(57)【要約】【課題】回路面積を削減することが可能な半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１００は、電圧が印加されることにより容量が増加する第１の静電型アクチュエータと、電圧が印加されることにより容量が増加する第２の静電型アクチュエータと、第１の静電型アクチュエータおよび第２の静電型アクチュエータに電圧を供給する電源装置と、を備える。電源装置は、電源電圧を昇圧する共有電源回路と、共有電源回路に接続され、共有電源回路の出力電圧を昇圧し、第１の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第１の分岐電源回路と、共有電源回路に接続され、共有電源回路の出力電圧を昇圧し、第２の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第２の分岐電源回路と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されることにより容量が増加する第１の静電型アクチュエータと、
電圧が印加されることにより容量が増加する第２の静電型アクチュエータと、
前記第１の静電型アクチュエータおよび前記第２の静電型アクチュエータに電圧を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、
電源電圧を昇圧する共有電源回路と、
前記共有電源回路に接続され、前記共有電源回路の出力電圧を昇圧し、前記第１の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第１の分岐電源回路と、
前記共有電源回路に接続され、前記共有電源回路の出力電圧を昇圧し、前記第２の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第２の分岐電源回路と、を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記共有電源回路の出力可能な電圧の最大値が、前記共有電源回路を構成するトランジスタの耐圧電圧未満になるように、制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の分岐電源回路および前記第２の分岐電源回路は、ｎ段（ｎ：正の整数）のチャージポンプ回路を含み、
前記チャージポンプ回路で昇圧される電圧の値が、前記チャージポンプ回路を構成するトランジスタの耐圧電圧から前記共有電源回路の出力電圧を引いた値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記チャージポンプ回路は、１段であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１、第２の分岐電源回路と前記第１、第２の静電型アクチュエータとの間に接続されたスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を制御する制御回路と、をさらに備え、
前記第１の静電型アクチュエータを停止し前記第２の静電型アクチュエータを動作させる場合に、
前記制御回路は、
前記第１の分岐電源回路と前記第１の静電型アクチュエータと間を遮断し、前記第１の分岐電源回路と前記第２の静電型アクチュエータと接続するように、前記スイッチ回路を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）デバイスを備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信産業の発達に伴い、携帯電話、カーナビ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の無線通信機器の普及が進んでいる。
【０００３】
この無線通信機器には、例えば、信号の周波数帯域を変更するための可変容量や、相異なる周波数帯域の信号を区別するためのスイッチとして、ＭＥＭＳデバイスである静電型アクチュエータが備えられている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
