一种氧化镓二极管的封装结构及应用电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种氧化镓二极管的封装结构及应用电路，包括晶圆片，晶圆片包括若干氧化镓二极管；封装管壳，包括管壳本体和引脚；键合件，连接引脚和氧化镓二极管；其中，引脚包括阳极引脚和共阴极引脚，若干氧化镓二极管的阳极各连接一阳极引脚，若干氧化镓二极管的阴极连接至同一共阴极引脚。通过氧化镓二极管的整体金属封装方法，有效避免了小面积器件不方便划片的问题以及大面积器件划片过程中造成的器件破损和电极脱落等问题，以此提高器件封装的成品率和器件的利用率。装的成品率和器件的利用率。装的成品率和器件的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓二极管的封装结构及应用电路


[0001]本技术涉及一种氧化镓二极管的封装结构及应用电路。

技术介绍

[0002]超宽禁带半导体材料氧化镓由于高禁带宽度、高击穿场强、高功率品质因数和低成本等优异的材料特性，被当作新一代功率半导体的有利候选者，其关键特性参数相比于商用的硅、碳化硅和氮化镓功率半导体具有明显的优势。封装是器件应用的必经之路，相比于商用硅、碳化硅和氮化镓二极管的成熟的产业化封装方式，氧化镓正处于发展的初期阶段，其材料特性以及器件性能的不稳定性，都决定了其无法照搬商用器件的封装方式，但通过氧化镓二极管的初步应用以探索其材料和器件的优势之路势在必行，所以探索适合于现阶段氧化镓二极管的封装方法也就尤为重要。
[0003]现有的商用硅、碳化硅和氮化镓二极管通常采用分立器件的封装方式，将制作完成的器件晶圆片通过划片机进行划片，将二极管切割成一个个独立的器件；然后采用常用的TO或SOD等系列封装管壳，将二极管的阴极用导电银胶或焊锡膏粘在管壳内部的金属之上，并直接与管壳的其中一个引脚相连，二极管的阳极使用铝线采用引线键合的方式连接于管壳的另一个引脚；最后再用环氧树脂或者陶瓷等材料将二极管密封，使器件不与空气直接接触且有利于散热。
[0004]由于现阶段的氧化镓二极管刚处于研究的起步阶段，材料相对珍贵，且存在缺陷较多，制作多以小面积器件为主，分布相对密集，故不便于器件的划片；而对于制作完成的大面积器件，也因器件的脆弱，在划片过程中也存在器件破损和电极脱落等情况，极大影响了封装的成品率。
专利
技术实现思路

