放大装置以及匹配电路基板的制作方法

文档序号:32160974发布日期:2022-11-12 02:30阅读:41来源:国知局
放大装置以及匹配电路基板的制作方法

1.本公开涉及放大装置以及匹配电路基板。
2.本技术主张基于2020年3月30日提出申请的日本技术第2020-060465号的优先权,并援引记载于所述日本技术的全部记载内容。


背景技术:

3.作为高频放大装置,例如在专利文献1中公开了一种涉及内部匹配型高输出场效应晶体管的技术。该内部匹配型高输出场效应晶体管具备:封装件;放大元件,用于在封装件上对高频(rf:radio frequency(射频))信号进行放大;输入侧匹配电路,连接于放大元件的输入端与封装件的输入端子之间,进行阻抗变换;以及输出侧匹配电路,连接于放大元件的输出端与封装件的输出端子之间,进行阻抗变换。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开昭63-86904号公报


技术实现要素:

7.本公开的一个方案涉及放大装置。该放大装置具备基底基板、放大元件以及匹配电路基板。放大元件安装于基底基板上。匹配电路基板安装于基底基板上,具有电连接于放大元件的电路图案。匹配电路基板具有分别在该匹配电路基板的长尺寸方向上延伸的第一侧面和第二侧面。在第一侧面设有第一凹部。在第二侧面设有与第一凹部相对的第二凹部。
8.本公开的另一方案涉及匹配电路基板。该匹配电路基板能安装于基底基板上,并且具备电路图案来进行阻抗变换。匹配电路基板具有分别在匹配电路基板的长尺寸方向上延伸的第一侧面和第二侧面。在第一侧面设有第一凹部。在第二侧面设有与第一凹部相对的第二凹部。
附图说明
9.图1是表示一个实施方式的高频放大装置的内部构成的俯视图。
10.图2是沿着图1的ii-ii线的高频放大装置的剖视图。
11.图3a是表示图1所示的输入侧的匹配电路的俯视图。
12.图3b是表示图1所示的输出侧的匹配电路的俯视图。
13.图4是表示比较例的高频放大装置的一部分的立体图。
14.图5a是沿着图4的va-va线的高频放大装置的剖视图。
15.图5b是用于对图5a的匹配电路受到了温度变化的影响的情形进行说明的图。
16.图6是表示比较例的电介质基板的应力分布状态的图。
17.图7是表示本实施方式的电介质基板的应力分布状态的图。
18.图8是表示变形例的匹配电路的俯视图。
19.图9是表示变形例的电介质基板的应力分布状态的图。
20.图10a是表示变形例的凹部的图。
21.图10b是表示变形例的凹部的图。
22.图10c是表示变形例的凹部的图。
具体实施方式
23.[本公开所要解决的问题]
[0024]
用于构成专利文献1所记载的输入侧匹配电路或输出侧匹配电路的匹配电路基板主要用于在阻抗变换中构成电容性的电路。因此,从得到所期望的电容的观点出发,有时会规定匹配电路基板的厚度。此外,匹配电路基板的厚度有时会受安装于与该匹配电路基板共用的封装件的其他电子部件的尺寸(与该匹配电路基板不同的基板的厚度或空腔(cavity)的高度等)制约。在这些情况下,可以想到使用具有比较薄的范围(例如0.1mm至0.5mm)的厚度的构件来作为匹配电路基板。
[0025]
再者,可以想到高频放大装置在市场上在宽范围的温度条件(例如-65℃至150℃)下使用。当在该温度的范围内产生温度变化时,如果构成安装有匹配电路基板的封装件的材料的线膨胀系数与构成匹配电路基板的材料的线膨胀系数不同,则匹配电路基板会受到拉伸应力或压缩应力等的影响。如上所述,匹配电路基板具有比较薄的厚度,因此可以想到由于受到这些应力的影响而可能会在匹配电路基板非特定地产生裂缝等。在这样的情况下,根据产生了裂缝的部位,恐怕会损害匹配电路基板的电路功能。
[0026]
然而,在通过采用避免匹配电路基板的裂缝的产生这样的构成(例如,匹配电路基板的厚度、匹配电路基板的外形尺寸、封装件上的匹配电路基板的安装位置以及封装件的基材的种类等)来进行了应对的情况下,每当变更构成时都需要试验等应对而费时费力。
[0027]
[本公开的效果]
[0028]
根据本公开,能减轻匹配电路基板的电路功能的损失的程度。
[0029]
[本公开的实施方式的说明]
[0030]
首先,列举本公开的实施方式的内容来进行说明。一个实施方式的放大装置具备基底基板、放大元件以及匹配电路基板。放大元件安装于基底基板上。匹配电路基板安装于基底基板上,具有电连接于放大元件的电路图案。匹配电路基板具有分别在该匹配电路基板的长尺寸方向上延伸的第一侧面和第二侧面。在第一侧面设有第一凹部。在第二侧面设有与第一凹部相对的第二凹部。
[0031]
