JP2002171144A - 高周波増幅器 - Google Patents

高周波増幅器

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JP2002171144A JP2000369334A JP2000369334A JP2002171144A JP 2002171144 A JP2002171144 A JP 2002171144A JP 2000369334 A JP2000369334 A JP 2000369334A JP 2000369334 A JP2000369334 A JP 2000369334A JP 2002171144 A JP2002171144 A JP 2002171144A
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semiconductor substrate
lead
bonding wire
frequency amplifier
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Sotaro Asai
壮太郎 朝井
Yoshito Masafuji
義人 正藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波信号を送受信する通信装置の電力増幅器
として用いられる高周波増幅器において、ボンディング
ワイヤをインダクタとして用いた出力整合部を有する高
周波増幅器を提供する。 【解決手段】半導体基板上の出力端子と第1のリード端
子とをボンディングワイヤで接続し、さらに、前記第1
のリード端子と前記シャントキャパシタの一方の端子と
をボンディングワイヤで接続し、前記シャントキャパシ
タの他方の端子をグランドに接続したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力整合回路を内
蔵した高周波増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル無線通信の受信回路や送信回
路に用いられる高周波増幅器には、高周波特性の良いG
aAs基板にFETを多段構成した増幅回路部と出力整
合部を有するマイクロ波モノリシック集積回路(以下、
MMICとする)化された高周波増幅器が使用されてい
る。
【0003】図4に、その高周波増幅器の一例が示す。
この高周波増幅器は、GaAs基板上に、MMICとし
て形成されたものであり、図からわかるように、高周波
信号が印加される入力端子41と高周波信号が出力され
る出力端子42との間に、高周波信号を増幅する増幅回
路部43と、出力整合部46とを接続したものである。
出力整合部46は、出力端子42に接続される出力回路
と増幅回路43とのインピーダンス整合を行なうもので
あり、薄膜インダクタ44と、MIMキャパシタで形成
されたシャントキャパシタ45とで構成されている。す
なわち、入力端子41には増幅回路部43の一端が接続
され、増幅回路部43の他端には薄膜インダクタ44の
一端が接続され、薄膜インダクタ44の他端には出力端
子42およびシャントキャパシタ45の一端が接続さ
れ、シャントキャパシタ45の他端はグランドに接続さ
れている。
【0004】このような高周波増幅器は、インピーダン
ス整合を図る薄膜インダクタの電力損失が大きくなる欠
点があった。これを、解消するために、特開平10−2
56850において、薄膜インダクタをボンディングワ
イヤに置きかえることで、インダクタ部分の電力損失を
抑える技術が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄膜イ
ンダクタをボンディングワイヤに置き換えた場合に、ボ
ンディング用パッドを増やす必要があった。このボンデ
ィングパッドの面積が薄膜インダクタと同等以上の面積
を有しているためMMICの小型化が困難であった。ま
た、出力整合部としてインダクタンス値が大きい値が必
要な場合には、ボンディング用パッドの間隔を広く取っ
て、ボンディングワイヤを長くする必要があった。この
ため、ボンディングパッドをどこに配置するかでMMI
Cの大きさが大きく変化するため、MMICのパターン
設計に多くの時間を要してしまい、MMICの設計時間
を短縮する障害になっていた。
【0006】本発明の高周波増幅器は、上述の問題を鑑
みてなされたものであり、これらの問題を解決し、ボン
ディングワイヤをインダクタとして用いた出力整合部を
有する高周波増幅器を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の高周波増幅器は、半導体基板と、リードフレー
ムと、前記半導体基板と前記リードフレームを接続する
ボンディングワイヤとを備えた高周波増幅器において、
