CN106098660A - 用于低emi电路的封装构造 - Google Patents

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Abstract

提供了用于低EMI电路的封装构造。电子组件包括包装在封装中的高电压开关晶体管。高电压开关晶体管包括所有都在高电压开关晶体管的第一侧上的源电极、栅电极、以及漏电极。源电极被电连接到封装的传导结构部分。能够形成使用上述晶体管和另一晶体管的组件，其中一个晶体管的源极能够被电连接到包含晶体管的封装的传导结构部分，并且第二晶体管的漏极被电连接到容纳第二晶体管的封装的第二传导结构部分。替代地，第二晶体管的源极与其传导结构部分电隔离，并且第二晶体管的漏极与其传导结构部分电隔离。

Description

用于低EMI电路的封装构造
本申请是国际申请日为2010年11月2日、国际申请号为PCT/US2010/055129的PCT国际申请的、进入中国国家阶段的国家申请号为201080049604.5、题为“用于低EMI电路的封装构造”的专利申请的分案申请。
技术领域
描述了用于各种电路应用的半导体器件的封装构造。
背景技术
当前，使用诸如Si MOSFET或者IGBT的硅基晶体管来设计大多数高电压开关电路。在图1中示出了Si功率MOSFET的示意图。如示，源电极和栅电极10和11分别位于半导体主体13的一侧，并且漏电极12在相对侧上。
在将图1的晶体管插入分立电路之前，晶体管被装在封装中。在图2和图3中示出了传统的晶体管封装的示意性示例。参考图2，封装包括诸如壳体24和封装基座23的结构部分以及诸如引线20-22的非结构部分。壳体24由绝缘材料形成，封装基座23由传导材料形成，栅极引线21由传导材料形成，并且被电连接到晶体管的栅电极11，漏极引线22由传导材料形成，并且被电连接到封装基座23，并且源极引线20由传导材料形成，并且被电连接到晶体管的源电极10。如示，晶体管被直接地安装到封装基座23，其中漏电极12与封装基座23电和热接触。漏电极12和封装基座23被连接为使得在所有的偏压条件下其电势大致相同，并且在操作期间产生的热可以容易地散到封装基座。由此，因为漏极引线22和漏电极12都被电连接到封装基座23，所以漏极引线22和漏电极12被电连接。金属键合线31能够形成在栅电极11和栅极引线21之间形成电连接。类似地，源极引线20能够经由接合线30被电连接到源电极10。
图3中的封装与图2的相类似，除了在于封装壳体26由传导材料形成，因此封装基座23和壳体26处于相同的电势(即，它们被电连接)。对于该封装，源极和栅极引线20和21分别与封装壳体26电隔离，同时漏极引线22被电连接到壳体。漏电极12被电连接到封装基座23，栅极引线21被电连接到晶体管的栅电极11，并且源极引线20被电连接到晶体管的源电极10。
如图4中所示，当在电路部件中或者在电路板上使用图2的封装的晶体管时，该封装的晶体管通常通过在封装基座23与热沉27之间的绝缘隔离片28被安装在热沉27上以形成晶体管部件25。使绝缘隔离片28变薄，以允许晶体管所产生的热通过绝缘隔离片28传递到热沉。然而，绝缘隔离片28至少具有最小的厚度，因为减少绝缘隔离片28的厚度增加在封装基座23和热沉27之间的电容。在许多情况下，将热沉27连接到电路接地，因此在漏极和热沉之间的电容转变为在漏极和接地之间的电容。当没有将热沉连接到电路接地时，在热沉和电路接地之间通常存在大的电容，因为热沉的表面积通常远远大于晶体管的表面积。这再次引起在漏极和电路接地之间大的总电容。
图5示出在将晶体管部件25安装在电路部件或者电路板上并且将其源极连接到接地33之后的图4的晶体管组件25的电路示意图。电容器32表示封装基座23和电路接地之间的电容，即，在漏电极12和电路接地之间的电容。在晶体管部件25的操作期间，电容器32的充电和放电不仅引起严重的开关损耗，而且还导致发射电磁辐射，也被称为电磁干扰(EMI)，从而降低电路的性能。电容器32能够使得共模AC电流通过期望信号路径外部的路径流到接地。电容器32的电容越大，开关损耗和共模EMI发射的强度就越高，这导致电性能的降低。因此，在可能需要厚绝缘隔离片28的改善的电性能与可能需要薄绝缘隔离片的在操作期间由晶体管产生的热的散发之间存在折衷。当在诸如高电压高功率开关电路的电路中使用器件时，其开关损耗和EMI可以被充分减轻并且同时可以充分地散热的器件和封装构造是值得期待的。
发明内容
