮化镓功率器件，包括氮化镓芯片、二极管、金属柱、散热板、基板和PCB板，其中基板嵌于PCB板中，氮化镓芯片和二极管置于散热板和PCB板之间，氮化镓芯片衬底层及二极管阳极与散热板相连，氮化镓芯片的电极及二极管阴极通过焊球与基板连接，二极管阴极与氮化镓芯片漏极通过焊球实现电气连接，散热板通过金属柱与氮化镓芯片源极相连，二极管阳极通过金属柱与氮化镓芯片源极相连。将氮化镓芯片和二极管集成在一个器件里形成电气并联，降低了氮化镓器件反向导通时的功耗，保护氮化镓器件，氮化镓芯片采用倒装方式，缩短了氮化镓器件与二极管之间的导线长度，降低了导线产生的寄生效应，提高了电路的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件领域，尤其涉及一种氮化镓功率器件以及一种半导体器件。

背景技术

作为第三代半导体材料，氮化镓器件禁带宽度大、击穿强度高、热导率大、抗辐射能力强、化学性质稳定、功率密度高，可以实现更高的开关频率和更高的系统效率及功率密度。而在实际应用中，由于氮化镓器件反向导通时损耗较大却没有体二极管来降低损耗，所以需要并联一个二极管来降低氮化镓器件反向导通时的功率损耗，同时在电源过压时对氮化镓器件造成破坏之前二极管先反向击穿，也可以在电路有反向感生电压时为反向感生电压提供通路，避免击穿氮化镓器件。

传统的氮化镓器件与分立二极管在电路中通过PCB板铺铜线实现电气并联，氮化镓器件和二极管分别作为分立器件占用了较大的体积，且较长的导线很容易导致电路产生寄生参数从而影响到整个模块的性能。

综上所述，现有的技术中，氮化镓器件与二极管作为分立的器件并联，占用体积大且导线过长会影响整个电路模块的性能。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中氮化镓器件与二极管并联体积大，导线长带来的寄生参数影响模块性能的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种氮化镓功率器件。

在本实用新型的一个实施例中，所述氮化镓功率器件包括：

散热板；

PCB板：所述PCB板中内嵌有基板；

氮化镓芯片：设置于所述散热板与所述PCB板之间，氮化镓芯片衬底层与所述散热板相连，所述氮化镓芯片的电极朝向所述基板且通过焊球与所述基板形成电气连接，所述氮化镓芯片源极通过金属柱与所述散热板相连；

二极管：设置于所述散热板与所述PCB板之间，二极管阳极与所述散热板相连并通过金属柱与所述氮化镓芯片源极实现电气连接，二极管阴极通过焊球与所述基板形成电气连接，所述二极管阴极与所述氮化镓芯片漏极通过焊球连接同一块基板实现电气连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述二极管阳极与所述氮化镓芯片衬底层通过粘接胶与所述散热板相连，所述粘接胶为导电导热胶。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热板为背铜板。

在本实用新型的一个实施例中，所述基板为铜板。

在本实用新型的一个实施例中，所述基板在连接部位暴露，其余部位覆有阻焊层。

在本实用新型的一个实施例中，所述基板外侧植有多个焊球，实现氮化镓芯片电极与外界联结。

在本实用新型的一个实施例中，所述氮化镓芯片衬底层是硅衬底层。

在本实用新型的一个实施例中，所述氮化镓芯片外延片包括氮化铝成核层、氮化镓缓冲层、氮化镓沟道层、铝镓氮阻挡层和P型氮化镓门极层。

在本实用新型的一个实施例中，所述氮化镓功率器件外部环氧封装。

本实用新型还公开了一种半导体器件，所述半导体器件包括上述的氮化镓功率器件。