具有集成电流路径的射频放大器输出电路装置及其制造方法制造方法及图纸

装置包括多个陶瓷电容器和电流路径结构。第一陶瓷电容器包括在第一和第二电极之间的第一陶瓷材料。第二陶瓷电容器包括在第三和第四电极之间的第二陶瓷材料。所述第二陶瓷材料具有高于所述第一陶瓷材料的Q。所述电流路径结构包括定位在所述第一和第二陶瓷材料之间的横向导体，以及从所述横向导体的第一和第二端延伸到装置表面的第一和第二垂直导体。所述装置可耦合到封装射频放大器装置的基板，所述封装射频放大器装置还包括晶体管。举例来说，所述装置可形成耦合在所述晶体管的电流载送终端与所述射频放大器装置的输出导线之间的输出阻抗匹配电路的部分。

【技术实现步骤摘要】

本文中描述的标的物的实施例大体上涉及封装半导体装置，且更确切地说涉及包括阻抗匹配电路的封装射频(radio frequency，RF)半导体装置。
技术介绍
大功率射频(radio frequency，RF)晶体管装置常用于射频通信基础设施放大器中。这些射频晶体管装置通常包括一个或多个输入导线、一个或多个输出导线、一个或多个晶体管、一个或多个偏置导线以及将导线耦合到晶体管的各种接合线。在一些情况下，输入和输出电路也可以包含在包含装置的晶体管的相同封装内。更确切地说，封装内输入电路(例如，包括输入阻抗匹配电路)可以耦合在装置的输入导线与晶体管的控制终端(例如，栅极)之间，并且封装内输出电路(例如，包括输出阻抗匹配电路)可以耦合在晶体管的导电终端(例如，漏极)与装置的输出导线之间。瞬时信号带宽(Instantaneous signal bandwidth，ISBW)正变成射频通信基础设施放大器的主要需求，因此用于包括于此类放大器中的大功率射频晶体管装置。除阻抗匹配电路之外，射频装置的输出电路还可以包括基带去耦电路，该基带去耦电路被配置成提供低至封包频率的射频接地。一般而言，装置的ISBW受到低频谐振(low frequency resonance，LFR)的限制，该低频谐振由装置的偏置馈送与此种基带去耦电路的组件之间的交互引起。近年来，已经研发出具有在大约450兆赫(MHz)或更小的范围内的受限LFR的射频晶体管装置，该射频晶体管装置支持在大约150MHz或更小的范围内的ISBW。虽然这些装置足够用于一些应用程序，但是对较宽射频带宽放大器的需求不断增加。因此，需要大
功率射频晶体管装置，该大功率射频晶体管装置包括能够有更高LFR和ISBW的输出电路，该大功率射频晶体管装置支持此类较宽射频带宽放大器。
技术实现思路
本专利技术提供一种一种装置，包括：第一和第二平行相对表面；第一和第二平行相对侧面，所述第一和第二平行相对侧面在所述第一和第二表面之间延伸；第一陶瓷电容器，所述第一陶瓷电容器由第一堆叠形成，所述第一堆叠包括第一电极、第二电极和在所述第一和第二电极之间的至少一个第一陶瓷层，其中所述至少一个第一陶瓷层由具有第一品质因数的第一陶瓷材料形成，并且所述第一和第二电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；第二陶瓷电容器，所述第二陶瓷电容器由第二堆叠形成，所述第二堆叠包括第三电极、第四电极和在所述第三和第四电极之间的至少一个第二陶瓷层，其中所述至少一个第二陶瓷层由具有第二品质因数的第二陶瓷材料形成，其中所述第二品质因数高于所述第一品质因数，并且所述第三和第四电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；以及导电路径结构，所述导电路径结构包括：横向导体；接近于所述装置的所述第一侧面的第一垂直导体；以及接近于所述装置的所述第二侧面的第二垂直导体，其中所述横向导体与所述装置的所述第一和第二表面平行，并且定位在所述第一和第二陶瓷层之间，所述第一垂直导体从所述横向导体的第一端延伸到所述装置的所述第一表面，并且所述第二垂直导体从所述横向导体的第二端延伸到所述装置的所述第一表面。附图说明可结合以下图式考虑，通过参考具体实施方式和权利要求书获得标的物的较完整理解，图式中类似附图标记遍及各图指代相似元件。图1是根据实例实施例的具有输入和输出电路的射频放大器的示意
