JP2019176282A - 増幅器及びドハティ増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】メイン増幅素子からピーク増幅素子への熱伝導によりピーク増幅素子に生じる特性の変動を抑制することができるドハティ増幅器を提供する。【解決手段】増幅器４は、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１と、メイン増幅素子とピーク増幅素子とを収容するパッケージ１２と、メイン増幅素子とピーク増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部（溝部）２５を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、増幅器及びドハティ増幅回路に関する。

従来から、互いに特性が異なる２つの増幅器を用いて構成される電力増幅回路としてドハティ増幅回路が知られている。
ドハティ増幅回路は、常に入力信号を増幅するメイン増幅器と、入力信号の電力が所定以上となったときに当該入力信号を増幅するピーク増幅器とを備えており、両増幅器の飽和電力をずらすことで高い効率を得ることができるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

ドハティ増幅回路が有するメイン増幅器及びピーク増幅器は、それぞれ個別にパッケージングされており、回路基板上にメイン増幅器のパッケージ及びピーク増幅素子のパッケージを並べて実装するのが一般的である。

特開２００６−１４８５２３号公報

近年、無線通信装置の小型化が進められており、無線通信装置の電力増幅回路として用いられるドハティ増幅回路においても、小型化に対する要求が高まっている。

ここで、ドハティ増幅回路を小型化するために、メイン増幅器の増幅素子とピーク増幅器の増幅素子とを一つのパッケージに収容することが考えられる。メイン増幅器の増幅素子（メイン増幅素子）とピーク増幅器の増幅素子（ピーク増幅素子）とを一つのパッケージに収容すれば、それぞれを独立してパッケージングする場合と比較して、メイン増幅素子とピーク増幅素子とをより近づけて配置することが可能となり、ドハティ増幅回路として小型化が可能となる。

ところで、ドハティ増幅回路においては、常に入力信号を増幅するメイン増幅器と、所定以上の電力のときだけ入力信号を増幅するピーク増幅器とでは、動作時間がメイン増幅器の方が相対的に長くなる。よって、ドハティ増幅回路として動作する中で、メイン増幅器はピーク増幅器と比較して発熱量が大きい。

このため、上述のように、メイン増幅素子とピーク増幅素子とを一つのパッケージに収容し、より近づけて配置すると、メイン増幅素子からピーク増幅素子への熱伝導が顕著となり、ピーク増幅素子がオフからオンになるときの閾値電圧がメイン増幅素子からの熱によって変動し、ドハティ増幅回路の効率を低下させることが考えられる。

図７は、メイン増幅素子とピーク増幅素子とを１つのパッケージに収容した増幅器の出力電力と、ピーク増幅素子の電流値との関係の一例を示したグラフである。図７中、線図ｇ１は、増幅器に入力としてパルス信号（デューティ１０％）を与えた場合の関係、線図ｇ２は、増幅器にパルス信号と同じ周波数の連続波（正弦波）を与えた場合の関係、線図ｇ３は、増幅器に変調波を与えた場合の関係を示している。

図７に示すように、パルス信号を与えた場合、ピーク増幅素子が動作を開始する電力値が最も大きく、連続波を与えた場合、及び、変調波を与えた場合では、パルス信号の場合と比較して、ピーク増幅素子が動作を開始する電力値が小さくなっている。
パルス信号を入力する場合、他の信号と比較して、メイン増幅素子の発熱が抑えられる。このことから、図７に示す結果は、メイン増幅素子とピーク増幅素子とを１つのパッケージに収容した場合において、ピーク増幅素子の閾値電圧がメイン増幅素子からの熱によって変動していることを示している。

このように、２つの増幅素子を近づけて配置すると、一方の増幅素子から他方の増幅素子への熱伝導が顕著となり、一方の増幅素子で生じた熱が他方の増幅素子に影響を与え、他方の増幅素子の特性変動の要因となることがある。
このため、複数の増幅素子を１つのパッケージに収容した増幅器においては、当該複数の増幅素子に生じる特性の変動を抑制する方策が望まれる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、増幅素子に生じる特性の変動を抑制することができる技術を提供することを目的とする。

一実施形態である増幅器は、第１増幅素子と、第２増幅素子と、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子とを収容するパッケージと、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、を備えている。

また、他の実施形態は、増幅器を備えたドハティ増幅回路であって、前記増幅器は、メイン増幅素子と、ピーク増幅素子と、前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子とを収容するパッケージと、前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、を備えている。

本発明によれば、増幅素子に生じる特性の変動を抑制することができる。

図１は、ドハティ増幅回路の構成を示すブロック図である。 図２Ａは、第１実施形態に係る増幅器の断面図であり、図２Ｂは、パッケージのモールド部を除いた状態の増幅器４の平面図である。 図３Ａは、第１実施形態の変形例に係る増幅器の断面図であり、図３Ｂは、パッケージのモールド部を除いた状態の増幅器の平面図である。 図４Ａは、第１溝部の変形例を示す図であり、図４Ｂは、第１溝部の他の変形例を示す図である。 図５は、第２実施形態に係る増幅器の断面図である。 図６は、第３実施形態に係る増幅器の断面図である。 図７は、メイン増幅素子とピーク増幅素子とを１つのパッケージに収容した増幅器の出力電力と、ピーク増幅素子の電流値との関係の一例を示したグラフである。

［実施形態の説明］
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である増幅器は、第１増幅素子と、第２増幅素子と、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子とを収容するパッケージと、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、を備えている。

上記構成の増幅器によれば、第１抑制部によって、第１増幅素子及び第２増幅素子のうちの一方の増幅素子で生じた熱が他方の増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。この結果、一方の増幅素子からの熱の影響によって他方の増幅素子に生じる特性の変動を抑制することができる。

（２）上記増幅器において、前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が並べて搭載された搭載面を有するベース板を備え、前記第１抑制部は、前記搭載面に形成された１又は複数の溝部を含み、前記１又は複数の溝部は、前記搭載面における、前記第１増幅素子と、前記第２増幅素子との間の領域を横断することが好ましい。
この場合、溝部によって、両増幅素子の間においてベース板を介した熱伝導を制限することができる。このため、一方の増幅素子による熱が、ベース板を介して他方の増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。

（３）上記増幅器において、前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が搭載された搭載面を有するベース板を備え、前記第１抑制部は、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子と前記搭載面との間に介在する介在層を含み、前記介在層の熱伝導率が、前記ベース板の熱伝導率よりも低いことが好ましい。
この場合、介在層によって、両増幅素子の間においてベース板を介した熱伝導を制限することができる。このため、一方の増幅素子による熱が、ベース板を介して他方の増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。

（４）上記増幅器において、前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が搭載された搭載面を有するベース板と、前記搭載面に設けられ前記第１増幅素子と前記第２増幅素子を覆う外部カバーと、を備え、前記第１抑制部は、前記外部カバーの内部空間において、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子を覆う内部カバーを含み、前記内部カバーは、前記外部カバーに対して熱伝導可能に接続されていてもよい。
この場合、一方の増幅素子表面から放射される熱を内部カバーによって遮蔽することができるとともに、一方の増幅素子から放射される熱を、内部カバーを介して外部カバーへ放熱することができる。この結果、一方の増幅素子による熱が他方の増幅素子に伝導するのを抑制することができる。

（５）上記増幅器において、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子に隣接配置され、前記パッケージに収容される第３増幅素子と、前記第３増幅素子と前記一方の増幅素子との間の熱伝導を抑制する第２抑制部と、をさらに備えていてもよい。
この場合、第３増幅素子と一方の増幅素子との間の熱伝導による熱の影響により、第３増幅素子又は一方の増幅素子のいずれかに生じる特性の変動を抑制することができる。

（６）上記増幅器において、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子が、ドハティ増幅器のメイン増幅素子であり、他方の増幅素子が前記ドハティ増幅器のピーク増幅素子であることが好ましい。
この場合、ピーク増幅素子よりも発熱量が大きいメイン増幅素子の熱が、ピーク増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。この結果、メイン増幅素子からの熱の影響によってピーク増幅素子に生じる閾値電圧の変動を抑制でき、ドハティ増幅回路の効率低下を抑制することができる。

（７）また、上記増幅器において、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子が、ドハティ増幅器のメイン増幅素子であり、他方の増幅素子が前記ドハティ増幅器のピーク増幅素子であり、前記第３増幅素子が、前記ドハティ増幅器のメイン増幅素子又はピーク増幅素子のいずれかであってもよい。

（８）他の実施形態に係るドハティ増幅回路は、増幅器を備えたドハティ増幅回路であって、前記増幅器は、メイン増幅素子と、ピーク増幅素子と、前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子とを収容するパッケージと、前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、を備えている。

上記構成のドハティ増幅回路によれば、ピーク増幅素子よりも発熱量が大きいメイン増幅素子の熱が、ピーク増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。この結果、メイン増幅素子からの熱の影響によってピーク増幅素子に生じる閾値電圧の変動を抑制でき、ドハティ増幅回路の効率低下を抑制することができる。

［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

〔ドハティ増幅回路の構成〕
図１は、ドハティ増幅回路１の構成を示すブロック図である。このドハティ増幅回路１は、移動体通信システムにおける基地局装置などの無線通信装置に搭載され、無線周波数の送受信信号（ＲＦ信号）の増幅を行う。
ドハティ増幅回路１は、入力端子２に与えられるＲＦ信号（入力信号）を増幅し、出力端子３から出力する。

図１に示すように、入力信号を増幅する電力増幅回路であるドハティ増幅回路１は、増幅器４と、分配器５と、合成器６と、これらが実装された回路基板７とを備えている。

増幅器４は、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１と、これら増幅素子１０，１１を内部に収容するパッケージ１２とを備えている。
また、増幅器４は、メイン増幅素子１０の入力リード４ａと、メイン増幅素子１０の出力リード４ｂと、ピーク増幅素子１１の入力リード４ｃと、ピーク増幅素子１１の出力リード４ｄとを有する。

分配器５は、入力端子２と、増幅器４との間に接続されている。
分配器５と、ピーク増幅素子１１との間には、１／４波長線路１５が接続されている。
分配器５は、増幅器４の入力リード４ａに接続されている。また、分配器５は、１／４波長線路１５を介して入力リード４ｃに接続されている。よって、分配器５は、入力端子２に与えられるＲＦ信号をメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１へ分配する。

１／４波長線路１５は、分配器５の出力に９０度の位相遅延を与えた遅延信号をピーク増幅素子１１へ与える。なお、１／４波長線路１５は、メイン増幅素子１０の後段に設けられている１／４波長線路１６による遅延を補償するために設けられている。

メイン増幅素子１０（キャリア増幅素子）は、例えば、ＡＢ級で動作するように設定され、与えられる入力信号を常時増幅する増幅素子である。一方、ピーク増幅素子１１は、Ｃ級で動作するように設定され、入力信号の電力が所定以上となったときに当該入力信号を増幅する増幅素子である。メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

増幅器４の出力リード４ｂは、１／４波長線路１６に接続されている。また、増幅器４の出力リード４ｄは、合成器６に接続されている。
よって、メイン増幅素子１０の出力は、１／４波長線路１６を介して合成器６へ与えられる。また、ピーク増幅素子１１の出力は、合成器６へ与えられる。
１／４波長線路１６は、メイン増幅素子１０の出力に９０度の位相遅延を与えた遅延信号を合成器６へ与える。
合成器６は、ピーク増幅素子１１の出力と、１／４波長線路１６からの遅延信号とを合成する。合成器６の出力は、出力信号として出力端子３から出力される。

１／４波長線路１６は、メイン増幅素子１０の出力端から見たときの負荷インピーダンスが適切に設定されるように、メイン増幅素子１０と、合成器６との間に接続される。
１／４波長線路１６を接続することで、メイン増幅素子１０のみが動作する場合と、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１の両方が動作する場合とにおけるメイン増幅素子１０の負荷インピーダンスが適切に設定される。これによって、メイン増幅素子１０のみが動作する場合、及びメイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１の両方が動作する場合のいずれの場合においても、ドハティ増幅回路１における高効率動作が実現される。

〔第１実施形態について〕
図２Ａは、第１実施形態に係る増幅器４の断面図であり、図２Ｂは、パッケージ１２のモールド樹脂を除いた状態の増幅器４の平面図である。
図２Ａに示すように、増幅器４のメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１は、パッケージ１２内に収容、封止されている。

パッケージ１２は、矩形板状の板状体１８と、板状体１８の一面に形成された樹脂材料からなるモールド樹脂１９とを備えている。
板状体１８は、メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１が搭載されるベース板２０と、ベース板２０の周囲を囲むように形成された樹脂部２１とを備えている。

ベース板２０は、矩形板状の部材であり、銅や銅−モリブデン合金等により形成されている。パッケージ１２内に収容されているメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１は、ベース板２０の搭載面２０ａに並べて搭載されている。メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の間隔は、例えば、数ミリである。
ベース板２０は、回路基板７に実装された状態で接地される。メイン増幅素子１０において接地される接地端子、及びピーク増幅素子１１において接地される接地端子は、ベース板２０に接続されて接地される。なお、接地端子とは、例えば、メイン増幅素子１０のソース端子を接地させる場合、素子外部の接地経路に接続され当該ソース端子を接地させるための端子である。

樹脂部２１は、例えば、エポキシ系樹脂等の樹脂材料を固化させたものであり、ベース板２０の側面全周を覆っており、矩形枠状に形成されている。樹脂部２１は、板状体１８の外周縁を構成する。
樹脂部２１の長辺側の端縁には、リード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配置されている。
樹脂部２１は、ベース板２０及びリード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをモールドし、ベース板２０及びリード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとともに板状体１８を構成している。

ベース板２０及びリード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、板状体１８の一面（搭載面２０ａ側の面）及びその裏面において露出するように樹脂部２１にモールドされている。
リード４ａ，４ｂは、ボンディングワイヤ（図示省略）によってメイン増幅素子１０に接続される。また、リード４ｃ，４ｄは、同じく、ボンディングワイヤ（図示省略）によってピーク増幅素子１１に接続される。

モールド樹脂１９は、例えば、エポキシ系樹脂等の樹脂材料からなり、板状体１８の一面に矩形状に形成され、メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１を封止する。
モールド樹脂１９は、板状体１８の一面において露出した搭載面２０ａにメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１が搭載された後、形成される。

このように、本実施形態のパッケージ１２は、ベース板２０及びリード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを樹脂部２１及びモールド樹脂１９によってモールドすることによって構成されており、ベース板２０及びリード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをフレームとした、いわゆるリードフレーム構造を採用している。

また、搭載面２０ａには、第１溝部２５が２つ形成されている。第１溝部２５は、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間を通過するように延ばされた細長い溝であり、搭載面２０ａから裏面２０ｂの方向へ向かって凹んでいる。また、第１溝部２５の長手方向両端は、ベース板２０の長辺側の端縁手前まで延びている。

上述したように、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の間隔は数ミリであるので、第１溝部２５の溝幅は、例えば、数十ミクロンから数ミリに設定される。
また、第１溝部２５の底部２６までの深さ寸法は、例えば、ベース板２０の厚さ寸法の１／２よりも大きく設定されている。

第１溝部２５は、ベース板２０の短辺方向にほぼ平行に形成されており、搭載面２０ａにおいて、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の領域Ａ１を横断するように形成されている。なお、領域Ａ１は、図２Ｂに示すように、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の領域であって、メイン増幅素子１０の側端１０ａと、ピーク増幅素子１１の側端１１ａと、これら側端１０ａ，１１ａの両端を結ぶ破線とによって囲まれる領域である。

また、第１溝部２５の内部は空間となっている。モールド樹脂１９を形成する際、第１溝部２５の内部に樹脂が侵入するのを防止することで、第１溝部２５の内部を空間としている。

第１溝部２５をベース板２０に設けることで、ベース板２０の搭載面２０ａにおいてメイン増幅素子１０が搭載されている領域と、ピーク増幅素子１１が搭載されている領域との間における熱伝導の経路に第１溝部２５を介在させることができ、ベース板２０を介した直接的な熱伝導が制限される。

ベース板２０は、銅や銅−モリブデン合金等により形成されるために熱伝導率が高い部材である。このため、相対的に発熱量がピーク増幅素子１１と比較して大きいメイン増幅素子１０からピーク増幅素子１１への熱伝導が顕著となり、ピーク増幅素子１１の特性に変動を生じさせることが考えられる。
つまり、ピーク増幅素子１１のゲート−ソース間電圧における当該ピーク増幅素子１１がオフからオンになるときの閾値電圧がメイン増幅素子１０からの熱によって変動し、ドハティ増幅回路の効率を低下させることが考えられる。

これに対して本実施形態では、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の領域Ａ１を横断する２つの第１溝部２５を設けたので、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間において、ベース板２０を介した直接的な熱伝導を制限することができる。このため、相対的に発熱量が大きいメイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのを抑制することができる。

このように、２つの第１溝部２５は、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の熱伝導を抑制する第１抑制部を構成している。この第１抑制部を構成する２つの第１溝部２５が、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の熱伝導を抑制することで、メイン増幅素子１０からの熱の影響によるピーク増幅素子１１に生じる特性の変動を抑制することができる。
この結果、メイン増幅素子１０からの熱の影響によってピーク増幅素子１１に生じる特性の変動を抑制することができる。

