JPS588583B2 - トランジスタ用同軸形パッケ−ジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高周波高出力トランジスタの同軸形パッケ
ージに関するものである。

高周波トランジスタのパッケージとしては、マイクロス
トリップライン形のものと、同軸形の２種類が一般的に
用いられている。

これらのうち前者はマイクロストリップラインで構成さ
れるマイクロ波集積回路（ＭＩＣ）等に用いられるのに
最適であるが、マイクロストリップラインは同軸線路に
くらべて放射損失が大きく、不要放射を避ける目的には
同軸線路が好んで用いられる。

同軸線路で構成される回路においては、同軸形パッケー
ジに収容されたトランジスタが最適である。

しかるに従来の同軸形パッケージは回路に実装される際
、有効な放熱手段をもたず、また多数のトランジスタチ
ップを収容することが困難であり、高出力用のトランジ
スタには適さない。

第１図ａ，ｂは従来の同軸形パッケージの一例を示すも
ので、１は銅等の良好な電気伝導度を有する金属ででき
たコレクタ電極で、トランジスタチツプ２はコレクタ電
極１に直接はんだ等によって接着される。

このためコレクタの寄生素子は極めて小さなものとなり
、トランジスタチツプ２内で発生した熱も、大部分がコ
レクタ電極１に伝わるが、コレクタ電極１は通常、同軸
線路の内側導体に接続されるため、コレクタ電極１に放
熱装置を取りつけることができない。

外側導体に接続されて接地端子となるエミツタ電極３は
、パッケージ内部で金属細線等によるボンデイングワイ
ヤ４によりトランジスタチツプ２のエミツタ端子に接続
されており、そのためトランジスタチツプ２で発生した
熱を有効に外側導体に伝えることはできない。

キャップを兼ねるベース電極５も同様に放熱路として期
待できない。

また、トランジスタチツプ２を接着する面は、大きくと
も同軸線路の内側導体の断面積程度までであり、大きな
、あるいは複数個のトランジスタチップを塔載すること
はできない等の欠点があり、従って、このような同軸形
パッケージは高出力トランジスタ用には不適当である。

なお、６はアルミナ、７は前記アルミナ６上に被着され
た金属膜、８はベースボンデイングワイヤ、９はアルミ
ナ円筒である。

この発明は、上記欠点を除去するためになされたもので
、有効な放熱手段を有し、かつ複数個のトランジスタチ
ップを収容することができ、高周波・高出力トランジス
タに用いるのに好適なトランジスタ用同軸形パッケージ
を提供するものである。

以下この発明について説明する。第２図ａ，ｂ，ｃはこ
の発明の一実施例を示すもので、第２図ａは全体の分解
斜視図、第２図ｂは第２図ａの下方の外側導体の平面図
、第２図ｃは第２図ｂのＡ−Ａ線による断面図である。

この実施例はコレクタ接地方式で用いるのに好適な場合
である。

これらの図において、１１，１１′は電気的・熱的に良
好な伝導率を有する銅等の金属で形成された同軸線路を
、軸を含む平面によって２分割したコレクタ電極で、同
軸線路の外側導体と放熱器を兼ねている。

なお、２分割された外側導体１１，１１′には同様の加
工が施されるが、ここでは一方の外側導体１１のみにつ
いて説明することにする。

１２はトランジスタチップであり、外側導体１１には軸
方向に内側導体（ベース電極、エミツタ電極）１３，１
４が嵌合する半円状の凹部１５，１６が形成される。

さらに、この凹部１５，１６の軸方向中央部には軸と平
行に平面部分１７が形成され、この平面部分１７にトラ
ンジスタチツプ１２が直接ダイボンドされる。

このため、トランジスタチツプ１２に発生した熱は、短
かくて広い、しかも熱抵抗の低い放熱路１８を経て、放
熱装置１９より放散される。

凹部１５，１６にはアルミナ等の絶縁体２０，２１によ
って絶縁が施され、内側導体１３，１４となっているベ
ース電極、エミツタ電極を外側導体１１から絶縁してい
る。

また、凹部１５，１６の絶縁体２０，２１表面は、金等
によるメタライズ部２２，２３が施されていて、これは
、絶縁体２０，２１と一体に構成されたパッケージ側ボ
ンデイングパツドの平面部分２４，２５のメタライズ部
２６，２７と連結している。

そしてボンディングワイヤ２８，２９を経て、トランジ
スタチツプ１２のベース、エミツタ端子と各々接続され
る。

このように構成された外側導体１１の凹部１５，１６に
内側導体１３，１４を嵌合せしめた後、外側導体１１′
を接合せしめることにより、２つのトランジスタチップ
を収容した、かつ有効な放熱路を有する高周波・高出力
トランジスタに好適な同軸形パッケージが構成される。

分割された外側導体１１，１１′の接合に際しては金属
部分に施したはんだ材などで、全体を炉中に入れてはん
だリフロー等により溶接するか、あるいは各外側導体１
１，１１′にフランジを設けるなどして、ビス止めする
ことも可能である。

また、内側導体１３，１４と、絶縁体２０，２１表面上
のメタライズ部２２，２３とは、はんだリフローにより
溶接するも、単に圧着により電気的接続を得るも可能で
ある。

