JPS59143406A - 混成マイクロ波サブシステム - Google Patents
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- JPS59143406A JPS59143406A JP59013222A JP1322284A JPS59143406A JP S59143406 A JPS59143406 A JP S59143406A JP 59013222 A JP59013222 A JP 59013222A JP 1322284 A JP1322284 A JP 1322284A JP S59143406 A JPS59143406 A JP S59143406A
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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】
本発明はマイクロ波デバイス、一層詳細には5マイクロ
波伝送線に接続されるべき混成マイクロ波サブシステム
に関スる。
波伝送線に接続されるべき混成マイクロ波サブシステム
に関スる。
ここでマイクロ波サブシステムとは、マイクロ波伝送線
に接続されるべく設計された能動電子デバイスを意味し
ており、このようなデバイスの例は電力増幅器、受信器
および能動フィルタなどであるO このようなサブシステムは従来ディスクリート素子を用
いて実現されている。この設計は小形化に向かないとい
う欠点を有し、さらに種々のコンポーネントの間の比較
的長い電気コネクタが寄生リアクタンスを生じ、それに
より回路の性能が制約されるという欠点を有する。他方
、半導体技術の進歩に伴い1種々のコンポーネントを1
つのチップの上ζ二集積することかり能になってきた。
に接続されるべく設計された能動電子デバイスを意味し
ており、このようなデバイスの例は電力増幅器、受信器
および能動フィルタなどであるO このようなサブシステムは従来ディスクリート素子を用
いて実現されている。この設計は小形化に向かないとい
う欠点を有し、さらに種々のコンポーネントの間の比較
的長い電気コネクタが寄生リアクタンスを生じ、それに
より回路の性能が制約されるという欠点を有する。他方
、半導体技術の進歩に伴い1種々のコンポーネントを1
つのチップの上ζ二集積することかり能になってきた。
従って、このようなマイクロ波サブシステムを実現する
ため現在2つの方法が知られている、第1の方法は従来
のようlニパッケージされたディスクリート・トランジ
スタ音用い、それを回路に組込む方法である。第2の方
法はヒ化ガリウム(QaAsl技術によるモノリシック
な方法である。
ため現在2つの方法が知られている、第1の方法は従来
のようlニパッケージされたディスクリート・トランジ
スタ音用い、それを回路に組込む方法である。第2の方
法はヒ化ガリウム(QaAsl技術によるモノリシック
な方法である。
ディスクリートな方法の種々の変形が知られている。米
国特許第3.i、14.968号明細書には。
国特許第3.i、14.968号明細書には。
マイクロ回路内に組込むためのシリコン形式ブレーナパ
ワートランジスタの組立方法が開示されている。熱放散
を改善するため、熱シンクを形成する銅板がベリリア基
板を叉えており、またブレーナトランジスタが基板の頂
面上(ニフリツブマウントされている。トランジスタの
電極は回路への接続のためガラスまたは他の高い熱伝導
度を有する適当な電気絶縁材料にボンドされている。
ワートランジスタの組立方法が開示されている。熱放散
を改善するため、熱シンクを形成する銅板がベリリア基
板を叉えており、またブレーナトランジスタが基板の頂
面上(ニフリツブマウントされている。トランジスタの
電極は回路への接続のためガラスまたは他の高い熱伝導
度を有する適当な電気絶縁材料にボンドされている。
トランジスタ・ペレットおよびポンドワイヤの垂直取付
けの他の設計は米国特許第494f3,428号明細書
に記載されている。トランジスタは補助金属スタッド上
に取付けられており、このスタッドに少なくとも1つの
電極を接続されている。その目的は、熱放散を改善する
こと、ポンドワイヤを短くして寄生インダクタンスを小
さくすること」電界に対して遮蔽してトランジスタのソ
ースとドレインとの間の漏れ電流の観点でコネクタリー
ドの相互作用を減することである。
けの他の設計は米国特許第494f3,428号明細書
に記載されている。トランジスタは補助金属スタッド上
に取付けられており、このスタッドに少なくとも1つの
電極を接続されている。その目的は、熱放散を改善する
こと、ポンドワイヤを短くして寄生インダクタンスを小
さくすること」電界に対して遮蔽してトランジスタのソ
ースとドレインとの間の漏れ電流の観点でコネクタリー
ドの相互作用を減することである。
この方法の変形が、効率的な熱放散が可能な半導体デバ
イスに関する米国特許第4,067.040号明細書に
開示されている。半導体支持部材は。
イスに関する米国特許第4,067.040号明細書に
開示されている。半導体支持部材は。
頂面に突出部分を有し、電気的には絶縁性であるが熱的
には伝導性の材料から形成されてしAる。第1の伝導層
がこの支持部材の表面に沿って底力1ら突出部分へ延び
ている。端子を取付けるための絶縁壁部材が突出部分の
まわりの範囲内で半導体支持部材の頂面上に配置されて
いる。第2の伝導層が壁部材の頂端面上に形成されてお
