JP2015012609A - 結合を低減するためのワイヤボンド壁を有する半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】結合を低減するためのワイヤボンド壁を有する半導体パッケージを提供する。【解決手段】パッケージ２０は、基板７４と、基板上の第１の回路２２とを含む。第１の回路は、第１の電気デバイス１０２と、第２の電気デバイス１００、１０４と、第１の電気デバイスおよび第２の電気デバイスを相互接続する第１のワイヤ・ボンド・アレイ１１２とを含む。パッケージは、第１の回路に隣接する、基板上の第２の回路２４を含み、第２の回路は、第３の電気デバイス１０８および第４の電気デバイス１０６、１１０を相互接続する第２のワイヤ・ボンド・アレイ１１４を含む。パッケージは、第１の回路と第２の回路との間で基板の上に複数のワイヤボンドを含むワイヤボンド壁５０を含む。ワイヤボンド壁は、第１の回路および第２の回路の少なくとも一方の動作中に第１の回路と第２の回路との間の電磁結合を低減するように構成されている。【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、概してデバイスパッケージに関し、より具体的には、隣接するデバイス間の結合を低減するためのワイヤボンド壁構造を組み込んでいるデバイスパッケージに関する。

ワイヤレス通信システムは、信号の電力を増大するために電力増幅器を採用していることが多い。ワイヤレス通信システムにおいて、電力増幅器は通常、送信チェーン（出力段）内の最後の増幅器である。高利得、高線形性、安定性、および高レベルの電力付加効率（すなわち、出力電力と入力電力との間の差と、ＤＣ電力との比）が、理想的な増幅器の特性である。

概して、電力増幅器は、電力増幅器がピーク出力電力を送信するとき、最大電力効率において動作する。しかしながら、電力効率は出力電力が低減するにつれて悪化する傾向にある。最近、ドハティ電力増幅器アーキテクチャが、アーキテクチャの電力付加効率が高いために、基地局のためだけでなく移動端末のためにも注目を集めている。

ドハティ電力増幅器は一般的に、キャリア増幅器およびピーク増幅器のような２つ以上の増幅器を含む。これらの増幅器は、それらの出力が、インピーダンス変換を実行するオフセット伝送線によって接合された状態で並列に接続される。ピーク増幅器は、キャリア増幅器が飽和すると電流を送達し、それによって、キャリア増幅器の出力に見られるインピーダンスを低減する。したがって、「ロードプル」のために、キャリア増幅器が飽和しながら、キャリア増幅器はより多くの電流を負荷に送達する。キャリア増幅器は飽和に近いままであるため、ドハティ電力増幅器は、システムの全体効率が相対的に高いままであるように、ピーク出力電力を送信することが可能である。

ドハティアーキテクチャの高い効率によって、アーキテクチャは、現行のおよび次世代のワイヤレスシステムに望ましいものになる。しかしながら、アーキテクチャは半導体パッケージ設計に関して課題を呈する。現行のドハティ電力増幅器半導体パッケージ設計は、キャリア増幅器を含む１つのデバイスと、ピーク増幅器を含む別のデバイスを包含し得る個別デバイスおよび集積回路を使用することを必要とする。これらの個別デバイスは、キャリア増幅器とピーク増幅器との間で発生する可能性があるクロストークによる問題を制限するために、パッケージ内で一定距離離れて保持される。

半導体パッケージアーキテクチャ内の１つのクロストーク源は、キャリア増幅器およびピーク増幅器の各々を構成する様々な電気デバイス間に接続され得るワイヤ・ボンド・アレイと称される信号ワイヤのアレイの間である。すなわち、ドハティ電力増幅器の性能は、ドハティ電力増幅器の対応する構成要素の隣接するワイヤ・ボンド・アレイ間の結合（すなわち、共有磁場または電場を介して１つの回路構成要素から別の回路構成要素へのエネルギーの送達）によって悪影響を受ける可能性がある。結合は２つのタイプ、すなわち、電気（一般的に容量結合と称される）および磁気（誘導結合と同意として使用される）のものであり得る。誘導または磁気結合は、互いに対して近接近している電流搬送並列導体の間に変動する磁場が存在するときに発生し、受ける側の導体に電圧が誘起する。

不都合なことに、パッケージ内の増幅器間の空間距離を維持することによって、半導体パッケージを小型化する可能性が制限される。様々な用途について低コスト、低重量、および小容量が重要なパッケージ属性である場合、小型が制限されることは望ましくない。

本開示は実施例、実施形態などとして示されており、添付の図面によって限定されない。図面において、同様の参照符号は類似の要素を示す。図面内の要素は簡潔かつ明瞭にするために示されており、必ずしも原寸に比例して描かれてはいない。図面は詳細な説明とともに本明細書に組み込まれてその一部を形成し、本開示に応じて、実施例、実施形態などをさらに例示し、様々な原理および利点を説明する役割を果たす。

ドハティ電力増幅器半導体パッケージのブロック図。 ドハティ電力増幅器半導体パッケージのキャリアおよびピーク増幅器回路の概略上面図。 図２Ａのドハティ電力増幅器半導体パッケージの斜視図。 代替的なワイヤボンド壁構成を図示するパッケージの断面図。 代替的なワイヤボンド壁構成を図示するパッケージの断面図。 ワイヤボンド壁がいくつかの追加のデバイスに接続されている図２Ａのパッケージを示す図。 ワイヤボンド壁がいくつかの追加のデバイスに接続されている図２Ａのパッケージを示す図。 キャリア増幅器とピーク増幅器とを分離するワイヤボンド壁を含む例示的なデバイスの検査結果を示すグラフ。 キャリア増幅器とピーク増幅器とを分離するワイヤボンド壁を含む例示的なデバイスの検査結果を示すグラフ。

下記の詳細な記載は本質的に例示的であり、本発明または本発明の適用および使用を限定することは意図されていない。さらに、上記技術分野、背景技術、または以下の詳細な説明で提示される、いかなる表示または暗示された理論によっても束縛されることは意図されていない。

簡潔かつ明瞭な説明のために、図面は一般的な構築様式を示し、既知の特徴および技法の説明および詳細は、本発明を不必要に曖昧にすることを回避するために省略される場合がある。加えて、図面内の要素は必ずしも原寸に比例して描かれてはいない。たとえば、本発明の実施形態の理解の向上を助けるために、図面内の要素または領域のうちのいくつかの寸法は他の要素または領域に対して誇張されている場合がある。

本記載および特許請求の範囲における「第１」、「第２」、「第３」、「第４」などの用語がある場合、これらは、同様の要素間で区別するために使用されることができ、必ずしも特定の連続する、または経時的な順序を説明するためのものではない。このように使用される用語は、本明細書に記載されている本発明の実施形態がたとえば、本明細書において例示または他の様態で記載されている以外の順序で動作することが可能であるように、適切な状況下で置き換え可能であることが理解されるべきである。さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」といった用語およびそれらの任意の変化形は非排他的な包含をカバーするように意図され、それによって、要素のリストを含むプロセス、方法、製品、または装置が必ずしもそれらの要素に限定されず、明示的に列挙されていない、またはこのようなプロセス、方法、製品、または装置に内在する他の要素を含んでもよい。本明細書において使用される場合、「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、電気的または非電気的な様式で直接的または間接的に接続されるものとして定義される。本明細書において使用される場合、「実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）」および「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、記述されている目的を実際的な様式で達成するのに十分であること、および、軽度の不備がある場合、それらは記述されている目的にとっては重大でないことを意味する。

本開示は、概してデバイスパッケージに関し、より具体的には、パッケージ内に形成される隣接するデバイス間の結合を低減するためのワイヤボンド壁を組み込んでいるデバイスパッケージに関する。

一実施態様において、パッケージはドハティ増幅器ラインアップを含む。本発明の設計において、ドハティ増幅器の２つの増幅器（すなわち、キャリア増幅器およびピーク増幅器）の間の干渉および／またはクロストークが低減され、それによって、ドハティ電力増幅器のキャリア増幅器およびピーク増幅器が、効率が改善した、本明細書においてはデュアルパス半導体パッケージと称する、単一のパッケージ内に実装され得る。様々な他の実施態様において、本発明のシステムは、互いに分離されるべきである複数の構成要素または回路を含む様々なパッケージ内で使用されてもよいことが諒解されよう。

本発明の手法を使用して、低コスト、低重量、および小容量が所望される、基地局電力増幅器、携帯電話、ブルートゥースデバイス、および半導体パッケージに依存する他のデバイスにおけるドハティ電力増幅器半導体パッケージの有用性を改善することができる。本明細書に記載の実施形態は、ドハティ電力増幅器内のワイヤ・ボンド・アレイ間の誘導結合を低減する。しかしながら、後述する誘導結合を低減するための技法は、様々な半導体デバイス設計内で実装されてもよいことは明らかとなろう。

図１は、ドハティ電力増幅器半導体パッケージ２０のブロック図を示す。ドハティ電力増幅器半導体パッケージ２０は、並列に接続されているキャリア増幅器回路２２およびピーク増幅器回路２４を含む。入力信号２６が、入力スプリッタ２８によって２つの信号に分割される。結果生じる入力信号のうちの一方はキャリア増幅器回路２２の入力３２に通信され、もう一方の入力信号はピーク増幅器回路２４の入力３６に通信される。キャリア増幅器回路２２の出力４０から出力信号が通信される。同様に、ピーク増幅器回路２４の出力４４から出力信号が通信される。２つの出力信号は電力結合器（ＰＷＲ ＣＭＢ）４６を通じて組み合わされて、結合出力信号４８が生成される。ドハティ電力増幅器半導体パッケージは一般的に、簡潔に図示するために本明細書には示されていない追加の電子デバイスおよび回路を含むことは、当業者であれば認識しよう。

