JPH03289143A - マイクロ波集積回路素子 - Google Patents
マイクロ波集積回路素子Info
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- JPH03289143A JPH03289143A JP9088690A JP9088690A JPH03289143A JP H03289143 A JPH03289143 A JP H03289143A JP 9088690 A JP9088690 A JP 9088690A JP 9088690 A JP9088690 A JP 9088690A JP H03289143 A JPH03289143 A JP H03289143A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- microwave integrated
- signals
- finger
- gate
- Prior art date
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- Pending
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- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、マイクロ波の増幅に用いることのできるマイ
クロ波集積回路素子の改良に関するものである。
クロ波集積回路素子の改良に関するものである。
［従来の技術］
近年マイクロ波領域における電力増幅用素子として信頼
性、経済性、小型軽量性などの観点から、ＧａＡｓ集積
回路素子が進行波管にとって変わりつつある（例えば、
今井哲二他「化合物半導体デバイス■、（昭和５９年７
月１０日）工業調査会、Ｐ２１１）。
性、経済性、小型軽量性などの観点から、ＧａＡｓ集積
回路素子が進行波管にとって変わりつつある（例えば、
今井哲二他「化合物半導体デバイス■、（昭和５９年７
月１０日）工業調査会、Ｐ２１１）。
ところでマイクロ波は、波長約３ｍｍ〜３０ｃｍ（周波
数約１ギガ〜１００ギガＨｚ）程度のもので、衛星放送
の通信や、電話回線の通信、ドツプラーレーダ等に使用
されるものである。例えば、軍事用としてはロケットや
ミサイル等の誘導・通信手段として搭載され、民生用と
しては衛星放送のコンバーター等として使用されている
。
数約１ギガ〜１００ギガＨｚ）程度のもので、衛星放送
の通信や、電話回線の通信、ドツプラーレーダ等に使用
されるものである。例えば、軍事用としてはロケットや
ミサイル等の誘導・通信手段として搭載され、民生用と
しては衛星放送のコンバーター等として使用されている
。
以下、図面を参照しながら前記した従来のマイクロ波集
積回路素子について説明する。
積回路素子について説明する。
第２図（ａ）は、従来のマイクロ波集積回路素子の概略
図である。図中２１は能動素子であるＧａＡｓＦＥＴ、
２２および２３は各々ＲＦ倍信号分割、合成する内部整
合回路（Ｉｎｔｅｒｎａｌ ＭａｔｃｈｉｎｇＣｉｒｃ
ｉｔ、以下ＩＭＣと略す）、２４はインピーダンスを微
調整するためのパッド、２５はＲＦ倍信号パッケージ内
に取り込むための入力リード、２６は逆にパッケージ内
の信号を外部に取り出すための出力リード、２７および
２８は各々ＧａＡｓＦＥＴとＩＭＣ，リードとＩＭＣと
を結ぶボンディングワイヤーである。
図である。図中２１は能動素子であるＧａＡｓＦＥＴ、
２２および２３は各々ＲＦ倍信号分割、合成する内部整
合回路（Ｉｎｔｅｒｎａｌ ＭａｔｃｈｉｎｇＣｉｒｃ
ｉｔ、以下ＩＭＣと略す）、２４はインピーダンスを微
調整するためのパッド、２５はＲＦ倍信号パッケージ内
に取り込むための入力リード、２６は逆にパッケージ内
の信号を外部に取り出すための出力リード、２７および
２８は各々ＧａＡｓＦＥＴとＩＭＣ，リードとＩＭＣと
を結ぶボンディングワイヤーである。
第２図（ｂ）は前記能動素子２１の拡大図であり、ドレ
イン、ゲート、ソースの各電極を交互に配置し、配線に
より接続した、いわゆるフィンガー構造となっている。
イン、ゲート、ソースの各電極を交互に配置し、配線に
より接続した、いわゆるフィンガー構造となっている。
図中２９はドレイン電極、３０はゲート電極、３１はゲ
ートフィンガーである。また、ソース電極はバイアホー
ルにより裏面に直接アースされる。
ートフィンガーである。また、ソース電極はバイアホー
ルにより裏面に直接アースされる。
ここで従来のマイクロ波集積回路素子の特徴は、フィン
ガー群が信号伝播方向（矢印Ａの方向）に対し、平行に
配置されている点である。
ガー群が信号伝播方向（矢印Ａの方向）に対し、平行に
配置されている点である。
以上のように構成されたマイクロ波集積回路素子の動作
を以下に説明する。入力リード（ゲート側）２５および
出力リード（ドレイン側）２６には、各々外部よりバイ
アスが引加される。入力リード２５から入ったＲＦ倍信
号入力側ＩＭＣによりＦＥＴのインピーダンスに整合さ
れボンディングワイヤーを通じてゲート電極に伝播され
て増幅される。
を以下に説明する。入力リード（ゲート側）２５および
出力リード（ドレイン側）２６には、各々外部よりバイ
アスが引加される。入力リード２５から入ったＲＦ倍信
号入力側ＩＭＣによりＦＥＴのインピーダンスに整合さ
れボンディングワイヤーを通じてゲート電極に伝播され
て増幅される。
そして出力側ＩＭＣにより、所望の周波数帯域で負荷イ