在该放大装置中,在匹配电路基板的第一侧面和第二侧面分别设有彼此相对的第一凹部和第二凹部。在这样的匹配电路基板产生了可能产生裂缝的应力的情况下,第一凹部或第二凹部优先地成为该裂缝的起点。此外,裂缝容易以沿着将第一凹部和第二凹部连结的线的方式产生。因此,能通过第一凹部和第二凹部来控制匹配电路基板中的裂缝的产生部位。因此,通过以将该第一凹部和第二凹部连结的线位于能减轻电路功能的损失的程度的位置(例如,匹配电路不会电断路的位置)的方式设置第一凹部和第二凹部,即使在匹配电路基板产生了裂缝的情况下,也能减轻匹配电路基板的电路功能的损失的程度。根据这样的构成,即使在构成基底基板的材料的线膨胀系数与匹配电路基板的材料的线膨胀系数彼此不同的情况下,也能减轻由温度变化而引起的匹配电路基板的电路功能的损失的程
度。
[0032]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,第一凹部的顶端和第二凹部的顶端位于在与长尺寸方向正交的方向上延伸的同一直线上。在该情况下,第一凹部与第二凹部的位置关系成为最短距离的关系。
[0033]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,第一凹部和第二凹部设于长尺寸方向上的匹配电路基板的大致中央。
[0034]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,将第一凹部和第二凹部连结的线与电路图案分离。在该情况下,即使在匹配电路基板产生了裂缝的情况下,也能避免裂缝扩及电路图案。因此,能减轻该电路图案中电路功能的损失的程度,能维持电路功能。
[0035]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,匹配电路基板还具有电阻图案。也可以是,将第一凹部和第二凹部连结的线与电阻图案分离。在该情况下,即使在匹配电路基板产生了裂缝的情况下,也能避免裂缝扩及电阻图案。因此,能减轻通过该电阻图案得到的功能的损失的程度,能维持通过电阻图案得到的功能。
[0036]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,匹配电路基板具有供电路图案设置的电介质基板。也可以是,第一凹部和第二凹部设于电介质基板。也可以是,构成基底基板的材料包括铜的合金。也可以是,电介质基板包含钛酸钡。包含钛酸钡(batio3)的电介质基板是塑性体,因此可以想到在电介质基板产生了拉伸应力的情况下,容易在电介质基板产生裂缝。此外,铜(cu)的线膨胀系数为约16.7
×
10
-6
/k,钛酸钡的线膨胀系数为约9.6
×
10
-6
/k。在该情况下,构成基底基板的材料的线膨胀系数大于构成电介质基板的材料的线膨胀系数,因此,在温度变高的情况(例如从25℃变化为150℃的情况)下,基底基板的热膨胀量大于电介质基板的热膨胀量。由此,容易在电介质基板产生拉伸应力而产生裂缝。另一方面,根据该放大装置,能通过第一凹部和第二凹部来控制电介质基板中的裂缝的产生部位,因此,即使在产生了裂缝的情况下,也能抑制匹配电路基板的电路功能发生损失。因此,本公开的放大装置在像这样容易在电介质基板产生裂缝的构成中是有利的。
[0037]
在一个实施方式的放大装置中,也可以是,基底基板的厚度为1mm以上且3mm以下,电介质基板的厚度为0.1mm以上且0.5mm以下。在该情况下,电介质基板的厚度比较薄,因此容易由于匹配电路基板受到温度变化的影响而在电介质基板产生裂缝。另一方面,根据该高频放大装置,能通过第一凹部和第二凹部来控制电介质基板中的裂缝的产生部位,因此,即使在产生了裂缝的情况下,也能抑制匹配电路基板的电路功能发生损失。因此,本公开的放大装置在像这样容易在电介质基板产生裂缝的构成中是有利的。
[0038]
一个实施方式的匹配电路基板能安装于基底基板上,并且具备电路图案来进行阻抗变换。匹配电路基板具有分别在匹配电路基板的长尺寸方向上延伸的一对侧面。在各侧面,第一凹部和第二凹部分别设于彼此相对的位置。根据该匹配电路基板,与上述同样地,第一凹部或第二凹部优先地成为裂缝的起点,裂缝容易以沿着将第一凹部和第二凹部连结的线的方式产生。因此,通过第一凹部和第二凹部来控制匹配电路基板中的裂缝的产生部位,从而能减轻电路功能的损失的程度。
[0039]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,第一凹部的顶端和第二凹部的顶端位于在与长尺寸方向正交的方向上延伸的同一直线上。在该情况下,第一凹部与第二凹部的位置关系成为最短距离的关系。
[0040]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,第一凹部和第二凹部设于长尺寸方向上的匹配电路基板的大致中央。
[0041]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,将第一凹部和第二凹部连结的线与电路图案分离。
[0042]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,匹配电路基板还具有电阻图案。也可以是,将第一凹部和第二凹部连结的线与电阻图案分离。
[0043]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,匹配电路基板还具有供电路图案设置的电介质基板。也可以是,第一凹部和第二凹部设于电介质基板。也可以是,电介质基板包含钛酸钡。
[0044]
在一个实施方式的匹配电路基板中,也可以是,电介质基板的厚度为0.1mm以上且0.5mm以下。
[0045]
[本公开的实施方式的详情]
[0046]
以下,参照附图对本公开的一个实施方式的高频放大装置的具体例进行说明。需要说明的是,本公开并不限定于这些示例,而是由权利要求书示出,意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。在以下的说明中,有时对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。在说明时,有时参照附图所示的xyz正交坐标系。
[0047]
图1是表示本公开的一个实施方式的高频放大装置1的内部构成的俯视图。图2是沿着图1的ii-ii线的高频放大装置1的剖视图。如图1所示,高频放大装置1具备一个输入端子2、一个输出端子3、放大元件部10、分支电路基板20、合成电路基板30、匹配电路40以及匹配电路50。在本实施方式中,作为一个例子,高频放大装置1具备匹配电路40、50各两个。此外,放大元件部10包括两个放大元件11。每一个放大元件11的输出例如为30w,整个放大元件部10的输出例如为60w。高频放大装置1具备:封装件(package)4,容纳放大元件部10、分支电路基板20、合成电路基板30以及匹配电路40、50;以及壳体5,容纳封装件4。
[0048]
封装件4是金属制的,连接于基准电位。作为构成封装件4的金属材料的例子,可列举出铜(cu)的合金。该cu的合金的线膨胀系数例如为约16.7
×
10
-6
/k。封装件4的俯视形状为大致长方形。封装件4具有在第一方向上相对的端壁4a、4b和在第二方向上相对的侧壁4c、4d。第一方向与第二方向彼此交叉,在一个例子中彼此正交。在本实施方式中,第一方向是y轴方向,第二方向是x轴方向。
[0049]
封装件4具有长方形的平坦的底板4e(基底基板)。底板4e沿着由y轴方向和x轴方向规定的平面延伸。底板4e的厚度d1(在此为沿着z轴方向的长度)例如为1mm以上且3mm以下。端壁4a、4b沿着底板4e的一对边(沿着x轴方向延伸的边)立起设置,侧壁4c、4d沿着底板4e的另一对边(沿着y轴方向延伸的边)立起设置。需要说明的是,封装件4还具有未图示的盖部。盖部对通过端壁4a、4b和侧壁4c、4d形成的上部开口进行密封。
[0050]
壳体5是金属制的。构成壳体5的金属材料的线膨胀系数例如大于构成封装件4的金属材料的线膨胀系数。作为构成壳体5的金属材料的例子,可列举出铝(al)。al的线膨胀系数例如为约23.7
×
10
-6
/k。壳体5的俯视形状为大致长方形。壳体5具有长方形的平坦的底板5a。封装件4配置于底板5a上。底板5a沿着由y轴方向和x轴方向规定的平面延伸。底板5a的厚度d2(在此为沿着z轴方向的长度)例如大于厚度d1。厚度d2例如为5mm以上且20mm以
下。壳体5也可以还具有沿着底板的各边延伸的侧壁(未图示)和盖部(未图示)。
[0051]
输入端子2是金属制的布线图案,从高频放大装置1的外部输入高频信号。高频信号是基于多载波传输方式的信号,是将载波信号的频率彼此不同的多个信号叠加而成的。载波信号的频带例如为500mhz以下。输入端子2设于x轴方向上的端壁4a的中央部,从封装件4的外部向内部延伸。
[0052]
放大元件部10配置于封装件4的底板4e上,并配置于y轴方向上的封装件4的大致中央部分。放大元件部10的各放大元件11内置晶体管。晶体管例如是场效应晶体管(fet:field effect transistor),在一个实施例中是高电子迁移率晶体管(hemt:high electron mobility transistor)。各放大元件11具有多个栅极指、多个源极指以及多个漏极指。在y轴方向上,源极指与漏极指交替地排列,栅极指配置于各源极指与漏极指之间。栅极焊盘(信号输入端)和源极焊盘在各放大元件11的输入端子2侧的端边交替地排列,漏极焊盘(信号输出端)在各放大元件11的输出端子3侧的端边排列。各源极焊盘经由在厚度方向(在此为z轴方向)上贯通放大元件11的过孔(via hole)与封装件4的底板4e电连接,被设为基准电位。各放大元件11对输入至各栅极焊盘的高频信号进行放大,并从各漏极焊盘输出放大后的高频信号。
[0053]
