一种用于智能功率集成电路的功率半导体器件的制作方法

本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体为一种用于智能功率集成电路的功率半导体器件。

背景技术：

智能功率集成电路是当今电力电子技术应用的最前沿，在智能功率集成电路的综合控制下，电力电子技术的效率得到极大的提升，而智能功率集成电路中功率半导体的应用，极大的提升了智能功率集成系统的实际性能，降低了智能功率集成系统对工作条件的要求，进而降低其应用的成本，促进其大规模广泛应用。但由于反偏PN结击穿电压受限于发生在表面附近或结弯曲处局部区域，相对于体内平行平面结会提前出现的击穿现象，且功率半导体体积较大，占用空间大，集成度不高，限制了其发展。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型提供了一种用于智能功率集成电路的功率半导体器件，能够提高整体耐压并防止提前击穿现象，集成度高，减小了模块封装体积及成本，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于智能功率集成电路的功率半导体器件，包括半导体衬底和功率芯片，所述半导体衬底的顶部掩埋有多级场板，所述功率芯片焊接在多级场板的上表面，且功率芯片与多级场板之间采用高熔点焊片连接；所述功率芯片的下表面连接有欧姆接触电极，功率芯片的上表面连接有阳极金属，所述阳极金属上引出有金属电极；所述欧姆接触电极的上表面焊接有阴极金属；所述多级场板两侧的半导体衬底为边缘终端区，所述边缘终端区的中心刻蚀有终端深槽，且终端深槽从多级场板向边缘终端区两侧延伸。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述多级场板的上表面通过蚀刻和化学沉积形成有场限环，且场限环的边缘连接到终端深槽的起始端；。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述终端深槽中填充有低介电常数电介质苯并环丁烯。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述功率芯片可多个并联焊接在多级场板上表面，多个功率芯片之间用绝缘栅隔开。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于智能功率集成电路的功率半导体器件，通过设场限环降低主结附近电场集中，设边缘终端区和终端深槽，使电场均匀分布，避免出现电场不均提前击穿；设置多级场板和通过填充低介电常数电介质提高击穿电压，本实用新型能够提高整体耐压并防止提前击穿现象，同时能够集成多块功率芯片，有效减小封装体积，降低了成本，适用于智能控制中的大规模集成电路应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为半导体衬底俯视结构示意图。

图中：1-半导体衬底；2-功率芯片；3-多级场板；4-高熔点焊片；5-欧姆接触电极；6-阳极金属；7-金属电极；8-阴极金属；9-边缘终端区；10-终端深槽；11-场限环；12-绝缘栅。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种用于智能功率集成电路的功率半导体器件，包括半导体衬底1和功率芯片2，所述半导体衬底1的顶部掩埋有多级场板3，所述功率芯片2焊接在多级场板3的上表面，且功率芯片2与多级场板3之间采用高熔点焊片4连接；所述功率芯片2的下表面连接有欧姆接触电极5，功率芯片2的上表面连接有阳极金属6，所述阳极金属6上引出有金属电极7；所述欧姆接触电极5的上表面焊接有阴极金属8；所述多级场板3两侧的半导体衬底1为边缘终端区9，所述边缘终端区9的中心刻蚀有终端深槽10，且终端深槽10从多级场板3向边缘终端区9两侧延伸；所述多级场板3的上表面通过蚀刻和化学沉积形成有场限环11，且场限环11的边缘连接到终端深槽10的起始端；所述终端深槽10中填充有低介电常数电介质苯并环丁烯；所述功率芯片2可多个并联焊接在多级场板3上表面，多个功率芯片2之间用绝缘栅12隔开。

本实用新型的工作原理：所述半导体衬底1用于实现电气连接和机械支撑功能，所述多级场板3通过有源区向外场板下氧化层逐级叠加形成，能够有效的提高功率芯片的击穿电压，增强耐压能力；所述高熔点焊片4用于实现功率芯片2与多级场板3之间的电气导通；所述阳极金属6和阴极金属8形成导电两极，用于连接外界电压，所述欧姆接触电极5焊接在阴极金属8下表面，附加阻抗小，不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变；所述金属电极7用于连接其他外部功率器件；所述边缘终端区9通过终端深槽10将中央电场能向两边引出，使边缘与中心的击穿电压保持一致，通过内部填充的低介电常数电介质进一步提高击穿电压；所述场限环11改变了表面的电场分布,有效降低主结附近电场集中；所述绝缘栅12将相邻的两个功率芯片2相隔开，避免两个功率芯片2之间相互干扰。

该用于智能功率集成电路的功率半导体器件，通过设场限环11降低主结附近电场集中，设边缘终端区9和终端深槽10，使电场均匀分布，避免出现电场不均提前击穿；设置多级场板，并通过填充低介电常数电介质提高击穿电压，本实用新型能够提高整体耐压并防止提前击穿现象，同时能够集成多块功率芯片，有效减小封装体积，降低了成本，适用于智能控制中的大规模集成电路应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。