[发明专利]单芯片正交混合耦合器管芯和平衡式功率放大器模块

权利要求书

1.一种单芯片正交混合耦合器管芯，包括先进半导体加工工艺的集成无源器件IPD，所述单芯片正交混合耦合器管芯采用的IPD结构上至少包括IPD衬底、衬底上至少叠有两层金属走线、金属走线间的介质层和连接金属的过孔；还包括四个片上电感器和三个片上电容器；

所述四个片上电感器分别是第一电感器、第二电感器、第三电感器、第四电感器；所述三个片上电容器分别为第一电容器、第二电容器和第三电容器；

所述片上电感器包括至少一条金属走线、至少两个键合焊盘和至少一条键合线；所述金属走线在IPD上呈相互平行状态，键合线在空间上呈相互平行状态；流经金属走线的电流同相，流经键合线的电流同相；

所述片上电容器放置在相邻且互不连接的电感器端口的中间位置；所述片上电容器的上极板、下极板分别连接在相邻且互不连接的电感器端口；

所述片上电感器和片上电容器均置于同一颗IPD衬底上，无需表贴电感、表贴电容和额外器件装配空间。

2.如权利要求1所述单芯片正交混合耦合器管芯，其特征是，第一电感器与第四电感器平行呈轴对称，并通过其第二端口相互连接；第二电感器与第三电感器平行呈轴对称，并通过其第二端口相互连接；第一电感器与第二电感器呈轴对称，在端口一侧相邻、互不连接；第四电感器与第三电感器呈轴对称，在端口一侧相邻、互不连接。

3.如权利要求1所述单芯片正交混合耦合器管芯，其特征是，第一电容器放置在第一电感器第一端口和第二电感器第一端口的中间位置，由其第一端口分别连接第一电容器上极板、下极板；第二电容器放置在第一电感器或第四电感器第二端口和第二电感器或第三电感器第二端口的中间位置，由其第二端口分别连接第二电容器上极板、下极板；第三电容器放置在第四电感器第一端口和第三电感器第一端口的中间位置，由其第一端口分别连接第一电容器上极板、下极板。

4.如权利要求1所述单芯片正交混合耦合器管芯，其特征是，所述片上电感器的金属走线采用厚金属；片上电感器的金属走线材料为金、铜、银或者铝；所述片上电感器的金属走线结构上至少有一层金属的厚度至少不小于4微米；所述片上电感器的键合线材料为金、铜、银或者铝，为线状或带状。

5.如权利要求1所述单芯片正交混合耦合器管芯，其特征是，所述片上电容器为金属-绝缘体-金属电容器、金属交指型电容中的一种或多种。

6.如权利要求1所述单芯片正交混合耦合器管芯，其特征是，所述IPD衬底材料属性为硅、碳化硅、蓝宝石、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中一种或者多种。

7.一种平衡式功率放大器模块，包括的器件为：输入正交混合耦合器、输出正交混合耦合器、驱动放大器、功率放大器和隔离电阻；所有包括的器件均集成在同一模块中，无需额外外置分立器件；所述输入正交混合耦合器和输出正交混合耦合器均采用单芯片正交混合耦合器管芯；

所述单芯片正交混合耦合器管芯包括先进半导体加工工艺的集成无源器件IPD，所述单芯片正交混合耦合器管芯采用的IPD结构上至少包括IPD衬底、衬底上至少叠有两层金属走线、金属走线间的介质层和连接金属的过孔；还包括四个片上电感器和三个片上电容器；所述四个片上电感器分别是第一电感器、第二电感器、第三电感器、第四电感器；所述三个片上电容器分别为第一电容器、第二电容器和第三电容器；所述片上电感器包括至少一条金属走线、至少两个键合焊盘和至少一条键合线；所述金属走线在IPD上呈相互平行状态，键合线在空间上呈相互平行状态；流经金属走线的电流同相，流经键合线的电流同相；所述片上电容器放置在相邻且互不连接的电感器端口的中间位置；所述片上电容器的上极板、下极板分别连接在相邻且互不连接的电感器端口；所述片上电感器和片上电容器均置于同一颗IPD衬底上。