半导体集成电路器件及高频功率放大器模块制造技术

技术编号:3428198 阅读:424 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过防止插入损耗的减少,减少了天线开关的谐波失真,同时确保了足够的升压电压。在向控制端子施加导通状态的电压时,导通了设置在天线端子和发射端子之间的天线开关,PCS/DCS系统的发射信号从发射端子通过天线端子传送。这时,由于二极管的整流,供给一部分发射信号的升压器电路在输出端子处生成比从控制器输出的控制电压高的升压电压,并将该升压电压施加到天线开关的晶体管电路的栅极。由于在升压器电路中电阻器耦合到输出端子,RF信号路径中的输入发射功率所经过的电阻器只有一个电阻器,由此减少了发射信号的衰减并提供了优良的插入损耗特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于实现安装在移动通信设备等中的天线开关 的更高性能的技术,且更具体而言,涉及一种技术,其可以有效地 减少在多频带中使用的天线开关的失真。
技术介绍
除了第二代移动电话中的语音通信和无线因特网之外,第三代移 动电话的出现支持通过无线因特网的TV电话以及声音(音乐)和视 频分发,且因而便携式电话系统继续发展以实现更高的功能,并且 实现多频带和多模式是对便携式终端的基本要求。随着移动电话向多频带和多模式发展,天线开关具有了越来越高 的性能,例如从SPDT (单刀双掷)到SP4T、 SP6T等。在移动电话中,天线开关中的关键技术问题在于,诸如EDGE(增 强型数据速率GSM演进)模式的数字调制系统的引入要求高线性且 因而低失真技术变得很重要。关于这种类型移动电话中的天线开关的失真减少,存在这样的技 术其中构成SPDT开关的FET (场效应晶体管)被配置成多级连接 (例如,多栅极配置或单个的三级配置)(见日本专利申请 No. 2006-178928 )。在这种情况中,如日本专利申请No. 2006-178928 中的图7B所示,多级连接允许逐级分散所施加的RF (射频)电压, 因而消除了伪导通状态。此外,多级连接允许分散施加到FET的RF电压,由此逐级减少RF电压。由于施加到引起产生谐波失真的栅源 电容(Cgs)、栅漏电容(Cgd)和导通电阻的RF电压被减少,所以 可以减少谐波失真。然而,在进一步减少谐波失真方面多级连接自身具有局限性,且 因而需要新的电路设计技术。关于进一步减少谐波失真的技术,存在这样的技术其中在天线 开关中设置升压器电路且将由该升压器电路所生成的升压电压施加 到开关块的FET的栅电极,由此提高了截止FET的栅源电压Vgs (见 美国专利公开No. 2004-0229577 )。在美国专利公开No. 2 004-0229577的图10中所示的升压器电路 中,发射功率的一部分被输入到升压器电路,且通过两个二极管411、 412的整流在电容402中生成电压,然后从升压器电路的输出端子输 出比作为FET控制电压的控制电压Vcl更高的电压。
技术实现思路
然而,本专利技术人发现上述的用于减少天线开关中的谐波失真的技 术具有以下问题。即,上述美国专利公开No. 2004-0229577 (图10)的升压器电路 的问题在于由于通过两个电阻器所以出现了损耗,且在发射信号 端子和天线输出端子之间出现了插入损耗的减少,而这是开关特性 中的重要内容。本专利技术的目的在于提供一种技术,其通过防止插入损耗的减少来 减少天线开关的谐波失真,同时确保足够的升压电压。通过本说明书的描述和附图,本专利技术的上述和其它目的以及新颖特征将变得清楚。对本申请中公开的专利技术中的代表性专利技术的概要简述如下。根据本专利技术的半导体集成电路器件,包括耦合到天线的第一端 子;耦合到发射电路的多个第二端子;切换晶体管电路,分别设置 在第一端子和第二端子之间,对第一端子和第二端子之间的连接进行切换;以及升压器电路,生成并输出比切换晶体管电路的控制信 号更高的升压电压,其中升压器电路包括控制端子,向其输入切 换晶体管电路的控制信号;升压端子,输出升压电压;升压部件, 其当控制信号输入到控制端子时获得经由切换晶体管电路输出的发 射信号,并生成比输入控制信号的电压电平高的升压电压并经由升 压端子将生成的升压电压施加到切换晶体管电路的控制端子;以及 损耗改善电阻器,耦合在第二端子和升压端子之间,减少发射信号 的电压衰减。此外,在根据本专利技术的半导体集成电路器件中,升压部件包括 第一电容性元件,其一个连接部分耦合到第二端子;第一电阻器, 其一个连接部分耦合到第一电容性元件的另一连接部分;第一二极 管,其阴极耦合到第一电阻器的另一连接部分;第二电容性元件, 其一个连接部分耦合到第一二极管的阳极;第二电阻器,其一个连 接部分耦合到第一电容性元件的另一连接部分;第二二极管,其阳 极耦合到第二电阻器的另 一连接部分,且其阴极耦合到第二电容性 元件的另一连接部分;以及第三电阻器,其一个连接部分耦合到控 制端子和第一二极管的阳极,且其另 一连接部分耦合到升压端子; 其中损耗改善电阻器耦合在第一电容性元件的另一连接部分和升压 端子之间。