り、また中空部分が第2の伝導層の下の壁部材内C二股
けられている。
には伝導性の材料から形成されてしAる。第1の伝導層
がこの支持部材の表面に沿って底力1ら突出部分へ延び
ている。端子を取付けるための絶縁壁部材が突出部分の
まわりの範囲内で半導体支持部材の頂面上に配置されて
いる。第2の伝導層が壁部材の頂端面上に形成されてお
り、また中空部分が第2の伝導層の下の壁部材内C二股
けられている。
これらのブイスクリードな方法が、整合要素としてポン
ドワイヤを用いることによりある程度の回路整合を可能
とし、それにより内部で整合されたデバイスが得られる
ことは想像し得る。
ドワイヤを用いることによりある程度の回路整合を可能
とし、それにより内部で整合されたデバイスが得られる
ことは想像し得る。
モノリシックな方法では、プリント回路およびデバイス
が、シリコン集積回路に対して知られている技術と同一
の技術を用いて、1つのヒ化ガリウム[GaAs)テッ
プ上に実現される。公知の集積半導体技術により1つの
チップ上に全サブシステムを実現することができる。こ
の方法は1寸法を顕著に減じ得るという利点を有する。
が、シリコン集積回路に対して知られている技術と同一
の技術を用いて、1つのヒ化ガリウム[GaAs)テッ
プ上に実現される。公知の集積半導体技術により1つの
チップ上に全サブシステムを実現することができる。こ
の方法は1寸法を顕著に減じ得るという利点を有する。
しかし。
反面において、テップ上のどこかに欠陥があると全回路
が使用不能になるというモノリンツク設計に共通の問題
点により、コストが高くなるという欠点がある。GaA
s技術によるモノリシック設計の他の問題点は、この半
導体材料が比較的低い熱伝導度を有し、そのために高電
力デバイスへの使用が非実際的になることである。
が使用不能になるというモノリンツク設計に共通の問題
点により、コストが高くなるという欠点がある。GaA
s技術によるモノリシック設計の他の問題点は、この半
導体材料が比較的低い熱伝導度を有し、そのために高電
力デバイスへの使用が非実際的になることである。
従って1本発明の一般的な目的は、効率低下の制限なし
にモノリシックな方法と比肩し得る実質的な寸法減少を
可能にする設計の改良されたマイクロ波サブシステムを
提供することである。
にモノリシックな方法と比肩し得る実質的な寸法減少を
可能にする設計の改良されたマイクロ波サブシステムを
提供することである。
本発明の他の目1句は、かかるマイクロ波サブシステム
として、高電力デバ、イスへの使用を可能にする効率的
な熱シンキング能力を有するものを提供することである
。
として、高電力デバ、イスへの使用を可能にする効率的
な熱シンキング能力を有するものを提供することである
。
本発明の別の目的は、かかる改良されたマイクロ波サブ
システムとして、良好に確立された半導体製造および試
験技術を用いることにより低コストでの量産に適した設
計概念を取入れたものを提供することである。
システムとして、良好に確立された半導体製造および試
験技術を用いることにより低コストでの量産に適した設
計概念を取入れたものを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、かかる改良されたマイクロ
波サブシステムとして、種々の用途に対して費用のかさ
む変更Txシに実際回路の変形を可能とするのに十分な
フレキシブルな設計概念に基づくものを提供することで
あ、る。
波サブシステムとして、種々の用途に対して費用のかさ
む変更Txシに実際回路の変形を可能とするのに十分な
フレキシブルな設計概念に基づくものを提供することで
あ、る。
以下の説明から一層明らかになるであろう上記および他
の目的はこの発明によれば、マイクロ波伝送線に直接接
続するための混成マイクロ波サブシステムにおいて、高
い熱伝導度を有しまた平らな底面および頂面を有する誘
電性基板と、前記底面をおおい、かつ前記頂面の中央範
囲を露出状態に残して前記基板のまわりに巻かれている
薄膜金属化接地面と、前記頂面上に取付けられ、かつ前
記露出中央範囲内に配置されている電極ポンディングパ
ッドと、共面電極を有し、かつ前記電極ポンディングパ
ッドと一直線上に前記頂面上にフリップマウントされて
いるトランジスタ・デバイスと、前記露出中央範囲内に
配置され、かつ前記電極ボンダイングパッドのそれぞれ
1つに接続されている薄膜整合回路網と、前記トランジ
スタデバイスと接続するため前記頂面上に取付けられて
いるディスクリート・コンポーネントとを含んでいるこ
とを特徴とする混成マイクロ波・少ブシステムにより達
成される。
の目的はこの発明によれば、マイクロ波伝送線に直接接
続するための混成マイクロ波サブシステムにおいて、高
い熱伝導度を有しまた平らな底面および頂面を有する誘
電性基板と、前記底面をおおい、かつ前記頂面の中央範
囲を露出状態に残して前記基板のまわりに巻かれている
薄膜金属化接地面と、前記頂面上に取付けられ、かつ前
記露出中央範囲内に配置されている電極ポンディングパ
ッドと、共面電極を有し、かつ前記電極ポンディングパ
ッドと一直線上に前記頂面上にフリップマウントされて
いるトランジスタ・デバイスと、前記露出中央範囲内に
配置され、かつ前記電極ボンダイングパッドのそれぞれ
1つに接続されている薄膜整合回路網と、前記トランジ
スタデバイスと接続するため前記頂面上に取付けられて
いるディスクリート・コンポーネントとを含んでいるこ
とを特徴とする混成マイクロ波・少ブシステムにより達