この静電型アクチュエータは、静電型アクチュエータの上部電極と下部電極との間に駆動電圧を印加する。これにより、これらの電極間の静電引力が、上部電極と下部電極間に設けられた梁のばね力を上回るようにする。これにより、これらの電極間の間隔が狭くなり、静電型アクチュエータの可変容量が閉状態になる。例えば、閉状態の静電型アクチュエータは、上部電極と下部電極が絶縁膜を介して接している。
【０００５】
上記構造を有する静電型アクチュエータを閉状態にするために必要な駆動電圧が、電源電圧Ｖｄｄと異なる場合、該駆動電圧を生成する電源回路が必要となる。
【０００６】
特に、該駆動電圧が電源電圧を超える場合、チャージポンプ回路等の昇圧回路（電源回路）を用いて駆動電圧を生成する。この電源回路の面積は、必要な駆動電圧が高く、また静電型アクチュエータの容量が大きいほど、大きくなる。
【０００７】
一方、必要な駆動電圧が電源電圧よりも低い場合、降圧回路（電源回路）を用いて駆動電圧を生成する。この電源回路の面積も、静電型アクチュエータの容量が大きくなれば、大きくなる。
【０００８】
ここで、静電型アクチュエータが開状態のときの容量を容量Ｃｏｐｅｎ、閉状態のときの容量を容量Ｃｃｌｏｓｅとする。容量Ｃｏｐｅｎは、容量Ｃｃｌｏｓｅよりも小さい。静電型アクチュエータを開状態から閉状態へと遷移させるためには、容量Ｃｏｐｅｎに対して駆動電圧を印加すればよい。
【０００９】
複数の静電型アクチュエータが存在する場合、製造時のばらつきにより、閉状態へ遷移する電圧や、容量Ｃｏｐｅｎ、容量Ｃｃｌｏｓｅは、実際には静電型アクチュエータごとに異なる。
【００１０】
そして、従来は、複数の静電型アクチュエータに対して、１つの電源回路から駆動電圧を供給していた。
【００１１】
ここで、例えば、ある静電型アクチュエータＡｃｔ１が、他の静電型アクチュエータＡｃｔ２、Ａｃｔ３、・・・、Ａｃｔｎよりも低い電圧で閉状態に遷移したとする。このとき静電型アクチュエータＡｃｔ１の容量は、容量ＣｏｐｅｎからＣｃｌｏｓｅへと増加する。そして、上記電源回路は、他の静電型アクチュエータＡｃｔ２、Ａｃｔ３、・・・、Ａｃｔｎを閉状態に遷移させるために、必要な電圧まで駆動電圧を上昇させる。このとき、上記電源回路は、該必要な電圧まで駆動電圧が到達するまで、静電型アクチュエータＡｃｔ１の容量Ｃｃｌｏｓｅに電荷を供給し続ける。
【００１２】
もし、静電型アクチュエータの特性のばらつきが無ければ、上記電源回路が駆動しなければならない負荷容量は、静電型アクチュエータの数と容量Ｃｏｐｅｎの積である。
【００１３】
しかし、既述のように、該特性のばらつきが存在する。これにより、上記電源回路は、全てのアクチュエータを閉状態に遷移させるために、容量Ｃｃｌｏｓｅを含むより大きな負荷容量を駆動しなければならない。
【００１４】
すなわち、上記電源回路の回路面積が増大し得るという問題があった。
【特許文献１】米国特許５５７８９７６号明細書
【特許文献２】特開２００７−３５６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、回路面積を削減することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様に係る半導体装置は、
電圧が印加されることにより容量が増加する第１の静電型アクチュエータと、
電圧が印加されることにより容量が増加する第２の静電型アクチュエータと、
前記第１の静電型アクチュエータおよび前記第２の静電型アクチュエータに電圧を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、
電源電圧を昇圧する共有電源回路と、
前記共有電源回路に接続され、前記共有電源回路の出力電圧を昇圧し、前記第１の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第１の分岐電源回路と、
前記共有電源回路に接続され、前記共有電源回路の出力電圧を昇圧し、前記第２の静電型アクチュエータに電圧を供給するための第２の分岐電源回路と、を有する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様に係る半導体装置によれば、回路面積を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した各実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
