(57)【要約】  電子モジュールは、少なくとも１つの開口（３０４）を有する不導電性の基板（３０２）と、基板の開口内に装着されたダイ／担体アセンブリ（３０６）とを有する。アセンブリは、導電性の担体（４０８）およびその担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）ダイ（４０２）を有する。本発明は、回路板（ＣＢ）およびＣＢに装着された少なくとも１つのそのような電子モジュールを備える電子システムとして実装することができる。
2008526044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板と、
前記基板の前記開口内に装着され、
導電性の担体、および
前記担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）のダイを備えるダイ／担体アセンブリと
を備える電子モジュール。
【請求項２】
前記電子モジュールが、自動式のピック・アンド・プレース・ツールを使用して回路板（ＣＢ）上に配置されるようになされた請求項１に記載の発明。
【請求項３】
前記基板が複数の開口を有し、
前記電子モジュールが、各々が前記基板の異なる開口内に装着される複数のダイ／担体アセンブリを備える
請求項１に記載の発明。
【請求項４】
前記担体が、外のり寸法が対応する前記開口の内のり寸法より大きいリップを有し、それにより前記リップが前記ダイ／担体アセンブリを前記基板の上面上で支持する請求項１に記載の発明。
【請求項５】
前記基板の下面上に装着されたボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）をさらに備え、それにより前記電子モジュールが、リフロー動作中にＣＢに装着されるようになされた請求項１に記載の発明。
【請求項６】
前記ＣＢがＣＢ／シャーシ・アセンブリの部分であり、
前記リフロー動作の後で、
前記ＢＧＡが前記基板を前記ＣＢに接続し、
前記担体が前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリのシャーシに熱的にかつ電気的に接触している
請求項５に記載の発明。
【請求項７】
前記リフロー動作後の前記基板と前記ＣＢの間の隙間が、前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間によって決定される請求項６に記載の発明。
【請求項８】
前記担体の下面が前記基板の下面の下方に延びており、
前記ＣＢが前記担体の前記下面を受ける開口を有する請求項７に記載の発明。
【請求項９】
前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間が、前記リフロー動作中の前記ＢＧＡの潰れ量を制御する請求項７に記載の発明。
【請求項１０】
前記電子モジュールを前記ＣＢに装着するために使用される前記リフロー動作が、１つまたは複数のその他の電子部品を前記ＣＢに装着するためにも使用される請求項５に記載の発明。
【請求項１１】
前記基板に装着された１つまたは複数のその他の電子部品をさらに備える請求項１に記載の発明。
【請求項１２】
前記電子モジュールが電力増幅器であり、
前記ダイ／担体アセンブリが、前記担体に装着された３つの電気的に接続されたＩＣダイを１または複数セット備え、３つのＩＣダイの各セットが入力ダイ、増幅器ダイ、および出力ダイを備える
請求項１に記載の発明。
【請求項１３】
前記基板に装着され、１つまたは複数の電力増幅器の機能を実行するようになされた１つまたは複数のその他の電子部品をさらに備える請求項１２に記載の発明。
【請求項１４】
前記担体の熱膨張特性が前記基板の熱膨張特性と実質上同一である請求項１に記載の発明。
【請求項１５】
前記担体が銅である請求項１４に記載の発明。
【請求項１６】
前記ＢＧＡ内の少なくとも１つのボールが、前記モジュール内で電子部品に電気接続をもたらす請求項１に記載の発明。
【請求項１７】
前記ＢＧＡ内の２つ以上のボールが、前記モジュール内で１つまたは複数の電子部品に独立した電気接続をもたらす請求項１６に記載の発明。
【請求項１８】
前記電子モジュールが、自動化されたピック・アンド・プレース・ツールを使用してＣＢ／シャーシ・アセンブリ上に配置されるようになされており、
前記担体が、外のり寸法が対応する前記開口の内のり寸法より大きいリップを有し、それにより前記リップが前記ダイ／担体アセンブリを前記基板の上面上で支持しており、
前記基板の下面上に装着されたボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）をさらに備え、それにより前記電子モジュールが、リフロー動作中に前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着されるようになされ、
前記リフロー動作の後に、
前記ＢＧＡが前記基板を前記ＣＢに接続し、
前記担体が前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリのシャーシと熱的および電気的に接触しており、
前記リフロー動作後の前記基板と前記ＣＢの間の隙間が、前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間によって決定され、
前記担体の下面が、前記基板の下面の下方に延びており、
前記ＣＢが、前記担体の下面を受ける開口を有し、
前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間が、前記リフロー動作中の前記ＢＧＡの潰れ量を制御し、
前記電子モジュールを前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着するために使用される前記リフロー動作が、１つまたは複数のその他の電子部品を前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着するためにも使用され、
前記電子モジュールが電力増幅器であり、
前記ダイ／担体アセンブリが、前記担体に装着された３つの電気的に接続されたＩＣダイを１または複数セット備え、３つのＩＣダイの各セットが入力ダイ、増幅器ダイ、および出力ダイを備え、
前記基板に装着され、１つまたは複数の電力増幅器の機能を実行するようになされた１つまたは複数のその他の電子部品をさらに備え、
前記担体の熱膨張特性が前記基板の熱膨張特性と実質上同一であり、
前記ＢＧＡ内の２つ以上のボールが、前記モジュール内で１つまたは複数の電子部品に独立した電気接続をもたらす
請求項１に記載の発明。
【請求項１９】
ＣＢと、
前記ＣＢに装着され、
少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板、および
前記基板の前記開口内に装着され、
導電性の担体、および
前記担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）ダイを備えるダイ／担体アセンブリを備える
少なくとも１つの電子モジュールと
を備える電子システム。
【請求項２０】
前記ＣＢがＣＢ／シャーシ・アセンブリの部分であり、
前記基板が前記ＣＢと電気的に接触しており、
前記ダイ／担体アセンブリの担体が前記シャーシと熱的および電気的に接触している
請求項１９に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、代理人整理番号Ｂａｍｂｒｉｄｇｅ５−４−３−２−７−１２−７として２００４年１２月２９日出願の米国仮出願第６０／６４０，１７６号の出願日に関する利益を請求するものであり、その教示は参照として本明細書に援用する。
本出願の主題は、この出願と同じ日付で代理人整理番号Ｂａｍｂｒｉｄｇｅ６−５−４−３−８として出願され、その教示が参照として本明細書に援用される米国出願第１１／０５５，７１１号の主題に関する。
本発明は電子装置に関し、具体的には、高電力増幅器のような電子部品の電子モジュール内への実装および構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラおよびパーソナル通信システム市場は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、ＣＤＭＡ２０００、および広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）などの第２および第３世代の無線インターフェースに向かって動き続けている。これらの市場の需要を満たすために無線周波数（例えば４００ＭＨｚから３ＧＨｚ）の高電力（例えば３０Ｗから３００Ｗ、またはより大きい）増幅器（ＨＰＡ）が、より小さく、より効率的に、より低いコストになるように、かつより簡単に製造できるように設計が行われている。出力利得、出力、効率、およびＨＰＡの直線性が、これらの通信システムの全体性能および費用対効果に影響を及ぼす主要なパラメータである。
【０００３】
いくつかの要因が、ＨＰＡ回路の設計者に課題を与えている。それらの中には、熱処理、零入力電流およびパッケージの寄生性の制御、入力電力、温度、ならびに／またはバイアスの関数としての利得の非直線特性の補償、およびインピーダンス・マッチングがある。
【０００４】
電子部品自体ならびに周囲の要素への永久的な損傷を回避するために、例えば電力増幅器などの比較的大量の熱を発生する電子部品は、その電子部品の動作中に発生する熱を消散させる助けをする１つまたは複数のヒート・シンクを有するパッケージ内に組立てられるのが一般的である。
【０００５】
図１Ａおよび１Ｂは、従来技術によるＨＰＡパッケージ１００の等角図および断面図を示す。ＨＰＡパッケージ１００は、６つの集積回路（ＩＣ）ダイ、つまり２つの入力ダイ１０２、２つの増幅器ダイ１０４、および２つの出力ダイ１０６を使用することによって実装されている高電力増幅器を収容しており、ダイ１０２ａ、１０４ａおよび１０６ａがワイヤ・ボンド１０８を介して電気的に直列に相互接続され、ダイ１０２ｂ、１０４ｂおよび１０６ｂがその他のワイヤ・ボンド１０８を介して電気的に直列に相互接続されており、各ダイが何千もの集積装置を含むこともある。例えば各増幅器ダイ１０４は一般に何千もの並列に構成されたトランジスタを含む。入力ダイ１０２は、ワイヤ・ボンドを介して単一の入力導体１１０に電気的に接続されており、出力ダイ１０６もワイヤ・ボンドを介して単一の出力導体１１２に電気的に接続されている。
【０００６】
動作時、単一の低電力電気入力信号が、その入力信号を入力ダイ１０２へ受け渡す入力導体１１０の所でＨＰＡパッケージ１００に供給される。入力ダイ１０２は、入力信号を整え、整えられた入力信号を増幅器ダイ１０４に供給する。増幅器ダイ１０４は、整えられた入力信号を増幅し、その結果得られた高電力信号を出力ダイ１０６へ供給する。出力ダイ１０６は高電力信号を整え、整えられた高電力信号を出力導体１１２に供給し、その出力導体は整えられた高電力信号をＨＰＡパッケージ１００からの単一の高電力電気出力信号として提示する。
【０００７】
動作中、ダイ１０２から１０６が比較的大量の熱を発生する。ＨＰＡパッケージ１００内部の要素ならびにＨＰＡパッケージ１００近傍のその他の構成部品が破損することを避けるためにその熱をダイから除き放散させる必要がある。この熱制御を達成するために、例えば電気的かつ熱的に導電性のはんだ材料を使用してダイ１０２から１０６を直接金属の担体１１４に装着し、ダイ／担体アセンブリを形成する。電気的に導電性の金属の担体１１４は、熱をダイから導出させるヒート・シンクとしての機能に加えＨＰＡパッケージ１００のためのベース導体としても機能しダイのために基板電圧（例えばグラウンドまたはドレーン電圧）を提供する。
【０００８】
このダイ／担体アセンブリは、それ自体パッケージ本体１１６内部に装着されＨＰＡパッケージを形成しており、次いでそのＨＰＡパッケージは熱を放射させるフィン（図示せず）を有する金属シャーシにはんだで装着される。ＨＰＡパッケージを金属シャーシにはんだ付けすることに付随する温度に耐えるために、パッケージ本体１１６は、耐熱セラミック材料または高温液晶高分子材料でできているのが一般的である。異なる熱膨張特性がもたらす破損を回避するために担体１１４は、その膨張係数が実質上パッケージの本体のセラミック材料の膨張係数に対応する銅タングステン合金のような金属でできていることが一般的である。
【０００９】
ＨＰＡパッケージ１００の設計は、ＨＰＡ回路のための熱管理を提供するが、高出力増幅器に対するその他の設計目標、例えば零入力電流およびパッケージの寄生性の制御、入力電力、温度、および／またはバイアスの関数としての利得の非線型特性の補償、ならびにインピーダンス・マッチングなどに対応していない。これらの目標に対応するためにＨＰＡパッケージ１００は、これらの機能を提供するように設計されたその他の電子部品を含む回路板（ＣＢ）上に装着されることが一般的である。
【００１０】
図２は、単一の回路板の上で実装されることもある従来式のＨＰＡシステム２００のブロック図を示す。ＨＰＡシステム２００は、インピーダンス・マッチング（Ｚマッチ）回路２０４を介して直列に接続されたいくつかの増幅器ステージ２０２を有し、そのインピーダンス・マッチング（Ｚマッチ）回路がその増幅器ステージ間のインピーダンス・マッチングをもたらす。各増幅ステージ２０２は、ＨＰＡパッケージ２０６ならびにセンサおよびバイアス回路（ＳＢＣ）２０８を含み、そのセンサおよびバイアス回路が、零入力電流およびパッケージ寄生性の制御、ならびに／または入力電力の関数としての利得の非直線特性、温度、および／またはバイアスに対する補償などの機能を提供する。ＨＰＡシステム２００内の各ＨＰＡパッケージ２０６は、図ＦのＨＰＡパッケージ１００の一例のこともある。各ＳＢＣ２０８の動作は、不揮発性メモリ２１２のデータ記憶能力を使用するマイクロコントローラ２１０によって制御される。入力および出力Ｚマッチ回路２１４および２１６は、ＨＰＡシステム２００と外部電子部品の間のインピーダンス・マッチングをもたらす。
【００１１】
動作中、低電力ＲＦ入力信号２１８が、入力Ｚマッチ回路２１４の所でＨＰＡシステム２００に供給される。具体的な実装形態に依存して、入力信号は第１のＨＰＡパッケージ２０６へ直接またはＳＢＣ２０８を介して受け渡されることもある。同様に具体的な実装形態に依存して、ＨＰＡパッケージ２０６で生成された増幅された信号は、第１のＺマッチ回路２０４へ直接またはそのＳＢＣ２０８を経由して受け渡されることもある。類似の増幅前および／または増幅後処理が各ＳＢＣ２０８により各増幅器ステージ２０２の所で適用されることもある。各増幅器ステージ２０２は、その結果として生じる高電力ＲＦ出力信号２２０が出力Ｚマッチ回路２１６の所に出現するまで入力信号を増幅する。
【００１２】
各ＳＢＣ２０８は、温度センサ、ドレーン電流モニタ、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）、デジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ）、およびバイアス回路などの要素を含む。ＳＢＣは、高電力増幅器の時間および温度補償管理ならびにいくつかの異なる実現可能な動作モード（例えば反転増幅器、ユニティ・フォロワ、バッファ、および非反転増幅器）のうちの１つで各増幅器の設定管理を実施する助けをしている。
【００１３】
マイクロコントローラ２１０は、増幅器の状況情報（例えばパッケージ温度およびＲＭＳドレーン電流測定値）を各ＳＢＣ２０８から受け、制御情報（例えば利得および補償の変更）を生成し、各ＳＢＣ２０８に送る。
【００１４】
ＨＰＡは、チャンネル当たり５Ｗから３００Ｗを超える出力電力をもたらし、セルラ基地局のような用途には与えられたチャンネルでデータ・スループットを最大にするためにＨＰＡが非常に良い直線性を必要とすることがしばしばである。これらの用途で直線性を達成するための一検討事項は、それらからＨＰＡが構築されているトランジスタにＤＣバイアスをかけることである。金属酸化物半導体、例えば電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）ベースの増幅器に対しては、最適な性能にするためにＭＯＳＦＥＴの零入力ドレーン電流を温度および時間にわたって実質的に一定に保たなければならない。温度に対するドレーン電流の安定性に関する目標精度は±５％が一般的であるが、高性能、広帯域設計のためには±１％がより望ましい。一般的な増幅器ではドレーン電流のドリフトは、電力出力の減少、歪み積の増加、および位相の直線性の減少をもたらし、これらは全てデジタル通信システムで性能を阻害する。したがってこのパラメータをモニタすることが重要である。
【００１５】
ＨＰＡの設計には横方向拡散金属酸化物半導体（ＬＤＭＯＳ）トランジスタを採用するのが通例である。これらのトランジスタでは零入力ドレーン電流は、一例としてゲート−ソース間電圧を調整し、ドレーン電流をモニタすることによって設定することができる。ドレーン電流が、温度にわたって一定であることが理想である。しかしＬＤＭＯＳデバイスのゲート閾値電圧（ゲート−ソース間電圧の一要素）は温度で変化するので、あるタイプの温度補償を使用してドレーン電流を一定に保持するのが一般的である。例えばペンシルベニア州ＡｌｌｅｎｔｏｗｎのＡｇｅｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社からのＬＤＭＯＳデバイス＃２１０９０をＡＢ級増幅器としてバイアスするのにゲート−ソース間電圧を通常摂氏３５度で３．８ボルトに設定して４００ｍＡの零入力ドレーン電流を得ている。しかしドレーン電流を４００ｍＡに保持するためには、ＬＤＭＯＳデバイスの接合部温度が５度上昇するごとに、ゲート−ソース間電圧を約０．２ボルトずつ減らさなければならない。装置のセットアップ期間中、ＨＰＡにＲＦ入力が与えられていないときに先ずドレーン電流がモニタされるのが一般的である。温度に対するゲート−ソース間電圧の傾斜は、動作温度が正常範囲であれば一定であるのが一般的であるが、切片はウェーハごと、装置ごとに異なる。したがって装置に特有のパラメータは各ＨＰＡパッケージ用に、通常は不揮発性メモリ、例えばメモリ２１２に記憶されるのが一般的である。
【００１６】
温度補償は、テーブル・ルックアップによって、あるいは記憶された特性ならびに知られているドレーン電流、ゲート電圧、および温度の関係に基づくオン・ザ・フライ計算によって達成されるのが通常である。しかし、ＬＤＭＯＳの接合部温度の精密な情報をタイムリーに得ることが難しいのでＬＤＭＯＳデバイスの温度を償うことが問題になることがあり得る。
【００１７】
例示的な、従来技術による図２のＨＰＡシステム２００においてマイクロコントローラ２１０は、各ＳＢＣ２０８からデジタル方式でサンプリングされた温度情報を受け、メモリ２１２のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）に記憶されている値に基づいて増幅器のゲート−ソース間電圧を変更することによって各ＨＰＡパッケージのドレーン電流を調整する。メモリ２１２は、ＨＰＡシステム２００内の各ＨＰＡパッケージ２０６のためのＬＵＴを含む。各ＨＰＡパッケージのために、マイクロコントローラは、局部ＳＢＣからの温度情報をこのＨＰＡパッケージのためにルックアップの基準としてＬＵＴ内に使用する。対応する記憶場所からの内容は、そのメモリからマイクロコントローラによって読み出され、次いでそのＨＰＡパッケージに関連するＳＢＣ内部のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）にマイクロコントローラによってロードされる。ＤＡＣの出力はＨＰＡのゲート−ソース間電圧を決定し、ドレーン電流を温度にわたって比較的一定に保つために使用することができる。
【００１８】
従来技術のその他の実施形態ではＳＢＣが、代替としてまたはそれに加えて零入力および合計電流を直接モニタすることもある。ＨＰＡシステム２００の設計の不利な点の１つはＳＢＣ内の温度センサ（例えばサーモカップル）がＨＰＡパッケージの（一般的にはセラミックの）パッケージ本体外部に設置されていることである。ＨＰＡパッケージの熱伝達特性のばらつきは温度補償の正確さに影響を与える可能性がある。トランジスタの接合部の所で温度変化が起きるときと、そのような変化がＨＰＡパッケージの外側に表示されるときの間の遅れも、ドレーン電流に大きい変化が求められるときには、温度補償回路の、温度の関数としてのドレーン電流の安定性を管理する能力に影響を与える可能性がある。
【００１９】
従来方式の実装形態では、単一のＨＰＡシステム２００内部およびＨＰＡシステム２００の異なる事例の両方で、隣接するＨＰＡパッケージ２０６間の距離の違いがもたらすばらつき、ならびにウェーハごとにおよびデバイスごとに変化する個々のＨＰＡパッケージの異なる特性を考慮してインピーダンス・マッチング回路２０４、２１４、および２１６を調整する必要がある。ＨＰＡパッケージの１つが故障した場合故障したパッケージを新しいものに交換するだけでは不十分である。各ＨＰＡパッケージが一義的な入力および出力インピーダンスならびに一義的な透過帯域特性を有するからである。したがってＨＰＡシステム２００は調整可能なインピーダンス・マッチング回路を含むのが一般的である。それでも回路板上の単一パッケージが故障した場合、取替えパッケージに対応するために回路板を調整しようとするよりも回路板全体を取り替える方がより廉価でありより容易であるのが一般的である。これらの要因は、これらのパッケージをもって設計されたシステムの非効率、無駄、および高コストをもたらしている。
【特許文献１】米国仮出願第６０／６４０，１７６号
【特許文献２】米国出願第１１／０５５，７１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従来方式における問題は、電子部品（例えば高電力増幅器およびその他の電子部品で動作中に比較的大量の熱を発生する）を電子モジュール内にまとめ、構成するための新しい技術による本発明の原理によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
一実施形態では、本発明は、少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板と、および基板の開口内に装着されたダイ／担体アセンブリとを備える電子モジュールである。アセンブリは、導電性の担体およびその担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）ダイを備える。
【００２２】
他の実施形態では、本発明は、ＣＢおよびそのＣＢに装着された少なくとも１つの電子モジュールを備える電子システムである。電子モジュールは、少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板と、基板の開口内に装着されたダイ／担体アセンブリを備える。アセンブリは、導電性の担体および担体に装着された１つまたは複数のＩＣダイを備える。
【００２３】
本発明のその他の態様、特徴および利点は、下記の詳細説明、添付の特許請求の範囲、および同じ符号が同様のまたは同一の要素を特定する付随の図面からより完全に明確になろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態による高電力増幅器モジュール３００の断面図である。ＨＰＡモジュール３００は、その各々の中にダイ／担体アセンブリ３０６が装着されたいくつかの開口３０４を有する不導電性の基板３０２を有する。モジュール基盤３０２の上面（図３において）には、基板の上、内部、および／または基板を貫通して走る金属トレース（図示せず）を介して相互におよびダイ／担体アセンブリに電気的に相互接続されたいくつかのその他の電子モジュール３０８も（例えばはんだペーストを使用して）装着されている。各ダイ／担体アセンブリ３０６内部のダイは相互におよび基板の金属トレースにワイヤ・ボンド３１０を介して接続されている。モジュール基板３０２の底面に装着されているのはボール・グリッド・アレーを形成するはんだボール３１２である。ボール・グリッド・アレーは、金属はんだ球体の分布であり、高電力増幅器モジュールおよびアセンブルされた電子システムで電気的なおよび／または熱的な相互接続を形成するのに使用される。アレー内のはんだボールの数およびパターンを変化させて異なるボール・グリッド・アレーの実装に対応させることができる。
【００２５】
図４は、ワイヤ・ボンドを追加する前の、図３のダイ／担体アセンブリ３０６のうちの１つの拡大図である。図Ｆの従来方式のダイ／担体アセンブリと同様に図３の各ダイ／担体アセンブリは、例えば電気的かつ熱的に導電性のはんだを使用して金属担体４０８に直接装着された１つまたは複数の直列接続された入力、増幅器、および出力ダイ（それぞれ４０２、４０４、４０６）のセットを有する。図３の基盤３０２は、高誘電率で金属担体４０８と良い熱膨張適合を提示する材料からできていることが好ましい。例えば、担体が銅でできている場合には、基板はビスマレイミド・トリアジン（ＢＴ）または同様の有機積層材料からできていてもよいし、比較的高い熱膨張係数を有するセラミック材料さえも使用できる。基板のメタル・トレースはワイヤ・ボンド３１０をはんだボール３１２に接続している。
【００２６】
図４に示すように担体４０８は、担体本体４１２の側面を越えて延びているリップ部４１０を有する。担体のリップおよび本体の横方向寸法は、本体が図３のモジュール基板３０２内の対応する開口３０４内部にはまり込む一方でリップはそうならず、それによってリップの底側が基板の上面に載りダイ／担体アセンブリを基板上に支持するように選定されている。各ダイ／担体アセンブリ３０６は、適切な電気的に導電性の機構（例えばはんだペースト）を使用してモジュール基板３０２の上に装着されている。
【００２７】
図５は、本発明の他の実施形態によるＨＰＡモジュール５００の上面を示す。この例示的な実施形態では、モジュール基板５０２は２つの開口を有し、そのうちの１つが直列接続された入力、増幅器、および出力ダイのセットを１つ有するダイ／担体アセンブリ５０４を有する一方で他方は直列接続された入力、増幅器、および出力ダイのセットを４つ有するダイ／担体アセンブリ５０６を有する。
【００２８】
図６は、図５のＨＰＡモジュール５００の底面を示す。２つのダイ／担体アセンブリ５０４および５０６に加えて、図５は、合計１１６の異なるはんだボールを有するボール・グリット・アレー６０２を示している。各はんだボールが（例えばビア構造（図示せず）を使用して）モジュール基板５０２のもう一方の面上にある異なる金属トレースに電気的に接続されている場合、ＨＰＡモジュール５００は、ＨＰＡモジュール５００内部の電子部品と外部電子部品の間の異なる入力／出力（Ｉ／Ｏ）信号を１１６個までサポートすることができる。実装形態によっては、低電力入力および高電力出力信号のような単一のＩ／Ｏ信号に対して２つ以上のはんだボールが使用されることもあることに注意されたい。
【００２９】
下記リストは、図３のＨＰＡモジュール３００および図５のＨＰＡモジュール５００のようなＨＰＡモジュールを組立てるための例示的な順序を提供する：
（１）はんだペーストをモジュール基板に塗布する（例えばスクリーン印刷）。
（２）モジュール基板の各開口内に金属担体を配置し、１つまたは複数のその他の電子モジュールをモジュール基板の上面に配置する。
（３）はんだペーストを（例えば約２５０から２６０℃で）リフローし担体およびその他の電子モジュールをモジュール基板に接合する。
（４）１つまたは複数のダイをエポキシを使用して各担体に取り付け、次いでエポキシを硬化させてダイを担体に接合する。（一代替組立て順序では、担体をモジュール基板に装着する前にダイを担体に接合することができる。ダイ取付け動作でダイ取付け温度が基板材料の性能を超えるときにこの代替順序が推奨される。）
（５）ダイ間およびダイ／担体アセンブリと基板間のワイヤ・ボンディングを実行する。
（６）必要に応じてダイおよびワイヤ・ボンドを封入する。
（７）必要に応じてモジュールの上側を覆って保護カバーを取り付ける。カバーはどの図にも示されていないことに注意されたい。カバーは、必要に応じて、モジュールの全体または一部を覆うように設計することができ、かつ密封シールを形成するように設計することができる。
（８）モジュール基板の底部にはんだボールを取り付ける。（代替組立て順序では、工程（３）のリフロー後、任意の時間にはんだボールをモジュール基板に装着することができる。）
【００３０】
製造のこの時点で、ＨＰＡモジュールの全ての電気的および機械的な内部連結は全て完了する。次いでＨＰＡモジュールをより大きい電子システムの一構成部品として例えば回路板／シャーシ・アセンブリに装着することができる。
【００３１】
図７Ａおよび７Ｂは、ＨＰＡモジュール７０２をＣＢ／シャーシ・アセンブリ７０４に装着する例示的な一工程を示す。具体的には、図７Ａがはんだのリフロー動作実施前の構成を示し、一方図７Ｂがはんだのリフロー動作実施後の構成を示す。
【００３２】
図Ｋに示すようにＨＰＡモジュール７０２の担体７０６の垂直方向（図Ｋで）寸法は、担体７０６の底部が、装着されているはんだボール７０８の底部より低く延びるようになっている。ＣＢ７１０は、担体７０６のこの低部を収納するのに十分な大きさの横方向寸法を伴う開口を有する。しかしＣＢ７１０の厚さは、図７Ａに示すようにリフロー動作の前でははんだボールがＣＢの表面上に載っており、一方担体７０６の底面とシャーシ７１４の上面の間には隙間７１２があるように選定される。具体的な実装に依存して、隙間は少なくとも部分的に電気的かつ熱的に導電性のはんだペーストで満たしてもよい。
【００３３】
リフロー動作中、はんだボールは溶解され、ＣＢ／シャーシ・アセンブリの頂部に載っているＨＰＡモジュール７０２の重量がはんだボールを部分的に潰し、それによって、図７Ｂに示すように最終的に担体７０６の底面が熱的に導電性のシャーシ７１４の上面に載るまでＨＰＡモジュールとＣＢ／シャーシ・アセンブリの間の距離を減少させる。様々の構成部品の垂直方向の寸法を慎重に選定することによってはんだボールに与えられる潰れ量を制御し、隣接するはんだボールが一緒に短絡しないようにすることができる。例示的な一ＨＰＡモジュールでは、元のはんだボールの直径は、目標潰れ高さが０．４５７ｍｍ（１８ミル）（これがボールの短絡を防ぐ）のとき０．７６２ｍｍ（３０ミル）である。担体７０６の厚さを、その底面がＣＢ７１０の底面の下方に０．３０５ｍｍ（１２ミル）延びるように制御することによって、隙間７１２が零に減少したときはんだボールの目標潰れ高さが達成される。同様にギャップが部分的に、電気的におよび熱的に導電性のはんだペーストで満たされる場合、担体７０６の厚さを減少させてリフローされたはんだペーストの厚さを補償することができる。ギャップには０．１２７ｍｍ（５ミル）のペーストが堆積されるのが一般的で、そのペーストは０．０７６ｍｍ（３ミル）の高さにリフローされる。
【００３４】
このリフローの一動作の最中に、ＨＰＡモジュールをＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着することに加えＨＰＡシステムのその他の構成部品をＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着することができることに注意されたい。さらに１つまたは複数のＨＰＡモジュールを、その他のシステム構成部品を配置するのに使用したのと同じ自動「ピック・アンド・プレース」ツールを使用してＣＢ／シャーシ・アセンブリ上に配置することができる。
【００３５】
代替製造工程では、ＣＢがシャーシに装着される前に１つまたは複数のＨＰＡモジュールをＣＢ上に装着することができる。さらにＨＰＡモジュールの担体とシャーシの間にはんだを使用することに加えてまたはその代替として、ねじを使用して担体とシャーシの間の良好な熱的なおよび／または電気的な接触を確保することができる。
【００３６】
図３に示すようにかつ図５で明らかなように、ＨＰＡモジュールで使用される基板は、ダイ／担体アセンブリに加えて１つまたは複数の電子部品を収納するための余地を有することもある。これらの電子部品は、インピーダンス・マッチングを実施し、全て単一のＨＰＡモジュール内部にある、図２のＺマッチ回路２０４およびセンサおよびバイアス回路２０８の制御機能を実施する回路を含むことができる。このように、本発明のＨＰＡモジュール１つが、図２のＨＰＡパッケージ２０６の如き１つまたは複数のＨＰＡパッケージのような、ならびに図２のインピーダンス・マッチング回路２０４、２１４、２１６およびセンサおよびバイアス回路２０８の如きそれらの関連する外部構成部品のような従来技術による複数の、異なる電子部品の機能性を提供することができる。
【００３７】
図８は本発明の一実施形態によるＨＰＡシステム８００のブロック図を示す。ＨＰＡシステム８００は、直列に相互接続され、シリアル・バス８０４を介して関連する不揮発性メモリ８０８を伴うマイクロコントローラ８０６に接続された１つまたは複数のＨＰＡモジュール８０２を有する。各ＨＰＡモジュール８０２は、本発明のＨＰＡモジュールを使用して実装することができる。
【００３８】
動作中（例えば低電力）ＲＦ入力信号８１０が第１のＨＰＡモジュール８００に供給され、そのＨＰＡモジュールは、入力信号を増幅し、その結果増幅された信号を次の下流にあるＨＰＡモジュールに、最後のＨＰＡモジュールが（例えば高電力）ＲＦ出力信号８１２としてその出力を提供するまで供給する。マイクロコントローラ８０６は、各ＨＰＡモジュール８０２とシリアル・バス８０４を使用して通信する。各ＨＰＡは一義的な識別子を含み、そのＨＰＡがマイクロコントローラを介して一義的にアドレス指定されることを可能にしている。マイクロコントローラは、各ＨＰＡモジュールからアグリゲート・ステータスまたは割込み情報（例えば電流、低、高、および平均温度、および範囲外の例外警報）を受ける。マイクロコントローラは、各ＨＰＡモジュールへアグリゲート制御信号（例えば利得設定またはバイアス電流設定）も送る。各ＨＰＡモジュールはその内部で温度変化に対してそれ自体を補償し、ＨＰＡモジュール内部の入力および出力インピーダンス・マッチングをももたらす。
【００３９】
図９は、実現可能な一実装形態による、図８の各ＨＰＡモジュール８０２内部の電子装置のブロック図を示す。ＨＰＡモジュール８０２は、入力インピーダンス・マッチング回路９０２、（例えば直列接続された１つまたは複数の入力、増幅器、および出力ダイのセットを有する）高電力増幅器９０４、温度センサ９０６、ドレーン電流センサ９０８、出力インピーダンス・マッチング回路９１０、ゲート電圧制御回路９１２、Ａ／Ｄ変換器バンク９１４、不揮発性メモリ９１６、デジタル論理コントローラ９１８、コントロール／ステータス・インターフェース９２０、シリアル・インターフェース９２２、およびＤ／Ａ変換器バンク９２４を含む。ＨＰＡ９０４は１つまたは複数（例えば数千）のトランジスタＣＸを含み、場合によってはその他のインターフェース回路（例えば、それらのトランジスタを設定して、バッファまたは高利得など様々な増幅器モードの１つにするためのインターフェース回路。ただし、様々な実施形態ではこの設定はより広範囲でまたはより狭い範囲でプログラム可能である。）を含む。
【００４０】
動作中ＲＦ入力信号９２６は外部ＨＰＡモジュール８０２からインピーダンス・マッチング回路９０２に接続される。入力信号９２６は約５０オームのインピーダンスを有する同軸ケーブル上のＨＰＡモジュールに伝えられるのが一般的である。インピーダンス・マッチング回路は、モジュールの意図する透過帯域で同軸ケーブルの５０オーム・インピーダンスからＨＰＡ９０４のトランジスタ回路の入力インピーダンス（例えば１から２オーム）へインピーダンス変換を行う。インピーダンス・マッチングは、当業者によって理解されるように反射、ノイズ、および電力損失を最小にする。
【００４１】
温度センサ９０６はできるだけＨＰＡ９０４に近接して装着するのが好ましく、物理的にＨＰＡ９０４に接触してもよい。ＨＰＡと温度センサの間がこのように近接していると、モジュールは温度感知の正確さおよび適時性の面で有利である。温度センサは、ＨＰＡダイの外側のダイオードを使用して実装することができるが、当業者には理解されるように温度センサは、いくつかの異なる方式（例えばＨＰＡダイの部品であるダイオードとしてまたはダイ外部のサーモカップルとして）で代替的に実装し近接の利点を保持することができる。
【００４２】
同様にドレーン電流センサ９０８がＨＰＡ９０４に近接している（または代替的にその部分である）。これでドレーン電流がＨＰＡのトランジスタを通して精密に決定されるが、特に（後述するように）モジュール特徴付け時に顕著である。ドレーン電流はゲート−ソース間電圧の関数であり、ゲート−ソース間電圧はトランジスタ接合部温度ならびにコントローラ９１８によってＤ／Ａ変換器バンク９２４内のＤＡＣを介してゲート電圧制御回路９１２に与えられる制御設定の両方の関数である。
【００４３】
センサ９０６および９０８は各々Ａ／Ｄ変換器バンク９１４内部のＡＤＣに接続されており、そこでセンサのアナログ電圧または電流信号がデジタル形式に変換され局部コントローラ９１８に受け渡される。
【００４４】
ＨＰＡ９０４の出力は出力インピーダンス・マッチング回路９１０に接続され、出力インピーダンス・マッチング回路はモジュール８０２のＲＦ出力信号９２８を提供する。出力信号９２８は、約５０オームのインピーダンスを有する同軸ケーブル上のモジュール８０２から取り出されるのが一般的である。インピーダンス・マッチング回路９１０は、ＨＰＡモジュールの意図する透過帯域でＨＰＡ９０４の出力インピーダンス（例えば一般的に１から２オーム）から同軸ケーブルの５０オーム・インピーダンスへインピーダンス変換を行う。
【００４５】
入力および出力インピーダンス・マッチング回路９０２および９１０の特性は、コントローラ９１８によってＤ／Ａ変換器バンク９２４内の２つのＤＡＣを使用して調整される。
【００４６】
コントローラ９１８はコントロール／ステータス・インターフェース９２０、シリアル・インターフェース９２２、および不揮発性（例えばランダム・アクセス）メモリ（ＮＶＭ）９１６に接続されている。
【００４７】
モジュールの特徴付けの間、モジュールの様々な特性がサンプルされデフォルト・パラメータおよび／またはコントローラ９１８のための演算コードと一緒にメモリ９１６に記憶される。様々な実施形態で、モジュール外部セッティングがモジュールの動作に影響を与えることができる。例えば論理１または論理０に結び付けられた、コントロール／ステータス・インターフェース９２０のピン、パワー・オン・リセット回路、モジュール外部ディップ・スイッチ、または同等物である。シリアル・インターフェース９２２を介してまたは例えば簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）プロキシ・ユニットを介して外部のマイクロコントローラによってコントローラ９１８内部のレジスタまたはメモリ９１６に書き込まれた情報が動作に影響を与えることができる。
【００４８】
メモリ９１６に記憶される特性には、トランジスタに対し特定の接合部温度で測定した（接合部温度は、実質上トランジスタの動作温度範囲内にある）ゲート電圧の関数としてのＨＰＡの零入力ドレーン電流を含めることができる。
【００４９】
例えば多くの電界効果トランジスタに対しては、一定のドレーン電流を保つにはトランジスタ接合部温度が１度上昇するごとにある電圧増分だけゲート−ソース間電圧を減少させる。ゲート−ソース間電圧対温度のグラフの傾斜は、トランジスタの動作温度にわたって実質的に一定である。しかし特定の温度における特定のドレーン電流に対応する実際のゲート−ソース間電圧（例えば特定のドレーン電流に対するゲート−ソース間電圧対温度グラフのゲート−ソース間電圧切片）はデバイスごとに変化する。デバイス間でのこの切片の値の相違は各トランジスタ回路を一義的なものにする。しかしこの切片の値を記録しおよび／またはデバイスの特定の特性をメモリにプログラムすることによって、そのように求められる場合、各モジュールに、外部から見て実質上同一な利得特性をもたせることが可能である。
【００５０】
同様にトランジスタ回路のインピーダンスのばらつきは、各モジュールに組み込まれているコントローラ９１８を介して修正可能である。これが、例えば複数モジュールの回路パック上の故障モジュールを現場で交換することをより容易にしている。これは、取り替えたモジュールに対する新しいモジュールに対応するために回路パックのインターフェース回路を特別に調整する必要がないためである。
【００５１】
これらの概念を明確にするために、例えば増幅器モジュール８０２をＡＢ級増幅器として構成し動作させることが望ましいと仮定する。これらの操作は、ある目標零入力ドレーン電流（例えば４００ｍＡ）をもつトランジスタＣＸにバイアスをかけ、モジュール上に適切な帰還回路を設けることに相当する。トランジスタに適正にバイアスをかけるには、コントロール／ステータス・インターフェース９２０、シリアル・インターフェース９２２を介して、またはメモリ９１６に記憶されている工場設定のデフォルト・パラメータを介してコントローラ９１８を目標ドレーン電流に対して設定する。前記で検討したように、メモリ９１６は、デバイスに対するドレーン電流の予想範囲に対応するトランジスタＣＸのゲート−ソース間電圧対温度特性のための傾斜および切片情報で予め（例えば工場で）プログラムすることもできることを思い出されたい。モジュールの動作特性を設定し、保持するのに際してこの情報の部分がコントローラ９１８によって使用される。
【００５２】
図１０は、温度の変化にわたって、モジュール８０２の増幅器のクラスを設定し、保持するために、図９のコントローラ９１８によって実行される例示的なアルゴリズム１０００を図示している。図１１は、アルゴリズム１０００によって使用される情報を記憶するために使用されるメモリ９１６の記憶部分１１００を表している。
【００５３】
工程１００２で、モジュールのための目標零入力ドレーン電流パラメータＩ＿ＴＡＲＧＥＴがメモリ９１６内の制御ロケーションからコントローラ９１８にロードされる。Ｉ＿ＴＡＲＧＥＴは、増幅器のクラスを制御するデフォルト・パラメータとして工場でロードしておくことができ、現場では設定時に、あるいは動的にモジュールのコントロール／ステータス・インターフェースまたはシリアル・インターフェースを介して設定することができる。このパラメータの値（例えば４０１ｍＡ）は、モジュールのＡＢ級増幅器特性を保存するためにモジュールのコントローラが保持しようとする零入力ドレーン電流に相当する。
【００５４】
工程１００４で、コントローラ９１８は、温度センサ９０６およびＡ／Ｄ回路９１４を使用してトランジスタＣＸの現在の接合部温度Ｔ＿ＣＵＲＲをサンプルする。
次に、工程１００６においてＩ＿ＴＡＲＧＥＴおよびＴ＿ＣＵＲＲが記憶部分１１００内でルックアップ値として使用される。Ｉ＿ＴＡＲＧＥＴは、先ず図１１の図表で「ドレーン電流」と表示されている記憶部分のカラムのエントリと比較される。Ｉ＿ＴＡＲＧＥＴがドレーン電流のカラムのエントリに正確に合致しない場合には、Ｉ＿ＴＡＲＧＥＴの値に最も近い記憶部分１１００の値が選択される。この場合ドレーン電流のカラムの最も近い値は４００ｍＡである。４００ｍＡが記憶部分１１００の小区分１１０２の全ての行で共通であり、したがってＩ＿ＴＡＲＧＥＴは、記憶部分１１００の単一の行ではなく、その代わりに記憶部分１１００の小区分１１０２全体を同定することに注意されたい。次にＴ＿ＣＵＲＲは、Ｉ＿ＴＡＲＧＥＴを使用して同定されたメモリの小区分１１０２内でルックアップ値として使用される。Ｔ＿ＣＵＲＲの値は、図１１の図表で「接合部温度」と表示されたカラム内部の小区分１１０２内の全ての値と比較される。その値がエントリと直接マッチしない場合には、最も近い値をもつ行が選択される。例えばサンプルされた接合部温度Ｔ＿ＣＵＲＲが摂氏３４度である場合、メモリの小区分１１０２内の最も近いエントリは摂氏３５度である。したがって工程１００６のＩ＿ＴＡＲＧＥＴおよびＴ＿ＣＵＲＲルックアップによって記憶部分１１００の第７行が最終的に選択される。あるいは記憶されている最も近い値を選択する代わりに、当業者には理解されるように記憶されている値の間で補完を行うことができる。
【００５５】
次に工程１００８で、工程１００６で選択された記憶部分１１００の行からのゲート−ソース間電圧（ＶＧＳ）がメモリ９１６からコントローラ９１８へロードされる。そこから、ＶＧＳは、Ｄ／Ａコンバータ・バンク９２４内のＤＡＣへロードされ、そのコンバータの出力がゲート電圧制御回路９１２に接続される。このようにしてゲート−ソース間電圧はメモリでルックアップされた値のアナログ表現に変換される。多くの場合メモリに記憶される実際の値は、トランジスタＣＸのゲートに与えられる実際のアナログ電圧値の整数近似および／または変形である。これは、当業者には理解されるようにモジュールの特定のハードウェアに関連するオフセットおよびスケーリングに対処するためのものである。工程１００８の後、任意選択である遅延の後にアルゴリズムは折り返して工程１００２へ戻る。
【００５６】
代替実装形態では、ドレーン電流、接合部温度、およびゲート−ソース間電圧（ＩＴＶ）の関係をメモリに記憶することと、ゲート−ソース間電圧および接合部温度の関数としてその場でＶＧＳを計算することとのトレードオフが行われる。
【００５７】
様々の実施形態では、モジュール内部のトランジスタの古さ、および例えば老朽化によってＩＴＶの関係がどのように影響を受けるかに関する情報などのその他のパラメータも記憶される。これらの実施形態ではコントローラ９１８は、トランジスタの古さに基づいてＶＧＳの計算を調整することができる。一変形形態では、コントローラ９１８はクロックに電力を供給するバッテリを含み、そのクロックがカウンタを増分する。カウンタの値はデバイスに対する古さと解釈される。他の変形形態では、メモリは製造者の日付コードで初期化される。動作中ＳＮＭＰプロキシなどの外部マネージャは、現在の日付コードをコントローラ９１８のレジスタの１つまたはメモリ９１６の記憶場所の１つへロードすることができる。コントローラ９１８は、次いで製造者の日付コードと現在の日付コードの違いを計算し、デバイスの古さを決定することができる。次いでコントローラ９１８はメモリに記憶されている所定の老朽化関連事項によってＶＧＳの計算を調整する。
【００５８】
本発明の様々な実施形態では、モジュールのための一義的な識別子がモジュールの製造時にモジュールのメモリ内に記憶される。この一義的な識別子はデバイスから任意の時間に読み出すことができる。この一義的な識別子は、製造者がデータベースに記憶し、製造日付、ウェーハ製造施設およびロットなどのモジュールの特性を同定するために使用することができる。
【００５９】
本発明のある実施形態では、デバイスのＩＴＶ特性の校正は、（１）デバイスをオフラインにし、（２）テストまたは校正信号を内部的にモジュールの入力部へ分流させ、（３）ドレーン電流、温度、およびゲート−ソース電圧を測定し、（４）この情報を使用してメモリ９１６に記憶されているＩＴＶ特性を更新することによって実施できる。
【００６０】
本発明の１つまたは複数の実施形態では、回路パックの設定中に、または動的にコントローラ９１８を使用して温度の関数としてモジュールの入力および出力インピーダンスを制御する。これらの実施形態では、設定情報がモジュールの外部から入力および出力インピーダンス（例えば５０オームまたは７５オーム）に対してロードされる。コントローラ９１８は、メモリ９１６に記憶されている工場でプログラムされたパラメータを利用して、Ｄ／Ａ変換器バンク９２４内の適切なレジスタに書き込むことによって入力および出力それぞれのインピーダンス・マッチング回路９０２および９１０内の様々な電圧および電流値を設定する。
【００６１】
様々な実施形態では、ＨＰＡモジュール８０２は、各々が自律的な局部制御および補償回路を伴う１つまたは複数のトランジスタ・ダイを含むことができ、それらトランジスタ・ダイは多段式（例えば前置増幅器および出力ドライバ）のプラグ・アンド・プレイ増幅器を形成するように構成されている。例えば１５ｄＢの利得をもつ前置増幅器段階として構成された第１のトランジスタ・ダイおよび１３ｄＢの利得をもつ出力ドライバ段階として構成された第２のトランジスタまたはダイを単一のモジュール内部で組み合わせ２８ｄＢの利得および５０ｄＢｍの出力電力をもつモジュールを創り出すことができる。
【００６２】
本発明の背景をＬＤＭＯＳトランジスタに基づく高電力増幅器の文脈で検討したが、本発明はそれに限定されず、任意の適切な電力増幅装置を本発明で利用することができる。
【００６３】
本発明を高電力増幅器の文脈で説明してきたが、本発明はその他の文脈でも実装することができ、動作中に比較的多量の熱を発生する１つまたは複数の電子部品を有する適用例に対して特に有効である。
【００６４】
明白に述べられていない限り、あたかも「約」または「およそ」という言葉が数値データの値または範囲に先行しているように各数値および範囲は近似的であると解釈するべきである。
【００６５】
さらに、本発明の本質を説明するために説明され図示されてきた詳細、材料、および部品の構成は、下記特許請求の範囲で表明されているように、本発明の範囲を逸脱することなく当業者によって様々に変更することができることを理解されたい。
【００６６】
特許請求の範囲における図番号および／または図参照ラベルの使用は、特許請求の範囲の解釈を促進するために特許請求された主題の１つまたは複数の実現可能な実施形態を同定しようとするものである。このような使用が、そのような特許請求の範囲を必ず対応する図に示す実施形態に限定するものであると解釈するべきではない。
【００６７】
下記方法請求項で工程が、もしあれば、特定の順序で対応するラベリングをもって列挙されているが、列挙請求項がそれら工程のいくつかまたは全てを実施するための特定の順序を意味しない限りこれら工程は、その特定の順序での実行に必ずしも限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１Ａ】従来技術による高電力増幅器（ＨＰＡ）パッケージの等角の図である。
【図１Ｂ】従来技術による高電力増幅器（ＨＰＡ）パッケージの断面図である。
