专利名称：Igbt芯片版图布局结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种芯片结构，尤其是一种IGBT芯片版图布局结构，用于IGBT芯片的布局设计。
背景技术：
IGBT是一种新型的功率电力电子器件，由于其结合了场效应器件及双极器件的优点，使得其从上世纪八十年代诞生以来，得到迅速的发展。目前市面产品中电压已经涵盖600伏到6500伏，电流从十几安培到上千安培。电流容量的增大，一方面是通过提高单位面积的电流能力，另一方面是通过提高芯片面积或者并联多个芯片来实现的。IGBT是一个三端器件，有发射极(Emitter)、集电极(Collector)与栅极(Gate),其工作过程与MOS器件十分相似，控制电压通过栅极控制器件的开通与关断。在普通的IGBT芯片版图布局结构的设计中，由于芯片面积较小，一般未对焊盘位置进行详细考虑。但是对于较大面积的芯片中，从栅极焊盘到较远的元胞存在一定的压降，导致元胞开启不同步，开启程度不一致，对器件可靠性方面存在一定隐患。现有版图布局技术中，在需要多个IGBT芯片并联成一个IGBT模块时，存在一个缺点:IGBT芯片的栅极焊盘之间的引线比较长。
发明内容本实用新型的目的是补充现有技术中存在的不足，提供一种IGBT芯片版图布局结构，对于较大面积的芯片，能够保证芯片内各个元胞能够及时快速的开启，使得元胞开启尽可能地同步，并且在多个IGBT芯片并联成一个IGBT模块时，IGBT芯片的栅极焊盘之间的引线比较短。本实用新型采用的技术方案是:一种IGBT芯片版图布局结构，包括栅极焊盘、发射极焊盘，还包括栅极总线，所述IGBT芯片版图布局结构为左右对称以及上下对称结构，所述发射极焊盘设置于IGBT芯片的正面的中央，所述栅极焊盘对称地设置于发射极焊盘的两侧，一侧的栅极焊盘的中心、另一侧的栅极焊盘的中心与发射极焊盘的中心位于同一中心线上；栅极总线围绕发射极焊盘对称地设置，栅极总线连接两侧的栅极焊盘。本实用新型的优点:1.可以保证大芯片中IGBT各个位置的元胞尽可能同时开启，并且开启程度尽量—致。2.多个IGBT芯片并联以实现大电流的IGBT模块封装中，IGBT芯片之间栅极焊盘连接引线短，可以提高模块的可靠性，也减小了封装时的难度。
图1为现有技术中的一种IGBT芯片版图布局结构图。图2为现有技术中另一种IGBT芯片版图布局结构图。[0011]图3为现有技术中IGBT芯片并联成IGBT模块示意图。图4为本实用新型的IGBT芯片版图布局结构图。图5为本实用新型的IGBT芯片并联成IGBT模块示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。IGBT:绝缘栅型双极晶体管的首字母简称，一种压控型功率器件，作为高压开关被普遍应用。元胞:构成IGBT芯片的基本单元，一个IGBT芯片由很多很多元胞并联而成，依据设计不同，元胞有不同的形状，常用的有方形元胞，条形元胞等。栅极焊盘:通过多晶硅与IGBT芯片中所有元胞的栅极相连接，通过引线与器件外部栅极端子管脚相连。如图1所示:图1是目前现有技术中的一种典型的IGBT芯片版图布局结构，图1中所见的是IGBT芯片的正面，包括栅极焊盘1、发射极焊盘2，栅极焊盘I位于IGBT芯片版图布局结构的一角，发射极焊盘2表层下存在大量的元胞3 ;元胞3如图1中的局部放大图所示。该种芯片版图布局结构的IGBT在开通时，外电路的栅极信号通过栅极焊盘I传入到芯片中的元胞3的多晶硅栅极，通过多晶硅栅极控制着每个元胞的开启；由于同一个IGBT芯片内部的元胞3离栅极焊盘I距离不完全相等，多晶硅上存在一定电压降，导致各个元胞3的开启并非完全同步，开启程度并非完全一样。在IGBT芯片的使用过程中存在一定隐患，尤其是芯片面积较大时，这种影响更为明显。图2是现有技术中另一种IGBT芯片版图布局结构，在IGBT芯片的正面，栅极焊盘I位于芯片版图布局结构的正中间，此种结构的IGBT芯片，在需要多个IGBT芯片并联成一个IGBT模块时，存在一个缺点:IGBT芯片的栅极焊盘I之间的引线比较长，如图3所示。因此，如图4所示，本实用新型提出一种IGBT芯片版图布局结构，包括栅极焊盘1、发射极焊盘2，还包括栅极总线4，所述IGBT芯片版图布局结构为左右对称以及上下对称结构，所述发射极焊盘2设置于IGBT芯片的正面的中央，所述栅极焊盘I对称地设置于发射极焊盘2的两侧，一侧的栅极焊盘I的中心、另一侧的栅极焊盘I的中心与发射极焊盘2的中心位于同一中心线上；栅极总线4围绕发射极焊盘2对称地设置，栅极总线4连接两侧的栅极焊盘I。本实用新型提出的改进方案，在IGBT芯片版图布局结构中设计加入两个对称的栅极焊盘1，以及用栅极总线4将两个对称的栅极焊盘I连接。通过双栅极焊盘I以及栅极总线4的结构，可以保证IGBT芯片各个位置的元胞3，在器件的开关过程中动作一致，并且开通程度一致，提高了器件的可靠性。如图5所示，采用本IGBT芯片版图布局结构的多个IGBT芯片并联以实现大电流的IGBT模块的封装中，相邻IGBT芯片的栅极焊盘I之间的引线明显要短于图3中所示的引线，从而减少了封装时的难度，也可以提高IGBT模块的可靠性。
权利要求1.一种IGBT芯片版图布局结构，包括栅极焊盘(I)、发射极焊盘(2)，其特征在于:还包括栅极总线(4)，所述IGBT芯片版图布局结构为左右对称以及上下对称结构，所述发射极焊盘(2)设置于IGBT芯片的正面的中央，所述栅极焊盘(I)对称地设置于发射极焊盘(2)的两侧，一侧的栅极焊盘(I)的中心、另一侧的栅极焊盘(I)的中心与发射极焊盘(2)的中心位于同一中心线上；栅极总线(4)围绕发射极焊盘(2)对称地设置，栅极总线(4)连接两侧的栅极焊盘(I)。
专利摘要本实用新型提供一种IGBT芯片版图布局结构，用于IGBT芯片的布局设计。其包括栅极焊盘、发射极焊盘，还包括栅极总线，所述IGBT芯片版图布局结构为左右对称以及上下对称结构，所述发射极焊盘设置于IGBT芯片的正面的中央，所述栅极焊盘对称地设置于发射极焊盘的两侧，一侧的栅极焊盘的中心、另一侧的栅极焊盘的中心与发射极焊盘的中心位于同一中心线上；栅极总线围绕发射极焊盘对称地设置，栅极总线连接两侧的栅极焊盘。
文档编号G06F17/50GK203012722SQ201320012538
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者陈宏 , 朱阳军, 徐承福, 卢烁今, 吴凯 申请人:江苏物联网研究发展中心, 中国科学院微电子研究所, 江苏中科君芯科技有限公司