なお、各実施例に示す半導体装置は、例えば、携帯電話、カーナビ、ＧＰＳ等の無線通信機器に適用される。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の一態様である実施例１に係る半導体装置の要部構成を示す図である。
【００２１】
また、図２Ａは、図１に示す第１の静電型アクチュエータが開状態である場合の構成の一例を示す図である。また、図２Ｂは、図２Ａに示す静電型アクチュエータが閉状態である場合の構成の一例を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、半導体装置１００は、第１の静電型アクチュエータ１と、第２の静電型アクチュエータ２と、電源装置３と、を備える。
【００２３】
第１の静電型アクチュエータ１は、電圧が印加されることにより容量が増加するようになっている。
【００２４】
第２の静電型アクチュエータ２は、第１の静電型アクチュエータ１と同様に、電圧が印加されることにより容量が増加するようになっている。
【００２５】
ここで、図２Ａに示すように、第１の静電型アクチュエータは、電源装置３から電圧が印加される第１の電極１ａと、この第１の電極１ａを支持する第１のアーム部１ｂと、第１の電極１ａの下方に配置され、電源装置３から電圧が印加される第２の電極１ｃと、この第２の電極１ｃを支持する第２のアーム部１ｄと、第１のアーム部１ｂと第２のアーム部１ｃとの間に設けられた梁部１ｅと、を備える。
【００２６】
第２の電極１ｃの上面には、絶縁膜１ｆが設けられている。
【００２７】
なお、第２の静電型アクチュエータ２も、第１の静電型アクチュエータ１と同様の構成を有する。
【００２８】
この第１の静電型アクチュエータ１は、電源装置３から電圧が印加されると、第１の電極１ａと第２の電極１ｃとの間の静電引力により、第１のアーム部１ｂの形状が下方に歪む。これにより、図２Ｂに示すように、第１の電極１ａと第２の電極１ｃとが絶縁膜１ｆを介して接触し、第１の静電型アクチュエータ１が閉状態になる。
【００２９】
電源装置３は、第１の静電型アクチュエータ１および第２の静電型アクチュエータ２に接続されている。この電源回路３は、第１の静電型アクチュエータ１および第２の静電型アクチュエータ２に電圧を供給する。
【００３０】
この電源装置３は、図１に示すように、共有電源回路４と、第１の分岐電源回路５と、第２の分岐電源回路６と、を有する。
【００３１】
共有電源回路４は、例えば、チャージポンプ回路を有し、このチャージポンプ回路で電源電圧を昇圧して出力する。この共有電源回路４は、共有電源回路の出力可能な電圧の最大値が、共有電源回路４を構成するトランジスタの耐圧電圧未満になるように、制御するようになっている。
【００３２】
これにより、共有電源回路４のチャージポンプ回路を構成するトランジスタの誤動作、絶縁破壊等を抑制することができる。
【００３３】
第１の分岐電源回路５は、共有電源回路４に接続され、共有電源回路４の出力電圧を昇圧し、第１の静電型アクチュエータ１に電圧を供給するようになっている。この第１の分岐電源回路５は、ｎ（ｎ：正の整数）段のチャージポンプ回路を有する。
【００３４】
この第１の分岐電源回路５は、該チャージポンプ回路で昇圧される電圧の値が、該チャージポンプ回路を構成するトランジスタの耐圧電圧から共有電源回路４の出力電圧を引いた値よりも小さくなるように設定されている。この場合、共有電源回路４は、この設定を満たす電圧を出力するように、出力電圧を監視する。
【００３５】
なお、チャージポンプ回路で昇圧される電圧の値は、チャージポンプ回路の段数や、チャージポンプ回路を構成するコンデンサの大きさ等に依存する。
【００３６】
上記設定により、第１の分岐電源回路５のチャージポンプ回路を構成するトランジスタの誤動作、絶縁破壊等を抑制することができる。
【００３７】