图；图2是根据实例实施例的体现图1的电路的封装射频放大器装置的实例的俯视图；图3是沿着线3-3截取的图2的射频放大器装置的截面侧视图；图4是根据另一实例实施例的具有输入和输出电路的射频放大器的示意图；图5是根据实例实施例的体现图4的电路的封装射频放大器装置的实例的俯视图；图6是沿着线6-6截取的图5的射频放大器装置的截面侧视图；图7是根据实例实施例的包括输出电路的多个电容器的多介电陶瓷装置的实例的俯视图；图8是沿着线8-8截取的图7的多介电陶瓷装置的截面侧视图；图9是沿着线9-9截取的图7的多介电陶瓷装置的截面侧视图；图10是根据另一实例实施例的包括输出电路的多个电容器的多介电陶瓷装置的实例的俯视图；图11是沿着线11-11截取的图10的多介电陶瓷装置的截面侧视图；图12是根据实例实施例的制造具有多介电陶瓷装置的封装射频装置的方法的流程图；以及图13是根据实施例的将用于不含电流路径结构的装置的跨越一系列频率的装置损耗与用于具有电流路径结构的装置的跨越一系列频率的装置损耗相比较的图表。具体实施方式常规的射频放大器装置包括：有源装置(例如，晶体管)；输入阻抗匹配电路，该输入阻抗匹配电路耦合在到射频放大器装置的输入端与到有源装置的输入端之间；以及输出电路(包括输出阻抗匹配电路)，该输出电路耦合在有源装置的输出端与射频放大器装置的输出端之间。本文中论述的射频放大器装置的实施例还包括输出电路中的基带去耦电路，该基带去耦电路被配置成提供低至封包频率的射频接地。这些射频放大器装置实施例包括输出电路组件，该输出电路组件可支持与使用常规组
件可实现的射频带宽放大器相比较宽的射频带宽放大器，同时满足各种性能要求和其它标准。举例来说，假定低频谐振(low frequency resonance，LFR)与瞬时信号带宽(instantaneous signal bandwidth，ISBW)的比率为3∶1，实施例可实现以200兆赫(MHz)或高于ISBW的信号的传输，其对应于近似600MHz或更大的较低LFR。在其它情况下，取决于用于线性化的系统(例如，数字预失真(digital pre-distortion，DPD)系统)，LFR与ISBW的比率可以在2.4∶1到5∶1的范围内。在各种实施例中，具有相对较大电容值的基带去耦电路用于实现增大的LFR(且因此实现增大的ISBW)，该基带去耦电路在本文中被称作封包电容或“Cenv”。根据实施例，Cenv被实施为具有高电容值的陶瓷电容器，该高电容值具有相对较小的形式因子。根据另一实施例，Cenv可以与输出电路的一个或多个其它陶瓷电容器耦合(例如，共同烧结)。在此种实施例中，Cenv包括相对低品质因数(Q)(例如，高介电常数)、陶瓷电容器的电极之间的陶瓷材料，并且其它陶瓷电容器包括该陶瓷电容器的电极之间的相对较高的Q(例如，低介电常数)的陶瓷材料。换句话说，基带去耦电路和输出阻抗匹配电路的电容器是在陶瓷装置(在本文中被称作“多介电陶瓷装置”)中实施的，该陶瓷装置包括：一个或多个第一电容器，该第一电容器在具有第一Q的介电材料中实施；以及一个或多个第二电容器，该第二电容器在具有不同Q的介电材料中实施。实施例还包括：封装射频晶体管装置，该封装射频晶体管包括此类多介电陶瓷装置；以及射频放大器，该射频放大器包括此类封装射频晶体管装置。在常规的大功率射频晶体管装置中，晶体管和输出电路的组件安装在导电基本或凸缘上，并且晶体管与输出导线之间的正向电流穿过晶体管与输出导线之间的接合线载送。另一方面，反向电流在跨越导电基板的表面的相反方向上载送。在此配置中，涡电流在操作期间在正向电流载送接合线与反向电流载送基板表面之间的空间中发展。