JPH0793521B2

JPH0793521B2 - ダイオード・マウントおよびミキサ回路

Info

Publication number: JPH0793521B2
Application number: JP1028209A
Authority: JP
Inventors: 博阪
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1989-02-07
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH02206901A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、マイクロ波集積回路においてチップダイオー
ドを実装するダイオード・マウント及びミキサ回路に関
するものである。

従来の技術例えばミキサ回路を製造する場合、ショットキバリア・
ダイオードをミキサ・ダイオードとし、該ダイオードチ
ップをセラミック・パッケージ内に封止した後、該パッ
ケージ入りのダイオードをマイクロ波集積回路に実装し
てミキサ回路を構成する方法や、ダイオードチップを直
接にマイクロ波集積回路に実装した後、金線などのワイ
ヤで接続してミキサ回路を構成する方法が用いられてい
る。

マイクロ波帯以上でも使用できるセラミック・パッケー
ジは高価であり、また、パッケージに含まれる寄生素子
のために、マイクロ波帯以上ではパッケージ入りダイオ
ードの性能は著しく低下するなどの理由により、マイク
ロ波やミリ波ではダイオードチップを直接にマイクロ波
集積回路に実装する方法がよく用いられる。

第５図（ａ）にチップダイオードを用いた従来のダイオ
ード・マウントを示し、第５図（ｂ）にはチップダイオ
ードの構造を示し、第５図（ｃ）にはチップダイオード
に金線を圧着した状態を示す。誘電体基板１上には終端
開放のストリップ線路３が形成されており、開放端近く
のストリップ線路３上にはダイオード４がカソード電極
５を下にして固着されている。２は接地導体である。

ストリップ線路３の開放端近くには両端開放の1/4波長
ストリップ線路６が形成されており、1/4波長ストリッ
プ線路６の開放端Ａとダイオード４のアノード電極７は
一本の金線８で接続されている。９はダイオード４を保
護する絶縁膜である。信号入力端子10に入力された高周
波信号や局部発振信号は、ストリップ線路３を伝搬して
ダイオード４に印加される。1/4波長ストリップ線路６
は、高周波信号や局部発振信号の周波数でダイオード４
のアノード電極７を高周波的に短絡する機能を有してい
る。通常、アノード電極７の大きさは使用周波数がKuバ
ンドでは直径10μｍ程度で複数ヶ所に設けられており、
その内の一ヶ所のアノード電極に金線８が圧着される。
金線８は直径15μｍ程度のものが使用されている。

発明が解決しようとする課題ところが、上記構成のマイクロ波集積回路におけるチッ
プダイオードのダイオード・マウントにおいて、ダイオ
ード４のアノード電極７と1/4波長ストリップ線路６の
開放端Ａをボンダを用いて金線８で接続する場合、金線
８は開放端Ａおよびアノード電極７の両箇所で切断され
る。金線８の直径（15μｍ程度）に比べてアノード電極
７の直径（10μｍ程度）が小さいので、アノード電極７
に金線８を圧着すると金線８がつぶれるように変形し、
アノード電極７の直径を越えて大きく広がる。その結
果、ダイオード４のアノード電極７とカソード電極５の
間に生じるダイオード容量が増大し、ダイオード４の特
性を劣化させる要因となっていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、金線をダイ
オードのアノード電極へ圧着することによるダイオード
容量の増大を防止し、ダイオード特性を劣化させないダ
イオード・マウントを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、第１の終端開放ストリップ線路の開放端近傍
のストリップ線路上にチップダイオードの一方の電極を
固着させ、第２の終端開放ストリップ線路の開放端にＵ
字型の溝を設け、該Ｕ字型の溝にチップダイオードが固
着された第１の終端開放ストリップ線路の開放端が位置
するように配置させ、チップダイオードの他方の電極と
第２の終端開放ストリップ線路の開放端近傍のＵ字型ス
トリップ導体部の２カ所とを一本の金線で接続し、かつ
金線がほぼ一直線上に並ぶようにチップダイオードとＵ
字型ストリップ導体とを配置したものである。

作用本発明は上記した構成により、圧着による金線のつぶれ
を少なくしてダイオードのアノード電極と金線との圧着
面積を小さくし、ダイオード容量の増大を防止してダイ
オード特性の劣化を防止できる。

