NL8201668A - DEVICE WITH TRANSISTORS INCLUDED IN BALANCE SHEET. - Google Patents

DEVICE WITH TRANSISTORS INCLUDED IN BALANCE SHEET. Download PDF

Info

Publication number
NL8201668A
NL8201668A NL8201668A NL8201668A NL8201668A NL 8201668 A NL8201668 A NL 8201668A NL 8201668 A NL8201668 A NL 8201668A NL 8201668 A NL8201668 A NL 8201668A NL 8201668 A NL8201668 A NL 8201668A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
zone
transistor
metallized
zones
cells
Prior art date
Application number
NL8201668A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Trw Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trw Inc filed Critical Trw Inc
Publication of NL8201668A publication Critical patent/NL8201668A/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
    • H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/26—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49175—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

N/30.916-dV/f. * 'N / 30916-dV / f. * '

Inrichting met in balansschakeling opgenomen transistoren.Device with transistors included in balance circuit.

De uitvinding heeft betrekking op een transistorversterker voor hoogfrequente toepassingen. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de uitvoering van een hoogfrequente versterker met hoog vermogen, 5 waarbij een balansschakeling wordt toegepast.The invention relates to a transistor amplifier for high-frequency applications. More particularly, the invention relates to the embodiment of a high-frequency high-frequency amplifier using a balance circuit.

Bij het ontwerpen van versterkers voor ’hoogfrequente toepassingen worden dikwijls transistorelemen-ten (dice) gebruikt, dat wil zeggen organen, waarbij een aantal afzonderlijke transistorcellen op een chip zijn ge-10 vormd. Die ze transistorelementen worden te zamen met andere onderdelen gebruikt voor het verkrijgen van een complete hoogfrequente versterker. De versterker omvat gewoonlijk ingangs- en uitgangsimpedatie-aanpassingscircuits, die de versterker aanpassen aan de bron en aan de belasting, waar-15 mee de versterker wordt verbonden. Voor het verkrijgen van een versterker met een hoog vermogen (een orde van grootte van 10-200 W), is het gebruikelijk om veel transistorcellen parallel te schakelen. Hoewel hierdoor het vermogen van de versterker toeneemt, neemt de ingangs- en uitgangsimpedan-20 tie af, treden hoogfrequentverliezen op en neemt de bandbreedte van de versterker af.When designing amplifiers for high-frequency applications, transistor elements (dice) are often used, ie, means where a number of separate transistor cells are formed on a chip. These transistor elements are used together with other components to obtain a complete high frequency amplifier. The amplifier usually includes input and output impedance matching circuits which match the amplifier to the source and load to which the amplifier is connected. To obtain a high power amplifier (on the order of 10-200 W), it is common to connect many transistor cells in parallel. Although this increases the power of the amplifier, the input and output impedance decreases, radio frequency losses occur, and the bandwidth of the amplifier decreases.

Een verbetering ten opzichte van de gebruikelijke parallelschakeling is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.107.728 en in het artikel "Balanced 25 Transistors; A New Option For RF Design", in Microwaves, juni 1977. Volgens het hierin beschreven ontwerp is een paar transistorchips met een gelijk aantal cellen in serie geschakeld voor hoogfrequent bedrijf. De serieschakeling verhoogt de ingangs-en uitgangsimpedanties van de transistors 30 met een factor 4 ten opzichte van de parallelschakeling.An improvement over the conventional parallel circuit is described in U.S. Patent 4,107,728 and in the article "Balanced 25 Transistors; A New Option For RF Design," in Microwaves, June 1977. According to the design described herein, a pair of transistor chips with an equal number of cells connected in series for high frequency operation. The series circuit increases the input and output impedances of transistors 30 by a factor of 4 relative to the parallel circuit.

Er worden externe netwerken gebruikt om de twee transistorelementen in balans aan te sturen. De toegenomen ingangs- en uitgangsimpedantie vereenvoudigt het aanpassen van de transistors aan de bron en aan de belasting aanmerkelijk.External networks are used to balance the two transistor elements. The increased input and output impedance significantly simplifies matching the transistors to the source and to the load.

35 De gebruikelijke fysische uitvoering van de bekende balansschakeling is in fig. 1 afgebeeld. De inrichting 10 is voorzien van twee uit een aantal cellen bestaande transistorelementen 12 en 14, die zodanig zijn aan- 8201668 « * -2- gebracht, dat alle cellen op één lijn liggen, die loodrecht staat op de symmetrieas 16 van de inrichting. De elementen 12 en 14 zijn op gemetalliseerde collectorplaatjes 18 en 20 geplaatst, die op hun beurt op een keramische drager 22 (BeO) 5 zijn aangebracht. De inrichting is voorzien van een gemetalliseerde massazone 24 en twee MOS ingangscondensatoren 26, die op de massazone 24 zijn gemonteerd. Verbindingsdraden 28 koppelen de basis, emitter en collector van de elementen met verschillende punten. Ten einde de invloeden van de uitgangs-10 capaciteit van de inrichting te elimineren is een shuntspoel 30 aangebracht. De shuntspoel bestaat gewoonlijk uit een gemetalliseerde strook, die met de collectorplaatjes van de beide elementen is verbonden.The usual physical embodiment of the known balance circuit is shown in Fig. 1. The device 10 includes two multi-cell transistor elements 12 and 14 arranged to align all cells perpendicular to the axis of symmetry 16 of the device. The elements 12 and 14 are placed on metallized collector plates 18 and 20, which in turn are mounted on a ceramic support 22 (BeO) 5. The device includes a metallized ground zone 24 and two MOS input capacitors 26 mounted on ground zone 24. Connecting wires 28 couple the base, emitter and collector of the elements with different points. In order to eliminate the influences of the output capacity of the device, a shunt coil 30 is provided. The shunt coil usually consists of a metalized strip, which is connected to the collector plates of both elements.

