(57)【要約】受動素子（２，４，１０，１２）と、少なくとも１組の微小電気機械スイッチアセンブリ（６，８，１４，１６）とを備える調整可能なインピーダンス整合ネットワークは、スイッチアセンブリ（６，８，１４，１６）が、受動素子（２，４，１０，１２）に接続され、受動素子（２，４，１０，１２）とスイッチアセンブリ（６，８，１４，１６）の並列回路および／または直列回路を形成し、回路は、インピーダンス値の範囲を有する。
2005529532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１および第２の微小電気機械スイッチアセンブリが設けられる電子デバイスであって、
前記第１および第２のスイッチアセンブリの間に、第１のインピーダンスを有する第１のラインと、第２のインピーダンスを有する第２のラインが存在し、
前記第１のスイッチアセンブリには、入力端子と、前記第１および第２のラインにそれぞれ接続される第１および第２の出力端子とが設けられ、
前記第２のスイッチアセンブリには、出力端子と、前記第１および第２のラインにそれぞれ接続される第１および第２の入力端子とが設けられることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記第１のラインは、インダクタターンを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第２のラインは、相互接続であり、
前記第２のスイッチアセンブリの前記出力端子には、ステップワイズ可変インダクタを伴って、さらにインダクタターンが接続されることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第２のラインは、ステップワイズ可変インダクタとともに、前記第１のラインの前記インダクタターンと異なる長さのインダクタターンを備えることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記第１および第２のラインは、それぞれ薄膜キャパシタを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１のスイッチアセンブリにおいては、
前記入力端子は、固定電極に接続され、
前記出力端子は、第１および第２の可動電極としてそれぞれ設けられ、前記可動電極は、前記固定電極からエアギャップを介して分離している第１の位置と、前記固定電極と少なくとも実質的に物理的接触をしている第２の位置との間で移動可能であり、
第１および第２の制御構造が存在し、前記第１および第２の可動電極が、制御電圧の印加を介して、前記固定電極の方へ、または前記固定電極から移動可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記第１および第２の制御構造は、第１および第２の電極を有し、
前記第２の電極の移動は、対応する可動電極を前記固定電極の方へ、または前記固定電極から移動することにより、前記第１および第２の制御構造の前記第２の電極はそれぞれ、前記第１および第２の可動電極と、機械的に接続されるが、電気的に分離され、
前記第２の電極は前記制御構造の前記第１および第２の電極の間に電圧差を印加することにより移動可能である、ことを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
少なくとも部分的に電気的に絶縁したカンチレバーアームが、前記制御構造の前記第２の電極と可動電極とを接続し、前記カンチレバーアームは、第１の端に可動電極を有し、第２の対向する端に共通支持構造を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記制御構造の前記第２の電極は、少なくとも部分的に支持構造に存在する、１つの接地平面に電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記入力端子は、垂直相互接続を介して信号ラインに接続され、前記信号ラインは、前記可動電極も存在する第２の金属層に存在することを特徴とする、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記ステップワイズ可変インダクタ構造は、インピーダンス整合ネットワークの一部であり、さらに、微小電気機械キャパシタを備えることを特徴とする請求項３または４に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子デバイスを備える、移動体電気通信装置。
【請求項１３】
請求項３又は４に記載の電子デバイスのインピーダンスを整合する方法であって、
前記インピーダンスは、スイッチアセンブリにおいて個々のスイッチを選択的にスイッチングすることにより、入力および出力端子の間で、第１のラインと第２のラインのどちらか、あるいは双方と接続するように、ステップワイズ調整されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電気機械システムスイッチが基板上に設けられる電子デバイスに関する。
【０００２】
本発明はまた、そのような電子デバイスを備える移動体電気通信装置に関する。
【０００３】
本発明はさらに、電子デバイスのインピーダンスを整合する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
このような電子デバイスは、米国特許第５５７８９７６号から既知である。既知のデバイスでは、微小電気機械システムスイッチ‐以下ＭＥＭＳスイッチとも呼ぶ−には、固定電極と、可動電極と、制御構造とが設けられている。可動電極は、固定電極からエアギャップを介して分離している第１の位置と、固定電極に物理的に接触している第２の位置の間で移動可能である。制御構造は、第１の電極と第２の電極とを備え、第２の電極の移動が、可動電極を、固定電極の方へ、または可動電極から移動することにより、第２の電極が、可動電極と機械的には接続されて、電気的には分離される。第２の電極は、第１および第２の電極の電圧差を印加することにより、移動可能である。可動電極と、制御構造の第２の電極は、電気的に絶縁したカンチレバーアームを介して機械的に接続されている。制御構造の第２の電極は、導電性の層によって形成されるが、この層は、カンチレバーアームに存在し、カンチレバーアームの端部の支持構造に及ぶ。スイッチの可動電極は、カンチレバーアームの対向する端の下に存在する。固定電極は、ここにギャップのある信号ラインである。制御構造の第１および第２の電極の間に電圧差を印加すると、可動電極は、固定電極と接続し、それと共に信号ラインのギャップを閉じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この既知のスイッチの欠点は、オフとオンの間の切り替えのみ可能なことである。多くの適用、特に電気通信への適用によって、異なる信号ラインとの間の切り替えをすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明の目的は、異なる信号ラインの間の切り替えに使用できる、初めの段落で述べた種類の電子デバイスを提供することである。
