高频功率放大器模块及半导体集成电路器件制造技术

本发明专利技术公开了一种高频功率放大器模块和半导体集成电路器件，其显著地提高交叉频带隔离性能而不使用任何滤波电路。在ＲＦ电源模块中设置的半导体芯片的中心部分中从上部向下形成接地线层。该接地线层形成在用于放大不同频带的ＧＳＭ侧晶体管和ＤＣＳ侧晶体管之间的边界上。在接地布线层上以相等的间隔形成芯片电极，且芯片电极的任意一个通过键合线连接到键合电极。在将安装半导体芯片的模块布线板上形成键合电极，且接地布线层连接到键合电极。通过接地布线层和键合引线俘获谐波信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高频信号的滤波技术，更具体地涉及可以有效地应用于除去在半导体芯片的表面上方或其它地方传播的谐波含量的技术。
技术介绍
近年来，蜂窝电话已广泛地用作移动通信的一种主要装置，并且要求它们的功能更加多样化。例如，对于蜂窝电话的高频功率放大器模块的尺寸减小的需求特别迫切，且为了满足该需求，广泛地使用在单个芯片上调节不同频带的通信公式(formulas)如GSM和DCS的这种模块。在单个芯片上调节不同频带的通信公式(formulas)之处从一个频带提供的高频成分影响另一频带，由此严重地使所谓的交叉频带隔离水平降低。为此，在高频功率放大器模块中高频成分泄漏的侧边上的输出匹配电路中提供由PIN二极管和电容器构成的滤波电路，以当一个频带工作时通过过滤高频成分处理该问题。顺便提及，某些这种高频功率放大器在它们的输出匹配电路中具有用于传递不同信号的多个输出侧微分裂(micro-split)线，且通过在输出侧微分裂线之间设置多个地线防止一个输出侧微分裂线和另一个输出侧微分裂线之间的干扰。专利参考文献1日本未审查的专利公开No.2002-141756
技术实现思路
但是，本专利技术人发现用于改进这种高频功率放大器模块中的交叉频带隔离性能的技术涉及下列问题。因此，由于滤波电路由分立部件构成，因此PIN二极管和电容器占据极其大的面积，由此对高频功率放大器模块的尺寸减小形成一个障碍。而且，分立部件的使用意味着相应地增加构成高频功率放大器模块的部件的数目，由此增加高频功率放大器模块的成本。因此，本专利技术的目的是提供一种高频功率放大器模块和半导体集成电路器件，允许除去半导体芯片的表面上方及它附近传播的谐波含量而不使用滤波电路且由此实现交叉频带隔离性能的显著改进。本专利技术的另一目的是提供一种允许改进交叉频带隔离性能的高频功率放大器模块及半导体集成电路器件。从下面结合附图的说明书的描述将使本专利技术的上述及其他目的、以及新颖性特点变得更明显。下面简要地描述本申请中公开的本专利技术的代表性方面。因此，根据本专利技术的高频功率放大器模块包括在半导体芯片上方形成的、用于放大两个不同频带的高频信号的第一和第二功率放大器部分；用于匹配将进入第一和第二功率放大器部分的信号的阻抗的输入匹配电路；用于匹配将从第一和第二功率放大器部分提供的信号的阻抗的输出匹配电路；以及用于在其上安装半导体芯片、输入匹配电路以及输出匹配电路的模块布线板，其中在半导体芯片的主表面上方的第一功率放大器部分和第二功率放大器部分之间形成基准电位区，且该基准电位区经由通孔连接到在半导体芯片的背面上方设置的基准电位层。下面简要地描述本申请公开的本专利技术的其他方面。根据本专利技术，还提供了一种半导体集成电路器件，该器件具有用于放大两个不同频带的高频信号的第一和第二功率放大器部分，设有布置在半导体芯片的主表面上方的第一功率放大器部分和第二功率放大器部分之间的基准电位区，其中该基准电位区经由通孔连接到在半导体芯片的背面上方形成的基准电位层。附图说明图1是本专利技术的实施例1的双频带通信终端的框图。图2示出了图1的双频带通信终端中设置的RF功率模块的模块布线板的布局。图3示出了在图2的RF功率模块中设置的一个晶体管的a-a′截面。图4示出了在图2的RF功率模决中设置的另一个晶体管的b-b′截面。图5示出了在图2的RF功率模块中设置的输出匹配电路的一个实例的电路图。图6示出在本专利技术的实施例2中的RF功率模块中设置的半导体芯片中的凸块的布局。图7示出了当向下面对模块布线板键合时图6的半导体芯片的c-c′截面。图8示出了当向上面对模块布线板键合时图6的半导体芯片的c-c′截面。具体实施例方式图1是本专利技术的实施例1的双频带通信终端的框图；图2示出了图1的双频带通信终端中设置的RF功率模块的模块布线板的布局；图3示出了在图2的RF功率模块中设置的一个晶体管的a-a′截面；图4示出了在图2的RF功率模块中设置的另一个晶体管的b-b′截面；以及图5示出了在图2的RF功率模块中设置的输出匹配电路的一个实例的电路图。在该实施例1中，双频带通信终端1是通信系统，例如可以是蜂窝电话。该双频带通信终端1包括用于发送/接收的天线2、前端模块3、RF线性部分4、APC-IC控制部分5以及基带部分6，如图1所示。用于发送/接收的天线2发送和接收信号波。前端模块3分路由用于发送/接收的天线2接收的高频信号(900MHz/1.8GHz频带)并放大待发送的功率高频信号。RF线性部分4将从麦克风进入的语音信号转变为高频信号。APC-IC控制部分5控制输出信号电平。基带部分6转换接受信号的频率用于语音处理。前端模块3包括分路滤波器7、发送/接收转换开关8和9、滤波器10和11、耦合器12和13、RF功率模块(高频功率放大器模块)14、表面声学器件(SAW)15和16等。由用于发送/接收的天线接收的高频信号(900MHz/1.8GHz频带)进入前端模块3且在被分路滤波器7分路之后，经由发送/接收转换开关8和9以及SAW15和16二者之一进入RF线性部分4中设置的接收器电路。SAW15和16通过利用压电的弹性表面波选择已传播的特定频率的信号作为高频信号。分路滤波器7由通过高频带(DCS频带/1.8GHz)的高通滤波器(HPF)和通过低频带(GSM频带/900MHz)的低通滤波器(LPF)构成，分开双频带的两种频率。由例如PIN二极管构成的发送/接收转换开关8和9通过控制偏压的导通和截至在发送和接收之间转换。经历频率变换之后进入的信号进入基带部分6，并通过基带部分6经历语音处理。从麦克风进入的语音信号通过RF线性部分4转变为高频，并进入前端模块3的RF功率模块14。由两个功率放大器部分14a和14b构成的RF功率模块14执行用于发送/接收的天线2的发送所需的功率放大。功率放大器部分(第二功率放大器部分)14a放大用于DCS频带的高频信号的功率，而功率放大器部分(第一功率放大器部分)14b放大用于GSM频带的高频信号的功率。在该处理中，RF功率模块14根据来自APC-IC控制部分5的控制信号放大功率。APC-IC控制部分5探测来自耦合器12和13的信号，并产生用于保持来自于RF功率模块14的功率恒定的控制信号。耦合器12和13选出并反馈来自RF功率模块14的部分输出。当通过RF功率模块14放大的信号达到用于输出的规定电平时，在通过例如可以由LPF构成的滤波器10和11清除不必要的谐波含量之后，通过发送/接收转换开关8和9以及分路滤波器7将它们提供给用于发送/接收的天线2。图2示出了RF功率模块14的模块布线板的布局。在模块布线板17中设置的芯片安装区中安装半导体芯片18。模块布线板17的左下角布置输入匹配电路19以及在输入匹配电路19之上布置输出匹配电路20。模块布线板17的右下角布置输入匹配电路21以及在输入匹配电路21之上布置输出匹配电路22。这些输入匹配电路19和21以及输出匹配电路20和22旨在优化与待连接的外部电路匹配的阻抗并满足输入/输出性能的要求。在半导体芯片18的左边，从下部向上，布置晶体管T1和T2，在半导体芯片18的右边，从下部向上布置晶体管T3和T4。输入匹配电路19、输出匹配电路20以及晶体管T1和T2构成功率放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频功率放大器模块，包括：在半导体芯片上方形成的、用于放大两个不同频带的高频信号的第一和第二功率放大器部分；用于匹配待进入所述第一和第二功率放大器部分的信号的阻抗的输入匹配电路；用于匹配待从所述第一和第二功率放大 器部分提供的信号的阻抗的输出匹配电路；以及用于在其上方安装所述半导体芯片、所述输入匹配电路以及所述输出匹配电路的模块布线板，其中，在所述半导体芯片的主表面上方的所述第一功率放大器部分和所述第二功率放大器部分之间形成基准电位区 ，以及其中，所述基准电位区通过通孔连接到遍布所述半导体芯片的背面设置的基准电位层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：今井俊，佐佐木聪，中泽克也，安达彻朗，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，日立超大规模集成电路系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]