Alle draden en gemetalliseerde zones 15 vertonen een parasitaire inductantie. Als de inductantie toeneemt, nemen de verliezen binnen de inrichting toe en neemt de bandbreedte van de inrichting af. Het is derhalve gewenst om de inductanties, die met de draden en de gemetalliseerde zones van de inrichting gepaard gaan, te minimaliseren. De 20 uitvinding beoogt dan ook de met deze onderdelen gepaard gaande inductanties te reduceren.All wires and metallized zones 15 exhibit a parasitic inductance. As the inductance increases, the losses within the device increase and the bandwidth of the device decreases. It is therefore desirable to minimize the inductances associated with the wires and the metallized areas of the device. The object of the invention is therefore to reduce the inductances associated with these parts.

Ter verkrijging van een optimale werking dienen alle cellen van elk element op identieke wijze te werken, dat wil zeggen, dat de stromen in elke cel gelijk dienen 25 te zijn, hetgeen zal resulteren in een minimaal temperatuurverschil tussen de cellen en in een gelijkmatige vermogens-spreiding. Bij de uitvoering volgens fig. 1 zijn de stroombanen tussen de in serie geschakelde cellen (door de van de emitter naar massa (of van de basis naar massa) verlopende 30 draden 28 en de gemetalliseerde massazone) niet gelijk. De uitvinding beoogt dan ook voorts een transistorcónfiguratie te verschaffen, waarbij de stromen in de transistorcellen gelijk zijn.In order to achieve optimal operation, all cells of each element should operate identically, ie the currents in each cell should be the same, which will result in a minimal temperature difference between the cells and an even power rating. scatter. In the embodiment of FIG. 1, the current paths between the series-connected cells (through the wires 28 from the emitter to ground (or from the base to ground) and the metallized ground zone) are not the same. The object of the invention is therefore also to provide a transistor configuration in which the currents in the transistor cells are equal.

Volgens de uitvinding wordt hiertoe 35 een inrichting met in balans geschakelde transistoren verschaft, welke zodanig is uitgevoerd, dat de afzonderlijke cellen van elk element op gelijke afstand liggen van de symmetrieas van de inrichting. Deze configuratie resulteert in een constante elektrische lengte tussen de beide elementen, 40 waardoor de stroom via een minimale impedantie van de basis 82 0 1 6 6 8 « » -3- a (of emitter), van het ene element naar de basis- (of emitter), van het andere element kan vloeien. De constante lengte resulteert in een gelijkmatige vermogensspreiding over elke cel en beperkt de inductantie tussen de beide elementen.According to the invention, there is provided for this purpose a device with balanced transistors, which is designed such that the individual cells of each element are equidistant from the axis of symmetry of the device. This configuration results in a constant electrical length between the two elements, 40 allowing the current to flow from one element to the base via a minimum impedance of the base 82 0 1 6 6 8 «» -3- a (or emitter). or emitter), can flow from the other element. The constant length results in an even power distribution over each cell and limits the inductance between the two elements.

5 Deze beperkte inductantie beeft een verhoogde stabiliteit tot gevolg door het beperken van de serieterugkoppeling en de verliezen binnen de inrichting. De uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding maakt ook een beperking van van de de lengte^tussen de collectoren aangebrachte shuntspoel moge-10 lijk. Dit is van voordeel bij microgolftoepassingen of bij vermogenstransistoren met een hoge uitgangscapaciteit, waarbij een shuntspoel met lage waarde nodig is. Voorts maakt deze uitvoering het mogelijk om een aantal identieke shunt-spoelen toe te passen, waardoor de vermogensspreiding over 15 de cellen nog verder wordt verbeterd.This limited inductance results in increased stability by limiting series feedback and losses within the device. The construction of the device according to the invention also makes it possible to limit the shunt coil arranged lengthwise between the collectors. This is advantageous in microwave applications or power transistors with a high output capacity, where a low value shunt coil is required. Furthermore, this embodiment makes it possible to use a number of identical shunt coils, whereby the power distribution across the cells is improved even further.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which an embodiment of the device according to the invention is shown.

Fig. 1 is een bovenaanzicht van de uitvoe-20 ring van een conventionele in balans geschakelde hoogfrequent-vermogens transistor.Fig. 1 is a top plan view of the embodiment of a conventional balanced RF power transistor.