分支电路基板20配置于封装件4的底板4e上。分支电路基板20沿着y轴方向与输入端子2和放大元件部10并排地配置,位于输入端子2与放大元件部10之间。分支电路基板20具有陶瓷制的基板21和设于基板21的主面上的分支电路22。基板21的俯视形状例如为长方形,一个长边21a与输入端子2相对,另一个长边21b隔着匹配电路40与放大元件部10相对。基板21的背面与封装件4的底板4e相对。基板21的一个短边21c位于封装件4的侧壁4c的附近,基板21的另一个短边21d位于封装件4的侧壁4d的附近。即,基板21在x轴方向上从封装件4的一端附近延伸到另一端附近。
[0054]
分支电路22包括设于基板21的主面上的布线图案23。布线图案23经由接合线9a与输入端子2电连接。高频信号从x轴方向上的基板21的中央部被输入至布线图案23。布线图案23具有关于沿着y轴方向的基板21的中心线成线对称的形状。布线图案23以与接合线9a的连接点为起点反复进行二分支,最终到达八个金属焊盘23a。八个金属焊盘23a沿着长边21b并排地排布。彼此相邻的金属焊盘23a之间经由膜电阻彼此连接,构成威尔金森型耦合器。由此,确保了放大元件部10的多个栅极焊盘间的隔离,并且实现了从输入端子2观察到的放大元件部10的输入阻抗的匹配。需要说明的是,在图中作为代表仅图示了一个膜电阻23b。八个金属焊盘23a经由接合线9b与匹配电路40电连接。
[0055]
匹配电路40(匹配电路基板)配置于封装件4的底板4e上,在y轴方向上配置于分支电路基板20与放大元件部10之间。两个匹配电路40在分支电路基板20与放大元件部10之间沿着x轴方向排列。图3a是表示图1的匹配电路40的俯视图。匹配电路40例如是管芯电容器(die-capacitor)。如图3a所示,匹配电路40具有电介质基板41和多个金属焊盘42。
[0056]
电介质基板41例如是塑性体。构成电介质基板41的电介质材料的线膨胀系数例如小于构成封装件4的金属材料的线膨胀系数。作为构成电介质基板41的电介质材料的例子,可列举出包含钡(ba)和钛(ti)的材料。作为一个例子,构成电介质基板41的电介质材料是钛酸钡(batio3)。该钛酸钡的线膨胀系数例如为约9.6
×
10
-6
/k。电介质基板41的俯视形状为大致长方形。电介质基板41沿着由y轴方向和x轴方向规定的平面延伸。电介质基板41的
厚度d3(在此为沿着z轴方向的长度)例如为0.1mm以上且0.5mm以下。电介质基板41具有:主面41a(第一主面),固定于底板4e;与主面41a相反的主面41b(第二主面);侧面41c、41d,分别连接于主面41a、41b;以及端面41e、41f(一并参照图2)。主面41a与底板4e相对。侧面41c(第一侧面)和侧面41d(第二侧面)在彼此沿着的方向(在此为x轴方向)上延伸。端面41e和端面41f在彼此沿着的方向(在此为y轴方向)上延伸。侧面41c、41d是电介质基板41的长边,端面41e、41f是电介质基板41的短边。在本例子中,电介质基板41和匹配电路40(匹配电路基板)的长尺寸方向沿着x轴方向。电介质基板41和匹配电路40(匹配电路基板)的短尺寸方向沿着y轴方向。
[0057]
在侧面41c设有朝向侧面41d凹陷的凹部41g(第一凹部),在侧面41d设有朝向侧面41c凹陷的凹部41h(第二凹部)。凹部41g、41h设于彼此相对的位置。换言之,在电介质基板41的一对长边分别设有彼此相对的凹部41g、41h。具体而言,凹部41g、41h沿着想使电介质基板41产生裂缝的方向彼此相对。在本实施方式中,作为一个例子,凹部41g、41h在与侧面41c、41d的延伸方向正交的方向(在此为y轴方向)上相对。需要说明的是,也可以是凹部41g、41h在相对于侧面41c、41d的延伸方向倾斜的方向上相对。作为一个例子,设置凹部41g、41h的位置是x轴方向上的电介质基板41和匹配电路40(匹配电路基板)的大致中央部。大致中央部例如是指与x轴方向的长度的中央相距x轴方向的长度的
±
5%以内的位置。凹部41g、41h的俯视形状例如为半圆形。在本例子中,凹部41g的顶端和凹部41h的顶端位于在与x轴方向正交的y轴方向上延伸的同一直线上。
[0058]
金属焊盘42是本实施方式中的电路图案的一个例子。金属焊盘42例如是镀金(au)的。各金属焊盘42设于电介质基板41的主面41b上。在主面41b上将上述的凹部41g、41h连结的线n1与金属焊盘42分离。就是说,线n1不与金属焊盘42相交。在本例子中,线n1在y轴方向上延伸。金属焊盘42的数量例如在两个匹配电路40中被设为与金属焊盘23a相同的数量(在此为八个),被均分给各匹配电路40。多个金属焊盘42沿着x轴方向排布为一列。各金属焊盘42经由接合线9b与对应的金属焊盘23a电连接,并且经由接合线9c与放大元件部10的对应的栅极焊盘电连接。
[0059]
在匹配电路40中,通过基于接合线9b和9c的电感分量以及连接于这些电感分量之间的节点与基准电位(底板4e)之间的金属焊盘42的电容来构成t型滤波电路(匹配电路)。匹配电路40通过该t型滤波电路来进行阻抗变换,由此实现了针对放大元件部10的阻抗匹配。通常,在放大元件部10中从栅极焊盘看向晶体管内部的阻抗与传输线的特性阻抗(例如50ω)不同。匹配电路40通过t型滤波电路将该阻抗变换为从输入端子2看向封装件4内部而得到的50ω。
