(57)【要約】  本発明は電気コンポーネントに関する。この電気コンポーネントには出力段を有する増幅器が設けられており、この増幅器の出力段に対する電流供給のために電流供給経路が設けられている。さらにこの電流供給経路中に線路が配置されており、この線路は並列に接続された導体路区間（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）を有している。
2008544612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気コンポーネントにおいて、
出力段（１０３）を有する増幅器（１００）が設けられており、該増幅器（１００）の出力段（１０３）に対する電流供給のために電流供給経路が設けられており、
該電流供給経路中に線路（２０）が配置されており、該線路（２０）は並列に接続された導体路区間（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）を有することを特徴とする、
電気コンポーネント。
【請求項２】
請求項１記載の電気コンポーネントにおいて、
前記導体路区間（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）の長さは、前記線路（２０）が直流信号に対しては低抵抗となり、交流信号に対しては前記増幅器の動作周波数において高抵抗となるよう選定されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項３】
請求項１または２記載の電気コンポーネントにおいて、
前記線路（２０）は増幅器の動作周波数においてλ／４線路であることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
支持体基板（３００）が設けられており、該支持体基板（３００）の上に前記増幅器（１００）が取り付けられており、該支持体基板（３００）に線路（２０）が実装されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項５】
請求項４記載の電気コンポーネントにおいて、
前記線路（２０）は少なくとも部分的に前記支持体基板（３００）中に埋め込まれていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項６】
請求項４または５記載の電気コンポーネントにおいて、
前記支持体基板（３００）は少なくとも３つの金属化平面を有しており、それぞれ２つの金属化平面の間に誘電層が配置されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項７】
請求項６記載の電気コンポーネントにおいて、
前記線路（２０）のそれぞれ異なる線路区間（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）がそれぞれ固有の金属化平面に配置されており、該線路区間の互いに対応する端部がスルーホール（４１，４２）によって互いに接続されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
前記導体路区間（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）はそれぞれメアンダ状に折り曲げられていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
前記線路（２０）とアース（ＧＮＤ）との間にキャパシタンス（Ｃ３）が配置されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１０】
請求項９記載の電気コンポーネントにおいて、
前記キャパシタンス（Ｃ３）は前記支持体基板（３００）に取り付けられているチップに実装されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
前記増幅器出力側にローパスフィルタが接続されており、該ローパスフィルタは前記支持体基板（３００）中に実装されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１２】
請求項１１記載の電気コンポーネントにおいて、
前記ローパスフィルタの回路素子（Ｃ１，Ｃ２，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）は、導体路として前記支持体基板（３００）の金属化平面に実装されていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１３】
請求項４から１２のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
