JPS622774Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はストリツプ線路構造を有する半導体装
置に関する。

マイクロ波帯あるいはそれ以上の周波数帯で増
幅器に使用されるトランジスタはエミツタにリア
クタンス成分特にインダクタンス成分が付加され
ると、不要発振を起すなどの不安定や、利得の低
下あるいは雑音指数の増加などを招くので、エミ
ツタはインダクタンス成分が出来るだけ小さくな
るように接地される。現在マイクロ波帯でマイク
ロストリツプ線路回路を設けている誘電体板に搭
載して使用出来るバイパスコンデンサには良好な
ものがなく、またあつたとしても容量が小さいた
め、逆に低周波領域で不安定になる。そのためト
ランジスタが誘電体板に搭載される場合、上面に
ストリツプ導体を設けている誘電体板にスルホー
ルを設け、エミツタはストリツプ導体及びスルホ
ールのごく小さいインダクタンスを通して下面に
固着されている接地導体に接地される。

マイクロ波帯で多く使用されているNPN形バ
イポーラトランジスタは、上述の理由により、エ
ミツタが高周波的に、直流的に接地電位となるの
で、トランジスタに供給するバイアス電圧は必然
的にプラス電圧になる。

しかしながら地上で使用されている装置にはマ
イナス電圧を使用しているものも多く、トランジ
スタにプラス電圧を供給するためにはDC−CDコ
ンバータ、場合によつては電圧安定化器なども必
要になり、装置として複雑かつ高価なものにな
る。

本考案の目的は、上述の欠点を除去することに
あり、NPN形バイポーラトランジスタの場合で
も、バイアス電圧としてマイナス電圧が使用でき
るマイクロストリツプ線路構造を有する半導体装
置を提供することにある。

通常のマイクロストリツプ線路回線は、上面に
回路を構成するストリツプ導体を有し下面に面導
体を有する誘電体板と、この誘電体板に固着され
た接地導体とからなつている。

本考案によるマイクロストリツプ線路構造を有
する半導体装置上面に半導体素子とストリツプ導
体を有し下面に面導体を有する誘電体板と、この
誘電体板の下側に設置される接地導体と、前記誘
電体板下面の面導体と前記接地導体との間に設け
られた誘電体膜と、前記面導体を通して前記半導
体素子に電源電圧を供給する手段とよりなつてい
る。そして面導体と誘電体膜と接地導体は高容量
を形成するため、面導体は高周波的に接地導体と
同電位の接地電位となり、通常のマイクロストリ
ツプ線路回路と同等となる。更に面導体は直流的
に接地導体から浮いているため面導体に直流電圧
を供給することが出来る。

以下図面に従つて詳細に説明する。

第１図は従来例のマイクロストリツプ線路回路
の断面図、第２図の本考案を実施した場合の第１
の実施例のマイクロストリツプ線路回路の断面
図、第３図は本考案を実施した場合の第２の実施
例のマイクロストリツプ線路回路の断面図であ
る。

各図面の相応する部分には同一番号を付してあ
る。第１図において、１はトランジスタ、１１お
よび１２はトランジスタ１の２個のエミツタリー
ド、２は誘電体板、３は接地導体、４０，４１，
４２，４３および４４は誘電体板２の上面に設け
られたストリツプ導体で、４１と４２，４３と４
４はそれぞれ後述するところより明らかなように
面導体５を介して電気的に接続されている。エミ
ツタリード１１はストリツプ導体４２に、エミツ
タリード１２はストリツプ導体４３にそれぞれ半
田などで接着されている。５は誘電体板２の下面
に設けられた面導体で、断面図のため５１，５２
および５３の記号で分けられているが、電気的に
接続されている。面導体５は接地導体３に接触し
ている。６１および６２はスルホールで、ストリ
ツプ導体４１および４２はスルホール６１の穴内
面導体を通じて、ストリツプ導体４３および４４
はスルホール６２の穴内面導体を通じて、それぞ
れ面導体５に電気的に接続されている。第１図の
従来例の場合、トランジスタ１のエミツタリード
１１はストリツプ導体４２、スルホール６１の穴
内面導体、面導体５を経て接地導体３に電気的に
接続される。またエミツタリード１２はストリツ
プ導体４３、スルホール６２の穴内面導体、面導
体５を経て接地導体３に電気的に接続される。

