(57)【要約】【課題】差動伝送に適した高周波スイッチを提供する。【解決手段】ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、信号を受ける入力端子５０と、入力端子に入力された前記信号を出力するための２つの出力端子５１，５２とを有し、基板１０３の主表面１０３Ａに実装される。ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、入力端子５０および出力端子５１，５２の並ぶ方向と交差する方向に沿って、基板１０３に配置される。ＳＰＤＴスイッチ１０１の端子５１と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の端子５２とは、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の配置される方向に沿って並べられる。同じく、ＳＰＤＴスイッチ１０１の端子５２と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の端子５１とは、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の配置される方向に沿って並べられる。これにより、入力信号線対および出力信号線対を構成する２本の信号線の長さを等しくすることができる。【選択図】図１３
2014175157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の信号を含む差動信号を伝送するための高周波スイッチであって、
信号を受ける入力端子と、前記入力端子に入力された前記信号を出力するための２つの出力端子とを各々が有する第１および第２のスイッチと、
前記第１および第２のスイッチを実装する第１の面を有する基板とを備え、
前記入力端子は、前記２つの出力端子の間に配置され、
前記第１および第２のスイッチは、前記入力端子および前記２つの出力端子の並ぶ方向と交差する方向に沿って、前記基板に配置され、
前記第１のスイッチの前記一方の端子と、前記第２のスイッチの前記一方の端子とは、前記第１および第２のスイッチの配置される方向に沿って並べられ、
前記第１のスイッチの前記他方の端子と、前記第２のスイッチの前記他方の端子とは、前記第１および第２のスイッチの配置される方向に沿って並べられる、高周波スイッチ。
【請求項２】
前記基板は、
前記第１のスイッチの前記入力端子と前記第２のスイッチの前記入力端子とにそれぞれ接続された第１および第２の入力信号線と、
前記第１のスイッチの前記２つの出力端子の一方の端子と、前記第２のスイッチの前記２つの出力端子の一方の端子とにそれぞれ接続された第１および第２の出力信号線と、
前記第１のスイッチの前記２つの出力端子の他方の端子と、前記第２のスイッチの前記２つの出力端子の他方の端子とにそれぞれ接続された第３および第４の出力信号線とを含み、
前記第１および第２の入力信号線は、前記差動信号を伝送するための第１の信号線対を構成し、
前記第１および第２の出力信号線は、前記差動信号を伝送するための第２の信号線対を構成し、
前記第３および第４の出力信号線は、前記差動信号を伝送するための第３の信号線対を構成し、
前記第１から第３の信号線対の各々は、回転対称、鏡像対称および並進対称のうちの少なくとも１つの対称性を有する部分を含む、請求項１に記載の高周波スイッチ。
【請求項３】
前記第１の信号線対は、
２回回転対称に配置された第１の配線部と、
前記第１および第２のスイッチの配置される方向に関して鏡像対称に配置された第２の配線部とを含む、請求項２に記載の高周波スイッチ。
【請求項４】
前記第１の信号線対は、
前記入力端子および前記２つの出力端子の並ぶ方向に関して並進対称に配置された第３の配線部をさらに含む、請求項３に記載の高周波スイッチ。
【請求項５】
前記第２および前記第３の信号線対の各々は、前記入力端子および前記２つの出力端子の並ぶ方向に関する鏡像対称、および前記第１および第２のスイッチの配置される方向に関する並進対称の少なくとも１つを満たすように配置される、請求項２から４のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。
【請求項６】
前記高周波スイッチは、
前記基板の前記第１の面に配置されて前記第１および第２のスイッチを封止する封止部材をさらに備え、
前記基板は、
前記第１の面と反対側に位置する第２の面と、
互いに隣り合って前記第２の面に配置されて、前記第１および第２の入力信号線にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の入力パッドと、
互いに隣り合って前記第２の面に配置されて、前記第１および第２の出力信号線にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の出力パッドと、
互いに隣り合って前記第２の面に配置されて、前記第３および第４の出力信号線にそれぞれ電気的に接続される第３および第４の出力パッドとを含む、請求項２から５のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。
【請求項７】
前記第１および第２のスイッチは、ＭＥＭＳスイッチである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。
【請求項８】
前記ＭＥＭＳスイッチは、静電駆動型ＭＥＭＳスイッチである、請求項７に記載の高周波スイッチ。
【請求項９】
前記第１および第２のスイッチの各々の前記２つの出力端子は、前記入力端子に対して対称に配置される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。
【請求項１０】
前記第１および第２のスイッチとともに前記基板の前記第１の面に実装される、受動素子および能動素子のうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の高周波スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波スイッチに関し、特に差動伝送に好適な高周波スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波スイッチは、たとえば高周波信号の経路を切換えるため、あるいは、信号の伝達および遮断を切換えるために用いられる。たとえば、米国特許第６８０９２５５号公報（特許文献１）は、接地シールドを有する高周波リレーを開示する。たとえば、特開２０００−１１３７９２号公報（特許文献２）は、静電マイクロリレーを開示する。この静電マイクロリレーでは、信号線の両側に等距離に固定電極が設けられる。さらに、固定電極は、高周波ＧＮＤ電極と共用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６８０９２５５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、デジタル信号の伝送に差動伝送が採用されている。一般に、差動伝送では、位相差が１８０°となる２つの信号が１対の信号線に伝送される。差動伝送は、シングル伝送に比較して電圧の振幅を小さくすることができる。したがって差動伝送は、高いデータ伝送速度、および、高いノイズ耐性という利点を有する。
【０００５】
高周波信号の伝送に差動伝送が採用されることにより、高周波スイッチには、差動信号に適した構成が求められる。しかしながら、米国特許第６８０９２５５号公報および特開２０００−１１３７９２号公報は、差動伝送に適した高周波スイッチの構成を具体的に開示していない。
【０００６】
本発明の目的は、差動伝送に適した高周波スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある局面によれば、第１および第２の信号を含む差動信号を伝送するための高周波スイッチであって、信号を受ける入力端子と、入力端子に入力された信号を出力するための２つの出力端子とを各々が有する第１および第２のスイッチと、第１および第２のスイッチを実装する第１の面を有する基板とを備える。入力端子は、２つの出力端子の間に配置される。第１および第２のスイッチは、入力端子および２つの出力端子の並ぶ方向と交差する方向に沿って、基板に配置される。第１のスイッチの一方の端子と、第２のスイッチの一方の端子とは、第１および第２のスイッチの配置される方向に沿って並べられる。第１のスイッチの他方の端子と、第２のスイッチの他方の端子とは、第１および第２のスイッチの配置される方向に沿って並べられる。
【０００８】
