一种射频功率放大器模块及射频前端模块制造技术

本申请公开了一种射频功率放大器模块及射频前端模块，其中，所述射频功率放大器模块的硅衬底的第一表面用于设置所述控制器的功能结构，所述硅衬底的第二表面具有至少一个凹槽，所述凹槽用于设置异于所述控制器的功能结构制备工艺的开关模块、放大器模块或滤波器模块，这样所述管芯模块的焊盘可以通过设置于所述凹槽内的焊盘及通孔实现与所述控制器的功能结构的连接，有效地利用了所述硅衬底的第二表面，从而避免了现有技术中将用于实现与所述管芯模块连接的焊盘全部设置于所述第一表面而带来的所需硅衬底面积过大，而增加所述射频功率放大器模块的成本的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及射频功率放大器设计
，更具体地说，涉及一种射频功率放大器模块及射频前端模块。
技术介绍
射频功率放大器模块是射频前端模块的一个重要构成部分，如图1所示，所述射频功率放大器模块主要包括控制器Controller、开关模块Switch、滤波器模块Filter和放大器模块PA；其中，所述控制器Controller、开关模块Switch和放大器模块PA为所述射频功率放大器的主要构成部分，所述控制器Controller分别连接所述开关模块Switch和所述放大器模块PA，所述开关模块Switch通过所述滤波器模块Filter与所述放大器模块PA连接。其中，所述开关模块Switch主要基于SOI(Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅)工艺或GaAspHEMT工艺制造；所述控制器Controller主要基于CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺或SOI工艺制造；所述放大器模块PA主要基于GaAs工艺制造。所述滤波器部分主要采用分立电感和电容实现，也可以基于IPD工艺或声表面波(SurfaceAcousticWave，SAW)或体声波(BulkAcousticResonato，BAW)或薄膜体声波(FilmBulkAcousticResonato，FBAR)实现。但是，在一块基板上同时设置基于不同工艺的上述四颗模块，并实现它们之间的电气连接，需要在所述基板上设置数量庞大的焊盘，然后通过键合线或倒扣的方式在基板上进行走线连接。以基于GaAspHEMT工艺实现的所述开关模块Switch、基于CMOS工艺实现的所述控制器Controller、以基于GaAs工艺实现的放大器模块PA和以IPD管芯形式存在的滤波模块为例，在所述基板上同时设置这四颗芯片时，由于所述开关模块Switch的每一个开关支路都需要至少一个射频输入端口、两个控制端口、射频输出端口和接地端口，在所述开关模块Switch的管芯上需要制造至少50个焊盘；这其中的32个控制端口焊盘需要通过采用键合线或倒扣的方式连接到所述基于CMOS工艺实现的控制器Controller的相应焊盘之上。这些焊盘会占用大量的管芯面积，导致所述射频功率放大器模块的制作成本很高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种射频功率放大器模块及射频前端模块，以通过降低所述射频功率放大器所占用的衬底表面的方式，实现降低所述射频功率放大器模块的制作成本的目的。为实现上述技术目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种射频功率放大器模块，包括：硅衬底；位于所述硅衬底第一表面的控制器的功能结构；位于所述硅衬底第二表面的至少一个凹槽，所述凹槽中具有多个通孔，所述第一表面和第二表面为所述硅衬底同一方向上的两个面；位于所述凹槽中的管芯模块，所述管芯模块为异于所述控制器的功能结构制备工艺的开关模块、放大器模块或滤波器模块；所述位于所述凹槽中的管芯模块通过所述多个通孔与所述控制器的功能结构连接。