9是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块900的剖面图。功率模块900还包含至少一平面型元件91。为了方便说明，在图9中仅绘示一个平面型元件91，但本实施例并不以此为限。平面型元件91可以是控制芯片或是驱动芯片。为了实现更好的驱动性能和增加空间利用率，平面型元件91 (控制/驱动元件)亦可与第一平面型功率元件21、第二平面型功率元件22并列并且直接设置散热基板23上。借此，功率模块900的驱动能力可达到更佳的性能，如驱动速度可从传统的数十毫微秒提升至十几毫微秒，甚至提升至数毫微秒。
[0139]在实际应用上，若欲在封装过程中将更多的元件如驱动元件、电流取样芯片、温度取样芯片(Negative Temperature Coefficient, NTC)等,集成在功率模块中，贝U可以将这些元件设置于一绝缘层上，绝缘层可以是印刷电路板。另外，绝缘层上覆有导电线路层，以帮助这些元件内部彼此互连。
[0140]请参照图1Oa与图10b，图1Oa是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOa的剖面图，图1Ob是依据图1Oa中的功率模块IlOa绘示的俯视图。功率模块IlOa包含第一平面型功率元件21、第二平面型功率元件22、散热基板23、开关元件63b、控制元件IC1、驱动元件IC2、电容C、多个引脚24、以及绝缘层111。控制元件IC1、驱动元件IC2皆为平面型元件。在本实施例中，第一平面型功率元件21、第二平面型功率元件22、开关元件63b、控制元件IC1、以及驱动元件IC2的数量均各为一个，然于本实施例中并不以此为限。
[0141]在本实施例中，功率模块IlOa包含两个平面型元件分别为控制元件IC1、以及驱动元件IC2。如图1Oa与图1Ob所示，由于开关元件63b、控制元件IC1、驱动元件IC2、以及电容C等这些元件并不需要太大的散热需求，因此这些元件可直接设置在绝缘层111上，绝缘层111可以是印刷电路板，且印刷电路板至少为两层板。绝缘层111上覆有导电线路层，以帮助这些元件内部彼此互连。另外，绝缘层111可直接焊接在散热基板23上以方便固定，并且在绝缘层111上可以设置多个过孔，以方便将散热基板23上的热传递到绝缘层111的上表面，达到双面散热的效果。值得一提的是，由于设置在绝缘层111上的所述元件其散热需求并不是太大，因此绝缘层111可以使用廉价的材料(如电路板)，而不必使用价格昂贵的材料(如覆铜陶瓷基板)，进而减少功率模块IlOa所需的制作成本。
[0142]另外，为了降低功率模块的等效回路电感，电容的设置方式仍然具有重要性。请参照图1Oc与图10d，图1Oc是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOb的剖面图，图1Od是依据图1Oc中的功率模块IlOb绘示的俯视图。在本实施例中，功率模块IlOb中的电容C设置在第一平面型功率元件21与第二平面型功率元件22的上表面，且通过焊接的方式分别与第一平面型功率元件21的漏极电极D1以及第二平面型功率元件22的源极电极S2直接连接，以得到最小的等效回路电感，然本实施例并不限制电容C的设置方式。借此，使得功率模块IlOb的电性能大幅增加的同时，亦不影响其它特性。
[0143]在上述的实施例当中，在完成各个元件的连接(如引线结合)后，均使用塑封、灌胶等方式将模封材料27包覆在各个区域以保护各个元件，例如，将模封材料27包覆在第一平面型功率元件21和第二平面型功率元件22上；或可以将模封材料27包覆在控制元件IC1、驱动元件IC2、电容C与开关元件63b上；或可以将模封材料27完全包覆控制元件IC1、驱动元件IC2、电容C、开关元件63b、绝缘层111、散热基板23以及引脚24的部分。然而，由于绝缘层的使用，使得功率模块在进行模封(molding)过程时，并不需要将所有区域全部覆盖，仅需要包覆部分元件即可。