CN104601124B - 放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种通用性高的放大器。本申请的发明涉及的放大器的特征在于，具有：晶体管芯片(30)；匹配用芯片(16)，其具有电容器组(24)，该电容器组(24)具有多个由下部电极、电介体、以及上部电极形成的MIM电容器；接合线(42)，其将该晶体管芯片(30)与该电容器组(24)的某1个该MIM电容器的该上部电极连接，且用于传输高频信号；以及壳体(12)，其收容该晶体管芯片(30)和该匹配用芯片(16)，多个该MIM电容器的该下部电极接地，该电容器组(24)的该MIM电容器的电容值彼此不同。

Description

放大器
技术领域
本发明涉及一种例如搭载在通信卫星、雷达、或者基站中的放大器。
背景技术
作为输出为大于或等于数十瓦的高输出的放大器，例如，具有内部匹配型放大器以及局部匹配型放大器。这些放大器如果与移动电话用的放大器相比，则对小型化的要求不那么严格。因此，大多在阻抗匹配时使用微带线等分布常数电路而抑制电力损耗，并且形成适用于宽频带化的结构。在专利文献1中，公开有一种由微带线来传输高频信号的放大器。
专利文献1：日本特开平6-318805号公报
例如在L频带或者S频带等动作频率较低的情况下，由于高频信号的波长变长，因此阻抗匹配所需的微带线的线路长度变长。因此放大器变得大型化。
如果想要避免放大器的大型化，则不能设置动作频率变更用的图案，不能将放大器宽频带化。在该情况下，为了得到良好的高频特性，例如动作频率一旦以100MHz左右变化，则需要重新设计匹配电路，存在匹配电路缺乏通用性的问题。
发明内容
本发明就是为了解决如上所述的课题而提出的，其目的在于提供一种具有能够应对宽动作频率的匹配电路、且通用性高的放大器。
本申请的发明涉及的放大器的特征在于，具有：晶体管芯片；匹配用芯片，其具有电容器组，该电容器组具有多个由下部电极、电介体、以及上部电极形成的MIM电容器；接合线，其将该晶体管芯片与该电容器组的某1个该MIM电容器的该上部电极连接，且用于传输高频信号；以及壳体，其收容该晶体管芯片和该匹配用芯片，多个该MIM电容器的该下部电极接地，该电容器组的该MIM电容器的电容值彼此不同。
发明的效果
根据本发明，由于从电容值不同的多个MIM电容器之中选择与高频信号的传输路径进行分流连接(shunt-connected)的MIM电容器，因此能够提高放大器的通用性。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的放大器的俯视图。
图2是电容器组的斜视图。
图3是沿图1的III-III虚线的剖面向视图。
图4是图1的放大器的电路图。
图5是本发明的实施方式2涉及的放大器的俯视图。
图6是追加MIM电容器等的斜视图。
图7是沿图5的VII-VII虚线的剖面向视图。
图8是本发明的实施方式3涉及的放大器的俯视图。
图9是沿图8的IX-IX虚线的剖面向视图。
图10是图8的放大器的电路图。
标号的说明
10放大器，12壳体，14输入用馈通部，15输出用馈通部，16匹配用芯片，17基板，18、20、22MIM电容器，18a、20a、22a下部电极，18b、20b、22b电介体，18c、20c、22c上部电极，24电容器组，26贯通电极，30晶体管芯片，40、42、60、62接合线，50匹配用芯片，51陶瓷基板，52微带线，102追加匹配用芯片，106追加电容器组，108、110、112追加MIM电容器，108a、110a、112a追加下部电极，108b、110b、112b追加电介体，108c、110c、112c追加上部电极，116、118追加接合线，206注入电阻，208第1电极，210第2电极
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式涉及的放大器进行说明。对于相同或者对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1涉及的放大器10的俯视图。放大器10具有壳体12。在壳体12的左侧安装有输入用馈通部14，在右侧安装有输出用馈通部15。利用壳体12、输入用馈通部14、以及输出用馈通部15形成为高频封装件。
在壳体12中收容有用于阻抗匹配的匹配用芯片16。匹配用芯片16具有基板17。基板17为了高集成化，由GaAs等化合物半导体形成。匹配用芯片16具有在基板17上形成的MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器18、20、22。MIM电容器18、20、22以阵列状配置为一列。将MIM电容器18、20、22统称为电容器组24。电容器组24形成有4个，不管哪个电容器组均具有相同结构。
图2是电容器组24的斜视图。MIM电容器18由下部电极18a、电介体18b、以及上部电极18c形成。MIM电容器20由下部电极20a、电介体20b、以及上部电极20c形成。MIM电容器22由下部电极22a、电介体22b、以及上部电极22c形成。
电介体18b、20b、22b的厚度均等。即，电介体18b、20b、22b的厚度全部相同。但是，由于电介体18b的长度X1比电介体20b的长度X2短，电介体20b的长度X2比电介体22b的长度X3短，因此电容器组24的MIM电容器18、20、22的电容量值(之后，将电容量值称为电容值)不均等。即，MIM电容器18、20、22的电容值彼此不同。此处，由于长度X1、长度X2以及长度X3彼此不同，因此电介体18b、20b、22b的面积彼此不同，MIM电容器18、20、22的电容值彼此不同。