一実施形態において、キャリア増幅器回路２２は、ドハティ電力増幅器半導体パッケージ２０の出力電力の全範囲にわたってオンであるように構成されている。ピーク増幅器回路２４は、キャリア増幅器回路２２が飽和したときにのみオンになるように構成されている。キャリア増幅器回路２２からの出力信号をピーク増幅器回路２４からの出力信号と組み合わせるように動作する電力結合器４６は、四分の一波長インピーダンスインバータであってもよい。四分の一波長インピーダンスインバータは、キャリア増幅器回路２２からの出力信号に９０度の遅延を付加することができる。ピーク増幅器回路２４の位相は一般的に、キャリア増幅器回路２２を９０度遅延させるように構成されており、それによって、２つの出力信号は、それらの出力信号が電力結合器４６において組み合わされて結合出力信号４８を形成するときに同相で加算される。

図１に示す例において、キャリア増幅器回路２２およびピーク増幅器回路２４の各々は、いくつかの能動および受動電気素子を含んでもよい。たとえば、キャリア増幅器回路２２は、入力３２に結合されているキャパシタを含んでもよい。キャパシタはトランジスタに結合されることができ、トランジスタは、入力３２において受信される入力信号に適切な増幅を適用する。トランジスタの出力は第２のキャパシタに結合されることができる。キャパシタは、入力３２において受信されトランジスタによって増幅された入力信号を調整するように動作することができる。同様に、ピーク増幅器２４は、入力３６に結合されているキャパシタを含むことができる。キャパシタはトランジスタに結合されることができ、トランジスタは、入力３６において受信される入力信号に適切な増幅を適用する。トランジスタの出力は第２のキャパシタに結合されることができる。キャパシタは、入力３６において受信されトランジスタによって増幅された入力信号を調整するように動作することができる。キャリア増幅器回路２２およびピーク増幅器回路２４は、簡潔に図示するために本明細書には示されていない追加の電子デバイスを含んでもよいことは、当業者であれば認識しよう。

ドハティ増幅器パッケージ２０において、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４の各々を構成する別個の電気デバイスは、ワイヤボンドとして既知である複数の並列ワイヤを使用して互いに接続されてもよい。実際の用途において、キャリア増幅器回路２２の信号経路（たとえば、それらの入力、出力、キャパシタおよびトランジスタ間の）うちの１つ以上は、ワイヤボンドを使用して確立されてもよい。同様に、ピーク増幅器回路２４の信号経路（たとえば、それらの入力、出力、キャパシタおよびトランジスタ間の）うちの１つ以上は、ワイヤボンドを使用して確立されてもよい。

ドハティ電力増幅器パッケージにおいて、これらの様々なワイヤ・ボンド・アレイは、それらが単一のハウジング内にパッケージされることに起因して、非常に近接して配置されている場合がある。各増幅器の構成要素を相互接続している様々なワイヤボンドの信号経路間の距離が小さいことによって、隣接するワイヤ・ボンド・アレイ間の誘導結合が相対的に高レベルになる可能性がある。この誘導結合によって、パッケージ内ドハティ増幅器の電源能力が制限される可能性がある。

したがって、本発明のドハティ増幅器パッケージにおいて、各増幅器（たとえば、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４）のワイヤ・ボンド・アレイ間の電気的分離をもたらすために、２つの増幅器２２と２４との間にワイヤボンド壁５０が形成される。下記にさらに説明するワイヤボンド壁５０は、キャリア増幅器およびピーク増幅器を構成する回路間でパッケージ内に形成されるいくつかのワイヤボンド接続から構築される。ワイヤボンド壁５０は、パッケージ２０の実施態様に応じて、様々な基板上に、または直接パッケージ２０のリードフレーム上に構築され得る。パッケージ２０の他の構成要素とともに、ワイヤボンド壁５０は、封入剤をオーバーモールドされてもよいか、または、空洞パッケージの一部であってもよい。様々な実施態様において、ワイヤボンド壁５０は、グランドに直接、もしくはグランド電圧に接続され得るグランド端子に直接接続されてもよいか、または、様々な集積型受動デバイス（ＩＰＤ）もしくは他の能動デバイスおよび回路に接続されてもよい。概して、ワイヤボンド壁５０はドハティ増幅器のキャリア増幅器回路とピーク増幅器回路との間の誘導結合を遮断および阻害するためのシールドまたはフェンスとして動作する。

