JP2864841B2 - 高周波高出力トランジスタ - Google Patents

高周波高出力トランジスタ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波高出力トラン
ジスタに関するもので、具体的には複数の比較的大きな
トランジスタセルを有する高周波高出力トランジスタに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５の（ａ）、（ｂ）に、複数のトラン
ジスタセルを有する高周波高出力トランジスタの、キヤ
ップを除いた平面図および断面図を示す。以下、両図を
参照して説明すると、このトランジスタは、Ｃｕ−Ｗ合
金などの金属から成る放熱板１の上面にＢｅＯの如き熱
伝導性良好なセラミック基板２を固着し、このセラミッ
ク基板２上に互に或る間隔をおいて形成したグランドパ
ッド層３およびコレクタパッド４を基台として構成され
ている。これらの両層３、４はたとえばＭｏ−Ｍｎ、Ｎ
ｉおよびＡｌの積層体として形成されるメタライズ層で
あるが、他の周知材料のメタライズ層であってもよい。
【０００３】前記基台の周縁にはパッケージ２０（後
記）の外壁をなすセラミック（たとえばＡｌ2 Ｏ3)隔壁
１３、１４、金属（たとえばコバール）枠１５が順番に
積重ねられ、それらをキヤップ（たとえばコバール）１
６が覆っている。上記の放熱板１、セラミック基板２、
セラミック隔壁１３、１４、金属枠１５およびキヤップ
１６は、パッケージ２０を形成している。
【０００４】上記セラミック隔壁１３で囲まれたパッケ
ージの内側にトランジスタの主要部が配置されている。
すなわち、上記の両グランドパッド３上には、それぞれ
ＭＯＳ型コンデンサ７と８が設けられている。ＭＯＳ型
コンデンサ７、８は、一方の面に金属電極を、他方の面
に酸化シリコン層とそれを覆う金属電極の重畳層を形成
したシリコン基体から成る周知の構造を有している。コ
レクタパッド４上にはトランジスタチップ５がダイボン
ドにより固着されており、チップ５には複数個（図示例
では４個）のトランジスタセル６が並置形成されてい
る。
【０００５】セラミック隔壁１３の対向辺をなす各一部
の上面には、入力側内部リード９をなすメタライズ層と
出力側内部リード１１をなすメタライズ層とが、それぞ
れ形成されている。入力側内部リード９には隔壁１３上
に設けられた入力リード１０が接続されて、外部から高
周波電力を受入れ、出力側内部リード１１には隔壁１３
上に設けられた出力リード１２が接続されて増幅された
高周波電力を外部に送出すように構成されている。
【０００６】各トランジスタセル６は、図示例ではベー
ス接地形式で互に並列動作するもので、そのエミッタ電
極はワイヤ２１と２２によりＭＯＳ型コンデンサ７の上
側電極を介して入力側内部リード９に、従って入力リー
ド１０に接続され、ベース電極はワイヤ２３によりグラ
ンドパッド３に接続されている。また、コレクタパッド
４は、個々のトランジスタセル６に近い複数の点からそ
れぞれワイヤ２４により出力側内部リード１１に、従っ
て出力リード１２に接続されている。同様にコレクタパ
ッド４上の各トランジスタセル６よりも出力側に位置す
る複数の点が、それぞれＲＦシヤント用のワイヤ２５に
よりＭＯＳ型コンデンサ８の電極上の複数点に接続され
ている。
【０００７】上記の接続において、ＭＯＳ型コンデンサ
７と８は、入力側のローパス型内部整合回路およびＲＦ
（高周波）シヤント型の内部整合回路をそれぞれ形成し
て、外部回路との適切なインピーダンス整合を得られる
ようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の高周波高出力ト
ランジスタは上記の様に構成されているので、各トラン
ジスタセル６の各部分のうち出力リード側（出力リード
に近く入力リードからは遠い）部分と入力リード側（入
力リードに近く出力リードからは遠い）部分とで動作が
異なり、性能の低下を招くという欠点があった。
【０００９】すなわち、高周波高出力トランジスタでは
電流密度が大きくなり、いわゆる周辺効果が顕著になっ
て電流の大部分がエミッタ周辺部に集中するために、コ
レクタ面積に対するエミッタ周辺長の比を大きくして性
能向上を計る必要がある。具体的には、たとえば、図５
（ｃ）に示す如くエミッタ接合６３がくし形をなすよう
にベース領域とエミッタ領域を形成する。図中６１、６
２はベース電極およびエミッタ電極で、互に入組んだく