前記半導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回
路部とシャントキャパシタとからなり、前記リードフレ
ームは前記半導体基板を取り付けるベース部と複数のリ
ード端子とからなり、前記リードフレームのベース部に
前記半導体基板をダイボンドし、この半導体基板上の出
力端子と第1のリード端子とをボンディングワイヤで接
続し、さらに、前記第1のリード端子と前記シャントキ
ャパシタの一方の端子とをボンディングワイヤで接続
し、前記シャントキャパシタの他方の端子をグランドに
接続したことを特徴とする。
【0008】また、半導体基板と、リードフレームと、
前記半導体基板と前記リードフレームを接続するボンデ
ィングワイヤとを備えた高周波増幅器において、前記半
導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回路部と
シャントキャパシタとからなり、前記リードフレームは
前記半導体基板を取り付けるベース部と複数のリード端
子とからなり、前記リードフレームのベース部に前記半
導体基板をダイボンドし、この半導体基板上の出力端子
と第1のリード端子とをボンディングワイヤで接続し、
さらに、前記第1のリード端子に隣接する第2のリード
端子と前記シャントキャパシタの一方の端子とをボンデ
ィングワイヤで接続し、前記シャントキャパシタの他方
の端子をグランドに接続したことを特徴とする。
【0009】また、半導体基板と、リードフレームと、
前記半導体基板と前記リードフレームを接続するボンデ
ィングワイヤとを備えた高周波増幅器において、前記半
導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回路部と
シャントキャパシタとからなり、前記リードフレームは
前記半導体基板を取り付けるベース部と複数のリード端
子とからなり、前記リードフレームのベース部に前記半
導体基板をダイボンドし、この半導体基板上の出力端子
と第1のリード端子とをボンディングワイヤで接続し、
さらに、前記第1のリード端子に隣接していない第3の
リード端子と前記シャントキャパシタの一方の端子とを
ボンディングワイヤで接続し、前記第1のリード端子か
ら第3のリード端子までの間のリード端子をボンディン
グワイヤで接続し、前記シャントキャパシタの他方の端
子をグランドに接続したことを特徴とする。
【0010】これにより、ボンディングパッドとリード
端子とのボンディングワイヤを用いるため、ボンディン
グパッドの追加やボンディングパッドの間隔を広くする
設計の制約などがなくなるため、高周波増幅器に用いる
MMIC基板の小型化とMMICの設計時間の短縮とを
図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】[第1実施例、図1]以下、本発
明の実施例である高周波増幅器について、図1に基づい
て説明する。
【0012】図1に示す高周波増幅器は、半導体基板5
とリードフレームのベース部7と複数のリード端子6か
ら構成され、全体を樹脂モールド8されている。この半
導体基板5は、高周波特性の良いGaAsで形成され、
リードフレームのベース部7にダイボンドで接続されて
いる。また、この半導体基板5の上には、入力端子1と
出力端子2とを有する増幅回路部3とシャントキャパシ
タ4とが形成されている。この増幅回路部3はFET3
段構成の増幅回路で形成され、シャントキャパシタ4は
MIMキャパシタで形成されている。また、入力端子1
は高周波信号が入力される入力リード端子10にボンデ
ィングワイヤ21を介して接続し、出力端子2は高周波
信号が出力される第1のリード端子にボンディングワイ
ヤ22を介して接続している。これにより、入力リード
端子10に入力された高周波信号が増幅されて、第1の
リード端子11から増幅された信号が出力される。
【0013】ここで、シャントキャパシタ4の一方の端
子は第1のリード端子11にボンディングワイヤ23を
介して接続され、シャントキャパシタ4の他方の端子は
グランドに接地されたベース部にボンディングワイヤ2
4を介して接続されている。これにより、シャントキャ
パシタ4の容量とボンディングワイヤ22のインダクタ
ンス成分とで出力整合回路を構成できるため、第1のリ
ード端子11に接続される出力回路のインピーダンスと
増幅回路部3の出力インピーダンスとのインピーダンス
整合を図ることができる。
【0014】また、ボンディングパッドの数を増やすこ
となくボンディングワイヤを用いることができるのでM
MIC化した半導体基板4の小型化を図ることができ
る。さらに、ボンディングパッドは半導体基板の端に配
置するだけで良いため、MMICを設計する上でボンデ
ィングパッドの配置設計の時間を短縮することができ
る。
【0015】[第2実施例、図2]以下、本発明の第2
実施例である高周波増幅器について、図2に基づいて説
明する。
