专利名称：功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种封装结构，尤其是一种功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，属于砷化镓芯片封装的技术领域。
背景技术：
功率放大器模块(Power Amplifier Module)主要适用于无线射频装置，如手机内。一般地，功率放大器模块使用多芯片模块封装(Mult1-chip Module，MCM)，其中，功率放大器内的砷化镓(GaAs)芯片与硅(Si)芯片需固定于基板上，并以金线引线将芯片信号传递至基板，在借着基板内部线路和外引脚与印刷电路板(PCB)连接，其封装结构如图1所示。图1中，基板I上设置有砷化镓异质接面双极性晶体管(GaAs，HBT) 5及CMOS芯片8，同时，基板I上内设置第一连接支撑体2及第二连接支撑体3，基板I上对应第一连接支撑体2及第二连接支撑体3的两侧设置连接电极4，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过第一导电性胶层6放置在第二连接支撑体3上，CMOS芯片8通过第二导电性胶层10放置在第一连接支撑体2上，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过第一连接线7与对应的连接电极4电连接，同时，CMOS芯片8通过第二连接线9与基板I上相应的连接电极4电连接，以形成所需的封装结构。由于砷化镓异质接面双极性晶体管5 (GaAs，HBT)为II1-V族且厚度较薄(一般为75 100 y m)，在上片时易造成芯片裂化或暗裂；又上片作业须使用银浆制作第一导电性胶层6时容易污染砷化镓异质接面双极性晶体管5的表面，且银浆过多时溢胶至基板I上容易造成短路，影响功率放大器模块的使用。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，其结构紧凑，降低裂化或暗裂及表面污染的风险，避免溢胶造成的短路问题，安全可靠。按照本实用新型提供的技术方案，所述功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，包括基板及位于所述基板上的砷化镓异质接面双极性晶体管；所述基板的第二支撑连接体与砷化镓异质接面双极性晶体管之间设有晶体管连接支撑体，所述晶体管连接支撑体包括位于第二支撑连接体上的导电薄膜，砷化镓异质接面双极性晶体管通过导电薄膜支撑连接在第二支撑连接体上。所述晶体管连接支撑体还包括导电薄膜上的金属层，所述金属层上设置第三导电性胶层，砷化镓异质接面双极性晶体管通过第三导电性胶层粘结在金属层上。所述砷化镓异质接面双极性晶体管通过第一连接线与基板上的连接电极电连接。所述基板上设置CMOS芯片，所述CMOS芯片通过第二导电性胶层粘结在基板的第一支撑连接体上，CMOS芯片通过第二连接线与基板上的连接电极电连接。所述连接电极的厚度为12 18 iim。[0010]本实用新型的优点:砷化镓异质接面双极性晶体管通过晶体管连接支撑体与基板连接，晶体管连接支撑体包括导电薄膜、金属层及第三导电性胶层，通过晶体管连接支撑体的作用，能够避免对砷化镓异质接面双极性晶体管造成的暗裂或裂化，由于不采用流动性胶层，不会造成对砷化镓异质接面双极性晶体管表面污染及造成基板上的短路情况，金属层能够支撑散热，降低连接电极的厚度，降低加工成本，安全可靠。
图1为现有功率放大器模组的封装结构示意图。图2为本实用新型的封装结构示意图。图:T图9为本实用新型具体实施工艺步骤示意图，其中，图3为本实用新型金属板的结构示意图。图4为本实用新型金属板上得到导电胶层后的结构示意图。图5为本实用新型将砷化镓晶圆粘附在金属板后的结构示意图。图6为本实用新型将金属板粘附在导电薄膜后的结构示意图。图7为本实用新型粘附在UV膜后的结构示意图。图8为本实用新型进行晶圆切割的结构示意图。图9为本实用新型进行芯片粘附及焊线后得到所需封装结构的结构示意图。附图标记说明:1_基板、2-第一支撑连接体、3-第二支撑连接体、4-连接电极、5-砷化镓异质接面双极性晶体管、6-第一导电性胶层、7-第一连接线、8-CM0S芯片、9-第二连接线、10-第二导电性胶层、11-第三导电性胶层、12-金属层、13-导电薄膜、14-金属板、15-导电胶层、16-砷化镓晶圆、17-导电性膜及18-UV膜。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图2所示:为了解决现有功率放大器模组中砷化镓异质接面双极性晶体管5封装时，容易造成裂化或暗裂，并容易导致短路的情况，本实用新型包括基板I及位于所述基板I上的砷化镓异质接面双极性晶体管5 ;所述基板I的第二支撑连接体3与砷化镓异质接面双极性晶体管5之间设有晶体管连接支撑体，所述晶体管连接支撑体包括位于第二支撑连接体3上的导电薄膜13，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过导电薄膜13支撑连接在第二支撑连接体3上。具体地，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过导电薄膜13粘附在基板I的第二支撑连接体3上，通过导电薄膜13的作用，避免对砷化镓异质接面双极性晶体管5造成裂化或暗裂；同时，由于导电薄膜13为非流动性材料，能够避免在粘附时对砷化镓异质接面双极性晶体管5表面的污染，以及溢胶至基板I表面造成短路的情况。所述导电薄膜13可以采用现有常用的导电薄膜材料。砷化镓异质接面双极性晶体管5通过第一连接线7与基板I上对应的连接电极4电连接。进一步地，所述晶体管连接支撑体还包括导电薄膜13上的金属层12，所述金属层12上设置第三导电性胶层11，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过第三导电性胶层11粘结在金属层12上。所述金属层12可以采用铜等金属，通过第三导电性胶层11、金属层12及导电薄膜13连接在基板I上后，金属层12能够对砷化镓异质接面双极性晶体管5工作时产生的热量进行散热，提高散热效果。同时，由于金属层12的作用，能够降低基板I上连接电极4的厚度。目前，基板I上连接电极4的厚度一般在25 35 u m,本实用新型实施例中，砷化镓异质接面双极性晶体管5通过晶体管连接支撑体连接在第二支撑连接体3上后，能够将基板I上连接电极4的厚度降低至12 18 y m，同时，不会降低整个功率放大器模组的散热效果，还能够降低基板加工成本。基板I上的CMOS芯片8依然通过第二导电性胶层10连接在基板I的第一支撑连接体2上，CMOS芯片8通过第二连接线9与基板I上的连接电极4电连接。本实用新型实施例中，第一连接线7及第二连接线9的材料选用金，连接电极4的材料选用铜镀镍金，基板I的材料可以选用三菱瓦斯生产BT Resin等材料,第一导电性胶层6、第二导电性胶层10及第三导电性胶层11为利用具有导电及导热性胶膜，一般含有银粉。第一支撑连接体2及第二支撑连接体3采用一般基板内部通孔及布线工艺形成在基板I上，通过第一支撑连接体2及第二支撑连接体3能够与外部电路板的连接与散热。如图:T图9所示:上述结构的封装结构，可以通过下述工艺步骤加工得到，具体地包括如下步骤:a、制造与砷化镓晶圆16尺寸相同的金属板14，所述金属板14的材料可以选用铜，并在所述金属板14上电镀镍和金；如图3所示；b、在上述金属板14上印刷一层导电胶层15，所述导电胶层15可以采用银胶；如图4所示；C、将砷化镓晶圆16的背面贴附于上述金属板14上，即砷化镓晶圆16的背面粘附于金属板14印刷导电胶层15的表面，接着对上述结构进行烘烤；如图5所示；d、将上述金属板14粘附于导电性膜17上，本实用新型实施例中，根据实际应用要求，可以将砷化镓晶圆16的背面直接粘附在导电性膜17上；如图6所示；e、将UV膜(紫外线膜)18粘附于上述结构上，如图7所示；f、利用激光切割或湿式切割方法对上述砷化镓晶圆16、金属板14及导电胶层15进行切割，接着进行清洗及吹干步骤，得到砷化镓异质接面双极性晶体管5，如图8所示；g、将得到的砷化镓异质接面双极性晶体管5进行芯片粘着及焊线操作，得到所需的封装结构，如图9所示。本实用新型砷化镓异质接面双极性晶体管5通过晶体管连接支撑体与基板I连接，晶体管连接支撑体包括导电薄膜13、金属层12及第三导电性胶层11，通过晶体管连接支撑体的作用，能够避免对砷化镓异质接面双极性晶体管5造成的暗裂或裂化，由于不采用流动性胶层，不会造成对砷化镓异质接面双极性晶体管5表面污染及造成基板I上的短路情况，金属层12能够支撑散热，降低连接电极4的厚度，降低基板加工成本，安全可靠。
权利要求1.一种功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，包括基板(I)及位于所述基板(I)上的砷化镓异质接面双极性晶体管(5);其特征是:所述基板(I)的第二支撑连接体(3)与砷化镓异质接面双极性晶体管(5)之间设有晶体管连接支撑体，所述晶体管连接支撑体包括位于第二支撑连接体(3)上的导电薄膜(13)，砷化镓异质接面双极性晶体管(5)通过导电薄膜(13 )支撑连接在第二支撑连接体(3 )上。
2.根据权利要求1所述的功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，其特征是:所述晶体管连接支撑体还包括导电薄膜(13)上的金属层(12)，所述金属层(12)上设置第三导电性胶层(11)，砷化镓异质接面双极性晶体管(5 )通过第三导电性胶层(11)粘结在金属层(12)上。
3.根据权利要求1或2所述的功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，其特征是:所述砷化镓异质接面双极性晶体管(5)通过第一连接线(7)与基板(I)上的连接电极(4)电连接。
4.根据权利要求1所述的功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，其特征是:所述基板(I)上设置CMOS芯片(8)，所述CMOS芯片(8)通过第二导电性胶层(10)粘结在基板(I)的第一支撑连接体(2)上，CMOS芯片(8)通过第二连接线(9)与基板(I)上的连接电极(4)电连接。
5.根据权利要求3所述的功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，其特征是:所述连接电极(4)的厚度为12 18μπι。
专利摘要本实用新型涉及一种封装结构，尤其是一种功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，属于砷化镓芯片封装的技术领域。按照本实用新型提供的技术方案，所述功率放大器模组中砷化镓芯片的封装结构，包括基板及位于所述基板上的砷化镓异质接面双极性晶体管；所述基板的第二支撑连接体与砷化镓异质接面双极性晶体管之间设有晶体管连接支撑体，所述晶体管连接支撑体包括位于第二支撑连接体上的导电薄膜，砷化镓异质接面双极性晶体管通过导电薄膜支撑连接在第二支撑连接体上。本实用新型结构紧凑，降低裂化或暗裂及表面污染的风险，避免溢胶造成的短路问题，安全可靠。
文档编号H01L23/14GK203013701SQ20122073906
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者吕致纬 申请人:矽格微电子(无锡)有限公司