JPH04167487A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH04167487A JPH04167487A JP29391690A JP29391690A JPH04167487A JP H04167487 A JPH04167487 A JP H04167487A JP 29391690 A JP29391690 A JP 29391690A JP 29391690 A JP29391690 A JP 29391690A JP H04167487 A JPH04167487 A JP H04167487A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
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- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
Landscapes
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- Semiconductor Lasers (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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は、個別の或いは集積化された半導体素子を含む
電子的システムまたはオプトエレクトロニクス・システ
ムを構成する半導体装置に関する。
電子的システムまたはオプトエレクトロニクス・システ
ムを構成する半導体装置に関する。
（従来の技術）
従来の電子システムまたはオブトエレクトロニクス・シ
ステムは、電気的伝送線路により相互接続された電子デ
バイスまたはオプトエレクトロニクスΦテハイスを含む
。高周波でのシステム動作においては、電磁波伝搬の効
果が重要な意味を持ってくる。しかしながら、既存のシ
ステムでは電磁波伝搬の最適条件は確立されておらず、
したがって、変調周波数の増大やバンド幅の低下といっ
たシステム性能の低下が見られる。
ステムは、電気的伝送線路により相互接続された電子デ
バイスまたはオプトエレクトロニクスΦテハイスを含む
。高周波でのシステム動作においては、電磁波伝搬の効
果が重要な意味を持ってくる。しかしながら、既存のシ
ステムでは電磁波伝搬の最適条件は確立されておらず、
したがって、変調周波数の増大やバンド幅の低下といっ
たシステム性能の低下が見られる。
原理的には、システム性能は、各々の伝送線路の特性イ
ンピーダンスがこれに接続されるデバイスのそれと等し
くなるように選ぶことにより最適化される。しかし、こ
れは実際には実現されない。
ンピーダンスがこれに接続されるデバイスのそれと等し
くなるように選ぶことにより最適化される。しかし、こ
れは実際には実現されない。
多くのデバイスのインピーダンスが通常の伝送線路のそ
れと全く異なるからである。さらに、伝送線路のインピ
ーダンス値は他のシステムパラメータ、例えば外部信号
源の内部インピーダンス等によって決定される。
れと全く異なるからである。さらに、伝送線路のインピ
ーダンス値は他のシステムパラメータ、例えば外部信号
源の内部インピーダンス等によって決定される。
ｊｉｉ４図に示される従来のオプトエレクトロニクス送
信器について考える。インピーダンスＺ Ｄ、ｌｌは、
レーザダイオードのインピーダンスおよびこれを駆動伝
送線路に接続するボンディングワイヤのインピーダンス
をまとめた等価インピーダンスである。半導体レーザは
絶縁性基板上に形成された特性インピーダンス２゜Ｄの
伝送線路により直接駆動される。特性インピーダンス２
゜Ｓのもう一つの伝送線路（入力信号線）は、送信器の
入力信号源に接続されている。ＺＯＤおよびＺ。Ｓは、
入力信号の二つの伝送線路の接続部での反射を防止する
ため同じ値に選ばれている。
信器について考える。インピーダンスＺ Ｄ、ｌｌは、
レーザダイオードのインピーダンスおよびこれを駆動伝
送線路に接続するボンディングワイヤのインピーダンス
をまとめた等価インピーダンスである。半導体レーザは
絶縁性基板上に形成された特性インピーダンス２゜Ｄの
伝送線路により直接駆動される。特性インピーダンス２
゜Ｓのもう一つの伝送線路（入力信号線）は、送信器の
入力信号源に接続されている。ＺＯＤおよびＺ。Ｓは、
入力信号の二つの伝送線路の接続部での反射を防止する
ため同じ値に選ばれている。
半導体レーザのバルク抵抗は、伝送線路の特性インピー
ダンスより一桁小さい。さらに、ボンデ−イングワイヤ
のインピーダンスは誘導性であり、周波数と共に増大す
るが、短いためその値は２゜Ｄに比べると小さい。それ
ゆえ、ＺＤｓｌｌは２゜Ｄと等しくなく、入力信号の一
部は駆動伝送線路と半導体レーザの間の接続部で反射す
る。この反射は、実際に半導体ダイオードに分配される
電力を制限し、さらに重要なことは反射した信号が入力
信号線に沿って逆方向に伝搬して、送信器や外部信号源
に繋がる他のデバイスに影響を与えることである。
ダンスより一桁小さい。さらに、ボンデ−イングワイヤ
のインピーダンスは誘導性であり、周波数と共に増大す
るが、短いためその値は２゜Ｄに比べると小さい。それ
ゆえ、ＺＤｓｌｌは２゜Ｄと等しくなく、入力信号の一
部は駆動伝送線路と半導体レーザの間の接続部で反射す
る。この反射は、実際に半導体ダイオードに分配される
電力を制限し、さらに重要なことは反射した信号が入力
信号線に沿って逆方向に伝搬して、送信器や外部信号源
に繋がる他のデバイスに影響を与えることである。
システム性能は、全てのシステム要素について特性イン
ピーダンスの値を等しく選ぶことにより改善される。し
かし、これは現実には、多くのシステム要素のインピー
ダンスが物理的パラメータや他のシステム上の要求から
しばしば固定されるために、困難である。
ピーダンスの値を等しく選ぶことにより改善される。し
かし、これは現実には、多くのシステム要素のインピー
ダンスが物理的パラメータや他のシステム上の要求から
しばしば固定されるために、困難である。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように従来の電子／オプトエレクトロニクス・ネ
ットワークでは、高周波での電磁波伝搬の最適条件が確
立されていなかった。その結果、バンド幅や変調周波数
の低下といったシステム性能の劣化がある。
ットワークでは、高周波での電磁波伝搬の最適条件が確
立されていなかった。その結果、バンド幅や変調周波数
の低下といったシステム性能の劣化がある。
本発明は上記した点に鑑みなされたもので、システム要
素間に所定のインピーダンス変換構造を導入することに
より性能の最適化を達成した半導体装置を提供すること
を目的とする。
素間に所定のインピーダンス変換構造を導入することに
より性能の最適化を達成した半導体装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成〕
（課題を解決するための手段）
本発明は、半導体素子とこれに信号を供給する信号源の
間に、これら半導体素子と信号源のインピーダンスの相
違による反射を防止するインピーダンス変換インターフ
ェイスを介在させる。インピーダンス変換インターフェ
イスは、基板上に伝搬軸を一直線上に揃えて連続的に形
成された同種類で特性インピーダンスが異なる第１．第
２の伝送線路を有する。信号源に接続される第１の伝送
線路は、半導体素子のインピーダンスに近い特性インピ
ーダンスを持ち、半導体素子に接続される第２の伝送線
路は信号源のインピーダンスに近い特性インピーダンス
を持つものとする。
間に、これら半導体素子と信号源のインピーダンスの相
違による反射を防止するインピーダンス変換インターフ
ェイスを介在させる。インピーダンス変換インターフェ
イスは、基板上に伝搬軸を一直線上に揃えて連続的に形
成された同種類で特性インピーダンスが異なる第１．第
２の伝送線路を有する。信号源に接続される第１の伝送
線路は、半導体素子のインピーダンスに近い特性インピ
ーダンスを持ち、半導体素子に接続される第２の伝送線
路は信号源のインピーダンスに近い特性インピーダンス
を持つものとする。
（作 用）
特性インピーダンスの異なる二つの伝送線路からなるイ
ンピーダンス変換インターフェイスは、信号源に接続さ
れる第１の伝送線路のインピーダンスを半導体素子のイ
ンピーダンスに等しく設定し、半導体素子に接続される
第２の伝送線路の特性インピーダンスを信号源のインピ
ーダンスに等しく設定し、かつこれら第１．第２の伝送
線路の長さを等しくしたとき、半導体素子と信号源との
間で単一の周波数でのインピーダンス整合が可能となる
。この周波数では反射なしに電磁波の形での電気信号の
伝搬が可能になる。
ンピーダンス変換インターフェイスは、信号源に接続さ
れる第１の伝送線路のインピーダンスを半導体素子のイ
ンピーダンスに等しく設定し、半導体素子に接続される
