JPH0244904A - マイクロ波発振装置 - Google Patents
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Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
吸血分界
本発明はトランジスタの本体を有するマイクロ波発振装
置に関するもので、その1〜ランジスタは主として、だ
がそれだけに限るのではないが、ガリウム砒素のショッ
トキー・ゲート電界効果トランジスタ(いわゆるMES
FETと呼ばれるもの)で、フィードバック径路中にイ
ンダクタンスを形成する長さをもつ接続線を含む電気的
接続を伴うものである。更にまた本発明は、ガン(Gu
nn)ダイオードに代替するこの形の2端子装置として
も用いられる。
置に関するもので、その1〜ランジスタは主として、だ
がそれだけに限るのではないが、ガリウム砒素のショッ
トキー・ゲート電界効果トランジスタ(いわゆるMES
FETと呼ばれるもの)で、フィードバック径路中にイ
ンダクタンスを形成する長さをもつ接続線を含む電気的
接続を伴うものである。更にまた本発明は、ガン(Gu
nn)ダイオードに代替するこの形の2端子装置として
も用いられる。
マイクロ波周波数の持続定常発振を生成するためには、
能動半導体機器は負性抵抗特性を必要とする。かかる負
性抵抗はガン・ダイオード(転位電極機器ともいわれる
)、インバラ) (IMPATT)ダイオード、トンネ
ル・ダイオードのような機器には本来備わっているもの
で、該機器の2つの電極に単に直流バイアスを与えるだ
けで得られる。トランジスタの場合(バイポーラ・トラ
ンジスタ、PETのいずれでも)には、負性抵抗状態は
トランジスタの電極間の適切なフィードバックでシミュ
レートされなければならず、誘導接続はこの目的に用い
られる。その結果として得られるのが3端子機器又は2
端子機器である。
能動半導体機器は負性抵抗特性を必要とする。かかる負
性抵抗はガン・ダイオード(転位電極機器ともいわれる
)、インバラ) (IMPATT)ダイオード、トンネ
ル・ダイオードのような機器には本来備わっているもの
で、該機器の2つの電極に単に直流バイアスを与えるだ
けで得られる。トランジスタの場合(バイポーラ・トラ
ンジスタ、PETのいずれでも)には、負性抵抗状態は
トランジスタの電極間の適切なフィードバックでシミュ
レートされなければならず、誘導接続はこの目的に用い
られる。その結果として得られるのが3端子機器又は2
端子機器である。
l米■肢土
ヨーロッパ特許出願第HP−A−0156708号で開
示しているのは、マイクロ波発振装置であって、それは
第1及び第2主電極(ソースとドレイン)並びに制御電
極(ゲート)をもつトランジスタ本体(この場合はFE
T )を有し、外被のベースの上に搭載されたトランジ
スタ本体を取囲む電気的絶縁外周をもつマイクロ波機器
の外被を有し、またトランジスタの電極と機器の電気的
端子との間の電気的接続を有する。第1端子はベースに
あり、第2、端子は外周にある。第2主電極(ソース)
への接続は少くとも第1及び第2の接続線を直列に有す
る。制御電極への接続は第3の接続線を有する。
示しているのは、マイクロ波発振装置であって、それは
第1及び第2主電極(ソースとドレイン)並びに制御電
極(ゲート)をもつトランジスタ本体(この場合はFE
T )を有し、外被のベースの上に搭載されたトランジ
スタ本体を取囲む電気的絶縁外周をもつマイクロ波機器
の外被を有し、またトランジスタの電極と機器の電気的
端子との間の電気的接続を有する。第1端子はベースに
あり、第2、端子は外周にある。第2主電極(ソース)
への接続は少くとも第1及び第2の接続線を直列に有す
る。制御電極への接続は第3の接続線を有する。
少くとも第2と第3の接続線は制御電極と第2主電極と
の間のフィードバック径路中のインダクタンスを形成す
る。
の間のフィードバック径路中のインダクタンスを形成す
る。
ヨーロッパ特許出願筒EP−A−0156708号の発
振器は、FETのソース電極に第1の接続線で接続して
いるバラクタ・ダイオードを有する同調回路をもってい
る。この既知の装置では、この第1の接続線の線条長を
できる限り短くして、かつ有意なインダクタンスをもた
せないようにしである。装置の外被はすなわちマイクロ
波トランジスタの外被で、絶縁外周にある第3端子をも
もっている。
振器は、FETのソース電極に第1の接続線で接続して
いるバラクタ・ダイオードを有する同調回路をもってい
る。この既知の装置では、この第1の接続線の線条長を
できる限り短くして、かつ有意なインダクタンスをもた
せないようにしである。装置の外被はすなわちマイクロ
波トランジスタの外被で、絶縁外周にある第3端子をも
もっている。
ベースは金属でできており装置の接地端子を形成する。
FETの本体及びバラクタの本体はベース上の第1キヤ
パシタ上に搭載される。第2キヤパシタとレジスタとが
第1キヤパシタと同様にベース上に搭載されている。第
1キヤパシタのトップは接続線で第3端子に接続し、P
ETのドレインば別の接続線で第2端子に接続している
。ソース電極は極めて短い第1電線でバラクタ本体のト
ップに接続し、第2接続線はバラクタ本体のトップから
第2キヤパシタのトップに伸びて、それによりこの第2
接続線インダクタンスをマイクロ波周波数においては効
率的に大地に結合している。FETのゲートは金属ベー
スに接着しである第3誘導線によって直接大地端子に接
続している。このゲート接続線はFETのソースへの第
1及び第2接続線よりも長いので、ケート接続にはより
大きいインダクタンスを与える。更に別の電線が第2キ
ヤパシタのトップからレジスタのトップに伸びて大地に
接続するバイアス回路を形成する。
パシタ上に搭載される。第2キヤパシタとレジスタとが
第1キヤパシタと同様にベース上に搭載されている。第
1キヤパシタのトップは接続線で第3端子に接続し、P
ETのドレインば別の接続線で第2端子に接続している
。ソース電極は極めて短い第1電線でバラクタ本体のト
ップに接続し、第2接続線はバラクタ本体のトップから
