KR101880665B1 - 집적 하이브리드 커플러를 갖는 ｒｆ 디바이스 패키지 - Google Patents

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Abstract

RF 디바이스 패키지는 RF 입력 단자, 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들, 및 RF 디바이스 패키지의 일부로서 일체적으로 형성되고 RF 입력 단자와 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들 사이에 연결된 하이브리드 커플러를 포함한다. 하이브리드 커플러는 RF 입력 단자에 직접 전기적으로 연결되고 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들로부터 물리적으로 비연결된 제1 LC 네트워크, 제1 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제2 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결된 제2 LC 네트워크, 및 제2 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제1 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결된 제3 LC 네트워크를 포함한다. 제2 및 제3 LC 네트워크들은 변압기 구성에서 제1 LC 네트워크에 각각 유도적으로 결합된다.

Description

집적 하이브리드 커플러를 갖는 ＲＦ 디바이스 패키지{RF DEVICE PACKAGE WITH INTEGRATED HYBRID COUPLER}
본 출원은 RF 신호 송신에 관한 것으로, 더 구체적으로는, RF 신호를 증폭기 회로에 공급하는 커플러들에 관한 것이다.
RF 증폭기 회로들이 매우 다양한 애플리케이션들에서 사용된다. LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor) 트랜지스터들과 같은 고전력 트랜지스터들이 RF 증폭기들을 형성하기 위해 일반적으로 사용된다. 이들 트랜지스터들은 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 외부 컴포넌트에 용이하게 연결될 수 있는 유니버셜 디바이스 패키지에 통상적으로 패키징된다.
도허티 전력 증폭기들이 넓은 대역폭에 걸친 그들의 높은 효율로 인해 RF 애플리케이션들에서 점점 더 흔해지고 있다. 도허티 증폭기 구성은 메인 증폭기와 피킹(peaking) 증폭기를 포함한다. 메인 증폭기는 높은 효율로 동작하고 대부분의 동작 범위들 동안 RF 신호 증폭을 제공한다. 추가 전력이 요구될 때, 피킹 증폭기가 턴온된다. 패키징된 도허티 증폭기 구성들은 RF 신호를 메인 및 피킹 전력 트랜지스터들에 공급하고 메인 및 피킹 전력 트랜지스터들로부터 생성된 RF 전력을 조합하기 위해 디바이스 패키지내에 집적된 입출력 매칭 네트워크들을 통상적으로 포함한다. 입출력 매칭 네트워크들은 또한, 고정된 임피던스 정합값(예를 들어, 50옴)으로 통상적으로 튜닝된다.
도허티 증폭기에서, (클래스 C에서 바이어싱되는) 피크 증폭기의 입력 임피던스는 RF 전력 구동 레벨로 변화할 것이다. 이러한 임피던스의 변화는 메인 증폭기의 입력 매칭을 디튜닝(detune)할 수 있고, 이는 불리한 am-am 및 am-pm 성능, 또는 심지어 신뢰도 및 견고성(ruggedness) 문제들을 초래한다.
입력 매칭 네트워크의 디튜닝을 완화시키는 일 방식이 하이브리드 커플러를 외부적으로(즉, 패키지의 외부에) 연결하는 것이다. 하이브리드 커플러는 메인 및 피킹 증폭기들의 입력들 사이의 RF 신호를 격리한다. 그러나, 이러한 기술의 하나의 단점은, 하이브리드 커플러에 연결 이전에 메인 및 피킹 전력 트랜지스터들의 입력이 50옴에 먼저 매칭되는 것을 요구하고, 이것은 도허티 증폭기의 주파수 대역폭을 제한한다는 것이다. 추가로, 외부적으로 연결가능한 하이브리드 커플러들은 고정된 위상차, 예를 들어, 90도, 180도와만 이용가능하다. 다수의 경우들에서, 전체 위상차를 최적의 값(예를 들어, 90 또는 180도보다 약간 크거나 작음)으로 조절하는 것이 바람직하다. 이것이 행해질 수 있는 유일한 방식은, 하이브리드 커플러와 패키징된 도허티 증폭기 사이에 위상 지연 라인들(예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, PCB 송신 라인들 등)을 개재하는 것이고, 이는 디바이스의 비용 및 복잡성을 증가시킨다. 따라서, 외부 하이브리드 커플러들의 사용은 도허티 증폭기 보드가 얼마나 작게 그리고 비용 효율적으로 만들어질 수 있는지를 제한한다.
다른 구성에서, 외부 하이브리드 커플러는 생략되며, 도허티 증폭기의 입력들은 외부 90도 위상 라인에 의해 결합된다. 그러나, 하이브리드 커플러없이는, 메인 및 피킹 증폭기들 사이에 불량한 격리가 존재한다. 이것은 성능 및 신뢰도 문제들을 초래한다. 또한, am-am 및 am-pm 성능은 메인 및 피크 트랜지스터들에서 제조 변동들에 매우 민감하게 되고, 따라서 불량한 수율을 초래한다.
RF 디바이스 패키지가 개시된다. 실시예에 따르면, RF 디바이스 패키지는 RF 입력 단자 및 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들을 포함한다. RF 디바이스 패키지는 RF 디바이스 패키지의 일부로서 일체적으로 형성된 하이브리드 커플러를 더 포함한다. 하이브리드 커플러는 RF 입력 단자와 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들 사이에 연결된다. 하이브리드 커플러는 RF 입력 단자에 직접 전기적으로 연결되고 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들로부터 물리적으로 비연결되는 제1 LC 네트워크, 제1 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제2 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결되는 제2 LC 네트워크, 및 제2 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제1 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결되는 제3 LC 네트워크를 포함한다. 제2 및 제3 LC 네트워크들은 변압기 구성에서 제1 LC 네트워크에 각각 유도적으로 결합된다.
패키징된 RF 증폭기 회로가 개시된다. 실시예에 따르면, 패키징된 RF 증폭기 회로는 RF 입력 단자, RF 출력 단자, 및 제1 및 제2 증폭기들을 포함한다. 제1 및 제2 증폭기들은 RF 입력 단자에 결합된 입력 및 RF 출력 단자에 결합된 출력을 각각 갖는다. 증폭기 회로는 패키징된 RF 증폭기 회로의 일부로서 일체적으로 형성된 하이브리드 커플러를 더 포함한다. 하이브리드 커플러는 RF 입력 단자와 제1 및 제2 증폭기들의 입력들 사이에 연결된다. 하이브리드 커플러는 RF 입력 단자에 직접 전기적으로 연결되고 제1 및 제2 증폭기들의 입력들로부터 물리적으로 비연결되는 제1 LC 네트워크, 제1 증폭기의 입력에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제2 증폭기의 입력으로부터 물리적으로 비연결되는 제2 LC 네트워크, 및 제2 증폭기의 입력에 직접 전기적으로 연결되고 RF 입력 단자 및 제1 증폭기의 입력으로부터 물리적으로 비연결되는 제3 LC 네트워크를 포함한다. 제2 및 제3 LC 네트워크들은 변압기 구성에서 제1 LC 네트워크에 각각 유도적으로 결합된다.
