功率放大器的制作方法

本公开涉及功率放大器。

背景技术：

1、由于gan具有宽带隙，所以gan系hemt(高电子移动度晶体管)能够以比现有的gaas系晶体管或者si系ldmos晶体管高的电源电压进行动作。近年来，使用了gan系hemt的高频功率放大器在民生领域中也不断普及。其主要领域之一是在移动电话用基站中使用的功率放大器。在以第五代移动通信系统(5g)为代表的移动电话用基站中，动作频率2～5ghz左右为主流，通常能够以28～50v的高的电源电压动作。因此，与现有的gaas系或者si系晶体管相比，能够使用小的栅极宽度的晶体管实现相同的输出功率。栅极宽度小会导致向作为标准阻抗的50ω的阻抗匹配时的匹配损耗和功率分配合成损耗的减少。因此，与使用了gaas系或者si系晶体管的放大器相比，使用了gan系hemt的功率放大器能够进行高增益且高效率动作。

2、在gan系hemt功率放大器组件中可使用即便是比饱和功率低6～8db的输出功率也能够在原理上获得比较高的效率的doherty放大器。doherty放大器的主放大部末级具有fet芯片和预匹配芯片。在预匹配芯片形成有基波用预匹配电路和将二次谐波短路的二次谐波用陷波电路。

3、基波用预匹配电路和二次谐波用陷波电路通过导线(wire)与fet芯片的栅极焊盘连接。若将它们的导线接近并平行地伸展，则在2～5ghz频带中导线间的互感的影响变强。因此，二次谐波用陷波电路的阻抗在内侧且轨迹大幅度扩展，在宽的频段中进行效率改善时成为障碍。与此相对，提出了在预匹配芯片形成将导线间的互耦抵消那样的耦合线路(例如参照专利文献1)。

4、专利文献1：国际公开第2019/202631号

5、通常，使用半导体工艺在gaas芯片、玻璃芯片或者高电阻si芯片上形成预匹配芯片。因此，其配线宽度比通常10um～20um和导线的圆周60um～80um窄，电阻高。由于ghz频带的rf信号因趋肤效应而集中在导体的基板侧的面，所以即便加厚导体，电阻也不怎么降低。其结果是，与仅利用导线来实现二次谐波用陷波电路的电感的情况相比，二次谐波的反射系数稍微降低。即，二次谐波用陷波电路的阻抗稍微成为内侧，放大器的效率相应降低。另外，芯片面积与在预匹配芯片设置了耦合线路相应地变大，成本增加。

技术实现思路

1、本公开是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，获得能够进行高效率动作、可减少成本的功率放大器。

2、本公开所涉及的功率放大器的特征在于，具备：fet芯片，具有fet单元、相互分离的基波用栅极焊盘及二次谐波用栅极焊盘、以及将上述fet单元的栅极电极与上述基波用栅极焊盘及上述二次谐波用栅极焊盘连接的栅极配线；预匹配芯片，具有基波用预匹配电路和二次谐波用陷波电路；基波用导线，将上述基波用栅极焊盘与上述基波用预匹配电路连接；以及二次谐波用导线，将上述二次谐波用栅极焊盘与上述二次谐波用陷波电路连接。

3、在本公开中，通过栅极焊盘被分为基波用栅极焊盘和二次谐波用栅极焊盘，能够增大基波用导线与二次谐波用导线的间隔来抑制基波与二次谐波的导线间的互耦。因此，能够在基波频段内进行高效率动作。另外，由于可以不将抵消导线间的互耦那样的耦合线路设置于预匹配芯片，所以芯片面积变小，能够减少成本。

技术特征：

1.一种功率放大器，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的功率放大器，其特征在于，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的功率放大器，其特征在于，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的功率放大器，其特征在于，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的功率放大器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的功率放大器，其特征在于，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的功率放大器，其特征在于，

技术总结
本发明涉及功率放大器。FET芯片(T1)具有FET单元(CL1、CL2)、相互分离的基波用栅极焊盘(GP1、G12)和二次谐波用栅极焊盘(GP3)、以及将FET单元(CL1、CL2)的栅极电极(G1、G2)与基波用栅极焊盘(GP1、G12)及二次谐波用栅极焊盘(GP3)连接的栅极配线(GB1、GB2)。预匹配芯片(P1)具有基波用预匹配电路(PA1、PA2)和二次谐波用陷波电路(PA3)。基波用导线(W21、W22)将基波用栅极焊盘(GP1、G12)和基波用预匹配电路(PA1、PA2)连接。二次谐波用导线(W31、W32)将二次谐波用栅极焊盘(GP3)与二次谐波用陷波电路(PA3)连接。

技术研发人员：佐佐木善伸,嘉藤胜也,山本和也
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9