在一个方面中，一种电子组件包括包装在封装中的高电压开关晶体管。高电压开关晶体管包括都在高电压开关晶体管的第一侧上的源电极、栅电极以及漏电极。源电极被电连接到封装的传导结构部分。
在一个方面中，描述了一种部件。该部件包括：第一晶体管，该第一晶体管被包装在第一封装中，该第一封装包括包装在第二封装中的第二晶体管和第一传导结构部分，第二封装包括第二传导结构部分。第一晶体管的源极被电连接到第一传导结构部分，并且第二晶体管的漏极被电连接到第二传导结构部分。
在另一方面中，描述了一种部件。该部件包括第一晶体管，该第一晶体管包括第一源极，该第一晶体管被包装在第一封装中，第一封装包括第一传导结构部分；以及第二晶体管，该第二晶体管包括第二源极和第二漏极，第二晶体管被包装在第二封装中，第二封装包括第二传导结构部分。第一源极被电连接到第一传导结构部分，第二源极与第二传导结构部分电隔离，并且第二漏极与第二传导结构部分电隔离。
在又一方面中，描述了一种电子组件。该组件包括第一晶体管，该第一晶体管包括第一源极和第一漏极；第二晶体管，该第二晶体管包括第二源极和第二漏极；单个封装，该单个封装包括传导结构部分，该封装包装第一晶体管和第二晶体管二者。将第一源极电连接到封装的传导结构部分，将该第一漏极电连接到第二源极，并且将第一晶体管直接地安装到封装的传导结构部分。
各种器件的实施例可以包括下述特征中的一个或多个。高电压开关晶体管能够是横向器件。高电压开关晶体管能够是III-N晶体管。高电压开关晶体管能够包括绝缘或者半绝缘衬底。高电压开关晶体管能够被构造为以大约300V或更高的偏压进行操作。高电压开关晶体管能够是增强型晶体管。封装的传导结构部分能够包含封装基座。封装的传导结构部分能够被电连接到热沉。封装的传导结构部分能够被电连接到电路接地或者DC接地。高电压开关晶体管能够是包括绝缘或者半绝缘部分的III-N晶体管。绝缘或者半绝缘部分能够是绝缘或者半绝缘衬底。高电压开关晶体管能够被直接地安装在封装的传导结构部分上，其中绝缘或者半绝缘部分与封装的传导结构部分相邻或者接触。在电子组件的操作期间产生的EMI功率与电子组件的总输出功率之间的第一比率能够小于在第二电子组件的操作期间产生的EMI功率与第二电子组件的总输出功率的第二比率，其中第二电子组件包括高电压开关晶体管，该高电压开关晶体管具有电连接到第二电子组件的封装的传导结构部分的漏电极，并且第二电子组件的封装的传导结构部分通过绝缘隔离片与电路接地或者DC接地相分离。与在第二组件的操作期间所发生的开关功率损耗与第二电子组件的总输出功率的第二比率相比，能够减少在电子组件的操作期间发生的开关功率损耗与电子组件的总输出功率的第一比率，其中，第二电子组件包括具有电连接到第二电子组件的封装的传导结构部分的漏电极的高电压开关晶体管，并且第二电子组件的封装的传导结构部分通过绝缘隔离片与电路接地或者DC接地相分离。封装能够进一步包含栅极引线、源极引线以及漏极引线，其中漏极引线在栅极引线和源极引线之间。封装能够进一步包括栅极引线、源极引线以及漏极引线，其中源极引线是在栅极引线和漏极引线之间。
第一晶体管或者第二晶体管能够是高电压开关晶体管。第一传导结构部分能够被直接地安装在热沉上，并且能够被电连接到热沉。第一传导结构部分能够被电连接到电路接地或者DC接地。第二传导结构部分能够被电连接到DC高电压电源。第二传导结构部分能够通过绝缘隔离片与电路接地或者DC接地相分离。在第二传导结构部分和电路接地或者DC接地之间的电容能够使得第二传导结构部分被AC接地。第一晶体管的漏极能够被电连接到第二晶体管的源极。第一晶体管能够是低侧开关(lowsideswitch)并且第二晶体管能够是高侧开关(highsideswitch)。半桥能够由在此描述的器件来形成。桥接电路能够由在此描述的器件来形成。第一晶体管或者第二晶体管能够是III-N晶体管。第一晶体管或者第二晶体管能够是横向器件。
第一晶体管和第二晶体管能够共享共同的衬底。衬底能够是绝缘或者半绝缘衬底。第一漏极和第二源极能够由单个电极形成。器件或组件还能够包括电容器，其中封装包装电容器。第二漏极能够被电连接到电容器的第一端子，并且电容器的第二端子能够被电连接到封装的传导结构部分。封装能够包含第一源极引线、第一栅极引线、第一漏极引线、第二栅极引线以及第二漏极引线。第一晶体管能够进一步包括第一栅极，第二晶体管进一步包括第二栅极，传导结构部分能够被电连接到第一源极引线，第一栅极能够被电连接到第一栅极引线，第二栅极能够被电连接到第二栅极引线，第二漏极能够被电连接到第二漏极引线，并且第一漏极和第二源极都能够被电连接到第一漏极引线。
