JPS5834756Y2 - マイクロ波集積回路装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマイクロ波集積回路装置に関し、特に、半導体
素子にガン・ダイオードの如く直流バイアス電流が大電
流になる場合があっても、微小に構成された集積回路の
直流導体部分が焼損されないように構成したものに関す
る。

例えば、ガン・ダイオードの如き素子を使用して発振器
を構成する場合、直流バイアスが必要であり、しかも大
電流が流れる場合があるので、直流バイアス供給導体は
充分大きなものが要求される。

しかしながら、このようなガン・ダイオードを使用した
発振器を集積回路（以下ＩＣと称する）として構成する
場合、基板上に形成されるＩＣパターンはその発振周波
数に比例して大きさが制限されるので、例えば３０ Ｇ
Ｈｚ以上の周波数の発振器の場合には、ＩＣ回路パター
ンは小さなものとせざるを得ない。

また、上記ミリ波の領域においては、マイクロストリッ
プラインが形成されるＩＣ基板の厚みは通常使用される
アルミナ基板においては、その厚さが０．２乃至Ｑ、３
ｍｍ程度の非常に薄いものに制限される。

その理由は、基板が厚いと基板上に、好ましくないＴＥ
モードやＴＭモードが生じ、リップルが発生するなど好
ましくない現象を生ずるからである。

またライン・インピーダンスは基板の厚さｈと導電回路
の幅Ｗに関係して決定されるが、上記の如く基板の厚さ
が小さく制限されると上記導電回路幅Ｗも小さく抑えら
れ、該導電路線幅Ｗだけ勝手に大きくすることはできな
い。

したがって、ガン・ダイオードの如き直流の大電流が流
れるような素子を使用して、非常に周波数の高い発振器
を集積回路で構成するときには、ライン・インピーダン
スの点からは導電線路幅を大きくすることはできず、し
かも大電流が流れ易くするために上記導電線路の直流抵
抗値を低下しなければならない。

本考案の目的は、このような問題点を改善したマイクロ
波ＩＣ発振器を提供するものであり、そのために、誘電
体基板面に形成された薄膜パターン回路と該薄膜パター
ン回路に接続された半導体素子より構成されたマイクロ
波集積回路において、上記半導体素子の直流バイアス回
路部を個別の金属部材で構成したことを特徴とする。

以下本考案の一実施例を第１図乃至第３図にもとづき説
明する。

第１図は本考案の一実施例構成を示す回路構成図、第２
図イ、町よその直流導電線路の構成及び使用する治具を
示すものであり、第３図は該直流導電線路の製作方法を
示すものである。

図中、１は誘電体基板、２はバイアス・チョーク部、３
はガン・ダイオード、４は高周波出力部、５は直流電源
、６は外部負荷回路、７は橋絡線部、８は治具である。

第１図において、誘電体基板１は、例えばアルミナで構
成され、０．２乃至Ｑ、３ｍｍ位の厚さを有し、裏面に
は金属導体膜が形成されている。

該誘電体基板１にはバイアス・チョーク部２及び高周波
出力部４が形成されているが、これらの各部は例えば周
知のフォトエツチング法により形成することができる。

誘電体基板１の各面に形成された金の如き導体は、誘電
体基板１との密着性を良好ならしめるために、あらかじ
め誘電体基板１にニクロム層を設け、該ニクロム層の上
に金の如き導体層を形成する。

そして片面はマイクロ・ストリップラインの下部導体と
してそのまま使用する。

他の面は、上記の如く、バイアス・チョーク部２及び高
周波出力部４を残して、該ニクロム層と導体層を除去す
る。

バイアス・チョーク部２は、幅広部２−２及び２４と幅
狭部２−１及び２−３が形成され、その一端は直流電源
５が接続され、他端には、発振素子としてガン・ダイオ
ード３が接続されている。

そして該ガン・ダイオード３から得られる高周波出力は
、幅広部２−５及び高周波出力部４により形成されたコ
ンデンサ部分により直流分がカットされて、高周波出力
部４から取出される。

