JPH0715256A - マイクロ波増幅器 - Google Patents

マイクロ波増幅器

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Publication number
JPH0715256A
JPH0715256A JP5158495A JP15849593A JPH0715256A JP H0715256 A JPH0715256 A JP H0715256A JP 5158495 A JP5158495 A JP 5158495A JP 15849593 A JP15849593 A JP 15849593A JP H0715256 A JPH0715256 A JP H0715256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
microwave
divided
cells
microwave amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP5158495A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Tsuji
聖一 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0715256A publication Critical patent/JPH0715256A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/541Dispositions of bond wires
    • H10W72/5445Dispositions of bond wires being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. parallel arrangements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50Bond wires
    • H10W72/551Materials of bond wires
    • H10W72/552Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

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  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広帯域なマイクロ波増幅器を得る。 【構成】 マイクロ波FET100を独立した複数のセ
ル100A,100B,100Cに分割し、かつ入力整
合回路、及び出力整合回路40,90をそれぞれ長さの
異なる分岐パターン50a〜50c、90a〜90cを
有するものとし、セル毎に整合を少しずつずらすこと
で、全体として広帯域な整合を取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波帯で用いら
れる増幅器に関し、特に内部整合型GaAsFETに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は従来の内部整合型GaAsFE
Tを示す平面図であり、また、図11はその等価回路図
である。図において、1は図示しない基板上に配置され
たGaAsFET、2及び7は、誘電率ε=10の誘電
体基板、3及び6は、誘電率ε=38の誘電体基板であ
り、基板4,5、及び8,9は、これら誘電体基板2,
3、及び6,7上に形成された入出力整合回路である。
また10は整合回路間、または整合回路とFETの各電
極との間を接続するためのボンディング用の金ワイヤで
ある。
【0003】次に動作について説明する。入力されたマ
イクロ波電力は、入力整合回路4,5を通り、ここでイ
ンピーダンス変換されてGaAsFET1に入力され
る。そしてGaAsFET1で増幅されたマイクロ波電
力は、出力整合回路8,9を通りインピーダンス変換さ
れて出力される。図10に示すように、入力整合回路
4,5、GaAsFET1のゲート,ドレイン電極、及
び出力整合回路8,9のそれぞれの間は、金ワイヤ10
で電気的に接続されており、また、GaAsFET1に
おいて、ゲート,ドレイン,ソース電極はそれぞれ複数
あるが、それぞれ1つに電気的に接続されている。
【0004】普通、50Ω線路を通ってきたマイクロ波
電力は、入力整合回路4,5のインピーダンス変換線路
Zi4,Zi3,Zi2,Zi1(図11参照)を通ってGaA
sFET1の入力インピーダンス近くのインピーダンス
に変換されてGaAsFET1に入力される。増幅され
たマイクロ波電力は入力側とは逆に、インピーダンス変
換線路Zo1,Zo2,Zo3,Zo4を通り、50Ω近くのイ
ンピーダンスに変換されて出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の内部整合型マイ
クロ波増幅器は以上のように構成されているので、所定
の帯域において増幅器の利得,出力電力,効率等が最適
となるように整合回路が設計されているため、広帯域に
わたって整合を取ることが困難であり、広帯域の内部整
合型マイクロ波増幅器を得ることが困難であるという問
題点があった。
【0006】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、広帯域にわたって整合を取るこ
とができるマイクロ波増幅器を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内部整合
型マイクロ波増幅器は、GaAsFETを複数の独立し
たセルに分割し、そのセル毎の整合を少しずつずらして
行うようにしたものである。
【0008】
【作用】この発明においては、GaAsFETが複数の
セルに分割され、それぞれが電気的に独立しているの
で、整合のずれによる不均一動作を生じることなく、各
セルに対して整合を取ることができ、全体として広帯域
にわたって整合を実現することができる。
【0009】
【実施例】実施例1.以下、この発明の第1の実施例に
よる内部整合型マイクロ波増幅器を図について説明す
る。図1において、図10と同一符号は同一または相当
部分を示し、100A,100B,100Cは分割され
たGaAsFET、40,50、及び80,90は、誘
電体基板2,3、及び6,7上に形成された入力整合回
路、及び出力整合回路を示す。図に示すように、入力整
合回路40,50はそれぞれ分岐パターン40a〜40
c,50a〜50cを有し、出力整合回路80,90は
それぞれ分岐パターン80a〜80c,90a〜90c
を有するものとなっている。またGaAsFET1は、
3つの独立したセル100A,100B,100Cに分
割されており、ゲート,ドレイン,ソース電極もそれぞ
れ分割されている。
【0010】次に作用について図2を参照しつつ説明す
る。50Ω線路を通ってきたマイクロ波電力は、入力整
合回路40,50の各経路lA,lB,lCのインピーダンス変
換線路Zi4,Zi3(Zi3' ,Zi3" ),Zi2,Zi1を通
り、FET100の入力インピーダンスに変換されてこ
れに入力される。該FET100で増幅されたマイクロ
波電力は、出力整合回路80,90の各経路lA' ,lB'
,lC' のインピーダンス変換線路Zo1,Zo2,Zo3
(Zo3' ,Zo3"),Zo4を通り、50Ωに変換されて
出力される。
【0011】この際、GaAsFET100は3つのセ
ル100A,100B,100Cに分割されており、イ
ンピーダンス変換線路も3つ(lA,lB,lC、lA' ,lB'
,lC' )に分配,結合されており、それぞれのセル1
00A,100B,100Cに対して整合を取った形と
なっている。この時、インピーダンス変換線路Zi3,Z
i3' ,Zi3" の電気長、及びインピーダンス変換経路Z
o3,Zo3' ,Zo3" の電気長はそれぞれ異なった長さに
設定されており、その結果、セル100A,100B,
100Cは整合される帯域がずれることとなる。
【0012】このように本実施例によれば、マイクロ波
FET100を3つのセル100A,100B,100
Cに分割する一方、入力及び出力側整合回路40,90
は、それぞれの長さが異なる分岐パターン40a〜40
c,90a〜90bを有するものとし、かつ分割された
各セル100A,100B,100Cに、それぞれ長さ
の異なるインピーダンス変換線路を接続するようにした
から、各セルにおける整合が少しずつずれて、増幅器全
体として見た場合、整合のとれる帯域が大きくなること
となる。
【0013】実施例2.次に本発明の第2の実施例によ
るマイクロ波増幅器を図について説明する。上記実施例
1では、整合回路を構成するインピーダンス変換線路の
電気長を異なるものとするために、分岐パターンの長さ
を変化させるようにしたが、本実施例2では、GaAs
FETの内部の構造を変更することにより、インピーダ
ンス変換線路の電気長を変化させるようにしたものであ
る。すなわち図3において、101はマイクロ波FE
T、11,12はそのボンディング用ゲート、及びドレ
インパッド、13a〜13cはゲート電極からの引き出
し線路である。セル101A,101B,101Cに対
するゲート電極引き出し線路13a〜13cの長さはそ
れぞれ異なるように設定されており、そのインダクタン
スLA ,LB ,LC (図4参照)も異なっている。
【0014】また図5は上記図3で示したGaAsFE
T101を組み込んだマイクロ波増幅器の平面図を示
し、図に示すように、入力及び出力側整合回路を構成す
る分岐パターン41a〜41c、91a〜91cの長さ
は、それぞれにおいて同一となるように設計されてい
る。また、図6はその等価回路図を示す。
【0015】次に動作について説明する。50Ω線路を
通ってきたマイクロ波電力は、入力整合回路41,50
のインピーダンス変換線路Zi4,Zi3,Zi2,Zi1を通
って、それぞれのセル101A,101B,101Cに
対して一様にインピーダンス変換される。そしてボンデ
ィング用金ワイヤ10を通ってFET101に入力され
たマイクロ波電力は、各セル101A,101B,10
