KR102097532B1 - power amplifier - Google Patents

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KR102097532B1
KR102097532B1 KR1020190104409A KR20190104409A KR102097532B1 KR 102097532 B1 KR102097532 B1 KR 102097532B1 KR 1020190104409 A KR1020190104409 A KR 1020190104409A KR 20190104409 A KR20190104409 A KR 20190104409A KR 102097532 B1 KR102097532 B1 KR 102097532B1
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slc
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transistor
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KR1020190104409A
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정종헌
최길웅
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한화시스템(주)
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Abstract

Provided is a package type small-sized power amplifier provided with a high power transistor chip, a bond wire and a matching circuit including an SLC, wherein an output side matching circuit is formed by connecting the high power transistor chip, the SLC and a package output lead wire to one another by the bond wire, and a dual SLC is used as the SLC in the output side matching circuit. A Pi-type matching circuit may be formed or a short circuit for suppressing a secondary harmonic wave may be further provided in connection to the bond wire while the outside matching circuit is formed. The small-sized power amplifier according to the present invention is provided with the high power transistor chip, the bond wire and the matching circuit including the SLC to increase operational bandwidth or improve secondary harmonic wave suppression characteristics while providing high output power.

Description

소형 전력증폭기{power amplifier}Compact power amplifier

본 발명은 일종의 고출력 반도체 소자 패키지로서, 패키지 내부에 고출력 트랜지스터 칩과 정합회로가 실장된 소형 전력증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a small power amplifier in which a high power transistor chip and a matching circuit are mounted inside a package as a kind of high power semiconductor device package.

최근 각종 이동통신 시스템, 방송 시스템, 기타 통신 시스템에서 고집적화 및 고성능화가 중요하다. 따라서 동일 면적에서 보다 높은 출력을 가진 고출력 증폭기의 중요성이 날로 증가하고 있다.In recent years, high integration and high performance are important in various mobile communication systems, broadcasting systems, and other communication systems. Therefore, the importance of high-power amplifiers with higher power in the same area is increasing day by day.

위와 같은 고출력 증폭기를 위한 반도체 패키지 설계에서는 통상적으로, 트랜지스터 다이를 MMIC(microwave monolithic integrated circuit) 공정 및 LTCC(low temperature co-fired ceramic) 공정 등의 고집적 회로에서 사용할 경우, 패키지를 만들지 않고 기판 위에서 직접 와이어 연결을 통하여 사용된다. 하지만 일반적으로 PCB(printed circuit board) 상에서는 트랜지스터를 패키지로 만들어 사용하게 된다. When designing a semiconductor package for a high-power amplifier as described above, when a transistor die is used in a highly integrated circuit such as a microwave monolithic integrated circuit (MMIC) process and a low temperature co-fired ceramic (LTCC) process, the package is directly formed on the substrate without making a package. Used through wire connections. In general, however, transistors are packaged and used on a printed circuit board (PCB).

소형 전력증폭기에서도 통상 패키지 내부에 고출력 트랜지스터 칩과 정합회로가 실장된다. 특히 본드 와이어 및 SLC(Single Layer capacitor)를 이용하여 패키지 내부에서 고출력 트랜지스터 칩의 출력 임피던스를 부하측으로 정합시키고, 동시에 주파수 특성을 개선하는 것이 중요한 과제가 된다.Even in a small power amplifier, a high power transistor chip and a matching circuit are usually mounted inside the package. In particular, it is an important task to match the output impedance of the high-power transistor chip to the load side in the package using a bond wire and a single layer capacitor (SLC), and at the same time, improve the frequency characteristics.

즉, 이러한 소형 전력증폭기에서 높은 출력전력을 공급하기 위해, 패키지 내부에서 정합회로를 이용하여 트랜지스터 칩 출력을 최적 부하 임피던스 점에 정합하는 것이 필요하다. 패키지 내부 정합회로는 통상 알루미나 회로기판, 본드 와이어, SLC 등으로 구성이 되어, 트랜지스터 칩 출력측에서 볼 때 통상의 기준 임피던스 50옴을 낮은 최적 부하 임피던스 점으로 변환한다. That is, in order to supply high output power in such a small power amplifier, it is necessary to match the transistor chip output to the optimal load impedance point using a matching circuit inside the package. The matching circuit inside the package is usually composed of an alumina circuit board, bond wire, SLC, etc., and converts a typical reference impedance of 50 ohms into a low optimum load impedance point when viewed from the transistor chip output side.

