JPH104325A - 高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレーム - Google Patents
高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレームInfo
- Publication number
- JPH104325A JPH104325A JP8155124A JP15512496A JPH104325A JP H104325 A JPH104325 A JP H104325A JP 8155124 A JP8155124 A JP 8155124A JP 15512496 A JP15512496 A JP 15512496A JP H104325 A JPH104325 A JP H104325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impedance matching
- input
- impedance
- semiconductor device
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で汎用性の高い高周波増幅器を提供す
る。 【解決手段】 プリント基板からなる母基板219の上
に、能動素子201を内蔵する能動半導体装置251
と、各々複数の受動素子を内蔵する入力インピーダンス
整合装置252及び出力インピーダンス整合装置253
とを搭載する。各インピーダンス整合装置252,25
3と能動半導体装置251との間の距離に応じて、各イ
ンピーダンス整合回路252,253中の各受動素子に
よりインピーダンスを整合させる。母基板219の上に
は、伝送線路220をプリントによって形成する。各装
置251,252,253は樹脂封止型パッケージ内に
収納され、半田実装により母基板219上に搭載され
る。これにより、各装置251,252,253を個別
に取り付け,取り外しできる構造となり、安価で周波数
やシステムの相違に対して汎用性の高い高周波増幅器を
提供できる。
る。 【解決手段】 プリント基板からなる母基板219の上
に、能動素子201を内蔵する能動半導体装置251
と、各々複数の受動素子を内蔵する入力インピーダンス
整合装置252及び出力インピーダンス整合装置253
とを搭載する。各インピーダンス整合装置252,25
3と能動半導体装置251との間の距離に応じて、各イ
ンピーダンス整合回路252,253中の各受動素子に
よりインピーダンスを整合させる。母基板219の上に
は、伝送線路220をプリントによって形成する。各装
置251,252,253は樹脂封止型パッケージ内に
収納され、半田実装により母基板219上に搭載され
る。これにより、各装置251,252,253を個別
に取り付け,取り外しできる構造となり、安価で周波数
やシステムの相違に対して汎用性の高い高周波増幅器を
提供できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信等に用
いられる高周波増幅器と、この高周波増幅器に関連する
装置や、高周波増幅器を形成するためのリードフレーム
の構造に関するものである。
いられる高周波増幅器と、この高周波増幅器に関連する
装置や、高周波増幅器を形成するためのリードフレーム
の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、世界各地域で様々な移動体通信シ
ステムが実用化されており、この移動通信システム内に
は高周波信号を増幅するための能動素子を内蔵する高周
波増幅器が搭載されている。この高周波増幅器には各々
のシステムに対応した周波数特性、出力電力特性、効率
特性、歪特性等が求められており、このような諸特性を
実現するために、従来より、高周波増幅回路の各回路要
素を組み込んで高周波増幅器として機能させるようにし
たデバイスの構造について多くの工夫がなされている。
例えば、能動素子と受動素子により構成された整合回路
を同一半導体チップ上に一体形成したMMICや、能動
半導体装置とチップコンデンサ,チップインダクタ,チ
ップ抵抗などのチップ部品及びプリント基板により構成
された整合回路を一つのパッケージに封止したモジュー
ル、あるいは能動半導体装置と高周波整合装置とを一つ
のパッケージに封止したマルチチップモジュール(MC
M)などがある。
ステムが実用化されており、この移動通信システム内に
は高周波信号を増幅するための能動素子を内蔵する高周
波増幅器が搭載されている。この高周波増幅器には各々
のシステムに対応した周波数特性、出力電力特性、効率
特性、歪特性等が求められており、このような諸特性を
実現するために、従来より、高周波増幅回路の各回路要
素を組み込んで高周波増幅器として機能させるようにし
たデバイスの構造について多くの工夫がなされている。
例えば、能動素子と受動素子により構成された整合回路
を同一半導体チップ上に一体形成したMMICや、能動
半導体装置とチップコンデンサ,チップインダクタ,チ
ップ抵抗などのチップ部品及びプリント基板により構成
された整合回路を一つのパッケージに封止したモジュー
ル、あるいは能動半導体装置と高周波整合装置とを一つ
のパッケージに封止したマルチチップモジュール(MC
M)などがある。
【0003】以下、図面を参照しながら、高周波増幅回
路の各回路要素を組み込んだ上記従来のMMIC、モジ
ュール、MCMについて説明する。
路の各回路要素を組み込んだ上記従来のMMIC、モジ
ュール、MCMについて説明する。
【0004】まず、高周波増幅回路中の回路要素につい
て説明する。図15は、高周波増幅回路の基本的な構成
を示すブロック図である。同図において、101はFE
Tなどの能動素子、102は入力インピーダンス整合回
路(以下、単に入力整合回路という)、103は出力イ
ンピーダンス整合回路(以下、単に出力整合回路とい
う)を示す。能動素子は、主としてGaAs基板上に形
成されるMESFETなどで構成され、各整合回路は、
回路要素として、抵抗,インダクタ,キャパシタ等の受
動素子を備えている。そして、受動素子は、基板上に直
接形成されるものと、チップとして基板上に搭載される
ものとがある。一般的に、高周波増幅回路においては、
能動素子101の良好な特性を得るために、各整合回路
102,103によってその使用周波数で最適電源イン
ピーダンス及び負荷インピーダンスを実現することが行
われており、能動素子101が同一であっても使用周波
数、歪などの求められる特性が異なると、各整合回路1
02,103の構成も異なるものとなっていた。
て説明する。図15は、高周波増幅回路の基本的な構成
を示すブロック図である。同図において、101はFE
Tなどの能動素子、102は入力インピーダンス整合回
路(以下、単に入力整合回路という)、103は出力イ
ンピーダンス整合回路(以下、単に出力整合回路とい
う)を示す。能動素子は、主としてGaAs基板上に形
成されるMESFETなどで構成され、各整合回路は、
回路要素として、抵抗,インダクタ,キャパシタ等の受
動素子を備えている。そして、受動素子は、基板上に直
接形成されるものと、チップとして基板上に搭載される
ものとがある。一般的に、高周波増幅回路においては、
能動素子101の良好な特性を得るために、各整合回路
102,103によってその使用周波数で最適電源イン
ピーダンス及び負荷インピーダンスを実現することが行
われており、能動素子101が同一であっても使用周波
数、歪などの求められる特性が異なると、各整合回路1
02,103の構成も異なるものとなっていた。
【0005】図16は、上記回路要素を組み込んだ高周
波増幅器として機能する従来のMMICの構造を概略的
に示す平面図である。同図に示すように、MMIC内に
おいて、能動素子2001と、入力整合回路2002
と、出力整合回路2003との全て若しくは大部分が共
通のGaAs半導体チップ2004上に配設されてお
り、これがダイパッド2005にダイスボンディングさ
れている。外部との電気的接続はリード2006とボン
ディングワイヤー2007とにより行われている。そし
て、各部材200,2002,…の全体が樹脂2008
によってモールドされパッケージ内に封止されている
(例えば プレスジャーナル 月刊Semicondu
ctor World 1994.11 pp.62−
68)。
波増幅器として機能する従来のMMICの構造を概略的
に示す平面図である。同図に示すように、MMIC内に
おいて、能動素子2001と、入力整合回路2002
と、出力整合回路2003との全て若しくは大部分が共
通のGaAs半導体チップ2004上に配設されてお
り、これがダイパッド2005にダイスボンディングさ
れている。外部との電気的接続はリード2006とボン
ディングワイヤー2007とにより行われている。そし
て、各部材200,2002,…の全体が樹脂2008
によってモールドされパッケージ内に封止されている
(例えば プレスジャーナル 月刊Semicondu
ctor World 1994.11 pp.62−
68)。
【0006】図17は、上記回路要素を組み込んだ高周
波増幅器として機能する従来のモジュールの構造を概略
的に示す平面図である。同図に示すように、GaAs半
導体チップ2102上には能動素子2101が形成され
ており、GaAs半導体チップ2102はリード(図示
せず)と共に樹脂2104により封止されている。そし
て、プリント基板2105に、GaAs半導体チップ2
102が半田実装されているとともに、入力整合回路2
106及び出力整合回路2107が配設されている。入
力整合回路2106及び出力整合回路2107の全て若
しくは大部分は、プリント基板2105上に半田実装さ
れた複数のチップ部品(図示せず)とプリント基板21
05上にプリントされた伝送線路(図示せず)とにより
実現されている。外部との電気的接続は、プリント基板
2105に半田実装されたリード2108によって行わ
れている。そして、このプリント基板2105の上に金
属製のキャップ(図示せず)をかぶせることによりパッ
ケージが構成される(例えばIEEE MTT−s I
nt. Microwave Sympo. Dige
st 1992 pp.1517−1520)。
波増幅器として機能する従来のモジュールの構造を概略
的に示す平面図である。同図に示すように、GaAs半
導体チップ2102上には能動素子2101が形成され
ており、GaAs半導体チップ2102はリード(図示
せず)と共に樹脂2104により封止されている。そし
て、プリント基板2105に、GaAs半導体チップ2
102が半田実装されているとともに、入力整合回路2
106及び出力整合回路2107が配設されている。入
力整合回路2106及び出力整合回路2107の全て若
しくは大部分は、プリント基板2105上に半田実装さ
れた複数のチップ部品(図示せず)とプリント基板21
05上にプリントされた伝送線路(図示せず)とにより
実現されている。外部との電気的接続は、プリント基板
2105に半田実装されたリード2108によって行わ
れている。そして、このプリント基板2105の上に金
属製のキャップ(図示せず)をかぶせることによりパッ
ケージが構成される(例えばIEEE MTT−s I
nt. Microwave Sympo. Dige
st 1992 pp.1517−1520)。
【0007】図18は、上記回路要素を組み込んだ高周
波増幅器として機能する従来のMCMの構造を概略的に
示す平面図である。同図に示すように、能動素子220
1はGaAs半導体チップ2202上に形成されてい
る。そして、セラミック基板2203上に、能動素子2
201がダイスボンドされているとともに、入力整合回
路2206及び出力整合回路2205が設けられてい
る。入力整合回路2204、出力整合回路2205の全
て若しくは大部分は、それぞれ、GaAs半導体チップ
2206、2207上に一体形成され、能動素子220
1が形成されたGaAs半導体チップ2202と同様
に、セラミック基板2203にダイスボンドされてい
る。各々の半導体チップ2201,2206,2207
間の電気的接続はボンディングワイヤー2208により
行われ、外部との電気的接続はリード2209とボンデ
ィングワイヤー2210により行われる。このセラミッ
ク基板2203上に金属製キャップ(図示せず)をかぶ
せることによりパッケージが完成する(例えばNati
onal Technical Report Vo
l.39 No.6 December 1993 p
p.722−728)。
波増幅器として機能する従来のMCMの構造を概略的に
示す平面図である。同図に示すように、能動素子220
1はGaAs半導体チップ2202上に形成されてい
る。そして、セラミック基板2203上に、能動素子2
201がダイスボンドされているとともに、入力整合回
路2206及び出力整合回路2205が設けられてい
る。入力整合回路2204、出力整合回路2205の全
て若しくは大部分は、それぞれ、GaAs半導体チップ
2206、2207上に一体形成され、能動素子220
1が形成されたGaAs半導体チップ2202と同様
に、セラミック基板2203にダイスボンドされてい
る。各々の半導体チップ2201,2206,2207
間の電気的接続はボンディングワイヤー2208により
行われ、外部との電気的接続はリード2209とボンデ
ィングワイヤー2210により行われる。このセラミッ
ク基板2203上に金属製キャップ(図示せず)をかぶ
せることによりパッケージが完成する(例えばNati
onal Technical Report Vo
l.39 No.6 December 1993 p
p.722−728)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、各回路
要素を搭載して高周波増幅器として機能させるためのデ
バイスの構造として、上記従来のようなデバイスの構造
については、それぞれ以下のような問題があった。
要素を搭載して高周波増幅器として機能させるためのデ
バイスの構造として、上記従来のようなデバイスの構造
については、それぞれ以下のような問題があった。
【0009】MMICでは、量産化が比較的容易で使用
上の便利であるという利点を有するものの、製造コスト
が高いという問題がある。すなわち、一般的にFET等
の能動素子の歩留まりは受動素子の歩留まりよりも低い
ので、MMIC全体の歩留まりは能動素子の歩留まりに
左右される。しかるに、能動素子よりも受動素子の方が
大面積を必要とするために、本来良品である大面積の受
動素子が小面積の能動素子の不良のために無駄になるこ
とで、MMIC全体としての製造コストが大きくなるの
である。また、場合によっては、MMIC内にFETと
一体形成するために実現できない受動素子が生じてい
た。
上の便利であるという利点を有するものの、製造コスト
が高いという問題がある。すなわち、一般的にFET等
の能動素子の歩留まりは受動素子の歩留まりよりも低い
ので、MMIC全体の歩留まりは能動素子の歩留まりに
左右される。しかるに、能動素子よりも受動素子の方が
大面積を必要とするために、本来良品である大面積の受
動素子が小面積の能動素子の不良のために無駄になるこ
とで、MMIC全体としての製造コストが大きくなるの
である。また、場合によっては、MMIC内にFETと
一体形成するために実現できない受動素子が生じてい
た。
【0010】モジュールやMCMでは、高い性能を発揮
し得るものの、最終的に実装される通信機のプリント基
板(以下母基板と記す)以外に中間的なプリント基板2
105,セラミック基板2203等の基板や、金属製キ
ャップが必要となるので、モジュールやMCMの部品コ
ストが高くなるとともに組立コストも高くなるので、全
体としてのコストがどうしても高くなる。
し得るものの、最終的に実装される通信機のプリント基
板(以下母基板と記す)以外に中間的なプリント基板2
105,セラミック基板2203等の基板や、金属製キ
ャップが必要となるので、モジュールやMCMの部品コ
ストが高くなるとともに組立コストも高くなるので、全
体としてのコストがどうしても高くなる。
【0011】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、高周波増幅器に関するデバイスにお
いて、高周波増幅器を構成する要素の1つである能動素
子の不良によって高周波増幅器の他の要素が無駄になる
のを防止することで製造コストの低減を図りつつ、さら
に、異なる周波数及び異なるシステムに容易に対応でき
る高周波増幅器や高周波増幅器に関するデバイスの提供
を図ることにある。
あり、その目的は、高周波増幅器に関するデバイスにお
いて、高周波増幅器を構成する要素の1つである能動素
子の不良によって高周波増幅器の他の要素が無駄になる
のを防止することで製造コストの低減を図りつつ、さら
に、異なる周波数及び異なるシステムに容易に対応でき
る高周波増幅器や高周波増幅器に関するデバイスの提供
を図ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、請求項1〜10に記載される高周波増
幅器に関する手段と、請求項11〜16に記載される能
動半導体装置に関する手段と、請求項17〜22に記載
されるインピーダンス整合装置に関する手段と、請求項
23及び24に記載されるリードフレームに関する手段
と、請求項24〜28に記載される高周波通信機に関す
る手段とを講じている。
に、本発明では、請求項1〜10に記載される高周波増
幅器に関する手段と、請求項11〜16に記載される能
動半導体装置に関する手段と、請求項17〜22に記載
されるインピーダンス整合装置に関する手段と、請求項
23及び24に記載されるリードフレームに関する手段
と、請求項24〜28に記載される高周波通信機に関す
る手段とを講じている。
【0013】請求項1に係る高周波増幅器は、第1の基
板上に形成された少なくとも1つの能動素子を有する能
動半導体装置と、第2の基板上に形成された複数の受動
素子により構成され、上記能動半導体装置の入力信号及
び出力信号のうち少なくとも一方のインピーダンスを整
合するためのインピーダンス整合装置と、上記能動半導
体装置及び上記インピーダンス整合装置を共通に搭載す
るためのプリント基板とを備え、上記プリント基板に
は、上記能動半導体装置と上記インピーダンス整合装置
とが高周波信号のインピーダンスを整合するために必要
な距離を隔てて実装するための取付部と、該各取付部の
間で高周波信号を伝送するための複数の伝送線路とが設
けられている。
板上に形成された少なくとも1つの能動素子を有する能
動半導体装置と、第2の基板上に形成された複数の受動
素子により構成され、上記能動半導体装置の入力信号及
び出力信号のうち少なくとも一方のインピーダンスを整
合するためのインピーダンス整合装置と、上記能動半導
体装置及び上記インピーダンス整合装置を共通に搭載す
るためのプリント基板とを備え、上記プリント基板に
は、上記能動半導体装置と上記インピーダンス整合装置
とが高周波信号のインピーダンスを整合するために必要
な距離を隔てて実装するための取付部と、該各取付部の
間で高周波信号を伝送するための複数の伝送線路とが設
けられている。
【0014】この構成により、プリント基板上で、能動
素子を含む能動半導体装置と受動素子のみインピーダン
ス整合装置とが互いに分離して取り付けたり取り外した
りすることが可能な構成となっているので、能動半導体
装置とプリント基板を共通に使用しながら、使用周波数
やシステムの種類に応じてインピーダンス整合装置を適
宜選択することが可能になる。また、能動半導体装置が
不良の場合にはインピーダンス整合装置を犠牲にするこ
となく能動半導体装置のみを取り替えることもできる。
したがって、組み立て工程の簡略化と相俟って、安価で
汎用性のある高周波増幅器が構成されることになる。
素子を含む能動半導体装置と受動素子のみインピーダン
ス整合装置とが互いに分離して取り付けたり取り外した
りすることが可能な構成となっているので、能動半導体
装置とプリント基板を共通に使用しながら、使用周波数
やシステムの種類に応じてインピーダンス整合装置を適
宜選択することが可能になる。また、能動半導体装置が
不良の場合にはインピーダンス整合装置を犠牲にするこ
となく能動半導体装置のみを取り替えることもできる。
したがって、組み立て工程の簡略化と相俟って、安価で
汎用性のある高周波増幅器が構成されることになる。
【0015】請求項2に係る高周波増幅器は、請求項1
において、上記インピーダンス整合装置は、上記能動半
導体装置への入力信号のインピーダンスを整合するため
の入力インピーダンス整合装置と、上記能動半導体装置
からの出力信号のインピーダンスを整合するための出力
インピーダンス整合装置とを含むように構成したもので
ある。
において、上記インピーダンス整合装置は、上記能動半
導体装置への入力信号のインピーダンスを整合するため
の入力インピーダンス整合装置と、上記能動半導体装置
からの出力信号のインピーダンスを整合するための出力
インピーダンス整合装置とを含むように構成したもので
ある。
【0016】請求項3に係る高周波増幅器は、請求項2
において、上記入力インピーダンス整合装置と上記出力
インピーダンス整合装置とを、共通の第2の基板上に形
成したものである。
において、上記入力インピーダンス整合装置と上記出力
インピーダンス整合装置とを、共通の第2の基板上に形
成したものである。
【0017】請求項2又は3の構成により、構造が簡略
化されるとともに、組み立てがさらに容易になる。
化されるとともに、組み立てがさらに容易になる。
【0018】請求項4に係る高周波増幅器は、請求項1
において、上記能動半導体装置を前段側の能動素子と能
動半導体装置とを有するように構成し、上記インピーダ
ンス整合装置を、上記前段側の能動素子への入力信号の
インピーダンスを整合するための入力インピーダンス整
合装置と、上記前段側の能動素子から後段側の能動素子
への信号のインピーダンスを整合するための段間インピ
ーダンス整合装置と、上記後段側の能動素子からの出力
信号のインピーダンスを整合するための出力インピーダ
ンス整合装置とを有するように構成したものである。
において、上記能動半導体装置を前段側の能動素子と能
動半導体装置とを有するように構成し、上記インピーダ
ンス整合装置を、上記前段側の能動素子への入力信号の
インピーダンスを整合するための入力インピーダンス整
合装置と、上記前段側の能動素子から後段側の能動素子
への信号のインピーダンスを整合するための段間インピ
ーダンス整合装置と、上記後段側の能動素子からの出力
信号のインピーダンスを整合するための出力インピーダ
ンス整合装置とを有するように構成したものである。
【0019】この構成により、前段側能動素子と後段側
能動素子とが設けられていることで高周波増幅器の性能
が向上する。
能動素子とが設けられていることで高周波増幅器の性能
が向上する。
【0020】請求項5に係る高周波増幅器は、請求項4
において、上記入力インピーダンス整合装置と上記出力
インピーダンス整合装置とを、共通の第2の基板上に形
成したものである。
において、上記入力インピーダンス整合装置と上記出力
インピーダンス整合装置とを、共通の第2の基板上に形
成したものである。
【0021】請求項6に係る高周波増幅器は、請求項4
又は5において、上記前段側の能動素子と後段側の能動
素子とを、共通の第1の基板上に搭載したものである。
又は5において、上記前段側の能動素子と後段側の能動
素子とを、共通の第1の基板上に搭載したものである。
【0022】請求項5又は6の構成により、構造が簡略
化される。
化される。
【0023】請求項7に係る高周波増幅器は、請求項3
又は5において、上記能動半導体装置を、上記第1の基
板を搭載するためのダイパッドと、上記能動素子への信
号の入出力を行なうための入出力用リードとを有し、か
つ方形パッケージ内に収納されているように構成し、上
記入出力用リードを上記方形パッケージの1つの辺のみ
に設けたものである。
又は5において、上記能動半導体装置を、上記第1の基
板を搭載するためのダイパッドと、上記能動素子への信
号の入出力を行なうための入出力用リードとを有し、か
つ方形パッケージ内に収納されているように構成し、上
記入出力用リードを上記方形パッケージの1つの辺のみ
に設けたものである。
【0024】この構成により、能動半導体装置の入出力
用リードと一体化されたインピーダンス整合装置の各受
動素子とを対峙させることが容易となり、プリント基板
上の伝送線路を短くすることができる。
用リードと一体化されたインピーダンス整合装置の各受
動素子とを対峙させることが容易となり、プリント基板
上の伝送線路を短くすることができる。
【0025】請求項8に係る高周波増幅器は、請求項
1,2,3,4,5又は6において、上記インピーダン
ス整合装置を、上記第2の基板を搭載するためのダイパ
ッドと、インピーダンス整合装置内の各受動素子への信
号の入出力を行なうための入出力用リードとを有し1つ
のパッケージ内に収納されたものとし、上記パッケージ
内に、上記能動半導体装置の能動素子のドレインとドレ
インバイアス供給用電源との間に介設され、上記インピ
ーダンス整合装置内の各受動素子を通過することなく上
記パッケージ内を貫通する貫通リードを設ける構成とし
たものである。
1,2,3,4,5又は6において、上記インピーダン
ス整合装置を、上記第2の基板を搭載するためのダイパ
ッドと、インピーダンス整合装置内の各受動素子への信
号の入出力を行なうための入出力用リードとを有し1つ
のパッケージ内に収納されたものとし、上記パッケージ
内に、上記能動半導体装置の能動素子のドレインとドレ
インバイアス供給用電源との間に介設され、上記インピ
ーダンス整合装置内の各受動素子を通過することなく上
記パッケージ内を貫通する貫通リードを設ける構成とし
たものである。
【0026】請求項9に係る高周波増幅器は、請求項8
において、上記貫通リードを、上記インピーダンス整合
装置内のキャパシタとして機能する受動素子を介して接
地させたものである。
において、上記貫通リードを、上記インピーダンス整合
装置内のキャパシタとして機能する受動素子を介して接
地させたものである。
【0027】請求項8又は9の構成により、ドレインバ
イアス供給用電源からDC信号であるドレインバイアス
がインピーダンス整合装置内の受動素子を通過すること
なく印加されるので、ドレインバイアスの電圧降下が小
さくなる。また、貫通リードが高周波信号に対して伝送
線路として機能するので、能動素子の負荷インピーダン
スの整合をとるのが容易になる。
イアス供給用電源からDC信号であるドレインバイアス
がインピーダンス整合装置内の受動素子を通過すること
なく印加されるので、ドレインバイアスの電圧降下が小
さくなる。また、貫通リードが高周波信号に対して伝送
線路として機能するので、能動素子の負荷インピーダン
スの整合をとるのが容易になる。
【0028】請求項10に係る高周波増幅器は、請求項
1において、上記プリント基板上で上記複数の伝送線路
を互いに交差させないように構成したものである。
1において、上記プリント基板上で上記複数の伝送線路
を互いに交差させないように構成したものである。
【0029】この構成により、通常プリントによって形
成される伝送線路のインピーダンス等の特性のばらつき
が小さくなる。
成される伝送線路のインピーダンス等の特性のばらつき
が小さくなる。
【0030】請求項11に係る能動半導体装置は、プリ
ント基板上にインピーダンス整合装置と共に搭載されて
高周波増幅器を構成するための能動半導体装置であっ
て、半導体基板と、半導体基板上に形成された能動素子
と、上記半導体基板を搭載するためのダイパッドと、上
記能動素子への信号の入出力を行なうための入出力用リ
ードとを備え、上記各部材が共通のパッケージ内に収納
され、かつ上記プリント基板上に半田実装することが可
能に構成されているとともに、上記入出力用リードは上
記方形パッケージの1つの辺に配設されている。
ント基板上にインピーダンス整合装置と共に搭載されて
高周波増幅器を構成するための能動半導体装置であっ
て、半導体基板と、半導体基板上に形成された能動素子
と、上記半導体基板を搭載するためのダイパッドと、上
記能動素子への信号の入出力を行なうための入出力用リ
ードとを備え、上記各部材が共通のパッケージ内に収納
され、かつ上記プリント基板上に半田実装することが可
能に構成されているとともに、上記入出力用リードは上
記方形パッケージの1つの辺に配設されている。
【0031】この構成により、高周波増幅器を構成する
際に入出力用リードをインピーダンス整合装置の各受動
素子に対峙させてプリント基板上に取り付けることが可
能となり、高周波増幅器をインピーダンス整合装置とは
独立して取り付け,取り外しの容易な能動半導体装置が
構成される。
際に入出力用リードをインピーダンス整合装置の各受動
素子に対峙させてプリント基板上に取り付けることが可
能となり、高周波増幅器をインピーダンス整合装置とは
独立して取り付け,取り外しの容易な能動半導体装置が
構成される。
【0032】請求項12に係る能動半導体装置は、請求
項11において、上記方形パッケージの各辺のうち上記
入出力リードが配設された辺以外の辺に、ダイパッドと
接地とを接続するための接地用リードを設ける構成とし
たものである。
項11において、上記方形パッケージの各辺のうち上記
入出力リードが配設された辺以外の辺に、ダイパッドと
接地とを接続するための接地用リードを設ける構成とし
たものである。
【0033】請求項13に係る能動半導体装置は、請求
項12において、上記接地用リードを、上記方形パッケ
ージの各辺のうち上記入出力用リードが配設された辺以
外のすべての辺に配設したものである。
項12において、上記接地用リードを、上記方形パッケ
ージの各辺のうち上記入出力用リードが配設された辺以
外のすべての辺に配設したものである。
【0034】請求項14に係る能動半導体装置は、請求
項12又は13において、上記能動素子のソースに接続
される電極を、上記ダイパッドにボンディングワイヤを
介して接続する構成としたものである。
項12又は13において、上記能動素子のソースに接続
される電極を、上記ダイパッドにボンディングワイヤを
介して接続する構成としたものである。
【0035】請求項12,13又は14の構成により、
多くの接地リードによってソースが接地されるので、高
周波特性に影響を与えるソースインダクタンスを低減で
きるとともに、熱放散特性が向上する。
多くの接地リードによってソースが接地されるので、高
周波特性に影響を与えるソースインダクタンスを低減で
きるとともに、熱放散特性が向上する。
【0036】請求項15に記載されるように、請求項1
1において、上記パッケージを樹脂により封止する構成
とすることが好ましい。
1において、上記パッケージを樹脂により封止する構成
とすることが好ましい。
【0037】請求項16に係る能動半導体装置は、請求
項11において、上記能動半導体装置の入出力用リード
のうちいずれかの2以上の入出力用リードを、上記能動
素子上の共通の電極にボンディングワイヤで接続する構
成としたものである。
項11において、上記能動半導体装置の入出力用リード
のうちいずれかの2以上の入出力用リードを、上記能動
素子上の共通の電極にボンディングワイヤで接続する構
成としたものである。
【0038】この構成により、ある電極に対してDC信
号とRF信号とを入力させるためのリードを分離するこ
とが可能となり、DC信号とRF信号との干渉を可及的
に低減することが可能となる。
号とRF信号とを入力させるためのリードを分離するこ
とが可能となり、DC信号とRF信号との干渉を可及的
に低減することが可能となる。
【0039】請求項17に係るインピーダンス整合装置
は、1つのプリント基板上に、能動半導体装置と共に搭
載されて高周波増幅器を構成するためのインピーダンス
整合装置であって、基板と、上記基板上に形成され上記
プリント基板上で上記能動半導体装置への入力信号及び
出力信号のうち少なくともいずれか一方のインピーダン
スを整合させるように構成された複数の受動素子と、上
記基板が搭載されるダイパッドと、上記複数の受動素子
のうち少なくとも1つの受動素子への信号の入出力を行
なうための複数のリードとを備え、上記各部材が共通の
パッケージ内に収納され、かつ上記プリント基板上に半
田実装することが可能に構成されている。
は、1つのプリント基板上に、能動半導体装置と共に搭
載されて高周波増幅器を構成するためのインピーダンス
整合装置であって、基板と、上記基板上に形成され上記
プリント基板上で上記能動半導体装置への入力信号及び
出力信号のうち少なくともいずれか一方のインピーダン
スを整合させるように構成された複数の受動素子と、上
記基板が搭載されるダイパッドと、上記複数の受動素子
のうち少なくとも1つの受動素子への信号の入出力を行
なうための複数のリードとを備え、上記各部材が共通の
パッケージ内に収納され、かつ上記プリント基板上に半
田実装することが可能に構成されている。
【0040】この構成により、高周波増幅器の異なる周
波数,異なるシステムに対して互換性のあるインピーダ
ンス整合装置が得られる。
波数,異なるシステムに対して互換性のあるインピーダ
ンス整合装置が得られる。
【0041】請求項18に係るインピーダンス整合装置
は、請求項17において、上記パッケージを方形パッケ
ージとし、上記複数の入出力用リードのうち能動半導体
装置との間で信号の入出力を行なうためのすべてのリー
ドを上記方形パッケージの1つの辺に配設したものであ
る。
は、請求項17において、上記パッケージを方形パッケ
ージとし、上記複数の入出力用リードのうち能動半導体
装置との間で信号の入出力を行なうためのすべてのリー
ドを上記方形パッケージの1つの辺に配設したものであ
る。
【0042】請求項19に記載されるように、請求項1
7において、上記パッケージを樹脂により封止する構成
とすることが好ましい。
7において、上記パッケージを樹脂により封止する構成
とすることが好ましい。
【0043】請求項20に係るインピーダンス整合装置
は、請求項17において、上記インピーダンス整合装置
を、上記能動半導体装置への入力信号のインピーダンス
を整合させるための入力インピーダンス整合装置と、上
記能動半導体装置からの出力信号を調整させるための出
力インピーダンス整合装置とを一体化して構成したもの
である。
は、請求項17において、上記インピーダンス整合装置
を、上記能動半導体装置への入力信号のインピーダンス
を整合させるための入力インピーダンス整合装置と、上
記能動半導体装置からの出力信号を調整させるための出
力インピーダンス整合装置とを一体化して構成したもの
である。
【0044】この構成により、インピーダンス整合装置
を形成するための第2の基板の面積が全体として低減で
き、製造コストの低減が可能となる。
を形成するための第2の基板の面積が全体として低減で
き、製造コストの低減が可能となる。
【0045】請求項21に係るインピーダンス整合装置
は、請求項17において、上記能動半導体装置の能動素
子のドレインとドレインバイアス供給用電源との間に介
設され、上記各受動素子を通過することなく上記パッケ
ージ内を貫通する貫通リードをさらに備えている。
は、請求項17において、上記能動半導体装置の能動素
子のドレインとドレインバイアス供給用電源との間に介
設され、上記各受動素子を通過することなく上記パッケ
ージ内を貫通する貫通リードをさらに備えている。
【0046】請求項22に係るインピーダンス整合装置
は、請求項21において、上記貫通リードを、上記イン
ピーダンス整合装置内のキャパシタとして機能する受動
素子を介して接地する構成としたものである。
は、請求項21において、上記貫通リードを、上記イン
ピーダンス整合装置内のキャパシタとして機能する受動
素子を介して接地する構成としたものである。
【0047】請求項21又は22の構成により、請求項
8又は9と同じ作用が得られる。
8又は9と同じ作用が得られる。
【0048】請求項23に係るリードフレームは、能動
素子と共に方形パッケージに樹脂封止されるリードフレ
ームであって、上記能動素子が形成された半導体チップ
を搭載するためのダイパッドと、上記パッケージによっ
て封止される方形の樹脂封止領域内において上記ダイパ
ッドと切り離され、上記樹脂封止領域の1つの辺におい
て樹脂封止領域の内方から外方に突出するように形成さ
れた入出力用リードと、上記リードフレームの樹脂で封
止される方形の領域内において上記ダイパッドに接続さ
れ、上記入出力リードが配設される上記樹脂封止領域の
1つの辺以外の辺のうち少なくとも1つの辺において樹
脂封止領域の内方から外方に突出するように形成された
接地用リードとを備えている。
素子と共に方形パッケージに樹脂封止されるリードフレ
ームであって、上記能動素子が形成された半導体チップ
を搭載するためのダイパッドと、上記パッケージによっ
て封止される方形の樹脂封止領域内において上記ダイパ
ッドと切り離され、上記樹脂封止領域の1つの辺におい
て樹脂封止領域の内方から外方に突出するように形成さ
れた入出力用リードと、上記リードフレームの樹脂で封
止される方形の領域内において上記ダイパッドに接続さ
れ、上記入出力リードが配設される上記樹脂封止領域の
1つの辺以外の辺のうち少なくとも1つの辺において樹
脂封止領域の内方から外方に突出するように形成された
接地用リードとを備えている。
【0049】請求項24に係るリードフレームは、請求
項23において、上記接地用リードを、上記方形の樹脂
封止領域の各辺のうち上記入出力用リードが配設される
辺以外の3つの辺に配設したものである。
項23において、上記接地用リードを、上記方形の樹脂
封止領域の各辺のうち上記入出力用リードが配設される
辺以外の3つの辺に配設したものである。
【0050】請求項23又は24の構成により、接地機
能及び熱放散機能の高い高周波増幅器を構成するための
リードフレームが構成されることになる。
能及び熱放散機能の高い高周波増幅器を構成するための
リードフレームが構成されることになる。
【0051】請求項25に係る高周波通信機は、音声等
の信号を高周波信号に変換するための変調器と、上記変
調器からの出力信号を周波数変換するための周波数変換
器と、上記周波数変換器から出力される高周波信号を増
幅するための高周波増幅器と、上記高周波増幅器からの
出力信号を外部に送信するためのアンテナとを少なくと
も備えた高周波通信機において、上記高周波増幅器は、
第1の基板上に形成された少なくとも1つの能動素子を
有する能動半導体装置と、第2の基板上に形成された複
数の受動素子により構成され、上記能動半導体装置の入
力信号及び出力信号のうち少なくとも一方のインピーダ
ンスを整合するためのインピーダンス整合装置とを備え
るとともに、上記能動半導体装置と、上記インピーダン
ス整合装置と、上記高周波通信機内の上記高周波増幅器
以外の装置中の要素とが、共通のプリント基板上に高周
波信号のインピーダンスを整合するために必要な距離を
隔てて半田実装されている。
の信号を高周波信号に変換するための変調器と、上記変
調器からの出力信号を周波数変換するための周波数変換
器と、上記周波数変換器から出力される高周波信号を増
幅するための高周波増幅器と、上記高周波増幅器からの
出力信号を外部に送信するためのアンテナとを少なくと
も備えた高周波通信機において、上記高周波増幅器は、
第1の基板上に形成された少なくとも1つの能動素子を
有する能動半導体装置と、第2の基板上に形成された複
数の受動素子により構成され、上記能動半導体装置の入
力信号及び出力信号のうち少なくとも一方のインピーダ
ンスを整合するためのインピーダンス整合装置とを備え
るとともに、上記能動半導体装置と、上記インピーダン
ス整合装置と、上記高周波通信機内の上記高周波増幅器
以外の装置中の要素とが、共通のプリント基板上に高周
波信号のインピーダンスを整合するために必要な距離を
隔てて半田実装されている。
【0052】請求項26に係る高周波通信機は、請求項
25において、上記インピーダンス整合装置として、上
記能動半導体装置への入力信号のインピーダンスを整合
するための入力インピーダンス整合装置と、上記能動半
導体装置からの出力信号のインピーダンスを整合するた
めの出力インピーダンス整合装置とを設け、両者を共通
の第2の基板上に形成したものである。
25において、上記インピーダンス整合装置として、上
記能動半導体装置への入力信号のインピーダンスを整合
するための入力インピーダンス整合装置と、上記能動半
導体装置からの出力信号のインピーダンスを整合するた
めの出力インピーダンス整合装置とを設け、両者を共通
の第2の基板上に形成したものである。
【0053】請求項27に係る高周波通信機は、請求項
25において、上記能動半導体装置は、共通の第1の基
板上に形成された前段側能動素子と後段側能動素子とを
有し、上記インピーダンス整合装置は、上記前段側能動
素子への入力信号のインピーダンスを整合するための入
力インピーダンス整合装置と、上記前段側能動素子から
上記後段側能動素子への信号のインピーダンスを整合す
るための段間インピーダンス整合装置と、上記後段側能
動素子からの出力信号のインピーダンスを整合するため
の出力インピーダンス整合装置とを含み、かつ各インピ
ーダンス整合装置を共通の第2の基板上に形成したもの
である。
25において、上記能動半導体装置は、共通の第1の基
板上に形成された前段側能動素子と後段側能動素子とを
有し、上記インピーダンス整合装置は、上記前段側能動
素子への入力信号のインピーダンスを整合するための入
力インピーダンス整合装置と、上記前段側能動素子から
上記後段側能動素子への信号のインピーダンスを整合す
るための段間インピーダンス整合装置と、上記後段側能
動素子からの出力信号のインピーダンスを整合するため
の出力インピーダンス整合装置とを含み、かつ各インピ
ーダンス整合装置を共通の第2の基板上に形成したもの
である。
【0054】請求項28に係る高周波通信機は、請求項
25,26又は27において、上記インピーダンス整合
装置を上記能動半導体装置の能動素子のドレインとドレ
インバイアス供給用電源との間に介設し、上記インピー
ダンス整合装置の各受動素子を通過することなく上記パ
ッケージ内を貫通する貫通リードをさらに設けたもので
ある。
25,26又は27において、上記インピーダンス整合
装置を上記能動半導体装置の能動素子のドレインとドレ
インバイアス供給用電源との間に介設し、上記インピー
ダンス整合装置の各受動素子を通過することなく上記パ
ッケージ内を貫通する貫通リードをさらに設けたもので
ある。
【0055】請求項25,26,27,28の構成によ
り、共通のプリント基板上に高周波増幅器と他の要素と
を配置しながら、それぞれ請求項1,3,4,7と同じ
作用を高周波通信機内で奏することができる。
り、共通のプリント基板上に高周波増幅器と他の要素と
を配置しながら、それぞれ請求項1,3,4,7と同じ
作用を高周波通信機内で奏することができる。
【0056】
【発明の実施の形態】以下、本発明の基本的な実施形態
について、図面を参照しながら説明する。
について、図面を参照しながら説明する。
【0057】まず、以下に説明する各実施形態に共通の
事項について説明する。
事項について説明する。
【0058】図1は、本実施形態に係る移動体通信シス
テムの一部の構成を模式的に示す図である。同図におい
て、ANTは例えば1.9GHz帯の電波信号を送受信
するためのアンテナを示し、TRX−BPFは信号中の
雑音成分を除去するためのバンドパスフィルタを示し、
ANT−SWは信号の送信・受信を切換えるためのアン
テナ用スイッチを示す。つまり、アンテナ用スイッチが
図中上方に切換わると、送信部TXがアンテナに接続さ
れ、アンテナ用スイッチが図中下方に切換わると、受信
部RXがアンテナに接続される。
テムの一部の構成を模式的に示す図である。同図におい
て、ANTは例えば1.9GHz帯の電波信号を送受信
するためのアンテナを示し、TRX−BPFは信号中の
雑音成分を除去するためのバンドパスフィルタを示し、
ANT−SWは信号の送信・受信を切換えるためのアン
テナ用スイッチを示す。つまり、アンテナ用スイッチが
図中上方に切換わると、送信部TXがアンテナに接続さ
れ、アンテナ用スイッチが図中下方に切換わると、受信
部RXがアンテナに接続される。
【0059】音声等の信号を外部に送信する際には、上
記送信部において、音声等の信号はIN−MODで示さ
れる入力側変調器により高周波信号(RF信号)に変換
され、UP−MIXで示されるミキサにおいて、1st
−Localで示される局部発信信号発生器からの局部
発振信号(LO信号)によって周波数変換を受ける。さ
らに、TX−BPFで示される2つのバンドパスフィル
タとALCで示される低雑音前置増幅器を経たRF信号
は、PAで示される高周波増幅器を経た後、ISLで示
される遮断器によって直流成分を除去されてから、アン
テナ用スイッチに送られる。
記送信部において、音声等の信号はIN−MODで示さ
れる入力側変調器により高周波信号(RF信号)に変換
され、UP−MIXで示されるミキサにおいて、1st
−Localで示される局部発信信号発生器からの局部
発振信号(LO信号)によって周波数変換を受ける。さ
らに、TX−BPFで示される2つのバンドパスフィル
タとALCで示される低雑音前置増幅器を経たRF信号
は、PAで示される高周波増幅器を経た後、ISLで示
される遮断器によって直流成分を除去されてから、アン
テナ用スイッチに送られる。
【0060】一方、外部からの信号を受ける際には、受
信部において、アンテナ用スイッチから送られてきた信
号が、RX−BPFで示されるバンドパスフィルタを経
た後、DOWN−MIXで示されるミキサにおいてLO
信号による周波数変換を受けた後、OUT−MODで示
される出力側変調器によって音声信号等に変換される。
信部において、アンテナ用スイッチから送られてきた信
号が、RX−BPFで示されるバンドパスフィルタを経
た後、DOWN−MIXで示されるミキサにおいてLO
信号による周波数変換を受けた後、OUT−MODで示
される出力側変調器によって音声信号等に変換される。
【0061】ここで、PAで示される上記高周波増幅器
は、上述の図15に示すような各回路要素を備えてい
る。すなわち、入力端子104から入力される信号のイ
ンピーダンスを整合させるための入力インピーダンス整
合回路102(以下、単に入力整合回路という)と、M
ESFET等で構成されRF信号を増幅するための能動
素子101と、能動素子101からの出力信号を整合さ
せるための出力インピーダンス整合回路103(以下、
単に出力整合回路という)と、外部に信号を出力するた
めの出力端子105とを回路要素として備えている。
は、上述の図15に示すような各回路要素を備えてい
る。すなわち、入力端子104から入力される信号のイ
ンピーダンスを整合させるための入力インピーダンス整
合回路102(以下、単に入力整合回路という)と、M
ESFET等で構成されRF信号を増幅するための能動
素子101と、能動素子101からの出力信号を整合さ
せるための出力インピーダンス整合回路103(以下、
単に出力整合回路という)と、外部に信号を出力するた
めの出力端子105とを回路要素として備えている。
【0062】このような基本的な構成を前提として、以
下、各実施形態に係る高周波増幅器の構成について説明
する。
下、各実施形態に係る高周波増幅器の構成について説明
する。
【0063】(第1の実施形態)図2は、第1の実施形
態に係る高周波増幅器の構成を示す平面図である。同図
に示すように、能動素子201、入力整合回路202及
び出力整合回路203はそれぞれGaAs半導体チップ
204,205,206内に形成されており、上記3個
のGaAs半導体チップ204,205,206は、そ
れぞれダイパッド207,208,209にダイスボン
ドされている。そして、各GaAs半導体チップ20
4,205,206は、それぞれボンディングワイヤ2
13,214,215によってリード210,211,
212に接続されている。さらに、上記各GaAs半導
体チップ204,205,206と、ボンディングワイ
ヤ213,214,215と、各リード210,21
1,212とは、それぞれ樹脂216,217,218
によって封止され、それぞれ能動半導体装置251、入
力インピーダンス整合装置252(以下、単に入力整合
装置という)及び出力インピーダンス整合装置253
(以下、単に出力インピーダンス整合装置という)が構
成されている。これらの各装置251,252,253
は、母基板219上に直接半田実装されている。また、
母基板219上には、適切に設計されプリントされた伝
送線路220が設けられており、上記各装置251,2
52,253の各リード210,211,212はこの
伝送線路220に接続されている。すなわち、入力端子
から入った信号が、各伝送線路,リード及びボンディン
グワイヤを介して、入力整合回路202−能動素子20
1−出力整合回路203を順次通過した後、出力端子か
ら出力されるように構成されている。
態に係る高周波増幅器の構成を示す平面図である。同図
に示すように、能動素子201、入力整合回路202及
び出力整合回路203はそれぞれGaAs半導体チップ
204,205,206内に形成されており、上記3個
のGaAs半導体チップ204,205,206は、そ
れぞれダイパッド207,208,209にダイスボン
ドされている。そして、各GaAs半導体チップ20
4,205,206は、それぞれボンディングワイヤ2
13,214,215によってリード210,211,
212に接続されている。さらに、上記各GaAs半導
体チップ204,205,206と、ボンディングワイ
ヤ213,214,215と、各リード210,21
1,212とは、それぞれ樹脂216,217,218
によって封止され、それぞれ能動半導体装置251、入
力インピーダンス整合装置252(以下、単に入力整合
装置という)及び出力インピーダンス整合装置253
(以下、単に出力インピーダンス整合装置という)が構
成されている。これらの各装置251,252,253
は、母基板219上に直接半田実装されている。また、
母基板219上には、適切に設計されプリントされた伝
送線路220が設けられており、上記各装置251,2
52,253の各リード210,211,212はこの
伝送線路220に接続されている。すなわち、入力端子
から入った信号が、各伝送線路,リード及びボンディン
グワイヤを介して、入力整合回路202−能動素子20
1−出力整合回路203を順次通過した後、出力端子か
ら出力されるように構成されている。
【0064】なお、本実施形態及び以下の各実施形態に
おいて、チップやリードがパッケージ封止されたもの全
体を装置として記述し、回路素子が集積されたもはチッ
プとして記述している。
おいて、チップやリードがパッケージ封止されたもの全
体を装置として記述し、回路素子が集積されたもはチッ
プとして記述している。
【0065】本実施形態のような構成とすることによ
り、伝送線路220及びリード210、211、212
及びボンディングワイヤ213、214、215によっ
て生じるインピーダンスの変化を加味しながら適切に設
計された入力整合チップ205及び出力整合チップ20
6を用いることにより、能動素子201の良好な特性を
実現することができる。
り、伝送線路220及びリード210、211、212
及びボンディングワイヤ213、214、215によっ
て生じるインピーダンスの変化を加味しながら適切に設
計された入力整合チップ205及び出力整合チップ20
6を用いることにより、能動素子201の良好な特性を
実現することができる。
【0066】また、このような高周波増幅器を、周波数
等の条件が相異なる複数種類のシステム間で共通に使用
する際には、それらのシステムの特性を実現するように
適切に設計された入力整合装置及び出力整合装置に変更
することにより、能動半導体装置を変更することなく対
応することが可能となる。
等の条件が相異なる複数種類のシステム間で共通に使用
する際には、それらのシステムの特性を実現するように
適切に設計された入力整合装置及び出力整合装置に変更
することにより、能動半導体装置を変更することなく対
応することが可能となる。
【0067】また、能動半導体装置はインピーダンス整
合回路内の全てあるいは大部分の回路要素を含まないた
めそのチップサイズが小さくなり、かつ、他のシステム
にも共通に使用できるため量産効果が得られるので、低
価格化が可能となる。一方、チップサイズの大きいイン
ピーダンス整合装置は歩留まりの高い受動素子のみで構
成されており、かつ、インピーダンス整合装置は能動半
導体装置とは別の樹脂封止体として形成されているため
に、能動半導体装置の不良による影響を受けることはな
い。すなわち、受動素子の高い歩留まりをそのまま生か
せることができ、高周波増幅器全体の低価格化が可能と
なる。
合回路内の全てあるいは大部分の回路要素を含まないた
めそのチップサイズが小さくなり、かつ、他のシステム
にも共通に使用できるため量産効果が得られるので、低
価格化が可能となる。一方、チップサイズの大きいイン
ピーダンス整合装置は歩留まりの高い受動素子のみで構
成されており、かつ、インピーダンス整合装置は能動半
導体装置とは別の樹脂封止体として形成されているため
に、能動半導体装置の不良による影響を受けることはな
い。すなわち、受動素子の高い歩留まりをそのまま生か
せることができ、高周波増幅器全体の低価格化が可能と
なる。
【0068】なお、本実施形態では高価なGaAs半導
体基板上にインピーダンス整合回路の回路要素を形成し
たが、安価なセラミック基板上に形成すればさらに低価
格化が可能となる。
体基板上にインピーダンス整合回路の回路要素を形成し
たが、安価なセラミック基板上に形成すればさらに低価
格化が可能となる。
【0069】また、プリント基板を通信機の高周波部の
母基板とすることにより、異なる周波数、異なるシステ
ムに対応した通信機を容易に実現することができ、さら
に、従来のモジュールのようにモジュール用の基板や組
立が不要となり安価な通信機を実現することができる。
母基板とすることにより、異なる周波数、異なるシステ
ムに対応した通信機を容易に実現することができ、さら
に、従来のモジュールのようにモジュール用の基板や組
立が不要となり安価な通信機を実現することができる。
【0070】(第2の実施形態)図3は、第2の実施形
態における高周波増幅器の構成を示す平面図である。図
3において、301は方形プラスチックパッケージに樹
脂封止された能動半導体装置、302及び303はそれ
ぞれ方形プラスチックパッケージに樹脂封止された入力
整合装置及び出力整合装置を示す。これらの各装置30
1,302,303は、プリント基板304上に、チッ
プコンデンサ305,306と、チップ抵抗307とチ
ップインダクタ308と共に半田実装されている。ま
た、プリント基板304上には、伝送線路309〜31
4がプリントによって設けられている。さらに、チップ
抵抗307及びチップインダクタ308につながる配線
には、それぞれスルーホール315,316を介して直
流電圧が印可される。また、高周波信号はRFレセプタ
クル317を介して入力されRFレセプタクル318を
介して出力される。なお、321〜330はリードを示
す。
態における高周波増幅器の構成を示す平面図である。図
3において、301は方形プラスチックパッケージに樹
脂封止された能動半導体装置、302及び303はそれ
ぞれ方形プラスチックパッケージに樹脂封止された入力
整合装置及び出力整合装置を示す。これらの各装置30
1,302,303は、プリント基板304上に、チッ
プコンデンサ305,306と、チップ抵抗307とチ
ップインダクタ308と共に半田実装されている。ま
た、プリント基板304上には、伝送線路309〜31
4がプリントによって設けられている。さらに、チップ
抵抗307及びチップインダクタ308につながる配線
には、それぞれスルーホール315,316を介して直
流電圧が印可される。また、高周波信号はRFレセプタ
クル317を介して入力されRFレセプタクル318を
介して出力される。なお、321〜330はリードを示
す。
【0071】図4は、上記能動半導体装置301を構成
する能動チップ319内における素子の配置状態を示す
平面図である。同図に示すように、能動チップ319
は、共通のGaAs半導体基板401上に、櫛状のゲー
ト電極421を有するマルチフィンガーMESFET4
20と、6個のボンディング用パッド406〜411と
を配設して構成されている。402及び403はソース
配線を、404はドレイン配線を、405はゲート配線
をそれぞれ示す。ソース配線402,403はソースパ
ッド406〜409に、ドレイン配線404はドレイン
パッド411に、ゲート配線405はゲートパッド41
0にそれぞれ接続されている。
する能動チップ319内における素子の配置状態を示す
平面図である。同図に示すように、能動チップ319
は、共通のGaAs半導体基板401上に、櫛状のゲー
ト電極421を有するマルチフィンガーMESFET4
20と、6個のボンディング用パッド406〜411と
を配設して構成されている。402及び403はソース
配線を、404はドレイン配線を、405はゲート配線
をそれぞれ示す。ソース配線402,403はソースパ
ッド406〜409に、ドレイン配線404はドレイン
パッド411に、ゲート配線405はゲートパッド41
0にそれぞれ接続されている。
【0072】なお、本実施形態及び他の実施形態におい
て、ボンディング用パッドも受動素子として扱う。
て、ボンディング用パッドも受動素子として扱う。
【0073】図3に示すように、この能動チップ319
はダイパッド320上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド320の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。そして、図4に示す
4つのソースパッド406〜409は4本のボンディン
グワイヤを介してそれぞれダイパッド320につまりグ
ラウンドに接続され、ゲートパッド410は1本のボン
ディングワイヤを介してリード321に接続され、ドレ
インパッド411は1本のボンディングワイヤを介して
リード322に接続されている。
はダイパッド320上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド320の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。そして、図4に示す
4つのソースパッド406〜409は4本のボンディン
グワイヤを介してそれぞれダイパッド320につまりグ
ラウンドに接続され、ゲートパッド410は1本のボン
ディングワイヤを介してリード321に接続され、ドレ
インパッド411は1本のボンディングワイヤを介して
リード322に接続されている。
【0074】図5は、図3に示す入力整合装置302を
構成する入力整合チップ323内における各受動素子の
配置状態を示す平面図である。入力整合チップ323
は、共通のGaAs半導体基板501上に、1個のスパ
イラルインダクタ502と、1個のMIMキャパシタ5
03と、入力パッド504と、出力パッド505と、2
つの接地用パッド506,507とを配設して構成され
ている。
構成する入力整合チップ323内における各受動素子の
配置状態を示す平面図である。入力整合チップ323
は、共通のGaAs半導体基板501上に、1個のスパ
イラルインダクタ502と、1個のMIMキャパシタ5
03と、入力パッド504と、出力パッド505と、2
つの接地用パッド506,507とを配設して構成され
ている。
【0075】図3に示す状態では、入力整合チップ32
