本實(shí)用新型一般涉及電子設(shè)備,并且更特別地涉及其半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及形成半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù):
過(guò)去,半導(dǎo)體工業(yè)使用各種不同的器件結(jié)構(gòu)和方法來(lái)形成半導(dǎo)體器件,諸如例如二極管、肖特基二極管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)等。諸如二極管、肖特基二極管和FET之類的器件典型地由硅襯底制成。由硅襯底制成的半導(dǎo)體器件的缺點(diǎn)包括低擊穿電壓、過(guò)多的反向漏電流、大正向電壓降、不合適地低的切換特性、高功率密度和高制造成本。為了克服這些缺點(diǎn),半導(dǎo)體器件制造者已經(jīng)轉(zhuǎn)向由化合物半導(dǎo)體襯底(諸如例如,III-N半導(dǎo)體襯底、III-V半導(dǎo)體襯底、II-VI半導(dǎo)體襯底等)制造半導(dǎo)體器件。雖然這些襯底已經(jīng)改善了器件性能,但是它們是易碎的并且增加制造成本。因此,半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)開始使用作為硅和III-N材料的組合的化合物半導(dǎo)體襯底來(lái)解決成本、可制造性和易碎性的問題。在硅或其它半導(dǎo)體襯底上形成的III-N化合物半導(dǎo)體材料已經(jīng)被描述在Zhi He的2011年6月9日公布的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2011/0133251A1中和Michael A.Briere的2013年3月21日公布的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2013/0069208A1中。
半導(dǎo)體器件制造者已經(jīng)使用硅半導(dǎo)體材料和III-N半導(dǎo)體材料的組合來(lái)制造共源共柵的器件,諸如與硅器件共源共柵的常開的III-N耗盡型HEMT。使用這個(gè)材料組合幫助使用常開的III-N耗盡型器件實(shí)現(xiàn)常關(guān)狀態(tài)。在配置作為開關(guān)的共源共柵的器件中,由于在高漏極偏壓下工作的III-N器件的高漏電流,硅器件經(jīng)常工作在雪崩模式中。在雪崩工作模式中,III-N器件的柵極在大應(yīng)力之下,其中柵極到源極的電壓的絕對(duì)值超過(guò)器件夾斷電壓。困難的應(yīng)力狀態(tài)(諸如使硅器件工作在雪崩模式中)使器件可靠性劣化,降低擊穿電壓,并且增大漏電流。共源共柵的半導(dǎo)體器件已經(jīng)被描述在Rakesh K.Lal等人的2013年4月11日公布的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2013/0088280A1中。
因此,將有利的是具有共源共柵的半導(dǎo)體器件和用于制造共源共柵的半導(dǎo)體器件的方法。將具有更多的優(yōu)點(diǎn),即成本有效地實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,一種半導(dǎo)體組件至少具有第一端子并且包括:引線框,具有相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面、以及第一引線,第一引線與引線框一體化地形成并且第一側(cè)面的一部分用作管芯接收區(qū);安裝到管芯接收區(qū)的第一半導(dǎo)體芯片,第一半導(dǎo)體芯片具有第一表面和第二表面、第一柵極接合焊盤、第一源極接合焊盤和第一漏極接合焊盤,第一半導(dǎo)體芯片由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)成,其中第一半導(dǎo)體芯片的第二表面耦接到管芯接收區(qū);以及第二半導(dǎo)體芯片,安裝到第一半導(dǎo)體芯片并且具有第一表面和第二表面、第二柵極接合焊盤、第二源極接合焊盤和第二漏極接合焊盤,第二半導(dǎo)體芯片由硅基材料構(gòu)成,其中第二半導(dǎo)體芯片的第二表面耦接到第一源極接合焊盤。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體組件還包括:具有第一表面和第二表面的襯底,該第二表面耦接到管芯接收區(qū);以及第二引線和第三引線,其中第二引線和第三引線與引線框電隔離。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一漏極接合焊盤電耦接到引線框。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一漏極接合焊盤使用夾子或者一個(gè)或更多個(gè)接合導(dǎo)線而電耦接到引線框。
在一個(gè)實(shí)施例中,第二源極接合焊盤電耦接到第二引線和第一柵極接合焊盤;以及其中第二柵極接合焊盤電耦接到第三引線;并且還包括將襯底耦接到第二引線的電互連件。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,一種半導(dǎo)體組件至少具有第一端子和第二端子,并且包括:引線框,具有相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面、器件接收區(qū)和第一引線,第一引線與引線框一體化地形成;絕緣的金屬襯底,具有第一表面和第二表面,第二表面耦接到引線框;安裝到絕緣的金屬襯底的第一半導(dǎo)體芯片,第一半導(dǎo)體芯片具有第一表面和第二表面、第一柵極接合焊盤、第一源極接合焊盤和第一漏極接合焊盤,第一半導(dǎo)體芯片由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)成,其中第一半導(dǎo)體芯片的第二表面耦接到絕緣的金屬襯底;以及第二半導(dǎo)體芯片,安裝到第一半導(dǎo)體芯片并且具有第一表面和第二表面、由第一表面形成的陽(yáng)極以及由第二表面形成的陰極,其中陰極耦接到第一源極接合焊盤。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體組件還包括與引線框電隔離的第二引線,其中第一柵極接合焊盤電耦接到陽(yáng)極并且陽(yáng)極電耦接到第二引線;以及其中第一漏極接合焊盤通過(guò)第一夾子或第一組接合導(dǎo)線而電耦接到引線框,并且其中陽(yáng)極通過(guò)第二夾子或第二組接合導(dǎo)線而電耦接到引線框。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面,一種半導(dǎo)體組件包括:支撐結(jié)構(gòu),具有頂表面、底表面以及在頂表面與底表面之間的模制化合物;電絕緣的支撐件,具有相對(duì)的第一表面和第二表面、以及側(cè)面、從該側(cè)面延伸的第一引線、第二引線以及第三引線、形成于支撐結(jié)構(gòu)中的管芯接收區(qū)以及形成于電絕緣的支撐件中的互連結(jié)構(gòu);安裝到管芯接收區(qū)的第一半導(dǎo)體芯片,第一半導(dǎo)體芯片具有第一表面和第二表面、第一柵極接合焊盤、第一源極接合焊盤和第一漏極接合焊盤,第一半導(dǎo)體芯片由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)成,其中第一半導(dǎo)體芯片的第二表面耦接到管芯接收區(qū);以及第二半導(dǎo)體芯片,安裝到第一半導(dǎo)體芯片并且具有第一表面和第二表面、第二柵極接合焊盤、第二源極接合焊盤和第二漏極接合焊盤,第二半導(dǎo)體芯片由硅基材料構(gòu)成,其中第二半導(dǎo)體芯片的第二表面耦接到第一源極接合焊盤。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一漏極接合焊盤電耦接到支撐結(jié)構(gòu),第二源極接合焊盤電耦接到第一引線以及第二引線,并且第二柵極接合焊盤電耦接到第一源極引線。
在一個(gè)實(shí)施例中,管芯接收區(qū)電耦接到第三引線。
附圖說(shuō)明
從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述的閱讀中將更好理解本實(shí)用新型,在附圖中類似的附圖標(biāo)記指示類似的元件,并且在附圖中:
圖1是共源共柵(cascode)配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意,其中III-N器件的襯底是浮置的;
圖2是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意,其中III-N器件的襯底耦接到硅半導(dǎo)體器件的源極電極;
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖4是沿著圖3的截面線4-4截取的圖3的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖7是沿著圖6的截面線7-7截取的圖7的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖8是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖9是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖10是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖11是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖12是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖13是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖14是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖15是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意,其中III-N器件的襯底是浮置的;
