(57)【要約】【課題】周波数特性に優れた、大電力の入力信号に対応できる、高減衰率の減衰器を提供する。【解決手段】基板上に設けられた減衰器であって、信号の入力側の第１接点とグランドとの間に設けられた第１配線抵抗と、第１接点より信号の出力側の第２接点とグランドとの間に設けられた第２配線抵抗と、第１接点および第２接点の間に設けられた第３配線抵抗と、を備え、第１配線抵抗は、第２配線抵抗と比較して断面積が大きい、減衰器を提供する。【選択図】図１
2008312121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた減衰器であって、
信号の入力側の第１接点とグランドとの間に設けられた第１配線抵抗と、
前記第１接点より前記信号の出力側の第２接点とグランドとの間に設けられた第２配線抵抗と、
前記第１接点および前記第２接点の間に設けられた第３配線抵抗と、
を備え、
前記第１配線抵抗は、前記第２配線抵抗と比較して断面積が大きい、
減衰器。
【請求項２】
前記第１配線抵抗と前記第２配線抵抗とは、抵抗値が等しく、
前記第１配線抵抗および前記第２配線抵抗の前記断面積の比は、前記信号の出力端とグランドとの間に予め規定されたインピーダンスの回路が接続された場合における前記第１配線抵抗および前記第２配線抵抗に流れる電流の比と等しい、
請求項１に記載の減衰器。
【請求項３】
前記第１配線抵抗および前記第２配線抵抗は、厚さが等しい、
請求項１に記載の減衰器。
【請求項４】
前記第１接点とグランドとの間に設けられた第４配線抵抗、
をさらに備え、
前記第１配線抵抗および前記第４配線抵抗の断面積の和は、前記第２配線抵抗の断面積と比較して大きい、
請求項１に記載の減衰器。
【請求項５】
前記第２接点より前記信号の出力側の第３接点とグランドとの間に設けられた第５配線抵抗と、
前記第３接点より前記信号の出力側の第４接点とグランドとの間に設けられた第６配線抵抗と、
前記第３接点および前記第４接点の間に設けられた第７配線抵抗と、
をさらに備え、
前記第１配線抵抗は、前記第５配線抵抗と比較して断面積が大きい、
請求項１に記載の減衰器。
【請求項６】
前記第１配線抵抗と、前記第２配線抵抗と、前記第３配線抵抗とを備える第１段減衰器は、前記第５配線抵抗と、前記第６配線抵抗と、前記第７配線抵抗とを備える第２段減衰器と比較して減衰率が小さい、
請求項５に記載の減衰器。
【請求項７】
基板上に設けられ、第１方向および第２方向の両方向から信号を入力することが可能な減衰器であって、
前記第１方向から入力される第１信号の入力側の第１接点とグランドとの間に設けられた第１配線抵抗と、
前記第１接点より前記第１信号の出力側の第２接点とグランドとの間に設けられた第２配線抵抗と、
前記第１接点および前記第２接点の間に設けられた第３配線抵抗と、
前記第２方向から入力される第２信号の入力側の第３接点とグランドとの間に設けられた第４配線抵抗と、
前記第３接点より前記第２信号の出力側の第４接点とグランドとの間に設けられた第５配線抵抗と、
前記第３接点および前記第４接点の間に設けられた第６配線抵抗と、
を備え、
前記第１配線抵抗は、前記第２配線抵抗と比較して断面積が大きく、
前記第４配線抵抗は、前記第５配線抵抗と比較して断面積が大きい、
減衰器。
【請求項８】
前記第１配線抵抗と、前記第２配線抵抗と、前記第３配線抵抗とを備える第１段減衰器と、
前記第４配線抵抗と、前記第５配線抵抗と、前記第６配線抵抗とを備える第２段減衰器と、
を備え、
前記第１段減衰器と前記第２段減衰器とは、中心線対称に前記基板上に設けられる、
請求項７に記載の減衰器。
【請求項９】
基板上に設けられた減衰器を備える電子デバイスであって、
前記減衰器は、
信号の入力側の第１接点とグランドとの間に設けられた第１配線抵抗と、
前記第１接点より前記信号の出力側の第２接点とグランドとの間に設けられた第２配線抵抗と、
前記第１接点および前記第２接点の間に設けられた第３配線抵抗と、
を有し、
前記第１配線抵抗は、前記第２配線抵抗と比較して断面積が大きい、
電子デバイス。
【請求項１０】
電子デバイスの入力端および出力端を、前記減衰器を介して接続するか直結するかを切り替えるスイッチ、
をさらに備える請求項９に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰器および電子デバイスに関する。特に本発明は、周波数特性に優れ、高耐電力、高減衰を実現する減衰器および電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路装置等の電子デバイスを試験する試験装置では、当該電子デバイスの機能試験、性能試験または耐電流もしくは耐電圧等の限界試験等、多くの試験項目に対応することが要請される。このため試験装置の試験端子から被試験デバイスに出力する試験信号あるいは被試験デバイスから入力される応答信号を減衰してまたは減衰せずに出力または入力したいことがある。よって、電子デバイスの試験装置には、試験端子等に適用できる適切な減衰器を備えることが要請される。
