(57)【要約】【課題】  安定な特性を有し、小型で且つ製造コストの低減が可能な電力増幅器モジュールを提供する。【解決手段】  半導体装置は、入力リード端子３、出力リード端子４、および高周波接地リード端子２５からなる複数本の外部接続リード端子２と、高周波接地リード端子２５に接続された放熱板５と、放熱板５上に搭載された半導体デバイス１ａ、１ｂおよび回路基板７と、半導体デバイス１ａ、１ｂ、および回路基板７を封止するとともに、裏面の少なくとも一部を露出させるように放熱板５を封止するモールド樹脂３２とを備え、入力リード端子３に入力された信号を増幅して出力リード端子４から出力する。【選択図】  図１
2006086329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力リード端子、出力リード端子および高周波接地リード端子からなる複数の外部接続リード端子と、
前記高周波接地リード端子に接続された放熱板と、
前記放熱板上に搭載された半導体デバイスおよび回路基板と、
前記半導体デバイス、および前記回路基板を封止するとともに、前記放熱板を、その裏面の少なくとも一部を露出させるように封止するモールド樹脂とを備え、
前記入力リード端子に入力された信号を増幅して前記出力リード端子から出力することを特徴とする電力増幅器モジュール。
【請求項２】
前記放熱板上には前記半導体デバイスが複数個搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項３】
前記複数個の半導体デバイスのうち、少なくとも２個以上の半導体デバイスが同一のチップ上に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項４】
前記放熱板上にはＮ個（但し、Ｎは２以上の整数）の前記半導体デバイスが直列に接続されており、
前記回路基板上に設けられていると共に前記入力リード端子に接続され、前記半導体デバイスのうち第１番目の半導体デバイスに信号を出力する入力回路部と、前記回路基板上に設けられ、前記Ｎ個の半導体デバイス同士の間に設けられた（Ｎ−１）個の段間回路部と、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第Ｎ番目の前記半導体デバイスから出力された信号を受け、前記回路基板上に設けられていると共に前記出力リード端子に接続された出力回路部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項５】
前記入力回路部は、前記入力リード端子に接続され、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第１番目の半導体デバイスに信号を出力する第１の入力整合回路と、前記第１の入力整合回路に接続された第１の入力バイアス回路とを有し、
前記段間回路部のそれぞれは、前段の前記Ｎ個の半導体デバイスの各出力を受ける第１の出力整合回路と、前記第１の出力整合回路に接続された第１の出力バイアス回路と、次段の前記Ｎ個の半導体デバイスのそれぞれに信号を出力する第２の入力整合回路と、前記第２の入力整合回路に接続された第２の入力バイアス回路と、前記第１の出力整合回路と前記第２の入力整合回路との間に介設された直流阻止回路とを有し、
前記出力回路部は、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第Ｎ番目の半導体デバイスから出力された信号を受け、前記出力リード端子に接続された第２の出力整合回路と、前記第２の出力整合回路に接続された第２の出力バイアス回路とを有していることを特徴とする請求項４に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項６】
前記第１の入力バイアス回路、前記第２の入力バイアス回路、前記第１の出力バイアス回路および前記第２の出力バイアス回路のそれぞれにはコンデンサが設けられていないことを特徴とする請求項５に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項７】
前記第１の入力バイアス回路、前記第１の出力バイアス回路、前記第２の入力バイアス回路および前記第２の出力バイアス回路は、前記入力リード端子、前記出力リード端子および前記高周波接地リード端子を除く前記複数の外部接続リード端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項５に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項８】
前記Ｎ個の半導体デバイスの各出力電力は、前記出力リード端子に近くなるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項９】