圖16是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意,其中III-N器件的襯底耦接到硅半導(dǎo)體器件的陽(yáng)極電極;
圖17是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖18是沿著圖17的截面線18-18截取的圖17的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖19是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖20是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖21是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖22是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖23是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖24是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖25是沿著圖24的截面線25-25截取的圖24的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖26是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖27是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖28是沿著圖27的截面線28-28截取的圖27的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖29是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖30是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖31是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;
圖32是沿著圖31的截面線32-32截取的圖31的半導(dǎo)體組件的截面圖;
圖33是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖;以及
圖34是根據(jù)本實(shí)用新型其它實(shí)施例的共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的透視圖。
為例示的簡(jiǎn)單和清楚起見,圖中的元件不一定按比例繪制,并且在不同的圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。另外,為描述的簡(jiǎn)單起見而省略了公知的步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)。在此使用的載流電極指的是運(yùn)載電流流過(guò)器件的器件元件,例如MOS晶體管的源極或漏極、或者雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極、或者二極管的陰極或陽(yáng)極,而控制電極指的是控制電流流過(guò)器件的器件元件,例如MOS晶體管的柵極或者雙極型晶體管的基極。雖然在這里器件被解釋為特定的N溝道或P溝道器件,或者特定的N型或P型摻雜區(qū),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例互補(bǔ)器件也是可能的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白,如在此使用的措詞“在……的期間”、“在……的同時(shí)”和“當(dāng)...時(shí)”不是意指一有引發(fā)行為就會(huì)馬上發(fā)生行為的準(zhǔn)確術(shù)語(yǔ),而是可以在由初始行為引發(fā)的反應(yīng)與初始行為之間存在一些小的但是合理的延遲,諸如傳播延遲。措詞“近似”,“大約”或“基本上”的使用意指元件值具有預(yù)期非常接近于所述值或位置的參數(shù)。然而,本領(lǐng)域中眾所周知的是,總是存在阻止值或位置確切地如規(guī)定的微小變化。在本領(lǐng)域中非常確實(shí)的是高達(dá)約百分之十(10%)(并且對(duì)于半導(dǎo)體摻雜濃度高達(dá)百分之二十(20%))的變化被認(rèn)為是偏離如精確所述的理想目標(biāo)的合理變化。
具體實(shí)施方式
本申請(qǐng)要求Chun-Li Liu等人于2015年7月24日提交的并且標(biāo)題為“SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD OF MANUFACTURE”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/196,631、以及于2016年7月12日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.15/207,626的權(quán)益,這兩個(gè)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容全文以引用方式并入于此。
通常,本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體組件,其包括具有相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面的支撐件以及與該支撐件一體化地形成的第一引線。絕緣的金屬襯底接合到支撐件,其中絕緣的金屬襯底具有第一表面和第二表面。絕緣的金屬襯底的第二表面耦接到支撐件。第一表面的一部分用作管芯接收區(qū)。由III-N半導(dǎo)體材料構(gòu)成的半導(dǎo)體芯片安裝到管芯接收區(qū)?;贗II-N的半導(dǎo)體芯片具有柵極接合焊盤、漏極接合焊盤和源極接合焊盤?;贗II-N的半導(dǎo)體芯片還包括耦接到管芯接收區(qū)的表面。硅基半導(dǎo)體芯片安裝到III-N半導(dǎo)體芯片。硅基半導(dǎo)體芯片具有柵極接合焊盤、漏極接合焊盤、源極接合焊盤以及耦接到III-N半導(dǎo)體芯片的源極接合焊盤的表面。
根據(jù)其它實(shí)施例,安裝到基于III-N的半導(dǎo)體芯片的芯片是二極管。
根據(jù)其它實(shí)施例,支撐件包括模制化合物(mold compound)。
圖1是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意6。半導(dǎo)體組件包括晶體管7和8,其中晶體管7具有柵極電極7G、源極電極7S和漏極電極7D,并且晶體管8具有柵極電極8G、源極電極8S、漏極電極8D和體端子8B。漏極電極7D電連接到源極電極8S并且源極電極7S電連接到柵極電極8G。漏極電極8D可以被耦接用于接收用于共源共柵半導(dǎo)體組件的工作電勢(shì)的第一源,諸如例如,工作電勢(shì)VDD,柵極電極7G用作用于共源共柵的半導(dǎo)體組件的輸入端子,并且源極電極7S被耦接用于接收工作電勢(shì)的第二源,諸如例如工作電勢(shì)VSS。舉例來(lái)說(shuō),工作電勢(shì)VSS是地。應(yīng)當(dāng)注意,GaN晶體管8的襯底或體8B是浮置的,因此半導(dǎo)體組件可以被稱為處于浮置配置或襯底浮置配置。
圖2是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意9。半導(dǎo)體組件包括晶體管7和8,其中晶體管7具有柵極電極7G、源極電極7S和漏極電極7D,并且晶體管8具有柵極電極8G、源極電極8S、漏極電極8D和體端子8B。漏極電極7D電連接到源極電極8S并且源極電極7S電連接到柵極電極8G。漏極電極8D可以被耦接用于接收用于共源共柵半導(dǎo)體組件的工作電勢(shì)的第一源,諸如例如,工作電勢(shì)VDD,柵極電極7G用作用于共源共柵的半導(dǎo)體組件的輸入端子,并且源極電極7S被耦接用于接收工作電勢(shì)的第二源,諸如例如工作電勢(shì)VSS。晶體管8的襯底端子8B電連接到源極電極7S。因此,晶體管8的襯底耦接到與源極電極7相同的電勢(shì)。源極電極7可以被耦接用于接收地電勢(shì)或不同于地的電勢(shì)。
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體組件10的透視圖并且圖4是沿著圖3的截面線4-4截取的半導(dǎo)體組件10的截面圖。圖3和圖4被一起描述。圖3和圖4中示出的是包括器件接收區(qū)14和引線框引線16、18和20的引線框12,其中器件接收區(qū)14和引線框引線16彼此一體化地形成,即,器件接收區(qū)14和引線框引線16源自于一個(gè)導(dǎo)電材料,其中該導(dǎo)電材料的一部分用作器件接收區(qū)14并且該導(dǎo)電材料的另一部分用作引線框引線16。器件接收區(qū)14具有相對(duì)的表面15和17。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該導(dǎo)電材料是銅并且導(dǎo)電材料的包括器件接收區(qū)14的該部分形成于一個(gè)平面中,并且導(dǎo)電材料的包括引線框引線16的該部分形成在不同于包括器件接收區(qū)14的平面的另一平面中。因此,器件接收區(qū)14和引線框引線16不共面。引線框引線16包括將引線框引線16連接到器件接收區(qū)14的連接器部分16A。引線框引線18和20與引線框引線16共面。應(yīng)當(dāng)注意,引線框12被示出和描述為單元件;然而,它可以是從引線框帶(strip)單片化(singulate)而成的部分而且引線框12符合直插式封裝輪廓(outline),諸如TO-220輪廓、TO-247輪廓、TO-264輪廓、TO-257輪廓等。
