(57)【要約】【課題】回路の特定部分における過熱を回避し、回路一面に適切な温度分布を実現する電子回路を提供する。【解決手段】本発明にかかる電子回路は、第１端子（１００）と、第２端子（２００）と、並列に配列された少なくとも３つのトランジスタ（１）とを備え、各トランジスタは、前記第１端子（１００）に接続され、制御信号を受け入れる制御端子（２）と、前記第２端子（２００，３００）に接続され、前記制御信号に依存した出力信号を供給する出力端子（３，４）とを有する。前記トランジスタ（１）は、他のトランジスタから受ける熱に起因するトランジスタの配熱が全ての前記トランジスタにおいて略同一になるように、対称点を基準に対称に配列されている。本発明はまた、電子回路の製造方法にも関する。【選択図】図４
2007537586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子（１００）と、
第２端子（２００）と、
並列に配列された少なくとも３つのトランジスタ（１）とを備え、
各トランジスタは、
前記第１端子（１００）に接続され、制御信号を受け入れる制御端子（２）と、
前記第２端子（２００，３００）に接続され、前記制御信号に依存した出力信号を供給する出力端子（３，４）とを有し、
前記トランジスタ（１）は、他のトランジスタから受ける熱に起因するトランジスタの配熱が全ての前記トランジスタにおいて略同一になるように、対称点を基準に対称に配列されていること
を特徴とする電子回路。
【請求項２】
各トランジスタは、前記対称点から距離をおいて配置されており、前記距離は、全てのトランジスタについて同一であること
を特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記トランジスタは、前記対称点の周囲に規則的なパターンで配置されており、一のトランジスタと、これと最も近くにある２つの隣接したトランジスタとの間の距離は、全てのトランジスタについて同一であること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子回路。
【請求項４】
前記トランジスタは、同一平面上に位置していること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の電子回路。
【請求項５】
前記トランジスタは、バイポーラトランジスタであり、前記制御端子（２）は、前記トランジスタのベースであり、前記出力端子は、前記トランジスタのエミッタ（３）及び／又はコレクタ（４）であること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の電子回路。
【請求項６】
前記トランジスタは、電界効果トランジスタであること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の電子回路。
【請求項７】
前記トランジスタは、パワートランジスタであること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の電子回路。
【請求項８】
当該電子回路は、電力増幅器であること
を特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の電子回路。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載された電子回路であり、複数の行及び列を有する規則的なマトリックスパターンで配置された複数の電子回路を備え、
各行及び各列は、複数の電子回路を備え、行における２つの隣接した電子回路間の距離と、列における２つの隣接した電子回路間の距離とは、略同一であること
を特徴とする複合トランジスタ回路。
【請求項１０】
少なくとも３つのトランジスタを基板上に配列する工程を備え、
各トランジスタは、電子回路の第１端子（１００）に接続され、制御信号を受け入れる制御端子（２）と、前記電子回路の第２端子（２００，３００）に接続され、前記制御信号に依存した出力信号を前記第２端子に供給する出力端子（３，４）とを有し、
前記トランジスタ（１）は、他のトランジスタから受ける熱に起因するトランジスタの配熱が全ての前記トランジスタにおいて略同一になるように、対称点を基準に対称に配列されていること
を特徴とする電子回路の製造方法。
【請求項１１】
各トランジスタは、前記対称点から距離をおいて配置されており、前記距離は、全てのトランジスタについて同一であること
を特徴とする請求項１０に記載の電子回路の製造方法。
【請求項１２】
前記トランジスタは、前記対称点の周囲に規則的なパターンで配置されており、一のトランジスタと、これと最も近くにある２つの隣接したトランジスタとの間の距離は、全てのトランジスタについて同一であること
を特徴とする請求項１２に記載の電子回路の製造方法。
【請求項１３】
複数の電子回路を製造する工程を備え、
各電子回路は、請求項１０乃至請求項１２のうちいずれか１項に記載の製造方法によって製造され、前記電子回路は、複数の行及び列を有する規則的なマトリックスパターンで表面に規則的に分散配置され、各行及び各列は、複数の電子回路を備え、行における２つの隣接した電子回路間の距離と、列における２つの隣接した電子回路間の距離とは、略同一であること
を特徴とする複合トランジスタ回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ回路、特にパワートランジスタを含む電力増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、個別のトランジスタを、各トランジスタの出力信号の総和に相当する出力信号を得るために並列結合することが行われている。例えば、電力増幅回路においては、高出力を供給するために、複数のパワートランジスタが並列接続されることが多い。換言すれば、例えば電力増幅回路では、複数のトランジスタを並列接続することが可能であり、各トランジスタは、電子回路の第１端子（制御端子）に接続され、制御信号を受け入れる制御端子（例えばバイポーラトランジスタの場合、ベース）と、電子回路の第２端子に接続され、当該第２端子にコンポジット出力信号を供給する出力端子（例えばバイポーラトランジスタの場合、コレクタ及び／又はエミッタ）とを有する。ここで、出力信号は、制御信号に依存し、個々のトランジスタの出力端子における出力信号の総和である。
【０００３】
この種の回路において、トランジスタは、通常、図１〜図３に示すようにアレイ状に配置されている。図１は、どのようにして複数のトランジスタ１が並列結合されているかを概略的に示す回路図である。各トランジスタは、回路の第１端子１００に接続された制御端子２（バイポーラトランジスタの場合、そのベース）と、回路の第２端子２００に接続された出力端子３（図１に示されたバイポーラトランジスタのエミッタ）とを有する。従って、前記第２端子２００における出力信号は、個々のトランジスタの出力端子３における出力信号の総和に相当し、回路の第１端子に入力される制御信号によってこの出力信号を制御することができる。
【０００４】
図２は、バイポーラパワートランジスタを用いた上述した回路の従来のレイアウトを示す。トランジスタの制御端子（ベース）２は、制御信号が入力される回路の第１端子１００に接続されている。出力端子（エミッタ）３は、回路の第２端子２００に接続されており、コレクタ４（出力端子としても見なされる）は、回路の他の第２端子３００に接続されている。トランジスタは、図２に概略的に示されているように、アレイ状、つまり１列に配列されるのが通常である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランジスタ１の制御端子２に制御信号を入力することによって、第２端子２００において高出力を得ることができる。しかしながら、個々のパワートランジスタ１において動作中に熱が発生する。その結果、動作中、トランジスタ自身が発生させた熱の他、回路上で周囲に又は隣接して位置するトランジスタから受ける熱によっても、各トランジスタの温度は上昇してしまう。
【０００６】
ここではトランジスタ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと称され、１列に配列された４つのトランジスタから成る図２の配列を示す図３に概略的に示されているように、トランジスタが従来の線状に、つまり１列に配列されている場合には、トランジスタが列の終端にあるかどうかによってトランジスタの発熱具合は異なる。各トランジスタからの熱の放射は、円によって概略的に示される。トランジスタは、基本的に全方向に熱放射する。図３から容易に理解されるように、各トランジスタで発生した熱が同一の場合、トランジスタ１Ｂ，１Ｃ（列の内側）は、実質的に２つの隣接するトランジスタによって加熱されるため、トランジスタ１Ａ，１Ｄ（列の終端）より温度が高くなる。つまり、例えばトランジスタ１Ｂがトランジスタ１Ｂ自身によって生じた熱により発熱し、また、トランジスタ１Ａ，１Ｃからの熱によって相当量程度加熱される（しかしながら、トランジスタ１Ｄは、トランジスタ１Ｂから幾分離れているので、トランジスタ１Ｂへの相当量程度の加熱に寄与することはない）。しかしながら、列の終端に配置されたトランジスタ１Ａは、トランジスタ１Ａ自身によって生じた熱とトランジスタ１Ｂからの熱とにより加熱されるだけである。トランジスタ１Ｃ，１Ｄは、トランジスタＡから離れているため、加熱には実質的に寄与することはない。
【０００７】
換言すれば、不均一な温度分布ができるということであり、回路上の異なるトランジスタは異なる温度を有する。つまり、動作中、列の内側のトランジスタ１Ｂ，１Ｃは、おそらく列の終端のトランジスタ１Ａ，１Ｄより高い温度を有するであろう。トランジスタにおける異なる温度は、トランジスタ間のキャリア移動度の差異を広げる。これは、回路の特性（例えば、電力増幅器の信号位相、電力利得、電力付加効率（ＰＡＥ））及び信頼性に影響するため、不都合な点となる。
【０００８】
多くの場合、回路の小型化が望まれている。例えば携帯電話では、電力増幅回路の小型化を必要とする。しかしながら、回路の小型化は、構成要素が互いに近接し、吸熱機構（放熱板）を組み込むスペースが少なくなるため、温度に関連した問題への要求が厳しくなることを暗に意味する。
【０００９】
特開平６−３４９８３７号公報では、少なくとも３つの半導体素子がくし型に配列されている場合にデバイス内で発生した熱によって生じたデバイス内温度分布を改善するために、他の導出部より厚い導出部が奇数番目の各半導体素子に配設された半導体デバイスが開示されている。これにより、ボンディングパッドを、上記厚い導出部に配設することが可能となり、デバイス内の温度ムラを減少させ、温度分布を改善させることができる。つまり、ボンディングパッドは、偶数番目のトランジスタ間に挿入される。しかしながら、これは、広いボンディングパッド領域と、回路の広い領域とを要求するため、回路の小型化という観点からすれば望ましくないとされる。
【００１０】
特開平６−３１０５４５号公報では、デバイスの最高温度の低減及び個々の増幅部における温度の均一化を目指したレイアウトを有する半導体デバイスが開示されている。これは、列の中央において要素間の間隙を大きくとり、列の終端にむけて間隙を狭めることによってなされるとされる。しかしながら、列に沿う全ての距離に対して、また、列の両終端における特性の間に不一致を生じる危険性に対して、綿密な管理を要する。
【００１１】
特開２００３−３４７８５１号公報は、温度補償用回路を用いた配列を提示しているが、チップサイズの増大を要している。
【００１２】
よって、追加要素を一切要さずに、回路の特定部分における過熱を回避し、回路一面に適切な温度分布を実現する代替方法の提供が望まれている。解決手段は、回路の小型化に適していることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明にかかる電子回路は、第１端子（１００）と、第２端子（２００）と、並列に配列された少なくとも３つのトランジスタとを備え、各トランジスタは、前記第１端子に接続され、制御信号を受け入れる制御端子（２）と、前記第２端子（２００，３００）に接続され、前記制御信号に依存した出力信号を供給する出力端子（３，４）とを有する。このように、制御信号を回路の第１端子に入力することにより（また、トランジスタの制御端子に入力することにより）、制御されたコンポジット出力信号を第２端子において得ることができ、前記信号は、個々のトランジスタの出力信号の総和に相当する。
【００１４】
本発明によれば、前記トランジスタは、他のトランジスタから受ける熱に起因するトランジスタの配熱が全ての前記トランジスタにおいて略同一になるように、対称点を基準に対称に配列されている。このようにすれば、上述した「線状」レイアウト（トランジスタが１列に配列されている）の結果に反し、隣接するトランジスタから受ける熱によって他のトランジスタ以上に発熱するトランジスタはなくなる。全てのトランジスタの自己発熱量（トランジスタを流れる電流による発熱）が同一であれば、トランジスタの全体発熱量も略同一になり、安定した温度分布及びトランジスタの特性が得られる。
【００１５】
各トランジスタは、前記対称点から距離をおいて配置されており、前記距離は、全てのトランジスタについて同一であることが好ましい。
【００１６】
前記トランジスタは、前記対称点の周囲に規則的なパターンで配置されており、一のトランジスタと、これと最も近くにある２つの隣接したトランジスタとの間の距離は、全てのトランジスタについて略同一であることが好ましい。
【００１７】
前記トランジスタは、同一平面上に位置していることが好ましい。
【００１８】
前記トランジスタは、バイポーラトランジスタとすることができる。この場合、前記制御端子は、前記トランジスタのベースであり、前記出力端子は、前記トランジスタのエミッタ及び／又はコレクタである。
【００１９】
しかしながら、前記トランジスタは、他のいかなる種類のトランジスタでもよく、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。
【００２０】
本発明は、前記トランジスタがパワートランジスタである場合、特に効果的であるとされる。電子回路は、電力増幅器とすることができる。
【００２１】
本発明の他の様相は、複合トランジスタ回路に関する。本発明にかかる複合トランジスタ回路は、上述した複数の行及び列を有する規則的なマトリックスパターンで配置された複数の電子回路を備え、各行及び各列は、複数の電子回路を備え、行における２つの隣接した電子回路間の距離と、列における２つの隣接した電子回路間の距離とは、略同一である。このようにすれば、比較的均一な温度分布を有した小型回路に分散した多数のトランジスタから成る大型の「複合」回路を得ることができる。
【００２２】
本発明の他の様相は、電子回路の製造方法に関する。本発明にかかる電子回路の製造方法は、複数のトランジスタを基板上に配列する工程を備え、各トランジスタは、電子回路の第１端子に接続され、制御信号を受け入れる制御端子、前記電子回路の第２端子に接続され、前記制御信号に依存した出力信号を前記第２端子に供給する出力端子とを有する。
【００２３】