【０００３】
たとえば特許文献１は、基板上に複数の抵抗体を配置して直列に接続するπ型回路のチップ型抵抗器を開示する。当該文献には、各抵抗体の接続部に電極を設けることにより、実装面積を少なくして配線による浮遊キャパシタを低減すると共に高周波特性を改善できることが記載されている。
【特許文献１】特開平５−２５８９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電子デバイスを試験する試験装置における減衰器には、電子デバイスの応答周波数と同等もしくはそれ以上の周波数特性が期待される。また、高い耐電圧試験および耐電流試験を実現するには、大きな電力の入力信号に対応できる減衰器が要請される。さらに、減衰器本来に期待される性能として、高い減衰率が期待される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、基板上に設けられた減衰器であって、信号の入力側の第１接点とグランドとの間に設けられた第１配線抵抗と、第１接点より信号の出力側の第２接点とグランドとの間に設けられた第２配線抵抗と、第１接点および第２接点の間に設けられた第３配線抵抗と、を備え、第１配線抵抗は、第２配線抵抗と比較して断面積が大きい、減衰器が提供される。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、減衰器１００のレイアウトの一例を示す。減衰器１００は、基板１０２上に設けられ、入力側配線抵抗１０４と、出力側配線抵抗１０６と、中間配線抵抗１０８と、入力側配線１２０と、出力側配線１２２と、入力側接地配線１２４と、出力側接地配線１２６とを備える。
【０００９】
基板１０２は、半導体基板上にシリコン酸化膜もしくはシリコン窒化膜等の誘電体薄膜を堆積したものであってよく、あるいはセラミックス等の絶縁体基板であってもよい。誘電体薄膜の下層の半導体基板上には、トランジスタ等の電子デバイスが形成されてもよい。
【００１０】
入力側配線抵抗１０４は、第１接点の一例である入力側配線１２０とグランドの一例である入力側接地配線１２４との間に設けられた第１配線抵抗の一例である。入力側配線抵抗１０４は、基板１０２上に堆積した抵抗材料膜をパターニングして形成できる。入力側配線抵抗１０４は、材料の抵抗率と幾何学的形状とで抵抗値が決定される。入力側配線抵抗１０４の幾何学的形状は、抵抗材料膜の膜厚とパターニング後の線幅および長さとで規定される。
【００１１】
入力側配線抵抗１０４の材料として、ニッケル−クロム合金、タングステンまたは不純物がドープされた多結晶シリコン等が例示できる。抵抗材料膜の堆積法として、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成長法等が例示できる。抵抗材料膜のパターン形成方法として、レジスト塗布後にパターンマスクを適用した光露光および現像によって当該レジストをパターニングして、さらにレジストパターンをマスクとしたケミカルエッチングまたはドライエッチングによるパターニング方法を例示できる。
【００１２】
出力側配線抵抗１０６は、第２接点の一例である出力側配線１２２とグランドの一例である出力側接地配線１２６との間に設けられた第２配線抵抗の一例である。出力側配線抵抗１０６は、入力側配線抵抗１０４と同様に、基板１０２上に堆積した抵抗材料膜をパターニングして形成できる。出力側配線抵抗１０６の抵抗値が材料の抵抗率と幾何学的形状とで決定されること、および幾何学的形状が抵抗材料膜の膜厚とパターニング後の線幅および長さとで規定されることは、入力側配線抵抗１０４の場合と同様であってよい。出力側配線抵抗１０６の材料および代表的な作成方法は入力側配線抵抗１０４と同様であってよい。
【００１３】
中間配線抵抗１０８は、入力側配線１２０および出力側配線１２２の間に設けられた第３配線抵抗の一例である。中間配線抵抗１０８は、入力側配線抵抗１０４と同様に、基板１０２上に堆積した抵抗材料膜をパターニングして形成できる。中間配線抵抗１０８の抵抗値が材料の抵抗率と幾何学的形状とで決定されること、および幾何学的形状が抵抗材料膜の膜厚とパターニング後の線幅および長さとで規定されることは、入力側配線抵抗１０４等の場合と同様であってよい。中間配線抵抗１０８の材料および代表的な作成方法は入力側配線抵抗１０４等と同様であってよい。
【００１４】
入力側配線１２０は、信号の入力端として配置され、入力側配線抵抗１０４と中間配線抵抗１０８とを接続する接点として機能する。入力側配線１２０は、信号の入力側に配置される。入力側配線１２０は、基板１０２上に堆積した導電材料膜をパターニングして形成できる。入力側配線１２０のパターニング方法は、入力側配線抵抗１０４等と同様であってよい。入力側配線１２０の材料として、金、銅等の導電率の高い金属材料が例示できる。
【００１５】
出力側配線１２２は、信号の出力端として配置され、出力側配線抵抗１０６と中間配線抵抗１０８とを接続する接点として機能する。出力側配線１２２は、入力側配線１２０より信号の出力側に配置される。出力側配線１２２は、基板１０２上に堆積した導電材料膜をパターニングして形成できる。出力側配線１２２の材料および代表的な作成方法は入力側配線１２０と同様であってよい。
【００１６】
入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６は、入力側配線１２０等と同様の材料および方法で作成されるが、その電位は接地電位（グランド）に維持される。よって入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６は、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６の一端を接地する接点としてのグランドの一例である。入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６は、基板１０２上に堆積した導電材料膜をパターニングして形成できる。
【００１７】
図２は、減衰器１００のＡ−Ａ線断面を示す。本実施形態において、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６は、同じ膜厚で基板１０２上に形成される。すなわち、第１配線抵抗の一例である入力側配線抵抗１０４および第２配線抵抗の一例である出力側配線抵抗１０６の厚さが等しい。そして入力側配線抵抗１０４は線幅ｄ１１を有すると共に、出力側配線抵抗１０６は線幅ｄ１１より小さい線幅ｄ１２を有する。すなわち、第１配線抵抗の一例である入力側配線抵抗１０４は、第２配線抵抗の一例である出力側配線抵抗１０６と比較して断面積が大きい。
【００１８】
ここで断面積は、配線抵抗に流れる電流の方向に垂直な断面での面積を意味する。入力側配線抵抗１０４の断面積が出力側配線抵抗１０６の断面積より大きいので、入力側配線抵抗１０４には出力側配線抵抗１０６より多くの電流を流すことができる。減衰器１００の減衰率を大きく設計する場合、入力側配線抵抗１０４の抵抗値に比較して中間配線抵抗１０８の抵抗値が大きくなる。入力信号として１Ｗ程度の大きな電力の信号が入力されると、入力側配線抵抗１０４には大きな電流が流れることになる。しかし、本実施形態の減衰器１００では入力側配線抵抗１０４に大きな電流を流すことができるので、大きな減衰率と大電力入力の両方に対応することができる。
【００１９】
図３は、減衰器１００の等価回路を負荷抵抗ＲＬとともに示す。信号の入力端ＩＮは信号を受信する。入力端ＩＮは接点１５０に接続され、接点１５０は、抵抗Ｒｉｎと抵抗Ｒｍとを接続する。抵抗Ｒｉｎは入力側配線抵抗１０４であってよく、抵抗Ｒｍは中間配線抵抗１０８であってよい。
【００２０】
接点１５０の出力側には接点１５２が配置され、接点１５２は、抵抗Ｒｏｕｔと抵抗Ｒｍとを接続する。抵抗Ｒｏｕｔは出力側配線抵抗１０６であってよい。接点１５２は、信号の出力端ＯＵＴに接続され、出力端ＯＵＴは負荷抵抗ＲＬに接続される。なお、ここでは負荷として純抵抗の負荷抵抗ＲＬを例示しているが、値が複素数で表されるインピーダンスであってもよい。
【００２１】
上記の通り、本実施形態の減衰器１００は、入力側配線抵抗１０４、出力側配線抵抗１０６および中間配線抵抗１０８を含むπ型回路になる。入力側配線抵抗１０４、出力側配線抵抗１０６および中間配線抵抗１０８のそれぞれは、等価回路における抵抗Ｒｉｎ、抵抗Ｒｏｕｔおよび抵抗Ｒｍとなる。
【００２２】
減衰率を２０ｄＢとする場合、Ｒｉｎ、ＲｍおよびＲｏｕｔの各抵抗の抵抗値は、各々６１．１Ω、２４７．５Ωおよび６１．１Ωになる。１Ｗの入力信号が入力された場合、負荷抵抗ＲＬを５０Ωと仮定すると、Ｒｉｎ、ＲｍおよびＲｏｕｔの各抵抗で消費される電力は、各々０．８１８Ｗ、０．１６４Ｗおよび０．００８Ｗ、各抵抗に流れる電流は、各々０．１１６Ａ、０．０２６Ａおよび０．０１２Ａになる。各抵抗に流すことが可能な許容電流として１ｍＡ／１μｍのルールを適用すると、入力側配線抵抗１０４、中間配線抵抗１０８および出力側配線抵抗１０６の設計線幅は各々１２０μｍ、３０μｍおよび１２μｍにできる。配線抵抗材料のシート抵抗として７３Ω／□を仮定すると、入力側配線抵抗１０４、中間配線抵抗１０８および出力側配線抵抗１０６の長さは各々１００．５μｍ、１０１．７μｍおよび１０．１μｍになる。
【００２３】