返回图1的说明。上述的MIM电容器18、20、22的下部电极与贯通电极26连接。贯通电极26沿基板17的通孔的壁面而形成，将下部电极和壳体12电连接。因此，利用贯通电极26，MIM电容器18、20、22的下部电极接地。
在匹配用芯片16的旁边设有晶体管芯片30。晶体管芯片30形成有多单元晶体管。该多单元晶体管具有：多个源极电极32、多个栅极电极34、以及漏极电极36。另外，多单元晶体管例如为以GaN作为材料的HEMT。
输入用馈通部14与MIM电容器20的上部电极利用接合线40连接。晶体管芯片30(的栅极电极34)与MIM电容器20的上部电极利用接合线42连接。此处，前述的电容器组24和接合线40、42针对多单元晶体管的每个单元设置。即，针对多单元晶体管的4个单元分别设有电容器组24和接合线40、42。高频信号在接合线40、42中传输。
在晶体管芯片30的旁边设有匹配用芯片50。匹配用芯片50具有陶瓷基板51、以及形成在陶瓷基板51上的微带线52。
晶体管芯片30(的漏极电极36)与微带线52利用接合线60连接。微带线52和输出用馈通部15利用接合线62连接。
图3是沿图1的III-III虚线的剖面向视图。下部电极20a与沿基板17的通孔28而形成的贯通电极26连接。因此，下部电极20a接地。其它的下部电极也通过相同的方法接地。这样，MIM电容器20与从输入用馈通部14输入的高频信号的传输路径分流连接。
图4是图1的放大器10的电路图。通过设置匹配用芯片16，从而传输路径连接有分流的电容。因此放大器10为了抑制高频信号的波形劣化，成为利用相对于传输路径串联设置的L(电感)和相对于传输路径分流设置的C(电容)进行阻抗匹配的结构。
如参照图1～图4而进行的说明所述，放大器10形成为晶体管芯片30、在晶体管芯片30的输入侧配置的匹配用芯片16、以及在晶体管芯片30的输出侧配置的匹配用芯片50被收容在壳体12中而得到的内部匹配型放大器或者局部匹配型放大器。
本发明的实施方式1涉及的放大器10由于将电容器组24的MIM电容器18、20、22的电容值设为不均等的值，因此能够通过从MIM电容器18、20、22之中选择接合线40、42的连接目标，从而实现3组阻抗。即，能够通过将接合线40、42连接在MIM电容器18的上部电极的情况、连接在MIM电容器20的上部电极的情况、以及连接在MIM电容器22的上部电极的情况而使阻抗变化。
因此，为了得到良好的高频特性，通过将接合线40、42连接至针对特定的动作频率而提供最佳的电容值的MIM电容器，从而能够针对动作频率不同的多个种类进行阻抗匹配。即，匹配用芯片16能够应对宽动作频率。
并且，由于将匹配用芯片16设为集中常数电路，因此与将匹配用芯片设为微带线等分布常数电路的情况相比，能够使电路小型化。由此，能够配置多个作为频率可变用图案而起作用的MIM电容器，将匹配用芯片16针对多个动作频率不同的品种进行使用。
此外，如果将电容器组24中所包含的电容器全部设为MIM电容器，则能够将下部电极18a、20a、22a利用一次工艺形成，将电介体18b、20b、22b利用一次工艺形成，将上部电极18c、20c、22c利用一次工艺形成。由于将电介体18b、20b、22b利用一次工艺形成，因此易于将电介体18b、20b、22b的厚度设为全部相同。此外，通过将电介体18b、20b、22b的厚度设为全部相同，从而仅通过改变电介体18b、20b、22b的长度即面积，就能够改变MIM电容器18、20、22的电容值。
如上所述，作为本发明的特征之一，通过将晶体管芯片30和电容器组24的某1个MIM电容器的上部电极利用接合线42连接，从而提高放大器10的通用性。因此能够在不失去该特征的范围内进行各种变形。
例如，电容器组24只要具有电容值不同的多个MIM电容器即可，因此电容器组24中所包含的MIM电容器的数量没有特别地限定。在电容器组24具有大于或等于3个MIM电容器的情况下，优选所有的MIM电容器的电容值彼此不同，但是也可以是仅电容器组24内的2个MIM电容器的电容值彼此不同。此外，匹配用芯片16也可以不配置在晶体管芯片30的输入侧，而是配置在输出侧。匹配用芯片16的基板17不限于GaAs，也可以是由Si或者GaN等半导体形成。在晶体管芯片30中也可以形成除了多单元晶体管之外的晶体管。另外，这些变形也能够应用在以下的实施方式涉及的放大器中。
对于以下的实施方式涉及的放大器，由于与实施方式1涉及的放大器10的共通点较多，因此以与放大器10的不同点为中心进行说明。
实施方式2
图5是本发明的实施方式2涉及的放大器100的俯视图。放大器100具有追加匹配用芯片102。从匹配用芯片16来看，追加匹配用芯片102配置在晶体管芯片30的相反侧。即，追加匹配用芯片102设置在输入用馈通部14和匹配用芯片16之间。
追加匹配用芯片102具有基板104。基板104例如由GaAs等化合物半导体形成。追加匹配用芯片102具有在基板104上设置的追加电容器组106。追加电容器组106具有追加MIM电容器108、110、112。追加电容器组106在基板104上设置有4组。
图6是追加MIM电容器等的斜视图。追加MIM电容器108、110、112分别具有：追加下部电极108a、110a、112a；追加电介体108b、110b、112b；以及追加上部电极108c、110c、112c。
追加电介体108b、110b、112b的厚度均等。即，追加电介体108b、110b、112b的厚度全部相同。追加电介体108b、110b、112b形成为比电介体18b、20b、22b厚。由于追加MIM电容器108、110、112的长度不同，因此追加MIM电容器108、110、112的电容值不均等。即，追加MIM电容器108、110、112的电容值彼此不同。另外，追加匹配用芯片102除了电介体的厚度之外，其余与匹配用芯片16为相同结构。
