包括感測引線的化合物半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】一種裝置，所述裝置包括化合物半導(dǎo)體芯片，所述化合物半導(dǎo)體芯片包括控制電極、第一負(fù)載電極和第二負(fù)載電極；第一引線，所述第一引線電耦接至所述控制電極；第二引線，所述第二引線電耦接至所述第一負(fù)載電極；第三引線，所述第三引線電耦接至所述第一負(fù)載電極。所述第三引線配置成能夠提供來自所述第一負(fù)載電極的感測信號(hào)，所述感測信號(hào)是基于所述化合物半導(dǎo)體芯片的物理參數(shù)，并且，所述控制電極配置成能夠接收基于所述感測信號(hào)的控制信號(hào)。第四引線，所述第四引線電耦接至所述第二負(fù)載電極。
【專利說明】
包括感測引線的化合物半導(dǎo)體裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大體涉及一種半導(dǎo)體裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括化合物半導(dǎo)體材料和配置成能夠提供感測信號(hào)的引線的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體裝置可包括多個(gè)不同類型的電子部件。這些部件之間的控制會(huì)被不被期待的寄生效應(yīng)、例如無意的誘導(dǎo)電壓所干擾。此外，半導(dǎo)體裝置和它們的部件的物理參數(shù)會(huì)在操作過程中改變。半導(dǎo)體裝置不得不被一直改進(jìn)。特別地，期待減少半導(dǎo)體裝置操作過程中的不想要的效應(yīng)。此外，尤為期待能夠監(jiān)測并控制半導(dǎo)體裝置的物理參數(shù)。
【附圖說明】
[0003]附圖被包括以提供對(duì)各方面的進(jìn)一步的理解并且并入本申請(qǐng)文件并構(gòu)成本申請(qǐng)文件的一部分。所述附圖圖解了各方面并且結(jié)合說明書來解釋各方面的原理。其它方面以及各方面的許多期望實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)通過參考下述詳細(xì)說明而更好地理解從而被容易地意識(shí)至IJ。附圖的元件相對(duì)于彼此不一定按比例繪制。類似的附圖標(biāo)記指代對(duì)應(yīng)的類似的部件。
[0004]圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置100的俯視圖。
[0005]圖2A示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置200的俯視圖。
[0006]圖2B示意性示出裝置200的側(cè)向剖視圖。
[0007]圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置300的俯視圖。
[0008]圖4A示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置400的俯視圖。
[0009 ]圖4B示意性示出裝置400的側(cè)向剖視圖。
[0010]圖5A示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置500的俯視圖。
[0011]圖5B示意性示出裝置500的側(cè)向剖視圖。
[0012]圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明的包括裝置600的系統(tǒng)。
[0013]圖7示出半橋電路700的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下述詳細(xì)說明參考了附圖，這些附圖以展示性方式示出可以實(shí)踐本發(fā)明的具體方面。對(duì)此，方向術(shù)語如“頂”、“底”、“前”、“后”等參考被說明的附圖的定向地使用。由于所說明的裝置中的部件可以以多種不同的定向定位，因此方向術(shù)語只是用于展示的目的并且沒有形成任何限定。其它方面可以被使用并且結(jié)構(gòu)性或邏輯性改變可以被做出而沒有脫離本發(fā)明的范圍。因此，下述詳細(xì)說明沒有形成限定，并且本發(fā)明的范圍僅僅由所附權(quán)利要求來限定。
[0015]此外，如本申請(qǐng)所應(yīng)用的，術(shù)語“連接的”、“親接的”、“電連接的”和/或“電耦接的”不一定意味著元件必須直接連接或耦接在一起。中介元件可以相應(yīng)地設(shè)置在“連接的”、“耦接的”、“電連接的”、或“電耦接的”元件之間。
[0016]此外，對(duì)于例如材料層形成或定位在物體的一表面上所使用的詞語“上”在此用來指的是該材料層定位(例如形成、設(shè)置等)在相關(guān)表面的“直接上方”、例如與相關(guān)表面直接接觸。對(duì)于例如材料層形成或定位在一表面上所使用的詞語“上”在此用來指的是該材料層定位(例如形成、設(shè)置等)在相關(guān)表面的“間接上方”且在所述相關(guān)表面與所述材料層之間布置有一個(gè)或一個(gè)以上附加的層。
[0017]此外，本文對(duì)于兩個(gè)或兩個(gè)部件的相對(duì)定向使用了詞語“垂直”和“平行”。將被理解的是，這些術(shù)語不一定意味著具體的幾何關(guān)系是以完美的幾何意義來實(shí)現(xiàn)的。而是對(duì)此需要考慮所涉及部件的制造公差。例如，如果半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的封裝材料的兩個(gè)表面為彼此垂直(或平行)的，那么這些表面之間的實(shí)際夾角可以以一偏離值相對(duì)于確切的90(或O)度的值偏離，該偏離值尤其取決于在執(zhí)行用于制造由封裝材料制成殼體的技術(shù)時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)的公差。
[0018]用于制造裝置的設(shè)備和方法在此被說明。關(guān)于所說明的裝置所進(jìn)行的描述也適用于對(duì)應(yīng)的方法，反之亦然。例如，如果裝置的一特定部件被說明，那么用于制造該裝置的方法可包括以適當(dāng)?shù)姆绞教峁┰摬考膭?dòng)作，即使這樣的動(dòng)作沒有被明確說明或在附圖中被明確展示。此外，除非另有說明，否則本文所說明的各種示例性方面的特征可以彼此結(jié)合。
[0019]本文所說明的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)不同類型的和以不同技術(shù)制造的半導(dǎo)體芯片。通常而言，半導(dǎo)體芯片可包括集成電路、電光電路或機(jī)電電路、無源裝置等。此外，集成電路通?？梢栽O(shè)計(jì)成邏輯集成電路、模擬集成電路、混合信號(hào)集成電路、功率集成電路、記憶電路、集成的無源裝置、微機(jī)電系統(tǒng)等。
[0020]半導(dǎo)體芯片不需要由特定的半導(dǎo)體材料制造并且可包含并非半導(dǎo)體的無機(jī)材料和/或有機(jī)材料、例如絕緣材料、塑料、金屬等。在一個(gè)示例中，半導(dǎo)體芯片可以由元素半導(dǎo)體材料制成或可包括元素半導(dǎo)體材料，所述元素半導(dǎo)體材料例如Si等。在另一示例中，半導(dǎo)體芯片可以由化合物半導(dǎo)體材料制成或者可包括化合物半導(dǎo)體材料，所述化合物半導(dǎo)體材料例如GaN、SiC、SiGe、GaAs等。特別地，本文所描述的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)基于化合物半導(dǎo)體材料的化合物半導(dǎo)體芯片。
