JPH0590801A - マイクロ波集積回路 - Google Patents
マイクロ波集積回路Info
- Publication number
- JPH0590801A JPH0590801A JP3248669A JP24866991A JPH0590801A JP H0590801 A JPH0590801 A JP H0590801A JP 3248669 A JP3248669 A JP 3248669A JP 24866991 A JP24866991 A JP 24866991A JP H0590801 A JPH0590801 A JP H0590801A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- substrate
- electrode
- integrated circuit
- microwave integrated
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Microwave Amplifiers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】マイクロ波集積回路全体を大幅に小型化するた
め、マイクロストリップライン構造の分布定数回路によ
る受動素子をモノリシック型で構成する。 【構成】半絶縁性化合物半導体の基板１の一主面に形成
した接地電極２を備える。この接地電極上に生成した誘
電体膜５を備える。誘電体膜５上に形成し受動素子を形
成する配線電極６を備える。
め、マイクロストリップライン構造の分布定数回路によ
る受動素子をモノリシック型で構成する。 【構成】半絶縁性化合物半導体の基板１の一主面に形成
した接地電極２を備える。この接地電極上に生成した誘
電体膜５を備える。誘電体膜５上に形成し受動素子を形
成する配線電極６を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波集積回路に関
し、特にモノリシック型のマイクロ波集積回路に関す
る。
し、特にモノリシック型のマイクロ波集積回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭ
ＩＣ）は、ガリウム砒素等の半絶縁性化合物半導体基板
の表面上に形成したＦＥＴ等の能動素子と、この能動素
子を機能させるフィルタ等の受動素子とから構成される
ものである。ＭＭＩＣは高周波特性に優れ、小型、低価
格、高量産性であることから、特に移動体通信や衛星放
送受信機等への応用分野を中心に普及しつつある。
ＩＣ）は、ガリウム砒素等の半絶縁性化合物半導体基板
の表面上に形成したＦＥＴ等の能動素子と、この能動素
子を機能させるフィルタ等の受動素子とから構成される
ものである。ＭＭＩＣは高周波特性に優れ、小型、低価
格、高量産性であることから、特に移動体通信や衛星放
送受信機等への応用分野を中心に普及しつつある。
【０００３】図３（Ａ）は移動体通信機の受信回路の一
例を示すブロック図、（Ｂ）はその実装の一例を示す平
面図である。
例を示すブロック図、（Ｂ）はその実装の一例を示す平
面図である。
【０００４】図３（Ａ）において、この受信回路はアン
テナからの信号が入力する受信用のフィルタＥ１と、フ
ィルタＥ１からの入力信号を低雑音増幅する増幅回路Ａ
１と、増幅回路Ａ１の出力が入力される受信用のフィル
タＥ２と、局部発振器Ｌ１と、フィルタＥ２からの受信
信号と局部発振器Ｌ１からの局部発振信号とを入力し中
間周波信号に変換する周波数変換回路Ｃ１と、イメージ
除去用のフィルタＥ３と、中間周波増幅回路Ａ２とを備
えて構成されている。
テナからの信号が入力する受信用のフィルタＥ１と、フ
ィルタＥ１からの入力信号を低雑音増幅する増幅回路Ａ
１と、増幅回路Ａ１の出力が入力される受信用のフィル
タＥ２と、局部発振器Ｌ１と、フィルタＥ２からの受信
信号と局部発振器Ｌ１からの局部発振信号とを入力し中
間周波信号に変換する周波数変換回路Ｃ１と、イメージ
除去用のフィルタＥ３と、中間周波増幅回路Ａ２とを備
えて構成されている。
【０００５】動作については、周知であるので省略す
る。
る。
【０００６】従来、この受信回路は、図３（Ｂ）に示す
ように、たとえば、厚さ０．８ｍｍの両面銅箔のテフロ
ンからなる基板１１に実装されていた。
ように、たとえば、厚さ０．８ｍｍの両面銅箔のテフロ
ンからなる基板１１に実装されていた。
【０００７】受信フィルタＥ１は、典型的にはマイクロ
ストリップラインを用いたマイクロストリップカップリ
ング構造により形成され、約１５×２５ｍｍの実装面積
を占めている。その隣の低雑音の増幅回路Ａ１は、典型
的には２×２ｍｍのセラミック容器に実装されたガリウ
ム砒素ＭＭＩＣであり、周辺回路を含めて約１０×１０
ｍｍの実装面積を占めている。同様に、フィルタＥ２は
約１５×２５ｍｍ、局部発振器Ｌ１は約１０×２０ｍ
ｍ、周波数変換回路Ｃ１は２×２ｍｍのセラミック容器
に実装されたガリウム砒素ＭＭＩＣであり周辺回路を含
めて約１０×１０ｍｍ、フィルタＥ３は約１５×２５ｍ
ｍのそれぞれ実装面積を占めている。この結果、この受
信回路の基板１１は約４０×６０ｍｍの大きさが必要で
あった。
ストリップラインを用いたマイクロストリップカップリ
ング構造により形成され、約１５×２５ｍｍの実装面積
を占めている。その隣の低雑音の増幅回路Ａ１は、典型
的には２×２ｍｍのセラミック容器に実装されたガリウ
ム砒素ＭＭＩＣであり、周辺回路を含めて約１０×１０
ｍｍの実装面積を占めている。同様に、フィルタＥ２は
約１５×２５ｍｍ、局部発振器Ｌ１は約１０×２０ｍ
ｍ、周波数変換回路Ｃ１は２×２ｍｍのセラミック容器
に実装されたガリウム砒素ＭＭＩＣであり周辺回路を含
めて約１０×１０ｍｍ、フィルタＥ３は約１５×２５ｍ
ｍのそれぞれ実装面積を占めている。この結果、この受
信回路の基板１１は約４０×６０ｍｍの大きさが必要で
あった。
【０００８】図２は、本発明の実施例と対比するための
従来の例として、上記受信回路のフィルタＥ１と増幅器
Ａ１の部分を拡大して示した図であり、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は側面図である。
従来の例として、上記受信回路のフィルタＥ１と増幅器
Ａ１の部分を拡大して示した図であり、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は側面図である。
【０００９】従来のマイクロ波集積回路は、図２に示す
ように、厚さ０．８ｍｍの両面銅箔のテフロンからなる
基板１１の裏面を接地電極１４とし、表面にマイクロス
トリップライン構造のフィルタＥ１や伝送線路等を形成
した配線パターン１３と、配線パターン１３に半田付け
等で取付けた増幅回路Ａ１とを含んで構成されていた。
増幅回路Ａ１は、前述のように、２×２ｍｍのセラミッ
ク容器に実装されたガリウム砒素のＭＭＩＣチップ１２
を有していた。
ように、厚さ０．８ｍｍの両面銅箔のテフロンからなる
基板１１の裏面を接地電極１４とし、表面にマイクロス
トリップライン構造のフィルタＥ１や伝送線路等を形成
した配線パターン１３と、配線パターン１３に半田付け
等で取付けた増幅回路Ａ１とを含んで構成されていた。
増幅回路Ａ１は、前述のように、２×２ｍｍのセラミッ
ク容器に実装されたガリウム砒素のＭＭＩＣチップ１２
を有していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロ波集積回路は、フィルタ等の受動素子を基板上にマイ
クロストリップライン構造で形成するためこれらによる
実装面積が大きくなり、能動素子のみをＭＭＩＣ化して
も全体として小型化が困難であるという問題点があっ
た。
ロ波集積回路は、フィルタ等の受動素子を基板上にマイ
クロストリップライン構造で形成するためこれらによる
実装面積が大きくなり、能動素子のみをＭＭＩＣ化して
も全体として小型化が困難であるという問題点があっ
た。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ波集積
回路は、半絶縁性化合物半導体の基板の一主面に形成し
た能動素子および第一の接地電極と、前記基板の前記一
主面の反対側の面である裏面に形成し前記基板を貫通す
る貫通孔により前記第一の接地電極と電気的に接続する
第二の接地電極と、前記第一の接地電極上に生成した誘
電体膜と、前記誘電体膜上に形成し前記能動素子を機能
させる分布定数型の受動素子および伝送線路用の配線パ
ターンを形成する配線電極とを備えて構成されている。
回路は、半絶縁性化合物半導体の基板の一主面に形成し
た能動素子および第一の接地電極と、前記基板の前記一
主面の反対側の面である裏面に形成し前記基板を貫通す
る貫通孔により前記第一の接地電極と電気的に接続する
第二の接地電極と、前記第一の接地電極上に生成した誘
電体膜と、前記誘電体膜上に形成し前記能動素子を機能
させる分布定数型の受動素子および伝送線路用の配線パ
ターンを形成する配線電極とを備えて構成されている。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明のマイクロ波集積回路の一実
施例を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ
線における断面図、（Ｃ）はブロック図である。
施例を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ
線における断面図、（Ｃ）はブロック図である。
【００１４】本実施例のマイクロ波集積回路は、図１
（Ｃ）に示すように、前述の従来例と同様の受信用のフ
ィルタＥ１と、低雑音の増幅回路Ａ１とを含んで構成さ
れている。このマイクロ波集積回路は、図１（Ａ），
（Ｂ）に示すように、ガリウム砒素等の半絶縁性化合物
半導体の基板１の表面上に形成した接地電極２と、基板
１の裏面に形成した接地電極３と、基板１を貫通し表面
および裏面の接地電極２，３を電気的に接続する貫通孔
４と、表面の接地電極２上に形成した誘電体膜５と、誘
電体膜５上にさらに形成されたフィルタＥ１等の受動素
子や伝送回路等を形成した配線電極６と、基板１の表面
