[发明专利]高频内匹配功率器件的封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件和混合微波集成电路技术领域，具体涉及一种高频内匹配功率器件的封装方法。

背景技术

在高频内匹配功率器件的研制中，输入匹配电路是一个重点和难点，其重要性在于输入匹配的好坏将直接影响内匹配器件的输入驻波、带宽、增益和输出功率等性能；其难点在于高频内匹配器件，尤其是对于大尺寸的器件，其输入阻抗非常小，一般在1欧姆左右，而系统的特征阻抗一般为50欧姆，如此大的阻抗转换比，大大增加了输入匹配电路设计的难度。此外，高频内匹配器件的性能还与其封装工艺联系紧密。封装过程所实现的物理连接的好坏，以及封装与电路设计的符合度，将直接影响到内匹配功率器件的微波性能和可靠性。因此，封装技术是高频内匹配功率器件研制过程中必不可少的关键工艺之一。

传统的高频内匹配功率器件的研制中，采用单级LCL输入匹配电路的形式，将内匹配功率器件的输入阻抗匹配到50欧姆，其中电感L采用直径为25um的金丝实现，电容C采用自制的高介电陶瓷电容。这种方法虽然较为简捷，但是将使得内匹配器件输入匹配电路的Q值较高，从而降低了内匹配器件的输入驻波比、减少了带宽、降低了增益，使得内匹配器件的输出功率也受到影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能降低输入匹配电路的Q值，增大内匹配功率器件的带宽、增益和输出功率的高频内匹配功率器件的封装方法。

本发明提供的一种高频内匹配功率器件的封装方法，包括：将内匹配电路通过金锗合金共晶在管壳内；

将功率器件和输入输出匹配电容通过金锡合金共晶在管壳内；

将功率器件、输入输出匹配电容及内匹配电路通过金丝电学互连；

将内匹配电路和管壳管脚通过金带电学互连。

进一步地，所述将内匹配电路通过金锗合金共晶在管壳内包括：

将共晶仪的温度升至350-380的温度范围内，在氮气保护的氛围下，将用于构成内匹配电路的输入和输出内匹配电路通过金锗合金共晶在管壳内。

进一步地，在将所述内匹配电路共晶在管壳内时，左右摩擦内匹配电路，从而保证内匹配电路与管壳紧密的粘贴在一起。

进一步地，所述将功率器件和输入输出匹配电容通过金锡合金共晶在管壳内包括：

将共晶仪的温度设定在250-280度的温度范围内，在氮气保护的氛围下，将用于构成输入输出匹配电容的第一输入匹配电容、第二输入匹配电容及输出匹配电容通过金锡合金共晶在管壳内；

将共晶仪的温度设定在250-280度的温度范围内，在氮气保护的氛围下，将功率器件通过金锡合金共晶在管壳内。

进一步地，在将所述功率器件和输入输出匹配电容共晶在管壳内时，左右摩擦功率器件和输入输出匹配电容，从而保证功率器件和输入输出匹配电容与管壳紧密的粘贴在一起。

进一步地，所述输入输出匹配电容采用芯片电容或陶瓷电容。

进一步地，所述将功率器件、输入输出匹配电容及内匹配电路通过金丝电学互连包括：

采用金丝键合仪，将功率器件的输入输出电极和输入输出匹配电容通过金丝键合连接；

采用金丝键合仪，将输入输出匹配电容和内匹配电路通过金丝键合连接。

进一步地，所述采用金丝键合仪键合连接时，同一位置处不同金丝的长度和角度一致。

进一步地，所述金丝的直径为25um。

进一步地，所述将内匹配电路和管壳管脚通过金带电学互连包括：

采用金带键合仪，将内匹配电路和管壳输入输出管角之间通过100um宽的金带进行键合连接。

本发明提供的一种高频内匹配功率器件的封装方法采用LCL的封装方式，既提升了大尺寸功率器件的输入输出阻抗，又使得匹配电路具有灵活可调性；采用两级LCL输入匹配的封装方式，更好的实现了由低阻抗到高阻抗的转换，改善了内匹配器件的输入驻波比，降低了输入匹配电路的Q值，从而增大了内匹配功率器件的带宽、增益和输出功率，此外，本发明分别采用金锡、金锗将高频功率器件、陶瓷电容和匹配电路焊接在管壳内，保证了物理连接的牢固性，并增加了功率器件的热导率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高频内匹配功率器件的封装方法流程图；

图2为本发明实施例中单个6mm功率器件的结构示意图；

图3为传统单级LCL输入匹配的6mm内匹配功率器件管壳封装的照片；

图4为本发明实施例中两级LCL输入匹配的6mm内匹配功率器件管壳封装的照片；