实施例涉及半导体器件领域，并且特别地，涉及分立功率半导体器件。
背景技术：
1、现代功率半导体器件是用不同的技术在半导体管芯(芯片)中形成的，诸如硅控整流器(silicon-controlled rectifier，“scr”)、功率晶体管、绝缘-栅双极晶体管(insulated gate-bipolar transistor，“igbt”)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，“mosfet”)、双极功率整流器、二极管、三端双向可控硅，以及最近使用宽带隙半导体材料(诸如碳化硅(sic)、氮化镓(gan)或其组合)制造的器件。半导体芯片可以被组装在分立功率封装中，该分立功率封装包括在分立功率器件安装片和金属热沉之间提供电隔离的衬底。热沉通常被用作冷却介质，而功率半导体器件可以安装在其上用于冷却。这些衬底可以经由提供与外部部件的各种连接的模塑化合物来密封。这样的壳体/衬底/半导体管芯组件可以被称为分立功率半导体器件(在本文中也被称为“分立功率器件”)。这种衬底在功率半导体器件中的作用可以是向热沉提供集成电隔离、从半导体管芯部件到功率半导体分立器件中的其它部件的互连、以及用于由半导体管芯生成的热量的热管理。衬底是电隔离的但导热的。
2、大多数分立功率半导体封装(在本文中也称为“非隔离分立功率器件”)具有导电安装片。由于安全考虑和需要在同一热沉框架上安装多个分立器件，通常需要将器件安装片与金属热沉电隔离。因此，在非隔离分立半导体封装和热沉之间采用外部导热隔离方法已成为工业上为此目的广泛使用的方法。然而，用外部隔离方法会带来重大损失，包括半导体器件结和热沉之间的热阻抗增加、功率和电流处理能力降低、复杂的热管理、以及重大的组装工作和折衷。分立封装可以以隔离或非隔离配置来布置。使用铜板材料的非隔离封装能够提供相对较高的载流能力。非隔离配置的缺点是封装不提供电隔离并且外部隔离的使用导致如上所述的重大损失。隔离封装能够通过陶瓷衬底提供集成隔离，因此不再需要外部隔离方法，从而导致从结到热沉的更好的整体热阻、提高的功率和电流密度。为了在隔离封装内提供隔离，陶瓷衬底(诸如氧化铝(al2o3))被夹在两个不同的铜片之间，从而提供电隔离的能力。铜、氧化铝和铜的叠层在工业上通常被称为直接键合铜(direct bondedcopper，dbc)(并且也可替选地被称为“dcb”)。实际上，氧化铝陶瓷是最具成本效益的陶瓷选择，并且广泛用于模块型封装和分立封装。
3、当dbc衬底被配置为在分立的隔离封装中使用时，此类al2o3衬底表现出与基于单个铜板的分立的非隔离对应物相比基本上更低的电流和功率密度能力。值得注意的是，由分立、隔离封装提供的这种相对较低的电流/功率能力可以足够满足许多应用，诸如在较低功率电子器件中。因此，dbc衬底提供了有用的折衷，其为许多用途提供了电隔离和足够的电流/功率能力。然而，这些已知的分立/隔离封装的降低的电流/功率能力可能限制其在宽带隙功率半导体的情况下的性能，诸如sic(碳化硅)和gan(氮化镓)，其中功率和电流密度能力是最重要的。
4、鉴于上述内容，提供了本公开的本实施例。
技术实现思路
1、在一个实施例中，提供了一种衬底封装装置。衬底封装装置可以包括衬底，该衬底包含陶瓷主体、设置在陶瓷主体的顶侧上的顶部金属层、以及设置在陶瓷主体的与顶部表面相对的底侧上的底部金属层。衬底封装装置可以进一步包括引线结构，其被电连接到顶部金属层，并且与底部金属层电隔离，其中衬底和引线结构被布置在分立封装中，并且其中陶瓷主体由高热导率材料形成。
2、在另一实施例中，半导体器件封装可以包括衬底，该衬底具有陶瓷主体、设置在陶瓷主体的顶侧上的顶部金属层、以及设置在陶瓷主体的与顶部表面相对的底侧上的底部金属层。半导体器件封装还可以包括引线结构和壳体，该引线结构被电连接到顶部金属层并与底部金属层电隔离，该壳体围绕衬底延伸。因此，衬底、壳体和引线结构可以被布置在分立的封装中，其中陶瓷主体由高热导率材料形成。
3、在另一个实施例中，提供了隔离的、分立的半导体器件封装，该封装可以包括衬底，该衬底包括陶瓷主体、设置在陶瓷主体的顶部表面上的顶部金属层、以及设置在陶瓷主体的与顶部表面相对的底部表面上的底部金属层。隔离的、分立的半导体器件封装还可以包括功率sic半导体管芯、引线结构和壳体，功率sic半导体管芯被设置在顶部金属层上，引线结构被电连接到顶部金属层并且与底部金属层电隔离，壳体围绕衬底延伸。因此，衬底、壳体和引线结构可以被布置在分立的封装中，其中顶部金属层和底部金属层通过中间层连接到陶瓷主体，并且其中陶瓷主体由高热导率材料形成。
1.一种衬底封装装置，包括：
2.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，所述顶部金属层和底部金属层由铜形成。
3.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，所述陶瓷主体由氮化硅或氮化铝形成。
4.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，所述顶部金属层和所述底部金属层通过活性金属钎焊层连接到所述陶瓷主体。
5.根据权利要求1所述的衬底封装装置，还包括设置在所述顶部金属层上的功率半导体管芯。
6.根据权利要求5所述的衬底封装装置，其中，所述功率半导体管芯包括硅控整流器、功率晶体管、绝缘栅-双极晶体管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、双极功率整流器、二极管或triac。
7.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，仅一个衬底被包含在所述衬底封装装置中。
8.根据权利要求5所述的衬底封装装置，其中，所述功率半导体管芯是sic管芯、gan管芯或功率硅管芯。
9.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，所述陶瓷主体具有1mm或更小的厚度。
10.根据权利要求1所述的衬底封装装置，其中，所述衬底封装装置具有根据由联合电子器件工程委员会固态技术协会规定的to247、to220或to264标准的一组尺寸。
11.一种半导体器件封装，包括：
12.根据权利要求11所述的半导体器件封装，其中，所述顶部金属层和底部金属层由铜形成。
13.根据权利要求11所述的半导体器件封装，其中，所述陶瓷主体由氮化硅或氮化铝形成。
14.根据权利要求11所述的半导体器件封装，还包括设置在所述顶部金属层上的功率半导体管芯。
15.根据权利要求14所述的半导体器件封装，其中，所述功率半导体管芯包括硅控整流器、功率晶体管、绝缘栅-双极晶体管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、双极功率整流器、二极管、功率调节器或triac。
16.根据权利要求14所述的半导体器件封装，其中，仅一个半导体管芯被设置在所述顶部金属层上。
17.根据权利要求14所述的半导体器件封装，其中，所述功率半导体管芯是sic管芯、gan管芯或硅管芯。
18.根据权利要求11所述的半导体器件封装，其中，所述顶部金属层和所述底部金属层通过活性金属钎焊层连接到陶瓷主体。
19.根据权利要求11所述的半导体器件封装，其中，所述半导体器件封装具有根据由联合电子器件工程委员会固态技术协会规定的to247、to220或to264标准的一组尺寸。
20.一种隔离的、分立的半导体器件封装，包括：