在一些实现中，在此描述的器件能够包括下述优点中的一个或多个。封装的横向高电压晶体管能够减少或消除能够从封装构造产生的DC接地或者在晶体管的漏极与电路之间的电容。在晶体管的漏极与电路或DC接地之间的电容能够使得电流流到期望信号路径外部的接地，这能够在器件的操作期间增加EMI或者开关损耗。增加的EMI或者开关损耗能够降低器件或者其中包括器件的电路的性能。因此，减少或者消除在晶体管的漏极与电路或DC接地之间的电容能够导致更加有效地进行操作的器件或者电路。另外，通过在此描述的一些晶体管来促进散热。散热能够提高器件的寿命和性能。散热还可以允许器件在更广范围的应用中进行使用。
附图说明
图1是现有技术的硅基半导体晶体管的示意图。
图2-图4是现有技术的封装的半导体晶体管的立体横截面示图。
图5是图4的封装的半导体晶体管的电路示意图。
图6是封装的半导体晶体管的立体横截面图。
图7是半桥的电路图。
图8是半桥的组件的立体图。
图9是图8的半桥的两个开关中的每一个的横截面侧视图。
图10-图11是半桥的电路图。
图12是半桥的两个开关中的每一个的横截面侧视图。
图13是由图11中的两个开关形成的半桥的电路图。
图14是能够包装半桥的两个晶体管的单个封装的立体图。
图15-图16是半桥的电子器件的侧视图。
各个附图中的相同的附图标记指示相同的元件。
具体实施方式
图6是电子组件的示意图，该电子组件包括在封装中包装的高电压开关晶体管。如在此所使用的，高电压开关晶体管是针对高电压开关应用优化的晶体管。即，当晶体管截止时，该晶体管能够阻塞诸如大约300V或更高的、大约600V或更高的、或者大约1200V或更高的高电压，并且当晶体管导通时，该晶体管具有用于其中使用该晶体管的应用的充分低的导通电阻RON，即，当大量的电流通过器件时，该晶体管经历充分低的传导损耗。高电压开关晶体管包括绝缘或者半绝缘部分44、半导体主体43、源电极40、栅电极41以及漏电极42。在一些实施例中，绝缘或者半绝缘部分44是绝缘或者半绝缘衬底或者载具晶圆，但是在其它的实施例中，绝缘或者半绝缘部分是半导体主体的绝缘或者半绝缘部分。在又一实施例中，绝缘或者半绝缘部分44是诸如晶圆级垫片的垫片。
如在此所使用的，“衬底”是材料层，在衬底顶部外延地生长半导体器件的半导体材料层，使得接触衬底或者与衬底相邻的半导体材料的一部分的晶体结构至少部分地符合衬底的晶体结构或者至少被部分地通过晶体结构来确定。在一些实现中，衬底并不有助于任何电流导通通过半导体器件。如在此所使用的，“垫片”是绝缘材料，在该垫片顶部安装半导体器件或者组件，以防止接触垫片的器件或者组件的一部分电接触在垫片下面的层或者结构。例如，封装的半导体晶体管能够通过在半导体封装与地面之间的垫片被安装在地面上，使得该垫片防止半导体封装电接触地面。垫片与衬底的不同之处在于，在形成了半导体层之后，垫片被附接到器件或者组件。在一些实现中，垫片处于半导体器件和包装器件的封装之间。例如，在图6中，当绝缘或者半绝缘部分44是垫片时，垫片处于半导体主体43和封装基座23之间。在一些实现中，在切割晶圆被以使得单独器件中的每一个彼此分离之前，将垫片附接到包含多个器件的半导体晶圆。称为“晶圆级垫片”的这种类型的垫片能够是实用的，因为它能够简化在传导衬底上形成的组件或者器件的制造。因为在切割之前将大的晶圆级垫片连接到晶圆，而不是先将晶圆切割成单独的器件而然后将垫片连接到各个单独的器件，所以出现制造工艺中的简化。
封装包括诸如壳体24和封装基座23的结构部分以及诸如引线20-22的非结构部分。如在此所使用的，封装的“结构部分”是形成封装的基本形状或者成型的部分，并且提供封装的结构刚性。在许多情况下，当在分立电路中使用封装的晶体管时，将封装的结构部分直接安装到电路或者电路板。在图6的晶体管封装中，封装基座23由传导材料形成，即，封装基座23是封装的传导结构部分。壳体24由绝缘材料形成，栅极引线21和漏极引线22中的每一个分别由传导材料形成，并且源极引线20由传导材料形成，并且被电连接到封装基座23。如在此所使用的，如果通过在任何偏压条件下始终被充分地传导以确保接触或者其它项中的每一个处的电势都要相同，即，大约相同的材料来进行连接，则两个或者多个接触或者其它项被称为被“电连接”。在一些实现中，用传导壳体来替换封装基座23和壳体24，传导壳体即与图3的封装壳体26类似的完全地包围被包装的晶体管(未示出)的传导结构部分。