トランジスタ１にマイクロ波帯で多く使用され
ているNPN形バイポーラトランジスタを用いる
と、エミツタが高周波的に直流的に接地導体３と
同電位の接地電位となるので、トランジスタ１に
供給されるバイアス電圧は必然的にプラス電圧と
なる。

しかしながら、装置の関係から供給される電圧
がマイナス電圧になることも多く、トランジスタ
１にプラス電圧を供給するためにはDC−DCコン
バータ、場合によつては電圧安定化器なども必要
になり、装置として複雑かつ高価なものになる。

本考案の目的はNPN形バイポーラトランジス
タの場合でも、バイアス電圧としてマイナス電圧
が使用できるマイクロストリツプ線路回路を提供
することにある。

第２図は本考案を実施した場合の第１の実施例
のマイクロストリツプ線路回路の断面図である。

第２図において、１はトランジスタ、１１およ
び１２はトランジスタ１の２個のエミツタリー
ド、２は誘電体板、３は接地導体、４０，４１，
４２，４３および４４は誘電体板２の上面に設け
られたストリツプ導体で、４１と４２，４３と４
４はそれぞれ後述するところより明らかなように
電気的に接続されている。エミツタリード１１は
ストリツプ導体４２に、エミツタリード１２はス
トリツプ導体４３にそれぞれ半田などで接着され
ている。５は誘電体板２の下面に設けられた面導
体で、断面図のため５１，５２および５３の記号
で分けられているが、電気的に接続されている。
６１および６２はスルホールで、ストリツプ導体
４２はスルホール６１の穴内面導体を通じて、ス
トリツプ導体４３はスルホール６２の穴内面導体
を通じてそれぞれ面導体５に電気的に接続されて
いる。７は誘電体膜で、面導体５と接地導体３の
間に密着されている。

第２図の本考案実施例の場合、面導体５と誘電
体膜７と接地導体３の間で高容量を形成せしめる
ことにより、面導体５は高周波的に接地導体３と
同電位の接地電位となり、第１図の従来例のマク
ロストリツプ線路回路と同等になる。

更に面導体５は直流的に接地導体３から浮いて
いるため、面導体５にマイナスの直流電圧を供給
することができる。即ち面導体５に接続されてい
るエミツタリード１１および１２にマイナスの直
流電圧が供給できるならば、トランジスタ１にマ
イナスのバイアス電圧の供給が可能になる。

面導体５を高周波的に接地導体３と同電位の接
地電位にするためには、面導体５と誘電体膜７と
接地導体３で形成する容量の単位容量が、ストリ
ツプ導体４０と誘電体板２と面導体５で形成する
容量の単位容量の少なくとも10倍は必要であり、
誘電体膜７は上述の条件を満足するように材質、
厚さなどが選択される。

第３図は本考案を実施した場合の第２の実施例
のマイクロストリツプ線路を有する半導体装置の
断面図で、２個以上のトランジスタを使用すると
き、それぞれのエミツタに後述するところより明
らかなように別々のバイアス電圧を供給できる構
造である。

第３図において、１および９はトランジスタ、
１１および１２はトランジスタ１の２個のエミツ
タリード、９１および９２はトランジスタ９の２
個のエミツタリード、２は誘電体板、３は接地導
体、４０，４１，４２，４３，４４，４５，４
６，４７および４８はストリツプ導体で、４１と
４２，４３と４４，４５と４６，４７と４８はそ
れぞれ電気的に接続されている。