前記支持体基板（３００）はセラミックから成る誘電層を有していることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１４】
請求項４から１３のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
バンドパスフィルタが設けられており、該バンドパスフィルタは前記支持体基板（３００）上に取り付けられていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１５】
請求項４から１３のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
バンドパスフィルタが設けられており、該バンドパスフィルタは前記支持体基板（３００）上に取り付けられていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１６】
請求項４から１５のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
切替スイッチが設けられており、該切替スイッチは前記支持体基板（３００）上に取り付けられていることを特徴とする電気コンポーネント。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項記載の電気コンポーネントにおいて、
表面実装可能であることを特徴とする電気コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
増幅器を有する低損失のコンポーネントは、たとえばDE 10321247 A1により知られている。このコンポーネントは、たとえば９０°の信号位相回転に対応する長さをもつ線路区間から成るインピーダンス変換器を有している。
【０００２】
本発明の解決しようとする課題は、さらに別の低損失電気コンポーネントを提供することにある。
【０００３】
本発明によれば、出力段を有する増幅器を備えた電気コンポーネントが提供される。増幅器出力段の電流供給のために電流供給経路が設けられており、この経路中には１つの線路が配置されていて、これは並列接続された導体路区間を有している。
【０００４】
種々の導体路区間の並列接続によって、ただ１つのこのような線路区間のみを備えた線路に対し線路横断面積を効果的に拡大することができ、つまりは直流に対し僅かな線路抵抗を達成することができる。導体路区間の並列接続によって線路の電流耐性も高められる。
【０００５】
このコンポーネントについて殊に有利な１つの変形実施形態によれば、増幅器が支持体基板上に配置されており、この支持体基板中に線路が形成されており、ないしは埋め込まれている。
【０００６】
支持体基板は有利には、たとえばラミネートまたはセラミックから成る誘電層とそれらの間に配置された金属化平面を備えた多層基板であり、金属化平面にはたとえば線路の導体路区間とアース平面が形成されている。１つの有利な実施形態によれば、導体路区間はそれぞれ固有の金属化平面に配置されている。この導体路区間の第１の端部は、すべて第１のスルーホールによって互いに電気的に接続されている。この導体路区間の第２の端部は、すべて第２のスルーホールによって互いに電気的に接続されている。
【０００７】
誘電層の材料が比較的高い誘電率ε＞７を有していると有利である。この場合、線路の電気長は著しく短い。
【０００８】
この線路は一方では、電流源と増幅器出力段との間のリード線として用いられる。他方、上述の線路により増幅器の動作周波数において、増幅器の信号電力が電流源に到達するのを回避しなければならない。したがって線路は、この周波数において高周波線路として作用するように構成されている。
【０００９】
高周波線路は、信号導体と、アース導体またはアース平面として実装可能な少なくとも１つの基準電位導体と、信号導体と個々の基準電位導体との間に配置された誘電層とを有している。
【００１０】
上下に配置されている導体路区間のうち少なくとも１つは、アース平面またはアース導体に対向して位置している。この導体路区間は、線路において高周波に有効な部分を成している。各導体路区間はそれぞれ、厚さ、幅、長さおよび場合によってはアース平面に対する間隔といったそれらのパラメータに関して、増幅器の動作周波数における線路の高周波有効部分がλ／４線路として作用し、この線路が全体として直流信号に対し低抵抗となるように構成されている。
【００１１】
線路の導体路区間のスタック配置により、もしくは複数の平面にわたり線路部分を分散させることにより、線路がすでに集積されていて底面積が小さく有利には表面実装可能なコンポーネントを形成することができる。このようにすることで、コンポーネントが取り付けられる外部の配線板に線路を形成しなくてもよくなる。