도1 및 도2는 패키지 형태의 소형 전력증폭기의 한 실시예에 대한 평면도 및 측면도이고, 도3은 소형 전력증폭기의 이런 구성에서 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 측 단자까지의 구성을 간략한 회로로 표현한 내부정합 회로도이다.1 and 2 are a plan view and a side view of one embodiment of a small power amplifier in the form of a package, and FIG. 3 is a simplified circuit showing the configuration from the output side of the transistor to the package output side terminal in this configuration of the small power amplifier. It is an internal matching circuit diagram.

도1 및 도2를 참조하면, 종래의 고출력 트랜지스터(TR)를 이용한 소형 전력증폭기 패키지를 구현하기 위해 트랜지스터(TR) 다이(10)를 중심으로 출력 측의 커패시터(SLC: 20), OMN(Output Matching Network: 30), 패키지 리드선(40)과 입력 측의 커패시터(SLC: 50), IMN(Input Matching Network: 60) 및 패키지 리드선(70)이 대칭적으로 설치되어 있다. 1 and 2, a capacitor (SLC: 20) on the output side centered on the transistor (TR) die 10 to realize a small power amplifier package using a conventional high-power transistor (TR), OMN (Output) Matching Network (30), package lead wire (40) and input side capacitor (SLC: 50), IMN (Input Matching Network: 60) and package lead wire (70) are symmetrically installed.

트랜지스터(TR) 다이(10)에는 전력을 증폭하여 출력하는 고출력 트랜지스터가 배열되어 있다.A high output transistor for amplifying and outputting power is arranged in the transistor (TR) die 10.

IMN(60)은 본드 와이어, SLC(50)와 함께 입력 임피던스 매칭회로를 이루며, 입력측 패키지 리드선(70)의 입력 전력을 배열된 각 트랜지스터에 분배하는 분기회로의 역할을 한다.The IMN 60 forms an input impedance matching circuit together with the bond wire and the SLC 50, and serves as a branch circuit that distributes the input power of the input side package lead wire 70 to each of the arranged transistors.

마찬가지로, OMN은 본드 와이어, SLC와 함께 출력 임피던스 매칭회로를 이루며, 배열된 각 트랜지스터의 출력 전력을 통합하여 패키지 출력 리드선으로 출력 전력을 전달하는 통합회로의 역할을 한다.Likewise, OMN forms an output impedance matching circuit together with bond wires and SLCs, and serves as an integrated circuit that integrates the output power of each arranged transistor and delivers the output power to the package output lead wire.

도 3은 위의 도 1 및 도 2의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드측(여기서 실질적으로는 OMN)까지의 구성을 간략한 내부정합 등가회로로 표현한 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 1 and 2 to the package output lead side (here, substantially OMN) as a simple internal matching equivalent circuit.

등가회로에서는 도 1에 나타낸 연결선들을 각각에 해당하는 인덕터(L1,L2)로 대체하고, 패키지 내에서의 커패시터(SLC)는 C1으로 대체되어 있다.In the equivalent circuit, the connection lines shown in FIG. 1 are replaced by corresponding inductors L1 and L2, and the capacitor SLC in the package is replaced by C1.

그런데, 이상과 같은 기존의 소형 전력증폭기에서 도3과 같은 정합회로는 인덕터와 커패시터 결합 구성상 외부 정합을 위한 임피던스를 끌어올리기 어렵다는 문제가 있고, 동작 대역폭이 작고 LC 공진에 따른 2차 고조파(second harmonic) 억제 특성이 좋지 않다는 문제가 지속적으로 지적되고 있다. However, in the conventional small power amplifier as described above, the matching circuit as shown in FIG. 3 has a problem that it is difficult to increase the impedance for external matching due to the inductor-capacitor coupling configuration, the operation bandwidth is small, and the second harmonic due to LC resonance (second The problem of poor harmonic suppression has been continuously pointed out.

대한민국 등록특허 제10-0878708호Republic of Korea Registered Patent No. 10-0878708 대한민국 공개특허 제10-2018-0001851호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0001851

본 발명은 고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합 회로를 구비하면서, 높은 출력전력을 제공할 수 있고 이와 함께 동작 대역폭을 증가시킬 수 있는 소형 전력증폭기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a small power amplifier capable of providing high output power and increasing the operating bandwidth with a matching circuit including a bond wire and SLC together with a high output transistor chip.