また、この構成によってパッケージ内の気密性が不十分
である場合には、トランジスタチツプ１２を樹脂等でお
おうことにより耐湿性を高めることもできる。

また、バイポーラトランジスタのコレクク接地方式以外
に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のドレイン接地用
のパッケージとしても用いることができることは言うま
でもない。

第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、コレクタ
接地（ドレイン接地）以外の方式で用いるのに好適なパ
ッケージである。

なお、この図では第２図と同一符号は同一構成部分を示
す。

この実施例はエミツタ接地の場合であるが、ベリリア等
の熱伝導率の高い絶縁板３０を、トランジスタチツプ１
２がダイボンドされるべき個所において外側導体１１の
中央部の平面部分１７に接着し、絶縁板３０上に設けた
メタライズ部３１にトランジスタチツプ１２をダイボン
ドし、メタライズ部３１から一方のボンデイングパツド
の平面部分２５にボンデイングワイヤ３２が接続されて
コレクタ電極とし、他方の平面部分２４には、トランジ
スタチップ１２のベース端子からボンデイングワイヤ３
３が接続される。

トランジスタチツプ１２のエミツタ端子は、ボンデイン
グワイヤ３４およびエミツタブリッジ３５により外側導
体１１に接続され、エミツタ電極が形成される。

なお、ベース接地の場合も、上記のベースとエミッタを
入れかえることにより同様に実施することができＦＥＴ
のソース接地、ゲート接地についても同様である。

また、トランジスタチツプ１２をマウントする平面部分
１７を広くとることにより、この部分に整合回路を組み
こむことも可能となる。

また、上記実施例では、同軸内側導体と外側導体とを絶
縁するのに用いたアルミナ等の半円筒を分割して、単に
内側導体を保持するのみとしている。

これにより生じたスペースＳに調整用スタブ端子を設け
たり、バイアスネットワーク、あるいはその両方を設け
ることも可能である。

なお、上記各実施例は分割された外側導体１１，１１′
に各１個のトランジスタチツプ１２を塔載し、全体で２
個のトランジスタチップ１２を収容しているが、全体を
４分割等、多数のブロックに分割して、さらに多くのト
ランジスタチツプ１２を収容できるパッケージとするこ
ともできる，また、この実施例はコレクタ電極となる外
側導体１１と放熱装置１９を一体としているが、放熱装
置１９を設けずに、コレクタ電極をなしている外側導体
１１を他の放熱手段に接続するようにフランジ等を設け
てもよい。

以上説明したようにこの発明は、同軸線路の外側導体を
構成する金属ブロックを複数個に分割してその分割され
た各金属ブロックにその軸方向中央部にトランジスタチ
ップが接続される平面部分を軸方向と平行に設け、かつ
金属ブロックの内側導体が嵌合される両端の凹部にスペ
ーサを取り付け、その内面に金属膜を施して２電極とし
たので、トランジスタチップは分割された外側導体にそ
れぞれ収容することができる。

また、金属ブロックに放熱装置を具備せしめることが可
能となりトランジスタチップからの熱は容易に外部に放
熱することができる。

さらに、トランジスタチップを接着する平面部分を広く
とることにより、調整用スタブ端子等の周辺回路をパッ
ケージ内に収容することができるなど半導体装置の設計
上多くの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の同軸形パッケージのキャップをは
ずした状態の平面図および同じくキャップをつけた縦断
面図、第２図ａ，ｂ，ｃはこの発明の一実施例を示すも
ので、第２図ａは同軸形パッケージの分解斜視図、第２
図ｂは第２図ａの下方の外側導体の平面図、第２図ｃは
第２図ｂのＡ−Ａ線による断面図、第３図ａ， ｂ、は
この発明の他の実施例を示す平面図およびＢ−Ｂ線によ
る断面図である。 図中、１１，１１′は外側導体、１２はトランジスタチ
ップ、１３，１４は内側導体、１５，１６は凹部、１７
は平面部分、１８は放熱路、１９は放熱装置、２０，２
１は絶縁体、２２，２３，２６，２７はメタライズ部、
２４，２５はボンデイングパツドの平面部分、２８，２
９はボンデイングワイヤ、３０は絶縁板、３１はメタラ
イズ部、３２，３３，３４はボンデイングワイヤ、３５
はエミツタブリッジである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同軸線路の外側導体を構成するとともに前記同軸線
   路の軸を含む平面によって複数個に分割され、かつ前記
   軸に平行な面を有し、この軸に平行な面に直接または絶
   縁板を介してトランジスタチップが接着されている上記
   分割と同数個の金属ブロックと、この金属ブロックを分
   割しているのと同じ面により分割され内側導体と外側導
   体を絶縁するとともに前記金属ブロックの凹部に取り付
   けられ、かつ前記内側導体が接する面に金属膜を施した
   スペーサとからなり、前記金属ブロックと前記金属膜を
   それぞれ電極とするとともに、前記内側導体をとりまい
   て前記金属ブロックおよびスペーサの分割された面を互
   に接着したことを特徴とするトランジスタ用同軸形パッ
   ケージ。 ２ 分割された金属ブロックは放熱装置を備えたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載のトランジスタ用同軸形
   パッケージ。