【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，尤其涉及一种级联型gan hemt封装结构及其制备方法。
技术介绍
1、将高压耗尽型gan hemt（氮化镓高电子迁移率晶体管）与低压增强型si mosfet（硅金属-氧化物半导体场效应晶体管）结合在一起形成常闭型的级联型gan hemt器件，可以简化驱动电路设计，方便代替si mosfet，降低设计难度并节约成本，这种器件的结构使得gan hemt与si mosfet各自发挥其优势，同时克服它们各自的缺点。
2、传统的级联型gan hemt封装结构是采用引线键合平面的封装形式，具体是将垂直型结构的si mosfet以及横向结构的gan hemt的背面均焊接到框架上，正面通过引线键合的方式进行si mosfet和gan hemt的级联，并通过引线键合方式将所形成的级联型ganhemt器件的源极、漏极和栅极连接到框架上。这种级联型gan hemt封装结构的散热能力差，导致热量在内部积累，而热量的过多积累会使得内部芯片失效，并会引起芯片内焊料弯曲、键合丝脱落等机械损伤。另外上述级联型gan hemt封装结构的封装杂散电感较大，如果开启较高的频率，会导致电磁干扰，在驱动回路中容易造成振荡。
3、综上所述，如何提高级联型gan hemt封装结构的散热能力，并降低级联型ganhemt封装结构的封装杂散电感，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的是提供一级联型gan hemt封装结构及其制备方法，用于提高级联
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一种级联型gan hemt封装结构，包括：
4、框架；所述框架包括框架引脚；
5、倒装设置在所述框架上且为横向结构的gan hemt；
6、倒装设置在所述框架上且为横向结构的si mosfet；
7、金属层；所述金属层用于将所述gan hemt与所述si mosfet进行级联以形成级联型gan hemt器件，并将所述级联型gan hemt器件的器件引脚与所述框架引脚相连；
8、用于包封所述框架与所述级联型gan hemt器件的塑封料。
9、可选地，所述gan hemt与所述si mosfet集成在同一衬底上，使得所述级联型ganhemt器件为集成式级联型gan hemt器件。
10、可选地，所述衬底的第一表面上设置有gan hemt器件区域及p型si外延层区域，所述gan hemt器件区域的第一表面上及所述p型si外延层区域的第一表面上设置有器件层，所述金属层位于所述器件层的第一表面上；
11、所述器件层中与所述gan hemt器件区域对应的位置设置有第一电极以形成所述gan hemt、与所述p型si外延层区域对应的位置设置有第二电极以形成所述si mosfet。
12、可选地，所述器件层内与各所述第一电极、各所述第二电极对应位置处分别设置有从所述第一电极、所述第二电极延伸至所述金属层的第一通孔，且所述第一通孔内填充有第一导电材料。
13、可选地，所述gan hemt器件区域与所述p型si外延层区域间设置有隔离区。
14、可选地，所述金属层包括第一金属层、第二金属层以及位于所述第一金属层及所述第二金属层之间的氧化层，其中：
15、所述第一金属层用于将所述gan hemt与所述si mosfet级联；
16、所述第二金属层与所述第一金属层及所述框架引脚相连。
17、可选地，所述氧化层内与所述第一金属层对应位置处设置有从所述第一金属层延伸至所述第二金属层的第二通孔，且所述第二通孔内填充有第二导电材料。
18、可选地，所述第一金属层包括第一金属区域、第二金属区域、第三金属区域及第四金属区域，所述第二金属层包括第五金属区域、第六金属区域及第七金属区域；
19、其中，所述第一金属区域与所述gan hemt的第一栅极及所述si mosfet的第二源极相连，所述第二金属区域与所述gan hemt的第一源极及所述si mosfet的第二漏极相连，所述第三金属区域与所述gan hemt的第一漏极相连，所述第四金属区域与所述si mosfet的第二栅极相连；
20、所述第五金属区域与所述第一金属区域及框架源极引脚相连，所述第六金属区域与所述第三金属区域及框架漏极引脚相连，所述第七金属区域与所述第四金属区域及框架栅极引脚相连。
21、一种级联型gan hemt封装结构的制备方法，用于制备上述任一项所述的级联型gan hemt封装结构，包括：
22、利用金属层将横向结构的gan hemt与横向结构的si mosfet级联，以形成级联型gan hemt器件；
23、将所述级联型gan hemt器件倒装在框架上，并利用所述金属层将倒装的所述级联型gan hemt器件的器件引脚与所述框架的框架引脚相连；
24、利用塑封料包封所述框架与所述级联型gan hemt器件，以得到级联型gan hemt封装结构。
25、可选地，在利用金属层将横向结构的gan hemt与横向结构的si mosfet级联，以形成级联型gan hemt器件之前，还包括：
26、在衬底的第一表面上生长gan hemt器件区域，并通过刻蚀去除部分所述gan hemt器件区域，裸露出所述衬底；
