CN215815875U - 射频功率芯片封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种射频功率芯片封装结构。所述射频功率芯片封装结构包括：封装框架以及被封装在所述封装框架内的射频功率芯片、输出匹配电路组件和第一焊盘，其中，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件固定设置在一封装基岛上，且所述射频功率芯片还与所述输出匹配电路组件电连接；以及，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件还与所述第一焊盘电连接。本实用新型提供的射频功率芯片封装结构，射频功率芯片主体部分采用QFN封装方式进行封装，输出匹配电路组件通过LGA方式与射频功率芯片集成设置在同一封装基岛上，使得该射频功率芯片封装结构既具有优异的电性能和散热性能，又降低了输出匹配的损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种芯片封装结构，特别涉及一种射频功率芯片封装结构，属于芯片封装技术领域。
背景技术
射频功率放大器是无线通信系统的核心模块，其性能、面积、集成度直接决定了无线通信系统的指标、成本和可靠性等。封装技术影响着射频功率芯片的性能和可靠性等。
射频功率芯片的输出匹配电路用于把负载阻抗转换到功率放大器工作需要的合适阻抗，使得功率放大器产生最好的功率和效率，因此匹配电路对于功率放大器至关重要，通常片上匹配元器件Q值较低造成匹配电路损耗较大，因此输出匹配电路通常做在片外。
现有的芯片封装技术一般包括如下几种方式：
集成无源器件(IPD)技术可以把电路的无源部分做成芯片，然后通过SIP技术集成，在提高芯片集成度方面发挥着重要作用，但应用在对性能要求较高的射频功率放大器输出匹配电路中时面临着损耗过大，IPD器件电压限制以及不便调节灵活性较差等诸多问题；
格栅阵列封装(land grid array，LGA)封装技术在射频功率芯片中有着广泛应用，它通过金属触点和对应的插座连通Die和PCB，LGA封装的引线阻抗小，寄生电感小，且只需较小的封装便可容纳更多的引脚，适合应用在高频电路和射频功率芯片中。LGA封装的不足之处是热量耗散主要靠金属触点扩散到PCB中，因此应用在功率较高的功率放大器中时可能存在散热问题，另一方面LGA封装的插座制作相对复杂，成本较高；
方形扁平无引脚封装(Quad Flat No-leadPackage，QFN)是一种表贴封装技术，焊盘尺寸小，体积小，内部引脚到焊盘之间的路径较短，寄生电感和电阻较小，因此电性能出色；底部中间具有大面积裸露的焊盘，结合外漏的引线框架焊盘，散热性能出色，QFN适合用于射频功率放大器中。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种射频功率芯片封装结构，以克服现有技术中的不足。
为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：
本实用新型实施例提供了一种射频功率芯片封装结构，其包括：封装框架以及被封装在所述封装框架内的射频功率芯片、输出匹配电路组件和第一焊盘，其中，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件固定设置在一封装基岛上，且所述射频功率芯片还与所述输出匹配电路组件电连接；以及，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件还与所述第一焊盘电连接。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种射频功率芯片封装结构，射频功率芯片主体部分采用QFN封装方式进行封装，输出匹配电路组件通过LGA方式与射频功率芯片集成设置在同一封装基岛上，使得该射频功率芯片封装结构既具有优异的电性能和散热性能，又降低了输出匹配的损耗，同时，还可通过调节SMD元件来优化功率放大器的性能，整个功率放大器置于封装框架中，提高了集成度；以及，本实用新型实施例提供的一种射频功率芯片封装结构的实现方式相对简单，可以有效的降低封装的复杂度和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例1中提供的一种射频功率芯片封装结构的正面结构示意图；
图2是本实用新型实施例1中提供的一种射频功率芯片封装结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本案发明人研究发现，在性能要求较高的射频功率芯片中，输出匹配电路组件通常通过微带线或结合SMD(表面贴合元件)电感电容在PCB板上实现，为提升集成度和减小成本，本实用新型实施例结合了LGA和QFN两种封装方式并提供了一种射频功率芯片封装结构，其中的射频功率放大器主体部分采用传统QFN的封装方式进行封装，而将输出匹配电路组件做在基板上，并通过LGA的方式置于QFN的基岛上，从而使得本实用新型实施例提供的射频功率芯片封装结构既兼具了良好的电性能和散热性，同时也减小了损耗，提升了射频功率芯片的性能，并且，输出匹配电路组件所包含的SMD元件可以更换调节，从而极大地提高了具有射频功率芯片封装结构的灵活性。
本实用新型实施例提供了一种射频功率芯片封装结构，其包括：封装框架以及被封装在所述封装框架内的射频功率芯片、输出匹配电路组件和第一焊盘，其中，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件固定设置在一封装基岛上，且所述射频功率芯片还与所述输出匹配电路组件电连接；以及，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件还与所述第一焊盘电连接。
在一较为具体的实施方式中，所述封装基岛、第一焊盘、封装框架固定设置在第一基板上，所述封装基岛和第一焊盘被封装在所述封装框架和第一基板之间。
在一较为具体的实施方式中，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件与所述封装基岛导热连接，所述封装基岛与所述第一基板导热连接。
在一较为具体的实施方式中，所述第一焊盘与所述第一基板电连接。
在一较为具体的实施方式中，所述输出匹配电路组件包括第二基板和设置在所述第二基板上的输出匹配电路，所述第二基板固定设置在封装基岛上，且与所述封装基岛导热连接。
在一较为具体的实施方式中，所述第二基板上还设置有微带线和多个功能元件，该多个功能元件固定贴合在所述第二基板上，且该多个功能元件之间还经所述微带线电连接，并且，该多个功能元件还经所述微带线与输出匹配电路电连接。
在一较为具体的实施方式中，所述射频功率芯片上还设置有第二焊盘，所述第二基板上还设置有第三焊盘，所述第三焊盘与所述微带线电连接，所述第二焊盘经多个键合线与所述第三焊盘电连接。
在一较为具体的实施方式中，所述微带线还经多个键合线与所述第一焊盘电连接。
在一较为具体的实施方式中，所述的射频功率芯片封装结构包括多个第一焊盘，该多个第一焊盘环绕分布在所述封装基岛的外围.
在一较为具体的实施方式中，所述第一基板包括PCB板。
本实用新型提供的射频功率芯片封装结构，射频功率芯片主体部分采用QFN封装方式进行封装，输出匹配电路组件通过LGA方式与射频功率芯片集成设置在同一封装基岛上，基岛下方有大片整块接地焊盘，芯片工作时该接地焊盘与PCB的地和底部散热结构连接提供了优异的散热性能，使得该射频功率芯片封装结构既具有优异的电性能和散热性能，芯片内部匹配又降低了输出匹配的损耗。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例中射频功率芯片封装结构中所采用的各组成元件和功能部件均可以采用本领域技术人员已知的，其材质和尺寸等可以根据具体使用情境进行调解，在此不做具体的限定。
实施例1
请参阅图1和图2，一种射频功率芯片封装结构，其包括：封装框架9以及被封装在所述封装框架9内的射频功率芯片3、输出匹配电路组件7和第一焊盘10，其中，所述射频功率芯片3和输出匹配电路组件7固定设置在一封装基岛2上，且所述射频功率芯片3还与所述输出匹配电路组件7电连接；以及，所述射频功率芯片3和输出匹配电路组件7还与所述第一焊盘10电连接；封装框架9内部通过molding 12塑封成型，芯片焊盘1与PCB顶层的顶层金属引出件(即走线金属引脚)13电连接引出，PCB底层的底层金属引出件(即走线金属引脚)15整体接地，顶层金属引出件13和底层金属引出件15之间填充设置有PCB填充层14，顶层金属引出件13的接地部分与底层金属引出件15之间通过多个地孔16连接。
具体的，所述封装基岛2、第一焊盘10、封装框架9固定设置在第一基板(图中未示出)上，所述封装基岛2和第一焊盘10被封装在所述封装框架9和第一基板之间，其中，所述射频功率芯片3和输出匹配电路组件7与所述封装基岛2导热连接，所述封装基岛2与所述第一基板导热连接，所述第一焊盘10与所述第一基板电连接，可以理解的，所述封装基岛2和第一焊盘10可以是固定贴合在第一基板上的。
具体的，所述输出匹配电路组件7包括第二基板和设置在所述第二基板上的输出匹配电路，所述第二基板固定设置在封装基岛2上，且与所述封装基岛导热连接。
具体的，所述第二基板上还设置有微带线5和多个功能元件6，该多个功能元件6固定贴合在所述第二基板上，且该多个功能元件6之间还经所述微带线5电连接，并且，该多个功能元件6还经所述微带线5与输出匹配电路电连接；需要说明的是，所述功能元件6可以是SMD元件，其可以拆卸地的固定贴合在第二基板上，且所述功能元件6可以被更换。
可以理解地，所述功能元件6可以是电感电容元件等。
具体的，输出匹配电路在基板上通过微带线5连接功能元件6，若有接地需求时，所述功能元件6还经键合线引出并与接地的金属线8电连接，从而实现接地。
具体的，所述射频功率芯片3上还设置有第二焊盘4，所述第二基板上还设置有第三焊盘，所述第三焊盘与所述微带线5电连接，所述第二焊盘4经多个键合线10与所述第三焊盘电连接。
具体的，所述第二基板上的微带线还经多个键合线11引出并与所述第一焊盘1电连接.