본 발명은 고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합 회로를 구비하면서, 높은 출력전력을 제공할 수 있고 이와 함께 제2 고조파(second harmonic) 억제 특성을 개선할 수 있는 소형 전력증폭기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a small power amplifier capable of providing a high output power and improving a second harmonic suppression characteristic while providing a matching circuit including a bond wire and an SLC together with a high power transistor chip. It aims to do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소형 전력증폭기는 제1 구성으로서,The compact power amplifier of the present invention for achieving the above object is a first configuration,

고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합회로를 구비하여 이루어지는 패키지 구성에 있어서,In a package configuration comprising a matching circuit comprising a bond wire and SLC together with a high output transistor chip,

상기 정합회로에 상기 SLC로서 듀얼 SLC를 이용하고, 상기 본드와이어를 연결함에 있어서 종래의 T-type 정합회로 대신 Pi-type 정합회로 형태로 변형한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a dual SLC is used as the SLC for the matching circuit, and it is transformed into a Pi-type matching circuit instead of a conventional T-type matching circuit when connecting the bond wires.

이때, 본 발명의 특징을 가지는 상기 정합회로는 특히 트랜지스터 칩과 패키지 출력 리드선 사이의 출력측 정합회로에 한정될 수 있다.In this case, the matching circuit having the characteristics of the present invention may be limited to an output-side matching circuit between a transistor chip and a package output lead wire.

본 발명에서 Pi type 정합회로는, 듀얼 SLC가 트랜지스터에서 출력 리드선 쪽으로 두 개의 병설된 커패시터 상부 전극을 구비할 때, 트랜지스터 출력측을 트랜지스터측 커패시터 상부전극과 본드 와이어로 연결하고, 트랜지스터 출력측 커패시터 상부전극을 출력 리드선쪽 커패시터 상부전극을 본드 와이어로 연결하고, 출력 리드선쪽 커패시터 상부전극을 출력 리드선 측과 본드 와이어로 연결하는 것에 의해 이루어질 수 있다. In the present invention, in the Pi type matching circuit, when the dual SLC has two parallel capacitor upper electrodes from the transistor to the output lead wire, connect the transistor output side to the transistor side capacitor upper electrode and a bond wire, and the transistor output side capacitor upper electrode. It can be achieved by connecting the upper electrode of the capacitor on the output lead wire side with a bond wire, and connecting the upper electrode of the capacitor on the output lead wire side to the output lead wire side with a bond wire.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면의 소형 전력증폭기는, 제2 구성으로서, A small power amplifier of another aspect of the present invention for achieving the above object, as a second configuration,

고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합회로를 구비하여 이루어지는 패키지 구성에 있어서,In a package configuration comprising a matching circuit comprising a bond wire and SLC together with a high output transistor chip,

상기 정합회로에 상기 SLC로서 듀얼 SLC를 이용하고, 상기 본드와이어를 연결함에 있어서 고조파 주파수 성분을 억제하기 위해서 Dual SLC 와 본드와이어를 연결할 때 이차 고조파 억제용 단락 회로(second harmonic short circuit)을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A dual SLC is used as the SLC in the matching circuit, and a secondary harmonic short circuit is further provided when connecting the dual SLC and the bond wires to suppress harmonic frequency components in connecting the bond wires. It characterized in that it is made.

여기서도, 본 발명의 특징을 가지는 상기 정합회로는 특히 트랜지스터 칩과 패키지 출력 리드선 사이의 출력측 정합회로에 한정될 수 있다.Here too, the matching circuit having the features of the present invention can be specifically limited to the output-side matching circuit between the transistor chip and the package output lead wire.

여기서, 이차 고조파 억제용 단락 회로를 더 구비시키기 위하여, 듀얼 SLC가 트랜지스터에서 출력 리드선 쪽으로 두 개의 병설된 커패시터 상부 전극을 구비할 때, 트랜지스터 출력측을 트랜지스터측 상부 전극 위를 지나 먼저 출력 리드선쪽 커패시터 상부전극과 본드 와이어로 연결하고, Here, in order to further include a short circuit for suppressing secondary harmonics, when the dual SLC has two parallel capacitor upper electrodes from the transistor to the output lead wire, the transistor output side passes over the transistor side upper electrode and first the output lead side capacitor top Connect with electrode and bond wire,

출력 리드선쪽 커패시터 상부전극을 한편으로 트랜지스터측 커패시터 상부전극과 본드 와이어로 연결하고, 다른 한편으로 출력 리드선 측에 본드 와이어로 연결하는 것에 의해 이루어질 수 있다. It can be made by connecting the capacitor upper electrode on the output lead wire side to the transistor side capacitor upper electrode with a bond wire, and on the other hand with a bond wire to the output lead wire side.

본 발명의 소형 전력증폭기의 제1 구성에 따르면, 고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합 회로를 구비하면서, 높은 출력전력을 제공할 수 있고 이와 함께 동작 대역폭을 증가시킬 수 있다.According to the first configuration of the small power amplifier of the present invention, a high output transistor chip is provided with a matching circuit including a bond wire and an SLC, and a high output power can be provided, and the operating bandwidth can be increased.