この構成によれば、第１のスイッチの一方の端子に接続される信号線と、第２のスイッチの一方の端子に接続される信号線とで、長さを互いに等しくすることができる。さらに、それら２本の信号線をできるだけ近づけて配置することもできる。それら２本の信号線によって差動信号を伝送することができる。第１のスイッチの他方の端子に接続される信号線と、第２のスイッチの他方の端子に接続される信号線とについても、その長さを等しくすることができるとともに、それら２本の信号線をできるだけ近づけることができるので、差動信号を伝送することができる。したがって、この構成によれば、差動信号に適した高周波スイッチを実現することができる。
【０００９】
さらに、上記構成によれば、配線を容易に行なうことができるので、実効的な実装密度を上げることができる。スイッチの実装面積は、実効的にスイッチへの入出力に必要な信号線も含まれる。簡単な配線にすることによって、スイッチの実装面積を減少させることができるので、基板の実効的な実装密度を上げることができる。
【００１０】
好ましくは、基板は、第１のスイッチの入力端子と第２のスイッチの入力端子とにそれぞれ接続された第１および第２の入力信号線と、第１のスイッチの２つの出力端子の一方の端子と、第２のスイッチの２つの出力端子の一方の端子とにそれぞれ接続された第１および第２の出力信号線と、第１のスイッチの２つの出力端子の他方の端子と、第２のスイッチの２つの出力端子の他方の端子とにそれぞれ接続された第３および第４の出力信号線とを含む。第１および第２の入力信号線は、差動信号を伝送するための第１の信号線対を構成する。第１および第２の出力信号線は、差動信号を伝送するための第２の信号線対を構成する。第３および第４の出力信号線は、差動信号を伝送するための第３の信号線対を構成する。第１から第３の信号線対の各々は、回転対称、鏡像対称および並進対称のうちの少なくとも１つの対称性を有する部分を含む。
【００１１】
この構成によれば、差動信号の伝送品質を良好にすることができる。信号線が一様形状であれば信号は反射しない。しかしながら信号線の曲がった部分、あるいは線幅の変化する部分といった、断面形状の変化するところでは反射が生じる。たとえば信号線対を構成する２つの信号線の各々に２つの反射点があるとする。信号線対を構成する２本の信号線の間で、それら２つの反射点の間の距離が異なると、反射を繰り返した信号の波形が異なる。このため、２本の信号線をそれぞれ伝送する信号の差分を取ると、ロスが発生する。この構成では、２本の信号線の間に対称性が存在することにより、このような問題を防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、第１の信号線対は、２回回転対称に配置された第１の配線部と、第１および第２のスイッチの配置される方向に関して鏡像対称に配置された第２の配線部とを含む。
【００１３】
この構成によれば、第１の信号線対が回転対称配線部（第１の配線部）および鏡像対称部（第２の配線部）を有する。第１および第２のスイッチが入力ポートから異なる距離に配置された場合に、回転対称配線部によって、等しい長さかつ高い対称性を持つ信号線の対を実現することができる。したがって、差動信号の伝送において、モード遷移に起因するロスを少なくすることができる。さらに、鏡像対称部によって、基板の第２の面に配置された、信号線対に対応するパッドの対の間の距離を任意に設定できる。
【００１４】
好ましくは、第１の信号線対は、入力端子および２つの出力端子の並ぶ方向に関して並進対称に配置された第３の配線部をさらに含む。
【００１５】
この構成によれば、第１の信号線対がさらに並進対称配線部（第３の配線部）を有する。これにより、基板の第２の面に配置された、信号線対に対応するパッドの対の位置を任意に設定できる。
【００１６】
好ましくは、第２および第３の信号線対の各々は、入力端子および２つの出力端子の並ぶ方向に関する鏡像対称、および第１および第２のスイッチの配置される方向に関する並進対称の少なくとも１つを満たすように配置される。
【００１７】
この構成によれば、第２および第３の信号線対の各々は、鏡像対称部および／または並進対称部を有する。第２および第３の信号線対の各々は、鏡像対称部を有することによって、基板の第２の面に配置された、信号線対に対応するパッドの対の間の距離を任意に設定できる。また、第２および第３の信号線対の各々は、並進対称部を有することによって、基板の第２の面に配置された、信号線対に対応するパッドの対の位置を任意に設定できる。
【００１８】
好ましくは、高周波スイッチは、基板の第１の面に配置されて第１および第２のスイッチを封止する封止部材をさらに備える。基板は、第１の面と反対側に位置する第２の面と、互いに隣り合って第２の面に配置されて、第１および第２の入力信号線にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の入力パッドと、互いに隣り合って第２の面に配置されて、第１および第２の出力信号線にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の出力パッドと、互いに隣り合って第２の面に配置されて、第３および第４の出力信号線にそれぞれ電気的に接続される第３および第４の出力パッドとを含む。
【００１９】
この構成によれば、封止部材によって、基板の第１の面に実装された部品（第１および第２のスイッチを含む。ただし、第１および第２のスイッチに加えて他の部品が第１の面に実装されていてもよい）を外部から保護することができるので、高周波スイッチの信頼性を高めることができる。その一方で、基板の第１の面に封止部材が配置されているため、入力パッドおよび出力パッドは、第１の面と反対側に位置する第２の面に配置される。第１の面において、第１および第２の入力信号線をできるだけ近づけて配置することにより、第２の面において、２つの入力パッドを近づけて配置することができる。同じく、第１の面において、第１および第２の出力信号線をできるだけ近づけて配置することにより、２つの出力パッドを近づけて配置することができる。
【００２０】
好ましくは、第１および第２のスイッチは、ＭＥＭＳスイッチである。
この構成によれば、ＭＥＭＳスイッチの課題である、歩留の改善を達成することができる。第１および第２のスイッチによって、ＤＰＤＴ（Double Pole Double Throw）スイッチが構成される。ウェハレベルでＤＰＤＴスイッチを形成する場合、歩留は、４つの接点すべてが合格となる場合の確率となる。これに対して、上記構成では、第１のスイッチと第２のスイッチとを組み合わせてＤＰＤＴスイッチが構成されるので、第１または第２のスイッチの歩留（２つの接点すべてが合格となる確率）が、ＤＰＤＴスイッチの歩留とほぼ一致する。４つの接点すべてが合格となる場合に比べて、２つの接点すべてが合格となる場合の確率は高い。したがって、歩留の改善を達成することができる。
【００２１】
好ましくは、ＭＥＭＳスイッチは、静電駆動型ＭＥＭＳスイッチである。
この構成によれば、高周波スイッチの消費電力を小さくすることができる。さらに、高周波スイッチの応答速度を高めることができる。
【００２２】
好ましくは、第１および第２のスイッチの各々の２つの出力端子は、入力端子に対して対称に配置される。
【００２３】
この構成によれば、基板表面に信号線を配置する場合において、対称性の高いレイアウトを実現することができる。したがって、第１および第２のスイッチの配線を容易に行うことができる。
【００２４】
好ましくは、高周波スイッチは、第１および第２のスイッチとともに基板の第１の面に実装される、受動素子および能動素子のうちの少なくとも一方をさらに備える。
【００２５】
この構成によれば、高周波スイッチの機能あるいは性能を高めることができる。たとえば、能動素子によって第１および第２のスイッチを制御する（たとえば第１および第２のスイッチに電圧を供給する）ことができる。したがって、高周波スイッチのための追加の構成（たとえば電圧供給源）を準備しなくてもよくなる。また、たとえば受動素子によって、フィルタを形成することができるので、特性の調整を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、差動伝送に適した高周波スイッチを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ＳＰＤＴスイッチとＤＰＤＴスイッチとを説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る高周波スイッチの基本的な構成を示した図である。
