开关装置制造方法及图纸

提供插入损耗的增大被抑制的开关装置。开关装置具备：在基板的主面上依次层叠的第一层至第三层；多个输入端子；多个输出端子；多个开关电路；以及多个路径，各个路径通过多个开关电路的一个开关电路，将多个输入端子的一个输入端子与多个输出端子的一个输出端子电连接，多个路径包含在基板的主面的俯视下交叉的第一路径和第二路径，在第一路径和第二路径交叉的交叉区域中，第一路径形成于第一层，第二路径形成于第三层，多个路径中的任意一个路径均未形成于第二层。

Switch gear

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关装置
本专利技术涉及开关装置。
技术介绍
在无线LAN(LocalAreaNetwork，局域网)等无线通信系统中，要求对应于多种通信标准(多模式)、多种频带(多频带)的信号的收发。在这样的多模式多频带对应的设备中，具备与各个模式和各个频带对应的多个收发电路以及天线，需要根据模式和频带来切换该收发电路与天线之间的路径的开关电路。例如，在专利文献1中公开了一输入多输出或者多输入一输出的多端子半导体开关。在该多端子半导体开关中，应用了通过将连接到各个独立端子的布线集中到一个共同连接点，从而使该共同连接点与各个独立端子之间的距离最短且等长的布局。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-74025号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而近年来，从多个天线同时发送不同数据，在接收时进行合成的MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)的引入不断发展。在MIMO对应的设备中，在收发电路与天线之间能够同时使用多个路径。因此，不能如专利文献1公开的那样将多个布线集中于共同连接点，而需要分别将多个输入端子与多个输出端子进行连接的路径。这里，若输入端子与输出端子的数量增加，则在半导体基板上所层叠的多层金属层中，会产生构成路径的布线的交叉。存在如下的问题：在该布线的交叉区域，由于金属层间产生的寄生电容从而信号的功率减小，开关的插入损耗增大。本专利技术是鉴于上述情况而研发的，目的在于提供一种插入损耗的增大被抑制的开关装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的一个方面的开关装置具备：在基板的主面上依次层叠的第一层至第三层；多个输入端子；多个输出端子；多个开关电路；以及多个路径，各个路径通过多个开关电路的一个开关电路，将多个输入端子的一个输入端子与多个输出端子的一个输出端子电连接，多个路径包含在基板的主面的俯视下交叉的第一路径和第二路径，在第一路径和第二路径交叉的交叉区域中，第一路径形成于第一层，第二路径形成于第三层，多个路径的任意一个路径均未形成于第二层。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种插入损耗的增大被抑制的开关装置。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的开关装置的结构例的图。图2是表示本专利技术的一个实施方式的开关装置的路径以及开关电路的电路图。图3是形成本专利技术的一个实施方式的开关装置的半导体芯片的剖视图。图4是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的开关装置的布局的一例的图。图5A是表示比较例中的插入损耗的仿真结果的一例的图表。图5B是表示本专利技术的一个实施方式的开关装置中的插入损耗的仿真结果的一例的图表。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的一个实施方式。此外，针对相同的要素给予相同的符号，省略重复的说明。图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的开关装置的结构例的图。图1所示的开关装置100搭载于例如与无线LAN、蓝牙(Bluetooth，注册商标)等无线数据通信对应的便携式电话等设备中，用于将从发送电路输入的发送信号输出到任意天线。此外，在本说明书中，作为开关装置100应用于对发送信号进行发送的结构，来进行说明，但是开关装置100也能够应用于将从天线接收到的接收信号供给到接收电路的结构。开关装置100还可以搭载于例如与多模式多频带和MIMO对应的设备，应用于从多个天线同时发送不同信号的情况。以下，以开关装置构成三输入三输出(3P3T：3-Pole3-Throw，三刀三掷)开关的情况为例进行说明。此外，输入端子、输出端子以及路径的数量是一例，并不限于此。此外，输入端子的数量与输出端子的数量可以是相同数量，或者也可以不同。