绝缘或者半绝缘部分44被直接地安装到封装基座23。在一些实现中，诸如传导或者半传导衬底的附加的传导或者半传导层被包括在绝缘或者半绝缘部分44与封装基座23(未示出)之间。当包括附加的传导或者半传导层时，绝缘或者半绝缘部分44能够是半绝缘半导体层，诸如半绝缘半导体缓冲层，在该半绝缘半导体层顶部形成包括在半导体主体43中的有源半导体层。在一些实现中，通过对半导体层进行掺杂以呈现层电绝缘来形成半绝缘层，但是不如一些绝缘材料一样绝缘。附加的传导或者半导体层能够是高电压开关晶体管的一部分，或者可以是单独的层。封装基座23能够被直接地安装到热沉27，使得封装基座23和热沉27处于电热接触，即，它们被电连接，并且由晶体管产生的热通过热沉27来散发。热沉27还可以是电路接地，或者可以被电连接到电路接地，其中封装基座23被电连接到电路接地。
源电极、栅电极和漏电极40-42位于晶体管的最上侧上。即，源电极、栅电极和漏电极40-42位于距离安装到封装基座23的晶体管的一部分最远的半导体主体43的一侧。可以通过采用横向器件(即，横向高电压开关晶体管)来实现使源电极、漏电极和栅电极位于半导体主体的相同侧。可以是键合布线并且由传导材料形成的连接器31位于连接到栅电极41的一端并且位于连接到栅电极21的另一端，使得栅电极41被电连接到栅极引线21。类似地，漏极引线22经由连接器62电连接到漏电极42，该连接器可以是键合布线，并且也由传导材料形成。经由也可以是键合布线的传导的连接器60将源电极40电连接到壳体23。源电极40和源极引线20都可以被AC或者DC接地，因为它们都被电连接与热沉27电连接的封装基座23，并且热沉27可以是电路接地或者可以被电连接到电路接地，并且电路接地可以是AC或者DC接地。如在此所使用的，如果在操作期间始终保持处于固定的DC电势，则结点、器件、层或者组件被称为是“AC接地的”。AC和DC接地被统称为“电路接地”。
连接器31、60和32都彼此电隔离。在图6中，示出源极引线20被示出为定位在栅极引线21和漏极引线22之间，这可能是有利的，因为与其中漏极引线被定位在栅极引线和源极引线之间的封装中的晶体管相比，源极引线20能够减少在输入电流和输出电流之间的干扰。然而，在一些情况下有利的是使漏极引线22被定位在栅极引线21和源极引线20之间，如图2-图4的封装中所示出的，因为该构造可能与可以结合封装的晶体管使用的其他现有部分组件或组件更加兼容。
高电压开关晶体管可以是能够执行先述高电压开关晶体管的功能的任何晶体管。在一些实现中，高电压开关晶体管是增强型器件，即，常关器件，使得阈值电压大于0V，诸如大约1.5-2V或者更大。在其它实现中，高电压开关晶体管是耗尽型器件，即，常开器件，使得阈值电压小于0V。高电压开关晶体管可以是横向器件，因为源电极、漏电极和栅电极都在器件的同一侧，所以能够容易地制造横向器件。高电压开关晶体管可以是III氮化物或者III-N器件或晶体管，诸如III-N高电子迁移率晶体管(HEMT)或者异质结场效应晶体管(HFET)。即，半导体主体43可以包括至少两层的III-N材料。如在此所使用的，术语III氮化物或者III-N材料、层、器件等指根据化学计算公式AlxInyGazN的由化合物半导体材料构成的器件或者材料，其中x+y+z大约是1。在2009年3月19日公开的美国公开号2009-0072272、2009年3月19日公开的美国公开号2009-0072240、2009年6月11日公开的美国公开号2009-0146185、2008年4月23日提交的美国专利申请号12/108,449、2008年12月10日提交的美国专利申请号12/332,284、2009年2月9日提交的美国专利申请号12/368,248以及2009年3月19日公开的美国公开号2009-0072269中能够找到可以被设计为满足对于高电压开关晶体管的要求的III-N器件和器件结构的示例，其全部内容通过引用将其所有的合并于此。
对于图6的电子组件，当热沉27是诸如DC接地的电路接地或者被电连接到电路接地，并且在漏电极42和电路接地之间的电容并不显著时，即，它小得足以使得它没有实质地影响或者降低组件或者包含该组件的电路的性能。因此，与图2-图4的组件相比，能够针对图6的组件来减少在操作期间产生的开关损耗和EMI或者共模EMI。