[0060]
匹配电路50(匹配电路基板)配置于封装件4的底板4e上,在y轴方向上配置于放大元件部10与合成电路基板30之间。两个匹配电路50在放大元件部10与合成电路基板30之间沿着x轴方向排列。图3b是表示图1的匹配电路50的俯视图。匹配电路50与匹配电路40同样地例如是平行平板型电容器(管芯电容器)。如图3b所示,匹配电路50具有电介质基板51和多个金属焊盘52。
[0061]
电介质基板51例如是塑性体。构成电介质基板51的电介质材料的线膨胀系数例如与构成电介质基板41的电介质材料的线膨胀系数相同,小于构成封装件4的金属材料的线膨胀系数。构成电介质基板51的电介质材料例如与构成电介质基板41的电介质材料相同。
电介质基板51的俯视形状为大致长方形。电介质基板51沿着由y轴方向和x轴方向规定的平面延伸。电介质基板51的厚度d4(在此为沿着z轴方向的长度)例如为0.1mm以上且0.5mm以下。电介质基板51具有:主面51a(第一主面),固定于底板4e;与主面51a相反的主面51b;侧面51c、51d,分别连接于主面51a、51b;以及端面51e、51f(一并参照图2)。主面51a与底板4e相对。侧面51c(第一侧面)和侧面51d(第二侧面)在彼此沿着的方向(在此为x轴方向)上延伸。端面51e和端面51f在彼此沿着的方向(在此为y轴方向)上延伸。侧面51c、51d是电介质基板51的长边,端面51e、51f是电介质基板51的短边。在本例子中,电介质基板51和匹配电路50(匹配电路基板)的长尺寸方向沿着x轴方向。电介质基板51和匹配电路50(匹配电路基板)的短尺寸方向沿着y轴方向。
[0062]
在侧面51c设有朝向侧面51d凹陷的凹部51g(第一凹部),在侧面51d设有朝向侧面51c凹陷的凹部51h(第二凹部)。凹部51g、51h设于彼此相对的位置。换言之,在电介质基板51的一对长边分别设有彼此相对的凹部51g、51h。具体而言,凹部51g、51h沿着想使电介质基板51产生裂缝的方向彼此相对。在本实施方式中,作为一个例子,凹部51g、51h在与侧面51c、51d的延伸方向正交的方向(在此为y轴方向)上相对。需要说明的是,也可以是凹部51g、51h在相对于侧面51c、51d的延伸方向倾斜的方向上相对。作为一个例子,设置凹部51g、51h的位置是x轴方向上的电介质基板51和匹配电路50(匹配电路基板)的大致中央部。大致中央部例如是指与x轴方向的长度的中央相距x轴方向的长度的
±
5%以内的位置。凹部51g、51h的俯视形状例如为半圆形。需要说明的是,电介质基板51也可以被构成为与电介质基板41相同。在本例子中,凹部51g的顶端和凹部51h的顶端位于在与x轴方向正交的y轴方向上延伸的同一直线上。
[0063]
金属焊盘52是本实施方式中的电路图案的一个例子。各金属焊盘52设于电介质基板51的主面51b上。在主面51b上将上述的凹部51g、51h连结的线n2与金属焊盘52分离。就是说,线n2不与金属焊盘52相接。在本例子中,线n2在y轴方向上延伸。金属焊盘52的数量例如在两个匹配电路50中被设为与金属焊盘23a相同的数量(在此为八个),被均分给各匹配电路50。多个金属焊盘52沿着x轴方向排布为一列。各金属焊盘52经由接合线9d与放大元件部10的对应的漏极焊盘电连接,并且经由接合线9e与合成电路基板30的对应的金属焊盘33a(后述)电连接。
[0064]
在匹配电路50中,也是通过基于接合线9d和9e的电感分量以及连接于这些电感分量之间的节点与基准电位(底板4e)之间的金属焊盘52的电容来构成t型滤波电路(匹配电路)。匹配电路50通过该t型滤波电路来进行阻抗变换,由此实现了针对放大元件部10的阻抗匹配。通常,在放大元件部10中从漏极焊盘看向晶体管内部的阻抗与传输线的特性阻抗(例如50ω)不同,大致是比50ω小的值。匹配电路50通过t型滤波电路将该阻抗匹配为从输出端子3看向封装件4内部而得到的50ω。
[0065]
合成电路基板30配置于封装件4的底板4e上。合成电路基板30沿着y轴方向与放大元件部10和输出端子3并排地配置,位于放大元件部10与输出端子3之间。合成电路基板30具有陶瓷制的基板31和设于基板31的主面上的合成电路32。基板31的俯视形状例如为长方形,一个长边31a隔着匹配电路50与放大元件部10相对,另一个长边31b与输出端子3相对。基板31的背面与封装件4的底板4e相对。基板31的一个短边31c位于封装件4的侧壁4c的附近,基板31的另一个短边31d位于封装件4的侧壁4d的附近。即,基板31在x轴方向上从封装
件4的一端附近延伸到另一端附近。
[0066]
