[实用新型]电力开关装置

说明书

技术领域

本实用新型与半导体元件封装有关，特别是关于一种电力开关装置。 

背景技术

一般而言，传统的电力开关封装结构中所采用的金属氧化物半导体场效电晶体(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)均为具有沟槽(trench)结构的金属氧化物半导体场效电晶体。也就是说，传统的电力开关封装结构中的金属氧化物半导体场效电晶体的源极设置于上方而其汲极则设置于下方。 

请参照图1A及图1B，图1A及图1B分别绘示传统的降压型转换器(buck converter)封装结构的上视图及剖面视图。如图所示，位于高侧(high side)的第一电晶体M1与位于低侧(low side)的第二电晶体M2均为传统的具有沟槽结构的金属氧化物半导体场效电晶体，第一电晶体M1与第二电晶体M2的源极S1、S2均设置于上方且第一电晶体M1与第二电晶体M2的汲极D1、D2则均设置于下方。 

由于第一电晶体M1的源极S1设置于上方，但第二电晶体M2的汲极D2设置于下方，为了要将第一电晶体M1的源极S1与第二电晶体M2的汲极D2相连，即需如同图1B所示通过导线W形成第一电晶体M1的源极S1与第二电晶体M2的汲极D2之间的耦接，以形成多晶片模块(Multi-Chip Module, MCM)型态的封装结构。然而，采用上述导线耦接方式不仅会增加电路布局及后段工艺的复杂度，亦会导致漏感(leakage conductance)变大。此外，对于印刷电路板PCB的电路布局而言，由于第二电晶体M2的源极S2设置于第二电晶体M2的上方，导致其散热效果差。 

因此，本实用新型提出一种电力开关装置，以解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。 

实用新型内容

本实用新型的一范畴在于提出一种电力开关装置。于一具体实施例中，电力开关装置包含基板、第一电晶体及第二电晶体。基板具有第一焊垫、第二焊垫及第三焊垫。第一电晶体具有第一表面与第二表面。第一电晶体的源极形成于第一电晶体的第一表面。第二电晶体为横向扩散金属氧化物半导体场效电晶体。第二电晶体具有第一表面与第二表面。第二电晶体的汲极形成于第二电晶体的第一表面。第一电晶体的第二表面耦接第一焊垫，第二电晶体的第二表面耦接第二焊垫，第三焊垫耦接第一电晶体的源极与第二电晶体的汲极。 

于一实施例中，第三焊垫通过带式连接(ribbon bond)的方式来耦接第一电晶体的源极与第二电晶体的汲极。 

于一实施例中，第一电晶体为具有沟槽结构或平面结构的金属氧化物半导体场效电晶体。 

于一实施例中，第一电晶体的汲极形成于第一电晶体的第二表面。 

于一实施例中，第二电晶体的源极形成于第二电晶体的第二表面。 

于一实施例中，第二焊垫耦接一接地端。 

于一实施例中，第一电晶体的源极与第二电晶体的汲极通过导电部彼此耦接。 

于一实施例中，电力开关装置还包含控制器，分别耦接第一电晶体与第二电晶体。 

于一实施例中，电力开关装置还包含封装胶体，用以包覆第一电晶体与第二电晶体。 

相较于现有技术，本实用新型所公开的电力开关装置是采用与传统不同的横向扩散金属氧化物半导体(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor,  LDMOS)场效电晶体作为位于低侧(low side)的电晶体，以形成多晶片模块(Multi-Chip Module, MCM)型态的封装结构，可应用于全桥(full bridge)、半桥(half bridge)或降压型转换器(buck converter)等电路结构。LDMOS场效电晶体本身即具有下列优点：热稳定性佳、频率稳定性高、高增益、耐久性佳、低噪音、低回馈电容、低汲极-源极导通电阻值(on-resistance, RDS(ON))、偏流电路简单、输入阻抗恒定及低热阻等。 

由于本实用新型的电力开关装置采用带式连接(ribbon bond)等方式耦接位于高侧的电晶体的源极与位于低侧的电晶体的汲极，故能够有效降低传统上采用导线耦接两电晶体所导致的漏感，并可大幅简化电路布局及后段工艺的复杂度。再者，对于印刷电路板的电路布局而言，由于位于低侧的电晶体的源极设置于下方，故其相对应的接地垫(ground pad)面积远较现有技术来得大，使得其散热效率亦能获得大幅提升。 

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到更的了解。 

附图说明