Fig. 2 is een bovenaanzicht van een keramische drager (BeO), welke deel uitmaakt van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 2 is a top view of a ceramic support (BeO), which forms part of the device according to the invention.

25 Fig. 3 is een bovenaanzicht van een alumi- niumoxydesubstraat, dat deel uitmaakt van de inrichting volgens de uitvinding.FIG. 3 is a top view of an aluminum oxide substrate, which is part of the device according to the invention.

Fig. 4 is een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 4 is a top view of an embodiment of the device according to the invention.

30 Fig. 5 is een schema van de inrichting volgens fig. 4.FIG. 5 is a schematic of the device of FIG. 4.

Fig. 6 is een bovenaanzicht van een eerste alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 6 is a top view of a first alternative embodiment of the device according to the invention.

35 Fig. 7 is een tweede alternatieve uitvoe ringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.FIG. 7 is a second alternative embodiment of the device according to the invention.

Zoals in de fig. 2 en 3 is weergegeven, omvat de balanstransistorschakeling volgens de uitvinding een keramische drager 40 (bijvoorbeeld BeO) en een bovengelegen 40 aluminiumoxydesubstraat 54. De drager 40 is voorzien van ge- 8201668 * · -4- metalliseerde ingangszones 42 en 44 voor de basis (voor een geaarde emitterschakeling) of voor de emitter (voor een geaarde basisschakeling), gemetalliseerde massazones 46 en 48 en gemetalliseerde uitgangszones 50 en 52 voor de collector.As shown in FIGS. 2 and 3, the balance transistor circuit of the present invention includes a ceramic support 40 (e.g., BeO) and an overhead 40 alumina substrate 54. Support 40 includes metalized input zones 42 and 44 for the base (for a grounded emitter circuit) or for the emitter (for a grounded base circuit), metallized ground zones 46 and 48 and metallized output zones 50 and 52 for the collector.

5 De collector-metalliseringslagen omvatten collectorplaatjes 50d en 52a. Twee gemetalliseerde shuntspoelen 53 verbinden de collectorplaatjes 50a en 52a met elkaar.The collector metallization layers comprise collector plates 50d and 52a. Two metallized shunt coils 53 connect the collector plates 50a and 52a together.

Het aluminiumoxydesubstraat 54 omvat een paar langwerpige gaten 54a en 54b. Een gemeenschappelijke 10 gemetalliseerde massazone 56 bedekt een groot gedeelte van het bovenvlak van het'substraat 54. Deze metallisering strekt zich uit over de randen van het substraat, zoals met 56a en 56b is aangeduid. De randraetallisering dient een verbinding te vormen tussen de zone 56 en de gemetalliseerde 15 zones 46 en 48 op bedragen 40. Twee gemetalliseerde ingangszones 58 en 60 bedekken het grootste deel van het resterende gedeelte van het bovenvlak van het substraat 54 en omvatten randgedeelten 58a en 60a, die een verbinding vormen met de gemetalliseerde zones 42 en 44 op de drager 40.The alumina substrate 54 includes a pair of elongated holes 54a and 54b. A common metallized mass zone 56 covers a large portion of the top surface of the substrate 54. This metallization extends over the edges of the substrate, as indicated by 56a and 56b. The edge racking should form a connection between the zone 56 and the metallized zones 46 and 48 at amounts 40. Two metallized entry zones 58 and 60 cover most of the remaining portion of the top surface of the substrate 54 and include edge portions 58a and 60a forming a connection to the metallized zones 42 and 44 on the support 40.

20 In fig. 4 is de samengestelde transistor- inrichting volgens de uitvinding afgeheeld. Het aluminiumoxydesubstraat 54 ligt op de keramische drager 40, zodat de gaten 54a en 54b zich boven de collectorplaatjes 50a en 52a bevinden. Een paar transistorelementen 62 en 64 zijn 25 respectievelijk op de collectorplaatjes 52a en 50a bevestigd. Elk transistorelement bestaat uit een aantal afzonderlijke -transistorcellen, waarbij het lichaam van het element de gemeenschappelijk collector van alle transistorcellen vormt. Elk afgeheeld element heeft vier transistorcellen, 30 het aantal cellen is echter niet van belang.In Fig. 4, the composite transistor device according to the invention is tilted. The alumina substrate 54 rests on the ceramic support 40 so that the holes 54a and 54b are above the collector plates 50a and 52a. A pair of transistor elements 62 and 64 are mounted on collector plates 52a and 50a, respectively. Each transistor element consists of a number of separate transistor cells, the body of the element being the common collector of all transistor cells. Each split element has four transistor cells, however the number of cells is not important.