【図３】図２に示されたＳＰＤＴスイッチの１つの実施形態を示した斜視図である。
【図４】図３に示されたＳＰＤＴスイッチの分解斜視図である。
【図５】図３に示されるＳＰＤＴスイッチの上面図であり、外部電極および貫通配線を省略した図である。
【図６】図２に示されたＳＰＤＴスイッチの１つの実施形態を示した斜視図である。
【図７】図６に示されたＳＰＤＴスイッチの１つの実施形態を示した分解斜視図である。
【図８】図６および図７に示された２つのＳＰＳＴスイッチによって構成されたＳＰＤＴスイッチを模式的に示した平面図である。
【図９】図６〜図８に示されたＳＰＤＴスイッチの断面を概略的に示した図である。
【図１０】ＳＰＤＴスイッチの入力端子および２つの出力端子の座標を示した図である。
【図１１】基板の主表面の原点を基準としたＳＰＤＴスイッチの座標を説明するための図である。
【図１２】基板の主表面に配置された２つのＳＰＤＴスイッチの座標を説明するための図である。
【図１３】基板に形成された信号線パターンの１つの実施の形態を示した図である。
【図１４】入力信号線の対称性を説明するための図である。
【図１５】図１４に示された、入力信号線対の回転対称部をより詳細に説明するための図である。
【図１６】図１４に示された、出力信号線対の対称性を説明するための図である。
【図１７】図１４に示された、他の出力信号線対の対称性を説明するための図である。
【図１８】信号線対を構成する２本の信号線を、最短で引き回したときの配線パターンの例を示した図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る配線の別の例を示した図である。
【図２０】実施の形態１に係る高周波スイッチの内部透視図である。
【図２１】基板の下面側のパッドの配置を示した図である。
【図２２】２つのＳＰＤＴスイッチの基板上の配置を説明するための図である。
【図２３】信号線対の配置を説明するための図である。
【図２４】実施の形態２に係る高周波スイッチの内部透視図である。
【図２５】図２４に示す基板に形成された信号線を説明するための平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２９】
この明細書において、「ｎ回回転対称」（ｎは整数）との用語は、ある点（または軸）を中心として（３６０／ｎ）°回転させたときに自らと重なる性質を指す。特に言及しない限り、「回転対称」は「２回回転対称」を意味する。
【００３０】
この発明の実施の形態では、２つのＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw）スイッチによりＤＰＤＴ（Double Pole Double Throw）スイッチが構成される。図１は、ＳＰＤＴスイッチとＤＰＤＴスイッチとを説明する図である。
【００３１】
図１を参照して、ＳＰＤＴスイッチは、１つの入力端子Ｔｃと、２つの接点ＳＷ１，ＳＷ２と、それら２つの接点ＳＷ１，ＳＷ２にそれぞれ接続された２つの出力端子Ｔ１，Ｔ２とを有する。入力端子Ｔｃに入力された信号は分岐されて、出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力される。
【００３２】
ＤＰＤＴスイッチは、入力端子Ｔｃ１，Ｔｃ２と、接点ＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ１２，ＳＷ２２と、出力端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２とを備える。出力端子Ｔ１１，Ｔ２１は、接点ＳＷ１１，ＳＷ２１にそれぞれ接続される。入力端子Ｔｃ１に入力された信号は、分岐されて出力端子Ｔ１１，Ｔ２１から出力される。同様に、入力端子Ｔｃ２に入力された信号は、分岐されて出力端子Ｔ１２，Ｔ２２からそれぞれ接続される。
【００３３】
図１から、ＤＰＤＴスイッチを差動伝送に用いることができることが理解可能である。具体的には、入力端子Ｔｃ１，Ｔｃ２に、位相が１８０°異なる２つの信号がそれぞれ入力される。出力端子Ｔ１１，Ｔ１２からは、位相が１８０°異なる２つの信号が出力される。同じく、出力端子Ｔ２１，Ｔ２２からは、位相が１８０°異なる２つの信号が出力される。すなわち、ＤＰＤＴスイッチは、差動信号を受けて、その差動信号を２つの経路に分配する。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係る高周波スイッチの基本的な構成を示した図である。図２を参照して、本発明の実施の形態に係る高周波スイッチ２００は、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２と、基板１０３と、封止部材１０４とを備える。
【００３５】
基板１０３は主表面１０３Ａ，１０３Ｂを有する。ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、基板１０３の主表面１０３Ａに実装される。後述するように、基板１０３には、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２と電気的に接続される配線（信号線対）が形成される。さらに、図示しない他の回路部品との電気的接続のために、基板１０３の主表面１０３Ｂにはパッドが形成される。基板１０３には、主表面１０３Ａの電極と主表面１０３Ｂのパッドとを電気的に接続する貫通配線を有する。基板１０３は両面基板および多層基板のいずれでもよい。
【００３６】
封止部材１０４は、基板１０３の主表面１０３Ａに配置されて、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２を封止する。
【００３７】
１つの実施の形態では、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)スイッチにより実現される。ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、同一の構成を有する。以下、ＳＰＤＴスイッチ１０１を代表的に説明する。
【００３８】
図３は、図２に示されたＳＰＤＴスイッチ１０１の１つの実施形態を示した斜視図である。図４は、図３に示されたＳＰＤＴスイッチ１０１の分解斜視図である。図５は、図３に示されるＳＰＤＴスイッチ１０１の上面図であり、外部電極および貫通配線を省略した図である。図３〜図５を参照して、ＳＰＤＴスイッチ１０１は、基板１０と、信号線１と、接地電極１３，１４と、固定電極１５，１６とを有する。
【００３９】
基板１０は、たとえばガラス基板である。信号線１と、接地電極１３，１４と、固定電極１５，１６とは、基板１０の一方の面に配置される。
【００４０】
信号線１は、パッド４１と、信号線１１，１２とを含む。パッド４１は、信号の入力点に相当する。信号線１１，１２は、１つの直線を形成するように配置された２つの信号経路に相当する。信号線１１，１２は、それぞれ固定接点１１ａ，１２ａを有する。言い換えると、信号線１は、パッド４１を中心として、２つの信号線（信号線１１，１２）へと分岐される。
【００４１】
接地電極１３は、基板１０の表面において、信号線１に対して一方の側に配置される。接地電極１４は、基板１０の表面において、接地電極１３とは反対の側に配置される。言い換えると、信号線１は、接地電極１３，１４の間に配置される。すなわち、この実施の形態では、信号線１は接地電極１３，１４とともにコプレーナ(coplanar）線路を構成する。
【００４２】
固定電極１５，１６は、上記のコプレーナ線路を挟むように配置された２つの電極を有する。具体的には、固定電極１５は、電極１５ａ，１５ｂを含む。固定電極１６は、電極１６ａ，１６ｂを含む。
【００４３】
ＳＰＤＴスイッチ１０１は、さらに、可動接点２１ａ，２２ａと、アクチュエータ２５，２６とを含む。アクチュエータ２５，２６は、たとえばシリコンによって形成される。可動接点２１ａ，２２ａは、たとえばアクチュエータ２５，２６上に形成された絶縁膜（たとえばシリコン酸化膜）上に形成された金属膜である。
【００４４】
アクチュエータ２５，２６の各々は可動電極である。アクチュエータ２５は、可動接点２１ａを固定接点１１ａと接触および離間させる。アクチュエータ２６は、可動接点２２ａを固定接点１２ａと接触および離間させる。
【００４５】
アクチュエータ２５，２６の各々は、可動接点を支持するための両持ち梁構造を有する。具体的には、アクチュエータ２５は、電極２５ａ，２５ｂを有する。可動接点２１ａは、電極２５ａ，２５ｂの間に連結される。アクチュエータ２６は、電極２６ａ，２６ｂを有する。可動接点２２ａは、電極２６ａ，２６ｂの間に連結される。
【００４６】
この実施の形態では、パッド４１から固定接点１１ａまでの信号線１１の長さと、パッド４１から固定接点１２ａまでの信号線１２の長さとは等しくなるように信号線１（信号線１１，１２およびパッド４１）が形成されている。
【００４７】
入力点から固定接点１１ａまでの信号線１１の長さ、入力点から固定接点１２ａまでの信号線１２の長さは、最短距離となるように定められる。１つの実施の形態では、この最短距離は、アクチュエータ２５，２６の配置によって規定される最短距離とされる。具体的には、アクチュエータ２５，２６の間の最小間隔にしたがって、アクチュエータ２５，２６を配置することによって、可動接点２１ａ，２２ａの位置が決定される。可動接点２１ａと可動接点２２ａとを結ぶ線分の中点が信号の入力点に対応する。アクチュエータ２５，２６の間の最小間隔は、たとえば、ＳＰＤＴスイッチ１０１を製造する工程において適用されるプロセスルールに従って定めることができる。
【００４８】
可動接点２１ａ，２２ａの位置が決定されることで、固定接点１１ａ，１２ａの位置が必然的に決定される。アクチュエータ２５，２６の間の間隔を最小とすることで、入力点から固定接点１１ａまでの信号線１１の長さ、入力点から固定接点１２ａまでの信号線１２の長さを最短距離とすることができる。
【００４９】
ＳＰＤＴスイッチ１０１は、さらに、キャップ３０を含む。キャップ３０の素材は、たとえばガラスである。たとえばガラスフリットなどの封止材料３８を介してキャップ３０と基板１０とが接合される。キャップ３０には、アクチュエータ２５，２６をそれぞれ収容するための空間として、キャビティ３９ａ，３９ｂが形成される。
【００５０】
キャップ３０には貫通配線３１，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂが形成される。キャップ３０の一方側の面には、外部電極５０，５１ａ，５２ａ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂが形成される。外部電極５０，５１ａ，５２ａ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂは、貫通配線３１，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂにそれぞれ電気的に接続される。
【００５１】
キャップ３０の反対側の面、すなわち基板１０に対向する面には、貫通配線３１，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂにそれぞれ電気的に接続される内部電極が形成される。この内部電極は、基板１０の表面に形成された各電極のパッドに電気的に接続される。図４では、貫通配線３１，３１ａ，３２ａにそれぞれ接続されるパッド４１，４１ａ，４２ａが代表的に示されている。
【００５２】
貫通配線３１は内部電極４１ｂを介してパッド４１に電気的に接続される。貫通配線３１は、外部電極５０を介して信号を受ける信号入力部である。外部電極５０、貫通配線３１およびパッド４１は、高周波信号を受ける入力端子を構成する。
【００５３】
貫通配線３１ａは、内部電極を介してパッド４１ａに電気的に接続される。貫通配線３２ａは、内部電極を介してパッド４２ａに電気的に接続される。外部電極５１、貫通配線３１ａ、内部電極およびパッド４１ａは、高周波信号を出力する一方の端子を構成する。外部電極５２、貫通配線３２ａ、内部電極およびパッド４２ａは、高周波信号を出力する他方の出力端子を構成する。
【００５４】
貫通配線３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、接地電極１３に電気的に接続される。同様に、貫通配線３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、接地電極１４に電気的に接続される。貫通配線３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、ＳＰＤＴスイッチ１０１の外部から、接地電極１３または接地電極１４に接地電圧を与えるための配線である。
【００５５】
貫通配線３５ａ，３５ｂは、固定電極１５の電極１５ａ，１５ｂにそれぞれ電気的に接続される。同様に、貫通配線３６ａ，３６ｂは、固定電極１６の電極１６ａ，１６ｂにそれぞれ電気的に接続される。貫通配線３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂは、ＳＰＤＴスイッチ１０１の外部から、固定電極１５または固定電極１６に電圧を与えるための配線である。
【００５６】
封止材料３８は、複数の貫通配線を囲むように配置されている。キャビティ３９ａ，３９ｂは、封止材料３８によって気密状態に保たれる。このような構造によってＳＰＤＴスイッチ１０１の外部からキャビティ３９ａ，３９ｂに埃あるいは水分などの浸入を防止することができる。
【００５７】
なお、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、基板１０３にフリップチップ実装される。すなわち、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の外部電極が基板１０３の主表面１０３Ａ（図２参照）に形成された電極に電気的に接続される。
【００５８】
図３〜図５は、一体的に形成されたＳＰＤＴスイッチを示す。これに対して、別の実施の形態では、２つのＳＰＳＴスイッチを組合わせることでＳＰＤＴスイッチが構成される。
【００５９】
図６は、図２に示されたＳＰＤＴスイッチの１つの実施形態を示した斜視図である。図６を参照して、ＳＰＤＴスイッチ１０１Ａは、ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２と、たとえばセラミックからなるパッケージ１０Ａと、封止部材３０Ａとを備える。パッケージ１０Ａには、ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２を収容するための空間が形成される。ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２は、パッケージ１０Ａにフリップチップ実装される。
【００６０】
ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２は、ＭＥＭＳスイッチにより実現される。ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２は、同一の構成を有する。以下、ＳＰＳＴスイッチ２０１を代表的に説明する。
【００６１】
図７は、図６に示されたＳＰＳＴスイッチ２０１の１つの実施形態を示した分解斜視図である。図７を参照して、ＳＰＳＴスイッチ２０１は、基板１１０と、信号線１１１と、接地電極１１３，１１４と、固定電極１１５と、アクチュエータ１２５と、キャップ１３０とを含む。信号線１１１と、接地電極１１３，１１４と、固定電極１１５とは、基板１１０の一方の面に配置される。信号線１１１は、固定接点１１１ａを有する。接地電極１１３，１１４は、信号線１１１とともにコプレーナ線路を構成する。
【００６２】
固定電極１１５は、電極１１５ａ，１１５ｂを含む。アクチュエータ１２５は、電極１２５ａ，１２５ｂを含む。可動接点１２１ａは、電極１２５ａ，１２５ｂの間に連結される。キャップ１３０は、基板１１０に接合される。キャップ１３０には、アクチュエータ１２５を収容するための空間が形成される。
【００６３】
図８は、図６および図７に示された２つのＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２によって構成されたＳＰＤＴスイッチ１０１Ａを模式的に示した平面図である。図８を参照して、信号線１１１Ｃは、信号線１１１の中点から基板１０の表面に沿ってＳＰＤＴスイッチ１０１Ａの周辺部へと引出される。
【００６４】
信号を受けるためのパッド（ＣＯＭＭＯＮ）は、信号線の中央から引き出された配線に形成される。信号を出力するための２つのパッド（ＯＵＴ１，ＯＵＴ２）は、信号を受けるためのパッドに対して左側および右側に配置される。このように、図６〜図８に示された構成においても、ＳＰＤＴスイッチの入力端子（ＣＯＭＭＯＮ）は、２つの出力端子（ＯＵＴ１，ＯＵＴ２）の間に配置される。
【００６５】
図９は、図６〜図８に示されたＳＰＤＴスイッチ１０１Ａの断面を概略的に示した図である。図９を参照して、パッケージ１０Ａには電極が形成される。ＳＰＳＴスイッチ２０１，２０２のパッドは、パッケージ１０Ａの電極に接続される。ＳＰＤＴスイッチ１０１Ａに信号ＲＦ＿ｃｏｍが入力されると、ＳＰＤＴスイッチ１０１Ａは、２つの信号ＲＦ＿１，ＲＦ＿２を同時にまたは個別に出力することができる。
【００６６】
この実施の形態によれば、２つのＳＰＤＴスイッチは、ＭＥＭＳスイッチにより構成される。これにより、ＭＥＭＳスイッチの課題である、歩留の改善を達成することができる。上記構成では、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２を組み合わせてＤＰＤＴスイッチが構成される。検査に合格した２つのＳＰＤＴスイッチを組み合わせてＤＰＤＴスイッチを構成することで、ＤＰＤＴスイッチの歩留を高めることができる。
【００６７】
２つのＳＰＤＴスイッチを組み合わせて構成されたＤＰＤＴスイッチの歩留は、各ＳＰＤＴスイッチの２つの接点が合格となる確率にほぼ一致する。ウェハレベルで形成されたＤＰＤＴスイッチの場合、４つの接点すべてが合格となる必要がある。これに対して、１つのＳＰＤＴスイッチでは、２つの接点すべてが合格となればよい。したがって、ウェハレベルでＤＰＤＴスイッチを形成する場合に比べて、ＤＰＤＴスイッチの歩留を高くすることができる。
【００６８】
なお、図３〜図９は、静電駆動型ＭＥＭＳスイッチを示す。静電駆動型ＭＥＭＳスイッチを使用することによって、高周波スイッチの消費電力を小さくすることができる。さらに、高周波スイッチの応答速度を高めることができる。しかしながらこの発明に採用できるＭＥＭＳスイッチは、静電駆動型に限定されるものではない。たとえば電磁型アクチュエータ、圧電型アクチュエータ、熱型アクチュエータといった、さまざまな駆動方式のＭＥＭＳスイッチを、この発明に採用することができる。
【００６９】
差動伝送では、互いに位相が逆となる２つの信号（位相が１８０°異なる２つの信号）が２本の信号線をそれぞれ伝送される。それぞれの信号線で発生する磁界が相殺されるため、差動伝送は、放射ノイズを少なくすることができる。２本の信号線の間隔を小さくするほど、放射ノイズを相殺する効果が高められる。したがって、差動伝送では、２本の信号線をできるだけ近づけて配置することが求められる。
【００７０】
さらに、差動伝送では、２本の信号線の長さが等しいことが求められる。仮に２本の信号線の長さが異なる場合、各信号線を信号が伝送する間に、２つの信号の位相差は１８０°からずれる。２つの信号の位相差が１８０°からずれることにより、同相成分が発生する。２つの信号の差分が生成されるときに、同相成分が取り除かれる。その結果、差動信号から得られる信号の振幅が小さくなる。したがって、差動伝送では、２本の信号線の長さを互いに等しくする必要がある。
【００７１】
特に、この実施の形態に係る高周波スイッチでは、たとえば１０ＧＨｚ程度の周波数を持つ差動信号が伝送される。２本の信号線の長さのずれがわずか（たとえば１〜２ｍｍ）であっても、位相差が１８０°から大きくずれる可能性がある。
【００７２】
上記の要請を満たすために、この実施の形態では、以下に説明するように２つのＳＰＤＴスイッチが基板１０３に配置されるとともに、信号線のパターンが基板１０３に形成される。
【００７３】
図１０は、ＳＰＤＴスイッチの入力端子および２つの出力端子の座標を示した図である。なお、ＳＰＤＴスイッチは、基板の表面にフリップチップ実装されているものとする。図１０を参照して、ＳＰＤＴスイッチ１０１の中央をＳＰＤＴスイッチ１０１の原点とする。ｘ軸およびｙ軸は、ＳＰＤＴスイッチ１０１の原点を通りかつ互いに直交する２本の直線である。
【００７４】
これらｘ軸およびｙ軸を用いて、ＳＰＤＴスイッチ１０１の入力端子および出力端子各端子の座標を（ｘ，ｙ）の形式で表す。なお、上記のように、入力端子および出力端子の各々は、信号線上のパッド、内部電極、貫通電極および外部電極により構成されている。それらの座標は互いに一致する。以下の説明では、ＳＰＤＴスイッチ１０１の表面に露出する外部電極５０，５１，５２を、それぞれ、「入力端子５０」、「出力端子５１」および「出力端子５２」と表記する。
【００７５】
入力端子５０の座標は（ｘ０，ｙ０）である。出力端子５２の座標は（ｘ１，ｙ１）である。出力端子５１の座標は（ｘ２，ｙ２）である。ｘ１＞ｘ０であり、ｘ２＜ｘ０である。
【００７６】
なお、図３〜図５に示された構成では、入力端子５０は原点に配置される。入力端子５０および出力端子５１，５２は一直線上に配置されている。入力端子５０と出力端子５１との間の距離は、入力端子５０と出力端子５２との間の距離に等しい。すなわち、入力端子５０と出力端子５１，５２とはｘ軸上に配置され、（ｘ０，ｙ０）＝（０，０），ｘ１＝−ｘ２，ｙ１＝ｙ２＝０の関係が成立する。一般化のため、図１０に示すように、入力端子５０は原点と異なる位置にあり、かつ入力端子５０および出力端子５１，５２は一直線上にはないものとする。
【００７７】
図１１は、基板１０３の主表面の原点を基準としたＳＰＤＴスイッチの座標を説明するための図である。図１１を参照して、基板１０３の主表面１０３Ａ（以下、「基板１０３」と略する）の中央を、基板１０３の原点とする。Ｘ軸およびＹ軸は、基板１０３の原点を通りかつ互いに直交する２本の直線である。これらＸ軸およびＹ軸を用いて、ＳＰＤＴスイッチ１０１の原点の座標は（Ｘ１，Ｙ１）と表される。
【００７８】
図１２は、基板１０３の主表面１０３Ａに配置された２つのＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の座標を説明するための図である。図１２を参照して、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、点Ｐに関して２回回転対称の関係を満たす。すなわち、点Ｐを中心としてＳＰＤＴスイッチ１０１を１８０°回転させると、ＳＰＤＴスイッチ１０１とＳＰＤＴスイッチ１０２とが重なり合う。
【００７９】
基板１０３の原点を基準としたＳＰＤＴスイッチ１０１の原点の座標は（Ｘ１，Ｙ１）と表される。同じく、基板１０３の原点を基準としたＳＰＤＴスイッチ１０２の原点の座標は（Ｘ２，Ｙ２）と表される。この実施の形態では、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とが同軸上にあり、かつ、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とが同軸上にあるように、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２が配置される。この説明において、「同軸」とは、Ｘ座標が同じであることを意味する。
【００８０】
ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１のＸ座標は、（Ｘ１＋ｘ１）である。一方、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２のＸ座標は、（Ｘ２−ｘ２）である。上記のとおり、ｘ１は、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１のｘ座標であり、ｘ２は、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２のｘ座標である。ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１のＸ座標と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２のＸ座標とが等しいので、Ｘ１＋ｘ１＝Ｘ２−ｘ２の関係が成立する。したがって、Ｘ２＝Ｘ１＋ｘ１＋ｘ２である。
【００８１】
一方、ＳＰＤＴスイッチ１０１のＹ軸方向の長さを幅ｗとする。ＳＰＤＴスイッチ１０１とＳＰＤＴスイッチ１０２との間の間隔をｇａｐとする。Ｙ１とＹ２との間には、Ｙ２＝Ｙ１−ｗ−ｇａｐとの関係が成立する。したがって、（Ｘ２，Ｙ２）＝（Ｘ１＋ｘ１＋ｘ２，Ｙ１−ｗ−ｇａｐ）と表される。
【００８２】
基板１０３の主表面１０３Ａには、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の各々の入力端子５０および出力端子５１，５２に接続されるパッド（合計６つのパッド）が形成される。基板１０３には、さらに、そのパッドに接続される信号線が接続される。
【００８３】
すなわち、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とは、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の配置される方向に沿って並べられる。これにより、次に説明するように、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とにそれぞれ接続される２本の出力信号線の長さを等しくすることができる。また、それら２本の出力信号線をできるだけ近づけて配置することもできる。
【００８４】
同じく、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とは、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の配置される方向に沿って並べられる。これにより、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とにそれぞれ接続される２本の出力信号線の長さを等しくすることができる。また、それら２本の出力信号線をできるだけ近づけて配置することもできる。
【００８５】
このように、２本の出力信号線の長さを等しくすることができるとともに、それら２本の出力信号線をできるだけ近づけて配置することができるので、それら２本の信号線によって、差動信号を伝送することができる。さらに、差動信号の伝送において、モード遷移に起因するロスを少なくすることができる。したがって、この実施の形態によれば、差動信号に適した高周波スイッチを実現することができる。
【００８６】
さらに、上記構成によれば、配線を容易に行なうことができるので、基板の実効的な実装密度を上げることができる。たとえば、多チャンネルを有する装置（この例に限定されないが、たとえば半導体検査機など）には、多数のスイッチが必要とされる。スイッチの実装面積は、実効的にスイッチへの入出力に必要な信号線も含まれる。この実施の形態によれば、簡単な配線を実現することで、スイッチの実装面積を減少させることができる。したがって、実効的な実装密度を上げることができる。
【００８７】
ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２との間には、他の端子が存在してもよい。ただし、これらの出力端子は、できるだけ近づけて配置されることが好ましい。好ましい実施の形態では、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とは、隣り合って配置される。この場合、２つの出力端子の間には、別の端子が存在しない。ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１との配置についても同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８８】
さらに、上記構成によれば、配線を容易に行なうことができるので、基板の実効的な実装密度を上げることができる。スイッチの実装面積は、実効的にスイッチへの入出力に必要な信号線も含まれる。簡単な配線にすることによって、スイッチの実装面積を減少させることができるので、基板の実効的な実装密度を上げることができる。
【００８９】
図１３は、基板１０３に形成された信号線パターンの１つの実施の形態を示した図である。図１３を参照して、基板１０３の主表面１０３Ａには、入力信号線１５０ａ，１５０ｂと、出力信号線１５１ａ，１５１ｂと、出力信号線１５２ａ，１５２ｂとが形成される。
【００９０】
入力信号線１５０ａ，１５０ｂは、差動信号をＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２に入力するための入力信号線対を構成する。出力信号線１５１ａ，１５１ｂは、差動信号をＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２から出力するための第１の出力信号線対を構成する。出力信号線１５２ａ，１５２ｂは、差動信号をＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２から出力するための第２の出力信号線対を構成する。入力信号線対、第１および第２の出力線対の各々は、対称性を有する。なお、「対称性」は回転対称（ｎ回回転対称）、鏡像対称、並進対称およびそれらの任意の組合わせを含む。
【００９１】
信号線が一様形状であれば信号は反射しない。しかしながら信号線の曲がった部分、あるいは線幅の変化する部分といった、配線形状（断面形状）の変化するところでは反射が生じる。たとえば信号線対を構成する２つの信号線の各々に２つの反射点があるとする。信号線対を構成する２本の信号線の間で、それら２つの反射点の間の距離が異なると、反射を繰り返した信号の波形が異なる。このため、２本の信号線をそれぞれ伝送する信号の差分を取ると、ロスが発生する。この実施の形態によれば、２本の信号線の間に対称性が存在することにより、このような問題を防ぐことができる。
【００９２】
パッド１７０ａ，１７０ｂ，１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂは、主表面１０３Ａと反対側の主表面１０３Ｂ（図２を参照）に形成される。ビア１８２ａ，１８２ｂ，１８３ａ，１８３ｂ，１８４ａ，１８４ｂは、基板１０３を貫通する。入力信号線１５０ａ，１５０ｂは、ビア１８２ａ，１８２ｂをそれぞれ介してパッド１７０ａ，１７０ｂに接続される。出力信号線１５１ａ，１５１ｂは、ビア１８３ａ，１８３ｂをそれぞれ介してパッド１７１ａ，１７１ｂに接続される。出力信号線１５２ａ，１５２ｂは、ビア１８４ａ，１８４ｂをそれぞれ介してパッド１７２ａ，１７２ｂに接続される。
【００９３】
次に、各信号線対の対称性について具体的に説明する。図１４は、入力信号線１５０ａ，１５０ｂの対称性を説明するための図である。図１４を参照して、入力信号線１５０ａは、配線部１６１ａ，１６２ａ，１６３ａを有する。入力信号線１５０ｂは、配線部１６１ｂ，１６２ｂ，１６３ｂを有する。
【００９４】
配線部１６１ａ，１６１ｂは、並進対称性を有する。すなわち、配線部１６１ａをＸ軸方向に仮想的に移動させた場合、配線部１６１ａは配線部１６１ｂと重なる。入力信号線対が、このような並進対称部を有することにより、基板１０３の下面（主表面１０３Ｂ）における２つの入力パッド（パッド１７０ａ，１７０ｂ）のＸ軸方向の位置を、任意に設定することができる。これによって、入力パッドのレイアウトの自由度を高めることができる。
【００９５】
配線部１６２ａ，１６２ｂは、直線Ｌ２に関して鏡像対称の関係にある。入力信号線対が、このような鏡像対象部を有することにより、２つの入力パッドのピッチ（パッド１７０ａ，１７０ｂの間のＸ軸方向の間隔）を任意に設定することができる。これによって、入力パッドのレイアウトの自由度を高めることができる。
【００９６】
配線部１６３ａ，１６３ｂは、回転対称性を有する。すなわち、点Ｐを中心として配線部１６３ａを仮想的に１８０°回転させると、配線部１６３ａが配線部１６３ｂと重なる。点Ｐは、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点である。直線Ｌ１は、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２から等距離にある直線である。直線Ｌ２は、ＳＰＤＴスイッチ１０１のｙ軸とＳＰＤＴスイッチ１０２のｙ軸とから等距離にある直線である。なお、直線Ｌ１を以下では「中線」とも呼ぶ。
【００９７】
図１５は、図１４に示された、入力信号線対の回転対称部（配線部１６３ａ，１６３ｂ）をより詳細に説明するための図である。図１５を参照して、配線部１６３ａは、ＳＰＤＴ１０２の入力端子５０から中線（直線Ｌ１）までの間の部分である。配線部１６３ｂは、ＳＰＤＴ１０１の外部電極５０から中線までの間の部分である。
【００９８】
配線部１６３ａ，１６３ｂは回転対称の関係にあるため、配線部１６３ａ，１６３ｂの長さは等しい。さらに、ＳＰＤＴ１０１の入力端子５０から中線までの間の距離と、ＳＰＤＴ１０２の入力端子５０から中線までの距離とは等しい。ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、入力パッド１７０ａ，１７０ｂから互いに異なる距離に配置される。配線部１６３ａ，１６３ｂ（回転対称配線部）によって、等しい長さかつ高い対称性を持つ出力信号線の対を実現することができる。したがって、差動信号の伝送において、モード遷移に起因するロスを少なくすることができる。
【００９９】
ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とを結ぶ直線をＬ３とし、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とを結ぶ直線をＬ４とする。直線Ｌ３，Ｌ４は、直線Ｌ２に平行である。また直線Ｌ３から直線Ｌ２までの距離と、直線Ｌ４から直線Ｌ２までの距離とは等しい。
【０１００】
図１６は、図１４に示された、出力信号線対（出力信号線１５２ａ，１５２ｂ）の対称性を説明するための図である。図１６を参照して、出力信号線１５２ａ，１５２ｂは、直線Ｌ５に対して鏡像対称の関係にある。直線Ｌ５は、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１との中点を通り、Ｘ軸に平行な直線である。出力信号線１５２ａ，１５２ｂが鏡像対称の関係にあることにより、パッド１７２ａ，１７２ｂのＹ軸方向のピッチを任意に調整することができる。これによって、出力パッドのレイアウトの自由度を高めることができる。
【０１０１】
図１７は、図１４に示された、他の出力信号線対（出力信号線１５１ａ，１５１ｂ）の対称性を説明するための図である。図１７を参照して、出力信号線１５１ａは、配線部１６４ａ，１６５ａを備える。出力信号線１５１ｂは、配線部１６４ｂ，１６５ｂを備える。配線部１６４ａ，１６４ｂは、Ｙ軸方向に沿った並進対称性を有する。一方、配線部１６５ａ，１６５ｂは、直線Ｌ６に対して鏡像対称の関係にある。直線Ｌ６は、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１とＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２との中点を通り、Ｘ軸に平行な直線である。配線部１６５ａ，１６５ｂが鏡像対称の関係にあることにより、パッド１７１ａ，１７１ｂのＹ軸方向のピッチを任意に調整することができる。さらに、配線部１６４ａ，１６４ｂが並進対称性を有することにより、パッド１７１ａ，１７１ｂのＹ軸方向の位置を任意に調整することができる。これによって、出力パッドのレイアウトの自由度を高めることができる。
【０１０２】
なお、一方の出力信号線対が、鏡像対称性のみを有し、他方の出力信号線対が、鏡像対称性と並進対象性とを有するものと限定されない。たとえば、両方の出力信号線対が、鏡像対称性のみを有していてもよく、あるいは、鏡像対称性と並進対称性との両方を有していてもよい。また、出力信号線１５２ａ，１５２ｂからなる出力信号線対が鏡像対称性と並進対称性との両方を有し、出力信号線１５１ａ，１５１ｂからなる出力信号線対が鏡像対称性のみを有していてもよい。
【０１０３】
一方、上記のような対称性を考慮せずに２本の信号線を配置した場合には、たとえば等長配線を実現することが困難となる。この理由について説明する。
【０１０４】
図１８は、信号線対を構成する２本の信号線を、最短で引き回したときの配線パターンの例を示した図である。図１８を参照して、各信号線は、ＳＰＤＴスイッチ１０１または１０２の端子から基板１０３の縁部へと引き回される。この理由は、基板１０３のパッドが基板１０３の縁部に配置されているためである。
【０１０５】
出力信号線１５１ａ，１５１ｂからなる出力信号線対、および出力信号線１５２ａ，１５２ｂからなる出力信号線対は、最短の長さで基板１０３の縁部まで引き回された場合にも等長配線を実現することができる。この理由は、出力信号線１５１ａ，１５１ｂが鏡像対称性を有するとともに、出力信号線１５２ａ，１５２ｂが鏡像対称性を有するためである。しかしながら、入力信号線１５０ａ，１５０ｂの各々を最短の長さで基板１０３の縁部まで引き回した場合、入力信号線１５０ａ，１５０ｂの長さが異なる。この場合には、モード遷移が生じる可能性がある。
【０１０６】
このように、入力信号線対、および２つの出力信号線対の各々は、対称性を有する２本の信号線によって構成されている。これにより、各信号線対は、等長配線を実現することができるとともに、その２本の信号線を隣り合って配置させることができる。したがってこの実施の形態によれば、差動伝送に適した高周波スイッチを実現することができる。
【０１０７】
図１９は、本発明の実施の形態に係る配線の別の例を示した図である。図１９を参照して、入力信号線１５０ａのうち、配線部１６１ａ，１６２ａは、主表面１０３Ａとは異なる配線層に形成される。配線部１６３ａは、ビア１８１ａによって、配線部１６１ａ，１６２ａに接続される。配線部１６１ａ，１６２ａは、ビア１８２ａによってパッド１７０ａに接続される。入力信号線１５０ｂの構成は、入力信号線１５０ａの構成と同様であり、ビア１８１ａ，１８２ａに代えて、ビア１８１ｂ，１８２ｂが用いられる。
【０１０８】
配線部１６１ａ，１６２ａは一体的に形成される。同じく、配線部１６１ｂ，１６２ｂは一体的に形成される。配線部１６１ａ，１６２ａ，１６１ｂ，１６２ｂは、主表面１０３Ａと主表面１０３Ｂとの間の配線層に形成される。このように、各信号配線の一部が別の配線層に形成され、その一部の配線と残りの配線とがビアによって接続されてもよい。
【０１０９】
次に本発明の実施の形態に係るＤＰＤＴスイッチの具体的な構成の例を説明する。
［実施の形態１］
図２０は、実施の形態１に係る高周波スイッチの内部透視図である。図２０を参照して、実施の形態１に係る高周波スイッチ２１１は、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２と、基板１０３と、封止部材１０４とを含む。高周波スイッチ２１１は、さらに、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０５を含む。ＡＳＩＣ１０５は、ＳＰＤＴスイッチ１０２の上に配置され、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２とともに、封止部材１０４によって封止される。ＡＳＩＣ１０５はボンディングワイヤによって、基板１０３の電極に接続される。また、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の電極は図示しない半田によって基板１０３の電極に接続される。なお、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、たとえばアンダーフィル（図示せず）によって基板１０３の主表面１０３Ａに固定される。高周波スイッチ２１１は、ＡＳＩＣ１０５のような能動素子に加えて、あるいは能動素子に代えて、たとえばコンデンサのような受動素子を含んでいてもよい。このような能動素子および／または受動素子は、基板１０３の主表面１０３Ａに実装されて、封止部材１０４によって封止される。
【０１１０】
このような構成によって、高周波スイッチの機能あるいは性能を高めることができる。たとえば、ＡＳＩＣ１０５のような能動素子によって、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２を制御する（たとえばＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２に電圧を供給する）ことができる。したがって、高周波スイッチのための追加の構成、たとえば電圧供給源を準備しなくてもよくなる。また、たとえばコンデンサなどの受動素子によって、フィルタを形成することができるので、特性の調整を容易にすることができる。
【０１１１】
基板１０３は多層基板である。信号線は、基板１０３の配線層に形成された金属パターンおよび、各配線層の金属パターンを電気的に接続する貫通電極（ビア）を用いて形成される。
【０１１２】
図２１は、基板１０３の下面側のパッドの配置を示した図である。図２１を参照して、「基板の下面」は、図１に示した基板１０３の主表面１０３Ｂに対応する。基板１０３の主表面には、パッド１７０ａ，１７０ｂ，１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂが形成される。信号線対に対応する２つのパッドが隣り合って配置される。具体的には、パッド１７０ａ，１７０ｂは、入力信号線対に接続されるパッドであり、隣り合って配置される。パッド１７１ａ，１７１ｂは、出力信号線対に対応するパッドであり、隣り合って配置される。パッド１７２ａ，１７２ｂは、別の出力信号線対に対応するパッドであり、隣り合って配置される。
【０１１３】
