(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ本体（７２）の周囲に沿って端子（７４）が設けられている高周波素子（７０）と、
該高周波素子を表面実装するためのランド（２２）を表面に有する基板（２０）と、
を備え、
前記基板には、前記ランドのうち少なくとも一つに接続され、該ランドの少なくとも一部を構成要素として含む分布定数素子（３０、３２）が形成され、
前記分布定数素子は、前記ランドの端部に形成された延長部位を含み、前記高周波素子の端子と前記ランドとが接続される点である接続点から前記延長部位の前記ランドとは反対側の端部までの長さである素子長さが、前記高周波素子における基本周波数に対する高調波の波長の四分の一に設定される
ことを特徴とする高周波装置（１０、１１）。
【請求項２】
載置された前記高周波素子のパッケージ本体と向かい合う前記基板の表面の部位をパッケージ載置部（７６）として、前記分布定数素子（３０）が前記ランドから前記パッケージ載置部側に向いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波装置（１０）。
【請求項３】
載置された前記高周波素子のパッケージ本体と向かい合う前記基板の表面の部位をパッケージ載置部として、前記分布定数素子（３２）が前記ランドから前記パッケージ載置部外に向いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波装置（１１）。
【請求項４】
前記分布定数素子は、湾曲した形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高周波装置。
【請求項５】
前記ランドに接続される信号線（２４）は、前記ランドから前記パッケージ載置部側へ向く側および前記ランドから前記パッケージ載置部外へ向く側のうち、前記分布定数素子が形成されている側とは異なる側に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の高周波装置。
【請求項６】
高周波素子（７０）を表面に載置する基板（２０）であって、
パッケージ本体（７２）の周囲に沿って端子（７４）が設けられている高周波素子を表面実装するランド（２２）と、
前記ランドのうち少なくとも一つに接続され、該ランドの少なくとも一部を構成要素として含む分布定数素子（３０、３２）と、
を備え、
前記分布定数素子は、前記ランドの端部に形成された延長部位を含み、前記高周波素子の端子と前記ランドとが接続される点である接続点から前記延長部位の前記ランドとは反対側の端部までの長さである素子長さが、前記高周波素子における基本周波数に対する高調波の波長の四分の一に設定される
ことを特徴とする基板（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分布定数素子を含む高周波装置及び基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミリ波、マイクロ波等の電磁波を用いた高周波装置を構成する基板には、各種部品が実装され、分布定数線路で構成された部品（以下、単に分布定数素子と称する）が形成されている。また、分布定数素子を使用する回路の一例として、高周波増幅用トランジスタの出力側に、基本周波数の高調波を反射する高周波反射用スタブ（分布定数素子）を接続したものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１３４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高周波部品を実装する場合、上記文献に記載のようにベアチップ（上記文献では、高周波増幅用トランジスタのベアチップ）を実装する形態では、ワイヤボンディングによる接続が必要となるため、通常のＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ：表面実装デバイス）の実装方法であるＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）プロセスが利用できない。このため、ＳＳＯＰ等のように通常のＳＭＤの形状をした高周波部品の開発が行われている。
【０００５】
周知のように、信号伝達特性を向上させるために、配線長は短いことが好ましく、高周波部品と分布定数素子とを接続する場合も、その配線長が短いことが好ましい。
しかしながら、近年の高集積化、高機能化により、通常のＳＭＤの形状をした高周波部品では、端子が細く、端子間隔が狭くなっており、基板上で、このような高周波部品のごく近くに分布数素子を配置できないため、レイアウトの自由度が低く、所望の特性を引き出すことができない場合がある。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、通常のＳＭＤの形状をした高周波素子を用いた場合であっても、高周波素子を用いて構成された高調波回路の特性を十分に引き出すことが可能な高周波装置及び基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の高周波装置は、パッケージ本体の周囲に沿って端子が設けられている高周波素子と、該高周波素子を表面実装するためのランドを表面に有する基板とを備えている。さらに、基板表面には分布定数素子が形成されており、該分布定数素子は、高周波素子のランドのうち少なくとも一つに接続され、該ランドを分布定数素子の一部としている。
【０００８】
