[發明專利]具有高功率密度的封裝射頻功率放大器

有效

• 申請號: 201780052046.X
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109643976B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 約翰內斯·A·M·德波特;諸毅;尤里·沃洛凱恩;維特里奧·庫柯;阿爾貝圖斯·G·W·P·范佐耶倫;約爾丹·康斯坦丁諾夫·斯蒂什塔洛夫;約瑟夫斯·H·B·范德贊登
• 申請（專利權）人: 安普林荷蘭有限公司
• 主分類號: H03F3/195
• 分類號: H03F3/195;H03F1/56;H03F1/02;H01L23/66
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 徐川;姚開麗

本發明涉及一種封裝射頻功率放大器。本發明還涉及一種包括該封裝射頻功率放大器的用于移動通信的蜂窩基站。根據本發明的封裝RF功率放大器包括被耦接到射頻功率晶體管的輸出端的輸出網絡，其中，該輸出網絡包括在晶體管的輸出端和封裝的輸出引線之間沿第一方向延伸的多個第一鍵合線、在射頻功率晶體管的輸出端和地之間串聯連接的第二電感器和第一電容器、以及串聯連接在地與第二電感器和第一電容器之間的結點之間的第三電感器和第二電容器。根據本發明，第一和第二電容器被集成在單個無源管芯上，并且第三電感器包括串聯連接的第一部件和第二部件，其中，第一部件至少部分地沿第一方向延伸，并且第二部件至少部分地沿與第一方向相反的方向延伸。替代地，第三電感器基本上垂直于第一方向延伸。

技術領域

本發明涉及一種封裝射頻(Radio?Frequency，RF)功率放大器。本發明還涉及一種包括該封裝RF功率放大器的用于移動通信的蜂窩基站。

背景技術

圖1示出了已知的RF功率放大器。圖2示出了對應的等效電路圖。已知的放大器1包括具有輸出引線2、輸入引線3和法蘭4的封裝。布置有RF功率晶體管6的有源管芯5被安裝在法蘭4上。RF功率晶體管6的輸入端(諸如柵極)連接到鍵合焊墊條7，并且RF功率晶體管6的輸出端(諸如漏極)連接到鍵合焊墊條8。

封裝RF功率放大器1還包括第一無源管芯9、第二無源管芯10和第三無源管芯11。在每個管芯上，布置有集成電容器C1、C2、C4，該集成電容器具有兩個端子，其中一個端子接地。在本發明的上下文中，接地端子是指電連接到法蘭4的端子。另一端子連接到包括鍵合焊墊條12、13、14的鍵合焊墊條組件。管芯9、10、11中的每一個以及連接鍵合線被布置在封裝內。

在本發明的上下文中，有源管芯是其上布置有RF功率晶體管的半導體管芯，并且無源管芯是優選地但不一定由半導體材料制成的管芯，該管芯上實現有一個或多個無源元件。

第一電感器L1將RF功率晶體管6的輸出端連接到輸出引線2。該電感器包括多個第一鍵合線19，該第一鍵合線在鍵合焊墊條8和輸出引線2之間沿第一方向延伸。第二電感器L2將RF功率晶體管6的輸出端連接到第一電容器C1的非接地端子。該電感器包括多個第二鍵合線17，該第二鍵合線在鍵合焊墊條8和鍵合焊墊條13之間延伸。第三電感器L3將第一電容器C1的第一端子連接到第二電容器C2的非接地端子。該電感器包括一個或多個第三鍵合線18，該第三鍵合線在電連接到鍵合焊墊條13的鍵合焊墊條13_1和鍵合焊墊條14之間延伸。

第五電感器L5將輸入引線3連接到第四電容器C4的非接地端子。該電感器包括多個第五鍵合線15，該第五鍵合線在輸入引線3和電連接到第四電容器C4的非接地端子的鍵合焊墊條12之間延伸。第六電感器L6將鍵合焊墊條12連接到RF功率晶體管6的輸入端。該電感器包括多個第六鍵合線16。電感器L5、L6和電容器C4組成輸入阻抗匹配網絡。

如圖1所示，第二電容器C2位于靠近有源管芯5的無源管芯11上，而第一電容器C1和第四電容器C4被分別布置在有源管芯5與輸出引線2或輸入引線3之間。

現在參考圖2，在RF功率晶體管6的輸出端處存在寄生輸出電容。該電容(由Cds表示)使RF功率晶體管6在工作頻率處的性能下降，該工作頻率通常介于1至3GHz之間的范圍內，但不排除其他頻率范圍。

圖2示出了克服上述問題的已知的解決方案。由L2、L3、C1和C2形成的輸出網絡被配置成與Cds在工作頻率處或接近于工作頻率處諧振。更特別地，在工作頻率處或接近于工作頻率處，輸出網絡將充當分流電感器。該電感器將與Cds進行并聯諧振，使得減輕Cds對工作頻率下的RF性能的影響。典型地，分流電感器主要取決于L2。

C2比C1大得多。C2將在相對低的頻率處和與偏置網絡相關聯的電感進行并聯諧振。在圖2中該電感由L反饋(Lfeed)表示。應注意，本發明不限于在電路中引入偏置電流的特定位置。