1Cの引き出し線路13a,13b,13cの長さla,
lb,lcが異なるため、帯域がずれて増幅されるようにな
る。
【0016】このような本実施例2では、FET101
の各セル101A,101B,101Cのゲート電極か
らの引き出し線路13a,13b,13cの長さをそれ
ぞれ異なるものとすることにより、各セルにおける整合
が少しずつずれることとなり、増幅器全体として見た場
合、整合のとれる帯域を大きくすることができるもので
ある。
【0017】実施例3.次に本発明の第3の実施例によ
るマイクロ波増幅器を図について説明する。図7におい
て、14a,14b,14cは、セル100A,100
B,100Cと入力整合回路50とを接続する、それぞ
れ口径の異なる金ワイヤ、15a,15b,15cは、
セル100A,100B,100Cと出力整合回路80
とを接続する、それぞれ口径の異なる金ワイヤである。
【0018】このような本実施例3では、分割されたセ
ル100A,100B,100Cと、入力及び出力整合
回路50,80とを、各セル毎に口径の異なる金ワイヤ
14a,14b,14c及び15a,15b,15cを
用いて接続するようにしたから、各セル毎のインダクタ
ンスLA ,LB ,LC (図8参照)が異なるようにな
り、各セルにおける整合が少しずつずれて、増幅器全体
として見た場合、整合のとれる帯域を大きくすることが
できることとなる。
【0019】実施例4.次に本発明の第4の実施例によ
るマイクロ波増幅器を図について説明する。図におい
て、5a,8aはそれぞれFET100に対して斜めに
配置された入力及び出力整合回路である。16はこれら
整合回路5a,8aとセル100A,100B,100
Cとを接続する金ワイヤであり、各セル100A,10
0B,100C毎にその長さが異なっている。
【0020】このような本実施例4では、入力及び出力
整合回路5a,8aをFET100に対して斜めに形成
したから、各セル100A,100B,100C毎に長
さの異なる金ワイヤ16でもって整合回路5a,8aと
の接続が行われるようになり、その結果、各セル毎のイ
ンダクタンスが異なるようになり、各セルにおける整合
が少しずつずれて、増幅器全体として見た場合、整合の
とれる帯域を大きくすることができることとなる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るマイクロ
波増幅器によれば、FETを複数の独立したセルに分割
し、そのセル毎に整合をずらすように構成したので、増
幅器全体としての整合のとれる帯域が大きくなり、広帯
域の内部整合型マイクロ波FETを得ることができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例によるマイクロ波増幅
器を示す平面図。
【図2】上記マイクロ波増幅器の等価回路図。
【図3】この発明の第2の実施例によるマイクロ波増幅
器に用いられるFETの平面図。
【図4】上記FETの等価回路図。
【図5】上記第2の実施例のマイクロ波増幅器の平面
図。
【図6】上記マイクロ波増幅器の等価回路図。
【図7】この発明の第3の実施例によるマイクロ波増幅
器を示す平面図。
【図8】上記マイクロ波増幅器の等価回路図。
【図9】この発明の第4の実施例によるマイクロ波増幅
器を示す平面図。
【図10】従来のマイクロ波増幅器の平面図。
【図11】従来のマイクロ波増幅器の等価回路図。
【符号の説明】 1 GaAsFET 100 分割されたGaAsFET 100A〜100C セル 101 GaAsFET 2 誘電体基板(εr =10) 3 誘電体基板(εr =38) 4 入力整合回路 40 入力整合回路 40a〜40c 分岐パターン 41a〜41c 分岐パターン 5 入力整合回路 5a 入力整合回路 50 入力整合回路 50a〜50c 分岐パターン 6 誘電体基板(ε=10) 7 誘電体基板(ε=38) 8 出力整合回路 8a 出力整合回路 80 出力整合回路 80a〜80c 分岐パターン 9 出力整合回路 90 出力整合回路 90a〜90c 分岐パターン 91a〜91c 分岐パターン 10 金ワイヤ 11 ゲートパッド 12 ドレインパッド 13a〜13c ゲート電極引き出し線路 14a〜14c 口径の異なる金ワイヤ 15a〜15c 口径の異なる金ワイヤ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】実施例4.次に本発明の第4の実施例によ
るマイクロ波増幅器を図について説明する。図におい
て、5a,8aはそれぞれFET100に対して斜めに
配置された入力及び出力整合回路である。16はこれら
整合回路5a,8aとセル100A,100B,100
Cとを接続する金ワイヤであり、各セル100A,10