第2キヤパシタのトップに伸びて、それによりこの第2
接続線インダクタンスをマイクロ波周波数においては効
率的に大地に結合している。FETのゲートは金属ベー
スに接着しである第3誘導線によって直接大地端子に接
続している。このゲート接続線はFETのソースへの第
1及び第2接続線よりも長いので、ケート接続にはより
大きいインダクタンスを与える。更に別の電線が第2キ
ヤパシタのトップからレジスタのトップに伸びて大地に
接続するバイアス回路を形成する。
だ しようとするi
本発明は、その発明者による次の認識に立脚している、
すなわち: マイクロ波ダイオードの外被の内部の接続の仕方に異な
るやり方を採用することにより、電気的にも機械的にも
ガン・ダイオードに代替するものとしてトランジスタ本
体を含むマイクロ波発振装置を構築することができる、
その異なる接続のやり方というのは、第1主電極は(第
2端子にではなく)ベース端子に接続され、また制御電
極及び第2主電極の双方に対する接続線はベースがら隔
離されて、外周のトップで第2端子に電気的に相互接続
されており、依って直流カップリングを経て誘導フィー
ドバックがもたらされ、第2主電極に対する接続線は2
つ以上の上向きに伸びる誘導的な長さをもつ線条を(1
つ以上の接着領域を用いて)直列に有して成り、以てゲ
ートに対する接続線のインダクタンスに比して高い合計
インダクタンスをもたらす、という認識に立脚している
のである。
すなわち: マイクロ波ダイオードの外被の内部の接続の仕方に異な
るやり方を採用することにより、電気的にも機械的にも
ガン・ダイオードに代替するものとしてトランジスタ本
体を含むマイクロ波発振装置を構築することができる、
その異なる接続のやり方というのは、第1主電極は(第
2端子にではなく)ベース端子に接続され、また制御電
極及び第2主電極の双方に対する接続線はベースがら隔
離されて、外周のトップで第2端子に電気的に相互接続
されており、依って直流カップリングを経て誘導フィー
ドバックがもたらされ、第2主電極に対する接続線は2
つ以上の上向きに伸びる誘導的な長さをもつ線条を(1
つ以上の接着領域を用いて)直列に有して成り、以てゲ
ートに対する接続線のインダクタンスに比して高い合計
インダクタンスをもたらす、という認識に立脚している
のである。
かような接続の仕方は、長い誘導的な線条長を小さな空
間内に圧縮することを許容し、在来からあるガン・ダイ
オード用の2端子の輪郭の外被の内部に収納できる小さ
なスペースと接着領域とにたやすく両立させることがで
きる。このような装置はガン・ダイオードと等価の機能
を有する(端子で見て等しいインピーダンスをもつ)が
、直流からマイクロ波への変換においてはガン・ダイオ
ードより高い効率を示す。
間内に圧縮することを許容し、在来からあるガン・ダイ
オード用の2端子の輪郭の外被の内部に収納できる小さ
なスペースと接着領域とにたやすく両立させることがで
きる。このような装置はガン・ダイオードと等価の機能
を有する(端子で見て等しいインピーダンスをもつ)が
、直流からマイクロ波への変換においてはガン・ダイオ
ードより高い効率を示す。
課題照犬■手段
かようにして、本発明によって、
第1及び第2主電極と制御電極とをもつトランジスタ本
体と、 マイクロ波装置の外被であって、それに含まれて電気的
には絶縁されている外周の内部に、トランジスタ本体が
該外被のベース上に搭載されている外被と、 トランジスタ本体の電極と該装置の電気的端子との間の
電気的接続とを有して成り、 該装置の第1端子は外被のベースに設けられ、第2端子
は外周がその役割を果し、 第2主電極への接続線は少くとも第1及び第2の線条を
直列に有し、 制御電極への接続線は第3の線条を有し、該第2及び第
3の線条は制御電極と第2主電極との間のフィードバッ
ク径路中にインダクタンスを形成して成るマイクロ波発
振装置が提供され、該装置においては、 上記外被は、外周のトップに隣接して存在して電気的に
第2端子に接続している上部接着領域と、ベースに隣接
して存在して電気的に第1端子から絶縁されている下部
接着領域とを有することと、第1の線条は下部接着領域
に伸びており、第2の線条は下部接着領域から上部接着
領域に伸びており、第3の線条は上部接着領域に伸びて
いることと、 第2及び第3の線条が共に第2端子に接続していること
により、第2主電極と第2端子間の接続線のインダクタ
ンスが制御電極と第2端子間の接続線のインダクタンス
よりも高くなっている誘導フィードバック径路を介して
、直流カップリングがもたらされていることとを特徴と
する。
体と、 マイクロ波装置の外被であって、それに含まれて電気的
には絶縁されている外周の内部に、トランジスタ本体が
該外被のベース上に搭載されている外被と、 トランジスタ本体の電極と該装置の電気的端子との間の
電気的接続とを有して成り、 該装置の第1端子は外被のベースに設けられ、第2端子
は外周がその役割を果し、 第2主電極への接続線は少くとも第1及び第2の線条を
直列に有し、 制御電極への接続線は第3の線条を有し、該第2及び第
3の線条は制御電極と第2主電極との間のフィードバッ
ク径路中にインダクタンスを形成して成るマイクロ波発
振装置が提供され、該装置においては、 上記外被は、外周のトップに隣接して存在して電気的に
第2端子に接続している上部接着領域と、ベースに隣接
して存在して電気的に第1端子から絶縁されている下部
接着領域とを有することと、第1の線条は下部接着領域
に伸びており、第2の線条は下部接着領域から上部接着
領域に伸びており、第3の線条は上部接着領域に伸びて
いることと、 第2及び第3の線条が共に第2端子に接続していること
により、第2主電極と第2端子間の接続線のインダクタ
ンスが制御電極と第2端子間の接続線のインダクタンス
よりも高くなっている誘導フィードバック径路を介して
、直流カップリングがもたらされていることとを特徴と
する。
第2主電極に対する接続線のインダクタンスを、外被の
内部の小さなスペースと両立するやり方で増大させるた
めに、第1の接続線の長さは線条をアーチ形にすること