Een paar MOS condensatoren 66 en 68 is op het bovenvlak van het aluminiumoxydesubstraat 54 aangebracht nabij de gaten 54a en 54b. Een aantal draden 70a en 70b verbindt de emitters van de transistorcellen met de ge-35 metalliseerde massazone in een strook tussen de beide ope-ningen en met een aansluiting van een bijbehorende condensator 66, resp. 68. Op overeenkomstige wijze verbinden draden 72a en 72b de bases van de transistorcellen met de andere aansluiting van een bijbehorende condensator 66 of 68 en 40 met de gemetalliseerde ingangszones 58 en 60. Een van de aan- 8201668 * * -5- sluitingen van de condensatoren 66 en 68 is elektrisch verbonden met de gemetalliseerde massazone. Ingangsleidingen 74, collectorleidingen 76 en aardleidingen 78 zijn bevestigd op de bijbehorende gemetalliseerde zones van de drager 40.A pair of MOS capacitors 66 and 68 are mounted on the top surface of the alumina substrate 54 near the holes 54a and 54b. A number of wires 70a and 70b connect the emitters of the transistor cells to the metalized mass zone in a strip between the two openings and to a connection of an associated capacitor 66, respectively. 68. Similarly, wires 72a and 72b connect the bases of the transistor cells to the other terminal of an associated capacitor 66 or 68 and 40 to the metallized input zones 58 and 60. One of the terminals of the 8201668 * * -5- capacitors 66 and 68 are electrically connected to the metallized mass zone. Input lines 74, collector lines 76 and ground lines 78 are attached to the associated metallized areas of the carrier 40.

^ De verbinding van de emitters van de transistorcellen met de gemetalliseerde massazone 56 resulteert in een gemeenschappelijke emitterschakeling. Een gemeenschappelijke basisschakeling wordt verkregen door de bases van de transistorcellen met de gemetalliseerde massa-^ zone te verbinden.^ The connection of the emitters of the transistor cells to the metallized mass zone 56 results in a common emitter circuit. A common basic circuit is obtained by connecting the bases of the transistor cells to the metallized mass zone.

In fig. 5 is het schema van de transis-torschakeling volgens fig. 4 weergegeven. De overeenkomstige onderdelen zijn in de beide figuren met hetzelfde verwijzings-cijfer aangeduid, De transmissielijnen 50, 52, 58 en 60 en 15 de spoelen 53, 36, 70 en. 72 komen overeen met de met hetzelfde cijfer aangeduide draden en/of gemetalliseerde zones van de inrichting volgens fig. 4. De equivalente schakeling van de bekende inrichting volgens fig. 1 is hetzelfde als de in fig. 5 weergegeven schakeling, waarbij echter een extra 20 parasitaire spoel 79 ontstaat doordat draden nodig zijn om de collectorplaatjes met de uitgang te verbinden. Volgens de uitvinding zijn deze draden (of een ander type overbrugging) niet langer nodig door toepassing van de afzonderlijke drager 40 en substraat 54.Fig. 5 shows the circuit diagram of the transistor circuit shown in Fig. 4. The corresponding parts are designated in the two figures with the same reference numerals. The transmission lines 50, 52, 58 and 60 and 15 the coils 53, 36, 70 and. 72 correspond to the wires and / or metallized zones of the device according to FIG. 4, indicated with the same number. The equivalent circuit of the known device according to FIG. 1 is the same as the circuit shown in FIG. 5, but an additional 20 parasitic coil 79 arises because wires are required to connect the collector plates to the output. According to the invention, these wires (or another type of bridging) are no longer required by using the separate support 40 and substrate 54.

2 5 ^ De verbetering, die wordt bereikt door toepassing van de uitvoering volgens fig. 4 ten opzichte van de bekende uitvoering, blijkt, wanneer de overeenkomstige waarden voor de verschillende parasitaire inductanties van de beide uitvoeringen met elkaar worden vergeleken.The improvement, which is achieved by using the embodiment according to Fig. 4 compared to the known embodiment, appears when the corresponding values for the different parasitic inductances of the two embodiments are compared with each other.

De inductantie, die wordt veroorzaakt door de draden 70a, welke de emitter van elke cel met de gemetalliseerde massazone verbindt, is relatief groot bij de bekende uitvoering volgens fig. 1 door de lengte van deze draden. Bij de uitvoering volgens fig. 4 is deze lengte beperkt, aangezien het 35 alumimiumoxydesubstraat 54 dicht bij het transistorelement kan worden geplaatst. Door de uitvoering volgens fig. l met een enkel niveau is noodzakelijkerwijs een relatief grote ruimte aanwezig tussen het collectorplaatje 18 en de gemetalliseerde massazone 24. Doordat volgens de uitvinding de ^ gemetalliseerde massazone op een afzonderlijk aluminiumoxyde- 8201668 -6- substraat is aangebracht, kunnen de draden, die de cellen met massa verbinden, aanmerkelijk korter worden uitgevoerd.The inductance caused by the wires 70a, which connects the emitter of each cell to the metallized mass zone, is relatively great in the known embodiment of Figure 1 due to the length of these wires. In the embodiment according to Fig. 4, this length is limited, since the aluminum oxide substrate 54 can be placed close to the transistor element. Due to the single-level embodiment of FIG. 1, there is necessarily a relatively large space between the collector plate 18 and the metallized mass zone 24. Since, according to the invention, the metallized mass zone is applied to a separate aluminum oxide substrate, the wires connecting the cells to ground are made considerably shorter.

