[发明专利]射频晶体管放大器封装

说明书

射频(RF)晶体管放大器封装包括底座，以及从底座的第一侧延伸的第一引线和第二引线。第一引线和第二引线被配置为提供到底座的表面上的一个或多个晶体管管芯的RF信号连接。至少一个铆钉附接到第一侧上的第一引线和第二引线之间的底座的表面。底座的第一侧的一个或多个拐角可以没有铆钉。还讨论了相关装置和相关联的RF引线和非RF引线。

优先权声明

本申请要求于2020年6月26日向美国专利商标局提交的序列号为16/913,783的美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及微电子装置，并且更具体地涉及高功率、高频晶体管放大器和相关的装置封装。

背景技术

要求高功率处置能力、同时在诸如R频带(0.5-1GHz)、S频带(3GHz)和X频带(10GHz)之类的高频下操作的电气电路近年来变得越来越流行。特别地，对用于放大无线电(包括微波)频率下的RF信号的射频(RF)晶体管放大器会有很高的需求。这些RF晶体管放大器可能需要表现出高可靠性、良好的线性度并处置高输出功率水平。

RF晶体管放大器可以在硅中实现或使用宽带隙半导体材料(即，带隙大于1.40eV)(诸如碳化硅(“SiC”)和III族氮化物材料)实现。如本文所使用的，术语“III族氮化物”是指在氮和元素周期表的III族元素(通常是铝(Al)、镓(Ga)和/或铟(In))之间形成的那些半导体化合物。该术语还指三元和四元化合物，诸如AlGaN和AlInGaN。这些化合物具有经验式，其中一摩尔氮与总共一摩尔III族元素结合。

基于硅的RF晶体管放大器通常使用横向扩散金属氧化物半导体(“LDMOS”)晶体管来实现。硅LDMOS RF晶体管放大器可以表现出高水平的线性度并且制造起来可能相对便宜。基于III族氮化物的RF晶体管放大器通常使用高电子迁移率晶体管(“HEMT”)实现并且主要用在要求高功率和/或高频操作的应用中，其中LDMOS RF晶体管放大器可以具有固有的性能限制。

RF晶体管放大器可以包括一个或多个放大级，每个放大级通常被实现为晶体管放大器。为了增加输出功率和电流处置能力，RF晶体管放大器通常以“单位单元”构造实现，其中大量个体“单位单元”晶体管电并联布置。RF晶体管放大器可以被实现为单个集成电路芯片或“管芯”，或者可以包括多个管芯。管芯或芯片可以指一小块半导体材料或在其上制造电子电路元件的其它基板。当使用多个RF晶体管放大器管芯时，它们可以串联和/或并联连接。

RF晶体管放大器常常包括匹配电路，诸如被设计为改善有源晶体管管芯(例如，包括MOSFET、HEMT、LDMOS等)和与其连接以用于在基本操作频率的RF信号的传输线之间的阻抗匹配的阻抗匹配电路，以及被设计为至少部分地终止装置操作期间可以生成的谐波(诸如二阶和三阶谐波)的谐波终止电路。谐波的终止也会影响互调失真产物的产生。

(一个或多个)RF晶体管放大器管芯以及阻抗匹配和/或谐波终止电路可以被封在集成电路装置封装中。集成电路封装可以指将一个或多个管芯包装在保护管芯免受物理损坏和/或腐蚀并支撑用于连接到外部电路的电接触件的支撑外壳或封装中。集成电路装置封装中的输入和输出阻抗匹配电路通常包括提供阻抗匹配电路的至少一部分的LC网络，其被配置为将有源晶体管管芯的阻抗匹配到固定值。封装通常包括其上安装管芯的附接表面或“凸缘”，密封管芯并保护管芯免受湿气和灰尘颗粒影响的电绝缘密封剂材料(诸如塑料或陶瓷)。导电引线(本文也称为封装引线或RF引线)可以从封装延伸，并且被用于将RF晶体管放大器电连接到外部电路元件(诸如输入和输出RF传输线和偏置电压源)。