图7是半桥的电路图，一个或者多个半桥能够被组合以形成桥接电路。如在图7中所看到的，半桥包括两个开关65和66，这两个开关通常都是由如所示出的进行连接的高电压开关晶体管形成。开关65的源极被电连接到电路接地或者DC接地33，开关66的漏极被电连接到作为AC接地的DC高电压电源38，并且开关66的源极被电连接到开关65的漏极。其源极被电连接到接地的开关65通常被称为“低侧开关”，并且其漏极被电连接到高电压电源的开关66通常被称为“高侧开关”。在DC高电压电源38以其固定的电压取决于具体的电流应用，但是通常可以是大约300V或更高、大约600V或更高、或者大约1200V或更高。如在图7中所看到的，半桥通常还包括分别与开关65和66反向并联连接的二极管75和76。然而，当针对开关65和66使用特定类型的晶体管时，可以消除，即不包括，这些二极管，如在2009年2月9日提交的美国专利申请号12/368,2009中进一步描述的，其通过引用将其合并于此。
图8和图9图示了图7的半桥的两个开关中的每一个的构造。具体地，与其中由图2-图4中所示的封装的器件中的一个形成低侧开关65的半桥相比，开关中的每一个都被封装在能够导致用于半桥的减少的或者最小的EMI的构造中。图8示出了半桥的立体图，同时图9示出了两个开关中的每一个的立体横截面图。为了清楚起见，在图示中没有示出图8和图9的部件的一些特征；然而在下面描述了这些特征。在图8和图9的部件中，用于低侧开关65的封装构造与图6的封装的晶体管的相似或相同。低侧开关65包括包装在封装中的晶体管。该晶体管可以包括绝缘或者半绝缘部分44。晶体管能够被直接地安装到封装，其中绝缘或者半绝缘部分44与封装基座23相邻或者接触。晶体管的源电极40被电连接到封装基座23。封装基座23被直接连接到热沉27，并且热沉被电连接到电路或者DC接地33，使得封装基座23和源电极40都被电连接到电路或者DC接地，即，它们被接地或者DC接地。栅电极41被电连接到封装(未示出)的栅极引线21，并且漏电极42被电连接到封装(未示出)的漏极引线22。源极引线20可以被电连接到封装基座23。栅极引线和漏极引线都与封装基座23电隔离。包括在低侧开关65的晶体管可以是高电压开关晶体管，并且源电极、栅电极和漏电极40-42都可以分别位于晶体管的最上侧。在一些实现中，晶体管是III-N器件，诸如III-NHEMT或者HFET。在一些实现中，晶体管是增强型器件。在一些实现中，晶体管是横向器件，诸如横向高电压开关晶体管。
图8和图9的部件中的高侧开关66包括包装在第二封装中的第二晶体管。第二晶体管可以包括绝缘或者半绝缘部分44’。第二晶体管可以被直接安装到第二封装，其中绝缘或者半绝缘部分44’与第二封装的封装基座23’相邻或者接触。第二晶体管的漏电极42’被电连接到第二封装的封装基座23’。第二晶体管的栅电极41’被电连接到第二封装(未示出)的栅极引线21’，并且第二晶体管的源电极40’被电连接到第二封装(未示出)的源极引线22’。在一些实现中，源电极、栅电极和漏电极40’-42’都分别都位于晶体管的最上侧，并且可以是布线键合的连接器73将漏电极42’电连接到第二封装的封装基座23’，如在图9中所看到的。在其它实现中，漏电极42’在半导体主体43’的分别与源和电极栅电极40’和41’相对侧，并且漏电极42’被直接地安装到第二封装的封装基座23’，如为图2-图4中的封装的晶体管所示出的。低侧开关的漏极被电连接到高侧开关的源极(未示出)，这可以通过将第二封装的源极引线20’电连接到第一封装的漏极引线22来实现。第二封装的漏极引线22’被电连接到第二封装的封装基座23’和DC高电压电源(未示出)。第二封装的源极引线和栅极引线都与第二封装电隔离。第二封装的封装基座23’通过在封装基座23’和热沉27’之间的绝缘隔离片28被安装在热沉27’上，并且热沉27’被电连接到电路或者DC接地33。能够使得绝缘隔离片28很薄，以允许在晶体管进行工作时所产生的热通过绝缘隔离片28从晶体管传递到热沉。高侧晶体管和低侧晶体管66和65可以分别被安装在独立的热沉27’和27上，如图8和图9中所示，或者它们可以同时被安装在单个热沉(未示出)上。在一些实现中，第二晶体管是III-N器件，诸如III-NHEMT或者HFET或者垂直电流通道电子晶体管(CAVET)。在一些实现中，第二晶体管是增强型器件。在一些实现中，第二晶体管是横向器件，诸如横向高电压开关晶体管，同时在一些实现中第二晶体管是垂直器件。在一些实现中，用于两个开关65和66的晶体管基本上相似或者相同。
