專利名稱：內(nèi)部諧波頻率降低的rf功率晶體管封裝以及形成內(nèi)部諧波頻率降低的rf功率晶體管封裝 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及RF和微波晶體管，并且更具體地本發(fā)明涉及用于改進(jìn)封裝的RF功率晶體管的線性度的方法、以及具有改進(jìn)的線性度的封裝RF功率晶體管。
背景技術(shù)：
在高頻工作期間改進(jìn)的線性度是RF功率晶體管工藝的目標(biāo)。許多因素會(huì)影響各種RF功率晶體管工藝中器件的線性度，包括隨信號(hào)電平而變化的輸入和阻抗、隨信號(hào)電平而變化的電容及其衍生物、擊穿和襯底傳導(dǎo)效應(yīng)、工作類型、以及隨偏置和信號(hào)電平而變化的跨導(dǎo)及其衍生物。另外，在一些應(yīng)用中，可能期望的是RF功率晶體管在寬范圍的工作頻率和/或輸出功率電平上獲得期望的線性度水平。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的RF功率器件包括晶體管，其包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；RF信號(hào)輸入引線，其耦合到該晶體管的控制端子；以及RF信號(hào)輸出引線，其耦合到該晶體管的輸出端子。封裝器件還包括諧波降低器(reducer)，該諧波降低器耦合到該晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑。該器件還包括容納晶體管和諧波降低器的封裝，并且RF信號(hào)輸入引線和RF信號(hào)輸出引線從該封裝延伸。諧波頻率例如可以包括二次諧波頻率。 諧波降低器可以耦合到控制端子，并且封裝的RF功率器件還可以包括連接到晶
體管的輸出端子的輸出側(cè)諧波降低器。諧波降低器可以包括具有第一電容的第一電容器，
而所述輸出側(cè)諧波降低器可以包括具有與第一電容不同的第二電容的第二電容器。 封裝的RF功率器件還可以包括RF信號(hào)輸入引線和晶體管的控制端子之間的輸入
匹配電路。諧波降低器可以耦合在輸入匹配電路和晶體管的控制端子之間。 諧波降低器可以包括串聯(lián)諧振電路，所述串聯(lián)諧振電路包括串聯(lián)連接到地端子的
電感元件和旁路電容器。封裝的RF功率器件還可以包括基底。該晶體管在基底上，并且該
旁路電容器可以在晶體管和RF輸出引線之間的基底上。電感元件可以包括從晶體管延伸
到旁路電容器的接合線。 封裝的RF功率器件還可以包括在該旁路電容器上從晶體管延伸到RF輸出引線的第二接合線。 在一些實(shí)施例中，諧波降低器可以包括開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭(stub)。所述開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭的長(zhǎng)度可以被選擇成為基本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供到地的短路或低阻抗路徑。 根據(jù)本發(fā)明另外實(shí)施例的封裝的RF功率器件包括晶體管，其包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；RF信號(hào)輸入引線，其耦合到該晶體管的控
4制端子；以及RF信號(hào)輸出引線，其耦合到該晶體管的輸出端子。諧波降低器耦合到該晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的N次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑，其中N〉 1。該器件還包括容納晶體管、地端子和諧波降低器的封裝，并且輸入引線和輸出引線從該封裝延伸。
封裝的RF功率器件還可以包括容納在該封裝中且耦合到晶體管的控制端子和/或輸出端子的另外的諧波降低器。所述另外的諧波降低器被配置成為基本工作頻率的M次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或第二輸出端子到地的第二短路或低阻抗路徑，其中M > 1且M - N。 諧波降低器和該另外的諧波降低器能夠都包括串聯(lián)諧振電路，所述串聯(lián)諧振電路包括電感元件和電容器。在一些實(shí)施例中，諧波降低器和該另外的諧波降低器中的至少一個(gè)可以包括開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭。 本發(fā)明的一些實(shí)施例提供形成封裝的RF功率器件的方法。所述方法包括將晶體管安裝在基底上，該晶體管包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；在基底上形成諧波信號(hào)降低器并且將該諧波信號(hào)降低器連接到該晶體管的控制端子和/或輸出端子。該諧波信號(hào)降低器被配置成為基本工作頻率的N次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或第二輸出端子到地的短路或低阻抗路徑，其中N > 1。