De inductanties 56a van de massametallise-ring bij de uitvoering volgens fig. 4 zijn voor alle cellen 5 gelijk en zijn relatief klein (door de korte baan). Bij de bekende uitvoering zijn deze inductanties relatief groot en zijn zij niet gelijk voor de verschillende cellen. De stroombaan tussen de transistorelementen door de massa-metallisering is voor elke cel anders bij de bekende uit-10 voering. De uitvoering volgens fig. 4 resulteert in een zeer constante elektrische lengte tussen de beide transistorelementen, waardoor de stroom via een minimale impedantie van de emitters van het ene element naar de emitters van het andere element kan vloeien (of van de ene basis naar 15 de andere basis bij een geaarde basisschakeling), De constante lengte heeft een goede vermogensspreiding over de cellen tot gevolg. De relatief kleine inductantie tussen de beide transistorelementen verhoogt de stabiliteit van dè inrichting en verlaagt de hoogfrequentverliezen.The inductances 56a of the mass metallization in the embodiment of Fig. 4 are the same for all cells 5 and are relatively small (due to the short path). In the known embodiment, these inductances are relatively large and are not the same for the different cells. The current path between the transistor elements through the mass metallization is different for each cell in the known embodiment. The embodiment according to fig. 4 results in a very constant electrical length between the two transistor elements, so that the current can flow via a minimal impedance from the emitters of one element to the emitters of the other element (or from one base to the other). other basis with a grounded basic circuit), The constant length results in a good power distribution over the cells. The relatively small inductance between the two transistor elements increases the stability of the device and reduces the high-frequency losses.

20 Bij de bekende uitvoering volgens fig. .1 wordt slechts éénshuntspoel gebruikt, waarvan de minimale lengte ongeveer gelijk is'aan de lengte van een element.In the known embodiment according to Fig. 1 only one shunt coil is used, the minimum length of which is approximately equal to the length of an element.

Bij de onderhavige uitvinding kunnen verscheidene shuntspcelen worden.· toegepast, waarbij de lengte indien nodig zeer kort 25 kan zijn. Het gebruik van een aantal shuntspoelen draagt bij tot een betere vermogensspreiding over de cellen , doordat de stroombanen tussen de cellen gelijk worden gemaakt. Indien korte shuntspoelen nodig zijn (zoals bijvoorbeeld nodig is voor microgolftoepassingen of voor vermogens-30 transistoren met een hoge uitgangscapaciteit, waarbij een lage waarde voor de shuntspoel nodig is) kan een uitvoering volgens fig. 6 worden toegepast. Bij deze uitvoering zijn de twee relatief lange shuntspoelen 53 uit fig. 2 vervangen door vier zeer korte gemetalliseerde spoelstroken 80.In the present invention, various shunting fields can be used, the length of which may be very short if necessary. The use of a number of shunt coils contributes to a better power distribution across the cells, by equalizing the current paths between the cells. If short shunt coils are required (as is necessary, for example, for microwave applications or for power output transistors with a high output capacity, where a low value for the shunt coil is required), an embodiment according to Fig. 6 can be used. In this embodiment, the two relatively long shunt coils 53 of Fig. 2 have been replaced by four very short metallized coil strips 80.

35 De spoelen 80 verschaffen een kleine en gelijke inductantie voor elke transistorcel. Voorts kunnen de gemetalliseerde ingangs- en collectorzones worden gewijzigd, zodat deze open uitsteeksels 42a, 44a, 50b en 52b omvatten, waardoor een ingangs- en uitgangsaanpassing voor microgolftransistoren 40 wordt verkregen.The coils 80 provide a small and equal inductance for each transistor cell. Furthermore, the metallized input and collector zones can be modified to include open protrusions 42a, 44a, 50b and 52b, providing an input and output adjustment for microwave transistors 40.

8201668 Μ 4 -7- Ιη fig. 7 is een uitvoeringsvorm weergegeven, waarbij het aluminiumoxydesubstraat een enkele opening 90 bezit en waarbij de emitters (of bases) van de transistor-elementen met elkaar zijn verbonden door middel van draden 5 92. Bij deze uitvoering vormt het midden van de draden een fictieve aarde en wordt geen werkelijke verbinding met de gemetalliseerde massazone gevormd. De draden 92 worden ondersteund door éen glazen staaf 94. Een ingangs- en uitgangs-aanpassing worden verkregen door de MOS condensatoren 96 en 10 98.8201668 Μ 4 -7- Ιη Figure 7 shows an embodiment in which the alumina substrate has a single aperture 90 and the emitters (or bases) of the transistor elements are connected together by wires 5 92. In this embodiment the center of the wires forms a fictional earth and no actual connection to the metallized mass zone is formed. The wires 92 are supported by one glass rod 94. An input and output adjustment are obtained by the MOS capacitors 96 and 98.

De uitvinding verschaft een transistorinrichting met verkleinde waarden voor de parasitaire inductanties van de draden en de gemetalliseerde zones. Deze verlaagde inductantie verhoogt de stabiliteit en bandbreedte van de 15 inrichting, terwijl tevens de verliezen worden beperkt.The invention provides a transistor device with reduced values for the parasitic inductances of the wires and the metallized zones. This reduced inductance increases the stability and bandwidth of the device, while also limiting losses.

