JPH03297201A

JPH03297201A - 高周波半導体装置

Info

Publication number: JPH03297201A
Application number: JP2100941A
Authority: JP
Inventors: Kiyoharu Kiyono; 清春清野; Seiichi Tsuji; 聖一辻; Sunao Takagi; 直高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1991-12-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、高周波半導体装置に関し、特にＸ〜Ｋｕ帯
以上のマイクロ波帯での内部整合回路付半導体素子用容
器に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図（ａ）〜（ｅ）は、例えば特開昭６３−２０４８
０７号公報に示された従来の高周波半導体装置を示す図
で、第３図（ａ）は平面図、第３図（ｂ）、（Ｃ）はそ
れぞれ第３図（ａ）のＡ−Ａ′線、およびＢ−Ｂ’線に
よる断面図である。

なお、以下では高周波半導体素子としてマイクロ波トラ
ンジスタを用いた場合について説明する。

第３図において、１ば銅などの金属溝体製のキャリア、
２はこのキャリア１上に半田付けされた金属溝体製の側
壁部、３ａ、３ｂは前記キャリア１上で側壁部２の内側
に並列に装着されたマイクロ波トランジスタ、４ａ、４
ｂおよび５ａ、５ｂは前記マイクロ波トランジスタ３ａ
、３ｂの入力端および出力端にそれぞれ設けられ、誘電
体基板上にマイクロストリップ線路で形成された内部整
合回路、５ａ、５ｂはそれぞれこの高周波半導体装置の
入出力端子部に設けられたコの字形の誘電体、７ａ、７
ｂはこの誘電体５ａ、５ｂ上に薄膜で形成されたリード
引出し電極であり、このリード引出し電極７ａ、７ｂは
、第３図（Ｃ）のように、誘電体８ａ、８ｂによって側
壁部２とそれぞれ絶縁されている。９ａ、９ｂは前記リ
ード引出し電極７ａ、７ｂの側壁部２の外側の部分に半
田付けされたリード電極である。さらに、リード引出し
電極７ａ、内部整合回路４ａ、４ｂ、マイクロ波トラン
ジスタ３ａ、３ｂ、内部整合回路５ａ。

５ｂ、　リード引出し電極７ｂ間は順次ポンデイレグ用
ワイヤ１０で電気的に接続されている。

また、内部整合回路４ａ、５ａ、マイクロ波Ｔ・ランジ
スタ３ａと、内部整合回＃ｉ４ｂ、５ｂ、マイクロ波ト
ランジスタ３ｂとは、６１！Ｉ壁部２と一体形成されて
設けられた隔壁１１によって完全に分離されている。

このように、従来の高周波半導体装置では、キャリア１
．側壁部２．誘電体５ａ、５ｂ、　８ａ。

８ｂおよび誘電体６ａ、６ｂ上に設けられたリド引出し
電極７ａ、７ｂが装着される容器を用い、側壁部２の内
側を隔壁１１によって仕切られた各室内に内部整合回路
４ａ、５ａ、マイクロ波トランジスタ３ａと、内部整合
回路４ｂ、５ｂ、マイクロ波トランジスタ３ｂとをそれ
ぞれ装着した構成となっており、マイクロ波トランジス
タ３ａと３ｂとは側壁部２の外側のリード引出し電極７
ａ。

７ｂでそれぞれ接続されている。

また、側壁部２で囲まれた室を仕切るための隔壁１１は
、容器に蓋を設けた際の容器内部の共振周波数を使用周
波数よりも十分高くなるように設けている。

次に動作について説明する。

入力側のリード電極９ａにより入力されたマイクロ波電
力は、リード引出し電極７ａの側壁部２の外側で分配さ
れ、入力側のリード引出し電極７ｍ、内部整合回ｇ８４
ａ、４ｂを通り、それぞれマイクロ波トランジスタ３ａ
、３ｂに供給される。

マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂで増幅された出力電
力は、内部整合回路５　ａ、５ｂ、！Ｊ−ド引出し電極
７ｂを通り、リード引出し電極７ｂの側壁部２の外側で
合成され、出力側のリード電極９ｂへ出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように構成された従来の高周波半導体装置でハ、
各マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂへの電力分配およ
び電力合成を容器の入出力端子部に設けたリード引出し
電極７ａ、７ｂで行っている。このため、Ｘ−Ｋｕ帯の
ようなマイクロ波帯で各マイクロ波トランジスタ３ａ、
３ｂの出力を効率よく合成するには、リード引出し電極
７ａ。