需要说明的是，所述的射频功率芯片封装结构可以包括多个第一焊盘1，该多个第一焊盘1环绕分布在所述封装基岛2的外围，可以理解地，该多个第一焊盘1至少被分成了两组，该两组第一焊盘分别设置在所述封装基岛2的两侧，其中一组第一焊盘所包含的多个第一焊盘经多个键合线10与射频功率芯片3电连接，另一组第一焊盘所包含的多个第一焊盘经键合线11与输出匹配电路组件7上的微带线5电连接。
需要说明的是，在所述射频功率芯片和输出匹配电路组件7上可以均设置有多个电连接触点，该多个电连接触点至少与该多个第一焊盘一一对应并电连接。
具体的，所述第一焊盘1的形状、相邻第一焊盘之间的间距，以及，第一焊盘与封装基岛或射频功率芯片或输出匹配电路组件7之间的间距等在此不做具体的限定。
需要说明的是，所述第一基板包括PCB板，所述封装框架9可以是绝缘封装结构，所述第一焊盘1可以是pin脚等。
具体的，本实用新型实施例中的射频功率芯片和输出匹配电路组件7可以采用LGA的方式固定在封装基岛上，使得整个芯片的集成度更高，同时，输出匹配电路组件7包含了多个SMD元件，也使得电路的损耗更小，从而提高了器件整体的输出性能，又同时兼顾了散热功能。需要指出的是，本实用新型实施例提供的封装结构使得封装面积增大，但相比于出色的电性能和散热能力、更高的集成度，本实用新型实施例提供的封装结构为高性能射频功率放大器封装提供了一种很好的解决方案。
本实用新型实施例提供的一种射频功率芯片封装结构，射频功率芯片主体部分采用QFN封装方式进行封装，输出匹配电路组件通过LGA方式与射频功率芯片集成设置在同一封装基岛上，使得该射频功率芯片封装结构既具有优异的电性能和散热性能，又降低了输出匹配的损耗，同时，还可通过调节SMD元件来优化功率放大器的性能，整个功率放大器置于封装框架中，提高了集成度；以及，本实用新型实施例提供的一种射频功率芯片封装结构的实现方式相对简单，可以有效的降低封装的复杂度和成本。
应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种射频功率芯片封装结构，其特征在于包括：封装框架以及被封装在所述封装框架内的射频功率芯片、输出匹配电路组件和第一焊盘，其中，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件固定设置在一封装基岛上，且所述射频功率芯片还与所述输出匹配电路组件电连接；以及，所述射频功率芯片和输出匹配电路组件还与所述第一焊盘电连接。
2.根据权利要求1所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述封装基岛、第一焊盘、封装框架固定设置在第一基板上，所述封装基岛和第一焊盘被封装在所述封装框架和第一基板之间。
3.根据权利要求2所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述射频功率芯片和输出匹配电路组件与所述封装基岛导热连接，所述封装基岛与所述第一基板导热连接。
4.根据权利要求2所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述第一焊盘与所述第一基板电连接。
5.根据权利要求2所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述输出匹配电路组件包括第二基板和设置在所述第二基板上的输出匹配电路，所述第二基板固定设置在封装基岛上，且与所述封装基岛导热连接。
6.根据权利要求5所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述第二基板上还设置有微带线和多个功能元件，该多个功能元件固定贴合在所述第二基板上，且该多个功能元件之间还经所述微带线电连接，并且，该多个功能元件还经所述微带线与输出匹配电路电连接。
7.根据权利要求6所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述射频功率芯片上还设置有第二焊盘，所述第二基板上还设置有第三焊盘，所述第三焊盘与所述微带线电连接，所述第二焊盘经多个键合线与所述第三焊盘电连接。
8.根据权利要求6所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述微带线还经多个键合线与所述第一焊盘电连接。
9.根据权利要求2所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于包括多个第一焊盘，该多个第一焊盘环绕分布在所述封装基岛的外围。
10.根据权利要求2所述的射频功率芯片封装结构，其特征在于：所述第一基板包括PCB板。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20241023 Address after: 201306 building C, No. 888, Huanhu West 2nd Road, Lingang New District, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai Patentee after: Shanghai Hepu Microelectronics Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 215000 10-1f, creative industry park, 328 Xinghu street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Patentee before: Suzhou Huatai Electronic Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |