JP3096046B2 - マイクロ波半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロ波半導体装置、特に、マイクロ波
帯電力用電界効果型トランジスタの構造に関する。

（従来の技術） 現在、マイクロ波通信システム、レーダシステム等の
高性能化を図る上で、電力増幅用素子として、GaAs（砒
化ガリウム）を材料とした電界効果型トランジスタ（以
下GaAsFETと略記する）は不可欠の存在となっている。

第３図に内部整合形電力GaAsFETのFETチップ近傍の部
分を平面図で、また、第４図に第３図のFETに破線
（Ｂ）で囲み示した部分を拡大して平面図で示す。

第３図に於いて、GaAsFETチップ１のソース電極パッ
ド2Sは金属細線３またはバイア・ホール（図示せず）な
どによって、外囲器台座に接続され、接地されている。
また、ドレイン電極パッド2D及び、ゲート電極パッド2G
は、金属細線4d及び、4gによってインピーダンス整合回
路部品（アルミナ基板５上のインピーダンス変換回路６
や高誘電体材料を用いたマイクロ波用チップコンデンサ
７等）に接続されている。金属細線4d、4gは該細線自体
が持つインダクタンスによりインピーダンス変換回路の
一部として用いられる。特に、ゲート電極パッドとチッ
プコンデンサを接続する金属細線4gは入力側のインピー
ダンス整合回路の周波数特性に大きな影響を及ぼす。通
常、一つのゲート電極パッドには一つの金属細線が接続
される。

（発明が解決しようとする課題） 叙上の如きマイクロ波半導体装置の構造において、イ
ンピーダンス整合回路としての所望のインダクタンスを
実現しようとする場合、金属細線の長さを調整すること
によって行なわれるが、ゲート電極とチップコンデンサ
の位置は決められており、調整の自由度は少なく、整合
回路が設計しにくいという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ゲート
電極パッドとインピーダンス整合回路部品とを接続する
金属細線によるインダクタンスを調整し易くし、インピ
ーダンス整合回路の設計性を向上することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明に係るマイクロ波半導体装置は、半絶縁性半導
体基板の活性領域表面に形成された複数のゲート電極、
ドレイン電極およびソース電極と、前記ソース電極の活
性領域外への延在部に電気的に接続されたソース電極パ
ッドと、前記ゲート電極の活性領域外への延在部に電気
的に接続された少なくとも二個の隣接する群に分けた第
１の導体と、前記第１の導体の各群がゲート電極と接続
している側と反対側のソース電極パッド外側で電気的に
接続され、複数の群に分けた第２の導体を具備したこと
を特徴とする。更に、隣り合う複数の群の第２の導体同
士が抵抗体を介して接続されることを特徴とする。

（作 用） 本発明に係るマイクロ波半導体装置の構造により、ゲ
ート電極とインピーダンス整合回路部品とを接続する金
属細線の本数の調整の自由度が大幅に向上するため、所
望のインダクタンスが実現しやすくなり最適回路設計が
できる。これにより内部整合型FETの性能が大幅に向上
する。

次に、第１の導体と接続する第２の導体を複数個形成
することにより、第２の導体の長手方向の長さを調整で
きるので、第２の導体を一体化した場合に生じ易い分周
波発振等の異常を抑圧できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明す
る。

なお、説明において従来と変わらない部分に対しては
図面に従来と同じ符号を付けて示し、説明を省略する。

第１図に平面図で示す一実施例のマイクロ波半導体装
置において、GaAsFETチップ１内に形成された複数のゲ
ート電極11、第１の引出導体12によってソース電極パッ
ド2Sの外側に引き出されている。第１の引出導体12は複
数のゲート電極導体13に電気的に接続されている。ソー
ス電極パッド2Sは位置Ａ（点線枠部分）に形成されたバ
イア・ホール（GaAs基板に貫通孔を設け内面をメタライ
ズしたもの）により接地されている。

本構造では、ゲート電極に接続しようとする金属細線
4gをゲート電極導体13（第２の導体）に接続することに
より、金属細線の接続本数が自由に選択でき、従って、
所望の大きさのインダクタンスを得ることができる。

なお、ゲート電極導体13を一体化せず一つのFETチッ
プに複数個設けたほうが分周波発振等の異状現象を抑圧
しやすいことがわかっている。

第２図に本発明の別の実施例を平面図で示す。前記ゲ
ート電極導体の隣り合ったもの同士を抵抗体14を介して
接続されている。この様にすると構造は多少複雑になる
が前記異状現象を抑える効果がさらに向上する。

上記実施例ではFETについて説明したが、他のマイク
ロ波半導体素子に対しても適用できることは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、発振等の異状現
象を生じさせずにインピーダンス整合回路の主要構成要
素である金属細線の接続本数に大幅に自由度を持たせる
ことができる。これにより、該整合回路に対し最適の設
計ができ、マイクロ波半導体装置の性能を向上させるこ
とができるなど顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる一実施例のマイクロ波半導体装
置の平面図、第２図は本発明の別の実施例のマイクロ波
半導体装置の平面図、第３図は従来例のマイクロ波半導
体装置の一部を省略して示す平面図、第４図は第３図の
一部（省略部分）を拡大して示す平面図である。 2S……FETのソース電極パッド、 2D……FETのドレイン電極パッド、 2G……FETのゲート電極パッド、 12……第１の引出導体（第１の導体）、 13……ゲート電極導体（第２の導体）、 14……ゲート電極導体間の抵抗体。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半絶縁性半導体基板の活性領域表面に形成
   された複数のゲート電極、ドレイン電極およびソース電
   極と、前記ソース電極の活性領域外への延在部に電気的
   に接続されたソース電極パッドと、前記ゲート電極の活
   性領域外への延在部に電気的に接続された少なくとも二
   個の隣接する群に分けた第１の導体と、前記第１の導体
   の各群がゲート電極と接続している側と反対側のソース
   電極パッド外側で電気的に接続され、複数の群に分けた
   第２の導体を具備したマイクロ波半導体装置。
2. 【請求項２】隣り合う複数の群の第２の導体同士が抵抗
   体を介して接続されることを特徴とする請求項（１）記
   載のマイクロ波半導体装置。