前記入力回路部は入力インピーダンスの調整機能と電圧の供給機能とを併せ持っており、１本の前記入力リード端子に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１０】
前記出力回路部は出力インピーダンスの調整機能と電圧の供給機能とを併せ持っており、１本の前記出力リード端子に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１１】
前記放熱板上には前記半導体デバイスが１個のみ搭載されており、
前記回路基板上に設けられると共に前記入力リード端子に接続され、前記半導体デバイスに信号を出力する入力回路部と、
前記回路基板上に設けられると共に前記半導体デバイスの出力を受け、前記出力リード端子に接続された出力回路部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１２】
前記入力リード端子と前記出力リード端子との間には少なくとも１本の前記高周波接地リード端子が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１３】
平面的に見て前記モールド樹脂は多角形状に成型されており、
前記複数の外部接続リード端子は前記多角形の同一辺内に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１４】
前記複数の外部接続リード端子のうち少なくとも１つの外部接続リード端子は、他の外部接続リード端子と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１５】
前記入力リード端子および出力リード端子から見たインピーダンスはいずれも５０Ωであることを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅器モジュールに関し、より特定的には、移動体通信機器の基地局に設けられる送信電力増幅器などに用いられる電力増幅器モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信機器の基地局に設けられる送信電力増幅器を構成するデバイスとして、電力増幅器モジュールが用いられている。図１２は移動体通信機器の基地局に設けられる送信電力増幅器の回路構成の一例を示す図である。また、図１０（ａ）は、従来の電力増幅器モジュールの外形の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す従来の電力増幅器モジュールの金属蓋を取り除いた構成の一例を示す図である。そして、図１１は、従来の電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【０００３】
図１２に示すように、基地局に設けられる送信電力増幅器は、例えば３段程度の出力電力の異なる増幅器が直列に接続されることで構成されている。例えば、従来の送信電力増幅器は、入力端子に接続された初段電力増幅器１２５と、初段電力増幅器１２５の出力を増幅する中段電力増幅器１２６と、中段電力増幅器１２６の出力を増幅する最終段電力増幅器１２７とを備えている。
【０００４】
図１２に示す従来の送信電力増幅器には、初段、中段、最終段にいくにしたがって高出力デバイスが用いられている。電力増幅器モジュールは初段電力増幅器１２５など、必要とされる飽和出力が３０Ｗ以下の部分に用いられることが多い。また、現在、移動体通信機器の周波数としては３００ＭＨｚから３０００ＭＨｚ帯内の周波数が使用されているが、移動体通信機器の高周波数化にともない、電力増幅器モジュールの高周波動作が必要とされている。
【０００５】
従来の電力増幅器モジュールの構成について図１０（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【０００６】
従来の電力増幅器モジュールでは、放熱板１０５の上に、抵抗、コンデンサなどの受動素子を実装した回路基板１０７が半田付けされ、外部に向かって突き出た外部接続リード端子１０２が回路基板１０７の配線パターン上に取付けられている。パッケージされた半導体デバイス１１４ａ，１１４ｂは放熱板１０５に直接半田付けされている。この半導体デバイス１１４ａ，１１４ｂは、回路基板１０７上の配線パターンにそれぞれ接続されている。この電力増幅器モジュールは、回路基板１０７の上面を覆う金属蓋１１５が放熱板１０５に嵌め込むように取り付けられている。また、金属蓋１１５および放熱板１０５には外部の放熱器などにねじ留めするための凹部１３０が設けられている。放熱板１０５は、パッケージされた半導体デバイス１１４ａ，１１４ｂで発生する熱を放熱するとともに、高周波接地の役割を果たしている。
【０００７】
次に、従来の電力増幅器モジュールの回路構成について説明する。
【０００８】
図１１において、入力回路部１１０、段間回路部１１２および出力回路部１１１はそれぞれ回路基板１０７で構成される。