第２の分岐電源回路６は、共有電源回路４に接続され、共有電源回路４の出力電圧を昇圧し、第２の静電型アクチュエータ２に電圧を供給するようになっている。この第２の分岐電源回路６は、第１の分岐電源回路５と同様に、ｎ（ｎ：正の整数）段のチャージポンプ回路を有する。
【００３８】
この第２の分岐電源回路６は、第１の分岐電源回路５と同様に、該チャージポンプ回路で昇圧される電圧の値が、該チャージポンプ回路を構成するトランジスタの耐圧電圧から共有電源回路４の出力電圧を引いた値よりも小さくなるように設定されている。この場合、共有電源回路４は、この設定を満たす電圧を出力するように、出力電圧を監視する。
【００３９】
これにより、半導体装置１００は、第１、第２の分岐電源回路５、６の回路要素（出力電圧を監視するリミッタ回路等）を削減することができる。
【００４０】
なお、既述のように、チャージポンプ回路で昇圧される電圧の値は、チャージポンプ回路の段数や、チャージポンプ回路を構成するコンデンサの大きさ等に依存する。
【００４１】
上記設定により、第１の分岐電源回路５と同様に、第２の分岐電源回路６のチャージポンプ回路を構成するトランジスタの誤動作、絶縁破壊等を抑制することができる。
【００４２】
特に、半導体装置１００は、チャージポンプ回路が１段である場合、回路面積が最小化される。
【００４３】
ここで、共有電源回路４、第１、第２の分岐電源回路５、６を構成するチャージポンプ回路の構成の一例について説明する。
【００４４】
図３は、図１に示す第１の分岐電源回路５のチャージポンプ回路の要部構成の一例を示す図である。
【００４５】
図３に示すように、チャージポンプ回路は、例えば、基準クロックＣＬＫＩＮおよび活性化信号Ｓが入力され、クロック信号ＣＬＫを出力するＡＮＤ回路５ｋと、クロック信号ＣＬＫが入力され、反転したクロック信号ＣＬＫＢを出力するインバータ回路５ａと、を有する。
【００４６】
さらに、このチャージポンプ回路は、共有電源回路４の出力（電圧Ｖｉｎ）にソースが接続され、このソースとゲートとが接続されたＭＯＳトランジスタ５ｂと、このＭＯＳトランジスタ５ｂのドレインと出力端子１との間に直列にされソースとゲートとが接続されたＭＯＳトランジスタ５ｃないしＭＯＳトランジスタ５ｆと、このＭＯＳトランジスタ５ｃないしＭＯＳトランジスタ５ｆのソースにそれぞれ接続されたコンデンサ５ｇないしコンデンサ５ｊと、を有する。
【００４７】
なお、図３に示すチャージポンプ回路は、点線で囲まれたコンデンサとＭＯＳトランジスタの組がｎ個、すなわちｎ段のチャージポンプ回路である。
【００４８】
ここで、クロック信号ＣＬＫが、コンデンサ５ｇ、５ｉに入力されるとともに、インバータ回路５ａの出力が、コンデンサ５ｈ、５ｊに接続されている。
【００４９】
例えば、活性化信号Ｓ（ここでは、“Ｈｉｇｈ”レベルの信号、すなわち論理“１”）がチャージポンプ回路に入力されることにより、ＭＯＳトランジスタ５ｃないし５ｆがそれぞれ交互に動作する。これにより、コンデンサ５ｇないし５ｊが順次充電され昇圧される。そして、この昇圧された電圧が電圧Ｖｏｕｔとして出力され、第１の静電型アクチュエータ１に供給される。
【００５０】
一方、第１の分岐電源回路５は、必要な電圧に出力電圧が到達した場合には、上記クロック信号ＣＬＫを停止することにより、チャージポンプ回路の昇圧動作を停止する。
【００５１】
また、図３に示すチャージポンプ回路を第２の分岐電源回路６に適用する場合は、第１の分岐電源回路１と同様の構成となり、電圧Ｖｏｕｔが第２の静電型アクチュエータ２に供給される。
【００５２】
また、図３に示すチャージポンプ回路を共有電源回路４に適用する場合は、図３の電圧Ｖｉｎが電源電圧に相当し、電圧Ｖｏｕｔが第１、第２の分岐電源回路５、６に供給される。
【００５３】
ここで、以上のような構成を有する半導体装置１００の特性について検討する。
【００５４】
図４は、本実施例１に係る半導体装置の第１、第２の分岐電源回路の出力電圧と、第１、第２の静電型アクチュエータの容量との関係を示すグラフである。なお、簡単のため、第１の分岐電源回路の昇圧能力と第２の分岐電源回路の昇圧能力は、同じであるものとする。
【００５５】
図４に示すように、時間ｔ０において、第１、第２の分岐電源回路から第１、第２の静電型アクチュエータへの電圧Ｖ（ａ）、Ｖ（ｂ）の供給が開始される。そして、時間ｔとともに電圧Ｖ（ａ）、Ｖ（ｂ）が上昇する。このとき、第１、第２の静電型アクチュエータは、共に開状態である。この状態における第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量は、容量Ｃ０とする。
【００５６】
そして、時間ｔ１において、第１の静電型アクチュエータは電圧Ｖ０が印加されることにより閉状態へと遷移する。これにより、この第１の静電型アクチュエータの容量が増加する。しかし、例えば、製造時のばらつきなどの影響により、第２の静電型アクチュエータは、電圧Ｖ０では閉状態に遷移しない。これにより、第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量が、容量Ｃ１に増大する。
【００５７】
この時間ｔ１以降、第１の静電型アクチュエータの容量が増大したため、第１の分岐電源回路の出力電圧Ｖ（ａ）の上昇の傾きが小さくなる。なお、第１の静電型アクチュエータはすでに閉状態に遷移しているため、その電圧Ｖ（ａ）の上昇が緩やかになることは問題にならない。
【００５８】
一方、第２の静電型アクチュエータの容量は変化していないので、第２の分岐電源回路の出力電圧Ｖ（ｂ）の上昇の傾きは維持される。
【００５９】
次に、時間ｔ２において、第２の静電型アクチュエータは電圧Ｖ１が印加されることにより閉状態へと遷移する。これにより、この第２の静電型アクチュエータの容量が増加する。これにより、第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量が、容量Ｃ２に上昇する。
【００６０】
この時間ｔ２以降、第２の静電型アクチュエータの容量が増大したため、第２の分岐電源回路の出力電圧Ｖ（ｂ）の上昇の傾きが小さくなる。
【００６１】
この時間ｔ２の時点で、２つの静電型アクチュエータの閉状態への遷移が完了する。
【００６２】
ここで、本実施例に係る半導体装置の電源装置が静電型アクチュエータに供給しなければならない電荷を計算する。
【００６３】
なお、２つの静電型アクチュエータの容量はかならずしも同一である必要はない。しかし、簡単のために、静電型アクチュエータの開状態のときの容量はＣ０／２、閉状態の容量はＣ１−Ｃ０／２でばらつかないとする。すなわち、第１の静電型アクチュエータと第２の静電型アクチュエータの容量は等しいとする。
【００６４】
また、静電型アクチュエータが閉状態へ遷移する電圧は、製造ばらつき等の制御困難な要因に起因するものである。このため、設計段階で電源回路の能力をそれぞれの静電型アクチュエータに最適化することはできない。したがって、２つの分岐電源回路は、同一のものを用いる。
【００６５】
まず、電源装置は、時間ｔ０からｔ１までの間に、電荷Ｑ＝Ｃ０＊Ｖ０だけの電荷を供給する。１つの静電型アクチュエータに供給しなければならない電荷はＣ０＊Ｖ０／２である。
【００６６】
次に、電源装置は、時間ｔ１からｔ２までの間に、第２の静電型アクチュエータに対してＣ０／２＊(Ｖ１-Ｖ０)を供給する。なお、第１の静電型アクチュエータは電圧Ｖ０が印加された時点で閉状態に遷移しているので、それ以上電荷を供給する必要はない。なお、図４では、時間ｔ１以降も出力電圧Ｖ（ａ）が上昇するため、この上昇分の電荷をさらに供給することになる。しかし、出力電圧Ｖ（ａ）の上昇が緩やかであるため考慮しないものとする。
【００６７】
このように、電源装置は、時間ｔ０からｔ２までの間で、電荷Ｑ＝Ｃ０＊Ｖ０／２＋Ｃ０／２＊(Ｖ１-Ｖ０)の電荷を供給する能力が必要となる。
【００６８】
次に、比較例として、２つの静電型アクチュエータを一つの電源回路で駆動する場合について検討する。
【００６９】
図５は、従来の電源回路の出力電圧と、第１、第２の静電型アクチュエータの容量との関係を示すグラフである。
【００７０】
図５に示すように、時間ｔ０において、電源回路から第１、第２の静電型アクチュエータへの電圧Ｖの供給が開始され、時間ｔとともに電圧Ｖが上昇する。このとき、第１、第２の静電型アクチュエータは、共に開状態である。この状態における第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量は、容量Ｃ０とする。