图10示出了用于图8和图9的部件的电路图，并且图11示出了用于其中由图2-图4的封装的晶体管中的一个形成两个开关165和166的半桥的电路图。从这些电路图中省略了在图7中示出并且在一些情况下必须被包括在半桥中的二极管75和76，但是应将其包括在半桥中。除了开关65/165和66/166、DC接地33以及DC高电压电源38之外，两个电路包括由电容器72表示的在DC高电压电源38和DC接地之间的大量电容。通过在高侧开关的封装基座23’与热沉27’之间的电容来给出电容器72的电容值。该电容是显著的，因为高侧开关的封装基座23’具有相当大的横截面积，并且与DC接地分离了短的距离，该距离是绝缘隔离片28的厚度。然而，该电容在电路操作期间没有引起任何实质性的EMI，因为在电容器的任何一侧上的电压近似地保持恒定。电容器72的相当大的电容使DC高电压电源38被AC耦接到DC接地，导致高电压电源38用作AC接地，这对电路操作可能是有利的。因此，因为高侧开关的封装基座23’被电连接到DC高电压电源，所以高侧开关的封装基座23’被AC接地。
图11的电路包含由电容器82表示的低侧开关165的漏电极和DC接地之间的显著电容。如先前描述的，该显著电容由很接近但是没有电连接到DC接地的低侧开关的封装基座产生。在图8和图9的构造中，因为低侧开关65的封装基座23被电连接到DC接地，所以在用于该构造的低侧开关的漏电极和DC接地之间不存在显著电容。电容器82可能导致在电路操作期间EMI或共模EMI的增加。因此，与图2-图4的封装的晶体管中的一个形成开关165和166中的每一个的半桥相比，图8和图9的封装构造可能导致较低的EMI。
图12图示了半桥的两个开关中的每一个的另一封装构造，具体地与图2-图4中所示的封装构造中的一个用于两个开关中的每一个的半桥相比，该封装构造可以引起半桥的减少的或者最小的EMI。如图8和图9的半桥，图12的半桥中的每个开关被单独封装。图13是与图12的部件相对应的电路图。再次为了清楚起见，在图示中没有示出图12的部件的一些特征；然而，这些特征在下面进行描述。在图12的部件中，用于低侧开关65的封装构造与针对图8和图9中的低侧开关描述的相同。然而，高侧开关266被不同地构造。
高侧开关266再次包括包装在第二封装中的第二晶体管，该第二晶体管包括可以作为绝缘或者半绝缘衬底的绝缘或者半绝缘部分44’。第二晶体管被直接安装到第二封装，其中绝缘或者半绝缘部分44’与第二封装的封装基座23’相邻或者接触。源电极、栅电极和漏电极40’-42’都分别位于晶体管的最上侧，即，与封装基座23’相对的一侧。源电极40’被电连接到第二封装(未示出)的源极引线，栅电极41’被电连接到第二封装(未示出)的栅极引线，并且漏电极42’被电连接到第二封装(未示出)的漏极引线。第二晶体管的源电极、栅电极和漏电极都与第二封装的封装基座23’电隔离。第二封装的源极引线、栅极引线和漏极引线都与第二封装(未示出)的封装基座23’电隔离。第二封装的封装基座23’被直接安装到热沉27’，并且热沉被电连接到电路或者DC接地33，使得封装基座23’能够被电连接到DC接地。再次，高侧和低侧晶体管266和265中的每一个能够分别被安装在独立热沉27’和27上，如图12中所示，或者它们可以都被安装在单个热沉(未示出)上。在一些实现中，热沉27/27’基本上不受任何电绝缘材料的影响。低侧开关的漏极被电连接到高侧开关的源极(未示出)，这可以通过将第二封装的源极引线电连接到第一封装的漏极引线来实现。第二封装的漏极引线被电连接到DC高电压电源(未示出)。
在一些实现中，图12中的第二晶体管是III-N器件，诸如III-NHEMT或者HFET。在一些实现中，第二晶体管是增强型器件。在一些实现中，第二晶体管是横向器件，诸如横向高电压开关晶体管。在一些实现中，用于两个开关65和66的晶体管基本上相似或者相同。
如在图13的电路图中所看到的，图12的部件没有图11的示图所描绘的电路中引起更高EMI的电容器82，因为在图12中低侧晶体管的封装基座被电连接到电路或者DC接地。因此，在电路操作期间能够实现低EMI。因为由于高侧开关266的构造而导致在DC高电压电源和接地之间不存在显著电容(即，没有电容器72)，所以DC高电压电源38和电路或者DC接地33可能需要与分立电容器耦合，以确保DC高电压电源38是AC接地。另外，因为在图12中在第二封装的封装基座23’和热沉27’之间不存在绝缘隔离片，所以与其它半桥组件相比，图12的部件能够更加容易地散发在电路操作期间所产生的热。
图14示出了能够包装半桥的两个晶体管的单个封装。如下所述，单个封装还可以包装其它的器件，诸如电容器。因此，单个器件与包装在封装中的器件一起可以形成单个电子组件。单个封装包括由传导材料(即，传导结构部分)形成的封装基座23、由绝缘材料形成的壳体24、第一栅极引线91、第一漏极引线92、第二栅极引线93、第二漏极引线94以及电连接到封装基座23的第一源极引线90。封装基座23可以被直接安装到热沉27，使得封装基座23和热沉27处于电热接触。热沉27可以是电路或者DC接地，或者可以被电连接到电路或者DC接地，使得热沉27被接地。
