CN104218029A - 一种用于功率晶体管的内匹配结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于功率晶体管的内匹配结构，包括管芯、设于输入端的输入内匹配结构、设于输出端的输出内匹配结构，在输入内匹配结构或者输出内匹配结构中包括至少两个电容，至少两个电容包括一个主电容与至少一个次电容，用于连接电容与管芯的键合线首先从管芯打到次电容上面，然后键合线从次电容再打到主电容上面。本发明通过次电容的设置，键合线从管芯打到次电容上再从次电容打到主电容上，这就拉长了键合线的长度，换句话说也就拉长了管芯到主电容的距离，从而达到增加电感线电感的目的，在不增加功率晶体管体积有效增加键合线的电感值，从而使得生产处的功率晶体管更适用于低频的应用。

Description

一种用于功率晶体管的内匹配结构

技术领域

本发明涉及功率器件领域，具体涉及一种用于增加功率器件在低频时的阻抗值的内匹配结构。

背景技术

功率器件，主要是基于RF LDMOS结构的功率器件，通常包含以下部分：功率器件管芯，通常是RF LDMOS管芯，输入内匹配电容、输出内匹配电容。如图1所示，在输入端键合线从管芯M1上打到输入内匹配电容Cin上、再从输入内匹配电容Cin上打到输入引脚上，而在输出端键合线从管芯上同时打到输出内匹配电容Cout与输出引脚上。图2是图1的电路图，如图2所示，L1、L2、L3和L4是键合线电感，Cin和Cout是MOSCAP电容，M1是功率器件管芯。

目前的功率器件在低频下，由于电感的电感值jWL，需要的电感L值很大。大的电感值可以通过减小电感线的根数实现，但是每根电感线上可以承受的电流是有限的。目前采用的电感线通常是铝（Al）线，直径为50um，能够承受的最大电流为1-1.5A，由此可见，电感值可以增加的空间非常有限。

目前常采用以下手段来增加电感线的电感值：

1.      通过增加电感线的拱高来实现，但是电感线高的拱高设计给生产上带来了困难；

2.      增加电容跟功率器件管芯的距离，但是这个会增加功率晶体管的体积，增加功率晶体管的成本。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种用于功率晶体管的内匹配结构，其在有限空间内可以有效的增加电感值，以减小功率晶体管的体积。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种用于功率晶体管的内匹配结构，包括管芯、连接管芯与输入端或者输出端的匹配电容，其特征在于，所述匹配电容包括一个主电容和至少一个电容值接近于0的次电容，键合线从管芯打到次电容，次电容间以及次电容与主电容间通过键合线连接。

进一步的，所述次电容的电容值小于10pF。

进一步的，与主电容布置位置相比，所述次电容布置位置更靠近输入或者输出引脚。

进一步的，所述输入端或者输出端与主电容连接。

进一步的，所述输入端或者输出端与管芯连接。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

本发明所描述的用于功率晶体管的内匹配结构，通过次电容的设置，键合线从管芯打到次电容上再从次电容打到主电容上，这就拉长了键合线的长度，换句话说也就拉长了管芯到主电容的距离，从而达到增加电感线电感的目的，在不增加功率晶体管体积的情况下有效增加键合线的电感值，从而使得生产处的功率晶体管更适用于低频的应用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为传统功率晶体管的键合线打线图；

图2为图1所示功率晶体管结构的电路图；

图3为本发明第一实施例中输出内匹配结构部分T型匹配的键合线打线图；

图4为图3所示内匹配结构的电路图；

图5为本发明第一实施例中输出内匹配结构部分L型匹配的键合线打线图；

图6为图5所示内匹配结构的电路图；

图7为本发明第二实施例中输出内匹配结构部分T型匹配的键合线打线图；

图8为图7所示内匹配结构的电路图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1：

在本实施例中，以输出内匹配结构为例，输入内匹配结构可参考输出内匹配结构设置。

在本实施例中，输出内匹配结构中设有一个主电容、一个次电容，与主电容布置位置相比，次电容更靠近输出引脚。键合线打在主电容与次电容、次电容与管芯、管芯与输出引脚之间，用于增加键合线电感值。另外，本发明中所采用的次电容小于10pF，基本上接近于0。次电容的作用可视为“桥墩”，其目的就是用于增加电感值。

输出内匹配结构采用T型匹配时的键合线连接如图3所示，此时的电路原理图如图4所示，键合线首先从管芯M1上打到次电容C2上、再从次电容C2打到主电容C1，最后键合线从主电容C1打到输出引脚上。在这里，次电容的作用可视为“桥墩”，其目的就是用于增加电感值。

输出内匹配结构采用L型匹配时的键合线连接如图5所示，此时的电路原理图如图6所示，键合线首先从管芯M1分别打到次电容C2与输出引脚，键合线再从次电容C2打到主电容C1，如此实现输出内匹配结构的L型匹配。在这里，次电容的作用同样可视为“桥墩”，其目的就是用于增加电感值。

实施例2：

当然次电容的个数可以为2个或者多个，本实施例以2两次电容为例进行说明。以T型匹配为例。

如图7和8所示，次电容C2和C3的容值都非常小，都类似于桥墩。键合线首先从管芯M1上打到次电容C3上，再从次电容C3打到次电容C2，然后从次电容C2打到主电容C1，最后键合线从主电容C1打到输出引脚上。在这里，C1、C2次电容的作用可视为“桥墩”，可以进一步增加电感值。

上述实施例显示的是一个功率晶体管只包含一个管芯下的内匹配结构，除此之外，功率晶体管为了增加输出功率，通常会将2个、3个甚至4个管芯封装在一个晶体管里面，用来提供输出功率。为了增加电感值，均可以通过上述增加次电容的内匹配结构来实现，在此不再赘述。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种用于功率晶体管的内匹配结构，包括管芯、连接管芯与输入端或者输出端的匹配电容，其特征在于，所述匹配电容包括一个主电容和至少一个电容值接近于0的次电容，键合线从管芯打到次电容，次电容间以及次电容与主电容间通过键合线连接。

2.根据权利要求1所述的用于功率晶体管的内匹配结构，其特征在于，所述次电容的电容值小于10pF。

3.根据权利要求1或2所述的用于功率晶体管的内匹配结构，其特征在于，与主电容布置位置相比，所述次电容布置位置更靠近输入或者输出引脚。

4.根据权利要求1所述的用于功率晶体管的内匹配结构，其特征在于，所述输入端或者输出端与主电容连接。

5.根据权利要求1所述的用于功率晶体管的内匹配结构，其特征在于，所述输入端或者输出端与管芯连接。