3はダイパッド324上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド324の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。図5に示す接地用パ
ッド506,507は2本のボンディングワイヤを介し
てダイパッド324につまりグラウンドに接続され、入
力パッド505は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード325に接続され、出力パッド505は1本のボン
ディングワイヤを介してリード326に接続されてい
る。
3はダイパッド324上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド324の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。図5に示す接地用パ
ッド506,507は2本のボンディングワイヤを介し
てダイパッド324につまりグラウンドに接続され、入
力パッド505は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード325に接続され、出力パッド505は1本のボン
ディングワイヤを介してリード326に接続されてい
る。
【0076】図6は、図3に示す出力整合装置303を
構成する出力整合チップ327内における各受動素子の
配置状態を示す平面図である。出力整合チップ303
は、共通のGaAs半導体基板601上に、1個のスパ
イラルインダクタ602と、1個のMIMキャパシタ6
03と、入力パッド604と、出力パッド605と、2
つの接地パッド606,607とを配設して構成されて
いる。出力整合チップ327のスパイラルインダクタ6
02のライン幅は、スパイラルインダクタ602の損失
を低減し効率を向上させるために、図5に示す入力整合
チップ323のスパイラルインダクタ602のライン幅
より大きくしている。
構成する出力整合チップ327内における各受動素子の
配置状態を示す平面図である。出力整合チップ303
は、共通のGaAs半導体基板601上に、1個のスパ
イラルインダクタ602と、1個のMIMキャパシタ6
03と、入力パッド604と、出力パッド605と、2
つの接地パッド606,607とを配設して構成されて
いる。出力整合チップ327のスパイラルインダクタ6
02のライン幅は、スパイラルインダクタ602の損失
を低減し効率を向上させるために、図5に示す入力整合
チップ323のスパイラルインダクタ602のライン幅
より大きくしている。
【0077】図3に示す状態では、出力整合チップ32
7はダイパッド328上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド328の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。図6に示す出力整合
チップ327の接地パッド606,607は2本のボン
ディングワイヤを介してダイパッド328に接続され、
入力パッド604は1本のボンディングワイヤを介して
リード329に接続され、出力パッド605は1本のボ
ンディングワイヤを介してリード330に接続されてい
る。
7はダイパッド328上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド328の裏面はプリント基板304
の接地電極に半田実装されている。図6に示す出力整合
チップ327の接地パッド606,607は2本のボン
ディングワイヤを介してダイパッド328に接続され、
入力パッド604は1本のボンディングワイヤを介して
リード329に接続され、出力パッド605は1本のボ
ンディングワイヤを介してリード330に接続されてい
る。
【0078】次に、図3〜図6を参照しながら、以上の
ように構成された電力増幅器の機能について説明する。
ように構成された電力増幅器の機能について説明する。
【0079】まず、DCバイアスの供給経路に関して説
明する。ドレイン電圧は、スルーホール315から供給
され、チョークコイルとして機能するチップインダクタ
308を介して能動チップ319内のMESFET42
0(図4参照)に伝達されるが、伝送線路313への伝
達はDCカットキャパシタとして機能するチップコンデ
ンサ305によって遮断される。したがって、ドレイン
電圧は出力整合装置303にも入力整合装置302にも
供給されない。一方、ゲート電圧はスルーホール316
から供給されチップ抵抗307を介して能動チップ31
9内のMESFET420に伝達されるが、伝送線路3
10への伝達はDCカットキャパシタとして機能するチ
ップコンデンサ306によって遮断される。したがっ
て、ゲート電圧は入力整合装置302にも出力整合装置
303にも供給されない。
明する。ドレイン電圧は、スルーホール315から供給
され、チョークコイルとして機能するチップインダクタ
308を介して能動チップ319内のMESFET42
0(図4参照)に伝達されるが、伝送線路313への伝
達はDCカットキャパシタとして機能するチップコンデ
ンサ305によって遮断される。したがって、ドレイン
電圧は出力整合装置303にも入力整合装置302にも
供給されない。一方、ゲート電圧はスルーホール316
から供給されチップ抵抗307を介して能動チップ31
9内のMESFET420に伝達されるが、伝送線路3
10への伝達はDCカットキャパシタとして機能するチ
ップコンデンサ306によって遮断される。したがっ
て、ゲート電圧は入力整合装置302にも出力整合装置
303にも供給されない。
【0080】次に、高周波特性を決定するインピーダン
スの整合方法について説明する。能動チップ319上の
MESFET420から見込んだ負荷インピーダンス
は、能動チップ319内のドレインパッド411(図4
参照)のボンディングワイヤと、リード322,32
9,330と、伝送線路312,313,314と、チ
ップインダクタ308と、チップコンデンサ305と、
出力整合装置303全体と、RFレセプタクル318と
によって決定される。したがって、これらの部材全体の
特性を考慮して、出力整合チップ327内のスパイラル
インダクタ602のインダクタンスやMIMキャパシタ
603の容量を設計すれば、最適の負荷インピーダンス
を実現することができる。入力インピーダンスは、能動
チップ319内のゲートパッド410のボンディングワ
イヤと、リード321,326,326と、伝送線路3
11,310,309と、チップインダクタ307と、
チップコンデンサ306と、入力整合装置302全体
と、RFレセプタクル317とによって決定される。し
たがって、これらの部材全体の特性を考慮して入力整合
チップ323内のスパイラルインダクタ502のインダ
クタンスやMIMキャパシタ503の容量を設計すれ
ば、最適の入力インピーダンスを実現することができ
る。
スの整合方法について説明する。能動チップ319上の
MESFET420から見込んだ負荷インピーダンス
は、能動チップ319内のドレインパッド411(図4
参照)のボンディングワイヤと、リード322,32
9,330と、伝送線路312,313,314と、チ
ップインダクタ308と、チップコンデンサ305と、
出力整合装置303全体と、RFレセプタクル318と
によって決定される。したがって、これらの部材全体の
特性を考慮して、出力整合チップ327内のスパイラル
インダクタ602のインダクタンスやMIMキャパシタ
603の容量を設計すれば、最適の負荷インピーダンス
を実現することができる。入力インピーダンスは、能動
チップ319内のゲートパッド410のボンディングワ
イヤと、リード321,326,326と、伝送線路3
11,310,309と、チップインダクタ307と、
チップコンデンサ306と、入力整合装置302全体
と、RFレセプタクル317とによって決定される。し
たがって、これらの部材全体の特性を考慮して入力整合
チップ323内のスパイラルインダクタ502のインダ
クタンスやMIMキャパシタ503の容量を設計すれ
ば、最適の入力インピーダンスを実現することができ
る。
【0081】したがって、本実施形態の高周波増幅器に
おいては、異なる周波数、異なるシステムについて、最
適インピーダンスが異なる場合も、入力整合チップ32
3や出力整合チップ327を変更することにより、最適
インピーダンスを実現することができる。そして、プリ
ント基板304上の伝送線路を含むパターンは、周波数
が異なるどのシステムに対しても一定である。従って、
異なる周波数、異なるシステムに対しても、プリント基
板304上の伝送線路を含むパターンを変更することな
く共通に使用し、かつ能動半導体装置301は共通のも
のを搭載しながら、チップ部品305〜308,入力整
合装置302,出力整合装置303を変更するだけで、
良好な特性を実現することができる。
おいては、異なる周波数、異なるシステムについて、最
適インピーダンスが異なる場合も、入力整合チップ32
3や出力整合チップ327を変更することにより、最適
インピーダンスを実現することができる。そして、プリ
ント基板304上の伝送線路を含むパターンは、周波数
が異なるどのシステムに対しても一定である。従って、
異なる周波数、異なるシステムに対しても、プリント基
板304上の伝送線路を含むパターンを変更することな
く共通に使用し、かつ能動半導体装置301は共通のも
のを搭載しながら、チップ部品305〜308,入力整
合装置302,出力整合装置303を変更するだけで、
良好な特性を実現することができる。
【0082】特に、本実施形態では、能動半導体装置3
01、入力整合装置302、出力整合装置303が、い
ずれも内部にプリント基板やチップ部品を有さず、かつ
単一の半導体チップのみを有し、樹脂封止パッケージに
封止されている。したがって、各装置301〜303の
内部にプリント基板、チップ部品、キャップなどの部品
が不要であり、組立が容易に行えるため安価な能動半導
体装置、入力整合装置、出力整合装置を実現することが
できる。
01、入力整合装置302、出力整合装置303が、い
ずれも内部にプリント基板やチップ部品を有さず、かつ
単一の半導体チップのみを有し、樹脂封止パッケージに
封止されている。したがって、各装置301〜303の
内部にプリント基板、チップ部品、キャップなどの部品
が不要であり、組立が容易に行えるため安価な能動半導
体装置、入力整合装置、出力整合装置を実現することが
できる。
【0083】また、プリント基板301を通信機の高周
波部の母基板とすることにより、共通のプリント基板を
使用しながら異なる周波数、異なるシステムに対応した
通信機を容易に実現することができるとともに、上述の
ように能動半導体装置、入力整合装置、出力整合装置の
製造コストが低減される結果、通信機全体の製造コスト
の低減を図ることができる。
波部の母基板とすることにより、共通のプリント基板を
使用しながら異なる周波数、異なるシステムに対応した
通信機を容易に実現することができるとともに、上述の
ように能動半導体装置、入力整合装置、出力整合装置の
製造コストが低減される結果、通信機全体の製造コスト
の低減を図ることができる。
【0084】なお、本実施形態では、伝送線路309〜
314の特性インピーダンスを50Ωとし、RFレセプ
タクル317,318として50Ω系のものを使用する
ことにより、リード325−RFレセプタクル317間
のインピーダンスと、リード330−RFレセプタクル
318間のインピーダンスが所定の規格50Ωになるよ
うにしている。
314の特性インピーダンスを50Ωとし、RFレセプ
タクル317,318として50Ω系のものを使用する
ことにより、リード325−RFレセプタクル317間
のインピーダンスと、リード330−RFレセプタクル
318間のインピーダンスが所定の規格50Ωになるよ
うにしている。
【0085】なお、本実施形態では、入力整合回路、出
力整合回路内の各回路要素を樹脂封止された1つのパッ
ケージに入力整合装置,出力整合装置として一体に形成
し、それを母基板上にハンダ実装するようにしている
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
い。すなわち、いずれかの回路要素例えばスパイラルイ
ンダクタ,MIMキャパシタ等をチップ部品で構成して
これを母基板上に実装するようにしてもよい。ただし、
本実施形態のような構成とすることにより、母基板上に
実装できるチップ部品、プリントパターンの精度、配
置、間隔等に関する制限による配置上の支障をきたすこ
となく、各回路要素の組み込みを円滑に行ないうるとい
う利点が得られる。
力整合回路内の各回路要素を樹脂封止された1つのパッ
ケージに入力整合装置,出力整合装置として一体に形成
し、それを母基板上にハンダ実装するようにしている
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
い。すなわち、いずれかの回路要素例えばスパイラルイ
ンダクタ,MIMキャパシタ等をチップ部品で構成して
これを母基板上に実装するようにしてもよい。ただし、
本実施形態のような構成とすることにより、母基板上に
実装できるチップ部品、プリントパターンの精度、配
置、間隔等に関する制限による配置上の支障をきたすこ
となく、各回路要素の組み込みを円滑に行ないうるとい
う利点が得られる。
【0086】(第3の実施形態)図7は、第3の実施形
態における高周波2段増幅器の構成を概略的に示す平面
図である。
態における高周波2段増幅器の構成を概略的に示す平面
図である。
【0087】図7に示すように、プリント基板704上
には、方形プラスチックパッケージに封止された能動半
導体装置701と、方形プラスチックパッケージに封止
された入出力整合装置702と、段間整合装置703と
が半田実装されている。また、プリント基板704上に
は、チップコンデンサ704〜709と、チップ抵抗7
10,711とが半田実装され、伝送線路712〜72
1がプリントされている。そして、スルーホール72
2,723を介しドレイン電圧が印可され、スルーホー
ル724,725を介してゲート電圧が印可される。そ
の他の符号を付していないスルーホールは全て接地され
ている。また、728,729は接地電極である。高周
波信号はRFレセプタクル726を介して入力され、入
出力整合装置702から能動半導体装置701に入り、
段間整合装置703を経て、再び能動半導体装置701
及び入出力整合装置702を通過した後、RFレセプタ
クル727を介して出力される。
には、方形プラスチックパッケージに封止された能動半
導体装置701と、方形プラスチックパッケージに封止
された入出力整合装置702と、段間整合装置703と
が半田実装されている。また、プリント基板704上に
は、チップコンデンサ704〜709と、チップ抵抗7
10,711とが半田実装され、伝送線路712〜72
1がプリントされている。そして、スルーホール72
2,723を介しドレイン電圧が印可され、スルーホー
ル724,725を介してゲート電圧が印可される。そ
の他の符号を付していないスルーホールは全て接地され
ている。また、728,729は接地電極である。高周
波信号はRFレセプタクル726を介して入力され、入
出力整合装置702から能動半導体装置701に入り、
段間整合装置703を経て、再び能動半導体装置701
及び入出力整合装置702を通過した後、RFレセプタ
クル727を介して出力される。
【0088】図8は、能動半導体装置701を構成する
能動チップ730内における素子の配置状態を示す平面
図である。能動チップ730は、1個のGaAs半導体
チップ801上に、2つのゲート851を有する前段M
ESFET850と、櫛状の多数のゲート861を有す
るマルチフィンガータイプの後段MESFET860
と、合計8個のボンディングパッド810〜817とを
配設して構成されている。そして、803は前段MES
FET850のソース配線を、804は前段MESFE
T850のドレイン配線を、805は前段MESFET
850のゲート配線を、806及び807は後段MES
FET860のソース配線を、807は後段MESFE
T860のドレイン配線を、809は後段MESFET
860のゲート配線をそれぞれ示す。前段MESFET
850のソース配線803と、後段MESFET860
のソース配線807とはコンタクトホールを介して互い
に接続されるとともに、両者は共通ソースパッド810
〜813に接続されている。前段MESFET850の
ドレイン配線804は前段ドレインパッド814に接続
され、前段MESFET850のゲート配線805はゲ
ートパッド815に接続されている。後段MESFET
860のドレイン配線808は後段ドレインパッド81
6に接続され、後段MESFET860のゲート配線8
09は後段ゲートパッド817に接続されている。
能動チップ730内における素子の配置状態を示す平面
図である。能動チップ730は、1個のGaAs半導体
チップ801上に、2つのゲート851を有する前段M
ESFET850と、櫛状の多数のゲート861を有す
るマルチフィンガータイプの後段MESFET860
と、合計8個のボンディングパッド810〜817とを
配設して構成されている。そして、803は前段MES
FET850のソース配線を、804は前段MESFE
T850のドレイン配線を、805は前段MESFET
850のゲート配線を、806及び807は後段MES
FET860のソース配線を、807は後段MESFE
T860のドレイン配線を、809は後段MESFET
860のゲート配線をそれぞれ示す。前段MESFET
850のソース配線803と、後段MESFET860
のソース配線807とはコンタクトホールを介して互い
に接続されるとともに、両者は共通ソースパッド810
〜813に接続されている。前段MESFET850の
ドレイン配線804は前段ドレインパッド814に接続
され、前段MESFET850のゲート配線805はゲ
ートパッド815に接続されている。後段MESFET
860のドレイン配線808は後段ドレインパッド81
6に接続され、後段MESFET860のゲート配線8
09は後段ゲートパッド817に接続されている。
【0089】図7に示す状態で、この能動チップ730
はダイパッド731上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド731はリード732,733に接
続されプリント基板704の接地電極に半田実装されて
いる。能動チップ730のソースパッド810〜813
は4本のボンディングワイヤを介してダイパッド731
に接続され、前段MESFET850のゲートパッド8
15は1本のボンディングワイヤを介してリード734
に接続され、前段MESFET850のドレインパッド
814は1本のボンディングワイヤを介してリード73
5に接続され、後段MESFET860のゲートパッド
817は1本のボンディングワイヤを介してリード73
6に接続され、後段MESFET860ドレインパッド
は1本のボンディングワイヤを介してリード737に接
続されている。
はダイパッド731上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド731はリード732,733に接
続されプリント基板704の接地電極に半田実装されて
いる。能動チップ730のソースパッド810〜813
は4本のボンディングワイヤを介してダイパッド731
に接続され、前段MESFET850のゲートパッド8
15は1本のボンディングワイヤを介してリード734
に接続され、前段MESFET850のドレインパッド
814は1本のボンディングワイヤを介してリード73
5に接続され、後段MESFET860のゲートパッド
817は1本のボンディングワイヤを介してリード73
6に接続され、後段MESFET860ドレインパッド
は1本のボンディングワイヤを介してリード737に接
続されている。
【0090】図9は、入出力整合装置702を構成する
入出力整合チップ741内における素子の配置状態を示
す平面図である。入力整合チップ741は、共通のGa