成される。
このシステム設計は標準的な混成技術による方法と集積
回路技術を用いるモノリンツクな方法との有用な特徴を
独特な仕方で組み合わせることにより。
回路技術を用いるモノリンツクな方法との有用な特徴を
独特な仕方で組み合わせることにより。
これらの方法にくらべて一連の利点を有する。組立の際
の合致の誤差をなくす補助基板上へのトランジスタ・ベ
レットのフリップ・マウントのような良好に確立された
技術が用いられ得る。組立てられたサブシステムを集積
回路に比肩し得る小さな物理的寸法にすることができ、
半導体でありしかも良好な熱伝導度を有する高価な材料
の効率的な使用が可能になる。他方、収率が制限される
というモノリシックな方法の欠点は、ダイオード。
の合致の誤差をなくす補助基板上へのトランジスタ・ベ
レットのフリップ・マウントのような良好に確立された
技術が用いられ得る。組立てられたサブシステムを集積
回路に比肩し得る小さな物理的寸法にすることができ、
半導体でありしかも良好な熱伝導度を有する高価な材料
の効率的な使用が可能になる。他方、収率が制限される
というモノリシックな方法の欠点は、ダイオード。
キャパシタ、トランジスタなどのような高品質製造コン
ポーネントが組立に先立って完全に試験され得るので、
回避される。さらC二、この設計概念は同一の基本設計
概念のサブシステムを用いることにより種々のサブシス
テムの迅速な実現を可能とするのに十分にフレキシブル
である。さらC二。
ポーネントが組立に先立って完全に試験され得るので、
回避される。さらC二、この設計概念は同一の基本設計
概念のサブシステムを用いることにより種々のサブシス
テムの迅速な実現を可能とするのに十分にフレキシブル
である。さらC二。
標準的な混成技術にくらべて組立労働の大幅な減少によ
りコストの低減が達成される。
りコストの低減が達成される。
本発明に好ましい実施態様によれば、ヒ化ガリウム電界
効果トランジスタが用いられ、また基板は金属化接地面
と共に電界効果トランジスタ4対する効率的な熱シンク
な形成する酸化ベリリウムから成っている。銹電性基板
材料として酸化ベリリウムを用いることにより、また基
板上にトランジスタ・ベレットをフリップマウントする
ことにより、公知のモノリシックな方法および種々のデ
ィークリートな方法では達し得ない高電力での使用を可
能とするのに十分な熱放散が行なわれる。
効果トランジスタが用いられ、また基板は金属化接地面
と共に電界効果トランジスタ4対する効率的な熱シンク
な形成する酸化ベリリウムから成っている。銹電性基板
材料として酸化ベリリウムを用いることにより、また基
板上にトランジスタ・ベレットをフリップマウントする
ことにより、公知のモノリシックな方法および種々のデ
ィークリートな方法では達し得ない高電力での使用を可
能とするのに十分な熱放散が行なわれる。
加えて、酸化ベリリウムはヒ化ガリウムと実質的に一同
一の熱膨張係数を有するという利点を有する。
一の熱膨張係数を有するという利点を有する。
これは、組立てられた素子の間の熱応力を減するための
重要な因子であり、広い温度範囲でのデバイスの使用を
可能にする。好ましくはマイクロストリップ線路である
マイクロ波伝送線に混成ナブシヌテムを組込むため、実
際接地面が基叡の底面に取付けられていることは必然的
である。しかし、この接地面は基板の頂面にも巻かれて
いるので。
重要な因子であり、広い温度範囲でのデバイスの使用を
可能にする。好ましくはマイクロストリップ線路である
マイクロ波伝送線に混成ナブシヌテムを組込むため、実
際接地面が基叡の底面に取付けられていることは必然的
である。しかし、この接地面は基板の頂面にも巻かれて
いるので。
複数個の集中定数素子が能動トランジスタ・デバイスに
空間的に近接した状態で回路l二組立てられ得る。加え
て、適当な形状のリードから形成される整合回路網が能
動デバイスのそれぞれのポンディングパッドと共に共通
に形成されることも、間隙によりこのようなパッドから
間隔をおいて絶縁されることも可能である。間隙は、他
の集中定数素子としてのキャパシタの挿入有りまたは無
しで直列インダクタを形成するべく巻かれていてよいポ
ンドワイヤにより橋絡され得る。
空間的に近接した状態で回路l二組立てられ得る。加え
て、適当な形状のリードから形成される整合回路網が能
動デバイスのそれぞれのポンディングパッドと共に共通
に形成されることも、間隙によりこのようなパッドから
間隔をおいて絶縁されることも可能である。間隙は、他
の集中定数素子としてのキャパシタの挿入有りまたは無
しで直列インダクタを形成するべく巻かれていてよいポ
ンドワイヤにより橋絡され得る。
要約すると、パッケージされていない半導体デバイスお
よび集中定数素子に対するベースを成すボードを構成す
る補助基板のまわりに巻かれた接地面を有する設計を用
いることと、1つの基板上に組み立てられかつ組立体に
対してパッケージされた混成マイクロ波すブシヌテムを
得ることとが可能であることが実際のテストにより実証
された。
よび集中定数素子に対するベースを成すボードを構成す
る補助基板のまわりに巻かれた接地面を有する設計を用
いることと、1つの基板上に組み立てられかつ組立体に
対してパッケージされた混成マイクロ波すブシヌテムを
得ることとが可能であることが実際のテストにより実証
された。
本発明は、以下にその好ましい実施例を図面を参照して
説明するなかで一層よく理解されよう。
説明するなかで一層よく理解されよう。