上に形成した増幅回路Ａ１を構成するＦＥＴ等の能動素
子部７とを含んで構成されている。
（Ｃ）に示すように、前述の従来例と同様の受信用のフ
ィルタＥ１と、低雑音の増幅回路Ａ１とを含んで構成さ
れている。このマイクロ波集積回路は、図１（Ａ），
（Ｂ）に示すように、ガリウム砒素等の半絶縁性化合物
半導体の基板１の表面上に形成した接地電極２と、基板
１の裏面に形成した接地電極３と、基板１を貫通し表面
および裏面の接地電極２，３を電気的に接続する貫通孔
４と、表面の接地電極２上に形成した誘電体膜５と、誘
電体膜５上にさらに形成されたフィルタＥ１等の受動素
子や伝送回路等を形成した配線電極６と、基板１の表面
上に形成した増幅回路Ａ１を構成するＦＥＴ等の能動素
子部７とを含んで構成されている。
【００１５】接地電極３は典型的には厚さ約２μｍの金
めっきにより形成される。接地電極２および配線電極６
は典型的には厚さ約８０００（０．８μｍ）オングスト
ロームの金系多層膜で形成される。また、貫通孔４は直
径約１００μｍである。誘電体膜５は、典型的には誘電
率が５の窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）で形成され、厚さ約２
０００（０．２μｍ）オングストロームである。
めっきにより形成される。接地電極２および配線電極６
は典型的には厚さ約８０００（０．８μｍ）オングスト
ロームの金系多層膜で形成される。また、貫通孔４は直
径約１００μｍである。誘電体膜５は、典型的には誘電
率が５の窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）で形成され、厚さ約２
０００（０．２μｍ）オングストロームである。
【００１６】以上の説明で明らかなように、表面の接地
電極３と、誘電体膜５と、配線電極６とはモノリシック
構造のマイクロストリップラインを構成している。周知
のように、このマイクロストリップラインによる伝送線
路の特性インピーダンスは、誘電体膜の誘電率の平方根
および厚さに反比例し、線路の幅に比例する。したがっ
て、同一の特性インピーダンスの場合、厚さが約１／４
０００と極めて薄くすることが可能なＭＭＩＣ構造の方
が回路を小型化でき、したがって、占有面積を大幅に縮
小できることは明らかである。
電極３と、誘電体膜５と、配線電極６とはモノリシック
構造のマイクロストリップラインを構成している。周知
のように、このマイクロストリップラインによる伝送線
路の特性インピーダンスは、誘電体膜の誘電率の平方根
および厚さに反比例し、線路の幅に比例する。したがっ
て、同一の特性インピーダンスの場合、厚さが約１／４
０００と極めて薄くすることが可能なＭＭＩＣ構造の方
が回路を小型化でき、したがって、占有面積を大幅に縮
小できることは明らかである。
【００１７】以上のように受動素子をＭＭＩＣ化するこ
とにより、その占有面積は従来のテフロン基板によるマ
イクロストリップライン構造によるものに比較して約１
／１０００以下にできる。例に取上げた移動通信用の受
信回路全体でも、従来の能動回路のみのＭＭＩＣ化に比
較し、本実施例の受動回路も含めたＭＭＩＣ化では従来
の約４０％に実装面積を低減できる。
とにより、その占有面積は従来のテフロン基板によるマ
イクロストリップライン構造によるものに比較して約１
／１０００以下にできる。例に取上げた移動通信用の受
信回路全体でも、従来の能動回路のみのＭＭＩＣ化に比
較し、本実施例の受動回路も含めたＭＭＩＣ化では従来
の約４０％に実装面積を低減できる。
【００１８】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、局部発振回路とフィルタと周波数変換
回路とを含む受信回路の構成部分も、本発明の主旨を逸
脱しない限り適用できることは勿論である。
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、局部発振回路とフィルタと周波数変換
回路とを含む受信回路の構成部分も、本発明の主旨を逸
脱しない限り適用できることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
波集積回路は、半絶縁性化合物半導体の基板の一主面に
形成した接地電極と、この接地電極上に生成した誘電体
膜と、誘電体膜上に形成し受動素子を形成する配線電極
とを備えることにより、マイクロストリップライン構造
の分布定数回路による受動素子をモノリシック型で構成
できるので、その実装面積を縮小でき、したがって、マ
イクロ波集積回路全体を大幅に小型化できるという効果
を有している。
波集積回路は、半絶縁性化合物半導体の基板の一主面に
形成した接地電極と、この接地電極上に生成した誘電体
膜と、誘電体膜上に形成し受動素子を形成する配線電極
とを備えることにより、マイクロストリップライン構造
の分布定数回路による受動素子をモノリシック型で構成
できるので、その実装面積を縮小でき、したがって、マ
イクロ波集積回路全体を大幅に小型化できるという効果
を有している。