で長くすることができ、あるいはまた、1つ以上の別々
の接着領域を利用可能なスペースの底部に設けて、更に
別の線条を直列にもたせることもできる。このようなや
り方においては、下部接着領域はトランジスタ本体の傍
にある別々の第1領域及び第2領域を有することと、第
2主電極への接続線は、該電極から第1領域へ伸びる第
1の線条と、第2領域から上部接着領域へ伸びる第2の
線条と、及び第1領域から第2領域へ伸びる第4の線条
を有することとを特徴とする。更にまた 第4の線条は、ベースから上部接着領域までの高さの半
分以上の高さ(場合により3/4以上の高さ)に伸びて
いることを好適とし、それによって第4の線条の長さが
(従ってインダクタンスが)増大するのである。第1の
線条もほぼ同じ高さにまで伸ばすことができ、それによ
って第1接続線のインダクタンスも増加する。
内部の小さなスペースと両立するやり方で増大させるた
めに、第1の接続線の長さは線条をアーチ形にすること
で長くすることができ、あるいはまた、1つ以上の別々
の接着領域を利用可能なスペースの底部に設けて、更に
別の線条を直列にもたせることもできる。このようなや
り方においては、下部接着領域はトランジスタ本体の傍
にある別々の第1領域及び第2領域を有することと、第
2主電極への接続線は、該電極から第1領域へ伸びる第
1の線条と、第2領域から上部接着領域へ伸びる第2の
線条と、及び第1領域から第2領域へ伸びる第4の線条
を有することとを特徴とする。更にまた 第4の線条は、ベースから上部接着領域までの高さの半
分以上の高さ(場合により3/4以上の高さ)に伸びて
いることを好適とし、それによって第4の線条の長さが
(従ってインダクタンスが)増大するのである。第1の
線条もほぼ同じ高さにまで伸ばすことができ、それによ
って第1接続線のインダクタンスも増加する。
トランジスタ本体はバイポーラ・トランジスタを有する
こともでき、該バイポーラ・トランジスタは、第1主電
極としてコレクタを、第2主電極としてエミッタを、ま
た制御電極としてベースをもっている。けれども、より
高いマイクロ波性能は電界効果トランジスタのようなユ
ニポーラ機器によって得ることができるのであって、と
りわけ高い電子移動性をもつガリウム砒素その他の■■
族化合物半導体素材で形成されるFETにおいて特に然
りである。従って、トランジスタ本体はドレイン及びソ
ース主電極とゲート制御電極とをもつショットキー・ゲ
ート電界効果トランジスタであることを好適とする。
こともでき、該バイポーラ・トランジスタは、第1主電
極としてコレクタを、第2主電極としてエミッタを、ま
た制御電極としてベースをもっている。けれども、より
高いマイクロ波性能は電界効果トランジスタのようなユ
ニポーラ機器によって得ることができるのであって、と
りわけ高い電子移動性をもつガリウム砒素その他の■■
族化合物半導体素材で形成されるFETにおいて特に然
りである。従って、トランジスタ本体はドレイン及びソ
ース主電極とゲート制御電極とをもつショットキー・ゲ
ート電界効果トランジスタであることを好適とする。
この場合、トランジスタ本体はしばしば半絶縁基板を有
し、従ってこれに適する製造工程として、本発明により
提供される下部接着領域は、トランジスタ本体の基板と
ほぼ同一の厚みをもつ半絶縁素材の基板上に金属被覆を
することが採用されるのである。
し、従ってこれに適する製造工程として、本発明により
提供される下部接着領域は、トランジスタ本体の基板と
ほぼ同一の厚みをもつ半絶縁素材の基板上に金属被覆を
することが採用されるのである。
実施±
以下、本発明の要点を、図面を引用して説明する。なお
これらの図面は概念的なもので、原寸に忠実ではないこ
とに留意されたい。相対的な寸法や割合は、分り易くす
るため及び便宜上、あるいは拡大し、あるいは縮小しで
ある。更にまた、第3図には断面は示してないけれども
、外被の金属環及び台座の上側表面がハツチングしてあ
り、台座が接着剤で覆われている部分は破線でハツチン
グがしであるので、第3図中の異なる部分が一見よく分
るようになっている。
これらの図面は概念的なもので、原寸に忠実ではないこ
とに留意されたい。相対的な寸法や割合は、分り易くす
るため及び便宜上、あるいは拡大し、あるいは縮小しで
ある。更にまた、第3図には断面は示してないけれども
、外被の金属環及び台座の上側表面がハツチングしてあ
り、台座が接着剤で覆われている部分は破線でハツチン
グがしであるので、第3図中の異なる部分が一見よく分
るようになっている。
第1図に示すマイクロ波発振装置は第1.第2主電極I
L 12 (第3図参照)と制御電極13をもつトラン
ジスタ本体10を有する。マイクロ波装置の外被20は
電気的絶縁外周25を有し、その中に外被のベース21
に搭載されたトランジスタ本体10がある。電気的接続
1ないし5がトランジスタ本体10の電極と装置の電気
的端子21及び22との間に存在する。これらのうち、
第1端子21はベースに在り、第2端子22は外周にあ
る。第2主電極12への接続は、少くとも第1及び第2
接続線1及び2を直列にもっている。制御電極13への
接続は第3接続線3をもっている。第2及び第3接続線
2及び3は、制御電極13と第2主電極12との間のフ
ィードバック径路中のインクリタンスL2及びl、3(
第2図参照)を形成する。
L 12 (第3図参照)と制御電極13をもつトラン
ジスタ本体10を有する。マイクロ波装置の外被20は
電気的絶縁外周25を有し、その中に外被のベース21
に搭載されたトランジスタ本体10がある。電気的接続
1ないし5がトランジスタ本体10の電極と装置の電気
的端子21及び22との間に存在する。これらのうち、
第1端子21はベースに在り、第2端子22は外周にあ
る。第2主電極12への接続は、少くとも第1及び第2
接続線1及び2を直列にもっている。制御電極13への
接続は第3接続線3をもっている。第2及び第3接続線
2及び3は、制御電極13と第2主電極12との間のフ
ィードバック径路中のインクリタンスL2及びl、3(
第2図参照)を形成する。
本発明によれば外被20は上部接着領域23を有し、こ