第２の伝送線路の特性インピーダンスを信号源のインピ
ーダンスに等しく設定し、かつこれら第１．第２の伝送
線路の長さを等しくしたとき、半導体素子と信号源との
間で単一の周波数でのインピーダンス整合が可能となる
。この周波数では反射なしに電磁波の形での電気信号の
伝搬が可能になる。
（実施例）
第１図は本発明をオプトエレクトロニクス送信器に適用
した実施例の構成である。図に示すようにこの実施例で
は、信号源１からの高周波信号を半導体レーザ２に供給
する場合のインピーダンス変換構造を示している。イン
ピーダンス変換インターフェイス３は、絶縁性基板４に
形成された、特性インピーダンスが異なる。同種のかつ
同じ長さの第１．第２の二つの伝送線路１０．２０によ
り構成される。すなわちこの実施例では、絶縁性基板４
上に、−線上に揃えられて連続的に、幅の異なるストリ
ップ導体５１と５２が形成されている。絶縁性基板４の
裏面には地導体６が形成されており、これらストリップ
導体５１．５２の部分は、それぞれ特性インピーダンス
の異なるマイクロストリップライン構造の伝送線路１０
．２０を構成している。信号源１と半導体レーザ２は互
いに異なるインピーダンスを持っている。第２の伝送線
路２０の端部はボンディングワイヤ７により半導体レー
ザ２に接続され、第１の伝送線路１０には信号源１（入
力信号線を含む）が接続されている。そして第１．第２
の伝送線路１０．２０は、第１の伝送線路１０の特性イ
ンピーダンスが半導体レーザダイオード２のインピーダ
ンスと同じ値を持ち、第２の伝送線路２０の特性インピ
ーダンスが信号源１のインピーダンスと同じ値を持つよ
うに、デイメンジョンが設定されている。
した実施例の構成である。図に示すようにこの実施例で
は、信号源１からの高周波信号を半導体レーザ２に供給
する場合のインピーダンス変換構造を示している。イン
ピーダンス変換インターフェイス３は、絶縁性基板４に
形成された、特性インピーダンスが異なる。同種のかつ
同じ長さの第１．第２の二つの伝送線路１０．２０によ
り構成される。すなわちこの実施例では、絶縁性基板４
上に、−線上に揃えられて連続的に、幅の異なるストリ
ップ導体５１と５２が形成されている。絶縁性基板４の
裏面には地導体６が形成されており、これらストリップ
導体５１．５２の部分は、それぞれ特性インピーダンス
の異なるマイクロストリップライン構造の伝送線路１０
．２０を構成している。信号源１と半導体レーザ２は互
いに異なるインピーダンスを持っている。第２の伝送線
路２０の端部はボンディングワイヤ７により半導体レー
ザ２に接続され、第１の伝送線路１０には信号源１（入
力信号線を含む）が接続されている。そして第１．第２
の伝送線路１０．２０は、第１の伝送線路１０の特性イ
ンピーダンスが半導体レーザダイオード２のインピーダ
ンスと同じ値を持ち、第２の伝送線路２０の特性インピ
ーダンスが信号源１のインピーダンスと同じ値を持つよ
うに、デイメンジョンが設定されている。
この様な構成とすれば、インピーダンス変換インターフ
ェイス３の働きによって、信号源１と半導体素子２との
間の高周波信号伝搬はある特定の周波数において全く反
射のないものとなる。このことを以下により具体的に説
明する。
ェイス３の働きによって、信号源１と半導体素子２との
間の高周波信号伝搬はある特定の周波数において全く反
射のないものとなる。このことを以下により具体的に説
明する。
信号源１と半導体レーザ２の間の電磁波伝搬は、第２図
の等価回路で表される。第１の伝送線路１０の特性イン
ピーダンスはｚｌｏであり、半導体レーザ２のインピー
ダンスｚ２は、Ｚ２−Ｚ、、？”ある。第２の伝送線路
２０の特性インピーダンスは２２０であり、信号源１の
インピーダンスｚ１は、２、−２２゜である。第１．第
２の伝送線路１０゜２０の長さはそれぞれ、Ｌ、。、Ｌ
２゜とする。
の等価回路で表される。第１の伝送線路１０の特性イン
ピーダンスはｚｌｏであり、半導体レーザ２のインピー
ダンスｚ２は、Ｚ２−Ｚ、、？”ある。第２の伝送線路
２０の特性インピーダンスは２２０であり、信号源１の
インピーダンスｚ１は、２、−２２゜である。第１．第
２の伝送線路１０゜２０の長さはそれぞれ、Ｌ、。、Ｌ
２゜とする。
半導体素子２のインピーダンスすなわち２１０は、伝送
線路２０の負荷インピーダンスである。整合をとるため
には、ｘ−Ｌｌ。＋Ｌ、。の点で伝送線路１０を見込む
入力インピーダンスＺ ｌｆｉが、Ｚ２０に等しくなけ
ればならない。そのために必要なり、。、 “Ｌ２０の
値は、ｘ−０でのインピーダンス値ｚ１０を、ｘ−ｍＬ