[0005]本技术主要解决上述的问题，提出一种氧化镓二极管的封装结构及应用电路。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：
[0007]一种氧化镓二极管的封装结构，包括：
[0008]晶圆片，所述晶圆片包括若干氧化镓二极管；
[0009]封装管壳，包括管壳本体和引脚；
[0010]键合件，连接引脚和氧化镓二极管；
[0011]其中，引脚包括阳极引脚和共阴极引脚，若干氧化镓二极管的阳极各连接一阳极引脚，若干氧化镓二极管的阴极连接至同一共阴极引脚。
[0012]作为一种可选项，所述封装管壳的管壳本体和引脚均为金属，或所述封装管壳的管壳本体和引脚均为镀金结构。
[0013]作为一种可选项，所述管壳本体内部有导电银胶，所述晶圆片贴装于管壳本体内部，每个氧化镓二极管的阴极通过所述导电银胶与共阴极引脚连接。
[0014]作为一种可选项，所述键合件为金丝，通过金丝键合引脚和氧化镓二极管。
[0015]作为一种可选项，所述引脚包括绝缘部和金属导电部，所述绝缘部在金属导电部外圈。
[0016]作为一种可选项，封装管壳上安装有盖板，所述盖板为金属材质，或所述盖板为镀金材质。
[0017]一种应用电路，应用氧化镓二极管的封装结构。包括一排共阴极连接端和一排阳极连接端，所述共阴极连接端均连接所述共阴极引脚，每一个所述阳极连接端各自连接一阳极引脚，还包括选择件，用于选择需要导通的两端。
[0018]本技术的有益效果：
[0019]本技术提出的通过氧化镓二极管的整体金属封装方法，有效避免了小面积器件不方便划片的问题以及大面积器件划片过程中造成的器件破损和电极脱落等问题，以此提高器件封装的成品率和器件的利用率。对制作完成的氧化镓二极管晶圆片采用整体封装的方法，避免了无法划片和划片过程中造成的器件破损和电极脱落等问题。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是晶圆片安装于金属管壳内部的结构示意图；
[0022]图2是金丝键合完成的管壳内部示意图；
[0023]图3是封装完成的器件示意图。
具体实施方式
[0024]除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本领域技术人员所理解的。下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。以下描述中，参考形成本申请一部分并以说明之方式示出本申请实施例的具体方面或可使用本申请实施例的具体方面的附图。应理解，本申请实施例可在其它方面中使用，并可包括附图中未描绘的结构或逻辑变化。因此，以下详细描述不应以限制性的意义来理解，且本申请的范围由所附权利要求书界定。另外，还应理解的是，除非另外明确提出，本文中所描述的各示例性实施例和/或方面的特征可以相互组合。
[0025]如图1所示，公开一种氧化镓二极管的封装结构，包括以下结构：
[0026]晶圆片，所述晶圆片包括若干氧化镓二极管，以包括6个氧化镓二极管的未切片的晶圆片为例；
[0027]封装管壳，包括管壳本体和引脚，引脚数量与氧化镓二极管数量相匹配；
[0028]键合件，连接引脚和氧化镓二极管；
[0029]其中，引脚包括阳极引脚和共阴极引脚，若干氧化镓二极管的阳极各连接一阳极引脚，若干氧化镓二极管的阴极连接至同一共阴极引脚。连接关系参考图2，其中1、2、3、6、7、8六个管脚分别连接每个氧化镓二极管的阳极。
[0030]其中，所述封装管壳的管壳本体和引脚均为金属，作为另一种可选的方案封装管壳的管壳本体和引脚均为镀金结构。则晶圆片的另一面为氧化镓二极管的阴极，通过导电银胶连接阴极和管壳，管壳本体内部有导电银胶，晶圆片贴装于管壳本体内部，每个氧化镓二极管的阴极通过导电银胶与共阴极引脚连接。图中管脚4作为共阴极引脚，直接连接在金属或镀金管壳上。
[0031]其中，键合件为金丝，通过金丝键合引脚和氧化镓二极管。现阶段氧化镓二极管阳极最外层金属多为金，考虑到金属间的粘附性以及键合丝的导电性，故采用金丝进行键合。不排除根据氧化镓二极管阳极其他材质而针对性的选择其他材料的键合件。比如铝丝和铜丝；封装所采用的镀金管壳也可替换为其他导电性和散热性较好的材料所制作成的管壳。
[0032]键合后的示意图如图2所示，管壳引脚号分别为1
‑
8，将1、2、3和6、7、8号引脚分别通过金丝与氧化镓二极管相连，作为器件的阳极，引脚4直接与管壳相连，作为器件的共阴极，引脚5闲置。
[0033]其中，引脚包括绝缘部和金属导电部，所述绝缘部在金属导电部外圈。如图引脚上白色的部分为金属引脚，黑色部分为绝缘材料。
[0034]封装管壳上安装有盖板，所述盖板为金属材质，或所述盖板为镀金材质。安装好盖板之后产品就封装好，如图3所示。
[0035]金丝和镀金外壳的使用为器件的导电和散热提供了良好的帮助，以此得到更高性能的氧化镓二极管。
[0036]基于上述封装结构，公开一种应用电路，包括上述氧化镓二极管的封装结构，以及一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓二极管的封装结构，其特征在于，包括：晶圆片，所述晶圆片包括若干氧化镓二极管；封装管壳，包括管壳本体和引脚；键合件，连接引脚和氧化镓二极管；其中，引脚包括阳极引脚和共阴极引脚，若干氧化镓二极管的阳极各连接一阳极引脚，若干氧化镓二极管的阴极连接至同一共阴极引脚。2.根据权利要求1所述的一种氧化镓二极管的封装结构，其特征在于，所述封装管壳的管壳本体和引脚均为金属，或所述封装管壳的管壳本体和引脚均为镀金结构。3.根据权利要求1所述的一种氧化镓二极管的封装结构，其特征在于，所述管壳本体内部有导电银胶，所述晶圆片贴装于管壳本体内部，每个氧化镓二极管的阴极通过所述导电银胶与共阴极引脚连接。4.根据权利要求1所述的一种氧化镓二极管的封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭威，徐光伟，赵晓龙，龙世兵，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：