專利名稱：氮化鎵基大功率芯片散熱結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大功率芯片技術領域，尤其涉及一種散熱效果好的氮化鎵基大功
率芯片側面出光結構。
背景技術：
現有的氮化鎵(GaN)基大功率芯片，包括三氧化二鋁(A1203)襯底層和氮化鎵外延 層，氮化鎵外延層設置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型 氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，P電極金絲焊接在P型氮化 鎵子層，N電極金絲焊接在N型氮化鎵子層，三氧化二鋁襯底層本身不導電，導熱能力差，現 有的氮化鎵基大功率芯片散熱效果不好，影響芯片的使用壽命。
實用新型內容本實用新型提供一種散熱效果好的氮化鎵基大功率芯片側面出光結構。 氮化鎵基大功率芯片散熱結構，包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵
外延層設置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子
層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，三氧化二鋁襯底層的下面設置有散熱
金屬層。 其中，散熱金屬層通過導電金屬塊與N型氮化鎵子層連接。 其中，P電極金絲焊接在P型氮化鎵子層。 其中，P型氮化鎵子層上面設置有透明導電層，P電極金絲焊接在透明導電層。 其中，透明導電層通過一次性蒸鍍固定在P型氮化鎵子層的上面。 其中，散熱金屬層通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層的下面。 其中，導電金屬塊通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層的側面。 從以上的技術方案可以看出，本實用新型包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延
層，氮化鎵外延層設置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型
氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，三氧化二鋁襯底層的下面設
置有散熱金屬層。本實用新型增加散熱金屬層，可將氮化鎵基大功率芯片產生的熱量快速
散發出去，散熱效果好，可延長芯片的使用壽命。 進一步，本技術方案的散熱金屬層通過導電金屬塊與N型氮化鎵子層連接。相對 于現有技術中的P電極金絲焊接在P型氮化鎵子層，N電極金絲焊接在N型氮化鎵子層，本 技術方案不需要焊接N電極金絲，散熱金屬層和導電金屬塊即可作為N電極，本實用新型可 降低制造成本，降低產品不良率。
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖； 圖2為圖1中AA的剖視圖；[0015] 圖3為圖1的分解示意圖； 圖4為本實用新型實施例二的結構示意圖； 圖5為圖4的分解示意圖。
具體實施方式實施例一 參見圖1圖2圖3。氮化鎵基大功率芯片散熱結構，包括三氧化二鋁襯底層14和 氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設置在三氧化二鋁襯底層14的上面，氮化鎵外延層由P型氮 化鎵子層12和N型氮化鎵子層13組成，P型氮化鎵子層12位于N型氮化鎵子層13的上 方，三氧化二鋁襯底層14的下面設置有散熱金屬層16。 本實用新型增加散熱金屬層16，可將氮化鎵基大功率芯片產生的熱量快速散發出 去，散熱效果好，可延長芯片的使用壽命。 本實施例中，散熱金屬層16通過導電金屬塊15與N型氮化鎵子層13連接。相對 于現有技術中的P電極金絲10焊接在P型氮化鎵子層12， N電極金絲焊接在N型氮化鎵子 層13，本技術方案不需要焊接N電極金絲，散熱金屬層16和導電金屬塊15即可作為N電 極，本實用新型可降低制造成本，降低產品不良率。 本實施例中，P型氮化鎵子層12上面設置有透明導電層ll(ITO) ，P電極金絲10焊 接在透明導電層ll。透明導電層ll可使得P型氮化鎵子層12導電均勻。透明導電層ll 通過一次性蒸鍍固定在P型氮化鎵子層12的上面。當然，也可不設置透明導電層11， P電 極金絲10直接焊接在P型氮化鎵子層12，降低制造成本。 上述散熱金屬層16通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層14的下面；導電金 屬塊15通過一次性蒸鍍固定在三氧化二鋁襯底層14的側面。實際生產中，一次蒸鍍可同 時產生散熱金屬層16和導電金屬塊15。散熱金屬層16和導電金屬塊15的材料可為銅或 鋁。 參見圖1。本實施例中，在相鄰的兩塊氮化鎵基大功率芯片的中間打一個圓孔，每 塊氮化鎵基大功率芯片的邊緣各占半個圓孔，然后在這半個圓孔中進行蒸鍍形成導電金屬 塊15，導電金屬塊15呈半圓狀或半圓環狀。 需要說明的是，為降低生產成本，也可在相鄰的四塊氮化鎵基大功率芯片的中間 打一個圓孔，即每塊氮化鎵基大功率芯片各占四分之一個圓孔，然后在四分之一個圓孔中 進行蒸鍍形成導電金屬塊15。 實施例二 參見圖4圖5。本實施例與實施例一不同之處在于，在相鄰的兩塊氮化鎵基大功率 芯片的中間打一條槽，然后，然后在這條槽中進行蒸鍍形成導電金屬塊15，導電金屬塊15 呈條狀；其達到的技術效果與實施例一相同。 以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本實 用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為 對本實用新型的限制。
權利要求氮化鎵基大功率芯片散熱結構，包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，其特征在于，三氧化二鋁襯底層的下面設置有散熱金屬層。
2. 根據權利要求書l所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于，所述散熱金 屬層通過導電金屬塊與N型氮化鎵子層連接。
3. 根據權利要求書2所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于，P電極金絲焊 接在所述P型氮化鎵子層。
4. 根據權利要求書2所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于，所述P型氮化 鎵子層上面設置有透明導電層，P電極金絲焊接在透明導電層。
5. 根據權利要求書4所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于，所述透明導 電層通過一次性蒸鍍固定在所述P型氮化鎵子層的上面。
6. 根據權利要求書2至5任意一項所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于， 所述散熱金屬層通過一次性蒸鍍固定在所述三氧化二鋁襯底層的下面。
7. 根據權利要求書6所述的氮化鎵基大功率芯片散熱結構，其特征在于，所述導電金 屬塊通過一次性蒸鍍固定在所述三氧化二鋁襯底層的側面。
專利摘要本實用新型公開了一種氮化鎵基大功率芯片散熱結構，涉及大功率芯片技術領域；本實用新型包括三氧化二鋁襯底層和氮化鎵外延層，氮化鎵外延層設置在三氧化二鋁襯底層的上面，氮化鎵外延層由P型氮化鎵子層和N型氮化鎵子層組成，P型氮化鎵子層位于N型氮化鎵子層的上方，三氧化二鋁襯底層的下面設置有散熱金屬層；本實用新型增加散熱金屬層，可將氮化鎵基大功率芯片產生的熱量快速散發出去，散熱效果好，可延長芯片的使用壽命。
文檔編號H01S5/32GK201438472SQ200920060270
公開日2010年4月14日 申請日期2009年7月10日 優先權日2009年7月10日
發明者張珠文, 李宏彥, 王維昀, 袁富勝 申請人:東莞市福地電子材料有限公司