JPH0621705A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0621705A
JPH0621705A JP4200366A JP20036692A JPH0621705A JP H0621705 A JPH0621705 A JP H0621705A JP 4200366 A JP4200366 A JP 4200366A JP 20036692 A JP20036692 A JP 20036692A JP H0621705 A JPH0621705 A JP H0621705A
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JP
Japan
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matching circuit
chip
semiconductor device
impedance
fet
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Application number
JP4200366A
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English (en)
Inventor
Hideaki Katayama
秀昭 片山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリマッチング回路を持つ半導体装置を小型
化する。 【構成】 入力側及び出力側プリマッチング回路14,
17をL字型の構造とし、ゲートリード6及びドレイン
リード8の方向と、FETチップ1の長手方向が平行と
なるようにFETチップ1を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
入力または出力インピーダンスを整合するために、高周
波用半導体チップとともにマウント材上に配置されたイ
ンピーダンス整合回路(以下、プリマッチング回路とい
う)を備えた半導体装置の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の半導体装置の一例を示す平
面図であり、図4は図3のA−A線における断面図であ
る。これらの図において、1はFETチップであり、こ
こではチップ裏面がソース電極の構造のFETチップを
例として引用する。2は中央部に上記FETチップ1を
収納配置するための角穴2aを有するアルミナ基板であ
り、その厚みをHとする。また3は上記アルミナ基板2
裏面にロー材13を介して接続されたマウント材となる
接地導体である。
【0003】また上記アルミナ基板2の上に導体で形成
された長方形のマイクロストリップ線路は入力側プリマ
ッチング回路4を構成するものであり、その線路幅はW
in、また線路長はLinで、一端が上記FETチップ1の
ゲート電極とゲートワイヤ5で接続され、他端にはゲー
トリード6が設けられている。
【0004】一方、上記アルミナ基板2上の別の長方形
のマイクロストリップ線路は出力側プリマッチング回路
7を構成するものであり、その線路幅はWout 、また線
路長はLout で、一端は上記FETチップ1のドレイン
電極とドレインワイヤ8で接続され、他端にはドレイン
リード9が設けられている。図1に示すように、ゲート
リード6,ドレインリード9で結ばれる方向とFETチ
ップ1の長手方向とが垂直となるように基板2に開口部
2aが形成され、ここにFETチップ1が配置されてい
る。また、この半導体装置全体での横長をa、縦長をb
とする。
【0005】以上のような半導体装置は高周波電力増幅
器に用いられるものであり、ゲートリード6から入力さ
れた高周波信号は、FETチップ1で増幅されてドレイ
ンリード9から出力される。FETチップ1が高出力増
幅用の場合、そのインピーダンスは低く、数Ω以下の値
である。ところで、一般に高周波回路では、インピーダ
ンスが50Ωに統一されており、効率のよい増幅器とす
るには、FETチップ1のインピーダンスを50Ωに変
換すること、即ちマッチングをとることが必要となる。
そのため、FETチップ1には上述のようにマッチング
回路が接続されている。図3及び図4で示した半導体装
置では、広帯域の増幅が可能なように入力側プリマッチ
ング回路4、及び出力側プリマッチング回路7を備えて
いる。
【0006】以上のように、プリマッチング回路4,7
の線路長Lin,Lout は、増幅器の目的とする周波数に
対する実効波長λgの4分の1程度の長さで、低インピ
ーダンス線路となっている。これらのプリマッチング回
路4,7により数ΩであるFETチップ1のインピーダ
ンスは10〜30Ωに変換される。このようにすること
で装置外部にさらにマッチング回路(図示せず)を設け
て、FET1のインピーダンスを最終的に50Ωに変換
することは容易であるとともに、広帯域の増幅器を得る
ことができる。
【0007】いま、一例として周波数f=6GHz,ア
ルミナ基板厚H=0.15mm,入力側プリマッチング
回路4の線路幅Win=2mm,アルミナ基板2の比誘電
率をεr=10,周波数f=6GHzでのFETチップ
1の入力側(ゲート側)インピーダンスをZin=2Ω,
入力側プリマッチング回路4の線路長をLin=λg/4