上記の通り、入力側配線抵抗１０４の長さ１００．５μｍと比較して中間配線抵抗１０８の長さは１０１．７μｍと同等になる。よって、入力端ＩＮおよび出力端ＯＵＴ間の周波数特性は特に悪化せず、良好な周波数特性を実現できる。また、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６の膜厚は等しく、その線幅は各々１２０μｍおよび１２μｍとその比がほぼ１０になるから、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６の断面積の比もほぼ１０になる。
【００２４】
一方、信号の出力端ＯＵＴとグランドとの間に予め規定されたインピーダンスの回路である負荷抵抗ＲＬが接続された場合における入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６に流れる電流の比はほぼ１０になる。よって、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６の断面積の比と、信号の出力端ＯＵＴとグランドとの間に負荷抵抗ＲＬが接続された場合における入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６に流れる電流の比は実質的に等しいといえる。
【００２５】
従って、本実施形態の減衰器１００は、入力側配線抵抗１０４および出力側配線抵抗１０６の断面積の比を流れる電流の比と実質的に同じとすることにより、各抵抗で消費される電力に応じた断面積を確保して、大きな電力の入力信号に対応できる。なお、各配線抵抗の膜厚が等しい場合には、断面積の比に代えて線幅の比が流れる電流の比と実質的に同じとなる。
【００２６】
以上説明の通り、本実施形態の減衰器１００では、入力側配線抵抗１０４の断面積を出力側配線抵抗１０６の断面積より大きくする。また、入力側配線抵抗１０４と出力側配線抵抗１０６の断面積の比を、入力側配線抵抗１０４と出力側配線抵抗１０６に流れる電流の比と実質的に等しくする。この結果、大きな減衰率を要求される場合においても、大電力の入力信号に対応できる。また、２０ｄＢ程度の減衰率においては周波数特性を良好に維持できる。
【００２７】
図４は、減衰器１００の変形例である減衰器２００のレイアウトの一例を示す。減衰器２００は、基板１０２上に設けられ、入力側配線抵抗２０４と、出力側配線抵抗１０６と、中間配線抵抗１０８と、入力側配線２２０と、出力側配線１２２と、入力側接地配線２２４と、出力側接地配線１２６とを備える。基板１０２と、出力側配線抵抗１０６と、中間配線抵抗１０８と、出力側配線１２２と、出力側接地配線１２６とは、減衰器１００の場合と同様であるから説明を省略する。
【００２８】
入力側配線抵抗２０４は、第１接点の一例である入力側配線２２０とグランドの一例である入力側接地配線２２４との間に設けられた第１配線抵抗の一例である。入力側配線２２０および入力側接地配線２２４は、減衰器１００の入力側配線１２０および入力側接地配線１２４と同様であるが、入力側配線抵抗２０４の線幅の変更に伴いサイズの変更を施している。
【００２９】
入力側配線抵抗２０４の材料は、減衰器１００の入力側配線抵抗１０４と同様であるが、膜厚が厚く形成される点が相違する。入力側配線抵抗２０４の形成方法として、減衰器１００の場合と同様に抵抗材料膜の堆積およびそのパターニングが例示できる。ただし、減衰器２００の場合、入力側配線抵抗２０４となる領域を厚く形成するので、所定の膜厚の抵抗材料膜を堆積した後に、出力側配線抵抗１０６となる領域をマスクして入力側配線抵抗２０４となる領域にさらに追加の抵抗材料膜を堆積することができる。
【００３０】
図５は、減衰器２００のＢ−Ｂ線断面を示す。入力側配線抵抗２０４は、出力側配線抵抗１０６よりも厚く形成される。図示する例では、入力側配線抵抗２０４の膜厚は出力側配線抵抗１０６の膜厚のほぼ２倍となる。
【００３１】
以上の通り、本変形例の減衰器２００では、入力側配線抵抗２０４と出力側配線抵抗１０６の膜厚は相違する。減衰器２００では、入力側配線抵抗２０４の膜厚を厚くしているので、入力側配線抵抗２０４の線幅ｄ２１を細くできる。この結果、減衰器２００の形成面積を小さくして小型化できる。また、入力側配線抵抗２０４を小型化することにより、減衰器２００の周波数特性をよくすることができる。
【００３２】
図６は、減衰器１００の第２変形例である減衰器３００のレイアウトの一例を示す。減衰器３００は、基板１０２上に設けられ、入力側配線抵抗３０４と、出力側配線抵抗１０６と、中間配線抵抗１０８と、入力側付加配線抵抗３１０と、入力側配線３２０と、出力側配線１２２と、入力側接地配線３２４と、出力側接地配線１２６と、入力側付加接地配線３２８とを備える。基板１０２と、出力側配線抵抗１０６と、中間配線抵抗１０８と、出力側配線１２２と、出力側接地配線１２６とは減衰器１００の場合と同様であるから説明を省略する。
【００３３】
入力側配線抵抗３０４は、第１接点の一例である入力側配線３２０とグランドの一例である入力側接地配線３２４との間に設けられた第１配線抵抗の一例である。また、入力側付加配線抵抗３１０は、第１接点の一例である入力側配線３２０とグランドの一例である入力側付加接地配線３２８との間に設けられた第４配線抵抗の一例である。入力側配線３２０および入力側接地配線３２４は、減衰器１００の入力側配線１２０および入力側接地配線１２４と同様であるが、入力側配線抵抗３０４の線幅の変更に伴いサイズの変更を施している。また、入力側配線３２０は入力側付加配線抵抗３１０を接続する。入力側付加接地配線３２８は、入力側付加配線抵抗３１０の付加に伴い追加された接地配線であって、入力側付加配線抵抗３１０の一端を接地する。
【００３４】
減衰器３００では、入力側配線抵抗３０４および入力側付加配線抵抗３１０は入力端とグランドとの間に並列に配置される。そして入力側配線抵抗３０４および入力側付加配線抵抗３１０の断面積の和は、出力側配線抵抗１０６の断面積と比較して大きい。このように入力側配線抵抗３０４および入力側付加配線抵抗３１０の断面積の和を出力側配線抵抗１０６の断面積と比較して大きくすることにより、減衰器３００を減衰器１００と同様に機能させることができる。
【００３５】
減衰器３００は、入力側配線抵抗３０４および入力側付加配線抵抗３１０を入力端とグランドとの間に並列に配置する。このため、減衰器１００の入力側配線抵抗１０４と比較して抵抗値を２倍にできる。つまり入力側配線抵抗１０４と比較して線幅を半分にできる。この結果、入力側配線抵抗３０４および入力側付加配線抵抗３１０を小型化して周波数特性を向上できる。
【００３６】
上記の通り、本変形例に係る減衰器３００では、中間配線抵抗１０８に沿った軸を対称軸として入力側配線抵抗３０４および入力側接地配線３２４の対称な位置に入力側付加配線抵抗３１０および入力側付加接地配線３２８を付加する。入力側付加配線抵抗３１０および入力側付加接地配線３２８の付加に加えて、出力側配線抵抗１０６および出力側接地配線１２６の前記対称位置に出力側付加配線抵抗および出力側付加接地配線を付加するＨ型回路も例示できる。
【００３７】
図７は、減衰器１００の第３変形例である減衰器４００のレイアウトの一例を示す。減衰器４００は、基板１０２上に設けられ、前段Ｐのπ型回路および後段Ｓのπ型回路を備える。前段Ｐのπ型回路は、入力側配線抵抗１０４、出力側配線抵抗１０６、中間配線抵抗１０８、入力側配線１２０、出力側配線１２２、入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６を有する。後段Ｓのπ型回路は、入力側配線抵抗４１２、出力側配線抵抗４１４、中間配線抵抗４１６、入力側配線４３０、出力側配線４３２、入力側接地配線４３４および出力側接地配線４３６を有する。基板１０２と、前段Ｐのπ型回路は、減衰器１００と同様であるから説明を省略する。
【００３８】
入力側配線抵抗４１２は、第３接点の一例である入力側配線４３０とグランドの一例である入力側接地配線４３４との間に設けられた第５配線抵抗の一例である。出力側配線抵抗４１４は、第４接点の一例である出力側配線４３２とグランドの一例である出力側接地配線４３６との間に設けられた第６配線抵抗の一例である。中間配線抵抗４１６は、入力側配線４３０および出力側配線４３２の間に設けられた第７配線抵抗の一例である。
【００３９】
入力側配線抵抗４１２、出力側配線抵抗４１４および中間配線抵抗４１６は、基板１０２上に堆積した抵抗材料膜をパターニングして形成できる。入力側配線抵抗４１２、出力側配線抵抗４１４および中間配線抵抗４１６の抵抗値が材料の抵抗率と幾何学的形状とで決定されること、および幾何学的形状が抵抗材料膜の膜厚とパターニング後の線幅および長さとで規定されることは、入力側配線抵抗１０４等の場合と同様であってよい。入力側配線抵抗４１２、出力側配線抵抗４１４および中間配線抵抗４１６の材料および代表的な作成方法は入力側配線抵抗１０４等と同様であってよい。
【００４０】
入力側配線４３０は、第２接点の一例である出力側配線１２２より信号の出力側に配置される第３接点の一例である。入力側配線４３０は、前段Ｐの出力側配線１２２と接続され、出力側配線１２２と一体に形成される。入力側配線４３０は、第２接点の一例である出力側配線１２２の出力側に配置され、入力側配線抵抗４１２と中間配線抵抗４１６とを接続する接点として機能する。
【００４１】
出力側配線４３２は、第３接点の一例である入力側配線４３０より信号の出力側に配置される第４接点の一例である。出力側配線４３２は、信号の出力端として配置され、出力側配線抵抗４１４と中間配線抵抗４１６とを接続する接点として機能する。入力側接地配線４３４および出力側接地配線４３６は、その電位は接地電位（グランド）に維持されるから、入力側配線抵抗４１２および出力側配線抵抗４１４の一端を接地する接点としてのグランドの一例である。入力側配線４３０、出力側配線４３２、入力側接地配線４３４および出力側接地配線４３６は、基板１０２上に堆積した導電材料膜をパターニングして形成でき、その材料および代表的な作成方法は入力側配線１２０等と同様であってよい。
【００４２】
減衰器４００における入力側配線抵抗４１２は、その線幅が前段Ｐの入力側配線抵抗１０４と比較して小さい。なお、入力側配線抵抗４１２と入力側配線抵抗１０４とは膜厚が等しいとしている。すなわち、第１配線抵抗の一例である入力側配線抵抗１０４は、第５配線抵抗の一例である入力側配線抵抗４１２と比較して断面積が大きい。
【００４３】
図８は、減衰器４００の等価回路を示す。入力端ＩＮは信号を受信して、出力端ＯＵＴは信号を出力する。前段Ｐの抵抗Ｒｉｎ、抵抗Ｒｍ、抵抗Ｒｏｕｔ、接点１５０および接点１５２は、減衰器１００の場合と同様であってよい。接点４５４は接点１５２の出力側に配置されて接点１５２に接続される。
【００４４】
また接点４５４は、抵抗Ｒｉｎ２と抵抗Ｒｍ２とを接続する。抵抗Ｒｉｎ２は後段の入力側配線抵抗４１２であってよく、抵抗Ｒｍは後段の中間配線抵抗４１６であってよい。接点４５４の出力側には接点４５６が配置され、接点２５６は、抵抗Ｒｏｕｔ２と抵抗Ｒｍ２とを接続する。抵抗Ｒｏｕｔ２は後段の出力側配線抵抗４１４であってよい。
【００４５】
減衰器４００では、前段Ｐにおいて入力信号が十分に減衰されるから、後段Ｓの入力側配線抵抗４１２の線幅を小さくできる。この結果、減衰器４００のサイズを小さくして周波数特性を向上できる。また減衰器４００は前段Ｐと後段Ｓの２段の減衰回路を備えるから、大きな減衰率にすることができる。たとえば前段Ｐの減衰回路で２０ｄＢ、後段Ｓの減衰回路で２０ｄＢの減衰率を得れば、減衰器４００の減衰率は４０ｄＢになる。
【００４６】
また前段Ｐの入力側配線抵抗１０４は十分大きな線幅を有するから、減衰器４００は大きな電力の入力信号にも対応できる。なお、減衰器４００は２段の減衰器を備える場合に限られず、３段以上の複数段の減衰器を備えてもよい。
【００４７】
図９は、減衰器１００の第４変形例である減衰器５００のレイアウトの一例を示す。減衰器５００は、基板１０２上に設けられ、前段Ｐのπ型回路および後段Ｓの２段のπ型回路を備える。前段Ｐのπ型回路は、入力側配線抵抗５０４、出力側配線抵抗５０６、中間配線抵抗５０８、入力側配線５２０、出力側配線５２２、入力側接地配線５２４および出力側接地配線５２６を有する。後段Ｓのπ型回路は、入力側配線抵抗５１２、出力側配線抵抗５１４、中間配線抵抗５１６、入力側配線５３０、出力側配線５３２、入力側接地配線５３４および出力側接地配線５３６を有する。基板１０２は減衰器１００と同様であるから説明を省略する。
【００４８】
前段Ｐの入力側配線抵抗５０４、出力側配線抵抗５０６、中間配線抵抗５０８、入力側配線５２０、出力側配線５２２、入力側接地配線５２４および出力側接地配線５２６は、減衰器４００の前段Ｐの各配線抵抗および配線と同様であってよい。すなわち、入力側配線抵抗５０４は第１配線抵抗の一例であり、出力側配線抵抗５０６は第２配線抵抗の一例であり、中間配線抵抗５０８は第３配線抵抗の一例である。
【００４９】
また入力側配線５２０は第１接点の一例であり、出力側配線５２２は第２接点の一例であり、入力側接地配線５２４および出力側接地配線５２６はグランドの一例である。よって、前段Ｐのπ型回路は、第１配線抵抗の一例である入力側配線抵抗５０４と、第２配線抵抗の一例である出力側配線抵抗５０６と、第３配線抵抗の一例である中間配線抵抗５０８とを備える第１段減衰器の一例である。
【００５０】
後段Ｓの入力側配線抵抗５１２、出力側配線抵抗５１４、中間配線抵抗５１６、入力側配線５３０、出力側配線５３２、入力側接地配線５３４および出力側接地配線５３６は、減衰器４００の後段Ｓの各配線抵抗および配線と同様であってよい。すなわち、入力側配線抵抗５１２は第５配線抵抗の一例であり、出力側配線抵抗５１４は第６配線抵抗の一例であり、中間配線抵抗５１６は第７配線抵抗の一例である。
【００５１】
また入力側配線５３０は第３接点の一例であり、出力側配線５３２は第４接点の一例であり、入力側接地配線５３４および出力側接地配線５３６はグランドの一例である。よって、後段Ｓのπ型回路は、第５配線抵抗の一例である入力側配線抵抗５１２と、第６配線抵抗の一例である出力側配線抵抗５１４と、第７配線抵抗の一例である中間配線抵抗５１６とを備える第２段減衰器の一例である。
【００５２】
減衰器５００では、第１段減衰器の一例である前段Ｐのπ型回路は、第２段減衰器の一例である後段Ｓのπ型回路と比較して減衰率が小さい。たとえば前段Ｐの減衰率を１５ｄＢ、後段Ｓの減衰率を２５ｄＢとして減衰器５００の減衰率を４０ｄＢにすることができる。あるいは前段Ｐの減衰率を１０ｄＢ、後段Ｓの減衰率を３０ｄＢとして減衰器５００の減衰率を４０ｄＢにすることができる。なお、前段Ｐおよび後段Ｓの減衰率は、前段Ｐが後段Ｓに比較して減衰率が小さい条件を満たす限り任意であってよい。