请参照图1Oe与图10f，图1Oe是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOc的剖面图，图1Of是依据图1Oe中的功率模块IlOc绘示的俯视图。如图1Oe与图1Of所示，模封材料27仅包覆功率模块IlOc的部分区域，例如模封材料27仅包覆第一平面型功率元件21和第二平面型功率元件22上，其它未包覆的部分则通过绝缘层111 一样可达到防尘、防潮、电性绝缘等保护的效果。借此，除了进一步地降低制作功率模块所需的成本之外，还减少功率模块占有的体积以及增加了功率模块的散热性能。
[0144]值得一提的是，在前述实施例当中，引脚24与散热基板23均设置在同一平面上，即引脚24与散热基板23位于绝缘层111的同侧。然而，引脚24亦可以与散热基板23设置于不同平面上，即引脚24与散热基板23位于绝缘层111的两侧，以增加散热基板23的面积，如图1Og所示。图1Og是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOd的剖面图。在本实施例中，引脚24设置于绝缘层111上，与散热基板23设置于不同平面，而功率模块IlOd中各个元件通过接合引线26以及绝缘层111上的导电线路层(未绘示于图1Og)连接至引脚24上。借此，散热基板23的面积可以加大，以增加功率模块IlOd散热的效果。
[0145]类似地，功率模块IlOd亦可仅完成部分模封。请参照图10h，图1Oh是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOe的剖面图。如图1Oh所示，功率模块IlOe中的引脚24同样设置在绝缘层111上，而模封材料27仅包覆功率模块IlOe的部分区域，例如模封材料27包覆第一平面型功率元件21以及第二平面型功率元件22上。借此，功率模块的散热性能可再进一步地增加之外(因散热基板23的面积增加)，其制作功率模块所需的成本以及所占的体积也可降低。
[0146]通过引脚24与散热基板23设置于不同平面的方式，除了具备上述优点之外，还可以便利于设置另一散热器，如图1Oi所示，图1Oi是依据本发明一实施例绘示的一种功率模块IlOf的剖面图。功率模块IlOf还包含一散热器112设置在散热基板23的另一侧，以符合更大功率的功率模块所需的散热要求。
[0147]请参照图11，图11是依据本发明一实施例绘示的一种电源变换器210的示意图。如图11所示，电源变换器210包含功率模块211、电源输入端V1、电源输出端VO、以及散热器212。功率模块211可以是前述各个实施例中的任一功率模块，在此并不限制，而电源输入端VI与电源输出端VO则分别连接到功率模块211，散热器212可设置并紧邻于功率模块211中的散热基板(未绘示于图11)，以提供电源变换器210更好的散热性能。
[0148]进一步来说，电源变换器210通过电源输入端VI接收输入电压，并经由功率模块211转换成输出电压，再通过电源输出端VO输出前述的输出电压，达到转换电能的功效。依据转换电能的方式分类，电源变换器可以是非隔离型AC/DC电源变换器、非隔离型DC/DC电源变换器、隔离型DC/DC变换器、与隔离型AC/DC电源变换器其中的任一者。据此，本发明实施例中的电源变换器210可依据其方式变换设置的功率模块211，达到其方式可转换其电能的功效。
[0149]请参照图12a，图12a是依据本发明一实施例绘示的一种电源变换器310a的示意图。如图12a所示，电源变换器310a包含功率模块211、散热器212、引脚311、电路板312、第一集成元件313、第二集成元件314、以及外壳315。散热器212可设置或集成并紧邻于功率模块211中的散热基板(未绘示于图12a)，且功率模块211通过引脚311与电路板312连接。另外，电源变换器310a包含第一集成元件313与第二集成元件314用以提供电源变换器310a所需的其它功能模块。值得一提的是，由于功率模块211中的绝缘层上设置多个过孔(未绘示于图12a)，使得功率模块211具有双面散热的功效。因此，在设置功率模块211时，应设法使功率模块211的两侧均有风道，如图12a中的区域al与a2，让功率模块211的散热效能发挥至最大。