본 발명의 소형 전력증폭기의 제2 구성에 따르면, 고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합 회로를 구비하면서, 높은 출력전력을 제공할 수 있고 이와 함께 2차 고조파(second harmonics) 억제 특성을 개선할 수 있다. According to the second configuration of the small power amplifier of the present invention, a high output transistor chip and a matching circuit including a bond wire and an SLC can be provided, and high output power can be provided, and second harmonics suppression characteristics are also provided. Can improve.

도1은 종래의 소형 전력증폭기의 일 예를 개념적으로 나타내는 개략적 평면도,
도2는 종래의 소형 전력증폭기의 일 예를 개념적으로 나타내는 개략적 측단면도,
도3은 도 1 및 도 2의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드선까지의 구성을 간략한 내부정합 등가회로로 표현한 회로도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 전력증폭기를 개념적으로 나타내는 개략적 평면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 전력증폭기를 개념적으로 나타내는 개략적 측단면도,
도6은 도 4 및 도 5의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드선까지의 구성을 간략한 등가회로로 표현한 회로도,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 효과를 나타내는 그래프,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 전력증폭기를 개념적으로 나타내는 개략적 평면도,
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 전력증폭기를 개념적으로 나타내는 개략적 측단면도,
도10은 도 8 및 도 9의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드선까지의 구성을 간략한 등가회로로 표현한 회로도,
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 효과를 나타내는 그래프이다.
1 is a schematic plan view conceptually showing an example of a conventional small power amplifier,
Figure 2 is a schematic side cross-sectional view conceptually showing an example of a conventional small power amplifier,
3 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 1 and 2 to the package output lead wire as a simple internal matching equivalent circuit;
Figure 4 is a schematic plan view conceptually showing a small power amplifier according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a schematic side cross-sectional view conceptually showing a small power amplifier according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 4 and 5 to the package output lead wire as a simple equivalent circuit;
7 is a graph showing the effect according to an embodiment of the present invention,
8 is a schematic plan view conceptually showing a small power amplifier according to another embodiment of the present invention;
9 is a schematic side cross-sectional view conceptually showing a small power amplifier according to another embodiment of the present invention,
FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 8 and 9 to the package output lead wire as a simple equivalent circuit;
11 is a graph showing an effect according to another embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to drawings.

도4 및 도5의 제1 실시예를 참조하면, 종래와 기본적 요소에서 상당 부분을 같이하는 고출력 트랜지스터를 이용한 소형 전력증폭기 패키지가 개시된다. 트랜지스터(TR) 다이(10)를 중심으로 출력 측으로 가면서 커패시터(120), OMN(Output Matching Network: 30), 패키지 리드선(40)이 설치되고, 입력 측으로 가면서 역시 커패시터(50), IMN(Input Matching Network: 60) 및 패키지 리드선(70)이 출력 측과 대칭적으로 설치된다. 이들 요소는 본드 와이어로 연결된다.4 and 5, a small power amplifier package using a high-power transistor that shares a significant portion of the conventional and basic elements is disclosed. Capacitor 120, output matching network (OMN) 30, and package lead wire 40 are installed while going to the output side centering on the transistor (TR) die 10, and also going to the input side, the capacitor 50 and input matching (IMN) Network: 60) and the package lead wire 70 are installed symmetrically with the output side. These elements are connected by bond wires.

트랜지스터 다이(10)에는 전력을 증폭하여 출력하는 고출력 트랜지스터가 배열되어 있고, 트랜지스터 다이에서 입력측으로 보면, 커패시터(50)로는 SLC가 사용되며, IMN(60)은 본드 와이어, SLC와 함께 입력 임피던스 매칭회로를 이루며, 패키지 입력 리드선의 입력 전력을 배열된 각 트랜지스터에 분배하는 분기회로의 역할을 한다.In the transistor die 10, a high-power transistor that amplifies and outputs power is arranged, and when viewed from the transistor die to the input side, SLC is used as the capacitor 50, and the IMN 60 is matched with the input impedance along with the bond wire and SLC. It forms a circuit and serves as a branch circuit that distributes the input power of the package input lead wire to each arranged transistor.

