[go: up one dir, main page]

RU2456703C1 - Lead frame for shf and ehf semiconductor device - Google Patents

Lead frame for shf and ehf semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
RU2456703C1
RU2456703C1 RU2011110013/28A RU2011110013A RU2456703C1 RU 2456703 C1 RU2456703 C1 RU 2456703C1 RU 2011110013/28 A RU2011110013/28 A RU 2011110013/28A RU 2011110013 A RU2011110013 A RU 2011110013A RU 2456703 C1 RU2456703 C1 RU 2456703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminals
semiconductor device
leads
width
ehf
Prior art date
Application number
RU2011110013/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Анатольевич Иовдальский (RU)
Виктор Анатольевич Иовдальский
Любовь Викторовна Манченко (RU)
Любовь Викторовна Манченко
Наталья Михайловна Добровольская (RU)
Наталья Михайловна Добровольская
Виктор Григорьевич Моргунов (RU)
Виктор Григорьевич Моргунов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток")
Priority to RU2011110013/28A priority Critical patent/RU2456703C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2456703C1 publication Critical patent/RU2456703C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: in the lead frame for a SHF and EHF semiconductor device, consisting of several leads outer and inner ends, the thickness of the lead frame is equal to 1-30 mcm and the length of outer leads which come out of the semiconductor device chip is equal to 0.1-1.5 mm, points for connecting inner and outer ends of the leads, as well as crossing the sections of the leads are smooth. At least two flat leads have a tapered section, wherein the width of its narrow part WH coincides with the size of the inner end, and the width of the wide part Wk and length l satisfy the condition: ΔL/ΔC=1.15±0.75, where: ΔL is the relative change in spurious inductance of the flat lead L in percentages to its maximum possible change when Wk changes from 0.03 to 1 mm; ΔC is the relative change in spurious capacitance of the flat lead C in percentages to its maximum possible change when Wk changes from 0.03 to 1 mm, wherein L=0.05+[0.66-0.04(Wk/WH)]1, C=[0.008+0.0002fWk/WH)]1, WH is greater than or equal to 0.03 mm, and Wk varies from 0.04 to 1 mm.
EFFECT: improved electrical characteristics owing to optimisation of the configuration of leads and reduced power loss of the SHF signal.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, а именно к выводным рамкам для присоединения кристаллов СВЧ и КВЧ полупроводниковых приборов к топологическому рисунку микрополосковых плат гибридных интегральных схем СВЧ и КВЧ-диапазона.The invention relates to electronic equipment, namely, to the output frames for connecting crystals of microwave and EHF semiconductor devices to the topological drawing of microstrip boards of hybrid integrated circuits of the microwave and EHF range.

Известна выводная рамка для интегральных схем, которая содержит опорные полоски и несколько выводов, каждый из которых имеет наружный и внутренний концы. Наружные концы выводов соединены с опорными полосками, а внутренние концы отходят от опорных полосок к центру рамки. В центре выводной рамки расположен удаляемый элемент, на периферии которого расположено несколько углублений. Внутренние концы выводов помещены в углубления удаляемого элемента, чтобы предотвратить их смещение одного относительно другого[1].Known output frame for integrated circuits, which contains support strips and several conclusions, each of which has an outer and inner ends. The outer ends of the terminals are connected to the support strips, and the inner ends extend from the support strips to the center of the frame. In the center of the lead frame is a removable element, on the periphery of which there are several recesses. The inner ends of the findings are placed in the recesses of the removed element to prevent their displacement from one relative to another [1].

Недостатком данной конструкции является необходимость изготовления центрального удаляемого элемента с углублениями, высокая трудоемкость технологии изготовления, неудобства применения для приборов СВЧ и КВЧ диапазонов.The disadvantage of this design is the need to manufacture a central removable element with recesses, the high complexity of manufacturing technology, the inconvenience of use for microwave and EHF ranges.