図２Ａは、ドハティ電力増幅器半導体パッケージ２０のキャリア増幅器２２回路およびピーク増幅器２４回路の概略上面図である。図２Ｂは、図２Ａのドハティ増幅器半導体パッケージ２０の斜視図である。本発明の例は、ドハティ電力増幅器の構成要素に関して説明するが、本発明のシステムおよび方法は、基板の上に形成される任意の回路に対する電気的分離をもたらすために採用されてもよく、ドハティ増幅器の構成要素は一例にすぎないことは理解されるべきである。本開示に応じて、ワイヤボンド壁は、特定のパッケージ内に適切に構成された任意の構成要素間の電気的分離をもたらすために利用されてもよい。たとえば、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、キャリア増幅器２２は、いくつかの相互接続された電気デバイスを含む任意の電気回路に置き換えられてもよく、ピーク増幅器２４も同様に置き換えられてもよい。

パッケージ２０において、キャリア増幅器２２は、入力端子３２および出力端子４０を含み、ドハティ構成において、これらはそれぞれキャリア増幅器２２のゲート端子およびドレイン端子を構成してもよい。同様に、ピーク増幅器２４は、入力端子３６および出力端子４４を含み、ドハティ構成において、これらはそれぞれピーク増幅器２４のゲート端子およびドレイン端子を構成してもよい。

キャリア増幅器２２は、パッケージ・グランド・プレーン７４のような共通の（すなわち、単一の）キャリアの表面に製造および／または後に載置される、キャパシタ１００および１０４ならびにトランジスタ１０２（ゲートパッド１０３およびドレインパッド１０５を有する）のようないくつかの電子デバイスを含む。キャパシタ１００および１０４はたとえば、グランドプレーン７４上に載置されている金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）キャパシタであってもよい。同様に、ピーク増幅器２４は、パッケージ・グランド・プレーン７４のような共通の（すなわち、単一の）キャリアの表面に製造および／または後に載置される、キャパシタ１０６および１１０ならびにトランジスタ１０８（ゲートパッド１０９およびドレインパッド１１１を有する）のようないくつかの電子デバイスを含む。キャパシタ１０６および１１０はたとえば、グランドプレーン７４上に載置されている金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）キャパシタであってもよい。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、キャリア増幅器２２の構成要素（キャパシタ１００および１０４、トランジスタ１０２、ならびに端子３２および４０を含む）は、ワイヤボンドのアレイを形成するいくつかのワイヤボンド１１２によって接続される。ピーク増幅器２４の構成要素（キャパシタ１０６および１１０、トランジスタ１０８、ならびに端子３６および４４を含む）は、それ自体がワイヤボンドのアレイを形成するいくつかのワイヤボンド１１４によって同様に接続される。様々な実施態様において、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４の様々な構成要素、またはグランドプレーン７４の表面の上に形成されてもよい任意の他の構成要素を相互接続するのに任意の数のワイヤボンドが使用されてもよい。

図示されているパッケージ２０において、キャリア増幅器回路２２およびピーク増幅器回路２４のレイアウトが対称である結果として、キャリア増幅器回路２２の対応する構成要素がピーク増幅器回路２４の対応する構成要素に隣接することになり得る。したがって、各増幅器の様々な構成要素（具体的には、高周波信号を搬送する各増幅器のワイヤボンド１１２および１１４）の配置が互いに隣接して幾何学的に平行である。キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４のワイヤ・ボンド・アレイのこれらの属性の結果として、デバイス間の結合がもたらされ得、これによって、デバイス全体の性能が低減し得る。

キャリア増幅器２２とピーク増幅器２４との間の結合を最小限に抑えるために、パッケージ２０は、キャリア増幅器２２とピーク増幅器２４とを分離するワイヤボンド壁５０を含む。ワイヤボンド壁は、一実施態様において、各々グランドに接続することができる端子１１６および１１８を含む。グランドプレーン７４の表面の上にいくつかの接続パッド１２０が形成される。一実施態様において、接続パッド１２０の各々は、たとえば、接続パッド１２０を、パッケージ２０のグランドプレーン（たとえば、グランドプレーン７４）に、または、グランド電圧に接続することができる１つ以上のグランド端子に接続することによって、グランド電圧に接続される。その後、いくつかのワイヤボンド１２２が、接続パッド１２０と端子１１６および１１８との間に形成される。接続パッド１２０の位置および幾何学的構成によって、ワイヤボンド壁５０を構成する様々なワイヤボンド１２２が、パッケージ２０の実施態様に応じて、適切なピッチ間隔だけ分離されることが可能になる。一実施態様において、ピッチ間隔は５〜６ミリメートル（ｍｍ）である。