の領域23は外周25のトップに隣接して存在し、第2
端子22と電気的に接続している。また外被20は下部
接着領域15.16.17を有し、これはへ−ス21に
隣接して存在し、第1端子21からは電気的に絶縁され
ている。第1主電極11は第1端子21に接続している
。第1接続線1は下部接着領域15.1617に伸びて
いる。第2接続線2は下部接着領域J516、17から
上部接着領域23に伸びている。第3接続線3ば上部接
着領域23に伸びている。第2及び第3の接続線2及び
3が共に第2端子22に接続していることにより、フィ
ードバック径路のインダクタンス(Ll、 L2. L
3及び恐ら<L4)を介して直流結合がもたらされ、そ
こでは、第2主電極12と第2端子22との間の接続1
,2(及び恐らく4)のインダクタンスLL、 L2
(及び恐らくL4)は、制御電極13と第2端子22と
の間の接続3のインダクタンスL3よりも高い。
の領域23は外周25のトップに隣接して存在し、第2
端子22と電気的に接続している。また外被20は下部
接着領域15.16.17を有し、これはへ−ス21に
隣接して存在し、第1端子21からは電気的に絶縁され
ている。第1主電極11は第1端子21に接続している
。第1接続線1は下部接着領域15.1617に伸びて
いる。第2接続線2は下部接着領域J516、17から
上部接着領域23に伸びている。第3接続線3ば上部接
着領域23に伸びている。第2及び第3の接続線2及び
3が共に第2端子22に接続していることにより、フィ
ードバック径路のインダクタンス(Ll、 L2. L
3及び恐ら<L4)を介して直流結合がもたらされ、そ
こでは、第2主電極12と第2端子22との間の接続1
,2(及び恐らく4)のインダクタンスLL、 L2
(及び恐らくL4)は、制御電極13と第2端子22と
の間の接続3のインダクタンスL3よりも高い。
第1図の装置は、電気的に及び機械的に、ガン・ダイオ
ードに代替するものである。第1図に図式的に描かれて
いる外被20は、在来から用いられたガン・ダイオード
の外被、例えば円筒形の国際標準5OD31形のような
ものと同じ外形であり得る。
ードに代替するものである。第1図に図式的に描かれて
いる外被20は、在来から用いられたガン・ダイオード
の外被、例えば円筒形の国際標準5OD31形のような
ものと同じ外形であり得る。
外被のベース21には端子があり、直流バイアス電圧(
第2図の十■)が装置の一方の端に加えられるのはその
端子である。外被20の反対の端には、カバー22があ
り、それは絶縁円筒形外周25のトップに搭載されて接
地端子をもっている。第2及び第3の接続線は共に、こ
の第2端子22に接続され(ベースにではなくて)、こ
のことはヨーロッパ特許出願筒EP−へ−015670
8号とは反対の位置である。
第2図の十■)が装置の一方の端に加えられるのはその
端子である。外被20の反対の端には、カバー22があ
り、それは絶縁円筒形外周25のトップに搭載されて接
地端子をもっている。第2及び第3の接続線は共に、こ
の第2端子22に接続され(ベースにではなくて)、こ
のことはヨーロッパ特許出願筒EP−へ−015670
8号とは反対の位置である。
外被20ば在来のガン・ダイオードの外被と同じ構造の
ものでよい。従って、ベース21は金属(例えば金メツ
キした銅)で、絶縁外周25の一方の端で第1端子を形
成する。トランジスタ本体10はこのベース21の台座
に搭載されていてもよい。外周25はセラミック(例え
ばアルミナ)で、金属環23(例えば商標rKover
」)をもち、これは外周25のトップのフランジを形成
する。接続線工ないし5は例えば金線であり、接続線2
及び3は既知の方法で環23に接着している。金属のカ
バ一端子(例えば金メツキした銅)は環23に溶接され
る。
ものでよい。従って、ベース21は金属(例えば金メツ
キした銅)で、絶縁外周25の一方の端で第1端子を形
成する。トランジスタ本体10はこのベース21の台座
に搭載されていてもよい。外周25はセラミック(例え
ばアルミナ)で、金属環23(例えば商標rKover
」)をもち、これは外周25のトップのフランジを形成
する。接続線工ないし5は例えば金線であり、接続線2
及び3は既知の方法で環23に接着している。金属のカ
バ一端子(例えば金メツキした銅)は環23に溶接され
る。
上向きに伸びている線3の長さを、制御条件用の所望の
インダクタンス値を与えるよう適切に選定することによ
り、また上向きに伸びている線1及び2(及び恐らくさ
らにもう1つかそれ以上の線、例えば4)の長さを、こ
の主要接続用の遥かに高いインダクタンス値を与えるよ
うに選定することにより、発振装置は、端子21及び2
2に現れるものと同じマイクロ波インピーダンスを持つ
ガン・ダイオードと類似の電気的特性をもち、但し直流
からマイクロ波への変換は高い効率で(典型的にはガン
・ダイオードが1〜3%であるのに対し10〜30%)
で行うことができる。電極13と12との間の誘導フィ
ードバックをもつ適切な回路図は第2図に示すとおりで
ある。
インダクタンス値を与えるよう適切に選定することによ
り、また上向きに伸びている線1及び2(及び恐らくさ
らにもう1つかそれ以上の線、例えば4)の長さを、こ
の主要接続用の遥かに高いインダクタンス値を与えるよ
うに選定することにより、発振装置は、端子21及び2
2に現れるものと同じマイクロ波インピーダンスを持つ
ガン・ダイオードと類似の電気的特性をもち、但し直流
からマイクロ波への変換は高い効率で(典型的にはガン
・ダイオードが1〜3%であるのに対し10〜30%)
で行うことができる。電極13と12との間の誘導フィ
ードバックをもつ適切な回路図は第2図に示すとおりで
ある。
第1図から第3図までに示した形で、トランジスタの本
体10は、例えばガリウム砒素MESFETのようなシ
ョットキー・ゲート電界効果トランジスタを有し、その
ドレイン電極は11、ソース電極は12、ゲート電極は
13である。これらの電極11ないし13は例えば金を
含む。典型的にはこのトランジスタ本体10は、例えば
クロミウムをドープしたガリウム砒素のような半絶縁基