此外,在根据本专利技术的半导体集成电路器件中,将在GSM(移动 通信全球系统)、PCS (个人通信服务)和DCS (数字蜂窝系统)通 信系统中的至少 一个中使用的频带的发射信号输入到与发射电路耦 合的第二端子。此外,将简要地给出本申请的其它专利技术的概述。 根据本专利技术的高频功率放大器模块,包括天线连接切换电路; 高频功率放大器,从发射电路接收发射信号并将放大的发射信号供 给到天线连接切换电路;以及控制器,输出控制信号到天线连接切 换电路以控制天线连接切换电路,其中,天线连接切换电路包括 耦合到天线的第一端子;耦合到发射电路的多个第二端子;切换晶7体管电路,分别设置在第一端子和第二端子之间,对第一端子和第二端子之间的连接进行切换;以及升压器电路,生成并输出比切换 晶体管电路的控制信号更高的升压电压,其中升压器电路包括控 制端子,向其输入切换晶体管电路的控制信号;升压端子,输出升 压电压;升压部件,其当控制信号输入到控制端子时获得经由切换 晶体管电路输出的发射信号,并生成比输入的控制信号的电压电平电路的控制端子;以及损耗改善电阻器,耦合在第二端子和升压端 子之间,减少发射信号的电压衰减。此外,在本专利技术的高频功率放大器模块中,升压部件包括第一 电容性元件,其一个连接部分耦合到第二端子;第一电阻器,其一 个连接部分耦合到第一电容性元件的另一连接部分;第一二极管, 其阴极耦合到第一电阻器的另一连接部分;第二电容性元件,其一 个连接部分耦合到第一二极管的阳极;第二电阻器,其一个连接部 分耦合到第一电容性元件的另一连接部分;第二二极管,其阳极耦 合到第二电阻器的另 一连接部分,且其阴极耦合到第二电容性元件 的另一连接部分;以及第三电阻器,其一个连接部分耦合到控制端 子和第一二极管的阳极,且其另一连接部分耦合到升压端子;其中损耗改善电阻器耦合在第一电容性元件的另一连接部分和升压端子 之间。此外,在本专利技术的高频功率放大器模块中,将在GSM、 PCS和DCS 通信系统中的至少 一个中使用的频带的发射信号输入到与发射电路 耦合的第二端子。以下将简要描述通过本申请公开的专利技术中的代表性专利技术所获得 的效果。(1) 可以显著改善升压器电路中的插入损耗。(2) 因为(1),所以可以减少天线开关的谐波失真。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的高频功率放大器模块的配置的框图2是示出在图l的高频功率放大器模块中设置的天线开关的配 置的框图3是示出在图2的天线开关中设置的升压器电路和天线开关的 配置的说明性视图4是示出图3所示的升压器电路的配置的电路图5是示出在图4的升压器电路中使用的二极管的例子的布局图案;图6是示出在图4的升压器电路中使用的电阻器的制作工艺的例 子的横截面图7是示出在图4的升压器电路中使用的二极管的制作工艺的例 子的横截面图8是示出在图7的制作工艺之后的制作工艺的例子的横截面图。具体实施例方式此后,将结合附图来详细描述本专利技术的实施例。另外,在用于说 明实施例本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体集成电路器件,包括:    第一端子,耦合到天线;    多个第二端子,耦合到发射电路;    切换晶体管电路,分别设置在所述第一端子和所述第二端子之间,对所述第一端子和所述第二端子之间的连接进行切换;以及    升压器电路,生成并输出比所述切换晶体管电路的控制信号更高的升压电压,    其中所述升压器电路包括:    控制端子,向其输入所述切换晶体管电路的控制信号;    升压端子,输出升压电压;    升压部件,当所述控制信号输入到所述控制端子时获得经由所述切换晶体管电路输出的发射信号,并生成比所输入控制信号的电压电平高的升压电压且经由所述升压端子将所生成的升压电压施加到所述切换晶体管电路的控制端子;以及    损耗改善电阻器,耦合在所述第二端子和所述升压端子之间,减少所述发射信号的电压衰减。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:中岛秋重重野靖石川知之
申请(专利权)人:株式会社瑞萨科技
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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