全体として、ワイヤボンド１２２は、キャリア増幅器２２をピーク増幅器２４から電気的に分離するように動作するグランドされたワイヤボンドから成る壁または網を形成する。ワイヤボンド１２２は、ワイヤボンド１１２および／または１１４のものと同じまたは異なる適切な導電性金属から形成されてもよい。例示的な材料は、金、銅、アルミニウム、または銀を含む。一実施態様において、ワイヤボンド壁５０およびそのワイヤボンド１２２は、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４によって生成される電場を吸収し、それによって、電場が互いに作用し合うのを遮断または抑制するように構成されている受動素子として動作する。実施態様に応じて、ワイヤボンド１２２の構成は、特定の周波数範囲または特定帯域幅を遮断することのような、特定の需要を満たすように調整または調節されてもよい。これらの調整は、ワイヤボンド壁５０を構成する個々のワイヤボンド１２２の長さ、および、様々なワイヤボンドが互いに重なり合う度合いを変更することを含んでもよい。形成されると、封入剤（図示せず）がパッケージ２０の上に堆積され、それゆえワイヤボンド、およびパッケージ２０の他の構成要素に物理的保護を提供してもよい。

様々な実施態様において、ワイヤボンド壁５０は、互いから分離されるべき２つの回路または構成要素間のルートに沿って形成されるいくつかのワイヤボンドを含む。ワイヤボンド壁５０が直線に沿って延在しているとき、ワイヤボンド壁５０を構成するワイヤボンド１２２の各々は概して互いに平行に形成される。図２Ｂに示すように、ワイヤボンド壁５０は、キャリア増幅器２２とピーク増幅器２４との間に引かれる線に垂直であるルートまたは経路に沿って延在してもよい。概して、ワイヤボンド壁５０は、キャリア増幅器２２とピーク増幅器２４との間に位置するグランドプレーン７４の領域に沿って延在する。ワイヤボンド壁５０内で、個々のワイヤボンド１２２は、単一の列に、または、図２Ａに図示するように、複数列に形成されてもよい。図２Ａは、３列のワイヤボンド１２２を含むワイヤボンド壁５０を示す。また、図２Ｂに示すように、ワイヤボンド壁５０を構成するワイヤボンド１２２は、ワイヤボンド壁５０のすべての接続パッド１２０に接続することができ、または場合によっては、接続パッド１２０を飛び越えてもよい。

ワイヤボンド壁が複数列のワイヤボンドから構成されるとき、ワイヤボンド壁を構築するための１つの手法は、各接続パッドについて、１列のワイヤボンド壁からの少なくとも１つのワイヤボンドが接続パッドに接続され、別の列からの少なくとも１つのワイヤボンドが接続パッドに接続されないようにすることである。この手法は、ワイヤボンド壁を構成するワイヤボンドが、その側から見ると、各列のワイヤボンドが同じように接続された場合より小さい開口を有する網を形成するようにすることができる。

直線に沿って延在することに加えて、ワイヤボンド壁は、非直線ルートに沿って形成されてもよい。場合によっては、分離される回路のレイアウトおよび／または幾何形状によって、非直線ルートが必要とされ得る。他の実施態様において、ワイヤボンド壁は実質的に特定の回路の周囲に形成されてもよい。これによって、パッケージ内の回路が、パッケージ内の他の回路からだけでなく、パッケージの外部の放射源からも分離されることが可能になり得る。

ワイヤボンド壁５０のいくつかの異なる構成を示すために、図３Ａおよび図３Ｂは、代替的なワイヤボンド壁構成を図示するパッケージの断面図である。断面は、たとえば、図２Ａに示す線３−３に沿って取られ得るが、図２Ａに示すものとは異なるワイヤボンド構成を示す。図３Ａにおいて、ワイヤボンド壁３００は、接続パッド３０４ならびに端子１１６および１１８を相互接続するいくつかのワイヤボンド３０２によって形成される。ワイヤボンド３０２の上に保護封入剤３０６が形成される。図３Ｂにおいて、ワイヤボンド壁３１０は、グランドプレーンまたは接続パッド構造３１４の上にあって端子１１６および１１８を相互接続しているいくつかのワイヤボンド３１２によって形成される。ワイヤボンド３１２の上に保護封入剤３１６が形成される。図３Ｂに示す構成は、図３Ａのものと比較してより多数のワイヤボンドを含み、したがって、図３Ｂのワイヤボンド壁は、その側から見ると密度がより高く、ワイヤボンド壁５０内の開口の平均サイズが低減している。

概して、ワイヤボンド壁５０の構成は、特定の範囲の周波数における電磁波伝送を吸収し、それによって遮断するように選択される。多くの場合、遮断されている周波数は、パッケージ内に形成されるデバイスの動作周波数である。所与の実施形態について、いくつかの候補ワイヤボンド壁構成がシミュレートされ得、様々な候補は、それらの特定の入力信号に対する応答を確定するために、様々な数のワイヤボンド、様々な長さのワイヤボンド、様々な数のワイヤボンド列、および、種々の数の重なり合うワイヤボンドを含む。そのようなシミュレーションを実行するための１つの例示的なツールはＨＦＳＳを含み、これはアンテナ設計に有用なツールである。その後、所望される回路性能に応じて、特定のワイヤボンド壁設計を選択することができる。

