專利名稱：功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，尤其是一種功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，屬于砷化鎵芯片封裝的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
功率放大器模塊(Power Amplifier Module)主要適用于無線射頻裝置，如手機(jī)內(nèi)。一般地，功率放大器模塊使用多芯片模塊封裝(Mult1-chip Module，MCM)，其中，功率放大器內(nèi)的砷化鎵(GaAs)芯片與硅(Si)芯片需固定于基板上，并以金線引線將芯片信號(hào)傳遞至基板，在借著基板內(nèi)部線路和外引腳與印刷電路板(PCB)連接，其封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1中，基板I上設(shè)置有砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(GaAs，HBT) 5及CMOS芯片8，同時(shí)，基板I上內(nèi)設(shè)置第一連接支撐體2及第二連接支撐體3，基板I上對(duì)應(yīng)第一連接支撐體2及第二連接支撐體3的兩側(cè)設(shè)置連接電極4，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過第一導(dǎo)電性膠層6放置在第二連接支撐體3上，CMOS芯片8通過第二導(dǎo)電性膠層10放置在第一連接支撐體2上，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過第一連接線7與對(duì)應(yīng)的連接電極4電連接，同時(shí)，CMOS芯片8通過第二連接線9與基板I上相應(yīng)的連接電極4電連接，以形成所需的封裝結(jié)構(gòu)。由于砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5 (GaAs，HBT)為II1-V族且厚度較薄(一般為75 100 y m)，在上片時(shí)易造成芯片裂化或暗裂；又上片作業(yè)須使用銀漿制作第一導(dǎo)電性膠層6時(shí)容易污染砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5的表面，且銀漿過多時(shí)溢膠至基板I上容易造成短路，影響功率放大器模塊的使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊，降低裂化或暗裂及表面污染的風(fēng)險(xiǎn)，避免溢膠造成的短路問題，安全可靠。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括基板及位于所述基板上的砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管；所述基板的第二支撐連接體與砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管之間設(shè)有晶體管連接支撐體，所述晶體管連接支撐體包括位于第二支撐連接體上的導(dǎo)電薄膜，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管通過導(dǎo)電薄膜支撐連接在第二支撐連接體上。所述晶體管連接支撐體還包括導(dǎo)電薄膜上的金屬層，所述金屬層上設(shè)置第三導(dǎo)電性膠層，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管通過第三導(dǎo)電性膠層粘結(jié)在金屬層上。所述砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管通過第一連接線與基板上的連接電極電連接。所述基板上設(shè)置CMOS芯片，所述CMOS芯片通過第二導(dǎo)電性膠層粘結(jié)在基板的第一支撐連接體上，CMOS芯片通過第二連接線與基板上的連接電極電連接。所述連接電極的厚度為12 18 iim。[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管通過晶體管連接支撐體與基板連接，晶體管連接支撐體包括導(dǎo)電薄膜、金屬層及第三導(dǎo)電性膠層，通過晶體管連接支撐體的作用，能夠避免對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管造成的暗裂或裂化，由于不采用流動(dòng)性膠層，不會(huì)造成對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管表面污染及造成基板上的短路情況，金屬層能夠支撐散熱，降低連接電極的厚度，降低加工成本，安全可靠。

圖1為現(xiàn)有功率放大器模組的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖:T圖9為本實(shí)用新型具體實(shí)施工藝步驟示意圖，其中，圖3為本實(shí)用新型金屬板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型金屬板上得到導(dǎo)電膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型將砷化鎵晶圓粘附在金屬板后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型將金屬板粘附在導(dǎo)電薄膜后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型粘附在UV膜后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實(shí)用新型進(jìn)行晶圓切割的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型進(jìn)行芯片粘附及焊線后得到所需封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:1_基板、2-第一支撐連接體、3-第二支撐連接體、4-連接電極、5-砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管、6-第一導(dǎo)電性膠層、7-第一連接線、8-CM0S芯片、9-第二連接線、10-第二導(dǎo)電性膠層、11-第三導(dǎo)電性膠層、12-金屬層、13-導(dǎo)電薄膜、14-金屬板、15-導(dǎo)電膠層、16-砷化鎵晶圓、17-導(dǎo)電性膜及18-UV膜。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖2所示:為了解決現(xiàn)有功率放大器模組中砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5封裝時(shí)，容易造成裂化或暗裂，并容易導(dǎo)致短路的情況，本實(shí)用新型包括基板I及位于所述基板I上的砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5 ;所述基板I的第二支撐連接體3與砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5之間設(shè)有晶體管連接支撐體，所述晶體管連接支撐體包括位于第二支撐連接體3上的導(dǎo)電薄膜13，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過導(dǎo)電薄膜13支撐連接在第二支撐連接體3上。具體地，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過導(dǎo)電薄膜13粘附在基板I的第二支撐連接體3上，通過導(dǎo)電薄膜13的作用，避免對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5造成裂化或暗裂；同時(shí)，由于導(dǎo)電薄膜13為非流動(dòng)性材料，能夠避免在粘附時(shí)對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5表面的污染，以及溢膠至基板I表面造成短路的情況。