第1図は混成回路の基本構造をデバイス・ボンディング
領域の三次元断面図により解図的に示している。酸化ベ
リリウム(Bed)の基板1は接地面2を支える底面を
有し、接地面2は基板の頂面の実質的な部分をもおおう
よう(二基板1のまわリに巻かれている。頂面上の接地
面2の2つの横リムの間にそれらに接続されて、基板1
の中心軸線に対して垂直に延びるソース・ポンディング
パッド21が配置されている。このソース・ポンディン
グパッドに隣接して、基板1の中心軸線に沿って延びゲ
ート・ポンディングパッドおよびドレイン・ポンディン
グパッドをそ−れぞれ形成する2つの金属コンタクタ3
および4が設けられている。
領域の三次元断面図により解図的に示している。酸化ベ
リリウム(Bed)の基板1は接地面2を支える底面を
有し、接地面2は基板の頂面の実質的な部分をもおおう
よう(二基板1のまわリに巻かれている。頂面上の接地
面2の2つの横リムの間にそれらに接続されて、基板1
の中心軸線に対して垂直に延びるソース・ポンディング
パッド21が配置されている。このソース・ポンディン
グパッドに隣接して、基板1の中心軸線に沿って延びゲ
ート・ポンディングパッドおよびドレイン・ポンディン
グパッドをそ−れぞれ形成する2つの金属コンタクタ3
および4が設けられている。
第1図は、ドレイン・パッド51.ソース・パッド52
およびゲート・パッド53を有する電界効果トランジス
タ・デバイス5を肩囲的に示しており、これらのパッド
は電界効果デバイス5の底面に肩囲的に示されている。
およびゲート・パッド53を有する電界効果トランジス
タ・デバイス5を肩囲的に示しており、これらのパッド
は電界効果デバイス5の底面に肩囲的に示されている。
電界効果デバイス5は、その電極パッドが基板1の頂面
上に取付けられているそれぞれのポンディングパッドと
合致す乞ように、矢印6により肩囲的に示されているよ
うに基板1の頂面上にフリップマウントされるべく設計
されている。この配置は高い熱伝導度を有する共面構造
をなしており、基板1およびその上に取付けられた接地
面2が電界効果トランジスタ・デバイス5に対する効率
的な熱シンクを形成している。
上に取付けられているそれぞれのポンディングパッドと
合致す乞ように、矢印6により肩囲的に示されているよ
うに基板1の頂面上にフリップマウントされるべく設計
されている。この配置は高い熱伝導度を有する共面構造
をなしており、基板1およびその上に取付けられた接地
面2が電界効果トランジスタ・デバイス5に対する効率
的な熱シンクを形成している。
混成回路内の誘電性基板上にフリップマウントされた電
界効果トランジスタ・デバイスのこの基本構造の応用が
第2図に三次元図で示されている。
界効果トランジスタ・デバイスのこの基本構造の応用が
第2図に三次元図で示されている。
この図の中心頂部は、電界効果トランジスタ・デバイス
5がそれぞれ対応するポンディングパッド3および4の
上に既に取付けられていることを別とすれば、第1図中
に示されている配置と一致している。
5がそれぞれ対応するポンディングパッド3および4の
上に既に取付けられていることを別とすれば、第1図中
に示されている配置と一致している。
加えて、いくつかのディスクリート素子がこのボードの
上に直接取付けられており、それによりこの例では電力
増幅器の1つの完全な段をなし得る混成回路を構成して
いる。電界効果トランジスタ・デバイス5の両側に、構
造の中心軸線と一直線上に並びかっ開スタブを有するコ
ンダクタから形成されたそれぞれの整合回路網7.8が
配置されている。各回路網の外端は図示されていないマ
イクロストリップ伝送線に接続されるべく構成されてい
る。内端は中間に形成された間隙を有するゲート・ポン
ディングパッド3およびドレイン・ポンディングパッド
のそれぞれ1つと向かい合っている。
上に直接取付けられており、それによりこの例では電力
増幅器の1つの完全な段をなし得る混成回路を構成して
いる。電界効果トランジスタ・デバイス5の両側に、構
造の中心軸線と一直線上に並びかっ開スタブを有するコ
ンダクタから形成されたそれぞれの整合回路網7.8が
配置されている。各回路網の外端は図示されていないマ
イクロストリップ伝送線に接続されるべく構成されてい
る。内端は中間に形成された間隙を有するゲート・ポン
ディングパッド3およびドレイン・ポンディングパッド
のそれぞれ1つと向かい合っている。
整合回路網7は入力整合回路網をなしており、また集中
定数直列1′ンダクダをなすように巻かれていてよいボ
ンドワイヤ9によりゲート・ポンディングパッド3に接
続されている。キャパシタ1゜が入力整合回路網7の上
に取付けられており、また別のボンドワイヤ11により
、基板のまわりに巻かれた接地面2に接続されている。
定数直列1′ンダクダをなすように巻かれていてよいボ
ンドワイヤ9によりゲート・ポンディングパッド3に接
続されている。キャパシタ1゜が入力整合回路網7の上
に取付けられており、また別のボンドワイヤ11により
、基板のまわりに巻かれた接地面2に接続されている。
こうして、キャパシタ10は並列キャパシタを形成し、
直列・「ンダクタ9と共に電界効果トランジスタ・デバ
イス5に対するバイアス回路網をなしている。同様に、
ドレイン・ポンディングパッド4は、第2の直列インダ
クタを形成する別のボンドワイヤ12により、出力側と
組み合わされている他の整合回路網8に接続されている
。゛基板1の頂面に巻かれている接地面2がスペース!
節減した形態で能動デバイスにすぐ隣接して頂面上2二
種々の集中定数素子を直接取付けることを可能にしてい
ることは明らかである。このことは従来のディスクリー
ト設計にくらべて実質的な割合でサブシステムの寸法を
減じ、また従来のサブシステムの長いボンドワイヤの寄
生リアクタンスの影響を回避する。
直列・「ンダクタ9と共に電界効果トランジスタ・デバ
イス5に対するバイアス回路網をなしている。同様に、
ドレイン・ポンディングパッド4は、第2の直列インダ
クタを形成する別のボンドワイヤ12により、出力側と
組み合わされている他の整合回路網8に接続されている
。゛基板1の頂面に巻かれている接地面2がスペース!
節減した形態で能動デバイスにすぐ隣接して頂面上2二
種々の集中定数素子を直接取付けることを可能にしてい
ることは明らかである。このことは従来のディスクリー
ト設計にくらべて実質的な割合でサブシステムの寸法を
減じ、また従来のサブシステムの長いボンドワイヤの寄
生リアクタンスの影響を回避する。
第2図で説明した混成回路の等価回路図が第3図1=示
されている。素子の対応関係は対応する参照符号により
示されている。たとえば、混成回路の接地面2は第3図
中に、接地点に接続されている導線2′により示されて
いる。2つの整合回路網7および8はそれぞれスルー接
続および開端伝送線から成る伝送線回路網7/および8
1により示されている。並列キャパシタ10/ は接地
導線2′と伝送線回路71との間に配置されている。
電界効果トランジスタCFET)デバイス5は接地導線
2/ に接続されたソースと、電界効果トランジスタ・
デバイスの入力端をなすゲートと、出力端をなすドレ・
fンとを有するFET 5’により示されている。ゲー
トは、直列インダクタ9を示すインダクタ9′を介して
入力整合回路網7′に接続されている。同様に、第2の
直列インダクタエ2に相当する第2のインダクタ12′
を介してFET’ 5’のトンインが第2の伝送線回路
網8/に接続されている。
されている。素子の対応関係は対応する参照符号により
示されている。たとえば、混成回路の接地面2は第3図
中に、接地点に接続されている導線2′により示されて
いる。2つの整合回路網7および8はそれぞれスルー接
続および開端伝送線から成る伝送線回路網7/および8
1により示されている。並列キャパシタ10/ は接地
導線2′と伝送線回路71との間に配置されている。
電界効果トランジスタCFET)デバイス5は接地導線
2/ に接続されたソースと、電界効果トランジスタ・
デバイスの入力端をなすゲートと、出力端をなすドレ・
fンとを有するFET 5’により示されている。ゲー
トは、直列インダクタ9を示すインダクタ9′を介して
入力整合回路網7′に接続されている。同様に、第2の
直列インダクタエ2に相当する第2のインダクタ12′
を介してFET’ 5’のトンインが第2の伝送線回路
網8/に接続されている。
この設計概念のプレキンビリティを示すため、本発明の
第2の実施例として、2段増幅器をなす混成回路が第4
図に示されている。この縦続増幅器の等価回路は第5図
に示されている。再び、酸化ベリリウムの誘電性基板3
1はそのまわりに巻かれた接地面32を有し、この接地
面は接地導線32’により第5図中に示されている。第
1の増幅器段は基板31およびそのまわりに巻かれた接
地面32の上にフリップマウントされた能動素子として
他の電界効果トランジスタ・デバイス35を含んでいる
。このトランジスタのゲートおよびドレインはそれぞれ
ゲート・ポンディングパッド33およびドレイン・ポン
ディングパッド34にボンドされ〔いる。このトランジ
スタは参照符号35′を付して第5図の等何回路中に示
されている。第5図の等価回路図は、第3図よりも一層
正確に、ソースを接地面に接続するインダクタンスI、
S’に示している。この素子は、真の接地面32が基板
31の底面上におり)れているという事実により生ずる
小さな寄生インダクタンスを表わしている。
第2の実施例として、2段増幅器をなす混成回路が第4
図に示されている。この縦続増幅器の等価回路は第5図
に示されている。再び、酸化ベリリウムの誘電性基板3
1はそのまわりに巻かれた接地面32を有し、この接地
面は接地導線32’により第5図中に示されている。第
1の増幅器段は基板31およびそのまわりに巻かれた接
地面32の上にフリップマウントされた能動素子として
他の電界効果トランジスタ・デバイス35を含んでいる
。このトランジスタのゲートおよびドレインはそれぞれ
ゲート・ポンディングパッド33およびドレイン・ポン
ディングパッド34にボンドされ〔いる。このトランジ
スタは参照符号35′を付して第5図の等何回路中に示
されている。第5図の等価回路図は、第3図よりも一層
正確に、ソースを接地面に接続するインダクタンスI、
S’に示している。この素子は、真の接地面32が基板
31の底面上におり)れているという事実により生ずる
小さな寄生インダクタンスを表わしている。
第5因中に示されているように、無線周波数(RF)チ
ョークが′電界効果トランジスタ・デバイス35のゲー
トおよびドレインの各々と接地線22’との間に配置さ
れている。各RF’チョークは直流(、Dc)°屯圧ン
与えられるキャパシタと・〔ンダクタンスとの直列回路
から成っている。これらのキャパシタは第4図中にそれ
ぞれ1巻かれた接地面22の上に取付けられた集中定数
素子36および37により解図的に示されている。ボン
ドワイヤ38および39はそれぞれ、電界効果トランジ
スタ・デバイス25に対するバイア艮回路網を含むそれ
ぞれのRFチョークのインダクタンスな成している。
ョークが′電界効果トランジスタ・デバイス35のゲー
トおよびドレインの各々と接地線22’との間に配置さ
れている。各RF’チョークは直流(、Dc)°屯圧ン
与えられるキャパシタと・〔ンダクタンスとの直列回路
から成っている。これらのキャパシタは第4図中にそれ
ぞれ1巻かれた接地面22の上に取付けられた集中定数
素子36および37により解図的に示されている。ボン
ドワイヤ38および39はそれぞれ、電界効果トランジ
スタ・デバイス25に対するバイア艮回路網を含むそれ
ぞれのRFチョークのインダクタンスな成している。
第1増幅段の入力段には、巻かれた接地面32か611
離された中央ポンディングパッド40が形成されている
