[发明专利]RF返回电流损耗降低的功率放大器

说明书

本发明涉及一种射频RF功率放大器封装和包括该射频RF功率放大器封装的电子设备。该RF功率放大器封装包括RF功率晶体管。根据本发明，RF功率晶体管的每一个输入引脚在封装的输入侧与输入键合焊盘之间的区域中的物理延伸比在输入键合焊盘与封装的输出侧之间的区域中的物理延伸大；和/或每个输出引脚在输出键合焊盘与封装的输出侧之间的区域中的物理延伸比在封装的输入侧与输出键合焊盘之间的区域中的物理延伸大。

技术领域

本发明涉及一种射频RF功率放大器封装并且涉及包括该射频RF功率放大器封装的电子设备。

背景技术

RF功率放大器封装通常用于移动通信的基站中。在这些封装中，一个或多个RF功率晶体管被布置在铜基基板上。引线位于封装的相对端，以使得信号能够进入和离开封装。这些引线通过诸如陶瓷环或固化的模制塑料的分离构件与基板间隔开。

RF功率放大器封装通常具有几个参数，这样的参数的示例为功率增加效率和增益。这些参数受信号在被RF功率晶体管放大后所经历的损耗的强烈影响。

众所周知，与RF返回电流相关的损耗对增益和效率两者都具有不可忽略的影响。这些损耗与输入信号，即被馈送到RF功率晶体管的输入端的信号，和输出信号，即由RF功率晶体管输出的信号，两者都是相关的。

US 2018/047656A1公开了如权利要求1的前序部分所定义的RF功率放大器封装。

发明内容

本发明的目的是通过降低与RF返回电流相关的损耗来提供对RF功率放大器封装的增益和效率进行改进。

根据本发明，上述目的通过根据权利要求1的RF功率放大器封装来实现，该封装包括半导体管芯，该半导体管芯包括RF功率晶体管。RF功率晶体管包括输出键合焊盘，输入键合焊盘，连接到输入键合焊盘的多个输入引脚，连接到输出键合焊盘的多个输出引脚，以及多个屏蔽件，每个屏蔽件被布置在相应的输入引脚和输出引脚之间并与相应的输入引脚和输出引脚一起延伸，其中，屏蔽件连接到RF功率晶体管的接地端子。屏蔽件通常用于RF功率晶体管中，并允许增加RF功率晶体管的输入端和输出端之间的最大电压。该输入引脚，输出引脚和屏蔽件均使用多个金属层的金属层堆叠形成，其中上金属层的厚度大于下金属层的厚度。

RF功率晶体管可以包括例如场效应晶体管FET，例如GaN基FET或Si基LDMOS晶体管。这些晶体管均具有作为输入的栅极，作为输出端的漏极，和作为接地端子的源极。

根据本发明的RF功率放大器封装还包括布置在封装的输入侧的输入引线和布置在封装的输出侧的输出引线。第一键合线连接件从输入键合焊盘向封装的输入侧延伸，并且将输入键合焊盘直接或间接连接至输入引线。类似地，第二键合线连接件从输出键合焊盘向封装的输出侧延伸，并且将输出键合焊盘直接或间接连接至输出引线。

根据本发明，封装的特征在于，每个输入引脚在封装的输入侧和输入键合焊盘之间的区域中的物理延伸比在输入键合焊盘和封装的输出侧之间的区域中的物理延伸大，和/或封装的特征在于，每个输出引脚在输出键合焊盘和封装的输出侧之间的区域中的物理延伸比在封装输入侧和输出键合焊盘之间的区域中的物理延伸大。

申请人发现，在现有技术的器件中，大部分RF返回电流没有在实现引脚和屏蔽件的上金属层中流动。因此，其与RF返回电流相关的损耗高于在RF返回电流流过较厚的上部金属层的情况中的损耗。

为了解决上述问题，本发明提出改变用于将要放大的信号从输入引线承载到输入键合焊盘的键合线的位置，和/或改变用于将放大的信号从输出键合焊盘承载到输出引线的键合线的位置。更特别地，尽管在现有技术的设备中这些键合线没有或几乎不在RF功率晶体管上方延伸，但是本发明提出有意地在RF功率晶体管和这些键合线之间引入电磁耦合，以将RF返回电流向上拉向更高且较厚的金属层。