【０００７】
この目的は、基板上に第１および第２の微小電気機械的スイッチアセンブリが設けられ、第１と第２のスイッチアセンブリの間に、第１のインピーダンスを持つ第１のラインと、第２のインピーダンスを持つ第２のラインが存在する、電子デバイスによって達成される。第１のスイッチアセンブリには、入力端子と、第１と第２のラインにそれぞれ接続される、第１と第２の出力端子が設けられ、第２のスイッチアセンブリには、出力端子と、第１と第２のラインにそれぞれ接続される、第１と第２の入力端子が設けられる。
【０００８】
このように、本発明のスイッチアセンブリは、トランジスタのような単純なオンオフスイッチではなく、第１のラインと、第２または第３のラインのどちらかを接続することのできるリレーでもない。本発明のスイッチにより、入力と出力の間で、第１のラインと、第２のラインのどちらか、または、双方のラインを接続するか、もしくはどちらのラインも接続しない。このことは、回路の特定の部分を、スイッチによって、互いに直列または並列に接続させる。さらに、このことは、薄膜技術において完全に製造可能であり、この接続状態におけるＭＥＭＳスイッチの抵抗が非常に低い構造において可能である。
【０００９】
結果としての構成のさらなる利点は、基板抵抗に関して妥協を必要としないことである。よく知られているように、一般にスイッチは、半導体デバイスであり、ほとんどの場合、望ましくは低い抵抗で半導体基板に設けられる。スイッチを、インピーダンスを持つラインと結びつけるために、特に、インダクタと、キャパシタおよび／又は抵抗とを備えるスイッチ、ディスクリートスイッチが、別々のキャリアで組み立てられ、ラインもまたキャリア上で設けられる。これは、組み立てのコストがかかるという欠点を持つ。別の選択は、スイッチを含む半導体基板にラインを供給することである。しかしながら、受動部品の作動のために、スイッチの使用にあたって、低い抵抗（ohmic）の基板よりも、高い抵抗（ohmic）の基板が望ましい。本発明の構造においては、スイッチとラインの双方が、好ましく高い抵抗（ohmic）である基板の上面に存在するため、この妥協を必要としない。
【００１０】
好ましい実施形態において、第１のラインは、インダクタターンを備える。これにより、基板のアセンブリは、インダクタが、接続されているスイッチアセンブリの端子と同じ金属層に配置できるため、非常に有用になる。一般に、ＭＥＭＳスイッチは、基板から起立し、電気的に絶縁しているカンチレバーアームを介して、基板に機械的に接続される可動電極を有する。可動電極は、十分な厚さをもって、金属層に好ましく設けられる。それと共に、可動電極は、所望のばね定数を持つ。高いＱ値をもたらすためには、同じ厚さが特にインダクタに対して好ましい。
【００１１】
さらなる実施形態において、第２のラインは、相互接続であり、さらなるインダクタターンが第２のスイッチアセンブリの出力端子に接続され、その上、ステップワイズ可変インダクタが設けられる。この実施形態で、インダクタは、ワンターンインダクタと、ツーターンインダクタの間で実効的に調整される。
【００１２】
別の更なる実施形態において、第２のラインは、第１のラインのインダクタターンと異なる長さのインダクタターンを備える。その上、ステップワイズ可変インダクタが設けられる。この実施形態で、双方のインダクタターンは、並列に使用されるか、１つのインダクタのみをスイッチオンできる。インダクタターンの長さは、所望のステップサイズを得るために選ばれる。
【００１３】
このような可変インダクタ構造は、特に携帯電話などにおけるインピーダンス整合ネットワークに大変望ましい。このようなインピーダンス整合ネットワークは、いくつかの、損失が低くＱ値の高いインダクタと、キャパシタとを備える。インピーダンス整合ネットワークにおいて、本発明のステップワイズ可変インダクタを使用することは、整合の改善または複素インピーダンスを提供する。ところが、ＭＥＭＳキャパシタやバリキャップのような可変キャパシタで、複素インピーダンスの負の部分が調整されると、可変インダクタは、正の部分の制御のために必要である。もしこのような可変インダクタがなければ、携帯電話が低電力にスイッチされたとき、効果的な信号変換ができなくなる。低電力‐たとえばインピーダンスの低い実部−へのスイッチで、複素インピーダンスも、必ずしも望まない方向に変化してしまう。これは、電池の寿命、または増幅器の効果の点でも、あるいは固有の内部温度の上昇による電力増幅器モジュールの寿命においても有利ではない。
【００１４】
インピーダンスの適切な調整は、ＵＳＴＳ標準によって動作するように作られている携帯電話に対して特に重要である。この標準の条件は、ネットワークのすべてのユーザが同一の強さの信号強度で操作しなければならないことである。これは、インピーダンスが携帯電話と最も近い基地局の間の距離の関数として調整されなければならないことを意味する。
【００１５】
別の実施形態において、第１と第２のラインはそれぞれ、薄膜キャパシタを備える。この方法で、入力と出力の間の容量は、事実上、調整される。この利点は、ここで再び、ＭＥＭＳスイッチに必要な金属層が使用されて、キャパシタを提供することである。このように、入力、出力端子のそれぞれは、キャパシタの電極として、同一の金属層に存在することができる。その上、付加的な抵抗は非常に限られている。しかしながら、双方のキャパシタ電極が、ＭＥＭＳスイッチの低部および上部電極層として同一の金属層にある必要はもちろんない。
【００１６】
これにより、開いている状態のスイッチは、事実上キャパシタということがわかる。しかしながら、その実効キャパシタンスは、設けられた薄膜キャパシタと比較して、限定されている。２つのスイッチおよびキャパシタの直列の位置づけの結果として、開いた、接続されていない状態のラインの実効キャパシタンスは、その開いている状態におけるスイッチのキャパシタンスの半分に等しい。このようにして、開いている状態でのスイッチの容量性の機能が問題となる。
【００１７】
本発明のスイッチアセンブリは、１つの固定電極および少なくとも２つの可動電極を持つアセンブリとして好ましく具体化される。すなわち、入力端子は、固定電極に接続される。出力端子は、第１および第２の可動電極としてそれぞれ設けられ、可動電極のそれぞれは、可動電極が固定電極からエアギャップを介して分離している第１の位置と、可動電極が、固定電極に少なくとも実質的に物理的接触をしている第２の位置の間で移動可能であり、第１および第２の制御構造が存在し、制御電圧の印加を介して、第１および第２の可動電極は固定電極の方へ、または固定電極から移動可能である。これは、最小のスペースで、機械的安定性を持つ機能として、構造を統合することに結びつく。
【００１８】
これについての作動は、電気的に優先して実現されるが、たとえばピエゾ電気的作動など、それ自体既知の他の作動機構であっても適用できる。
【００１９】
さらなる実施形態において、第１および第２の制御構造は、第１および第２の電極を持ち、第１と第２の制御構造の第２の電極は、対応する可動電極を、固定電極の方へ、または可動電極から移動することにより、第２の電極の移動が、第１および第２の可動電極とそれぞれ機械的には接続されて、電気的には分離される。第２の電極は、制御構造の第１および第２の電極の電圧差を印加することにより、移動可能である。この方法で、制御構造は、固定および可動電極から離れて配置された電極を持つ。これにより、第１および第２の可動電極の個々の駆動が、確固として実現される。
【００２０】
さらなる実施形態において、少なくとも部分的に電気的に絶縁したカンチレバーアームが、制御構造の第２の電極および可動電極に接続し、カンチレバーアームは、第１の端に可動電極を有し、第２の対向する端に共通の支持構造を持つ。これは、スイッチの大きさを縮小できる利点を持つ。カンチレバーアームの第１および第２の端は、末端に位置する必要はない。さらに、制御構造の第２の電極は、少なくとも支持構造に一部が存在する、１つの接地平面に電気的に接続される。これは、制御構造の複雑さを減少させる。
【００２１】
さらなる実施形態において、固定電極および可動電極は、基板に対して実質的に平行に配置される。この実施形態は、固定電極および可動電極が、実質的に横に配置される実施形態よりも好ましい。そのような平行の配置においては、他の部品とより容易に集積できる。これは、たとえば電子デバイスが微小電気機械的キャパシタを備える場合である。
【００２２】
固定電極および制御構造の第１の電極が、１つの金属層に存在するのが好ましい。さらに、入力端子が、垂直相互接続を介して信号ラインに接続され、信号ラインは、可動電極も存在する第２の金属層に存在することが好ましい。マイクロ波およびミリメートル波集積回路（ＭＭＩＣ）に使用される部品に対して、信号ラインは、これらのラインを介しての電気的搬送の損失を最小化するために、十分な厚さを持たなければならない。しかしながら、ラインの厚さは、キャパシタの安定性に問題を引き起こす。故に、すべてのラインを大きな厚さで設けることは不可能である。本発明のこの実施形態で、信号ラインは、すべて１つの金属層に設けられ、たとえば１−５μｍの所望の厚さで設定できる。
【００２３】
従って、本発明の第２の目的は、本発明のデバイスのインピーダンスを整合する方法である。この目的は、請求項３または請求項４によるデバイスのインピーダンスが、スイッチアセンブリにおいて個々のスイッチを選択的にスイッチすることにより、第１のラインと第２のラインのどちらか、または双方のラインの入力と出力の間を接続するように、ステップワイズ調整することで実現される。
【００２４】
本発明のこれらの様々なほかの利点、および新規性の特徴は、ここに添付され、これについて一部を形成する請求項において特に指摘されている。しかしながら、本発明、その使用によって得られる利点、および目的の、より良い理解のために、これについてさらなる一部を形成する図面および本発明の好ましい実施形態を図解および説明した、付随の記述的事項を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の一例を示す。本発明の原理は、受動素子およびＭＥＭＳデバイスのネットワークを備える。図１の実施形態において、受動素子は、２つのインダクタターン２および４によって表され、ＭＥＭＳデバイスは、スイッチアセンブリ６および８によって表される。スイッチアセンブリは、一般的に、固定値の間で受動素子の値を変えるために用いられる。この例で、スイッチアセンブリ６および８は、２つの固定値の間で所定のインダクタ２および４の値を変えるために用いられる。図１のオフ状態において、インダクタは、シングルターンとして挙動し、低いインダクタンス値を持つ。
【００２６】
図２は、図１で述べたスイッチのオン状態を示したものである。オン状態では、インダクタに付加的なターンが組み込まれ、それによりインダクタンス値を上げている。これは、スイッチアセンブリ１４および１６により、付加的なインダクタンスターン１２をインダクタンスターン１０へ接続することによりなされる。このようにして、整合ネットワークの複素インピーダンスの正の部分は、２つの固定値に設定することができる。これは、しばしば十分ではないので、ステップワイズ調整可能インダクタおよびＭＥＭＳキャパシタを適宜組み合わせることが必要になる。ＭＥＭＳキャパシタは、複素インピーダンスの所望の負の値に合わせるために必要である。このアプローチは、インピーダンス整合ネットワークの出力を、たとえば鋼製のテーブルまたは車内のアンテナ、あるいはユーザの人の頭の近くのアンテナなどの変動負荷に整合させるためにも、用いることができる。双方の場合において、アンテナインピーダンスは、厳密な５０オームの終端とはならない。
【００２７】
提案される発明の主要な利点は、スイッチアセンブリが、相対的に低い電圧と、実質的に無視できる電流で作動可能であるという効果である。このようにして、低い電力での駆動が提供されるとともに、既存のＩＣのような過程で製造できる。さらに、図１および図２の例は、複素インピーダンスの値の範囲が、薄膜、軽量、小容量で、受動集積の形で可能になるように、インダクタやキャパシタや抵抗、あるいは複数のスイッチアセンブリなどの、複数の受動素子にまで広げられる。最後に述べるが重要なことは、ＫＨｚ領域でのスイッチアセンブリ範囲のスイッチング周波数として、適応型インピーダンス整合は、ＵＭＴＳ適用または継続的な適応型インピーダンス整合が１秒に数千回必要な適用に対して、提供されることが可能である。
【００２８】
図３は、スイッチと、リレーと、本発明のスイッチアセンブリの例との、可能な状態を示す。スイッチおよびリレーは、図３に示されるオフ状態とオン状態のみを持つことができる。スイッチおよびリレーは、（ＯＲ状態）を示すことができない。スイッチおよびリレーに対して、本発明のスイッチアセンブリは、オフ状態およびオン状態のほかに、ＯＲ状態を示すことができる。これは、スイッチアセンブリの各スイッチがオンまたはオフ状態に設定でき、また、必要に応じてすべての接触が、同時期に開くまたは閉じるように設定することができるという利点のため、可能となる。明らかに、本発明のスイッチアセンブリの設定は、２つのスイッチのアセンブリに限定されない。本発明のスイッチアセンブリの主な特徴は、各スイッチの１つの端子、いわゆる入力端子が、並列に接続されることである。この特徴は、固定値の２つのスイッチアセンブリ間に接続された所定の受動素子一式の値を変えることができる。適応型整合ネットワークは、たとえば電源から負荷への複素インピーダンスの正の虚数部と負の虚数部を整合するための可能性を必要とする。変動する複素インピーダンスの整合は、インダクタンス値で表される正の虚数部を変えることと、キャパシタンス値で表される負の虚数部を変えることでなされる。他のスイッチよりもＭＥＭＳスイッチを用いる利点は、相対的な低い電圧で実質的に無視できる電流で作動可能なことであり、ＭＥＭＳスイッチは、薄膜のパッシブ集積ネットワークに組み込むことができ、それにより、多数のこのようなスイッチと、ＫＨｚ領域に及ぶＭＥＭＳスイッチのスイッチング周波数を使用できるようになり、それにより、ＵＭＴＳ適用および毎ミリ秒ごとに続けて整合が必要な適用に対して、適応型整合を提供することができる。
