申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2023-10-26

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117334689B

主分类号：H01L25/18

分类号：H01L25/18;H01L23/31;H01L23/29;H01L21/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.01.19#实质审查的生效;2024.01.02#公开

摘要：本发明提供了一种高温宽禁带功率模块及其制备方法。本发明的高温宽禁带功率模块，腔体内设有覆盖SiC功率芯片的Parylene‑HT薄膜层，在Parylene‑HT薄膜层表面设有无机薄膜层，无机薄膜层与Parylene‑HT薄膜层复合形成耐高温强绝缘的保型涂层；本发明所用的复合保型涂层热膨胀系数远低于有机硅凝胶，其厚度也远小于有机硅凝胶，使得高温下保型涂层引入的热机械应力远低于有机硅凝胶，延长了键合线寿命，提升了模块的工作稳定性；同时，本发明采用气密密封的方法对外壳密封，气密封装阻挡了外界的水氧和化学污染，缓解了保型涂层热降解的速率，使得保型涂层长期保持高温绝缘能力，进一步提升了模块的工作稳定性。

主权项：1.一种高温宽禁带功率模块的制备方法，其特征在于，所述高温宽禁带功率模块包括：腔体，其内设有SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片，所述腔体外侧设有引线端子，所述SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片均分别电连接所述引线端子；Parylene-HT薄膜层，其位于所述腔体内并覆盖所述SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片；无机薄膜层，其位于所述Parylene-HT薄膜层上；所述无机薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅；所述腔体外周面还设有金涂层或镍涂层；所述Parylene-HT薄膜层的厚度为5~15μm；所述无机薄膜层的厚度为80~100nm；所述腔体包括：外壳，所述外壳内部中空，所述外壳一侧敞口；密封板，其盖设于所述外壳敞口一侧并密封所述外壳；所述外壳内设有基板，所述SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片均焊接于所述基板上；所述引线端子位于所述外壳外侧；所述高温宽禁带功率模块的制备方法，包括以下步骤：提供外壳，所述外壳内设有基板，所述外壳外侧设有引线端子；分别将SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片焊接于所述基板上；将SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片与引线端子电连接；在所述外壳内沉积Parylene-HT薄膜，以得到Parylene-HT薄膜层，所述Parylene-HT薄膜层覆盖所述SiCMOSFET芯片和SiCSBD芯片；在所述Parylene-HT薄膜层表面沉积无机薄膜，以得到无机薄膜层；在氮气环境下，采用平行缝焊法，将密封板气密密封至外壳上以对所述外壳密封；还包括，在所述外壳以及所述密封板表面沉积金涂层或镍涂层；引线端子包括栅极引线端子、开尔文源极引线端子、DC+引线端子、DC-引线端子、AC引线端子；其中，SiCMOSFET芯片电连接栅极引线端子、开尔文源极引线端子；SiCSBD芯片电连接DC+引线端子、DC-引线端子、AC引线端子；将栅极引线端子通过键合线连接到SiCMOSFET芯片的栅极焊盘，将开尔文源极引线端子通过键合线连接到SiCMOSFET芯片的源极焊盘，将DC+引线端子向下连接到SiCMOSFET芯片漏极所在的基板上的铜片；将DC-引线端子通过键合线连接到SiCSBD芯片的阳极焊盘，将AC引线端子向下连接到SiCSBD芯片的阴极所在的基板上的铜片；所述高温宽禁带功率模块能够经受-55℃~250℃下500次的高低温冲击测试并保持正常密封状态；在1200V反压下，漏电流小于30nA；并且在250℃以上高温和600V高压工况下连续运行15min并保持正常工作。

全文数据：

权利要求：

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