【００１２】
増幅器は有利には電力増幅器であり、これは送信経路として構成された信号経路内に配置されている。増幅器は有利には複数の回路段を有している。１つの有利な実施形態によれば、３つの増幅器段が設けられている。出力段に対し有利には固有の電流供給経路により電流が供給され、つまり上述の増幅器段とは独立して別個に電流が供給される。
【００１３】
上述の電気コンポーネントはたとえば送信モジュールとして設けられるが、ただし送受信モジュールとして実現することもできる。
【００１４】
増幅器は有利には半導体チップもしくはベアダイとして実現されており、たとえばボンディングワイヤにより、またはフリップチップ技術により、支持体基板のコンタクト面に接続することができる。ボンディングワイヤまたはバンプのインダクタンスを、それぞれ１つの回路素子として整合回路網あるいはローパスフィルタに組み込むことができる。
【００１５】
基板表面に別のチップコンポーネントたとえば少なくとも１つのフィルタ、デュプレクサおよび／または少なくとも１つの切替スイッチを配置することができる。フィルタをたとえば、受信経路中に配置され音響波によってはたらくバンドパスフィルタとすることができる。さらにこのコンポーネントにダイプレクサおよび／または少なくとも１つの（別の）ローパスフィルタを含めることができ、これらをそれぞれ支持体基板中に形成するのが有利である。ただしダイプレクサまたはローパスフィルタを、有利には表面実装可能なチップコンポーネントとして設けることも可能である。また、ベアダイとして実装することも可能である。
【００１６】
次に、増幅器を備えた低損失電気コンポーネントについて、縮尺どおりではない概略図を参照しながら説明する。図面にはそれぞれ部分的な抜粋が描かれている。
【００１７】
図１は、増幅器および増幅器出力段の電流供給経路中に配置された線路を備えた電気コンポーネントの等価回路図である。
【００１８】
図２は、多層支持体基板を備えたコンポーネントの断面図である。
【００１９】
図３は、図２によるコンポーネントにおける金属化平面の斜視図である。
【００２０】
図１には、電気コンポーネントにおいて実現された回路が示されており、この回路には電気コンポーネントの入力側ＩＮと出力側ＯＵＴとの間に配置された信号経路が設けられている。信号経路には増幅器１００が配置されており、この増幅器１００は増幅器段１０１，１０２，１０３を有している。増幅器段１０１，１０２は共通の給電経路を介して給電電圧源ＶＣ１，２により給電される。最後の増幅段１０３は別個に独立して給電電圧源Ｖｃ３により給電される。
【００２１】
有利には増幅器１００は、送信信号を増幅するために用いられる電力増幅器である。図２に示されている実施形態の場合、増幅器１００はベアダイとして構成されており、これは支持体基板３００の表側に取り付けられ、ボンディングワイヤ１０を介して支持体基板３００のコンタクト面５１と電気的に接続されている。
【００２２】
増幅器１００の出力段１０３の給電経路中に線路２０が配置されており、有利にはこの線路は増幅器の動作周波数においてλ／４線路である。この給電経路とアースとの間にキャパシタンスが接続されており、これは高周波信号に対し短絡を生じさせ、この短絡はλ／４線路によって無負荷に変換される。したがって増幅器の出力信号に対しては給電経路が遮断され、これによって信号損失を回避することができる。
【００２３】
支持体基板３００は複数の誘電層を有しており、これらの誘電層はそれぞれ２つの金属化平面の間に配置されている。これらの誘電層は有利にはラミネートまたはセラミックから成る。この場合に考慮の対象となるのは、ＬＴＣＣセラミック（Low Temperature Cofired Ceramics 低温同時焼成セラミック）またはＨＴＣＣセラミック（High Temperature Cofired Ceramics 高温同時焼成セラミック）である。金属化平面はそれぞれパターン化ないしは構造形成された導体路を有しており、これらの導体路によって回路素子たとえばキャパシタンス、インダクタンスまたは線路たとえば線路２０の線路区間が実現される。線路２０は少なくとも２つの、図２および図３に示されている実施例の場合には４つの並列接続された導体路区間２０−１，２０−２，２０−３，２０−４を有している。ただし導体路区間の個数は４つに制約されるものではない。導体路区間２０−１，２０−２，２０−３，２０−４はそれぞれメアンダ状に折り曲げられており、固有の金属化平面に配置されている。導体路区間の第１の端部は第１のスルーホール４１を介して、導体路区間の第２の端部は第２のスルーホールを介して、互いに電気的に接続されている。並列接続された導体路区間を備えた線路は、低い直流抵抗および高い電流耐性の点で優れている。
【００２４】