【００２９】
図４は、選択可能なインダクタの例を示す。選択可能なインダクタは、２つのスイッチ１８および２０と異なる値を持つ２つのインダクタターン２２および２４を備える。インダクタ２２および２４は、スイッチアセンブリ１８および２０の間に並列に接続される。低いまたは高いインダクタンス値のどちらかが選択可能であり、または双方のインダクタンス値が同時に選択される場合、実効インダクタンスは、等式１に等しくなる。
【数１】
2005529532.tif 000003
【００３０】
本発明は、インダクタへの使用だけに限定されない。代替として、インダクタンスデバイス２２および２４の代わりに、キャパシタンスやオーム抵抗も使用できる。別の可能性としては、スイッチアセンブリ１８および２０間が、受動素子の異なるタイプになることにより同一のタイプの受動素子が異なる値を持つことができる。
【００３１】
図５は、可変インダクタを示す。可変インダクタは、スイッチアセンブリ２６，２８，３８および３０、ならびに、異なる値を持つインダクタンス３０,３２,３４,３６，４２，４４，４６、および４８を備える２つの並列回路の、直列回路を備える。可変インダクタは、スイッチアセンブリのスイッチの数および受動素子の数をＸ方向またはＹ方向あるいは両方の方向に（拡大）されている。この設定の実効的な誘導値は等式２によって与えられる。
【数２】
2005529532.tif 000004
【００３２】
また、この適用は、図４で述べたようなインダクタだけに限定されない。スイッチアセンブリ２６，２８，３８および４０のスイッチ間が、インダクタンス、キャパシタンス、およびオーミック抵抗のような異なるタイプの受動素子に接続できる。受動素子の異なるタイプは、２つのスイッチアセンブリ間の設定において混合できる。しかし、受動素子のタイプが混合できるだけでなく、同一のタイプの受動素子の値を変えることもできる。このようにして、述べられた可能性は、複素インピーダンスの調整可能な値を広い範囲に導くことができる。整合する受動素子のタイプおよび値が、スイッチアセンブリにより非常に迅速に選択されるため、整合は、非常に安定して行うことができる。
【００３３】
図６，図７，図８，図９および図１０は、図１１，図１２および図１３に示されるスイッチの製造の過程の違いを説明するための、可変キャパシタを成形する過程を示す。図６は、可変キャパシタを形成する過程の始めのキャリアの構造を示す。この場合、キャリアは、高い抵抗（ohmic）を持つシリコンキャリア５０を備える。高い抵抗（ohmic）のシリコンキャリア５０の上面に、パシベーション層５２が堆積される。パシベーション層５２の上面に、第１の金属層５４および５６および誘電層６２が堆積される。第１の金属層５６の上面に、誘電層６０、第３の金属層７４、誘電層６２が堆積される。第１の金属層５４の上面に、誘電層６２、第３の金属層７２および誘電層５８が堆積される。誘電層６２の上面に、第２の金属層６４および酸化層６８が堆積される。誘電層５８の上面に、酸化物７０が堆積される。誘電層６０の上面に、酸化物６６が堆積される。酸化物６６の上面に第３の金属層７４が堆積される。酸化物６８の上面に、第３の金属層７４、スピンレジスト７６および７８、第３の金属層７２が堆積される。酸化物７０の上面に、第３の金属層７２が堆積される。アクセスホール８０が、スピンレジスト７６および７８を介して酸化物７８に至るように露出される。
【００３４】
図７は、スピンレジスト８２および８６の間に位置するアクセスホール８４が、酸化層８８および９０を通ってエッチングされ、エッチングアクセスホールは、犠牲第２の金属層までエッチングされる。ウェハの他の層は図６に示され、説明されたものと同一である。
【００３５】
図８は、酸化層１００および１０２および誘電層１０４の間の、犠牲金属層のエッチングを示す。アクセスホール９８は、スピンレジスト９４および９６、ならびに酸化層１００および１０２に達し、さらに、前の図７の犠牲金属層９２を含む。ウェハの他の層は、図６に述べたものと同一である。
【００３６】
図９は、前の図８の酸化層１００および１０２をエッチングすることにより拡張されたアクセスホール１１０を示す。アクセスホール１１０は、スピンレジスト１０６と１０７の間、減少した酸化層１１２と１１４の間、誘電層１１６と第３の金属層１１８の間に位置する。ウェハのほかの層は、図６で述べられたものと同一である。
【００３７】
図１０は、レジストの除去を示す。最後に、アクセスホール１２０が、第３の金属層１２２、前の酸化層１０２の残り１２４、誘電層１２６および前の酸化層１００の残り１２８の間に位置する。このプロセスが、１つのキャパシタプレートとしての可動な（バー）１２２と、誘電層１２６を上部に有するもう１つのキャパシタプレートとしての、固定された第１の金属層１３０と、を備える可変キャパシタを形成した。
【００３８】
図１１,１２および１３は、キャリア上にスイッチとサスペンドインダクタを形成する方法を示す。
【００３９】
図１１のキャリアはたとえば、高い抵抗（ohmic）のシリコンキャリア１３２を備える。高い抵抗（ohmic）のシリコンキャリアの上面には、パシベーション層１３４が堆積される。パシベーション層の上面には、第１の金属層１３６と誘電層１３８と１４０とが堆積される。誘電層１３８の上面には、犠牲層１４４と１４６と第２の金属層１４８とが堆積される。誘電層１４０の上面には、犠牲層１４２が堆積される。第１の金属層１３６の上面には、第３の金属層１５２が堆積される。第２の金属層１４８の上面には、第３の金属層１５２が堆積される。犠牲層１４２の上面には、第３の金属層１５５が堆積される。
【００４０】
図１２は、図１１の説明されたウェハにポリイミドが塗布され、パターンされた場合のプロセスを説明する。犠牲層１５６の上面に、絶縁体１５８が堆積される。絶縁体１５８は、第３の層１６０から間隔をあけて配置される。絶縁体１６２は第３の金属層１６０と第３の金属層１６４の間に堆積される。絶縁体１６６もまた、第３の金属層１６４の上に堆積される。絶縁体１６６と第３の金属層１６８の間は、スペースが残される。絶縁体１７０は、犠牲層１７２の上にマウントされる。第３の金属層６８と絶縁体１７０の間はスペースが残される。ウェハの他の構成要素は、図１１で説明したものと同一である。
【００４１】
図１３は、図１２の犠牲層１５６と１７４のエッチング、および図１２の誘電層１７６のエッチングを説明する。図１３の誘電層１７８は、図１２で示される元の誘電層１７６の一部にすぎない。また、犠牲層１８０は、図１２で示す元の犠牲層１５６および犠牲層１７４の一部にすぎず、エッチングプロセスの後、完全に除去される。誘電層において犠牲層をエッチング後、第２の金属層１８４と第１の金属層１９２の間にスペースが形成される。ここで、スイッチが、第１の金属層１９２と、第２の金属層１８４を備える可動部と、第３の金属層１８６と、絶縁体１８８と、第３の金属層１９０とから、形成される。スイッチは、絶縁体１９４によって犠牲層２００にマウントされる第３の金属層１９６によって形成されるサスペンドインダクタから分離している。絶縁体１８２および１９８は、犠牲層１８０および２００にマウントされる。
【００４２】
図１４は、スイッチの図１５におけるＡ’-Ａ”線に沿った断面図を示す。図１４に示されるスイッチは、キャリア２０２と、キャリアにマウントされるパシベーション層２０４と、パシベーション層２０４の上面に堆積される第１の金属層２１０、２１２および２１４と、パシベーション層の上面に堆積される誘電層２０６および２０８と、誘電層２０６および２０８の上面に堆積される犠牲層２１６および２１８と、第３の金属層２２４に接続される第２の金属層２２０と、犠牲層２１８と第１の金属層２１０の上面に堆積される第３の金属層２２２と、第１の金属層２１４の上面に堆積される第３の金属層２２６と、第３の金属層２２２の上面に堆積される絶縁層２２８と、第３の金属層２２４，２２６および犠牲層２１６の上面に堆積される絶縁層２３０と、を備える。各スイッチの静電駆動は、第１の金属層２１２と第３の金属層２１４の間にある。「通常の」構成では、スイッチは、いわゆる通常の開いた位置、すなわちどの接触も成立していない位置にある。制御電圧が印加されると、第１の金属層２１２と第３の金属層２２６の間の静電力が、第３の金属層２２４および２２６を引き下げる。第３の金属層２２６に付着していて、なお、パシベーション層２３０によって分離されているのは、第３の金属層２２４にも作られる第２の部分である。これは、インダクタまたはキャパシタへの相互接続ラインとなり得る。第２の、第３の金属層２２４は、第１の金属層２１０へ近づくために、第２の金属層２２０によって拡張される。
【００４３】
大きな制御電圧に対して、接触は、第１の金属層２１０と第２の金属層２２０の間で成立する。このようにして、構成は、スイッチとして働く。小さい制御電圧に対しては、第１の金属層２１０と第２の金属層２２０の間のギャップは、もっと広くなる。このようにして、ＭＥＭＳキャパシタの代わりの形成は、スイッチアセンブリの製造と同じ過程を使って得ることができる。
【００４４】
図１５は、スイッチアセンブリの頂面図を示す。スイッチアセンブリは、２つの個々の、ＡというスイッチとＢというスイッチとを備える。双方のスイッチの接続素子は、共通入力２３２である。共通入力は、第３の金属層からできていて、共通入力２３２は、図１４における第３の金属層２２２に相当する。第１の金属層２３４は、図１４の第１の金属層２１０に相当し、双方のスイッチの底の接触を作り出している。スイッチＡの出力２４８は、図１４における第３の金属層２２４に相当する第３の金属層から作られる。大地に接続される第３の金属層２４２は、図１４における第３の金属層２２６に相当する。スイッチＡのＤＣ駆動は、２４４の部分で表される。ＤＣドライブは、図１４における２１２の部分に相当する第１の金属層２４６を介してスイッチに接続されている。スイッチＢの出力は、２３６の部分で表され、第３の金属層からできている。第３の金属層からできているスイッチＢのＤＣ駆動２４０は、第１の金属層２３８を介してスイッチに接続されている。スイッチＢの接地もまた、２４２の部分によって表される。
【００４５】
図１６は、２つの異なるインダクタターン２５０および２５２と、２つのスイッチアセンブリ２５４および２５６とを備える、本発明の可能な実施形態を示す。スイッチアセンブリ２５４および２５６は、図１４および図１５でなされたスイッチアセンブリの説明に相当する。各スイッチアセンブリ２５４および２５６の２つのスイッチＡおよびＢは、端子２５８および２６０の信号によって制御される。端子２５８および２６０の２つの信号は、インダクタンスターン２５０またはインダクタンスターン２５２のいずれかが、右側の端子２６２および左側の端子２６４に接続されるかどうかを、制御する。この２つのキンダクタターン２５０および２５２ならびに２つのスイッチアセンブリ２５４および２５６を備えるネットワークは、２つの端子２６２および２６４によって別のネットワークに接続される。端子２５８および２６０は、ただ制御のための端子である。別の可能な構成は、インダクタターン２５０および２５２の双方が使用されるかどうかである。このネットワークは、３つの異なるインダクタンス値のすべての間でスイッチする可能性を提供する。
【００４６】
図１７は、本発明の別の可能な実施形態を示す。インダクタネットワークは、図１４および図１５の説明に相当する２つのスイッチアセンブリ２７４および２７６と、スイッチアセンブリ２７４および２７６と結合してインダクタンスを形成する（伝導ライン）のネットワークと、存在するインダクタをインピーダンス整合ネットワークの別の部分に接続する端子２６６および２６８と、使用されたインダクタンス値を制御する２つの制御端子２７０および２７２とを備える。このネットワークは、いくつかのインダクタンス値を形成するいくつかの可能性を提供する。インダクタンス値を形成する第１の可能性は、スイッチアセンブリ２７６のスイッチのみが閉じて、伝導ラインＩを伝導ラインＪに接続する場合、およびスイッチアセンブリ２７４のスイッチがのみが閉じて、伝導ラインＪを伝導ラインＤに接続する場合である。この構成では、インダクタンスは、伝導ライン部分Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｊ−Ｉの経路を備えて形成される。この状態では、所定の小さいインダクタンス値が、端子２６６および２６８に接続される。インダクタンスの別の値を形成する第２の可能性は、スイッチアセンブリ２７４の１つのスイッチが、伝導ライン部分Ｄを伝導ライン部分Ｅに接続し、スイッチアセンブリ２７４の他のスイッチが開いていて、スイッチアセンブリ２７６の１つのスイッチが伝導ライン部分Ｈを伝導ライン部分Ｉに接続し、スイッチアセンブリ２７６の他のスイッチが開いている場合である。この可能性は、伝導ライン部分Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｇ−Ｈ−Ｉに従うインダクタンスを形成する。この可能性において、より大きなインダクタンス値は、端子２６６および２６８に接続される。
【００４７】
図１８は、４つのスイッチアセンブリ２８８，２９０，２９２，および２９４と、４つの制御端子２８０，２８２，２８４および２８６と、ネットワーク３００を形成するこのインダクタンスを、整合ネットワークの別の部分に接続するための２つの端子２９６および２９８と、を備える本発明の実施形態を示す。インダクタンス値を形成する原則は、図１７で説明したものと同一である。しかしながら、図１８の場合は、図１７のインダクタンス形成ネットワークは、別のターンによって拡張される。故に、１つまたは２つあるいは３つのターンのインダクタが選択可能である。従って、異なるインダクタンス値を形成するための異なる選択肢はこれ以上詳しく説明しない。図１６，図１７および図１８における異なるインダクタンス値を形成する、示された原則は、４つ以上のスイッチアセンブリとキャパシタンスや抵抗のような他の受動素子によって拡張することができる。さらに、スイッチアセンブリもまた２つ以上のスイッチにより拡張することができる。調整可能なインピーダンス整合ネットワークを形成する可能性の範囲は、たとえばＵＭＴＳ適用のためのアンテナと電力増幅器のあいだの複素インピーダンスを整合するための利点をもたらす。ＲＦ領域において、すべてのラインは、すでにインダクタのように作動する。このように、スイッチアセンブリ間のインダクタは、好ましくは異なる長さを持つ遅延線としても具体化することができる。