し形をなしている。６４はコレクタ接合である。
【００１０】各トランジスタセル６がこの様な形状であ
り、かつその上下方向が、パッケージに対して図１の上
下方向と同様な向きに配置されているとすると、図５
（ａ）に示すように、ＭＯＳ型コンデンサ８に接続する
ＲＦシヤント用ワイヤ２５を、コレクタパッド４上で各
セル６の出力リード１２側部分（入力側内部リード９よ
りも出力側内部リード１１に近い部分）６６に近い点に
接続すると、このトランジスタセル６の出力リード１２
側部分６６の出力容量はＲＦシヤント用ワイヤのインダ
クタンスで打消されるが入力リード１０側部分（入力側
内部リード９に近い部分）６５における出力容量は有効
に打消されない。従って、同一トランジスタセル６内に
おいても部分６５と６６で特性が異なり、全体的に均一
動作をすることができない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数個のト
ランジスタセルを有する高周波高出力トランジスタにお
いて、各トランジスタセルの各部分から見てＲＦシヤン
ト用ワイヤの長さが実質的に同一長となるように配設し
て、上記従来のトランジスタにおける欠点を解消するも
のである。
【００１２】
【作用】この発明により、各トランジスタセルの各部分
から見てその各部分が関連するＲＦシヤント用コンデン
サに接続されるワイヤが実質的に同一長であるため、そ
のインダクタンスも実質的に等しくなり、トランジスタ
セル各部分の呈する出力容量がほぼ均一に打消される。
従って、上記各部分の特性は均一化し、必然的に動作も
均一化することになる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図を参照しながら
説明する。なお各実施例は、パッケージのキヤップを取
除いた平面図として、図５の（ａ）と同様な形で、示す
が、パッケージおよび個々のトランジスタセルの構造は
図５の（ｂ）、（ｃ）と同様なものである。各実施例で
は各トランジスタセルは、ベース接地形式で働くように
接続されているが他の接続形式であってもよい。また、
各実施例において、コンデンサは任意形式のものを採用
し得るが、例示の便のためすべてＭＯＳ型コンデンサと
して示した。なお、全図を通じて同一参照数字は、同一
または対応する部分および部材を示すものとする。
【００１４】実施例１ 図１に、この発明による高周波高出力トランジスタの第
１の実施例を示す。この実施例では、トランジスタチッ
プ５と、出力リード１２との間、従って出力側内部リー
ド１１との間のＲＦシヤント用ＭＯＳ型コンデンサ（第
２のＲＦシヤント用コンデンサ）８の他に、トランジス
タチップ５と、入力リード１０との間、従って入力側内
部リード９との間にもＲＦシヤント用ＭＯＳ型コンデン
サ（第１のＲＦシヤント用コンデンサ）３０が設けられ
ている。両ＭＯＳ型コンデンサ８、３０とコレクタパッ
ド４との間はＲＦシヤント用ワイヤ２５と２６によっ
て、それぞれ別個に接続されている。ワイヤ２５と２６
は同一長で各トランジスタセル６を挟んで上下（この図
上で）対称的となる形に配置されている。
【００１５】従って、各トランジスタセル６の各部分の
うち、パッケージ２０に設けた出力リード１２に（従っ
て出力側内部リード１１に）近い部分と入力リード１０
に（従って入力側内部リード９に）近い部分の各出力容
量は、両ワイヤ２５、２６によって実質的に同等に打消
され、必然的にセル内各部分を通じて出力容量が一様に
打消されるので、セル内全体が各部分部分とも実質的に
同一特性を呈することとなり、均一な動作をするこがで
きる。
【００１６】実施例２ 図２に、この発明による高周波高出力トランジスタの第
２の実施例を示す。この実施例では、ＲＦシヤント用Ｍ
ＯＳ型コンデンサ８をトランジスタチップ５と出力側内
部リード１１の間に１個だけ配置してある。このＭＯＳ
型コンデンサ８とコレクタパッド４とは、１個のトラン
ジスタセル６について２本ずつのＲＦシヤント用ワイヤ
２５と２７で接続されている。
【００１７】ＲＦシヤント用ワイヤ２５は、コレクタパ
ッド４上のセル６に対してパッケージ２０の出力側内部
リード１１寄りの、従って出力リード１２寄りの点とコ
ンデンサ８を、ワイヤ２７はコレクタパッド４上の、セ
ル６に対してパッケージ２０の入力側内部リード９寄り
の、従って入力リード１０寄りの点とコンデンサ８を、
結んでいる。ワイヤ２５と２７はこの平面図では長さが
異るように見えるが、実際にはワイヤ２５をたるませて
ワイヤ２７と実質的の同一長にしている。従って、実施
例１の構造と同様な効果を得ることができる。
【００１８】実施例３ 図３に、この発明の高周波高出力トランジスタの第３の
実施例を示す。この実施例では、同一のトランジスタチ
ップ５内に、トランジスタセル６とＲＦシヤント用ＭＯ
Ｓ型コンデンサ３１とが、交互に一列に並置された形で
形成されている。トランジスタチップ５は、セラミック
基板２上に形成された裏面電極４を有し、この裏面電極
４が各トランジスタ６のコレクタパッド４をなすと共に
各ＭＯＳ型コンデンサ３１の一方の（下側）電極となっ
ている。各ＭＯＳ型コンデンサ３１の他方の（上側）電
極は、〔０００４〕項に前述したように、このトランジ
スタチップ５上に設けた酸化シリコン層上に形成した金
属電極より成り、入力側および出力側のグランドパッド
３に２本のＲＦシヤント用ワイヤ２８を用いてそれぞれ
接続されている。２本のワイヤ２８の長さは実質的に同
一である。
【００１９】この構造によって、各トランジスタセル６
内各部分に対するＲＦシヤント用ワイヤ２８の作用が均
一となるだけでなく、すべてのセル６に対する作用も均
一となる。従って、すべてのセルの各部分が実質的に同
一特性を呈し、均一に動作することができる。
【００２０】実施例４ 図４に、この発明のトランジスタの第４の実施例を示
す。この実施例の基本的構造は、すなわち、トランジス
タチップ５、トランジスタセル６、ＭＯＳ型コンデンサ
３１、コレクタパッド４およびＲＦシヤント用ワイヤ２
８の構成および配置等は図３の第３実施例のそれと同一
である。相違点は、セル６を介して隣接する各ＲＦシヤ
ント用ＭＯＳ型コンデンサ３１の上側電極が相互に配線
２９によって、チップ５上で接続されていることであ
る。配線２９の長さは、取扱う高周波波長λの２分の１
である。この接続によって、各コンデンサ電極相互間の
電位差が無くなり、すべて同電位となるので、トランジ
スタの動作が安定化する。ＲＦシヤント用ワイヤ２８に
よる効果は第３実施例のそれと同一である。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、各トランジスタセル
に対して、セル内各部に対して均一に作用するようにＲ
Ｆシヤント用ワイヤを配置接続したので、各セル内でお
よびセウ相互が均一な動作が行なわれ、高周波高出力ト
ランジスタの特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の高周波高出力トランジスタの一実施
例構造を示す、パッケージのキヤップを取外した状態
の、平面図である。
【図２】この発明の高周波高出力トランジスタの第２の
実施例構造を示す、パッケージのキヤップを取外した状
態の、平面図である。
【図３】この発明の高周波高出力トランジスタの第３の
実施例構造を示す、パッケージのキヤップを取外した状
態の、平面図である。
【図４】この発明の高周波高出力トランジスタの第４の
実施例構造を示す、パッケージのキヤップを取外した状
態の、平面図である。
【図５】従来の高周波高出力トランジスタの一例構造を
示す、パッケージのキヤップを取外した状態の平面図
（ａ）、図（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図（ｂ）およ
び図（ａ）（ｂ）のトランジスタセルの一例構造を示す
平面図である。
【符号の説明】
１ 放熱板 ２ セラミック基板 ３ グランドパッド ４ コレクタパッド ５ トランジスタチップ ６ トランジスタセル ７ ローパス型内部整合回路をなすＭＯＳ型コンデンサ ８ ＲＦシヤント型内部整合回路をなすＲＦシヤント用
のＭＯＳ型コンデンサ ９ 入力側内部リード １０ 入力リード １１ 出力側内部リード １２ 出力リード ２０ パッケージ ２５ ＲＦシヤント用ワイヤ ２６ ＲＦシヤント用ワイヤ ２７ ＲＦシヤント用ワイヤ ２８ ＲＦシヤント用ワイヤ ２９ 配線 ３０ ＲＦシヤント用のＭＯＳ型コンデンサ ３１ ＲＦシヤント用のＭＯＳ型コンデンサ

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パッケージと、このパッケージに設けら
    れた出力リードおよび入力リードと、このパッケージ内
    に配置されたトランジスタチップおよびＲＦシヤント用
    コンデンサとを有し、上記トランジスタチップとＲＦシ