使用導(dǎo)電材料25將絕緣的金屬襯底24接合到器件接收區(qū)14的一部分。導(dǎo)電材料25可以是焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂等。雖然材料25已經(jīng)被描述為導(dǎo)電材料,但是這不是本實(shí)用新型的限制。例如,材料25可以是電絕緣材料或?qū)岵牧?。舉例來(lái)說(shuō),絕緣的金屬襯底24是直接接合的銅襯底,其包括具有主表面28A和28B的絕緣材料28,其中導(dǎo)電層34形成在主表面28A上并且導(dǎo)電層36形成在主表面28B上。導(dǎo)電層34具有用作絕緣的金屬襯底24的表面的表面34A,并且導(dǎo)電層36具有用作絕緣的金屬襯底24的相對(duì)表面的表面36A。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,絕緣的金屬襯底24是直接接合的銅襯底,其中絕緣材料28是鋁氮化物并且導(dǎo)電層34和36是銅。用于絕緣材料28的其它合適的材料包括鋁土、氧化鈹、陶瓷等并且用于導(dǎo)電層34和36的其它合適的材料包括鋁、其它金屬等。應(yīng)當(dāng)注意,將絕緣的金屬襯底24接合到管芯接收區(qū)14的材料不限于是焊料。
雖然絕緣的金屬襯底被描述為通過(guò)導(dǎo)電材料25接合到器件接收區(qū)14,但是這不是本實(shí)用新型的限制??商娲?,電絕緣材料的層可以被形成在引線框12的器件接收區(qū)14上。然后,導(dǎo)電材料的層可以被形成在絕緣材料的層上。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電材料的層是銅。用于在諸如引線框之類的導(dǎo)電襯底上形成絕緣材料以及用于在絕緣材料上形成導(dǎo)電材料的技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
使用管芯附接材料42將半導(dǎo)體芯片40接合到絕緣的金屬襯底24的表面36A。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40是具有相對(duì)的主表面44和46的化合物半導(dǎo)體芯片,其中半導(dǎo)體芯片40包括場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件,該場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件具有在表面46上形成的漏極接觸件50、在表面46的一部分上形成的源極接觸件52和在表面46的其它部分上形成的柵極接觸件54和55。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片40形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40可以被稱為半導(dǎo)體器件。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件40不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件40可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。還應(yīng)該注意,半導(dǎo)體芯片40的半導(dǎo)體材料可以包括III-N半導(dǎo)體材料(諸如例如氮化鎵),或它可以包括III-V半導(dǎo)體材料、II-VI半導(dǎo)體材料等。
使用接合劑59將半導(dǎo)體芯片60接合到或安裝在半導(dǎo)體芯片40上,該接合劑可以是導(dǎo)熱且導(dǎo)電的材料。更特別地,使用接合劑59將半導(dǎo)體芯片60接合到源極接觸件52。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60是具有相對(duì)的主表面64和66的硅芯片,其中半導(dǎo)體芯片60包括具有在表面64上形成的漏極接觸件70、在表面66的一部分上形成的源極接觸件72和在表面66的另一部分上形成的柵極接觸件74的垂直場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片60形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60可以被稱為半導(dǎo)體器件。漏極接觸件70通過(guò)接合劑59接合到半導(dǎo)體器件40的源極接觸件52。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件60不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件60可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。
半導(dǎo)體器件40的漏極接觸件50通過(guò)接合導(dǎo)線82電連接到管芯接收區(qū)14。半導(dǎo)體器件60的源極接觸件72通過(guò)接合導(dǎo)線84電連接到引線框引線18并且通過(guò)接合導(dǎo)線86電連接到半導(dǎo)體器件40的柵極接觸件54和55。半導(dǎo)體器件60的柵極接觸件74通過(guò)接合導(dǎo)線88電連接到引線框引線20。柵極接觸件54通過(guò)未示出的金屬化系統(tǒng)電連接到柵極接觸件55。接合導(dǎo)線可以被稱為焊線(wirebond)。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,絕緣的金屬襯底24、半導(dǎo)體芯片40和60以及接合導(dǎo)線82、84、86和88以及引線框12的部分典型地被密封在諸如例如模制化合物之類的保護(hù)材料(未示出)中。應(yīng)當(dāng)注意,器件接收區(qū)14的表面17可以不被模制化合物覆蓋或保護(hù)。
半導(dǎo)體組件10包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。半導(dǎo)體組件10可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件10的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件10可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件10A的透視圖。圖5中示出的是如參考圖3和4所描述的其上安裝有半導(dǎo)體芯片40和60的引線框12。圖5的半導(dǎo)體組件10A與圖3和圖4的半導(dǎo)體組件10的不同之處在于,接合導(dǎo)線86直接電耦接到引線框引線18而不是半導(dǎo)體芯片60的源極接觸件72。因此,柵極接觸件55通過(guò)接合導(dǎo)線86直接連接到源極引線18,而不是通過(guò)源極接觸件72連接到源極引線18。應(yīng)當(dāng)注意,柵極接觸件54和55中的一個(gè)或兩者可以通過(guò)接合導(dǎo)線而不是通過(guò)源極接觸件72直接連接到源極引線18。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,絕緣的金屬襯底24、半導(dǎo)體芯片40和60以及接合導(dǎo)線82、84、86和88以及引線框12的部分典型地被密封在諸如例如模制化合物之類的保護(hù)材料(未示出)中。應(yīng)當(dāng)注意,器件接收區(qū)14的表面17可以不被模制化合物覆蓋或保護(hù)。
像半導(dǎo)體組件10一樣,半導(dǎo)體組件10A包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。半導(dǎo)體組件10A可以由圖1的電路示意7示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件10的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件10可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體組件10B的透視圖并且圖7是沿著圖6的截面線7-7截取的半導(dǎo)體組件10B的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意,圖6和圖7被一起描述。圖6和圖7中示出的是包括器件接收區(qū)14和引線框引線16、18和20的引線框12,其中器件接收區(qū)14和引線框引線16彼此一體化地形成,即,器件接收區(qū)14和引線框引線16源自于一個(gè)導(dǎo)電材料,其中該導(dǎo)電材料的一部分用作器件接收區(qū)14并且該導(dǎo)電材料的另一部分用作引線框引線16。器件接收區(qū)14具有相對(duì)的表面15和17。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該導(dǎo)電材料是銅并且導(dǎo)電材料的包括器件接收區(qū)14的該部分形成于一個(gè)平面中,并且導(dǎo)電材料的包括引線框引線16的該部分形成在不同于包括器件接收區(qū)14的平面的另一平面中。因此,器件接收區(qū)14和引線框引線16不共面。引線框引線16包括將引線框引線16連接到器件接收區(qū)14的連接器部分16A。引線框引線18和20與引線框引線16共面。應(yīng)當(dāng)注意,引線框12被示出和描述為單元件;然而,它可以是從引線框帶單片化而成的部分而且引線框12符合直插式封裝輪廓,諸如TO-220輪廓、TO-247輪廓、TO-264輪廓、TO-257輪廓等。
