双面散热功率MOSFET半导体器件制造技术

本实用新型专利技术提供一种双面散热功率MOSFET半导体器件，包括：第一散热板、第二散热板、芯片和外设引线；所述第一散热板和所述第二散热板相对设置，所述芯片和所述外设引线分别设置于所述第一散热板和所述第二散热板之间；所述芯片通过所述散热板表面设置的金属层电性连接于所述外设引线。将芯片及外设引线夹设在第一散热板和第二散热板之间，利用散热板内表面所设置的金属层实现芯片与外设引线的电性连接，通过两个散热板同时对芯片上下表面进行散热，提高了半导体器件的散热能力，并且，散热板和芯片之间通过金属层电性连接，一方面，金属层取代焊线，可消除产生焊线所产生的电感；另一方面，金属层相较焊线具有更低的导通电阻。金属层相较焊线具有更低的导通电阻。金属层相较焊线具有更低的导通电阻。

【技术实现步骤摘要】
双面散热功率MOSFET半导体器件


[0001]本技术涉及封装
，具体地涉及一种双面散热功率MOSFET 半导体器件。

技术介绍

[0002]功率MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，金属
‑ꢀ
氧化物半导体场效应晶体管)半导体器件正向着更高的频率、更高的输出功率以及更低阻抗方向发展，随着碳化硅(SiC)，氮化镓(GaN)等第三代半导体的应用，传统封装结构已无法满足第三代半导体散热的要求，对封装结构本身寄生的电阻、电容、电感等的各种电性能、尤其是封装结构的散热性能力方面提出了更高的要求。
[0003]例如，当功率MOSFET半导体器件应用于双向AC开关时，AC开关通常包括以背靠背模式连接的成对功率MOSFET半导体器件，即通过将相应源极端子连接在一起，在现有技术中，为保证最佳的散热和高水平的电绝缘效果，现有封装结构并且不能将两个功率MOSFET器件集成在一起。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种双面散热功率MOSFET半导体器件。
[0005]本技术提供一种双面散热功率MOSFET半导体器件，包括：第一散热板、第二散热板、芯片和外设引线；
[0006]所述第一散热板和所述第二散热板相对设置，所述芯片和所述外设引线分别设置于所述第一散热板和所述第二散热板之间；
[0007]所述芯片通过所述散热板表面设置的金属层电性连接于所述外设引线。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述第一散热板和所述第二散热板分别包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板具有朝向所述芯片的内表面和与其背离的外表面，且其内表面上分别设有第一内金属层和第二内金属层，所述芯片通过所述第一内金属层和/或所述第二内金属层电性连接于所述外设引线。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述第一基板和所述第二基板的内表面和外表面均设置有金属层，分别为第所述一内金属层和第一外金属层、所述第二内金属层和第二外金属层，所述第一内金属层和第一外金属层相互绝缘，所述第二内金属层和第二外金属层相互绝缘。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述芯片包括第一MOS芯片和第二MOS 芯片，所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片尺寸一致，设置于所述第一散热板和所述第二散热板之间。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述外设引线厚度大于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片的厚度，所述第一内金属层和/或所述第二内金属层设置有凸出部，所述凸出部填充所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片上下侧空间，抵接于所述第一MOS芯片和所述
第二MOS芯片。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述外设引线厚度大于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片的厚度，所述芯片和所述第一散热板以及所述第二散热板之间设置有导电垫片，所述导电垫片填充所述第一MOS芯片和所述第二 MOS芯片上下侧空间，抵接于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述第一散热板为陶瓷覆铜板或活性金属钎焊覆铜基板，所述第二散热板为陶瓷覆铜板或活性金属钎焊覆铜基板。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片分别具有相对的第一面和第二面，所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片分别于其第一面设有源极电极和门极电极，所述第一MOS芯片和所述第二MOS 芯片分别于其第二面设置有漏极电极。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述第一内金属层包括第一源极金属层、第一门极金属层和第一漏极金属层，所述源极电极和所述门极电极分别电性连接于所述第一源极金属层和所述第一门极金属层，所述外设引线电性连接于所述第一源极金属层、所述第一门极金属层和所述第一漏极金属层。
