JPH042202A - マイクロ波デバイス - Google Patents
マイクロ波デバイスInfo
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- JPH042202A JPH042202A JP2103408A JP10340890A JPH042202A JP H042202 A JPH042202 A JP H042202A JP 2103408 A JP2103408 A JP 2103408A JP 10340890 A JP10340890 A JP 10340890A JP H042202 A JPH042202 A JP H042202A
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- Japan
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- low noise
- microwave device
- amplifier
- dielectric
- rear side
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- Pending
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 14
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/08—Microstrips; Strip lines
- H01P3/081—Microstriplines
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Waveguides (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〕
本発明は衛星通信システム等の受信装置に用いられる低
雑音増幅用のマイクロ波デバイスに関するものである。
雑音増幅用のマイクロ波デバイスに関するものである。
周波数変換回路を有するマイクロ波デバイスには、大別
してダウンコンバータとアップコンバータがある。ダウ
ンコンバータはマイクロ波に局部発振器出力を混合して
、それより低い周波数の信号成分を取り出して検出する
機能を持つ。またアップコンバータはその逆に低い周波
数の信号電力に局部発振器出力を混合して、マイクロ波
の信号成分を取り出して検出する機能を持つ。
してダウンコンバータとアップコンバータがある。ダウ
ンコンバータはマイクロ波に局部発振器出力を混合して
、それより低い周波数の信号成分を取り出して検出する
機能を持つ。またアップコンバータはその逆に低い周波
数の信号電力に局部発振器出力を混合して、マイクロ波
の信号成分を取り出して検出する機能を持つ。
これらのコンバータは、マイクロ波を搬送波として情報
を伝送する際の、中継点での信号波形の補修や雑音の軽
減を図る回路として利用されることが多い。
を伝送する際の、中継点での信号波形の補修や雑音の軽
減を図る回路として利用されることが多い。
このマイクロ波デバイスには、誘電体上に金属薄膜を付
着したマイクロストリップ線路がよく用いられる。この
マイクロストリップ線路の一般的な構造を第２図に示す
。同図によれば厚さ４１の誘電体３２の裏面に導体層３
１が、誘電体３２の表面に幅４２のストリップ導体３３
がそれぞれ設けられ、マイクロストリップ線路を構成し
ている。
着したマイクロストリップ線路がよく用いられる。この
マイクロストリップ線路の一般的な構造を第２図に示す
。同図によれば厚さ４１の誘電体３２の裏面に導体層３
１が、誘電体３２の表面に幅４２のストリップ導体３３
がそれぞれ設けられ、マイクロストリップ線路を構成し
ている。
このようなマイクロ波デバイスにおいて、誘電体３２の
薄層化の要請がある。これは誘電体３２を薄層化するこ
とによって、次の点て有利だからである。
薄層化の要請がある。これは誘電体３２を薄層化するこ
とによって、次の点て有利だからである。
まず第１にストリップ導体３３の幅が細くてきるのでチ
ップサイズの縮小化が図れることである。
ップサイズの縮小化が図れることである。
これはマイクロストリップ線路の特性インピーダンスは
ストリップ導体３３の幅４２と誘電体３２の厚さ４１の
比で表わされるので、誘電体３２が薄くなれば、ストリ
ップ導体３３も比率を変えない範囲内で細くできるから
である。
ストリップ導体３３の幅４２と誘電体３２の厚さ４１の
比で表わされるので、誘電体３２が薄くなれば、ストリ
ップ導体３３も比率を変えない範囲内で細くできるから
である。
第２に誘電体３２が薄くなれば、導体層３１とストリッ
プ導体３３を結ぶＶＩＡホールが浅くなり、その間の伝
送ロスが減少することが挙げられる。これによって低雑
音特性が向上する。
プ導体３３を結ぶＶＩＡホールが浅くなり、その間の伝
送ロスが減少することが挙げられる。これによって低雑
音特性が向上する。
第３にこのＶＩＡホールの形状、寸法、ばらつきが小さ
くなりマイクロ波デバイスの性能ばらつきか改善される
ことが挙げられる。
くなりマイクロ波デバイスの性能ばらつきか改善される
ことが挙げられる。
このように、誘電体３２の薄層化はマイクロ波デバイス
の性能向上を図る上で重要である。特にダウンコンバー
タのＲＦアンプは低雑音特性が要求されるために、この
薄層化による性能向上が著しいと考えられる。
の性能向上を図る上で重要である。特にダウンコンバー
タのＲＦアンプは低雑音特性が要求されるために、この
薄層化による性能向上が著しいと考えられる。
しかしながらこの薄層化によって、逆に次に挙げる問題
が新たに発生する。