図２Ａおよび図２Ｂにおいて、ワイヤボンド壁５０は、グランドまたは浮動にされてもよく、概して、パッケージ２０の受動構成要素として動作する。基本的に、グランドにされると、ワイヤボンド壁５０はキャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４のいずれかの電磁放射を吸収してこれらの放射が他の回路に作用することを阻害するように構成されている、同調アンテナとして動作する。

いくつかの実施態様において、ワイヤボンド壁５０は、ワイヤボンド壁５０の応答をさらに制御および／または最適化するために１つ以上の受動または能動デバイスに接続されてもよい。追加のデバイスがパッケージ２０内に形成されてもよく、または、パッケージ２０の外部にあってもよい。例示のために、図４Ａおよび図４Ｂは、ワイヤボンド壁５０がいくつかの追加のデバイスに接続されているパッケージ２０を示す。図４Ａに示すように、ワイヤボンド壁５０はＩＰＤ４００に接続されている。ＩＰＤ４００は、パッケージ２０内に形成されている抵抗器、キャパシタ、およびインダクタの組み合わせを含んでもよい。概して、ＩＰＤ４００のキャパシタンスおよび／またはインダクタンスは、ワイヤボンド壁５０に接続されると、ＩＰＤ４００と組み合わさったワイヤボンド壁５０のインピーダンスが、所望される範囲の信号周波数を遮断するように調節されるように選択されることになる。このインピーダンス整合は、キャリア増幅器２２とピーク増幅器２４との間の結合を最小限に抑え、それによって、パッケージ２０の効率を改善する役割を果たす。ＩＰＤ４００を組み込むことによってワイヤボンド壁５０の性能を調節することによって、特定の周波数範囲にわたる結合の低減を達成することができる。図４Ｂは、２つのＩＰＤ４０２および４０４を含む代替的な実施形態を示し、ＩＰＤ４０２および４０４は互いに平行に延在している。ＩＰＤ４０２および４０４はワイヤボンド壁５０に結合されている。様々な実施態様において、パッケージ２０の構成要素の電気的分離をもたらすために、ワイヤボンド壁５０と組み合わせて任意の数のＩＰＤが設けられてもよい。

他の実施態様において、ワイヤボンド壁５０は、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４（またはパッケージ２０の他の回路）または他のシステム構成要素の動作属性に応じてワイヤボンド壁５０のインピーダンスを変更するように構成され得る１つ以上の能動素子にも接続されてもよい。その場合、能動素子は、たとえば、特定の周波数および／または帯域幅要件を満たすために、パッケージ２０の回路の特定の動作周波数に応じて調節可能であってもよい。

上述の電気的分離の利点をもたらすことに加えて、本発明のワイヤボンド壁実施態様は、さらに、パッケージ２０の残りの部分を製造するのに使用されるものと同様の作製技法を使用して構築することができるという点において有益である。ワイヤボンド壁のワイヤボンドは、実施態様によっては、たとえば、キャリア増幅器２２およびピーク増幅器２４の構成要素を相互接続するのに使用されるものと同じワイヤボンディング技法を使用して作製することができる。パッケージ２０の構造を抜本的に設計し直す必要がある場合があるいくつかの他の分離技法とは対照的である。たとえば、電気的分離をもたらす試みにおいて個体金属壁がキャリア増幅器２２とピーク増幅器２４との間に配置されることになったとすると、まったく新規の作製技法（および、おそらくは機械装置）が、既存のパッケージ設計内にそのような構造を設置するために開発および利用されることになるであろう。事実、多くの場合、そのような構成要素を組み込むにはパッケージ全体を設計し直さなければならないであろう。

シミュレーションにおいて、本発明のワイヤボンド壁構造の実施形態は、従来のパッケージを超える改善した性能を実証している。約２ＧＨｚにおいて動作する図３Ｂの図示に応じて構成されたワイヤボンド壁を含むドハティ構造の１つのシミュレーションにおいて、グランドされたワイヤボンド壁は、検出された結合が約３ｄＢ低減しており、ＩＰＤを組み込まれたワイヤボンド壁は検出された結合が約１７ｄＢ低減していた。比較のために、個体金属壁がドハティ増幅器の構成要素間に位置付けられたときのシミュレーションにおいては５ｄＢの低減しか観測されなかった。

図５Ａおよび図５Ｂは、単一のパッケージ内のキャリア増幅器とピーク増幅器とを分離する図３Ｂの図示に応じて構成されたワイヤボンド壁を含み、ワイヤボンド壁は適切に構成されたＩＰＤに接続されている、例示的なデバイスのシミュレーション結果を示すグラフである。グラフは、パッケージ内のノード間の結合の量（垂直軸、ｄＢ）対周波数（水平軸、ＧＨｚ）を図示している。図５Ａは、図２Ａの要素１０５と４４との間で測定されたテスト結果を図示している。図５Ｂは、図２Ａの要素４０と４４との間で測定されたテスト結果を図示している。