【００７１】
そして、時間ｔ１において、第１の静電型アクチュエータは電圧Ｖ０が印加されることにより閉状態へと遷移する。これにより、この第１の静電型アクチュエータの容量が増加する。しかし、例えば、製造時のばらつきなどの影響により、第２の静電型アクチュエータは、電圧Ｖ０では閉状態に遷移しない。これにより、第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量が、容量Ｃ１に増大する。
【００７２】
この時間ｔ１以降、上記合成容量が増大するため、従来の電源回路の出力電圧Ｖの上昇の傾きが小さくなる。ここで、第１の静電型アクチュエータはすでに閉状態に遷移しているが、該電源回路から依然として電荷が供給され続ける。
【００７３】
次に、時間ｔ２において、第２の静電型アクチュエータは電圧Ｖ１が印加されることにより閉状態へと遷移する。これにより、この第２の静電型アクチュエータの容量が増加する。これにより、第１、第２の静電型アクチュエータの合成容量が、容量Ｃ２に上昇する。
【００７４】
この時間ｔ２以降、第２の静電型アクチュエータの容量が増大するため、該電源回路の出力電圧Ｖの上昇の傾きがさらに小さくなる。
【００７５】
この時間ｔ２の時点で、２つの静電型アクチュエータの閉状態への遷移が完了する。
【００７６】
以上のように、従来の電源回路は、Ｖ０からＶ１までの間、２つの静電型アクチュエータに電荷を供給し続ける。すなわち、従来の電源回路は、本実施例の電源装置と異なり、１つの閉状態の静電型アクチュエータを駆動しつづける。したがって、２つの静電型アクチュエータの閉状態へ遷移が完了するまでの時間に影響を与える。
【００７７】
ここで、既述の本実施例の場合と同様に、従来の電源回路が静電型アクチュエータに供給しなければならない電荷を計算する。
【００７８】
まず、従来の電源回路は、時間ｔ０からｔ１までの間に、電荷Ｑ＝Ｃ０＊Ｖ０だけの電荷を供給する。なお、１つの静電型アクチュエータに供給しなければならない電荷はＣ０＊Ｖ０／２である。
【００７９】
次に、従来の電源回路は、時間ｔ１からｔ２までの間に、第１、第２の静電型アクチュエータに対して、合計でＱ＝Ｃ１＊(Ｖ１−Ｖ０)の電荷を供給する。
【００８０】
すなわち、電源装置は、時間ｔ０からｔ２までの間で、電荷Ｑ＝Ｃ０＊Ｖ０＋Ｃ１＊(Ｖ１−Ｖ０)の電荷を供給する能力が必要となる。
【００８１】
ここで、静電型アクチュエータ１つあたりの開状態の容量を１０ｆＦ、閉状態の容量を１ｐＦとする。またＶ０=１０Ｖ、Ｖ１=２０Ｖとする。
【００８２】
本実施例では、電源装置は、１つの静電型アクチュエータに対して、１０ｆＦ＊１０Ｖ＋１０ｆＦ＊(２０Ｖ−１０Ｖ)=２００ｆＦの電荷供給能力（昇圧能力）が必要となる。すなわち、本実施例に係る半導体装置１００の電源装置に必要とされる電荷供給能力は、２００ｆＦ＊２で４００ｆＦとなる。
【００８３】
一方、従来技術では、従来の電源回路に必要な電荷供給能力は、２０ｆＦ＊１０Ｖ＋(１０ｆＦ＋１ｐＦ)(２０Ｖ−１０Ｖ)=１０３００ｆＦとなる。
【００８４】
以上より、上記条件設定では、本実施例の電源装置で要求される電荷供給能力は、従来手法と比べ４００／１０３００、すなわち３．９％となる。
【００８５】
電源装置の回路面積は、電荷供給能力にほぼ比例する。このため、本実施例では、電源装置を、従来の電源回路の３．９％の面積で実現できる。
【００８６】
以上のように、本実施例に係る半導体装置によれば、回路面積を削減することができる。
【実施例２】
【００８７】
実施例１では、分岐電源回路と静電型アクチュエータとが一対一に対応して接続された構成について述べた。
【００８８】
ここで、一つのシステムを構成する複数の静電型アクチュエータは、かならずしも全てが同時に駆動されるわけではない。すなわち、静電型アクチュエータは、所望の特性を得るために、必要な個数だけ駆動される。
【００８９】
そこで、本実施例では、電源装置が出力した電圧を、駆動させる静電型アクチュエータのみに印加するための構成について述べる。
【００９０】
図６は、本発明の一態様である実施例１に係る半導体装置の要部の構成を示す図である。なお、図中、実施例１と同じ符号は、実施例１と同様の構成を示している。
