[发明专利]包括顶侧冷却接口的功率放大器模块及其制造方法

说明书

公开了一种具有顶侧冷却接口的功率放大器模块(PAM)，以及用于制造此类PAM的方法。在实施例中，所述方法包括将RF功率管芯附接到模块基板的管芯支撑表面。所述RF功率管芯以倒置定向附接到所述模块基板，使得所述RF功率管芯的前侧面向所述模块基板。当将所述RF功率管芯附接到所述模块基板时，所述RF功率管芯的前侧输入/输出接口电耦合到所述模块基板的相应基板互连特征。所述方法另外包括：提供主要热量提取路径，所述主要热量提取路径在与所述模块基板相对的方向上从所述RF功率管芯的晶体管沟道延伸到所述PAM的顶侧冷却接口。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及微电子，且更具体地，涉及功率放大器模块和用于制造具有顶侧冷却接口的功率放大器模块的方法。

背景技术

功率放大模块(PAM)通常包括模块基板和至少一个射频(RF)功率管芯，所述RF功率管芯以非倒置定向安装到模块基板。所述模块基板可以是例如印刷电路板(PCB)、陶瓷基板或具有与RF功率管芯电互连的导电布线特征的另一基板。给定的PAM可以包含单个RF功率管芯或多个RF功率管芯以及任意数目的其它微电子部件，例如离散放置的电容器和电阻器。PAM内的一个或多个RF功率管芯在操作期间可能容易产生多余热量，特别是当在更高射频(例如，接近或超过3千兆赫的频率)下操作或使用例如分层氮化镓管芯结构之类的功率密集管芯技术制造时。如果没有充分散热，此类多余热量会在PAM内积聚，并限制其中包含的RF功率管芯的性能。传统上，例如通过提供从给定RF功率管芯的后侧延伸穿过模块基板并到达PAM外部的组件级散热器的热路径，采用底侧散热结构从邻近RF功率管芯的区耗散此类多余热量。然而，这种底侧散热结构通常在其散热能力方面受到限制，并且通常存在各种缺点，例如高制造成本和过度复杂的布线方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于制造功率放大器模块(PAM)的方法，所述方法包括：

获得射频(RF)功率管芯，所述RF功率管芯包括前侧、后侧以及所述RF功率管芯的所述前侧上的前侧输入/输出(I/O)接口；

将所述RF功率管芯附接到模块基板的管芯支撑表面，所述RF功率管芯以倒置定向附接到所述模块基板，使得所述RF功率管芯的所述前侧面向所述模块基板；

当将所述RF功率管芯附接到所述模块基板时，将所述RF功率管芯的所述前侧I/O接口电耦合到所述模块基板的相应互连特征；以及

提供主要热量提取路径，所述主要热量提取路径在与所述模块基板相对的方向上从所述RF功率管芯的所述后侧延伸到所述PAM的顶侧冷却接口。

根据一个或多个实施例，另外包括将顶侧热延伸部键合到所述RF功率管芯的所述后侧，所述主要热量提取路径延伸穿过所述顶侧热延伸部。

根据一个或多个实施例，所述顶侧热延伸部包括具有超过100瓦每米开尔文的导热率的预制主体；并且其中键合包括使用导热键合材料将所述顶侧热延伸部键合到所述RF功率管芯的所述后侧。

根据一个或多个实施例，另外包括形成包封所述RF功率管芯、外围围绕所述顶侧热延伸部并接触所述模块基板的模制模块主体。

根据一个或多个实施例，所述模制模块主体具有与所述模块基板相对的上表面；并且其中，所述方法另外包括形成所述模制模块主体，使得所述顶侧热延伸部从邻近所述RF功率管芯的所述后侧的位置延伸，以在与所述模制模块主体的所述上表面基本共面的位置终止。

根据一个或多个实施例，形成包括：最初形成所述模制模块主体以具有足以覆盖所述顶侧热延伸部的所述上表面的厚度；以及在最初形成所述模制模块主体之后，对所述模制模块主体进行背面研磨以露出所述顶侧热延伸部的所述上表面并限定所述顶侧热延伸部。

根据一个或多个实施例，所述RF功率管芯包含具有晶体管触点的至少一个晶体管；并且其中所述方法另外包括将所述晶体管触点电耦合到所述顶侧热延伸部。