在这些涡电流通过位于正向与反向电流路径之间的低Q材料(例如，高介电常数材料)的装置中，装置可在载波频率下体验通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征在于，包括：第一和第二平行相对表面；第一和第二平行相对侧面，所述第一和第二平行相对侧面在所述第一和第二表面之间延伸；第一陶瓷电容器，所述第一陶瓷电容器由第一堆叠形成，所述第一堆叠包括第一电极、第二电极和在所述第一和第二电极之间的至少一个第一陶瓷层，其中所述至少一个第一陶瓷层由具有第一品质因数的第一陶瓷材料形成，并且所述第一和第二电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；第二陶瓷电容器，所述第二陶瓷电容器由第二堆叠形成，所述第二堆叠包括第三电极、第四电极和在所述第三和第四电极之间的至少一个第二陶瓷层，其中所述至少一个第二陶瓷层由具有第二品质因数的第二陶瓷材料形成，其中所述第二品质因数高于所述第一品质因数，并且所述第三和第四电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；以及导电路径结构，所述导电路径结构包括：横向导体；接近于所述装置的所述第一侧面的第一垂直导体；以及接近于所述装置的所述第二侧面的第二垂直导体，其中所述横向导体与所述装置的所述第一和第二表面平行，并且定位在所述第一和第二陶瓷层之间，所述第一垂直导体从所述横向导体的第一端延伸到所述装置的所述第一表面，并且所述第二垂直导体从所述横向导体的第二端延伸到所述装置的所述第一表面。...

【技术特征摘要】
2015.05.22 IB PCT/IB2015/0009631.一种装置，其特征在于，包括：第一和第二平行相对表面；第一和第二平行相对侧面，所述第一和第二平行相对侧面在所述第一和第二表面之间延伸；第一陶瓷电容器，所述第一陶瓷电容器由第一堆叠形成，所述第一堆叠包括第一电极、第二电极和在所述第一和第二电极之间的至少一个第一陶瓷层，其中所述至少一个第一陶瓷层由具有第一品质因数的第一陶瓷材料形成，并且所述第一和第二电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；第二陶瓷电容器，所述第二陶瓷电容器由第二堆叠形成，所述第二堆叠包括第三电极、第四电极和在所述第三和第四电极之间的至少一个第二陶瓷层，其中所述至少一个第二陶瓷层由具有第二品质因数的第二陶瓷材料形成，其中所述第二品质因数高于所述第一品质因数，并且所述第三和第四电极与所述装置的所述第一和第二表面平行；以及导电路径结构，所述导电路径结构包括：横向导体；接近于所述装置的所述第一侧面的第一垂直导体；以及接近于所述装置的所述第二侧面的第二垂直导体，其中所述横向导体与所述装置的所述第一和第二表面平行，并且定位在所述第一和第二陶瓷层之间，所述第一垂直导体从所述横向导体的第一端延伸到所述装置的所述第一表面，并且所述第二垂直导体从所述横向导体的第二端延伸到所述装置的所述第一表面。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二陶瓷材料、所述第一、第二、第三和第四电极以及所述横向导体一起共同烧结以形成单片装置。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：所述装置的所述第一表面上的导电层，其中所述导电层形成接地节点的一部分并且被配置成附接到基板，其中所述第一和第二垂直导体跨越所述至少一个第一陶瓷层从所述横向导体延伸到所述装置的所述第一表面，并且所述第一和第二垂直导体电耦合到所述导电层。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：第一接触垫，所述第一接触垫暴露在所述装置的所述第一表面处并且接近于所述装置的所述第一侧面，其中所述第一接触垫被配置成支持第一接合线到所述第一接触垫的附接；以及第二接触垫，所述第二接触垫暴露在所述装置的所述第一表面处并且接近于所述装置的所述第二侧面，其中所述第二接触垫被配置成支持第二接合线到所述第二接触垫的附接，其中所述第一和第二垂直导体跨越所述至少一个第二陶瓷层从所述横向导体延伸到所述装置的所述第一表面，其中所述第一垂直导体电耦合到所述第一接触垫，并且所述第二垂直导体电耦合到所述第二接触垫。