Bovendien is de symmetrie van de uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding verbeterd ten opzichte van de bekende uitvoering, ten einde een betere vermogensverdeling over de verschillende cellen van de transistorelementen te verkrij-20 gen. De betere vermogensverdeling verkleint de temperatuurverschillen tussen de cellen, waardoor het hoogfrequente gedrag van de transistoren wordt verbeterd. De beschreven uitvoering maakt het mogelijk, dat verscheidene tussen de collectoren geschakelde shuntspoelen kunnen worden toegepast, 25 waarbij de minimale lengte van de spoelen niet wordt beperkt door de afmetingen van de transistorelementen, zoals bij de bekende uitvoering. Voorts zijn geen draden tussen de collec-torplaatjes en de collectorleidingen nodig of is geen brug nodig (ëén van beide is bij toepassing van de bekende uit-30 voering noodzakelijk).Moreover, the symmetry of the embodiment of the device according to the invention has been improved compared to the known embodiment, in order to obtain a better power distribution over the different cells of the transistor elements. The better power distribution reduces the temperature differences between the cells, improving the high-frequency behavior of the transistors. The described embodiment makes it possible to use various shunt coils connected between the collectors, wherein the minimum length of the coils is not limited by the dimensions of the transistor elements, as in the known embodiment. Furthermore, no wires are required between the collector plates and the collector lines or a bridge is required (neither of which is necessary when using the known embodiment).

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden gevarieerd, 8201668The invention is not limited to the exemplary embodiments described above, which can be varied in a number of ways within the scope of the invention. 8201668

Claims (9)