使用導(dǎo)電的管芯附接材料42將半導(dǎo)體芯片40接合到管芯接收區(qū)14的一部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40是具有相對(duì)的主表面44和46的化合物半導(dǎo)體芯片,其中半導(dǎo)體芯片40包括具有在表面46上形成的漏極接觸件50、在表面46的一部分上形成的源極接觸件52和在表面46的其它部分上形成的柵極接觸件54和55的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片40形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40可以被稱為半導(dǎo)體器件。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件40不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件40可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。還應(yīng)該注意,半導(dǎo)體芯片40的半導(dǎo)體材料可以包括III-N半導(dǎo)體材料(諸如例如氮化鎵),或它可以包括III-V半導(dǎo)體材料、II-VI半導(dǎo)體材料等。
使用接合劑59將半導(dǎo)體芯片60接合到或安裝在半導(dǎo)體芯片40上,該接合劑可以是導(dǎo)熱且導(dǎo)電的材料。更特別地,使用接合劑59將半導(dǎo)體芯片60接合到源極接觸件52。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60是具有相對(duì)的主表面64和66的硅芯片,其中半導(dǎo)體芯片60包括具有在表面64上形成的漏極接觸件70、在表面66的一部分上形成的源極接觸件72和在表面66的另一部分上形成的柵極接觸件74的垂直場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片60形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60可以被稱為半導(dǎo)體器件。漏極接觸件70通過(guò)接合劑59接合到半導(dǎo)體器件40的源極接觸件52。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件60不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件60可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。
半導(dǎo)體器件40的漏極接觸件50通過(guò)接合導(dǎo)線126電連接到引線框引線18。半導(dǎo)體器件60的源極接觸件72通過(guò)接合導(dǎo)線122電連接到管芯接收區(qū)14。半導(dǎo)體器件40的柵極接觸件54和55也通過(guò)接合導(dǎo)線124連接到器件接收區(qū)14。半導(dǎo)體器件60的柵極接觸件74通過(guò)接合導(dǎo)線88電連接到引線框引線20。柵極接觸件54通過(guò)未示出的金屬化系統(tǒng)電連接到柵極接觸件55。接合導(dǎo)線可以被稱為焊線。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,半導(dǎo)體芯片40和60以及接合導(dǎo)線122、124、126和88以及引線框12的部分典型地被密封在諸如例如模制化合物之類的保護(hù)材料(未示出)中。應(yīng)當(dāng)注意,器件接收區(qū)14的表面17可以不被模制化合物覆蓋或保護(hù)。
半導(dǎo)體組件10B包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電連接到硅半導(dǎo)體芯片60的源極接觸件72,即到源極,并且電連接到III-N半導(dǎo)體芯片40的柵極接合焊盤(54和55)。III-N半導(dǎo)體芯片40的接合焊盤不形成在半導(dǎo)體芯片40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。半導(dǎo)體組件10B可以由圖2的電路示意9示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件10B的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料連接到半導(dǎo)體組件10B的硅晶體管60的源極。應(yīng)當(dāng)注意,引線框12被示出和描述為單元件;然而,它可以是從引線框帶單片化而成的部分而且引線框12符合直插式封裝輪廓,諸如,例如,TO-220輪廓、TO-247輪廓、TO-264輪廓、TO-257輪廓等。
圖8是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件100的透視圖。除了接合導(dǎo)線82已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子(clip)102代替并且接合導(dǎo)線84已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子104代替之外,半導(dǎo)體組件100類似于半導(dǎo)體組件10。應(yīng)當(dāng)注意,已經(jīng)參考圖3和圖4描述了將半導(dǎo)體芯片40安裝到絕緣的金屬襯底24以及將絕緣的金屬襯底24安裝到器件接收區(qū)14。因此,半導(dǎo)體組件100包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
雖然絕緣的金屬襯底被描述為通過(guò)導(dǎo)電材料25接合到器件接收區(qū)14,但是這不是本實(shí)用新型的限制??商娲兀娊^緣材料的層可以被形成在引線框12的器件接收區(qū)14上。然后,導(dǎo)電材料的層可以被形成在絕緣材料的層上。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電材料的層是銅。用于在諸如引線框之類的導(dǎo)電襯底上形成絕緣材料以及用于在絕緣材料上形成導(dǎo)電材料的技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
半導(dǎo)體組件100可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件100的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件100可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖9是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件120的透視圖。除了半導(dǎo)體芯片40被旋轉(zhuǎn)180度并且隨后接合到或安裝在絕緣的金屬襯底24上之外,半導(dǎo)體組件120類似于半導(dǎo)體組件10。另外,引線接合配置不同于半導(dǎo)體組件10。像半導(dǎo)體組件10一樣,硅半導(dǎo)體器件60的柵極電極74通過(guò)接合導(dǎo)線88電連接到引線框引線20;然而,硅半導(dǎo)體器件60的源極電極72通過(guò)接合導(dǎo)線122電連接到器件接收區(qū)14,硅半導(dǎo)體器件40的柵極電極54和55通過(guò)接合導(dǎo)線124電連接到器件接收區(qū)14,并且漏極電極50通過(guò)接合導(dǎo)線126電連接到引線框引線18。因此,半導(dǎo)體組件120包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
雖然絕緣的金屬襯底被描述為通過(guò)導(dǎo)電材料25接合到器件接收區(qū)14,但是這不是本實(shí)用新型的限制??商娲兀娊^緣材料的層可以被形成在引線框12的器件接收區(qū)14上。然后,導(dǎo)電材料的層可以被形成在絕緣材料的層上。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電材料的層是銅。用于在諸如引線框之類的導(dǎo)電襯底上形成絕緣材料以及用于在絕緣材料上形成導(dǎo)電材料的技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
半導(dǎo)體組件120可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件120的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件120可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
仍然參考圖9,在可替代的實(shí)施例中,在半導(dǎo)體芯片40直接接合到器件接收區(qū)14的情況下,絕緣的金屬襯底24可以不存在。其余電路連接不變。在這個(gè)可替代實(shí)施例中,電路配置類似于圖2中示出的電路示意7。
圖10是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件130的透視圖。除了接合導(dǎo)線122已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子132代替并且接合導(dǎo)線126已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子134代替之外,半導(dǎo)體組件130類似于半導(dǎo)體組件120。應(yīng)當(dāng)注意,已經(jīng)參考圖3和圖4描述了將半導(dǎo)體芯片40安裝到絕緣的金屬襯底24以及將半導(dǎo)體芯片60安裝到半導(dǎo)體芯片40。因此,半導(dǎo)體組件130包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
半導(dǎo)體組件130可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件130的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件130可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖11是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件140的透視圖。除了半導(dǎo)體組件140包括將絕緣的金屬襯底24的表面36A連接到引線框引線18的接合導(dǎo)線142之外,半導(dǎo)體組件140類似于半導(dǎo)體組件10。接合導(dǎo)線142通過(guò)導(dǎo)電材料42將半導(dǎo)體器件60的源極電極72(從而其源極)電連接到半導(dǎo)體器件40的半導(dǎo)體材料的體區(qū)。因此,半導(dǎo)體組件140包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底連接到半導(dǎo)體器件60的源極電極72并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
