低成本性能优异的无埋块RF功率放大器制造技术

技术编号:17396669 阅读:58 留言:0更新日期:2018-03-04 22:31
公开了功率放大器组件和构件。根据一些实施例,提供了一种功率放大器组件(10),其包括功率放大器(12),功率放大器具有带有栅极接触表面的栅极引线(14)、带有漏极接触表面的漏极引线(13),以及具有长度和宽度的源极接触表面(15)。延伸散热片(11)相靠源极接触表面安装,以将热传导离开(18)表面且延伸源极的电路径。延伸散热片至少具有大于源极接触表面的长度的长度。

Low cost performance RF power amplifier without buried block

The power amplifier components and components are disclosed. According to some embodiments, a power amplifier module is provided (10), including power amplifier, power amplifier (12) having a gate lead with a gate contact surface (14) and a drain contact electrode surface leakage (13), and has the length and the width of the source electrode contact surface (15). The extended radiator (11) is installed on the source contact surface to remove the heat from the (18) surface and extend the circuit diameter of the source. The extended fin has at least a length greater than the length of the contact surface of the source.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低成本性能优异的无埋块RF功率放大器
本公开涉及功率放大器,并且尤其涉及功率放大器的安装。
技术介绍
RF和其它高频(HF)功率放大器(PA)是用于将低功率RF信号转变成大功率的较大RF信号的半导体放大器的类型,典型地用于驱动传送器的天线。PA由安装在半导体封装内以形成PA模块的一个或多个功率晶体管构成。在本说明书中,PA模块将简单地称为PA。PA晶体管通过从电源(源极)取得能量且控制输出来匹配输入信号形状(栅极)但具有较大振幅,以增大输出信号(漏极)的功率。PA输出功率范围从低于一瓦到几百瓦。方法用于集成局部热移除系统,诸如将冷却元件结合到HF电路板上。发现此类局部热移除系统是通常由铜制成的金属埋块(coin)的形式。金属埋块可从构件快速地移除热,但导致更复杂的PCB制造工艺。PA效率是它将供应的功率转化成输送至天线的输出信号功率的能力的量度。未转化成有用输出信号的功率作为热被耗散。典型的PA性能因素包括:输出功率、增益、线性度、稳定性、电压偏压、功率效率和耐受性。PA解决方案的性能主要由以下确定:(1)与源极的电连接的质量,(2)漏极侧电阻抗的可重复性,以及(3)有效耗散由PA产生的大量热的能力。图1和2分别示出了功率放大器模块4的透视图和顶视图。典型的PA模块具有漏极1、栅极2和源极连接。源极具有穿过散热片的底侧的电连接,且热路径3在PA模块4的底座与散热片5的底侧之间。散热片5是包层或复合金属材料以匹配热膨胀且改善至PA半导体管芯的热/电传导性。图3示出了安装在PCB上且使用底侧热冷却9a和电连接9b的已知功率放大器4的截面视图。目前的PA解决方案使用穿过定制的印刷电路板(PCB)的底侧电连接和热连接。(多个)金属埋块6a加工和嵌入或附接到PCB8a和8b上。PA散热片5的底侧使用浆料(未示出)物理地附接到PCB中的埋块6a上。PA模块4的内部截面为了清楚起见未示出,但由具有包层金属Cu/CuMo/Cu散热片5的陶瓷空气腔封装构成。功率晶体管和输入/输出电容器是直接结合在散热片上且线结合来产生电连接的管芯。PCB由两个节段构成:(1)RFPCB7a和7b,其载有RF信号,以及(2)非RFPCB8a和8b。使用了循路的腔和腔壁镀(plating)。RFPCB典型是以RF材料和以底侧上的RFGND制造的两层微带设计。图4为已知设计的物场图,示出了埋块用于导电和导热两者。当前的PA解决方案由于成本、成品率和可靠性问题而是不适合的。由于埋块制造以及产生用于RF连接到PCB地极(ground)平面的腔镀所需的添加或重复的工艺步骤,埋块使PCB制造复杂化。添加或重复的工艺步骤增加了PCB制造成本、延长了PCB制造循环时间,且对于频带变化而影响新产品上市时间(TTM)。此外,电连接的质量不理想。PA放置中的制造变化和PA与埋块的附接质量改变PA性能,从而不利地影响制造成品率。当前的PA解决方案存在技术矛盾;如果使用PCB埋块,则达到适合的PA性能,但PCB制造困难、冗长且成本高。如果不使用PCB埋块,则PCB制造是标准、快速且节省成本的,但PA性能不足。
技术实现思路
一些实施例包括功率放大器组件。根据一些实施例,提供了一种功率放大器组件,其包括功率放大器和延伸散热片(extendedheatslug)。功率放大器具有带有栅极接触表面的栅极引线、带有漏极接触表面的漏极引线和源极接触表面,源极接触表面具有长度和宽度。功率放大器具有相靠源极接触表面安装的延伸散热片,以将热传导离开表面且延伸源极的电路径,延伸散热片至少具有大于源极接触表面的长度的长度。根据该方面,在一些实施例中,延伸散热片具有显著大于表面宽度的宽度。在一些实施例中,延伸超过源极接触表面的宽度和长度的散热片的一部分与栅极和漏极引线接触表面形成用于接收射频(RF)印刷电路板(PCB)的空间。在一些实施例中,延伸散热片附连到管芯上而没有介入的埋块。在一些实施例中,散热片包括槽口。在这些实施例中的一些中,槽口是U形。在一些实施例中,散热片具有多层,其中至少一层是Cu,且另一层是CuMo。在一些实施例中,存在两个Cu层,且CuMo层夹在两个Cu层之间。在一些实施例中,功率放大器组件与RFPCB之间的电接触在RFPCB夹在漏极和栅极接触表面与延伸散热片之间时产生。在一些实施例中,电接触构造和热接触构造在延伸散热片的水平轴线和竖直轴线两者上是正交的。在一些实施例中,当栅极接触表面、漏极接触表面和延伸散热片与RF印刷电路板的预定接触区域匹配时,在功率放大器组件与RFPCB之间产生电路径。在一些实施例中,接触区域包括RFPCB的上接触表面和下接触表面。根据另一个方面,一些实施例包括功率放大器组件。在一些实施例中,功率放大器具有壳体、带有延伸离开所述壳体的第一端的栅极接触表面的栅极引线、带有延伸离开与第一端相对的壳体的第二端的漏极接触表面的漏极引线和壳体下方的源极接触表面,源极接触表面具有长度和宽度。在一些实施例中,功率放大器组件具有相靠源极接触表面安装的延伸散热片,以将热传导离开源极接触表面且延伸源极的电路径,延伸散热片至少具有大于源极接触表面的长度的长度。根据另一个方面,一些实施例包括一种用于制造功率放大器组件的方法。在一些实施例中,一种方法包括将功率放大器的源极表面粘合到具有大于源极表面的大小的延伸散热片;以及将延伸散热片附连到功率放大器组件的壳体上。根据另一个方面,一些实施例包括与功率放大器PA、管芯和印刷电路板PCB一起使用的延伸散热片,其中延伸散热片是包层和复合材料中的一种。包层和复合材料中的一种构造成匹配PA管芯的热膨胀且提供电传导性和热传导性。顶部构造成电连接到PCB上的射频地极上。底部构造成热连接到金属壳体上。根据另一个方面,电连接构造和热连接构造在延伸散热片的水平轴线和竖直轴线两者上是正交的。附图说明通过在连同附图考虑时参照以下详细描述,将更容易理解本实施例及其附随优点和特征的更完整的理解,其中:图1为已知功率放大器模块的透视图;图2为已知功率放大器模块的顶视图;图3为已知功率放大器组件的截面视图;图4为已知功率放大器组件的物场图;图5为如本文所述的功率放大器组件的物场图;图6为如本文所述的功率放大器组件的另一个物场图;图7a,7b和7c是具有如本文所述的延伸散热片的功率放大器模块的顶视图、侧视图和端视图;图8为根据一个实施例的具有延伸散热片的功率放大器组件的截面视图;图9为根据图8的实施例的具有延伸散热片的功率放大器组件的顶视图的示图;以及图10a,10b和10c是根据另一个实施例的具有延伸散热片的功率放大器模块的顶视图、侧视图和端视图。具体实施方式在详细描述根据本公开的示例性实施例之前,应注意的是,实施例主要在于关于无埋块(coinless)RF功率放大器的设备构件和工艺步骤的组合。因此,系统和方法构件在适当情况下通过附图中的常规符号来呈现,从而仅示出与本公开的实施例的理解相关的那些特定细节,以免由受益于本文描述的本领域普通技术人员容易理解的细节而使本公开模糊。如本文使用的,相关用语如"第一"和"第二"、"顶部"和"底部"等可仅用于将一个实体或元件与另一个实体或元件区分开,而不必要求或隐含此类实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序本文档来自技高网
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低成本性能优异的无埋块RF功率放大器

【技术保护点】
一种功率放大器组件,包括:功率放大器,其具有带有栅极接触表面的栅极引线、带有漏极接触表面的漏极引线和源极接触表面,所述源极接触表面具有长度和宽度;以及相靠所述源极接触表面安装的延伸散热片,用于将热传导离开所述表面且延伸所述源极的电路径,所述延伸散热片至少具有大于所述源极接触表面的长度的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 US 62/1829191.一种功率放大器组件,包括:功率放大器,其具有带有栅极接触表面的栅极引线、带有漏极接触表面的漏极引线和源极接触表面,所述源极接触表面具有长度和宽度;以及相靠所述源极接触表面安装的延伸散热片,用于将热传导离开所述表面且延伸所述源极的电路径,所述延伸散热片至少具有大于所述源极接触表面的长度的长度。2.根据权利要求1所述的功率放大器组件,其特征在于,所述延伸散热片具有显著大于所述源极接触表面的宽度的宽度。3.根据权利要求2所述的功率放大器组件,其特征在于,所述延伸散热片具有显著大于所述源极接触表面的长度的长度。4.根据权利要求3所述的功率放大器组件,其特征在于,延伸超过所述源极接触表面的宽度和长度的所述散热片的一部分与所述栅极和漏极引线接触表面形成用于接收射频(RF)印刷电路板(PCB)的空间。5.根据权利要求4所述的功率放大器组件,其特征在于,所述空间具有等同于所述RFPCB的厚度的宽度。6.根据权利要求4所述的功率放大器组件,其特征在于,所述延伸散热片附连到铸件上而没有介入的埋块。7.根据权利要求5所述的功率放大器组件,其特征在于,当所述栅极接触表面、漏极接触表面和所述延伸散热片与所述RF印刷电路板的预定接触区域匹配时,在所述功率放大器组件与所述RFPCB之间产生电路径。8.根据权利要求7所述的功率放大器组件,其特征在于,所述栅极接触表面和所述漏极接触表面在所述栅极引线和所述漏极引线下方,且所述源极接触表面由于所述散热片延伸超过所述源极接触表面的宽度和长度而延伸。9.根据权利要求7所述的功率放大器组件,其特征在于,所述接触区域包括所述RFPCB的上接触表面和下接触表面。10.根据权利要求8所述的功率放大器组件,其特征在于,在所述功率放大器组件与所述RF印刷电路板之间的所述电接触当所述RFPCB夹在所述漏极和栅极接触表面与所述延伸散热片之间时产生。11.根据权利要求1所述的功率放大器组件,其特征在于,所述散热片包括槽口。12.根据权利要求11所述的功率放大器组件,其特征在于,所述槽口是U形的。13.根据权利要求1所述的功率放大器组件,其特征在于,所述散热片具有多层,其中至少一层是...

【专利技术属性】
技术研发人员:R斯姆普森R内林格M劳亚布希
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

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