。このポンディングパッドは、参照符号40’を付して
$5図中に示されている入力整合インピーダンスを表わ
している。比較的大きな分路キャパシタ41がこの中央
ポンディングパッド40の上に取付けられている。この
回路は@5図の等価回路図中で、整合インピーダンス4
0′の出力端と接地線32’との間に接続された寄生イ
ンダクタ42’とキャパシタ41′とにより表わされて
いる。
離された中央ポンディングパッド40が形成されている
。このポンディングパッドは、参照符号40’を付して
$5図中に示されている入力整合インピーダンスを表わ
している。比較的大きな分路キャパシタ41がこの中央
ポンディングパッド40の上に取付けられている。この
回路は@5図の等価回路図中で、整合インピーダンス4
0′の出力端と接地線32’との間に接続された寄生イ
ンダクタ42’とキャパシタ41′とにより表わされて
いる。
加えて、中央ポンディングパッド40をゲート・ポンデ
ィングパッド33に接続する集中定数直列インダクタが
、巻かれたボンドワイヤ43から形成されている。この
インダクタンスは第5図中でゲート・インダクタンス4
3′(二より表わされている。第2の分路キャパシタ4
4はドレイン・ポンディングパッド34の上に取付けら
れ、ボンドワイヤ45により接地面32に接続されてい
る。
ィングパッド33に接続する集中定数直列インダクタが
、巻かれたボンドワイヤ43から形成されている。この
インダクタンスは第5図中でゲート・インダクタンス4
3′(二より表わされている。第2の分路キャパシタ4
4はドレイン・ポンディングパッド34の上に取付けら
れ、ボンドワイヤ45により接地面32に接続されてい
る。
同様に、この回路は$5図の等価回路図中で、電界効果
トランジスタ・デバイス35′と接地線32′との間に
配置されたインダクタンス33′とキャパシタ32′と
の直列接続により表わされている。
トランジスタ・デバイス35′と接地線32′との間に
配置されたインダクタンス33′とキャパシタ32′と
の直列接続により表わされている。
第2増幅段の全般的設計は同様である。基板31上にフ
リップマウントされた第2の電界効果トランジスタ・デ
バイス55は接地面3とゲートおよびドレイン・ポンデ
ィングパッド53および54とにそれぞれ接続されてい
る。2つの同様のRFチョークは各々、接地面上に取付
けられた別のキャパシタ56および57を含んでいる。
リップマウントされた第2の電界効果トランジスタ・デ
バイス55は接地面3とゲートおよびドレイン・ポンデ
ィングパッド53および54とにそれぞれ接続されてい
る。2つの同様のRFチョークは各々、接地面上に取付
けられた別のキャパシタ56および57を含んでいる。
各キャパシタは別のボンドワイヤ58.59によりゲー
ト・ポンディングパッド53およびドレイン・ポンディ
ングパッド54にそれぞれ接続されている。
ト・ポンディングパッド53およびドレイン・ポンディ
ングパッド54にそれぞれ接続されている。
横方向に延びる中央パッド60により実現された出力整
合回路網60/とドレイン・ポンディングパッド54と
は共通に1つのリード構造から形成されている。同様に
、第1増幅段の方向に横方向に突出するり一ド61によ
りゲート・ボンディングパット53は入力整合抵抗61
’を成している。この範囲内で別のキャパシタ62がリ
ード上に取付けられ、ポンドワイヤ63により第1増幅
段の出力パッドに接続されている。
合回路網60/とドレイン・ポンディングパッド54と
は共通に1つのリード構造から形成されている。同様に
、第1増幅段の方向に横方向に突出するり一ド61によ
りゲート・ボンディングパット53は入力整合抵抗61
’を成している。この範囲内で別のキャパシタ62がリ
ード上に取付けられ、ポンドワイヤ63により第1増幅
段の出力パッドに接続されている。
第4図および第5図による第1増幅段の詳細な説明から
、第2増幅段が第5図の等価回路図中で参照符号55’
ないし63/l付されている素子により表わされること
は明らかである。これらの素子の各々は第4図中に示さ
れている対応参照符号との比較により明白に知られ得る
。従って、これ以上の詳細な説明は不要であろう。
、第2増幅段が第5図の等価回路図中で参照符号55’
ないし63/l付されている素子により表わされること
は明らかである。これらの素子の各々は第4図中に示さ
れている対応参照符号との比較により明白に知られ得る
。従って、これ以上の詳細な説明は不要であろう。
本発明に従って構成された混成回路の2つの実施例につ
いての以上の説明から、送信器、受信器、フィルタなど
のような種々のサブシステムが同一の設計概念に基づい
て設計され得ることは当業者に明らかであろう。いずれ
の場合にも、製造の際には、パンチスル・スロットを有
する酸化ベリリウム基板の大きなシrトが薄膜金属化さ
れ得る。
いての以上の説明から、送信器、受信器、フィルタなど
のような種々のサブシステムが同一の設計概念に基づい
て設計され得ることは当業者に明らかであろう。いずれ
の場合にも、製造の際には、パンチスル・スロットを有
する酸化ベリリウム基板の大きなシrトが薄膜金属化さ
れ得る。
フォトリトグライがこのボードの上に回路をエッチする
のに用いられ得る。回路ボードは個々のピースにレーザ
・スクライプされ得る。また、パンチ・スロットは接地
面の頂面の余裕をとって1巻かれた金属化サイドを形成
することになる。種々の回路素子および能動トランジス
タ・デバイスが次いでこのボードの上に取付けられ得る
。これらのデバイスは、密封パッケージ(図示せず)内
へのソルダリングまたはセラミック・リッドの取付に先
立って、そのRF特性を完全に検査され得る。
のに用いられ得る。回路ボードは個々のピースにレーザ
・スクライプされ得る。また、パンチ・スロットは接地
面の頂面の余裕をとって1巻かれた金属化サイドを形成
することになる。種々の回路素子および能動トランジス
タ・デバイスが次いでこのボードの上に取付けられ得る
。これらのデバイスは、密封パッケージ(図示せず)内
へのソルダリングまたはセラミック・リッドの取付に先
立って、そのRF特性を完全に検査され得る。
以上に、意図する目的および利点をすべて満足する新規
なマイクロ波混成回路の構成を図示し説明してきた。し
かし、この開示を参考にして種々の変更および用途の拡
大が可能であることは当業者により理解されよう。それ
らの変更および用途拡大をも含めて、本発明の範囲は特
許請求の範囲によってのみ制限されるものである。
なマイクロ波混成回路の構成を図示し説明してきた。し
かし、この開示を参考にして種々の変更および用途の拡
大が可能であることは当業者により理解されよう。それ
らの変更および用途拡大をも含めて、本発明の範囲は特
許請求の範囲によってのみ制限されるものである。
第1図は基板上にフリップ・マクントされるべく設計さ
れた電界効果トランジスタを含む本発明による混成マイ
クロ波サブシステムの基本構造の斜視図、第2図は内部
に配置された整合回路網および組立てられた集中定数素
子を含んでいる増幅段を含むかかる混成マイクロ波サブ
システムの他の斜視図、第3図は第2図中に示されてい
る混成マイクロ波サブシステムの等価回路図を表わすブ
ロック図、第4図はバイアス回路網および整合回路網を
含んでいる縦続2段増幅器を含む他の実施例の頂面図、
第5図は第4図中に示されている混成マイクロ波サブシ
ステムの等価回路図を表わすブロック図である。 1・・・基板、 2・・・接地面、3.4・・・余興導
体、 5・・・電界効果デバイス、 7.8・・・
整合回路網、 9・・・ボンディッド・ワイヤ、10
・・・キャパシタ、11.12・・・ ボンディッド・
ワイヤ、 21・・・ ソース・ポンディングパッド
。 31・・・誘電性基板、 32・・・接地面、 3
3・・・ゲート・ポンディングパッド、 34・・・
ドレイン・ポンディングパッド、 35・・・電界効
果トランジスタ・デバイス、’36.37・・・ 集中
定数素子。 38.39・・・ ポンドワイヤ、40・・・中央ポン
ディングパッド、 41・・・分路キャパシタ、42
゜43・・・ポンドワイヤ、 44・・・分路キャパ
シタ、53・・・ゲート・ポンディングパッド、 5
4・・・ドレイン・ポンディングパッド、 55・・
・電界効果トランジスタ・デバイス、56.57・・・
キャパシタ、 58.59・・・ ポンドワイヤ
、 60・・・中央パッド、 61・・・ リード
、62・・・キャパシタ、 63・・・ ポンドワイ
ヤ。 FIGI FIG 2
れた電界効果トランジスタを含む本発明による混成マイ
クロ波サブシステムの基本構造の斜視図、第2図は内部
に配置された整合回路網および組立てられた集中定数素
子を含んでいる増幅段を含むかかる混成マイクロ波サブ
システムの他の斜視図、第3図は第2図中に示されてい
る混成マイクロ波サブシステムの等価回路図を表わすブ
ロック図、第4図はバイアス回路網および整合回路網を
含んでいる縦続2段増幅器を含む他の実施例の頂面図、
第5図は第4図中に示されている混成マイクロ波サブシ
ステムの等価回路図を表わすブロック図である。 1・・・基板、 2・・・接地面、3.4・・・余興導
体、 5・・・電界効果デバイス、 7.8・・・
整合回路網、 9・・・ボンディッド・ワイヤ、10
・・・キャパシタ、11.12・・・ ボンディッド・
ワイヤ、 21・・・ ソース・ポンディングパッド
。 31・・・誘電性基板、 32・・・接地面、 3
3・・・ゲート・ポンディングパッド、 34・・・
ドレイン・ポンディングパッド、 35・・・電界効
果トランジスタ・デバイス、’36.37・・・ 集中
定数素子。 38.39・・・ ポンドワイヤ、40・・・中央ポン
ディングパッド、 41・・・分路キャパシタ、42
゜43・・・ポンドワイヤ、 44・・・分路キャパ
シタ、53・・・ゲート・ポンディングパッド、 5
4・・・ドレイン・ポンディングパッド、 55・・
・電界効果トランジスタ・デバイス、56.57・・・
キャパシタ、 58.59・・・ ポンドワイヤ
、 60・・・中央パッド、 61・・・ リード
、62・・・キャパシタ、 63・・・ ポンドワイ
ヤ。 FIGI FIG 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)マイクロ波伝送線に直接接続するための混成マイク
ロ波サブシステムにおいて。 (イ) 高い熱伝導度を有しまた平らな底面および頂面
を有する誘導性基板と。 C−前記底面をおおい、かつ前記頂面の中央範囲を露出
状態に残して前記基板のまわりに巻かれている薄膜金属
化接地面と。 (/9 前記頂面上に取伺けられ、かつ前記露出中央範
囲内に配置されている電極ポンディングパッドと、 (ロ)共面電極を有し、かつ前記電極ポンディングパッ
ドと一直線上に前記頂面上にフリツブマクントされてい
るトランジスタ・デバイスと。 (ホ)前記霧出中央範囲内に配置され、かつ前記電極ポ
ンディングパッドのそれぞれ1つに接続されている薄膜
整合回路網と、 (へ)前記トランジスタデバイスと接続するため前記頂
面上に取付けられているディスクリート・コンポーネン
トと を含んでいることを特徴とする混成マイクロ波サブシス
テム。 2】 トランジスタ・デバイスがヒ化力゛リウム電界効
果トランジスタであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の混成マイクロ波サブシステム。 3)前記基板が、@記金属化接地面と共にJiJ記基板
基板膨張率と実質的に同一の値の熱膨張率を有する前記
電界効果トランジスタに対する熱ンンクを形成する酸化
ベリリウムから成っていることを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の混成マイクロ波サブシステム。 4)前記整合回路網およびそれと向かい合うそれぞれの
前記ポンディングバットが共通に単−のボンディング範
囲がら形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第3項記載の混成マイクロ波サブシステム。 5)前記整合向路網およびそれと向がい合う前記ポンデ
ィングパッドが間隙により互いに隔てられ、かつ直列イ
ンダクタを形成するべく巻かれているボンドワイヤによ
り接続されている。二七を特徴とする特許請求の範囲第
3項記載の混成マイク・口波サブシステム。 6) 2つのリードを有するディスクリート・コンポー
ネントが第1のリードにより電気的接続のため薄膜整合
回路網上に直接に取付けられ、かつ第2のリードにより