0B,100C毎にその長さが異なっている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 GaAsFET 100 分割されたGaAsFET 100A〜100C セル 101 GaAsFET 2 誘電体基板(εr =10) 3 誘電体基板(εr =38) 4 入力整合回路 40 入力整合回路 40a〜40c 分岐パターン 41a〜41c 分岐パターン 5 入力整合回路 5a 入力整合回路 50 入力整合回路 50a〜50c 分岐パターン 6 誘電体基板(ε=10) 7 誘電体基板(ε=38) 8 出力整合回路 8a 出力整合回路 80 出力整合回路 80a〜80c 分岐パターン 9 出力整合回路 90 出力整合回路 90a〜90c 分岐パターン 91a〜91c 分岐パターン 10 金ワイヤ 11 ゲートパッド 12 ドレインパッド 13a〜13c ゲート電極引き出し線路 14a〜14c 口径の異なる金ワイヤ 15a〜15c 口径の異なる金ワイヤ16 長さの異なる金ワイヤ
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波増幅用FETと、その入力及
    び出力側にそれぞれ設けられた整合回路とを備えたマイ
    クロ波増幅器において、 上記マイクロ波増幅用FETは、そのゲート,ドレイ
    ン,及びソース電極が複数の部分に分かれて複数の独立
    したセルに分割されており、 上記複数のゲート、及びドレインの引き出し電極線路の
    長さがそれぞれ異なっていることを特徴とするマイクロ
    波増幅器。
  2. 【請求項2】 マイクロ波増幅用FETと、その入力及
    び出力側にそれぞれ設けられた整合回路とを備えたマイ
    クロ波増幅器において、 上記マイクロ波増幅用FETは、そのゲート,ドレイ
    ン,及びソース電極が複数の部分に分かれて複数の独立
    したセルに分割されており、 上記入力側、及び出力側の整合回路は、上記セル毎にそ
    のパターンが分割されており、各セルに対する分配線
    路,及び結合線路のそれぞれの長さが相互に異なってい
    ることを特徴とするマイクロ波増幅器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のマイクロ波増幅器におい
    て、 上記整合回路のパターンの長さが、上記各セル毎に異な
    ることを特徴とするマイクロ波増幅器。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のマイクロ波増幅器におい
    て、 上記各セルの電極パッドと、該各セルの各整合回路パタ
    ーンとの間を結ぶ金ワイヤの口径が、相互に異なること
    を特徴とするマイクロ波増幅器。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のマイクロ波増幅器におい
    て、 上記分割されたセルからなるFETに隣接する各整合回
    路パターンを、前記FETに対して斜めに形成し、上記
    各セルの各整合回路パターンと上記各セルの電極パッド
    との間を、各セル毎にその長さの異なる金属ワイヤを用
    いて接続したことを特徴とするマイクロ波増幅器。
JP5158495A 1993-06-29 1993-06-29 マイクロ波増幅器 Pending JPH0715256A (ja)

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JP5158495A JPH0715256A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 マイクロ波増幅器

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JP5158495A JPH0715256A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 マイクロ波増幅器

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ID=15672991

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JP5158495A Pending JPH0715256A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 マイクロ波増幅器

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JP (1) JPH0715256A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288434A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Toshiba Corp 増幅器および無線通信回路
JP2008109227A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Mitsubishi Electric Corp 高周波電力増幅器
JP2015015496A (ja) * 2008-12-10 2015-01-22 株式会社東芝 高周波半導体装置

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