10.1.3. Паразитные индуктивности и емкости выводов

Внешние выводы транзистора внутри припаяны к металлизирован­ным областям (контактным площадкам) на пластинке ВеО, а контакт­ные площадки пластинки ВеО соединяются с крошечными контакт­ными площадками транзисторной структуры на поверхности кристалла тонкими (сотые доли миллиметра) золотыми или алюмини­евыми проводниками. Таким образом, в общем случае полная индук­тивность вывода складывается из индуктивности внутреннего вывода, выполненного одним или несколькими параллельными очень тонкими проводниками (от кристалла к контактной площадке на пластинке ВеО), и индуктивности внешнего вывода обычно в виде широкой полоски (ленточный вывод). Широкие внешние выводы механически прочны, допускают изгибы при монтаже транзистора в схему, нагрев до сотен градусов Цельсия при пайке и имеют малую индуктивность; тонкие внутренние выводы эластичны, не создают механических воз­действий на кристалл и соизмеримы с крошечными контактными площадками структуры на кристалле, к которым они привариваются методом термокомпрессии, защищают кристалл от перегрева при пайке внешних выводов. Индуктивность их сравнительно невелика, несмотря на малый диаметр, так как их длина порядка 1 мм. Благодаря малой длине они выдерживают довольно большие токи, а в более мощ­ных приборах при необходимости увеличить рабочий ток и одновре­менно уменьшить индуктивность используют параллельно несколько (иногда десятки) тонких проводников.

Герметичный корпус транзистора защищает кристалл и тонкие внутренние выводы не только от механических повреждений, но и от воздействия пыли, паров и газов окружающей среды, вызывающих необратимую деградацию кристалла.

Однако корпус транзистора неизбежно вносит паразитные индук­тивности выводов и емкости контактных площадок. Они сущест­венно влияют на свойства СВЧ-транзистора: изменяют входное и нагрузочное комплексные сопротивления, придают им резонансные свойства, сужают полосу рабочих частот, снижают коэффициент уси­ления мощности в схеме ОЭ, делают транзистор склонным к паразит­ной генерации в схеме ОБ, снижают выходную мощность и КПД.

В корпусах СВЧ-транзисторов эти реактивности стараются свести к минимуму, а иногда их используют как элементы встроенной в кор­пус согласующей цепи. Особенно важно минимизировать индуктив­ность общего электрода. Некоторые мощные БТ СВЧ выполняются в корпусах, у которых все электроды изолированы, а выводы имеют индуктивность около 3 нГн (рис. 10.2). Такой корпус позволяет вклю­чать транзистор по любой схеме [с ОЭ, ОБ, общим коллектором (ОК)], а также расширяет возможности подачи напряжения смещения, например,

Рис. 10.2. Корпуса мощных СВЧ-транзисторов типов КТ904 (а), КТ913 (б) с изо­лированными выводами и схема транзистора типа КТ913 (в, г):

1,6 — внешние выводы эмиттера; 2 — шайба из оксибериллиевой керамики; 3 — кошактная площадка базы; 4 — внешний вывод базы; 5 — кристалл с транзистором; 9— внешний вывод коллектора; 8 — контактная площадка коллектора с напаянным ни нее транзистором; 9 — внутренние выводы базы; 10 — внутренние выводы эмит­тера; // — термокомпрессионное соединение внутреннего вывода эмиттера с контак­том площадкой

позволяет вводить сопротивления автосмещения в цепи общего электрода. Однако он пригоден для приборов относительно небольшой мощности, работающих в нижней части частотного диапазона СВЧ ркие корпуса характерны для первых мощных БТ СВЧ — американ­ского 2N3375 и его советского аналога 2Т904.