【０００９】
入力回路部１１０は、パッケージ（樹脂封止）された第１の半導体デバイス１１４ａの入力整合回路１１６および入力バイアス回路１１７で構成されている。出力回路部１１１は、パッケージされた第２の半導体デバイス１１４ｂの出力整合回路１２３および出力バイアス回路１２４で構成されている。段間回路部１１２は、第１の半導体デバイス１１４ａの出力整合回路１１８および出力バイアス回路１１９と、第２の半導体デバイス１１４ｂの入力整合回路１２１および入力バイアス回路１２２と、出力整合回路１１８と入力整合回路１２１間に設けられた直流阻止回路１２０で構成されている。直流阻止回路１２０は、一般的にコンデンサが用いられる。また、入力バイアス回路および出力バイアス回路の各々では、信号が通過する主線路（各整合回路）側からバイアス回路側を見たインピーダンスが無限大となるように、主線路との接続点から１／４波長離れた配線パターン上に、一端を高周波接地させたコンデンサを取付けることが一般的である。
【００１０】
なお、電力増幅器モジュールに限らず、電力増幅器は高周波接地が不安定になると発振する場合がある。特に、従来の電力増幅器モジュールでは放熱板１０５と金属蓋１１５との接触具合によって、高周波接地が不安定になる。
【００１１】
このような高周波接地の不安定性に対し、特開２００３−３４７４４４号公報に記載されている電力増幅器モジュールでは、放熱板１０５の縁の一部に係合手段を設け、金属蓋１１５の側面部の一部に孔部を設け、係合手段が孔部に係合するとともに、放熱板１０５と金属蓋１１５を半田接着させることで、高い安定性を実現している。
【特許文献１】特開２００３−３４７４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載された電力増幅器モジュールでは、放熱板１０５と金属蓋１１５とを半田により接着させる際、抵抗やコンデンサなどを回路基板１０７上に固定していた半田が融解し、回路基板１０７の配線パターンとこれら受動素子との接続が外れてしまう可能性がある。
【００１３】
また、従来の電力増幅器モジュールの構成では、図１０（ａ）に示す外部接続リード端子１０２と金属蓋１１５との間に開口部１３１ができてしまい、この開口部１３１から、金属製の異物が挿入して電気ショートにより電力増幅器モジュールを破壊する可能性がある。さらに、周波数が高くなると、開口部１３１の大きさが同じであれば、開口部１３１からの不要輻射レベルが高くなるという課題もある。
【００１４】
また、放熱板１０５や金属蓋１１５などの材料費および加工費用が高く、製造工程が複雑なためコスト高となる課題があった。
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明は、安定な高周波特性を有する電力増幅器モジュールを低価格で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の電力増幅器モジュールは、入力リード端子、出力リード端子および高周波接地リード端子からなる複数の外部接続リード端子と、前記高周波接地リード端子に接続された放熱板と、前記放熱板上に搭載された半導体デバイスおよび回路基板と、前記半導体デバイス、および前記回路基板を封止するとともに、前記放熱板を、その裏面の少なくとも一部を露出させるように封止するモールド樹脂とを備え、前記入力リード端子に入力された信号を増幅して前記出力リード端子から出力する。
【００１７】
この電力増幅器モジュールでは、回路部分に金属蓋をかぶせる代わりに半導体デバイスおよび回路基板を樹脂封止しているので、従来の電力増幅器モジュールに比べて高周波接地を安定に取ることができる。また、加工費を低減できる上、サイズを小さくするほど材料費を低減することもできる。さらに、本体に開口部が形成されないので、外部からの不要物が混入することがなく、従来に比べて信頼性を向上させることも可能となる。
【００１８】
前記放熱板上には前記半導体デバイスが複数個搭載されていることにより、それぞれの半導体デバイスの出力電力を適宜調整すれば効果的に入力信号を増幅できる。
【００１９】
前記複数個の半導体デバイスのうち、少なくとも２個以上の半導体デバイスが同一のチップ上に形成されていることにより、半導体デバイスが互いに異なるチップ上に設けられる場合に比べてチップの電気的特性のばらつきを小さくできるので、回路調整を容易にすることができる。
【００２０】
前記放熱板上にはＮ個（但し、Ｎは２以上の整数）の前記半導体デバイスが直列に接続されており、前記回路基板上に設けられていると共に前記入力リード端子に接続され、前記半導体デバイスのうち第１番目の半導体デバイスに信号を出力する入力回路部と、前記回路基板上に設けられ、前記Ｎ個の半導体デバイス同士の間に設けられた（Ｎ−１）個の段間回路部と、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第Ｎ番目の前記半導体デバイスから出力された信号を受け、前記回路基板上に設けられていると共に前記出力リード端子に接続された出力回路部とをさらに備えていてもよい。