As半導体基板901上に、2個のスパイラルインダク
タ902,903と、2個のMIMキャパシタ904,
905と、6個のボンディングパッド906〜913と
を配設して構成されている。これらの受動素子のうち、
スパイラルインダクタ902と、MIMキャパシタ90
4と、各ボンディングパッド906〜909は入力整合
回路の回路要素であり、スパイラルインダクタ903
と、MIMキャパシタ905と、ボンディングパッド9
10〜913とが出力整合回路の回路要素である。入力
整合回路において、パッド906は入力パッドとして、
パッド907は出力パッドとして、パッド908,90
9は接地パッドとしてそれぞれ機能する。出力整合回路
において、パッド910は入力パッドとして、パッド9
11は出力パッドとして、パッド912,913は接地
パッドとしてそれぞれ機能する。
入出力整合チップ741内における素子の配置状態を示
す平面図である。入力整合チップ741は、共通のGa
As半導体基板901上に、2個のスパイラルインダク
タ902,903と、2個のMIMキャパシタ904,
905と、6個のボンディングパッド906〜913と
を配設して構成されている。これらの受動素子のうち、
スパイラルインダクタ902と、MIMキャパシタ90
4と、各ボンディングパッド906〜909は入力整合
回路の回路要素であり、スパイラルインダクタ903
と、MIMキャパシタ905と、ボンディングパッド9
10〜913とが出力整合回路の回路要素である。入力
整合回路において、パッド906は入力パッドとして、
パッド907は出力パッドとして、パッド908,90
9は接地パッドとしてそれぞれ機能する。出力整合回路
において、パッド910は入力パッドとして、パッド9
11は出力パッドとして、パッド912,913は接地
パッドとしてそれぞれ機能する。
【0091】図7に示す状態では、入出力整合チップ7
40は、ダイパッド741上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド741はリード742,74
3に接続されプリント基板704の接地電極に半田実装
されている。入出力整合チップ740の各接地パッド9
12,913,918,919は4本のボンディングワ
イヤを介してダイパッド741に接続され、入力整合回
路の入力パッド906は1本のボンディングワイヤを介
してリード744に接続され、入力整合回路の出力パッ
ド907は1本のボンディングワイヤを介してリード7
45に接続され、出力整合回路の入力パッド910は1
本のボンディングワイヤを介してリード746に接続さ
れ、出力整合回路の出力パッド911は1本のボンディ
ングワイヤを介してリード747に接続されている。
40は、ダイパッド741上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド741はリード742,74
3に接続されプリント基板704の接地電極に半田実装
されている。入出力整合チップ740の各接地パッド9
12,913,918,919は4本のボンディングワ
イヤを介してダイパッド741に接続され、入力整合回
路の入力パッド906は1本のボンディングワイヤを介
してリード744に接続され、入力整合回路の出力パッ
ド907は1本のボンディングワイヤを介してリード7
45に接続され、出力整合回路の入力パッド910は1
本のボンディングワイヤを介してリード746に接続さ
れ、出力整合回路の出力パッド911は1本のボンディ
ングワイヤを介してリード747に接続されている。
【0092】図10は、段間整合装置703を構成する
段間整合チップ750内における素子の配置状態を示す
平面図である。段間整合チップ750は、共通のGaA
s半導体基板1001上に、1個のスパイラルインダク
タ1002と、1個のMIMキャパシタ1003と、4
個のボンディングパッド1004〜1007とを配設し
て構成されている。ボンディングパッド1004〜10
07のうち、パッド1004は入力パッドとして、パッ
ド1005は出力パッドとして、パッド1006,10
07は接地パッドとしてそれぞれ機能する。
段間整合チップ750内における素子の配置状態を示す
平面図である。段間整合チップ750は、共通のGaA
s半導体基板1001上に、1個のスパイラルインダク
タ1002と、1個のMIMキャパシタ1003と、4
個のボンディングパッド1004〜1007とを配設し
て構成されている。ボンディングパッド1004〜10
07のうち、パッド1004は入力パッドとして、パッ
ド1005は出力パッドとして、パッド1006,10
07は接地パッドとしてそれぞれ機能する。
【0093】図7に示す状態では、この能動チップ75
0はダイパッド751上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド751はリード752,753に接
続されプリント基板704の接地電極に半田実装されて
いる。接地パッド1006,1007は2本のボンディ
ングワイヤを介してダイパッド751に接続され、入力
パッド1004は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード754に接続され、出力パッド1005は1本のボ
ンディングワイヤを介してリード755に接続されてい
る。リード756,757は段間整合チップ750とは
接続されずプリント基板704の接地電極に半田実装さ
れている。
0はダイパッド751上にダイスボンドされている。な
お、このダイパッド751はリード752,753に接
続されプリント基板704の接地電極に半田実装されて
いる。接地パッド1006,1007は2本のボンディ
ングワイヤを介してダイパッド751に接続され、入力
パッド1004は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード754に接続され、出力パッド1005は1本のボ
ンディングワイヤを介してリード755に接続されてい
る。リード756,757は段間整合チップ750とは
接続されずプリント基板704の接地電極に半田実装さ
れている。
【0094】次に、図7〜図10を参照しながら、以上
のように構成された電力増幅器の機能について説明す
る。
のように構成された電力増幅器の機能について説明す
る。
【0095】まず、DCバイアスの伝達経路に関して説
明する。前段MESFET850のドレイン電圧はスル
ーホール722から供給され、スタブとして機能する伝
送線路715を介して前段MESFET850に伝達さ
れるが、伝送線路716への伝達は、DCカットキャパ
シタとして機能するチップコンデンサ705によって遮
断されている。前段MESFET850のゲート電圧は
スルーホール724から供給されチップ抵抗710を介
して前段MESFET850に伝達されるが、伝送線路
713への伝達は、DCカットキャパシタとして機能す
るチップコンデンサ704によって遮断されている。な
お、伝送線路715の高周波特性はリード735から高
周波接地キャパシタとして機能するチップコンデンサ7
08までの距離で決定されるため、チップコンデンサ7
08の配置箇所を変更できるように、接地電極728が
伝送線路715の近傍に設けてられている。後段MES
FET860のドレイン電圧はスルーホール723から
供給され、スタブとして機能する伝送線路719を介し
て後段MESFET860に伝達されるが、伝送線路7
20への伝達は、DCカットキャパシタとして機能する
チップコンデンサ706によって遮断されている。後段
MESFET860のゲート電圧はスルーホール725
から供給されチップ抵抗711を介して後段MESFE
T860に伝達されるが、伝送線路717への伝達は、
DCカットキャパシタとして機能するチップコンデンサ
707によって遮断されている。なお、伝送線路719
の高周波特性は、リード737から高周波接地キャパシ
タとして機能するチップコンデンサ709までの距離で
決定されるため、チップコンデンサの配置場所を変更で
きるように、接地電極729が伝送線路716の近傍に
設けられている。
明する。前段MESFET850のドレイン電圧はスル
ーホール722から供給され、スタブとして機能する伝
送線路715を介して前段MESFET850に伝達さ
れるが、伝送線路716への伝達は、DCカットキャパ
シタとして機能するチップコンデンサ705によって遮
断されている。前段MESFET850のゲート電圧は
スルーホール724から供給されチップ抵抗710を介
して前段MESFET850に伝達されるが、伝送線路
713への伝達は、DCカットキャパシタとして機能す
るチップコンデンサ704によって遮断されている。な
お、伝送線路715の高周波特性はリード735から高
周波接地キャパシタとして機能するチップコンデンサ7
08までの距離で決定されるため、チップコンデンサ7
08の配置箇所を変更できるように、接地電極728が
伝送線路715の近傍に設けてられている。後段MES
FET860のドレイン電圧はスルーホール723から
供給され、スタブとして機能する伝送線路719を介し
て後段MESFET860に伝達されるが、伝送線路7
20への伝達は、DCカットキャパシタとして機能する
チップコンデンサ706によって遮断されている。後段
MESFET860のゲート電圧はスルーホール725
から供給されチップ抵抗711を介して後段MESFE
T860に伝達されるが、伝送線路717への伝達は、
DCカットキャパシタとして機能するチップコンデンサ
707によって遮断されている。なお、伝送線路719
の高周波特性は、リード737から高周波接地キャパシ
タとして機能するチップコンデンサ709までの距離で
決定されるため、チップコンデンサの配置場所を変更で
きるように、接地電極729が伝送線路716の近傍に
設けられている。
【0096】本実施形態においても、高周波特性を決定
するインピーダンスについては、第1の実施形態と同様
に、各入出力整合装置702、段間整合装置703内の
スパイラルインダクタやMIMキャパシタの特性値をプ
リント基板704上のプリントパターンに応じて調整す
ることによって、高周波増幅器内における最適インピー
ダンスを実現することができる。
するインピーダンスについては、第1の実施形態と同様
に、各入出力整合装置702、段間整合装置703内の
スパイラルインダクタやMIMキャパシタの特性値をプ
リント基板704上のプリントパターンに応じて調整す
ることによって、高周波増幅器内における最適インピー
ダンスを実現することができる。
【0097】従って、本実施形態においても、第1の実
施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【0098】なお、本実施形態は、第1の実施形態と異
なりドレインバイアス回路を伝送線路で構成している
が、第1の実施形態と同様チップインダクタを用いても
同様の効果が得られ、逆に第1の実施形態に於いて、ド
レインバイアス回路を伝送線路で構成しても同様な効果
が得られる。
なりドレインバイアス回路を伝送線路で構成している
が、第1の実施形態と同様チップインダクタを用いても
同様の効果が得られ、逆に第1の実施形態に於いて、ド
レインバイアス回路を伝送線路で構成しても同様な効果
が得られる。
【0099】特に、本実施形態では、上記第2の実施形
態とは異なり、2つのMESFETを配置して2段増幅
回路を構成しているが、その際、能動半導体装置上に2
個のMESFETを配置し、入出力整合装置上に入力整
合回路と出力整合回路を配置しているので、2段増幅回
路を構成する部品の数を低減することができる。
態とは異なり、2つのMESFETを配置して2段増幅
回路を構成しているが、その際、能動半導体装置上に2
個のMESFETを配置し、入出力整合装置上に入力整
合回路と出力整合回路を配置しているので、2段増幅回
路を構成する部品の数を低減することができる。
【0100】そして、上記配置を実現するために、能動
チップ、入出力整合チップ、段間整合チップの入出力パ
ッドの配置と、各パッケージ上のリードの配置とに、以
下のような工夫が施されている。
チップ、入出力整合チップ、段間整合チップの入出力パ
ッドの配置と、各パッケージ上のリードの配置とに、以
下のような工夫が施されている。
【0101】まず、2個のMESFET850,860
はソース接地増幅器として用いるので、ゲートが入力
部、ドレインが出力部に対応する。一方、前段FET8
50への信号の流れと後段MESFET860への信号
の流れとは、図7に示すごとく互いに逆向きである。そ
こで、図8に示すように、前段MESFET850のゲ
ートパッド815と後段MESFET860のゲートパ
ッド817とを互いにチップを挟んで相対向するように
設け、また、2個のドレインパッド814,816も同
様に互いにチップを挟んで相対向するように設けて、各
部材の配置部位を信号の流れに沿ったものとしている。
その結果、図7に示すように、前段MESFETの入力
リード734と後段MESFETの出力リード737と
がパッケージの同じ辺上に配置され、前段MESFET
の出力リード735と後段MESFET入力リード73
6とがパッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
はソース接地増幅器として用いるので、ゲートが入力
部、ドレインが出力部に対応する。一方、前段FET8
50への信号の流れと後段MESFET860への信号
の流れとは、図7に示すごとく互いに逆向きである。そ
こで、図8に示すように、前段MESFET850のゲ
ートパッド815と後段MESFET860のゲートパ
ッド817とを互いにチップを挟んで相対向するように
設け、また、2個のドレインパッド814,816も同
様に互いにチップを挟んで相対向するように設けて、各
部材の配置部位を信号の流れに沿ったものとしている。
その結果、図7に示すように、前段MESFETの入力
リード734と後段MESFETの出力リード737と
がパッケージの同じ辺上に配置され、前段MESFET
の出力リード735と後段MESFET入力リード73
6とがパッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
【0102】一方、入出力整合装置702を構成する入
出力整合チップ740内においては、図9に示すごと
く、入力整合回路の出力パッド907と出力整合回路の
入力パッド910をチップの同じ辺に配置し、また、入
力整合回路の入力パッド907と出力整合回路の出力パ
ッド910とをチップの同じ辺に配置した結果、入力整
合回路の出力リード745と出力整合回路の入力リード
720がパッケージの同じ辺上に配置され、また、入力
整合回路の入力リード745と出力整合回路の出力リー
ド746とがパッケージの同じ辺上に配置されることと
なる。
出力整合チップ740内においては、図9に示すごと
く、入力整合回路の出力パッド907と出力整合回路の
入力パッド910をチップの同じ辺に配置し、また、入
力整合回路の入力パッド907と出力整合回路の出力パ
ッド910とをチップの同じ辺に配置した結果、入力整
合回路の出力リード745と出力整合回路の入力リード
720がパッケージの同じ辺上に配置され、また、入力
整合回路の入力リード745と出力整合回路の出力リー
ド746とがパッケージの同じ辺上に配置されることと
なる。
【0103】さらに、段間整合装置703を構成する段
間整合チップにおいては、図10に示すように、入力パ
ッド1004と出力パッド1005とをチップの同じ辺
に配置した結果、入力リード754と出力リード755
とがパッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
間整合チップにおいては、図10に示すように、入力パ
ッド1004と出力パッド1005とをチップの同じ辺
に配置した結果、入力リード754と出力リード755
とがパッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
【0104】以上のようにリードを配置することによ
り、能動半導体装置701の片側に入出力整合装置70
2を配置し、能動半導体装置701のもう一方の片側に
段間整合装置703を配置することが無理なく円滑に行
なわれる。
り、能動半導体装置701の片側に入出力整合装置70
2を配置し、能動半導体装置701のもう一方の片側に
段間整合装置703を配置することが無理なく円滑に行
なわれる。
【0105】(第4の実施形態)図11は、第4の実施
形態における高周波2段増幅器の構成を概略的に示す平
面図である。
形態における高周波2段増幅器の構成を概略的に示す平
面図である。
【0106】図11において、1101は方形プラスチ
ックパッケージに封止された2個のMESFETを集積
した能動半導体装置を、1102は方形プラスチックパ
ッケージに封止された入力・段間・出力整合回路を集積
した総合インピーダンス整合装置(以下、単に総合整合
装置という)をそれぞれ示す。これらの装置1101,
1102は、プリント基板1103上に半田実装されて
いる。また、プリント基板1103には、伝送線路11
04〜1110がプリントされており、スルーホール1
111,1112を介してドレイン電圧が印可され、ス
ルーホール1113を介してゲート電圧が印可される。
なお、符号を付していないスルーホールは全て接地され
ている。高周波信号はRFレセプタクル1114を介し
て入力され、RFレセプタクル1115を介して出力さ
れる。
ックパッケージに封止された2個のMESFETを集積
した能動半導体装置を、1102は方形プラスチックパ
ッケージに封止された入力・段間・出力整合回路を集積
した総合インピーダンス整合装置(以下、単に総合整合
装置という)をそれぞれ示す。これらの装置1101,
1102は、プリント基板1103上に半田実装されて
いる。また、プリント基板1103には、伝送線路11
04〜1110がプリントされており、スルーホール1
111,1112を介してドレイン電圧が印可され、ス
ルーホール1113を介してゲート電圧が印可される。
なお、符号を付していないスルーホールは全て接地され
ている。高周波信号はRFレセプタクル1114を介し
て入力され、RFレセプタクル1115を介して出力さ
れる。
【0107】図12は、能動半導体装置1101を構成
する能動チップ1120内における素子の配置状態を示
す平面図である。能動チップ1120は、共通のGaA
s半導体チップ1201上に、2つのゲート1251を
有する前段MESFET1250と、櫛状の多数のゲー
ト1261を有する後段MESFET1260と、10
個のボンディングパッド1208〜1217とを配設し
て構成されている。また、1202は前段MESFET
1250のソース配線を、1203は前段MESFET
1250のドレイン配線を、1204は前段MESFE
T1250のゲート配線を、1205は後段MESFE
T1260のソース配線を、1206は後段MESFE
T1260のドレイン配線を、1207は後段MESF
ET1260のゲート配線をそれぞれ示す。前段MES
FET1250のソース配線1202はソースパッド1
208,1209に接続され、前段MESFET125
0のドレイン配線1203はドレインパッド1210に
接続され、前段MESFET1250のゲート配線12
07はゲートパッド1211にそれぞれ接続されてい
る。後段MESFET1260のソース配線1206は
ソースパッド1212〜1214に接続され、後段ME
SFET1260のドレイン配線1206はドレインパ
ッド1215,1216に接続され、後段MESFET
1260のゲート配線1207はゲートパッド1217
に接続されている。
する能動チップ1120内における素子の配置状態を示
す平面図である。能動チップ1120は、共通のGaA
s半導体チップ1201上に、2つのゲート1251を
有する前段MESFET1250と、櫛状の多数のゲー
ト1261を有する後段MESFET1260と、10