图15和图16示出了用于包装在图14的单个封装中的两个晶体管的构造。再次为了清楚起见，在图示中没有示出图15和图16的晶体管构造的一些特征；然而在下面描述了这些特征。参考图15，低侧开关和高侧开关365和366分别都是每一个都可以包括诸如绝缘或者半绝缘衬底的绝缘或者半绝缘部分44/44’的晶体管。晶体管可以都是横向器件，诸如III-NHEMT，其分别包括源电极、栅电极和漏电极40-42(或者40’-42’)。晶体管可以是高电压开关晶体管。晶体管都可以被直接安装到封装基座23，其中绝缘或者半绝缘部分44/44’与封装基座23相邻或者接触。低侧开关65的源极40被电连接到封装基座23，这导致源极40被电连接到封装的第一源极引线90(在图14示出)。低侧开关365的栅极41被电连接到封装的第一栅极引线91(未示出)。高侧开关366的栅极41’被电连接到封装的第二栅极引线93(未示出)。高侧开关366的漏极42’被电连接到封装的第二漏极引线94(未示出)。低侧开关365的漏极42和高侧开关366的源极40’都被电连接到封装的第一漏极引线92(未示出)。因此，低侧开关365的漏极42和高侧开关366的源极40’彼此电连接。
高侧开关366的漏极42’也可以被电连接到电容器76的端子，其能够通过与连接到漏极42’的端子相对的端子被安装到封装，该漏极42’被电连接到封装基座23。电容器76能够起到与图10的电路图中示出的电容器72相同的用途。特别地与两个晶体管中的每一个被包装在其自己的封装中的构造相比，图15的构造能够简化半桥的制造工艺。另外，在封装中包括电容器76能够减少在电路AC接地(图10中的33和38)和输出结点(图10中的78)之间的寄生电感。
图16的构造与图15的相似，不同之处在于在诸如绝缘或者半绝缘衬底的共同的绝缘或者半绝缘部分44上形成两个晶体管365’和366’，并且两个晶体管可以共享共同的有源器件层43。低侧开关的漏极和高侧开关的源极也可以由单个电极96形成。晶体管可以都是横向器件，诸如III-NHEMT。晶体管可以是高电压开关晶体管。晶体管能够被直接地安装到封装基座23，其中共同的绝缘或者半绝缘部分44与封装基座23相邻或者接触。低侧开关的源极40能够被电连接到封装基座23，这导致源极40被电连接到封装的第一源极引线90(参见图14)。低侧开关的栅极41能够被电连接到封装的第一栅极引线91(连接未示出)。高侧开关的栅极41’能够被电连接到封装的第二栅极引线93(连接未示出)。高侧开关的漏极42’能够被电连接到封装的第二漏极引线94(连接未示出)。作为低侧开关的漏极和高侧开关的源极的电极96能够被电连接到封装的第一漏极引线92(连接未示出)。高侧开关的漏极42’也能够被电连接到电容器76的端子，其可以通过与电连接到封装基座23的相对端子被安装到封装。电容器76能够起到与图9的电路图中示出的电容器72相同的用途。与图14的构造相比较，该构造能够进一步简化制造工艺。
已经描述了大量的实施例。然而，应当理解，在不脱离在此描述的器件和技术的范围和精神的情况下可以进行各种修改。因此，其它的实施例在权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种部件，包括：
第一晶体管，所述第一晶体管包括第一源极和第一漏极，所述第一晶体管被包装在第一封装中；以及
第二晶体管，所述第二晶体管包括第二源极和第二漏极，所述第二晶体管被包装在第二封装中；其中
所述第一封装包括第一传导封装基座和第一漏极引线；
所述第二封装包括第二传导封装基座和第二源极引线；
所述第一源极被电连接到所述第一传导封装基座；以及
所述第一漏极引线被电连接到所述第二源极引线；以及
所述第二漏极被电连接到所述第二传导封装基座。
2.根据权利要求1所述的部件，其中，所述第一传导封装基座被电连接到电路接地。
3.根据权利要求1所述的部件，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是横向器件。
4.根据权利要求1所述的部件，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是III-N晶体管。
