JP2888005B2 - マイクロ波デバイス用パッケージ - Google Patents

マイクロ波デバイス用パッケージ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信衛星や放送衛生等
からマイクロ波信号を地上で受信するための受信装置等
に用いられるマイクロ波デバイス用のパッケージに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、高周波用電解効果トランジスタと
してはＧａＡｓ等の化合物半導体を用いたショットキバ
リア型電解効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）が実用化
されている。ＧａＡｓをもちいたＦＥＴは、マイクロ波
のような極めて高い周波数においても低雑音であり非常
に優れたデバイスであるが、シリコンを用いたデバイス
に比して静電破壊に弱いという弱点がある。とくに低雑
音アンプの場合にはその雑音指数に大きく支配されるた
め、入力回路部に余分な回路を付加すると雑音指数を悪
化させるおそれがあり、実用的な低雑音アンプでは保護
回路の機能を持たせるのは極めて困難である。
【０００３】一方、通信衛星や放送衛星からのマイクロ
波信号を地上で受信するためのアンテナとして、平面ア
ンテナが普及しつつある。平面アンテナは、多数のアン
テナ素子を平面上に配列し、各素子で受けた信号電力を
導線で一つにまとめたものであり、フィルムにアンテナ
パターンが印刷され、そのフィルムの両側を絶縁体では
さんだ構造になっている。従って、平面アンテナは大き
く帯電している。
【０００４】このため、平面アンテナと、ＧａＡｓをも
ちいたＦＥＴでできた受信システムとを直結した場合
は、アンテナに帯電した静電気により受信システムが静
電破壊をおこすことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような問題に対し
て、４分の１波長線路を用いて受信回路と保護回路とを
高周波的にアイソレートした回路をＩＣチップ上に集積
化することが可能である。しかし、これではチップサイ
ズが大きくなりコスト的に不利になるばかりか、必ずし
も保護回路を必要としないものも数多く、ＩＣの製造工
程に保護回路付きの工程と、保護回路なしの工程を用意
しなければならず、ＩＣ本来の量産効果によるコストの
低減が図れなくなる。
【０００６】そこで、本発明は、保護回路が必要な場合
と不要な場合のいずれにも対応できるマイクロ波デバイ
ス用パッケージを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】マイクロ波デバイスを実
装するためのパッケージは、パッケージの内部に、マイ
クロ波デバイスを静電破壊から保護する保護回路を備え
ると共に、二以上の入力用端子を備え、この入力用端子
の一つは保護回路と接続されていることを特徴とする。
【０００８】このとき、保護回路は、使用基板上におけ
る増幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロスト
リップラインと、一端がマイクロストリップラインに接
続され、他端がグラウンドに接続されたダイオードとを
有することが好ましい。
【０００９】また、保護回路は、使用基板上における増
幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロストリッ
プラインと、アノード側がマイクロストリップラインに
接続され、カソード側がグラウンドに接続されたダイオ
ードと、カソード側がマイクロストリップラインに接続
され、アノード側がグラウンドに接続されたダイオード
とを有することも可能である。
【００１０】さらに、保護回路は、使用基板上における
増幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロストリ
ップラインと、アノード側がマイクロストリップライン
に接続され、カソード側がグラウンドに接続され、各々
の電極が同一方向に直列に接続された２以上のダイオー
ドと、カソード側がマイクロストリップラインに接続さ
れ、アノード側がグラウンドに接続され、各々の電極が
同一方向に直列に接続された２以上のダイオードとを有
することもできる。
【００１１】
【作用】上記の構成によれば、マイクロ波デバイスを実
装するためのパッケージには、デバイスを静電破壊から
保護する保護回路が形成された入力用端子と、保護回路
の形成されていない入力用端子とが備えられているの
で、デバイス実装時に必要に応じていずれかの入力用端
子を選択することができる。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明のいくつか
の実施例を説明する。なお、図面の説明において同一要