板上の立型半導電ガリウム砒素のエピタキシャル層の中
又は上に形成される能動トランジスタ構造を有する。こ
のトランジスタ本体10は、例えば絶縁エポキシその他
の粘着剤の中間層24によってベース21に貼り付けで
ある。
体10は、例えばガリウム砒素MESFETのようなシ
ョットキー・ゲート電界効果トランジスタを有し、その
ドレイン電極は11、ソース電極は12、ゲート電極は
13である。これらの電極11ないし13は例えば金を
含む。典型的にはこのトランジスタ本体10は、例えば
クロミウムをドープしたガリウム砒素のような半絶縁基
板上の立型半導電ガリウム砒素のエピタキシャル層の中
又は上に形成される能動トランジスタ構造を有する。こ
のトランジスタ本体10は、例えば絶縁エポキシその他
の粘着剤の中間層24によってベース21に貼り付けで
ある。
ソース接続用の線1,2の長さを最大にするために、ベ
ース21上の下部接着領域15.16.17を設けるこ
とは好適であり、それをトランジスタ本体と同じやり方
で搭載して線の溶接のための高さをトランジスタ本体1
0の電極とほぼ同じにすることは便利である。従って第
1図及び第2図に示すこの実例では、トランジスタ本体
の基板と同一の半絶縁素材かつ同一の厚さの基板15の
上の金属(例えば金)による16.17を有している。
ース21上の下部接着領域15.16.17を設けるこ
とは好適であり、それをトランジスタ本体と同じやり方
で搭載して線の溶接のための高さをトランジスタ本体1
0の電極とほぼ同じにすることは便利である。従って第
1図及び第2図に示すこの実例では、トランジスタ本体
の基板と同一の半絶縁素材かつ同一の厚さの基板15の
上の金属(例えば金)による16.17を有している。
この基板15はトランジスタ本体10の基板の側面方向
への延長であってもよいし、(第1図及び第3図に示す
ように)別の基板を中間接着層24で別々にベース21
に取り付けてもよい。
への延長であってもよいし、(第1図及び第3図に示す
ように)別の基板を中間接着層24で別々にベース21
に取り付けてもよい。
ソース接続は、下部接着領域へ伸びている第1及び第2
接続線1,2のみを有し、線1はカバー22の下のスペ
ースが許す限り上方にアーチ形の長さをとり(第1図参
照)、接続線1のために十分なインダクタンスL1を形
成している。このやり方でインダクタンスL1はゲート
接続線3のインダクタンスL3よりも大きくなるよう選
定でき、従ってフィードバック径路中のソース接続線1
.2の合計インダクタンス(L1+L2)をゲート接続
線のインダクタンスL3よりも2倍以上の大きさにでき
る。
接続線1,2のみを有し、線1はカバー22の下のスペ
ースが許す限り上方にアーチ形の長さをとり(第1図参
照)、接続線1のために十分なインダクタンスL1を形
成している。このやり方でインダクタンスL1はゲート
接続線3のインダクタンスL3よりも大きくなるよう選
定でき、従ってフィードバック径路中のソース接続線1
.2の合計インダクタンス(L1+L2)をゲート接続
線のインダクタンスL3よりも2倍以上の大きさにでき
る。
このこともヨーロッパ特許出願第EP−A−01567
08号の発振装置とは反対の位置付けである。
08号の発振装置とは反対の位置付けである。
外被20の内側で縦方向に限られたスペースの中のソー
ス接続のインダクタンスを更に増加するため、あるいは
又第1の接続線1のアーチの高さを縮小するためには、
第3図に示すような形体を採るのが好適である。第3図
では、下部接着領域1516、17はトランジスタ本体
10の傍にあって、それぞれ別個の第1及び第2金属領
域16及び17をもっている。この場合第2主電極12
への接続は、電極12から第1接着領域16への第1接
続線1と、第2接着領域17から外周25のトップへの
第2接続線2と、第1接着領域16から第2接着領域1
7への第4接続線4とによるのである。第3図では別々
の金属領域16及び17が同一の基板15上に設けられ
ているが、それらは別々の基板上に設けることもできる
。また茸では別個の線1,4.2で示されでいるが、こ
れらの接続線1.4及び2は、領域12゜16、17と
領域23との間をまたくステインチ接着した1木の線で
あってもよい。
ス接続のインダクタンスを更に増加するため、あるいは
又第1の接続線1のアーチの高さを縮小するためには、
第3図に示すような形体を採るのが好適である。第3図
では、下部接着領域1516、17はトランジスタ本体
10の傍にあって、それぞれ別個の第1及び第2金属領
域16及び17をもっている。この場合第2主電極12
への接続は、電極12から第1接着領域16への第1接
続線1と、第2接着領域17から外周25のトップへの
第2接続線2と、第1接着領域16から第2接着領域1
7への第4接続線4とによるのである。第3図では別々
の金属領域16及び17が同一の基板15上に設けられ
ているが、それらは別々の基板上に設けることもできる
。また茸では別個の線1,4.2で示されでいるが、こ
れらの接続線1.4及び2は、領域12゜16、17と
領域23との間をまたくステインチ接着した1木の線で
あってもよい。
線1と線4のアーチは、外被のスペース内でほぼ同じ高
さまで伸び、それによって特にステインチ接着の接着操
作がたやすくできる。インダクタンスLL及びL4の数
値を高くとるために、接続線1及び4はベース21の上
に上部接着領域23までの高さの半分以上(374以上
のことさえある)の高さのアーチを構成することがある
。線1及び4がアーチを形成できる最高の高さというの
は、用いられる特定の線条接着機と用いられる線条の特
定の形状とによって到達できる接着操作の信頼性と再現
可能性、並びに外被内の空間の形状によって定まる。第
1図に示す特定の実例においては、カッ\−22の下側
の面には窪みがあるので更に空間は広くなり、線1(及
び線4)は上部接着領域23のトップの近くあるいはそ
の上にまでさえアーチが届くことができる。
さまで伸び、それによって特にステインチ接着の接着操
作がたやすくできる。インダクタンスLL及びL4の数
値を高くとるために、接続線1及び4はベース21の上