７ｂの特性インピーダンス、電気長を所望の値に選ぶ必
要がある。

しかし、リード引出し電極７ａ、７ｂの特性インピーダ
ンス、電気長に影響を与える誘電体６ａ。

６ｂの材料および形状が容器の製作性、気密保持などの
観点から制約され、リード引出し電極７ａ。

７ｂの特性インピーダンス、電気長が所望の値に選べな
い場合がある。

このような場合、各マイクロ被トランジスタ３ａ、３ｂ
の出力が効率よく合成できなくなり、高周波半導体装置
の出力が低下してしまうＲ照点があった。

また、誘電体５ａ、５ｂの形状をコの字形にする必要が
あり、客語が複雑になるとともに、リード引出し電極７
ａ、７ｂの外気への露出部が多いため、短絡事故による
マイクロ波ｊ−ランジスタ３ｇ、３ｂの破損を招く可能
性が高くなる等の問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、容器内部の共振周波数を高く保つとともに
、容器の入出力端子部に設けたリド引出し電極の特性イ
ンピーダンス、電気長に影響されることなり、複数個の
マイクロ波ｌ・ランジスタ出力を効率よく合成できる高
周波半導体装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕この発明に係る高周波半導体装置は、容器内の高周波半
導体素子間に適宜な大きさをもつ隔壁を設けることによ
って前記容器の内部の一部を仕切るとともに、容器内で
入出力電力が分配・合成される構成としたものである。

〔作用〕

この発明の高周波半導体装置においては、適宜な大きさ
の隔壁で容器の内部の一部を仕切ることにより、容部の
内部の共振周波数を高く保つことができるため、導波管
モードでのマイクロ波の伝播を防ぐことができる。また
、マイクロ波電力の合成・分配部を容器内部に設けるこ
とにより、リード引出し電極の特性インピーダンス、電
気長に関係なく、各マイクロ波トランジスタへの電力分
配および各マイクロ波トランジスタ出力の電力合成が容
器内部で可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図（、）〜（Ｃ）はこの発明の高周波半導体装置の
一実施例を示すもので、第１図（ａ）は平面図、第１図
（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ’線による断面図、第
１図（ｅ）は、第１図（ａ）のＢ−Ｂ’線による断面図
である。これらの図において、１は導体金属製のキャリ
ア、２はこのキャリア１上に半田付けされた側壁部、３
ａ、３ｂは前記キャリア１上に配置されたマイクロ波ト
ランジスタ、４ａ、４ｂは入力側の内部整合回路、５ａ
、５ｂは出力側の内部整合回路である。

また、６ａ、６ｂは高周波半導体装置の入出力端に設け
られた誘電体、７ａ、７ｂはこの誘電体６ａ、６ｂ上に
形成されているリード引出し電極であり、このリード引
出し電極７ａ、７ｂは、側壁部２との間に設けられた誘
電体８ａ、８ｂでそれぞれ絶縁されている。９ａ、９ｂ
は前記リード引出し電極７ａ、７ｂの側壁部２の外側部
分に半田付けされている導体金属製のリード電極である
。１１は前記各マイクロ波トランジスタ３ａ。

３ｂ間に設けられ、容器内の一部を仕切るための隔壁、
１２．１３はこの隔壁１１とリード引出し電極７ａとの
間および隔壁１１とリード引出し電極７ｂとの間にそれ
ぞれ設けられた分配回路および合成回路である。さらに
、リード引出し電極７ａ２分配回路１２．内部整合回路
ｄａ、４ｂ、マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂｐ内部
整合回路５　ａ、５　ｂ、合成回路１３．リード引出し
電極７ｂが順次ボンディング用ワイヤ１０により電気的
に接続されている。

このように、この発明の高周波半導体装置では、各マイ
クロ波トランジスタ３ａ、３ｂへの電力分配および各マ
イクロ波トランジスタ３ａ、３ｂの出力の電力合成を行
うための分配回路１２２合成回路１３を容器内に新たに
設けるとともに、各マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂ
間に設けられた隔壁１１により容器内の一部を仕切る構
成になっている。

次に動作について説明する。

入力側のリード電極９ａから入射されたマイクロ波は、
リード引出し電極７ａを通り分配回路１２で２分配され
る。分配されたマイクロ波はそれぞれ内部整合回路４ａ
、４ｂを通って各マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂに
入りそこで増幅される。さらに、各マイクロ波トランジ
スタ３ａ。

