[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年3月29日提交的日本专利申请No.2007-86385的优先权，这里将其内容通过参考引入本申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且更具体地涉及一种可用于具有功率放大器功能的半导体器件的技术。

背景技术

在日本专利公开No.2006-237238(专利文件1)中，描述了一种技术，其中将形成有功率放大器电路的半导体芯片安装在安装衬底上并进一步在安装衬底中形成定向耦合器。

发明内容

近来，由诸如GSM系统(全球移动通信系统)、PCS系统(个人通信系统)、PDC(个人数字蜂窝)系统、CDMA(码分多址)系统等通信系统所代表的移动通信装置已经扩展到全世界。通常，这种类型的移动通信装置包括：天线，用于发射和接收无线电波；射频功率放大器(RF功率模块)，用于放大功率调制射频信号并将其提供至天线；接收部分，用于处理通过天线接收的射频信号；控制部分，用于控制这些部件；以及电池，用于为这些部件提供电源电压。

根据用途和环境，可以使用诸如HBT、HEMT等的复合半导体器件、硅双极晶体管、LDMOSFET(横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)等作为在移动通信装置的RF功率模块内的功率放大电路中所使用的放大器元件。

此外，近来随着移动通信装置变得更加多功能化，对于降低RF功率模块尺寸的需求也日益增加。本发明人一直在研究RF功率模块微型化的技术。

在RF功率模块中，形成有功率放大器电路，并且传输在该功率放大器电路中放大的输出信号。RF功率模块具有放大输出信号的功率的功能，并且要求输出功率是稳定的恒定输出。在RF功率模块中，功率放大器电路对输出功率的放大由控制电路控制。换言之，尽管在RF功率模块中通过控制电路来控制输出功率使其恒定，但是该输出功率并不一定是稳定和恒定的。为此，为RF功率模块设置了检测输出功率并反馈的功能，以使得基于检测到的输出功率使将从RF功率模块输出的输出功率恒定。这种检测输出功率的部分称作定向耦合器。

如图32所示，定向耦合器102和匹配电路等一起与半导体芯片101分离地安装在构成RF功率模块的安装衬底100上。当在安装衬底100上形成定向耦合器102时，定向耦合器102占用了安装衬底100上大约1mm2的区域。结果，定向耦合器102连同安装衬底100上安装的匹配电路一起成为阻碍安装衬底100微型化的因素。特别地，在近来已经变得更加多功能化的RF功率模块中，安装衬底100上有密集的线路，并且难以预留用于安装定向耦合器102的区域。

当定向耦合器102与半导体芯片101分离地安装在安装衬底100上时，需要将定向耦合器102检测到的功率返回到形成在半导体芯片101中的控制电路，因此需要用导线将定向耦合器102和半导体芯片101耦合。为此，需要预留用于导线键合的区域，因此安装衬底100的微型化更加困难。

本发明的一个目标是提供一种能够促进移动电话等中使用的RF功率模块的微型化的技术。

通过该说明书中的下列详细描述以及附图，本发明的上述和其他目标以及新颖特征将会更加全面地显现出来。

下面将简要概括将会在此处公开的本发明的优选实施例。

根据本发明的半导体器件包括包含功率放大器电路的半导体芯片，该半导体芯片具有：(a)半导体衬底；(b)晶体管，其形成在半导体衬底上，构成功率放大器电路；以及(c)定向耦合器，其检测从功率放大器电路输出的输出功率。然后，该定向耦合器包括：(c1)主线，其使用晶体管的输出导线；以及(c2)副线，其第一端子与用于将来自定向耦合器的输出转换成电压或电流的检测器电路电耦合，而其第二端子作为第一端子的另一端，经过无源元件与GND电耦合。此处，主线和副线彼此并行布置，并且在主线和副线之间不存在导体。

下面简要描述本发明优选实施例所带来的效果。

由于定向耦合器形成在半导体芯片内部，因此就可能促进在移动电话等中使用的RF功率模块的微型化。

附图说明

图1是示出了数字移动电话中信号发射/接收部分的方框图。

图2是示出了RF功率模块中射频放大器电路的电路方框图。

图3是示出了定向耦合器的图示。

图4是示出了检测器电路的示例的电路图。

图5是示出了RF功率模块的安装配置的平面图。

图6是示出了半导体芯片的布局配置的顶视图。

图7是示出了末级放大器的布局配置的顶视图。