如图1所示那样，开关装置100具备例如三个输入端子TX1～TX3、三个输出端子ANT1～ANT3、九个路径L1～L9、以及控制电路Cont。此外，图1中省略了对路径的导通进行切换的开关电路。从发送电路(未图示)将发送信号分别输入到输入端子TX1～TX3。发送信号是例如频率为几GHz左右的无线电频率(RF：Radio-Frequency)信号。输出端子ANT1～ANT3分别将经由路径L1～L9而被供给的发送信号供给到天线(未图示)。路径L1～L9分别通过各个开关电路(未图示)将各个输入端子TX1～TX3和各个输出端子ANT1～ANT3电连接。具体地，输入端子TX1经由路径L1～L3与输出端子ANT1～ANT3连接；输入端子TX2经由路径L4～L6与输出端子ANT1～ANT3连接；输入端子TX3经由路径L7～L9与输出端子ANT1～ANT3连接。根据上述的结构，开关装置100根据例如按照模式和频带从控制电路Cont供给的控制信号，切换从输入端子TX1～TX3输入的发送信号，并且向任意输出端子ANT1～ANT3输出。此外，图1中示出了将输入端子TX1～TX3的每一个与输出端子ANT1～ANT3的每一个的全部组合进行连接的例子，但也可以不一定将全部组合进行连接。此外，本申请中，“端子与端子电连接”的情况是指，端子与端子经由开关电路而连接的情况，即，通过该开关电路的动作来切换端子彼此间的路径为导通或者不导通的情况。因此，设为存在通过开关电路为断开状态从而端子彼此间的路径为未导通的期间的情况也包含在“端子与端子电连接”的情况中。图2是表示本专利技术的一个实施方式的开关装置的路径以及开关电路的电路图。如图2所示那样，开关装置100具备：与路径L1～L9的每一个串联连接的开关电路SW11～SW13、SW21～SW23、SW31～SW33；以及与路径L1～L9的每一个分流连接的开关电路SW10、SW20、SW30。具体地，开关电路SW11控制输入端子TX1与输出端子ANT1的连接，开关电路SW12控制输入端子TX1与输出端子ANT2的连接，开关电路SW13控制输入端子TX1与输出端子ANT3的连接。开关电路SW21～SW23、SW31～SW33也是同样的。此外，开关电路SW10、SW20、SW30在断开状态的情况下使信号在路径L1～L9中导通；在接通状态的情况下，通过使阻抗接近于0Ω(短路)从而产生阻抗的不匹配，切断信号。此外，虽然省略12个开关电路SW10～SW13、SW20～SW23、SW30～SW33的结构的详细说明，但是开关电路例如可以使用场效应晶体管(MOSFET：Metal-oxide-semiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)来构成。图3是形成本专利技术的一个实施方式的开关装置的半导体芯片的剖视图。半导体芯片200具有：具有与XY平面平行的主面，在Z轴方向上具有平行的厚度的基板10；以及在该基板10的主面上在Z轴方向上依次层叠的氧化膜11、硅薄膜12和金属层20～24。在半导体芯片200中，在硅薄膜12形成各个器件(例如开关电路SW10～SW13、SW20～SW23、SW30～SW33等)，通过在金属层20～24形成的布线，这些各个器件进行电连接。此外，金属层20～24分别通过过孔电极30而电连接。各个输入端子和各个输出端子通过例如引线键合而连接到安装半导体芯片200的安装基板(未图示)，分别与发送电路和天线进行电连接。此外，在上侧(Z轴正方向侧)层叠的金属层23、24的厚度d23、d24比在下侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关装置，具备：在基板的主面上依次层叠的第一层至第三层；多个输入端子；多个输出端子；多个开关电路；以及多个路径，各个路径通过所述多个开关电路的一个开关电路，将所述多个输入端子的一个输入端子与所述多个输出端子的一个输出端子电连接，所述多个路径包含在所述基板的主面的俯视下交叉的第一路径和第二路径，在所述第一路径和第二路径交叉的交叉区域中，所述第一路径形成于所述第一层，所述第二路径形成于所述第三层，所述多个路径的任意一个路径均未形成于所述第二层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.28 JP 2017-0369601.一种开关装置，具备：在基板的主面上依次层叠的第一层至第三层；多个输入端子；多个输出端子；多个开关电路；以及多个路径，各个路径通过所述多个开关电路的一个开关电路，将所述多个输入端子的一个输入端子与所述多个输出端子的一个输出端子电连接，所述多个路径包含在所述基板的主面的俯视下交叉的第一路径和第二路径，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：关健太，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP