CN101986410A - 分路开关、半导体装置、模块和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分路开关、半导体装置、模块和电子装置，该分路开关容许改善隔离，半导体装置、模块和电子装置中的每个包括该分路开关。该分路开关包括：传输线、接地端和分路线，该分路线电连接传输线和接地端，其中两个以上分路线彼此并列布置，且两个以上分路线之间的阻抗大于传输线的阻抗。

Description

分路开关、半导体装置、模块和电子装置

技术领域

本发明涉及采用MEMS(微机电系统：微机械)的分路开关以及包括该分路开关的半导体装置、模块和电子装置。

背景技术

随着集成技术近来的提高，使电子装置的尺寸减小、重量减轻且实现电子装置的较低电压操作、较低功耗和较高频操作的技术迅速推进。具体地，在用于诸如便携式电话的移动通信装置的技术中，除了上述的严格要求，还要求较高的性能，因此，作为用于解决这些矛盾的要求的技术，已经关注于MEMS。MEMS是微机械元件和电子电路元件利用硅加工技术而集成的系统，在日本，MEMS主要被称作为微机械。具有较高性能的小且低成本的SoCs(芯片上系统)能利用MEMS技术的诸如高精度加工的优良特性而实现。

在移动通信装置技术中，已经开发了利用MEMS技术的各种半导体装置，并且这些半导体装置之一是用于机械连接和断开传输高频信号的信号线的开关。在现有技术的高频开关中，其中在闭合状态传输线通过分路线接地的分路型开关(例如，正如日本特开第2003-264122号公报中所描述的)比串联型开关的应用更广泛，在串联型开关中传输线在闭合状态被物理断开。

例如，在日本特开第2003-264122号公报的分路开关中，当传输线和接地线布置在基板上时，移动电极作为分路线布置在基板上方，传输线通过使移动电极接触传输线和接地线而接地。

发明内容

然而，在现有技术中的这样的高频分路开关中，典型地，插入损失的频率特性很好，但是隔离的频率特性较差。分路开关的隔离利用分路线的阻抗Z1和传输线的阻抗Z2被定义为10Log(Z1/Z2)，并且典型地-20dB到-40dB的隔离是必须的。传输线阻抗Z2具有上限，以便保持约1dB的插入损失，因此为了改善隔离，期望仅降低分路线的阻抗Z1。然而，在现有技术中，难以减小分路线的阻抗Z1而又保持传输线的阻抗Z2。

换言之，例如，通过增加作为分路线的移动电极的尺寸以增加与传输线的接触面积，分路线的阻抗Z1容许被降低。然而，在这样的情况下，通过分路线返回到传输线的信号的路径的阻抗也降低，因此容易产生所谓的返回信号。

期望提供容许改善隔离的分路开关。

而且，期望提供包括该分路开关的半导体装置、模块和电子装置。

根据本发明的实施例，所提供的分路开关包括：传输线；接地端；和分路线，电连接传输线和接地端，其中两个以上分路线彼此并列布置，并且两个以上分路线之间的阻抗大于传输线的阻抗。

根据本发明的实施例，提供包括根据本发明上述实施例的分路开关的半导体装置。根据本发明的实施例，提供包括根据本发明实施例的半导体装置的模块和电子装置。

在根据本发明实施例的分路开关、半导体装置、模块和电子装置中，在打开状态(打开操作)，传输线和接地端未电连接，并且例如，高频信号在传输线中传输。在闭合状态(闭合操作)中，传输线通过分路线连接到接地端。在这种情况下，两个以上分路线彼此并列布置，并且分路线之间的阻抗大于传输线的阻抗，从而通过分路线的返回信号的产生被降低，且每个分路线的阻抗减小。因此，闭合状态(闭合操作)的隔离被改善。

在根据本发明实施例的分路开关中，两个以上分路线彼此并列布置，且分路线之间的阻抗大于传输线的阻抗，因此隔离可被改善。因此，在包括该分路开关的半导体装置、模块和电子装置中，可实现高频特性的提高。

本发明的其他和进一步的目的、特征和优点根据以下的说明将更充分地明显易懂。

附图说明

图1A和1B是根据本发明实施例的分路开关的电路构造图；

图2A和2B是现有技术中的分路开关的示意性平面图和电路构造图；

图3A和3B是现有技术中的另一个分路开关的示意性平面图和电路构造图；

图4是现有技术中的再一个分路开关的示意性平面图；

图5是示出图4的修改的平面图；

图6是图4和5所示的现有技术中的分路开关的电路构造图；

图7是图1A和1B中示出的分路开关的等效电路图；

图8A和8B是图7所示的开关的示例的示意图；

图9A和9B是图8A和8B的修改的示意图；

图10A和10B是图8A和8B的另一修改的示意图；

图11A和11B是示出根据本发明第一实施例的分路开关的整体构造的平面图和截面图；

图12A和12B是示出图11A和11B中所示的分路开关的制造方法的步骤的平面图和截面图；

图13A和13B是示出图12A和12B中的步骤的后续步骤的平面图和截面图；

图14A和14B是示出图13A和13B中的步骤的后续步骤的平面图和截面图；

图15A和15B是示出图14A和14B中的步骤的后续步骤的平面图和截面图；

图16A和16B是用于描述图11A和11B中所示的分路开关的功能的图示；

图17A和17B是与现有技术相比较的图11A和11B所示的分路开关的隔离特性的图示；

图18是根据修改1的分路开关的平面图；

图19A和19B是与现有技术相比较的图18所示的分路开关的隔离特性的图示；

图20A和20B是用于描述根据第二实施例的分路开关的构造和功能的图示；

图21A和21B是图20A和20B所示的分路开关的电路构造图；

图22A和22B是与现有技术相比较的图20A和20B所示的分路开关的隔离特性的图示；

图23是根据修改2的分路开关的平面图；

图24A和24B是用于描述根据修改3的分路开关的构造的图示；

图25A和25B是用于描述图24A和24B所示的分路开关的功能的图示；

图26A和26B是图24A和24B所示的分路开关的修改的图示；

图27A和27B是用于描述根据修改4的分路开关的构造和功能的图示；

图28是根据分路开关的应用示例的电子装置的功能框图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述优选实施例。

图1A和1B分别示出根据本发明实施例的分路开关在打开状态(打开操作)和闭合状态(闭合操作)时的电路构造图。分路开关10包括例如，传输线11、接地端12、分路线13A、13B和13C(下文统称为分路线13)。

传输线11是在输入端Vin和输出端Vout之间传输诸如高频信号的信号的信号线。分路线13通过彼此电连接传输线11和接地端12而将传输线11连接到接地端12，并且与传输线11的阻抗Z2相比，具有充分小的阻抗Z1。

两个以上分路线13(图1A和1B中，三个分路线13A到13C)布置为彼此并列。该两个以上分路线13之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2。因此，在分路开关10中，隔离是可改善的。

下面将对比于现有技术中的分路开关描述这样的分路开关10的构造。

图2B示出现有技术的分路开关110的电路构造，其中仅一根分路线113布置而用于传输线111，图2A示出对应于图2B的分路开关110的示意性构造。如图2A所示，在现有技术的分路开关110中，作为分路线113的移动电极116接触传输线111，从而传输线111连接到接地端112。

如以上所述，图2B所示的分路开关110的隔离利用分路线113的阻抗Z1和传输线111的阻抗Z2定义为10Log(Z1/Z2)，典型地，-20dB到-40dB的隔离是必须的。传输线111的阻抗Z2具有上限以便保持约1dB的插入损失(insertion loss)，从而为了改善隔离，期望仅减小分路线的阻抗Z1。

作为减小分路线113的阻抗Z1的方法之一，例如，如图3A和3B所示，考虑来增加作为分路线113的移动电极116的尺寸。当移动电极116的尺寸增加时，移动电极116和传输线111之间的接触面积增加，从而分路线113的阻抗Z′1减小到低于图2A和2B中的阻抗Z1(Z′1＜Z1)。然而，在这种情况下，传输线111的阻抗Z′2也减小(Z′2＜Z2)，因此容易产生所谓的返回信号(return signal)。

作为抑制返回信号的方法，如图4所示，考虑将突起的接触点116A、116B、116C和116D布置在移动电极116的表面上。而且，如图5所示，切口(incision)可以布置在接触点116A到116D之间，以便形成梳状的移动电极116。

图6示出对应于图4和5的电路构造。在图4和5所示的电路构造中，布置接触点116A到116D以增加电流路径，从而与图2A和2B或图3A和3B所示的构造相比，容许传输线111的阻抗Z2的减小被抑制。然而，接触点116A到116D以十分低的阻抗耦合，所以难以防止返回信号，因此隔离没有被充分地提高。

另一方面，在根据图1A和1B示出的实施例的分路开关10中，三根分路线13A到13C以阻抗Z3彼此绝缘，其中阻抗Z3充分大于传输线11的阻抗Z2(Z3＞Z2)。因此，分路开关10在闭合状态的阻抗Zoff是理想值，也就是，图2A和2B所示的分路线113的阻抗Z1的三分之一((Z1)/3)，因为通过分路线13返回到传输线11的信号减少。

