[发明专利]高频功率放大元件

说明书

本发明提供高频功率放大元件，能够提高输入信号的振幅增大时的击穿耐压。在基板上配置有前级的第一放大电路、后级的第二放大电路、接地用外部连接端子。第一以及第二放大电路分别包括多个双极晶体管、以及与多个双极晶体管分别对应地配置的电容元件以及电阻元件。多个双极晶体管分别包括相互分离的高频用的第一基极电极以及偏置用的第二基极电极。第二放大电路的双极晶体管的发射极电极与接地用外部连接端子连接。在第二放大电路的多个双极晶体管中的至少一个双极晶体管中，第一基极电极与发射极台面层之间的最小间隔宽于第一放大电路的双极晶体管的第一基极电极与发射极台面层之间的最小间隔。

技术领域

本发明涉及高频功率放大元件。

背景技术

移动通信用的高频功率放大元件例如使用异质结双极晶体管(HBT)。下述的专利文献1公开有能够防止热失控的高频功率放大元件。专利文献1公开的高频功率放大元件具有输入级放大电路和输出级放大电路的2级结构。输出级放大电路包括相互并联连接的多个双极晶体管。双极晶体管分别具有：配置在基极层上的发射极层、用于供给直流偏置的DC用基极电极以及用于供给高频信号的RF用基极电极。在发射极层上配置有发射极电极。

发射极电极配置于夹在DC用基极电极与RF用基极电极之间的位置。从发射极电极至DC用基极电极为止的距离实质上比从发射极电极至RF用基极电极为止的距离长。从发射极电极至DC用基极电极为止的距离变长相当于插入至施加基极偏压的电流路径的基极电阻增大。

若输出级放大电路的多个双极晶体管之间电流不均匀，则电流的直流成分相对大的双极晶体管的温度上升。双极晶体管的集电极电流通常具有正的温度系数，因此，电流的集中增进，最终在特定的双极晶体管中产生热失控。在专利文献1公开的高频功率放大元件中，通过该基极电阻的增大，抑制因多个双极晶体管之间的电流不均匀引起的热失控。

专利文献1：日本特开2006-313881号公报

在近年来受到关注的包络跟踪方式中，使集电极电压追随于输入信号的振幅的变化而变化，因此，以高集电极电压动作的高频功率放大元件的必要性提高。高频功率放大元件通常采用包括输入级放大电路以及输出级放大电路的多级结构。为了实现这样的高频功率放大元件，要求对于输出级放大电路所使用的多个双极晶体管，提高高频信号的振幅增大而集电极电压变高时的击穿耐压。

专利文献1公开的高频功率放大元件的结构能够抑制因多个双极晶体管之间的集电极电流的直流成分的不均匀引起的热失控，但在防止因高频信号的振幅增大时的集电极电流的不均匀引起的击穿这样的方面是没有效的。特别是在负载阻抗变小输出阻抗产生了不匹配时容易产生高频信号的振幅增大时的向特定的双极晶体管的电流集中。

发明内容

本发明的目的在于提供能够提高输入信号的振幅增大时的击穿耐压的高频功率放大元件。

根据本发明的一个方面，提供一种高频功率放大元件，包括：

基板；以及

配置在上述基板上的第一放大电路以及第二放大电路，

上述第一放大电路包括至少一个双极晶体管，上述第二放大电路包括多个双极晶体管，

上述第一放大电路的至少一个双极晶体管以及上述第二放大电路的多个双极晶体管分别包括：配置在上述基板上的集电极层；配置在上述集电极层上的基极层；配置在上述基极层上的发射极层；配置在上述发射极层上的发射极台面层；发射极电极，经由上述发射极台面层与上述发射极层连接；以及第一基极电极以及第二基极电极，配置在上述基极层上并与上述基极层连接，

上述第一基极电极被供给高频信号，上述第二基极电极被供给基极偏压，

在俯视时，上述第一放大电路的至少一个双极晶体管以及上述第二放大电路的多个双极晶体管各自的上述发射极台面层、上述第一基极电极以及上述第二基极电极配置于相互不重叠的位置，