优选的，所述管芯模块表面具有多个焊盘；所述通孔朝向所述凹槽一侧具有焊盘；所述位于所述凹槽中的管芯模块的多个焊盘采用倒扣的方式与所述多个通孔的焊盘连接，所述多个通孔的焊盘通过再布线层与所述控制器的功能结构连接。优选的，还包括：位于所述硅衬底第二表面的第一基板，所述第一基板与所述至少一个凹槽形成至少一个密封腔，所述密封腔中用于设置所述管芯模块或腔体滤波器；所述腔体滤波器或所述位于所述密封腔中的管芯模块通过构成所述密封腔的凹槽的多个通孔与所述控制器的功能结构连接。优选的，还包括：第二基板以及位于所述第一基板表面的管芯模块；其中，所述位于所述第一基板表面的管芯模块表面的多个焊盘通过倒扣的方式与所述第一基板表面的对应焊盘连接，并通过再布线层与位于所述第一基板表面的至少一个绑定焊盘连接；所述第二基板通过键合线与所述第一基板表面的至少一个绑定焊盘连接，并通过倒扣的方式实现所述位于所述第一基板表面的管芯模块与所述位于所述凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。优选的，所述密封腔中的气体为空气或氮气或二氧化碳或六氟化硫或氟利昂或氩气。优选的，还包括位于所述第一基板背离所述硅衬底一侧堆叠设置的至少一个叠层结构；所述叠层结构包括：第三基板和位于所述第三基板表面的管芯模块；其中，所述第三基板表面具有凹槽，所述凹槽和所述位于所述第三基板表面的管芯模块位于所述第三基板的相对的两侧表面，用于容纳所述位于所述第一基板表面的管芯模块或其他叠层结构的管芯模块，所述第三基板背离所述凹槽一侧表面具有至少一个绑定焊盘，用于通过键合线与所述第二基板连接，以实现所述位于所述第三基板表面的管芯模块与其他叠层结构的管芯模块或所述位于第一基板表面的管芯模块或所述位于所述凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。优选的，还包括：位于所述硅衬底第二表面的金属基板，所述金属基板与所述至少一个凹槽形成至少一个密封腔，所述密封腔用于设置管芯模块或腔体滤波器；位于所述密封腔中的管芯模块或腔体滤波器通过构成所述密封腔的凹槽的多个通孔与所述控制器的功能结构连接。优选的，还包括：第二基板和位于所述金属基板表面的管芯模块，其中，所述位于所述金属基板表面的管芯模块表面的多个焊盘通过倒扣的方式与所述金属基板表面的对应焊盘连接，并通过再布线层与位于所述硅衬底表面的至少一个绑定焊盘连接；所述第二基板通过键合线与所述位于所述硅衬底表面的至少一个绑定焊盘连接，并通过倒扣的方式实现所述位于所述金属基板表面的管芯模块与位于所述凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。一种射频功率放大器模块，包括：第四基板，所述第四基板具有多个通孔；位于所述第四基板表面的第五基板，所述第五基板朝向所述第四基板一侧具有至少一个凹槽，所述凹槽在所述第四基板上的投影覆盖多个通孔；控制器的功能结构设置于所述第四基板背离所述第五基板表面，和/或，设置于所述第五基板背离所述第四基板一侧表面；所述凹槽用于设置管芯模块，所述管芯模块为异于所述控制器的功能结构制备工艺的开关模块、放大器模块或滤波器模块。优选的，还包括：第六基板和位于所述第五基板表面的管芯模块所述位于所述第五基板表面的管芯模块通过倒扣的方式与位于所述第五基板表面的焊盘连接，并通过再布线层与位于所述第五基板表面的至少一个绑定焊盘连接；所述第六基板通过键合线与所述位于所述第五基板表面的至少一个绑定焊盘连接，并通过倒扣的方式实现所述位于所述第五基板表面的管芯模块与所述位于所述第五基板的凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。