[发明专利]电子设备及其制造方法、以及收发装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于在2010年10月15日递交的在先日本专利申请第2010-232386号并要求享有该申请的优先权，其全部内容通过援引合并于此。

技术领域

本发明涉及一种电子设备及其制造方法、以及收发装置。

背景技术

近年来，在雷达、卫星通信等的使用中用到了高功率、高效率并且小型的射频装置和包括该装置的收发模块。某些装置和收发模块根据情况要管理数百瓦的功率。

在当前的雷达系统中，构建用于在空间上控制雷达波束的、包括并行排列的数百个到数千个收发模块的相控阵系统(phased array system)很是重要。

因此，优选要提高每个收发模块的性能并减小其尺寸。为了实现这种收发模块，存在这样一种技术，其将构成收发模块的多个元件形成为单片微波集成电路(MMIC)芯片并在多层线路板上安装该MMIC芯片。

相关技术的示例在H.Hommel等人所著的于IEEE MTT-S的国际微波论坛摘要(International Microwave Symposium digest)2005年第3卷第1449-1452页发表的“机载有源相控阵雷达系统的现状及未来趋势(Current Status of Airborne Active Phased Array(AESA)Radar Systems and Future Trends)”一文中公开。

对于例如10GHz左右的雷达频带和数瓦的功率水平的射频装置以及包括该装置的收发模块，还没有遇到过任何难题。近来朝向更高功率、更高效率、以及尺寸减小的趋势突出了如下难题。

为了实现高功率、高效率以及小型的射频装置和包括该装置的收发模块，可使用宽带间隙半导体材料(如氮化镓(GaN))的MMIC芯片形式的高功率放大器(HPA)(在下文中称为“HPA-MMIC芯片”)。

这种HPA-MMIC芯片会产生相当大的热量。因此，为了散热，可在多层线路板100中对金属台(metal stage)设置示出为101的开口(在下文中称为“金属台开口”)，金属台(传热器)102可布置在金属台开口101中，并且HPA-MMIC芯片103可布置在金属台102上，如图14所示。

遗憾地是，由于金属台102的热阻(thermal resistance)高，所以难于防止HPA-MMIC芯片103的温度升高。

尤其在考虑到晶体结构和散热性将HPA-MMIC芯片安装在高导热基板(如碳化硅(SiC)基板)上的情况下，散热路径趋向于在面内方向(横向方向)上展开。因此，金属台的厚度助长了热阻的增加。不利地，金属台不足以用作传热器。

尽管上文已经描述了与使用HPA构建射频装置和包括该装置的收发模块的情况相关的难题，但是难题不限于这种情况。使用产生热的半导体装置构建电子设备的情况需要解决类似难题。

发明内容

根据实施例的一个方面，一种电子设备包括：金属基座；线路板，布置在所述金属基座上，所述线路板包括开口及互连；金属台，布置在所述开口中，所述金属台用作接地线；以及半导体装置，布置在所述金属台上，其中所述金属台面对所述金属基座的端表面的面积大于所述金属台面对所述半导体装置的端表面的面积。

至少通过尤其在权利要求中指出的部件、特征及组合，将实现或达到本发明的目的和优点。

要理解，前述的一般说明和下述的细节说明均为示例性和说明性的而并非对权利要求所要求保护的本发明的限制。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的收发装置的示意性剖视图；

图2为根据第一实施例的收发装置中所包括的金属台的示意性平面图；

图3为根据第一实施例的收发装置的电路的示意性方框图；

图4为示出根据第一实施例的收发装置的整体结构的示意图；

图5A为示出砷化镓(GaAs)基板上的HPA-MMIC芯片的散热状态的视图；

图5B为示出SiC基板上的HPA-MMIC芯片的散热状态的视图；

图6A-图6K为阐示制造根据第一实施例的收发装置的方法的示意性剖视图；

图7A为用于验证根据第一实施例的收发装置的热效应的简化模型的透视图；

图7B为图7A的简化模型的剖视图；

图7C为根据第一实施例的比较示例的简化模型的透视图；

图7D为图7C的简化模型的剖视图；