本発明によれば、前記トランジスタは、他のトランジスタから受ける熱に起因するトランジスタの配熱が全ての前記トランジスタにおいて略同一になるように、対称点を基準に対称に配列されている。これにより、本発明は上述した目的を達成する。
【００２４】
各トランジスタは、前記対称点から同距離をおいて配置されている。
【００２５】
前記トランジスタは、前記対称点の周囲に規則的なパターンで配置されており、一のトランジスタと、これと最も近くにある２つの隣接したトランジスタとの間の距離は、全てのトランジスタについて同一である。
【００２６】
本発明のさらなる様相は、複合電子回路の製造方法に関する。本発明にかかる複合電子回路の製造方法は、複数の電子回路を製造する工程を備え、各電子回路は、上述した方法によって製造される。本発明によれば、前記電子回路は、複数の行及び列を有する規則的なマトリックスパターンで表面に規則的に分散配置され、各行及び各列は、複数の電子回路を備え、行における２つの隣接した電子回路間の距離と、列における２つの隣接した電子回路間の距離とは、略同一である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、回路の特定部分における過熱を回避でき、回路一面に適切な温度分布を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図４では、４つのバイポーラトランジスタが並列に配列され、図１に示される回路に一致した回路を形成しているが、図２及び図３における列配列の代わりに、図４では、４つのパイポーラトランジスタは、四角形の隅角に従って規則正しく分散配置されている。制御端子（ベース）２は、四角形の中央部において、回路の第１端子１００に接続されており、出力端子（本実施例ではエミッタ）３は、四角形の周辺部において、回路の第２端子２００に接続されている。また、同図には、他の出力端子、つまりコレクタ４が、回路の他の第２端子３００にどのように接続されているかが示されている。
【００２９】
この配列又はレイアウトによれば、全てのトランジスタについて、各トランジスタから対称点（四角形の中心）までの距離は同一であり、また、隣接するトランジスタ間も同距離となっている。したがって、回路上にて他のトランジスタからの熱によって、あるトランジスタが他のトランジスタよりも発熱することはなくなり、回路内において、より安定した温度分布が提供され、異なるトランジスタ間におけるキャリア移動度の差異が減少する。図５は、トランジスタ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから生じる熱の放射を概略的に示す。上記トランジスタで、隣接するトランジスタからの熱を他のトランジスタ以上に受けるものはない。
【００３０】
ここに示した実施例では、バイポーラトランジスタが使用されているが、本発明は、例えば電界効果トランジスタのような他の種類のトランジスタにも同様に適用可能である。また、回路には、トランジスタがいくつあってもよく、例えば８つのトランジスタが八角形のパターンを形成するようにしてもよい。
【００３１】
図６に概略的に示される複合回路１０は、複数の上述した回路１１を備え、各回路１１は、上述したように配列された複数のトランジスタを備える。この方法では、熱分布における差異を減少させるための複雑な構造を要さずに、回路全体にわたって良好な温度分布を実現しつつ、並列接続された極めて大きなトランジスタの配列を得ることができる。
【００３２】
明細書の記述及び請求項において、「成る」及び「備える」などの言葉は、他の付加物、要素、整数、又はステップを排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、トランジスタ回路、特にパワートランジスタを含む電力増幅回路において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のトランジスタ配列による電子回路の概略図である。
【図２】従来のトランジスタ配列による電子回路の概略図である。
【図３】従来のトランジスタ配列による電子回路の概略図である。
【図４】本発明の実施例による電子回路の概略図である。
【図５】本発明の実施例による電子回路の概略図である。
【図６】本発明による複数の回路を備える複合回路の概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
（１）・・・トランジスタ
（２）・・・制御端子
（３）・・・エミッタ
（４）・・・コレクタ
（１００）・・・第１端子
（２００）・・・第２端子
（３００）・・・第２端子
【図１】
2007537586.tif 000003
【図２】
2007537586.tif 000004
【図３】
2007537586.tif 000005
【図４】
2007537586.tif 000006
【図５】
2007537586.tif 000007
【図６】
2007537586.tif 000008
【国際調査報告】
2007537586.tif 000009
2007537586.tif 000010