個のボンディングパッド1208〜1217とを配設し
て構成されている。また、1202は前段MESFET
1250のソース配線を、1203は前段MESFET
1250のドレイン配線を、1204は前段MESFE
T1250のゲート配線を、1205は後段MESFE
T1260のソース配線を、1206は後段MESFE
T1260のドレイン配線を、1207は後段MESF
ET1260のゲート配線をそれぞれ示す。前段MES
FET1250のソース配線1202はソースパッド1
208,1209に接続され、前段MESFET125
0のドレイン配線1203はドレインパッド1210に
接続され、前段MESFET1250のゲート配線12
07はゲートパッド1211にそれぞれ接続されてい
る。後段MESFET1260のソース配線1206は
ソースパッド1212〜1214に接続され、後段ME
SFET1260のドレイン配線1206はドレインパ
ッド1215,1216に接続され、後段MESFET
1260のゲート配線1207はゲートパッド1217
に接続されている。
【0108】図11に示す状態では、この能動チップ1
120はダイパッド1121上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド1121はリード1122〜
1128に接続され、プリント基板1103の接地電極
1116〜1118に半田実装されている。能動チップ
1120のソースパッド1208〜1214は5本のボ
ンディングワイヤを介してダイパッド1121に接続さ
れ、前段MESFET1250のゲートパッド1211
は1本のボンディングワイヤを介してリード1129に
接続され、前段MESFET1250のドレインパッド
1210は1本のボンディングワイヤを介してリード1
130に接続され、後段MESFET1260のゲート
パッド1207は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード1131に接続され、後段MESFET1260の
一方のドレインパッド1216は1本のボンディングワ
イヤを介してリード1132に接続され、もう一方の後
段MESFET1260のドレインパッド1215は1
本のボンディングワイヤを介してリード1133に接続
されている。
120はダイパッド1121上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド1121はリード1122〜
1128に接続され、プリント基板1103の接地電極
1116〜1118に半田実装されている。能動チップ
1120のソースパッド1208〜1214は5本のボ
ンディングワイヤを介してダイパッド1121に接続さ
れ、前段MESFET1250のゲートパッド1211
は1本のボンディングワイヤを介してリード1129に
接続され、前段MESFET1250のドレインパッド
1210は1本のボンディングワイヤを介してリード1
130に接続され、後段MESFET1260のゲート
パッド1207は1本のボンディングワイヤを介してリ
ード1131に接続され、後段MESFET1260の
一方のドレインパッド1216は1本のボンディングワ
イヤを介してリード1132に接続され、もう一方の後
段MESFET1260のドレインパッド1215は1
本のボンディングワイヤを介してリード1133に接続
されている。
【0109】図13は、総合整合装置1102を構成す
る総合整合チップ1140内における素子の配置状態を
示す平面図である。また、図14は、上記総合整合チッ
プ1140の等価回路図である。なお、図13及び図1
4において符号は統一してあり、同一符号は同一素子に
対応している。
る総合整合チップ1140内における素子の配置状態を
示す平面図である。また、図14は、上記総合整合チッ
プ1140の等価回路図である。なお、図13及び図1
4において符号は統一してあり、同一符号は同一素子に
対応している。
【0110】図13に示すように、総合整合チップ11
40は、共通のGaAs半導体基板1103上に、4個
のスパイラルインダクタ1302〜1304と、メアン
ダインダクタ1306と、I層として窒化シリコン膜を
用いた2個のMIMキャパシタ1307,1308と、
I層としてチタン酸ストロンチウム膜を用いた5個のM
IMキャパシタ1309〜1313と、金属薄膜抵抗1
314,1315と、17個のボンディングパッド13
16〜1332とを配設して構成されている。そして、
総合整合チップ1140上の各部材は、入力整合回路1
350,段間整合回路1360及び出力整合回路137
0のうちいずれかの回路の回路要素となっている。
40は、共通のGaAs半導体基板1103上に、4個
のスパイラルインダクタ1302〜1304と、メアン
ダインダクタ1306と、I層として窒化シリコン膜を
用いた2個のMIMキャパシタ1307,1308と、
I層としてチタン酸ストロンチウム膜を用いた5個のM
IMキャパシタ1309〜1313と、金属薄膜抵抗1
314,1315と、17個のボンディングパッド13
16〜1332とを配設して構成されている。そして、
総合整合チップ1140上の各部材は、入力整合回路1
350,段間整合回路1360及び出力整合回路137
0のうちいずれかの回路の回路要素となっている。
【0111】図11に示す状態では、総合整合チップ1
140はダイパッド1141上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド1141はリード1142に
接続され、プリント基板1103の接地電極1119に
半田実装されている。総合整合チップ1140上のボン
ディングパッドのうち、パッド1318〜1331は接
地パッドとして機能し、それぞれ1本のボンディングワ
イヤを介してダイパッド1141に接続されている。入
力整合回路1350の入力パッド1316は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1143に接続され、入
力整合回路1350の出力パッド1317は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1148に接続され、段
間整合回路1360の入力パッド1320は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1149に接続され、段
間整合回路1360の出力パッド1321は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1150に接続され、出
力整合回路1370の入力パッド1324は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1151に接続され、出
力整合回路1370の出力パッド1325は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1147に接続されてい
る。
140はダイパッド1141上にダイスボンドされてい
る。なお、このダイパッド1141はリード1142に
接続され、プリント基板1103の接地電極1119に
半田実装されている。総合整合チップ1140上のボン
ディングパッドのうち、パッド1318〜1331は接
地パッドとして機能し、それぞれ1本のボンディングワ
イヤを介してダイパッド1141に接続されている。入
力整合回路1350の入力パッド1316は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1143に接続され、入
力整合回路1350の出力パッド1317は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1148に接続され、段
間整合回路1360の入力パッド1320は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1149に接続され、段
間整合回路1360の出力パッド1321は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1150に接続され、出
力整合回路1370の入力パッド1324は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1151に接続され、出
力整合回路1370の出力パッド1325は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1147に接続されてい
る。
【0112】また、前段MESFET及び後段MESF
ETの共通ゲートバイアスパッド1328は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1144に接続され、前
段MESFETのドレインバイアスパッド1329は1
本のボンディングワイヤを介してリード1145に接続
され、後段MESFETのドレインバイアスリード接地
用パッド1332は1本のボンディングワイヤを介して
リード1147,1152間のパッケージ内接続部であ
る1153に接続されている。
ETの共通ゲートバイアスパッド1328は1本のボン
ディングワイヤを介してリード1144に接続され、前
段MESFETのドレインバイアスパッド1329は1
本のボンディングワイヤを介してリード1145に接続
され、後段MESFETのドレインバイアスリード接地
用パッド1332は1本のボンディングワイヤを介して
リード1147,1152間のパッケージ内接続部であ
る1153に接続されている。
【0113】次に、図11〜図14を参照しながら、以
上のように構成された電力増幅器の機能について説明す
る。
上のように構成された電力増幅器の機能について説明す
る。
【0114】まず、DCバイアスの伝達経路に関する機
能について説明する。
能について説明する。
【0115】前段MESFET1250のドレイン電圧
はスルーホール1112から供給され、リード1145
から段間整合回路1360のパッド1329に達する。
ここで、パッド1329は、スルーホール1112側の
DC電源及びインピーダンス変動が総合整合に影響を及
ぼさないように、高周波接地キャパシタ1311によっ
て高周波接地されている。供給されたドレイン電圧は、
メアンダインダクタ1306及びキャパシタ1310の
上層金属を経由してパッド1320に達し、リード11
49、伝送線路1107、リード1130を介して能動
半導体装置1101に伝達され、パッド1210から前
段MESFET1250のドレインに達する。
はスルーホール1112から供給され、リード1145
から段間整合回路1360のパッド1329に達する。
ここで、パッド1329は、スルーホール1112側の
DC電源及びインピーダンス変動が総合整合に影響を及
ぼさないように、高周波接地キャパシタ1311によっ
て高周波接地されている。供給されたドレイン電圧は、
メアンダインダクタ1306及びキャパシタ1310の
上層金属を経由してパッド1320に達し、リード11
49、伝送線路1107、リード1130を介して能動
半導体装置1101に伝達され、パッド1210から前
段MESFET1250のドレインに達する。
【0116】後段MESFET1260のドレイン電圧
は、スルーホール1111から供給され、リード114
7から内部リード1153を介して総合整合装置110
2内を通過した後、リード1152、伝送線路111
0、リード1133を介して能動半導体装置1101に
伝達され、パッド1215から後段MESFET126
0のドレインに達する。ところで、総合整合チップ11
40上の後段MESFETのドレインバイアスリード接
地用パッド1332は高周波接地キャパシタ1313に
よって高周波接地されているため、内部リード1153
上にボンディングされたワイヤによってスルーホール1
111側の電源及びインピーダンス変動が高周波信号の
整合に影響を及ぼさない。
は、スルーホール1111から供給され、リード114
7から内部リード1153を介して総合整合装置110
2内を通過した後、リード1152、伝送線路111
0、リード1133を介して能動半導体装置1101に
伝達され、パッド1215から後段MESFET126
0のドレインに達する。ところで、総合整合チップ11
40上の後段MESFETのドレインバイアスリード接
地用パッド1332は高周波接地キャパシタ1313に
よって高周波接地されているため、内部リード1153
上にボンディングされたワイヤによってスルーホール1
111側の電源及びインピーダンス変動が高周波信号の
整合に影響を及ぼさない。
【0117】前段MESFET1250及び後段MES
FET1260のゲート電圧は、スルーホール1113
から供給され、リード1144からパッド1328に達
するした後、このパッド1328から2方に分かれ、以
下の経路を経て、前段,後段MESFET1250,1
260の各ゲート1251,1261に達する。
FET1260のゲート電圧は、スルーホール1113
から供給され、リード1144からパッド1328に達
するした後、このパッド1328から2方に分かれ、以
下の経路を経て、前段,後段MESFET1250,1
260の各ゲート1251,1261に達する。
【0118】前段MESFETのゲート電圧は、抵抗1
314からキャパシタ1309の上層金属、スパイラル
インダクタ1303を経由してパッド1317に達し、
リード1148、伝送線路1106、リード1129を
介して能動半導体装置1101に伝達され、パッド12
11から前段MESFET1250のゲート1251に
達する。
314からキャパシタ1309の上層金属、スパイラル
インダクタ1303を経由してパッド1317に達し、
リード1148、伝送線路1106、リード1129を
介して能動半導体装置1101に伝達され、パッド12
11から前段MESFET1250のゲート1251に
達する。
【0119】後段MESFETのゲート電圧は、抵抗1
315からキャパシタ1310の下層金属、スパイラル
インダクタ1304を経由してパッド1321に達し、
リード1150、伝送線路1108、リード1131を
介して能動半導体装置1101に伝達され、パッド12
17から後段MESFET1260のゲート1261に
達する。
315からキャパシタ1310の下層金属、スパイラル
インダクタ1304を経由してパッド1321に達し、
リード1150、伝送線路1108、リード1131を
介して能動半導体装置1101に伝達され、パッド12
17から後段MESFET1260のゲート1261に
達する。
【0120】ここで、抵抗1314、1315は、スル
ーホール1113側の電源及びインピーダンス変動が高
周波信号の整合に影響を及ぼさないためと、前段,後段
MESFET1250,1260のゲート側インピーダ
ンスが互いに影響を及ぼさないように挿入されているも
のである。
ーホール1113側の電源及びインピーダンス変動が高
周波信号の整合に影響を及ぼさないためと、前段,後段
MESFET1250,1260のゲート側インピーダ
ンスが互いに影響を及ぼさないように挿入されているも
のである。
【0121】本実施形態においても、高周波特性を決定
するインピーダンスについては、第1の実施形態と同様
に、総合整合装置1102内の各インダクタやMIMキ
ャパシタの特性値をプリント基板1103上のプリント
パターンに応じて調整することによって、高周波増幅器
内における最適インピーダンスを実現することができ
る。
するインピーダンスについては、第1の実施形態と同様
に、総合整合装置1102内の各インダクタやMIMキ
ャパシタの特性値をプリント基板1103上のプリント
パターンに応じて調整することによって、高周波増幅器
内における最適インピーダンスを実現することができ
る。
【0122】従って、異なる周波数、異なるシステムに
対して、総合整合チップ1140上に集積された回路素
子の種類、定数を変更することにより対応することが可
能であり、本実施形態においても、第1の実施形態で説
明した効果と同様の効果が得られる。さらに、総合整合
チップ1140上に集積されたチタン酸ストロンチウム
膜は、能動チップ1120上のMESFET1250,
1260とは一体形成されていないので、高温焼結が可
能となり誘電率の大きな薄膜を形成することができ、総
合整合チップ1140の小型化が達成できる。
対して、総合整合チップ1140上に集積された回路素
子の種類、定数を変更することにより対応することが可
能であり、本実施形態においても、第1の実施形態で説
明した効果と同様の効果が得られる。さらに、総合整合
チップ1140上に集積されたチタン酸ストロンチウム
膜は、能動チップ1120上のMESFET1250,
1260とは一体形成されていないので、高温焼結が可
能となり誘電率の大きな薄膜を形成することができ、総
合整合チップ1140の小型化が達成できる。
【0123】本実施形態では、能動半導体装置1101
内に2個のMESFET1250,1260を配置し、
総合整合装置1102内に入力整合回路、段間整合回
路、出力整合回路及びゲートバイアス回路、ドレインバ
イアス回路を配置しているので、2段増幅器を実現する
部品点数を削減し、良好な特性を実現することができ
る。その際、上記配置を実現するために、能動チップ、
高周波整合チップの入出力パッドの配置と各パッケージ
とに以下のような工夫が施されている。
内に2個のMESFET1250,1260を配置し、
総合整合装置1102内に入力整合回路、段間整合回
路、出力整合回路及びゲートバイアス回路、ドレインバ
イアス回路を配置しているので、2段増幅器を実現する
部品点数を削減し、良好な特性を実現することができ
る。その際、上記配置を実現するために、能動チップ、
高周波整合チップの入出力パッドの配置と各パッケージ
とに以下のような工夫が施されている。
【0124】まず、2個のMESFET1250,12
60は、ソース接地増幅器として用いるので、ゲートが
入力部、ドレインが出力部に対応している。そして、図
11において矢印で示す信号の流れに対応させるべく、
図12に示すように、前段MESFET1250のゲー
トパッド1211及びドレインパッド1210と、後段
MESFET1260のゲートパッド1217及びドレ
インパッド1216,1215とをチップの同じ辺側に
配置している。その結果、前段MESFET1250の
入力リード1129及び出力リード1130と、後段M
ESFET1260の入力リード1131,出力リード
1132及びドレインDCバイアスリード1133とが
パッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
60は、ソース接地増幅器として用いるので、ゲートが
入力部、ドレインが出力部に対応している。そして、図
11において矢印で示す信号の流れに対応させるべく、
図12に示すように、前段MESFET1250のゲー
トパッド1211及びドレインパッド1210と、後段
MESFET1260のゲートパッド1217及びドレ
インパッド1216,1215とをチップの同じ辺側に
配置している。その結果、前段MESFET1250の
入力リード1129及び出力リード1130と、後段M
ESFET1260の入力リード1131,出力リード
1132及びドレインDCバイアスリード1133とが
パッケージの同じ辺上に配置されることとなる。
【0125】さらに、前段MESFET1250の出力
リード1130と後段MESFET1260の入力リー
ド1131とを互いに隣接させているので、段間整合回
路を総合整合装置1102上に回路ブロック単位で容易
に配置することができる。
リード1130と後段MESFET1260の入力リー
ド1131とを互いに隣接させているので、段間整合回
路を総合整合装置1102上に回路ブロック単位で容易
に配置することができる。
【0126】また、図11に示すように、上記能動半導
体装置1101の辺のうち各MESFETの入出力リー
ド1130〜1133が配置されている一辺と反対側の
一辺上に存在するリード1123〜1127の全てある
いは一部をダイパッド1121の接地用リードとして使
用するようにしているので、高周波特性に大きな影響を
及ぼすソースインダクタンスを減少させることができる
と共に、特に電力増幅器で問題となる熱放散特性を改善
することができる。特に、本実施形態では、能動半導体
装置1101の他の2辺上のリード1122,1128
をも接地電極1116,1118に接続するようにして
いるので、ソースインダクタンスの低減及び熱放散特性
の改善効果が大きい。
体装置1101の辺のうち各MESFETの入出力リー
ド1130〜1133が配置されている一辺と反対側の
一辺上に存在するリード1123〜1127の全てある
いは一部をダイパッド1121の接地用リードとして使
用するようにしているので、高周波特性に大きな影響を
及ぼすソースインダクタンスを減少させることができる
と共に、特に電力増幅器で問題となる熱放散特性を改善
することができる。特に、本実施形態では、能動半導体
装置1101の他の2辺上のリード1122,1128
をも接地電極1116,1118に接続するようにして
いるので、ソースインダクタンスの低減及び熱放散特性
の改善効果が大きい。
【0127】なお、本実施形態では、能動チップ112
0上で後段MESFET1260に2つのドレインパッ
ド1215,1216を設けているが、これは、DC信
号とRF信号とを分離するためであり、その効果は本実
施形態で用いた総合整合装置のパッケージによって発揮
される。
0上で後段MESFET1260に2つのドレインパッ
ド1215,1216を設けているが、これは、DC信
号とRF信号とを分離するためであり、その効果は本実
施形態で用いた総合整合装置のパッケージによって発揮
される。
【0128】一方、総合整合チップ1140において
は、図13に示すごとく入力整合回路の出力パッド13
17と、段間整合回路の入力パッド1320と、段間整
合回路の出力パッド1321と、出力整合回路の入力パ
ッド1324とが総合整合チップ1140の同じ辺側に
配置されているため、図11に示す状態で、入力整合回
路用出力リード1148と、段間整合回路用入力リード
1149と、段間整合回路用出力リード1150と、出
力整合回路用入力リード1151とが総合整合チップ1
102の同じ辺上に配置されることとなる。
は、図13に示すごとく入力整合回路の出力パッド13
17と、段間整合回路の入力パッド1320と、段間整
合回路の出力パッド1321と、出力整合回路の入力パ
ッド1324とが総合整合チップ1140の同じ辺側に
配置されているため、図11に示す状態で、入力整合回
路用出力リード1148と、段間整合回路用入力リード
1149と、段間整合回路用出力リード1150と、出
力整合回路用入力リード1151とが総合整合チップ1
102の同じ辺上に配置されることとなる。
【0129】さらに、本実施形態では、能動半導体装置
のリード配置と信号の流れとに対応させて、総合整合装
置のリード配置を行っているので、伝送線路1106〜
1110は互いに交差することなく、かつ最短経路をと
れるようにプリント形成できる。したがって、プリント
基板1103上に形成される伝送経路のプリントのばら
つきが少なく、安定な高周波増幅器が実現できる。
のリード配置と信号の流れとに対応させて、総合整合装
置のリード配置を行っているので、伝送線路1106〜
1110は互いに交差することなく、かつ最短経路をと
れるようにプリント形成できる。したがって、プリント
基板1103上に形成される伝送経路のプリントのばら
つきが少なく、安定な高周波増幅器が実現できる。
【0130】また、本実施形態では、能動半導体装置1
101内の後段MESFET11260にドレイン電圧
を供給するための供給経路において、能動半導体装置1
101のリード1133に接続される総合整合装置11
02のリード1152,1147間を内部リード115
3を介してパッケージ内を貫通させているが、この貫通
リード1153を設けたことで、以下のような2つの効
果を発揮することができる。
101内の後段MESFET11260にドレイン電圧
を供給するための供給経路において、能動半導体装置1
101のリード1133に接続される総合整合装置11
02のリード1152,1147間を内部リード115
3を介してパッケージ内を貫通させているが、この貫通
リード1153を設けたことで、以下のような2つの効
果を発揮することができる。
【0131】第1の効果は、電圧降下の低減である。す
なわち、総合整合チップ1140上の配線を薄膜で形成
した場合その寄生抵抗が大きくなるため、大電流が流れ
る配線では電圧降下が大きくなり能動素子の特性に影響
を与える。しかし、本実施形態のように太い金属リード
をパッケージを貫通させて設けることにより、その寄生
抵抗を薄膜に比べて低減することができるので、電圧降
下を抑制することができ、よって、電圧の降下に起因す
る高周波特性の劣化を抑制することができる。
なわち、総合整合チップ1140上の配線を薄膜で形成
した場合その寄生抵抗が大きくなるため、大電流が流れ
る配線では電圧降下が大きくなり能動素子の特性に影響
を与える。しかし、本実施形態のように太い金属リード
をパッケージを貫通させて設けることにより、その寄生
抵抗を薄膜に比べて低減することができるので、電圧降
下を抑制することができ、よって、電圧の降下に起因す
る高周波特性の劣化を抑制することができる。
【0132】第2の効果は、ドレインチョークインダク
タとしての寄与である。後段MESFETの負荷インピ
ーダンスは、能動チップ1120上のドレインパッド1
215より外側のインピーダンスとドレインパッド12
16より外側のインピーダンスとの並列インピーダンス
として与えられる。従って、仮にドレインパッド121
5から外側のインピーダンスが0即ちショート状態であ
れば、ドレインパッド1216から外側のインピーダン
スがどのようなインピーダンスであったとしても、後段
MESFETの負荷インピーダンスは0即ちショート状
態となり、最適インピーダンスを実現することができな
い。むしろ、ドレインパッド1215から外側にある程
度のインピーダンスがあることで出力整合回路は容易に
設計でき、仮に無限大即ちオープンであればドレインパ
ッド1216より外側のインピーダンスで決定されるこ
ととなる。本実施形態では、高周波信号に対して、物理
的大きさを有する内部リード1153が伝送線路として
働くので、ドレインチョークインダクタとして寄与する
こととなる。
タとしての寄与である。後段MESFETの負荷インピ
ーダンスは、能動チップ1120上のドレインパッド1
215より外側のインピーダンスとドレインパッド12
16より外側のインピーダンスとの並列インピーダンス
として与えられる。従って、仮にドレインパッド121
5から外側のインピーダンスが0即ちショート状態であ
れば、ドレインパッド1216から外側のインピーダン
スがどのようなインピーダンスであったとしても、後段
MESFETの負荷インピーダンスは0即ちショート状
態となり、最適インピーダンスを実現することができな
い。むしろ、ドレインパッド1215から外側にある程
度のインピーダンスがあることで出力整合回路は容易に
設計でき、仮に無限大即ちオープンであればドレインパ
ッド1216より外側のインピーダンスで決定されるこ
ととなる。本実施形態では、高周波信号に対して、物理
的大きさを有する内部リード1153が伝送線路として
働くので、ドレインチョークインダクタとして寄与する
こととなる。
【0133】また、伝送線路1104,1105には、
総合整合チップ1120内に集積されたDCカットキャ
パシタ1309、1312によりドレインあるいはゲー
トに印可された電圧は伝達されないためチップコンデン
サは不要となっている。
総合整合チップ1120内に集積されたDCカットキャ
パシタ1309、1312によりドレインあるいはゲー
トに印可された電圧は伝達されないためチップコンデン
サは不要となっている。
【0134】なお、伝送線路1104,1105は特性
インピーダンス50Ωで設計されておりRFレセプタク
ル1114、1115は50Ω系のものを用いた。
インピーダンス50Ωで設計されておりRFレセプタク
ル1114、1115は50Ω系のものを用いた。
【0135】
【発明の効果】請求項1〜10によれば、プリント基板
に、能動半導体装置とインピーダンス整合装置とを高周
波信号のインピーダンスを整合するために必要な距離を
隔てて実装できる構成としたので、異なる周波数,異な
るシステムに応じて、インピーダンス整合装置や能動半
導体装置の交換が容易な高周波増幅器を構成することが
でき、よって、安価で汎用性のある高周波増幅器の提供
を図ることができる。
に、能動半導体装置とインピーダンス整合装置とを高周
波信号のインピーダンスを整合するために必要な距離を
隔てて実装できる構成としたので、異なる周波数,異な
るシステムに応じて、インピーダンス整合装置や能動半
導体装置の交換が容易な高周波増幅器を構成することが
でき、よって、安価で汎用性のある高周波増幅器の提供
を図ることができる。
【0136】請求項11〜16によれば、インピーダン
ス整合装置と共にプリント基板上に搭載して高周波増幅
器を構成するための能動半導体装置として、能動素子が
形成された半導体基板,半導体基板を搭載するためのダ
イパッド,能動素子への信号を入出力するための入出力
用リードを方形パッケージ内に収納するとともに、入出
力用リードを方形パッケージの1つの辺に配置する構成
としたので、インピーダンス整合装置の各要素との信号
の授受が容易で、かつインピーダンス整合装置と独立し
てプリント基板への取り付け,取り外しの容易な能動半
導体装置の提供を図ることができる。
ス整合装置と共にプリント基板上に搭載して高周波増幅
器を構成するための能動半導体装置として、能動素子が
形成された半導体基板,半導体基板を搭載するためのダ
イパッド,能動素子への信号を入出力するための入出力
用リードを方形パッケージ内に収納するとともに、入出
力用リードを方形パッケージの1つの辺に配置する構成
としたので、インピーダンス整合装置の各要素との信号
の授受が容易で、かつインピーダンス整合装置と独立し
てプリント基板への取り付け,取り外しの容易な能動半
導体装置の提供を図ることができる。
【0137】請求項17〜22によれば、能動半導体装
置と共にプリント基板上に搭載して高周波増幅器を構成
するためのインピーダンス整合装置として、能動半導体
装置のインピーダンスを整合させるように構成された複
数の受動素子,受動素子が形成された基板,基板を搭載
するためのダイパッド,受動素子への信号を入出力する
ための入出力用リードをパッケージ内に収納して、プリ
ント基板上に半田実装することが可能な構成としたの
で、能動半導体装置と独立してプリント基板への取り付
け,取り外しの容易なインピーダンス整合装置の提供を
図ることができる。
置と共にプリント基板上に搭載して高周波増幅器を構成
するためのインピーダンス整合装置として、能動半導体
装置のインピーダンスを整合させるように構成された複
数の受動素子,受動素子が形成された基板,基板を搭載
するためのダイパッド,受動素子への信号を入出力する
ための入出力用リードをパッケージ内に収納して、プリ
ント基板上に半田実装することが可能な構成としたの
で、能動半導体装置と独立してプリント基板への取り付
け,取り外しの容易なインピーダンス整合装置の提供を
図ることができる。
【0138】請求項23,24によれば、能動素子と共
に方形パッケージに樹脂封止されるリードフレームとし
て、方形の樹脂封止領域の1つの辺に入出力用リードを
配置する一方、他の辺にはダイパッドに接続される接地
用リード配置する構成としたので、接地機能と熱放散性
機能の高い能動半導体装置の製造に適したリードフレー
ムの提供を図ることができる。
に方形パッケージに樹脂封止されるリードフレームとし
て、方形の樹脂封止領域の1つの辺に入出力用リードを
配置する一方、他の辺にはダイパッドに接続される接地
用リード配置する構成としたので、接地機能と熱放散性
機能の高い能動半導体装置の製造に適したリードフレー
ムの提供を図ることができる。
【0139】請求項25〜28によれば、高周波増幅器
を内蔵する高周波通信機において、プリント基板上に、
能動半導体装置とインピーダンス整合装置とを高周波信
号のインピーダンスを整合するために必要な距離を隔て
て実装し、さらに他の部材の要素を搭載する構成とした
ので、安価で汎用性の高い通信機の提供を図ることがで
きる。
を内蔵する高周波通信機において、プリント基板上に、
能動半導体装置とインピーダンス整合装置とを高周波信
号のインピーダンスを整合するために必要な距離を隔て
て実装し、さらに他の部材の要素を搭載する構成とした
ので、安価で汎用性の高い通信機の提供を図ることがで
きる。
【図1】本発明の各実施形態に共通の高周波通信機の構
成を概略的に示す回路ブロック図である。
成を概略的に示す回路ブロック図である。
【図2】第1の実施形態における高周波増幅器の全体的
な構成を示す平面図である。
な構成を示す平面図である。
【図3】第2の実施形態における高周波増幅器の全体的
な構成を示す平面図である。
な構成を示す平面図である。
【図4】第2の実施形態における高周波増幅器中の能動
チップの構成を示す平面図である。
チップの構成を示す平面図である。
【図5】第2の実施形態における高周波増幅器中の入力
整合チップの構成を示す平面図である。
整合チップの構成を示す平面図である。
【図6】第2の実施形態における高周波増幅器中の出力
整合チップの構成を示す平面図である。
整合チップの構成を示す平面図である。
【図7】第3の実施形態における高周波2段増幅器の全
体的な構成を示す平面図である。
体的な構成を示す平面図である。
【図8】第3の実施形態における高周波2段増幅器中の
能動半導体チップの構成を示す平面図である。
能動半導体チップの構成を示す平面図である。
【図9】第3の実施形態における高周波2段増幅器中の
入出力整合チップの構成を示す平面図である。
入出力整合チップの構成を示す平面図である。
【図10】第3の実施形態における高周波2段増幅器中
の段間整合チップの構成を示す平面図である。
の段間整合チップの構成を示す平面図である。
【図11】第4の実施形態における高周波2段増幅器の
全体的な構成を示す平面図である。
全体的な構成を示す平面図である。
【図12】第4の実施形態における高周波2段増幅器中
の能動半導体チップの構成を示す平面図である。
の能動半導体チップの構成を示す平面図である。
【図13】第4の実施形態における高周波2段増幅器中
の総合整合チップの構成を示す平面図。
の総合整合チップの構成を示す平面図。
【図14】第4の実施形態における高周波2段増幅器中
の総合整合チップの等価回路を示す電気回路図である。
の総合整合チップの等価回路を示す電気回路図である。
【図15】従来及び本発明に共通する高周波増幅器の基
本的な構成を示すブロック図である。
本的な構成を示すブロック図である。
【図16】MMICによる従来の高周波増幅器の構成を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図17】モジュールによる従来の高周波増幅器の構成
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図18】MCMによる従来の高周波増幅器の構成を示
す平面図である。
す平面図である。
201 能動素子 202 入力整合装置(入力インピーダンス整合回
路) 203 出力整合装置(出力インピーダンス整合回
路) 204 GaAs半導体チップ 205 GaAs半導体チップ 206 GaAs半導体チップ 207 ダイパッド 208 ダイパッド 209 ダイパッド 210 リード 211 リード 212 リード 213 ボンディングワイヤ 214 ボンディングワイヤ 215 ボンディングワイヤ 216 樹脂 217 樹脂 218 樹脂 219 母基板(プリント基板) 220 伝送線路 251 能動半導体装置 252 入力整合装置(入力インピーダンス整合装
置) 253 出力整合装置(出力インピーダンス整合装
置)
路) 203 出力整合装置(出力インピーダンス整合回
路) 204 GaAs半導体チップ 205 GaAs半導体チップ 206 GaAs半導体チップ 207 ダイパッド 208 ダイパッド 209 ダイパッド 210 リード 211 リード 212 リード 213 ボンディングワイヤ 214 ボンディングワイヤ 215 ボンディングワイヤ 216 樹脂 217 樹脂 218 樹脂 219 母基板(プリント基板) 220 伝送線路 251 能動半導体装置 252 入力整合装置(入力インピーダンス整合装
置) 253 出力整合装置(出力インピーダンス整合装
置)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西嶋 将明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (28)
- 【請求項1】 第1の基板上に形成された少なくとも1
つの能動素子を有する能動半導体装置と、 第2の基板上に形成された複数の受動素子により構成さ
れ、上記能動半導体装置の入力信号及び出力信号のうち
少なくとも一方のインピーダンスを整合するためのイン
ピーダンス整合装置と、 上記能動半導体装置及び上記インピーダンス整合装置を
共通に搭載するためのプリント基板とを備え、 上記プリント基板には、上記能動半導体装置と上記イン
ピーダンス整合装置とを高周波信号のインピーダンスを
整合するために必要な距離を隔てて実装するための取付
部と、該各取付部の間で高周波信号を伝送するための複
数の伝送線路とが設けられていることを特徴とする高周
波増幅器。 - 【請求項2】 請求項1記載の高周波増幅器において、 上記インピーダンス整合装置は、上記能動半導体装置へ
の入力信号のインピーダンスを整合するための入力イン
ピーダンス整合装置と、上記能動半導体装置からの出力
信号のインピーダンスを整合するための出力インピーダ
ンス整合装置とを含むことを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項3】 請求項2記載の高周波増幅器において、 上記入力インピーダンス整合装置と上記出力インピーダ
ンス整合装置とは、共通の第2の基板上に形成されてい
ることを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項4】 請求項1記載の高周波増幅器において、 上記能動半導体装置は、前段側の能動素子と後段側の能
動素子とを含み、 上記インピーダンス整合装置は、上記前段側の能動素子
への入力信号のインピーダンスを整合するための入力イ
ンピーダンス整合装置と、上記前段側の能動素子から後
段側の能動素子への信号のインピーダンスを整合するた
めの段間インピーダンス整合装置と、上記後段側の能動
素子からの出力信号のインピーダンスを整合するための
出力インピーダンス整合装置とを含むことを特徴とする
高周波増幅器。 - 【請求項5】 請求項4記載の高周波増幅器において、 上記入力インピーダンス整合装置と上記出力インピーダ
ンス整合装置とは、共通の第2の基板上に形成されてい
ることを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項6】 請求項4又は5記載の高周波増幅器にお
いて、 上記前段側の能動素子と後段側の能動素子とは、共通の
第1の基板上に搭載されていることを特徴とする高周波
増幅器。 - 【請求項7】 請求項3又は5記載の高周波増幅器にお
いて、 上記能動半導体装置は、上記第1の基板を搭載するため
のダイパッドと、上記能動素子への信号の入出力を行な
うための入出力用リードとを有し、かつ方形パッケージ
内に収納されており、 上記入出力用リードは、上記方形パッケージの1つの辺