단, 트랜지스터 다이(10)에서 출력측으로 보면, 단순한 SLC 대신에 커패시터로 듀얼 SLC(Dual SLC: D-SLC: 120)가 사용되고 있다. 통상의 SLC가 유전층을 중심에 놓고 상부와 하부 전극이 모두 일체로 형성됨에 비해 듀얼 SLC는 유전층과 하부 전극은 그대로 있는 상태에서 상부전극은 트랜지스터 다이측 상부전극(121)과 패키지의 출력 리드선 측 상부전극(123)으로 분리되어 이루어진다. 이들 분리된 상부 전극(121,123)은 서로 나란히 설치된다. However, when viewed from the transistor die 10 to the output side, dual SLC (D-SLC: 120) is used as a capacitor instead of a simple SLC. Compared to a conventional SLC with the dielectric layer at the center and both the upper and lower electrodes being integrally formed, the dual SLC has the dielectric layer and the lower electrode intact, while the upper electrode is the transistor die side upper electrode 121 and the package output lead side upper It is made of a separate electrode 123. These separated upper electrodes 121 and 123 are installed side by side.

OMN(30)은 본드 와이어, 듀얼 SLC(120)와 함께 출력 임피던스 매칭회로를 이루며, 배열된 각 트랜지스터의 출력 전력을 통합하여 패키지 출력 리드선(40) 측으로 출력 전력을 전달하는 역할을 한다. The OMN 30 forms an output impedance matching circuit together with the bond wire and the dual SLC 120, and integrates the output power of each arranged transistor to transfer the output power to the package output lead wire 40 side.

여기서 출력측은 커패시터로 듀얼 SLC(120)를 사용하므로 본드 와이어의 연결 구성도 그에 따른 차이를 가진다. Here, since the output side uses a dual SLC 120 as a capacitor, the connection configuration of the bond wire also has a difference accordingly.

이 실시예에서 트랜지스터 출력측(단자)을 트랜지스터측 커패시터 상부전극(121)과 본드 와이어로 연결하고, 트랜지스터측 커패시터 상부전극(121)을 출력 리드선측 커패시터 상부전극(123)과 본드 와이어로 연결하고, 출력 리드선측 커패시터 상부전극(123)을 출력 리드선(40) 측 요소, 여기서 직접적으로는 OMN(30)과 본드 와이어로 연결하게 된다. In this embodiment, the transistor output side (terminal) is connected to the transistor side capacitor upper electrode 121 with a bond wire, and the transistor side capacitor upper electrode 121 is connected to the output lead wire side capacitor upper electrode 123 with a bond wire, The capacitor lead electrode 123 on the output lead wire side is connected to the element on the output lead wire 40 side, directly with the OMN 30 and a bond wire.

이는 앞선 종래의 도1, 도2와 비교할 때 본드 와이어를 연결함에 있어서 종래의 티타입(T-type) 정합회로 대신 파이타입(Pi-type) 정합회로 형태로 변형한 것으로 볼 수 있다.This can be seen as a modified form of a Pi-type matching circuit instead of a conventional T-type matching circuit when connecting bond wires as compared to the previous conventional FIGS. 1 and 2.

도6은 도 4 및 도 5의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드선 측까지의 구성을 간략한 내부정합 등가회로로 표현한 회로도이다. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 4 and 5 to the package output lead wire side as a simple internal matching equivalent circuit.

도3의 회로도와 비교할 때 도6에서는, 커패시터로서 상부전극이 두 부분으로 나뉜 듀얼 SLC(120)를 사용하고, 듀얼 SLC의 트랜지스터측 상부전극(121)과 출력 리드선측 상부전극(123)을 연결하는 본드 와이어가 더 설치됨에 따라 기존의 트랜지스터와 커패시커를 연결하는 본드 와이어에 해당하는 L1, 커패시터와 출력 리드선측을 연결하는 본드 와이어에 해당하는 L2 사이에 L3가 더 설치된다.In comparison with the circuit diagram of FIG. 3, in FIG. 6, a dual SLC 120 in which the upper electrode is divided into two parts is used as a capacitor, and the transistor-side upper electrode 121 and the output lead wire-side upper electrode 123 of the dual SLC are connected. As more bond wires are installed, L3 is further installed between L1 corresponding to a bond wire connecting an existing transistor and a capacitor, and L2 corresponding to a bond wire connecting a capacitor and an output lead wire side.

종래의 단일 커패시터에 해당하는 C1은 트랜지스터측 상부전극에 해당하는 C1과 리드선측 상부전극에 해당하는 C2로 나누어진다. 새로운 C1은 L1, L3 사이의 위치와 접지에 해당하는 기판 사이에, C2는 L3, L2 사이의 위치와 접지에 해당하는 기판 사이에 위치하게 된다.C1 corresponding to a conventional single capacitor is divided into C1 corresponding to the upper electrode on the transistor side and C2 corresponding to the upper electrode on the lead wire side. The new C1 is located between the positions between L1 and L3 and the board corresponding to ground, and C2 is located between the positions between L3 and L2 and the board corresponding to ground.

