[发明专利]一种片上集成RC电路的射频芯片

说明书

本发明公开了一种片上集成RC电路的射频芯片，包括衬底和外延层，设置于外延层上的有源区，所述外延层上在有源区的栅极与输入金属焊盘之间设置有多组电阻电容组合结构，所述电阻电容组合结构的电阻和电容并联，所述有源区的栅极通过电阻电容组合结构后连接输入金属焊盘。片上集成RC电路的射频芯片，在芯片内部集成RC电路，提高了射频功率器件在低频和高频的增益及鲁棒性。

技术领域

本发明涉及射频器件芯片技术领域，具体地涉及一种片上集成RC电路的射频芯片。

背景技术

现有的片上集成RC电路的射频芯片，例如LDMOS芯片，其芯片输入部分的结构如图1所示，芯片的栅极3通过低阻值金属21（例如金）直接连接到输入金属焊盘1上。这种芯片当在低频率应用时，往往会由于器件增益过高引起功放管振荡等问题。通常会通过功放器件外部加电阻、电容等阻尼结构稳定电路，这种电路一般是通过PCB板实现。虽然器件外部加阻尼结构可以起到一定的稳定作用，但由于外接的阻尼结构在电路匹配结构上离片上集成RC电路的射频芯片有源区较远，芯片内部发生环路振荡时外置的阻尼结构的作用就不明显了。

现有的改进方法是在芯片输入上串联电阻如图2所示，输入金属焊盘1串联电阻22然后连接到芯片的栅极3。其电阻是通过薄膜金属实现的。在栅极串接电阻确实可以很好的抑制增益过高问题，在低频率应用时没有问题，但是当频率超过200MHz时，由于芯片栅极串接了电阻，器件的增益降低太多，薄膜电阻很容易由于功率过载而烧毁，导致器件失效。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明目的在于提供一种片上集成RC电路的射频芯片，在芯片内部集成RC电路，提高了射频功率器件在低频和高频的增益及鲁棒性。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种片上集成RC电路的射频芯片，包括衬底和外延层，设置于延伸外延层的有源区，所述外延层上在有源区的栅极与输入金属焊盘之间设置有多组电阻电容组合结构，所述电阻电容组合结构的电阻和电容并联，所述有源区的栅极通过电阻电容组合结构后连接输入金属焊盘。

优选的技术方案中，所述电阻电容组合结构的电阻包括至少一个双场板结构，所述双场板结构包括设置在外延层上的第一金属场板和第二金属场板，所述第二金属场板设置于第一金属场板的上方，所述第一金属场板与第二金属场板间设置有介质层，所述第一金属场板和第二金属场板的两端分别通过通孔连接设置在上方的上层金属层，所述上层金属层的一端连接栅极，另一端连接输入金属焊盘，所述金属层的厚度大于金属场板的厚度。

优选的技术方案中，多个双场板结构通过上层金属层串联。

优选的技术方案中，所述电阻电容组合结构的电容包括设置在外延层上的下金属层和上金属层，所述上金属层设置于下金属层的上方，所述下金属层与上金属层间设置有介质层，所述下金属层连接栅极，上金属层连接输入金属焊盘。

优选的技术方案中，所述上金属层的通过断口分割为第一上金属层和第二上金属层，所述断口内设置有介质层，所述第一上金属层通过通孔连接下金属层，所述第一上金属层连接栅极，第二上金属层连接输入金属焊盘。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

本发明的片上集成RC电路的射频芯片，在芯片内部集成RC电路，使得在芯片内部不会发生环路振荡，避免了输入高频应用时，由于增益过低导致电阻功率过载的问题，提高了射频功率器件在低频和高频的增益及鲁棒性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为现有射频芯片的输入部分结构示意图；

图2为现有射频芯片的输入部分带电阻串联的结构示意图；

图3为本发明片上集成RC电路的射频芯片的输入部分的结构示意图；

图4为本发明片上集成RC电路的射频芯片的输入部分的输入版图示意图；