合成电路32对从放大元件部10的多个漏极焊盘输出的信号进行合成而作为一个输出信号。合成电路32包括设于基板31的主面上的布线图案33。布线图案33具有关于沿着y轴方向的基板31的中心线成线对称的形状。布线图案33包括四个金属焊盘33a。四个金属焊盘33a沿着长边31a并排地排布。彼此相邻的金属焊盘33a之间经由膜电阻彼此连接,构成威尔金森型耦合器。由此,确保了放大元件部10的多个漏极焊盘间的隔离,并且实现了从输出端子3观察到的放大元件部10的输出阻抗的匹配。需要说明的是,在图中作为代表仅图示了一个膜电阻33b。各金属焊盘33a经由接合线9e与匹配电路50的对应的两个金属焊盘52电连接。布线图案33从四个金属焊盘33a起反复进行耦合,并且最终到达与接合线9f的连接点。布线图案33经由接合线9f与输出端子3电连接。放大后的高频信号从x轴方向上的基板31的中央部被输出至输出端子3。
[0067]
输出端子3是金属制的布线图案,将放大后的高频信号向高频放大装置1的外部输出。输出端子3设于x轴方向上的端壁4b的中央部,从封装件4的内部向外部延伸。
[0068]
对以上说明过的高频放大装置1的作用效果进行说明。首先,对比较例进行说明。图4是表示比较例的高频放大装置1x的一部分的立体图。图5a是沿着图4的va-va线的高频放大装置1x的剖视图。高频放大装置1x在具备匹配电路40x来代替匹配电路40这一点和具备匹配电路50x来代替匹配电路50这一点上与高频放大装置1不同。高频放大装置1x的其他构成与高频放大装置1相同,在图中概略性地示出。
[0069]
匹配电路40x在具备电介质基板41x来代替电介质基板41这一点上与匹配电路40不同,在其他构成上与匹配电路40相同。电介质基板41x在未设置凹部41g、41h这一点上与电介质基板41不同。需要说明的是,电介质基板41x的其他构成与电介质基板41相同。
[0070]
可以想到具备这样的构成的高频放大装置1x在宽范围的温度条件(例如-65℃以上且150℃以下)下使用。当在该温度的范围内产生温度变化时,构成封装件4的材料的线膨胀系数与构成匹配电路40x的电介质基板41x的材料的线膨胀系数不同,因此电介质基板41x会受到拉伸应力或压缩应力等应力。图5b是用于对图5a的匹配电路40受到了温度变化的影响的情形进行说明的图。图5b示出了在常温(例如,25℃)的温度环境下处于图5a所示的状态的高频放大装置1x被放置在更高温(例如,150℃)的温度环境下的情况。
[0071]
在高频放大装置1x中,与高频放大装置1同样地,构成封装件4的材料包括cu的合金,电介质基板41x包含ba和ti。例如,构成电介质基板41x的电介质材料是钛酸钡(batio3)。包含钛酸钡的电介质基板41x是塑性体,因此可以想到在电介质基板41x产生了拉伸应力的情况下,容易在电介质基板41x产生裂缝。此外,构成封装件4的材料的线膨胀系数大于构成电介质基板41x的材料的线膨胀系数,因此,在温度变高的情况(即,图5b所示的情况)下,封装件4的热膨胀量大于电介质基板41x的热膨胀量。因此,电介质基板41x的膨胀会无法追随封装件4的热膨胀,在几乎整个电介质基板41x上产生拉伸应力。具体而言,如图5b所示,产生电介质基板41x向封装件4侧翘曲这样的应力。
[0072]
图6是表示比较例的电介质基板41x的应力分布状态的图。图7是表示本实施方式的电介质基板41的应力分布状态的图。图6和图7示出了受到了从25℃向125℃的温度变化的影响的情况下的电介质基板41、41x的应力分布状态(模拟结果)。需要说明的是,在图6和图7中,省略了关于其他构件的图示。在图6和图7中,以等高线表示应力,并且颜色越深的部
分,表示应力越大。根据图6可知,在电介质基板41x产生了70mpa以上且80mpa以下的应力。此外,根据图6可知,在电介质基板41x中,长边方向的应力分布平缓,未在特定的部位产生大的应力、急剧的应力变化。可以说容易因封装件4的底板4e上的电介质基板41x的安装位置的偏差等而在电介质基板41x中在非特定的位置产生裂缝c(参照图4)。
[0073]
与之相对,在高频放大装置1中,在匹配电路40的电介质基板41的侧面41c和侧面41d分别设有彼此相对的凹部41g和凹部41h。在这样的电介质基板41产生了可能产生裂缝的应力的情况下,如图7所示,可知在凹部41g和凹部41h处产生特别大的应力(在图7的例子中为120mpa以上且130mpa以下的应力)。如此,局部地产生大的应力,因此凹部41g或凹部41h优先地成为该裂缝的起点。此外,裂缝容易向与应力方向垂直的方向产生,容易以沿着将凹部41g和凹部41h连结的线n1的方式产生。因此,能通过凹部41g和凹部41h来控制电介质基板41中的裂缝的产生部位。因此,通过以将该凹部41g和凹部41h连结的线n1位于匹配电路40不会电断路的位置的方式设置凹部41g和凹部41h,即使在电介质基板41产生了裂缝的情况下,也能减轻匹配电路40的电路功能的损失的程度。根据这样的构成,即使在构成封装件4的材料的线膨胀系数与构成匹配电路40的电介质基板41的材料的线膨胀系数彼此不同的情况下,也能减轻由温度变化而引起的匹配电路40的电路功能的损失的程度。需要说明的是,在匹配电路50中也是同样的。
