JPS5849042B2 - マイクロ波トランジスタ回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロ波用トランジスタを有し、その入力
電極、出力電極、及び共通電極が夫々入力側マイクロス
トリップ線路のストリップ導体層、出力側マイクロスト
リップ線路のストリップ導体層、及び入力側及び出力側
マイクロスｌ− ＩＪップ線路の接地導体に接続されて
なる構或を有するマイクロ波トランジスタ回路装置に関
する。

斯種マイクロ波トランジスタ回路装置として、従来第１
図に示す如く、金属導体でなる基板１の主面２の例えば
中央位置の領域３上に、予め得られた、一方の主面４側
に７イク口波用トランジスタ５を入力電極６、出力電極
７及ひ共通電極８を主面４上に形或せる態様を以って構
或してなる半導体チツプ９が、その主面４側とは反対側
の主面１０を領域３側とせる関係で固定して配され、又
基板１の主面２の領域３とは異なる例えば領域３を狭む
領域１１及び１２中の一方の領域１１上に、予め得られ
た、一方の主而１３上に入力側マイクロストリップ線路
１４のストリップ導体層としての導体層１５を形戎して
なる、ストリップ線路１４の誘電体層としての誘電体板
１６が、その主面１３側とは反対側の主面１Ｔを領域（
ストリップ線路１４の接地導体層として作用する）１１
側とせる関係で固定して配され、更に他方の領域１２上
に、予め得られた、一方の主面１８上に出力側マイクロ
ストリップ線路１９のストリップ導体層としての導体層
２０を形或してなる、ストリップ線路１９の誘電体層と
しての誘電体板２１が、その主而１８側とは反対側の主
面２２を領域（ストリップ線路１９の接地導体層として
作用する）１２側とせる関係で固定して配され、而して
導体層１５及び２０が夫々予め得られた接続用線２４及
び２５を介してトランジスタ５の入力電極６及び出力電
極７に連結され、又トランジスタ５の共通電極８が予め
得られた接続用線２６を介して基板１に連結されてなる
構或のものが提案されている。

尚第１図に於では、導体層１５及び２０の所定の長さ方
向の位置に夫々誘電体板１６及び２１上を延長せる所定
の長さの導１本層２７及び２８が連結されてマイクロス
ｌ− ＩＪツプ線路構或による入力側整合回路２９及び
出力側整合回路３０が構或されてなる構或を有すること
が示されている。

所で斯る構或によれば、ストリップ線路１４のトランジ
スタ５側とは反対側の端にマイクロ波入力信号を供給す
れば、これが入力側整合回路２９を有することにより整
合良くトランジスタ５の入力側に供給されてそのトラン
ジスタ５にて増幅され、又その増幅されたマイクロ波出
力信号を出力側整合回路３０を有することにより整合良
くストリップ線路１９のトランジスタ５側とは反対側の
端より導出し得るものであるが、スｌ− ＩＪツプ線路
１４及び１９乃至整合回路２９及び３０が、夫々予め得
られた、導体層１５乃至２７及び２０乃至２８を形或し
てなる誘電体板１６及び２１を、基板１上に固定して配
することにより構戊される為、誘電体板１６及び２１は
機械的強度を保つため、ある有限の厚さＨが必要である
。

また、導体層２７及び２８が整合用スタブとして作用す
るためにはｌ１ ．ｌ２＞Ｗの関係を保つことが望まし
い。

般にｌ，，ｌ２＜ λ／４（λ：波長）であるから、上
記関係を保つためには高周波化にともないＷを小さくし
なければならない。

しかし、マイクロストリップ線路の特性インピーダンス
Ｚ。

はＷ／Ｈの関数であり、Ｗを小さくし、かつＺ。

を一定にする場合Ｈを小さくしなければならない。

このため第１図の構或では、機械的強度を保つに必要な
ＨのためＷが制限され高周波化を妨げるという欠点を有
していた。

又上述せる従来の構或によれば、トランジスタ５の入力
電極６及び出力電極７が夫々接続用線２４及び２５を介
して入力側及び出力側スｌ− ＩＪツプ線路１４及び１
９に接続されているのでその接続用線２４及び２５は入
力電極６及び出力電極７と入力側、出力側スｌ− ＩＪ
ツプ線路１４．１９及び基板１の間に寄生インダクタン
ス及び寄生容量を有し、トランジスタ５の共通電極８が
接続用線２６を介し、基板１に接続されているので、そ
の接続用線２６は、共通電極８と基板１の間で寄生イン
ダクタンスを有する。