エミツタリード１１，１２，９１および９２は
ストリツプ導体４２，４３，４６および４７にそ
れぞれ半田などで接着されている。５および８は
誘電体板２の下面に相互間では互いに絶縁された
状態で設けられた面導体で、面導体５は断面図の
ため５１，５２および５３の記号で分けられてい
るが、電気的に接続されている。面導体８は断面
図のため８１，８２および８３の記号で分けられ
ているが、電気的に接続されている。面導体５と
８はそれぞれの端部側面５３と８１の間で切断さ
れている。６１，６２，６３および６４はスルホ
ールで、ストリツプ導体４２はスルホール６１の
穴内面導体を通じて、ストリツプ導体４３はスル
ホール６２の穴内面導体を通じてそれぞれ面導体
５に電気的に接続されている。ストリツプ導体４
６はスルホール６３の穴内面導体を通じて、スト
リツプ導体４７はスルホール６４の穴内面導体を
通じてそれぞれ面導体８に電気的に接続されてい
る。

７は誘電体膜で、面導体５および８と接地導体
３の間に密着されている。本考案の場合、面導体
５および８と誘電体膜７と接地導体３の間で高容
量を形成せしめることにより面導体５および８は
高周波的に接地導体３と同電位の接地電位とな
り、第１図の従来例のマイクロストリツプ線路回
路と同等になる。更に面導体５および８は直流的
に接地導体３から浮いているため、面導体５およ
び８にマイナスのバイアス電圧を供給することが
できる。また面導体５と８は切断されているた
め、面導体５と８には別々のマイナスのバイアス
電圧が供給でき、トランジスタ１と７に異なつた
バイアス電圧の供給が可能になる。

面導体５および８を高周波的に接地導体３と同
電位の接地電位にするためには、面導体５および
８と誘電体膜７と接地導体３で形成する容量の単
位容量が、ストリツプ導体４０と誘電体板２と面
導体５で形成する容量の単位容量の少なくとも10
倍は必要であり、誘電体膜７は上述の条件を満足
するように、材質、厚さなどが選択される。

誘電体膜７は面導体５および８に重ねて二酸化
硅素（SiO₂）などを蒸着して形成、あるいはマイ
カ、テフロンなどの薄膜を面導体５および８と接
地導体３の間にはさんで形成、あるいは接地導体
３の上面に誘電損失の少ない絶縁物を塗装あるい
は印刷して形成する。

以上第１、第２の実施例で述べたように、本考
案は面導体と接地導体の間に誘電体膜を設けて高
容量を形成せしめることにより、高周波的に面導
体を接地電位にし、直流的に面導体を接地電位か
ら浮かせたマイクロストリツプ線路回路の構造を
得、それによつて不要インダクタンスをできる限
り生じさせないようにした上でトランジスタに所
望の電圧（＋，−あるいはGND）を印加できるよ
うにしたものである。

本考案は装置の電圧がマイナス電圧のときで
も、NPN形バイポーラトランジスタをそのまま
使用でき、また装置の電圧がプラス電圧のときで
も、PNP形バイポーラトランジスタをそのまま使
用できて非常に有用である。

また本考案は電界効果トランジスタなどのよう
に、プラス電圧とマイナス電圧の２つのバイアス
電圧が必要なときも、１つのバイアス電圧だけに
することができて有用である。

また実施例では面導体を接地導体から直流的に
浮かせた場合について述べたが、面導体と接地導
体を短絡することにより、直流的かつ高周波的に
面導体を接地導体と同電位の接地電位にすること
ができることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のマイクロストリツプ線路をも
つ半導体装置の断面図、第２図は本考案を実施し
た場合の第１の実施例のマイクロストリツプ線路
をもつ半導体装置の断面図、第３図は本考案を実
施した場合の第２の実施例のマイクロストリツプ
線路をもつ半導体装置の断面図である。 なお図面において、１，９はトランジスタ、２
は誘電体板、３は接地導体、４０〜４８はストリ
ツプ導体、５，８は面導体、６１〜６４はスルホ
ール、７は誘電体膜である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 表面にストリツプ線路を有し、裏面に面導体を
   有する誘電体基板と、この誘電体基板の表面に取
   り付けられた半導体素子と、前記誘電体基板が載
   置された接地導体と、この接地導体と前記誘電体
   基板の前記面導体との間に設けられた誘電体膜
   と、前記面導体を通して前記半導体素子に電源電
   圧を供給する通電体とを有することを特徴とする
   ストリツプ線路構造を有する半導体装置。