【００９１】
図６に示すように、電圧供給回路２００は、実施例１と比較して、スイッチ回路７と、制御回路８と、をさらに備える。
【００９２】
スイッチ回路７は、第１、第２の分岐電源回路５、６と、第１、第２の静電型アクチュエータ１、２との間に接続されている。
【００９３】
制御回路８は、他の外部回路（図示せず）等から出力された所望の容量値を得るための制御指令に応じて、スイッチ回路７を制御するようになっている。
【００９４】
半導体装置２００は、例えば、該制御指令に応じて、第１の静電型アクチュエータ１を停止し、第２の静電型アクチュエータ２を動作させる。
【００９５】
この場合に、制御回路８は、第１の分岐電源回路５と第１の静電型アクチュエータ１と間を遮断し、第１、２の分岐電源回路５、６と第２の静電型アクチュエータ２と接続するように、スイッチ回路７を制御する。
【００９６】
一方、半導体装置２００は、例えば、該制御指令に応じて、第２の静電型アクチュエータ２を停止し、第１の静電型アクチュエータ１を動作させる。
【００９７】
この場合に、制御回路８は、第２の分岐電源回路５と第２の静電型アクチュエータ２と間を遮断し、第１、２の分岐電源回路５、６と第１の静電型アクチュエータ１と接続するように、スイッチ回路７を制御する。
【００９８】
すなわち、半導体装置２００は、２つの分岐電源回路を１つの静電型アクチュエータに用いることになる。このため、１つの静電型アクチュエータを駆動するために必要な時間が短縮される。
【００９９】
このように、同時に駆動される静電型アクチュエータの数が、実装されている静電型アクチュエータの数よりも小さい場合に、静電型アクチュエータを駆動するために必要な時間を短縮することができる。
【０１００】
また、実施例１と同様に、分岐電源回路が静電型アクチュエータと一対一に設けられているので、回路面積を削減することができる。
【０１０１】
以上のように、本実施例に係る半導体装置によれば、実施例１と同様に、回路面積を削減することができる。
【０１０２】
なお、以上の各実施例においては、共有電源回路、第１、第２の分岐電源回路が、チャージポンプ回路を有する場合について説明した。しかし、共有電源回路、第１、第２の分岐電源回路には、チャージポンプ回路以外の昇圧回路を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一態様である実施例１に係る半導体装置の要部構成を示す図である。
【図２Ａ】図１に示す第１の静電型アクチュエータが開状態である場合の構成の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す静電型アクチュエータが閉状態である場合の構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示す第１の分岐電源回路５のチャージポンプ回路の要部構成の一例を示す図である。
【図４】本実施例１に係る半導体装置の第１、第２の分岐電源回路の出力電圧と、第１、第２の静電型アクチュエータの容量との関係を示すグラフである。
【図５】従来の電源回路の出力電圧と、第１、第２の静電型アクチュエータの容量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の一態様である実施例１に係る半導体装置の要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  第１の静電型アクチュエータ
１ａ  第１の電極
１ｂ  第１のアーム部
１ｃ  第２の電極
１ｄ  第２のアーム部
１ｅ  梁部
１ｆ  絶縁膜
２  第２の静電型アクチュエータ
３  電源装置
４  共有電源回路
５  第１の分岐電源回路
５ａ  インバータ回路
５ｂ〜５ｆ  ＭＯＳトランジスタ
５ｇ〜５ｊ  コンデンサ
５ｋ  ＡＮＤ回路
６  第２の分岐電源回路
７  スイッチ回路
８  制御回路
１００、２００  半導体装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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