Наиболее близким техническим решением является выводная рамка для СВЧ и КВЧ полупроводникового прибора, состоящая из нескольких выводов с внешними и внутренними концами, при этом внешние концы соединены с опорными полосками внешней технологической рамки, а внутренние концы имеют конфигурацию, соответствующую конфигурации контактных площадок кристалла полупроводникового прибора, и предназначены для непосредственного соединения с ними, толщина выводной рамки составляет 1-30 мкм, а длина внешних концов выводов, выходящих за пределы кристалла полупроводникового прибора, равна 0,1-1,5 мм, места соединений внутренних и внешних концов выводов, а также переходы сечений выводов выполнены плавными [2]. Конструкция рамки имеет улучшенные электрические характеристики по сравнению с аналогом, но недостаточные, что связано с конфигурацией плоских выводов и, как следствие, высокие потери энергии сигнала на СВЧ.The closest technical solution is the output frame for the microwave and EHF semiconductor device, consisting of several terminals with external and internal ends, while the external ends are connected to the supporting strips of the external technological frame, and the internal ends have a configuration corresponding to the configuration of the contact pads of the crystal of the semiconductor device, and are intended for direct connection with them, the thickness of the output frame is 1-30 microns, and the length of the outer ends of the terminals extending beyond the limits of The height of the semiconductor device is 0.1-1.5 mm, the junctions of the internal and external ends of the terminals, as well as the transitions of the sections of the terminals are made smooth [2]. The frame design has improved electrical characteristics compared to the analogue, but insufficient, due to the configuration of the flat terminals and, as a result, high signal energy losses on the microwave.

Техническим результатом изобретения является улучшение электрических характеристик за счет оптимизации конфигурации выводов и, как следствие, снижение потерь мощности сигнала на СВЧ.The technical result of the invention is to improve electrical characteristics by optimizing the configuration of the terminals and, as a result, reducing signal power loss on the microwave.

Технический результат достигается тем, что в выводной рамке для СВЧ и КВЧ полупроводникового прибора, состоящей из нескольких выводов с внешними и внутренними концами, при этом внешние концы выводов соединены с опорными полосками внешней технологической рамки, а внутренние концы имеют конфигурацию, соответствующую конфигурации контактных площадок кристалла полупроводникового прибора, и предназначены для непосредственного соединения с ними, толщина выводной рамки составляет 1-30 мкм, а длина внешних выводов, выходящих за пределы кристалла полупроводникового прибора, равна 0,1-1,5 мм, места соединений внутренних и внешних концов выводов, а также переходы сечений выводов выполнены плавными, по крайней мере, два плоских вывода имеют клиновидный участок, причем ширина его узкой части Wн совпадает с размером внутреннего конца, а ширина широкой части Wк и длина l удовлетворяют условию: ΔL/ΔC=1,15±0,75, где: ΔL относительное изменение паразитной индуктивности плоского вывода L в процентах к максимально возможному ее изменению при изменении Wк от 0,03 до 1 мм; ΔC - относительное изменение паразитной емкости плоского вывода C в процентах к максимально возможному ее изменению при изменении Wк от 0,03 до 1 мм, при этом L=0,05+[0,66-0,04(Wк/Wн)]1; C=[0,008+0,0002(Wк/Wн)]1, Wн больше или равна 0,03 мм, a Wк изменяется в пределах от 0,04 до 1 мм.The technical result is achieved in that in the output frame for the microwave and EHF semiconductor device, consisting of several terminals with external and internal ends, while the outer ends of the terminals are connected to the supporting strips of the external technological frame, and the inner ends have a configuration corresponding to the configuration of the contact pads of the crystal semiconductor device, and are designed for direct connection with them, the thickness of the output frame is 1-30 microns, and the length of the external terminals extending beyond the crista ulla of a semiconductor device is 0.1-1.5 mm, the joints of the inner and outer ends of the terminals, as well as the transitions of the sections of the terminals are smooth, at least two flat terminals have a wedge-shaped section, and the width of its narrow part Wn coincides with the size of the inner end, and the width of the wide part Wк and the length l satisfy the condition: ΔL / ΔC = 1.15 ± 0.75, where: ΔL is the relative change in the parasitic inductance of the flat terminal L in percent of its maximum possible change when Wk changes from 0.03 up to 1 mm; ΔC is the relative change in the parasitic capacitance of the flat terminal C as a percentage of its maximum possible change when Wc changes from 0.03 to 1 mm, while L = 0.05 + [0.66-0.04 (Wc / Wn)] 1 ; C = [0.008 + 0.0002 (Wk / Wn)] 1, Wn is greater than or equal to 0.03 mm, and Wk varies from 0.04 to 1 mm.