【0016】図2に示す高周波増幅器は、図1に示した
高周波増幅器と構成が殆ど同じで、異なる点は、シャン
トキャパシタ4とボンディングワイヤ23を介して接続
されるリード端子が異なっているだけである。すなわ
ち、シャントキャパシタ4の一方の端子は、出力端子2
からボンディングワイヤ22を介して接続されている第
1のリード端子11に隣接する第2のリード端子12
に、ボンディングワイヤ23を介して接続している。
【0017】これにより、高周波増幅器をプリント基板
に実装するときに、第1のリード端子と第2のリード端
子を接続するように実装すると、シャントキャパシタ4
とボンディングワイヤ22が接続することなり、シャン
トキャパシタ4とボンディングワイヤ22とで出力整合
部を構成することができる。従って、第1のリード端子
11に接続される出力回路のインピーダンスと増幅回路
部3の出力インピーダンスとのインピーダンス整合を図
ることができる。
【0018】また、第1のリード端子11に接続される
出力回路のインピーダンスと増幅回路部3の出力インピ
ーダンスとが同じ場合には、出力整合部を必要としない
ので、高周波増幅器をプリント基板に実装するときに、
第1のリード端子と第2のリード端子を分離するように
実装する。このように、第1のリード端子11に接続さ
れる出力回路のインピーダンスが増幅回路部3の出力イ
ンピーダンスと同じ製品にこの高周波増幅器を用いて
も、半導体基板の設計変更をせずに対応することができ
る。なお、第2実施例は、当然のことながら、第1実施
例と同様の効果を有している。
【0019】[第3実施例、図3]以下、本発明の第3
実施例である高周波増幅器について、図3に基づいて説
明する。
【0020】図3に示す高周波増幅器は、図1に示した
高周波増幅器と構成が殆ど同じで、異なる点は、シャン
トキャパシタ4とボンディングワイヤ23を介して接続
されるリード端子が異なっているだけである。すなわ
ち、シャントキャパシタ4の一方の端子は、出力端子2
からボンディングワイヤ22を介して接続されている第
1のリード端子11に隣接していない第3のリード端子
13に、ボンディングワイヤ23を介して接続してい
る。そして、第1のリード端子11から第3のリード端
子までの間のリード端子をボンディングワイヤ26、2
7、28を介して接続することで、第1のリード端子と
第3のリード端子とを接続している。
【0021】このとき、第3のリード端子13を出力回
路に接続する端子にした場合には、シャントキャパシタ
4とボンディングワイヤ22、26、27、28が接続
することとなり、シャントキャパシタ4とボンディング
ワイヤ22、26、27、28とで出力整合部を構成す
ることができる。従って、大きなインダクタンス成分が
出力整合部に必要な場合に、ボンディングワイヤ22、
26、27、28の複合したインダクタンス成分を用い
ることができるため、大きなインダクタンス成分を容易
に作ることができる。
【0022】これにより、第3のリード端子13に接続
される出力回路のインピーダンスと増幅回路部3の出力
インピーダンスとのインピーダンス整合を図ることがで
きる。なお、第3実施例は、当然のことながら、第1実
施例と同様の効果を有している。また、本発明の実施例
においては、増幅回路部にFETを用いた多段の増幅回
路部しか示さなかったが、増幅回路部はFET以外のト
ランジスタ等の増幅素子を用いてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シャント
キャパシタの容量と、出力端子とリード端子を接続する
ボンディングワイヤのインダクタンス成分とで出力整合
回路を構成できるため、ボンディングパッドの数を増や
すことなくボンディングワイヤを用いることができるの
で、MMIC化した半導体基板の小型化を図ることがで
きる。さらに、ボンディングパッドを半導体基板の端に
配置するだけで良いため、MMICを設計する上でボン
ディングパッドの配置設計の時間を短縮することができ
る。
【0024】また、複数のリード端子をボンディングワ
イヤで接続することで、大きなインダクタンス成分が出
力整合部に必要な場合に、大きないインダクタンス成分
を容易に作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の高周波増幅器。
【図2】第2実施例の高周波増幅器。
【図3】第3実施例の高周波増幅器。
【図4】従来の高周波増幅器。
【符号の説明】
1,41 ----- 入力端子 2,42 ----- 出力端子 3,43 ----- 増幅回路
部 4,45 ----- シャント
キャパシタ 6,11,12,13 ----- リード端
子 5 ----- 半導体基
板 7 ----- ベース部 21,22,23,24,26,27,28
----- ボンディングワイヤ 8 ----- モールド
樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J067 AA01 AA41 CA75 CA91 CA92 FA16 HA09 HA24 HA29 HA31 HA33 KA00 KA29 KA66 KS11 LS01 QA04 QS04 SA13 TA01 5J092 AA01 AA41 CA75 CA91 CA92 FA16 HA09 HA24 HA29 HA31 HA33 KA00 KA29 KA66 QA04 SA13 TA01 VL08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板と、リードフレームと、前記半
    導体基板と前記リードフレームを接続するボンディング
    ワイヤとを備えた高周波増幅器において、 前記半導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回
    路部とシャントキャパシタとからなり、 前記リードフレームは前記半導体基板を取り付けるベー
    ス部と複数のリード端子とからなり、 前記リードフレームのベース部に前記半導体基板をダイ
    ボンドし、この半導体基板上の出力端子と第1のリード
    端子とをボンディングワイヤで接続し、さらに、前記第
    1のリード端子と前記シャントキャパシタの一方の端子
    とをボンディングワイヤで接続し、前記シャントキャパ
    シタの他方の端子をグランドに接続したことを特徴とす
    る高周波増幅器。
  2. 【請求項2】半導体基板と、リードフレームと、前記半
    導体基板と前記リードフレームを接続するボンディング
    ワイヤとを備えた高周波増幅器において、 前記半導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回
    路部とシャントキャパシタとからなり、 前記リードフレームは前記半導体基板を取り付けるベー
    ス部と複数のリード端子とからなり、 前記リードフレームのベース部に前記半導体基板をダイ
    ボンドし、この半導体基板上の出力端子と第1のリード
    端子とをボンディングワイヤで接続し、さらに、前記第
    1のリード端子に隣接する第2のリード端子と前記シャ
    ントキャパシタの一方の端子とをボンディングワイヤで
    接続し、前記シャントキャパシタの他方の端子をグラン
    ドに接続したことを特徴とする高周波増幅器。
  3. 【請求項3】前記高周波増幅器をプリント基板に実装す
    るときに、前記第1のリード端子と前記第2のリード端
    子とを前記プリント基板上で接続したことを特徴とする
    請求項2に記載の高周波増幅器。
  4. 【請求項4】半導体基板と、リードフレームと、前記半
    導体基板と前記リードフレームを接続するボンディング
    ワイヤとを備えた高周波増幅器において、 前記半導体基板は入力端子と出力端子とを有する増幅回
    路部とシャントキャパシタとからなり、 前記リードフレームは前記半導体基板を取り付けるベー
    ス部と複数のリード端子とからなり、 前記リードフレームのベース部に前記半導体基板をダイ
    ボンドし、この半導体基板上の出力端子と第1のリード
    端子とをボンディングワイヤで接続し、さらに、前記第
    1のリード端子に隣接していない第3のリード端子と前
    記シャントキャパシタの一方の端子とをボンディングワ
    イヤで接続し、前記第1のリード端子から第3のリード
    端子までの間のリード端子をボンディングワイヤで接続
    し、前記シャントキャパシタの他方の端子をグランドに
    接続したことを特徴とする高周波増幅器。
  5. 【請求項5】前記ベース部をグランドに接続したことを
    特徴とする請求項1ないし請求項4に記載の高周波増幅
    器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004088365A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Murata Mfg Co Ltd 直流増幅回路および直流増幅回路の直流電圧測定方法
US7084708B2 (en) 2004-04-23 2006-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency amplification device
JPWO2013175690A1 (ja) * 2012-05-25 2016-01-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波増幅回路

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