此外，明显的是，在图1A和1B中，分路线13A到13C的阻抗Z1的全部或部分彼此不同，或者分路线13A到13C之间的阻抗Z3全部或部分彼此不同的情况也同样适用。

接下来，下面将描述分路开关10的功能。

在分路开关10中，在打开状态(打开操作)中，如图1A所示，传输线11和接地端12不彼此电连接，从输入端Vin进入的信号通过传输线11从输出端Vout被输出。另一方面，在闭合状态(闭合操作)，如图1B所示，三根分路线13A到13C连接到传输线11，并且传输线11通过分路线13A到13C连接到接地端12。

在这种情况下，两个以上分路线13彼此并列布置，并且每个分路线13A到13C之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2，因此通过分路线13A到13C产生的返回信号被抑制，且每根分路线13A到13C的阻抗Z1减小。因此，闭合状态(闭合操作)的隔离被改善，而没有损害打开状态(打开操作)的插入损失特性。

下面，将描述具有图1A和1B所示的电路构造的分路开关10的具体实施例，并且将以下面的顺序给出说明。

(1)等效电路

(2)第一实施例(其中两个分路线分别在输入端和输出端附近彼此并列布置且进行水平操作的示例)

(3)修改1(其中两个分路线在输入端附近彼此并列布置的示例)

(4)第二实施例(其中用于接触固定电极的突起被包括在传输线的中央部中的示例)

(5)修改2(其中固定电极包括用于接触传输线的中央部的突起)

(6)修改3(采用双金属的示例)

(7)修改4(进行垂直操作的示例)

(8)应用示例

等效电路

作为一个等效电路，图7示出图1A和1B所示的分路开关10的打开状态和闭合状态。在图7中，分路开关10的打开状态和闭合状态之间的切换系统由传输线11和每个分路线13之间的开关15表示。

图8A和8B到10A和10B示出了开关15的构造示例。每个分路线13优选由移动电极16构建，该移动电极16相对于传输线11和接地端12之一或两者是可移动的。每个分路线13由作为机械部的移动电极16构建，因此分路线13容许机械打开或闭合图7所示的开关15。因此，与传输线11和分路线13之间的连接相关的插入损失和隔离是兼容的。

移动电极16与传输线11和接地端12之间的连接可以是直接接触型，其中如图8A和8B所示的金属的表面直接打开及闭合，或者可以是电容改变型，其中移动电极16与传输线11和接地端12利用图9A和9B或者图10A和10B所示的其间的电介质彼此连接。作为金属，例如，金(Au)或者包括Au作为基体材料的合金是优选的。如图9A和9B所示，在电容改变型的情况下，电介质可以布置在移动电极16一侧，或者如图10A和10B所示，电介质可以布置在布置传输线11和接地端12一侧。此外，移动电极16在很多情况下具有复杂的形状，因此电介质优选如图10A和10B所示布置在传输线11和接地端12一侧。

第一实施例

图11A示出根据本发明第一实施例的分路开关10的整体构造，图11B示出沿图11A的箭头方向XIB-XIB剖取的截面构造。分路开关10是微结构(微机械)，被安装以机械连接或断开从一个器件(未示出)到另一个器件(未示出)传输例如高频信号的信号的传输线11。而且，分路开关10优选与任何其他的器件形成为一个封装，并且分路开关10更优选被封装且安装成SiP(封装中系统，System in Package)或者作为SoC的一部分被安装。分路开关10包括，例如，在由半导体等制成的基板21上的传输线11和作为接地端12的接地线17，并且包括作为分路线13的移动电极16，该移动电极16面对传输线11和接地线17。

基板21的示例包括由诸如硅(Si)、碳化硅(SiC)、硅-锗(SiGe)和硅-锗-碳(SiGeC)的Si-基半导体制成的基板。而且，作为基板21，可以采用由玻璃、树脂或者塑料制成的非Si-基基板。由硅氧化物(SiO₂)、硅氮化物(SiN)或者包括SiN膜和SiO₂膜的层叠膜制成的绝缘膜22布置在基板21的表面上，基板21、传输线11和接地线17由绝缘膜22彼此电分离。

传输线11作为线性固定电极布置在基板21表面的绝缘膜22上。输入端Vin和输出端Vout分别布置在传输线11的一端和另一端上。

接地线17作为固定电极布置在基板21表面的绝缘膜22上，其被设定为接地电势。接地线17具有，例如，缺少一边的矩形形状，并且布置为使得传输线11的三侧由接地线17围绕。

两个以上移动电极16布置为在移动部23上彼此分离，移动部23相对于传输线11和接地线17是可移动的。两个以上移动电极16通过布置在移动部23表面上的绝缘膜22而彼此绝缘。因此，在分路开关10中，如以上参考图1A和1B所述，两个以上分路线13彼此布置并列，并且两个以上分路线13之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2，因此隔离是可改善的。