    ヤント用コンデンサとはワイヤにより相互接続されて出
    力側にＲＦシヤント型の内部整合回路を構成し、上記ワ
    イヤは、上記トランジスタチップ内のトランジスタの各
    部分に対して特性的に均一に作用するように、上記トラ
    ンジスタチップの各部分のうち、上記の入力リードに近
    い部分と出力リードに近い部分に対し実質的に対称的に
    かつ接続長が実質的に同一長となるように配設されてい
    ることを特徴とする、高周波高出力トランジスタ。
  2. 【請求項２】 上記トランジスタチップが、上記パッケ
    ージ内に配置されたコレクタパッド上にボンドされてい
    る、請求項１に記載された高周波高出力トランジスタ。
  3. 【請求項３】 上記トランジスタチップが複数個のトラ
    ンジスタセルを含み、かつ上記パッケージ内に配置され
    たコレクタパッド上にボンドされており、上記ワイヤ
    が、上記コレクタパッド上において上記各トランジスタ
    セルについてその上記ＲＦシヤント用コンデンサに近い
    側および遠い側の両点と上記ＲＦシヤント用コンデンサ
    とをそれぞれ接続する実質的に同一長の複数本のワイヤ
    で構成されて成る、請求項１に記載された高周波高出力
    トランジスタ。
  4. 【請求項４】 パッケージと、このパッケージに設けら
    れた入力リードおよび出力リードと、上記パッケージ内
    に配置されたトランジスタチップと、上記パッケージ内
    で上記トランジスタチップと上記入力リードの間および
    上記トランジスタチップと上記出力リードの間にそれぞ
    れ設けられた第１および第２のＲＦシヤント用コンデン
    サと、上記トランジスタチップと上記第１および第２の
    ＲＦシヤント用の各コンデンサを個別に接続してそれぞ
    れＲＦシヤント型内部整合回路を形成する複数のワイヤ
    とを有し、上記トランジスタチップと上記第１のＲＦシ
    ヤント用コンデンサを接続するワイヤと上記トランジス
    タチップと上記第２のＲＦシヤント用コンデンサを接続
    するワイヤとは、実質的に同一長を有し、トランジスタ
    チップ内のトランジスタの各部分に対して特性的に実質
    的に均一に作用することを特徴とする、高周波高出力ト
    ランジスタ。
  5. 【請求項５】 上記トランジスタチップが複数個のトラ
    ンジスタセルを含み、かつ上記パッケージ内に配置され
    たコレクタパッド上にボンドされており、上記ワイヤ
    が、上記コレクタパッド上の上記複数個のトランジスタ
    セルに対応した点と上記第２のＲＦシヤント用コンデン
    サとを接続する複数本のワイヤより成る、請求項４に記
    載された高周波高出力トランジスタ。
  6. 【請求項６】 パッケージと、このパッケージに設けら
    れた入力リードおよび出力リードと、上記パッケージ内
    に配置されたトランジスタチップであってトランジスタ
    セルとＲＦシヤント用コンデンサとが形成されたチップ
    と、上記パッケージ内に配置されたグランドパッドとを
    有し、上記コンデンサと上記グランドパッドとが上記ト
    ランジスタセル内の各部分に対し特性的に実質的に均一
    に作用するワイヤで接続されて成る、高周波高出力トラ
    ンジスタ。
  7. 【請求項７】 上記トランジスタチップが複数個のトラ
    ンジスタセルと複数個のＲＦシヤント用コンデンサとを
    含み、これらトランジスタセルとコンデンサとは列状に
    交互に形成配置された構造を有し、上記ワイヤは、各ト
    ランジスタセル内各部分に対し特性的に実質的に均一に
    作用するように互に同一長を有する複数本のワイヤより
    成る、請求項６に記載された高周波高出力トランジス
    タ。
  8. 【請求項８】 上記ＲＦシヤント用コンデンサの電極
    は、互にトランジスタセルを介して隣接するもの同志が
    配線により接続されて同電位に維持されることを特徴と
    する、請求項７に記載された高周波高出力トランジス
    タ。
  9. 【請求項９】 上記配線の長さが高周波波長の２分の１
    である、請求項８に記載された高周波高出力トランジス
    タ。
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