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，进一步包括：所述装置的所述第一表面上的第一导电层，其中所述第一导电层被配置成充当导体背衬传输线路的接地电极板，并且所述第三电极和所述横向导体是被配置成在所述导体背衬传输线路中载送正向电流的相同导电元件。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一垂直导体包括接近于所述装置的所述第一侧面的多个第一导电通孔；以及所述第二垂直导体包括接近于所述装置的所述第二侧面的多个第二导电通孔。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一垂直导体包括耦合到所述装置的所述第一侧面的导电材料；以及所述第二垂直导体包括耦合到所述装置的所述第二侧面的导电材料。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二电极和所述第四电极耦合电耦合到所述装置的接地节点。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一电极和所述第三电极耦合电耦合到所述装置的射频(RF)冷点节点。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括：电感器，所述电感器在所述射频冷点节点与所述接地节点之间与所述第一陶瓷电容器串联耦合；以及电阻器，所述电阻器在所述射频冷点节点与所述接地节点之间与所述电感器和所述第一陶瓷电容器串联耦合。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电感器包括：多层陶瓷电感器，所述多层陶瓷电感器由多个串联耦合电感器区段形成，所述多个串联耦合电感器区段由通过所述第二陶瓷材料彼此分离的多个导电层形成，其中所述多层陶瓷电感器的第一终端电耦合到所述第一电极，并且所述多层陶瓷电感器的第二终端电耦合到所述第三电极。12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电阻器选自厚膜电阻器、薄膜电阻器和离散电阻器。13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：第三陶瓷电容器，其中所述第三陶瓷电容器由第五电极板、第六电极板以及在所述第五和第六电极板之间的第三陶瓷层形成，其中所述第三陶瓷层由所述第二陶瓷材料形成。14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一陶瓷材料具有在300到2000的范围内的第一介电常数，并且所述第二陶瓷材料具有在10到200范围内的第二介电常数。15.一种封装的射频(RF)放大器装置，其特征在于，包括：装置基板，所述装置基板包括电压参考平面；输入引线，所述输入引线耦合到所述装置基板；输出引线，所述输出引线耦合到所述装置基板；晶体管，所述晶体管耦合到所述装置基板，所述晶体管具有控制终端、第一电流载送终端以及第二电流载送终端，其中所述控制终端电耦合到所述输入引线；第一输出阻抗匹配电路，所述第一输出阻抗匹配电路耦合到所述装置基板并且电耦合在所述第一电流载送终端与所述输出引线之间，其中所述第一输出阻抗匹配电路包括多介电陶瓷装置，所述多介电陶瓷装置包括第一和第二平行相对表面，第一和第二平行相对侧面，所述第一和第二平行相对侧面在所述第一和第二表面之间延伸，第一陶瓷电容器，所述第一陶瓷电容器由第一堆叠形成，所述第一堆叠包括第一电极、第二电极和在所述第一和第二电极之间的至少一个第一陶瓷层，其中所述至少一个第一陶瓷层由具有第一品质因数...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·沃茨，杰弗里·K·琼斯，朱宁，尤里·V·沃洛希纳，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US