前記金属化接地面に接続されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の混成マイクロ波サブシステム
。 7) 2つのリードを有するディスクリート・コンポー
ネントが一方のリードを直接接地するため前記金属化接
地面上に取付けられ、かっ他方のリードによりそれぞれ
の前記ポンディングパッドに接続されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の混成マイクロ波サブ
システム。 8)前記ディスクリート・コンポーネントが前記トラン
ジスタ・デバイスに対する電圧制御バイアス回路網と前
記ディスクリート・コンポーネン11それぞれのポンデ
ィングパッドに接続するボンドワイヤとを含んでいるこ
と!特徴とする特許請求の範囲第7項記載の混成マイク
ロ波サブシステム◇ 9)前記バイアス回路網が前記接地面上に直接取付けら
れた小キャパシタと1巻かれたボンドワイヤによる無線
周波数チョークとを含んでいることを特徴とする特許請
求の範囲第8項記載の混成マイクロ波サブシステム。 10)前記ディスクリート・コンポーネントがキャパシ
タであり、またボンドワイヤがこのキャパシタを前記接
地面に接続するべく設けられており、それによりこの回
路網がシャント・キャパシタを形成していることを特徴
とする特許請求の範囲第6項記載の混成マイクロ波サブ
システム。 11)各々トランジスタ・デバイス、それだれのポンデ
ィングパッド、整合回路網およびディスクリート・コン
ボーネン)V含んでいる単一段の縦続配置から成ってい
ることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の混成マ
イクロ波サブシステム。 12)直列キャパシタを形成する1つのディスクリート
・コンポーネントが一方のリード(二より1つの段の整
合回路網上に取付けられており、またボンドワイヤがこ
の直列キャパシタの他方のリードを隣りの段の隣りに整
合回路網に接続していることを特徴とする特許請求の範
囲第11項記載の混成マイクロ波サブシステム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46177883A | 1983-01-28 | 1983-01-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59143406A true JPS59143406A (ja) | 1984-08-17 |
Family
ID=23833903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59013222A Pending JPS59143406A (ja) | 1983-01-28 | 1984-01-27 | 混成マイクロ波サブシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0117434A1 (ja) |
JP (1) | JPS59143406A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH0489351U (ja) * | 1991-08-07 | 1992-08-04 | ||
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US5757251A (en) * | 1995-05-30 | 1998-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electronic component contained in a metal package |
US5835352A (en) * | 1995-06-22 | 1998-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power amplifying module |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0506122A3 (en) * | 1991-03-29 | 1994-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power module |
DE4130925A1 (de) * | 1991-09-17 | 1993-03-18 | Telefunken Systemtechnik | Traeger fuer planare mikrowellenschaltungen |
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US5752182A (en) * | 1994-05-09 | 1998-05-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hybrid IC |
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RU2458432C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Мощная гибридная интегральная схема свч-диапазона |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3067917D1 (en) * | 1979-03-10 | 1984-06-28 | Fujitsu Ltd | Constructional arrangement for semiconductor devices |
-
1984
- 1984-01-25 EP EP84100776A patent/EP0117434A1/en not_active Withdrawn
- 1984-01-27 JP JP59013222A patent/JPS59143406A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0117434A1 (en) | 1984-09-05 |
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