返回图5的说明。基板104形成有贯通电极114。贯通电极114的结构与贯通电极26的结构相同。因此，追加MIM电容器108、110、112的追加下部电极接地。输入用馈通部14和追加MIM电容器110的上部电极利用追加接合线116连接。并且，接合线42所连接的上部电极(MIM电容器20的上部电极)与追加MIM电容器110的追加上部电极利用追加接合线118连接。
图7是沿图5的VII-VII虚线的剖面向视图。追加匹配用芯片102收容在壳体12中。而且，追加MIM电容器110和MIM电容器20与从输入用馈通部14输入的高频信号的传输路径分流连接。
在本发明的实施方式2涉及的放大器100中，将MIM电容器18、20、22的某1个、以及追加MIM电容器108、110、112的某1个分流连接在高频信号的传输路径上。
分流连接的电容器能够通过改变追加接合线116、118以及接合线42的接合位置而容易地变更。因此，追加接合线118只要是将接合线42所连接的上部电极、以及追加电容器组106的某1个追加MIM电容器的追加上部电极连接即可，没有特别地限定。例如，由于追加电容器组106只要具有电容值不同的多个追加MIM电容器即可，因此在追加电容器组106中所包含的追加MIM电容器的数量没有特别的限定。在追加电容器组106具有大于或等于3个追加MIM电容器的情况下，优选所有的追加MIM电容器的电容值彼此不同，但是也可以是仅追加电容器组106内的2个MIM电容器的电容值彼此不同。而且，通过向实施方式1的放大器10追加了追加匹配用芯片102，从而能够扩充分流连接的电容器的可选项，能够在较宽的频带内进行阻抗匹配。
另外，也可以是匹配用芯片16和追加匹配用芯片102利用1块芯片形成。但在该情况下，由于MIM电容器18、20、22和追加MIM电容器108、110、112利用同一个工艺形成，因此导致电介体的膜厚是共同的。因此，为了使MIM电容器18、20、22的电容值和追加MIM电容器108、110、112的电容值不同，需要使它们的面积不同。
因此，如放大器100那样，如果将匹配用芯片16和追加匹配用芯片102分别设置在不同基板上，则能够将匹配用芯片16和追加匹配用芯片102利用不同的工艺形成。在该情况下，不仅能够使电介体的面积不同，还能够使厚度不同，因此能够使电容值的改变范围增加。
放大器100由于电介体18b、20b、22b的厚度和追加电介体108b、110b、112b的厚度不同，因此能够将各个数值的电容与高频信号的传输路径分流连接。能够在不失去该特征的范围内进行各种变形。例如也可以是将电介体18b、20b、22b形成为比追加电介体108b、110b、112b厚。
放大器100在晶体管芯片30的输入侧具有2个匹配用芯片(匹配用芯片16和追加匹配用芯片102)，但也可以在晶体管芯片30的输入侧设置大于或等于3个匹配用芯片。此外，也可以在晶体管芯片30的输入侧设置相同结构的多块匹配用芯片。例如也可以在晶体管芯片30的输入侧设置2块匹配用芯片16。
实施方式3
图8是本发明的实施方式3涉及的放大器200的俯视图。放大器200具有匹配用芯片202。在匹配用芯片202的基板204中形成有注入电阻206。在注入电阻206的一端连接有第1电极208。在注入电阻206的另一端连接有第2电极210。利用注入电阻206、第1电极208、以及第2电极210构成电阻部212。以与多单元晶体管的单元数相同的数量形成电阻部212。因此，电容器组24的数量与电阻部212的数量相等，在实施方式3中为4个。
图9是沿图8的IX-IX虚线的剖面向视图。上部电极20c和第1电极208利用第1导线214连接。第2电极210和晶体管芯片30(的栅极电极34)利用第2导线216连接。如上所述，能够通过在MIM电容器20和晶体管芯片30之间插入电阻部212，从而抑制不必要的振荡，使放大器200稳定化。另外，图10是图8的放大器200的电路图。
也可以是对至此为止所说明的各实施方式涉及的放大器的特征适当地组合使用。

Claims (5)

1.一种放大器，其特征在于，具有：
晶体管芯片；
匹配用芯片，其具有电容器组，该电容器组具有多个由下部电极、电介体、以及上部电极形成的MIM电容器；
接合线，其将所述晶体管芯片与所述电容器组的某1个所述MIM电容器的所述上部电极连接，且用于传输高频信号；以及
壳体，其收容所述晶体管芯片和所述匹配用芯片，
多个所述MIM电容器的所述下部电极接地，
所述电容器组的多个所述MIM电容器的电容值彼此不同，
1个所述电容器组的多个所述MIM电容器是针对同一个晶体管单元设置的。
2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，具有：
追加匹配用芯片，其具有追加电容器组，该追加电容器组具有多个由追加下部电极、追加电介体、以及追加上部电极形成的追加MIM电容器；以及
追加接合线，其将所述接合线所连接的所述上部电极与所述追加电容器组的某1个所述追加MIM电容器的所述追加上部电极连接，且用于传输高频信号，
所述追加匹配用芯片收容在所述壳体中，
多个所述追加MIM电容器的所述追加下部电极接地，
所述追加电容器组的多个所述追加MIM电容器的电容值彼此不同，
1个所述追加电容器组的多个所述追加MIM电容器是针对同一个晶体管单元设置的。
3.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于，
所述电介体的厚度与所述追加电介体的厚度不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放大器，其特征在于，具有：