도면들에서의 엘리먼트들이 서로에 대해 반드시 일정한 비율은 아니다. 동일한 참조 부호들이 대응하는 유사한 부분들을 지정한다. 다양한 예시된 실시예들에서의 특징들이, 그들이 서로를 배척하지 않으면 조합될 수 있다. 실시예들이 도면들에 도시되며 아래의 설명에 상세히 설명된다.
도 1은 일 실시예에 따른, RF 신호를 2개의 트랜지스터들의 입력들에 공급하는 하이브리드 커플러를 포함하는 RF 증폭기 회로의 구성도를 예시한다.
도 2는 일 실시예에 따른, 하이브리드 커플러의 구성도를 예시한다.
도 3(a) 내지 도 3(c)를 포함하는 도 3은 일 실시예에 따른, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 도 2의 하이브리드 커플러의 구성을 예시한다. 도 3(a)는 하이브리드 커플러의 대각선도(diagonal view)를 예시하고, 도 3(b)는 하이브리드 커플러의 평면도를 예시하며, 도 3(c)는 브랜치 격리 저항기의 상세도를 예시한다.
도 4는 일 실시예에 따른, 출력들 사이에 위상 지연을 제공하도록 구성되는 하이브리드 커플러의 구성도를 예시한다.
도 5a 및 도 5b를 포함하는 도 5는 일 실시예에 따른, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 도 4의 하이브리드 커플러의 구성을 예시한다. 도 5a는 하이브리드 커플러의 대각선도를 예시하고, 도 5b는 하이브리드 커플러의 평면도를 예시한다.
도 6은 다른 실시예에 따른, 출력들 사이에 위상 지연을 제공하도록 구성되는 하이브리드 커플러의 구성도를 예시한다.
도 7a 및 도 7b를 포함하는 도 7은 일 실시예에 따른, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 도 6의 하이브리드 커플러의 구성을 예시한다. 도 7a는 하이브리드 커플러의 대각선도를 예시하고, 도 7b는 하이브리드 커플러의 평면도를 예시한다.
도 8a 및 도 8b를 포함하는 도 8은 일 실시예에 따른, 패키징된 RF 증폭기 회로의 일부로서 일체적으로 형성된 하이브리드 커플러를 포함하는 패키징된 RF 증폭기 회로를 예시한다. 도 8a는 패키징된 RF 증폭기 회로의 대각선도를 예시하고, 도 8b는 패키징된 RF 증폭기 회로의 평면도를 예시한다.
본원에 설명하는 실시예들은 패키지 구조의 일부로서 일체적으로 형성된 하이브리드 커플러를 갖는 RF 디바이스 패키지를 포함한다. 하이브리드 커플러가 패키지 구조내에 제공되기 때문에, 하이브리드 커플러를 보드 레벨에서 외부적으로 연결할 필요가 없다. 예를 들어, RF 디바이스 패키지가 몰딩된 캐비티 패키지로서 구성되는 경우에, 하이브리드 커플러는 패키지 캐비티내에 위치되어 외부 하이브리드 커플러가 필요하지 않다.
RF 디바이스 패키지는, 2개의 입력들 사이의 격리가 필요한 임의의 RF 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 예를 들어, RF 디바이스 패키지는 도허티 증폭기 회로와 사용될 수 있으며, 여기서, 하이브리드 커플러가 연결되어, 메인 및 피킹 증폭기들의 입력들을 공급할 것이다. 이러한 구조는 도허티 증폭기의 메인 및 피킹 증폭기들 사이에 높은 격리도(예를 들어, 15dB 이상)를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 하이브리드 커플러는 RF 디바이스 패키지의 기판에 탑재되는 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열로부터 형성된다. 이들 엘리먼트들은 RF 입력 리드와 전력 트랜지스터의 탑재 위치들 사이에 위치될 수 있다. 본딩 와이어들의 스팬들은 교차-결합된 인덕터들을 형성하기 위해 서로 맞물리게 된다. 교차-결합된 인덕터들은 RF 신호들을 하이브리드 커플러의 개별 브랜치들에 전파하지만, 반사된 저주파수 및 DC 신호들을 차단한다. 이러한 방식으로, 메인 및 피킹 증폭기의 입력 단자들은 (물리적 및 전기적 모두) 서로로부터 격리되지만, 양자는 RF 입력 노드에 결합된다.
디바이스 패키지내에 하이브리드 커플러의 통합은 외부 하이브리드 커플러의 필요성을 제거하며, 외부 위상 지연 라인들의 필요성을 또한 제거한다. 사용자는 도허티 증폭기의 입출력 임피던스들을 고정된 값(예를 들어, 50옴)에 매칭할 필요만 있다. 그에 따라, 훨씬 더 작고 비용 효율적인 도허티 증폭기가 더 작고 덜 비싼 설계들에 대한 고객들로부터의 계속 증가하는 요구를 충족시키기 위해 본원에 설명하는 실시예들을 사용하여 조립될 수 있다. 다른 집적된 도허티 증폭기 설계들과 비교하여, 하이브리드 커플러에 의해 제공된 메인 및 피크 트랜지스터들 사이의 높은 격리도는 더 양호한 am-am 및 am-pm 곡선들, 더 양호한 견고성 및 신뢰도, 및 트랜지스터 성능에서 제조 변동들에 대한 더 적은 민감도를 생성할 것이다. 추가의 이점들이 도면들의 아래의 설명의 관점에서 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
도 1을 참조하면, RF 증폭기 회로(100)의 최상부 회로 토폴로지가 도시되어 있다. 따라서, RF 증폭기 회로(100)는 디바이스 패키지에 통합될 수 있다. 즉, RF 증폭기 회로(100)의 단자들은 디바이스 패키지의 연결 포인트들(예를 들어, 리드들)일 수 있으며, 여기서, 이들 단자들은 외부 디바이스(예를 들어, PCB)에 외부적으로 연결된다. RF 증폭기 회로(100)는 RF 입력 단자(102), 제1 및 제2 DC 공급 단자(104, 106), 및 RF 출력 단자(108)를 포함한다. RF 증폭기 회로(100)는 RF 입력 단자(102)에 인가되는 RF 신호를 증폭시키고, RF 신호의 증폭된 버전이 RF 출력 단자(108)에 나타난다.
RF 증폭기 회로(100)는 각종 활성 디바이스 구성들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, RF 증폭기 회로(100)는 메인 증폭기를 형성하는 제1 전력 트랜지스터(110) 및 피킹 증폭기를 형성하는 제2 전력 트랜지스터(112)를 갖는 도허티 증폭기로서 구성된다. 제1 및 제2 전력 트랜지스터들(110, 112)은 각종 스위칭 디바이스들, 예를 들어, MOSFET들, LDMOSFET들, BJT들 등 중 임의의 것으로부터 제공될 수 있다. 제1 및 제2 DC 공급 단자들(104, 106)은 DC 바이어스가 메인 및 피킹 증폭기들 각각의 입력 노드들(예를 들어, 게이트 노드들)에 직접 인가되게 한다. 메인 및 피킹 증폭기들의 출력들은 RF 출력 단자(108)에 공급된다. RF 증폭기 회로(100)는 메인 및 피킹 증폭기들로부터 생성된 전력을 조합하고, RF 증폭기 회로(100)의 출력 임피던스를 고정된 중간값(예를 들어, 5옴)에 매칭하기 위해 출력 매칭 네트워크(114)를 더 포함한다. RF 증폭기 회로(100) 외부의 PCB 매칭 네트워크가 중간 출력 임피던스(예를 들어, 5옴)를 최종 고정값(예를 들어 50옴)에 매칭하기 위해 궁극적으로 사용될 수 있다.
RF 증폭기 회로(100)는 RF 입력 단자(102)와 메인 및 피킹 증폭기들의 입력들 사이에 연결된 하이브리드 커플러(116)를 더 포함한다. 하이브리드 커플러(116)는 제1 입력 포트(118) 및 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)을 갖는 수동 RF 디바이스이다. 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이의 전기적 격리를 제공한다. 즉, 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 중 하나에 가해진 전압들이 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 중 반대의 것에 나타나지 않는다. 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이의 제1 입력 포트(118)에 인가된 RF 신호의 전력을 분할한다. 도 1의 실시예에서, 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)은 제1 및 제2 전력 트랜지스터들(110, 112)의 입력 단자들(즉, 게이트들)에 연결되어서, 하이브리드 커플러(116)가 제1 및 제2 전력 트랜지스터들(110, 112)의 이들 2개의 입력 단자들(즉, 게이트들) 사이의 RF 입력 단자(102)에 인가된 RF 신호의 입력 전력을 분할한다. 하이브리드 커플러(116)의 전력 분할은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이의 RF 입력 단자(102)에서 동일하게 나타나는 RF 전력을 분할하는 소위 3dB 커플러이다. 즉, 제1 및 제2 전력 트랜지스터들(110, 112)의 입력들 각각은 RF 신호의 전력의 50퍼센트를 수신한다. 대안으로는, 하이브리드 커플러(116)는 RF 전력으로 비대칭으로 분할하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이에서와 같이 RF 신호에 위상 시프트를 통합하도록 또한 구성될 수 있다. 위상 시프트는 90도 또는 180도를 포함하는 임의의 값일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른, 하이브리드 커플러(116) 회로 토폴로지가 도시되어 있다. 하이브리드 커플러(116)는 제1 입력 포트(118) 및 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)을 포함한다. 제1 입력 포트(118)는 디바이스 패키지내의 (도 1에 도시되어 있는 바와 같은) 예를 들어, RF 입력 단자(102)에 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)은 디바이스 패키지내의 (도 1에 도시되어 있는 바와 같은) 메인 증폭기 및 피킹 증폭기의 입력 단자들에 직접 연결될 수 있다.
하이브리드 커플러(116)는 제1 입력 포트(118)에 직접 전기적으로 연결되는 제1 LC 네트워크(124), 제1 출력 포트(120)에 직접 전기적으로 연결되는 제2 LC 네트워크(126), 및 제2 출력 포트(122)에 직접 전기적으로 연결되는 제3 LC 네트워크(128)를 포함한다. 제1, 제2, 및 제3 LC 네트워크들(124, 126, 128) 각각은 서로 물리적으로 비연결된다. 즉, 제1 LC 네트워크(124)의 도체들은 제2 및 제3 LC 네트워크들(126, 128)의 도체들로부터 완벽하게 물리적으로 분리되고, 제2 LC 네트워크(126)의 도체들은 제1 및 제3 LC 네트워크들(124, 128)의 도체들로부터 완벽하게 물리적으로 분리되며, 제3 LC 네트워크(128)의 도체들은 제1 및 제2 LC 네트워크들(124 및 126)의 도체들로부터 완벽하게 물리적으로 분리된다.
제1 LC 네트워크(124)가 제2 및 제3 LC 네트워크들(126, 128)로부터 물리적으로 비연결되더라도, 제1 LC 네트워크(124)는 유도 결합에 의해 제2 및 제3 LC 네트워크들(126, 128)에 전기적으로 결합된다. 특히, 제1 변압기(130)가 제1 LC 네트워크(124)를 제2 LC 네트워크(126)에 결합시키며, 제2 변압기(132)가 제1 LC 네트워크(124)를 제3 LC 네트워크(128)에 결합시킨다. 이러한 방식으로, 제1 입력 포트(118)에 인가된 AC 신호가 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)로 전파한다. 그러나, 바람직하게는, DC 전압들 및 특정한 저주파수 신호들은 제1 및 제2 변압기들(130, 132)에 의해 차단된다. 따라서, 도 1의 구성에서, 메인 및 피킹 증폭기들은 DC 신호에 의해 독립적으로 각각 바이어싱될 수 있고, 이는 도허티 증폭기의 적절한 동작에 있어서 필수적이다.
실시예에 따르면, 제1 LC 네트워크(124)는 서로 전기적으로 병렬인 제1 및 제2 브랜치들(134, 136)을 포함한다. 제1 변압기(130)가 제1 브랜치(134)상에 제공되고, 제2 변압기(132)가 제2 브랜치(136)상에 제공된다. 제1 LC 네트워크(124)는 제1 및 제2 브랜치들(134, 136) 사이에 직렬로 연결된 제1 저항기(138)를 더 포함한다.
바람직하게는, 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이에 높은 격리도(예를 들어, 15dB 이상)를 제공한다. 이러한 높은 격리도는 예를 들어, 도 1의 도허티 증폭기 구성에서 특히 바람직할 수 있다. 이러한 격리로 인해, 제3 LC 네트워크(128)에서의 원치 않는 반사들이 제2 LC 네트워크(126)에 도달하는 것이 실질적으로 방지된다. 유사하게, 제2 LC 네트워크(126)에서의 원치 않는 반사들이 제3 LC 네트워크(128)에 도달하는 것이 실질적으로 방지된다. 어느 경우나, 제1 및 제2 변압기들(130, 132) 양자는 반사로부터 반대인 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 중 하나에 도달하는 것으로부터 반사들을 격리시킨다. 제1 LC 네트워크(124)의 제1 및 제2 브랜치들(134, 136) 사이에 제1 저항기(138)를 포함하는 것은, 제1 브랜치(134)상에 나타나는 임의의 반사들이 반대편의 제2 브랜치(136)에 도달하기 이전에 제1 저항기(138)를 통해 감쇠되기 때문에(그 반대의 경우도 가능함), 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이의 격리를 바람직하게 증가시킨다. 즉, 제1 저항기(138)는 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이의 신호 반사들에 대해 추가의 감쇠도를 도입한다.
도 3을 참조하면, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 예시적인 하이브리드 커플러(116) 회로가 도시되어 있다. 이러한 배열은 도 2에 도시된 회로 토폴로지를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 3의 하이브리드 커플러(116) 회로의 커패시터들 중 일부 또는 모두는 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)로부터 형성된다. 각각의 세그먼트화된 커패시터 어레이(140)는 세로의 스트링으로 서로 나란히 배열된 복수의 개별 커패시터들(142)을 포함한다. 이러한 세로의 스트링에서, 각각의 커패시터(142)는 바로 인접한 커패시터로부터 비연결된다. 교호하는 개별 커패시터들이 서로 맞물린 커패시터 그룹들을 형성하기 위해 높은 도전 재료로 함께 결합된다. 예를 들어, 다시 도 2를 참조하면, 하이브리드 커플러(116) 회로는 4개의 커패시터들(C1, C2, C7, 및 C8)의 세트를 포함한다. 이러한 세트는 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140) 아래에 있는 도전성 라인들(미도시)에 의해 커패시터들(142)의 4개의 개별 그룹들을 연결함으로써 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140) 중 하나에 의해 형성된다.
실시예에 따르면, 하이브리드 커플러(116) 회로는 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이(144, 146), 및 제1 및 제2 칩 커패시터(148, 150)를 포함한다. 제1 커패시터 어레이(144)는 하이브리드 커플러(116)의 제1 입력 포트(118)를 형성하는 도전성 패드(152)에 바로 인접한다. 제2 커패시터 어레이(146)는 제1 커패시터 어레이(144)와 동일한 길이이며, 제1 커패시터 어레이(144)에 인접한다. 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150)은 다중의 개별 커패시터들을 포함하지 않고 대신에 단일 커패시터용이다. 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150)은 제2 커패시터 어레이(146)에 인접하며, 제1 및 제2 커패시터 어레이들(144, 146)보다 짧다. 이러한 구성은 공간-효율적인 레이아웃을 제공하지만, 이것은 단지 일례이다. 임의의 수의 세그먼트화된 커패시터 어레이들 또는 칩 커패시터들이 하이브리드 커플러(116)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 임의의 수의 개별 커패시터들(142)이 각각의 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)에서 함께 제공될 수 있다.
커패시터 어레이(140)에서 커패시터들(142) 각각의 제1(상위) 단자들(154)이 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)의 상측에 액세스가능하다. 커패시터들(142) 각각의 제2(하위) 단자들(미도시)이 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)의 반대편 대면하는 측에 전기적으로 액세스가능하다. 이러한 방식으로, 각각의 세그먼트화된 커패시터 어레이(140)에서의 개별 커패시터들(142)은 세그먼트화된 커패시터 어레이(140)를 기판상에 직접 배치함으로써 공통 단자(예를 들어, GND)를 형성하는 칩 탑재면에 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
세그먼트화된 커패시터 어레이들(140) 및 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150)은 반도체 디바이스로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 커패시터들은 실리콘(Si), 실리콘 게르마늄(SiGe), 갈륨 질화물(GaN) 등과 같은 기술로부터 형성될 수 있다. 또한, 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)은 단위-셀 커패시터들의 세로 스트링을 제공하는 임의의 다른 재료 또는 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150)은 MOSFET와 같은 반도체 디바이스의 입력 커패시턴스(예를 들어, 게이트 커패시턴스)로부터 제공될 수 있거나 그 입력 커패시턴스로서 고려될 수 있다.
하이브리드 커플러(116) 회로의 인덕터들 중 일부 또는 모두는 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)에서의 커패시터들(142) 각각의 상위 단자들(154)과 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150) 사이에 연결되는 유도성 본드 와이어들(156)로부터 형성될 수 있다. 본드 와이어들(156)은 구리, 알루미늄 등과 같은 임의의 전기적 도체, 및 이들의 적합한 합금들로부터 형성될 수 있다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 임의의 와이어 연결과 연관된 특정한 인덕턴스가 존재한다. 따라서, 개별 단자들(예를 들어, 2개의 세그먼트화된 커패시터 어레이들(140)의 상위 단자들(154)) 사이에서 연장되는 본드 와이어들(156)의 각각의 스팬이 정의된 인덕턴스를 제공한다. 이러한 인덕턴스 값은 본드 와이어들(156)의 스팬들의 물리적 파라미터들을 주문제작함으로써 적절하게 결정되고 조절될 수 있다. 원하는 인덕턴스를 달성하기 위해 주문제작될 수 있는 예시적인 물리적 파라미터들은 몇몇 예를 들어, 본드 와이어들(156)의 높이, 본드 와이어들(156) 사이의 분리 거리, 본드 와이어들(156)의 스팬들의 길이, 및 본드 와이어들(156)의 재료 조성을 포함한다.
실시예에 따르면, 하이브리드 커플러(116)는 하이브리드 커플러(116)내에 고유 연결성을 각각 갖는 본드 와이어들(156)의 제1, 제2, 및 제3 세트들(158, 160, 162)을 포함한다. 특히, 유도성 본드 와이어들(156)의 제1 세트(158)는 제1 입력 포트(118) 및 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들(144, 146)에 직접 전기적으로 연결된다. 유도성 본드 와이어들(156)의 제1 세트(158)는 제1 및 제2 칩 커패시터들(148, 150)로부터 물리적으로 비연결된다. 유도성 본드 와이어들(156)의 제2 세트(160)는 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들(144, 146) 및 제1 칩 커패시터(148)에 직접 전기적으로 연결된다. 유도성 본드 와이어들(156)의 제2 세트(160)는 제2 칩 커패시터(150) 및 제1 입력 포트(118)로부터 물리적으로 비연결된다. 본드 와이어들(156)의 제3 세트(162)는 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들(144, 146) 및 제2 칩 커패시터(150)에 직접 전기적으로 연결된다. 본드 와이어들(156)의 제3 세트(162)는 제1 칩 커패시터(148) 및 제1 입력 포트(118)로부터 물리적으로 비연결된다.
하이브리드 커플러(116)의 제1 및 제2 변압기들(130, 132)은 본드 와이어들(156)의 서로 맞물린 스팬들에 의해 형성된다. 본원에 사용되는 바와 같이, "서로 맞물린"은 상이하게 연결된 본드 와이어들(156)이 교호하는 방식으로 서로 나란히 배열되는 구성을 지칭한다. 예를 들어, 서로 맞물린 구성에서, 제1 세트(158)로부터의 본드 와이어(156)는 제2 세트(160)로부터의 본드 와이어(156) 바로 다음에 배열되고, 이 본드 와이어(156)는 차례로 제1 세트(158)로부터의 본드 와이어(156) 바로 다음에 배열된다. 서로 맞물린 본드 와이어들(156)의 근접성으로 인해, 상호 인덕턴스가 발생하여, 하나의 본드 와이어에 의해 생성된 자기장이 다른 본드 와이어에서 전류를 유도하고, 그 반대의 경우도 가능하다. 이러한 방식으로, 물리적으로 비연결된 본드 와이어들(156)이 AC 신호들을 전파하지만, DC 및 저주파수 AC 신호들을 차단하도록 구성된다.
제1 변압기(130)는 제2 세트(160)의 스팬과 서로 맞물린 본드 와이어들(158)의 제1 세트(156)의 스팬에 의해 형성된다. 제2 변압기는 제3 세트(162)의 스팬과 서로 맞물린 본드 와이어들(156)의 제1 세트(158)의 스팬에 의해 형성된다. 제1 및 제2 변압기들(130, 132)의 파라미터들(예를 들어, 변압기 비율)은 본드 와이어들(156)의 구성, 예를 들어, 높이, 스팬들의 수 등을 적절하게 주문제작함으로써 조절될 수 있다. 도 3의 예에서, 본드 와이어들(156)의 세트들은 1:1의 비율로 서로 맞물리고, 따라서, 제1 및 제2 변압기들(130, 132)은 1:1의 변압기 비율을 각각 갖는다. 그러나 다른 비율들이 가능하다.
도 3(c)는 제1 LC 네트워크의 제1 및 제2 브랜치들(134, 136) 사이에 연결되는 제1 저항기(138)의 상세도를 도시한다. 제1 저항기(138)는 제1 세그먼트화된 커패시터 어레이(144)에서 개별 커패시터들(142) 중 2개 사이에 연결된다. 제1 저항기(138)는 개별 커패시터들(142) 중 2개를 함께 연결하는 재료의 저항성 스팬에 의해 형성된다. 이들 커패시터들(142) 중 하나는 제1 LC 네트워크(124)의 제1 브랜치(134)에 연결된다. 다른 커패시터(124)는 제1 LC 네트워크(124)의 제2 브랜치(136)에 연결된다.
실시예에 따르면, 제1 저항기(138)는 제1 세그먼트화된 커패시터 어레이(144)에서 커패시터들(142) 중 2개 사이에 연결된 전기적 도체(예를 들어, 구리, 알루미늄 등)로부터 형성된다. 전기적 도체는 추가의 전기 저항을 제공하도록 비선형 기하학에서 의도적으로 형성될 수 있다. 전기적 도체의 기하학 및 재료는 원하는 저항, 예를 들어, 원하는 동작 포인트에서 제2 및 제3 LC 네트워크들(126, 128)로부터의 RF 신호 반사들을 최대로 감쇠시키는 저항을 달성하기 위해 조절될 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 저항기(138)는 1옴과 10옴 사이의 저항값을 갖는다. 저항의 정확한 값은 하이브리드 커플러(116)의 출력 포트들(120, 122) 사이의 격리를 최적화하기 위해 주문제작되며, 커플러 출력들에 연결된 디바이스들의 동작 설계 주파수 및 사이즈에 의존한다. 다른 실시예에 따르면, 제1 저항기(138)는 제1 세그먼트화된 커패시터 어레이(144)에서 커패시터들(142) 중 2개에 연결되는 개별 컴포넌트에 의해 제공된다. 또 다른 실시예에 따르면, 제1 저항기(138)는 제1 세그먼트화된 커패시터 어레이(144)내에 집적된 하나 이상의 컴포넌트들에 의해 제공된다.
도 4를 참조하면, 하이브리드 커플러(116)의 다른 회로 토폴로지가 도시되어 있다. 도 4의 하이브리드 커플러(116)는, 하이브리드 커플러(116)의 출력 포트들(120, 122)에서 위상 시프트를 통합하도록 구성되는 위상 지연 엘리먼트들을 추가로 포함한다는 점에서 도 2의 하이브리드 커플러(116)와 상이하다. 즉, 제1 출력 포트(120)에서의 RF 신호는 고정된 양(예를 들어, 90도, 180도 등) 만큼 제2 출력 포트(122)에서의 RF 신호와 위상이 다르다(out of phase). 이것은 제3 LC 네트워크(128)로의 지연 엘리먼트들의 통합에 의해 달성된다. 지연 엘리먼트들은 리액턴스 컴포넌트들(즉, 커패시터들 또는 인덕터들)의 임의의 조합에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제3 LC 네트워크(128)는 추가의 커패시터(164) 및 추가의 인덕터(166)를 포함한다. 추가의 커패시터(164) 및 추가의 인덕터(166)는 제2 LC 네트워크(126)에서 대응 컴포넌트들을 갖지 않는다. 따라서, 추가의 인덕터(166) 및 커패시터(164)는 제2 LC 네트워크(126)로부터 제3 LC 네트워크(128)의 임피던스를 구별한다. 그 결과, 제1 입력 포트(118)에 인가되고 제1 및 제2 변압기들(130, 132)을 가로질러 (공칭적으로) 동시에 전파하는 RF 신호가 위상 지연 엘리먼트들로 인해 제3 LC 네트워크(128)에서 위상이 다르게 시프트된다. 위상 시프트의 정확한 양은 추가의 커패시터 및 인덕터(164, 166)의 파라미터들을 적절하게 설정함으로써 설정될 수 있다. 실시예에 따르면, 추가의 커패시터(164) 및 인덕터(166)의 임피던스는, RF 신호가 출력 포트들(120, 122)에서 90도 위상이 다르도록 되어 있다. 다른 실시예에 따르면, 추가의 커패시터 및 인덕터(164, 166)는 출력 포트들(120, 122) 사이에서와 같이 RF 신호를 180도(즉, 완전히 위상이 다르게) 시프트하도록 구성된다.
도 5를 참조하면, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 예시적인 하이브리드 커플러(116) 회로가 도시되어 있다. 이러한 배열은 예를 들어, 도 4에 도시된 회로 토폴로지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 배열은, 제3 칩 커패시터(168)를 포함한다는 점에서 도 3의 배열과 상이하다. 제3 칩 커패시터(168)는 상술한 제3 LC 네트워크(128)의 추가의 커패시터(164)를 제공하기 위해 사용된다. 상술한 제3 LC 네트워크(128)의 추가의 인덕터(166)는 제2 칩 커패시터(150)를 제3 칩 커패시터(168)에 연결하는 본드 와이어들(156)의 제3 세트(162)의 스팬들에 의해 제공된다. 바람직하게는, 이들 컴포넌트들의 파라미터들은 공칭값들로부터의 프로세스 변동들 또는 다른 편차들을 설명하기 위해 용이하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 커플러(116)의 출력 포트들(120, 122) 사이의 RF 신호의 위상 시프트가 공칭값(예를 들어, 90도)과 약간 상이하다는 것이 테스팅을 통해 결정되면, 추가의 커패시터 및 인덕터(164, 166)의 특성들은 이러한 편차를 보상하기 위한 라인 프로세싱의 백 엔드(back end)에 의해 용이하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 본드 와이어들(156)의 높이 및 제3 칩 커패시터(168)에서 커패시터들(142)에 대한 연결들의 양은 제3 LC 네트워크(128)의 임피던스를 증가시키거나 감소시키기 위해 변경될 수 있고, 그 결과, 공칭 위상 시프트 값을 달성한다.
도 6을 참조하면, 하이브리드 커플러(116)의 다른 회로 토폴로지가 도시되어 있다. 도 6의 하이브리드 커플러(116)는, 제2 LC 네트워크(126)에 통합되는 위상 지연 엘리먼트들을 추가로 포함한다는 점에서 도 4의 하이브리드 커플러(116)와 상이하다. 이러한 실시예에서, 제2 및 제3 LC 네트워크들(126, 128) 양자는 위상 지연 엘리먼트들(예를 들어, 커패시터들 및 인덕터들)을 포함한다. 예를 들어, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 LC 네트워크(126)는 추가의 커패시터(170) 및 추가의 인덕터(172)를 포함한다.
실시예에 따르면, 제2 LC 네트워크(126)의 위상 지연 엘리먼트들(170, 172)은 제3 LC 네트워크(128)의 위상 지연 엘리먼트들(164, 166)과는 상이한 임피던스를 갖는다. 이러한 비대칭은 제2 및 제3 LC 네트워크들 사이에서 임피던스 차이를 유지하고, 그 결과, 출력 포트들(120, 122) 사이에서와 같이 원하는 위상 시프트(예를 들어, 90도, 180도 등)를 제공한다.
도 7을 참조하면, 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는 예시적인 하이브리드 커플러(116) 회로가 도시되어 있다. 이러한 배열은 예를 들어, 도 6에 도시된 회로 토폴로지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 7의 배열은, 제4 칩 커패시터(174)를 추가로 포함한다는 점에서 도 5의 배열과 상이하다. 제4 칩 커패시터(174)는 상술한 제2 LC 네트워크(126)의 추가의 커패시터(170)를 제공하기 위해 사용된다. 상술한 제2 LC 네트워크(126)의 추가의 인덕터(172)는 제1 칩 커패시터(148)를 제4 칩 커패시터(174)에 연결하는 본드 와이어들(156)의 제2 세트(160)의 스팬들에 의해 제공된다. 제2 LC 네트워크(126)의 추가의 커패시터 및 인덕터(170, 172)의 임피던스는 상술한 바와 같은 유사한 방식으로 조절될 수 있다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 칩 커패시터(148)를 제4 칩 커패시터(174)에 연결하는 본드 와이어들(156)의 제2 세트(160)의 스팬들은 제2 칩 커패시터(150)를 제3 칩 커패시터(168)에 연결하는 본드 와이어들(156)의 제3 세트(162)의 스팬들(즉, 제3 LC 네트워크(128)에서 본드 와이어들(156)의 인접한 스팬들)과 상이한 높이를 갖는다. 이것은 제3 LC 네트워크(128)에서와는 상이한 제2 LC 네트워크(126)에서의 위상 지연 엘리먼트들의 인덕턴스를 초래한다.
도 5의 구성에 대비하여 도 7의 하이브리드 커플러(116) 회로 구성의 하나의 현저한 이점은, 제4 칩 커패시터(174) 및 본드 와이어들(156)의 대응하는 스팬들의 제공이 하이브리드 커플러(116)의 제1 입력 포트(118)와 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122) 사이에 균일한 거리[D]를 제공한다는 것이다. 반대로, 도 5의 구성에서, 제1 및 제2 출력 포트들(120, 122)은 서로 오프셋된다. 추가로, 하이브리드 커플러(116)로의 제4 칩 커패시터(174) 및 대응하는 본드 와이어들(156)의 통합은 위상 지연 엘리먼트들에 대한 임피던스 조절에 대한 잠재성에 관하여 추가의 플렉시빌리티를 제공한다. 그에 따라, 원하는 위상 시프트 및/또는 임피던스 매칭 값이 추가의 커패시터들(164, 170) 또는 추가의 인덕터들(166, 172) 중 어느 하나에 대한 임피던스 조절에 의해 달성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 패키징된 RF 증폭기 회로(200)가 도시되어 있다. RF 증폭기 회로(200)는 (반드시는 아니지만) 도허티 증폭기 회로일 수 있다. 디바이스 패키지는 전기적 절연 기판(202)을 포함하고, 전기적으로 도전성의 칩 탑재면(204)이 기판(202)상에 형성된다. 칩 탑재면(204)은 예를 들어, 구리층일 수 있다. 패키징된 RF 증폭기 회로(200)는 칩 탑재면(204)에 인접하고 칩 탑재면(204)으로부터 멀어지게 연장되는 제1 및 제2 전기적 도전성 리드들(206, 208)을 더 포함한다. 제1 및 제2 전기적 리드들(206, 208)은 패키징된 RF 증폭기 회로(200)의 RF 입력 단자 및 RF 출력 단자 각각을 형성할 수 있다. 디바이스 패키지는 칩 탑재면(204)에 인접하고 칩 탑재면(204)으로부터 멀어지게 연장되는 제1 및 제2 전기적 도전성 DC 게이트 바이어스 리드들(210, 212)을 더 포함한다.
패키징된 RF 증폭기 회로(200)는 칩 탑재면상에 탑재되는 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)을 더 포함한다. 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)은 MOSFET들과 같은 반도체 디바이스들일 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)은 칩 탑재면(204)에 직접 대면하고 칩 탑재면(204)에 전기적으로 연결된 출력 단자들(예를 들어, 소스 단자들) 중 하나와 소위 소스 다운(source down) 구성으로 탑재된다. 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)의 입력 단자들(예를 들어, 게이트 단자들)이 상향 대면하여, 이들은 본딩 와이어들에 액세스가능하다.