素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】図１は本発明の一実施例に係るマイクロ波
デバイス用パッケージの斜視図である。図１に示すよう
に、このパッケージの容器１の周辺には、入力用端子
３、４と、出力端子５と、電源端子６とが側面に差し込
まれている。入力用端子３には、マイクロ波デバイスを
静電破壊から保護する保護回路２が接続されている。な
お、入力用端子４には、保護回路２は接続されていな
い。
【００１４】図２（ａ）および（ｂ）はマイクロ波デバ
イス用パッケージにＩＣを装着した状態を上部から見た
図である。図２（ａ）は、保護回路２が形成された入力
用端子３にＩＣ７をワイアボンディングした状態を示し
た図であり、図２（ｂ）は、保護回路２がない入力用端
子にＩＣ７をワイアボンディングした状態を示した図で
ある。
【００１５】本来、増幅信号のみについていえば、保護
回路があると、信号成分の損失を招くので、保護回路が
ない方が理想的である。しかし、平面アンテナは、大き
く帯電しているため、マイクロ波デバイスを静電破壊か
ら保護する必要が生じてくる。その一方、導波管等を用
いて、アンテナと、マイクロ波デバイスとを接続する場
合には保護回路の必要はない。
【００１６】そこで、本実施例によれば、図２に示すよ
うに、保護回路２を必要とするとする場合と、必要とし
ない場合のいずれに対しても、パッケージを取り変える
ことなく、それぞれの場合に応じて入力用端子３、４を
選択するだけでよい。このため、保護回路つきのパッケ
ージとそうでないパッケージをそれぞれラインアップす
る必要がなくなり、汎用性が大きくなって、量産効果に
よるコストダウンを図ることができる。
【００１７】図３に基づいて本発明に係る保護回路２の
一実施例を説明する。図３は、本発明に係る保護回路２
の一実施例を示した図である。保護回路２は、マイクロ
ストリップライン８とダイオード９とコンデンサ１０と
で構成されている。一端が入力用端子３側に接続されて
いるマイクロストリップライン８は、増幅信号周波数に
おいて、４分の１波長となる長さに設定されている。な
お、増幅信号周波数における４分の１波長が、基板上に
おいて実際にどれくらいの長さになるかは、基板の材質
や厚さなどによって異なる。マイクロストリップライン
８の他端にはダイオード９のアノードが接続されてい
る。このダイオード９は、例えば、ＭＥＳＦＥＴのドレ
イン端子とソース端子を短絡することによって形成する
ことができ、その場合、そのＦＥＴのゲートがアノード
となる。ダイオード９のカソード（ダイオード９をＭＥ
ＳＦＥＴで構成した場合にはドレインおよびソースを共
通に接続した端子）は接地されている。ダイオード９に
は、コンデンサ１０が並列に接続されている。コンデン
サ１０は、増幅信号周波数において十分低いインピーダ
ンスとなるように、その容量値が設定されている。こう
することにより、マイクロストリップライン８のコンデ
ンサ１０側が増幅信号周波数においてほぼ単絡状態とな
り、その４分の１波長手前である接点１１のインピーダ
ンスが無限大に近づくことになる。逆に、コンデンサ１
０が増幅信号周波数において十分低いインピーダンスと
ならないような容量値に設定されている場合には、接点
１１から保護回路２側を見た増幅信号周波数におけるイ
ンピーダンスが十分無視しうるほど大きくならず、低雑
音特性が悪化する。接点１１から保護回路２側を見た増
幅信号周波数におけるインピーダンスが、理想的に無限
大の場合にはマイクロストリップライン８の伝送損失分
だけ雑音指数が悪化するにとどまる。
【００１８】また、入力用端子３に接続されるアンテナ
における帯電の仕方が逆極性の場合にはダイオードを逆
方向に接続すればよい。これを図４に示す。帯電の極性
については、入力用端子３に接続されるアンテナの材質
や環境などにより決定されるので、ダイオードの極性は
適宜選択する必要がある。
【００１９】上述した実施例では、コンデンサ１０とし
てＭＩＭ（メタル・インシュレータ・メタル）型のもの
を想定しているが、これに代えて、図５に示すように、
マイクロストリップライン８と同じ長さのオープンスタ
ブ１２を用いてもよい。この構成によれば、オープンス
タブの末端部が解放されているので、その２分の１波長
手前である接点１１のインピーダンスが無限大となる。
【００２０】これに対して、図６の実施例は、入力用端
子３に接続されるアンテナがいずれの極性に帯電するも
のであっても適用できる保護回路２である。すなわち、
マイクロストリップライン８の他端にアノードを接続
し、カソードを接地したダイオード１３と、このダイオ
ード１３に対して逆方向に並列接続した別のダイオード
１４とにより構成されている。これにより、入力用端子
３に接続されるアンテナに帯電した電荷を極性にかかわ
らず抜き取ることができる。
【００２１】また、ダイオードの耐圧が足りない場合あ
るいは、例えば、図示しない低雑音アンプのバイアス点
がダイオードの順方向電圧よりも深い場合でかつ入力部
がコンデンサ１０によって直流カットされていない場合
などは図７の実施例のように、ダイオードの段数を増や
してやればよい。すなわち、この実施例では、図６の実
施例で示すダイオード１３及び１４を、それぞれ複数の
ダイオードによる直列回路回路１５及び１６に置換して
いる。なお、この実施例は、互いに逆方向にダイオード
が接続されている図６に示す実施例を基本として段数を
増加した例であるが、図３〜５に示す実施例のような一
方向のダイオードが用いられている実施例に対しても、
同様の趣旨でダイオードの段数を増やすことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
るマイクロ波デバイス用パッケージによれば、デバイス
を静電破壊から保護する保護回路が形成された入力用端
子と、保護回路の形成されていない入力用端子とが備え
られているので、保護回路が必要な否かの選択はＩＣを
パッケージに実装する際でき、保護回路が必要な場合
と、保護回路の不要な場合のいずれにも対応できる。従
って、保護回路つきのパッケージとそうでないパッケー
ジをそれぞれラインアップする必要がなくなり、汎用性
が大きくなって、量産効果によるコストダウンを図るこ
とができる。さらに、本発明によれば保護回路に用いる
ダイオードとして選択の自由度が大きく、性能のよい保
護回路を得やすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るマイクロ波デバイス用パ
ッケージの斜視図である。
【図２】マイクロ波デバイス用パッケージにＩＣを装着
した状態を上部から見た図である。
【図３】本発明に係る保護回路の一実施例を示した図で
ある。
【図４】本発明に係る保護回路の第２実施例を示した図
である。
【図５】本発明に係る保護回路の第３実施例を示した図
である。
【図６】本発明に係る保護回路の第４実施例を示した図
である。
【図７】本発明に係る保護回路の第５実施例を示した図
である。
【符号の説明】
１…容器、２…保護回路、３…保護回路が形成された入
力用端子、４…保護回路が形成されていない入力用端
子、５…出力端子、６…電源端子。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ波デバイスを実装するためのパ
    ッケージにおいて、前記パッケージの内部に、前記マイ
    クロ波デバイスを静電破壊から保護する保護回路を備え
    るとともに、二以上の入力用端子を備え、前記入力用端
    子の一つは前記保護回路と接続されていることを特徴と
    するマイクロ波デバイス用パッケージ。
  2. 【請求項２】 前記保護回路は、使用基板上における増
    幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロストリッ
    プラインと、一端が前記マイクロストリップラインに接
    続され、他端がグラウンドに接続されたダイオードとを
    有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波デ
    バイス用パッケージ。
  3. 【請求項３】 前記保護回路は、使用基板上における増
    幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロストリッ
    プラインと、アノード側が前記マイクロストリップライ
    ンに接続され、カソード側がグラウンドに接続されたダ
    イオードと、カソード側が前記マイクロストリップライ
    ンに接続され、アノード側がグラウンドに接続されたダ
    イオードとを有することを特徴とする請求項１に記載の
    マイクロ波デバイス用パッケージ。
  4. 【請求項４】 前記保護回路は、使用基板上における増
    幅信号周波数の４分の一波長の長さのマイクロストリッ
    プラインと、アノード側が前記マイクロストリップライ
    ンに接続され、カソード側がグラウンドに接続され、各
    々の電極が同一方向に直列に接続された２以上のダイオ
    ードと、カソード側が前記マイクロストリップラインに
    接続され、アノード側がグラウンドに接続され、各々の
    電極が同一方向に直列に接続された２以上のダイオード
    とを有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ
    波デバイス用パッケージ。
JP1108992A 1992-01-24 1992-01-24 マイクロ波デバイス用パッケージ Expired - Fee Related JP2888005B2 (ja)

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