所述方法還包括在基底的相對(duì)側(cè)上提供RF信號(hào)輸入引線和RF信號(hào)輸出引線；將RF信號(hào)輸入引線連接到控制端子并且將RF信號(hào)輸出引線連接到輸出端子；以及在晶體管和諧波降低器上形成封裝外殼，并且RF信號(hào)輸入引線和RF信號(hào)輸出引線從該封裝延伸。
形成諧波信號(hào)降低器可以包括在基底上提供電容器以及在電容器和晶體管之間形成線接合(wire bond)連接。 在基底上提供電容器可以包括在晶體管的輸出端子和RF信號(hào)輸出引線之間的基底上提供電容器，并且形成線接合連接可以包括在電容器和晶體管的輸出端子之間形成線接合連接。 將RF信號(hào)輸出引線連接到輸出端子可以包括形成第二線接合連接，所述第二線接合連接包括在電容器上從輸出端子延伸到RF信號(hào)輸出引線的接合線。


附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且并入本申請(qǐng)并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，所述

了本發(fā)明的(一個(gè)或多個(gè))特定實(shí)施例。在附圖中
圖1A是封裝的RF功率晶體管的透視圖。
圖IB是常規(guī)RF功率晶體管的功能框圖。 圖2A-2L是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的RF功率晶體管的功能框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的RF功率晶體管的示意性電路圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的RF功率晶體管的布局的平面圖。
圖5-8是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的RF功率晶體管的示意性電路圖。
圖9A-9B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的多芯片RF功率晶體管的功能框圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的多芯片RF功率晶體管的示意性電路圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例，在所述附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)并且不應(yīng)當(dāng)解釋為限于本文所闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以便本公開將是徹底且完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相似的數(shù)字自始至終指代相似的元件。 要理解，盡管術(shù)語第一、第二等等可以在本文中用來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用來區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。例如，第一元件可以被稱作第二元件，并且類似地第二元件可以被稱作第一元件，而不偏離本發(fā)明的范圍。如本文所用的，術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)的任一和所有組合。
本文所用的術(shù)語是僅用于描述特定實(shí)施例的目的而不旨在限制本發(fā)明。如本文所用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"該"旨在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指出。還要理解，術(shù)語"包括"和/或"包含"在用于本文中時(shí)指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。 除非另外定義，本文所用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬
領(lǐng)域的普通技術(shù)人員普遍理解的相同的意思。還要理解，本文所用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與其在本說明書和相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的意思相一致的意思而不要以理想化或過度正
式的意義進(jìn)行解釋，除非本文明確如此定義。 要理解，當(dāng)元件被稱為"在另一個(gè)元件上"或"延伸到另一個(gè)元件上"時(shí)，其能夠直接位于其他元件上或直接延伸到其他元件上或者也可以存在中間元件。相比而言，當(dāng)元件被稱為"直接在另一個(gè)元件上"或"直接延伸到另一個(gè)元件上"時(shí)，就不存在中間元件。還要理解，當(dāng)元件被稱為"連接"或"耦合"到另一個(gè)元件時(shí)，其能夠直接連接或耦合到其他元件或者可以存在中間元件。相比而言，當(dāng)元件被稱為"直接連接"或"直接耦合"到另一個(gè)元件時(shí)，就不存在中間元件。 相對(duì)術(shù)語諸如"在…之下"或"在…之上"或"上"或"下"或"水平"或"橫向"或"垂直"在本文中可以用來描述一個(gè)元件、層或區(qū)域相對(duì)另一個(gè)元件、層或區(qū)域的關(guān)系，如圖中所示。要理解，這些術(shù)語旨在涵蓋器件除了圖中所示的定向之外的不同定向。
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供封裝的RF功率晶體管。RF功率晶體管一般包括并聯(lián)操作的多個(gè)晶體管單元。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例能夠被包括在封裝中的晶體管能夠包括橫向擴(kuò)散的M0SFETS (LDM0SFET)或其他半導(dǎo)體器件，諸如雙極型器件、MESFET器件、HBT和HEMT器件。這些晶體管能夠使用窄帶隙或?qū)拵栋雽?dǎo)體來制作。例如，這些晶體管能夠包括硅LDM0S和/或雙極型晶體管、和/或III-V器件，諸如GaAs MESFET、 InGaP HBT、 GaN HEMT器件、GaN雙極型晶體管等等。 提供10瓦或更大功率的RF功率晶體管能夠被封裝為分立器件，如圖1A中以10大體示出且示意性地示于圖1B中。封裝的晶體管15 (其例如可以包括FET或雙極型器件)一般包括將RF信號(hào)輸入引線14連接到晶體管15的控制電極(例如，F(xiàn)ET的柵極G或雙極型晶體管的基極)的輸入匹配電路12。 RF信號(hào)輸出引線18連接到晶體管15的輸出電極(例如，F(xiàn)ET的漏極D或者雙極型晶體管的集電極或發(fā)射極)。RF信號(hào)輸入引線14和RF信號(hào)輸出引線18延伸到該封裝10的外部，如圖1A所示。FET 15的源極S可以接地。
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封裝的晶體管10可以被安裝在印刷電路板(未示出)上。外部輸出匹配電路22 也可以被安裝在印刷電路板上。偏置/RF雙工器(diplexer)(未示出)可以連接到該外部 輸出匹配電路以將晶體管輸出連接到RF輸出。而且，DC電源(未示出)可以連接到晶體 管輸出引線18。 內(nèi)部匹配網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被提供在RF功率晶體管封裝內(nèi)。然而， 一般提供這樣的內(nèi)部匹 配網(wǎng)絡(luò)來匹配器件的基本工作頻率而不是諧波頻率。 如圖IB所示，外部輸出匹配電路22能夠包括諧波短路(harmonicshort)，所述諧 波短路旨在降低晶體管15的基本工作頻率的二次諧波頻率處信號(hào)的輸出信號(hào)中的能量。 然而，在封裝輸出引線處可能很難獲得諧波短路，至少部分原因在于添加的額外寄生諧振， 這可能降低晶體管io的帶寬。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，諧波降低器能夠被提供在器件封裝內(nèi)，以便在信號(hào)到 達(dá)RF信號(hào)輸出引線18之前能夠發(fā)生諧波降低。因而，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以通過降低 器件封裝本身內(nèi)的二次和/或更高次諧波來改進(jìn)封裝的RF功率晶體管的線性度。在該封 裝內(nèi)放置諧波降低器可以改進(jìn)在寬范圍的頻率和/或輸出功率電平上的諧波降低器的性 能。而且，外部輸出匹配電路的設(shè)計(jì)可以被簡(jiǎn)化，因?yàn)閬碜苑庋b的信號(hào)輸出可以在諧波頻率 處具有較低能量。 例如，如圖2A所示，在晶體管15的輸出(漏極)處在包括RF功率晶體管15的封 裝100A內(nèi)能夠包括諧波降低器116。諧波降低器116被配置成降低輸出信號(hào)中諧波頻率 (諸如二次諧波頻率)處的能量。在一些實(shí)施例中，如圖2B所示，包括RF功率晶體管15的 封裝100B能夠包括輸入匹配電路212，所述輸入匹配電路212包括連接到晶體管15的控制 電極(例如，柵極G)的諧波降低器。具有諧波降低器的輸入匹配電路212中的諧波降低器 被配置成降低輸入信號(hào)中諧波頻率(諸如二次諧波頻率)處的能量。在一些實(shí)施例中，如 圖2C所示，包括RF功率晶體管15的封裝100C能夠包括輸入匹配電路212以及在晶體管 15的輸出處的諧波降低器116，所述輸入匹配電路212包括連接到晶體管15的控制電極的 諧波降低器。 