Для облегчения присоединения внешних концов выводов возможно соединение нескольких внутренних концов выводов в один внешний при помощи клиновидных участков.To facilitate the connection of the external ends of the terminals, it is possible to connect several internal ends of the terminals into one external using wedge-shaped sections.

Наличие, по крайней мере, у одного плоского вывода клиновидного участка позволяет уменьшить его паразитную индуктивность L при незначительном увеличении паразитной емкости C и, таким образом, снизить потери мощности проходящего сигнала СВЧ, а значит, улучшить электрические характеристики.The presence of at least one flat terminal of the wedge-shaped section allows to reduce its stray inductance L with a slight increase in stray capacitance C and, thus, to reduce the power loss of the transmitted microwave signal, and thus improve electrical characteristics.

Выполнение условия ΔL/ΔC=1,15±0,75, где L=0,05+[0,66-0,04(Wк/Wн)]1 паразитная индуктивность и C=[0,008+0,0002(Wк/Wн)]1 паразитная емкость, клиновидного участка вывода позволяет дополнительно снизить потери проходящего сигнала, а значит, улучшить электрические характеристики полупроводниковых приборов и гибридных интегральных схем СВЧ и КВЧ-диапазонов, в которых они установлены и используются.The fulfillment of the condition ΔL / ΔC = 1.15 ± 0.75, where L = 0.05 + [0.66-0.04 (Wк / Wн)] 1 spurious inductance and C = [0.008 + 0.0002 (Wк / Wн)] 1 parasitic capacitance of the wedge-shaped section of the output can further reduce the loss of the transmitted signal, which means to improve the electrical characteristics of semiconductor devices and hybrid integrated circuits of the microwave and EHF ranges in which they are installed and used.

Ограничение ширины узкой части клина Wн клиновидного участка плоского вывода объясняется тем, что величина контактных площадок полупроводниковых приборов СВЧ и КВЧ-диапазонов (транзисторов и монолитных полупроводниковых интегральных схем) выполняется обычно с минимальными размерами 30×30 мкм.The narrowing of the width of the narrow part of the wedge Wн of the wedge-shaped portion of the flat output is explained by the fact that the contact area of the microwave and EHF semiconductor devices (transistors and monolithic semiconductor integrated circuits) is usually performed with a minimum size of 30 × 30 μm.

Ограничение ширины широкой части клина Wк клиновидного участка плоского вывода сверху объясняется тем, что величина ширины пятидесятиомной микрополосковой несимметричной линии платы гибридной интегральной схемы, выполняемой на диэлектрической подложке, примерно равна толщине подложки, а обычная толщина диэлектрической подложки не превышает 1 мм. Ограничение ширины широкой части клина Wк клиновидного участка плоского вывода снизу объясняется тем, что меньшее расширение практически не дает эффекта улучшения электрических характеристик.The limitation of the width of the wide part of the wedge Wk of the wedge-shaped portion of the flat output from above is explained by the fact that the width of the fifty-ohm microstrip asymmetric line of the hybrid integrated circuit board running on a dielectric substrate is approximately equal to the thickness of the substrate, and the usual thickness of the dielectric substrate does not exceed 1 mm. The limitation of the width of the wide part of the wedge Wk of the wedge-shaped portion of the flat output from the bottom is explained by the fact that a smaller expansion practically does not give the effect of improving electrical characteristics.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На Фиг.1 представлен фрагмент предложенной выводной рамки СВЧ и КВЧ-полупроводникового прибора, где:Figure 1 presents a fragment of the proposed output frame of the microwave and EHF semiconductor device, where:

- плоский вывод 1;- flat terminal 1;

- внешний конец вывода 2;- the outer end of pin 2;

- внутренний конец вывода 3;- the inner end of terminal 3;

- опорные полоски внешней технологической рамки 4;- supporting strips of the external technological frame 4;

- контактная площадка 5;- contact area 5;

- кристалл полупроводникового прибора 6;- crystal semiconductor device 6;

- часть внешних концов выводов, выходящая за пределы кристалла полупроводникового прибора 7;- part of the outer ends of the conclusions, extending beyond the crystal of the semiconductor device 7;

- клиновидный участок плоского вывода длиной 1 8;- a wedge-shaped section of a flat terminal with a length of 1 8;

- узкая часть клиновидного участка шириной Wн 9;- the narrow part of the wedge-shaped section with a width of Wn 9;

- широкая часть клиновидного участка шириной Wк 10;- a wide part of the wedge-shaped section with a width of Wk 10;

- место обрезки внешней технологической рамки 11.- the place of trimming of the external technological frame 11.