また、メイン増幅素子１０からピーク増幅素子１１への熱伝導が抑制されることで、メイン増幅素子１０からの熱によってピーク増幅素子１１の閾値電圧が変動するのを抑制することができ、ドハティ増幅回路１の効率低下を抑制することができる。

また本実施形態では、第１溝部２５の内部を空間としたので、例えば、第１溝部２５の内部にモールド樹脂１９の樹脂が充填されている場合と比較して、メイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのをより効果的に抑制することができる。
なお、第１溝部２５の内部には、モールド樹脂１９を構成する樹脂が充填されていてもよく、この場合においても、第１溝部２５がメイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間に介在するので、ベース板２０を介したメイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の熱伝導を制限できる。

図３Ａは、第１実施形態の変形例に係る増幅器４の断面図であり、図３Ｂは、パッケージ１２のモールド樹脂１９を除いた状態の増幅器４の平面図である。
本変形例の増幅器４は、メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１に加え、ピーク増幅素子３０を備えている。
よって、ベース板２０の搭載面２０ａには、増幅素子１０，１１，３０が３つ並べて搭載されている。また、樹脂部２１の長辺側の端縁には、リード４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに加えて、ピーク増幅素子３０に対応する入力リード４ｅ、及び出力リード４ｆが配置されている。

メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の領域Ａ１には、上述のように、２つの第１溝部２５が形成されている。
本変形例では、ピーク増幅素子１１と、ピーク増幅素子３０との間にも第２溝部３１が１つ形成されている。
ピーク増幅素子１１とピーク増幅素子３０との間の間隔は、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の間隔とほぼ同様である。よって、第２溝部３１の溝幅は、例えば、数十ミクロンから数ミリに設定される。

第２溝部３１は、ベース板２０の短辺方向にほぼ平行に形成されており、搭載面２０ａにおいて、ピーク増幅素子１１と、ピーク増幅素子３０との間の領域Ａ２を横断するように形成されている。なお、領域Ａ２は、図３Ｂに示すように、ピーク増幅素子１１と、ピーク増幅素子３０との間の領域であって、ピーク増幅素子１１の側端１１ｂと、ピーク増幅素子３０の側端３０ａと、これら側端１１ｂ，３０ａの両端を結ぶ破線とによって囲まれる領域である。

本実施形態では、領域Ａ２を横断する第２溝部３１を１つ設けたので、ピーク増幅素子１１と、ピーク増幅素子３０との間において、ベース板２０を介した熱伝導を制限することができる。このため、ピーク増幅素子１１及びピーク増幅素子３０の内の一方のピーク増幅素子による熱が、ベース板２０を介して他方のピーク増幅素子へ伝導するのを抑制することができる。つまり、第２溝部３１は、ピーク増幅素子１１とピーク増幅素子３０との間の熱伝導を抑制する第２抑制部を構成している。

第２抑制部を構成する第２溝部３１を設けた結果、メイン増幅素子１０や、一方のピーク増幅素子からの熱の影響によって他方のピーク増幅素子に生じる特性の変動を抑制することができ、他方のピーク増幅素子の閾値電圧が変動するのを抑制することができる。これにより、ドハティ増幅回路１の効率低下を抑制することができる。

上記第１実施形態及びその変形例では、第１溝部２５を２つ設けた場合を例示したが、必要に応じて、第１溝部２５を１つだけ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。
また、変形例における第２溝部３１も同様であり、第２溝部３１を１つ設けた場合を例示したが、必要に応じて、２つ以上設けてもよい。

また、上記第１実施形態及びその変形例では、第１溝部２５及び第２溝部３１の長手方向両端が、ベース板２０の長辺側の端縁手前まで延びている場合を例示したが、ベース板２０の長辺側の端縁に到達するまで延ばし、第１溝部２５の長手方向両端がベース板２０の長辺側の両側面に開口するように形成してもよい。

また、上記第１実施形態及びその変形例では、細長く形成された第１溝部２５及び第２溝部３１を設けた場合を例示したが、例えば、図４Ａに示すように、１つの第１溝部２５を複数の分割溝部で構成し、領域Ａを横断させてもよい。
図４Ａ中、紙面左側の第１溝部２５は、分割溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって構成されている。図４Ａ中、紙面右側の第１溝部２５は、分割溝部２５ｄ，２５ｅによって構成されている。