在一些實(shí)施例中，包括RF晶體管的封裝可能不包括輸入匹配電路。例如，如圖2D 所示，包括RF晶體管15的封裝100D可以包括連接到晶體管15的控制電極(例如，柵極G) 的諧波降低器112以及位于晶體管15的輸出(漏極)處的諧波降低器116。在一些實(shí)施例 中，如圖2E所示，包括RF晶體管15的封裝100E可以包括連接到晶體管15的控制電極的 諧波降低器112，而在輸出處沒有諧波降低器。類似地，如圖2F所示，包括RF晶體管15的 封裝100F可以包括連接到晶體管15的輸出的諧波降低器116，而在輸入處沒有諧波降低 器。 本發(fā)明的一些實(shí)施例可以包括連接到晶體管15的輸出的輸出匹配電路。例如，如 圖2G所示，包括RF晶體管15的封裝100G包括輸出匹配電路216，輸出匹配電路216包括 連接在晶體管15的輸出處的諧波降低器。在一些實(shí)施例中，如圖2H所示，包括RF晶體管 15的封裝100H可以包括連接到晶體管15的控制電極的諧波降低器112以及連接在輸出處 的輸出匹配電路16。如圖21所示，包括RF晶體管15的封裝1001可以包括連接到晶體管 15的輸入的諧波降低器112以及具有連接在晶體管15的輸出處的諧波降低器的輸出匹配 電路216。
本發(fā)明的一些實(shí)施例可以包括連接到晶體管15的輸出的輸出匹配電路以及連接 到晶體管的輸入的輸入匹配電路。例如，如圖2J所示，包括RF晶體管15的封裝100J包括 輸入匹配電路14以及輸出匹配電路216，輸出匹配電路216包括連接在晶體管15的輸出處 的諧波降低器。在一些實(shí)施例中，如圖2K所示，包括RF晶體管15的封裝100K可以包括輸 入匹配電路212以及連接在輸出處的輸出匹配電路16，輸入匹配電路212包括連接到晶體 管15的控制電極的諧波降低器。如圖2L所示，包括RF晶體管15的封裝100L可以包括輸 入匹配電路212以及輸出匹配電路216，輸入匹配電路212包括連接到晶體管15的輸入的 諧波降低器，輸出匹配電路216具有連接在晶體管15的輸出處的諧波降低器。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括RF功率晶體管15、包括諧波降低器116的封裝100A的 示意性電路圖示于圖3中，并且根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝100的物理布局示于圖4中。參 照?qǐng)D3和4，輸入匹配電路12連接在RF信號(hào)輸入引線14和晶體管15的柵極G之間。輸 入匹配電路12可以包括電感性線接合連接，其包括在RF信號(hào)輸入引線14和電容器36之 間延伸的接合線32 ;以及電感性線接合連接，其包括從電容器36延伸到晶體管15的柵極G 的接合線34。 晶體管15的源極S接地，并且RF信號(hào)輸出引線18經(jīng)由包括從晶體管的漏極D延 伸到RF信號(hào)輸出引線18的接合線38的電感性線接合連接而連接到晶體管15的漏極D。
在封裝100A內(nèi)還提供連接在晶體管15的漏極D和地之間的諧波降低器116。在 圖3所示的實(shí)施例中，諧波降低器116包括與旁路電容器122串聯(lián)的電感元件120。如圖4 所示，旁路電容器122可以被安裝在鄰近晶體管15的封裝100A的基底140上，并且電感元 件120可以包括從晶體管15延伸到旁路電容器122的接合線。具體而言，旁路電容器122 可以形成在晶體管15和RF信號(hào)輸出引線18之間的封裝100A的基底140上。電感性接合 線38可以越過旁路電容器122。 要明白，封裝100的基底能夠指代晶體管15被安裝在其上的任何結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因而 能夠?qū)?yīng)于襯底、法蘭盤(flange)、管芯載體等等。 電感元件120的電感和電容器122的電容可以被選擇成為相對(duì)于晶體管15的基 本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供到地的短路和/或低阻抗路徑。例如，對(duì)于2. 5GHz的 基本工作頻率，電容和電感的值可以被選擇成在5GHz的頻率處提供短路。這種值的選擇在 本領(lǐng)域中是已知的。所用的實(shí)際值可能取決于電路的配置和/或物理布局。作為示例而不 是當(dāng)作限制，對(duì)于被設(shè)計(jì)成在基本工作頻率f處工作的晶體管而言，電容器122的電容和電 感元件120的電感可以分別被選擇成滿足如下等式 2兀f = 作為示例而不是當(dāng)作限制，假設(shè)基本工作頻率為2. 5GHz，為了提供在二次諧波頻 率處(即在5GHz處)的短路/低阻抗路徑，電容器122可以具有大約4pF的電容，電感器 可以具有大約0. 25nH的電感。電容器122的存在可能會(huì)使封裝器件100A在功率和/或效 率方面的性能退化，但是根據(jù)一些實(shí)施例，這種性能降低可以通過改進(jìn)在能夠獲得的寬頻 率范圍上的線性度而得到補(bǔ)償。 圖5是包括連接到晶體管15的控制端子(柵極G)的諧波降低器216的封裝RF 功率器件100B的示意性電路圖。在圖5所示的實(shí)施例中，諧波降低器216包括與旁路電容
8器222串聯(lián)的電感元件220。電感元件220的電感和電容器222的電容可以被選擇成在晶 體管15的輸入處為相對(duì)于晶體管15的基本工作頻率的諧波頻率(諸如二次諧波頻率)處 的信號(hào)提供到地的短路和/或低阻抗路徑。 圖6是包括耦合到晶體管15的輸出端子(漏極D)的諧波降低器116和連接到晶 體管15的控制端子(柵極G)的諧波降低器216的封裝RF功率器件100C的示意性電路圖。 在圖6所示的實(shí)施例中，諧波降低器116包括與旁路電容器122串聯(lián)的電感元件120，而諧 波降低器216包括與旁路電容器222串聯(lián)的電感元件220。電感元件120、220的電感和電 容器122、222的電容可以被選擇成在晶體管15的輸入和輸出兩者處為相對(duì)于晶體管15的 基本工作頻率的諧波頻率(諸如二次諧波頻率)處的信號(hào)提供到地的短路和/或低阻抗路 徑。然而，要明白，例如為電容器122、222選擇的特定值可以由于諧波降低器116、216相對(duì) 于晶體管15的不同位置而不同。例如，在一些實(shí)施例中，電容器222的電容可以大于電容 器122的電容。 在其他實(shí)施例中，諧波降低器可以包括諧振結(jié)構(gòu)，諸如開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線 抽頭，其可以形成在晶體管15所安裝于其上的基底140上。四分之一波長(zhǎng)開路傳輸線抽頭 具有等于諧波頻率的波長(zhǎng)的四分之一的長(zhǎng)度，并且能夠?yàn)橹C波頻率處的信號(hào)提供短路。圖 7是包括諧波降低器116的封裝RF晶體管100A的示例性示意性電路圖，所述諧波降低器 116是使用連接在晶體管15的輸出(漏極D)處的開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭316來實(shí) 施的。 圖8是包括連接在晶體管15的輸出端子和RF輸出引線18之間的輸出匹配電路 16的RF晶體管的封裝100J的示意性電路圖。輸出匹配電路16包括串聯(lián)電感76、76和旁 路電容器78。 本發(fā)明的一些實(shí)施例提供包括多個(gè)RF晶體管的多芯片封裝。例如，圖9A和9B是 根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的多芯片RF功率晶體管的功能框圖，而圖IO是根據(jù)本發(fā)明 一些實(shí)施例的封裝的多芯片RF功率晶體管的示意性電路圖。 參照?qǐng)D9A，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多芯片封裝300A包括輸入網(wǎng)絡(luò)312，所述輸 入網(wǎng)絡(luò)312包括連接在RF輸入引線14與第一和第二晶體管15A、15B的控制電極之間的諧 波降低器。晶體管15A、15B的輸出連接到RF輸出引線18。 其他配置是可能的。例如，如圖9B所示，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的多芯片封裝 300B包括連接在RF輸入引線14與第一和第二晶體管15A、15B的控制電極之間的輸入網(wǎng)絡(luò) 314。第一諧波降低器316A連接在第一晶體管15A的輸出端子和RF輸出引線18之間，而 第二諧波降低器316B連接在第二晶體管15B的輸出端子和RF輸出引線18之間。
根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的封裝的多芯片RF功率晶體管300B的示意性電路圖示 于圖10中。如其中所示，多芯片封裝300B包括連接在RF輸入引線14與第一和第二晶體 管15A、15B的控制電極之間的輸入網(wǎng)絡(luò)314。輸入網(wǎng)絡(luò)314包括連接在RF輸入引線14與 第一晶體管15A的控制端子之間的串聯(lián)電感器32A、34A和旁路電容器36A以及連接在RF 輸入引線14與第二晶體管15B的控制端子之間的串聯(lián)電感器32B、34B和旁路電容器36B。 包括電感320A和電容器322A的第一諧波降低器316A連接到第一晶體管15A的輸出端子， 而包括電感320B和電容器322B的第二諧波降低器316B連接到第二晶體管15B的輸出端 子。根據(jù)本申請(qǐng)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)多芯片封裝的其他配置將是顯而易見的，包括具有輸入
9匹配網(wǎng)絡(luò)、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、輸入側(cè)諧波降低器和/或輸出側(cè)諧波降低器的封裝。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝RF功率晶體管可以用于其中線性度是重要的各種應(yīng)用
中。例如，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝功率晶體管可以應(yīng)用于諸如WiMAX、WCDMA、CDMA和/或
包括將來(第四代)系統(tǒng)的其他系統(tǒng)之類的系統(tǒng)中。 一般而言，本發(fā)明的實(shí)施例可以用于
其中期望功率晶體管的線性性能的任何應(yīng)用中。 盡管主要結(jié)合被配置成降低在基本工作頻率的二次諧波頻率處的信號(hào)的諧波降 低器描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是要明白諧波降低器可以經(jīng)過電抗值的適當(dāng)選擇進(jìn)行配置 以減少在較高次諧波頻率處的信號(hào)。 一般而言，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的諧波降低器可以 被配置成減少N次諧波頻率處的信號(hào)，其中N〉 1。而且，根據(jù)一些實(shí)施例可以提供多個(gè)諧 波降低器以減少在各個(gè)不同諧波頻率處的信號(hào)。 在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且盡管采用了特定術(shù)語， 但是它們僅在一般和描述性的意義上加以使用而不用于限制目的，本發(fā)明的范圍在所附權(quán) 利要求中闡述。
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權(quán)利要求
一種封裝的RF功率器件，包括晶體管，其包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；RF信號(hào)輸入引線，其耦合到該晶體管的控制端子；RF信號(hào)輸出引線，其耦合到該晶體管的輸出端子；諧波降低器，其耦合到該晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑；以及封裝，其容納所述晶體管和諧波降低器，并且所述RF信號(hào)輸入引線和所述RF信號(hào)輸出引線從該封裝延伸。
2. 權(quán)利要求1的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器連接到晶體管的輸出端子。
3. 權(quán)利要求1的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器連接到晶體管的控制端子。
4. 權(quán)利要求3的封裝的RF功率器件，還包括連接到晶體管的輸出端子的輸出側(cè)諧波降低器。
5. 權(quán)利要求4的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器包括輸入側(cè)諧波降低器，且其中所述輸入側(cè)諧波降低器包括具有第一電容的第一電容器，所述輸出側(cè)諧波降低器包括具有與第一電容不同的第二電容的第二電容器。
6. 權(quán)利要求3的封裝的RF功率器件，還包括在RF信號(hào)輸入引線和晶體管的控制端子之間的輸入匹配電路，其中所述諧波降低器耦合在輸入匹配電路和晶體管的控制端子之間。
7. 權(quán)利要求3的封裝的RF功率器件，還包括在RF信號(hào)輸出引線和晶體管的輸出端子之間的輸出匹配電路，其中所述諧波降低器耦合在輸出匹配電路和晶體管的輸出端子之間。
8. 權(quán)利要求1的封裝的RF功率器件，還包括在RF信號(hào)輸出引線和晶體管的輸出端子之間的輸出匹配電路和/或在RF信號(hào)輸入引線和晶體管的控制端子之間的輸入匹配電路。
9. 權(quán)利要求l的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器包括串聯(lián)諧振電路，所述串聯(lián)諧振電路包括串聯(lián)連接到地端子的電感元件和旁路電容器。
10. 權(quán)利要求9的封裝的RF功率器件，還包括基底，其中該晶體管在基底上，且其中該旁路電容器在晶體管和RF輸出引線之間的基底上。
11. 權(quán)利要求10的封裝的RF功率器件，其中所述電感元件包括從晶體管延伸到旁路電容器的接合線。
12. 權(quán)利要求11的封裝的RF功率器件，還包括在該旁路電容器上從晶體管延伸到RF輸出引線的第二接合線。
13. 權(quán)利要求1的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器包括開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭。
14. 權(quán)利要求13的封裝的RF功率器件，其中所述開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭的長(zhǎng)度被選擇成為基本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供到地的短路或低阻抗路徑。