На Фиг.2 представлены графики зависимости отношения ΔL/ΔC от ширины Wк плоского балочного вывода выводной рамки, где:Figure 2 presents graphs of the relationship ΔL / ΔC on the width Wk of the flat beam output of the output frame, where:

___ при Wн=0.05 мм, 1=0.5 мм; ___ at Wн = 0.05 mm, 1 = 0.5 mm;

-.- при Wн=0.05 мм, 1=1 мм;- . - with Wн = 0.05 mm, 1 = 1 mm;

---- при Wн=0.1 мм, 1=0.5 мм.---- at Wn = 0.1 mm, 1 = 0.5 mm.

На Фиг.3 представлена эквивалентная схема плоского вывода выводной рамки, где Z волновое сопротивление входа и выхода; Lэкв. эквивалентная индуктивность; Cэкв. эквивалентная емкость.Figure 3 presents the equivalent planar output of the output frame, where Z is the wave resistance of the input and output; L equiv. equivalent inductance; C equiv equivalent capacity.

На Фиг.4 график зависимости отношения ΔL/ΔC от ширины Wк балочного вывода выводной рамки при Wн=0.03 мм.Figure 4 is a graph of the relationship ΔL / ΔC versus the width Wк of the beam output of the output frame at Wн = 0.03 mm.

На Фиг.5 график зависимости отношения ΔL/ΔC от ширины Wк балочного вывода выводной рамки при Wн=0.3 мм.Figure 5 is a graph of the relationship ΔL / ΔC versus the width Wк of the beam output of the output frame at Wн = 0.3 mm.

Пример.Example.

Выводная рамка СВЧ и КВЧ-полупроводникового прибора, например полевого транзистора 3П976А - 5 (АЕЯР.432140.207ТУ). Кристалл полевого транзистора 3П976А - 5 имеет три контактные площадки 5 стока и три контактные площадки 5 затвора. Выводная рамка состоит из двух выводов 1, сток и затвор, внутренние концы 3 которых подключены к контактным площадкам 5, два внешних конца 2 соединены с опорными полосками 4 внешней технологической рамки 11. Внутренние концы 3 вывода 1 имеют конфигурацию, соответствующие конфигурации контактных площадок кристаллов. Размер контактной площадки 5 кристалла транзистора 50×50 мкм. Размеры внутреннего конца 3 вывода 45×45 мкм, что обеспечивает зазор в 2,5 мкм и облегчает их совмещение.The output frame of the microwave and EHF semiconductor device, for example, field effect transistor 3P976A - 5 (AEYAR.432140.207TU). The 3P976A-5 field-effect transistor crystal has three drain contact pads 5 and three gate contact pads 5. The output frame consists of two conclusions 1, the drain and the gate, the inner ends 3 of which are connected to the contact pads 5, the two outer ends 2 are connected to the support strips 4 of the external technological frame 11. The inner ends 3 of the output 1 have a configuration corresponding to the configuration of the contact pads of the crystals. The size of the contact pad 5 of the transistor crystal is 50 × 50 μm. The dimensions of the inner end 3 of the output 45 × 45 μm, which provides a gap of 2.5 μm and facilitates their combination.

Толщина выводной рамки составляет 8 мкм. Материал, из которого выполнена рамка - гальванически осажденное золото, обеспечивает хорошую проводимость, свариваемость с контактными площадками 5, имеющим структуру металлизации Ti 0,02 мкм (напыленный) - Pd 0,2 мкм (напыленный) - Au 3 мкм(гальванически осажденное).The thickness of the output frame is 8 microns. The material from which the frame is made - galvanically deposited gold provides good conductivity, weldability with contact pads 5 having a metallization structure of Ti 0.02 μm (sprayed) - Pd 0.2 μm (sprayed) - Au 3 μm (galvanically deposited).