これにより、高周波素子のごく近くに分布定数素子を設けることができる。従って、本発明の高周波装置は、高周波素子の端子から分布定数素子に至る配線を必要とせず、高周波素子を用いて構成された高調波回路の特性を十分に引き出すことができる。
【０００９】
また、本発明の高周波装置では、請求項２に記載のように、載置された高周波素子のパッケージ本体と向かい合う基板の表面の部位をパッケージ載置部として、分布定数素子がランドからパッケージ載置部側に向いて形成されていてもよいし、請求項３に記載のように、分布定数素子がランドからパッケージ載置部外に向いて形成されていてもよい。特に前者（請求項２）の場合、高周波素子の周囲に空きスペースが少ない場合であっても、高周波素子のごく近くに分布定数素子を設けることができる。また、結果として高周波装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態の高周波増幅装置を示す斜視図である。
【図２】高周波増幅装置における高周波増幅回路（ＩＣチップ）とスタブとの接続関係を示す回路図である。
【図３】上面から見た高周波素子の周囲を示す説明図である。
【図４】高周波素子が載置される基板のパターンを示す説明図である。
【図５】比較例の高周波増幅装置の基板のパターンを示す説明図である。
【図６】第一実施形態及び比較例の高周波増幅装置の利得が、トランジスタの出力電力の増加に伴ってどのように変化するかを示した特性図である。
【図７】第二実施形態の高周波増幅装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜第一実施形態＞
本実施形態は、高周波増幅装置に本発明を適用したものである。
【００１２】
＜構成＞
図１に示すように、本実施形態の高周波増幅装置１０は、高周波増幅回路を集積したＩＣチップ（以下、単にＩＣチップと称する）７０と、ＩＣチップ７０を表面実装する基板２０とを少なくとも備えている。但し、図１は高周波増幅装置１０の一部（以下では増幅部と称する）を示したものであり、図２に示すように、この増幅部１１０は、ＩＣチップ７０と、ＩＣチップ７０に接続されるスタブ３０とを備えている。
【００１３】
ＩＣチップ７０は、図３に示すように、パッケージ本体７２と、パッケージ本体７２の一対の対向する側壁からそれぞれ延びている端子７４ａ〜７４ｈとを有するＳＳＯＰ（Ｓｈｒｉｎｋ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）として構成されている。端子７４ｃがＩＣチップ７０の出力端子となっており、この出力端子７４ｃに接続される信号線２４ｃから後述する分岐点Ｐにて分岐するように、スタブ３０が接続されている（図１、２参照）。
【００１４】
基板２０は、ガラスエポキシ基板であり、図４に示すように、表面に、端子７４ａ〜７４ｈが半田付けされるランド２２ａ〜２２ｈが形成されている。特に指定しない場合、以下では、端子７４ａ〜７４ｈ、ランド２２ａ〜２２ｈを、それぞれ単に、端子７４、ランド２２と称する。
【００１５】
ランド２２は、表面実装されるＩＣチップ７０の端子７４の延びている方向を長手方向とする短冊状の形状を有している。また、ランド２２に半田付けされたＩＣチップ７０のパッケージ本体７２と向かい合う基板２０の表面部位をパッケージ載置部７６として、ランド２２は、長手方向の一方の端がパッケージ載置部７６内に位置するように形成されている。
【００１６】
ここで特に、端子７４ｃが接続されるランド２２ｃのパッケージ載置部７６側の端部は、他のランドの端部より延長して形成された延長部位を有している。また、その延長部位は、略Ｌ字状に湾曲した形状を有している。この略Ｌの字状の部分がスタブ３０に相当する。
【００１７】
端子７４ｃとランド２２ｃとが接続される点を分岐点Ｐとし、分岐点Ｐからのスタブ３０の長さをスタブ長Ｌｓとして、スタブ長Ｌｓは予め定めた所定の長さとなるように形成されている。
【００１８】
ここでは、ＩＣチップ７０にて増幅される信号の周波数を基本周波数ｆ０（本実施形態では５．８ＧＨｚ）とし、基本周波数ｆ０の三次の高調波を三次高調波ｆ３とし、基板２０での三次高調波ｆ３の波長を基板内波長λｇ３として、スタブ３０は、スタブ長Ｌｓが基板内波長λｇ３の略四分の一の長さとなるように形成されている。
【００１９】
また、各ランド２２に接続される信号線２４ａ〜２４ｈは、ランド２２の端のうちパッケージ載置部７６の外側に向く端から、パッケージ載置部７６外に向かって延びるように形成されている。
【００２０】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の高周波増幅装置１０では、ＩＣチップ７０を表面実装するランド２２ｃの一部を含むようにスタブ３０が基板２０の表面に形成されているため、ＩＣチップ７０（高周波素子）のごく近くにスタブ３０（分布定数素子）を設けることができる。つまり、高周波増幅装置１０は、ＩＣチップ７０の端子７４ｃから分岐点Ｐに至る配線（信号線２４ｃ、図２参照）を必要とせず、ＩＣチップ７０を用いて構成された高周波回路の特性（後述するように、本実施形態では、ＩＣチップ７０の利得の直線性）を十分に引き出すことができる。
【００２１】
また、パッケージ載置部７６にスタブ３０を形成するため、ＩＣチップ７０の周囲に空きスペースが少ない場合であっても、ＩＣチップ７０のごく近くにスタブ３０を配置することができる。また、高周波増幅装置１０を小型化することができる。
【００２２】
さらにまた、スタブ３０は湾曲した形状を有しているため、スタブ３０が直角に曲がった形状を有する場合と比べて、伝送時の損失を抑制することができる。
また、ランド２２に接続される信号線２４は、スタブ３０が形成されている側とは異なる側に形成されているため、ＩＣチップ７０の周囲における配線の自由度を向上させることができる。
【００２３】
ここで、本実施形態の高周波増幅装置１０の特性を測定した結果を、比較例での測定結果とともに示す。高周波増幅装置１０は、三次高調波ｆ３をスタブ３０によってＩＣチップ７０側に反射させることにより、ＩＣチップ７０の利得の直線性の向上を図ろうとするものである。比較例の高周波増幅装置９０では、図５に示すように、ランド２２ｃからパッケージ載置部７６外に延びる信号線２４ｃの途中にスタブ９１が設けられている。つまり、高周波増幅装置１０とは異なり、高周波増幅装置９０は、ＩＣチップ７０の端子７４ｃからスタブ９１に至る配線を必要とする。
【００２４】
図６は、トランジスタの出力電力が５ｄＢｍのときの利得を基準（０ｄＢ）として、高周波増幅装置１０および高周波増幅装置９０の利得が、ＩＣチップ７０の出力電力の増加に伴ってどのように変化するかを示した特性図である。
【００２５】
高周波増幅装置１０は、比較例の高周波増幅装置９０に比べて、高出力時の利得の低下の割合が小さいことが図６より明らかである。つまり、高周波増幅装置１０は、ランド２２ｃの一部を含むようにスタブ３０を形成することで、ＩＣチップ７０の端子７４ｃからスタブ３０に至る配線を必要としない構成としているため、所望の特性（利得の直線性の向上）を引き出すことができている。
【００２６】
なお、本実施形態では、スタブ長Ｌｓを三次高調波ｆ３の四分の一波長λｇ３の長さとしたが、正確にこの長さである必要はなく、三次高調波ｆ３の反射によってＩＣチップ７０の直線性を最も向上させることができる長さであればよい。  また、本実施形態ではスタブ３０で三次高調波ｆ３を反射させることを考えているが、偶数次の高調波や５次以上の奇数次の高調波を反射させるようにしてもよい。
【００２７】
＜第二実施形態＞
本実施形態の高周波増幅装置は、スタブの構成が上記形態とは異なる。以下では、上記形態と異なる点を主に説明し、上記形態と同じ構成要素については、上記形態と同様の符号を図中に付すものとする。
【００２８】
図７に示すように、本実施形態の高周波増幅装置１１は、図２に示すスタブ３０に相当するスタブ３２が、ランド２２ｃからパッケージ載置部７６外に向いて形成されている。また、スタブ３２が形成されている側とは異なる側に、つまりランド２２ｃからパッケージ載置部７６側へ向く側に、図２に示す信号線２４ｃに相当する信号線２６ｃが形成されている。
【００２９】
このように、本実施形態の高周波増幅装置１１では、スタブ３２がランド２２ｃの一部を構成要素として含んでおり、ＩＣチップ７０の端子７４ｃからスタブ３２に至る配線を必要としないため、上記形態と同様の効果を奏する。加えて、信号線２６ｃがパッケージ載置部７６に向いて形成されているため、ＩＣチップ７０の周囲における配線の自由度が向上する。
【００３０】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
【００３１】
（イ）上記実施形態では、スタブ３０はオープンスタブとして形成されていたが、これに対して、スタブがショートスタブとして形成されていてもよい
（ロ）上記実施形態では、スタブ３０を分布定数素子として形成していたが、これに限らず、例えば、インピーダンス整合回路やＴ字分岐形状をなす高調波回路等を分布定数素子あるいは集中定数素子と組み合わせた分布定数素子として形成してもよい。
【００３２】
（ハ）上記実施形態では、ランド２２の形状は短冊形であったが、ランドの形状はこれに限るものではない。
（ニ）上記実施形態では、ＩＣチップ７０（高周波素子）のパッケージはＳＳＯＰであり、このパッケージを基板２０に表面実装するときのランドをスタブ３０（分布定数素子）の一部として用いていたが、基板に表面実装される高周波素子のパッケージの形状は、これに限るものではない。パッケージは、周囲に端子が設けられており、中央部に端子が設けられていない形状であればよく、例えばＳＯＰ、ＳＯＪ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等であってもよい。
【００３３】
（ホ）上記実施形態では、高周波素子としてＩＣチップ７０を用いていたが、高周波素子はこれに限るものではない。例えば、各種フィルタ、各種分波器、方向性結合器、アイソレータ、アッテネータ、バラン、トランス、スイッチ、検波器、ミキサ、プリスケーラ、発振器、変調器等、多種多様の高周波素子に上記実施形態を適用することができる。同様に、上記実施形態では高周波装置として高周波増幅装置の例を示したが、高周波装置はこれに限るものではない。
【００３４】
（ヘ）上記実施形態では、高周波装置としての高周波増幅装置１０に本発明を適用したが、基板に本発明を適用することもできる（請求項６参照）。この場合、高周波装置の場合と同様に、請求項２から５を請求項６に適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１０、１１・・・高周波増幅装置  ２０・・・基板  ２２・・・ランド  ２４・・・信号線  ３０、３２・・・スタブ  ７０・・・トランジスタ  ７２・・・パッケージ本体  ７４・・・端子  ７６・・・パッケージ載置部
【図１】
0005906928.tif 000002
【図２】
0005906928.tif 000003
【図３】
0005906928.tif 000004
【図４】
0005906928.tif 000005
【図５】
0005906928.tif 000006
【図６】
0005906928.tif 000007
【図７】
0005906928.tif 000008