优选的，还包括：位于所述第五基板背离所述第四基板一侧堆叠设置的至少一个叠层结构；所述叠层结构包括：第三基板和位于所述第三基板表面的管芯模块；其中，所述第三基板表面具有凹槽，所述凹槽和所述位于所述第三基板表面的管芯模块位于所述第三基板的相对的两侧表面，用于容纳所述位于所述第五基板表面的管芯模块或其他叠层结构的管芯模块，所述第三基板背离所述凹槽一侧表面具有至少一个绑定焊盘，用于通过键合线与所述第六基板连接，以实现所述位于所述第三基板表面的管芯模块与其他叠层结构的管芯模块或所述位于所述第五基板的凹槽中的管芯模块或控制器的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频功率放大器模块，其特征在于，包括：硅衬底；位于所述硅衬底第一表面的控制器的功能结构；位于所述硅衬底第二表面的至少一个凹槽，所述凹槽中具有多个通孔，所述第一表面和第二表面为所述硅衬底同一方向上的两个面；位于所述凹槽中的管芯模块，所述管芯模块为异于所述控制器的功能结构制备工艺的开关模块、放大器模块或滤波器模块；所述位于所述凹槽中的管芯模块通过所述多个通孔与所述控制器的功能结构连接。

【技术特征摘要】
1.一种射频功率放大器模块，其特征在于，包括：硅衬底；位于所述硅衬底第一表面的控制器的功能结构；位于所述硅衬底第二表面的至少一个凹槽，所述凹槽中具有多个通孔，所述第一表面和第二表面为所述硅衬底同一方向上的两个面；位于所述凹槽中的管芯模块，所述管芯模块为异于所述控制器的功能结构制备工艺的开关模块、放大器模块或滤波器模块；所述位于所述凹槽中的管芯模块通过所述多个通孔与所述控制器的功能结构连接。2.根据权利要求1所述的射频功率放大器模块，其特征在于，所述管芯模块表面具有多个焊盘；所述通孔朝向所述凹槽一侧具有焊盘；所述位于所述凹槽中的管芯模块的多个焊盘采用倒扣的方式与所述多个通孔的焊盘连接，所述多个通孔的焊盘通过再布线层与所述控制器的功能结构连接。3.根据权利要求1所述的射频功率放大器模块，其特征在于，还包括：位于所述硅衬底第二表面的第一基板，所述第一基板与所述至少一个凹槽形成至少一个密封腔，所述密封腔中用于设置所述管芯模块或腔体滤波器；所述腔体滤波器或所述位于所述密封腔中的管芯模块通过构成所述密封腔的凹槽的多个通孔与所述控制器的功能结构连接。4.根据权利要求3所述的射频功率放大器模块，其特征在于，还包括：第二基板以及位于所述第一基板表面的管芯模块；其中，所述位于所述第一基板表面的管芯模块表面的多个焊盘通过倒扣的方式与所述第一基板表面的对应焊盘连接，并通过再布线层与位于所述第一基板表面的至少一个绑定焊盘连接；所述第二基板通过键合线与所述第一基板表面的至少一个绑定焊盘连接，并通过倒扣的方式实现所述位于所述第一基板表面的管芯模块与所述位于所述凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。5.根据权利要求3所述的射频功率放大器模块，其特征在于，所述密封腔中的气体为空气或氮气或二氧化碳或六氟化硫或氟利昂或氩气。6.根据权利要求4所述射频功率放大器模块，其特征在于，还包括位于所述第一基板背离所述硅衬底一侧堆叠设置的至少一个叠层结构；所述叠层结构包括：第三基板和位于所述第三基板表面的管芯模块；其中，所述第三基板表面具有凹槽，所述凹槽和所述位于所述第三基板表面的管芯模块位于所述第三基板的相对的两侧表面，用于容纳所述位于所述第一基板表面的管芯模块或其他叠层结构的管芯模块，所述第三基板背离所述凹槽一侧表面具有至少一个绑定焊盘，用于通过键合线与所述第二基板连接，以实现所述位于所述第三基板表面的管芯模块与其他叠层结构的管芯模块或所述位于第一基板表面的管芯模块或所述位于所述凹槽中的管芯模块或所述控制器的功能结构的连接。7.根据权利要求1所述的射频功率放大器模块，其特征在于，还包括：位于所述硅衬底第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬末，黄清华，刘磊，路宁，刘海玲，
申请(专利权)人：宜确半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32