Внутренние концы 3 выводов 1 соединены контактной термозвуковой сваркой с контактными площадками 5 кристалла полупроводникового прибора 6. Ширина внешнего конца 2 вывода 1 соответствует ширине 0,5 мм пленочного проводника пятидесятиомной микрополосковой несимметричной линии на поликоровой подложке платы толщиной 0,5 мм. Длина внешних концов 2 выводов 1, выходящих за пределы кристалла 6, составляет 0,9 мм. Места соединений внутренних концов 3 и внешних концов 2 выводов 1, а также переходы сечений выводов 1 выполнены плавными. Выводы 1 имеют клиновидные участки 8. Ширина узкой части клина Wн клиновидного участка 8 вывода доставляет 45 мкм, а ширина широкой части клина Wк клиновидного участка 8 вывода 1 соответственно равна 0,5 мм. Длина клиновидного участка 1 равна 1 мм. Отношение ΔL/ΔC равно 0,78.The inner ends of 3 conclusions 1 are connected by thermosonic welding with the contact pads 5 of the crystal of the semiconductor device 6. The width of the outer end 2 of terminal 1 corresponds to a width of 0.5 mm of a film conductor of a fifty-ohm microstrip asymmetric line on a 0.5 mm thick polycore substrate of the board. The length of the outer ends of 2 conclusions 1, extending beyond the crystal 6, is 0.9 mm The joints of the inner ends 3 and the outer ends 2 of the terminals 1, as well as the transitions of the sections of the terminals 1 are made smooth. The conclusions 1 have wedge-shaped sections 8. The width of the narrow part of the wedge Wн of the wedge-shaped section 8 of the output delivers 45 μm, and the width of the wide part of the wedge Wc of the wedge-shaped section 8 of the output 1 is 0.5 mm, respectively. The length of the wedge-shaped section 1 is 1 mm. The ratio ΔL / ΔC is 0.78.

Используя компьютерное моделирование и программу двумерного электромагнитного моделирования [3] и сравнивая паразитные индуктивности и емкости клиновидных и прямоугольных участков выводов, а также проведя расчеты S-параметров транзисторов с учетом паразитных индуктивностей и емкостей, установлено, что замена прямоугольных участков плоского вывода на клиновидные позволяет уменьшить влияние паразитных параметров примерно на10%.Using computer simulation and a two-dimensional electromagnetic modeling program [3] and comparing the stray inductances and capacitances of the wedge-shaped and rectangular sections of the terminals, as well as by calculating the S-parameters of the transistors taking into account the stray inductances and capacitances, it was found that replacing the rectangular sections of the flat terminal with wedge-shaped ones reduces the influence of parasitic parameters by about 10%.

В расчетах использовалась показанная на Фиг.3 эквивалентная схема плоского вывода, волновое сопротивление входа и выхода Z которой равно 50 Ohm. Схема состоит из входной эквивалентной емкости на землю Cэкв, эквивалентной индуктивности Lэкв на проход и выходной эквивалентной емкости на землю Cэкв. Эквивалентная схема позволяет учесть при расчете параметров транзистора паразитные индуктивности и емкости, вносимые этими выводами в схему транзистора. Расчеты показали, что можно найти значения параметров Lэкв и Cэкв эквивалентной схемы, при которых S-параметры транзистора в диапазоне частот 2-18 ГГц практически совпадают с S-параметрами транзистора, рассчитанными по программе двумерного электромагнитного моделирования.In the calculations, the equivalent planar output circuit shown in Fig. 3 was used, the wave resistance of the input and output Z of which is 50 Ohm. The circuit consists of an input equivalent capacitance to earth C equiv , an equivalent inductance L equiv to pass and an output equivalent capacitance to earth C equiv . The equivalent circuit allows you to take into account the stray inductances and capacitances introduced by these conclusions into the transistor circuit when calculating the parameters of the transistor. The calculations showed that it is possible to find the values of the parameters L eq and C eq of the equivalent circuit at which the S-parameters of the transistor in the frequency range 2-18 GHz practically coincide with the S-parameters of the transistor calculated by the two-dimensional electromagnetic simulation program.

Расчет паразитных эквивалентных индуктивностей и емкостей плоских балочных выводов представлен в таблице 1 и 2.The calculation of parasitic equivalent inductances and capacitances of flat beam terminals is presented in table 1 and 2.

Таблица 1.Table 1. Клиновидный балочный вывод выводной рамки.Wedge-shaped beam output of the output frame. Начальная ширина 30 мкм, конечная 300 мкм Initial width 30 μm, final 300 μm нач.: ширина 300 мкм, кон. - 1 ммbeginning: width 300 μm, con. - 1 mm Длина l, мкмLength l, microns Lэкв, нГнL equiv , nH Сэкв, пФC equiv , pF Lэкв, нГнL equiv , nH Сэкв, пФC equiv , pF 100one hundred 0.1060.106 0.00120.0012 0.070.07 0.0030.003 300300 0.1850.185 0.0030.003 0.110.11 0.0060.006 500500 0.280.28 0.00440.0044 0.150.15 0.0090.009 700700 0.380.38 0.0060.006 0.20.2 0.0130.013 900900 0.4830.483 0.0080.008 0.250.25 0.0160.016 11001100 0.5850.585 0.0090.009 0.30.3 0.020.02 13001300 0.6870.687 0.010.01 0.340.34 0.0230.023 15001500 0.7880.788 0.0120.012 0.390.39 0.0250.025

Таблица 2.Table 2. Прямоугольный вывод выводной рамкиRectangular pin output ширина 30 мкм,width is 30 microns, ширина 300 ммwidth 300 mm Длина l, мкмLength l, microns Lэкв, нГнL equiv , nH Сэкв, пФC equiv , pF Lэкв, нГнL equiv , nH Сэкв, пФC equiv , pF 100one hundred 0.1330.133 0.0010.001 0.090.09 0.0010.001 300300 0.280.28 0.00180.0018 0.140.14 0.0040.004 500500 0.440.44 0.00320.0032 0.210.21 0.0070.007 700700 0.620.62 0.00450.0045 0.290.29 0.010.01 900900 0.770.77 0.0060.006 0.350.35 0.0130.013 11001100 0.930.93 0.00750.0075 0.430.43 0.0160.016 13001300 1.11.1 0.0090.009 0.50.5 0.0190.019 15001500 1.261.26 0.010.01 0.570.57 0.0220.022

Анализ полученных результатов показывает, что:An analysis of the results shows that:

- применение клиновидного плоского балочного вывода позволяет значительно уменьшить паразитную индуктивность вывода;- the use of a wedge-shaped flat beam output can significantly reduce the parasitic inductance of the output;

- паразитная емкость вывода практически не увеличивается;- parasitic output capacitance practically does not increase;

- эффективность применения клиновидного вывода возрастает при увеличении длины плоского балочного вывода.- the effectiveness of the wedge-shaped output increases with increasing length of the flat beam output.

Таким образом, введение клиновидных участков позволяет минимизировать паразитные индуктивности и емкости и тем самым снизить потери мощности проходящего сигнала, а значит, улучшить электрические характеристики.Thus, the introduction of wedge-shaped sections allows you to minimize stray inductances and capacitances and thereby reduce the power loss of the transmitted signal, and therefore, improve electrical characteristics.

Устройство работает следующим образом. Выводную рамку подключают внутренними концами 3 плоских выводов 1 к контактным площадкам 5 кристалла 6 полевого транзистора СВЧ-диапазона, а внешними концами 2 выводов 1 к микрополосковой линии платы гибридной интегральной схемы. После обрезки технологической рамки выводы выводной рамки обеспечивают подводку СВЧ-сигнала с минимальными потерями к транзистору и отвод обработанного (усиленного) сигнала от транзистора к выходной микрополосковой линии с минимальными потерями.The device operates as follows. The output frame is connected by the inner ends of 3 flat terminals 1 to the contact pads 5 of the crystal 6 of the microwave field-effect transistor, and the outer ends of 2 terminals 1 to the microstrip line of the hybrid integrated circuit board. After trimming the technological frame, the conclusions of the output frame provide the supply of the microwave signal with minimal losses to the transistor and the removal of the processed (amplified) signal from the transistor to the output microstrip line with minimal losses.