、。＋Ｌ２゜の点に変換したときに２２゜になる条件か
ら見出だされる。
線路２０の負荷インピーダンスである。整合をとるため
には、ｘ−Ｌｌ。＋Ｌ、。の点で伝送線路１０を見込む
入力インピーダンスＺ ｌｆｉが、Ｚ２０に等しくなけ
ればならない。そのために必要なり、。、 “Ｌ２０の
値は、ｘ−０でのインピーダンス値ｚ１０を、ｘ−ｍＬ
、。＋Ｌ２゜の点に変換したときに２２゜になる条件か
ら見出だされる。
すなわち、ｘ ｍ Ｌ 、。およびｚ−Ｌ ｌ Ｏ＋
Ｌ ２０でのインピーダンスはそれぞれ、電磁波伝搬の
位相定数をβとして、次のように表される。
Ｌ ２０でのインピーダンスはそれぞれ、電磁波伝搬の
位相定数をβとして、次のように表される。
Ｚ （Ｌ２゜）
Ｚ （ＬＩＯ＋Ｌ２０）
−２２゜
・・・（２）（２）式は次のように書き替えることが
できる。
・・・（２）（２）式は次のように書き替えることが
できる。
Ｚ２０”２２０・
（３）式の両辺は、右辺の分数部分が１であれば等しい
。これは、分子と分母の実数部と虚数部が互いに等しい
場合に成り立つ。すなわち、Ｚ、。２ Ｚ＋ｏ−ｔａｎβＬ２ｏｔａｎβＬＩＯ２ｏ２ −Ｚ２Ｄ−−１ａｎβＬ２ｏｔａｎβＬ １ｏ −（
４）ＩＯ Ｚ ２０ ｔａｎβＬ ２０＋ Ｚ １ｏ ｔａｎ
βＬＩＯ−Ｚ＋ｏｉａＴｌβＬ ２０＋Ｚ ２０ ｔａ
ｎβＬ＋ｏ ・（５）（５）式から、長さり、０とＬ
２０は等しく、次の式で与えられる。
。これは、分子と分母の実数部と虚数部が互いに等しい
場合に成り立つ。すなわち、Ｚ、。２ Ｚ＋ｏ−ｔａｎβＬ２ｏｔａｎβＬＩＯ２ｏ２ −Ｚ２Ｄ−−１ａｎβＬ２ｏｔａｎβＬ １ｏ −（
４）ＩＯ Ｚ ２０ ｔａｎβＬ ２０＋ Ｚ １ｏ ｔａｎ
βＬＩＯ−Ｚ＋ｏｉａＴｌβＬ ２０＋Ｚ ２０ ｔａ
ｎβＬ＋ｏ ・（５）（５）式から、長さり、０とＬ
２０は等しく、次の式で与えられる。
Ｌ ＋ｏ−Ｌ ２０− Ｌ
・・・（６）
ここで、ｖ、ｂは位相速度である。（６）式は、周波数
ｆ、で整合するしの値である。
ｆ、で整合するしの値である。
以上のように、二つの伝送線路１０と２０の長さＬ １
０とＬ２０を等しく、かつそれらの特性インピーダンス
をそれぞれ半導体素子２．信号源１のインピーダンスと
等しく設定すれば、このシステムは周波数ｆ、で完全に
インピーダンス整合がとれる。
０とＬ２０を等しく、かつそれらの特性インピーダンス
をそれぞれ半導体素子２．信号源１のインピーダンスと
等しく設定すれば、このシステムは周波数ｆ、で完全に
インピーダンス整合がとれる。
実際の伝送線路の任意の周波数での電気長βＬは次のよ
うに書かれる。
うに書かれる。
・・・（７）
この式を用いて、整合に必要な長さＬ／λ。
（λ、は整合周波数ｆ、に対応する波長）は、Ｚ １ｏ
／ Ｚ ２０の関数として計算される。これを表−１に
示す。
／ Ｚ ２０の関数として計算される。これを表−１に
示す。
表−１から明らかなように、必要な長さは、Ｚ ＋ｏ／
Ｚ ２０の如何なる値に対しても０．１０λ。
Ｚ ２０の如何なる値に対しても０．１０λ。
より小さい。したがって、この実施例のインピーダンス
変換インターフェイスは極めてコンパクトに形成できる
。
変換インターフェイスは極めてコンパクトに形成できる
。
本発明におけるインピーダンス変換構造は、一つの周波
数でのみ理想的な整合を可能とする。理想的整合がとれ
る周波数ｆ、以外の周波数では、二つの伝送線路の間の
急峻な接合部で整合がとれず、幾らかの反射が生じる。
数でのみ理想的な整合を可能とする。理想的整合がとれ
る周波数ｆ、以外の周波数では、二つの伝送線路の間の
急峻な接合部で整合がとれず、幾らかの反射が生じる。
この場合反射信号強度は、ｆ、からのずれに対応して増
大し、二つの波の間の不整合の度合いが増大する。しか
し、実際のシステムでしばしば要求されるのは、単一の
周波数での反射ゼロではなく、与えられた周波数範囲で
反射信号強度が許容される値より小さいという、比較的
広帯域での部分的整合である。
大し、二つの波の間の不整合の度合いが増大する。しか
し、実際のシステムでしばしば要求されるのは、単一の
周波数での反射ゼロではなく、与えられた周波数範囲で
反射信号強度が許容される値より小さいという、比較的
広帯域での部分的整合である。
本発明におけるインピーダンス変換インターフェイスは
、従来の整合構造と異なり、広帯域の部分的整合もとれ
る。特に次に説明するような段階的な複数段のインピー
ダンス変換構造の採用により、広帯域での部分的整合に
特に好適となる。