【００２１】
前記入力回路部は、前記入力リード端子に接続され、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第１番目の半導体デバイスに信号を出力する第１の入力整合回路と、前記第１の入力整合回路に接続された第１の入力バイアス回路とを有し、前記段間回路部のそれぞれは、前段の前記Ｎ個の半導体デバイスの各出力を受ける第１の出力整合回路と、前記第１の出力整合回路に接続された第１の出力バイアス回路と、次段の前記Ｎ個の半導体デバイスのそれぞれに信号を出力する第２の入力整合回路と、前記第２の入力整合回路に接続された第２の入力バイアス回路と、前記第１の出力整合回路と前記第２の入力整合回路との間に介設された直流阻止回路とを有し、前記出力回路部は、前記Ｎ個の半導体デバイスのうち第Ｎ番目の半導体デバイスから出力された信号を受け、前記出力リード端子に接続された第２の出力整合回路と、前記第２の出力整合回路に接続された第２の出力バイアス回路とを有していてもよい。
【００２２】
前記第１の入力バイアス回路、前記第２の入力バイアス回路、前記第１の出力バイアス回路および前記第２の出力バイアス回路のそれぞれにはコンデンサが設けられていないことにより、モジュールのサイズを従来に比べて著しく小さくすることができる。この場合、コンデンサは電力増幅器モジュールの外部バイアス回路上に設けられる。
【００２３】
前記第１の入力バイアス回路、前記第１の出力バイアス回路、前記第２の入力バイアス回路および前記第２の出力バイアス回路は、前記入力リード端子、前記出力リード端子および前記高周波接地リード端子を除く前記複数の外部接続リード端子にそれぞれ接続されていてもよい。
【００２４】
前記Ｎ個の半導体デバイスの各出力電力は、前記出力リード端子に近くなるにつれて大きくなっていることにより、出力が段階的に増幅されてゆくため、電力利得を大きくすることができる。
【００２５】
前記入力回路部は入力インピーダンスの調整機能と電圧の供給機能とを併せ持っており、１本の前記入力リード端子に接続されていることにより、入力整合回路と入力バイアス回路とがそれぞれ異なるリード端子に接続される場合に比べて外部接続リード端子の数を減らすことができる。
【００２６】
前記出力回路部は出力インピーダンスの調整機能と電圧の供給機能とを併せ持っており、１本の前記出力リード端子に接続されていることにより、出力整合回路と出力バイアス回路とがそれぞれ異なるリード端子に接続される場合に比べて外部接続リード端子の数を減らすことができる。
【００２７】
前記放熱板上には前記半導体デバイスが１個のみ搭載されており、前記回路基板上に設けられると共に前記入力リード端子に接続され、前記半導体デバイスに信号を出力する入力回路部と、前記回路基板上に設けられると共に前記半導体デバイスの出力を受け、前記出力リード端子に接続された出力回路部とをさらに備えていることにより、半導体デバイスのサイズが大きく、比較的高出力な用途などに好ましく用いることができる。
【００２８】
前記入力リード端子と前記出力リード端子との間には少なくとも１本の前記高周波接地リード端子が配置されていることにより、入力信号と出力信号との空間的結合などを低減することができる。
【００２９】
平面的に見て前記モールド樹脂は多角形状に成型されており、前記複数の外部接続リード端子は前記多角形の同一辺内に配置されていてもよい。
【００３０】
前記複数の外部接続リード端子のうち少なくとも１つの外部接続リード端子は、他の外部接続リード端子と対向するように配置されていてもよい。
【００３１】
前記入力リード端子および出力リード端子から見たインピーダンスはいずれも５０Ωであることが実用上好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の電力増幅器モジュールによれば、半導体デバイスおよび回路基板を覆う金属蓋を設ける必要がないので安定な高周波接地を実現することができ、また、外部接続リード端子部分に開口部がないため異物が混入することもなく、安定な特性を実現することが可能である。また、バイアス回路の受動素子を外付けにし、配線の長さをできるだけ短くすることで、小型化することが可能である。さらに、直材（材料）費用、加工費用も安くすみ、低価格を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の電力増幅器モジュールを側面から見た例を示す図である。本実施形態の電力増幅器モジュールは、入力リード端子３に入力された信号を増幅して出力リード端子４から出力する機能を有している。
【００３４】