Предложенная конструкция по сравнению с прототипом улучшает электрические характеристики за счет уменьшения потерь энергии СВЧ-сигнала, что связано с обеспечением лучшего согласования микрополосковой линии и внешних концов выводов рамки и при переходе сигнала с внешних концов выводов на выходную микрополосковую линию, а также снижения потерь при переходе от контактных площадок полупроводникового прибора (транзистора) к микрополосковым линиям за счет оптимизации формы участков выводов.The proposed design in comparison with the prototype improves electrical characteristics by reducing the energy loss of the microwave signal, which is associated with better coordination of the microstrip line and the outer ends of the conclusions of the frame and when the signal is transferred from the external ends of the conclusions to the output microstrip line, as well as reducing losses during the transition from the pads of the semiconductor device (transistor) to the microstrip lines by optimizing the shape of the terminal sections.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №4415917, МКИ H01L 29/60, 23/48, НКИ 357-70, публикация 83.11.15, т.1036, 3.1. US patent No. 4415917, MKI H01L 29/60, 23/48, NKI 357-70, publication 83.11.15, T. 1036, 3.

2. Патент РФ №2191492 на изобретение, МПК7 H05K 3/24, H01L 23/48, приоритет 17.04.2000 г. Выводная рамка для СВЧ и КВЧ-полупроводникового прибора. Иовдальский В.А., Пчелин В.А.2. RF patent No. 2191492 for the invention, IPC 7 H05K 3/24, H01L 23/48, priority 04/17/2000, Output frame for microwave and EHF semiconductor devices. Iovdalsky V.A., Pchelin V.A.

3. Microwave Office/vss/AO 2006, http//www.appwave.com.3. Microwave Office / vss / AO 2006, http // www.appwave.com.

Claims (2)

1. Выводная рамка для СВЧ и КВЧ полупроводникового прибора, состоящая из нескольких плоских выводов с внешними и внутренними концами, при этом внешние концы выводов соединены с опорными полосками внешней технологической рамки, а внутренние концы имеют конфигурацию, соответствующую конфигурации контактных площадок кристалла полупроводникового прибора и предназначены для непосредственного соединения с ними, толщина выводной рамки составляет 1-30 мкм, а длина внешних концов выводов, выходящих за пределы кристалла полупроводникового прибора равна 0,1-1,5 мм, места соединений внутренних и внешних концов выводов, а также переходы сечений выводов выполнены плавными, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один плоский вывод имеет клиновидный участок, причем ширина его узкой части Wн совпадает с размером внутреннего конца, а ширина широкой части Wк и длина 1 соответствуют условию: ΔL/ΔC=1,15±0,75,
где ΔL - относительное изменение паразитной индуктивности плоского вывода L в процентах к максимально возможному ее изменению при изменении Wк от 0,03 до 1 мм;
ΔС - относительное изменение паразитной емкости плоского вывода С в процентах к максимально возможному ее изменению при изменении Wк от 0,03 до 1 мм, при этом
L=0,05+[0,66-0,04(Wк/Wн)]1,
C=[0,008+0,0002(Wк/Wн)]1,
Wн больше или равна 0,03 мм, a Wк изменяется в пределах от 0,04 до 1 мм.
1. The output frame for the microwave and EHF semiconductor device, consisting of several flat terminals with external and internal ends, while the outer ends of the terminals are connected to the supporting strips of the external technological frame, and the inner ends have a configuration corresponding to the configuration of the contact pads of the crystal of the semiconductor device and are intended for direct connection with them, the thickness of the output frame is 1-30 μm, and the length of the outer ends of the terminals extending beyond the semiconductor crystal is approximately pa is equal to 0.1-1.5 mm, the joints of the inner and outer ends of the terminals, as well as the transitions of the sections of the terminals are made smooth, characterized in that at least one flat terminal has a wedge-shaped portion, and the width of its narrow part Wn coincides with the size of the inner end, and the width of the wide part Wк and length 1 correspond to the condition: ΔL / ΔC = 1.15 ± 0.75,
where ΔL is the relative change in the parasitic inductance of the flat terminal L as a percentage of its maximum possible change when Wc changes from 0.03 to 1 mm;
ΔС is the relative change in the parasitic capacitance of the flat terminal C as a percentage of its maximum possible change when Wk changes from 0.03 to 1 mm, while
L = 0.05 + [0.66-0.04 (Wk / Wn)] 1,
C = [0.008 + 0.0002 (Wk / Wn)] 1,
Wн is greater than or equal to 0.03 mm, and Wк varies from 0.04 to 1 mm.
2. Выводная рамка для СВЧ и КВЧ полупроводникового прибора по п.1, отличающаяся тем, что несколько внутренних концов выводов соединены в один внешний при помощи клиновидных участков выводов. 2. The output frame for the microwave and EHF semiconductor device according to claim 1, characterized in that several internal ends of the terminals are connected to one external using wedge-shaped sections of the terminals.
RU2011110013/28A 2011-03-16 2011-03-16 Lead frame for shf and ehf semiconductor device RU2456703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011110013/28A RU2456703C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Lead frame for shf and ehf semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011110013/28A RU2456703C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Lead frame for shf and ehf semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2456703C1 true RU2456703C1 (en) 2012-07-20

