功率器件的制作方法

本发明属于半导体技术领域，具体地讲，涉及一种功率器件。

背景技术：

高频功率器件具有将高频信号(如射频、微波等信号)进行放大的作用，广泛应用于移动通信、广播电视、探测及雷达等领域。典型的功率器件根据材料和结构的不同主要有硅基的mosfet和ldmos、砷化镓基的mesfet、hbt和hemt以及氮化镓基的hemt等器件。由于要输出大功率，因此各类器件在布局上均采用多叉指并联的架构。但是对于高频信号，当信号频率提高时信号波长降低，对于叉指数较多的大功率器件，器件物理尺寸将增加至与信号波长可比拟的程度，使得信号在各叉指间传播时存在相位差及工作不均匀的情况，从而对器件工作的稳定性和合成功率输出的效果造成影响。因此，如何降低叉指间的相位失衡、使各叉指均匀工作是提高器件功率性能和可靠性的关键。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种功率器件，能够弥补器件各叉指间的相位失衡，提高功率器件的可靠性和输出性能。

本发明提供的一种功率器件，其包括：相对设置的控制极焊盘和输出极焊盘；与所述控制极焊盘连接的控制极馈电端以及与所述输出极焊盘连接的输出极馈电端；其中，所述控制极馈电端与所述输出极馈电端相对设置；与所述控制极馈电端连接的控制极叉指以及与所述输出极馈电端连接的输出极叉指；其中，所述控制极叉指与所述输出极叉指交叉设置且彼此绝缘；设置于所述控制极馈电端和/或控制极叉指上的补偿元件。

进一步地，所述控制极馈电端的数量为多个。

进一步地，所述输出极馈电端的数量为多个；其中，每个控制极馈电端连接两个所述控制极叉指，每个输出极馈电端连接一个所述输出极叉指，每个输出极叉指对应插置于两个所述控制极叉指中。

进一步地，在每个控制极馈电端上设置一个补偿元件，其中，在控制极馈 电端上设置的所有补偿元件均为相同的补偿元件或者至少包括两个不相同的补偿元件。

进一步地，所述功率器件还包括：在每相邻的两个控制极馈电端之间设置的补偿元件；其中，设置于每相邻的两个控制极馈电端之间的所有补偿元件均为相同的补偿元件或者至少包括两个不相同的补偿元件。

进一步地，设置于每相邻的两个控制极馈电端之间的补偿元件与设置于控制极馈电端上的补偿元件相同或者不相同。

进一步地，在每个控制极叉指上设置一个补偿元件；其中，在控制极叉指上设置的所有补偿元件均为相同的补偿元件或者至少包括两个不相同的补偿元件。

进一步地，所述补偿元件为电阻、电感和电容中的一种或者至少两种的串联或并联。

进一步地，所述控制极馈电端呈倒t型结构，所述控制极馈电端包括竖直延伸的第一端部和水平延伸的第二端部；其中，所述第一端部与所述控制极焊盘连接，所述第二端部与两个所述控制极叉指连接。

进一步地，所述控制极馈电端与所述控制极焊盘一体成型，所述输出极馈电端与所述输出极焊盘一体成型。

本发明的有益效果：本发明通过在控制极焊盘和/或控制极叉指上串联补偿元件，可以平衡各并联叉指(控制极叉指和输出极叉指)的工作状态，降低叉指(控制极叉指和输出极叉指)之间的相位失衡，减小不同叉指(控制极叉指和输出极叉指)之间的相位差，以达到使各叉指(控制极叉指和输出极叉指)均匀工作的目的，从而提高器件的稳定性、可靠性以及输出性能。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是本发明的第一实施例的功率器件的剖面结构示意图。

图2是本发明的第二实施例的功率器件的剖面结构示意图。

图3是本发明的第三实施例的功率器件的剖面结构示意图。

图4是本发明的第四实施例的功率器件的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。

图1是根据本发明的第一实施例的功率器件的剖面结构示意图。

参照图1，根据本发明的第一实施例的功率器件包括：控制极焊盘11、输出极焊盘21、源极30、控制极叉指13、输出极叉指23、控制极馈电端12、输出极馈电端22。

其中，所述控制极焊盘11和输出极焊盘21相对设置；其中，所述控制极焊盘11用于输入控制信号，所述输出极焊盘21根据所述控制极焊盘11的控制信号执行相应的操作，输出响应信号。