半導(dǎo)體組件140可以由圖2的電路示意9示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件140的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料(例如,III-N晶體管8的端子8B)電連接到半導(dǎo)體芯片60的源極接合焊盤72,例如,硅晶體管7的源極7S。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,源極7S可以連接到地電勢(shì)。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件140可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖12是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件150的透視圖。除了半導(dǎo)體器件40的漏極接觸件50已經(jīng)被III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)的一部分上方的漏極接觸件50A代替,源極接觸件52已經(jīng)被III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)的另一部分上方的源極接觸件52A代替,并且柵極接觸件54和55已經(jīng)被III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)的另一部分上方的柵極接觸件54A代替之外,半導(dǎo)體組件150類似于半導(dǎo)體組件10。參考字符A已經(jīng)被附加到附圖標(biāo)記40、50、52和54以便將有源區(qū)上方有接合焊盤的器件(即,III-N半導(dǎo)體器件40A)與有源區(qū)上方?jīng)]有接合焊盤的III-N半導(dǎo)體器件(例如,III-N半導(dǎo)體器件40)區(qū)分開。因此,半導(dǎo)體組件150包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40A的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
半導(dǎo)體組件150可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件150的III-N半導(dǎo)體器件40A的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件150可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖13是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件160的透視圖。除了接合導(dǎo)線82已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子162代替并且接合導(dǎo)線84已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子164代替之外,半導(dǎo)體組件160類似于半導(dǎo)體組件150。應(yīng)當(dāng)注意,已經(jīng)參考圖3和圖4描述了將半導(dǎo)體芯片40安裝到絕緣的金屬襯底24以及將半導(dǎo)體芯片60安裝到半導(dǎo)體芯片40。因此,半導(dǎo)體組件160包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件160可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件160的III-N半導(dǎo)體器件40A的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件160可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖14是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件170的透視圖。除了半導(dǎo)體組件170包括將絕緣的金屬襯底24的表面36A連接到引線框引線18的接合導(dǎo)線172之外,半導(dǎo)體組件170類似于半導(dǎo)體組件150。接合導(dǎo)線172將半導(dǎo)體器件60的源極電極72(從而其源極)電連接到III-N半導(dǎo)體器件40的半導(dǎo)體材料的體區(qū)。因此,半導(dǎo)體組件170包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底連接到半導(dǎo)體器件40的源極電極并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。根據(jù)實(shí)施例,半導(dǎo)體器件60的源極電極72可以連接到期望的電勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體芯片60的源極電極72連接到地。
半導(dǎo)體組件170可以由圖2的電路示意9示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件170的III-N半導(dǎo)體器件40A的襯底材料(例如,III-N晶體管8的端子8B)電連接到硅晶體管7的源極7S。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,源極7S可以連接到地電勢(shì)。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件160可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖15是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意176。半導(dǎo)體組件包括二極管177和晶體管8,其中二極管177具有陽(yáng)極177A和陰極177C,并且晶體管8具有柵極電極8G、源極電極8S、漏極電極8D以及體區(qū)端子8B。源極電極8S電連接到陰極177C并且陽(yáng)極177A電連接到柵極電極8G。漏極電極8D可以被耦接用于接收用于共源共柵半導(dǎo)體組件的工作電勢(shì)的第一源,諸如例如,工作電勢(shì)VDD,以及陽(yáng)極177A被耦接用于接收工作電勢(shì)的第二源,諸如例如工作電勢(shì)VSS。舉例來(lái)說(shuō),工作電勢(shì)VSS是地。應(yīng)當(dāng)注意,III-N晶體管8的襯底或體區(qū)8B是浮置的,因此半導(dǎo)體組件可以被稱為處于浮置配置或襯底浮置配置。
圖16是共源共柵配置中的半導(dǎo)體組件的電路示意178。半導(dǎo)體組件包括二極管177和晶體管8,其中二極管177具有陽(yáng)極177A和陰極177C,并且晶體管8具有柵極電極8G、源極電極8S、漏極電極8D以及體區(qū)端子8B。源極電極8S電連接到陰極177C并且陽(yáng)極177A電連接到柵極電極8G。漏極電極8D可以被耦接用于接收用于共源共柵半導(dǎo)體組件的工作電勢(shì)的第一源,諸如,例如工作電勢(shì)VDD,以及陽(yáng)極177A被耦接用于接收用于共源共柵的半導(dǎo)體組件的工作電勢(shì)的第二源,諸如例如工作電勢(shì)VSS。舉例來(lái)說(shuō),工作電勢(shì)VSS是地。III-N晶體管8的體區(qū)端子8B連接到二極管177的陽(yáng)極177A。因此,III-N晶體管8的襯底耦接到與陽(yáng)極177A相同的電勢(shì)。陽(yáng)極177A可以被耦接用于接收地電勢(shì)。
圖17是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件180的透視圖。圖18是沿著圖17的截面線18-18截取的半導(dǎo)體組件180的截面圖。半導(dǎo)體組件180類似于半導(dǎo)體組件10,其中半導(dǎo)體芯片40通過(guò)管芯附接材料42安裝到絕緣的金屬襯底24,絕緣的金屬襯底24接合到引線框184的器件接收區(qū)182,該管芯附接材料已經(jīng)參考圖3和圖4被描述。引線框184包括器件接收區(qū)182、以及引線框引線186和188,其中器件接收區(qū)182和引線框引線186彼此一體化地形成,即,器件接收區(qū)182和引線框引線186源自于一個(gè)導(dǎo)電材料,其中該導(dǎo)電材料的一部分用作器件接收區(qū)182并且該導(dǎo)電材料的另一部分用作引線框引線186。器件接收區(qū)182具有相對(duì)的表面190和192。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該導(dǎo)電材料是銅。引線框引線186包括將引線框引線186連接到器件接收區(qū)182的連接器部分186A。引線框引線188與引線框引線186電隔離。應(yīng)當(dāng)注意,引線框184被示出和描述為單元件;然而,它可以是從引線框帶單片化而成的部分。引線框184符合直插式封裝輪廓,諸如TO-220輪廓、TO-247輪廓、TO-264輪廓、TO-257輪廓等。
雖然絕緣的金屬襯底被描述為通過(guò)導(dǎo)電材料25接合到器件接收區(qū)182,但是這不是本實(shí)用新型的限制。可替代地,電絕緣材料的層可以被形成在引線框184的器件接收區(qū)182上。然后,導(dǎo)電材料的層可以被形成在絕緣材料的層上。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電材料的層是銅。用于在諸如引線框之類的導(dǎo)電襯底上形成絕緣材料以及用于在絕緣材料上形成導(dǎo)電材料的技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