【００４８】
図１９は、携帯電話の従来のＲＦフロントエンドのブロック図を示す。このブロック図は、約１８００ＭＨｚ（ＤＣＳ−１８００）のデジタル通信システムと約９００ＭＨｚ（ＧＳＭ）の携帯電話のためのグローバルシステムの間で、スイッチングするダイプレクサ３０４に接続され、信号を受信および送信するアンテナ３０２と、
電力増幅器３０８（ＰＡＤ）に接続され、送信信号を駆動するドライバ３０６と、
ダイプレクサ３０４および、受信したＧＳＭ信号（ＧＳＭＲｘ）の増幅のためのローノイズ増幅器（ＬＮＡ）３１６に接続され、受信したＧＳＭ信号（ＧＳＭＲｘ）をフィルタリングするための、フィルタ３１４に接続され、送信されるＧＳＭ信号（ＧＳＭＴＸ）と受信されるＧＳＮ信号（ＧＳＭＲｘ）間のスイッチングをする、ＴＸ／Ｒｘスイッチ３１２に接続され、アンテナ３０２と電力増幅器３０８の間でインピーダンスを整合するための、インピーダンス整合ネットワーク３１０に接続される、送信のためのＧＳＭ信号を増幅する電力増幅器３０８（ＰＡＤ）と、
受信したデジタル通信システム信号（ＤＣＳＲｘ）の増幅のためのローノイズ増幅器３２８（ＬＮＡ）に接続され、ダイプレクサ３０４および、受信したデジタル通信システム信号（ＤＣＳＲｘ）をフィルタリングするフィルタ３２６に接続される、送信されるデジタル通信システム信号（ＤＣＳＴｘ）と受信されるデジタル通信システム信号（ＤＣＳＲｘ）間のスイッチングをするＴｘ／Ｒｘスイッチ３２４に接続される、アンテナ０２３と電力増幅器３２０間でインピーダンスを整合する、インピーダンス整合ネットワーク３２２に接続される、送信されるデジタル通信システム信号（ＤＣＳＴｘ）の増幅のための電力増幅器（ＰＡＤ）３２０に接続され、送信されるデジタル通信システム信号（ＤＣＳＴｘ）を駆動するドライバ３１８と、を備える。
【００４９】
従来の携帯電話のＲＦフロントエンドにおけるインピーダンス整合ネットワーク３１０，３２２は、現在のところ、固定したインピーダンス整合ネットワークである。調整できるインピーダンス整合への要望のため、調整可能なインピーダンス整合ネットワークのための本発明の適用が、本発明の可能な実施形態となる。
【００５０】
携帯電話の場合、ＲＦ信号変換は、電源であるアクティブ電気増幅器（ＰＡＤ）と負荷であるアンテナの間に供給される。理想的な場合は、生成されたＲＦ電力が負荷によってのみ消費される。しかしながら、所定のインダクタ‐キャパシタネットワークのインピーダンスも、周波数依存であるため、すなわち、１つの所定の周波数でのみ最適に動作するため、実際のインダクタおよびキャパシタは、完全な損失なしの素子ではなく、すなわち、いくらかの寄生抵抗を含み、生成されたＲＦ電力の一部分もインピーダンスネットワークにおいて消費される。明らかに、この一部分はできるだけ少なくするべきであり、携帯電話においては特に重要である。
【００５１】
一般に、特に携帯電話では、アクティブ電源の入力インピーダンスは、負荷のしばしは実数であるインピーダンス（〜１２．５−５０オーム）よりも、はるかに低い複素インピーダンス（〜１±１ｊオーム）である。これは、十分なＲＦ電力（〜１−４ワット）が、たとえば小型のバッテリパックなどにより、低い供給電圧（〜３ボルト）で作動する電力増幅器によって生成されるためである。このようにして、電力は高く、すなわち数アンペアである。従って、どんな寄生抵抗の成分も、増加するＲＦ損失を本質的には助長しない。この損失の一部は、高いＱ値すなわち低い抵抗率のインダクタおよびキャパシタを使用することで低減することができる。ＲＦ損失の別の部分は、アクティブ電力増幅器の複素出力インピーダンスと、パッシブ整合ネットワークの複素入力インピーダンス、そしてもちろん、負荷への整合ネットワークの出力インピーダンスとの間で良好な整合を供給することにより、縮小させることができる。
【００５２】
残念なことに、アクティブ電力増幅器の複素出力インピーダンスの値もまた、そのＤＣ供給電圧および作動周波数に依存する。送信周波数の範囲に及ぶ携帯電話の適用にとって、これは問題となり得る。さらに、低すぎるバッテリ供給電圧のため、あるいは、たとえば、携帯電話がリピータ（受信／送信サーバ）に近すぎるため、ＲＦ出力電力が電池寿命を延ばすために低い電力に切り替えられる、または、切り替えなければならないために、問題が起こるかもしれない。従って、ほとんどの場合、電力増幅器の複素インピーダンスは、効果的でない信号変換が起こる程度まで変えられる。これはインピーダンス整合ネットワークが静的なためである。明らかに、減少した効率は、バッテリ寿命や増幅器効率に関しても、また、固有の内部温度の上昇による電力増幅器モジュールの寿命（複素インピーダンスの実数部分が電力を消費する）に関しても有益ではない。それにもかかわらず、ある程度まで、すべてを許容することができる。故に、適応型の整合は、すなわちアクティブな電力制御は、たとえば、９００ＭＨｚで作動する移動体通信用グローバルシステム（the global system for mobile communications （ＧＳＭ））または、１８００ＭＨｚで作動するデジタル通信システム（the digital communication system（ＤＣＳ‐１８００））において、必須であるよりは、機能／希望である。
【００５３】
携帯電話の次世代において、ユニバーサル移動通信体システム（（Universal Mobile Telecommunication System (ＵＭＴＳ)）のために使用される、広帯域時分割多元接続（W-Code Division Multiple Access（Ｗ‐ＣＤＭＡ））において、アクティブな電力制御は必須である。ワイヤレスネットワークにおいてデジタルデータ送信を可能にするためには、そのネットワークにいるすべての話者が同一の信号強さ、すなわちリピータ、受信エンドでのＳ／Ｎ比で、操作しなければならない。従って、話者のアクティブな電力制御は必須で、故に、調整可能なインピーダンス整合はこの技術の重要な部分である。
【００５４】
たとえばＭＥＭＳキャパシタやバリキャップのような可変キャパシタは、低い電力／高い電力両方のスイッチングアプリケーションおよび／又は「アクティブ」ＲＦ出力‐電力制御たとえばインピーダンス制御において、解決策の一部分を提案する。しかしながら、ＭＥＭＳキャパシタのキャパシタンスの値のみが、たとえば制御電圧によって変えることができるため、複素インピーダンスの制御は、複素インピーダンスの負の部分でのみ起こりうることになる。複素インピーダンスの正の部分の制御のためには、インダクタが必要である。
【００５５】
調整可能なインピーダンス整合ネットワークの小型サイズ版は、可変キャパシタのほかに、可変インダクタを含んでいるのが望ましい。大型サイズ版は、たとえば機械的接触が、円柱状に巻かれたインダクタの周囲に沿って配置されるものがある。その一例は、たとえば、米国特許第Ａ５０７０３１７号から周知である。それでも、その大きさと重さからだけでなく、このような可変インダクタの「静的な」性質は、携帯電話における継続的な電力制御に対して、許容できない選択である。ＵＭＴＳではこの適応は、１秒に約４０００回行われなければならないからである。