(ここでは4.2mmとなる)とした場合、ゲートリー
ド7からみた入力インピーダンスZinはZin=32
(Ω)となり、プリマッチングがなされる。
【0008】ここで、出力側プリマッチング回路7の線
路長Lout を入力側プリマッチング回路4の線路長Lin
とほぼ等しいものとし、FETチップ1の大きさ等を考
慮してプリマッチング回路を持つ半導体装置の大きさを
概算すると、横長a=10.4(mm)、縦長b=60
(mm))となり、専有面積s=a×b=62.4(m
m2 )となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリマッチング
回路を有する半導体装置は以上のように構成されてお
り、インピーダンス整合を行うためのプリマッチング回
路自体のサイズが大きく、装置全体も大きくなってしま
うという問題点があった。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、プリマッチング回路を有する小
型な半導体装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、プリマッチング回路をL字型の導電層を用いて構
成したものである。
【0012】また、半導体チップを、該チップよりも規
模の小さな複数のチップを用いて構成し、各チップのイ
ンピーダンスを高めて上記導電層の線路幅を細くするよ
うにしたものである。
【0013】
【作用】この発明においては、プリマッチング回路の形
状をL字型としたから、装置全体を小型にすることがで
きる。
【0014】また、半導体チップを、該チップよりも規
模の小さな複数のチップを用いて構成し、各チップのイ
ンピーダンスを高めることで、上記プリマッチング回路
を構成する導電層の線路幅を細くすることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1はこの発明の第1の実施例による半導体
装置を示す平面図であり、アルミナ基板2には、ゲート
リード6,ドレインリード9で結ばれる方向とFETチ
ップ1の長手方向とが平行となるように開口部2bが形
成され、ここにFETチップ1が配置されている。ま
た、アルミナ基板2の対向するコーナ部にはL字型の入
力側プリマッチング回路14,出力側プリマッチング回
路17が設けられ、それぞれゲートワイヤ5,ドレイン
ワイヤ8を用いてFET1のゲート電極及びドレイン電
極と接続されている。
【0016】装置自体の動作については従来と同様であ
るためここでは省略して以下、作用効果について説明す
る。前記のように構成された半導体装置においては、L
字型のプリマッチング回路を用いることで、装置全体を
小型化することができる。従来例の一例としてあげた条
件で装置の大きさを計算すると、横長a=8(mm)、
縦長b=6(mm)で専有面積S=48(mm2 )とな
り、従来の62.4(mm2 )の大きさに対して25%
分の縮小が行われたことになる。
【0017】このように本実施例によれば、L字型のマ
イクロストリップ線路を用いて入力側及び出力側プリマ
ッチング回路14,17を構成し、基板2のコーナ部に
配置するとともに、ゲートリード6とドレインリード9
で結ばれる方向とFETチップ1の長手方向とが平行と
なるようにFETチップ1を配置するようにしたから、
プリマッチング回路14,17の特性を保持したまま基
板2の面積を小さくすることができ、装置を小型化する
ことができる。
【0018】実施例2.図2は本発明の第2の実施例に
よる半導体装置を示し、この実施例では同一基板上に分
割したFETチップを配置する場合を示す。図におい
て、2a,2bはそれぞれFETチップ1a,1bを配
置するためにアルミナ基板2に形成された開口部であ
る。また基板2の2つのコーナ部にかけて配置されたコ
字型のマイクロストリップ線路により入力側プリマッチ
ング回路10が構成され、また、上記基板2の2つの開
口部2a,2b間に、及び側辺部にかけて配置されたL
字型のマイクロストリップ線路により出力側プリマッチ
ング回路11が構成されている。そして上記入力側プリ
マッチング回路10とFETチップ1a,1bのゲート
電極とはゲートワイヤ5a,5bによって接続され、上
記電極側プリマッチング回路11とはドレインワイヤ8
a,8bによって接続されている。さらに上記入力側プ
リマッチング回路10には、上記2つのFET1a,1
bのゲート電極までの線路長Linが等しくなる位置にゲ
ートリード6が設けられており、また上記ドレインワイ
ヤ8a,8bが接続された出力側プリマッチング回路1
1の他端には所定の線路長LOUT が得られるようにドレ
インリード9が設けれている。なお、上記分割されたF
ETチップ1a,1bのトータルゲート幅は従来例に示
したFETチップ1のトータルゲート幅の1/2の長さ
である。
【0019】この実施例では、FETチップ1は2つの
チップ1a,1bに分割されて、そのトータルゲート幅
は従来より短いため、そのインピーダンスは高い。従っ
て上記プリマッチング回路10,11を構成するマイク
ロストリップ線路に、従来のものよりも線路幅Win,W
out が細く高インピーダンスなものを用いることが可能
であり、回路の小型化、即ち装置の小型化を図ることが
可能となる。
【0020】なお、上記第1及び第2の実施例では、基
板にアルミナを用いた場合について説明したが、チタン