図５Ａにおいて、線５０２は従来のデバイス（ワイヤボンド壁を含まない）の結果を示し、線５０４は、図２Ｂのデバイス（ワイヤボンド壁５０を含む）の結果を示す。図５Ａから分かるように、ドハティ増幅器の動作周波数（約２ＧＨｚ）の周りで結合が急激に低減している。図５Ｂにおいて、線５０６は従来のデバイス（ワイヤボンド壁を含まない）の結果を示し、線５０８は、図２Ｂのデバイス（ワイヤボンド壁５０を含む）の結果を示す。図５Ａから分かるように、ドハティ増幅器の動作周波数（約２ＧＨｚ）の周りで結合が急激に低減している。ワイヤボンド壁によってもたらされるこの結合の低減によって、増幅器のより効率的な動作が可能になる。

一実施態様において、本開示は、基板と、基板上の第１の回路を含むパッケージを提供する。第１の回路は、第１の電気デバイスと、第２の電気デバイスと、第１の電気デバイスおよび第２の電気デバイスを相互接続する第１のワイヤ・ボンド・アレイとを含む。パッケージは、第１の回路に隣接する、基板上の第２の回路を含む。第２の回路は、第３の電気デバイスと、第４の電気デバイスと、第３の電気デバイスおよび第４の電気デバイスを相互接続する第２のワイヤ・ボンド・アレイとを含む。パッケージは、第１の回路と第２の回路との間で基板の上に複数のワイヤボンドを含むワイヤボンド壁を含む。ワイヤボンド壁は、第１の回路および第２の回路の少なくとも一方の動作中に第１の回路と第２の回路との間の電磁結合を低減するように構成されている。

別の実施態様において、本開示は、ドハティ増幅器パッケージを提供する。ドハティ増幅器パッケージは、基板と、基板上のキャリア増幅器と、キャリア増幅器に隣接する、基板上のピーク増幅器と、基板上の複数のワイヤボンドとを含む。複数のワイヤボンドは相互接続され、基板の、キャリア増幅器およびピーク増幅器の少なくとも一部分の間に位置する領域に沿って延在する。複数のワイヤボンドは、キャリア増幅器およびピーク増幅器の少なくとも一方の動作中にキャリア増幅器とピーク増幅器との間の電磁結合を低減するように構成されたワイヤボンド壁を形成する。

別の実施態様において、本開示は、キャリア増幅器を基板上に取り付ける工程と、キャリア増幅器に隣接して、ピーク増幅器を基板上に取り付ける工程と、基板の、キャリア増幅器およびピーク増幅器の少なくとも一部分の間に位置する領域に沿って基板上に複数の相互接続されたワイヤボンドを形成する工程とを含む方法を提供する。複数のワイヤボンドは、キャリア増幅器およびピーク増幅器の少なくとも一方の動作中にキャリア増幅器とピーク増幅器との間の電磁結合を低減するように構成されたワイヤボンド壁を形成する。

本開示は、具体的な例、実施形態などを説明しているが、添付の特許請求の範囲に明記されているような本開示の範囲から逸脱することなく様々な改変および変更を為すことができる。たとえば、本明細書に記載の例示的な方法、デバイス、およびシステムは、上述のデバイスのための構成と連動しているが、例示的な方法、デバイス、およびシステムは、他の方法、デバイス、およびシステムにおいて使用されてもよく、必要に応じてそのような他の例示的な方法、デバイス、およびシステムに対応するように構成されてもよいことが当業者には容易に認識されよう。さらに、上記の詳細な説明において少なくとも１つの実施形態が提示されているが、多くの変形形態が存在する。したがって、本明細書および図面は限定的な意味ではなく例示とみなされるべきであり、すべてのこのような改変が本開示の範囲内に含まれることが意図されている。本明細書において具体的な実施形態に関して記載されているいかなる利益、利点、または問題に対する解決策も、任意のまたはすべての請求項の重要な、必要とされる、または基本的な特徴または要素として解釈されるようには意図されていない。

Claims (20)

