[發明專利]具有偏置帶的RF放大器封裝

在審

• 申請號: 201880069736.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN111279469A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 蒂莫西·坎寧;比約恩·赫爾曼;理查德·威爾遜
• 申請（專利權）人: 克利公司
• 主分類號: H01L23/053
• 分類號: H01L23/053
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王紅艷

RF放大器封裝的實施例包括主體部，該主體部包括：電絕緣上表面，具有第一相對邊緣側和第二相對邊緣側；以及導電管芯焊盤，其垂直凹入上表面下方，并且包括第一相對側和第二相對側以及與第一側和第二側相交的第三側。這樣的實施例還包括設置在上表面上的第一導電引線和第二導電引線，第二引線從鄰近于第二側延伸到第二邊緣側；以及第一導電偏置帶，其連接至第二引線并設置在鄰近于第三側的上表面上。其他實施例包括封裝的RF放大器，其包括這樣的RF放大器封裝，以及安裝在管芯焊盤上的RF晶體管，并且包括：電耦接到第一引線的控制端子，直接面對并電連接到管芯焊盤的參考電位端子，以及電連接到第二引線的輸出端子。

技術領域

本申請涉及RF(射頻)放大器，并且特別地，涉及用于RF放大器的封裝設計。

背景技術

RF功率放大器用于各種應用中，例如無線通信系統的基站等。通過RF功率放大器放大的信號通常包括具有高頻調制載波的信號，該高頻調制載波的頻率在400兆赫茲(MHz)至60千兆赫(GHz)范圍。調制載波的基帶信號通常處于相對較低的頻率，并且取決于應用，可以高達300MHz或更高。許多RF功率放大器設計利用半導體切換器件作為放大器件。這些切換器件的示例包括功率晶體管器件，例如MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)、DMOS(雙擴散金屬氧化物半導體)晶體管、GaN HEMT(氮化鎵高電子遷移率晶體管)、GaNMESFET(氮化鎵金屬半導體場效應晶體管)、LDMOS晶體管等。

用于RF功率放大器的器件封裝可以包括晶體管管芯(例如，MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)、LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導體)、HEMT(高電子遷移率晶體管))以及結合在其中的輸入和輸出阻抗匹配電路。輸入和輸出阻抗匹配電路通常包括LC網絡，該LC網絡提供阻抗匹配電路的至少一部分，該阻抗匹配電路被配置為將晶體管管芯的阻抗匹配到固定值。

由于其在現代RF應用中的高效運行，F類放大器配置越來越受到青睞。F類放大器的設計要求仔細調諧高次諧波。通過將諧波調諧電路合并到器件封裝中包含的輸入和輸出阻抗匹配電路中，可以提高電源效率。

要求現代RF功率放大器在高輸出功率范圍內保持盡可能高的效率。在具有小型器件或具有高功率密度的器件(例如GaN HEMT器件)的RF功率放大器中，這種設計要求尤其具有挑戰性。這些器件通常用連接在晶體管管芯的輸入和輸出端子與封裝引線之間的許多導電接合線封裝。在這種配置中，電容耦接可發生在封裝器件的各種導線之間和/或接合線與封裝的基板部分之間。當前，GaN HEMT器件主要是“直接接合”的。這意味著晶體管管芯的漏極通過一組專用接合線直接電連接到封裝的引線。這種封裝結構在實踐中很容易生產，但是會在晶體管的輸出端產生較大的寄生網絡。這種寄生網絡限制了調諧高次諧波的能力。該寄生網絡也不利于基帶阻抗(即，在基本工作頻率范圍內呈現的阻抗)，該度量對于晶體管的線性化很重要。結合封裝的接合線有效地表現為電感，其形成與晶體管的寄生輸出阻抗并聯的諧振器。這給晶體管帶來了高阻抗，進而在基帶區域中產生了大的增益尖峰。

發明內容

公開了RF半導體放大器封裝。根據實施例，RF半導體放大器封裝包括凸緣形的主體部，位于主體部中央的導電管芯焊盤，以及設置在主體部的上表面上并且圍繞管芯焊盤的電絕緣窗框。RF半導體放大器封裝還包括第一導電引線，其設置在鄰近于管芯焊盤的第一側的窗框，并且從管芯焊盤的第一側朝主體部的第一邊緣側延伸。RF半導體放大器封裝還包括第二導電引線，其設置在鄰近于管芯焊盤的第二側的窗框，并且從管芯焊盤的第二側朝主體部的第二邊緣側延伸，管芯焊盤的第二側與管芯焊盤的第一側相對。RF半導體放大器封裝還包括第一導電偏置帶，其設置在窗框上，連續地連接到第二引線，并且沿著管芯焊盤的第三側延伸。管芯焊盤的第三側在管芯焊盤的第一側和第二側之間延伸。