低寄生电容电感的CIPB嵌入式功率器件结构的制作方法

本技术涉及一种低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构。

背景技术：

1、随着新能源汽车和电子产品的小型化，高频化，降本等趋势。传统模块封装的杂感大，成本高，逐渐达到功率芯片的瓶颈。所以国际国内都开始开发低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构产品。cipb(chip-in-layer power board)嵌入式功率器件是一种将功率半导体芯片直接嵌入多层pcb(印刷电路板)内部的新型封装技术，旨在突破传统功率模块在高压、高频、高功率密度场景下的性能瓶颈，特别适用于新能源汽车、电驱逆变器等领域。

2、在低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构的结构中，需要纵向植入大量的通孔，用于通过大电流。但是纵向通孔数量增加，会带来寄生电容和寄生电感，影响器件性能。

3、因此，亟需一种能减低寄生电容，寄生电感，提高产品性能的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构。

技术实现思路

1、在 技术实现要素： 部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本实用新型要解决的技术问题是提供一种能减低寄生电容，寄生电感的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构。

3、为解决上述技术问题，本实用新型提供的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，包括：

4、陶瓷层1，其形成在预浸料层2中；

5、第一铜层3，其形成在预浸料层2中，其位于陶瓷层1上表面；

6、第二铜层4，其形成在预浸料层2中，其位于陶瓷层1下表面；

7、芯片5，其形成在预浸料层2中，其烧结在第一铜层3上；

8、第一金属屏蔽层6，其形成在芯片5上方的预浸料层2中；

9、第二金属屏蔽层7，其形成在芯片5下方的预浸料层2中；

10、第三铜层8，其形成在预浸料层2上表面；

11、第四铜层9，其形成在预浸料层2下表面；

12、连接孔10，其自第三铜层8连接到芯片5。

13、在cipb(chip-in-pcb)嵌入式功率器件中，预浸料层(prepreg)是构建模块封装的关键材料之一，其作用不仅是实现多层pcb结构的电气隔离和机械支撑，更承担着热管理、电绝缘、芯片保护等多重功能，尤其在功率器件嵌入式封装中，其性能直接影响模块的可靠性、热稳定性和电气性能。预浸料(prepreg)是由玻璃纤维布浸渍部分固化(b-stage)环氧树脂而成的复合材料，在加热加压条件下可软化、流动并再次固化，形成稳定的绝缘层。

14、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第一铜层3和第二铜层4厚度相同，第一金属屏蔽层6和第二金属屏蔽层7厚度相同，第三铜层8厚度小于第四铜层9厚度。

15、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第一铜层3厚度范围是300um～340um；例如，300um、310um、320um、330um或340um。

16、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第二铜层4厚度范围是300um～340um；例如，300um、310um、320um、330um或340um。

17、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，陶瓷层1厚度范围是280um～320um；例如，280um、290um、300um、310um或320um。

18、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第一金属屏蔽层6厚度范围是280um～320um；例如，280um、290um、300um、310um或320um。

19、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第二金属屏蔽层7厚度范围是280um～320um；例如，280um、290um、300um、310um或320um。

20、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第三铜层8厚度范围是150um～200um；例如，1500um、160um、170um、180um、190um或200um。

21、优选的，进一步改进所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，第四铜层9厚度范围是300um～350um；例如，300um、310um、320um、330um、340um或350um。

22、本实用新型的工作原理说明如下；

23、本实用新型主要设计思路在于：通过在cipb结构中引入“shielded metallayersml层即第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层，优化电流路径与电场分布，从而抑制寄生电容与寄生电感的产生。

24、在多层pcb结构中埋入第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层，用于屏蔽电场干扰与优化信号回流路径；第一金属屏蔽层与第二金属屏蔽层作为关键金属层，形成低阻抗、低耦合的电流回路；

25、本实用新型至少能实现以下技术效果；

26、本实用新型能降低寄生电容：第一金属屏蔽层与第二金属屏蔽层能隔离上下层之间的电场耦合，有效降低层间寄生电容，减少层间电场耦合，降低c值，提升高频性能.

27、本实用新型能降低寄生电感:第一金属屏蔽层与第二金属屏蔽层可作为参考地，为高速信号提供低阻抗回流路径，减少回路面积，从而降低寄生电感优化电流回流路径，减少磁通环路面积，降低l值。

28、本实用新型能提升器件性能:降低开关损耗、抑制电压过冲与emi，提升系统稳定性。

29、本实用新型能保持高电流能力:在减少寄生参数的同时，仍保留大量通孔以承载大电流。

30、本实用新型第一金属屏蔽层与第二金属屏蔽层形成对称或差分结构，可主动控制电流方向与磁场分布；通过对对称或差分结构使得磁通相互抵消，进一步降低等效电感。

1.一种低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第一铜层(3)和第二铜层(4)厚度相同，第一金属屏蔽层(6)和第二金属屏蔽层(7)厚度相同，第三铜层(8)厚度小于第四铜层(9)厚度。

3.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第一铜层(3)厚度范围是300um～340um。

4.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第二铜层(4)厚度范围是300um～340um。

5.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：陶瓷层(1)厚度范围是280um～320um。

6.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第一金属屏蔽层(6)厚度范围是280um～320um。

7.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第二金属屏蔽层(7)厚度范围是280um～320um。

8.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第三铜层(8)厚度范围是150um～200um。

9.如权利要求1所述的低寄生电容电感的cipb嵌入式功率器件结构，其特征在于：第四铜层(9)厚度范围是300um～350um。