３ｂでそれぞれ増幅されたマイクロ波は、内部整合回路
５ａ、５ｂを通って合成回路１３で合成され、リード引
出し電極７ｂを通ってリード電極９ｂから出力される。

このように、電力分配および電力合成を行うための分配
回路１２２合成回路１３を設けることにより、リード引
出し電極７ａ、７ｂは容濶の外側と内側を電気的に接続
する機能を有するだけのもので良い。このため、リード
引出し電極７ａ。

７ｂを構成する誘電体６ａ、５ｂは従来のようにコの字
形のものを使う必要がなく、簡単な構造の長方形のもの
で十分である。

また、従来のように電力分配、電力合成に必要なリード
引出し電極７ａ、７ｂの特性インピーダンス、電気長と
は関係なく、電力分配、電力合成が可能となる。したが
って、誘電体６ａ、６ｂに制約されることなく、分配回
路１２および合成回ＷＩ１１３の特性インピーダンス、
電気長を任意に選べるため、各マイクロ波トランジスタ
３ａ、３ｂの出力を効率良く合成できる。

さらに、各マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂ間に適当
な大きさの隔壁１１を設けて、容器内の一部を仕切るこ
とにより、内部整合回＄４ａ、５ａ、マイクロ波トラン
ジスタ３ａと、内部整合回路４ｂ、５ｂ、マイクロ波ト
ランジスタ３ｂとがそれぞれ装着される部分の共振周波
数を高くする乙とができる。このように容器内部の一部
に共振周波数の高い部分を設けることにより、合成回路
１３から分配回路１２に向って導波管モードでマイクロ
波が容器内を伝搬することを防ぐことができ、従来のよ
うに隔壁１１で完全に容器内を分離しなくとも十分マイ
クロ波の伝搬を防ぐことができる。

なお、上記実施例では電力分配、電力合成を容器内に設
けた分配回路１２２合成回路１３でそれぞれ行ったが、
第２図に示すようにこれらを用いず、リード引出し電極
７ａと内部整合回路４ａ。

４ｂ問およびリード引出し電極７ｂと内部整合回路５ｍ
、５ｂ間をそれぞれボンディング用ワイヤ１ｏで接続し
ても良い。

また、マイクロ波トランジスタ３ａ、３ｂを２個用い、
隔壁１１を１個設けた場合について示しているが、これ
らはそれ以上であっても良く、マイクロ波トランジスタ
３ａ、３ｂのかわりにダイオード等の高周波半導体素子
を用いても良い。

さらに、上記実施例では高周波半導体装置として内部整
合型トランジスタの場合について示したが、移相器、増
幅蕃、スイッチ等であっても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、容器内の高周波半導
体素子間に適宜な大きさをもつ隔壁を設けることによっ
て前記容器の内部の一部を仕切るとともに、容器内で入
出力電力が分配・合成される構成としたので、容器内を
導波管モードでマイクロ波が伝搬するのを防ぐことがで
きるとともに、電力分配、電力合成を従来のようにリー
ド引出し電極で行う必要がなくなり、リード引出しｘｉ
を構成する誘電体に制約されることなく、各高周波半導
体素子出力を効率よく合成することができる。

また、誘電体の形状も長方形のような単純なもので済み
、容部が非常に簡単になるとともに、容部外へのリード
引出し電極の露出部が少なくなるため、短絡事故による
高周波半導体素子の破損の少なくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の高周波半導体装置の
一実施例を示すもので、第１図（ａ）は平面図、第１図
（ｂ）　　　（Ｃ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ’線およ
びＢ−Ｂ’線による断面図、第２図はこの発明の他の実
施例を示す高周波半導体装置の平面図、第３図（ａ）は
従来の高周波半導体装置を示す平面図、第３図（ｂ）、
（ｃ）は、第３図（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線
による断面図である。図において、１はキャリア、２は側壁部、３ａ。３ｂはマイクロ波トランジスタ、ａａ、ｄｂｐ５ａｐ５
ｂは内部整合回路、６Ｊ１，５ｂは誘電体、７ａ。７ｂはリード引出し電極、８ａ、８ｂは誘電体、９ｍ、
９ｂはリード電極、１０はボンディング用ワイヤ、１１
は隔壁、１２は分配回路、１３は合成回路である。なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

　各入出力端にそれぞれ内部整合回路を配置した複数の
高周波半導体素子を並列接続してなる高周波増幅部を金
属導体からなる１つの容器に収納した高周波半導体装置
において、前記容器内の高周波半導体素子間に適宜な大
きさをもつ隔壁を設けることによって前記容器の内部の
一部を仕切るとともに、前記容器内で入出力電力が分配
・合成される構成としたことを特徴とする高周波半導体
装置。