1. Halfgeleideronderdeel voor een versterker met hoogvermogen, gekenmerkt door een diëlektri-sche drager, op het bovenvlak waarvan een eerste en een tweede gemetalliseerde uitgangszone zijn gevormd, die door 5 ten minste één gemetalliseerde shuntspoelzone met elkaar zijn verbonden, door een eerste en een tweede, elk uit een aantal cellen bestaand transistorelement, die respectievelijk op de eerste en de tweede uitgangszone zijn bevestigd en die elk een gelijk aantal afzonderlijke transis-10 torcellen hebben, welke transistorelementen aan weerszijden van een symmetrieas van het onderdeel liggen, zodanig, dat elke cel op een gelijke afstand van deze as ligt, door een ' diëlektrisch substraat, dat op het bovenvlak van de di-elektrische drager is geplaatst en op een afstand ligt van 15 de transistorelementen, waarbij op het bovenvlak van het substraat een gemetalliseerde massazone is gevormd, terwijl een eerste en een tweede gemetalliseerde ingangszone op de diëlektrische drager en/of op het diëlektrische substraat zijn gevormd, welke ingangszones elektrisch zijn geïsoleerd 20 ten opzichte van de massa- en de uitgangszones, waarbij de ingangszones en de massazones elk door draden met de tran-sistorcellen zijn verbonden, zodanig, dat de transistorelementen in een balansschakeling zijn geschakeld.1. A semiconductor component for a high-power amplifier, characterized by a dielectric carrier, on the top surface of which a first and a second metallized output zone are formed, which are connected by at least one metallized shunt coil zone, by a first and a second each multi-cell transistor element mounted on the first and second output zones, respectively, each having an equal number of separate transistor cells, which transistor elements lie on either side of an axis of symmetry of the component such that each cell equidistant from this axis by a dielectric substrate disposed on the top surface of the dielectric support and spaced from the transistor elements to form a metallized mass zone on the top surface of the substrate, while a first and a second metallized input zone on the dielectric support and / or on the dielectric substrate are formed, the input zones are electrically insulated from the ground and the output zones, the input zones and the mass zones each being connected to the transistor cells by wires, such that the transistor elements are connected in a balance circuit. 2. Halfgeleideronderdeel volgens conclusie .1, 25 met het kenmerk, dat de gemetalliseerde uitgangszones door een aantal gemetalliseerde shuntspoelzones van gelijke lengte met elkaar zijn verbonden.2. A semiconductor device according to claim 1, 25, characterized in that the metallized output zones are connected to one another by a number of metallized shunt coil zones of equal length. 3. Halfgeleideronderdeel volgens conclusie 2, met hetkenmerk, dat het aantal shuntspoelzones 30 gelijk is aan het aantal transistorcellen van een transistorelement.A semiconductor device according to claim 2, characterized in that the number of shunt coil zones 30 is equal to the number of transistor cells of a transistor element. 4. Halfgeleiderelement volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op de gemetalliseerde massazone een eerste en een tweede ingangs- 35 condensator zijn geplaatst, waarbij de met de ingangszones en met de massazones verbonden draden respectievelijk met de tegenover elkaar liggende aansluitingen van de condensatoren zijn verbonden. 8201668 -9- *r φ4. A semiconductor element according to any one of the preceding claims, characterized in that a first and a second input capacitor are placed on the metallized mass zone, the wires connected to the input zones and the mass zones respectively to the opposite terminals of the capacitors are connected. 8201668 -9- * r φ 5. Transistorinrichting met balansschakeling, gekenmerkt door een diëlektrische drager, waarop een eerste en een tweede gemetalliseerde uitgangszone zijn geplaatst, door een diëlektrisch substraat, dat de diëlektri- 5 sche drager bedekt en dat is voorzien van langgerekte ope-ningen, die delen van de gemetalliseerde uitgangszonesvrijgeven en waartussen een centrale strook ligt, door een eerste en een tweede transistorelement, die respectievelijk zijn bevestigd op blootliggende delen van de eerste en de 10 tweede uitgangszone en die elk een aantal afzonderlijke transistorcellen omvatten, waarbij elke cel op een althans nagenoeg gelijke afstand van de centrale strook ligt, waarbij een gemetalliseerde massazone een gedeelte van het bovenvlak van het substraat, waaronder de centrale strook, bedekt, 15 terwijl voorts een eerste en een tweede gemetalliseerde in-gangszone delen van het bovenvlak van het substraat bedekken, waarbij een eerste groep draden de cellen verbinden met de gemetalliseerde massazone, die de centrale strook bedekt, zodanig, dat de elementen in een balansschakeling zijn 20 geschakeld, terwijl een tweede groep draden de cellen van het eerste element verbindt met de eerste ingangszone en de cellen van het tweede element verbindt met de tweede ingangszone, zodanig, dat een constante elektrische lengte wordt verkregen tussen de cellen van het eerste en het tweede element en 25 de parasitaire inductantie wordt verkleind.5. Transistor device with balance circuit, characterized by a dielectric carrier, on which a first and a second metallized output zone are placed, by a dielectric substrate, which covers the dielectric carrier and which is provided with elongated openings, which parts of the release metallized output zones and sandwiched between them by a central strip, by a first and a second transistor element, which are respectively mounted on exposed parts of the first and the second output zones and each comprise a number of separate transistor cells, each cell being at an approximately equal distance from the central strip, a metallized mass zone covering a portion of the top surface of the substrate, including the central strip, while further a first and a second metallized entrance zone cover parts of the top surface of the substrate, a first group of wires connecting the cells to the metallise the ground zone covering the central strip such that the elements are connected in a balance circuit, while a second group of wires connects the cells of the first element to the first input zone and connects the cells of the second element to the second input zone, such that a constant electrical length is obtained between the cells of the first and second elements and the parasitic inductance is reduced. 6. Transistorinrichting voor een hoogfrequent-versterker, gekenmerkt door een eerste diëlektrisch orgaan, waarop een eerste en een tweede geleidende uitgangszone zijn aangebracht, door een eerste transistorelement, 30 dat op de eerste uitgangszone is geplaatst en een lineaire reeks van afzonderlijke transistorcellen omvat, door een tweede transistorelement, dat op de tweede uitgangszone is aangebracht en een lineaire reeks met hetzelfde aantal transistorcellen als het eerste element omvat, waarbij de beide 35 elementen tegenover elkaar zijn geplaatst en de reeks cellen van elk element althans nagenoeg parallel aan de tussen de elementen gelegen symmetrieas verloopt, door een tweede di-elektrisch orgaan, dat het eerste diëlektrische orgaan bedekt, waarbij op ten minste ëén van de beide diëlektrische organen 40 een eerste en een tweede geleidende ingangszone is aangebracht 8201668 «? V -10- en een aantal elektrische geleiders de elementen verbinden met de geleidende zones en met elkaar, zodanig, dat de elementen in serie zijn geschakeld.6. High-frequency amplifier transistor device, characterized by a first dielectric member, on which a first and a second conductive output zone are arranged, by a first transistor element, which is placed on the first output zone and comprises a linear series of separate transistor cells, by a second transistor element disposed on the second output zone and comprising a linear array having the same number of transistor cells as the first element, the two elements arranged opposite each other and the array of cells of each element being substantially parallel to the elements between the elements axis of symmetry extends through a second dielectric member covering the first dielectric member, with at least one of the two dielectric members 40 provided with a first and a second conductive input zone. V-10 and a number of electrical conductors connect the elements to the conductive zones and to each other such that the elements are connected in series. 7. Transistorinrichting volgens conclusie 56,met het kenmerk, dat het tweede diëlektrische orgaan een massazone omvat, waarbij elke transistor door draden met de massazone is verbonden.Transistor device according to claim 56, characterized in that the second dielectric member comprises a mass zone, each transistor being connected to the mass zone by wires. 8. Transistorinrichting volgens conclusie 6,met het kenmerk, dat het tweede dielek- 10 trische orgaan een massazone omvat, waarbij tegenover elkaar liggende cellen van de beide elementen door draden met elkaar zijn verbonden.8. Transistor device according to claim 6, characterized in that the second dielectric member comprises a mass zone, in which opposing cells of the two elements are connected by wires. 9. Transistorinrichting voor een hoogfrequent balansversterker met hoogvermogen, gekenmerkt 15 door een eerste diëlektrisch orgaan, op het bovenvlak waarvan twee gemetalliseerde collectorzones zijn gevormd, door een eerste transistorelement met een aantal op een rechte lijn liggende transistorcellen, welk element op'ëén van de collectorzones is bevestigd, door een tweede transistorelement met 20 een aantal op een rechte lijn gelegen transistorcellen, welk tweede element op de andere collectorzone is bevestigd, waarbij elke cel van elk element op een althans nagenoeg gelijke afstand van de tussen de beide elementen lopende symmetrieas van de inrichting is gelegen, waarbij op het eerste diëlek-25 trische orgaan een gemetalliseerde shuntspoel is gevormd, die de collectorzones met elkaar verbindt, door een tweede diëlektrisch orgaan, dat boven het eerste diëlektrische orgaan is gelegen op een afstand van de beide elementen, waarbij op het bovenvlak van het tweede orgaan een gemetalliseerde 30 massazone en een eerste en een tweede gemetalliseerde ingangs-zone zijn gevormd, terwijl op het oppervlak van de massazone een eerste en een tweede ingangscondensator zijn gevormd, en waarbij een aantal draden elke cel van het eerste element verbindt met de gemetallisseerde massazone, de eerste ingangs-35 condensator en de eerste ingangszone, en elke cel van het tweede element verbindt met de massazone, de tweede ingangscondensator en de tweede ingangszone, zodanig, dat een balansschakeling is gevormd, waarbij het eerste element in serie met het tweede element is geschakeld. 82016689. Transistor device for a high-frequency high-frequency balance amplifier, characterized by a first dielectric member, on the top surface of which two metallized collector zones are formed, by a first transistor element with a number of transistor cells lying in a straight line, said element on one of the collector zones is secured by a second transistor element with a number of straight transistor cells, the second element being mounted on the other collector zone, each cell of each element being at an approximately equal distance from the axis of symmetry of the two elements running between the two elements. located on the first dielectric member is formed a metallized shunt coil connecting the collector zones to each other by a second dielectric member located above the first dielectric member at a distance from the two elements the top surface of the second member is a metallized one 30 ground zone and a first and a second metallized input zone are formed, while on the surface of the ground zone a first and a second input capacitor are formed, and a number of wires connect each cell of the first element to the metallized ground zone, the first input capacitor and the first input zone, and each cell of the second element connects to the ground zone, the second input capacitor and the second input zone, such that a balance circuit is formed, the first element being connected in series with the second element. 8201668
NL8201668A 1981-04-24 1982-04-22 DEVICE WITH TRANSISTORS INCLUDED IN BALANCE SHEET. NL8201668A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25725981A 1981-04-24 1981-04-24
US25725981 1981-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8201668A true NL8201668A (en) 1982-11-16