1. 基板と、
   前記基板上の第１の回路であって、該第１の回路は、第１の電気デバイス、第２の電気デバイス、ならびに、前記第１の電気デバイスおよび前記第２の電気デバイスを相互接続する第１のワイヤ・ボンド・アレイを含む、第１の回路と、
   前記第１の回路に隣接する、前記基板上の第２の回路であって、該第２の回路は、第３の電気デバイス、第４の電気デバイス、ならびに、前記第３の電気デバイスおよび前記第４の電気デバイスを相互接続する第２のワイヤ・ボンド・アレイを含む、第２の回路と、
   前記第１の回路と前記第２の回路との間で前記基板の上に複数のワイヤボンドを含むワイヤボンド壁であって、該ワイヤボンド壁は、前記第１の回路および前記第２の回路の少なくとも一方の動作中に前記第１の回路と前記第２の回路との間の電磁結合を低減するように構成されている、ワイヤボンド壁とを備える、パッケージ。
2. 前記複数のワイヤボンドは相互接続されており、前記基板の、前記第１の回路および前記第２の回路の少なくとも一部分の間に位置する領域に沿って延在している、請求項１に記載のパッケージ。
3. 前記基板の上の複数の接続パッドを含み、前記ワイヤボンド壁の前記ワイヤボンドは、前記接続パッドを電気的に相互接続する、請求項２に記載のパッケージ。
4. 前記第１の電気回路はドハティ増幅器のキャリア増幅器である、請求項１に記載のパッケージ。
5. 前記第２の電気回路はドハティ増幅器のピーク増幅器である、請求項４に記載のパッケージ。
6. 前記ワイヤボンド壁はグランド電圧端子に接続されている、請求項１に記載のパッケージ。
7. 前記ワイヤボンド壁は集積型受動デバイスに接続されている、請求項１に記載のパッケージ。
8. 前記集積型受動デバイスのキャパシタンスおよびインダクタンスの少なくとも一方は、前記集積型受動デバイスが前記ワイヤボンド壁に接続されているときに、特定の周波数帯の前記第１の回路と前記第２の回路との間の電磁結合を低減するように選択されている、請求項７に記載のパッケージ。
9. 前記第１の電気デバイス、第２の電気デバイス、第３の電気デバイス、および第４の電気デバイスの少なくとも１つは、キャパシタ、およびトランジスタの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のパッケージ。
10. 基板と、
    前記基板上のキャリア増幅器と、
    前記キャリア増幅器に隣接する、前記基板上のピーク増幅器と、
    前記基板上の複数のワイヤボンドであって、該複数のワイヤボンドは、相互接続されており、前記基板の、前記キャリア増幅器および前記ピーク増幅器の少なくとも一部分の間に位置する領域に沿って延在しおり、該複数のワイヤボンドは、前記キャリア増幅器および前記ピーク増幅器の少なくとも一方の動作中に前記キャリア増幅器と前記ピーク増幅器との間の電磁結合を低減するように構成されたワイヤボンド壁を形成する、複数のワイヤボンドとを備える、ドハティ増幅器パッケージ。
11. 前記基板の上の複数の接続パッドを含み、前記複数のワイヤボンドは、前記接続パッドを電気的に相互接続する、請求項１０に記載のドハティ増幅器パッケージ。
12. 前記複数の接続パッドはグランド電圧に接続されている、請求項１１に記載のドハティ増幅器パッケージ。
13. 前記複数のワイヤボンドはグランド電圧端子に接続されている、請求項１０に記載のドハティ増幅器パッケージ。
14. 前記複数のワイヤボンドは集積型受動デバイスに接続されている、請求項１０に記載のドハティ増幅器パッケージ。
15. 前記集積型受動デバイスのキャパシタンスおよびインダクタンスの少なくとも一方は、前記集積型受動デバイスが前記複数のワイヤボンドに接続されているときに、および、前記キャリア増幅器および前記ピーク増幅器の少なくとも一方の動作中に、特定の周波数帯の前記キャリア増幅器と前記ピーク増幅器との間の電磁結合を低減するように選択されている、請求項１４に記載のドハティ増幅器パッケージ。
16. 前記キャリア増幅器は、該キャリア増幅器の第１の電気デバイスと該キャリア増幅器の第２の電気デバイスとを相互接続する第１のワイヤ・ボンド・アレイを含み、
    前記ピーク増幅器は、該ピーク増幅器の第３の電気デバイスと該ピーク増幅器の第４の電気デバイスとを相互接続する第２のワイヤ・ボンド・アレイを含む、請求項１０に記載のドハティ増幅器パッケージ。
17. 基板上にキャリア増幅器を取り付ける工程と、
    前記キャリア増幅器に隣接して、前記基板上にピーク増幅器を取り付ける工程と、
    前記基板の、前記キャリア増幅器および前記ピーク増幅器の少なくとも一部分の間に位置する領域に沿って、前記基板上に複数の相互接続されたワイヤボンドを形成する工程であって、該複数のワイヤボンドは、前記キャリア増幅器および前記ピーク増幅器の少なくとも一方の動作中に前記キャリア増幅器と前記ピーク増幅器との間の電磁結合を低減するように構成されたワイヤボンド壁を形成する、形成するステップとを備える、方法。
18. 前記基板の上に複数の接続パッドを形成する工程を含み、前記複数のワイヤボンドは、前記接続パッドを電気的に相互接続する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記複数の接続パッドをグランド電圧端子に接続する工程を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記基板に集積型受動デバイスを載置する工程と、
    前記複数のワイヤボンドを前記集積型受動デバイスに接続する工程とを含む、請求項１７に記載の方法。

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