功率晶體管裝置和用于制造功率晶體管裝置的方法
【專利摘要】各種實(shí)施例提供一種功率晶體管裝置。功率晶體管裝置可以包括載體；第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極；以及第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極。第一功率晶體管和第二功率晶體管可以彼此緊鄰地布置在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向載體。
【專利說明】功率晶體管裝置和用于制造功率晶體管裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實(shí)施例總體上涉及功率晶體管裝置和用于制造功率晶體管裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可以將功率半導(dǎo)體芯片集成到用于各種電路裝置的電子封裝中。例如，級聯(lián)電路或半橋電路可以由分立元件或封裝、或者利用芯片上芯片(chip-on-chip)的結(jié)構(gòu)來實(shí)施，其中可能使用擴(kuò)散焊接。
[0003]分立元件或封裝可以導(dǎo)致顯著封裝感應(yīng)性，并且因此導(dǎo)致開關(guān)損耗。而芯片上芯片結(jié)構(gòu)可能會(huì)導(dǎo)致相對于頂部的芯片(例如，硅場效應(yīng)晶體管芯片)的熱限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]各種實(shí)施例提供一種功率晶體管裝置。功率晶體管裝置可以包括載體；第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極；以及第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極。第一功率晶體管和第二功率晶體管可以彼此緊鄰地布置在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向載體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]在附圖中，同樣的參考符號(hào)貫穿不同的示圖通常指代相同的部分。此外，附圖不一定按比例，而是通常將重點(diǎn)置于圖示本發(fā)明的原理。在下面的描述中，參考以下附圖描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，附圖中:
[0006]圖1示出了根據(jù)各種實(shí)施例的功率晶體管裝置；
[0007]圖2示出了根據(jù)各種實(shí)施例的功率晶體管裝置；
[0008]圖3示出了根據(jù)各種實(shí)施例的功率晶體管裝置；
[0009]圖4示出了根據(jù)各種實(shí)施例的級聯(lián)電路；
[0010]圖5A-5H示出了根據(jù)各種實(shí)施例制造功率晶體管裝置的過程；以及
[0011]圖6示出了圖示用于根據(jù)各種實(shí)施例制造功率晶體管裝置的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下詳細(xì)描述參考通過圖示示出本發(fā)明可以在其中實(shí)施的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例的附圖涉及以說明方式示出可以實(shí)施本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例的附圖。
[0013]詞語“示例性的”在本文中用于意指“用作示例、實(shí)例或圖示”。本文中描述為“示例性的”任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)并不一定要被解釋為優(yōu)于或有利于其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)。
[0014]關(guān)于“在”側(cè)面或表面“之上”形成的沉積的材料所使用的詞語“在……之上”在本文中可以被用于意指沉積的材料可以“直接”形成“在”隱含的側(cè)面或表面“上”(例如，直接與之接觸)。關(guān)于“在”側(cè)面或表面“之上”形成的沉積的材料所使用的詞語“在……之上”在本文中可以被用于意指沉積的材料可以通過被布置在隱含的側(cè)面或表面與沉積的材料之間的一個(gè)或多個(gè)附加層來“間接”形成“在”隱含的側(cè)面或表面“上”。
[0015]各種實(shí)施例提供用于功率應(yīng)用的低電感性封裝。
[0016]圖1至圖3示出了根據(jù)各種實(shí)施例的功率晶體管裝置100。
[0017]圖1示出了功率晶體管裝置100的頂視圖，并且圖2示出了功率晶體管裝置100的背面。
[0018]功率晶體管裝置100可以包括載體102、第一功率晶體管104和第二功率晶體管106。如在圖1和圖2中所示，第一功率晶體管104可以包括控制電極112、第一功率電極114和第二功率電極116 ;并且第二功率晶體管106可以包括控制電極122、第一功率電極124和第二功率電極126。第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以被彼此緊鄰地布置在載體102上，使得第一功率晶體管104的控制電極112和第二功率晶體管106的控制電極122面向載體102。
[0019]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104的第一功率電極114和第二功率晶體管106的第一功率電極124可以背對載體102。第一功率晶體管104的第一功率電極114和第二功率晶體管106的第一功率電極124可以彼此電耦合。
[0020]載體102可以包括引線框架，其可以由金屬或金屬合金制成，例如，從由以下各項(xiàng)組成的組中選擇的材料:銅(Cu )、鐵鎳(FeNi )、鋼等。
[0021]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104的第一功率電極114和第二功率晶體管106的第一功率電極124可以利用如圖3所示的導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132彼此電耦合。導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132可以被布置在如圖1所示的結(jié)構(gòu)上面，即被布置在第一功率晶體管104的第一功率電極114和第二功率晶體管106的第一功率電極124上面，其在圖3中被隱藏在導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132的下面。
[0022]在各種實(shí)施例中，耦合結(jié)構(gòu)132可以包括金屬和金屬合金中的至少一個(gè)。在各種實(shí)施例中，耦合結(jié)構(gòu)132可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的結(jié)構(gòu)的組中的至少一個(gè)結(jié)構(gòu):線夾、條帶、導(dǎo)線、板、以及導(dǎo)體軌道。在各種實(shí)施例中，耦合結(jié)構(gòu)132可以具有1K/W或更小的熱電阻。
[0023]導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132可以與任何功率晶體管裝置外部端子電隔離。功率晶體管裝置外部端子可以例如包括耦合到載體102的引線或引腳。