この場合、各分割溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅの間の仕切部２５ｆが形成されるので、第１溝部２５を形成したことによるベース板２０の剛性の低下を抑制しつつ、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１との間の熱伝導を抑制することができる。第２溝部３１も同様に複数の分割溝部で構成してもよい。

また、上記第１実施形態及びその変形例では、底部２６を有する第１溝部２５及び第２溝部３１を設けた場合を例示したが、図４Ｂに示すように、搭載面２０ａと裏面２０ｂとの間を貫通するように形成してもよい。この場合、搭載面２０ａにおいてメイン増幅素子１０が搭載されている領域と、ピーク増幅素子１１が搭載されている領域との間における、第１溝部２５による空間をより大きく確保することができ、ベース板２０を介した直接的な熱伝導をより制限することができる。

〔第２実施形態について〕
図５は、第２実施形態に係る増幅器４の断面図である。
本実施形態の増幅器４は、ベース板２０に第１溝部２５が形成されていない点、メイン増幅素子１０とベース板２０との間に第１介在層３５を介在している点、及び、ピーク増幅素子１１とベース板２０との間に第２介在層３６を介在している点において、第１実施形態と相違する。

図５に示すように、メイン増幅素子１０と搭載面２０ａとの間には、第１介在層３５が介在している。また、ピーク増幅素子１１と搭載面２０ａとの間には、第２介在層３６が介在している。
本実施形態において、第１介在層３５は、銀によって形成されている。また、第２介在層３６は、アルミニウム合金によって形成されている。
よって、第１介在層３５の熱伝導率は、銅−モリブデン合金であるベース板２０の熱伝導率よりも高い。これにより、メイン増幅素子１０による熱をベース板２０に対して効果的に伝導させることができる。

また、第２介在層３６の熱伝導率は、ベース板２０の熱伝導率よりも低い。
よって、第２介在層３６を介さず、ピーク増幅素子１１をベース板２０に直接搭載した場合と比較して、ピーク増幅素子１１とベース板２０との間の熱伝導を制限することができる。
このため、メイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのを抑制することができる。
つまり、第２介在層３６は、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の熱伝導を抑制する第１抑制部を構成している。

なお、本実施形態では、メイン増幅素子１０と搭載面２０ａとの間に第１介在層３５を設けた場合を例示したが、ピーク増幅素子１１と搭載面２０ａとの間に第２介在層３６を設ければ、メイン増幅素子１０を直接搭載面２０ａに搭載してもよい。この場合においても、第２介在層３６によって、メイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのを抑制することができる。

〔第３実施形態について〕
図６は、第３実施形態に係る増幅器４の断面図である。
本実施形態の増幅器４は、ベース板２０に第１溝部２５が形成されていない点、モールド樹脂１９に代えて外部カバー２２によって増幅素子１０，１１を覆っている点、及び、外部カバー２２の内部空間においてメイン増幅素子１０を覆う内部カバー４０と、内部カバー４０と外部カバー２２とを熱伝導可能に接続する接続部材４１とを備えている点において、第１実施形態と相違する。

本実施形態のパッケージ１２は、ベース板２０と、ベース板２０の搭載面２０ａを覆う外部カバー２２とを備えている。
外部カバー２２は、鉄系合金等の金属製の部材であり、搭載面２０ａの周縁に沿って立設された矩形筒状の枠部２２ａと、枠部２２ａの上端開口を塞ぐ蓋部２２ｂとを備えている。外部カバー２２は、搭載面２０ａに取り付けられることで、搭載面２０ａに搭載されたメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１を覆う。これによって、パッケージ１２はメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１を外部環境から隔離し保護する。

内部カバー４０は、外部カバー２２と同様、金属製の部材であり、メイン増幅素子１０の外側面に対して一定の間隔をおきつつ搭載面２０ａに立設された矩形筒状の枠部４０ａと、枠部４０ａの上端開口を塞ぐ蓋部４０ｂとを備えている。
内部カバー４０は、図６に示すように、メイン増幅素子１０を内部に収容している。

接続部材４１は、蓋部４０ｂの上面４０ｂ１と、蓋部２２ｂの下面２２ｂ１との間に設けられている。接続部材４１は、銅や銅−モリブデン合金等により形成された矩形板状の部材であり、蓋部４０ｂの上面４０ｂ１と、蓋部２２ｂの下面２２ｂ１とに接触して設けられている。これにより、接続部材４１は、内部カバー４０と外部カバー２２とを熱伝導可能に接続する。

このように、メイン増幅素子１０を内部カバー４０によって覆うことで、メイン増幅素子１０から放射される熱を遮蔽し、ピーク増幅素子１１に到達するのを抑制することができる。また、内部カバー４０によって遮蔽されたメイン増幅素子１０から放射される熱を内部カバー４０と接続部材４１とを介して外部カバー２２へ放熱することができる。

これにより、メイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのを抑制することができる。
つまり、内部カバー４０は、メイン増幅素子１０とピーク増幅素子１１との間の熱伝導を抑制する第１抑制部を構成している。

なお、本実施形態では、内部カバー４０と接続部材４１とを外部カバー２２の内部空間に設けた場合を例示したが、接続部材４１を省略し、外部カバー２２だけを設けた構成としてもよい。
この場合において、内部カバー４０の蓋部４０ｂが直接外部カバー２２に接触するように内部カバー４０を構成する。これにより、接続部材４１を設けずとも、内部カバー４０の内部における熱を外部カバー２２へ放熱することができる。

〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
上記各実施形態は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、第１実施形態で示した第１溝部２５を形成したベース板２０とピーク増幅素子１１との間に、第２実施形態で示した第２介在層３６を設けてもよいし、第３実施形態で示したパッケージ１２のベース板２０に第１実施形態で示した第１溝部２５を形成してもよい。

また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、モールド樹脂１９によって、メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１，３０を封止した場合を例示したが、例えば、第３実施形態のように、ベース板２０に取り付けられる金属製の外部カバーによって各増幅素子を覆う構成であってもよい。

また、上記第２実施形態及び第３実施形態では、メイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１の２つの増幅素子を備えた増幅器４を示したが、さらに、他のピーク増幅素子を備えていてもよい。この場合、他のピーク増幅素子と、当該他のピーク増幅素子に隣接する増幅素子との間の熱伝導を抑制する第２抑制部として、第２実施形態で示した第２介在層３６に相当する構成を設けてもよいし、第３実施形態で示した内部カバー４０に相当する構成を設けてもよい。

また、上記各実施形態では、メイン増幅素子１０が１つの場合を例示したが、さらに、他のメイン増幅素子を備えていてもよい。この場合、他のメイン増幅素子と、当該他のメイン増幅素子に隣接する増幅素子との間の熱伝導を抑制する第２抑制部として、第１実施形態で示した第１溝部２５に相当する構成を設けてもよいし、第２実施形態で示した第２介在層３６に相当する構成を設けてもよいし、第３実施形態で示した内部カバー４０に相当する構成を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、第１抑制部として第１溝部２５を形成した場合を例示したが、例えば、ベース板２０において、メイン増幅素子１０が搭載された部分（第１部分）と、ピーク増幅素子１１が搭載された部分（第２部分）とを、完全に切り離してもよい。
この場合、ベース板２０は、互いに分離した前記第１部分と、前記第２部分とによって構成される。つまり、互いに分離した前記第１部分と、前記第２部分とによって構成されたベース板２０が第１抑制部を構成する。

この構成によれば、ベース板２０が、互いに分離した前記第１部分と、前記第２部分とによって構成されているので、ベース板２０を介した直接的な熱伝導を制限することができる。このため、相対的に発熱量が大きいメイン増幅素子１０による熱が、ベース板２０を介してピーク増幅素子１１へ伝導するのを抑制することができる。

さらに、ベース板２０にはメイン増幅素子１０及びピーク増幅素子１１における接地端子が接続されているが、ベース板２０を前記第１部分と、前記第２部分とによって構成した場合、メイン増幅素子１０は、前記第１部分に接地端子が接続され接地される。また、ピーク増幅素子１１は、前記第２部分に接地端子が接続され接地される。

上記各実施形態では、１つのベース板２０にメイン増幅素子１０の接地端子と、ピーク増幅素子１１の接地端子とが接続されており、両増幅素子１０，１１の接地端子を接地するための接地経路が、ベース板２０を介して互いに接続された状態となっている。
この場合、入力信号が与えられることでメイン増幅素子１０に電流が流れると、接地経路に存在する僅かな抵抗成分によって、ベース板２０の電位に変動が生じることがある。 ベース板２０の電位に変動が生じると、ピーク増幅素子のゲート電圧に変動が生じることとなり、ピーク増幅素子１１の特性（閾値電圧）に影響を与えるおそれがある。