具有相對(duì)表面196和197的半導(dǎo)體芯片194被接合到III-N半導(dǎo)體器件40的源極電極52。根據(jù)其中諸如例如二極管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片194形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片194可以被稱為半導(dǎo)體器件。舉例來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體器件194是具有形成在表面196上的陰極電極198和形成在表面197上的陽(yáng)極電極199的二極管。使用接合劑59(諸如焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電的管芯附接材料等)將半導(dǎo)體芯片194接合到III-N半導(dǎo)體器件40的源極接觸件52。二極管194的陽(yáng)極199通過(guò)接合導(dǎo)線86電連接到III-N半導(dǎo)體器件40的柵極電極54和55并且通過(guò)接合導(dǎo)線84電連接到引線框引線188。III-N半導(dǎo)體器件40的漏極電極50通過(guò)接合導(dǎo)線94電連接到引線框184的器件接收區(qū)182。因此,半導(dǎo)體組件180包括III-N共源共柵整流器,其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底浮置并且接合焊盤不被形成在III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件180可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件180的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件180可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖19是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件200的透視圖。除了接合導(dǎo)線94已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子202代替并且接合導(dǎo)線84已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子204代替之外,半導(dǎo)體組件200類似于半導(dǎo)體組件180。半導(dǎo)體組件200包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)或有源區(qū)域上方。
半導(dǎo)體組件200可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件200的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件180可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖20是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件210的透視圖。除了半導(dǎo)體組件210包括將絕緣的金屬襯底24的表面36A連接到引線框引線188的接合導(dǎo)線212之外,半導(dǎo)體組件210類似于半導(dǎo)體組件180。接合導(dǎo)線84和212將陽(yáng)極199電連接到III-N半導(dǎo)體器件40的半導(dǎo)體材料的體區(qū)。因此,半導(dǎo)體組件210包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體器件40的III-N半導(dǎo)體材料的襯底短路到二極管194的陽(yáng)極,并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件210可以由圖16的電路示意178示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件180的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料電連接到二極管194的陽(yáng)極199,例如,III-N晶體管8的端子8B連接到二極管177的陽(yáng)極177A。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件180可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖21是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件220的透視圖。除了半導(dǎo)體器件的漏極接觸件在III-N半導(dǎo)體器件的有源區(qū)的一部分上方,源極接觸件在III-N半導(dǎo)體器件的有源區(qū)的另一部分上方,并且漏極接觸件在III-N半導(dǎo)體器件的有源區(qū)的又一個(gè)部分上方之外,半導(dǎo)體組件220類似于半導(dǎo)體組件180。因此,參考字符B已經(jīng)被附加到附圖標(biāo)記40、50、52和54以便將圖1-20的半導(dǎo)體器件的配置與圖21的配置區(qū)分開。更特別地,半導(dǎo)體器件40B的漏極接觸件50B在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的一部分上方,源極接觸件52B在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的另一部分上方,并且柵極接觸件54和55已經(jīng)被在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的另一部分上方的柵極接觸件54B代替。因此,半導(dǎo)體組件220包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件220可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件220的III-N半導(dǎo)體器件40B的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件220可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖22是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件240的透視圖。除了接合導(dǎo)線94已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子202代替并且接合導(dǎo)線84已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子204代替之外,半導(dǎo)體組件240類似于半導(dǎo)體組件220。應(yīng)當(dāng)注意,已經(jīng)參考圖3和圖4描述了將半導(dǎo)體芯片安裝到絕緣的金屬襯底24以及將半導(dǎo)體芯片安裝到另一半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體組件240包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件240可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件240的III-N半導(dǎo)體器件40B的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件240可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖23是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件250的透視圖。除了半導(dǎo)體組件250包括將絕緣的金屬襯底24的表面38A連接到引線框引線188的接合導(dǎo)線252之外,半導(dǎo)體組件250類似于半導(dǎo)體組件220。絕緣的金屬襯底24的表面38A通過(guò)接合導(dǎo)線252、接合導(dǎo)線84和引線框引線188電連接到陽(yáng)極199,即,陽(yáng)極199通過(guò)接合導(dǎo)線252以及接合導(dǎo)線84以及引線框引線188電連接到III-N半導(dǎo)體器件40B的半導(dǎo)體材料。應(yīng)當(dāng)注意,陽(yáng)極199可以被稱為陽(yáng)極接觸件199。因此,半導(dǎo)體組件250包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底連接到二極管194的陽(yáng)極199,并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件250可以由圖16的電路示意178示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件180的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料電連接到二極管194的陽(yáng)極,例如,III-N晶體管8的端子8B連接到二極管177的陽(yáng)極177A。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件250可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖24是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體組件195的透視圖并且圖25是沿著圖24的截面線25-25截取的半導(dǎo)體組件195的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意,圖24和圖25被一起描述。圖24和圖25中示出的是包括器件接收區(qū)182和引線框引線186、188的引線框184,其中器件接收區(qū)182和引線框引線186彼此一體化地形成,即,器件接收區(qū)182和引線框引線186源自于一個(gè)導(dǎo)電材料,其中該導(dǎo)電材料的一部分用作器件接收區(qū)182并且該導(dǎo)電材料的另一部分用作引線框引線186。器件接收區(qū)182具有相對(duì)的表面190和192。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該導(dǎo)電材料是銅并且導(dǎo)電材料的包括器件接收區(qū)182的該部分形成于一個(gè)平面中,并且導(dǎo)電材料的包括引線框引線186的該部分形成在不同于包括器件接收區(qū)182的平面的另一平面中。因此,器件接收區(qū)182和引線框引線186不共面。引線框引線186包括將引線框引線186連接到器件接收區(qū)182的連接器部分186A。引線框引線186和188共面。應(yīng)當(dāng)注意,引線框184被示出和描述為單元件;然而,它可以是從引線框帶單片化而成的部分而且引線框184符合直插式封裝輪廓,諸如TO-220輪廓、TO-247輪廓、TO-264輪廓、TO-257輪廓等。