この高周波出力は、幅広部２−２．２−４及び幅狭部２
−１．２−３により構成される高周波阻止用チョーク部
のために直流電源５に流入することはない。

本考案においては、第２図イに拡大して示す如く上記バ
イアス・チョーク部の幅狭部２−１及び２−３として、
例えば金で構成された金属リボンまたは金属ワイヤ７を
熱圧着もしくはボンデング等の適当な手段で上記幅広部
２−４，２−２及び２−５に接続する。

熱圧着する場合には、例えば第２図口に示す如き、治具
８を使用する。

該治具８の下方には溝部８１が形成されている。

いま、第３図イに示す如く、金ワイヤ７を治具８の溝部
８−１の下に位置させ、口に示す如く、熱圧着すれば、
八に示す如く、金ワイヤは押しつぶされつつ幅広部２−
５等に密着される。

かくして各幅広部２−５．２−３及び２−４間はこの熱
圧着された、厚みの大きな金ワイヤ７により橋絡される
ため幅狭部２−１．２−３の直流抵抗は著しく低下され
る。

この金ワイヤ７は、上記幅狭部２−１，２−３を構成す
るとともに、幅広部２−２，２−４とともにバイアス・
チョーク部２をも構成するものである。

なお第２図の例では、幅広部２−４．２−２及び２５を
、共通の金属リボンまたは金属ワイヤを使用してこれを
熱圧着もしくは溶接することにより橋絡部を構成する例
を示しているが、本考案では第４図に示す如き状態で橋
絡してもよい。

即ち、第４図においては、幅広部９−１０及び１１の中
間を、各幅広部の端部でそれぞれ別の金ワイヤまたは金
リボン１２．１３を用いて接続する。

この場合でも、第２図及び第３図で説明した場合と同様
に、通常のＩＣ配線またはプリント配線の場合に比して
、その幅狭橋絡部の厚さ、つまり上記金ワイヤまたは金
リボン１２及び１３の厚みを増大することが可能となり
、その直流抵抗値を小さくすることができる。

したがって、ガン・ダイオード３に大電流が流れるよう
な場合でも、その直流電流通路となる幅狭部２−１．２
−３が焼損するようなことはない。

このような構成によっても高周波阻止機能をもつバイア
ス・チョークとして使用できものであることは明らかで
ある。

また、以上の説明においては、幅広部２−２．２−４．
２−５は金ワイヤもしくは金リボンのみにより短絡され
る場合について説明したが、しがしながら、誘電体基板
１上に、幅狭の導体層を形成しておき、その上に金ワイ
ヤや金リボンを熱圧着または溶接することにより、直流
抵抗値の小さな幅狭部分を形成することもできる。

この場合は、金ワイヤや金リボンは、幅広部のみならず
幅狭部においても誘電体基板上に形成しである導体層と
しっかりと固着するようになる。

しかも、ガン・ダイオードに大電流が流れる場合には、
抵抗値の低い金ワイヤや金リボン部分にほとんど電流が
流れるようになる。

以上説明した如く、本考案によれば、非常に簡単な手段
により、直流バイアス大電流の流れる部分をその幅を変
えることなく厚く構成することが可能になるので、マイ
クロ波ＩＣの特性インピーダンスに悪影響を与えること
なく直流バイアス電流の流れる部分の抵抗値を低下する
ことができる。

したがってガン・ダイオードの如き大電流の流れる発振
素子を使用した場合でも、回路パターンが焼損するよう
な欠点を有効に改善することができる。

尚本考案は負性抵抗素子を用いた増幅器のＩＣにも有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す回路パターン図、第
２図はその要部の拡大図及び治具を示すもの、第３図は
直流導電路の製作方法を示すもの、第４図は本考案の他
の実施例を示すものである。 図中、１は誘電体基板、２はバイアス・チョーク部、３
はガン・ダイオード、４は高周波出力部、５は直流電源
、６は外部負荷回路、７は導電カバー線、８は治具、９
乃至１１は幅広部、１２．１３は金線または金ノボンを
それぞれ示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 誘電体基板面に形成された薄膜パターン回路と該薄膜パ
   ターン回路に接続された半導体素子より構成されるマイ
   クロ波集積回路において、上記半導体素子の直流バイア
   ス回路部を個別の金属部材で構成したことを特徴とする
   マイクロ波集積回路装置。