[0016]作为本技术的进一步改进，所述第二基板内表面金属层包括第二漏极金属层，所述漏极电极和所述外设引线电性连接于所述第二漏极金属层。
[0017]作为本技术的进一步改进，所述第二漏极金属层包括凸出部，所述凸出部抵接于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片。
[0018]作为本技术的进一步改进，所述第二散热板还包括第二源极金属层和第二门极金属层，所述外设引线电性连接于所述第二源极金属层和第二门极金属层。
[0019]作为本技术的进一步改进，还包括塑封层，所述塑封层包覆所述芯片、所述第一散热板、所述第二散热板和所述外设引线，且所述塑封层暴露所述第一散热板外表面和所述第二散热板外表面。
[0020]作为本技术的进一步改进，所述外设引线设置于所述芯片两侧边，或设置于所述芯片同一侧边，从所述塑封层向外引出。
[0021]本技术的有益效果是：将芯片及外设引线夹设在第一散热板和第二散热板之间，利用散热板内表面所设置的金属层实现芯片与外设引线的电性连接，通过两个散热板同时对芯片上下表面进行散热，提高了半导体器件的散热能力，并且，散热板和芯片之间通过金属层电性连接，一方面，金属层取代焊线，可消除产生焊线所产生的电感；另一方面，金属层相较焊线具有更低的导通电阻。
附图说明
[0022]图1是本技术一实施方式中的双面散热功率MOSFET半导体器件示意图。
[0023]图2是本技术一实施方式中的双面散热功率MOSFET半导体器件的俯视图(省略第二散热基板和塑封层)。
[0024]图3a和图3b分别是本技术一实施方式中的芯片第一面和第二面的示意图。
[0025]图4是本技术一实施方式中的第一散热基板的俯视图。
[0026]图5a和图5b分别是本技术另一实施方式中的双面散热功率MOSFET 半导体器件的俯视图，其中第一门极金属层为分体式结构(省略第二散热基板和塑封层)。
[0027]图6a和图6b分别是本技术另一实施方式中的双面散热功率MOSFET 半导体器件的俯视图，其中外设引线从同侧引出(省略第二散热基板和塑封层)。
[0028]图7a和图7b分别是本技术一实施方式中的第二散热基板的仰视图和正视图。
[0029]图8是本技术另一实施方式中的双面散热功率MOSFET半导体器件示意图，其中第二散热基板仅设置第二漏极金属层。
具体实施方式
[0030]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0031]下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，包括：第一散热板、第二散热板、芯片和外设引线；所述第一散热板和所述第二散热板相对设置，所述芯片和所述外设引线分别设置于所述第一散热板和所述第二散热板之间；所述芯片通过所述散热板表面设置的金属层电性连接于所述外设引线。2.根据权利要求1所述的双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，所述第一散热板和所述第二散热板分别包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板具有朝向所述芯片的内表面和与其背离的外表面，且其内表面上分别设有第一内金属层和第二内金属层，所述芯片通过所述第一内金属层和/或所述第二内金属层电性连接于所述外设引线。3.根据权利要求2所述的双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板的内表面和外表面均设置有金属层，所述第一基板和所述第二基板的外表面分别设有第二内金属层和第二外金属层，所述第一内金属层和第一外金属层相互绝缘，所述第二内金属层和第二外金属层相互绝缘。4.根据权利要求3所述的双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，所述芯片包括第一MOS芯片和第二MOS芯片，所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片尺寸一致，设置于所述第一散热板和所述第二散热板之间。5.根据权利要求4所述的双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，所述外设引线厚度大于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片的厚度，所述第一内金属层和/或所述第二内金属层设置有凸出部，所述凸出部填充所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片上下侧空间，抵接于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片。6.根据权利要求4所述的双面散热功率MOSFET半导体器件，其特征在于，所述外设引线厚度大于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片的厚度，所述芯片和所述第一散热板以及所述第二散热板之间设置有导电垫片，所述导电垫片填充所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片上下侧空间，抵接于所述第一MOS芯片和所述第二MOS芯片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杭，王赵云，
申请(专利权)人：长电科技宿迁有限公司，
类型：新型
国别省市：