[0074]
在高频放大装置1中,将凹部41g和凹部41h连结的线n1与金属焊盘42分离。通过该构成,即使在匹配电路40的电介质基板41产生了裂缝的情况下,也能避免裂缝扩及金属焊盘42。因此,能减轻该金属焊盘42中电路功能的损失的程度,能维持电路功能。在匹配电路50中也是同样的。
[0075]
在高频放大装置1中,构成封装件4的材料包括铜的合金,电介质基板41包含钛酸钡。由此,如上所述,在电介质基板41产生了拉伸应力的情况下,容易产生裂缝。对此,根据高频放大装置1,能通过凹部41g和凹部41h来控制电介质基板41中的裂缝的产生部位,因此,即使在产生了裂缝的情况下,也能减轻匹配电路40的电路功能的损失的程度。因此,高频放大装置1在像这样容易在电介质基板41产生裂缝的构成中是有利的。在匹配电路50中也是同样的。
[0076]
在高频放大装置1中,封装件4的底板4e的厚度d1为1mm以上且2mm以下,电介质基板41的厚度d3为0.1mm以上且0.5mm以下。电介质基板41的厚度d3比较薄,因此容易由于电介质基板41受到温度变化的影响而在电介质基板41产生裂缝。另一方面,根据该高频放大装置1,能通过凹部41g和凹部41h来控制电介质基板41中的裂缝的产生部位,因此,即使在产生了裂缝的情况下,也能减轻匹配电路40的电路功能的损失的程度。因此,高频放大装置1在像这样容易在电介质基板41产生裂缝的构成中是有利的。在匹配电路50中也是同样的。
[0077]
以上的实施方式是对本公开的高频放大装置的一个实施方式进行了说明的实施方式。本公开的高频放大装置可以设为对上述的各实施方式任意地进行了变更的高频放大装置。
[0078]
例如,上述实施方式的高频放大装置1具备匹配电路40、50各两个,放大元件部10包括两个放大元件11,但不限定于该构成。高频放大装置1也可以具备匹配电路40、50各一个,还可以具备匹配电路40、50各三个以上。放大元件部10也可以包括单个放大元件11,还可以包括三个以上的放大元件11。
[0079]
此外,高频放大装置1也可以具备图8所示的匹配电路60来代替匹配电路40。图8是表示变形例的匹配电路60的俯视图。匹配电路60在具备电介质基板61来代替电介质基板41这一点、具备金属焊盘62来代替金属焊盘42这一点以及还具备电阻膜63(电阻图案)这一点上与匹配电路40不同。匹配电路60的其他构成与匹配电路40相同。电介质基板61在具有侧面61c、61d来代替侧面41c、41d这一点上与电介质基板41不同,在其他点上与电介质基板41相同。侧面61c、61d与侧面41c、41d同样地是电介质基板61的长边。侧面61c(第一侧面)和侧面61d(第二侧面)在彼此沿着的方向(在此为x轴方向)上延伸。在本例子中,电介质基板61和匹配电路60(匹配电路基板)的长尺寸方向沿着x轴方向。电介质基板61和匹配电路60(匹配电路基板)的短尺寸方向沿着y轴方向。
[0080]
在侧面61c设有朝向侧面61d凹陷的两个凹部61g(第一凹部),在侧面61d设有朝向侧面61c凹陷的两个凹部61h(第二凹部)。各凹部61g、61h设于彼此相对的位置。换言之,在电介质基板61的一对长边分别设有彼此相对的凹部61g、61h。设置凹部61g、61h的位置是x轴方向上的电介质基板41的两端部。凹部61g、61h的俯视形状例如为半圆形。在本例子中,凹部61g的顶端和凹部61h的顶端位于在与x轴方向正交的y轴方向上延伸的同一直线上。金属焊盘62在具有比金属焊盘42的厚度(沿着z轴方向的长度)大的厚度(沿着z轴方向的长度)这一点上与金属焊盘42不同,在其他构成上与金属焊盘42相同。电阻膜63配置于沿着x轴方向相邻的两个金属焊盘62之间,电连接于该两个金属焊盘62。将上述的凹部61g、61h连结的线n3与电阻膜63分离。就是说,线n3不与电阻膜63相交。在本例子中,线n1在y轴方向上延伸。
[0081]
图9是表示变形例的电介质基板61的应力分布状态的图。图9示出了受到了从25℃向125℃的温度变化的影响的情况下的电介质基板61的应力分布状态(模拟结果)。需要说明的是,在图9中,省略了关于其他构件的图示。在图9中,也与图6和图7同样地,以等高线表示应力,并且颜色越深的部分,表示应力越大。
[0082]