【００５３】
減衰器の減衰率は、π型回路の場合は主に入力側配線抵抗と中間配線抵抗との比に依存する。すなわち、入力側配線抵抗に比較して中間配線抵抗の抵抗値が大きいと減衰率は大きくなる。周波数特性の要請から中間配線抵抗の抵抗値はあまり大きくできないから、入力側配線抵抗の抵抗値を小さくすることになる。ところが入力側配線抵抗の抵抗値が小さいと多くの電流が流れることになるから、大電力の入力信号に対応できなくなる。つまり、減衰器の減衰率と周波数特性および大電力対応とはトレードオフの関係にあり、周波数特性と大電力対応を優先すれば減衰率は小さくならざるを得ない。
【００５４】
しかし、減衰器５００では、前段Ｐのπ型回路では減衰率を小さくしているから周波数特性と大電力対応を優先できる。一方、後段Ｓのπ型回路では前段Ｐで信号がある程度減衰されているので、大電力の入力信号に対応する要請は小さく、高い減衰率を優先できる。結果として減衰器５００は、高い減衰率と周波数特性および大電力対応の要請を両立できる。なお、減衰器５００は２段のπ型回路を備える場合に限られず、３段以上の複数段のπ型回路を備えてもよい。
【００５５】
図１０は、減衰器１００の第５変形例である減衰器６００のレイアウトの一例を示す。減衰器６００は、基板１０２上に設けられ、前段Ｐのπ型回路および後段Ｓの２段のπ型回路を備える。前段Ｐのπ型回路および後段Ｓのπ型回路はその中央部分に仮想的に存在する中心線に対し対称に配置される。よって減衰器６００は、すでに説明した減衰器１００等とは相違して、前段Ｐの側に限らず、後段Ｓの側からも信号の入力が可能になっている。
【００５６】
前段Ｐのπ型回路は、入力側配線抵抗１０４、出力側配線抵抗１０６、中間配線抵抗１０８、入力側配線１２０、出力側配線１２２、入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６を有する。後段Ｓのπ型回路は、入力側配線抵抗６１２、出力側配線抵抗６１４、中間配線抵抗６１６、入力側配線６３０、出力側配線６３２、入力側接地配線６３４および出力側接地配線６３６を有する。基板１０２と、前段Ｐのπ型回路は、減衰器１００と同様であるから説明を省略する。
【００５７】
入力側配線抵抗１０４は、第１接点の一例である入力側配線１２０とグランドの一例である入力側接地配線１２４との間に設けられた第１配線抵抗の一例である。出力側配線抵抗１０６は、第２接点の一例である出力側配線１２２とグランドの一例である出力側接地配線１２６との間に設けられた第２配線抵抗の一例である。中間配線抵抗１０８は、入力側配線１２０および出力側配線１２２の間に設けられた第３配線抵抗の一例である。
【００５８】
入力側配線１２０は、前段Ｐ側からの信号における入力側の第１接点の一例であり、出力側配線１２２は、第１接点より前段Ｐ側からの信号における出力側に配置される第２接点の一例である。入力側接地配線１２４および出力側接地配線１２６はグランドの一例である。入力側配線１２０は、前段Ｐ側からの信号の入力端であってよい。
【００５９】
入力側配線抵抗６１２は、第３接点の一例である入力側配線６３０とグランドの一例である入力側接地配線６３４との間に設けられた第４配線抵抗の一例である。出力側配線抵抗６１４は、第４接点の一例である出力側配線６３２とグランドの一例である出力側接地配線６３６との間に設けられた第５配線抵抗の一例である。中間配線抵抗６１６は、入力側配線６３０および出力側配線６３２の間に設けられた第６配線抵抗の一例である。
【００６０】
入力側配線６３０は、後段Ｓ側からの信号における入力側の第３接点の一例であり、出力側配線６３２は、第３接点より後段Ｓ側からの信号における出力側に配置される第４接点の一例である。入力側接地配線６３４および出力側接地配線６３６はグランドの一例である。後段Ｓの出力側配線６３２は、前段Ｐの出力側配線１２２と接続されて、前段Ｐの出力側配線１２２と一体に形成される。入力側配線６３０は、後段Ｓ側からの信号の入力端であってよい。
【００６１】
減衰器６００では、第１配線抵抗の一例である入力側配線抵抗１０４は、第２配線抵抗の一例である出力側配線抵抗１０６と比較して断面積が大きい。また第４配線抵抗の一例である入力側配線抵抗６１２は、第５配線抵抗の一例である出力側配線抵抗６１４と比較して断面積が大きい。このため、前段Ｐの側から信号を入力する場合および後段Ｓの側から信号を入力する場合の何れの場合でも大電力の入力信号に対応できる。また減衰器６００ではπ型回路を２段備えるので大きな減衰率を得ることができる。なお、減衰器６００は２段のπ型回路を備える場合に限られず、３段以上の複数段のπ型回路を備えてもよい。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００６３】
