功率放大器模块制造技术

本公开涉及一种功率放大器模块。放大器模块包括模块基板以及第一功率晶体管管芯和第二功率晶体管管芯。第一功率晶体管管芯耦合到模块基板的安装表面，并且具有第一输入/输出(I/O)接触衬垫和第二I/O接触衬垫以及第一接地接触衬垫，接触衬垫全部在第一功率晶体管管芯的面向模块基板的安装表面的表面处暴露。第二功率晶体管管芯也耦合到安装表面，并且具有第三I/O接触衬垫和第四I/O接触衬垫以及第二接地接触衬垫。第三I/O接触衬垫和第四I/O接触衬垫在第二功率晶体管管芯的背对模块基板的安装表面的表面处暴露，并且第二接地接触衬垫在第二功率晶体管管芯的面向安装表面的表面处暴露。处暴露。处暴露。

【技术实现步骤摘要】
功率放大器模块
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请为2020年10月12日提交并且标题为“具有倒装芯片拓扑的晶体管和包含所述晶体管的功率放大器(Transistor with Flip
‑
Chip Topology and Power Amplifier Containing Same)”的同在申请中的美国专利申请第17/068051号的部分接续申请。


[0003]本专利技术大体上涉及半导体装置。更具体地说，本专利技术涉及具有具有倒装芯片拓扑的晶体管的功率放大器。

技术介绍

[0004]功率放大器通常包括模块基板和至少一个射频(RF)功率晶体管管芯，所述RF功率晶体管管芯以直立或非反转朝向安装到模块基板。模块基板可为例如印刷电路板(PCB)、陶瓷基板或具有导电布线特征的另一基板，RF功率晶体管管芯与所述导电布线特征电互连。给定功率放大器可包含单个RF功率晶体管管芯或多个RF功率晶体管管芯以及任何数目个其它微电子组件，例如离散放置的电容器和电阻器。
[0005]通过常规设计，RF功率晶体管管芯通常包括充当RF功率晶体管管芯的背侧触点(例如，接地)的金属化背侧，该金属化背侧电耦合到集成到管芯中的晶体管电路的对应端。举例来说，在场效应晶体管(FET)的情况下，FET的源极端可以经由此类背侧触点电耦合到接地。与晶体管的其它端(例如，在FET的情况下为栅极端和漏极端)的触点可以形成为位于在RF功率晶体管管芯的前侧上的输入和输出接合衬垫，并且具体地说，形成在形成于管芯主体前侧上的多层系统的外部端表面中。当安装在给定系统(例如，功率放大器)内时，焊线可形成于前侧输入和输出接合衬垫与模块基板的对应电布线特征之间以完成RF功率晶体管管芯的电互连。