、従来の整合構造と異なり、広帯域の部分的整合もとれ
る。特に次に説明するような段階的な複数段のインピー
ダンス変換構造の採用により、広帯域での部分的整合に
特に好適となる。
すなわち、上記実施例で説明したような特性インピーダ
ンスの異なる二つの伝送線路の組を１ステージとして、
それぞれの特性インピーダンスを選びながら複数ステー
ジ接続する。この様に複数ステージでインピーダンス変
換インターフェイスを構成してインピーダンスが段階的
に変換されるようにすると、より広帯域のインピーダン
ス変換ができる。何故なら、理想的な整合がとれる周波
数ｆ、以外の周波数において、各々のステージ間の伝送
線路の接合部での反射が互いに他のステージの接続部で
の反射により相殺されるからである。
ンスの異なる二つの伝送線路の組を１ステージとして、
それぞれの特性インピーダンスを選びながら複数ステー
ジ接続する。この様に複数ステージでインピーダンス変
換インターフェイスを構成してインピーダンスが段階的
に変換されるようにすると、より広帯域のインピーダン
ス変換ができる。何故なら、理想的な整合がとれる周波
数ｆ、以外の周波数において、各々のステージ間の伝送
線路の接合部での反射が互いに他のステージの接続部で
の反射により相殺されるからである。
具体的に半導体レーザとマイクロストリップ或いは他の
タイプの入力信号伝送線路との間の部分的整合を考えて
みる。半導体レーザはバルク抵抗５Ωのディスクリート
素子とし、入力信号伝送線路の特性インピーダンスは５
０Ωとする。式（７）から、βＬの、理想的な整合にと
って値β、Ｌからの変化は、周波数の変化に比例するこ
とが導かれる。部分的整合のバンド幅を最大にするには
、ｆ、は要求されるバンドの中間点に選択すればよい。
タイプの入力信号伝送線路との間の部分的整合を考えて
みる。半導体レーザはバルク抵抗５Ωのディスクリート
素子とし、入力信号伝送線路の特性インピーダンスは５
０Ωとする。式（７）から、βＬの、理想的な整合にと
って値β、Ｌからの変化は、周波数の変化に比例するこ
とが導かれる。部分的整合のバンド幅を最大にするには
、ｆ、は要求されるバンドの中間点に選択すればよい。
第３図は、インピーダンス５Ωの半導体レーザＬＤに特
性インピーダンス５０Ωの入力信号伝送線路（信号源）
から信号を供給する場合のインピーダンス変換インター
フェイスを、１ステージのみとした場合（上記実施例と
同じ）、２ステージとした場合、および４ステージとし
た場合の構成を模式的に示している。各ステージを構成
する伝送線路の特性インピーダンスの値が図の中に記載
されている。これらのインピーダンス変換インターフェ
イスの入力インピーダンスは、式（７）を用いて計算さ
れる。それらの−１０ｄＢバンド幅ＢＷ（反射信号電力
が入力信号電力の１０％またはそれ以下であるようなバ
ンド幅）を表−２に示した。
性インピーダンス５０Ωの入力信号伝送線路（信号源）
から信号を供給する場合のインピーダンス変換インター
フェイスを、１ステージのみとした場合（上記実施例と
同じ）、２ステージとした場合、および４ステージとし
た場合の構成を模式的に示している。各ステージを構成
する伝送線路の特性インピーダンスの値が図の中に記載
されている。これらのインピーダンス変換インターフェ
イスの入力インピーダンスは、式（７）を用いて計算さ
れる。それらの−１０ｄＢバンド幅ＢＷ（反射信号電力
が入力信号電力の１０％またはそれ以下であるようなバ
ンド幅）を表−２に示した。
表−２
表−２から明らかなように、１ステージのみのインター
フェイスでのバンド幅に対して、４ステージのインター
フェイスの場合のバンド幅は、およそ３５０％になって
いる。例えば、ｆ、−１０ＧＨｚとすれば、１ステージ
の場合で８．８７５〜１１．１２５ＧＨｚ （ＢＷ−７
，７５ＧＨｚ＞、４ステージの場合で６．１２５〜１３
．８７５ＧＨｚ （ＢＷ−７，７５ＧＨｚ）と改善され
る。
フェイスでのバンド幅に対して、４ステージのインター
フェイスの場合のバンド幅は、およそ３５０％になって
いる。例えば、ｆ、−１０ＧＨｚとすれば、１ステージ
の場合で８．８７５〜１１．１２５ＧＨｚ （ＢＷ−７
，７５ＧＨｚ＞、４ステージの場合で６．１２５〜１３
．８７５ＧＨｚ （ＢＷ−７，７５ＧＨｚ）と改善され
る。
本発明は、上記実施例に限られるものではない。
実施例では、半導体レーザを用いたオプトエレクトロニ
クス送信器を構成する場合を考えたが、これ以外に高周
波で動作する各種半導体装置に本発明を適用することが
できる。また実施例では、半導体素子とこれに信号を供