更に、ダイオードのアノード電極に圧着された金線は、
ダイオードのアノード電極から見れば、２本の金線がＵ
字型ストリップ導体に対して並列接続された状態となる
ため、アノード電極に圧着される金線による寄生インダ
クタンスが低下し、ダイオードの動作周波数を高周波化
できるとともに、1/4波長線路によるダイオードの高周
波的接地を広帯域化かつ高周波化できる。

実施例第１図（ａ）、（ｂ）は本発明のダイオード・マウント
の第１の実施例を示したもので、第１図（ｂ）はアノー
ド電極に金線が圧着された状態を示す。誘電体基板11上
には両端開放の1/4波長ストリップ線路21が形成されて
おり、一方の開放端近くのストリップ線路21上には、ダ
イオード14がカソード電極を下にして固着されている。
終端開放のストリップ線路22の開放端にはＵ字型の溝35
が設けられている。そして、両端開放の1/4波長ストリ
ップ線路21のダイオード14が固着された方の開放端が、
Ｕ字型の溝35にはまり込むように配置されている。Ｕ字
型の溝35を有する終端開放のストリップ線路22の開放端
Ａ、ダイオード14のアノード電極17、終端開放のストリ
ップ線路22の開放端Ｂは一本の金線18で接続されてい
る。開放端Ａ、アノード電極17、開放端Ｂの位置は、金
線18がほぼ一直線上に並ぶように設定されている。入力
端子20に入力された高周波信号や局部発振信号は、スト
リップ線路22を伝搬してダイオード14に印加される。12
は接地導体、19はダイオード14を保護する絶縁膜であ
る。

上記第１の実施例によるダイオード・マウントでは、金
線18は開放端Ａと開放端Ｂとで切断され、アノード電極
17では金線18は切断されずにアノード電極17に圧着され
るだけである。従って、金線18のアノード電極17への圧
着を比較的弱い力で行えるので金線18の変形が小さくて
済み、金線18の変形と面積的広がりによるダイオード容
量の増大を防止でき、ダイオード特性の劣化を防止でき
る。また、金線18による寄生インダクタンスを約1/2に
低減できるので、ダイオード14の動作周波数を高周波化
できる。更に、Ｕ字型の溝35を設けた構成とすることに
より、終端開放のストリップ線路22から端子Ａを経由し
て、ダイオード14のアノード電極17につながる経路Ａ
と、終端開放のストリップ線路22から端子Ｂを経由して
ダイオード14のアノード電極17につながる経路Ｂとによ
る２つの並列経路により、経路Ａ、Ｂの各伝送線路のイ
ンピーダンス（ストリップ線路22の特性インピーダンス
より相当に高インイーダンスになっている）は1/2に低
下するので、終端開放のストリップ線路22からダイオー
ド14のアノード電極17につながる経路で発生する伝送線
路のインピーダンスの変化による特性インピーダンスの
不整合を緩和できる。従って、ダイオード14の実装に伴
う入力線路部の高周波特性の劣化を防止できる。

第２図は本発明のダイオード・マウントの第２の実施例
を示したもので、第１図と同一箇所には同一番号を付し
て説明する。誘電体基板11上には終端開放のストリップ
線路13が形成されており、開放端近くのストリップ線路
13上にはダイオード14がカソード電極を下にして固着さ
れている。両端開放の1/4波長ストリップ線路23の一方
の開放端にはＵ字型の溝35が設けられている。そして、
終端開放のストリップ線路13のダイオード14が固着され
た側の開放端がＵ字型の溝35にはまり込むように配置さ
れている。Ｕ字型の溝35を有する両端開放の1/4波長ス
トリップ線路23の開放端Ａ、ダイオード14のアノード電
極17、両端開放の1/4波長ストリップ線路23の開放端Ｂ
は一本の金線18で接続されている。金線18がほぼ一直線
上に並ぶように開放端Ａ、アノード電極17、開放端Ｂの
位置は設定されている。入力端子20に入力された高周波
信号や局部発振信号は、ストリップ線路13を伝搬してダ
イオード14に印加される。

