一种放大器模块包括模块基板，所述模块基板具有安装表面、信号传导层、接地层和处于所述安装表面处的接地端垫。散热结构延伸穿过所述模块基板。功率晶体管管芯的接地触点耦合到所述散热结构的表面。包封材料覆盖所述模块基板的所述安装表面和所述功率晶体管管芯，且所述包封材料的表面限定所述放大器模块的接触表面。接地端嵌入于所述包封材料内。所述接地端具有耦合到所述接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端。所述接地端通过所述第一接地端垫、所述模块基板的所述接地层和所述散热结构电耦合到所述功率晶体管管芯的所述接地触点。的所述接地触点。的所述接地触点。
【技术实现步骤摘要】
具有与功率放大器管芯相邻的接地端的放大器模块和系统
[0001]本文所描述的主题的实施例大体上涉及放大器模块，且更具体地说，涉及包括功率晶体管管芯的放大器模块。
技术介绍
[0002]无线通信系统采用功率放大器模块来增加射频(RF)信号的功率。功率放大器模块包括模块基板和耦合到所述模块基板的安装表面的放大器电路系统。典型模块基板还可包括处于模块的底表面(即，与模块安装表面相对的表面)上的输入和输出(I/O)端，以及在I/O端与安装表面处的接合垫之间延伸穿过并跨越模块基板的导电信号路由结构。另外的一个或多个接地/散热结构可在安装表面和底表面之间延伸穿过模块基板。
[0003]放大器电路系统通常包括功率晶体管管芯，其包括具有底侧导电接地层的至少一个集成功率晶体管。功率晶体管管芯的底侧导电接地层直接连接到在模块基板的安装表面处暴露的接地/散热结构的表面。除了用于去除功率晶体管管芯的热量，接地/散热结构还可以用于为功率晶体管管芯提供接地参考。
[0004]为了在模块基板与功率晶体管管芯之间传送RF信号，在模块基板的安装表面处的接合垫与功率晶体管管芯的I/O接合垫之间进行电连接。当集成功率晶体管为场效应晶体管(FET)时，管芯的输入接合垫连接到所述FET的栅极端，并且管芯的输出接合垫连接到所述FET的漏极端。如上文所描述，FET的源极端通过管芯耦合到底侧导电接地层，所述底侧导电接地层又连接到模块基板的接地/散热结构。
[0005]为了将上述功率放大器模块集成到通信系统中，所述模块通常耦合到系统印刷电路板(PCB)的安装表面。更具体地，模块基板底表面连接到系统PCB的顶表面，使得底侧模块信号I/O端与PCB安装表面上的对应信号I/O垫对准。另外，模块基板连接到系统PCB，使得模块接地/散热结构接触延伸穿过系统PCB的PCB散热器。因此，模块接地/散热结构与系统PCB散热器的组合可执行提供用以移除功率晶体管管芯产生的热量的热路径以及为功率晶体管管芯提供接地参考的双重功能。
[0006]在操作期间，功率晶体管放大通过晶体管管芯输入接合垫接收到的输入RF信号，并且将放大的RF信号传送到晶体管管芯输出接合垫。一直以来，通过嵌入于模块基板中的接地/散热结构并且通过系统PCB散热器来耗散功率晶体管管芯产生的热量，并且还通过接地/散热结构和系统PCB散热器提供接地参考。
[0007]上述配置适用于多种应用。然而，其它应用可能需要功率晶体管管芯产生的热量的热路径在远离系统PCB而不是穿过系统PCB的方向上延伸的不同配置。然而，此类不同配置带来了新的挑战，包括与为功率晶体管管芯提供适当接地参考相关联的挑战。
技术实现思路
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供一种放大器模块，包括：
[0009]模块基板，其具有安装表面、信号传导层、接地层和处于所述安装表面处的第一接
地端垫；
[0010]散热结构，其延伸穿过所述模块基板，其中所述散热结构具有第一表面和第二表面，其中所述第一表面在所述模块基板的所述安装表面处暴露；
[0011]功率晶体管管芯，其具有接地触点，其中所述接地触点耦合到所述散热结构的所述第一表面；
[0012]包封材料，其覆盖所述模块基板的所述安装表面和所述功率晶体管管芯，其中所述包封材料的表面限定所述放大器模块的接触表面；以及
[0013]第一接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第一接地端具有耦合到所述第一接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，且其中所述第一接地端通过所述第一接地端垫、所述模块基板的所述接地层和所述散热结构电耦合到所述功率晶体管管芯的所述接地触点。
[0014]在一个或多个实施例中，所述散热结构包括选自金属硬币的导电结构和一组热通孔。
[0015]在一个或多个实施例中，所述模块基板的所述接地层接触所述散热结构。
[0016]在一个或多个实施例中，所述第一接地端包括导电柱。
[0017]在一个或多个实施例中，所述第一接地端包括：
[0018]内插器端，其包括具有顶表面和底表面的介电主体，以及在所述介电主体的所述顶表面和底表面之间延伸的导电通孔。
[0019]在一个或多个实施例中，所述第一接地端另外包括：
[0020]第一导电垫，其处于所述介电主体的所述顶表面上并且连接到所述导电通孔的第一末端，其中所述第一导电垫对应于所述第一接地端的所述远侧末端；以及
[0021]第二导电垫，其处于所述介电主体的所述底表面上并且连接到所述导电通孔的第二末端，其中所述第二导电垫对应于所述第一接地端的所述近侧末端。
[0022]在一个或多个实施例中，所述功率晶体管管芯与所述第一接地端之间的距离小于所述功率晶体管管芯的宽度。
[0023]在一个或多个实施例中，从所述接地触点穿过所述散热结构、所述接地层、所述第一接地端垫和所述第一接地端的导电路径的电长度小于λ/5。
[0024]在一个或多个实施例中，所述模块基板还包括处于所述安装表面处的信号端垫、第二接地端垫和第三接地端垫，其中所述信号端垫通过所述信号传导层电连接到所述功率晶体管管芯的输入和输出中的一个，且所述第二接地端垫和第三接地端垫与所述信号端垫相邻；且
[0025]所述放大器模块另外包括：
[0026]信号端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述信号端具有耦合到所述信号端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，
[0027]第二接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第二接地端具有耦合到所述第二接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，以及
[0028]第三接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第三接地端具有耦合到所述第三接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，且其中所述信号端、所述第二接地端和所述第三接地端形成接地
‑
信号
‑
接地端结构。
[0029]根据本专利技术的第二方面，提供一种放大器系统，包括：
[0030]系统基板，其具有第一安装表面、第一信号传导层、第一接地层和处于所述第一安装表面处的接地垫，其中所述接地垫电耦合到所述第一接地层；以及
[0031]放大器模块，其具有接触表面和散热片附接表面，其中所述放大器模块以所述系统基板的所述安装表面面向所述放大器模块的所述接触表面的方式耦合到所述系统基板，且其中所述放大器模块另外包括：
[0032]模块基板，其具有第二安装表面、第二信号传导层、第二接地层和处于所述第二安装表面处的第一接地端垫，
[0033]散热结构，其延伸穿过所述模块基板，其中所述散热结构具有第一表面和第二表面，其中所述第一表面在所述模块基板的所述第二安装表面处暴露，
[0034]功率晶体管管芯，其具有接地触点，其中所述接地触点耦合到所述散热结构的所述第一表面，
[0035]包封材料，其覆盖所述模块基板的所述第二安装表面和所述功率晶体管管芯，其中所述包封本文档来自技高网...
【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，其具有安装表面、信号传导层、接地层和处于所述安装表面处的第一接地端垫；散热结构，其延伸穿过所述模块基板，其中所述散热结构具有第一表面和第二表面，其中所述第一表面在所述模块基板的所述安装表面处暴露；功率晶体管管芯，其具有接地触点，其中所述接地触点耦合到所述散热结构的所述第一表面；包封材料，其覆盖所述模块基板的所述安装表面和所述功率晶体管管芯，其中所述包封材料的表面限定所述放大器模块的接触表面；以及第一接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第一接地端具有耦合到所述第一接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，且其中所述第一接地端通过所述第一接地端垫、所述模块基板的所述接地层和所述散热结构电耦合到所述功率晶体管管芯的所述接地触点。2.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述散热结构包括选自金属硬币的导电结构和一组热通孔。3.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述模块基板的所述接地层接触所述散热结构。4.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述第一接地端包括导电柱。5.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述第一接地端包括：内插器端，其包括具有顶表面和底表面的介电主体，以及在所述介电主体的所述顶表面和底表面之间延伸的导电通孔。6.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，所述功率晶体管管芯与所述第一接地端之间的距离小于所述功率晶体管管芯的宽度。7.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于，从所述接地触点穿过所述散热结构、所述接地层、所述第一接地端垫和所述第一接地端的导电路径的电长度小于λ/5。8.根据权利要求1所述的放大器模块，其特征在于：所述模块基板还包括处于所述安装表面处的信号端垫、第二接地端垫和第三接地端垫，其中所述信号端垫通过所述信号传导层电连接到所述功率晶体管管芯的输入和输出中的一个，且所述第二接地端垫和第三接地端垫与所述信号端垫相邻；且所述放大器模块另外包括：信号端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述信号端具有耦合到所述信号端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，第二接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第二接地端具有耦合到所述第二接地端垫的近侧末端和在所述接触表面处暴露的远侧末端，以及第三接地端，其嵌入于所述包封材料内，其中所述第三接地端...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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