また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、電力増幅器モジュールは、入力リード端子３、出力リード端子４、および高周波接地リード端子２５を含む複数本の外部接続リード端子２と、高周波接地リード端子２５に接続された放熱板５と、放熱板５上に搭載された第１の半導体デバイス１ａおよび第２の半導体デバイス１ｂと、放熱板５上に搭載された回路基板７と、第１の半導体デバイス１ａ、第２の半導体デバイス１ｂ、および回路基板７を封止するモールド樹脂３２とを備えている。第１の半導体デバイス１ａ、第２の半導体デバイス１ｂにはそれぞれ多数の能動素子（トランジスタなど）が設けられており、それぞれ別個の半導体チップ上に形成されている。モールド樹脂３２は、放熱板５の裏面の少なくとも一部を露出させるように放熱板５の一部を封止している。図１（ａ）に示す点線部分が樹脂モールド領域６である。本実施形態の電力増幅器モジュールの特徴の１つは、第１の半導体デバイス１ａ、第２の半導体デバイス１ｂ、および回路基板７が樹脂によりモールド成型されていることである。このことによる作用・効果については後述する。
【００３５】
外部接続リード端子２は、例えば７本が同方向に配置され、中央の外部接続リード端子２が高周波接地リード端子２５として放熱板５に接続されている。また、入力リード端子３と出力リード端子４は空間的結合を避けるため、できるだけ離して配置するのが好ましい。図１（ａ）に示すようにモールド成型後の形状が四辺形（あるいは多角形）であって、外部接続リード端子２が該四辺形（あるいは多角形）の一辺に配置されている場合には、例えば入力リード端子３を辺の端部に設け、出力リード端子４を辺の他端に設ける。
【００３６】
放熱板５のうち樹脂封止されていない部分には、外部の放熱器などに接続するための孔２９が設けられている。回路基板７には入力回路部１０、段間回路部１２および出力回路部１１が形成されており、具体的な回路構成について以下に説明する。
【００３７】
図２は、第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。同図に示すように、入力回路部１０はモジュール外部から入力信号を受けて第１の半導体デバイス１ａに信号を出力する。第１の半導体デバイス１ａの出力は段間回路部１２に入力され、段間回路部１２の出力は第２の半導体デバイス１ｂに入力される。第２の半導体デバイス１ｂの出力は出力回路部１１に入力され、出力回路部１１に接続された出力リード端子４から増幅された信号が出力される。
【００３８】
入力回路部１０は、第１の半導体デバイス１ａの入力整合回路１６および入力バイアス回路１７で構成されている。出力回路部１１は、第２の半導体デバイス１ｂの出力整合回路２３および出力バイアス回路２４で構成されている。入力整合回路１６および出力整合回路２３は、入力リード端子から見た入力インピーダンスおよび出力リード端子から見た出力インピーダンスがそれぞれ所定値になるように調整するための回路であり、信号経路と接地との間に介設されたコンデンサなどで構成される。基地局用の電力増幅器モジュールの場合、通常入出力インピーダンスは５０Ωに設定され、コンデンサの容量は５ｐＦ以下であることが多い。
【００３９】
段間回路部１２は、第１の半導体デバイス１ａの出力整合回路１８および出力バイアス回路１９と、第２の半導体デバイス１ｂの入力整合回路２１および入力バイアス回路２２と、出力整合回路１８と入力整合回路２１との間に設けられた直流阻止回路２０とで構成されている。直流阻止回路２０は、一般的にコンデンサを有している。この場合のコンデンサの容量は、１０ｐＦ以上１００ｐＦ程度のものがよく用いられる。
【００４０】
ここで、図３は、本実施形態の電力増幅器モジュールを使用する際に、その外部に配置するコンデンサの一例を示す図である。図２および図３と図１１との比較から分かるように、従来の電力増幅器モジュールでは入力整合回路１１６に直流阻止コンデンサＣ１が、出力整合回路１２３に直流素子コンデンサＣ２が、また、バイアス回路には信号が通過する主線路（各整合回路）から入力信号波長の１／４波長離れた配線パターン上に、一端を高周波接地させたコンデンサＣ３〜Ｃ６が取付けられているのに対し、本実施形態に係る電力増幅器モジュールでは、このコンデンサＣ１〜Ｃ６が電力増幅器モジュールの外部に設けられている。また、入力バイアス回路１７、出力バイアス回路１９、入力バイアス回路２２および出力バイアス回路２４は、それぞれ入力リード端子３、出力リード端子４および高周波接地リード端子２５以外の外部接続リード端子２に接続されている。そして、各バイアス回路からそれらに接続される外部接続リード端子２までの間の配線経路上にはコンデンサが設けられておらず、最短ラインで構成されている。このため、本実施形態の電力増幅器モジュールは従来のものに比べてサイズを大幅に小さくすることができる。なお、図３において、Ｐｉｎは入力部、Ｐｏｕｔは出力部を、Ｖｇ１は第１の半導体デバイスの入力バイアス部を、Ｖｄ１は第１の半導体デバイスの出力バイアス部を、Ｖｇ２は第２の半導体デバイスの入力バイアス部を、Ｖｄ２は第２の半導体デバイスの出力バイアス部である。
【００４１】
次に、本実施形態に係る電力増幅器モジュールの製造方法を簡単に説明する。
【００４２】
まず、回路基板７に必要に応じて抵抗、コンデンサなどの受動素子を実装する。次に、第１の半導体デバイス１ａ、第２の半導体デバイス１ｂおよび回路基板７を、半田もしくは導電性接着剤によって放熱板５の上に固着させる。続いて、入力回路部１０と第１の半導体デバイス１ａの入力部とをボンディングワイヤ８によって接続する。この際に、入力回路部１０と第１の半導体デバイス１ａの入力部とを高周波的に接続するとより好ましい。これと同様に、入力回路部１０と入力リード端子３とも金属ワイヤ９によって高周波的に接続する。ここで、「高周波的に接続する」とは、高周波信号が最小限の損失で通過できることを意味する。
【００４３】
次に、出力回路部１１と第２の半導体デバイス１ｂの出力部とをボンディングワイヤ８によって高周波的に接続する。また、出力回路部１１と出力リード端子４とを金属ワイヤ９によって高周波的に接続する。
【００４４】
次いで、段間回路部１２と第１の半導体デバイス１ａの出力部とをボンディングワイヤ８によって高周波的に接続する。また、段間回路部１２と第２の半導体デバイス１ｂの入力部とをボンディングワイヤ８によって高周波的に接続する。さらに、入力バイアス回路１７のうち、入力整合回路１６と接続されていない一端と、外部接続リード端子２の未接続の１本とを金属ワイヤ９によって電気的に接続する。ここで、「電気的に接続する」とは電流が流れることを意味している。
【００４５】
その後、出力バイアス回路１９、入力バイアス回路２２および出力バイアス回路２４と未接続の外部接続リード端子２とをそれぞれ金属ワイヤ９によって電気的に接続する。そして、モールド樹脂３２によって、放熱板５の裏面の少なくとも一部を露出した形で樹脂モールド成形する。以上のようにして本実施形態の電力増幅器モジュールは作製できるが、ボンディングワイヤ８および金属ワイヤ９を張る順番は前後していても構わない。
【００４６】
本実施形態の電力増幅器モジュールでは、上述のようにモールド樹脂３２によって封止されているので、従来の電力増幅器モジュールで用いられていた金属蓋や、金属蓋を接着させるための半田などが不要となり、高周波接地を安定してとることが可能になっている。また、本実施形態の電力増幅器モジュールでは、外部接続リード端子の根本部分もモールド樹脂で封止されているため回路部分に異物が混入することがなく、安定した高周波特性を得ることができる。
【００４７】
さらに、電力増幅器モジュールは、バイアス回路に接続されるコンデンサ、あるいは入力整合回路および出力整合回路に接続されるコンデンサを外付けすることにより従来の電力増幅器モジュールに比べてサイズを小さくできるので、通信装置全体のサイズ縮小にも貢献できる。
【００４８】
本実施形態の電力増幅器モジュールでは、電力増幅器モジュールの最小限の構成を封止することで材料費および加工費を低減できるので、製造コストの大幅な低減を実現している。
【００４９】
なお、本実施形態に係る電力増幅器モジュールでは、外部接続リード端子２のうち中央のリード端子が放熱板５と結合された高周波接地リード端子２５となる構成で説明を行ったが、これによらず、中央のリード端子以外が放熱板５と結合されていてもよい。また、複数本のリード端子が放熱板５と接続されていてもよい。
【００５０】
なお、ここまでの説明では、入力リード端子３から出力リード端子４に至るまでの信号経路中に２つの半導体デバイスが設けられている例を述べたが、半導体デバイスは１つでもよいし、３つ以上並べられていてもよい。２つ以上の半導体デバイスを並べる場合、入力リード端子３に近い側から出力リード端子４に向かうにつれて出力の大きいトランジスタを含む半導体デバイスを設ければよい。
【００５１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図である。また、図５は、第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【００５２】
本発明の第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールは、本発明の第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールに搭載された第１の半導体デバイス１ａと第２の半導体デバイス１ｂとを同一の半導体チップ１３上に設けたものである。また、５本の外部接続リード端子２は上方から見てモールド樹脂の同一辺内に配置され、互いに同じ方向に延びている。そして、外部接続リード端子２のうち中央のリード端子が放熱板５と結合されている高周波接地リード端子２５となっている。その他、図１、図２に示す第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールと同じ部材には、図４、図５において同一の符号を付して説明を省略している。
【００５３】
図４に示すように、本実施形態の電力増幅器モジュールにおいては、入力リード端子３と第１の半導体デバイス１ａの入力バイアスリード端子（入力バイアス回路に接続される外部接続リード端子）とが共通の１つの端子となっており、また、出力リード端子４と第２の半導体デバイス１ｂの出力バイアスリード端子とが共通の１つの端子となっている。
別の言い方をすれば、本実施形態の電力増幅器モジュールでは、第１の実施形態の電力増幅器モジュールにおける第１の半導体デバイス１ａの入力整合回路と入力バイアス回路とを共通回路とし、第２の半導体デバイス１ｂの出力整合回路と出力バイアス回路とを共通回路としている。
【００５４】
この入力リード端子３と出力リード端子４とは、５本の外部接続リード端子２のうちの両端のリード端子として配置され、入力信号と出力信号との間に干渉などが生じるのを防がれている。また、入力リード端子３と高周波接地リード端子２５との間の外部接続リード端子２は、第１の半導体デバイス１ａの出力バイアス回路と金属ワイヤ９によって電気的に接続されている。出力リード端子４と高周波接地リード端子２５との間の外部接続リード端子２は、第２の半導体デバイス１ｂの入力バイアス回路と金属ワイヤ９によって電気的に接続されている。
【００５５】
以下、本実施形態に係る電力増幅器モジュールにおいて、半導体デバイスを同じ半導体チップ上に構成するメリットについて説明する。
【００５６】
第１の半導体デバイス１ａの入力バイアス回路と第２の半導体デバイス１ｂの入力バイアス回路には、外部から互いに同じ電圧が供給される。ここで、第１の半導体デバイス１ａに２００ｍＡ、第２の半導体デバイス１ｂに８００ｍＡの電流を流す場合を考える。このとき、外部から供給される電圧をＶ１とする。
【００５７】
半導体チップのスライスが異なると、同じ電圧Ｖ１を供給したとしても、第１の半導体デバイス１ａに２００ｍＡ、第２の半導体デバイス１ｂに７２０ｍＡしか流れない場合もあれば、第１の半導体デバイス１ａに１８０ｍＡ、第２の半導体デバイス１ｂに８００ｍＡ流れる場合もあるなど、各半導体デバイスに流れる電流の設定値からのばらつきが大きく、各半導体デバイスにそれぞれ流れる電流比（１：４）は一定ではない。これは、ウエハによって拡散具合やその他処理についての影響が異なるためである。
【００５８】
これに対し、同じ半導体チップ上に半導体デバイスを設けていれば、各半導体デバイスにそれぞれ流れる電流比（１：４）は一定となり、外部から供給する電圧をＶ１からＶ２とすることで、所定の電流に設定することができる。
【００５９】
このように、本実施形態の電力増幅器モジュールでは、第１の半導体デバイス１ａおよび第２の半導体デバイス１ｂに流れる電流の誤差を小さくできるので、電力の増幅動作を設定どおりに行うことができる。
【００６０】
また、図５に示す例では、入力リード端子３と第１の半導体デバイス１ａの入力バイアスリード端子とが共通の１つの端子となっており、また、出力リード端子４と第２の半導体デバイス１ｂの出力バイアスリード端子とが共通の１つの端子となっているので、外部接続リードの本数を減らすことができ、回路面積を縮小することができる。
【００６１】
なお、図６は、本実施形態の電力増幅器モジュールにおいて、半導体デバイス（第１の半導体デバイス１ａ、第２の半導体デバイス１ｂおよび第３の半導体デバイス１ｃ）を３個配置した例を示す図である。本実施形態に係る電力増幅器モジュールにおいて、半導体デバイスを２個用いた構成で説明を行ったが、これによらず、図６に示すように、直列に接続された半導体デバイスを３個用いた構成であってもよい。この場合、第２の半導体デバイス１ｂと第３の半導体デバイス１ｃ間に、段間回路部を追加すればよい。また、半導体デバイスを４個以上用いることもできる。
【００６２】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図である。また、図８は、本発明の第３の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【００６３】
本実施形態に係る電力増幅器モジュールは、第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールにおいて、半導体デバイスを１個としたものである。
【００６４】
この場合、回路基板７には入力回路部１０および出力回路部１１のみが設けられる。また、外部接続リード端子２も７本から５本で構成できる。
【００６５】
さらに、第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールと同様に、入力リード端子３と半導体デバイス１の入力バイアスリード端子とを共通の端子とし、且つ、出力リード端子４と半導体デバイス１の出力バイアスリード端子とを共通の端子とすれば、外部接続リード端子２を３本で構成できる。