上記第２の実施例によるダイオード・マウントでは、金
線18は開放端Ａと開放端Ｂとで切断され、アノード電極
17では金線18は切断されずにアノード電極17に圧着され
るだけである。従って、金線18のアノード電極17への圧
着を比較的弱い力で行えるので金線18の変形が小さくて
済み、金線18の変形と面積的広がりによるダイオード容
量の増大を防止でき、ダイオード特性の劣化を防止でき
る。また、金線18による寄生インダクタンスを約1/2に
低減できるので、ダイオード14の動作周波数を高周波化
できる。更に、Ｕ字型の溝35を設けた構成とすることに
より、1/4波長ストリップ線路23から端子Ａを経由し
て、ダイオード14のアノード電極17につながる経路Ａ
と、1/4波長ストリップ線路23から端子Ｂとを経由して
ダイオード14のアノード電極17につながる経路Ｂとによ
る２つの並列経路により、経路Ａ、Ｂの各伝送線路のイ
ンピーダンス（1/4波長ストリップ線路23の特性インピ
ーダンスより相当に高インイーダンスになっている）は
1/2に低下するので、1/4波長ストリップ線路23からダイ
オード14のアノード電極17につながる経路で発生する伝
送線路のインピーダンスの変化による特性インピーダン
スの不整合を緩和できる。従って、1/4波長ストリップ
線路23による高周波的短絡特性の劣化を防止できる。ま
た、1/4波長ストリップ線路23はダイオード14の一端を
高周波的に短絡するためのものであり、1/4波長ストリ
ップ線路23の線路幅を特に狭く設定しなければならない
という制約はないので、1/4波長ストリップ線路23の線
路幅を比較的広く選択することが可能であり、高周波信
号や局部発振信号に対する高周波的短絡特性を広帯域化
するのに適した構成である。

第３図は本発明のダイオード・マウントの第３の実施例
を示したもので、第２図と同一箇所には同一番号を付し
て説明する。誘電体基板11上には終端開放のストリップ
線路13が形成されており、終端開放のストリップ線路13
の開放端近くのストリップ線路13上には、ダイオード14
がカソード電極を下にして固着されている。両端開放の
1/2波長ストリップ線路24の中心あるいは中心近くに
は、ストリップ導体に対して凹部25が設けられている。
終端開放のストリップ線路13のダイオード14が固着され
た側の開放端が、この凹部25内に位置するように配置さ
れている。凹部25近傍の1/2波長ストリップ線路24上の
位置Ａ′、ダイオード14のアノード電極17、凹部25近傍
の1/2波長ストリップ線路24上の位置Ｂ′は一本の金線1
8で接続されている。金線18がほぼ一直線上に並ぶよう
に、位置Ａ′、アノード電極17、位置Ｂ′は設定されて
いる。入力端子20に入力された高周波信号や局部発振信
号は、ストリップ線路13を伝搬してダイオード14に印加
される。1/2波長ストリップ線路24の一方の開放端B1か
ら位置Ｂ′までの線路長は高周波信号の1/4波長（λ₁/
4）に選ばれ、1/2波長ストリップ線路24の他方の開放端
A1から位置Ａまでの線路長は局部発振信号の1/4波長
（λ₂/4）に選ばれている。

上記第３の実施例によるダイオード・マウントでは、金
線18はアノード電極17の位置では切断されることがなく
アノード電極17に圧着されるだけであるので、ボンダに
よる金線18とアノード電極17との圧着は比較的弱い力で
行える。従って、金線18の変形が小さく、金線18の変形
と面積的広がりによるダイオード容量の増大を防止で
き、ダイオード特性の劣化を防止できる。また、ダイオ
ード14のアノード電極17を高周波的に接地できる周波数
を、1/2波長ストリップ線路24の長さと凹部25の位置に
よって自由に選ぶことができるため、高周波信号と局部
発振信号の周波数が大きく異なっていても、両信号で同
時にダイオード14のアノード電極17を高周波的に接地し
て、高周波信号と局部発振信号の両信号を効率よくダイ
オード14に印加することができる。

更に、凹部25を設けた両端開放の1/2波長ストリップ線
路24によりダイオード14を高周波的に短絡する構成をと
ることにより、位置Ａ′と位置Ｂ′の接続が金線18によ
り行なわれるとともにストリップ線路24を介しても接続
されるようになるので、位置Ａ′、Ｂ′を高周波的に短
絡する条件を満たす信号周波数の波長がλ１やλ２以外
にも存在（例えば、開放端A1による位置Ｂ′の短絡や開
放端B1による位置Ａ′の短絡などがある）するので、ダ
イオード14を高周波信号や局部発振信号に対して高周波
的に短絡させる特性が非常に広帯域化される。

第４図は本発明によるミキサ回路で、第３図のダイオー
ド・マウントをミキサ回路に応用したものであり、第３
図と同一箇所には同一番号を付して説明する。入力端子
20に入力された高周波信号や局部発振信号は終端開放の
ストリップ線路13を伝搬して、開放端近くのストリップ
線路13上にカソード電極を下にして固着されているミキ
サ・ダイオード14′に印加される。両端開放の1/4波長
ストリップ線路24では、1/2波長ストリップ線路24の中
心、あるいは中心近くにはストリップ導体に対して凹部
25が設けられている。そして、この凹部25内に、終端開
放のストリップ線路13の開放端近傍に固着されたミキサ
・ダイオード14′が位置するように配置されている。凹
部25近傍の1/2波長ストリップ線路24上の位置Ａ′、ミ
キサ・ダイオード14′のアノード電極17、凹部25近傍の
1/2波長ストリップ線路24上の位置Ｂ′は一本の金線18
で接続されている。金線18がほぼ一直線上に並ぶように
位置Ａ′、アノード電極17、位置Ｂ′は設定されてい
る。1/2波長ストリップ線路24の一方の開放端B1から位
置Ｂ′までの線路長は高周波信号の1/4波長（λ₁/4）に
選ばれ、1/2波長ストリップ線路24の他方の開放端A1か
ら位置Ａ′までの線路長は局部発振信号の1/4波長（λ₂
/4）に選ばれている。高周波信号と局部発振信号の差の
周波数成分である中間周波信号を取り出す低域通過フィ
ルタ26は、長さが高周波信号や局部発振信号の1/4波長
の終端開放スタブと直列インダクタンスとから構成さ
れ、ミキサ・ダイオード14′の近傍でストリップ線路13
に接続されている。高周波信号に対しては通過特性を示
すが、中間周波信号に対しては開放インピーダンスを示
す中間周波信号阻止回路27は、ミキサ・ダイオード14′
から中間周波信号の1/4波長よりも十分に短い位置でス
トリップ線路13に接続されている。

チップコンダンサ28は一方の電極が接地され、他方の電
極が金線29により1/2波長ストリップ線路24と接続さ
れ、中間周波信号に対してミキサ・ダイオード14′のア
ノード電極17を高周波的に接地している。電流制御端子
32はミキサ・ダイオード14′に流れるダイオード電流を
制御するための端子で、端子32に可変抵抗を接続すれば
ダイオード電流を制御できるし、端子32から正の電圧を
印加すれば強制的にミキサ・ダイオード14′にバイアス
電圧を加えてバイアス電流を流すことができる。30はミ
キサ・ダイオード14′のカソード電極を直流的に接地す
るインダクタ、31は中間周波信号を取り出す出力端子で
ある。

第４図の本発明によるミキサ回路では、第３図の実施例
による効果に加えて、中間周波信号に対して開放インピ
ーダンスを示す中間周波信号阻止回路27がミキサ・ダイ
オード14′と入力端子20の間で、ミキサ・ダイオード1
4′から中間周波信号の1/4波長より十分に短い位置に設
けられているため、出力端子31からミキサ・ダイオード
14′側をみた中間周波数帯域での出力整合状態が入力端
子20側に接続される回路の状態によって影響を受けるの
を排除することができる。

発明の効果以上のように、本発明によれば、以下の効果が発揮され
る。

（１）ダイオード電極に対して金線を圧着させる際に、
金線の変形が小さくて済むため、金線の広がりによるダ
イオード容量の増大を防止でき、ダイオードの高周波特
性の劣化が防止できる。