使用電絕緣的管芯附接材料42A將半導(dǎo)體芯片40接合到管芯接收區(qū)182的一部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40是具有相對(duì)的主表面44和46的化合物半導(dǎo)體芯片,其中半導(dǎo)體芯片40包括具有在表面46上形成的漏極接觸件50、在表面46的一部分上形成的源極接觸件52和在表面46的其它部分上形成的柵極接觸件54和55的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片40形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40可以被稱為半導(dǎo)體器件。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件40不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件40可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。還應(yīng)該注意,半導(dǎo)體芯片40的半導(dǎo)體材料可以包括III-N半導(dǎo)體材料(諸如例如氮化鎵),或它可以包括III-V半導(dǎo)體材料、II-VI半導(dǎo)體材料等。
具有相對(duì)的表面196和197的半導(dǎo)體芯片194被接合到III-N半導(dǎo)體器件40的源極電極52。根據(jù)其中諸如例如二極管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片194形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片194可以被稱為半導(dǎo)體器件。舉例來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體器件194是具有形成在表面196上的陰極電極198和形成在表面197上的陽(yáng)極電極199的二極管。使用接合劑59(諸如焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電的管芯附接材料等)將半導(dǎo)體芯片194接合到III-N半導(dǎo)體器件40的源極接觸件52。二極管194的陽(yáng)極199通過(guò)接合導(dǎo)線86電連接到III-N半導(dǎo)體器件40的柵極電極54和55并且通過(guò)接合導(dǎo)線84電連接到引線框引線188。III-N半導(dǎo)體器件40的漏極電極50通過(guò)接合導(dǎo)線94電連接到引線框184的器件接收區(qū)182。因此,半導(dǎo)體組件195包括III-N共源共柵整流器,其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底浮置并且接合焊盤不被形成在III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件195可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件195的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件195可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖26是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體組件195B的透視圖。半導(dǎo)體組件195B類似于圖24和圖25的半導(dǎo)體組件195,增加了接合導(dǎo)線193,該接合導(dǎo)線193將III-N半導(dǎo)體芯片40的襯底電耦接到半導(dǎo)體芯片194(即,二極管194)的陽(yáng)極199以及到III-N半導(dǎo)體芯片40的柵極。
半導(dǎo)體組件195B可以由圖16的電路示意178示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件195B的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件195B可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖27是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件260的透視圖并且圖28是沿著圖27的截面線28-28截取的半導(dǎo)體組件260的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意,圖27和圖28被一起描述。圖27和圖28中示出的是模制的器件支撐結(jié)構(gòu)262,其具有頂表面264和底表面266、以及在頂表面264和底表面266的部分之間的模制化合物267。模制的支撐結(jié)構(gòu)262包括器件接收區(qū)270、在頂表面264處的接合焊盤272以及在底表面266處的接觸件274。接合焊盤272可以被稱為互連結(jié)構(gòu)。引線框引線276、278和280從模制的器件支撐結(jié)構(gòu)262的側(cè)面或邊緣突出。模制的器件支撐結(jié)構(gòu)262可以通過(guò)將導(dǎo)電帶放置在具有??涨坏哪W又胁⑶覍⒛V苹衔镒⑷肽?涨恢衼?lái)形成。導(dǎo)電帶可以包括用作器件接收區(qū)的焊盤或板282、包括通過(guò)導(dǎo)體286與接觸件274一體化地形成的接合焊盤272的互連結(jié)構(gòu)284、以及多個(gè)引線框引線,諸如例如,引線框引線276、278和280。在將模制化合物注入空腔中之后,導(dǎo)電帶可以被單片化成多個(gè)模制的支撐結(jié)構(gòu)262。用于導(dǎo)電帶的合適的材料包括銅、鋁等。如提到的,模制的支撐結(jié)構(gòu)262被示出和描述為單元件;然而,它可以是從模制化合物中密封的引線框帶單片化而成的部分。
使用管芯附接材料25將絕緣的金屬襯底24接合到器件接收區(qū)282的表面282A。已經(jīng)參考圖3和圖4描述了絕緣的金屬襯底24和管芯附接材料25。使用管芯附接材料42將半導(dǎo)體芯片40接合到絕緣的金屬襯底24的表面36A,其中管芯附接材料42是導(dǎo)電且導(dǎo)熱的管芯附接材料。用于管芯附接材料42的合適的材料可以與管芯附接材料25的材料相同。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40是具有相對(duì)的主表面44和46的化合物半導(dǎo)體芯片,其中半導(dǎo)體芯片40包括具有在表面46的一部分上形成的漏極接觸件50、在表面46的另一部分上形成的源極接觸件52和在表面46的其它部分上形成的柵極接觸件54和55的場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片40形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片40可以被稱為半導(dǎo)體器件。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件40不限于是場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件40可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。
雖然絕緣的金屬襯底被描述為接合到器件接收區(qū)282A,但是這不是本實(shí)用新型的限制??商娲?,電絕緣材料的層可以被形成在引線框282的器件接收區(qū)282A上。然后,導(dǎo)電材料的層可以被形成在絕緣材料的層上。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電材料的層是銅。用于在諸如引線框之類的導(dǎo)電襯底上形成絕緣材料以及用于在絕緣材料上形成導(dǎo)電材料的技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
