[實用新型]一種提高功率集成電路無源器件性能的結構

有效

• 申請號: 201220341578.X
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202772133U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 曾大杰;余庭;趙一兵;張耀輝
• 申請（專利權）人: 昆山華太電子技術有限公司
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H01L23/50;H01L23/367
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種提高功率集成電路無源器件性能的結構，屬于微電子技術領域。

背景技術

射頻、微波領域需要大量的功率放大器，來得到高的輸出功率，以增加傳輸的距離，同時，要求功率放大器具有較高的效率，以減少散熱的成本?；诠鑃i基的LDMOS因為具有較高的功率增益和高的擊穿電壓被廣泛的用于射頻、微波領域來實現功率放大器。

功率集成電路不但需要有源的功率器件，同時也需要無源的器件，用來做輸入、輸出和級間的阻抗匹配。但是功率集成電路通常襯底的摻雜濃度很高，在上面直接做無源器件如電感或電容會帶來非常大的損耗。因此目前高功率的放大器通常是基于分立的功率器件，在片外需要大量的無源器件如電感或電容，來實現高的品質因子，這樣極大的增加了成本、降低了可靠性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種提高功率集成電路無源器件性能的結構，在片內實現無源器件，器件損耗小，散熱能力高，提高了無源器件和有源器件的性能。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種提高功率集成電路無源器件性能的結構，其特征是，功率集成電路芯片中無源器件與有源器件之間設置一將無源器件與有源器件隔離的金屬板，所述無源器件堆疊在所述金屬板上。

所述金屬板上面設置一層或多層用于實現復雜的無源器件的金屬層。

所述無源器件的源端直接與所述金屬板相連。

所述金屬板接地。

所述金屬層與所述金屬板之間設置有絕緣層。

所述無源器件設置在襯底上。

所述襯底為高阻襯底。

本實用新型所達到的有益效果：

本實用新型的提高功率集成電路無源器件性能的結構，將一些對性能要求很高的無源器件，如電感、變壓器等通過在有源器件的上方堆疊的方式實現，減小了集成電路的面積。只用來做無源器件的一層不需要復雜的走線，因此可以增加金屬的厚度，減小器件的損耗。

本實用新型無源器件和有源器件通過一個大的金屬板隔離。對于電場，大的金屬板能夠將電場隔離。對于磁場，需要保證它的厚度大于趨膚深度，在2GHz的時候，金屬的趨膚深度通常在1.5μm到1.8???????????????????????????????????????????????之間。因此只要保證金屬板的厚度能夠大于3，就可以實現非常好的電磁場的隔離。這樣無源器件和有源器件之間沒有任何的影響。此外沒有電磁場能夠進入襯底，襯底通常是有損的，因此能夠減低能量的損耗，提高無源器件的性能。

在功率芯片上面通過堆疊提高了芯片的厚度。功率器件通常做在襯底的表面，能量由上往下，通過襯底背面的熱沉進行散熱。因此襯底的厚度越小，散熱性能越好。但是因為芯片越薄，芯片越容易彎曲，這樣嚴重制約了硅片可以減薄的厚度，目前芯片減薄只能做到40。然而采用本結構，上面堆疊了很厚的介質，提高了芯片的厚度，這樣可以非常方便的進行硅片的減薄，而不會彎曲，大大提高芯片的散熱能力。

功率器件通常是有非常多得小管子并聯在一起，需要非常多得金屬連線，當芯片存在大的金屬板時，這些連線相當于微帶線，采用微帶線結構減少了金屬連線之間的寄生電感，同時電磁場都集中在互連線和大的金屬板之間。能量不會被襯底所消耗，減少了損耗。

采用本結構，源端直接跟大的金屬板相連，而不需要依靠襯底作為導電層，這樣可以減小襯底的摻雜濃度，使用高阻襯底，提高了無源器件和有源器件的性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的一實施例的功率集成電路俯視圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是本實用新型的另一實施例的功率器件LDMOS的剖面結構示意圖；

圖4是本實用新型的又一實施例的功率集成電路的剖面圖；

圖5是本實用新型的又一實施例的功率集成電路的俯視圖；

圖6是圖5中B-B剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

實施例1