に上部接着領域23までの高さの半分以上(374以上
のことさえある)の高さのアーチを構成することがある
。線1及び4がアーチを形成できる最高の高さというの
は、用いられる特定の線条接着機と用いられる線条の特
定の形状とによって到達できる接着操作の信頼性と再現
可能性、並びに外被内の空間の形状によって定まる。第
1図に示す特定の実例においては、カッ\−22の下側
の面には窪みがあるので更に空間は広くなり、線1(及
び線4)は上部接着領域23のトップの近くあるいはそ
の上にまでさえアーチが届くことができる。
10GHz周辺の周波数で発振するX帯域ガン・ダイオ
ードに代替し、またガリウム砒素1’1EsFETに基
く装置の特定の実例においては、ソース接続線1゜2
(及び恐らく4)の合計インダクタンスLL、 L2(
及び恐ら<L4)は約3nH程度、またゲート接続線3
のインダクタンスL3は約In11程度であるのに対し
、ドレイン接続線5のインダクタンスは遥かに小さく、
約0.5nH程度であろう。断面が直径約1.8μmの
円形の金線を用いるとすれば、線条1mm当り約1nt
lのインダクタンスが得られる。外被の内部の高さ、即
ちベース21の台座と接着環23のトップとの間は約0
.75mmで、本体10及び15の高さはそれぞれ約0
.1mmであろう。従って線2及び3の長さは約1 m
mとなり、故にインダクタンスは約1nHで、ソース接
続として更に必要なインダクタンス(約2nH)は、外
被空間内の下側の高さでア−チを形成する2つの線条1
及び4を用いて得られる。第1図ないし第3図のFET
(電界効果トランジスタ)のソース及びゲート接続
の線条1.23等の長さによってインピーダンス・レベ
ルと負性抵抗の程度が決まり、かつこの接続のやり方が
広帯域発振器をもたらし、該発振器はこの装置が搭載さ
れ運用される共振導波管のキャビティの寸法によって定
まる周波数で発振するということに留意されたい。これ
と対照的に、コーロツバ特許出願第EP−A−0156
708号のFETの接続のやり方(ソース接続における
バラクタ同調及びソース接続におけるよりも高いゲート
接続のインダクタンス)がもたらす発振器は、その周波
数がソース接続のインダクタンス(線条の長さ)によっ
て定まるのである。
ードに代替し、またガリウム砒素1’1EsFETに基
く装置の特定の実例においては、ソース接続線1゜2
(及び恐らく4)の合計インダクタンスLL、 L2(
及び恐ら<L4)は約3nH程度、またゲート接続線3
のインダクタンスL3は約In11程度であるのに対し
、ドレイン接続線5のインダクタンスは遥かに小さく、
約0.5nH程度であろう。断面が直径約1.8μmの
円形の金線を用いるとすれば、線条1mm当り約1nt
lのインダクタンスが得られる。外被の内部の高さ、即
ちベース21の台座と接着環23のトップとの間は約0
.75mmで、本体10及び15の高さはそれぞれ約0
.1mmであろう。従って線2及び3の長さは約1 m
mとなり、故にインダクタンスは約1nHで、ソース接
続として更に必要なインダクタンス(約2nH)は、外
被空間内の下側の高さでア−チを形成する2つの線条1
及び4を用いて得られる。第1図ないし第3図のFET
(電界効果トランジスタ)のソース及びゲート接続
の線条1.23等の長さによってインピーダンス・レベ
ルと負性抵抗の程度が決まり、かつこの接続のやり方が
広帯域発振器をもたらし、該発振器はこの装置が搭載さ
れ運用される共振導波管のキャビティの寸法によって定
まる周波数で発振するということに留意されたい。これ
と対照的に、コーロツバ特許出願第EP−A−0156
708号のFETの接続のやり方(ソース接続における
バラクタ同調及びソース接続におけるよりも高いゲート
接続のインダクタンス)がもたらす発振器は、その周波
数がソース接続のインダクタンス(線条の長さ)によっ
て定まるのである。
以上の記述を読めば当業者は本発明の範囲内で多くの変
形が可能なことは明らかであろう。例えば、線条1ない
し5は、断面が円形ではなく所望の別な形の断面、例え
ば矩形断面を、少くとも線条1ないし5のうちのいくつ
かにもたせることができそれらの線条にストラップとし
ての性質をもたせられる。金属環の代りに、上部接着領
域23は別のやり方で設けることもできる。例えば外周
25のトップの絶縁外周25の表面上又は外周25のト
ップ近くに水平に突出た棚上の金属被覆層等である。
形が可能なことは明らかであろう。例えば、線条1ない
し5は、断面が円形ではなく所望の別な形の断面、例え
ば矩形断面を、少くとも線条1ないし5のうちのいくつ
かにもたせることができそれらの線条にストラップとし
ての性質をもたせられる。金属環の代りに、上部接着領
域23は別のやり方で設けることもできる。例えば外周
25のトップの絶縁外周25の表面上又は外周25のト
ップ近くに水平に突出た棚上の金属被覆層等である。
ソース接続線用の下部接着領域15.1.6.17はト
ランジスタ本体IOが載っている台座のトップとは別の
表面に設けることもできる。すなわち下部接着領域はベ
ース21に隣接する絶縁外周25の下側の水平に突出た
棚の金属被覆とすることもできるし、またベース21の
下部の水平に突出た棚に搭載し、かつ第1端子からは電
気的に絶縁しておくこともできる。
ランジスタ本体IOが載っている台座のトップとは別の
表面に設けることもできる。すなわち下部接着領域はベ
ース21に隣接する絶縁外周25の下側の水平に突出た
棚の金属被覆とすることもできるし、またベース21の
下部の水平に突出た棚に搭載し、かつ第1端子からは電
気的に絶縁しておくこともできる。
ヨーロッパ特許出願第EP−A−0156708号の発
振器のソース接続線はコンデンサによってベース端子と
電気的に結合しているのに対して、本発明の発振器のソ
ース接続線1,2.4は、ベース端子21からは(直流
的にもマイクロ波周波数においても)絶縁されており、
上部接地端子22と直流的に結合している、ということ
にも留意されたい。在来のマイクロ波機器の外被ではカ
バー22とベース21とは完全に金属で形成されている
が、蔓では別の構造、即ちカバー22もしくはベース2