15. 權(quán)利要求l的封裝的RF功率器件，其中基本工作頻率的諧波頻率包括基本工作頻率的二次諧波頻率。
16. 權(quán)利要求l的封裝的RF功率器件，其中所述晶體管包括第一晶體管并且所述諧波降低器包括第一諧波降低器，所述封裝還包括第二晶體管，其包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作，其中RF信號(hào)輸入引線耦合到第二晶體管的控制端子，RF信號(hào)輸出引線耦合到第二晶體管的輸出端子；以及第二諧波降低器，其耦合到第二晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的諧波頻率處的信號(hào)提供從第二晶體管的控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑；其中所述封裝還容納第二晶體管和第二諧波降低器。
17. —種封裝的RF功率器件，包括晶體管，其包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；RF信號(hào)輸入引線，其耦合到該晶體管的控制端子；RF信號(hào)輸出引線，其耦合到該晶體管的輸出端子；諧波降低器，其耦合到該晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的N次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑，其中N > 1 ;以及封裝，其容納所述晶體管和諧波降低器，并且所述輸入引線和輸出引線從該封裝延伸。
18. 權(quán)利要求17的封裝的RF功率器件，還包括被容納在該封裝中且耦合到晶體管的控制端子和/或輸出端子的另外的諧波降低器，其中所述另外的諧波降低器被配置成為基本工作頻率的M次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或第二輸出端子到地的第二短路或低阻抗路徑，其中M〉 1且M^N。
19. 權(quán)利要求18的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器和所述另外的諧波降低器均包括串聯(lián)諧振電路，所述串聯(lián)諧振電路包括電感元件和電容器。
20. 權(quán)利要求18的封裝的RF功率器件，其中所述諧波降低器和所述另外的諧波降低器中的至少一個(gè)包括開路四分之一波長(zhǎng)傳輸線抽頭。
21. —種形成封裝的RF功率器件的方法，包括將晶體管安裝在基底上，該晶體管包括控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；在基底上形成諧波信號(hào)降低器并且將該諧波信號(hào)降低器連接到該晶體管的控制端子和/或輸出端子，其中該諧波信號(hào)降低器被配置成為基本工作頻率的N次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或第二輸出端子到地的短路或低阻抗路徑，其中N > 1 ;在基底的相對(duì)側(cè)上提供RF信號(hào)輸入引線和RF信號(hào)輸出引線；將RF信號(hào)輸入引線連接到控制端子并且將RF信號(hào)輸出引線連接到輸出端子；以及在晶體管和諧波降低器上形成封裝外殼，并且RF信號(hào)輸入引線和RF信號(hào)輸出引線從該封裝延伸。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中形成諧波信號(hào)降低器包括在基底上提供電容器以及在電容器和晶體管之間形成線接合連接。
23. 權(quán)利要求22的方法，其中在基底上提供電容器包括在晶體管的輸出端子和RF信號(hào)輸出引線之間的基底上提供電容器，且其中形成線接合連接包括在電容器和晶體管的輸出端子之間形成線接合連接。
24. 權(quán)利要求23的方法，其中將RF信號(hào)輸出引線連接到輸出端子包括形成第二線接合連接，所述第二線接合連接包括在電容器上從輸出端子延伸到RF信號(hào)輸出引線的接合線。
全文摘要
一種封裝的RF功率器件包括晶體管，其具有控制端子和輸出端子并且被配置成以基本工作頻率進(jìn)行工作；RF信號(hào)輸入引線，其耦合到控制端子；以及RF信號(hào)輸出引線，其耦合到輸出端子。諧波降低器耦合到該晶體管的控制端子和/或輸出端子并且被配置成為基本工作頻率的N次諧波頻率處的信號(hào)提供從控制端子和/或輸出端子到地的短路或低阻抗路徑，其中N＞1。該器件還包括容納晶體管和諧波降低器的封裝，其中輸入引線和輸出引線從該封裝延伸。還公開了多芯片封裝。
文檔編號(hào)H03F1/56GK101785110SQ200880103997
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者D·法雷爾, S·伍德 申請(qǐng)人:克里公司