このため増幅器の広帯域化、高利得化を妨げるという欠
点を有していた。

依って本発明は上述せる欠点のない新規なマイクロ波ト
ランジスタ回路装置を提案せんとするもので、以下詳述
する所より明らかとなるであろう。

第２図は本発明によるマイクロ波トランジスタ回路装置
の一例を示し、半導体基板３１を有し、その例えは中央
の位置３２の半導体基板３１の主而３３側に、マイクロ
波用トランジスタ３４がその入力電極３５、出力電極３
６及び共通電極３７を主面３３の位置３２の領域３８上
に形戊せる態様を以って、それ自体は公知の種々の方法
によって構或されている。

又半導体基板３１の主面３３の領域３８とは異なる例え
ば領域３８を狭む領域３９及び４０上に夫々入力側マイ
クロスＩ− ＩＪツプ線路４１及び出力側マイクロスト
リップ線路４２の接地導体層としての導体層４３及び４
４が例えば蒸着により形或され、又之等導体層４３及び
４４上に夫々スｌ− ＩＪツプ線路４１及び４２の誘電
体層としての誘電体層４５及び４６が例えばスバソクリ
ングによって形或され、更に之等誘電体層４５及び４６
上に、夫々スＩ− ＩＪツプ線路４１及び４２のスｈ
ＩＪツプ導体層としての導体層４７及び４８が例えば蒸
着により形已され、且導体層４７及び４８の所定の長さ
方向の位置に連結されてなる態様を以って所定長さの導
体層４９及び５０が、マイクロストリップ線路構或の入
力側整合回路５１及び出力側整合回路５２を構戊すべく
形威されている。

而して導体層４３が誘電体層４５の側内５３及び半導体
基板３１の主面３３の領域３８上を延長せる導体層５４
を介してトランジスタ３４の共通電極３７に連結され、
一方導体層４３か半導体基板３１の側而５５及び５６、
及び主面３３と対向せる主面５７上に延長せる導体層５
８を介して導体層４４に連結され、又導体層４Ｔ及び４
８が夫夫半導体基板３１の主面３３の領域３８上を延長
せる導体層５９及び６０を介してｌ・ランジスタ３４の
入力電極３５及び出力電極３６に連結されている。

以上が本発明によｏマイクロ波トランジスタ回路装置の
一例構戊であるか、斯る構１戊によれば、ストリップ線
路４１のトランジスタ３４側とは反対側の端にマイクロ
波人刀信号を供給すれば、これが、人力側整合回路５１
を有することにより、第１図の場合と同様に、整合よく
トランジスタ３４の入力側に供給されてそのトランジス
タ３４にて増幅され、又その増幅されたマイクロ波出力
信号を、出力側整合回路５２を有することにより、第１
図の場合と同様に整合良くスｌ− ＩＪツプ線路４２の
トランジスタ３４側とは反対側の端より導出し得るもの
である。

然し乍ら上述せる本発明の一例構或の場合、ストリップ
線路４１及び４２乃至整合回路５１及び５２が、半導体
基板３１の主面３３上に導体層４３及び４４を形威し、
それ等導体層４３及び４４上に夫々誘電体層４５及び４
６を形或し、それ等誘電体層４５及び４６上に夫々導体
層４７及び４８乃至４９乃至５０を形戊することにより
構或される為、誘電体層４５及び４６の厚さＨを第１図
の場合の誘電体板１６及び２１のそれに比し格段的に薄
くし得、従って導体層４７及び４８乃至４９及ひ５０の
幅Ｗを第１図の導体層１５及び２０乃至２７及び２８＋
こ比し格段的に小とし得、依って取扱うマイクロ波を第
１図の場合に比し周波数のより高いものとし得るもので
ある。

又上述せる本発明の一例構或によれば、トランジスタ３
．４の入力電極３５、出力電極３６、及び共通電極３７
が、第１図の場合の如くに接続用線を用いることなしに
、夫々導体層５９，６０，及び５４乃至５８を介して直
接的にストリップ線路４１の導体層４７、スＩ− ＩＪ
ツプ線路４２の導体層４８、及びスＩ− ＩＪツプ線路
４１及び４２の導体層４３及び４４に連結されてなる態
・峰を有し、従って第１図の場合の如くにトランジスタ
３４の入力側及び出力側に夫々分布インダクタンスや分
布容量が結合せる構戎を有するものでなく、依って第１
図σノ場合に比し格段的に広帯域、高利得特性を以って
効率良く作動せしめ得る等の犬なる特徴を有するもので
ある。