27、在裸露的所述衬底的第一表面上外延生成p型si外延层区域；
28、在所述gan hemt器件区域的第一表面上及所述p型si外延层区域的第一表面上生长器件层；所述器件层中包括设置在所述gan hemt器件区域的第一表面上的第一电极以形成所述gan hemt、设置在所述p型si外延层区域的第一表面上的第二电极以形成所述simosfet；
29、在所述器件层的第一表面上设置所述金属层。
30、本申请提供了一种级联型gan hemt封装结构及其制备方法，其中，级联型ganhemt封装结构包括：框架；框架包括框架引脚；倒装设置在框架上且为横向结构的ganhemt；倒装设置在框架上且为横向结构的si mosfet；金属层；金属层用于将gan hemt与simosfet进行级联以形成级联型gan hemt器件，并将级联型gan hemt器件的器件引脚与框架引脚相连；用于包封框架与级联型gan hemt器件的塑封料。
31、本申请公开的上述技术方案，通过将横向结构的gan hemt及横向结构的simosfet倒装使得gan hemt及si mosfet所产生的热量可以直接向框架扩散，以缩短散热路径，并通过利用金属层进行gan hemt及si mosfet的级联以及进行级联型gan hemt器件的器件引脚与框架引脚的互连来增加接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述GaN HEMT与所述Si MOSFET集成在同一衬底上，使得所述级联型GaN HEMT器件为集成式级联型GaN HEMT器件。
3.根据权利要求2所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述衬底的第一表面上设置有GaN HEMT器件区域及P型Si外延层区域，所述GaN HEMT器件区域的第一表面上及所述P型Si外延层区域的第一表面上设置有器件层，所述金属层位于所述器件层的第一表面上；
4.根据权利要求3所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述器件层内与各所述第一电极、各所述第二电极对应位置处分别设置有从所述第一电极、所述第二电极延伸至所述金属层的第一通孔，且所述第一通孔内填充有第一导电材料。
5.根据权利要求3所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述GaN HEMT器件区域与所述P型Si外延层区域间设置有隔离区。
6.根据权利要求1至5任一项所述的级联
7.根据权利要求6所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述氧化层内与所述第一金属层对应位置处设置有从所述第一金属层延伸至所述第二金属层的第二通孔，且所述第二通孔内填充有第二导电材料。
8.根据权利要求7所述的级联型GaN HEMT封装结构，其特征在于，所述第一金属层包括第一金属区域、第二金属区域、第三金属区域及第四金属区域，所述第二金属层包括第五金属区域、第六金属区域及第七金属区域；
9.一种级联型GaN HEMT封装结构的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至8任一项所述的级联型GaN HEMT封装结构，包括：
10.根据权利要求9所述的级联型GaN HEMT封装结构的制备方法，其特征在于，在利用金属层将横向结构的GaN HEMT与横向结构的Si MOSFET级联，以形成级联型GaN HEMT器件之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种级联型gan hemt封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的级联型gan hemt封装结构，其特征在于，所述gan hemt与所述si mosfet集成在同一衬底上，使得所述级联型gan hemt器件为集成式级联型gan hemt器件。
3.根据权利要求2所述的级联型gan hemt封装结构，其特征在于，所述衬底的第一表面上设置有gan hemt器件区域及p型si外延层区域，所述gan hemt器件区域的第一表面上及所述p型si外延层区域的第一表面上设置有器件层，所述金属层位于所述器件层的第一表面上；
4.根据权利要求3所述的级联型gan hemt封装结构，其特征在于，所述器件层内与各所述第一电极、各所述第二电极对应位置处分别设置有从所述第一电极、所述第二电极延伸至所述金属层的第一通孔，且所述第一通孔内填充有第一导电材料。
5.根据权利要求3所述的级联型gan hemt封装结构，其特征在于，所述gan hemt器件区域与所述p型si外延层区域间设置有隔离区。
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【专利技术属性】
技术研发人员：文豪，庞振江，冯少力，占兆武，温雷，黎杰，卜小松，
申请(专利权)人：深圳智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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