[0021]半導(dǎo)體芯片可包括一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體。通常而言，功率半導(dǎo)體芯片可以配置成二極管、功率M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、JFET(Junct1n Gate Field EffectTransistor)、HEMT(High Electron Mobility Transistor)、超結(jié)器件、功率雙極型晶體管等。特別地，功率半導(dǎo)體芯片可以基于如上列出的化合物半導(dǎo)體材料中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的裝置不局限于包括特定類型的功率半導(dǎo)體芯片。對(duì)于特定類型的功率半導(dǎo)體芯片所做出的說明同樣適用于其它類型的功率半導(dǎo)體芯片。由此，例如，術(shù)語“功率M0SFET”、“功率HEMT”、“M0SFET”、“HEMT”在本文中同義地使用。
[0022]半導(dǎo)體芯片可以具有豎直結(jié)構(gòu)，即半導(dǎo)體芯片可以制造成使電流可以基本上沿著垂直于半導(dǎo)體芯片的主面的方向流動(dòng)。具有豎直結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片可以在它的兩個(gè)主面上、即在它的頂側(cè)和底側(cè)上具有電極。特別地，功率半導(dǎo)體芯片可以具有豎直結(jié)構(gòu)并且電極可以布置在所述兩個(gè)主面的兩者上。在一個(gè)示例中，功率MOSFET的源極和柵極可以布置在一個(gè)面上，而功率MOSFET的漏極可以布置在另一面上。對(duì)此，漏極和源極中的每個(gè)代表負(fù)載電極的一個(gè)示例，而柵極可以代表控制電極的一個(gè)示例。通常而言，負(fù)載電極可以尤其對(duì)應(yīng)于甚至可以覆蓋半導(dǎo)體裝置的面的大部分的大面積電極，而控制電極的面積小于負(fù)載電極。例如，柵極可以被控制電路或控制半導(dǎo)體芯片控制。在另一示例中，功率HEMT可以配置成豎直式功率半導(dǎo)體芯片。所述豎直式功率半導(dǎo)體芯片的另外的示例是PMOS(P-ChannelMetal Oxide Conductor)、NMOS(N-ChanneI Metal Oxide Conductor)、或者上述列出的不例性功率半導(dǎo)體中的一種。
[0023]半導(dǎo)體芯片可具有橫向結(jié)構(gòu)，即半導(dǎo)體芯片可以制造成使得電流可以基本上沿著平行于半導(dǎo)體芯片的主面的方向流動(dòng)。具有橫向結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片可以使電極布置在它的主面中的一個(gè)上。在一個(gè)示例中，具有橫向結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片可包括集成電路、例如邏輯芯片。在另一示例中，功率半導(dǎo)體芯片可以具有橫向結(jié)構(gòu)，其中，電極可以布置在芯片的一個(gè)主面。例如，功率MOSFET的柵極、源極和漏極可以布置在功率MOSFET的一個(gè)主面上。橫向式功率半導(dǎo)體芯片的又一示例可以是由上述提及的化合物半導(dǎo)體材料中的一種制成的功率HEMT0
[0024]本文所說明的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)配置成能夠控制和/或驅(qū)動(dòng)所述裝置的電子部件的控制半導(dǎo)體芯片(或控制集成電路)。例如，控制半導(dǎo)體芯片可以配置成能夠控制和/或驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體芯片的集成電路。對(duì)此，術(shù)語“控制半導(dǎo)體芯片”和“驅(qū)動(dòng)器半導(dǎo)體芯片”在本文中可以同義地使用。
[0025]驅(qū)動(dòng)器電路可以配置成能夠驅(qū)動(dòng)所述裝置的一個(gè)或多個(gè)電子部件、例如高功率晶體管。受驅(qū)的部件可以是電壓驅(qū)動(dòng)式或電流驅(qū)動(dòng)式。例如，功率M0SFET、IGBT等可以是電壓驅(qū)動(dòng)式開關(guān)，這是因?yàn)樗鼈兊慕^緣柵特別地可以像電容器那樣工作。相反地，開關(guān)、比如三端雙向可控娃元件(triacs，用于交變電流的三極管)、半導(dǎo)體閘流管(thyristor)、雙極型晶體管、PN 二極管等可以是電流驅(qū)動(dòng)式。在一個(gè)示例中，對(duì)包括柵極等的部件的驅(qū)動(dòng)可以由柵極驅(qū)動(dòng)器電路執(zhí)行。驅(qū)動(dòng)過程可包括對(duì)柵極施加不同的電壓、例如以接通-斷開切換的波形式對(duì)柵極施加不同的電壓。在另一示例中，驅(qū)動(dòng)器電路可以用來驅(qū)動(dòng)直接受驅(qū)電路?？刂齐娐房梢耘渲贸赡軌蚩刂乞?qū)動(dòng)所述裝置的部件的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器。在一個(gè)示例中，控制電路可以同時(shí)控制多個(gè)直接受驅(qū)電路的驅(qū)動(dòng)器。例如，包括兩個(gè)直接受驅(qū)電路的半橋電路由此可以被控制器控制?？刂破骼缈梢园ㄎ⒖刂破?。
[0026]半導(dǎo)體芯片可包括任意數(shù)量的電接觸部。在一個(gè)示例中，電接觸部可以布置在半導(dǎo)體芯片的前側(cè)上和后側(cè)上。該半導(dǎo)體芯片例如可以對(duì)應(yīng)于這樣的功率半導(dǎo)體芯片，該功率半導(dǎo)體芯片可包括布置在半導(dǎo)體芯片的一側(cè)上的漏極接觸部以及布置在半導(dǎo)體芯片的相反的一側(cè)上的源極接觸部和柵極接觸部。在另一示例中，電接觸部可以只布置在半導(dǎo)體芯片的前側(cè)上。例如，這樣的半導(dǎo)體芯片可以是橫向式芯片并且例如可以對(duì)應(yīng)于橫向式功率HEMT。電接觸部的形式可以為由金屬和金屬合金中的至少一種制成的接觸墊(contactpad ；或接觸元件或接觸端子或接觸電極)。任何期待的金屬或金屬合金、例如鋁、鈦、金、銀、銅、鈀、鉑、鎳、鉻、釩、鎢、鉬等可以用作材料。
[0027]半導(dǎo)體芯片可以被封裝或沒有被封裝。對(duì)此，本文所使用的術(shù)語“半導(dǎo)體裝置”和“半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)”可以互換地使用。特別地，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可以是包括至少部分地覆蓋(或內(nèi)嵌或包封)半導(dǎo)體裝置的一個(gè)或多個(gè)部件的封裝材料的半導(dǎo)體裝置。在一個(gè)示例中，裝置的多個(gè)部件可以被同一種封裝材料覆蓋，由此形成罩或殼體，以使得所述多個(gè)部件可以被視作同一封裝結(jié)構(gòu)的一部分。在另一示例中，第一組部件可以被第一封裝材料覆蓋，而第二組部件可以被第二封裝材料覆蓋，其中，第一封裝材料和第二封裝材料可以彼此類似或彼此不同。當(dāng)?shù)谝环庋b材料和第二封裝材料(在空間上)彼此分開時(shí)，第一組部件和第二組部件可以被視作不同封裝結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的部分。