在电介质基板61产生了可能产生裂缝的应力的情况下,如图9所示,可知在凹部61g和凹部61h处产生特别大的应力(在图9的例子中为120mpa以上且130mpa以下的应力)。如此,局部地产生大的应力,因此凹部61g或凹部61h优先地成为该裂缝的起点。因此,在匹配电路60中,也能通过凹部61g、61h来控制电介质基板61中的裂缝的产生部位。因此,即使在电介质基板61产生了裂缝的情况下,也能避免裂缝扩及电阻膜63,因此能减轻通过电阻膜63得到的功能的损失的程度。其结果是,能维持通过电阻图案得到的功能。需要说明的是,在匹配电路60中,也可以想到在电介质基板61产生了裂缝的情况下,裂缝会扩及金属焊盘62。对此,金属焊盘62具有比金属焊盘42的厚度大的厚度,因此,即使在想避免裂缝向金属焊盘62产生的情况下,也能通过au发挥粘性来抑制在金属焊盘62产生裂缝。
[0083]
需要说明的是,高频放大装置1也可以具备匹配电路60来代替匹配电路50。或者,也可以具备匹配电路60来代替匹配电路40、50的每一个。
[0084]
此外,在上述实施方式和变形例中,凹部41g、41h、51g、51h、61g、61h的各俯视形状为半圆形,但凹部(第一凹部和第二凹部)的各俯视形状不限定于该构成。图10a、图10b以及图10c是分别表示变形例的凹部41i、41j、41k的图。以下,作为凹部41g的变形例进行说明,但也可以是凹部41g、41h、51g、51h、61g、61h中的任一个的变形例。
[0085]
如图10a所示,在侧面41c也可以设置俯视形状为将椭圆在长轴方向上一分为二而
成的形状的凹部41i(第一凹部),如图10b所示,还可以设置俯视形状为将椭圆在短轴方向上一分为二而成的形状的凹部41j(第一凹部)。或者,如图10c所示,也可以在侧面41c设置俯视形状为三角形的凹部41k(第一凹部)。在凹部41g、41i、41j、41k,在想使电介质基板41产生裂缝的方向u(例如,与产生拉伸应力的主方向v正交的方向)的顶部处,相对于方向u成线对称的形状的顶点p的曲率越大,在该顶点产生越大的应力。就是说,能在设有该凹部的电介质基板41局部地产生的应力容易变大。凹部41i的顶点p的曲率小于凹部41g的顶点p的曲率。此外,凹部41j的顶点p的曲率大于凹部41g的顶点p的曲率。而且,凹部41k的顶点p的曲率大于凹部41j的顶点p的曲率。因此,容易按凹部41k、41j、41g、41i的顺序优先地成为该裂缝的起点。
[0086]
也可以任意地采用凹部41i、41j、41k来代替凹部41g、41h、51g、51h、61g、61h。
[0087]
附图标记说明
[0088]
1、1x:高频放大装置
[0089]
2:输入端子
[0090]
3:输出端子
[0091]
4:封装件
[0092]
4a、4b:端壁
[0093]
4c、4d:侧壁
[0094]
4e:底板(基底基板)
[0095]
5:壳体
[0096]
5a:底板
[0097]
9a~9f:接合线
[0098]
10:放大元件部
[0099]
11:放大元件
[0100]
20:分支电路基板
[0101]
21:基板
[0102]
21a、21b:长边
[0103]
21c、21d:短边
[0104]
22:分支电路
[0105]
23:布线图案
[0106]
23a:金属焊盘
[0107]
23b:膜电阻
[0108]
30:合成电路基板
[0109]
31:基板
[0110]
31a、31b:长边
[0111]
31c、31d:短边
[0112]
32:合成电路
[0113]
33:布线图案
[0114]
33a:金属焊盘
[0115]
33b:膜电阻
[0116]
40、40x:匹配电路(匹配电路基板)
[0117]
41、41x:电介质基板
[0118]
41a:主面(第一主面)
[0119]
41b:主面(第二主面)
[0120]
41c:侧面(第一侧面)
[0121]
41d:侧面(第二侧面)
[0122]
41e:端面
[0123]
41f:端面
[0124]
41g、41i、41j、41k:凹部(第一凹部)
[0125]
41h:凹部(第二凹部)
[0126]
42:金属焊盘(电路图案)
[0127]
50、50x:匹配电路(匹配电路基板)
[0128]
51:电介质基板
[0129]
51a:主面(第一主面)
[0130]
51b:主面(第二主面)
[0131]
51c:侧面(第一侧面)
[0132]
51d:侧面(第二侧面)
[0133]
51e:端面
[0134]
51f:端面
[0135]
51g:凹部(第一凹部)
[0136]
51h:凹部(第二凹部)
[0137]
52:金属焊盘(电路图案)
[0138]
60:匹配电路
[0139]
61:电介质基板
[0140]
61c:侧面(第一侧面)
[0141]
61d:侧面(第二侧面)
[0142]
61g:凹部(第一凹部)
[0143]
61h:凹部(第二凹部)
[0144]
62:金属焊盘(电路图案)
[0145]
63:电阻膜(电阻图案)
[0146]
c:裂缝
[0147]
d1~d4:厚度
[0148]
p:顶点
[0149]
u:方向
[0150]
v:主方向
[0151]
n1~n3:线。
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