増幅器出力側はローパスフィルタと接続されており、この場合、ローパスフィルタはπ素子として構成されている。ローパスフィルタは、信号経路中に配置されたインダクタンスＬ２と、分路中ないしはシャント中に配置された直列共振回路を有しており、それらの直列共振回路はＣ１，Ｃ２ならびにインダクタンスＬ３，Ｌ４によって形成されている。有利であるのはローパスフィルタを支持体基板３００に組み込むことであり、この場合、インダクタンスＬ２とキャパシタンスＣ１，Ｃ２は金属化平面においてパターン化された導体路もしくは導体平面として形成されている。インダクタンスＬ３およびＬ４は、たとえばスルーホールの寄生インダクタンスである。
【００２５】
キャパシタンスＣ１とインダクタンスＬ３の値を、増幅器出力側にじかに接続されている第１の直列共振回路Ｃ１，Ｌ３の共振周波数が増幅器有効信号の第１の高調波の周波数と実質的に一致するよう選定すると有利である。また、キャパシタンスＣ２とインダクタンスＬ４の値を、第２の直列共振回路Ｃ２，Ｌ４の共振周波数が増幅器有効信号の第２の高調波の周波数と実質的に一致するように選定すると有利である。
【００２６】
増幅器出力側とローパスフィルタとの間に整合素子すなわちインダクタンスＬ１が配置されている。このインダクタンスは、図２に示されているようにワイヤボンディングされた増幅器チップ１００の場合には主として、増幅器出力側を支持体基板３００のコンタクト面５１と接続するボンディングワイヤ１０のインダクタンスによって決まる。インダクタンスＬ１を少なくとも部分的に、増幅器とローパスフィルタとの間の線路区間によって形成することができる。有利にはこの線路区間を、支持体基板３００の一番上の金属化平面（図２および図３参照）に形成された導体路および／またはスルーホールによって形成することができる。
【００２７】
支持体基板３００の金属化平面にアース平面２００が配置されており、これは導体路区間２０−１と向き合って位置している。線路２０のこの部分は、出力段１０３の給電経路中で抑圧すべき増幅器有効信号に対し高周波線路としてはたらく。アース平面はスルーホールを介して、コンポーネントの裏側に配置されたアース端子ＧＮＤと電気的および熱的に結合されている。
【００２８】
支持体基板表側に、つまり一番上の金属化平面に、増幅器１００およびチップコンデンサを接触接続するためのコンタクト面５１〜５３が配置されており、チップコンデンサにおいてキャパシタンスＣ３が実現されている。チップコンデンサは有利には表面実装可能である。ここには示されていない１つの実施形態によれば代案として、キャパシタンスＣ３を支持体基板３００の金属化平面に形成することができる。
【００２９】
図２および図３に示されている実施形態の場合、線路２０の一部分が基板表側に配置されている。１つの別の有利な実施形態によれば、線路２０におけるすべての並列接続された導体路区間を、基板内部に位置する金属化平面に形成することができる。
【００３０】
上述のコンポーネントはここで説明した実施例および図示の回路素子数に限定されるものではない。また、基板表側に配置されるチップコンポーネントを基本的に、表面実装可能なコンポーネント、ワイヤボンディングされるベアダイ、あるいはフリップチップ構造によるコンポーネントのうちから選択することができる。さらにこれらのコンポーネントを注封材料によってカプセル化することができ、および／またはたとえばカバーなどによっていっしょにあるいは互いに別個に独立させて覆うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】増幅器および増幅器出力段の電流供給経路中に配置された線路を備えた電気コンポーネントの等価回路図
【図２】多層支持体基板を備えたコンポーネントの断面
【図３】図２によるコンポーネントにおける金属化平面の斜視図
【符号の説明】
【００３２】
１００  増幅器チップ
１０１  第１の増幅器段
１０２  第２の増幅器段
１０３  増幅器の出力段
２０  線路
２０−１，２０−２，２０−３，２０−４  導体路区間
３００  支持体基板
４１，４２  スルーホール
Ｃ１，Ｃ２  キャパシタンス
Ｃ３  アースに対するキャパシタンス
ＧＮＤ  アース端子
ＩＮ  増幅器１００の入力側
Ｌ１〜Ｌ４  インダクタンス
ＯＵＴ  増幅器１００の出力側
Ｖｃ１，２  増幅器段１０１，１０２の給電電圧源
Ｖｃ３  増幅器出力段の給電電圧源
【図１】
2008544612.tif 000003
【図２】
2008544612.tif 000004
【図３】
2008544612.tif 000005
【国際調査報告】
2008544612.tif 000006
2008544612.tif 000007
2008544612.tif 000008
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