[0028]封裝材料可以是電絕緣的并且可以形成封裝體。封裝材料可包括環(huán)氧樹脂、玻璃纖維填充的環(huán)氧樹脂、玻璃纖維填充的聚合物、酰亞胺(imide)、填充的或未填充的熱塑性聚合物材料、填充的或未填充的硬塑料(duroplasti c)聚合物材料、填充的或未填充的聚合物共混物、熱固性材料、成型化合物、圓頂封裝體(g I ob-top)材料、層合材料等中的至少一種。各種技術(shù)、例如壓縮成型、注射成型、粉末成型、液體成型、層合等中的至少一種可以用來以封裝材料封裝所述裝置的部件。
[0029]本文所說明的裝置可包括承載結(jié)構(gòu)，裝置的一個(gè)或多個(gè)部件可以布置在該承載結(jié)構(gòu)上。通常而言，承載結(jié)構(gòu)可以由金屬、合金、介電材料、塑料、陶瓷等中的至少一種制造。承載結(jié)構(gòu)可以具有均質(zhì)的結(jié)構(gòu)，但是還可以設(shè)置有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)例如為具有電再分配功能的導(dǎo)電路徑。例如，承載結(jié)構(gòu)可包括下述結(jié)構(gòu)的至少一種:芯片墊(diepad)，包括芯片墊的引線框架，包括一個(gè)或多個(gè)再分配層的陶瓷襯底等。
[0030]承載結(jié)構(gòu)可包括一個(gè)或多個(gè)具有各種用途的承載結(jié)構(gòu)區(qū)段。在一個(gè)示例中，一承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以提供用于安裝所述裝置的電子部件的安裝表面。對(duì)此，該承載結(jié)構(gòu)區(qū)段例如可以對(duì)應(yīng)于其上安裝有半導(dǎo)體芯片的芯片墊。包含有這樣的承載結(jié)構(gòu)區(qū)段的層級(jí)可以稱之為芯片墊層級(jí)。在另一示例中，一承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可包括一個(gè)或多個(gè)可以提供裝置的部件與外部部件之間的電連接的導(dǎo)電端子(或引線或柱)。對(duì)此，該承載結(jié)構(gòu)區(qū)段例如可以對(duì)應(yīng)于引線框架的一個(gè)或多個(gè)引線。引線可以從半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的封裝材料突出并且提供對(duì)半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部件的電連接。裝置的引線與半導(dǎo)體芯片之間的電連接可以附加地由導(dǎo)電耦接元件、例如電線和夾(clip)中的至少一種來建立。裝置的包含有這種承載結(jié)構(gòu)區(qū)段的層級(jí)可以稱之為電線聯(lián)結(jié)層級(jí)(wirebond level)。
[0031]承載結(jié)構(gòu)的各承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以布置在一個(gè)層級(jí)或多個(gè)彼此不同的層級(jí)上。具有多個(gè)布置在不同層級(jí)上的承載結(jié)構(gòu)區(qū)段的承載結(jié)構(gòu)可以稱之為多層級(jí)承載結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中，承載結(jié)構(gòu)的每個(gè)承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以布置在一個(gè)平面內(nèi)，其中，與不同的承載結(jié)構(gòu)區(qū)段關(guān)聯(lián)的不同的平面可以彼此平行地布置。例如，裝置的芯片墊可以布置在芯片墊層級(jí)上，并且耦接至電線聯(lián)結(jié)部(wirebond)的電氣端子或引線可以布置在電線聯(lián)結(jié)層級(jí)上。在多層級(jí)承載結(jié)構(gòu)中，第一層級(jí)與不同的第二層級(jí)之間的距離可以位于從約0.5毫米至約5.0毫米的范圍內(nèi)，更具體而言，可以位于包含在該范圍內(nèi)的任何子范圍內(nèi)。
[0032]承載結(jié)構(gòu)的多個(gè)承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以至少部分地被裝置的封裝材料覆蓋。一承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以被封裝材料完全包圍，以使得無法從封裝材料的外側(cè)接近該承載結(jié)構(gòu)區(qū)段的任何表面。另外的承載結(jié)構(gòu)區(qū)段可以至少部分地從封裝材料暴露，以具有一個(gè)或多個(gè)暴露的表面。例如，芯片墊的表面可以從封裝材料暴露，以使得散熱器可以布置在該暴露的表面上。導(dǎo)熱硅脂可以布置在芯片墊的暴露的表面與散熱器之間。在對(duì)應(yīng)的裝置的操作期間，例如由半導(dǎo)體芯片所產(chǎn)生的熱可以沿著從半導(dǎo)體芯片向散熱器延伸的路徑散熱。在一個(gè)示例中，芯片墊可包括延伸穿過芯片墊的孔，其中，所述孔可以從封裝材料暴露或沒有從封裝材料暴露。散熱器可以通過固定部件、例如延伸穿過所述孔的螺紋件附接至芯片墊。
[0033]在一個(gè)示例中，承載結(jié)構(gòu)可包括可以是任何形狀、任何大小和任何材料的引線框架。引線框架可以構(gòu)造成形成有芯片墊和引線。在制造所述裝置的過程中，可以將芯片墊和引線彼此連接。芯片墊和引線也可以由一個(gè)工件制成。為了在制造進(jìn)程中將芯片墊和引線中的一些分離，芯片墊和引線可以通過連接結(jié)構(gòu)彼此連接。在此，分離芯片墊與引線可以通過機(jī)械鋸切、激光束、切割、沖壓、磨、蝕刻等中的至少一種來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例中，引線框架可以是具有多個(gè)布置在不同層級(jí)上的區(qū)段的多層級(jí)引線框架。例如，引線框架的不同層級(jí)可以通過在各承載結(jié)構(gòu)區(qū)段形成之前或之后以合適的方式彎曲引線框架而實(shí)現(xiàn)。
[0034]特別地，引線框架可以是導(dǎo)電的。例如，引線框架可以整體由金屬和/或金屬合金、尤其是銅、銅合金、鎳、鐵鎳、鋁、鋁合金、鋼、不銹鋼等中的至少一種制成。引線框架材料可包括痕量鐵、痕量硫、痕量氮化鐵等。引線框架可以鍍以導(dǎo)電材料、例如銅、銀、鈀、金、鎳、鐵鎳、鎳磷等中的至少一種。在這種情況下，引線框架可以稱之為“預(yù)鍍的引線框架”。即使引線框架是導(dǎo)電的，引線框架的任意選取的芯片墊之間也可以彼此電絕緣。
[0035]本文所說明的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)在一個(gè)示例中可以是引線框架的一部分的引線。引線可以從裝置的封裝材料突出，以能夠建立裝置的內(nèi)部部件與外部部件之間的電連接。在一個(gè)示例中，引線可以從封裝材料的特定表面突出，其中，各引線可以特別地平行地布置。各引線之間的距離可以是彼此類似的或可以彼此不同。對(duì)此，兩個(gè)引線之間的距離可以稱之為引線間距。在一個(gè)示例中，用于較低電壓的或邏輯應(yīng)用的兩個(gè)引線之間的引線間距P1?可以位于從約I毫米至約3毫米的范圍內(nèi)，并且用于較高電壓/較高電流應(yīng)用的兩個(gè)弓丨線之間的引線間距Phlgh為約2Xpl0W。
[0036]本文所描述的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)可提供一個(gè)或多個(gè)感測信號(hào)的引線。這種感測信號(hào)可以基于或可以取決于包含在所考慮的裝置內(nèi)的電子部件的物理參數(shù)(或物理量或物理參量)、例如所包含的化合物半導(dǎo)體芯片的物理參數(shù)(或物理量或物理參量)。感測信號(hào)由此可以代表或可包括關(guān)于電子部件的能夠通過測量而被量化的物理性能的信息。對(duì)此，由引線提供的感測信號(hào)與關(guān)聯(lián)的物理參數(shù)在它們的物理單位上未必一定相一致。例如，感測信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于測得的電壓，但是可以代表不同的物理量、例如電流或溫度。
[0037]在一個(gè)示例中，感測引線可以提供一感測信號(hào)，該感測信號(hào)可以基于或可以代表半導(dǎo)體芯片或它的一個(gè)部件中或上的電位。感測信號(hào)例如可以代表半導(dǎo)體芯片的電極的電位、例如功率HEMT的源極的電位。對(duì)此，提供感測信號(hào)的引線可以選擇性地電耦接至配置成能夠測量所考慮的電極的電位的電壓測量單元。
[0038]在另一示例中，感測引線可以提供基于半導(dǎo)體芯片中或上的電流的感測信號(hào)。該感測信號(hào)例如可以基于在功率晶體管的源極與功率晶體管的漏極之間流過的電流。對(duì)此，提供該感測信號(hào)的引線可以電耦接至用來測量電流的分流器、即低阻抗電阻器。流過該分流器的電流可以導(dǎo)致電壓下降，該電壓下降可以正比于所述電流并且可以被測量。在一個(gè)示例中，分流器可以集成在所考慮的半導(dǎo)體芯片中。在另一示例中，電流所經(jīng)過的外部部件的電阻可以被視作并用作分流器。例如，將半導(dǎo)體芯片的電極與引線電耦接的電線可以考慮作為分流器。在此，在半導(dǎo)體芯片的電極處所測得的電位可以用來確定對(duì)應(yīng)的電流。
[0039]在又一示例中，感測引線可以提供基于半導(dǎo)體芯片中或上的溫度的感測信號(hào)。對(duì)此，提供該感測信號(hào)的引線可以電耦接至二極管。二極管的導(dǎo)電性取決于它的溫度，以使得引線的電連接至二極管的暴露的端部區(qū)段處的電壓也取決于二極管的溫度。二極管例如可以集成在半導(dǎo)體芯片中。替代地，二極管也可以在半導(dǎo)體芯片之外布置。
[0040]由感測引線提供的感測信號(hào)可以用來控制并監(jiān)測電子部件的狀態(tài)。為此，感測信號(hào)例如可以提供給一控制半導(dǎo)體芯片，該控制半導(dǎo)體芯片配置成能夠產(chǎn)生控制信號(hào)并能夠向執(zhí)行所述裝置的控制的相關(guān)的部件提供控制信號(hào)。
[0041]在一個(gè)示例中，功率HEMT的源極的感測到的電位可以用來生成控制信號(hào)，該控制信號(hào)可以被柵極驅(qū)動(dòng)器電路使用以控制功率HEMT的柵極。特別地，在源極處測得的電位Us可以用來校正沒有考慮感測信號(hào)而施加至柵極的電壓Ug。由此，施加至柵極的校正后的值在一個(gè)示例中具有為Ug-Us的值。
[0042]在另一示例中，半導(dǎo)體芯片上的電流的感測可以用來監(jiān)測該電流隨時(shí)間的發(fā)展。采用這種方式，可以避免電流的強(qiáng)度超過一閾值。當(dāng)測得的電流超過一預(yù)定閾值時(shí)，可以以合適的方式調(diào)節(jié)裝置的一個(gè)或多個(gè)部件的操作，以使得電流強(qiáng)度下降至該閾值以下。
[0043]在又一示例中，半導(dǎo)體芯片上的溫度的測量可以用來監(jiān)測該溫度隨時(shí)間的發(fā)展。由此能夠避免溫度超過一閾值。當(dāng)測得的溫度超過一預(yù)定閾值時(shí)，可以調(diào)節(jié)(或延遲或停止)裝置的一個(gè)或多個(gè)部件的操作，以使得溫度下降至所述預(yù)定閾值以下。
[0044]本文所說明的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)配置成能夠提供裝置的部件之間的電耦接的導(dǎo)電元件。在一個(gè)示例中，導(dǎo)電元件可以配置成能夠?qū)⒁话雽?dǎo)體芯片的電極與另一半導(dǎo)體芯片的電極電連接。在另一示例中，導(dǎo)電元件配置成能夠?qū)雽?dǎo)體芯片的電極電連接至引線框架的芯片墊或引線。
[0045]導(dǎo)電元件可包括一個(gè)或多個(gè)接觸夾。接觸夾可以由類似于引線框架的材料的材料制成或可包括類似于引線框架的材料的材料。所述接觸夾可以通過沖壓、壓制、擠壓、切割、鋸切、磨等中的至少一種方式制成。導(dǎo)電元件與半導(dǎo)體芯片的接觸墊之間的接觸可由例如擴(kuò)散焊接工藝(diffus1n soldering process)實(shí)現(xiàn)。
[0046]導(dǎo)電元件可包括一根或多根電線、尤其是聯(lián)結(jié)電線或聯(lián)結(jié)用電線。電線可包括金屬和/或金屬合金、尤其是金、鋁、銅、或者它們的合金中的一種或多種。此外，電線可包括或者可不包括涂層。電線可以具有圓形橫截面，以使得術(shù)語電線的“厚度”指的是聯(lián)結(jié)用電線的直徑。例如，電線的厚度可以取決于流過該電線的電流的強(qiáng)度。在第一示例中，電線的厚度可以小于75微米，例如厚度為約50微米至約75微米。這樣電線例如可以包括鋁或者可以由鋁制成。電線可包括另外的材料、例如多達(dá)1%的硅。例如，這樣的電線可以提供接觸元件與功率半導(dǎo)體芯片的柵極之間和/或兩個(gè)不同的功率半導(dǎo)體芯片的柵極之間的電連接。在第二示例中，電線的厚度為從約125微米至約500微米。這樣的電線可以提供接觸元件與功率半導(dǎo)體芯片的源極之間的電連接。
[0047]圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置100的俯視圖。在圖1的示例中，裝置100以概括的方式示出并且可以包括出于簡化而沒有示出的另外的部件。例如，裝置100還可以包括根據(jù)本發(fā)明的其它裝置的一個(gè)或多個(gè)部件。
[0048]裝置100可包括化合物半導(dǎo)體芯片10，該化合物半導(dǎo)體芯片10可包括控制電極2、第一負(fù)載電極4和第二負(fù)載電極6。在一個(gè)示例中，化合物半導(dǎo)體芯片10可對(duì)應(yīng)于基于氮化鎵的功率HEMT。然后控制電極2可對(duì)應(yīng)于柵極，而第一負(fù)載電極4和第二負(fù)載電極6可分別對(duì)應(yīng)于源極和漏極。裝置100還可以包括可電耦接至控制電極2的第一引線8、可電耦接至第一負(fù)載電極4的第二引線12、可電耦接至第一負(fù)載電極4的第三引線14、以及可電耦接至第二負(fù)載電極6的第四引線16。
[0049]第三引線14可以配置成能夠提供來自第一負(fù)載電極4的感測信號(hào)SS，其中，感測信號(hào)SS可以基于化合物半導(dǎo)體芯片10的物理參數(shù)。例如，感測信號(hào)SS可以代表化合物半導(dǎo)體芯片10的電壓、電流、溫度等中的至少一種。控制電極2可以配置成能夠接收基于感測信號(hào)SS的控制信號(hào)CS。例如，感測信號(hào)SS可以由第三引線14提供給一控制半導(dǎo)體芯片(未示出)，所述控制半導(dǎo)體芯片可以配置成能夠生成控制信號(hào)CS并通過第一引線8將控制信號(hào)CS提供給控制電極2。在圖1的示例中，引線通過由實(shí)線示出的導(dǎo)電元件電連接至電極。一般而言，這些導(dǎo)電元件可以為任意的并且可以例如包括電線和夾(clip)中的任意一種。然而，在又一示例中，也可以選擇其它方式使引線與電極電連接。
[0050]圖2A和2B示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置200的視圖。具體地，圖2A示出裝置200的俯視圖，并且圖2B示出裝置200的側(cè)向剖視圖。由于所選的視角，圖2A可以示出圖2B沒有示出的部件，反之亦然。裝置200可以至少局部地類似于圖1的裝置100。在圖2A和2B的示例中，裝置200以概括的方式示出并且可包括出于簡化而沒有示出的其它部件。例如，裝置200還可以包括根據(jù)本發(fā)明的其它裝置的一個(gè)或多個(gè)部件。
[0051]裝置200可包括引線框架，該引線框架可包括芯片墊18和多個(gè)引線8、12、14、16。在圖2B中，由于所選取的視角，并非所有的引線8、12、14、16可以被觀察至I」。在圖2B中，所述多個(gè)引線8、12、14、16由單個(gè)附圖標(biāo)記22表示?；衔锇雽?dǎo)體芯片10可以布置在芯片墊18的第一表面24上，其中，化合物半導(dǎo)體芯片10可包括柵極2、源極4和漏極6。例如，化合物半導(dǎo)體芯片10可包括功率HEMT。在圖2A和2B的示例中，功率HEMT 10可以是豎直式半導(dǎo)體芯片。在另一示例中，功率HEMT也可以是橫向式，其中，此時(shí)電極2、4、6可以布置在功率HEMT的背向芯片墊18的同一表面上。裝置200還可以包括覆蓋化合物半導(dǎo)體芯片10和芯片墊18的封裝材料20。封裝材料20還可以覆蓋所述裝置200的其它部件、例如所述多個(gè)引線22中的至少一個(gè)引線。芯片墊18的與第一表面24相反的第二表面26可以從封裝材料20暴露。例如，可選擇安裝的散熱器(未示出)可以布置在暴露的第二表面26上。
[0052]引線框架的第一引線8可以電耦接至柵極2，引線框架的第二引線12可以電耦接至源極4，引線框架的第三引線14可以電耦接至源極4，并且引線框架的第四引線16可以電耦接至漏極6。在圖2A和2B的示例中，第四引線16可以電連接至芯片墊18。對(duì)于這種連接方式，芯片墊18和第四引線16例如可以連續(xù)地形成由導(dǎo)電材料制成的單一部件。在圖2A和2B的示例中，引線8、12、14可以通過由實(shí)線所表示的導(dǎo)電元件電連接至電極2、4。
[0053]第三引線14可以配置成能夠?qū)⒋碓礃O4的電位的感測信號(hào)SS提供給柵極驅(qū)動(dòng)器電路(未示出)。柵極驅(qū)動(dòng)器可以配置成能夠基于感測信號(hào)SS驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O2。在圖2A中，由柵極驅(qū)動(dòng)器提供的示例性控制信號(hào)CS被示出。在一個(gè)示例中，控制信號(hào)例如可以代表用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O2的電壓的校正后的值Ug-Us。在此，Us表示在源極4處測得的電壓，并且Ug表示用來驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O2的沒有考慮感測信號(hào)SS的電壓。
[0054]圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置300的俯視圖。裝置300可以至少局部地類似于圖1和2的裝置100和200。在圖3的示例中，裝置300以概括的方式示出并且可包括出于簡化而沒有示出的其它部件。例如，裝置300還可以包括根據(jù)本發(fā)明的其它裝置的一個(gè)或多個(gè)部件。
[0055]裝置300可包括化合物半導(dǎo)體芯片10，所述化合物半導(dǎo)體芯片10可包括控制電極
2、第一負(fù)載電極4和第二負(fù)載電極6。第一引線8可以電耦接至控制電極2，并且第二引線12可以電耦接至第一負(fù)載電極4。此外，第三引線14可以電耦接至化合物半導(dǎo)體芯片10的另外的電極30，并且第四引線16可以電連接至第二負(fù)載電極6。第三引線14可以配置成能夠提供來自所述另外的電極30的感測信號(hào)SS，其中，感測信號(hào)SS可以基于化合物半導(dǎo)體芯片10的電位、化合物半導(dǎo)體芯片10的電流以及化合物半導(dǎo)體芯片10的溫度中的至少一種。
[0056]例如，化合物半導(dǎo)體芯片10可以是功率HEMT，其中，控制電極2、第一負(fù)載電極4和第二負(fù)載電極6可以對(duì)應(yīng)于柵極、源極和漏極。所述另外的電極30在一個(gè)示例中與這些電極中的一種一樣，并且在另一示例中可代表一獨(dú)立的電極。在一個(gè)更特定的示例中，所述另外的電極30可以與功率HEMT的源極一樣或者可以對(duì)應(yīng)于功率HEMT的源極并且可提供可以如前所述那樣使用的、代表源極的電位Us的感測信號(hào)。在另一示例中，所述另外的電極30可以是相對(duì)于其它三個(gè)電極獨(dú)立的電極并且可提供代表半導(dǎo)體芯片10的電流或溫度的感測信號(hào)。
[0057]圖4A和4B示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置400的視圖。具體地，圖4A示出裝置400的俯視圖，并且圖4B示出裝置400的側(cè)向剖視圖。由于所選的視角，圖4A可以示出圖4B沒有示出的部件，反之亦然。裝置400可以視作裝置100至300的更具體的實(shí)施方式，以使得下文所說明的裝置400的細(xì)節(jié)同樣適用于裝置100至300。
[0058]裝置400可包括安裝在引線框架的芯片墊18上的化合物半導(dǎo)體芯片10?；衔锇雽?dǎo)體芯片10可包括柵極2、源極4和漏極6。裝置400還可以包括多個(gè)引線8、12、14、16，所述多個(gè)引線8、12、14、16也是引線框架的一部分。在圖4B中，由于所選的視角，并非全部引線8、
12、14、16可以被觀察到。在圖4B中，所述多個(gè)引線8、12、14、16可以由單個(gè)附圖標(biāo)記22表示。裝置400還可以包括封裝材料20和散熱器32。散熱器32可以被視作裝置400的一部分或者并非裝置400的一部分。
[0059]化合物半導(dǎo)體芯片10可以基于化合物半導(dǎo)體材料、例如氮化鎵。在圖4A和4B的示例中，化合物半導(dǎo)體芯片10可以對(duì)應(yīng)于功率HEMT芯片，其中，柵極2、源極4和漏極6可以布置在化合物半導(dǎo)體芯片10的背向芯片墊18的主表面上。由此，化合物半導(dǎo)體芯片10具有橫向結(jié)構(gòu)。
[0060]柵極2可以電連接至第一引線8，源極4可以電連接至第二引線12和第三引線14，并且漏極6可以電連接至第四引線16和芯片墊18。上述多個(gè)引線22可以至少部分地從封裝材料20突出，以能夠在化合物半導(dǎo)體芯片10的電極與布置在封裝材料20外的一個(gè)或多個(gè)部件之間建立電連接。由于漏極6可以電連接至布置在化合物半導(dǎo)體芯片10的底側(cè)上的芯片墊18，因此圖示的結(jié)構(gòu)可以稱為漏極在下布置結(jié)構(gòu)(drain down arrangement)。
[0061]引線與化合物半導(dǎo)體芯片10的電極可以通過裝置400的導(dǎo)電元件來電耦接，如圖4A和4B所示。導(dǎo)電元件可對(duì)應(yīng)于電線和/或夾。在圖4A和4B的示例中，導(dǎo)電元件由實(shí)線示出。在一個(gè)示例中，引線與電極之間的相應(yīng)的電連接可以通過一個(gè)或多個(gè)電線實(shí)現(xiàn)。在此，所使用的電線的數(shù)量可以取決于在裝置400的操作期間于所考慮的引線與電極之間流過的電流的強(qiáng)度。此外，將電極電耦接至引線的第一導(dǎo)電元件的厚度可以與將該電極電耦接至另外的引線的第二導(dǎo)電元件的厚度不同。例如，將源極4電耦接至第二引線12的電線的厚度可以不同于將源極4電耦接至第三引線14的電線的厚度。
[0062]如圖4B所示，上述多個(gè)引線22可以布置在第一層級(jí)LI上，而芯片墊18可以布置在不同于第一層級(jí)LI的第二層級(jí)L2上。第一層級(jí)LI與第二層級(jí)L2之間的示例性距離位于從約0.5毫米至約5.0毫米之間的范圍內(nèi)。在另一示例中，芯片墊18與引線8、12、14、16中的至少一個(gè)可以布置在同一層級(jí)上。在一個(gè)示例中，芯片墊18和所述多個(gè)引線22可以是同一引線框架的一部分。在這種情況下，芯片墊18和所述多個(gè)引線22在彎曲引線框架之前或之后以合適的方式形成以提供圖示的層級(jí)LI和L2。包含所述多個(gè)引線22的層級(jí)LI可以稱之為電線聯(lián)結(jié)層級(jí)，并且包含芯片墊18的層級(jí)L2可以稱之為芯片墊層級(jí)。
[0063]芯片墊18可以至少部分地嵌設(shè)在封裝材料20中。在圖4A和4B的示例中，芯片墊18可以在它的下表面處從封裝材料20暴露。特別地，芯片墊18的暴露的下表面可以與封裝材料20的下表面是齊平的，即所述表面可以布置在一共同平面內(nèi)。由于表面的齊平布置，芯片墊18的下表面可以與散熱器32接觸、尤其在一共同平面內(nèi)與散熱器32接觸。在一個(gè)示例中，芯片墊18可以與散熱器32直接接觸。在另一示例中，附加的層、例如導(dǎo)熱硅脂可以布置在芯片墊18與散熱器32之間。散熱路徑可以沿著大致垂直于芯片墊18的安裝表面的方向從布置在芯片墊18上的化合物半導(dǎo)體芯片10延伸向散熱器32。
[0064]芯片墊18可包括擴(kuò)大的表面，所述擴(kuò)大的表面用于安裝一個(gè)或多個(gè)電子部件、例如化合物半導(dǎo)體芯片10。此外，芯片墊18可包括形成第四引線16的細(xì)長區(qū)段。對(duì)此，第四引線16與芯片墊18例如可以連續(xù)形成由導(dǎo)電材料制成的單一部件，第四引線16可以從封裝材料20突出以能夠在漏極6與布置在封裝材料20外的外部部件之間建立電耦接。
[0065]在圖4B中，芯片墊18的豎直側(cè)表面可以被封裝材料20覆蓋。在另一示例中，芯片墊18的一部分可以在芯片墊18的一側(cè)從封裝材料20突出，以使得芯片墊18的側(cè)表面中的至少一個(gè)留為沒有被封裝材料20覆蓋。芯片墊18可包括孔34，該孔34可以在芯片墊18的一個(gè)主表面24與芯片墊18的另一主表面26之間延伸穿過芯片墊18。在圖4A和4B的示例中，孔34還可以延伸穿過封裝材料20。在另一示例中，芯片墊18的包括孔34的部分可以從封裝材料20暴露。散熱器32可以通過延伸穿過孔34的固定部件、例如螺紋件附接至芯片墊18。
[0066]引線22中的一個(gè)或多個(gè)在其被封裝材料20覆蓋的相應(yīng)的端部區(qū)段上可分別包括增大的表面區(qū)域，其中，所述增大的表面區(qū)域可以用于電線的聯(lián)結(jié)。特別地，所述多個(gè)引線22可以從封裝材料2的同一表面突出。所選取的引線22的布置方式可產(chǎn)生裝置400的不同的引線間距。例如，第四引線16和與第四引線16直接相鄰的引線之間的距離可以大于另外三個(gè)引線8、12和14中的每兩個(gè)直接相鄰的引線之間的距離。在圖4A和4B的示例中，與第四引線16直接相鄰的引線可以對(duì)應(yīng)于第二引線12。引線22可以平行地布置，以使得裝置400例如可以布置在印刷電路板(PCB)上，如圖6示例性所示。
[0067]第三引線14可以配置成能夠提供感測信號(hào)，其中，該感測信號(hào)可以基于化合物半導(dǎo)體芯片10的物理參數(shù)。感測信號(hào)的可能的示例已經(jīng)在前述段落中進(jìn)行討論。例如，感測信號(hào)可以代表裝置400、尤其是化合物半導(dǎo)體芯片10的電位、電流、溫度等中的至少一種。在圖4A和4B的示例中，所述感測信號(hào)可以從化合物半導(dǎo)體芯片10的源極4提供。在又一示例中，所述感測信號(hào)也可以從化合物半導(dǎo)體芯片10的另外的電極提供。
[0068]在一個(gè)示例中，化合物半導(dǎo)體芯片10可以對(duì)應(yīng)于功率HEMT，該功率HEMT可以形成參考圖7所說明的開關(guān)或半橋電路的一部分。對(duì)此，功率HEMT 10可以被柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)控制，所述柵極驅(qū)動(dòng)器可以是裝置400的一部分或者可以包含在一獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中。此外，裝置400可包括出于簡化而未示出的附加的電子部件。在一個(gè)示例中，裝置400可包括附加的化合物功率HEMT(compound power HEMT)以及可能形成半橋電路的第二開關(guān)的附加的柵極驅(qū)動(dòng)器。特別地，多個(gè)附加部件也可以至少部分地被封裝材料20覆蓋并且由此是同一半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一部分。
[0069]圖5A和5B示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置500。具體地，圖5A示出裝置500的俯視圖，并且圖5B示出裝置500的側(cè)向剖視圖。由于所選的視角，圖5A可以示出圖5B未示出的部件，反之亦然。裝置500可以視作裝置100至300的更具體的實(shí)施方式，由此，裝置500的細(xì)節(jié)同樣適用于裝置100至300。此外，裝置500可以至少局部地類似于裝置400。
[0070]裝置400和500可代表類似的電路。與裝置400類似的是，裝置500的化合物半導(dǎo)體芯片10可以對(duì)應(yīng)于包括柵極2、源極4和漏極6的功率HEMT芯片，所述柵極2、源極4和漏極6可以布置在化合物半導(dǎo)體芯片10的背向芯片墊18的主表面上。化合物半導(dǎo)體芯片10由此可以具有橫向結(jié)構(gòu)。然而，在圖5A和5B*，化合物半導(dǎo)體芯片10的電極2、4、6與從封裝材料20突出的引線8、12、14、16之間的電連接可以不同于裝置400的對(duì)應(yīng)的電連接。在圖5A和5B的示例中，利用與圖4A和4B類似數(shù)量的引線，柵極2可以電連接至第三引線14，源極4可以電連接至第一引線8、第四引線16和芯片墊18，并且漏極6可以電連接至第二引線12。由于源極4可以電連接至布置在化合物半導(dǎo)體芯片10的底側(cè)上的芯片墊10，因此所示出的布置結(jié)構(gòu)可以稱之為源極在下布置結(jié)構(gòu)。連接至源極4的第一引線8可以配置成能夠提供來自源極4的如前所述的感測信號(hào)中的一種或多種。
[0071]圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明的包括裝置600的系統(tǒng)的透視圖。例如，裝置600可以至少局部地類似于根據(jù)本發(fā)明的前述的裝置中的一種。裝置600可包括具有一個(gè)或多個(gè)電子部件例如前述的化合物半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。在圖6中，裝置600的電子部件可以被封裝材料20覆蓋并且由此不能被觀察到。
[0072]電子部件可以布置在承載結(jié)構(gòu)上，該承載結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于包括一個(gè)或多個(gè)芯片墊和多個(gè)引線的引線框架。承載結(jié)構(gòu)可以至少部分地被封裝材料20覆蓋。在圖6的示例中，承載結(jié)構(gòu)的芯片墊18的一部分可以從封裝材料20突出。芯片墊18的突出的部分可包括延伸穿過芯片墊18的孔34。在另一示例中，芯片墊18的包括孔34的部分也可以被封裝材料20覆蓋，其中，此時(shí)孔34還可以延伸穿過封裝材料20。散熱器32可以例如通過螺紋件(未示出)附接至半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的后表面、尤其附接至芯片墊18的暴露的表面。散熱器32可以視作裝置600的一部分或者并非裝置600的一部分。
[0073]多個(gè)引線22可以從封裝材料20突出。所述多個(gè)引線22可以配置成能夠提供對(duì)裝置600的布置在封裝材料20內(nèi)的部件的電連接。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可以安裝在印刷電路板(PCB)36上。PCB 36可以視作裝置600的一部分或者并非裝置600的一部分。PCB 36可以提供裝置600與也安裝在PCB36上的另外的電子部件之間的電連接。所述另外的電子部件的數(shù)量與類型取決于系統(tǒng)的期待的操作。例如，這樣的另外的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可以安裝在PCB 36上，該另外的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括用于驅(qū)動(dòng)所述裝置600的可能的化合物半導(dǎo)體芯片的控制半導(dǎo)體芯片。此外，這樣的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)也可以安裝在PCB 36上，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括電壓測量單元，該電壓測量單元用于基于由化合物半導(dǎo)體芯片的感測引線所提供感測信號(hào)測量電壓。
[0074]圖7示出半橋電路700的示意圖。該半橋電路700可以布置在節(jié)點(diǎn)NI與N2之間。該半橋電路700可包括串聯(lián)連接的開關(guān)SI和S2。恒定電位施加至節(jié)點(diǎn)NI和N2。例如，較高的電位、比如10、12、18、50、110、230、500或100(^、或者任何其它電位可以施加至節(jié)點(diǎn)【，并且較低的電位、例如OV可以施加至節(jié)點(diǎn)N2。開關(guān)SI和S2可以以位于從IkHz至10MHz的范圍內(nèi)的頻率切換，但是切換頻率也可以位于該范圍之外。這意味著在半橋的操作期間，變化的電位施加至布置在開關(guān)SI與S2之間的節(jié)點(diǎn)N3。節(jié)點(diǎn)N3的電位可以在位于較低的電位與較高的電位之間的范圍內(nèi)變化。
[0075]半橋電路700例如可以實(shí)施成用于轉(zhuǎn)換DC電壓的電子電路、即所謂的DC-DC轉(zhuǎn)換器。DC-DC轉(zhuǎn)換器可以用來將由電池或可充電電池所提供的DC輸入電壓轉(zhuǎn)換成與下游連接的電子電路的需求匹配的DC輸出電壓。DC-DC轉(zhuǎn)換器可以實(shí)施成輸出電壓小于輸入電壓的降壓轉(zhuǎn)換或者輸出電壓大于輸入電壓的升壓轉(zhuǎn)換器。幾MHz或更高的頻率可以施加至DC-DC轉(zhuǎn)換器。此外，上至10A或甚至更高的電流可以流過DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的裝置可以配置成能夠操作為半橋電路或半橋電路的至少一部分。例如，圖4和5的裝置400和500可以配置成能夠操作為半橋電路的開關(guān)。以類似的方式，根據(jù)本發(fā)明的一裝置可以配置成能夠操作為任何其它橋電路的至少一部分或共源共柵(cascode)電路的至少一部分。
[0077]盡管本發(fā)明的特定特征或特定方面已經(jīng)就多個(gè)實(shí)施方式中的一個(gè)予以說明，但是該特征或該方面可以根據(jù)需要和在對(duì)于給定的或具體的應(yīng)用有利的情況下與其它實(shí)施方式的其它特征或方面中的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合。此外，術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”、或其它變型物用在詳細(xì)說明中或者權(quán)利要求中，這些術(shù)語旨在以類似的方式被術(shù)語“包括”涵蓋。并且，術(shù)語“示例性”僅僅意味著舉例，而非最佳或最優(yōu)的。還需要被理解的是:出于簡化或?yàn)榱艘子诶斫?，本文所示的特征?或元件相對(duì)于彼此以特定的尺寸示出，并且實(shí)際尺寸可以與本文示出的尺寸存在顯著的區(qū)別。
[0078]盡管一些特定方面已經(jīng)被在本文中被示出和說明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)理解的是:大量的替代和/或等價(jià)實(shí)施方式可以替代圖示和描述的特定方面而不會(huì)脫離本發(fā)明的原理。本申請(qǐng)旨在覆蓋本文所討論的各方面的任何調(diào)整或變型。因此，本發(fā)明將僅僅被權(quán)利要求和其等同物所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝置，所述裝置包括: 化合物半導(dǎo)體芯片，所述化合物半導(dǎo)體芯片包括控制電極、第一負(fù)載電極和第二負(fù)載電極； 第一引線，所述第一弓I線電耦接至所述控制電極； 第二引線，所述第二引線電耦接至所述第一負(fù)載電極； 第三引線，所述第三引線電耦接至所述第一負(fù)載電極，其中，所述第三引線配置成能夠提供來自所述第一負(fù)載電極的感測信號(hào)，所述感測信號(hào)是基于所述化合物半導(dǎo)體芯片的物理參數(shù)，并且，所述控制電極配置成能夠接收基于所述感測信號(hào)的控制信號(hào)；以及 第四引線，所述第四引線電耦接至所述第二負(fù)載電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第三引線配置成能夠向控制半導(dǎo)體芯片提供所述感測信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制半導(dǎo)體芯片配置成能夠向所述控制電極提供所述控制信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述化合物半導(dǎo)體芯片包括功率HEMT，所述控制電極包括所述功率HEMT的柵極，并且所述控制半導(dǎo)體芯片包括柵極驅(qū)動(dòng)器電路，所述柵極驅(qū)動(dòng)器電路配置成能夠基于所述感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述柵極。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述化合物半導(dǎo)體芯片由第一封裝材料覆蓋，并且所述控制半導(dǎo)體芯片由相對(duì)于所述第一封裝材料分開的第二封裝材料覆蓋。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述物理參數(shù)包括所述第一負(fù)載電極的電位。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第三引線配置成能夠電耦接至電壓測量單元，所述電壓測量單元配置成能夠測量所述第一負(fù)載電極的電位。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述物理參數(shù)包括所述化合物半導(dǎo)體芯片上的電流和所述化合物半導(dǎo)體芯片上的溫度中的至少一種。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第三引線電耦接至集成在所述化合物半導(dǎo)體芯片中的一電子部件，其中，該集成的電子部件包括分流器與二極管中的至少一種。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第四引線與直接和所述第四引線相鄰的引線之間的距離大于所述第一引線、所述第二引線和所述第三引線中的任何直接相鄰的引線之間的距離。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一導(dǎo)電元件將所述第二引線電耦接至所述第一負(fù)載電極，并且第二導(dǎo)電元件將所述第三引線電耦接至所述第一負(fù)載電極，其中，所述第一導(dǎo)電元件的厚度不同于所述第二導(dǎo)電元件的厚度。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 承載結(jié)構(gòu)，所述化合物半導(dǎo)體芯片布置在所述承載結(jié)構(gòu)的第一表面上；以及 封裝材料，所述封裝材料覆蓋所述化合物半導(dǎo)體芯片和所述承載結(jié)構(gòu)，其中，所述承載結(jié)構(gòu)的與所述第一表面相反的第二表面從所述封裝材料暴露。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述封裝材料的表面與所述承載結(jié)構(gòu)的所述第二表面齊平。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線從所述封裝材料的同一表面突出，并且該表面垂直于所述承載結(jié)構(gòu)的所述第一表面和所述第二表面中的至少一個(gè)。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述承載結(jié)構(gòu)的所述第二表面配置成能夠耦接至散熱器，并且所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線沿著垂直于從所述化合物半導(dǎo)體芯片向所述散熱器延伸的散熱路徑的方向彼此平行地延伸。16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述承載結(jié)構(gòu)與所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線中的至少一個(gè)布置在不同的層級(jí)上，并且所述不同的層級(jí)之間的距離位于從0.5毫米至5.0毫米的范圍內(nèi)。17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述承載結(jié)構(gòu)包括延伸穿過所述承載結(jié)構(gòu)的孔。18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述承載結(jié)構(gòu)以及所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線是同一引線框架的一部分。19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述化合物半導(dǎo)體芯片包括基于氮化鎵的功率半導(dǎo)體。20.—種裝置，所述裝置包括: 引線框架，所述引線框架包括芯片墊和多個(gè)引線； 化合物半導(dǎo)體芯片，所述化合物半導(dǎo)體芯片布置在所述芯片墊的第一表面上并包括柵極、源極和漏極； 封裝材料，所述封裝材料覆蓋所述化合物半導(dǎo)體芯片和所述芯片墊，其中，所述芯片墊的與所述第一表面相反的第二表面從所述封裝材料暴露； 所述引線框架的第一引線，所述第一引線電耦接至所述柵極； 所述引線框架的第二引線，所述第二引線電耦接至所述源極； 所述引線框架的第三引線，所述第三引線電耦接至所述源極，其中，所述第三引線配置成能夠向柵極驅(qū)動(dòng)器電路提供代表所述源極的電位的感測信號(hào)，其中，所述柵極驅(qū)動(dòng)器電路配置成能夠基于所述感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述柵極；以及 所述引線框架的第四引線，所述第四引線電耦接至所述漏極。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線從所述封裝材料的同一表面突出，并且該表面垂直于所述芯片墊的所述第一表面和所述第二表面中的至少一個(gè)。22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的裝置，其特征在于，所述芯片墊與所述第一引線、所述第二引線、所述第三引線和所述第四引線中的至少一個(gè)布置在不同的層級(jí)上，并且所述不同的層級(jí)之間的距離位于從0.5毫米至5.0毫米的范圍內(nèi)。23.—種裝置，所述裝置包括: 化合物半導(dǎo)體芯片，所述化合物半導(dǎo)體芯片包括控制電極、第一負(fù)載電極和第二負(fù)載電極； 第一引線，所述第一弓I線電耦接至所述控制電極； 第二引線，所述第二引線電耦接至所述第一負(fù)載電極； 第三引線，所述第三引線電耦接至所述化合物半導(dǎo)體芯片的一電極，其中，所述第三引線配置成能夠提供來自該電極的感測信號(hào)，其中，所述感測信號(hào)是基于所述化合物半導(dǎo)體芯片的電位、所述化合物半導(dǎo)體芯片的電流、和所述化合物半導(dǎo)體芯片的溫度中的至少一種；以及 第四引線，所述第四引線電耦接至所述第二負(fù)載電極。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述第三引線配置成能夠電耦接至電壓測量單元，所述電壓測量單元配置成能夠測量電位。25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的裝置，其特征在于，所述第三引線配置成能夠電耦接至一電子部件，該電子部件包括分流器和二極管中的至少一種。
【文檔編號(hào)】H01L29/778GK106024774SQ201610191490
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】R·奧特倫巴, K·席斯
【申請(qǐng)人】英飛凌科技奧地利有限公司