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包括：基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器，所述控制器包括衬底以及位于所述衬底表面的功能结构，所述衬底表面具有至少一个凹槽；位于所述凹槽中的功率放大器模块，所述功率放大器模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器连接；位于所述凹槽中或所述衬底表面的开关模块，所述开关模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器及功率放大器连接。所述射频功率放大器模块通过降低实现所述控制器、功率放大器模块及开关模块之间电气连接的焊盘尺寸及走线的线宽线距的方式，降低了所述焊盘占用的所述衬底面积以及所使用的键合线数量，从而降低自身成本。

【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和功率放大器模块PA；其中，所述控制器Controller、开关模块Switch和功率放大器模块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和所述功率放大器模块PA，所述开关模块Switch通过所述滤波器模块Filter与所述功率放大器模块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；所述功率放大器模块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工艺实现的功率放大器模块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。而由于封装工艺的限制，这32个控制端口的焊盘的尺寸需要在80μm×80μm以上，这些焊盘会占用大量的管芯面积，并且连接这些焊盘的众多键合线会使得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，以实现通过降低焊盘尺寸和所使用的键合线数量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：基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器，所述控制器包括衬底以及位于所述衬底表面的功能结构，所述衬底表面具有至少一个凹槽；位于所述凹槽中的功率放大器模块，所述功率放大器模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器连接；位于所述凹槽中或所述衬底表面的开关模块，所述开关模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器及功率放大器连接。优选的，固定于所述凹槽中的模块的顶部与所述控制器顶部在水平方向上的距离差小于预设距离。优选的，所述预设距离的取值范围为20μm-30μm，包括端点值。优选的，还包括：滤波器模块；所述滤波器模块包括至少一个滤波器，且通过所述再布线层与所述开关模块及功率放大器模块连接。优选的，所述滤波器模块设置于所述凹槽中，且所述滤波器模块的顶部与所述凹槽的顶部处于同一水平线上；所述滤波器基于IPD工艺或声表面波或体声波或薄膜体声波工艺制备。优选的，所述滤波器包括电感和电容；所述电感通过所述再布线层实现，所述电容制造于所述开关模块中或控制器的功能结构中。优选的，当所述开关模块位于所述凹槽中时，所述开关模块为基于SOI工艺或GaAspHEMT工艺的开关模块；当所述开关模块位于所述衬底表面时，所述控制器为基于SOI工艺的控制器，所述开关模块为基于SOI工艺的开关模块。优选的，所述凹槽的数量为至少3个；所述功率放大器模块包括低功率模式功率放大器、中功率模式功率放大器和高功率模式功率放大器；所述低功率模式功率放大器、中功率模式功率放大器和高功率模式功率放大器分别固定于3个所述凹槽中。一种射频前端模块，包括至少一个如上述任一实施例所述的射频功率放大器模块。从上述技术方案可以看出，本专利技术实施例提供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通过在基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器的衬底表面设置至少一个凹槽，以利用所述凹槽设置所述功率放大器模块或开关模块，然后通过所述再布线层实现所述功率放大器模块和开关模块之间的电气连接。由于通过再布线层实现芯片内部的电气连接所需要的焊盘的尺寸小于40μm×40μm，远小于在基板上实现芯片之间电气连接的焊盘尺寸，并且利用再布线层设置的走线之间的线宽和线距要求(小于15μm/15μm)也远小于在基板上布置走线所要求的线宽和线距要求。因此，所述射频功率放大器模块通过降低实现所述控制器、功率放大器模块及开关模块之间电气连接的焊盘尺寸及走线的线宽线距的方式，降低了所述焊盘占用的所述衬底面积以及所使用的键合线数量，从而降低了所述射频功率放大器模块的成本。并且所述功率放大器模块及开关模块都可以位于所述控制器的衬底表面或凹槽中，不需要额外设置固定基板，从而降低了所述射频功率放大器模块的厚度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为射频功率放大器模块的结构示意图；图2为本申请的一个实施例提供的一种射频功率放大器模块的结构示意图；图3为本申请的一个具体实施例提供的一种射频功率放大器模块的结构示意图；图4为本申请的另一个具体实施例提供的一种射频功率放大器模块的结构示意图；图5为本申请的又一个具体实施例提供的一种射频功率放大器模块的结构示意图；图6为本申请的一个具体实施例提供的一种射频前端模块的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请实施例提供了一种射频功率放大器模块，如图2所示，包括：基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器，所述控制器包括衬底100以及位于所述衬底100表面的功能结构(附图2中未示出)，所述衬底100表面具有至少一个凹槽200；位于所述凹槽200中的功率放大器模块PA，所述功率放大器模块PA通过所述控制器的再布线层(附图2中未示出)与所述控制器连接；位于所述凹槽200中或所述衬底100表面的开关模块(附图2中未示出)，所述开关模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器及功率放大器模块PA连接。需要说明的是，所述控制器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频功率放大器模块，其特征在于，包括：基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器，所述控制器包括衬底以及位于所述衬底表面的功能结构，所述衬底表面具有至少一个凹槽；位于所述凹槽中的功率放大器模块，所述功率放大器模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器连接；位于所述凹槽中或所述衬底表面的开关模块，所述开关模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器及功率放大器连接。

【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：基于SOI工艺或CMOS工艺的控制器，所述控制器包括衬底以及位于所述衬底表面的功能结构，所述衬底表面具有至少一个凹槽；位于所述凹槽中的功率放大器模块，所述功率放大器模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器连接；位于所述凹槽中或所述衬底表面的开关模块，所述开关模块通过所述控制器的再布线层与所述控制器及功率放大器连接。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，固定于所述凹槽中的模块的顶部与所述控制器顶部在水平方向上的距离差小于预设距离。3.根据权利要求2所述的射频功率放大器模块，其特征在于，所述预设距离的取值范围为20μm-30μm，包括端点值。4.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：滤波器模块；所述滤波器模块包括至少一个滤波器，且通过所述再布线层与所述开关模块及功率放大器模块连接。5.根据权利要求4所述的射频功率放大器模块，其特征在于，所述滤波器模块设置于所述凹槽中，且所述滤波器模块的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈高鹏，赵冬末，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