通过利用MEMS技术处理基板21，移动部23与基板21形成为一个单元，并且移动部23沿水平方向相对于基板21的表面是可移动的。换言之，分路开关10被分类为所谓的横向开关，其中传输线11、接地线17和移动电极16布置在同一水平面内，且移动部23上的移动电极16在水平方向上移动。

移动部23平行于传输线11线性布置，并且在移动部23的两端的每端布置一个移动电极16。换言之，两个移动电极16分别布置在传输线11的输入端Vin和输出端Vout附近，并且相对于通过传输线11的传输信号彼此并列布置。两个移动电极16的每个包括对应于传输线11和接地线17的突起的接触点16A和16B。

移动部23连接到彼此啮合的一对的梳状电极24A和24B之一(例如，梳状电极24A)，并且可通过一对的梳状电极24A和24B之间产生的静电力而移动。梳状电极24B固定到基板21。通过利用公知的光刻技术三维加工基板21的材料例如，硅(Si)而形成移动部23、梳状电极24A和24B。电极层(未示出)布置在梳状电极24A和24B的梳齿部的面对表面上。在梳状电极24A和24B中，在打开操作中，电磁力作为驱动力由从电源(未示出)施加的电压而产生，因此梳状电极24A被吸引向梳状电极24B，并且移动电极16与梳状电极24A同步地与传输线11和接地线17接触。

分路开关10可通过例如以下步骤制造。

图12A和12B到图15A和15B按照步骤顺序示出分路开关10的主要部件的制造方法。此外，图12A到15A示出平面构造，图12B到15B示出沿图12A到15A的线B-B剖取的截面构造。

首先，如图12A和12B所示，制备由上述材料，例如，硅(Si)制成的基板21，并且基板21利用光刻技术被三维加工以形成通孔作为输入端Vin和输出端Vout。

接下来，如图13A和13B所示，作为接地线17的一部分，形成由例如Al-Cu合金制成厚度为0.8μm的导线17A。

然后，如图14A和14B所示，利用例如MEMS技术通过RIE(反应离子刻蚀)垂直处理(硅的深刻蚀)基板21以形成移动部23。同时，梳状电极24A和24B也形成。

在移动部23和梳状电极24A和24B形成之后，通过例如CVD(化学气相沉积)法或PVD(物理气相沉积)法由上述材料制成的绝缘膜22形成在基板21的表面上。

之后，如图15A和15B所示，传输线11和接地线17的剩余部分形成在基板21上，并且移动电极16形成在移动部23的两端。此时，用于电压施加的电极(未示出)同时形成在梳状电极24A和24B的表面上。移动电极16例如可以具有这样的构造，其中厚度为0.1μm的钛(Ti)膜以及厚度为2μm的金(Au)膜从基板21开始按顺序层叠。由此，完成图11A和11B示出的分路开关10。

在分路开关10中，在图11A和11B及图16A所示的打开操作(打开状态)中，闭合操作(闭合状态)的指令被接受，预定电压施加到梳状电极24A和24B以在梳状电极24A和24B之间产生电磁力。结果，梳状电极24A靠近梳状电极24B，并且移动部23与梳状电极24A同步地沿水平方向向传输线11移动，从而如图16B所示，移动电极16接触传输线11和接地线17。因此，传输线11变成闭合状态。

在闭合操作(闭合状态)之后，当打开操作(打开状态)的指令被接受时，梳状电极24A和24B的电磁力被释放，移动电极16相应地从传输线11和接地线17分离而回到图11A和11B及图16A所示的位置。

图17示出分路开关10的电磁场分析的高频特性(隔离特性)的计算结果，且与图2A和2B描述的现有技术的构造的高频特性的计算结果相比较。由图17可知，在分路开关10中，隔离比现有技术中的构造大3dB，并且隔离达到了在电磁场分析中设定的评价标准值(60GHz处的10dB)。

因而，在实施例中，两个以上移动电极16彼此分离地布置在移动部23上，移动部23可相对于传输线11和接地线17移动，并且两个以上移动电极16通过布置在移动部23表面上的绝缘膜22而彼此绝缘，因此隔离是可改善的。

接下来，下面将描述修改和其他实施例。此外，相同的部件由与第一实施例相同的附图标记标识，并且将不再进一步进行描述。

修改1

图18示出根据修改1的分路开关10A的平面构造。在修改1中，线性接地线17布置在传输线11的两侧，并且两个移动电极16布置在传输线11的输入端Vin附近。换言之，在修改1中，两个移动电极16布置为彼此并列且垂直于通过传输线11的传输信号。除此之外，分路开关10A可以以与根据第一实施例的分路开关10相同的方式被制造，并且分路开关10A的功能和效果与分路开关10相同。