[0024]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106中的一個(gè)或二者可以包括MOSFET、JFET, IGBT或雙極型晶體管。
[0025]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以是相同晶體管類型的晶體管。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以是FET(場效應(yīng)晶體管)或IGBT，例如具有約20V至20kV的額定電壓。
[0026]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以是相同的電壓等級，例如，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以具有相同的額定電壓，即可以由第一功率晶體管104和第二功率晶體管106維持的相同的最大電壓。第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以具有不同的電流承載能力。
[0027]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104的控制電極112和第二功率晶體管106的控制電極122可以是MOSFET、JFET或IGBT晶體管的柵極電極、和雙極型晶體管的基極電極之一。[0028]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104的第一功率電極114可以是MOSFET或JFET晶體管的源極電極、和IGBT或雙極型晶體管的發(fā)射極電極之一。第二功率晶體管106的第一功率電極124可以是MOSFET或JFET晶體管的源極電極、和IGBT或雙極型晶體管的發(fā)射極電極之一。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106，是PMOS晶體管并且它們各自的源極電極114、124彼此電耦合，可以形成兩側(cè)阻塞PMOS晶體管電路。
[0029]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104的第一功率電極114可以是MOSFET或JFET晶體管的漏極電極、和IGBT或雙極型晶體管的集電極電極之一；并且第二功率晶體管的第一功率電極可以是MOSFET或JFET晶體管的漏極電極、和IGBT或雙極型的晶體管的集電極電極之一。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106，是NMOS晶體管并且它們各自的漏極電極114、124彼此電耦合，可以形成兩側(cè)阻塞NMOS晶體管電路。
[0030]由各種實(shí)施例中的功率晶體管裝置100形成的兩側(cè)阻塞PMOS晶體管電路或兩側(cè)阻塞NMOS晶體管電路可以是兩側(cè)阻塞開關(guān)電路，其可以被用于兩個(gè)方向上阻塞電壓。
[0031]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104的第一功率電極114可以是MOSFET或JFET晶體管的源極電極、和IGBT或雙極型晶體管的發(fā)射極電極之一。第二功率晶體管106的第一功率電極124可以是MOSFET或JFET晶體管的漏極電極、和IGBT或雙極型晶體管的集電極電極之一。具有彼此電稱合的相應(yīng)的第一功率電極的第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以形成共源共柵電路或半橋電路。作為示例，在圖4中示出了對應(yīng)于功率裝置100的級聯(lián)電路400，如將在下面更詳細(xì)地描述。
[0032]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管104可以是HEMT，諸如GaN HEMT、或SiC HEMT,或高壓Si HEMT0根據(jù)各種實(shí)施例，第二功率晶體管106可以是低壓(例如小于200V)M0SFET(P溝道或η溝道),諸如SFET。
[0033]在圖1、圖2和圖4所圖示的實(shí)施例中，第一功率晶體管104為GaN HEMT并且第二功率晶體管106是SFET。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第一功率晶體管104和第二功率晶體管106可以是上述的各種類型的功率晶體管。
[0034]如在圖1和圖2中所示的，功率晶體管裝置100形成倒裝芯片級聯(lián)(FCC)裝置，其中第一 GaN HEMT104和SFET106的柵極電極112、122倒裝到載體102上的相應(yīng)引腳，并且因此被連接，而沒有由安裝引起的感應(yīng)性。因此，柵極電極112、122可以被重新分配或重新布線，而無需要接合導(dǎo)線或芯片。
[0035]FCC裝置100由倒裝的芯片形成，其中GaN芯片104被布置成其柵極電極112和漏極電極116面朝下(即面朝向載體102)并且SFET芯片106被布置成其柵極電極122和源極電極126面朝下(即面朝向載體102)。GaN芯片104的源極電極114和SFET106的漏極電極124面朝上，即背對載體102。
[0036]GaN芯片104的源極電極114和SFET106的漏極電極124可以例如通過圖3的導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132被內(nèi)部連接(例如導(dǎo)線連接)，以在圖4的級聯(lián)電路400的GaN芯片104和SFET106之間形成結(jié)點(diǎn)。GaN芯片104的源極電極114和SFET106的漏極電極124之間的連接不需要外部連接或引腳或引線，這使得有可能獨(dú)立于封裝接觸面積(例如，封裝覆蓋區(qū))地，相對于其熱性能(例如，熱容量和熱擴(kuò)散)，優(yōu)化導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132 (例如，觸頭線夾)。
[0037]通過以上的其中功率晶體管的控制電極面朝下朝向載體的各種實(shí)施例中的功率晶體管裝置100的布置，重新分配元件(即載體102，例如引線框架)不受任何導(dǎo)線接合的約束。
[0038]各種實(shí)施例中的功率晶體管裝置100能夠簡單地以小的開關(guān)損耗冷卻，并且可以實(shí)現(xiàn)類似于芯片上芯片結(jié)構(gòu)的性能，但沒有熱限制。
[0039]功率晶體管裝置100可以具有范圍從約Imm2到IOcm2的尺寸。
[0040]可以提供一種封裝，包括以上各種實(shí)施例的功率晶體管裝置100和被配置用于接收來自封裝外部的電信號(hào)的封裝端子(例如引腳或引線)。功率晶體管裝置100的導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)132可以與封裝端子電隔離。
[0041]在各種實(shí)施例中，封裝可以由QFN (四面扁平無引線)封裝、DSO (雙小外形封裝)封裝、T0220、T0247、T0263、T0252等之一形成。在各種實(shí)施例中，封裝可以形成為嵌入式封裝。
[0042]在一個(gè)示例中，具有倒裝的GaN和SFET芯片的功率晶體管裝置100可以封裝成8 X 8ThinPAK，其中GaN芯片104可以是高壓(例如，大于200V)HEMT開關(guān)并且SFET芯片106可以是低壓(例如，小于200V)功率MOSFET。GaN HEMT104是常通器件，并且通過引入低壓SFET106而被轉(zhuǎn)換為常斷晶體管。這樣的GaN-SFET裝置100可以對應(yīng)于圖4的級聯(lián)電路400。
[0043]共源共柵電路400可以包括在公共源極中的低壓SFET106和在公共柵極中的高壓GaN-HEMT配置。得到的3端口電路可以用作開關(guān)。GaN HEMT104的漏極電極限定級聯(lián)電路400的600V行為。
[0044]圖5A到圖5H示出了根據(jù)各種實(shí)施例的制造功率晶體管裝置的過程。
[0045]在圖5A中，提供載體502。載體502可以包括用于安裝一個(gè)或多個(gè)芯片的相應(yīng)的裸片焊盤，。
[0046]在圖5B中，將焊膏504沉積到載體502的相應(yīng)區(qū)域上，例如，沉積到載體502的用于與芯片的連接的相應(yīng)引腳上。
[0047]在圖5C中，將第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508安裝在相應(yīng)的焊膏504上。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508彼此緊鄰地布置，并且它們的控制電極面朝下，即面朝向載體502。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508的控制電極可經(jīng)由軟焊接、粘附、擴(kuò)散焊接、燒結(jié)等連接到載體502。
[0048]在圖中，可以將焊膏510沉積到第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508上。例如，可以將焊膏510沉積到的第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508的相應(yīng)的功率電極上。
[0049]在圖5E中，可以通過焊膏510形成導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)512，以連接第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508。
[0050]在圖5E中，執(zhí)行加熱處理以熔化焊膏504、510。
[0051]在圖5F中，執(zhí)行冷卻處理以硬化焊膏504、510。
[0052]在圖5H中，執(zhí)行另一個(gè)加熱過程，從而形成具有第一功率晶體管芯片506和第二功率晶體管芯片508的功率晶體管裝置。由此形成的功率晶體管裝置具有通過器件縱向流動(dòng)的電流的縱向結(jié)構(gòu)。
[0053]圖6示出了圖示用于根據(jù)各種實(shí)施例的制造功率晶體管裝置的方法的流程圖600。
[0054]在602，可以將第一功率晶體管和第二功率晶體管布置在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上，第一功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，并且第二功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極可以被布置到一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，使得第一功率晶體管和第二功率晶體管被彼此緊鄰地布置，并且使得第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極被固定到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并且從而彼此電耦合
[0055]在604中，可以使用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)作為中間載體將第一功率晶體管和第二功率晶體管安裝在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向載體
[0056]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以被焊接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以利用擴(kuò)散焊接被焊接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0057]在各種實(shí)施 例中，第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極可以利用軟焊接、粘附、擴(kuò)散焊接、燒結(jié)等被連接到載體，例如連接到載體的對應(yīng)的引腳或接觸焊盤。
[0058]各種實(shí)施例針對功率晶體管裝置。功率晶體管裝置可包括載體；第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，以及第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極。第一功率晶體管和第二功率晶體管可以被彼此緊鄰地布置在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向所述載體。
[0059]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以背對載體。第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以彼此電I禹合。
[0060]第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以利用導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)彼此電耦合。在各種實(shí)施例中，耦合結(jié)構(gòu)可以包括金屬和金屬合金中的至少一個(gè)。耦合結(jié)構(gòu)可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的結(jié)構(gòu)的組中的至少一個(gè)結(jié)構(gòu):線夾、條帶、導(dǎo)線、板、以及導(dǎo)體軌道。耦合結(jié)構(gòu)可以具有1K/W或更小的熱電阻。
[0061]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管和第二功率晶體管中的一個(gè)或二者可以包括MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、JFET (結(jié)柵場效應(yīng)晶體管)、IGBT (絕緣柵雙極晶體管)或雙極型晶體管等。
[0062]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極可以是第一功率晶體管和第二功率晶體管的柵極電極和基極電極之一。
[0063]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管的第一功率電極可以是第一功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一，并且第二功率晶體管的第一功率電極可以是第二功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一。第一功率晶體管和第二功率晶體管的各自的第一功率電極彼此電耦合，可以形成共源共柵電路或半橋電路。