たとえば、上記した減衰器１００等は、基板１０２上に形成された電子素子とともに基板１０２上に形成されて、電子デバイスに含まれるものであってもよい。特に高周波特性に優れた化合物半導体トランジスタとともに基板１０２上に減衰器１００等を形成してＭＭＩＣ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ＩＣ）を形成してもよい。
【００６４】
図１１は、電子デバイス７００の一例を示す。電子デバイス７００は、入力端ＩＮおよび出力端ＯＵＴの間を、減衰器７１０を介して接続するトランジスタ７２０およびトランジスタ７２２を備える。また入力端ＩＮおよび出力端ＯＵＴの間を直結するトランジスタ７２４およびトランジスタ７２６を備える。トランジスタ７２０およびトランジスタ７２２とトランジスタ７２４およびトランジスタ７２６とは、入力端ＩＮおよび出力端ＯＵＴの間を、減衰器７１０を介して接続するか直結するかを切り替える。
【００６５】
トランジスタ７２０およびトランジスタ７２２と、トランジスタ７２４およびトランジスタ７２６とは、選択回路７３０によりオンまたはオフが選択される。トランジスタ７２０およびトランジスタ７２２がオンのとき、トランジスタ７２４およびトランジスタ７２６はオフであり、またその逆であってよい。トランジスタ７２０、トランジスタ７２２、トランジスタ７２４およびトランジスタ７２６は、高周波特性に優れた、たとえば化合物半導体のヘテロ接合電界効果トランジスタが好ましい。選択回路７３０は電子デバイス７００に含まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】減衰器１００のレイアウトの一例を示す。
【図２】減衰器１００のＡ−Ａ線断面を示す。
【図３】減衰器１００の等価回路を負荷抵抗ＲＬとともに示す。
【図４】減衰器１００の変形例であってよい減衰器２００のレイアウトの一例を示す。
【図５】減衰器２００のＢ−Ｂ線断面を示す。
【図６】減衰器１００の変形例であってよい減衰器３００のレイアウトの一例を示す。
【図７】前段Ｐおよび後段Ｓの２段のπ型回路を備える減衰器４００のレイアウトの一例を示す。
【図８】減衰器４００の等価回路を示す。
【図９】前段Ｐおよび後段Ｓの２段のπ型回路を備える減衰器５００のレイアウトの一例を示す。
【図１０】前段Ｐおよび後段Ｓの２段のπ型回路を備える減衰器６００のレイアウトの一例を示す。
【図１１】電子デバイス７００の一例を示す。
【符号の説明】
【００６７】
１００  減衰器
１０２  基板
１０４  入力側配線抵抗
１０６  出力側配線抵抗
１０８  中間配線抵抗
１２０  入力側配線
１２２  出力側配線
１２４  入力側接地配線
１２６  出力側接地配線
１５０  接点
１５２  接点
２００  減衰器
２０４  入力側配線抵抗
２２０  入力側配線
２２４  入力側接地配線
２５６  接点
３００  減衰器
３０４  入力側配線抵抗
３１０  入力側付加配線抵抗
３２０  入力側配線
３２４  入力側接地配線
３２８  入力側付加接地配線
４００  減衰器
４１２  入力側配線抵抗
４１４  出力側配線抵抗
４１６  中間配線抵抗
４３０  入力側配線
４３２  出力側配線
４３４  入力側接地配線
４３６  出力側接地配線
４５４  接点
４５６  接点
５００  減衰器
５０４  入力側配線抵抗
５０６  出力側配線抵抗
５０８  中間配線抵抗
５１２  入力側配線抵抗
５１４  出力側配線抵抗
５１６  中間配線抵抗
５２０  入力側配線
５２２  出力側配線
５２４  入力側接地配線
５２６  出力側接地配線
５３０  入力側配線
５３２  出力側配線
５３４  入力側接地配線
５３６  出力側接地配線
６００  減衰器
６１２  入力側配線抵抗
６１４  出力側配線抵抗
６１６  中間配線抵抗
６３０  入力側配線
６３２  出力側配線
６３４  入力側接地配線
６３６  出力側接地配線
７００  電子デバイス
７１０  減衰器
７２０  トランジスタ
７２２  トランジスタ
７２４  トランジスタ
７２６  トランジスタ
７３０  選択回路
【図１】
2008312121.tif 000003
【図２】
2008312121.tif 000004
【図３】
2008312121.tif 000005
【図４】
2008312121.tif 000006
【図５】
2008312121.tif 000007
【図６】
2008312121.tif 000008
【図７】
2008312121.tif 000009
【図８】
2008312121.tif 000010
【図９】
2008312121.tif 000011
【図１０】
2008312121.tif 000012
【図１１】
2008312121.tif 000013