ンピーダンスに整合するよう各ドレイン電極からのＲＦ
倍信号合成され、出力リード２６より取り出される。
ンピーダンスに整合するよう各ドレイン電極からのＲＦ
倍信号合成され、出力リード２６より取り出される。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら上記のような構成では、ＧａＡｓＦＥＴの
周辺部フィンガーを通過した信号Ｓ１の電気長は、中央
部フィンガーを通過した信号Ｓ２のそれより長くなって
しまい、位相差が生ずる。
周辺部フィンガーを通過した信号Ｓ１の電気長は、中央
部フィンガーを通過した信号Ｓ２のそれより長くなって
しまい、位相差が生ずる。
このため、出力側ＩＭＣにおける信号の電力合成の際に
、互いに打ち消しあい、ロスを招く。
、互いに打ち消しあい、ロスを招く。
これは、出力や効率の低下を意味し、たいへん不都合で
あるという重大な課題を有していた。
あるという重大な課題を有していた。
本発明は、上記課題に鑑み、電力合成ロスのない、高効
率なマイクロ波集積回路素子を提供することを目的とす
るものである。
率なマイクロ波集積回路素子を提供することを目的とす
るものである。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明のマイクロ波集積回路
素子は、ドレイン、ゲート、ソースの各電極が交互に配
置され、かつ配線により接続されたフィンガー構造のマ
イクロ波集積回路の能動素子であって、前記能動素子は
、信号伝播方向に対し、垂直に配置されたフィンガーを
複数本形成してなることを特徴とする。
素子は、ドレイン、ゲート、ソースの各電極が交互に配
置され、かつ配線により接続されたフィンガー構造のマ
イクロ波集積回路の能動素子であって、前記能動素子は
、信号伝播方向に対し、垂直に配置されたフィンガーを
複数本形成してなることを特徴とする。
［作用］
上記本発明の構成によれば、信号間の位相差の発生をな
くし、電力合成ロスのない、高効率なマイクロ波集積回
路素子を実現できる。
くし、電力合成ロスのない、高効率なマイクロ波集積回
路素子を実現できる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図面を用いてさらに具体的に
説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。
説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。
第１図は、本発明の実施例におけるマイクロ波集積回路
素子の概略を示すものである。第１図（ａ）において、
１は入力ＩＭＣ，２は出力ｒＭＣ，３人カリード、４は
出力リード、５はＧａＡｓＦＥＴ、６はインピーダンス
を微調整するためのパッド、７はパッケージである。
素子の概略を示すものである。第１図（ａ）において、
１は入力ＩＭＣ，２は出力ｒＭＣ，３人カリード、４は
出力リード、５はＧａＡｓＦＥＴ、６はインピーダンス
を微調整するためのパッド、７はパッケージである。
第１図（ｂ）は、ＧａＡｓＦＥＴ５の拡大図である。こ
のＧａＡｓＦＥＴ５は、ドレイン（１３゜１５など）、
ゲート（１２，１４など）、ソース（１７，１８など）
の各電極を交互に配置し、配線により接続した、いわゆ
るフィンガー構造となっている。
のＧａＡｓＦＥＴ５は、ドレイン（１３゜１５など）、
ゲート（１２，１４など）、ソース（１７，１８など）
の各電極を交互に配置し、配線により接続した、いわゆ
るフィンガー構造となっている。
ここで、本発明が従来のマイクロ波集積回路素子と本質
的に異なる点は、ゲート、ドレイン、およびソースの各
フィンガーを、信号伝播方向に対し垂直に複数本配置し
ている点である。
的に異なる点は、ゲート、ドレイン、およびソースの各
フィンガーを、信号伝播方向に対し垂直に複数本配置し
ている点である。
本実施例では、ゲート長０．５μｍ１フィンガ長８５μ
ｍ１左右対称に９６フインガー、全体では１６．３２ｍ
ｍのゲート幅を有する。ソースおよびドレインのクロス
オーバ一部分は、エアーブリッジ構造を採用し寄生容量
の低減を図っている。
ｍ１左右対称に９６フインガー、全体では１６．３２ｍ
ｍのゲート幅を有する。ソースおよびドレインのクロス
オーバ一部分は、エアーブリッジ構造を採用し寄生容量
の低減を図っている。
上記のように構成されたマイクロ波集積回路素子におい
て、伝えられる信号の電気長は、ゲート電極部１１から
ドレイン電極部１６の間のいずれのフィンガーを通過す
る場合でも全く同じになる。
て、伝えられる信号の電気長は、ゲート電極部１１から
ドレイン電極部１６の間のいずれのフィンガーを通過す
る場合でも全く同じになる。
例えば１１→１２→１３→１６と伝わる信号Ｓ１と、１
１→１４→１５→１６と伝わる信号Ｓ２とを比較してみ
ると、Ｓ２の方がゲートフィンガーに達するまでの距離
は、ｄだけ長くなるが、ドレインフィンガーに達してか
らドレイン電極部１６に至る距離が同じｄだけＳｌより
短くなるので、結局電気長は等しくなる。
１→１４→１５→１６と伝わる信号Ｓ２とを比較してみ
ると、Ｓ２の方がゲートフィンガーに達するまでの距離
は、ｄだけ長くなるが、ドレインフィンガーに達してか
らドレイン電極部１６に至る距離が同じｄだけＳｌより
短くなるので、結局電気長は等しくなる。
このようにいずれのフィンガーを通過した場合でも、電
気長は全く等しくなるので、ドレイン電極部１６におい
て各信号間に位相差は全く発生しない。したがって、各
信号同士が互いに弱めあうことがなく、電力合成ロスが