酸バリウム等の高誘電率の基板を用いてもよく、誘電率
が高いため、より細い線路幅Win,Wout を有するマイ
クロストリップ線路でも同一のインピーダンス線路が得
られ、また実効波長も短くなるため、線路長Lin,Lou
t を短くすることが可能となり、装置をより小型化する
ことが可能となるのと同時に、高誘電率であるため伝送
効率も高くなる。
【0021】また、上記第1ないし第3の実施例におい
ては、プリマッチング回路にマイクロストリップ線路を
用いた場合について説明したが、3層の導電体を誘電体
層を介して積層した構造を有するトリプレート線路を用
いてもよく、このようにすることで実効誘電率が高ま
り、さらに線路長Lin,Lout 及び線路幅Win,Wout
を短くすることが可能となり、装置のさらなる小型化並
びに伝送効率の向上を図ることができる。
【0022】さらに、上記実施例では高周波用半導体チ
ップとしてFETを例にとって説明したが、バイポーラ
トランジスタ等、インピーダンス整合をとる必要のある
他の高周波用半導体チップを用いる場合にも同様の効果
を奏する。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体装
置によれば、プリマッチング回路をL字型に曲げた導電
層を用いて構成したから、プリマッチング回路を基板表
面積を有効に活用して配置することができ、装置を小型
化することができる効果がある。
【0024】また、高周波用半導体チップを、該チップ
よりも規模の小さな複数のチップを用いて構成し、各チ
ップのインピーダンスを高めることで、上記プリマッチ
ング回路を構成する導電層の線路幅を細くすることがで
き、装置をより小型化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例による半導体装置を示
す平面図である。
【図2】この発明の第2の実施例による半導体装置を示
す平面図である。
【図3】従来の半導体装置を示す平面図である。
【図4】上記半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1 FETチップ 1a 分割されたFETチップ 1b 分割されたFETチップ 2 アルミナ基板 2b 開口部 4 入力側プリマッチング回路 6 ゲートリード 7 出力側プリマッチング回路 9 ドレインリード 10 入力側プリマッチング回路 11 出力側プリマッチング回路 14 入力側プリマッチング回路 17 出力側プリマッチング回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接地導体上に配置された高周波用半導体
    チップと、上記接地導体上に絶縁基板を介して形成さ
    れ、上記高周波用半導体チップの入,出力インピーダン
    スを調整するインピーダンス整合回路とを備えた半導体
    装置において、 上記インピーダンス整合回路をL字型の導電層を用いて
    構成したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記高周波用半導体チップは、該チップよりも規模の小
    さな複数のチップを組み合わせて構成され、 上記各チップの入力,出力インピーダンスが、それぞれ
    入力側及び出力側に配置されたL字型の導電層により調
    整されることを特徴とする半導体装置。
JP4200366A 1992-07-03 1992-07-03 半導体装置 Pending JPH0621705A (ja)

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JP4200366A JPH0621705A (ja) 1992-07-03 1992-07-03 半導体装置

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JP4200366A Pending JPH0621705A (ja) 1992-07-03 1992-07-03 半導体装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2117070A4 (en) * 2007-01-31 2010-06-09 Mitsubishi Electric Corp MICROWAVE ARRANGEMENT, HIGH FREQUENCY ARRANGEMENT AND HIGH FREQUENCY DEVICE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2117070A4 (en) * 2007-01-31 2010-06-09 Mitsubishi Electric Corp MICROWAVE ARRANGEMENT, HIGH FREQUENCY ARRANGEMENT AND HIGH FREQUENCY DEVICE
US8085110B2 (en) 2007-01-31 2011-12-27 Mitsubishi Electric Corporation Microwave device, high-frequency device, and high-frequency equipment

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