[發(fā)明專利]傳輸線、阻抗變換器、集成電路安裝設備及通信設備模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110043020.3
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102195112A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 增田哲
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01P3/00
• 分類號: H01P3/00;H01P3/08;H01P5/00;H01L23/48;H01L23/488
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭小軍;陳昌柏

技術領域

此處所討論的實施例涉及一種傳輸線、一種包括傳輸線的阻抗變換器、一種包括阻抗變換器的集成電路安裝設備、以及一種包括集成電路安裝設備的通信設備模塊。

背景技術

近來，移動電話基站或雷達需要這樣一種高輸出集成電路設備，該高輸出集成電路設備安裝了包括高輸出晶體管的集成電路芯片。在這種集成電路安裝設備(integrated?circuit?mounted?device)中，通過在金屬封裝上并行布置形成在集成電路芯片上的多個功率晶體管，并通過由用于阻抗匹配的介電基板上的線形成阻抗變換器，來實現(xiàn)高輸出特性。

為了形成寬帶匹配電路，利用了阻抗變換器，其中多條1/4波長線串聯(lián)連接以保持Q值較小。由于可通過增加1/4波長線的級數(shù)來獲得寬帶特性，從而在需要寬帶特性的集成電路安裝設備中廣泛使用這種阻抗變換器。當配置1/4波長阻抗變換器時，是考慮到配線的基板厚度、基板的介電常數(shù)以及配線寬度，來形成具有期望特性阻抗的傳輸線。

圖1A和圖1B為說明阻抗變換的示意圖，其中圖1A示出單級匹配的情況，而圖1B示出兩級匹配的情況。假定晶體管的輸出阻抗為R1、后級的輸入阻抗為R0，并且，R0＞R1成立。當如圖1A所示執(zhí)行單級匹配時，使用具有特性阻抗Z的一條1/4波長線，并將其設定為Z＝(R0×R1)^1/2。與之相對，當如圖1B所示執(zhí)行兩級匹配時，具有特性阻抗Z1的1/4波長線與具有特性阻抗Z2的1/4波長線串聯(lián)連接，并將其設定為Z1＝(R1³×R0)^1/4及Z2＝(R1×R0³)^1/4。存在三級或更多級的1/4波長線串聯(lián)連接的情況。

在高輸出集成電路安裝設備中，增加晶體管的柵極寬度以增加輸出。通過并行使用多個具有相同特性的晶體管并將所述多個晶體管的輸出共同連接起來，可實現(xiàn)晶體管的柵極寬度的增加。如果以此方式增加晶體管的柵極寬度，則晶體管的輸出阻抗降到1Ω或更低。為了最大程度地增加晶體管的輸出，將幾歐姆的輸出阻抗轉換成通常使用的50Ω，用于執(zhí)行阻抗匹配。在這種情況下，為了確保頻帶，如圖1B所示，多個阻抗變換器串聯(lián)連接，并且將阻抗級進地(stepwise)變換為50Ω以用于匹配。基于基板的介電常數(shù)、阻抗等，來確定1/4波長線的形狀(如其長度和寬度)。由于此原因，相對于使用具有高介電常數(shù)的基板的低阻抗線，使用具有低介電常數(shù)的基板的高阻抗線具有較長的長度和較大的寬度。結果是，存在匹配電路的尺寸增大的問題。由于此原因，在布線(wiring)中長線彎曲的圖案布局用于減小匹配電路的尺寸。

圖2為示出包括彎曲形狀的線的高輸出集成電路安裝設備的匹配電路的傳統(tǒng)實例的示意圖。在圖2中，集成電路芯片11包括多個晶體管。集成電路芯片11的左側為輸入匹配電路20且右側為輸出匹配電路30。輸入匹配電路20包括形成在基板21上的彎曲形狀的1/4波長線22、形成在基板23上的直線形狀的1/4波長線24、用于連接1/4波長線22和1/4波長線24的多條接合配線(bonding?wire)25、以及用于連接1/4波長線24和集成電路芯片11的輸入端子的多條接合配線26。1/4波長線22的左側的端部IN為輸入部，且利用配線接合等連接到集成電路安裝設備的封裝的端子。輸出匹配電路30包括形成在基板31上的楔形形狀的電極32、形成在基板33上的直線形狀的1/4波長線34、形成在基板35上的彎曲形狀的1/4波長線36、用于連接集成電路芯片11的輸出端子和電極32的多條接合配線37、用于連接電極32和1/4波長線34的多條接合配線38、以及用于連接1/4波長線34和1/4波長線36的多條接合配線39。1/4波長線36的右側的端部OUT為輸出部，且利用配線接合等連接到集成電路安裝設備的封裝的端子。

通常，通過多條接合配線來實現(xiàn)連接。例如，在圖2中的傳統(tǒng)實例中，分別通過八條接合配線26和37來連接集成電路芯片11和1/4波長線24、以及集成電路芯片11和電極32。此外，對于1/4波長線22和1/4波長線24的連接，使用了四條接合配線25，且對于電極32和1/4波長線34的連接以及1/4波長線34和1/4波長線36的連接，分別使用了五條接合配線38和39。