[发明专利]功率元件封装结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种功率元件的封装结构，且特别是有关于一种整合电容、电阻于功率元件(power device)的封装结构。

背景技术

如图1所示为传统封装结构。该封装结构包括有一金属基板28B与功率元件20，并以一封装胶体23封装。该金属基板28B包括有一个固锁区21与一中央平区22。该固锁区21具有一孔洞26，该固锁区21暴露于一封装胶体23外，利用该孔洞26以便于固锁该封装结构至一主机板或一基板或其它金属散热片上，可帮助散热。该金属基板28B于该中央平坦区22延伸一中央金属脚D。而一第一金属脚G与第二金属脚S是与该中央金属脚D共平面配置，且分别配置在该中央金属脚D的两侧。该功率元件20配置在该金属基板28B的中央平坦区22，该功率元件20具有栅极接点GT、漏极接点DT、以及源极接点ST，使三个接点分别以一金属线24电性连接至金属脚G、金属脚D、以及金属脚S。

因此，如上的现有功率元件的封装结构皆不包含电容，而是将电容设置在封装结构的外部，然后电性连接至封装单元内部。此一结构设计使得功率元件与电容之间有较长的金属导线路径，也产生较高的寄生电感效应，同时也增加了能量的耗损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功率元件封装结构，借由整合电容单元至封装结构内部中，可以缩小电容单元的体积与减少制造材料成本。由于电容单元位于封装结构中，同时减短元件之间的导线连接的长度，而可以降低等效串联电感(equivalent serial inductance，ESL)与寄生电感效应，并减少能量耗损。

为实现本发明的目的而提供一种功率元件封装结构，包含：

金属基板；

介电材料层，设置于该金属基板上；

至少一功率元件，设置于该金属基板上；以及

上金属层，设置于该介电材料层上，其中该上金属层与该介电材料层、该金属基板形成电容单元。

所述的功率元件封装结构，更包括有封装胶体封装保护该金属基板上的该功率元件、该上金属层、该介电材料层以及该金属导线。

该封装胶体的材料为环氧树脂。

该功率元件以金属导线和该金属基板电性连接。

该金属基板的材料为铝或铝合金。

该金属基板为一片状结构，是一体成型。

该金属基板包括有固锁区、中央平坦区与中央金属脚，该中央平坦区位于该固锁区与该中央金属脚间。

该固锁区具有孔洞，该固锁区暴露于封装胶体外，使该孔洞以便于固锁该封装结构至主机板或基板或其它金属散热片上。

该金属基板于该中央平坦区延伸该中央金属脚。

所述的功率元件封装结构，更包括有第一金属脚与第二金属脚是与该中央金属脚共平面配置，且分别配置在该中央金属脚的两侧。

该中央金属脚、该第一金属脚与该第二金属脚均是分别独立地配置。

该功率元件配置在该金属基板的中央平坦区，该功率元件包括有栅极接点、漏极接点以及源极接点，使三个接点分别以金属导线电性连接至该中央金属脚、该第一金属脚、以及该第二金属脚。

该第一金属脚与该第二金属脚具有上表面与该中央金属脚的上表面成共平面配置，且分别配置在该中央金属脚的两侧。

该介电材料层配置在该金属基板的中央平坦区上。

所述的功率元件封装结构，更包括电阻单元配置在该介电材料层上。

该功率元件包括有源极接点、漏极接点及栅极接点。

该上金属层以该金属导线电性连接至该电阻单元，该电阻单元以另一金属导线电性连接至该功率元件的源极接点，而该金属基板以该金属导线电性连接至该漏极接点。

该介电材料层与该功率元件相邻，而该电阻单元与该上金属层相邻。

该电容单元的第一端电性连接至该功率元件的漏极接点，而该电容单元的第二端电性连接至该电阻单元的第一端，该电阻单元的第二端连接到该功率元件的源极接点。

该介电材料层为三氧化二铝、聚丙烯薄膜、聚乙烯聚脂薄膜或聚酰亚胺薄膜。

为实现本发明的目的还提供一种功率元件封装结构，包含：

金属基板；

介电材料层，设置于该金属基板上；

上金属层，设置于该介电材料层上；以及

至少一功率元件，设置于该上金属层上，其中该上金属层与该介电材料层、该金属基板形成电容单元。

所述的功率元件封装结构，更包括有封装胶体封装保护该金属基板上的该功率元件、该上金属层、该介电材料层以及该金属导线。