が新たに発生する。
まず第１に誘電体３２の薄層化工程で、性能向上のため
により薄くしようとすると歩留まりが落ちる点である。
により薄くしようとすると歩留まりが落ちる点である。
第２に薄層化された半導体の取扱いか難しくなるため、
薄層化後の工程の歩留まりが低下するといった点も問題
となる。
薄層化後の工程の歩留まりが低下するといった点も問題
となる。
第３にトランスミッションの損失が増加するといった問
題である。
題である。
以上のように、誘電体３２の薄層化が実施できれば性能
が向上するが、これらの問題があることによって、実際
には誘電体３２の厚さはあまり薄くすることができなか
った。
が向上するが、これらの問題があることによって、実際
には誘電体３２の厚さはあまり薄くすることができなか
った。
そこで本発明は、これらの問題を解消して、誘電体３２
の薄層化によるマイクロ波デバイスの性能向上を図ろう
とするものである。
の薄層化によるマイクロ波デバイスの性能向上を図ろう
とするものである。
本発明は、マイクロストリップ線路を含む周波数変換回
路を有するマイクロ波デバイスにおいて、ＲＦ低雑音ア
ンプの回路部分の誘電体基板が裏面から部分的に除去さ
れ薄層化されているものである。
路を有するマイクロ波デバイスにおいて、ＲＦ低雑音ア
ンプの回路部分の誘電体基板が裏面から部分的に除去さ
れ薄層化されているものである。
本発明によれば、マイクロ波デバイス上に形成される周
波数変換回路のＲＦ低雑音アンプ部の裏面が選択的に削
られている。すなわち誘電体基板の薄層化が部分的にな
されているので、マイクロ波デバイスの強度が低下する
ことなく、マイクロ波デバイス上に形成される周波数変
換回路の低雑音特性が向上する。
波数変換回路のＲＦ低雑音アンプ部の裏面が選択的に削
られている。すなわち誘電体基板の薄層化が部分的にな
されているので、マイクロ波デバイスの強度が低下する
ことなく、マイクロ波デバイス上に形成される周波数変
換回路の低雑音特性が向上する。
以下、添付図面の第１図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第１図（ａ）は本実施例であるダウンコンバータの回路
を示す平面図であり、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図で
ある。同図では、ＧａＡｓ基板１上に、ＲＦアンプ１１
、受信ミキサー１２、発振回路１３、ＩＦアンプ１４が
それぞれ構成されている。
を示す平面図であり、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図で
ある。同図では、ＧａＡｓ基板１上に、ＲＦアンプ１１
、受信ミキサー１２、発振回路１３、ＩＦアンプ１４が
それぞれ構成されている。
ここでダウンコンバータの動作は次のとおりである。ま
ず１０〜１．８ Ｇ Ｈｚ程度の周波数を持つ無線周波
数帯域のマイクロ波か入力端子１０より印加され、ＲＦ
（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ）アンプ１１で
増幅された信号が受信ミキサー１２で発振回路１３の局
部発振器出力と合成され１〜２ＧＨｚの中間周波数の信
号に変換された後、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
ｒｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ１４で増幅されて出力端子
１５より出力される。
ず１０〜１．８ Ｇ Ｈｚ程度の周波数を持つ無線周波
数帯域のマイクロ波か入力端子１０より印加され、ＲＦ
（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ）アンプ１１で
増幅された信号が受信ミキサー１２で発振回路１３の局
部発振器出力と合成され１〜２ＧＨｚの中間周波数の信
号に変換された後、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
ｒｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ１４で増幅されて出力端子
１５より出力される。
本実施例では誘電体としてＧａＡｓ基板１が用いられて
いる。前述したように、ＧａＡｓ基板１は、チップサイ
ズの極小化・低雑音特性の向上などの性能向上を図るた
めに、でき得る限りの薄層化を図るのが望ましい。
いる。前述したように、ＧａＡｓ基板１は、チップサイ
ズの極小化・低雑音特性の向上などの性能向上を図るた
めに、でき得る限りの薄層化を図るのが望ましい。
しかしエツチングや電極用金属蒸着などの各製造工程で
は、加工に耐え得る機械強度を持たせる必要があるため
最低４００μｍの厚さが必要である。そこで本実施例で
は４００μｍの厚さで製造を行い、製造工程の最終段階
で１５０μｍ程度の厚さまで削り取る。ここで１５０μ
ｍ以下に削らないのは、これ以上剤るとこの薄層化処理
自体の歩留りか低下すると共にその後の工程である紹み
立て工程以降での歩留りも低下するからである。
は、加工に耐え得る機械強度を持たせる必要があるため
最低４００μｍの厚さが必要である。そこで本実施例で
は４００μｍの厚さで製造を行い、製造工程の最終段階
で１５０μｍ程度の厚さまで削り取る。ここで１５０μ
ｍ以下に削らないのは、これ以上剤るとこの薄層化処理
自体の歩留りか低下すると共にその後の工程である紹み
立て工程以降での歩留りも低下するからである。
この削り取りにはダイアモンド粒の砥石で研磨して、最
後にウェットエツチングで表面を平らに仕上げる方法が
用いられる。ウェットエツチングには、例えば、ＨＳｏ
：ＨＯ：ＨＯ−１：１：１０の割合の溶液が用いら
れる。
後にウェットエツチングで表面を平らに仕上げる方法が
用いられる。ウェットエツチングには、例えば、ＨＳｏ
：ＨＯ：ＨＯ−１：１：１０の割合の溶液が用いら
れる。
ここでＲＦアンプ１１は、特に低雑音特性が要求される
ため、１００μｍ程度の厚さまで薄くして性能向上を図
りたい。その理由は前述したように、ＶＩＡホールの損
失が減少し、かつＶＩＡホールの形状、寸法のバラツキ
が小さ（なるため、ＩＣの性能バラツキも小さくなるか
らである。
ため、１００μｍ程度の厚さまで薄くして性能向上を図
りたい。その理由は前述したように、ＶＩＡホールの損
失が減少し、かつＶＩＡホールの形状、寸法のバラツキ
が小さ（なるため、ＩＣの性能バラツキも小さくなるか
らである。
そこで、この１５０μｍの厚さのＧａＡｓ基板１の一部
を、マスクを用いた選択的ウェットエツチングによって
１００μｍ程度の厚さまで除去する。すなわち、ＲＦア
ンプ１０が包含された領域２０に対応した部分が、長さ
１ｂに渡って除去される。そして最後にＧａＡｓ基板１
の裏面に導体層３が形成される。
を、マスクを用いた選択的ウェットエツチングによって
１００μｍ程度の厚さまで除去する。すなわち、ＲＦア
ンプ１０が包含された領域２０に対応した部分が、長さ
１ｂに渡って除去される。そして最後にＧａＡｓ基板１
の裏面に導体層３が形成される。
なお、本実施例では周波数変換回路のうち、部分的な薄
層化か有効に作用するダウンコンバータについて説明し
たが、アップコンバータに本発明を適用することも可能
である。
層化か有効に作用するダウンコンバータについて説明し
たが、アップコンバータに本発明を適用することも可能
である。
本発明に係る構造であれば、ストリップ導体の幅を細く
できるためにチップサイズの縮小化が図れる。またスト
リップ導体と裏面の導体層を結ぶＶＩＡホールの伝送ロ
スか軽減され、低雑音特性が向上する。
できるためにチップサイズの縮小化が図れる。またスト
リップ導体と裏面の導体層を結ぶＶＩＡホールの伝送ロ
スか軽減され、低雑音特性が向上する。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例のダウンコンバータ
を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＢ
−Ｂ断面図、第２図は従来技術である一般的なマイクロ
ストリップ線路を示す斜視図である。 １・・・ＧａＡｓ基板、１０・・・入力端子、１１・・
・ＲＦアンプ、１２・・・受信ミキサー １３・・・発
振回路、１４・・・ＩＦアンプ、１５・・・出力端子。
を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＢ
−Ｂ断面図、第２図は従来技術である一般的なマイクロ
ストリップ線路を示す斜視図である。 １・・・ＧａＡｓ基板、１０・・・入力端子、１１・・
・ＲＦアンプ、１２・・・受信ミキサー １３・・・発
振回路、１４・・・ＩＦアンプ、１５・・・出力端子。
Claims (1)
- マイクロストリップ線路を含む周波数変換回路を有す
るマイクロ波デバイスにおいて、ＲＦ低雑音アンプの回
路部分の誘電体基板が裏面から部分的に除去されて薄層
化されていることを特徴とするマイクロ波デバイス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103408A JPH042202A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | マイクロ波デバイス |
| US07/686,946 US5224218A (en) | 1990-04-19 | 1991-04-18 | Microwave device |
| CA002040795A CA2040795A1 (en) | 1990-04-19 | 1991-04-18 | Microwave device |
| EP19910106208 EP0452917A3 (en) | 1990-04-19 | 1991-04-18 | Microwave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103408A JPH042202A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | マイクロ波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042202A true JPH042202A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14353227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103408A Pending JPH042202A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | マイクロ波デバイス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5224218A (ja) |
| EP (1) | EP0452917A3 (ja) |
| JP (1) | JPH042202A (ja) |
| CA (1) | CA2040795A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0435203A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マイクロ波デバイス |