【００５６】
図２０は、マルチスタンダード携帯電話に対するＲＦフロントエンドにおける適応型インピーダンス整合ネットワークの実用的な実施形態を示す。図２０のブロック図は、原則として、電力増幅器（ＰＡＤ）３３４に接続される、ドライバ３３２を備える信号を送信するためのＧＳＭラインと、
ドライバの電力が、次の中継器（送信／受信局）にドライバ３３２の電力で十分届く場合に、電力を節約するために電力増幅器３３４に並列に接続されるスイッチ３３６と、
電力増幅器（ＰＡＤ）３３４および、送信された信号をフィルタリングし、ＧＳＭＴｘラインをアンテナ３３０に接続するスイッチ３４２に接続されるフィルタ３４０に接続される、適応型インピーダンス整合ネットワーク３３８と、
電力増幅器（ＰＡＤ）３４８に接続されるドライバ３３４を備え、信号を送信するためのデジタル通信システムラインと、
ドライバの出力電力が次の中継器に十分届く場合、電力を節約するために電力増幅器３４８に並列に接続されるスイッチと、
アンテナおよび電力増幅器（ＰＡＤ）３４８のインピーダンスを整合し、電力増幅器３４８および送信された信号をフィルタリングし、信号を送信するためのデジタル通信システムラインをアンテナ３３０にスイッチする、スイッチに接続されるフィルタ３５２に接続される適応型インピーダンス整合ネットワーク３５０と、を備える。
【００５７】
さらに、ブロック図は、アンテナ３３０および、受信信号ＤＣＳＲｘをフィルタリングし、受信した信号を増幅する低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３６０に接続されるフィルタ３５８に接続されるスイッチ３５６を備える、信号を受信するためのデジタル通信システムラインを備える。デジタル通信システム信号の受信ラインの隣に、アンテナ３３０を、受信信号を増幅する低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３６６に接続されるフィルタ３６４に接続するためのスイッチ３６２を備えるＧＳＭ信号のための受信ラインがある。さらに、ＵＭＴＳ信号のようなブロードバンド信号を受信するためのスイッチ３６８がある。この実施形態の利点は、電力増幅器３４８，３３４の可変出力インピーダンスがアンテナ３３０に整合可能であることである。電力増幅器の出力インピーダンスに影響を及ぼす要因は、作動周波数と、出力電力レベルと、バッテリ供給電圧と、アンテナインピーダンスの不整合である。従って、適応型インピーダンス整合ネットワークは、電力増幅器の実際のインピーダンスをアンテナの実際のインピーダンスに整合させる。利点は、電力増幅器からアンテナへの送信電力の、より良い効率である。アンテナに関しては、注目すべきは、たとえば５０オームで設計された、所定のアンテナのインピーダンスもまた、変えられることである。これは、たとえば、携帯電話が金属のテーブルに置かれている場合や、電話が耳の近くにある場合である。どちらの場合も、アンテナの環境との結合は変化する（自由大気の場合）。環境中の変化は、アンテナを誘導性か、容量性のどちらかに導くことができる。従って、たとえばアンテナ不整合による、所定の整合ネットワークの出力インピーダンスにおいての変化も、適応型インピーダンス整合ネットワークを必要とする。従って、適応型インピーダンス整合ネットワークは、可変インダクタおよびキャパシタの双方を好ましく含む。まさに、本発明によりこれは提供される。適応型インピーダンス整合ネットワークのためにＭＥＭＳデバイスを使用することの利点が、表１に示される。
【表１】
2005529532.tif 000005
【００５８】
表１は、スイッチ技術の質的な比較である。表は、適応型インピーダンス整合ネットワークのためのＭＥＭＳデバイスの使用の利点を、他のスイッチ技術の使用と比較して示すためのものである。次のスイッチ技術が比較される：ＰＩＮダイオード、Ｐ型高電子移動度トランジスタおよびＭＥＭＳデバイス。技術の挿入損失は、入力波の減衰に対する値である。挿入損失が低いほど、ある技術のデバイスの出力において波のレベルが高い。分離は、スイッチが開いている場合の入力での信号と比較した、出力での信号の減衰の値である。分離が高いほど、スイッチの技術は優れている。電力消費は、ある技術のスイッチの開閉に使われるエネルギーの値である。電力消費が低いほど、携帯電話での適用に対して良好な技術である。制御電圧は、ある技術のスイッチを制御するために使用される信号の値である。線形性は、ある技術のスイッチの位相の値である。線形性が良好であれば、スイッチを通り抜ける信号の位相は、スイッチの技術の線形性によっていくぶん変化するため、スイッチ技術は良好である。スイッチ技術の良好な線形性は、信号の位相の変化を小さくする。望ましくは、信号の位相は、スイッチによっては変化しないことである。受動素子は、アクティブ素子より良い線形性を持つ。３つの異なるスイッチ技術を比較すると、ＭＥＭＳデバイスの技術は、他の３つの比較される技術よりも挿入損失が低いことが明確になる。０．１という値は、デバイスの入力における、たとえば１ｄＢの波が０．１ｄＢ減衰し、０．９ｄＢの出力信号レベルという結果になったことを意味する。また、ＭＥＭＳデバイスの分離は、他の２つの技術の分離より、約ファクタ（factor）１０００速いことになる。これは、ＭＥＭＳデバイスの分離が、ＰＩＮダイオードおよびＰ型高電子移動度トランジスタよりもはるかに良好であることを意味する。微小電気機械システムデバイスの電力消費は、閉じている間のみ約μＷである。Ｐ型高電子移動度トランジスタと比較すると、微小電気機械システムデバイスは、電力消費においてまったく等しい。ＰＩＮダイオードスイッチ技術の電力消費は、トランシーブの場合に、微小電気機械システムデバイスよりもかなり高い。ＰＩＮダイオードの電力消費は、受信の場合に、微小電気機械システムデバイスとまったく等しくなる。電力消費も、ＭＥＭＳデバイスは他の２つの技術より優れていると言える。微小電気機械システムデバイスの制御電圧は、３つの比較される技術の中で最も高い。微小電気機械システムデバイスの線形性は、微小電気機械システムデバイスが、パッシブデバイスであり、他の２つの技術はアクティブであるためＰＩＮダイオードおよびＰ型高電子移動度トランジスタよりも良好である。
【００５９】