技术实现思路

[0006]在所附权利要求书中限定本公开的各方面。
[0007]在第一方面中，提供一种放大器模块，所述放大器模块包括模块基板以及第一功率晶体管管芯和第二功率晶体管管芯。所述模块基板具有安装表面和在所述安装表面处的多个导电特征。所述第一功率晶体管管芯耦合到所述安装表面，并且具有第一输入/输出(I/O)接触衬垫和第二I/O接触衬垫以及第一接地接触衬垫。所述第一I/O衬垫和所述第二I/O衬垫以及所述第一接地接触衬垫全部在所述第一功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第一表面处暴露。所述第二功率晶体管管芯也耦合到所述安装表面，并且具有第三I/O接触衬垫和第四I/O接触衬垫以及第二接地接触衬垫。所述第三I/O接触衬垫和所述第四I/O接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的背对所述模块基板的所述安装表面的第一表面处暴露，且所述第二接地接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第二表面处暴露。
[0008]在第二方面中，提供一种多尔蒂(Doherty)放大器模块，所述多尔蒂放大器模块包括模块基板、第一放大器路径、第二放大器路径和组合节点。所述模块基板具有安装表面和在所述安装表面处的多个导电特征。所述第一放大器路径包括第一输入、第一输出和耦合到所述安装表面的第一功率晶体管管芯。所述第一功率晶体管管芯具有耦合到所述第一输入的第一I/O接触衬垫、耦合到所述第一输出的第二I/O接触衬垫，以及第一接地接触衬垫，所述接触衬垫全部在所述第一功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第一表面处暴露。所述第二放大器路径包括第二输入、第二输出和耦合到所述安装表面的第二功率晶体管管芯。所述第二功率晶体管管芯具有耦合到所述第二输入的第三I/O接触衬垫、耦合到所述第二输出的第四I/O接触衬垫，以及第二接地接触衬垫。所述第三I/O接触衬垫和所述第四I/O接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的背对所述模块基板的所述安装表面的第一表面处暴露，且所述第二接地接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第二表面处暴露。所述组合节点电耦合到所述第一放大器路径和所述第二放大器路径的所述第一输出和所述第二输出。
附图说明
[0009]附图用来另外示出各种实施例并解释根据本专利技术的所有各种原理和优点，在附图中的类似附图标记指代贯穿不同视图的相同的或功能类似的元件，各图不一定按比例绘制，附图与下文的详细描述一起并入本说明书并且形成本说明书的一部分。
[0010]图1示出共同源极FET装置配置的示意图；
[0011]图2示出现有技术半导体装置的布局的部分平面图；
[0012]图3示出图2的现有技术半导体装置的侧视图；
[0013]图4示出根据实施例的具有倒装芯片拓扑的半导体装置的简化横截面侧视图；
[0014]图5示出图4的半导体装置的简化平面图；
[0015]图6示出在图5中由虚线框划定界限的半导体装置的放大部分的平面图；
[0016]图7示出可并入有半导体装置的较大电子组合件(部分地示出)的图4到6的半导体装置的部分等角视图；
[0017]图8示出根据另一实施例的包含具有倒装芯片拓扑的至少一个半导体装置的功率放大器集成电路的平面图；
[0018]图9示出根据另一实施例的功率放大器集成电路的平面图，所述功率放大器集成电路包含具有倒装芯片拓扑的至少一个半导体装置和具有非倒装芯片拓扑的至少一个其它半导体装置；
[0019]图10示出根据又一实施例的功率放大器集成电路的平面视图，所述功率放大器集成电路包含具有倒装芯片拓扑的至少一个半导体装置和具有非倒装芯片拓扑的至少一个其它半导体装置；
[0020]图11示出根据实施例的多尔蒂功率放大器的示意图；
[0021]图12示出根据另一实施例的功率放大器模块的平面图，所述功率放大器模块体现图11的多尔蒂功率放大器，并且包括具有倒装芯片拓扑的至少一个半导体装置和具有非倒装芯片拓扑的至少一个其它半导体装置；
[0022]图13示出图12的多尔蒂功率放大器模块沿着线13
‑
13的侧视横截面图；
[0023]图14示出根据又一实施例的功率放大器模块的平面图，所述功率放大器模块体现图11的多尔蒂功率放大器，并且包括具有倒装芯片拓扑的至少一个半导体装置和具有非倒装芯片拓扑的至少一个其它半导体装置；以及
[0024]图15示出图14的多尔蒂功率放大器模块沿着线15
‑
15的侧视横截面图。
具体实施方式
[0025]概括地说，本文中所公开的实施例涉及半导体装置和功率放大器系统/模块，并且更具体地说，涉及具有倒装芯片拓扑的晶体管装置和并入有此类倒装芯片晶体管装置的功率放大器。晶体管装置实施于半导体管芯(在本文中称为“功率晶体管管芯”)中，且承载晶体管的半导体管芯可物理耦合且电耦合到模块基板。晶体管装置的实施例的布局经由前侧输入/输出(I/O)接口实现晶体管输入、输出和源极端的互连。包含在管芯的前侧I/O接口中的接触衬垫与模块基板的对应电布线特征之间的电互连可以利用例如焊球或导电柱的导电连接元件形成，以避免使用焊线。晶体管装置的实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放大器模块，其特征在于，包括：模块基板，所述模块基板具有安装表面和在所述安装表面处的多个导电特征；耦合到所述安装表面的第一功率晶体管管芯，其中所述第一功率晶体管管芯具有第一输入/输出(I/O)接触衬垫和第二I/O接触衬垫以及第一接地接触衬垫，其中所述第一I/O衬垫和所述第二I/O衬垫以及所述第一接地接触衬垫全部暴露在所述第一功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第一表面处；以及耦合到所述安装表面的第二功率晶体管管芯，其中所述第二功率晶体管管芯具有第三I/O接触衬垫和第四I/O接触衬垫以及第二接地接触衬垫，其中所述第三I/O接触衬垫和所述第四I/O接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的背对所述模块基板的所述安装表面的第一表面处暴露，并且所述第二接地接触衬垫在所述第二功率晶体管管芯的面向所述模块基板的所述安装表面的第二表面处暴露。2.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述第一I/O接触衬垫和所述第二I/O接触衬垫在所述安装表面处电耦合到第一导电特征和第二导电特征，并且所述第一接地接触衬垫耦合到在所述安装表面处暴露的第三导电特征。3.根据权利要求2所述的放大器模块，其特征在于，进一步包括：第一焊线，所述第一焊线具有在所述安装表面处耦合到第四导电特征的第一末端和耦合到所述第三I/O接触衬垫的第二末端；以及第二焊线，所述第二焊线具有在所述安装表面处耦合到第五导电特征的第一末端和耦合到所述第四I/O接触衬垫的第二末端。4.根据权利要求2所述的放大器模块，其特征在于：所述第一导电特征和所述第二导电特征为所述安装表面处的导电迹线；并且所述第三导电特征在所述安装表面与所述模块基板的底表面之间延伸。5.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于：所述第一功率晶体管管芯包括具有第一栅极结构、第一漏极区和第一源极区的一个或多个场效应晶体管；所述第一I/O接触衬垫电耦合到所述第一栅极结构；所述第二I/O接触衬垫电耦合到所述第一漏极结构；并且所述第一接地接触衬垫电耦合到所述第一源极区。6.根据权利要求5所述的放大器模块，其特征在于：所述第二功率晶体管管芯包括具有第二栅极结构、第二漏极区和第二源极区的一个或多个额外场效应晶体管；所述第三I/O接触衬垫电耦合到所述第二栅极结构；所述第四I/O接触衬垫电耦合到所述第二漏极结构；并且所述第二接地接触衬垫电耦合到所述第二源极区。7.根据权利要求6所述的放大器模块，其特征在于：所述第一功率晶体管管芯和所述第二功率晶体管管芯形成具有输入和输出的放大器路径的部分；所述第二晶体管的所述第三I/O接触衬垫电耦合到所述放大器路径的所述输入；所述第二晶体管的所述第四I/...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：