具体地，所述控制极馈电端12、输出极馈电端22的数量为多个，在这里，用n来表示控制极馈电端12、输出极馈电端22的数量。那么，所述n个控制极馈电端12与所述控制极焊盘11连接，所述n个输出极馈电端22与所述输出极焊盘21连接。具体地，所述n个控制极馈电端12间隔排列设置于所述控制极焊盘11一侧，所述n个输出极馈电端22间隔排列设置于所述输出极焊盘21且相对于所述控制极焊盘11的一侧，也就是说，所述n个控制极馈电端12与所述n个输出极馈电端22一一相对设置。在本实施例中，以n＝4为例对本发明的实施例进行详细的说明，也就是说，本实施例中的功率器件包括4个控制极馈电端12、4个输出极馈电端22。但本发明并不限制于此。

相对应地，所述功率器件包括2n个控制极叉指13、n个输出极叉指23，也就是说，所述功率器件包括8个控制极叉指13、4个输出极叉指23。但本发明并不限制于此。具体地，每两个间隔排列的控制极叉指13与一个控制极馈电端12连接，每一个输出极叉指23与一个输出极馈电端22对应连接。所述控制极叉指13、输出极叉指23均为长条状的结构且相对设置，更具体地，每一个输出极叉指23插置于两个控制极叉指13之间。

以任一个控制极馈电端12为例，所述控制极馈电端12呈倒t型结构，所 述控制极馈电端12包括竖直延伸的第一端部121和水平延伸的第二端部122，用于连接所述控制极焊盘11和所述控制极叉指13。其中，所述竖直延伸的第一端部121与所述控制极焊盘11连接，以使所述控制极焊盘11和所述控制极叉指13之间保持一定的竖直距离，避免所述控制极焊盘11上的高频信号对所述不同的控制极叉指13造成影响。所述水平延伸的第二端部122与所述两个间隔设置的控制极叉指13连接，以使设置在同一个控制极馈电端12上的两个控制极叉指13保持一定的水平距离，更具体地，与所述控制极馈电端12连接的所有控制极叉指13相互平行。具体地，所述控制极馈电端12与所述控制极焊盘11一体成型，所述输出极馈电端22与所述输出极焊盘21一体成型，所述输出极馈电端22与所述输出极焊盘21的材质均为硅多晶体。但本发明并不限制于此。

相对应地，由于每个所述控制极焊盘11与每个所述控制极焊盘11一一相对设置，所述输出极馈电端22为一长条状的连接结构，所述输出极叉指23通过该输出极馈电端22与所述输出极焊盘21连接，并夹设在与该输出极焊盘21相对的控制极焊盘11的两控制极叉指13之间。具体地，所述输出极馈电端22与所述输出极焊盘21一体成型，所述输出极馈电端22与所述输出极焊盘21的材质均为硅多晶体。但本发明并不限制于此。

所述源极30设置于所述控制极焊盘11与所述输出极焊盘21之间、且位于所述控制极叉指13和输出极叉指23一侧，所述源极30还分别与所述控制极叉指13、输出极叉指23连接，实现输入、输出信号的传递。具体地，当功率器件正常工作时，控制信号依次通过控制极焊盘11、控制极馈电端12、控制极叉指13，传达至源极30，源极30接收到所述控制信号后，控制所述输出极焊盘21、输出极馈电端22、输出极叉指23完成响应的操作。

根据本发明的实施例的功率器件，可以在每个控制极馈电端12上设置一个补偿元件，其中，在控制极馈电端12上设置的所有补偿元件均为相同的补偿元件。在本实施例中，每个所述控制极馈电端12上对应设置有一个相同的第一补偿元件41。优选地，在所述控制极馈电端12上竖直延伸的第一端部121上插入第一补偿元件41。当叉指结构工作不均匀时，位于功率器件中间部位的控制极叉指13上的电压(或电流)较大，而位于功率器件两侧的控制极叉指13上的电压(或电流)小。一般地，当所述功率器件的控制极叉指13上的电流值较大的时候，在各个位置插入相同的补偿元件后，从而所述功率器件的整体进行补偿，大幅度地降低控制极叉指13之间、输出极叉指23之间的相位失衡，减小 不同控制极叉指13之间、输出极叉指23之间的相位差，进而达到平衡控制极叉指13、输出极叉指23的目的。

但本发明并不限制于此，这仅是本发明的一个实施例，例如，所述第一补偿元件41也可以设置在每相邻的两个控制极馈电端12之间。

优选地，所述第一补偿元件41可以为有耗元件，如电阻、电阻与电感的组合、电阻与电容的组合等，也可以是无耗元件，如电感与电容的组合。

图2是根据本发明的第二实施例的功率器件的剖面结构示意图。

参照图2，与第一实施例不同的是，在本实施例中，每个所述控制极馈电端12上一一对应设置有不同的第二补偿元件42。具体地，位于中间位置的第二补偿元件42的参数值较大，而位于两侧位置的第二补偿元件42的参数值较小。同样地，当叉指间工作不均匀时，位于功率器件中间部位的控制极(输入极)叉指上的电压(或电流)较大，而位于功率器件两侧的控制极(输入极)叉指上的电压(或电流)较小。一般地，当所述功率器件的控制极叉指13上的电流值较小的时候，在中间位置插入较大值的第二补偿元件42而在两侧位置插入较小值的第二补偿元件42，中间部位的补偿幅度大，而两侧的补偿程度小，从而有效率地降低控制极叉指13之间、输出极叉指23之间的相位失衡，减小不同控制极叉指13之间、输出极叉指23之间的相位差，进而达到更优地平衡控制极叉指13、输出极叉指23的目的。

但本发明并不限制于此，这仅是本发明的一个实施例，例如，所述第二补偿元件42也可以设置在每相邻的两个控制极馈电端12之间。

图3是根据本发明的第三实施例的功率器件的剖面结构示意图。

参照图3，与第一实施例不同的是，在本实施例中，包括设置于每相邻的两个控制极馈电端12之间的补偿元件与设置于控制极馈电端上12的补偿元件，具体包括第三补偿元件43、第四补偿元件44；其中，所述第三补偿元件43一一对应设置于每个所述控制极馈电端12上，所述第四补偿元件44串联于每两个所述第三补偿元件43(或者说每两个控制极馈电端上12)之间。在所述控制极馈电端12上增设的第三补偿元件43的参数值可以相同，也可以不相同，具体可以参照第一实施例、第二实施例，在此为避免赘述，不再重复。所述第三补偿元件43、第四补偿元件44构成补偿网络。同样地，当叉指间工作不均匀时，位于功率器件中间部位的控制极叉指13上的电压(或电流)大，而位于功率器 件两侧的控制极叉指13上的电压(或电流)小，因此插入相互串联的第三补偿元件43、第四补偿元件44也可以起到平衡控制极叉指13、输出极叉指23工作状态的目的。

图4是根据本发明的第四实施例的功率器件的剖面结构示意图。

参照图4，与第一实施例不同的是，在本实施例中，所述每个控制极叉指13上优选串联一个相同的第五补偿元件45或者至少包括两个不相同的第五补偿元件45。但所述第五补偿元件45的数目并不限制于此，所述补偿元件也可以为2个、3个等，可以根据具体调试情况设置。同样地，当叉指间工作不均匀时，位于功率器件中间部位的控制极叉指13上的电压(或电流)大，而位于功率器件两侧的控制极叉指13上的电压(或电流)小，因此插入相互串联的第五补偿元件45也可以起到平衡控制极叉指13、输出极叉指23工作状态的目的。

综上所述，根据本发明的实施例，通过在控制极焊盘和/或控制极叉指上串联补偿元件，可以平衡各并联叉指(控制极叉指和输出极叉指)的工作状态，降低叉指(控制极叉指和输出极叉指)之间的相位失衡，减小不同叉指(控制极叉指和输出极叉指)之间的相位差，以达到使各叉指(控制极叉指和输出极叉指)均匀工作的目的，从而提高器件的稳定性、可靠性以及输出性能。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：本发明不受上述实施例的限制，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。