所述導(dǎo)電薄膜13可以采用現(xiàn)有常用的導(dǎo)電薄膜材料。砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過第一連接線7與基板I上對(duì)應(yīng)的連接電極4電連接。進(jìn)一步地，所述晶體管連接支撐體還包括導(dǎo)電薄膜13上的金屬層12，所述金屬層12上設(shè)置第三導(dǎo)電性膠層11，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過第三導(dǎo)電性膠層11粘結(jié)在金屬層12上。所述金屬層12可以采用銅等金屬，通過第三導(dǎo)電性膠層11、金屬層12及導(dǎo)電薄膜13連接在基板I上后，金屬層12能夠?qū)ι榛壆愘|(zhì)接面雙極性晶體管5工作時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高散熱效果。同時(shí)，由于金屬層12的作用，能夠降低基板I上連接電極4的厚度。目前，基板I上連接電極4的厚度一般在25 35 u m,本實(shí)用新型實(shí)施例中，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過晶體管連接支撐體連接在第二支撐連接體3上后，能夠?qū)⒒錓上連接電極4的厚度降低至12 18 y m，同時(shí)，不會(huì)降低整個(gè)功率放大器模組的散熱效果，還能夠降低基板加工成本?；錓上的CMOS芯片8依然通過第二導(dǎo)電性膠層10連接在基板I的第一支撐連接體2上，CMOS芯片8通過第二連接線9與基板I上的連接電極4電連接。本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一連接線7及第二連接線9的材料選用金，連接電極4的材料選用銅鍍鎳金，基板I的材料可以選用三菱瓦斯生產(chǎn)BT Resin等材料,第一導(dǎo)電性膠層6、第二導(dǎo)電性膠層10及第三導(dǎo)電性膠層11為利用具有導(dǎo)電及導(dǎo)熱性膠膜，一般含有銀粉。第一支撐連接體2及第二支撐連接體3采用一般基板內(nèi)部通孔及布線工藝形成在基板I上，通過第一支撐連接體2及第二支撐連接體3能夠與外部電路板的連接與散熱。如圖:T圖9所示:上述結(jié)構(gòu)的封裝結(jié)構(gòu)，可以通過下述工藝步驟加工得到，具體地包括如下步驟:a、制造與砷化鎵晶圓16尺寸相同的金屬板14，所述金屬板14的材料可以選用銅，并在所述金屬板14上電鍍鎳和金；如圖3所示；b、在上述金屬板14上印刷一層導(dǎo)電膠層15，所述導(dǎo)電膠層15可以采用銀膠；如圖4所示；C、將砷化鎵晶圓16的背面貼附于上述金屬板14上，即砷化鎵晶圓16的背面粘附于金屬板14印刷導(dǎo)電膠層15的表面，接著對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤；如圖5所示；d、將上述金屬板14粘附于導(dǎo)電性膜17上，本實(shí)用新型實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，可以將砷化鎵晶圓16的背面直接粘附在導(dǎo)電性膜17上；如圖6所示；e、將UV膜(紫外線膜)18粘附于上述結(jié)構(gòu)上，如圖7所示；f、利用激光切割或濕式切割方法對(duì)上述砷化鎵晶圓16、金屬板14及導(dǎo)電膠層15進(jìn)行切割，接著進(jìn)行清洗及吹干步驟，得到砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5，如圖8所示；g、將得到的砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5進(jìn)行芯片粘著及焊線操作，得到所需的封裝結(jié)構(gòu)，如圖9所示。本實(shí)用新型砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5通過晶體管連接支撐體與基板I連接，晶體管連接支撐體包括導(dǎo)電薄膜13、金屬層12及第三導(dǎo)電性膠層11，通過晶體管連接支撐體的作用，能夠避免對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5造成的暗裂或裂化，由于不采用流動(dòng)性膠層，不會(huì)造成對(duì)砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管5表面污染及造成基板I上的短路情況，金屬層12能夠支撐散熱，降低連接電極4的厚度，降低基板加工成本，安全可靠。
權(quán)利要求1.一種功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括基板(I)及位于所述基板(I)上的砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(5);其特征是:所述基板(I)的第二支撐連接體(3)與砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(5)之間設(shè)有晶體管連接支撐體，所述晶體管連接支撐體包括位于第二支撐連接體(3)上的導(dǎo)電薄膜(13)，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(5)通過導(dǎo)電薄膜(13 )支撐連接在第二支撐連接體(3 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述晶體管連接支撐體還包括導(dǎo)電薄膜(13)上的金屬層(12)，所述金屬層(12)上設(shè)置第三導(dǎo)電性膠層(11)，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(5 )通過第三導(dǎo)電性膠層(11)粘結(jié)在金屬層(12)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管(5)通過第一連接線(7)與基板(I)上的連接電極(4)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述基板(I)上設(shè)置CMOS芯片(8)，所述CMOS芯片(8)通過第二導(dǎo)電性膠層(10)粘結(jié)在基板(I)的第一支撐連接體(2)上，CMOS芯片(8)通過第二連接線(9)與基板(I)上的連接電極(4)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征是:所述連接電極(4)的厚度為12 18μπι。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，尤其是一種功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，屬于砷化鎵芯片封裝的技術(shù)領(lǐng)域。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述功率放大器模組中砷化鎵芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括基板及位于所述基板上的砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管；所述基板的第二支撐連接體與砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管之間設(shè)有晶體管連接支撐體，所述晶體管連接支撐體包括位于第二支撐連接體上的導(dǎo)電薄膜，砷化鎵異質(zhì)接面雙極性晶體管通過導(dǎo)電薄膜支撐連接在第二支撐連接體上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，降低裂化或暗裂及表面污染的風(fēng)險(xiǎn)，避免溢膠造成的短路問題，安全可靠。
文檔編號(hào)H01L23/14GK203013701SQ20122073906
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者呂致緯 申請(qǐng)人:矽格微電子(無錫)有限公司