平面螺旋电感及相应的宽带射频功率放大器内匹配电路制造技术

本发明专利技术提供了一种平面螺旋电感，包括:衬底层；介质层，其形成于所述衬底层上；电感单元，其形成于所述介质层上，形成涡形螺旋线，所述螺旋电感线具有凹槽，本发明专利技术在在电感单元上设置凹槽，在不调整平面螺旋电感尺寸的前提下，有效提高了电感的品质因数，本发明专利技术还提供了一种宽带射频功率放大器内匹配电路。了一种宽带射频功率放大器内匹配电路。了一种宽带射频功率放大器内匹配电路。

【技术实现步骤摘要】
平面螺旋电感及相应的宽带射频功率放大器内匹配电路


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及平面螺旋电感及包含平面螺旋电感的宽带射频功率放大器内匹配电路。

技术介绍

[0002]射频系统封装广泛用于包括无线通信、传感、雷达等商业和军事用途。随着功率器件栅宽增加，芯片的输入阻抗变得越来越低，器件的无载Q值会变得很高，馈送电信号的幅度不平衡和相位不平衡的问题越来越严重，因此，直接利用外电路进行一定带宽的匹配非常困难，而在管壳内部对RF功放管芯进行匹配则可解决这一问题。目前对于1GHz以下的射频功率器件而言，在匹配电路上由于电感值较大，仅仅在有限的空间采用键合线难以满足需求，为了增加电感值一般采用平面螺旋电感，但随着系统级封装SIP的应用，对电路小型化的要求逐渐增加。
[0003]因此如何在增加螺旋电感值情况下还能减小内匹配电路尺寸以满足射频功率放大器宽带性能，是一个关键的需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种平面螺旋电感，在电感单元上设置凹槽，在不调整平面螺旋电感尺寸的前提下，有效提高了电感的品质因数。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种平面螺旋电感，包括:
[0006]衬底层；
[0007]介质层，其形成于所述衬底层上；
[0008]电感单元，其形成于所述介质层上，形成涡形螺旋线，且所述螺旋电感线、具有凹槽。
[0009]优选的是，还包括：
[0010]第一接触块，其连接所述电感单元一端；
[0011]第二接触块，其连接所述电感单元另一端；
[0012]导引线，其连接所述第一接触块和所述第二接触块，并引出。
[0013]优选的是，所述电感单元表面的凹槽通过浅沟槽隔离工艺、深沟槽隔离工艺或干法刻蚀工艺形成。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供了一种宽带射频功率放大器内匹配电路，包括所述的平面螺旋电感。
[0015]优选的是，所述宽带射频功率放大器内匹配电路包括：
[0016]输入匹配单元，其能够接收并减少输入信号的损耗；
[0017]射频晶体单元，其与所述输入匹配单元耦接，以对所述输入信号进行放大，并输出放大后的信号；
[0018]输出匹配单元，其与所述射频晶体单元耦接，能够接收所述放大后的信号，经阻抗
变换后进行选频，得到选频信号并输出。
[0019]优选的是，所述输入匹配单元和所述输出匹配单元均采用巴特沃斯滤波器。
[0020]所述输入匹配单元包括：
[0021]第一电感，其一端接收输入信号；
[0022]第一电容，其一端连接所述第一电感另一端，另一端接地；
[0023]第二电感，其一端连接所述第一电感另一端；
[0024]第二电容，其一端连接所述第二电感另一端，另一端接地；
[0025]第三电感，其一端连接所述第二电容另一端，所述第三电感另一端能够输出信号。
[0026]优选的是，所述输出匹配单元包括：
[0027]第四电感，其一端接收输入信号；
[0028]第三电容，其一端连接所述第四电感另一端，所述第三电容另一端接地；
[0029]第五电感，其一端连接所述第四电感另一端，另一端输出信号。
[0030]优选的是，所述第一电感、所述第三电感和第五电感均为键合线电感，所述第二电感和所述第四电感均为平面螺旋电感。
[0031]优选的是，所述射频晶体单元采用横向扩散金属氧化物半导体射频晶体管。
[0032]有益效果
[0033]本专利技术提供了一种平面螺旋电感，在电感单元上设置凹槽，在不调整平面螺旋电感尺寸的前提下，有效提高了电感的品质因数。
[0034]本专利技术还提供了一种宽带射频功率放大器内匹配电路，包含平面螺旋电感，易于实现宽带功放，且增益平坦度较好。
附图说明
[0035]图1为本专利技术所述的平面螺旋电感的剖面结构示意图。
[0036]图2为本专利技术所述的平面螺旋电感的电感单元的结构示意图。
[0037]图3为本专利技术所述的输入匹配单元的电路原理图。
[0038]图4为本专利技术所述的宽带射频功率放大器内匹配电路的电路版图、
[0039]图5为本专利技术提供的一个实施例中的宽带射频功率放大器内匹配电路仿真结果图。
具体实施方式
[0040]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
[0041]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0043]如图1
‑
2所示，基于
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供了一种平面螺旋电感，包括:衬底层110、介质层120和电感单元130。
[0044]其中，介质层120形成于衬底层110上；电感单元130形成于所述介质层上，形成涡形螺旋线且螺旋电感线具有凹槽131。
[0045]其中，平面螺旋电感还包括：第一接触块141、第二接触块142和导引线143，其中，第一接触块141电连接电感单元130一端；第二接触块142连接电感单元130另一端；导引线143连接第一接触块141和第二接触块142，并引出。
[0046]优选的是，电感单元130表面的凹槽通过浅沟槽隔离工艺、深沟槽隔离工艺或干法刻蚀工艺形成。
[0047]在一个优选实施例中，螺旋电感即在保持工艺参数不变的情况下，使用刻蚀工艺完成挖槽。此实施例中的螺旋电感，衬底层110的厚度为110um，衬底层110宽度取70um，电感单元130选取2.5圈电感，在电感单元130表面利用刻蚀工艺形成槽线后，计算螺旋电感的电感值为3.8nH，比常规版图实现的电感值基础上增加了40％左右。
[0048]需要特别说明的是，在电感单元上设置凹槽，在不调整平面螺旋电感尺寸的前提下，实现了有效提高了电感的品质因数的有益效果。
[0049]在一个优选实施例中，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面螺旋电感，其特征在于，包括:衬底层；介质层，其形成于所述衬底层上；电感单元，其形成于所述介质层上，形成涡形螺旋线，所述螺旋电感线具有凹槽。2.根据权利要求1所述的平面螺旋电感，其特征在于，还包括：第一接触块，其连接所述电感单元一端；第二接触块，其连接所述电感单元另一端；导引线，其连接所述第一接触块和所述第二接触块，并引出。3.根据权利要求1或2所述的平面螺旋电感，其特征在于，所述电感单元表面的凹槽通过浅沟槽隔离工艺、深沟槽隔离工艺或干法刻蚀工艺形成。4.一种宽带射频功率放大器内匹配电路，其特征在于，包括权利要求1
‑
3中任一项所述的平面螺旋电感。5.根据权利要求4所述的宽带射频功率放大器内匹配电路，其特征在于，包括：输入匹配单元，其能够接收并减少输入信号的损耗；射频晶体单元，其与所述输入匹配单元耦接，以对所述输入信号进行放大，并输出放大后的信号；输出匹配单元，其与所述射频晶体单元耦接，能够接收所述放大后的信号，经阻抗变换后进行选频，得到选频信号并输出。6.根据权利要求5所述的宽带射频功率放大器内匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：任建伟，丛密芳，李科，李永强，宋李梅，赵发展，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：