图19示出根据修改1的分路开关10A的电磁场分析的高频特性(隔离特性)的计算结果，且与图2A和2B描述的现有技术的构造的计算结果相比较。由图19明显可知，在分路开关10A中，隔离比现有技术中的构造大3dB，并且达到了在电磁场分析中设定的评价标准值(60GHz处的10dB)。

第二实施例

图20A和20B示出根据本发明第二实施例的分路开关10B的平面构造。在本实施例中，传输线11布置在通过加工基板21而与基板21形成为一个单元的板弹簧25上，且板弹簧25的变形容许传输线11的中央部在闭合状态接触接地线17。换言之，除了两个移动电极16(第一分路线13A和第二分路线13B)布置在移动部23上之外，分路开关10B包括传输线11的中央部上的第三分路线13C。除此以外，分路开关10B具有与第一实施例中描述的分路开关10相同的构造，且可以以与分路开关10相同的方式被制造。

移动部23包括面对传输线11的中央部的推挤突起26。推挤突起26响应于移动部23的移动而接触板弹簧25，以便使板弹簧25变形，由此传输线11的中央部接触接地线17。传输线11优选包括在传输线11和接地线17之间的接触位置中的接触突起16C，因为容许传输线11和接地线17更稳固地彼此接触。

推挤突起26更优选比移动电极16向传输线11突起得更多。因此，板弹簧25被压下时，容许板弹簧25的面对推挤突起26的一侧的相反侧，也就是，传输线11的中央部接触接地线17。

图21A和21B分别示出分路开关10B在打开状态(打开操作)和闭合状态(闭合操作)中的电路构造。布置在传输线11的中央部的第三分路线13C的阻抗Z4相对于传输线11的阻抗Z2充分地小。第三分路线13C的阻抗Z4与第一和第二分路线13A和13B的阻抗Z1之间的大小关系不受具体限制。

如第一实施例中的情况一样，第一和第二分路线13A和13B之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2。而且，第三分路线13C与第一和第二分路线13A和13B的每个之间的阻抗Z5大于传输线11的阻抗Z2。因此，在分路开关10B中，隔离是可改善的。

在分路开关10B中，在图20A所示的打开操作(打开状态)的情况下，移动电极16从传输线11和接地线17分离，并且传输线11的中央部从接地线17分离。因此，如图21A所示，传输线11和接地端12未彼此电连接，从输入端Vin进入的信号通过传输线11从输出端Vout输出。

在打开操作(打开状态)中，当接受闭合操作(闭合状态)的指令时，预定电压施加到梳状电极24A和24B(图20A和20B中未示出，参考图11A和11B)，并且电磁力产生在梳状电极24A和24B之间。结果，梳状电极24A靠近梳状电极24B，移动部23同步于梳状电极24A沿水平方向向传输线11移动，并且如图20B所示，移动电极16(第一和第二分路线13A和13B)接触传输线11和接地线17。

此时，布置在移动部23上的推挤突起26响应于移动部23的移动而接触板弹簧25，以便使板弹簧25弯曲且变形，因此传输线11的中央部(第三分路线13C)接触接地线17。

因此，如图21B所示，第一到第三分路线13A到13C连接到传输线11，传输线11变为这样的状态(闭合状态)，其中传输线11通过分路线13A到13C连接到接地端12。

在这种情况下，第一和第二分路线13A和13B之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2。而且，第三分路线13C与第一和第二分路线13A和13B的每个之间的阻抗Z5大于传输线11的阻抗Z2。因此，通过第一到第三分路线13A到13C的返回信号的产生被抑制，并且第一到第三分路线13A到13C的阻抗Z1和Z4减小。因此，闭合状态(闭合操作)的隔离是可改善的，而没有减弱打开状态(打开操作)中的插入损失特性。

而且，如图20A和20B所示，第三分路线13C与第一和第二分路线13A和13B远远地物理分离。因此，对于第三分路线13C与第一和第二分路线13A和13B的每个之间的阻抗Z5，确保了大于第一和第二分路线13A和13B之间的阻抗Z3的阻抗(Z5＞Z3)。因此，在第三分路线13C中返回信号被进一步抑制，因此获得较高的隔离特性。

在闭合操作(闭合状态)之后，当接受打开操作(打开状态)指令时，梳状电极24A和24B之间的电磁力被释放，从而，移动电极16与传输线11和接地线17分离，并且传输线11的中央部从接地线17分离，以返回到图20A中的位置。

图22示出了根据实施例的分路开关10B的电磁场分析的高频特性(隔离特性)的计算结果，且与图2A和2B描述的现有技术的构造相比较。由图22可以看出，在分路开关10B中，隔离比现有技术的构造高5dB，并且达到在电磁场分析评价中设定的标准值(60GHz处10dB)。

而且，在第一实施例中，由图17的部分A明显可见，具有高电流密度的部分在传输线11的中央部被观察到，但是在本实施例中，由图22的部分A明显可见，传输线11的中央部中的电流集中被释放。

修改2

图23示出根据修改2的分路开关10C的平面构造。修改2具有与第二实施例相同的构造，除了接触突起16C布置在接地线17上之外。而且，分路开关10C可以以与第二实施例相同的方式被制造，并且分路开关10C的功能和效果与第二实施例相同。

修改3

图24A和24B示出根据修改3的分路开关10D的构造。在修改3中，作为分路线13的移动电极16和移动部23形成双金属，因此通过使移动电极16变形，移动电极16可相对于传输线11和/或接地线17移动。在这种情况下，双金属是这样的结构，其中两种具有不同的温度膨胀系数的薄片接合到一起。

两个以上(图24和24B中，例如，两个)移动电极16彼此分离地布置在移动部23的背表面(面对基板21的表面)上，移动部23为由低膨胀材料制成的板形。当移动电极16以这样的方式形成双金属时，利用移动电极16的膨胀及收缩或者弯曲而容许移动电极16具有分路线13的功能。

移动电极16也具有作为双金属中的高折射系数层的功能，且优选由例如铝(Al)、铜(Cu)或金(Au)，或者包括它们作为基体材料的合金制成，因为加工以低成本进行，所以这些材料适合于批量生产。

移动部23具有作为双金属中低膨胀材料层的功能，并且移动部23的一端是通过支撑部31固定到基板21的固定端，移动部23的另一端是移动端，其容许通过双金属沿垂直方向伸展及收缩或弯曲。移动部23由例如硅(Si)、多晶硅(polysilicon)、诸如聚酰亚胺或BCB(苯并环丁烯，benzocyclobutene)的树脂材料、或者诸如SiN或SiO₂的电介质膜制成。支撑部31由硅、多晶硅等制成，并且接地。

这些两个以上移动电极16彼此绝缘，例如，通过利用绝缘材料形成移动部23或者通过在移动部23的表面上布置绝缘膜(未示出)。因此，在分路开关10D中，如第一实施例中参考图1A和1B所描述，两个以上分路线13彼此并列布置，并且两个以上分路线之间的阻抗Z3大于传输线11的阻抗Z2，因此隔离是可改善的。

传输线11和两个接地线17布置在基板21上，以面对移动部23的移动端。两个接地线17分别布置在传输线11的两侧。移动电极16之一面对传输线11和两个接地线17之一。另一个移动电极16面对传输线11和两个接地线17中的另一个。

在分路开关10D中，在室温，如图25A所示，形成双金属的移动部23和移动电极16成伸直状态，而传输线11变成闭合状态，其中传输线11通过移动电极16连接到接地端12。另一方面，当温度施加给形成双金属的移动部23和移动电极16时，由高膨胀材料制成的移动电极16具有比由低膨胀材料制成的移动部23大的膨胀量，因此移动部23和移动电极16弯曲为如图25B所示，而传输线11变为打开状态，其中传输线11从接地端12分离。

此外，该修改可应用于移动电极16不仅通过热驱动诸如双金属也通过压电驱动、静电驱动以及电磁驱动而变形的情况。

而且，如图26A和26B所示，除了两个移动电极16之外，用于双金属驱动移动部23的双金属驱动电极32可以布置在移动部23的背表面上。所述双金属驱动电极32优选具有比移动电极16大的尺寸。当移动电极16和双金属驱动电极32以这样的方式彼此分离时，驱动电路之间的信号泄露或者噪声污染被降低，且可获得较高的隔离特性。

修改4

图27A和27B示出了根据本发明修改4的分路开关10E的截面构造。在修改4中，移动部23连接到静电驱动移动电极28，其间具有片弹簧(flatspring)27，接地线17具有用于静电驱动的固定电极的作用。通过静电驱动移动电极28和接地线17之间产生的静电力，移动部23可相对于基板21的表面沿垂直方向移动。此外，移动部23上的移动电极16与静电驱动移动电极28的控制电势绝缘。

在分路开关10E中，在图27B所示的打开操作(打开状态)中，当接受用于闭合操作(闭合状态)的指令时，预定电压施加到静电驱动移动电极28和接地线17，以便在静电驱动移动电极28和接地线17之间产生电磁力。结果，静电驱动移动电极28靠近接地线17。从而，连接到静电驱动移动电极28的移动部23(之间具有片弹簧27)沿垂直方向向传输线11移动，并且如图27A所示，移动电极16接触传输线11和接地线17。因此，传输线11转成闭合状态。

在闭合状态之后，当接受用于打开操作(打开状态)的指令时，静电驱动移动电极28和接地线17之间的电磁力被释放，移动电极16从而从传输线11和接地线17分离，以返回到图27B的位置。此外，在图27A和27B中，信号沿垂直于纸面的方向传输。

此外，修改不仅可应用于上述静电驱动件而且可应用于利用所谓的MEMS功能的驱动件，诸如，压电驱动件、电磁驱动件或者双金属驱动件的任何其他驱动系统。

应用示例

接下来，参考图28，下面将描述包括根据本发明上述各个实施例的分路开关的通信装置的构造。图28示出作为电子装置的通信装置的框图。此外，每个都包括根据本发明上述各个实施例的分路开关的半导体装置和模块被实施为上述通信装置，且下面也将进行描述。

在图28示出的通信装置中，在上述各个实施例中描述的分路开关作为发送/接受切换装置301(半导体装置)而安装，且该通信装置例如是便携式电话、个人数字助理(PDA)、无线LAN装置等。此外，上述发送/接受切换装置301形成在由SoC构建的半导体装置中。例如，如图28所示，通信装置包括发送电路300A(模块)、接受电路300B(模块)、切换发送/接受路径的发送-接受切换装置301、高频滤波器302和发送/接受天线303。

发送电路300A包括：两个数字/模拟转换器(DAC)311I和311Q；两个带通滤波器312I和312Q，分别对应于I-通道发送数据和Q-通道发送数据；调制器320和发送PLL(Phase-Locked Loop，锁相环)电路313；以及功率放大器314。调制器320包括：两个缓冲放大器321I和321Q以及两个混频器322I和322Q，分别对应于上述两个带通滤波器312I和312Q；移相器323；加法器324；以及缓冲放大器325。

接受电路300B包括高频部330、带通滤波器341和通道选择PLL电路342、中频电路350和带通滤波器343、解调器360和中频PLL电路344、以及分别对应于I-通道接受数据和Q-通道接受数据的两个带通滤波器345I和345Q及两个模拟/数字转换器(ADCs)346I和346Q。高频部330包括低噪声放大器331、缓冲放大器332和334以及混频器333，并且中频电路350包括缓冲放大器351和353以及自增益控制器(AGC)电路352。解调器360包括缓冲放大器361、分别对应于上述两个带通滤波器345I和345Q的两个混频器362I和362Q及两个缓冲放大器363I和363Q、以及移相器364。

在通信装置中，当I-通道发送数据和Q-通道发送数据输入到发送电路300A中时，发送数据按下面的顺序被处理。首先，发送数据在DAC311I和311Q中被转换成模拟信号，且在带通滤波器312I和312Q中，从模拟信号除去发送信号的除了频带之外的信号成分，然后，模拟信号被提供给调制器320。接下来，在调制器320中，模拟信号通过缓冲放大器321I和321Q提供给混频器322I和322Q，并且通过混合模拟信号与从发送PLL电路313提供的对应于发送频率的频率信号而调制模拟信号以形成混合信号，该混合信号在加法器324中相加以形成一个通道的发送信号。此时，提供给混频器322I的频率信号的相位在移相器323中移动90°，从而I-通道信号和Q-通道信号彼此正交调制。最后，信号通过缓冲放大器325提供给功率放大器314，从而信号被放大到预定的发送电功率。在功率放大器314中放大的信号通过发送/接受切换装置301和高频滤波器302提供给天线303，以通过天线303以无线电发送。高频滤波器302用作从将被通信装置发送或者被通信装置接受的信号除去除频带之外的信号成分的带通滤波器。

另一方面，当信号从天线303通过高频滤波器302和发送/接受切换装置301被接受电路300B接受时，信号按以下步骤被处理。首先，在高频部330中，接受的信号在低噪声放大器331中被放大，并且在带通滤波器341中除了接受频带之外的信号成分从信号中被去除，然后，信号通过缓冲放大器332提供给混频器333。接下来，信号与从通道选择PPL电路342提供的频率信号混合，从而预定的传输通道信号形成为中频信号，因此中频信号通过缓冲放大器334被提供给中频电路350。接下来，在中频电路350中，中频信号通过缓冲放大器351提供给带通滤波器343，以去除除中频信号带之外的信号成分，从而在AGC电路352中形成基本恒定的增益信号，该增益信号通过缓冲放大器353被提供给解调器360。接下来，在解调器360中，信号通过缓冲放大器361提供给混频器362I和362Q，然后，信号与从中频PPL电路344提供的频率信号混合，以解调I-通道信号成分和Q-通道信号成分。此时，在移相器364中，提供给混频器362I的频率信号的信号相位被移相90°，因此彼此正交调制的I-通道信号成分和Q-通道信号成分被解调。最后，I-通道信号和Q-通道信号分别提供给带通滤波器345I和345Q，以去除除I-通道信号和Q-通道信号之外的信号成分，然后，I-通道信号和Q-通道信号分别作为数字数据提供给ADC 346I和346Q。因此，获得I-通道接受数据和Q-通道接受数据。

通信装置包括上述各个实施例中描述的分路开关作为发送/接受切换装置301，因此通信装置具有上述实施例中描述的功能的优良的高频特性。

此外，在图28中所示的通信装置中，其中在上述各个实施例中描述的分路开关应用于发送/接受切换装置301(半导体装置)的情况被描述，但是通信装置不限于此，并且，例如分路开关可以应用于混频器322I、322Q、333、362I和362Q，发送电路300A和接受电路300B中的带通滤波器312I、312Q、341、343、346I和346Q，以及高频滤波器302(半导体装置)。而且，在这种情况下，可获得与以上描述相同的效果。

尽管参考实施例描述了本发明，但本发明不限于此，且可以进行各种修改。例如，材料、每层的厚度、每层的成膜方法等不限于上述实施例中描述的那些，每层可以利用任何其他的成膜方法由任何其他材料制成为具有任何其他厚度。

而且，在上述实施例中，分路开关10和10A到10E的构造被详细描述，但是不必须包括所有的组件，或者可以进一步包括任何其他的组件。

本申请包括与于2009年7月28日提交到日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-175190中公开的相关的主题，其全部内容以参考方式合并在此。

本领域的技术人员应该理解的是，根据设计需要和其他因素可以进行各种修改、组合、部分组合和改变，只要在所附权利要求书和其等同方案的范围内。

Claims (11)

1.一种分路开关，包括：

传输线；

接地端；和

分路线，电连接所述传输线和所述接地端，

其中两个以上所述分路线彼此并列布置，且所述两个以上分路线之间的阻抗大于所述传输线的阻抗。

2.根据权利要求1所述的分路开关，其中

所述分路线由移动电极构建，该移动电极相对于所述传输线和/或所述接地端是可移动的。

3.根据权利要求2所述的分路开关，其中

所述传输线和被设定为接地电势的接地线布置在基板上，

包括与所述基板形成为一个单元的移动部，该移动部相对于所述传输线和/或所述接地线是可移动的，且两个以上所述移动电极彼此分离地布置在所述移动部上，并且

所述两个以上移动电极通过布置在所述移动部表面上的绝缘膜彼此绝缘。

4.根据权利要求3所述的分路开关，其中

所述移动部连接到彼此啮合的一对的梳状电极，且通过所述一对的梳状电极之间产生的静电力是可移动的。

5.根据权利要求4所述的分路开关，其中

所述移动部相对于所述基板的表面在水平方向上是可移动的。

6.根据权利要求5所述的分路开关，其中

所述传输线布置在与所述基板形成为一个单元的板弹簧上，

所述移动部包括面对所述传输线的中央部的推挤突起，并且

所述推挤突起响应于所述移动部的移动而接触所述板弹簧，以使所述板弹簧变形，由此所述传输线的所述中央部接触所述接地线。

7.根据权利要求2所述的分路开关，其中

通过使所述移动电极变形，所述移动电极相对于所述传输线和/或所述接地端是可移动的。

8.根据权利要求3所述的分路开关，其中

所述移动部连接到用于静电驱动的移动电极且所述移动部和所述移动电极之间具有片弹簧，所述移动部通过用于静电驱动的所述移动电极与所述接地线之间产生的静电力而相对于所述基板的表面在垂直方向上是可移动的。

9.一种半导体装置，包括分路开关，

其中所述分路开关包括传输线、接地端和分路线，该分路线电连接所述传输线和所述接地端，并且

两个以上所述分路线彼此并列布置，且所述两个以上分路线之间的阻抗大于所述传输线的阻抗。

10.一种包括半导体装置的模块，该半导体装置包括分路开关，

其中所述分路开关包括传输线、接地端和分路线，该分路线电连接所述传输线和所述接地端，并且

两个以上所述分路线彼此并列布置，且所述两个以上分路线之间的阻抗大于所述传输线的阻抗。

11.一种包括半导体装置的电子装置，该半导体装置包括分路开关，

其中所述分路开关包括传输线、接地端和分路线，该分路线电连接所述传输线和所述接地端，并且

两个以上所述分路线彼此并列布置，且所述两个以上分路线之间的阻抗大于所述传输线的阻抗。

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