Family

ID=22975538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8201668A NL8201668A (en) 1981-04-24 1982-04-22 DEVICE WITH TRANSISTORS INCLUDED IN BALANCE SHEET.

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS57193048A (en)
FR (1) FR2504752A1 (en)
NL (1) NL8201668A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008124715A (en) 2006-11-10 2008-05-29 Nec Corp High frequency power amplifier

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996603A (en) * 1974-10-18 1976-12-07 Motorola, Inc. RF power semiconductor package and method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0473322B2 (en) 1992-11-20
FR2504752A1 (en) 1982-10-29
JPS57193048A (en) 1982-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10637400B2 (en) RF amplifier with conductor-less region underlying filter circuit inductor, and methods of manufacture thereof
EP3331161B1 (en) Amplifier die with elongated side pads, and amplifier modules that incorporate such amplifier die
US4107728A (en) Package for push-pull semiconductor devices
EP0377300B1 (en) Transversal and recursive filters
US5821827A (en) Coplanar oscillator circuit structures
KR0137111B1 (en) Interconnection structure for crosstalk reduction to improve off-chip selectivity
US4200880A (en) Microwave transistor with distributed output shunt tuning
US5309014A (en) Transistor package
US4193083A (en) Package for push-pull semiconductor devices
US4393392A (en) Hybrid transistor
US5832376A (en) Coplanar mixer assembly
KR20000005569A (en) Semiconductor device
US5220194A (en) Tunable capacitor with RF-DC isolation
US3774123A (en) Broad band microstrip n-pole m-throw pin diode switch having predetermined spacing between pole and throw conductors
US4386324A (en) Planar chip-level power combiner
EP0511522B1 (en) Apparatus and method for dividing/combining microwave power from an odd number of transistor chips
US4380022A (en) Monolithic fully integrated class B push-pull microwave GaAs MESFET with differential inputs and outputs with reduced Miller effect
NL8201668A (en) DEVICE WITH TRANSISTORS INCLUDED IN BALANCE SHEET.
US6265937B1 (en) Push-pull amplifier with dual coplanar transmission line
US4786881A (en) Amplifier with integrated feedback network
RU2253924C1 (en) Powerful uhf transistor
RU2227945C1 (en) High-power microwave transistor
US20230163085A1 (en) Semiconductor device
RU2054755C1 (en) High-power s h f transistor (versions)
IL138980A (en) Coplanar oscillator circuit structures

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed