射频低噪声放大器的版图结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205621731 U(45)授权公告日 2016.10.05

(21)申请号 201620270944.5(22)申请日 2016.04.01

(73)专利权人 江苏卓胜微电子有限公司

地址 214072 江苏省无锡市滨湖区蠡园开

发区五三零大厦1号十二层1203室(72)发明人 刘文永　叶鹏　

(74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所

(普通合伙) 32104

代理人 殷红梅　刘海(51)Int.Cl.

H01L 27/02(2006.01)G11C 7/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

射频低噪声放大器的版图结构(57)摘要

本实用新型涉及一种射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：包括第一版图区域、第二版图区域、第三版图区域、第四版图区域、第五版图区域、第六版图区域、第七版图区域、第八版图区域和第九版图区域；所述第二版图区域和第三版图区域位于中心位置，第一版图区域位于第二版图区域和第三版图区域的下方，第八版图区域位于第二版图区域的左方，第九版图区域位于第三版图区域的右方，第六版图区域位于第八版图区域和第二版图区域的上方。所述第一版图区域、第二版图区域和第六版图区域构成信号通路，第五版图区域、第九版图区域、第二版图区域和第八版图区域构成电源通路。本实用新型兼顾LNA性能，合理分配信号通路，优化版图布局，降低芯片成本。

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权　利　要　求　书

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1.一种射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：包括第一版图区域（1）、第二版图区域（2）、第三版图区域（3）、第四版图区域（4）、第五版图区域（5）、第六版图区域（6）、第七版图区域（7）、第八版图区域（8）和第九版图区域（9）；所述第二版图区域（2）和第三版图区域（3）位于版图的中心位置，所述第一版图区域（1）位于第二版图区域（2）和第三版图区域（3）的下方，所述第八版图区域（8）位于第二版图区域（2）的左方，所述第九版图区域（9）位于第三版图区域（3）的右方，所述第六版图区域（6）位于第八版图区域（8）和第二版图区域（2）的上方；

所述第一版图区域（1）为用于隔离输入的直流信号的输入耦合模块；所述第二版图区域（2）为用于射频信号的放大、续流和隔离的放大模块；所述第三版图区域（3）为用于旁路输出的选择性接入模块；所述第四版图区域（4）为用于产生偏置电流和偏置电压的偏置电路模块；所述第五版图区域（5）为控制模块；所述第七版图区域（7）为片内滤波电路；

（6）为用于隔离输出直流干扰的输出耦合电路；所述第六版图区域

所述第八版图区域（8）为用于输入匹配的反馈电路；所述第九版图区域（9）为用于转换负载电流为负载电压的负载电路。

2.如权利要求1所述的射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：所述第四版图区域（4）位于第九版图区域（9）的下方，所述第五版图区域（5）位于第九版图区域（9）的上方，所述第七版图区域（7）位于第八版图区域（8）的左侧、左上方和下方。

3.如权利要求2所述的射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：所述第一版图区域（1）、第二版图区域（2）或第三版图区域（3）以及第六版图区域（6）构成信号通路，所述第五版图区域（5）、第九版图区域（9）、第二版图区域（2）和第八版图区域（8）构成电源通路。

4.如权利要求3所述的射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：所述信号通路和电源通路相互垂直。

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射频低噪声放大器的版图结构

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种射频低噪声放大器（LNA）的版图结构，属于芯片版图布局技术领域。

背景技术

[0002]随着科技的进步，越来越多的无线设备得到广泛应用，对无线收发设备的要求也越加严格，特别是随着4G LTE的发展，LNA成为很多无线设备射频前端必不可少的模块。对于如此广泛使用的模块，它对成本特别敏感，因此本实用新型专利旨在兼顾LNA性能的前提下，合理分配信号通路，优化版图布局，使得版图布局具有最小面积，RF信号通路具有最短路径，电源通路与RF信号之间的耦合影响最小。发明内容

[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种射频低噪声放大器的版图结构，在兼顾LNA性能的前提下，合理分配信号通路，优化版图布局，降低芯片成本。[0004]按照本实用新型提供的技术方案，所述射频低噪声放大器的版图结构，其特征是：包括第一版图区域、第二版图区域、第三版图区域、第四版图区域、第五版图区域、第六版图

第八版图区域和第九版图区域；所述第二版图区域和第三版图区域位区域、第七版图区域、

于版图的中心位置，所述第一版图区域位于第二版图区域和第三版图区域的下方，所述第八版图区域位于第二版图区域的左方，所述第九版图区域位于第三版图区域的右方，所述第六版图区域位于第八版图区域和第二版图区域的上方。[0005]进一步的，所述第四版图区域位于第九版图区域的下方，所述第五版图区域位于第九版图区域的上方，所述第七版图区域位于第八版图区域的左侧、左上方和下方。[0006]进一步的，所述第一版图区域、第二版图区域或第三版图区域以及第六版图区域构成信号通路，所述第五版图区域、第九版图区域、第二版图区域和第八版图区域构成电源通路。

