一种微波功率晶体管内匹配网络及其制造方法技术

技术编号:6941844 阅读:341 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种微波功率晶体管内匹配网络及其制造方法,所述微波功率晶体管内匹配网络包括内匹配MOM电容、下电极引出线(5)、第一上电极引出线(6)、第二上电极引出线(7);所述MOM电容下电极引出线(5)从下电极的光刻露出的上表面(4)引出,其另一端接管芯(8)晶体管的接地引脚。本发明专利技术的优点在于缩短了下电极引出线的长度,提高了内匹配晶体管的性能;简化了内匹配功率晶体管的制造工艺,降低了工艺难度;提高了管壳利用率,缩短了研制周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于半导体微电子设计制造领域。
技术介绍
微波大功率晶体管由于工作频率高,管芯面积大,寄生参量影响严重,管芯的输入、输出阻抗比较低,若直接与特性阻抗为50欧姆的微波系统连接,由于阻抗严重不匹配, 将导致晶体管无法实现大功率输出,使得晶体管的性能无法充分发挥。采用内匹配网络来对管芯的输入、输出阻抗进行提升(变换)并减少寄生参量的影响,是实现微波功率晶体管大功率输出的一种有效途径。内匹配电容质量的好坏,对晶体管整体性能和成品率有着非常重要的影响。为避免内匹配电容的微波损耗,对于工作频率比较高的内匹配晶体管,常采用MOM (金属一氧化层一金属)内匹配电容。若MOM内匹配电容不合适或有问题,更换起来要十分小心,稍有不当,便会造成整个内匹配器件报废,不但管芯浪费,而且管壳也随之报废,造成器件总体成本的上升。单靠手工操作人员细心操作来避免这一问题的出现,难度很大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是技术方案一(本专利技术的微波功率晶体管内匹配网络的技术方案) 一种微波功率晶体管内匹配网络,其特征在于包括由下电极、氧化介质层和上电极组成的内匹配MOM电容、下电极引出线、用作第一匹配电感Ll的第一上电极引出线、用作第二匹配电感L2的第二上电极引出线;所述内匹配MOM电容的下电极比其氧化介质层宽;所述 MOM电容的下电极引出线从光刻露出的下电极的上表面引出,其另一端接晶体管管芯的接地引脚;所述第一上电极引出线的长度由电感Ll的感抗值决定,其另一端接座的输入引脚;所述第二上电极引出线的长度由电感L2的感抗值决定,其另一端接晶体管管芯的输入引脚。技术方案二 (本专利技术微波功率晶体管内匹配网络制造方法的技术方案) 微波功率晶体管的内匹配网络制造方法,其特征在于所述方法的工艺步骤为a、硅片氧化,形成内匹配MOM电容上下电极之间的氧化介质层;b、在氧化介质层上制作内匹配MOM电容的金属下电极;c、腐蚀硅片;d、在氧化介质层的另一面上制作内匹配MOM电容的金属上电极;e、光刻氧化介质层,将电容下电极的引线由光刻露出的电容下电极的上表面引出;f、将焊料和管芯依次装在管壳底座上,烧结管芯;g、将焊料和内匹配MOM电容依次装在管壳底座上,烧结内匹配MOM电容;h、分别键合所述下电极引出线、第一上电极引出线和第二上电极引出线。内匹配MOM电容容值不合适时,微波功率晶体管的内匹配网络的更换步骤为a、去掉原有内匹配MOM电容上的下电极引出线、第一上电极引出线和第二上电极引出线;b、去掉原有内匹配MOM电容;C、将焊料和新的内匹配MOM电容依次装在管壳底座上,烧结新的内匹配MOM电容; d、分别键合新的内匹配MOM电容的下电极引出线,第一上电极引出线和第二上电极引出线。采用上述技术方案所产生的有益效果在于1、提高了内匹配晶体管的性能微波功率晶体管的频率性能与接地引线电感成反比, 而电感量的大小又与引线的长短有关,引线越长,电感量越大。为保证电容的制造工艺的成品率,电容下电极一般要由具有100微米左右的纯金做支撑保证,采用新的内匹配网络后, 内匹配电容下电极由上表面引出,基极键合引线至少缩短100微米左右,对提高微波内匹配功率器件的频率性能有较大益处。2、简化了内匹配功率晶体管的制造工艺,降低了工艺难度原来烧结完管芯后要键合接地引线,然后再装配烧结输入内匹配电容,此时要稍有不慎,就可能碰断电容处的接地键合引线。本专利技术却是烧结完管芯和内匹配电容后再键合接地引线,根本不存在碰断接地引线的问题,对操作人员的要求明显减轻。3、有利于提高内匹配晶体管的可靠性由于原工艺键合接地引线后,再烧结内匹配电容,烧结电容时焊料容易与已键合的接地金引线形成合金,造成金引线失去延展性变脆,容易断裂。