[发明专利]射频芯片结构和增加射频芯片隔离度的方法

说明书

本发明提供一种射频芯片结构和增加射频芯片隔离度的方法，射频芯片结构包括：集成在一个芯片中的多个射频模块，所述芯片外围和相邻所述射频模块之间设置有隔离环，所述隔离环位于相邻所述射频模块之间的中间部分接地。本发明实现高度集成的射频模组设计，既提高芯片的启动和响应时间，又降低整体成本。

技术领域

本发明涉及射频前端领域，尤其涉及一种射频芯片结构和增加射频芯片隔离度的方法。

背景技术

在现有的芯片制造和设计中，典型的用于增加芯片模块之间隔离度的方法包括：1.STI(Shallow Trench Isolation)，STI是增加晶体管之间隔离度标准方法，常见于集成电路设计中；2.高阻硅(High-Resistivity Silicon)，在射频领域，选择高阻硅衬底而不是标准CMOS的P+衬底是增加射频隔离的另一种常用方法，高阻硅的电阻率达到1000Ω*cm,相对于P+衬底的10Ω*cm电阻率，高阻值大大提高集成在同一块芯片中不同模块之间的隔离度，从而减少彼此之间的干扰和耦合；3.其他的典型设计方法还包含在两个模块之间插入接地线，帮助减少模块之间的耦合。在传统的通讯频段，如GSM850,PCS1900和LTE B7的2690MHz,因为通过芯片衬底的耦合并不是决定性的，以上方法能够很好的帮助射频芯片设计满足彼此的隔离度要求。

随着3GPP在5G通讯中推出更高的频段，比如新增的在3300到4200MHz的N77频段,甚至更高的4400到5000MHz的N79频段,以上传统提高隔离度方法在高频的有效性在显著性减弱。同时，Multi-Input-Multi-Output(MIMO)和E-UTRA New-Radio Dual Connection(ENDC)技术大幅度增加5G无线通讯的吞吐量，随之而来的对每个通讯的channel隔离度要求越来越高。复杂的射频模块被高度集成导致类似MIMO和ENDC这种同时开启的无线连接对彼此的隔离度要求越来越高。为了达到如此严格的隔离度，低噪声放大器与开关之间或多颗低噪声放大器之间需被分离在不同的芯片上，这样不仅增加各自控制模块面积和整体的成本，也会加长芯片的启动和响应时间，存在一定缺陷，也增加了芯片成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种射频芯片结构和增加射频芯片隔离度的方法，解决高度集成的射频芯片和模块的隔离度问题，降低芯片的启动和响应时间。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种射频芯片结构，包括：

集成在一个芯片中的多个射频模块，所述芯片外围和相邻所述射频模块之间设置有隔离环，所述隔离环位于相邻所述射频模块之间的中间部分接地。

可选的，所述射频模块包括低噪声放大器、射频开关、滤波器、功率放大器、巴伦、耦合器、混频器或功率合成器。

可选的，所述中间部分通过衬底的背面接地。

可选的，所述隔离环包括金属层、氧化层、钝化层。

可选的，所述隔离环与芯片内部电路之间间距大于等于芯片制造时最小距离。

根据本发明的第二方面，提供一种增加射频芯片隔离度的方法，包括以下步骤：

S100、在衬底上形成隔离环，所述隔离环包括外围部分及至少一个连接所述外围部分对侧的中间部分；

S200、将所述中间部分接地。

可选的，在步骤S200中，从所述衬底的背面将所述中间部分接地。

可选的，还包括：在所述隔离环中形成多个射频模块，相邻射频模块由所述中间部分隔离。

通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：