図２１は、適応型インピーダンス整合のための本発明の別の適用を示す。すべての描かれたインダクタおよびキャパシタは可変である。図２１は、インダクタンス３７８および、大地に接続されるキャパシタンス３７６に接続される、インダクタンス３７４を備える調整可能なインピーダンス整合ネットワークに接続される、複素インピーダンス３７２を有する電力増幅器３７０を備える。インダクタンス３７８は、他の端子と共にインダクタンス３８２および大地に接続されるキャパシタンス３８０に接続され、インダクタンス３８２は、他の端子と共に、大地に接続されるキャパシタンス３８４および、双方とも大地に接続されるキャパシタンス３８６およびキャパシタンス３８８を備える並列回路に接続され、インダクタンス３８２は、他の端子と共に、キャパシタンス３９０にも接続され、キャパシタンス３９０は、他の端子と共にアンテナのインピーダンス３９２に接続される。インピーダンス整合ネットワークは、電力増幅器３７０の複素インピーダンス３７２とアンテナの複素インピーダンス３９２を整合する。インピーダンス変換は、インダクタンス３７４とキャパシタンス３７６とを備える第１段階と、インダクタンス３７８とキャパシタンス３８０とを備える第２段階と、インダクタンス３８２とキャパシタンス３８４とを備える第３段階と、を備える３段階でなされる。キャパシタ３９０は、ＤＣを負荷への電源から切り離し、ここに複素インピーダンス３９２で表される、負荷のＡＣ側における虚数部と、ここに複素インピーダンス３７２で表される、電源と整合する機能を持つ。これまでに述べたように、電気増幅器３７０の複素インピーダンス３７２は、作動周波数、出力電力レベル、電池供給電圧、およびアンテナインピーダンスの不整合によって影響される。別の問題は、アンテナの複素インピーダンス３９２は、いくつかの環境の要因によって影響を受けるが、たとえば携帯電話が金属のテーブルに置かれている場合、もしくは、携帯電話が耳の近くにある場合である。環境の変化はアンテナを誘導的、容量的に作動させることができる。従って、所定の整合ネットワークの出力インピーダンスにおける変化もまた、適応型インピーダンス整合ネットワークを必要とする。故に、適応型インピーダンス整合ネットワークは、可変インダクタおよび可変キャパシタを好ましく含む。これらの図解されたインピーダンス整合ネットワークの可変インダクタおよび可変キャパシタは、インピーダンス変換を、電気増幅器３７０の複素インピーダンス３７２からアンテナの複素インピーダンス３９２へ、又はその逆に、調整する。
【００６０】
要するに、本発明は、１組の微小電気機械（ＭＥＭＳ）スイッチアセンブリを備える電子デバイスに関し、このスイッチアセンブリ（６，８，１４，１６）は受動素子（２，４，１０，１２）に接続され、その受動素子（２，４，１０，１２）の並列回路および／または直列回路を形成し、その回路はインピーダンス値の範囲を有する。従って、電子デバイスは好ましくは、調整可能なインピーダンス整合ネットワークである。微小電気機械（ＭＥＭＳ）スイッチアセンブリという用語には、ＭＥＭＳスイッチ等の現在や将来のバージョンを含むことになっている。
【００６１】
この文書に含まれる本発明の新しい特徴および利点は、以前の説明で明らかにされている。しかしながら、この開示は、様々な面で、例示するにすぎない。特に、発明の範囲を超えない形状、大きさ、部品の配置など詳細での変更は、可能である。もちろん、発明の範囲は、添付された請求項で述べられている文言において定義される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、スイッチが単一のターンの選択に対して設定されるオフ状態における１つまたは２つのターン間の調整可能なインダクタンスネットワークの主な例を示す。
【図２】図２は、スイッチが２つのターンの選択に対して設定されるオン状態における図１の調整可能なインダクタを示す。
【図３】図３は、スイッチと、リレーと、本発明によるスイッチアセンブリの可能な状態の比較を示す。
【図４】図４は、２つの受動素子および２つのスイッチアセンブリを備える調整可能なインピーダンス整合ネットワークを形成するための本発明の構成の例を示す。
【図５】図５は、異なる値の受動素子および２つのスイッチアセンブリをそれぞれ備える２つの並列回路の直列回路を備える調整可能なインピーダンス整合ネットワークを形成するための本発明の構成の例を示す。
【図６】図６は、薄膜技術における本発明によるスイッチの製造の主な工程を示す。
【図７】図７は、薄膜技術における本発明によるスイッチの製造の主な工程を示す。
【図８】図８は、薄膜技術における本発明によるスイッチの製造の主な工程を示す。
【図９】図９は、薄膜技術における本発明によるスイッチの製造の主な工程を示す。
【図１０】図１０は、薄膜技術における本発明によるスイッチの製造の主な工程を示す。
【図１１】図１１は、薄膜技術における本発明のスイッチおよびサスペンドインダクタの製造の主な工程を示す。
【図１２】図１２は、薄膜技術における本発明のスイッチおよびサスペンドインダクタの製造の主な工程を示す。
【図１３】図１３は、薄膜技術における本発明のスイッチおよびサスペンドインダクタの製造の主な工程を示す。
【図１４】図１４は、本発明によるスイッチの図１５のＡ’−Ａ”線に沿った断面図を示す。
【図１５】図１５は、本発明によるスイッチの図１４の断面図に関する頂面図を示す。
【図１６】図１６は、本発明およびインダクタンスを形成する薄膜技術において作られる導電線によるスイッチアセンブリの異なる適用を示す。
【図１７】図１７は、本発明およびインダクタンスを形成する薄膜技術において作られる導電線によるスイッチアセンブリの異なる適用を示す。
【図１８】図１８は、本発明およびインダクタンスを形成する薄膜技術において作られる導電線によるスイッチアセンブリの異なる適用を示す。
【図１９】図１９は、携帯電話に使用される従来のＲＦフロントエンドのブロック図を示す。
【図２０】図２０は、本発明を使用した、マルチスタンダード携帯電話のＲＦフロントエンドのブロック図を示す。
【図２１】図２１は、増幅器ＩＣ（電源）の出力インピーダンスをアンテナ（負荷）のインピーダンスに整合させる、および、アンテナのインピーダンスを増幅器ＩＣの出力インピーダンスに整合させる、本発明の適応型インピーダンス整合ネットワークの実施形態を示す。
【図１】
2005529532.tif 000006
【図２】
2005529532.tif 000007
【図３】
2005529532.tif 000008
【図４】
2005529532.tif 000009
【図５】
2005529532.tif 000010
【図６】
2005529532.tif 000011
【図７】
2005529532.tif 000012
【図８】
2005529532.tif 000013
【図９】
2005529532.tif 000014
【図１０】
2005529532.tif 000015
【図１１】
2005529532.tif 000016
【図１２】
2005529532.tif 000017
【図１３】
2005529532.tif 000018
【図１４】
2005529532.tif 000019
【図１５】
2005529532.tif 000020
【図１６】
2005529532.tif 000021
【図１７】
2005529532.tif 000022
【図１８】
2005529532.tif 000023
【図１９】
2005529532.tif 000024
【図２０】
2005529532.tif 000025
【図２１】
2005529532.tif 000026
【国際調査報告】
2005529532.tif 000027
2005529532.tif 000028