これに対して、ベース板２０を前記第１部分と、前記第２部分とによって構成すれば、第１部分と、第２部分とが分離しているので、メイン増幅素子１０に流れる電流によって第１部分における電位が変動したとしても、第２部分には、その影響が及ばない。この結果、ピーク増幅素子１１特性の変動（閾値電圧の変動）を抑制でき、ベース板２０を介してメイン増幅素子１０に流れる電流の変動によって、ピーク増幅素子１１に与えられる影響を抑制することができる。

また、上記各実施形態では、メイン増幅素子１０と、ピーク増幅素子１１とが１つのパッケージ１２に収容された増幅器４をドハティ増幅回路１に用いた場合について例示した。しかし、複数の増幅素子が１つのパッケージに収容された増幅器であって複数の増幅素子の動作タイミングや出力が互いに異なる増幅器に対しても、上記各実施形態で示した構成は適用可能である。

本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ドハティ増幅回路
２ 入力端子
３ 出力端子
４ 増幅器
４ａ 入力リード
４ｂ 出力リード
４ｃ 入力リード
４ｄ 出力リード
４ｅ 入力リード
４ｆ 出力リード
５ 分配器
６ 合成器
７ 回路基板
１０ メイン増幅素子
１０ａ 側端
１１ ピーク増幅素子
１１ａ 側端
１１ｂ 側端
１２ パッケージ
１５ １／４波長線路
１６ １／４波長線路
１８ 板状体
１９ モールド樹脂
２０ ベース板
２０ａ 搭載面
２０ｂ 裏面
２１ 樹脂部
２２ 外部カバー
２２ａ 枠部
２２ｂ 蓋部
２２ｂ１ 下面
２５ 第１溝部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ 分割溝部
２５ｆ 仕切部
２６ 底部
３０ ピーク増幅素子
３０ａ 側端
３１ 第２溝部
３５ 第１介在層
３６ 第２介在層
４０ 内部カバー
４０ａ 枠部
４０ｂ 蓋部
４０ｂ１ 上面
４１ 接続部材
Ａ１ 領域
Ａ２ 領域

Claims (8)

1. 第１増幅素子と、
   第２増幅素子と、
   前記第１増幅素子と前記第２増幅素子とを収容するパッケージと、
   前記第１増幅素子と前記第２増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、
   を備えている増幅器。
2. 前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が並べて搭載された搭載面を有するベース板を備え、
   前記第１抑制部は、前記搭載面に形成された１又は複数の溝部を含み、
   前記１又は複数の溝部は、前記搭載面における、前記第１増幅素子と、前記第２増幅素子との間の領域を横断する
   請求項１に記載の増幅器。
3. 前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が搭載された搭載面を有するベース板を備え、
   前記第１抑制部は、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子と前記搭載面との間に介在する介在層を含み、
   前記介在層の熱伝導率が、前記ベース板の熱伝導率よりも低い
   請求項１に記載の増幅器。
4. 前記パッケージは、前記第１増幅素子と前記第２増幅素子が搭載された搭載面を有するベース板と、前記搭載面に設けられ前記前記第１増幅素子と前記第２増幅素子を覆う外部カバーと、を備え、
   前記第１抑制部は、前記外部カバーの内部空間において、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子を覆う内部カバーを含み、
   前記内部カバーは、前記外部カバーに対して熱伝導可能に接続されている
   請求項１に記載の増幅器。
5. 前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子に隣接配置され、前記パッケージに収容される第３増幅素子と、
   前記第３増幅素子と前記一方の増幅素子との間の熱伝導を抑制する第２抑制部と、をさらに備えている
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の増幅器。
6. 前記第１増幅素子と前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子が、ドハティ増幅器のメイン増幅素子であり、他方の増幅素子が前記ドハティ増幅器のピーク増幅素子である
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の増幅器。
7. 前記第１増幅素子と前記第２増幅素子のうちの一方の増幅素子が、ドハティ増幅器のメイン増幅素子であり、他方の増幅素子が前記ドハティ増幅器のピーク増幅素子であり、
   前記第３増幅素子が、前記ドハティ増幅器のメイン増幅素子又はピーク増幅素子のいずれかである請求項５に記載の増幅器。
8. 増幅器を備えたドハティ増幅回路であって、
   前記増幅器は、
   メイン増幅素子と、
   ピーク増幅素子と、
   前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子とを収容するパッケージと、
   前記メイン増幅素子と前記ピーク増幅素子との間の熱伝導を抑制する第１抑制部と、
   を備えている
   ドハティ増幅回路。

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