発生しない。
気長は全く等しくなるので、ドレイン電極部１６におい
て各信号間に位相差は全く発生しない。したがって、各
信号同士が互いに弱めあうことがなく、電力合成ロスが
発生しない。
以上のように本実施例においては、効率低下の主原因で
あるところの電力合成ロスが発生しないので、従来のマ
イクロ波集積回路素子に比べ、効率は飛躍的に向上する
。
あるところの電力合成ロスが発生しないので、従来のマ
イクロ波集積回路素子に比べ、効率は飛躍的に向上する
。
なお、本実施例では能動素子をＧａＡｓＦＥＴとしたが
、これに限定されるものではなく、増幅機能を有するも
のであれば何でも良く、例えば、バイポーラトランジス
タや他の半導体材料による増幅素子にも適用できる。
、これに限定されるものではなく、増幅機能を有するも
のであれば何でも良く、例えば、バイポーラトランジス
タや他の半導体材料による増幅素子にも適用できる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のマイクロ波集積回路素子
によれば、フィンガー群を、信号伝播方向に対し垂直に
配置することにより信号間の位相差の発生をなくし、合
成ロスのない高効率なマイクロ波集積回路を実現できる
という特有の効果が達成できる。
によれば、フィンガー群を、信号伝播方向に対し垂直に
配置することにより信号間の位相差の発生をなくし、合
成ロスのない高効率なマイクロ波集積回路を実現できる
という特有の効果が達成できる。
第１図は、本発明の一実施例におけるマイクロ波集積回
路素子の概略図、第２図は、従来のマイクロ波集積回路
素子の概略図である。 １・・・入力ＩＭＣ，２・・・出力ＩＭＣ，３・・・入
力リード、４・・・出力リード、５・・・ＧａＡｓＦＥ
Ｔ、６・・・パッド、７・・・パッケージ。 ２７：ボンディングワイヤー 第２図（ａ） 第２図（１））
路素子の概略図、第２図は、従来のマイクロ波集積回路
素子の概略図である。 １・・・入力ＩＭＣ，２・・・出力ＩＭＣ，３・・・入
力リード、４・・・出力リード、５・・・ＧａＡｓＦＥ
Ｔ、６・・・パッド、７・・・パッケージ。 ２７：ボンディングワイヤー 第２図（ａ） 第２図（１））
Claims (1)
- （１）ドレイン、ゲート、ソースの各電極が交互に配置
され、かつ配線により接続されたフィンガー構造のマイ
クロ波集積回路の能動素子であって、前記能動素子は、
信号伝播方向に対し、垂直に配置されたフィンガーを複
数本形成してなることを特徴とするマイクロ波集積回路
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088690A JPH03289143A (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | マイクロ波集積回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088690A JPH03289143A (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | マイクロ波集積回路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289143A true JPH03289143A (ja) | 1991-12-19 |
Family
ID=14010915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9088690A Pending JPH03289143A (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | マイクロ波集積回路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03289143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09106994A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Nec Corp | マイクロ波トランジスタ |
| US5852318A (en) * | 1997-02-28 | 1998-12-22 | Nec Corporation | Semiconductor device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61260680A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP9088690A patent/JPH03289143A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61260680A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09106994A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Nec Corp | マイクロ波トランジスタ |
| US5852318A (en) * | 1997-02-28 | 1998-12-22 | Nec Corporation | Semiconductor device |
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