のみに有することを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項8】 請求項1,2,3,4,5又は6記載の
高周波増幅器において、 上記インピーダンス整合装置は、上記第2の基板を搭載
するためのダイパッドと、インピーダンス整合装置内の
各受動素子への信号の入出力を行なうための入出力用リ
ードとを有し、1つのパッケージ内に収納されており、 上記パッケージ内には、上記能動半導体装置の能動素子
のドレインとドレインバイアス供給用電源との間に介設
され、上記インピーダンス整合装置内の各受動素子を通
過することなく上記パッケージ内を貫通する貫通リード
が設けられていることを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項9】 請求項8記載の高周波増幅器において、 上記貫通リードは、上記インピーダンス整合装置内のキ
ャパシタとして機能する受動素子を介して接地されてい
ることを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項10】 請求項1記載の高周波増幅器におい
て、 上記プリント基板上で上記複数の伝送線路が互いに交差
していないことを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項11】 プリント基板上にインピーダンス整合
装置と共に搭載されて高周波増幅器を構成するための能
動半導体装置であって、 半導体基板と、 半導体基板上に形成された能動素子と、 上記半導体基板を搭載するためのダイパッドと、 上記能動素子への信号の入出力を行なうための入出力用
リードとを備え、 上記各部材が共通の方形パッケージ内に収納され、かつ
上記プリント基板上に半田実装することが可能に構成さ
れているとともに、 上記入出力用リードは、上記方形パッケージの1つの辺
に配設されていることを特徴とする能動半導体装置。 - 【請求項12】 請求項11記載の能動半導体装置にお
いて、 上記方形パッケージの各辺のうち上記入出力リードが配
設された辺以外の辺には、ダイパッドと接地とを接続す
るための接地用リードが設けられていることを特徴とす
る能動半導体装置。 - 【請求項13】 請求項12記載の能動半導体装置にお
いて、 上記接地用リードは、上記方形パッケージの各辺のうち
上記入出力用リードが配設された辺以外のすべての辺に
配設されていることを特徴とする能動半導体装置。 - 【請求項14】 請求項12又は13記載の能動半導体
装置において、 上記能動素子のソースに接続される電極は、上記ダイパ
ッドにボンディングワイヤを介して接続されていること
を特徴とする能動半導体装置。 - 【請求項15】 請求項11記載の能動半導体装置にお
いて、 上記パッケージは、樹脂により封止されていることを特
徴とする能動半導体装置。 - 【請求項16】 請求項11記載の能動半導体装置にお
いて、 上記能動半導体装置の入出力用リードのうちいずれかの
2以上の入出力用リードが、上記能動素子上の共通の電
極にボンディングワイヤで接続されていることを特徴と
する能動半導体装置。 - 【請求項17】 1つのプリント基板上に、能動半導体
装置と共に搭載されて高周波増幅器を構成するためのイ
ンピーダンス整合装置であって、 基板と、 上記基板上に形成され、上記プリント基板上で上記能動
半導体装置への入力信号及び出力信号のうち少なくとも
いずれか一方のインピーダンスを整合させるように構成
された複数の受動素子と、 上記基板が搭載されるダイパッドと、 上記複数の受動素子のうち少なくとも1つの受動素子へ
の信号の入出力を行なうための複数のリードとを備え、 上記各部材が共通のパッケージ内に収納され、かつ上記
プリント基板上に半田実装することが可能に構成されて
いることを特徴とするインピーダンス整合装置。 - 【請求項18】 請求項17記載のインピーダンス整合
装置において、 上記パッケージは方形パッケージであり、 上記複数の入出力用リードのうち能動半導体装置との間
で信号の入出力を行なうためのすべてのリードが、上記
方形パッケージの1つの辺に配設されていることを特徴
とするインピーダンス整合装置。 - 【請求項19】 請求項17記載のインピーダンス整合
装置において、 上記パッケージは、樹脂により封止されていることを特
徴とするインピーダンス整合装置。 - 【請求項20】 請求項17記載のインピーダンス整合
装置において、 上記インピーダンス整合装置は、上記能動半導体装置へ
の入力信号のインピーダンスを整合させるための入力イ
ンピーダンス整合装置と、上記能動半導体装置からの出
力信号を調整させるための出力インピーダンス整合装置
とを一体化して構成されていることを特徴とするインピ
ーダンス整合装置。 - 【請求項21】 請求項17記載のインピーダンス整合
装置において、 上記能動半導体装置の能動素子のドレインとドレインバ
イアス供給用電源との間に介設され、上記各受動素子を
通過することなく上記パッケージ内を貫通する貫通リー
ドをさらに備えていることを特徴とするインピーダンス
整合装置。 - 【請求項22】 請求項21記載のインピーダンス整合
装置において、 上記貫通リードは、上記インピーダンス整合装置内のキ
ャパシタとして機能する受動素子を介して接地されてい
ることを特徴とするインピーダンス整合装置。 - 【請求項23】 能動素子と共に方形パッケージに樹脂
封止されるリードフレームであって、 上記能動素子が形成された半導体チップを搭載するため
のダイパッドと、 上記パッケージによって封止される方形の樹脂封止領域
内において上記ダイパッドと切り離され、上記樹脂封止
領域の1つの辺において樹脂封止領域の内方から外方に
突出するように形成された入出力用リードと、 上記リードフレームの樹脂で封止される方形の領域内に
おいて上記ダイパッドに接続され、上記入出力リードが
配設される上記樹脂封止領域の1つの辺以外の辺のうち
少なくとも1つの辺において樹脂封止領域の内方から外
方に突出するように形成された接地用リードとを備えて
いることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項24】 請求項23記載のリードフレームにお
いて、 上記接地用リードは、上記方形の樹脂封止領域の各辺の
うち上記入出力用リードが配設される辺以外の3つの辺
に配設されていることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項25】 音声等の信号を高周波信号に変換する
ための変調器と、上記変調器からの出力信号を周波数変
換するための周波数変換器と、上記周波数変換器から出
力される高周波信号を増幅するための高周波増幅器と、
上記高周波増幅器からの出力信号を外部に送信するため
のアンテナとを少なくとも備えた高周波通信機におい
て、 上記高周波増幅器は、 第1の基板上に形成された少なくとも1つの能動素子を
有する能動半導体装置と、 第2の基板上に形成された複数の受動素子により構成さ
れ、上記能動半導体装置の入力信号及び出力信号のうち
少なくとも一方のインピーダンスを整合するためのイン
ピーダンス整合装置とを備えるとともに、 上記能動半導体装置と、上記インピーダンス整合装置
と、上記高周波通信機内の上記高周波増幅器以外の装置
中の要素とが、共通のプリント基板上に高周波信号のイ
ンピーダンスを整合するために必要な距離を隔てて半田
実装されていることを特徴とする高周波通信機。 - 【請求項26】 請求項25記載の高周波通信機におい
て、 上記インピーダンス整合装置は、上記能動半導体装置へ
の入力信号のインピーダンスを整合するための入力イン
ピーダンス整合装置と、上記能動半導体装置からの出力
信号のインピーダンスを整合するための出力インピーダ
ンス整合装置とを含み、両者が共通の第2の基板上に形
成されていることを特徴とする高周波通信機。 - 【請求項27】 請求項25記載の高周波通信機におい
て、 上記能動半導体装置は、共通の第1の基板上に形成され
た前段側能動素子と後段側能動素子とを有し、 上記インピーダンス整合装置は、上記前段側能動素子へ
の入力信号のインピーダンスを整合するための入力イン
ピーダンス整合装置と、上記前段側能動素子から上記後
段側能動素子への信号のインピーダンスを整合するため
の段間インピーダンス整合装置と、上記後段側能動素子
からの出力信号のインピーダンスを整合するための出力
インピーダンス整合装置とを含み、かつ各インピーダン
ス整合装置が共通の第2の基板上に形成されていること
を特徴とする高周波通信機。 - 【請求項28】 請求項25,26又は27記載の高周
波通信機において、 上記インピーダンス整合装置は、上記能動半導体装置の
能動素子のドレインとドレインバイアス供給用電源との
間に介設され、上記インピーダンス整合装置の各受動素
子を通過することなく上記パッケージ内を貫通する貫通
リードをさらに備えていることを特徴とする高周波通信
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155124A JPH104325A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155124A JPH104325A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104325A true JPH104325A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15599090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155124A Pending JPH104325A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH104325A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008228347A (ja) * | 2008-05-26 | 2008-09-25 | Renesas Technology Corp | 高周波電力増幅器モジュール |
| JP2011066380A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | マルチチップモジュール構造を有する高周波回路 |
| US7928815B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-04-19 | Fujitsu Limited | Amplifier |
| JP2012527185A (ja) * | 2009-05-15 | 2012-11-01 | シーティーエス・コーポレーション | 高性能RFRxモジュール |
| CN114696864A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-07-01 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
| JP2023159434A (ja) * | 2020-04-03 | 2023-10-31 | ウルフスピード インコーポレイテッド | Rf増幅器デバイスおよび製造方法 |
| JP2023553185A (ja) * | 2020-12-23 | 2023-12-20 | イーエム コアーテック | 誤動作を検知できるアクティブ電流補償装置 |
| US12500562B2 (en) | 2020-04-03 | 2025-12-16 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | RF amplifier devices and methods of manufacturing including modularized designs with flip chip interconnections |
| US12620530B2 (en) | 2022-09-23 | 2026-05-05 | Wolfspeed, Inc. | Device and process for implementing silicon carbide (SiC) surface mount devices |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP8155124A patent/JPH104325A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7928815B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-04-19 | Fujitsu Limited | Amplifier |
| JP2008228347A (ja) * | 2008-05-26 | 2008-09-25 | Renesas Technology Corp | 高周波電力増幅器モジュール |
| JP2012527185A (ja) * | 2009-05-15 | 2012-11-01 | シーティーエス・コーポレーション | 高性能RFRxモジュール |
| JP2011066380A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | マルチチップモジュール構造を有する高周波回路 |
| TWI485837B (zh) * | 2009-08-21 | 2015-05-21 | 東芝股份有限公司 | 具有多晶片模組結構的高頻電路 |
| JP2023159434A (ja) * | 2020-04-03 | 2023-10-31 | ウルフスピード インコーポレイテッド | Rf増幅器デバイスおよび製造方法 |
| US12500562B2 (en) | 2020-04-03 | 2025-12-16 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | RF amplifier devices and methods of manufacturing including modularized designs with flip chip interconnections |
| CN114696864A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-07-01 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
| CN114696864B (zh) * | 2020-12-11 | 2024-03-29 | 株式会社村田制作所 | 高频模块 |
| JP2023553185A (ja) * | 2020-12-23 | 2023-12-20 | イーエム コアーテック | 誤動作を検知できるアクティブ電流補償装置 |
| US12159742B2 (en) | 2020-12-23 | 2024-12-03 | Em Coretech Inc. | Active current compensation device capable of detecting malfunction |
| US12620530B2 (en) | 2022-09-23 | 2026-05-05 | Wolfspeed, Inc. | Device and process for implementing silicon carbide (SiC) surface mount devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11631659B2 (en) | High-frequency module and communication apparatus | |
| US7149496B2 (en) | High-frequency module and radio communication apparatus | |
| AU2023214370B2 (en) | Modularized power amplifier devices and architectures | |
| KR102448318B1 (ko) | 고주파 모듈 및 통신 장치 | |
| US6162697A (en) | High Q inductor realization for use in MMIC circuits | |
| EP0949754B1 (en) | High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module | |
| US8139370B2 (en) | Electronic system having field effect transistors and interconnect bumps on a semiconductor substrate | |
| KR20210025101A (ko) | 고주파 모듈, 송신 전력 증폭기 및 통신 장치 | |
| US12132507B2 (en) | Radio-frequency module and communication device | |
| JP2020027974A (ja) | 高周波モジュールおよび通信装置 | |
| CN113412578A (zh) | 高频模块和通信装置 | |
| US11611367B2 (en) | Radio-frequency module and communication device | |
| US11489551B2 (en) | Radio-frequency module and communication device | |
| US20060158250A1 (en) | Multi-band power amplifier module for wireless communication devices | |
| JPH104325A (ja) | 高周波増幅器、高周波通信機、能動半導体装置、インピーダンス整合装置及びリードフレーム | |
| EP1470588A2 (en) | Split-gate power module and method for suppressing oscillation therein | |
| US20230308121A1 (en) | High-frequency module and communication device | |
| JP2006528854A (ja) | 小型インピーダンス変換回路 | |
| US5917233A (en) | Integrated circuit having a parasitic resonance filter | |
| EP4383562A1 (en) | Power amplifier module with transistor dies for multiple amplifier stages on a same heat dissipation structure | |
| US12273080B2 (en) | Radio-frequency circuit and communication device | |
| KR100643820B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| EP1227578A2 (en) | RF amplifier | |
| US7119614B2 (en) | Multi-band power amplifier module for wireless communications | |
| US20240146251A1 (en) | Differential doherty amplifier circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010321 |