[0007]进一步的，所述信号通路和电源通路相互垂直。[0008]进一步的，所述第一版图区域为用于隔离输入的直流信号的输入耦合模块。[0009]进一步的，所述第二版图区域为用于射频信号的放大、续流和隔离的放大模块。[0010]进一步的，所述第三版图区域为用于旁路输出的选择性接入模块。[0011]进一步的，所述第四版图区域为用于产生偏置电流和偏置电压的偏置电路模块；所述第五版图区域为控制模块；所述第七版图区域为片内滤波电路。[0012]进一步的，所述第六版图区域为用于隔离输出直流干扰的输出耦合电路。[0013]进一步的，所述第八版图区域为用于输入匹配的反馈电路；所述第九版图区域为用于转换负载电流为负载电压的负载电路。

[0014]本实用新型所述的射频低噪声放大器的版图结构，对版图布局、电源信号和RF信号通路进行优化，使得版图布局具有最小面积，RF信号通路具有最短路径，电源通路与RF信

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号之间的耦合影响最小。

附图说明

[0015]图1为本实用新型所述射频低噪声放大器的版图结构的示意图。

具体实施方式

[0016]下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。[0017]如图1所示：所述射频低噪声放大器的版图结构包括第一版图区域1、第二版图区域2、第三版图区域3、第四版图区域4、第五版图区域5、第六版图区域6、第七版图区域7、第八版图区域8、第九版图区域9、信号通路A、电源通路B等。[0018]如图1所示，本实用新型所述射频低噪声放大器的版图结构，包括第一版图区域1、第二版图区域2、第三版图区域3、第四版图区域4、第五版图区域5、第六版图区域6、第七版图区域7、第八版图区域8和第九版图区域9；其中，所述第二版图区域2和第三版图区域3位于版图的中心位置，所述第一版图区域1位于第二版图区域2和第三版图区域3的下方，所述第八版图区域8位于第二版图区域2的左方，所述第九版图区域9位于第三版图区域3的右方，所述第四版图区域4位于第九版图区域9的下方，所述第五版图区域5位于第九版图区域9的上方，所述第六版图区域6位于第八版图区域8和第二版图区域2的上方，所述第七版图区域7位于第八版图区域8周围的阴影区域（即第七版图区域7围绕第八版图区域8的左侧、左上方和下方）。

[0019]所述第一版图区域1、第二版图区域2和第六版图区域6构成信号通路A，所述第五版图区域5、第九版图区域9、第二版图区域2和第八版图区域8构成电源通路B。[0020]RF器件沿着优化的信号通路布。信号通路从射频输入焊盘（RFIN）输入（焊盘未画出），从射频输出焊盘（RFOUT）输出，途径输入耦合模块（第一版图区域1）、放大模块（第二版图区域2）、输出耦合模块（第六版图区域6）；电源通路从电源焊盘（VDD）输入，从地焊盘（GND）输出，途径负载模块（第九版图区域9）、放大模块（第二版图区域2）、反馈匹配模块（第八版图区域8）。

[0021]所述第一版图区域1是输入耦合模块，用于隔离输入的直流信号，此模块位于射频前端，且有一定的面积，所述版图进行了优化，使其具有一定的隔离噪声作用。[0022]所述第二版图区域2是放大模块，用于射频信号的放大、续流和隔离，是所述版图的核心部分。所述版图采用了深阱隔离衬底噪声，使用了多插指结构降低噪声，并在周围放置DUMMY（虚拟器件）来减小失配。

[0023]所述第三版图区域3是选择性接入模块，在输入信号较大时，所述第二版图区域2中的模块产生阻塞，此时所述第三版图区域3中的旁路模块使能，所述第二版图区域2中模块两端短接，故第三版图区域3与第二版图区域2密不可分，也放置在版图中心区域。[0024]所述第四版图区域4是偏置电路模块，其中关键模块都用Guardring（保护环）进行隔离，它到各个模块的偏置走线进行了优化。[0025]所述第五版图区域5是控制模块，用于切换LNA的工作模式。[0026]所述第六版图区域6是输出耦合电路，用于隔离输出直流干扰。[0027]所述第七版图区域7是片内滤波电路，用于稳定芯片内部电源。所述第七版图区域

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7中的电路，可以放置在芯片内任意闲置区域，用于提高版图使用效率。[0028]所述第八版图区域8为反馈电路，用于输入匹配。模块电路中关键器件为一电感，此电感采用了正八边形电感，正八边形电感不但利于加工，而且有近似于圆形电感的高Q性能。

[0029]所述第九版图区域9为负载电路，用于转换负载电流为负载电压。模块电路器件与所述第八版图区域8中类似，不同的是电感Q值可以被设计人员灵活配置，以实现不同应用。[0030]所述版图区域中省略了焊盘的具体位置，但对信号通路和关键模块的分布做了明确阐述。

[0031]两条主要信号通路相互垂直，它们之间的耦合此时最小，模块布局按照信号流向分布。两条信号相交区域是LNA的核心部分，即MOS晶体管。模块之间进行隔离，尤其是放大模块放置于DNWELL中，保证噪声性能。综上，该布局在保证性能的基础上，节省了版图面积。

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说　明　书　附　图

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图1

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