而本专利技术是烧结完管芯和内匹配电容后再键合接地引线,从根本上回避了接地金引线合金的问题,保证了金引线的延展性,对内匹配晶体管的可靠性有利。4、缩短了研制周期原工艺在烧结完输入内匹配电容后,若接地引线断开,晶体管一般就报废了,不但浪费了管壳,还造成良好的晶体管芯片的报废,导致一些该得到的结果得不到。而采用本专利技术后,电容不合适换电容时,只要将输入电容上的引线拔掉,换完电容后,再重新键合接地引线和输入端即可,不会影响管芯的性能,更不会引起管芯与管壳同时报废的局面,能及时抓到实验结果,避免时间、人力、物力、财力的浪费。5、提高了管壳利用率避免了原内匹配工艺在更换电容时,容易碰断接地引线造成无法再键合而使管壳报废。从而提高了管壳利用率,降低了制造成本。附图说明图1为本专利技术的内匹配MOM电容结构示意图2为本专利技术的内匹配器件输入内匹配侧视图(以共基极双极晶体管放大电路为例, 即基极接地);图3为本专利技术的内匹配器件输入内匹配俯视图(以共基极双极晶体管放大电路为例, 即基极接地);图4为本专利技术的等效电路图(以共基极双极晶体管放大电路为例,即基极接地)。1为电容下电极2为氧化介质层 3为将电容上电极4为下电极从其光刻露出的上面引出的位置5下电极引线6为第一上电极引线 7为第二上电极引线 8为晶体管管芯。 具体实施例方式实施例1(本专利技术所述提高管壳利用率的微波功率晶体管内匹配网络的实施例,参见图1-图4)一种提高管壳利用率的微波功率晶体管内匹配网络,其特征在于包括由下电极1、氧化介质层2和上电极3组成的内匹配MOM电容、下电极引出线5、用作第一匹配电感Ll的第一上电极引出线6、用作第二匹配电感L2的第二上电极引出线7 ;所述内匹配MOM电容的下电极1比其氧化介质层2宽;所述MOM电容的下电极引出线5从光刻露出的下电极的上表面4引出,其另一端接晶体管管芯8的接地引脚;所述第一上电极引出线6的长度由电感 Ll的感抗值决定,其另一端接管座的输入引脚;所述第二上电极引出线6的长度由电感L2 的感抗值决定,其另一端接晶体管管芯8的输入引脚。本专利技术的具体实施方式是微波双极共基极内匹配功率晶体管的输入内匹配网络。 未加内匹配网路的晶体管的输入阻抗可等效为一个电感与一个电阻的串联。加入输入内匹配网络后等效电路如图4所示,从EB端看,其输入阻抗变为权利要求1.一种微波功率晶体管内匹配网络,其特征在于包括由下电极(1)、氧化介质层(2) 和上电极(3)组成的内匹配MOM电容、下电极引出线(5)、用作第一匹配电感Ll的第一上电极引出线(6)、用作第二匹配电感L2的第二上电极引出线(7);所述内匹配MOM电容的下电极(1)比其氧化介质层(2)宽;所述MOM电容的下电极引出线(5)从光刻露出的下电极的上表面(4)引出,其另一端接晶体管管芯(8)的接地引脚;所述第一上电极引出线(6)的长度由电感Ll的感抗值决定,其另一端接管座的输入引脚;所述第二上电极引出线(6)的长度由电感L2的感抗值决定,其另一端接晶体管管芯(8)的输入引脚。2.根据权利要求1所述的微波功率晶体管的内匹配网络制造方法,其特征在于所述方法的工艺步骤为a、硅片氧化,形成内匹配MOM电容上下电极之间的氧化介质层(2);b、在氧化介质层上制作内匹配MOM电容的金属下电极(1);c、腐蚀硅片;d、在氧化介质层的另一面上制作内匹配MOM电容的金属上电极(3);e、光刻氧化介质层,将电容下电极的引线由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波功率晶体管内匹配网络,其特征在于:包括由下电极(1)、氧化介质层(2)和上电极(3)组成的内匹配MOM电容、下电极引出线(5)、用作第一匹配电感L1的第一上电极引出线(6)、用作第二匹配电感L2的第二上电极引出线(7);所述内匹配MOM电容的下电极(1)比其氧化介质层(2)宽;所述MOM电容的下电极引出线(5)从光刻露出的下电极的上表面(4)引出,其另一端接晶体管管芯(8)的接地引脚;所述第一上电极引出线(6)的长度由电感L1的感抗值决定,其另一端接管座的输入引脚;所述第二上电极引出线(6)的长度由电感L2的感抗值决定,其另一端接晶体管管芯(8)的输入引脚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:付兴昌霍玉柱潘宏菽
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:发明
国别省市:13

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