注入电阻，其形成于所述匹配用芯片；
第1电极，其与所述注入电阻的一端连接；以及
第2电极，其与所述注入电阻的另一端连接，
所述接合线具有：
第1导线，其将所述上部电极和所述第1电极连接；以及
第2导线，其将所述第2电极和所述晶体管芯片连接。
5.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，
在所述晶体管芯片形成有多单元晶体管，
所述电容器组和所述接合线针对所述多单元晶体管的每个单元设置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102655394B (zh) * 2012-05-23 2014-12-10 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种直流与微波信号交叉布线的放大器电路
JP6596841B2 (ja) 2015-02-25 2019-10-30 三菱電機株式会社 半導体装置
EP3288183B1 (en) * 2016-08-24 2021-01-13 NXP USA, Inc. Power transistor with harmonic control
JP6658429B2 (ja) * 2016-09-27 2020-03-04 三菱電機株式会社 半導体装置
US10268789B1 (en) * 2017-10-03 2019-04-23 Cree, Inc. Transistor amplifiers having node splitting for loop stability and related methods
WO2019087699A1 (ja) * 2017-11-02 2019-05-09 ローム株式会社 半導体装置
US11929317B2 (en) 2020-12-07 2024-03-12 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Capacitor networks for harmonic control in power devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577842A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 因芬尼昂技术股份公司 芯片装置
CN102882477A (zh) * 2012-09-19 2013-01-16 昆山华太电子技术有限公司 可调节工作频率的射频功率器件
CN104037170A (zh) * 2013-03-08 2014-09-10 日月光半导体制造股份有限公司 具有集成式无源装置的半导体装置及其制造工艺

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582515A (en) * 1978-12-19 1980-06-21 Toshiba Corp Transistor amplifier
JPS6114183Y2 (zh) * 1981-02-25 1986-05-02
US4479100A (en) * 1982-05-27 1984-10-23 Raytheon Company Impedance matching network comprising selectable capacitance pads and selectable inductance strips or pads
JPS63248207A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JPS6490602A (en) * 1987-09-30 1989-04-07 Nec Corp Semiconductor device
JPH04361404A (ja) * 1991-06-10 1992-12-15 Nec Corp 高周波用整合回路
JPH06244056A (ja) * 1992-12-29 1994-09-02 Sumitomo Kinzoku Ceramics:Kk 半導体素子収納用パッケージ
JPH06318805A (ja) 1993-05-10 1994-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波半導体装置
JPH0774557A (ja) * 1993-09-03 1995-03-17 Toshiba Corp マイクロ波半導体装置
US5752182A (en) * 1994-05-09 1998-05-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hybrid IC
JPH10256850A (ja) 1997-03-10 1998-09-25 Fujitsu Ltd 半導体装置及び高周波電力増幅器
JPH1188080A (ja) * 1997-09-12 1999-03-30 Mitsubishi Electric Corp 高周波増幅回路とマイクロ波集積回路
JP3504472B2 (ja) * 1997-09-29 2004-03-08 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH11186801A (ja) * 1997-12-18 1999-07-09 Nec Corp バイアス回路
JP3175823B2 (ja) * 1998-04-24 2001-06-11 日本電気株式会社 高周波増幅装置
JP3303845B2 (ja) * 1999-05-26 2002-07-22 日本電気株式会社 内部整合型出力ｆｅｔ
JP3535797B2 (ja) 2000-03-10 2004-06-07 日本電信電話株式会社 モノリシック集積回路の製造方法
JP2001284992A (ja) * 2000-03-28 2001-10-12 Toshiba Corp 高周波増幅器及び高周波半導体装置
US6806106B2 (en) * 2001-03-20 2004-10-19 Infineon Technologies Ag Bond wire tuning of RF power transistors and amplifiers
US7087977B2 (en) * 2002-09-27 2006-08-08 Renesas Technology Corp. Semiconductor device including multiple wiring layers and circuits operating in different frequency bands
JP2005223473A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Renesas Technology Corp 高周波電力増幅モジュール、半導体集積回路装置、およびその製造方法
US7190210B2 (en) * 2004-03-25 2007-03-13 Integral Wave Technologies, Inc. Switched-capacitor power supply system and method
JP2007060616A (ja) * 2005-07-29 2007-03-08 Mitsubishi Electric Corp 高周波電力増幅器
US7589370B2 (en) * 2006-12-20 2009-09-15 Freescale Semiconductor, Inc. RF power transistor with large periphery metal-insulator-silicon shunt capacitor
US9741673B2 (en) * 2007-06-22 2017-08-22 Cree, Inc. RF transistor packages with high frequency stabilization features and methods of forming RF transistor packages with high frequency stabilization features
US8330265B2 (en) * 2007-06-22 2012-12-11 Cree, Inc. RF transistor packages with internal stability network and methods of forming RF transistor packages with internal stability networks
WO2009047876A1 (ja) * 2007-10-09 2009-04-16 Panasonic Corporation 回路装置
DE112009005442B4 (de) * 2009-12-15 2018-05-17 Snaptrack, Inc. Koppler und Verstärkeranordnung
JP5387499B2 (ja) * 2010-05-14 2014-01-15 三菱電機株式会社 内部整合型トランジスタ
JP2013098339A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Sumitomo Electric Device Innovations Inc 高周波回路装置
JP2013118580A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Mitsubishi Electric Corp 高周波増幅器
US9077285B2 (en) * 2012-04-06 2015-07-07 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic devices with multiple amplifier stages and methods of their manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577842A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 因芬尼昂技术股份公司 芯片装置
CN102882477A (zh) * 2012-09-19 2013-01-16 昆山华太电子技术有限公司 可调节工作频率的射频功率器件
CN104037170A (zh) * 2013-03-08 2014-09-10 日月光半导体制造股份有限公司 具有集成式无源装置的半导体装置及其制造工艺

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Publication number Publication date
US20150116040A1 (en) 2015-04-30
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