5.根据权利要求1所述的部件，所述第一封装进一步包括第一源极引线和第一栅极引线，其中所述第一源极引线在所述第一栅极引线和所述第一漏极引线之间。
6.根据权利要求1所述的部件，所述第一封装进一步包括壳体，所述壳体包括所述第一传导封装基座和第一绝缘部分，其中所述栅极引线、所述源极引线和所述漏极引线每一个都从所述第一绝缘部分延伸。
7.一种形成部件的方法，所述方法包括：
提供第一晶体管，所述第一晶体管包括第一源极和第一漏极，所述第一晶体管被包装在第一封装中；以及
提供第二晶体管，所述第二晶体管包括第二源极和第二漏极，所述第二晶体管被包装在第二封装中；其中
所述第一封装包括第一传导封装基座和第一漏极引线；
所述第二封装包括第二传导封装基座和第二源极引线；
所述第一源极被电连接到所述第一传导封装基座；以及
所述第一漏极引线被电连接到所述第二源极引线；以及
所述第二漏极被电连接到所述第二传导封装基座。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一传导封装基座被电连接到电路接地。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是横向器件。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是III-N晶体管。
11.根据权利要求7所述的方法，所述第一封装进一步包括第一源极引线和第一栅极引线，其中所述第一源极引线在所述第一栅极引线和所述第一漏极引线之间。
12.根据权利要求7所述的方法，所述第一封装进一步包括壳体，所述壳体包括所述第一传导封装基座和第一绝缘部分，其中所述栅极引线、所述源极引线和所述漏极引线每一个都从所述第一绝缘部分延伸。
13.一种形成半桥的方法，所述方法包括：
提供被包装在第一封装中的第一晶体管，所述第一封装包括第一传导封装基座，所述第一晶体管包括第一源电极、第一栅电极和第一漏电极，其中所述第一源电极、所述第一栅电极和所述第一漏电极都在所述第一晶体管的半导体层的第一侧上；以及
提供被包装在第二封装中的第二晶体管，所述第二封装包括第二传导封装基座；其中
所述第一晶体管的所述第一源电极被电连接到所述第一传导封装基座，以及所述第二晶体管的漏极被电连接到所述第二传导封装基座。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是高压开关晶体管。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一传导封装基座或者所述第二传导封装基座被直接安装在热沉上，并且被电连接到所述热沉。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一传导封装基座或者所述第二传导封装基座被电连接到电路接地或者DC接地。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二传导封装基座被电连接到DC高电压电源。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二传导封装基座通过绝缘隔离片与电路接地或者DC接地相分离。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述第二传导封装基座与所述电路接地或者所述DC接地之间的电容使得所述第二传导封装基座被AC接地。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一晶体管包括漏极，并且所述第一晶体管的所述漏极被电连接到所述第二晶体管的源极。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一晶体管是低侧开关，并且所述第二晶体管是高侧开关。
22.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一晶体管或所述第二晶体管是III-N晶体管。
23.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二晶体管是横向器件。
24.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一封装的漏极引线被电连接到所述第二封装的源极引线。
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