給する信号源との間のインピーダンス変換という形で説
明したが、例えば、集積回路等で二つの半導体素子間の
信号伝搬を扱う場合も、必ず一方の素子は他方の素子に
対する信号源としてとらえることができるから、本発明
を適用することができる。
クス送信器を構成する場合を考えたが、これ以外に高周
波で動作する各種半導体装置に本発明を適用することが
できる。また実施例では、半導体素子とこれに信号を供
給する信号源との間のインピーダンス変換という形で説
明したが、例えば、集積回路等で二つの半導体素子間の
信号伝搬を扱う場合も、必ず一方の素子は他方の素子に
対する信号源としてとらえることができるから、本発明
を適用することができる。
また実施例では、伝送線路としてマイクロストリップラ
インを用いたが、コブラナガイド、コブラナストリップ
ライン等他の形式の伝送線路を用いても本発明は有効で
ある。伝送線路を構成する基板として絶縁性基板の他、
半導体基板を用いる事もできる。さらに、インピーダン
ス変換インターフェイスとともに、これを介して接続さ
れる半導体素子および信号源が同じ基板上に形成されて
もよいし、インターフェイスのみ独立の基板に形成され
てもよい。
インを用いたが、コブラナガイド、コブラナストリップ
ライン等他の形式の伝送線路を用いても本発明は有効で
ある。伝送線路を構成する基板として絶縁性基板の他、
半導体基板を用いる事もできる。さらに、インピーダン
ス変換インターフェイスとともに、これを介して接続さ
れる半導体素子および信号源が同じ基板上に形成されて
もよいし、インターフェイスのみ独立の基板に形成され
てもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明による半導体装置では、新し
いインピーダンス変換インターフェイスの導入により高
周波電気信号伝搬に対する広帯域での整合が可能となり
、各種電子／オプトエレクトロニクス−デバイスの高周
波システムの性能の最適化を図ることができる。しかも
、インピーダンス変換インターフェイスは極めてコンパ
クトに構成することができる。
いインピーダンス変換インターフェイスの導入により高
周波電気信号伝搬に対する広帯域での整合が可能となり
、各種電子／オプトエレクトロニクス−デバイスの高周
波システムの性能の最適化を図ることができる。しかも
、インピーダンス変換インターフェイスは極めてコンパ
クトに構成することができる。
第１図は本発明の一実施例のオプトエレクトロニクス送
信器を示す図、 ｔｊ１２図はその等価回路図、 第３図は本発明におけるインピーダンス変換インターフ
ェイスの複数の構成例を模式的に示す図、第４図は従来
のオプトエレクトロニクス送信器の等価回路図である。 １・・・信号源、２・・・半導体レーザダイオード、３
・・・インピーダンス変換インターフェイス、４・・・
絶縁性基板、５１．５２・・・ストリップ導体、６・・
・地導体、７・・・ボンディングワイヤ、ｌＯ・・・第
１の伝送線路、２０・・・第２の伝送線路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
信器を示す図、 ｔｊ１２図はその等価回路図、 第３図は本発明におけるインピーダンス変換インターフ
ェイスの複数の構成例を模式的に示す図、第４図は従来
のオプトエレクトロニクス送信器の等価回路図である。 １・・・信号源、２・・・半導体レーザダイオード、３
・・・インピーダンス変換インターフェイス、４・・・
絶縁性基板、５１．５２・・・ストリップ導体、６・・
・地導体、７・・・ボンディングワイヤ、ｌＯ・・・第
１の伝送線路、２０・・・第２の伝送線路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
Claims (3)
- （１）基板と、 この基板上に伝搬軸を一線上に並べて連続的に形成され
た、同種類で特性インピーダンスが異なる第１、第２の
伝送線路を有するインピーダンス変換インターフェイス
と、 このインターフェースの第１の伝送線路側に接続された
信号源と、 前記インターフェイスの第２の伝送線路側に接続されて
前記信号源からの信号が供給される半導体素子と、 を備えたことを特徴とする半導体装置。 - （２）前記インピーダンス変換インターフェイスは、前
記第１の伝送線路の特性インピーダンスが前記半導体素
子のインピーダンスに近く、前記第２の伝送線路の特性
インピーダンスが前記信号源のインピーダンスに近く設
定され、かつ前記第１、第２の伝送線路の長さが等しく