（２）ダイオードに直列に加わる金線による寄生インダ
クタンスを約1/2に低減できるので、ダイオードの動作
周波数を高周波化できる。

（３）ダイオードの一端を高周波的に接地する手段とし
て、1/2波長ストリップ線路の中心点近傍にダイオード
を位置させることにより、ダイオードをより効果的に高
周波的に接地することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例におけるダイオー
ド・マウントの構成図、第１図（ｂ）はチップダイオー
ドに金線を圧着した状態の圧着部分の拡大図、第２図は
本発明の第２の実施例におけるダイオード・マウントの
構成図、第３図は本発明の第３の実施例におけるダイオ
ード・マウントの構成図、第４図は本発明によるダイオ
ード・マウントを用いたミキサ回路の構成図、第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はマイクロ波集積回路における
従来のダイオード・マウントの構成図である。 11……誘電体基板、12……接地導体、13,22……終端開
放のストリップ線路、14……ダイオード、14′……ミキ
サ・ダイオード、17……アノード電極、18,29……金
線、19……絶縁膜、20……入力端子、21,23……1/4波長
ストリップ線路、24……1/2波長ストリップ線路、25…
…凹部、26……低域通過フィルタ、27……中間周波信号
阻止回路、28……チップコンデンサ、30……インダク
タ、31……出力端子、32……電流制御端子、35……Ｕ字
型の溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ストリップ線路あるいはマイクロストリッ
プ線路を基本構成とするマイクロ波集積回路において、
第１の終端開放ストリップ線路の開放端近傍のストリッ
プ線路上にチップダイオードの一方の電極を固着させ、
第２の終端開放ストリップ線路の開放端にＵ字型の溝を
設け、該Ｕ字型の溝に前記チップダイオードが固着され
た前記第１の終端開放ストリップ線路の開放端が位置す
るように配置させ、前記チップダイオードの他方の電極
と前記第２の終端開放ストリップ線路の開放端近傍のＵ
字型ストリップ導体部の２カ所とを一本のワイヤで接続
し、かつ前記ワイヤがほぼ一直線上に並ぶように前記チ
ップダイオードと前記Ｕ字型ストリップ導体部とを配置
したことを特徴とするダイオード・マウント。
【請求項２】第１の終端開放ストリップ線路を両端開放
の1/4波長ストリップ線路で構成したことを特徴とする
請求項１記載のダイオード・マウント。
【請求項３】第２の終端開放ストリップ線路を両端開放
の1/4波長ストリップ線路で構成したことを特徴とする
請求項１記載のダイオード・マウント。
【請求項４】ストリップ線路あるいはマイクロストリッ
プ線路を基本構成とするマイクロ波集積回路において、
終端開放ストリップ線路の開放端近傍のストリップ線路
上にチップダイオードの一方の電極を固着させ、両端開
放の1/2波長ストリップ線路の短絡端近傍で該両端開放
の1/2波長ストリップ線路のストリップ導体の側面に凹
部の溝を設け、該凹部の溝に前記チップダイオードが固
着された前記終端開放ストリップ線路の開放端が位置す
るように配置させ、前記チップダイオードの他方の電極
と前記凹部の溝が設けられた前記両端開放の1/2波長ス
トリップ線路の前記ストリップ導体の２カ所とを一本の
ワイヤで接続し、かつ前記ワイヤがほぼ一直線上に並ぶ
ように前記チップダイオードと前記凹部の溝が設けられ
た前記ストリップ導体とを配置したことを特徴とするダ
イオード・マウント。
【請求項５】ストリップ線路あるいはマイクロストリッ
プ線路を基本構成とするマイクロ波集積回路において、
終端開放ストリップ線路の開放端近傍のストリップ線路
上にミキサ・ダイオードの一方の電極を固着させ、両端
開放の1/2波長ストリップ線路の短絡端近傍で該両端開
放の1/2波長ストリップ線路のストリップ導体の側面に
凹部の溝を設け、該凹部の溝に前記ミキサ・ダイオード
が固着された前記終端開放ストリップ線路の開放端が位
置するように配置させ、前記ミキサ・ダイオードの他方
の電極と前記凹部の溝が設けられた前記両端開放の1/2
波長ストリップ線路の前記ストリップ導体の２カ所とを
一本のワイヤで接続し、かつ前記ワイヤがほぼ一直線上
に並ぶように前記ミキサ・ダイオードと前記凹部の溝が
設けられた前記ストリップ導体とを配置するとともに、
前記終端開放ストリップ線路を介して前記ミキサ・ダイ
オードに高周波信号と局部発振信号を印加し、前記ミキ
サ・ダイオードの他方の電極を、前記両端開放の1/2波
長ストリップ線路により、高周波信号と局部発振信号に
対して高周波的に接地し、高周波信号と局部発振信号の
差の周波数成分である中間周波信号を取り出す低域通過
フィルタを前記ミキサ・ダイオードの近傍で前記終端開
放ストリップ線路に並列に接続し、前記終端開放ストリ
ップ線路上に中間周波信号に対しては開放インピーダン
スを示す中間信号阻止回路を設け、中間周波信号に対し
て短絡インピーダンスを示すコンデンサにより前記両端
開放の1/2波長ストリップ線路を短絡端近傍で高周波的
に接地するようにしたことを特徴とするミキサ回路。