IGBT制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
IGBT器件結(jié)構(gòu)


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及半導(dǎo)體
，特別是涉及一種
IGBT
器件結(jié)構(gòu)
。

技術(shù)介紹

[0002]IGBT
（
Insulated Gate Bipolar Transistor
，絕緣柵雙極型晶體管）器件在可靠性要求中，需要
HBM
（人體放電模型）達(dá)到
Class 2
（
2000V
）；但在芯片面積較小時(shí)，所述
IGBT
器件的柵極（
G
）和發(fā)射極（
E
）兩端（即所述
IGBT
器件的
GE
兩端）的
ESD
（
Electro
?
Static discharge
，靜電釋放）能力較差，達(dá)不到所需的
2000V
，容易對(duì)
IGBT
器件造成不可修復(fù)的損傷
。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有
IGBT
器件
GE
兩端
ESD
能力較差，容易對(duì)
IGBT
器件造成不可修復(fù)的損傷的問(wèn)題
。
[0004]本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，包括：
IGBT
器件，包括柵極
、
發(fā)射極和集電極；二極管串，所述二極管串包括多個(gè)串接的二極管，所述二極管串的一端與所述柵極相連接，另一端與所述發(fā)射極相連接；電路板；第一芯片，所述
IGBT
器件位于所述第一芯片內(nèi)；第二芯片，位于所述第一芯片上；所述二極管串位于所述第二芯片內(nèi)；所述二極管串的一端經(jīng)由所述電路板與所述柵極相連接，所述二極管串的另一端經(jīng)由所述電路板與所述發(fā)射極相連接
。
[0005]優(yōu)選的，所述二極管包括齊納二極管
。
[0006]優(yōu)選的，所述二極管串包括：第一齊納二極管，所述第一齊納二極管的負(fù)極與所述柵極相連接；第二齊納二極管，所述第二齊納二極管的正極與所述第一齊納二極管的正極相連接，所述第二齊納二極管的負(fù)極與所述發(fā)射極相連接
。
[0007]優(yōu)選的，所述第一齊納二極管的擊穿電壓為
20V~30V
，所述第二齊納二極管的擊穿電壓為
20V~30V。
[0008]優(yōu)選的，所述電路板的正面設(shè)有多個(gè)焊盤(pán)，多個(gè)所述焊盤(pán)包括間隔排布的第一焊盤(pán)及第二焊盤(pán)；所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括多條連接導(dǎo)線，多條所述連接導(dǎo)線包括：第一連接導(dǎo)線，所述第一連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的一端相連接，另一端與所述第一焊盤(pán)相連接；第二連接導(dǎo)線，所述第二連接導(dǎo)線一端與所述柵極相連接，另一端與所述第一焊盤(pán)相連接；第三連接導(dǎo)線，所述第三連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的另一端相連接，另一端
與所述第二焊盤(pán)相連接；第四連接導(dǎo)線，所述第四連接導(dǎo)線與所述發(fā)射極相連接，另一端與所述第二焊盤(pán)相連接
。
[0009]優(yōu)選的，所述電路板的正面設(shè)有多個(gè)焊盤(pán)，多個(gè)所述焊盤(pán)包括間隔排布的第一焊盤(pán)
、
第二焊盤(pán)
、
第三焊盤(pán)及第四焊盤(pán)；所述第一焊盤(pán)與所述第二焊盤(pán)經(jīng)由所述電路板相連接，所述第三焊盤(pán)與所述第四焊盤(pán)經(jīng)由所述電路板相連接；所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括多條連接導(dǎo)線，多條所述連接導(dǎo)線包括：第一連接導(dǎo)線，所述第一連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的一端相連接，另一端與所述第一焊盤(pán)相連接；第二連接導(dǎo)線，所述第二連接導(dǎo)線一端與所述柵極相連接，另一端與所述第二焊盤(pán)相連接；第三連接導(dǎo)線，所述第三連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的另一端相連接，另一端與所述第三焊盤(pán)相連接；第四連接導(dǎo)線，所述第四連接導(dǎo)線與所述發(fā)射極相連接，另一端與所述第四焊盤(pán)相連接
。
[0010]優(yōu)選的，所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括：多個(gè)焊球，多個(gè)焊球均位于所述電路板的背面；多個(gè)導(dǎo)電連接柱，多個(gè)所述導(dǎo)電連接柱均位于所述電路板內(nèi)，自所述電路板的正面延伸至所述電路板的背面，以將多個(gè)所述焊球與多個(gè)所述焊盤(pán)一一對(duì)應(yīng)連接
。
[0011]優(yōu)選的，所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括：介質(zhì)保護(hù)層，所述介質(zhì)保護(hù)層位于所述電路板的背面；多個(gè)所述焊球均貫穿所述介質(zhì)保護(hù)層，并延伸至所述介質(zhì)保護(hù)層遠(yuǎn)離所述電路板的一側(cè)
。
[0012]優(yōu)選地，所述連接導(dǎo)線包括金屬導(dǎo)線；所述連接導(dǎo)線通過(guò)打線工藝而形成
。
[0013]優(yōu)選的，所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括：第一
DAF
層，位于所述電路板與所述第一芯片之間；第二
DAF
層，位于所述第二芯片與所述第一芯片之間
。
[0014]本專(zhuān)利技術(shù)的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在
IGBT 器件的發(fā)射極和柵極之間設(shè)置包括多個(gè)串接的二極管的二極管串，在
IGBT
器件的柵極與發(fā)射極之間發(fā)生
ESD
擊穿時(shí)，
ESD
的能量會(huì)通過(guò)所述二極管泄放，避免所述
IGBT
器件造成不可修復(fù)的損傷
。
附圖說(shuō)明
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例或傳統(tǒng)技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或傳統(tǒng)技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
。
[0016]圖1為本專(zhuān)利技術(shù)提供的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)的等效電路圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)提供的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖
。
[0017]附圖標(biāo)記說(shuō)明：
10、IGBT
器件；
101、
寄生二極管；
12、
二極管串；
121、
第一齊納二極管；
122、
第二齊
納二極管；
13、
電路板；
14、
第一芯片；
15、
第二芯片；
16、
焊盤(pán)；
171、
第一連接導(dǎo)線；
172、
第二連接導(dǎo)線；
173、
第三連接導(dǎo)線；
174、
第四連接導(dǎo)線；
18、
介質(zhì)保護(hù)層；
19、
焊球；
20、
導(dǎo)電連接柱；
21、
第一
DAF
層；
22、
第二
DAF
層
。
具體實(shí)施方式
[0018]為了便于理解本專(zhuān)利技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行更全面的描述
。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
IGBT
器件，包括柵極
、
發(fā)射極和集電極；二極管串，所述二極管串包括多個(gè)串接的二極管，所述二極管串的一端與所述柵極相連接，另一端與所述發(fā)射極相連接；電路板；第一芯片，所述
IGBT
器件位于所述第一芯片內(nèi)；第二芯片，位于所述第一芯片上；所述二極管串位于所述第二芯片內(nèi)；所述二極管串的一端經(jīng)由所述電路板與所述柵極相連接，所述二極管串的另一端經(jīng)由所述電路板與所述發(fā)射極相連接
。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二極管包括齊納二極管
。3.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二極管串包括：第一齊納二極管，所述第一齊納二極管的負(fù)極與所述柵極相連接；第二齊納二極管，所述第二齊納二極管的正極與所述第一齊納二極管的正極相連接，所述第二齊納二極管的負(fù)極與所述發(fā)射極相連接
。4.
根據(jù)權(quán)利要求3所述的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一齊納二極管的擊穿電壓為
20V~30V
，所述第二齊納二極管的擊穿電壓為
20V~30V。5.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的
IGBT
器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電路板的正面設(shè)有多個(gè)焊盤(pán)，多個(gè)所述焊盤(pán)包括間隔排布的第一焊盤(pán)及第二焊盤(pán)；所述
IGBT
器件結(jié)構(gòu)還包括多條連接導(dǎo)線，多條所述連接導(dǎo)線包括：第一連接導(dǎo)線，所述第一連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的一端相連接，另一端與所述第一焊盤(pán)相連接；第二連接導(dǎo)線，所述第二連接導(dǎo)線一端與所述柵極相連接，另一端與所述第一焊盤(pán)相連接；第三連接導(dǎo)線，所述第三連接導(dǎo)線一端與所述二極管串的另一端相連接，另一端與所述第二焊盤(pán)相連接；第四連接導(dǎo)線，所述第四連接導(dǎo)線與所述發(fā)射極相連接，另一端與所述第二焊盤(pán)相連接
。6.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的
IGB...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯曉偉，柴展，羅杰馨，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海功成半導(dǎo)體科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：