設定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
装置。 - （３）基板と、 この基板上に伝搬軸を一線上に並べて連続的に形成され
た、同種類で特性インピーダンスが異なる第１、第２の
伝送線路からなるインピーダンス変換ステージを複数段
有するインピーダンス変換インターフェイスと、 このインターフェースを介して信号源に接続される半導
体素子と、 を備えたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29391690A JPH04167487A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29391690A JPH04167487A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04167487A true JPH04167487A (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=17800819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29391690A Pending JPH04167487A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04167487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5982793A (en) * | 1996-05-20 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser module with internal matching circuit |
| GB2386252A (en) * | 2001-12-06 | 2003-09-10 | Linear Techn Inc | Component containing light emitting and impedance elements |
| JP2006128545A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Opnext Japan Inc | 光モジュール |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP29391690A patent/JPH04167487A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5982793A (en) * | 1996-05-20 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser module with internal matching circuit |
| GB2386252A (en) * | 2001-12-06 | 2003-09-10 | Linear Techn Inc | Component containing light emitting and impedance elements |
| FR2837059A1 (fr) * | 2001-12-06 | 2003-09-12 | Linear Techn Inc | Circuits et procedes pour ameliorer la performance d'un element emetteur de lumiere |
| GB2386252B (en) * | 2001-12-06 | 2005-05-04 | Linear Techn Inc | Circuitry and methods for improving the performance of a light emitting element |
| JP2006128545A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Opnext Japan Inc | 光モジュール |
| JP4685410B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2011-05-18 | 日本オプネクスト株式会社 | 光モジュール |
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