[0064]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管的第一功率電極可以是第一功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一；并且第二功率晶體管的第一功率電極可以是第二功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管和第二功率晶體管是PM0S(p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管并且它們各自的源極電極彼此電耦合，可以形成兩側(cè)阻塞PMOS晶體管電路。[0065]第一功率晶體管的第一功率電極可以是第一功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一；并且第二功率晶體管的第一功率電極可以是第二功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管及第二功率晶體管是NMOS (η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管并且它們各自的漏極電極彼此電耦合，可以形成兩側(cè)阻塞的NMOS晶體管電路。
[0066]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管可以是高電子遷移率晶體管(HEMT)。HEMT的示例可以包括但不限于GaN (氮化鎵)高電子遷移率晶體管、或SiC (碳化硅)高電子遷移率晶體管、或高壓Si (硅)高電子遷移率晶體管。根據(jù)各種實(shí)施例，第二功率晶體管可以是低壓(例如小于200V) MOSFET (ρ溝道或η溝道)。低壓MOSFET的示例可以包括但不限于SFET(娃場效應(yīng)晶體管)。
[0067]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管和第二功率晶體管可以是相同晶體管類型的晶體管。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管和第二功率晶體管可以是FET (場效應(yīng)晶體管)或IGBT，例如具有約20V至20kV的額定電壓。
[0068]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管和第二功率晶體管可以是相同的電壓等級。例如，第一功率晶體管和第二功率晶體管可以具有相同的額定電壓，即可以由第一功率晶體管和第二功率晶體管維持相同的最大電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，第一功率晶體管和第二功率晶體管可以具有不同的電流承載能力。
[0069]用于電耦合第一功率晶體管和第二功率晶體管的導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)可以與任何功率晶體管裝置外部端子電隔離。功率晶體管裝置外部端子可以例如包括耦合到載體的引線或引腳。
[0070]載體可以包括引線框架，其可以由以下的金屬或金屬合金制成，例如，選自由以下各項(xiàng)組成的組中的材料:銅(Cu)、鐵鎳(FeNi)、鋼等。
[0071]各種實(shí)施例還針對一種封裝，其可以包括功率晶體管裝置。功率晶體管裝置可以包括載體；第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極；以及第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極。第一功率晶體管和第二功率晶體管可以被彼此緊鄰地布置在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向載體；并且第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極背對載體。第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以利用導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)彼此電耦合。封裝可以進(jìn)一步包括封裝端子，被配置用于接收來自封裝外部的電信號(hào)。導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)可以與封裝端子電隔離。
[0072]關(guān)于上文的功率晶體管裝置描述的各種實(shí)施例對于包括功率晶體管裝置的封裝類似地有效。
[0073]在各種實(shí)施例中，封裝可以由QFN (四面扁平無引線)封裝、DSO (雙小外形封裝)封裝、T0220、T0247、T0263、T0252等中的一個(gè)所形成。在各種實(shí)施例中，封裝可以形成為嵌入式封裝。
[0074]進(jìn)一步的實(shí)施例針對一種用于制造功率晶體管裝置的方法。該方法可以包括在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上布置第一功率晶體管和第二功率晶體管，第一功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，并且第二功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，使得第一功率晶體管和第二功率晶體管彼此緊鄰地布置，并且使得第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極被固定到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并且從而彼此電耦合；并且使用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)作為中間載體將第一功率晶體管和第二功率晶體管安裝在載體上，使得第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極面向載體。
[0075]根據(jù)各種實(shí)施例，第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極被焊接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管的第一功率電極和第二功率晶體管的第一功率電極可以利用擴(kuò)散焊接被焊接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0076]在各種實(shí)施例中，第一功率晶體管的控制電極和第二功率晶體管的控制電極可以利用軟焊接、粘附、擴(kuò)散焊接、燒結(jié)等被連接到載體，例如連接到載體的對應(yīng)的引腳或接觸焊盤。
[0077]雖然已經(jīng)參考特定實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的前提下在其中作出形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。本發(fā)明的范圍因此由所附權(quán)利要求所指示，并且因此意圖包含落入權(quán)利要求的等效形式的意義和范圍內(nèi)的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種功率晶體管裝置，包括: 載體； 第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極； 第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極； 其中所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管彼此緊鄰地布置在所述載體上，使得所述第一功率晶體管的所述控制電極和所述第二功率晶體管的所述控制電極面向所述載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極背對所述載體；并且 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極彼此電耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極利用導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)彼此電耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率晶體管裝置， 其中所述耦合結(jié)構(gòu)包括金屬和金屬合金中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率晶體管裝置， 其中所述耦合結(jié)構(gòu)包括選自由以下各項(xiàng)組成的結(jié)構(gòu)的組中的至少一個(gè)結(jié)構(gòu): 線夾； 條帶； 導(dǎo)線； 板；以及 導(dǎo)體軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率晶體管裝置， 其中所述耦合結(jié)構(gòu)具有1K/W或更小的熱電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極是所述第一功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一； 其中所述第二功率晶體管的所述第一功率電極是所述第二功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極是所述第一功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一； 其中所述第二功率晶體管的所述第一功率電極是所述第二功率晶體管的源極電極和發(fā)射極電極之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極是所述第一功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一；其中所述第二功率晶體管的所述第一功率電極是所述第二功率晶體管的漏極電極和集電極電極之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管是高電子遷移率晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率晶體管裝置， 其中所述高電子遷移率晶體管是氮化鎵高電子遷移率晶體管、碳化硅高電子遷移率晶體管、以及高壓硅高電子遷移率晶體管之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率晶體管裝置， 其中所述第二功率晶體管是低壓金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管是相同晶體管類型的晶體管。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率 晶體管和所述第二功率晶體管是場效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙極晶體管之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率晶體管裝置， 其中所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管是相同的電壓等級。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率晶體管裝置， 其中所述導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)與任何功率晶體管裝置外部端子電隔離。
17.—種封裝，包括: 功率晶體管裝置，包括: 載體； 第一功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極； 第二功率晶體管，具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極； 其中所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管彼此緊鄰地布置在所述載體上，使得所述第一功率晶體管的所述控制電極和所述第二功率晶體管的所述控制電極面向所述載體； 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極背對所述載體；并且 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極利用導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)彼此電耦合； 封裝端子，被配置用于接收來自所述封裝外部的電信號(hào)； 其中所述導(dǎo)電耦合結(jié)構(gòu)與所述封裝端子電隔離。
18.一種用于制造功率晶體管裝置的方法，所述方法包括: 在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上布置第一功率晶體管和第二功率晶體管，所述第一功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，所述第二功率晶體管具有控制電極和第一功率電極和第二功率電極，使得所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管彼此緊鄰地布置，并且使得所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極被固定到所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并且從而彼此電耦合；并且 使用所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)作為中間載體將所述第一功率晶體管和所述第二功率晶體管安裝在載體上，使得所述第一功率晶體管的所述控制電極和所述第二功率晶體管的所述控制電極面向所述載體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法， 其中所述第一功率晶體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極被焊接到所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法， 其中所述第一功率晶 體管的所述第一功率電極和所述第二功率晶體管的所述第一功率電極利用擴(kuò)散焊接被焊接到所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103972193SQ201410045302
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】R·奧特雷姆巴, J·赫格勞爾, J·施雷德爾, X·施勒格爾, K·希斯 申請人:英飛凌科技奧地利有限公司