본원에 설명한 바와 같은 하이브리드 커플러(116)는 패키징된 RF 증폭기 회로(200)의 일부로서 일체적으로 형성된다. 일체적으로 형성된다는 것은, 하이브리드 커플러(116)가 디바이스 패키지 내부의 컴포넌트들에 의해 제공된다는 사실을 지칭한다. 즉, 하이브리드 커플러(116)의 각각의 컴포넌트는 제1 및 제2 전기적 도전성 리드들(206, 208) 사이에 연결된다. 도 8의 실시예에서, 하이브리드 커플러(116)는 제1 입력 리드(206)와 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)의 입력 단자들 사이에 연결된다. 따라서, 이러한 구성에서, 하이브리드 커플러(116)는 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)에 공급하는 입력 네트워크의 일부를 형성한다.
실시예에 따르면, 패키징된 RF 증폭기 회로(200)는 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)의 출력들과 제2 출력 단자(208) 사이에 연결된 출력 매칭 네트워크(218)를 포함한다. 출력 매칭 네트워크(218)는 제1 및 제2 증폭기들(214, 216)에 의해 생성된 전력을 조합하도록 구성되며, 패키징된 RF 증폭기 회로(200)의 출력 임피던스를 중간 고정값(예를 들어, 5옴)으로 매칭하도록 또한 구성될 수 있다. 출력 매칭 네트워크(218)는 하이브리드 커플러(116)와 유사한 방식으로 와이어 본드들 및 개별 칩 커패시터들의 배열로부터 형성된다. 이러한 방식으로, 고정 임피던스 값에 매칭되고 입력 매칭 네트워크의 일부로서 내장형 하이브리드 커플러를 갖는 패키징된 RF 증폭기 회로(200)가 최소의 사이즈 및 비용으로 실현된다.
용어 "직접 전기적으로 연결된"은 전기적으로 연결된 엘리먼트들 사이의 영구적인 낮은 저항 연결, 예를 들어, 연결된 엘리먼트들 사이의 직접 접촉 또는 금속 및/또는 고도로 도핑된 반도체를 통한 낮은 저항 연결을 설명한다.
용어 "전기적으로 결합된"은, 신호 송신을 위해 구성된 하나 이상의 개재 엘리먼트(들)가 전기적으로 결합된 엘리먼트들 사이에 제공될 수 있고, 예를 들어, 2개의 전기적으로 결합된 엘리먼트들이 그 사이에 변압기들 및/또는 트랜지스터들을 가질 수 있다는 것을 나타낸다. 이러한 경우에, 엘리먼트들은 전기적으로 결합되지만, 직접 전기적으로 연결되지는 않는다.
"아래에", "밑에", "하위", "위에", "상위" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들이 제2 엘리먼트에 대한 하나의 엘리먼트의 포지셔닝을 설명하기 위해 설명의 용이함을 위해 사용된다. 이들 용어들은 도면들에 도시된 것과는 상이한 배향들 이외에 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다. 또한, "제1", "제2" 등과 같은 용어들이 다양한 엘리먼트들, 영역들, 섹션들 등을 설명하기 위해 또한 사용되며, 제한하는 것으로 또한 의도되지 않는다. 동일한 용어들이 설명 전반적으로 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "갖는", "함유하는", "포함하는", "구비하는" 등은 언급한 엘리먼트들 또는 특징들의 존재를 나타내지만, 추가의 엘리먼트들 또는 특징들을 배척하지 않는 개방형(open-ended) 용어들이다. 관사들("a", "an" 및 "the")은, 문맥이 명확하게 달리 나타내지 않으면, 단수 뿐만 아니라 복수를 포함하도록 의도된다.
본원에 설명한 다양한 실시예들의 특징들이, 구체적으로 달리 언급하지 않으면, 서로 조합될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
특정한 실시예들이 본원에 예시되고 설명되었지만, 각종의 대안 및/또는 등가의 구현들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도시되고 설명한 특정한 실시예들을 대체할 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 본 출원은 본원에 논의한 특정한 실시예들의 임의의 적응물들 또는 변형물들을 커버하도록 의도된다. 따라서, 본 발명이 청구항들 및 그것의 등가물들에 의해서만 한정된다는 것이 의도된다.
변형들 및 애플리케이션들의 상기 범위를 고려하여, 본 발명이 상술한 설명에 의해 제한되지 않고 첨부한 도면들에 의해서도 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 대신에, 본 발명은 아래의 청구항들 및 그들의 법적 등가물들에 의해서만 한정된다.

Claims (20)

  1. RF 디바이스 패키지로서,
    RF 입력 단자;
    제1 및 제2 증폭기 입력 노드들; 및
    상기 RF 디바이스 패키지의 일부로서 일체적으로 형성되고 상기 RF 입력 단자와 상기 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들 사이에 연결된 하이브리드 커플러(hybrid coupler)를 포함하고,
    상기 하이브리드 커플러는:
    상기 RF 입력 단자에 직접 전기적으로 연결되고 상기 제1 및 제2 증폭기 입력 노드들로부터 물리적으로 비연결된 제1 LC 네트워크;
    상기 제1 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 상기 RF 입력 단자 및 상기 제2 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결된 제2 LC 네트워크;
    상기 제2 증폭기 입력 노드에 직접 전기적으로 연결되고 상기 RF 입력 단자 및 상기 제1 증폭기 입력 노드로부터 물리적으로 비연결된 제3 LC 네트워크;
    복수의 세그먼트화된(segmented) 커패시터 어레이들 - 각각의 세그먼트화된 커패시터 어레이는 복수의 개별 커패시터들을 포함함 -; 및
    복수의 서로 맞물린(interdigitated) 유도성 본드 와이어들을 포함하고,
    상기 개별 커패시터들의 하위 단자들은 상기 RF 디바이스 패키지의 기판에 직접 대면하며,
    상기 기판에 반대편인 상기 개별 커패시터들의 상위 단자들은 상기 본드 와이어들에 직접 연결되고,
    상기 제2 및 제3 LC 네트워크들은 변압기 구성에서 상기 제1 LC 네트워크에 각각 유도적으로 결합되는, RF 디바이스 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 커플러는 와이어-본드들(wire-bonds), 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는, RF 디바이스 패키지.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제1 세트를 포함하고, 상기 제2 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제2 세트를 포함하고, 상기 제3 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제3 세트를 포함하고, 상기 본드 와이어들의 제1 세트는 상기 제1 LC 네트워크와 상기 제2 LC 네트워크 사이에 제1 변압기를 형성하도록 상기 제2 세트와 서로 맞물리며, 상기 본드 와이어들의 제1 세트는 상기 제1 LC 네트워크와 상기 제3 LC 네트워크 사이에 제2 변압기를 형성하도록 상기 제3 세트와 서로 맞물리는, RF 디바이스 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 RF 디바이스 패키지의 상기 기판상에 형성된 전기적 도전성 칩 탑재면;
