JPH09232825A - マイクロ波・ミリ波回路装置 - Google Patents

マイクロ波・ミリ波回路装置

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JPH09232825A
JPH09232825A JP6023796A JP6023796A JPH09232825A JP H09232825 A JPH09232825 A JP H09232825A JP 6023796 A JP6023796 A JP 6023796A JP 6023796 A JP6023796 A JP 6023796A JP H09232825 A JPH09232825 A JP H09232825A
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JP
Japan
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dielectric resonator
microwave
millimeter wave
circuit device
mmic
Prior art date
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Pending
Application number
JP6023796A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Ohata
惠一 大畑
Yoshio Kobayashi
禧夫 小林
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MIRI WAVE KK
Original Assignee
MIRI WAVE KK
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Filing date
Publication date
Application filed by MIRI WAVE KK filed Critical MIRI WAVE KK
Priority to JP6023796A priority Critical patent/JPH09232825A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型で性能及び信頼性が高く、しかも低価格で
ある誘電体共振器搭載のマイクロ波・ミリ波回路装置を
提供する。 【解決手段】導電性基体8上に半導体基板1に形成され
たMMICを固定する。そして、MMICの結合伝送線
路3上に誘電体共振器7が位置するように誘電体共振器
7を支持体11を介して導電性基体8上に接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体共振器と半導
体モノリシック集積回路とを用いたマイクロ波・ミリ波
回路装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、マイクロ波及びミリ波の発振
器等には、発振周波数の安定化及び低位相雑音化を図る
ために誘電体共振器が装荷される。このような誘電体共
振器装荷発振器をモノリシック半導体集積回路(以下M
MICと記す))を用いて製作するには、例えば図3
(a)及び(b)に示すように、半導体基板31上にト
ランジスタ、帰還回路、整合回路、バイアス回路等から
なる発振回路本体32と、マイクロストリップ線路のよ
うな誘電体共振器37との結合線路33等が形成された
集積回路チップを、パッケージか或いはケースを成す導
電性基体38に半田39等を用いて固定して搭載し、誘
電体共振器37を上記結合線路33に結合するように、
上記半導体基板31上に接着剤30で固定していた。
【0003】尚、34は終端抵抗であり、ヴィアホール
35を通じてAuメッキ等で形成された放熱体36に電
気的に接続されて接地される。
【0004】しかしながら、このようなMMIC発振器
の場合、半導体基板31は高価なGaAs半絶縁性基板
等が用いられるため、誘電体共振器37が搭載される
分、チップサイズが大きくなり、コスト高になる欠点が
あった。
【0005】また、誘電体共振器搭載共振回路チップと
発振器本体の回路チップとを別々に構成し、図4に示す
ように導電性基体48上に、誘電体共振器搭載共振回路
チップ40と発振回路本体である半導体モノリシック集
積回路チップ42とをそれぞれ異なる基板上に形成し
て、組み合わせる構成を採用することもおこなわれてい
た。
【0006】尚、誘電体共振器搭載共振回路チップ40
は、例えば、安価なアルミナ基板41上に結合伝送線路
43が形成され、その上に誘電体共振器47が載置した
構造となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、上記誘電体共振器搭載共振回路チップ40と
半導体モノリシック集積回路チップ42とをボンディン
グワイヤ49等で接続する必要があり、これによるイン
ダクタンスによって、ミリ波等の高い周波数において
は、設計の精度が確保できず、再現性が悪化し、しかも
組立や調整の手間が増えるという問題が生じていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑みて成
されたもので、導電性基体上に誘電体共振器と該誘電体
共振器との結合線路を有する半導体モノリシック集積回
路とが載置されたマイクロ波・ミリ波回路装置であっ
て、上記誘電体共振器が直接か若しくは上記誘電体共振
器よりも低比誘電率の誘電体からなる支持部材を介して
上記導電性基体上に固定されているマイクロ波・ミリ波
回路装置を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面に基づいて
説明する。図1(a)、(b)は、何れも本発明の第一
の実施形態におけるマイクロ波・ミリ波回路装置を示す
構成図であり、(a)は斜視図、(b)はA−A線を含
む要部縦断面図である。
【0010】図において、一方に発振回路本体2が形成
されると共に、該発振回路本体2と電気的に接続され、
一端に終端抵抗4が設けられた結合伝送線路3が形成さ
れた半導体基板1と放熱体6とからなるMMICが半田
9を介してパッケージか或いはケースを成す導電性基体
8上に載置固定される。
【0011】また、上記導電性基体8上には誘電体共振
