一种射频前端模组制造技术

技术编号:43556219 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-06 17:30
本技术提供一种射频前端模组,包括:集成在基板上的射频放大器芯片和控制及开关芯片;在一块基板上通过采用低成本的RF HRS Si工艺或高性能高成本的SOI工艺将控制器和射频开关集成在一块芯片上,而不再使用单独的控制芯片和射频开关芯片,省去了控制器芯片和射频开关芯片I/O端口的ESD保护电路,也省去了控制芯片和射频开关芯片之间的连线,从而降低模组整体成本和面积,且保持了射频前端模组原有的射频性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频前端封装,特别是涉及一种射频前端模组


技术介绍

1、射频前端模组包含射频功率放大器poweramplifier(pa)、低噪声放大器lownoiseamplifier(lna)、射频开关(rf switch)以及控制器(controller)等部分。根据通信系统对射频功率放大器、低噪声放大器、射频开关以及控制器等各个模块的功能和性能指标的不同要求,为使各个模块性能和成本达到最优,每个模块采用不同的半导体工艺。最后通过基板(laminate)将不同的芯片封装成一个射频前端模组。如图1所示的射频前端发射模组的结构,一般包含三个部分:低频(lb)700mhz–950mhz,中频(mb)1700mhz–2200mhz和高频(hb)2300mhz–2700mhz3个射频功率放大器、对应的射频开关和支持mipi协议的控制器。

2、如前所述,射频前端一般采用multi-chip module(多芯片模块,简称mcm)的封装模式,并采用不同的半导体工艺来实现其中的各个模块。射频功率放大器一般采用砷化镓(gaas)工艺来实现其高功率、高效率、高线性度等射频指标。在功率和性能要求低的情况,也会采用低成本的cmos工艺。射频开关(rf switch)一般采用silicon on insulator(绝缘衬底上制备硅,简称soi)工艺来实现其低损耗、高隔离度和高线性度等射频指标。控制器(controller)一般采用低成本的cmos工艺(互补金属氧化物半导体工艺)来实现其复杂的控制功能。如图2所示,现有技术中射频前端模组架构中包含3种不同的芯片:采用gaas芯片设计的(pa)u1,采用soi工艺设计的射频开关(switch)u2和采用cmos工艺设计的控制器(controller)u3。以上三种芯片均通过键合线(wire-bond)的形式互连,基板上也设计有对应不同频段pa的输入输出阻抗匹配,例如是lb输出阻抗、mb输出阻抗和hb输出阻抗,从而实现一个完整的射频前端模组。

3、随着通讯设备的小型化,对应的射频模组的尺寸也随之变小,射频模组尺寸从4.0mm x 6.8mm演进至4.0mm x 4.0mm,到最新的3.0mm*3.0mm。然而,现有技术中的射频前端模组依旧采用图2所示的3颗芯片的架构,公开号为cn110880943a的中国专利公开了射频前端架构只能有限的缩小每个独立芯片的尺寸或是减少对应的功能从而实现整体模组小型化;抑或在3颗芯片的架构下,采用将pa驱动级放在cmos或是soi上以减小高成本gaas芯片的面积,但总体上还是保持着3颗芯片的架构方案,导致模组的设计和封装成本和大小很难进一步降低。此外,公开号为cn115882892a的中国专利公开的方案为采用单颗cmos芯片的形式完成模组的集成,但采用此方案将会使得射频前端模组的射频性能下降。此外,现有技术中为了避免i/o(输入输出)引脚处产生静电,还设置有如图3所示的esd(静电)保护电路,然而,esd保护电路也会在芯片中占据一定的面积,从而很难实现芯片整体面积的进一步降低。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种射频前端模组,在不降低射频性能的前提下,减少芯片的数量,降低制备成本。

2、本技术提供一种射频前端模组,包括:集成在基板上的射频放大器芯片和控制及开关芯片;

3、所述控制及开关芯片中集成包括控制器和射频开关,所述控制及开关芯片的引脚与所述射频放大器芯片的引脚相连。

4、进一步的,所述射频放大器芯片的引脚与所述射频放大器芯片的引脚通过基板走线进行连接。

5、进一步的,所述射频放大器芯片的至多4个引脚与所述控制及开关芯片的至多4个引脚相连。

6、进一步的,所述基板上还集成包括阻抗匹配模块;

7、所述阻抗匹配模块连接在所述射频放大器芯片与所述控制及开关芯片之间。

8、进一步的,所述射频放大器芯片中包括低频射频放大器、中频射频放大器和高频射频放大器;所述阻抗匹配模块包括低频输出匹配电路、中频输出匹配电路和高频输出匹配电路;

9、所述低频输出匹配电路连接在所述低频射频放大器和所述控制及开关芯片之间;

10、所述中频输出匹配电路连接在所述中频射频放大器和所述控制及开关芯片之间;

11、所述高频输出匹配电路连接在所述高频射频放大器和所述控制及开关芯片之间。

12、进一步的,所述射频前端模组的面积小于等于9mm2。

13、进一步的,所述射频前端模组采用倒扣式连接。

14、进一步的,所述控制及开关芯片与所述射频放大器芯片上的焊球与所述基板上的金属焊盘相连。

15、进一步的,所述射频前端模组采用键合线连接。

16、进一步的,所述控制及开关芯片与所述射频放大器芯片上的焊球通过引线与封装外壳上的引脚相连。

17、相比于现有技术,本技术至少具有以下技术效果:

18、本技术在一块基板上通过采用低成本的rf hrs si工艺或高性能高成本的soi工艺将控制器和射频开关集成在一块芯片上,省去了控制器芯片和射频开关芯片i/o端口的esd保护电路,也省去了控制芯片和射频开关芯片之间的连线,从而降低模组整体成本和面积,且保持了射频前端模组原有的射频性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种射频前端模组,其特征在于,包括:集成在基板上的射频放大器芯片和控制及开关芯片;

2.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片的引脚与所述射频放大器芯片的引脚通过基板走线进行连接。

3.如权利要求2所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片的至多4个引脚与所述控制及开关芯片的至多4个引脚相连。

4.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述基板上还包括阻抗匹配模块;

5.如权利要求4所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片中包括低频射频放大器、中频射频放大器和高频射频放大器;所述阻抗匹配模块包括低频输出匹配电路、中频输出匹配电路和高频输出匹配电路;

6.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频前端模组的面积小于等于9mm2。

7.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频前端模组采用倒扣式连接。

8.如权利要求7所述的射频前端模组,其特征在于,所述控制及开关芯片与所述射频放大器芯片上的焊球与所述基板上的金属焊盘相连。

9.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频前端模组采用键合线连接。

10.如权利要求9所述的射频前端模组,其特征在于,所述控制及开关芯片与所述射频放大器芯片上的焊球通过引线与封装外壳上的引脚相连。

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【技术特征摘要】

1.一种射频前端模组,其特征在于,包括:集成在基板上的射频放大器芯片和控制及开关芯片;

2.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片的引脚与所述射频放大器芯片的引脚通过基板走线进行连接。

3.如权利要求2所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片的至多4个引脚与所述控制及开关芯片的至多4个引脚相连。

4.如权利要求1所述的射频前端模组,其特征在于,所述基板上还包括阻抗匹配模块;

5.如权利要求4所述的射频前端模组,其特征在于,所述射频放大器芯片中包括低频射频放大器、中频射频放大器和高频射频放大器;所述阻抗匹配模块包括低频输出匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员:张松柏盛怀茂顾建忠
申请(专利权)人:芯朴科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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