| US5602501A (en) * | 1992-09-03 | 1997-02-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Mixer circuit using a dual gate field effect transistor |
| US5325129A (en) * | 1993-06-07 | 1994-06-28 | Westinghouse Electric Corporation | Millimeter wavelength energy detector pixel having intermediate frequency amplification |
| EP0707757B1 (en) * | 1994-05-06 | 1999-12-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Microwave transmission system |
| EP0683561A1 (en) * | 1994-05-18 | 1995-11-22 | Guan-Wu Wang | Low-cost low noise block down-converter with a self-oscillating mixer for satellite broadcast receivers |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2753546A1 (de) * | 1977-12-01 | 1979-06-07 | Philips Patentverwaltung | Mikrostreifenleitung fuer hohe frequenzen |
| FR2497410A1 (fr) * | 1980-12-29 | 1982-07-02 | Thomson Brandt | Ensemble de circuits comprenant plusieurs elements du type " microbande " d'epaisseurs de dielectrique differentes et son procede de fabrication |
| SE426894B (sv) * | 1981-06-30 | 1983-02-14 | Ericsson Telefon Ab L M | Impedansriktig koaxialovergang for mikrovagssignaler |
| JPS59112701A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波集積回路 |
| JPS60106208A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロ波集積回路化バランス形周波数逓倍器 |
| US4679249A (en) * | 1984-02-15 | 1987-07-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Waveguide-to-microstrip line coupling arrangement and a frequency converter having the coupling arrangement |
| JPS6135001A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波用アルミナ回路板 |
| JPS63176001A (ja) * | 1987-01-17 | 1988-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 伝送線路 |
| JPS63224402A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 伝送線路 |
| JP2507476B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置 |
| JPH0435203A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マイクロ波デバイス |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2103408A patent/JPH042202A/ja active Pending
-
1991
- 1991-04-18 CA CA002040795A patent/CA2040795A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-18 US US07/686,946 patent/US5224218A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-18 EP EP19910106208 patent/EP0452917A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2040795A1 (en) | 1991-10-20 |
| EP0452917A3 (en) | 1992-08-26 |
| EP0452917A2 (en) | 1991-10-23 |
| US5224218A (en) | 1993-06-29 |
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