도6과 같은 등가회로에서는 이를 이루는 커패시터들과 인덕터들의 구성에 의해 정합회로의 큐값(Q Factor)을 낮게 가져가기가 도3과 같은 등가회로 구성에 비해 용이하게 되며, 이로써, 출력정합회로의 주파수 대역폭이 넓어지게 된다. In the equivalent circuit as shown in FIG. 6, it is easier to take the Q value of the matching circuit lower than the equivalent circuit configuration as shown in FIG. 3 by the configuration of the capacitors and inductors constituting it, thereby making the frequency of the output matching circuit The bandwidth becomes wider.

도7은 이런 실시예에 따른 효과를 나타내는 그래프로, 종래의 소형 출력증폭기에 따라 3.0GHz 위치에 좁은 정점으로 나타나던 주파수-출력 그래프가 이 실시예의 소형 출력증폭기에 따르면 대략 3GHz 주변에서 일정 구간 비교적 평평한 최대 영역을 가지는 주파수 출력 그래프로 변환되었음을 볼 수 있다. Figure 7 is a graph showing the effect according to this embodiment, according to the conventional small output amplifier frequency-output graph, which appeared as a narrow peak at the 3.0 GHz position, according to the small output amplifier of this embodiment, relatively flat for a certain period around 3 GHz You can see that it has been converted to a frequency output graph with the maximum range.

도7의 m3, m7, m8은 종래 그래프의 출력 정점, 일정 기준에 의한 유효 출력 구간의 시작점 및 끝점, m2, m5, m6는 이 실시예에 따른 그래프의 출력 정점, 일정 기준에 의한 유효 출력 구간의 시작점 및 끝점을 나타낸다. 출력 정점은 종래와 이 실시예에서 거의 겹치는 것처럼 표시되지만 dB로 표현된 출력 수치는 차이가 있음을 보여주고 있으며, 일정 기준에 의한 유효 출력은 거의 동일한 수준임을 보여준다. In Fig. 7, m3, m7, and m8 are the output peaks of the conventional graph, the start and end points of the valid output section according to a certain reference, and m2, m5, m6 are the output peaks of the graph according to this embodiment, and the effective output section according to a predetermined reference It represents the start and end points of. The output vertices are displayed as almost overlapping in the prior art and this embodiment, but the output values expressed in dB are different, and the effective output by a certain standard is almost the same level.

그리고 이 실시예에 따른 일정 기준에 의한 유효 출력 구간의 주파수 대역폭이, 종래에는 3.44GHz에서 2.47GHz를 감하여 대략 1GHz인 것에 비해 3.92GHz에서 2.16GHz를 감하여 대략 1.8GHz로, 1. 8배 정도로 훨씬 넓어진 것을 볼 수 있다.And the frequency bandwidth of the effective output section according to a certain criterion according to this embodiment is 3.44 GHz to 2.47 GHz, which is approximately 1 GHz, compared to 3.92 GHz to 2.16 GHz, to approximately 1.8 GHz, 1.8 times much You can see it widened.

도8 및 도9의 제2 실시예를 참조하면, 제1 실시예와 기본적 구성 요소 측면에서 대부분이 동일성을 가진, 고출력 트랜지스터를 이용한 소형 전력증폭기 패키지가 개시된다.Referring to the second embodiment of FIGS. 8 and 9, a small power amplifier package using a high output transistor is disclosed, which is mostly identical in terms of basic components to the first embodiment.

즉, 트랜지스터 다이(10)를 중심으로 출력 측으로 가면서 커패시터, OMN(Output Matching Network: 30), 패키지 리드선(40)이 설치되고, 입력 측으로 가면서 역시 커패시터(50), IMN(Input Matching Network: 60) 및 패키지 리드선(70)이 출력측과 대칭적으로 설치된다.That is, a capacitor, an output matching network (OMN) 30, and a package lead wire 40 are installed while going to the output side around the transistor die 10, and also going to the input side, a capacitor 50 and an input matching network (IMN) 60 And the package lead wire 70 is installed symmetrically with the output side.

입력측은 커패시터(50)로는 단순 SLC가 사용되며, 출력측은 단순한 SLC 대신에 커패시터로 듀얼 SLC(120)가 사용되고 있다. 즉, 유전층과 하부 전극은 단순 SLC와 같지만 상부전극은 트랜지스터측 상부전극(121)과 출력 리드선측 상부전극(123)으로 분리되고, 분리된 상부 전극은 서로 나란히 설치된다. A simple SLC is used as the capacitor 50 on the input side, and a dual SLC 120 is used as a capacitor instead of the simple SLC on the output side. That is, the dielectric layer and the lower electrode are the same as the simple SLC, but the upper electrode is separated into the upper electrode 121 on the transistor side and the upper electrode 123 on the output lead wire, and the separated upper electrodes are installed side by side.

단, 여기서 출력측은 커패시터로 듀얼 SLC(120)를 사용하므로 본드 와이어의 연결 구성이 종래의 도1, 도2와 다른뿐 아니라 앞선 도4, 도5의 실시예와도 차이를 가진다. 즉, 이 제2 실시예에서는 트랜지스터의 출력측 단자에서 트랜지스터측의 커패시터 상부 전극(121) 위를 지나 먼저 출력 리드선측 커패시터 상부전극(123)과 본드 와이어로 연결하고, 출력 리드선측 커패시터 상부전극(123)을 한편으로 트랜지스터측 커패시터 상부전극(121)과 본드 와이어로 연결하고, 다른 한 편으로 출력 리드선 측에 본드 와이어로 연결하는 본드 와이어 연결 형태를 가진다. However, here, since the output side uses a dual SLC 120 as a capacitor, the connection configuration of the bond wire is different from that of the conventional FIGS. 1 and 2 as well as the previous embodiments of FIGS. 4 and 5. That is, in this second embodiment, the output terminal of the transistor passes over the capacitor upper electrode 121 on the transistor side and is first connected to the output lead wire capacitor upper electrode 123 and a bond wire, and the output lead wire side capacitor upper electrode 123 ) On the one hand and the upper electrode 121 of the capacitor-side capacitor with a bond wire, and on the other hand, it has a bond wire connection form connected with a bond wire on the output lead wire side.

이런 연결 구성 형태는 하모닉 주파수 성분을 억제하기 위해서 Dual SLC와 그 주변 구성요소들을 본드와이어를 연결할 때 이차 고조파 억제용 단락 회로(second harmonic short circuit)을 더 설치한 것으로 볼 수 있다. In order to suppress harmonic frequency components, this type of connection configuration may be considered to further install a second harmonic short circuit when connecting a dual SLC and its peripheral components to a bond wire.

도10은 도 8 및 도 9의 소형 전력증폭기 패키지의 트랜지스터의 출력 측에서 패키지 출력 리드선까지의 구성을 간략한 등가회로로 표현한 회로도이다. FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration from the output side of the transistor of the small power amplifier package of FIGS. 8 and 9 to the package output lead wire as a simple equivalent circuit.

도3의 회로도와 비교할 때 도10에서는, 단순 SLC에서 듀얼 SLC로의 변환에 의해 트랜지스터측 커패시터 상부전극(121)에 해당하는 커패시터(C1)가 하나 더 생기고, 이 트랜지스터측 커패시터 상부전극(C1)과 출력 리드선측 커패시터 상부전극(123)을 연결하는 본드 와이어가 더 설치됨에 따라, 도면상으로 트랜지스터측과 커패시터 C2를 연결하는 본드 와이어에 해당하는 L1', 커패시터 C2와 출력 리드선측을 연결하는 본드 와이어에 해당하는 L2 사이의 분기 위치에서 접지 기판과 연결하는 경로로서 C2를 통하는 경로 외에 C1을 통하는 경로가 병렬적으로 형성되고, C1과 분기 위치 사이에 새로운 본드 와이어에 해당하는 L3가 더 설치된다.In comparison with the circuit diagram of FIG. 3, in FIG. 10, one more capacitor C1 corresponding to the transistor-side capacitor upper electrode 121 is generated by conversion from simple SLC to dual SLC, and this transistor-side capacitor upper electrode C1 As a bond wire connecting the upper electrode 123 of the capacitor on the output lead wire side is further installed, L1 'corresponding to the bond wire connecting the transistor side and the capacitor C2 in the drawing, and a bond wire connecting the capacitor C2 and the output lead wire side In addition to the path through C2 as a path connecting to the ground substrate at the branch location between L2 corresponding to, a path through C1 is formed in parallel, and L3 corresponding to a new bond wire is further installed between C1 and the branch location.

도10과 같은 등가회로에서는 이를 이루는 커패시터들과 인턱터들의 구성에 의해 정합회로 내에 이차 고조파 억제용 단락 회로(second harmonic short circuit) 설치를 통해 이차 고조파 억제 성능을 가질 수 있게 된다.In the equivalent circuit as shown in FIG. 10, secondary harmonic suppression performance can be achieved by installing a second harmonic short circuit in the matching circuit by the configuration of capacitors and inductors constituting this.

도11은 이런 실시예에 따른 효과를 나타내는 그래프로, 이차 고조파의 관점에서 볼 때, 종래의 소형 출력증폭기에 따라 3.0GHz에서의 정점과 6.0GHz 위치에 완만한 저점으로 나타나던 주파수-출력 그래프가 이 실시예의 소형 출력증폭기에 따르면 저점이 같은 주파수 위치에서 극적으로 낮아져 종래 대비 이차 고조파 억제 성능이 약 57dB 향상되어 매우 낮은 출력을 가지는 주파수 출력 그래프로 변환되었음을 볼 수 있다.Figure 11 is a graph showing the effect according to this embodiment, from a secondary harmonic point of view, according to the conventional small-scale output amplifier, the frequency-output graph, which appeared at a peak at 3.0 GHz and a gentle low point at the location of 6.0 GHz, is According to the small-sized output amplifier of the embodiment, it can be seen that the low point is dramatically lowered at the same frequency position, so that the secondary harmonic suppression performance is improved by about 57 dB compared to the conventional one and converted into a frequency output graph having a very low output.

도7의 m3, m5는 종래 그래프의 정점, 저점, m4, m6은 이 실시예에 따른 그래프의 정점, 저점을 나타낸다. 정점의 출력은 같은 수준이라도 이 실시예에 따르면 이차 고조파에 의한 영향은 확실하게 줄어 저점의 출력이 명확히 구분되는 낮은 점을 이루게 되고, 그에 따라 출력 효율을 향상할 수 있게 된다. In Fig. 7, m3 and m5 represent the peaks and bottoms of the conventional graph, and m4 and m6 represent the peaks and bottoms of the graph according to this embodiment. According to this embodiment, although the output of the vertex is at the same level, the influence of the secondary harmonics is reliably reduced to form a low point at which the output of the low point is clearly distinguished, thereby improving the output efficiency.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.In the above, the present invention has been described through limited embodiments, but the present invention is not limited to these specific embodiments, which are merely illustratively described to help understanding of the present invention.

따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Therefore, a person having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains can make various changes or application examples based on the present invention, and it is natural that such modifications and application examples belong to the appended claims.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 고출력 트랜지스터 칩과 함께 본드 와이어, SLC를 포함하는 정합회로를 구비하여 이루어지는 패키지 형태의 소형 전력증폭기에 있어서,
상기 고출력 트랜지스터 칩, 상기 SLC, 상기 패키지의 출력 리드선을 상기 본드 와이어로 연결하여 출력측 정합회로를 이루고,
상기 출력측 정합회로에 상기 SLC로서 듀얼 SLC를 이용하며,
상기 본드와이어를 연결함에 있어서 이차 고조파 억제용 단락 회로(second harmonic short circuit)을 더 구비하고,
상기 이차 고조파 억제용 단락 회로를 더 구비하기 위하여,
상기 듀얼 SLC가 상기 고출력 트랜지스터 칩에서 상기 출력 리드선측으로 두 개의 병설된 커패시터 상부 전극을 구비하고,
상기 고출력 트랜지스터 칩의 출력측은 상기 듀얼 SLC의 트랜지스터측 상부 전극 위를 지나 상기 듀얼 SLC의 출력 리드선측 상부전극과 본드 와이어로 연결되고,
상기 출력 리드선측 상부전극은 한편으로 트랜지스터측 커패시터 상부전극과 본드 와이어로 연결되고, 다른 한 편으로 상기 패키지의 출력 리드선측에 본드 와이어로 연결되는 것을 특징으로 하는 소형 전력증폭기.
In a small power amplifier in the form of a package comprising a matching circuit including a bond wire and an SLC together with a high output transistor chip,
Connect the output lead wires of the high output transistor chip, the SLC, and the package with the bond wire to form an output side matching circuit,
Dual SLC is used as the SLC in the matching circuit on the output side,
When connecting the bond wire, a second harmonic short circuit for suppressing a second harmonic is further provided.
To further include the short circuit for suppressing the second harmonic,
The dual SLC includes two parallel capacitor upper electrodes from the high output transistor chip to the output lead wire side,
The output side of the high output transistor chip passes over the transistor side upper electrode of the dual SLC and is connected to the upper electrode of the output lead wire side of the dual SLC with a bond wire,
The output lead wire side upper electrode is connected to the transistor side capacitor upper electrode on the one hand and a bond wire, and on the other hand, a small power amplifier, characterized in that connected to the output lead wire side of the package.
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