1の一部分が電気的に絶縁され他の部分が導電的で装置
の接続端子を形成するという構造を用いることもできる
。
振器のソース接続線はコンデンサによってベース端子と
電気的に結合しているのに対して、本発明の発振器のソ
ース接続線1,2.4は、ベース端子21からは(直流
的にもマイクロ波周波数においても)絶縁されており、
上部接地端子22と直流的に結合している、ということ
にも留意されたい。在来のマイクロ波機器の外被ではカ
バー22とベース21とは完全に金属で形成されている
が、蔓では別の構造、即ちカバー22もしくはベース2
1の一部分が電気的に絶縁され他の部分が導電的で装置
の接続端子を形成するという構造を用いることもできる
。
第2図及び第3図ではMBSFETになっているけれど
も、本発明の発振器のトランジスタ本体10はバイポー
ラ・トランジスタをもつこともできる。この場合には該
トランジスタはエミッタ及びベース電極12及び13を
それぞれ本体トップの表面にもち、コレクタ電極11を
底面にもつこともできる。そのようなバイポーラ・トラ
ンジスタの本体は金属ベース21の金属被覆表面に搭載
され、コレクタ電極11と装置の端子21との間に線条
5を必要としないで直接接続を形成できるのである。
も、本発明の発振器のトランジスタ本体10はバイポー
ラ・トランジスタをもつこともできる。この場合には該
トランジスタはエミッタ及びベース電極12及び13を
それぞれ本体トップの表面にもち、コレクタ電極11を
底面にもつこともできる。そのようなバイポーラ・トラ
ンジスタの本体は金属ベース21の金属被覆表面に搭載
され、コレクタ電極11と装置の端子21との間に線条
5を必要としないで直接接続を形成できるのである。
ソース電極12とゲート電極14との間の直流径路には
(例えば線2と線4との間に)トランジスタに対し所望
のバイアス条件を設定するため抵抗を挿入することがで
きる。この場合には抵抗と並列に反カンプリング・コン
デンサを接続する。併しながらこのようなバイアス設定
は本発明の装置を複雑にし、出費を増嵩する。
(例えば線2と線4との間に)トランジスタに対し所望
のバイアス条件を設定するため抵抗を挿入することがで
きる。この場合には抵抗と並列に反カンプリング・コン
デンサを接続する。併しながらこのようなバイアス設定
は本発明の装置を複雑にし、出費を増嵩する。
この他に以上の開示から当業者にとって容易に到達しう
る種々の変形が、マイクロ波発振システム、半導体装置
及びそのコンポネントの設計、製造、使用等に関して可
能なことはいうまでもない。
る種々の変形が、マイクロ波発振システム、半導体装置
及びそのコンポネントの設計、製造、使用等に関して可
能なことはいうまでもない。
第1図は本発明によるマイクロ波発振装置の断面図であ
り、 第2図は第1図に示すような装置の回路図であり、 第3図は第1図に示すような装置をその上方から、該装
置の外被の内側を視た図である。なお、この図には断面
を示してないけれども、外被の金属環及び台座の上側表
面がハツチングしてあり、台座が接着剤で覆われている
部分は破線でハツチングがしであるので、第3図中の異
なる部分が一見よく分るようになっている。 1.2,3,4.5・・・接続線 10・・・トランジスタ本体 工1・・・第1主電極(ドレイン) 12・・・第2主電極(ソース) 13・・・制御電極(ゲート) 15・・・下部接着領域 16・・・15上の第1領域 17・・・15上の第2領域 20・・・装置の外被 21・・・外被のベース(第1端子) 22・・・外被のカバー(第2端子) 23・・・上部接着領域(金属環) 24・・・中間(接着)層 25・・・絶縁外周
り、 第2図は第1図に示すような装置の回路図であり、 第3図は第1図に示すような装置をその上方から、該装
置の外被の内側を視た図である。なお、この図には断面
を示してないけれども、外被の金属環及び台座の上側表
面がハツチングしてあり、台座が接着剤で覆われている
部分は破線でハツチングがしであるので、第3図中の異
なる部分が一見よく分るようになっている。 1.2,3,4.5・・・接続線 10・・・トランジスタ本体 工1・・・第1主電極(ドレイン) 12・・・第2主電極(ソース) 13・・・制御電極(ゲート) 15・・・下部接着領域 16・・・15上の第1領域 17・・・15上の第2領域 20・・・装置の外被 21・・・外被のベース(第1端子) 22・・・外被のカバー(第2端子) 23・・・上部接着領域(金属環) 24・・・中間(接着)層 25・・・絶縁外周
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1及び第2主電極と制御電極とをもつトランジス
タ本体と、 マイクロ波装置の外被であって、それに含まれて電気的
には絶縁されている外周の内部に、トランジスタ本体が
該外被のベース上に搭載されている外被と、 トランジスタ本体の電極と該装置の電気的端子との間の
電気的接続とを有して成り、 該装置の第1端子は外被のベースに設けられ、第2端子
は外周がその役割を果し、 第2主電極への接続線は少くとも第1及び第2の線条を
直列に有し、 制御電極への接続線は第3の線条を有し、 該第2及び第3の線条は制御電極と第2主電極との間の
フィードバック径路中にインダクタンスを形成して成る
マイクロ波発振装置において、 上記外被は、外周のトップに隣接して存在して電気的に
第2端子に接続している上部接着領域と、ベースに隣接
して存在して電気的に第1端子から絶縁されている下部
接着領域とを有することと、 第1の線条は下部接着領域に伸びており、 第2の線条は下部接着領域から上部接着領域に伸びてお
り、第3の線条は上部接着領域に伸びていることと、 第2及び第3の線条が共に第2端子に接続していること
により、第2主電極と第2端子間の接続線のインダクタ
ンスが制御電極と第2端子間の接続線のインダクタンス
よりも高くなっている誘導フィードバック径路を介して
、直流カップリングがもたらされていることとを特徴と
するマイクロ波発振装置。 2、下部接着領域はトランジスタ本体の傍にある別々の