【図１】本発明のマイクロ波集積回路の一実施例を示す
平面図と断面図とブロック図である。
平面図と断面図とブロック図である。
【図２】従来のマイクロ波集積回路の一例を示す平面図
と側面図である。
と側面図である。
【図３】移動通信装置の受信回路の一例を示すブロック
図とその実装の一例を示す平面図である。
図とその実装の一例を示す平面図である。
１，１１ 基板 ２，３，１４ 接地電極 ４ 貫通孔 ５ 誘電体膜 ６ 配線電極 ７ 能動素子部 １２ ＭＭＩＣチップ １３ 配線パターン Ａ１，Ａ２ 増幅回路 Ｃ１ 周波数変換回路 Ｅ１〜Ｅ３ フィルタ Ｌ１ 局部発振回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｆ 3/60 8836−5Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 半絶縁性化合物半導体の基板の一主面に
形成した能動素子および第一の接地電極と、 前記基板の前記一主面の反対側の面である裏面に形成し
前記基板を貫通する貫通孔により前記第一の接地電極と
電気的に接続する第二の接地電極と、 前記第一の接地電極上に生成した誘電体膜と、 前記誘電体膜上に形成し前記能動素子を機能させる分布
定数型の受動素子および伝送線路用の配線パターンを形
成する配線電極とを備えることを特徴とするマイクロ波
集積回路。 - 【請求項２】 前記第一の接地電極と前記配線電極とは
金系多層積層膜で形成され、前記誘電体膜は窒化珪素で
形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波
集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248669A JPH0590801A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | マイクロ波集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248669A JPH0590801A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | マイクロ波集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590801A true JPH0590801A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17181577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3248669A Pending JPH0590801A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | マイクロ波集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703614A3 (en) * | 1994-08-31 | 1997-03-12 | Texas Instruments Inc | Inverted chip with heat conduction layer |
| EP1364405A1 (en) * | 2001-01-30 | 2003-11-26 | M/A-Com, Inc. | High voltage semiconductor device |
| CN107946274A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-20 | 成都海威华芯科技有限公司 | 一种mmic芯片及其背面划片道制作工艺 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3248669A patent/JPH0590801A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703614A3 (en) * | 1994-08-31 | 1997-03-12 | Texas Instruments Inc | Inverted chip with heat conduction layer |
| EP1364405A1 (en) * | 2001-01-30 | 2003-11-26 | M/A-Com, Inc. | High voltage semiconductor device |
| EP1364405A4 (en) * | 2001-01-30 | 2008-12-24 | Ma Com Inc | HIGH VOLTAGE SEMICONDUCTOR DEVICE |
| CN107946274A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-20 | 成都海威华芯科技有限公司 | 一种mmic芯片及其背面划片道制作工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000704 |