【図２】単一の回路板上で実装される、従来技術によるＨＰＡシステムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＨＰＡモジュールの断面図である。
【図４】ワイヤ・ボンドを追加する前の、図３のダイ／担体アセンブリのうちの１つの拡大図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるＨＰＡモジュールの上面図である。
【図６】図５のＨＰＡモジュールの底面図である。
【図７Ａ】ＨＰＡモジュールをＣＢ／シャーシ・アセンブリへ装着する例示的なプロセスを示す図である。
【図７Ｂ】ＨＰＡモジュールをＣＢ／シャーシ・アセンブリへ装着する例示的なプロセスを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＨＰＡシステムのブロック図である。
【図９】実現可能な一実装形態による、図８の各ＨＰＡモジュール内部の電子機器のブロック図である。
【図１０】図８のＨＰＡモジュールの増幅器クラスを温度の変化にわたって設定し、保持するために図９のコントローラによって実行される例示的なアルゴリズムを図示する図である。
【図１１】図１０のアルゴリズムによって使用される情報を記憶するために使用される図９のメモリの記憶部分を表す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月1日(2007.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面ならびに少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板と、
前記基板の前記開口内に装着され、
導電性の担体、および
前記担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）ダイを備える、ダイ／担体アセンブリと
を備え、前記導電性の担体の少なくとも一部が、前記基板の上面と下面の間にある前記基板の前記開口内に配置される
電子モジュール。
【請求項２】
前記担体が、外のり寸法が対応する前記開口の内のり寸法より大きいリップを有し、それにより前記リップが前記ダイ／担体アセンブリを前記基板の上面上で支持する請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記基板が、前記担体リップを受けるようになされたノッチを有する請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記基板の下面上に装着されたボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）をさらに備え、それにより前記電子モジュールが、リフロー動作中にＣＢに装着されるようになされ、
前記ＣＢがＣＢ／シャーシ・アセンブリの部分であり、
前記リフロー動作の後で、
前記ＢＧＡが前記基板を前記ＣＢに接続し、
前記担体が前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリのシャーシに熱的にかつ電気的に接触している
請求項１に記載のモジュール。
【請求項５】
前記リフロー動作後の前記基板と前記ＣＢの間の隙間が、前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間によって決定される請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記担体の下面が前記基板の下面の下方に延びており、
前記ＣＢが前記担体の前記下面を受ける開口を有する請求項５に記載のモジュール。
【請求項７】
前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間が、前記リフロー動作中の前記ＢＧＡの潰れ量を制御する請求項５に記載のモジュール。
【請求項８】
前記電子モジュールが、自動化されたピック・アンド・プレース・ツールを使用してＣＢ／シャーシ・アセンブリ上に配置されるようになされており、
前記担体が、外のり寸法が対応する前記開口の内のり寸法より大きいリップを有し、それにより前記リップが前記ダイ／担体アセンブリを前記基板の上面上で支持しており、
前記基板の下面上に装着されたボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）をさらに備え、それにより前記電子モジュールが、リフロー動作中に前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着されるようになされ、
前記リフロー動作の後に、
前記ＢＧＡが前記基板を前記ＣＢに接続し、
前記担体が前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリのシャーシと熱的および電気的に接触しており、
前記リフロー動作後の前記基板と前記ＣＢの間の隙間が、前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間によって決定され、
前記担体の下面が、前記基板の下面の下方に延びており、
前記ＣＢが、前記担体の下面を受ける開口を有し、
前記リフロー動作前の前記担体と前記シャーシの間の隙間が、前記リフロー動作中の前記ＢＧＡの潰れ量を制御し、
前記電子モジュールを前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着するために使用される前記リフロー動作が、１つまたは複数のその他の電子部品を前記ＣＢ／シャーシ・アセンブリに装着するためにも使用され、
前記電子モジュールが電力増幅器であり、
前記ダイ／担体アセンブリが、前記担体に装着された３つの電気的に接続されたＩＣダイを１または複数セット備え、３つのＩＣダイの各セットが入力ダイ、増幅器ダイ、および出力ダイを備え、
前記基板に装着され、１つまたは複数の電力増幅器の機能を実行するようになされた１つまたは複数のその他の電子部品をさらに備え、
前記担体の熱膨張特性が前記基板の熱膨張特性と実質上同一であり、
前記ＢＧＡ内の２つ以上のボールが、前記モジュール内で１つまたは複数の電子部品に独立した電気接続をもたらす
請求項１に記載のモジュール。
【請求項９】
ＣＢと、
前記ＣＢに装着され、
上面および下面および少なくとも１つの開口を有する不導電性の基板、および
前記基板の前記開口内に装着され、
導電性の担体、および
前記担体に装着された１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）ダイを備えるダイ／担体アセンブリを備える
少なくとも１つの電子モジュールと
を備え、前記導電性の担体の少なくとも一部が、前記基板の上面と下面の間にある前記基板の前記開口内に配置される
電子システム。
【請求項１０】
前記ＣＢがＣＢ／シャーシ・アセンブリの部分であり、
前記基板が前記ＣＢと電気的に接触しており、
前記ダイ／担体アセンブリの担体が前記シャーシと熱的および電気的に接触している
請求項９に記載のシステム。
【国際調査報告】
2008526044.tif 000016
2008526044.tif 000017
2008526044.tif 000018