【００６６】
本実施形態の電力増幅器モジュールは、半導体デバイスが第１および第２の実施形態の電力増幅器モジュールの第２の半導体デバイス１ｂのように、大きな出力電力の場合などに好ましく用いられる。
【００６７】
なお、図９は、本発明の各実施形態に係る電力増幅器モジュールの変形例を示す平面図である。第１〜第３の実施形態に係る電力増幅器モジュールでは、外部接続リード端子２を同一辺内で同一方向に延びるように配置した構成の説明を行った。しかし、図９に示すように、上方から見た場合、外部接続リード端子のうち少なくとも１本の外部接続リード端子が他の外部接続リード端子と対向するように配置してもよい。この場合、互いに対向する辺に設けられた各３本の外部接続リード端子２のうち各１本を高周波接地リード端子とし、入力リード端子と出力リード端子とは互いに対向する辺内に配置することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上に述べたように、本発明の電力増幅器モジュールは、安定な特性かつ小型で低価格で提供できるため、移動体通信機器の基地局に設けられる送信電力増幅器など、微弱信号を電力増幅して出力する用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の電力増幅器モジュールを側面から見た例を示す図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールの側面から見た外形の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【図３】本発明の電力増幅器モジュールと、その外部に配置されたコンデンサとを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【図６】本発明の電力増幅器モジュールにおいて、半導体デバイスを３個配置した例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る電力増幅器モジュールからモールド樹脂を取り除いた構成の一例を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係る電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【図９】本発明の各実施形態に係る電力増幅器モジュールの変形例を示す平面図である。
【図１０】（ａ）は、従来の電力増幅器モジュールの外形の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す従来の電力増幅器モジュールの金属蓋を取り除いた構成の一例を示す図である。
【図１１】従来の電力増幅器モジュールの一例を示す回路図である。
【図１２】移動体通信機器の基地局に設けられる送信電力増幅器の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１                  半導体デバイス
１ａ                第１の半導体デバイス
１ｂ                第２の半導体デバイス
１ｃ                第３の半導体デバイス
２                  外部接続リード端子
３                  入力リード端子
４                  出力リード端子
５                  放熱板
６                  樹脂モールド領域
７                  回路基板
８                  ボンディングワイヤ
９                  金属ワイヤ
１０                入力回路部
１１                出力回路部
１２                段間回路部
１３                半導体チップ
１６                入力整合回路
１７、２２          入力バイアス回路
１８                出力整合回路
１９、２４          出力バイアス回路
２０                直流阻止回路
２１                入力整合回路
２３                出力整合回路
２５                高周波接地リード端子
２９                孔
３２                モールド樹脂
Ｃ１〜Ｃ６          コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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