上記のように、封止部材１０４によって、基板１０３の主表面１０３Ａに実装された部品（ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２、ＡＳＩＣ１０５を含む。ただし、他の部品が主表面１０３Ａに実装されていてもよい）を外部から保護することができるので、高周波スイッチ２１１の信頼性を高めることができる。その一方で、基板１０３の主表面１０３Ａに封止部材１０４が配置されているため、入力パッド（パッド１７０ａ，１７０ｂ）および出力パッド（パッド１７１ａ，１７１ｂおよびパッド１７２ａ，１７２ｂ）は、主表面１０３Ａと反対側に位置する主表面１０３Ｂに配置される。主表面１０３Ａにおいて、入力信号線１５０ａ，１５０ｂをできるだけ近づけて配置することにより、主表面１０３Ｂにおいて、２つの入力パッド（パッド１７０ａ，１７０ｂ）を近づけて配置することができる。さらに、主表面１０３Ａにおいて、出力信号線１５１ａ，１５１ｂをできるだけ近づけて配置することにより、２つの出力パッド（パッド１７１ａ，１７１ｂ）を近づけて配置することができる。同じく、主表面１０３Ａにおいて、出力信号線１５１ａ，１５１ｂをできるだけ近づけて配置することにより、２つの出力パッド（パッド１７１ａ，１７１ｂ）を近づけて配置することができる。
【０１１４】
図２２は、２つのＳＰＤＴスイッチの基板上の配置を説明するための図である。図２２を参照して、点Ｐは、Ｘ軸とＹ軸との交点に相当する。この例では、点Ｐは基板１０３の中央（原点）に対応する。ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２は、点Ｐについて２回回転対称に、基板１０３の主表面１０３Ａに配置される。これにより、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とは、Ｙ軸に関して同じ側（紙面においてＹ軸の左側）に位置するとともに、Ｘ軸を挟んで互いに反対側に位置する。同様に、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とは、Ｙ軸に関して同じ側（紙面においてＹ軸の右側）に位置するとともに、Ｘ軸を挟んで互いに反対側に位置する。
【０１１５】
さらに、この実施の形態では、ＳＰＤＴスイッチ１０１，１０２の各々のｙ軸が基板１０３のＹ軸と一致する。したがって、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５１と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５２とが、Ｘ軸を挟んで隣り合う。同様に、ＳＰＤＴスイッチ１０１の出力端子５２と、ＳＰＤＴスイッチ１０２の出力端子５１とが、Ｘ軸を挟んで隣り合う。したがって出力信号線対を構成する２本の信号線の長さを等しくすることができる。
【０１１６】
図２３は、信号線対の配置を説明するための図である。図２３を参照して、入力信号線１５０ａ，１５０ｂは、鏡像対称と回転対称とを組み合わせた形状を有する。具体的には、配線部１６２ａ，１６２ｂは鏡像対称の関係にある。配線部１６３ａ，１６３ｂは、点Ｐに関して２回回転対称の関係にある。配線部１６３ａ，１６３ｂが回転対称の関係にあることによって、等しい長さかつ高い対称性を持つ入力信号線の対を実現することができる。したがって、差動信号の伝送において、モード遷移に起因するロスを少なくすることができる。さらに、配線部１６２ａ，１６２ｂが鏡像対称の関係にあることによって、対応する入力パッド（図２１の入力パッド１７０ａ，１７０ｂ）の対の間の距離を任意に設定できる。
【０１１７】
一方、出力信号線１５１ａ，１５１ｂはＸ軸に対して鏡像対称の関係にある。同じく出力信号線１５２ａ，１５２ｂはＸ軸に対して鏡像対称の関係にある。出力信号線の対をなす２つの出力信号線が鏡像対称の関係にあることによって、出力信号線対に対応するパッドの対（図２１の出力パッド１７１ａ，１７１ｂの対、および出力パッド１７２ａ，１７２ｂの対）の間の距離を任意に設定できる。
【０１１８】
このように、入力信号線対および出力信号線対が対称性を有することにより、各信号線対を構成する２本の信号線の長さを等しくすることができるとともに、その信号線を隣り合って配置することができる。したがって実施の形態１によれば、差動伝送に適した高周波スイッチを実現することができる。
【０１１９】
［実施の形態２］
図２４は、実施の形態２に係る高周波スイッチの内部透視図である。図２４を参照して、実施の形態２に係る高周波スイッチ２１２は、基板１０３に代えて基板１０６を備える点において実施の形態１に係る高周波スイッチ２１１と異なる。高周波スイッチ２１２は、封止部材１０４に代えて封止部材１０７を備える点において高周波スイッチ２１１と異なる。実施の形態２では、基板１０６にビルドアップ基板が採用される。さらに、封止部材１０７にはキャップが採用される。
【０１２０】
図２５は、図２４に示す基板１０６に形成された信号線を説明するための平面透視図である。図２５を参照して、入力信号線１５０ａは、異なる配線層に形成された配線部１６２ａ，１６３ａを有する。配線部１６２ａ，１６３ａは、ビア１６６ａにより接続される。同じく入力信号線１５０ｂは、異なる配線層に形成された配線部１６２ｂ，１６３ｂを有する。配線部１６２ｂ，１６３ｂは、ビア１６６ｂにより接続される。
【０１２１】
配線部１６２ａ，１６２ｂは、鏡像対称の関係にある。配線部１６３ａ，１６３ｂは、回転対称の関係にある。すなわち入力信号線１５０ａ，１５０ｂは、ビア１６６ａ，１６６ｂにより、鏡像対称から回転対称へと対称性が切換わっている。実施の形態１と同様に、配線部１６３ａ，１６３ｂが回転対称の関係にあることによって、等しい長さかつ高い対称性を持つ入力信号線の対を実現することができる。したがって、差動信号の伝送において、モード遷移に起因するロスを少なくすることができる。さらに、配線部１６２ａ，１６２ｂが鏡像対称の関係にあることによって、対応する入力パッドの対（図２５の入力パッド１７０ａ，１７０ｂ）の間の距離を任意に設定できる。
【０１２２】
なお、出力信号線１５１ａ，１５１ｂは、鏡像対称の関係にある。同じく、出力信号線１５２ａ，１５２ｂは、鏡像対称の関係にある。出力信号線の対をなす２つの出力信号線が鏡像対称の関係にあることによって、出力信号線対に対応するパッドの対（図２５の出力パッド１７１ａ，１７１ｂの対、および出力パッド１７２ａ，１７２ｂの対）の間の距離を任意に設定できる。
【０１２３】
以上のように、実施の形態２によれば、入力信号線対および出力信号線対が対称性を有することにより、各信号線対を構成する２本の信号線の長さを等しくすることができるとともに、その信号線を隣り合って配置することができる。したがって実施の形態２によれば、差動伝送に適した高周波スイッチを実現することができる。
【０１２４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１１，１２，１１１，１１１Ｃ  信号線、１０，１０３，１０６，１１０  基板、１０Ａ  パッケージ、１１ａ，１２ａ，１１１ａ  固定接点、１３，１４，１１３，１１４  接地電極、１５，１６，１１５  固定電極、１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ，１１５ａ，１１５ｂ，１２５ａ，１２５ｂ  電極、２１ａ，２２ａ，１２１ａ  可動接点、２５，２６，１２５  アクチュエータ、３０，１３０  キャップ、３０Ａ，１０４，１０７  封止部材、３１，３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３３ｃ，３４ａ〜３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ  貫通配線、３８  封止材料、３９ａ，３９ｂ  キャビティ、４１，４１ａ，４２ａ，１７０ａ，１７０ｂ，１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂ  パッド、４１，４１ａ，４２ａ，４３ａ〜４３ｃ，４４ａ〜４４ｃ，４５ａ，４５ｂ  外部電極、４１ｂ  内部電極、５０  入力端子（外部電極）、５１，５２  出力端子（外部電極）、１０１，１０２，１０１Ａ  ＳＰＤＴスイッチ、２０１，２０２  ＳＰＳＴスイッチ、１０３  基板、１０３Ａ，１０３Ｂ  主表面(基板）、１５０ａ，１５０ｂ  入力信号線、１５１ａ，１５１ｂ，１５２ａ，１５２ｂ  出力信号線、１６１ａ〜１６５ａ，１６１ｂ〜１６５ｂ  配線部、１６６ａ，１６６ｂ，１８１ａ〜１８４ａ，１８１ｂ〜１８４ｂ  ビア、２００，２１１，２１２  高周波スイッチ、Ｌ１〜Ｌ６  直線、Ｐ  点、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ１２，ＳＷ２２  接点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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