    상기 칩 탑재면에 인접하고 상기 칩 탑재면으로부터 멀어지게 연장되는 전기적 도전성 RF 입력 리드(lead) - 상기 RF 입력 리드는 상기 RF 입력 단자를 형성함 -;
    상기 칩 탑재면에 인접하고 상기 칩 탑재면으로부터 멀어지게 연장되는 제1 및 제2 전기적 도전성 DC 게이트 바이어스 리드들; 및
    상기 개별 커패시터들의 상기 하위 단자들이 상기 칩 탑재면에 직접 대면하도록 상기 칩 탑재면상에 탑재된 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들 및 제1 및 제2 칩 커패시터들
    을 더 포함하는, RF 디바이스 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 본드 와이어들의 제1 세트는 상기 RF 입력 리드 및 상기 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들에 직접 전기적으로 연결되고, 상기 본드 와이어들의 제2 세트는 상기 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들 및 제1 칩 커패시터에 직접 전기적으로 연결되며, 상기 본드 와이어들의 제3 세트는 상기 제1 및 제2 세그먼트화된 커패시터 어레이들 및 제2 칩 커패시터에 직접 전기적으로 연결되는, RF 디바이스 패키지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 LC 네트워크는:
    서로 전기적으로 병렬인 제1 브랜치와 제2 브랜치; 및
    상기 제1 브랜치와 상기 제2 브랜치 사이에 직렬로 연결된 제1 저항기를 포함하고,
    상기 제1 브랜치는 상기 제2 LC 네트워크에 유도적으로 결합되며,
    상기 제2 브랜치는 상기 제3 LC 네트워크에 유도적으로 결합되는, RF 디바이스 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 저항기는 상기 제1 세그먼트화된 커패시터 어레이에서 상기 커패시터들 중 2개를 연결하는 재료의 스팬(span)에 의해 형성되는, RF 디바이스 패키지.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제3 LC 네트워크는 상기 RF 입력 단자에 인가되고 상기 제1 및 제2 변압기들을 가로질러 전파하는 RF 신호를 위상 시프트하여, 상기 제1 증폭기 입력 노드에서의 상기 RF 신호가 상기 제2 증폭기 입력 노드에서의 상기 RF 신호와 위상이 다르게 되게(out of phase) 하도록 구성된 지연 엘리먼트들을 포함하는, RF 디바이스 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 LC 네트워크의 상기 지연 엘리먼트들은 상기 제2 증폭기 입력 노드에서의 상기 RF 신호를 상기 제1 증폭기 입력 노드에서의 상기 RF 신호에 대해 90도 시프트하도록 구성되는, RF 디바이스 패키지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3 LC 네트워크의 상기 지연 엘리먼트들은 상기 칩 탑재면상에 탑재된 제3 칩 커패시터, 및 상기 제2 칩 커패시터와 상기 제3 칩 커패시터 사이에 연결된 상기 본드 와이어들의 제3 세트의 스팬을 포함하는, RF 디바이스 패키지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 LC 네트워크는 상기 제3 LC 네트워크의 상기 지연 엘리먼트들로서 상이한 임피던스를 갖는 지연 엘리먼트들을 포함하는, RF 디바이스 패키지.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 커플러는 상기 제1 증폭기 입력 노드와 상기 제2 증폭기 입력 노드 사이에서와 같이 상기 RF 입력 단자에 인가된 RF 전력을 동일하게 분할하도록 구성되는, RF 디바이스 패키지.
  14. 패키징된 RF 증폭기 회로로서,
    제1 입력 단자;
    제1 출력 단자;
    상기 제1 입력 단자에 결합된 입력 및 상기 제1 출력 단자에 결합된 출력을 각각 갖는 제1 및 제2 증폭기들; 및
    상기 패키징된 RF 증폭기 회로의 일부로서 일체적으로 형성되고 상기 제1 입력 단자와 상기 제1 및 제2 증폭기들의 입력들 사이에 연결된 하이브리드 커플러를 포함하고,
    상기 하이브리드 커플러는:
    상기 제1 입력 단자에 직접 전기적으로 연결되고 상기 제1 및 제2 증폭기들의 입력들로부터 물리적으로 비연결된 제1 LC 네트워크;
    상기 제1 증폭기의 상기 입력에 직접 전기적으로 연결되고 상기 제1 입력 단자 및 상기 제2 증폭기의 상기 입력으로부터 물리적으로 비연결된 제2 LC 네트워크; 및
    상기 제2 증폭기의 상기 입력에 직접 전기적으로 연결되고 상기 제1 입력 단자 및 상기 제1 증폭기의 상기 입력으로부터 물리적으로 비연결된 제3 LC 네트워크를 포함하고,
    상기 제2 및 제3 LC 네트워크들은 변압기 구성에서 상기 제1 LC 네트워크에 각각 유도적으로 결합되고,
    상기 하이브리드 커플러는 복수의 세그먼트화된 커패시터 어레이들 - 각각의 어레이는 복수의 개별 커패시터들을 포함함 -; 및 상기 세그먼트화된 커패시터 어레이들에 연결된 복수의 서로 맞물린 유도성 본드 와이어들에 의해 형성되는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 증폭기들은 도허티 증폭기(Doherty amplifier)의 메인 및 피킹 증폭기들이고, 상기 하이브리드 커플러는 상기 메인 및 피킹 증폭기들의 입력들 사이에서 상기 제1 입력 단자에 인가된 RF 전력을 동일하게 분할하도록 구성되는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하이브리드 커플러는 와이어-본드들, 칩 커패시터들, 및 저항기들의 배열에 의해 형성되는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제1 세트를 포함하고, 상기 제2 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제2 세트를 포함하고, 상기 제3 LC 네트워크는 상기 유도성 본드 와이어들의 제3 세트를 포함하고, 상기 본드 와이어들의 제1 세트는 상기 제1 LC 네트워크와 상기 제2 LC 네트워크 사이에 제1 변압기를 형성하도록 상기 제2 세트와 서로 맞물리며, 상기 본드 와이어들의 제1 세트는 상기 제1 LC 네트워크와 상기 제3 LC 네트워크 사이에 제2 변압기를 형성하도록 상기 제3 세트와 서로 맞물리는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 메인 및 피킹 증폭기들의 출력들과 상기 제1 출력 단자 사이에 연결된 출력 매칭 네트워크를 더 포함하는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 출력 매칭 네트워크는 칩 커패시터들 및 유도성 본드 와이어들의 배열에 의해 형성되는, 패키징된 RF 증폭기 회로.
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