第1領域及び第2領域を有することと、 第2主電極への接続線は、該電極から第1領域へ伸びる
第1の線条と、第2領域から上部接着領域へ伸びる第2
の線条と、及び第1領域から第2領域へ伸びる第4の線
条を有することとを特徴とする請求項1に記載のマイク
ロ波発振装置。 3、第4の線条は、ベースから上部接着領域までの高さ
の半分以上の高さに伸びていることを特徴とする請求項
2に記載のマイクロ波発振装置。 4、外周のトップに搭載されて第2及び第3線条が共に
接続されている第2端子を設けているカバーを、外被が
有していることを特徴とする請求項1、2または3のい
ずれか1つに記載のマイクロ波発振装置。 5、トランジスタ本体はドレイン及びソース主電極とゲ
ート制御電極とをもつショットキー・ゲート電界効果ト
ランジスタであることを特徴とする請求項1ないし4の
うちのいずれか1つに記載のマイクロ波発振装置。 6、トランジスタ本体は半絶縁素材の基板を有すること
と、 下部接着領域は、トランジスタ本体の基板とほぼ同一の
厚みをもつ半絶縁素材の基板上に金属被覆を有すること
とを特徴とする請求項5に記載のマイクロ波発振装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8814889A GB2220113B (en) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Microwave oscillator devices |
| GB8814889.5 | 1988-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244904A true JPH0244904A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=10639174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155922A Pending JPH0244904A (ja) | 1988-06-22 | 1989-06-20 | マイクロ波発振装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4947138A (ja) |
| EP (1) | EP0347993B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0244904A (ja) |
| DE (1) | DE68915862T2 (ja) |
| GB (1) | GB2220113B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4341221A1 (de) * | 1993-12-03 | 1995-06-08 | Thomson Brandt Gmbh | Anordnung zur Verringerung von Störungen bei Schwingkreisen in integrierten Schaltungen |
| DE10056943C1 (de) * | 2000-11-17 | 2002-04-11 | Infineon Technologies Ag | Oszillatorschaltung |
| JP3850325B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2006-11-29 | 株式会社東芝 | マイクロ波集積回路 |
| DE102006007380B4 (de) * | 2005-12-07 | 2017-12-14 | René Zimmer | Hochfrequenzgenerator, Hochfrequenzsender und deren Verwendung, insbesondere zur Erzeugung von UWB-Signalen |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6122656A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-31 | Nec Corp | 発振用トランジスタ素子 |
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-
1988
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-
1989
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- 1989-06-19 DE DE68915862T patent/DE68915862T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-19 EP EP89201593A patent/EP0347993B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-20 JP JP1155922A patent/JPH0244904A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8814889D0 (en) | 1988-07-27 |
| GB2220113B (en) | 1992-02-12 |
| US4947138A (en) | 1990-08-07 |
| DE68915862D1 (de) | 1994-07-14 |
| EP0347993B1 (en) | 1994-06-08 |
| EP0347993A2 (en) | 1989-12-27 |
| EP0347993A3 (en) | 1991-03-27 |
| GB2220113A (en) | 1989-12-28 |
| DE68915862T2 (de) | 1994-12-22 |
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