使用接合劑59將半導(dǎo)體芯片60接合到或安裝在半導(dǎo)體芯片40上,該接合劑可以是導(dǎo)熱且導(dǎo)電的材料。更特別地,將半導(dǎo)體芯片60接合到源極接觸件52。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60是具有相對(duì)的主表面64和66的硅芯片,其中半導(dǎo)體芯片60包括具有在表面64上形成的漏極接觸件70、在表面66的一部分上形成的源極接觸件72和在表面66的另一部分上形成的柵極接觸件74的垂直場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體器件。漏極接觸件70通過(guò)管芯附接材料59接合到半導(dǎo)體器件40的源極接觸件52。應(yīng)當(dāng)注意,半導(dǎo)體器件60不限于是垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如,半導(dǎo)體器件60可以是絕緣柵雙極型晶體管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二極管等。根據(jù)其中諸如例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管之類的分立的半導(dǎo)體器件由半導(dǎo)體芯片60形成的實(shí)施例,半導(dǎo)體芯片60可以被稱為半導(dǎo)體器件。
半導(dǎo)體器件40的漏極接合焊盤50通過(guò)接合導(dǎo)線289電連接到接合焊盤272。半導(dǎo)體器件60的源極接合焊盤72通過(guò)接合導(dǎo)線290電連接到引線框引線280并且通過(guò)接合導(dǎo)線291電連接到引線框引線278。半導(dǎo)體器件60的柵極接合焊盤74通過(guò)接合導(dǎo)線292電連接到引線框引線276。柵極接合焊盤54通過(guò)接合導(dǎo)線293電連接到源極接合焊盤72并且柵極接合焊盤55通過(guò)接合導(dǎo)線294電連接到源極接合焊盤72。柵極接合焊盤54通過(guò)未示出的金屬化系統(tǒng)電連接到柵極接合焊盤55。接合導(dǎo)線可以被稱為焊線。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,絕緣的金屬襯底24、半導(dǎo)體芯片40和60、以及接合導(dǎo)線289、290、291、292、293和294、以及引線框262的部分被密封在諸如例如模制化合物之類的保護(hù)材料中。應(yīng)當(dāng)注意,接觸件274的一部分可以不被模制化合物覆蓋或保護(hù)。
因此,半導(dǎo)體組件260包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料電浮置并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。半導(dǎo)體組件260可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件260的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件260可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖28是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件300的透視圖。除了接合導(dǎo)線290已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子302代替并且接合導(dǎo)線289已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子304代替之外,半導(dǎo)體組件300類似于半導(dǎo)體組件260。因此,半導(dǎo)體組件300包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
圖30是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件310的透視圖。除了半導(dǎo)體組件310包括將焊盤282的表面282A連接到引線框引線280的接合導(dǎo)線312之外,半導(dǎo)體組件310類似于半導(dǎo)體組件300。接合導(dǎo)線312將半導(dǎo)體器件60的源極接觸件72電連接到可以被設(shè)為地的焊盤282。因此,半導(dǎo)體組件310包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底連接到接地的硅半導(dǎo)體器件60的源極并且接合焊盤不被形成在半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件310可以由圖2的電路示意9示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件310的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料電連接到硅半導(dǎo)體器件60的源極,例如,III-N晶體管8的端子8B電連接到硅晶體管7的源極7S。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,源極7S可以連接到電勢(shì),諸如例如,地電勢(shì)。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件160可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖31是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件320的透視圖。圖32是沿著圖31的截面線32-32截取的半導(dǎo)體組件320的截面圖。除了半導(dǎo)體器件40的漏極接觸件50已經(jīng)被在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的一部分上方的漏極接觸件50B代替并且源極接觸件52已經(jīng)被在III-N半導(dǎo)體器件40的有源區(qū)的另一部分上方的源極接觸件52B代替之外,半導(dǎo)體組件320類似于半導(dǎo)體組件260。參考字符B已經(jīng)被附加到附圖標(biāo)記40、50和52以便將半導(dǎo)體組件260和320的半導(dǎo)體器件的配置區(qū)分開。更特別地,半導(dǎo)體器件40B的漏極接觸件50B在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的一部分上方,源極接觸件52B在III-N半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)的另一部分上方。因此,半導(dǎo)體組件320包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件320可以由圖1的電路示意6示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件320的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件320可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖33是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件340的透視圖。除了接合導(dǎo)線289已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子342代替并且接合導(dǎo)線290已經(jīng)被導(dǎo)電的夾子344代替之外,半導(dǎo)體組件340類似于半導(dǎo)體組件320。因此,半導(dǎo)體組件340包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底電浮置并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件340可以由圖15的電路示意176示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件340的III-N半導(dǎo)體器件40的襯底材料浮置,例如,III-N晶體管8的端子8B斷開或浮置。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件320可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
圖34是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的半導(dǎo)體組件350的透視圖。除了半導(dǎo)體組件350包括將焊盤282的表面282A連接到引線框引線280的接合導(dǎo)線352之外,半導(dǎo)體組件350類似于半導(dǎo)體組件340。接合導(dǎo)線352將焊盤282電連接到引線框引線280,并且因此電連接到半導(dǎo)體器件60的源極接觸件72。因此,半導(dǎo)體組件350包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底接地并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
因此,半導(dǎo)體組件350包括III-N共源共柵開關(guān),其中III-N半導(dǎo)體材料的襯底是硅晶體管60的源極72并且接合焊盤被形成在半導(dǎo)體器件40B的有源區(qū)上方。
半導(dǎo)體組件350可以由圖2的電路示意9示意性地表示。因此,半導(dǎo)體組件350的III-N半導(dǎo)體器件40B的襯底材料電連接到硅半導(dǎo)體器件60的源極,例如,III-N晶體管8的端子8B電連接到硅晶體管7的源極7S。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,源極7S可以連接到地電勢(shì)。應(yīng)當(dāng)明白,半導(dǎo)體組件160可以被配置用于封裝在符合直插式封裝輪廓的封裝體(諸如,例如,TO-220封裝體、TO-247封裝體、TO-264封裝體、TO-257封裝體等)中。
雖然在這里已經(jīng)公開了某些優(yōu)選實(shí)施例和方法,但是從上述公開內(nèi)容中本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的情況下可以進(jìn)行這種實(shí)施例和方法的變化和修改。本實(shí)用新型應(yīng)當(dāng)意圖僅被限制到所附權(quán)利要求以及可適用法律的規(guī)章和原則所要求的程度。