Family

ID=46847582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011110013/28A RU2456703C1 (en) 2011-03-16 2011-03-16 Lead frame for shf and ehf semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2456703C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541725C1 (en) * 2013-07-23 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") Lead frame for multichip semiconductor microwave device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415917A (en) * 1980-08-20 1983-11-15 Nippon Electric Co., Ltd. Lead frame for integrated circuit devices
US5557144A (en) * 1993-01-29 1996-09-17 Anadigics, Inc. Plastic packages for microwave frequency applications
RU2191492C2 (en) * 2000-04-17 2002-10-20 Государственное научно-производственное предприятие "Исток" Terminal strip for microwave and extremely-highfrequency semiconductor devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415917A (en) * 1980-08-20 1983-11-15 Nippon Electric Co., Ltd. Lead frame for integrated circuit devices
US5557144A (en) * 1993-01-29 1996-09-17 Anadigics, Inc. Plastic packages for microwave frequency applications
RU2191492C2 (en) * 2000-04-17 2002-10-20 Государственное научно-производственное предприятие "Исток" Terminal strip for microwave and extremely-highfrequency semiconductor devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541725C1 (en) * 2013-07-23 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") Lead frame for multichip semiconductor microwave device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10593619B1 (en) Transistor shield structure, packaged device, and method of manufacture
EP3337037B1 (en) Doherty amplifiers and amplifier modules with shunt inductance circuits that affect transmission line length between carrier and peaking amplifier outputs
CN109994436B (en) PCB-based semiconductor package with integrated electrical function
US10879168B2 (en) Transistor with non-circular via connections in two orientations
TW384546B (en) Coplanar oscillator circuit structures
US9820401B2 (en) Packaged RF power transistor device having next to each other a ground and a video lead for connecting a decoupling capacitor, RF power amplifier
US20150243649A1 (en) Power Transistor Die with Capacitively Coupled Bond Pad
US9799599B2 (en) Matching techniques for wide-bandgap power transistors
US8680941B2 (en) Microwave harmonic processing circuit
EP2269219B1 (en) High frequency field-effect transistor
US9640530B2 (en) Semiconductor device
RU2456703C1 (en) Lead frame for shf and ehf semiconductor device
EP2509105A1 (en) Semiconductor device having improved performance for high RF output powers
US4647867A (en) High-frequency, high-gain, push-pull amplifier circuit
KR102081497B1 (en) Embedded harmonic termination on high power rf transistor
US9344040B2 (en) Amplifier circuit with cross wiring of direct-current signals and microwave signals
US11276626B2 (en) Semiconductor device
JP4088859B2 (en) Coplanar oscillator circuit structure
US20200303109A1 (en) Inductor stack structure
US8981433B2 (en) Compensation network for RF transistor
US20170222004A1 (en) Semiconductor device and transmitter
CN114649318A (en) Power amplifier device and semiconductor bare chip
WO2019008751A1 (en) Power amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160225