器7が支持体11を介して接着剤10にて支持固定さ
れ、且つ上記誘電体共振器7の一部が上記結合伝送線路
3上に位置するように構成する。尚、上記支持体11は
上記誘電体共振器7よりも低比誘電率であり、低損失の
材料であることが望ましい。これによって、例えば、石
英板、サファイア板、アルミナ板、ガラス板、プラスチ
ック板等を用いることができる。
【0012】このような構成を採用することによって、
本実施形態においては上記MMICの上記半導体基板1
の大きさを、上記誘電体共振器7の大きさに殆ど影響さ
れずに小さくすることができコストの低減が可能とな
る。また、上記誘電体共振器7をGaAs等の脆い上記
半導体基板1上ではなく、パッケージか或いはケースを
成す導電性基体8上に載置できるので信頼性が増大す
る。
【0013】図2は本発明の第二の実施形態を示す縦断
面図であり、第一の実施形態における誘電体共振器7の
支持体11を用いる代わりに誘電体共振器7が接着され
る部分の導電性基体8の厚みを略MMICのチップの厚
さ(半導体基板1の厚さと放熱体6の厚さの和)だけ高
くして、そこに誘電体共振器7を直接接着するものであ
る。
【0014】
【実施例】以下に本発明の第一の実施形態における具体
的な実施例を示す。これは60GHz帯誘電体共振発振
器における実施例であり、GaAs基板上の0.15μ
mゲートAlGaAs/InGaAsヘテロ接合FET
を発振能動素子として用い、チップ幅W=0.05m
m、長さ2mmの発振器本体2と誘電体共振器7との結
合伝送線路3を有するMMICを製作した。
【0015】ここで、GaAs基板1は厚さh=0.0
4mm、Auメッキ放熱体6の厚さは0.04mmであ
る。そして、このMMICチップをAuメッキケース8
の底部に半田9を用いて固定した。
【0016】一方、誘電体共振器7は、Ba(Mg,T
a)O3 のセラミックから成る直径1.3mm、高さ
0.55mmの円柱型であり、直径1.3mm、厚さ
0.1mmの石英製の半円板の支持体11を接着剤10
で接着した。そして、この誘電体共振器7の端が結合伝
送線路3に結合するように図1のように誘電体共振器7
を設置して、支持体11を上記Auメッキケース8の底
部に接着剤10で接着して発振器を製作した。
【0017】この際、誘電体共振器7はMMICチップ
とは直接は接しず、空間を介してMMICの結合伝送線
路3に結合している。また、誘電体共振器7は低損失の
支持体11によりAuメッキケース8からも支持体11
の厚さだけ離れているので、負荷Qを高くできる。従っ
て、図3に示す従来例よりも位相雑音特性は良好で、し
かも、MMICのチップサイズは、従来例の2mm角の
ものと比較して1/4に小型化できた。
【0018】尚、誘電体共振器7の支持体の形状は上記
した半円板には限定されず、小さな多点支持体、誘電体
共振器7からはみ出すような四角板等、種々のものが使
用できる。
【0019】次に、本発明の第二の実施形態の具体的な
実施例を示す。これは30GHz帯誘電体共振発振器に
おける実施例であり、誘電体共振器7が接着される場所
の導電性基体8の厚みを0.1mmだけ高くして、そこ
に直径2.2mm、高さ1.4mmの誘電体共振器7を
直接接着した。この場合、図3に示す従来例では、MM
ICのチップサイズは、3mm角のものが必要であった
が、本実施例では、幅0.6mm、長さ3mmと1/5
に縮小できた。
【0020】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
たが、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限
り、どのようにでも実施できる。例えば、上記各実施形
態においては、誘電体共振器との結合線路として、マイ
クロストリップ線路を使用したが、本発明はこれに限定
されることはなく、コプレーナ線路等、種々のものが使
用できる。
【0021】また、放熱体も必要に応じて採用されるも
のであって、例えば、小電力のMMICの場合は不要で
あり、接地導体と半田による固定用とを兼ねた金属膜が
半導体基板の下面に形成されているだけでも良い。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明におけるでき
るマイクロ波・ミリ波回路装置においては、半導体基板
の大きさを誘電体共振器の大きさに殆ど影響されずに小
さくすることができコストの低減が可能となる。また、
誘電体共振器をGaAs等の脆い半導体基板上ではな
く、パッケージか或いはケースを成す導電性基体上に載
置できるので信頼性が増大する等、多大な効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は、何れも本発明の第一の実施
形態におけるマイクロ波・ミリ波回路装置を示してお
り、(a)は斜視図、(b)はA−A線を含む要部縦断
面図である。
【図2】本発明の第二の実施形態におけるマイクロ波・
ミリ波回路装置を示す要部縦断面図である。
【図3】(a)、(b)は、何れも従来のマイクロ波・
ミリ波回路装置における誘電体共振器装荷モノリシック
発振器を示しており、(a)は斜視図、(b)はB−B
線を含む要部縦断面図である。
【図4】従来の誘電体共振器搭載回路基板と半導体モノ
リシック集積回路とを用いたマイクロ波・ミリ波回路装
置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 発振回路本体 3 結合伝送線路 4 終端抵抗 5 ヴィアホール 6 放熱体 7 誘電体共振器 8 導電性基体 9 半田 10 接着剤 11 支持体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体上に誘電体共振器と該誘電体
    共振器との結合線路を有する半導体モノリシック集積回
    路とが載置されたマイクロ波・ミリ波回路装置であっ
    て、 上記誘電体共振器が直接か若しくは上記誘電体共振器よ
    りも低比誘電率の誘電体からなる支持部材を介して上記
    導電性基体上に固定されていることを特徴とするマイク
    ロ波・ミリ波回路装置。
JP6023796A 1996-02-23 1996-02-23 マイクロ波・ミリ波回路装置 Pending JPH09232825A (ja)

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