[0150]请参照图12b，图12b是依据本发明一实施例绘示的一种电源变换器310b的示意图。如图12b所示，电源变换器310b中的功率模块211其中一侧直接与外壳315安装，另一侧提供风道(区域bl)以实现功率模块211双面散热。
[0151]请参照图13a?图13f，图13a?图13f是依据本发明一实施例中绘示的制造功率模块的流程示意图。首先，如图13a所示，提供一散热基板23，散热基板23可以是铜、铝、或是石墨等良导电与良导热材料组成。然后规划出欲在散热基板23上设置功率元件的位置，通过图刷或点胶等技术，将焊料或粘着剂附着在散热基板23上方。在本实施例中，采用焊料25附着在散热基板23上，然本实施例中其附着方式并不限制。
[0152]接着，如图13b所示，提供至少一第一平面型功率元件21与第二平面型功率元件22，以焊接或粘结等方式分别将第一平面型功率元件21与第二平面型功率元件22设置在散热基板23规划好的位置上。在本实施例中，采用焊接的方式将第一平面型功率元件21与第二平面型功率元件22设置在散热基板23上，然本实施例中其设置方式并不限制。
[0153]接着，如图13c所示，提供一绝缘层111，将至少一平面型元件91 (如控制元件ICl或驱动元件IC2)、至少一开关元件63b、至少一电容C以及引脚24等相关元件设置在绝缘层111上。为了方便及清楚说明，本实施例绘示平面型元件91、开关元件63b、电容C、以及引脚24的数量皆为一个，但本实施例并不以此为限。另外，在本实施例中，采用表面粘着元件回流焊(SMD Reflow)技术，将平面型元件、开关元件63b、电容C以及引脚24安装在绝缘层111上，然本实施例并不限制其安装的方式。其中绝缘层111可以是电路板等具有电绝缘特性的材料组成，且绝缘层111上覆有导电线路层(未绘示于图13c)，以帮助安装在绝缘层111上的元件内部彼此互连。然后，将绝缘层111覆盖在散热基板23上，并且包覆第一平面型功率元件21与第二平面型功率元件22。
[0154]接着，如图13d所示，连接第一平面型功率元件21、第二平面型功率元件22、平面型元件91、开关元件63b与电容C至对应的引脚24上，而连接的方式可以是通过引线结合(wire bonding)、黄光制程或者焊接等方式完成。在本实施例中,连接的方式采用引线结合的方式，通过接合引线26将各个元件连接至对应的位置上，然本实施例并不限制其连接的方式。
[0155]然后，如图13e所示，可通过点胶、或是注塑等技术将模封材料27覆盖在绝缘层111上，使得模封材料可以均匀地包覆平面型元件91、开关元件63b、电容C以及引脚24的部分，使得各个元件彼此之间达到机械、防尘、防潮、绝缘保护的功用。接着，如图13f所示，可另外设置一散热器212紧邻于散热基板23的另一侧，使得功率模块增加其散热的性能。
[0156]在本发明一实施例提出的制造功率模块的流程图中，其平面型元件91、开关元件63b、电容C以及引脚24的设置位置可为上述任一实施例中揭露的设置位置，本实施例仅列举其中一实施例为例，然于本实施例中并不限制其各个元件的设置位置。
[0157]在上述实施例中，其功率模块的封装方式均以实现半桥式电路为例，也就是利用至少两个平面型氮化镓功率元件实现半桥桥臂的结构。然而，上述实施例中的功率模块的封装方式同样可以应用在实现更多桥臂电路的集成或是非桥臂电路上。
[0158]请参照图14，图14是依据本发明一实施例绘示的一种半桥电路410的电路图。如图14所示，第一平面型氮化镓功率元件411的源极S1与第二平面型氮化镓功率元件412的源极S2连接。另外，第一平面型氮化镓功率元件411的漏极D1与第二平面型氮化镓功率元件41