向上述に於では本発明の一例を示したに留まり、例えは
第３図に示す如く、第２図との対応部分に同一符号を附
して詳細説明はこれを省略するも、第２図にて上述せる
入力側スｈ ＩＪツプ線路４１乃至整合回路５１−トラ
ンジスタ３４一出力側ストリップ線路４２乃至整合回路
５２の系の２つを、半導体基板３１をそれ等２つの系に
対して共通とし、又誘電体層４５をそれ等２つの系の入
力側ストリップ線路４１乃至整合回路５１に対して共通
とし、更に誘醒体層４６をそれ等２つの系の出力側スト
ＩＪツプ線路４２乃至整合回路５２に対して共通として
構戊し、而して誘電体層４５、及び４６上に上述せる２
つの系の入力側スＩ− ＩＪツプ線路４１、及び出力側
スｌ− ＩＪツプ線路４２間に夫々λ／４（λはマイク
ロ波の波長）の長さを有する導体層６１，及び６２をス
ｌ− ＩＪツプ線路構或による入力側ブランチライン形
ハイブリット６３、及び出力側ブランチライン形ハイブ
リット６４を構或すへく形或し、斯くてマイクロ波入力
信号を２つの系のトランジスタ３４にて夫々増幅せしめ
、そしてそれ等増幅されたマイクロ波出力信号を合戎し
て外部に導出する様に、又はその逆にマイクロ波出力信
号を分岐して外部に導出する様になされた構或とするこ
とも出来、この場合であっても導体層４７乃１４９及″
９１・４８門５０及０６２の幅を上述せる如く一に比べ
て格段的に小と４ し得るので、取扱っマイクロ波を周波数のより高いもの
として得、又高帯域、高利得特性を以って効率良く作動
せしめ得るものである。

又上述に於ではトランジスタの入力側及ひ出力側に夫々
整合回路を構敗せる場合、及び整合回路及びハイブリフ
トを構成せる場合につき述へたが、ハイブリットのみを
構或せる構成とすること、他のストリップ線路構成を有
する所要の分布定数回路を構或せる構或と１−ることも
出来、その他本発明の精神を脱することなしに種々の変
型変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクロ波トランジスタ回路装置を示す
略線的斜視図、第２図は本発明によるマイクロ波トラン
ジスタ回路装置の一例を示す略線的斜視図、第３図は本
発明によるマイクロ波トランジスタ回路装置の他の例を
小す略線的斜視図である。 図中、３１は半導体基板、３３及び５７は主面、３４は
マイクロ波用トランジスタ、３５は入力電極、３６は出
力電極、３７は共通電極、４１及び４２はマイクロスト
リップ線路、４３，４４，４７，４８，４９，５０，５
４，５８，５９，６０，６１，及び６２は導体層、４５
及び４６は誘電体層、５１及び５２は整合回路、６３及
ひ６４はブランチライン形ハイブリッドを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板の所定の位置の当該半導体基板の主面側
   にマイクロ波用トランジスタが、その入力電極、出力電
   極及び共通電極を当該半導体基板の主面の上記所定の位
   置の第１の領域上に形或せる態様を以って構戊され、 上記半導体基板の主面の上記第１の領域とは異なる第２
   及び第３の領域上に夫々人力側マイクロストリップ線路
   及ひ出力側マイクロストリップ線路の接地導体層として
   の第１及び第２の導体層が形或され、該第１及ひ第２の
   導体層上に夫々上記入力側マイクロストリップ線路及び
   出力側マイクロスｌ− ＩＪツプ線路の誘電体層として
   の第１及び第２の誘電体層が形戊され、該第１及び第２
   の誘電体層上に夫々上記入力側マイクロストリップ線路
   及び出力側マイクロストリップ線路のストリップ導体層
   としての第３及び第４の導体層が形或され、上記第１及
   び第２の導体層が上記半導体基板の主面の上記第１の領
   域上を延長せる第５の導体層を介して上記マイクロ波用
   トランジスタの共通電極に連結さえ、上記第３及び第４
   の導体層が夫々上記半導体基板の主面の上記第１の領域
   上を延長せる第６及び第７の導体層を介して上記マイク
   ロ波用トランジスタの入力電極及び出力電極に連結され
   てなる構或を有する事を特徴とするマイクロ波トランジ
   スタ回路装置。