半導體開關電路制造技術

根據一個實施方式，半導體開關電路具有：第1半導體開關部，一端與共通端子分別連接，且具有第1閾值；以及第2半導體開關部，一端與所述第1半導體開關部的另一端分別連接，且具有小于所述第1閾值的第2閾值。

【技術實現步驟摘要】
半導體開關電路相關申請的交叉引用本申請基于2013年2月26日提交的在先日本專利申請2013-035600并要求其優先權，該申請的全部內容以引用的方式包含于此。
在此說明的實施方式在整體上涉及半導體開關電路。
技術介紹
在移動體通信終端等中，使用用于將天線切換為發送用或者接收用的高頻開關。以往，作為該高頻開關，使用串聯連接絕緣柵極場效應晶體管(M0S晶體管)而成的半導體開關電路。串聯連接的MOS晶體管使用閾值、柵極長度及柵極寬度等各條件相同的晶體管。在半導體開關電路是例如具有I個輸出(輸入)端子和多個輸入(輸出)端子的多端口的半導體開關電路的情況下，MOS晶體管以樹構造多級連接。具有樹構造的半導體開關電路對于減輕插入損失是有效的。然而，在具有樹構造的半導體開關電路中，向第I級的截止狀態的MOS晶體管施加的高頻信號的電壓振幅大于向第2級的截止狀態的MOS晶體管施加的高頻信號的電壓振幅。因此，如果高頻信號的電壓振幅過大，則MOS晶體管無法維持截止狀態，存在高頻信號發生失真、開關的失真特性惡化的問題。
技術實現思路
本專利技術想要解決的課題在于，提供一種高頻失真少的半導體開關電路。根據一個實施方式，在半導體開關電路中，半導體開關電路具有:第I半導體開關部，一端與共通端子分別連接，具有第I閾值；以及第2半導體開關部，一端與所述第I半導體開關部的另一端分別連接，具有小于所述第I閾值的第2閾值。專利技術的效果:本專利技術能夠提供高頻失真少的半導體開關電路。【附圖說明】圖1是表示實施方式I的半導體開關電路的框圖。圖2是表示實施方式I的半導體開關電路的半導體開關部的電路圖。圖3是表示實施方式I的半導體開關電路的偏置電路的電路圖。圖4是表示實施方式I的半導體開關電路的分支數與高頻信號的電壓振幅的關系的圖。圖5是表示實施方式I的半導體開關電路的分支數與相對于信號振幅的富余電壓Voff的關系的圖。圖6是將實施方式I的半導體開關電路的失真特性與比較例對比表示的圖。圖7是表示實施方式I的其他半導體開關電路的框圖。圖8是表示實施方式I的其他半導體開關電路的框圖。圖9是表示實施方式2的半導體開關電路的框圖。圖10是表示實施方式2的半導體開關電路的偏置電路的電路圖。圖11是表示實施方式2的其他半導體開關電路的框圖。【具體實施方式】以下，參照【附圖說明】一個實施方式。在附圖中，相同的附圖標記表示相同或類似的部分。(實施方式I)利用圖1至圖3說明本實施方式的半導體開關電路。圖1是表示本實施方式的半導體開關電路的框圖，圖2是表示半導體開關電路的半導體開關部的電路圖，圖3是表示半導體開關電路的偏置電路的電路圖。本實施方式的半導體開關電路是在例如移動體通信終端等的將天線切換為發送用或接收用的高頻開關電路中，具有I個輸入(輸出)端子(共通端子)和多個輸出(輸入)端子(個別端子)的多端口的雙向開關電路。如圖1所示，本實施方式的半導體開關電路10是多個半導體開關部S以樹構造連接而成的半導體開關電路。在本說明書中，在表示多個半導體開關部整體時，記作半導體開關部S，在表示各個半導體開關部時，對半導體開關部S賦予各自的編號來記載。所謂樹構造，本來是數據構造的一種，是以一個要素(節點)具有多個子要素、一個子要素具有多個孫要素這樣的形式，階層越深則越分支的階層構造。由于與樹木從樹干向樹枝、并從樹枝向樹葉分支的情形相似，因而被稱為樹構造。本實施方式的樹構造例如是2級的樹構造，具有第I節點NO、從第I節點NO處4分支的第2節點Nll至N14、以及從第2節點Nll至N14分別3分支的第3節點N201至N212。第3節點N201至N212是位于最低層的節點，因此不具有第2節點。以后，將第I至第3節點簡單地記作節點。在樹構造的第I級，設有四個半導體開關部Sll至S14 (第I半導體開關部)。在樹構造的第2級，設有12個半導體開關部S201至S212 (第2半導體開關部)。具體而言，半導體開關部Sll連接在節點NO與節點Nll之間。以下同樣，半導體開關部S12連接在節點NO與節點N12之間。半導體開關部S13連接在節點NO與節點N13之間。半導體開關部S14連接在節點NO與節點N14之間。半導體開關部S201連接在節點Nll與節點N201之間。半導體開關部S202連接在節點Nll與節點N202之間。半導體開關部S203連接在節點Nll與節點N203之間。半導體開關部S204至S212也與半導體開關部S201至S203相同，因此省略其說明。樹構造為2級，因此在節點N201至N212上未連接半導體開關部。輸入或輸出高頻信號RF的共通端子11與節點NO連接。共通端子11例如與天線連接。輸出或輸入高頻信號RF的多個個別端子(未圖示)分別與節點N201至N212連接。個別端子例如與發送電路及接收電路等連接。在樹構造的半導體開關電路10中，半導體開關部S被驅動為:第I級的半導體開關部Sll至S14中的某一個成為導通狀態，而第2級的半導體開關部S201至S212中的某一個成為導通狀態。由此，形成流經導通狀態的半導體開關部的高頻信號RF的電流路。向共通端子11輸入的高頻信號RF從多個個別端子中的某一個輸出。向多個個別端子中的某一個輸入的高頻信號RF從共通端子11輸出。接著,說明半導體開關部S的構成。如圖2(a)所示，第I級的半導體開關部Sll具有與節點NO連接的第I端子21和與節點Nll連接的第2端子22、以及被輸入柵極電壓(第I控制電壓)Vgl的控制端子23。半導體開關部Sll中，串聯連接有多個η溝道絕緣柵極場效應晶體管(以后簡稱為MOS晶體管)24。MOS晶體管24例如柵極寬度Wg為4mm，閾值(第I閾值)Vthl為0.5V。MOS晶體管24的串聯電路的一端的MOS晶體管24的漏極電極與第I端子21連接。MOS晶體管24的串聯電路的另一端的MOS晶體管24的源極電極與第2端子22連接。在多個MOS晶體管24各自的柵極電極與控制端子23之間連接有第I電阻R11。在多個MOS晶體管24各自的漏極電極與源極電極上之間連接有第2電阻R12。第I端子21也被稱為漏極端子，第2端子22也被稱為源極端子，另外控制端子23也被稱為柵極端子。半導體開關部S12至S14與半導體開關部Sll相同，省略其說明。如圖2 (b)所示，第2級的半導體開關部S201與第I級的半導體開關部Sll基本相同。不同之處在于，MOS晶體管的閾值(第2閾值)Vth2低于閾值Vthl。半導體開關部S201具有與節點Nll連接的第I端子26和與節點N201連接的第2端子27、以及被輸入柵極電壓(第2控制電壓)Vg2的控制端子28。中半導體開關部S201中，串聯連接有多個MOS晶體管29。MOS晶體管29例如柵極寬度Wg為4mm，閾值(第2閾值)Vth2為0V。多個MOS晶體管29的串聯電路的一端的MOS晶體管29的漏極電極與第I端子26連接。多個MOS晶體管29的串聯電路的另一端的MOS晶體管29的源極電極與第2端子27連接。在多個MOS晶體管29各自的柵極電極與控制端子28之間連接有第I電阻R21。在MOS晶體管29各自的漏極電極和源極電極之間連接有第2電阻R22。串聯連接多個MOS晶體管24，是為了相對于向半導體開本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體開關電路，其特征在于，具有：第1半導體開關部，一端與共通端子分別連接，具有第1閾值；以及第2半導體開關部，一端與所述第1半導體開關部的另一端分別連接，具有小于所述第1閾值的第2閾值。

【技術特征摘要】
2013.02.26 JP 2013-0356001.一種半導體開關電路，其特征在于，具有: 第1半導體開關部，一端與共通端子分別連接，具有第I閾值；以及第2半導體開關部，一端與所述第1半導體開關部的另一端分別連接，具有小于所述第1閾值的第2閾值。2.如權利要求1記載的半導體開關電路，其特征在于， 所述第1半導體開關部及所述第2半導體開關部具有串聯連接的多個絕緣柵極場效應晶體管。3.如權利要求2記載的半導體開關電路，其特征在于，具備: 第I電阻，與所述絕緣柵極場效應晶體管的柵極電極連接；以及 第2電阻，與所述絕緣柵極場效應晶體管的漏極電極和源極電極連接。4.如權利要求1記載的半導體開關電路，其特征在于， 還具備偏置電路，該偏置電路構成為對所述第I半導體開關部之中的處于截止狀態的所述第I半導體開關部、以及所述第2半導體開關部之中的處于截止狀態的所述第2半導體開關部施加相同的控制電壓。5.如權利要求4記載的半導體開關電路，其特征在于， 所述偏置電路具備: 解碼電路，對表示所述第I半導體開關部及所述第2半導體開關部的狀態的信號進行解碼，輸出與所述第I半導體開關部及所述第2半導體開關部的狀態相應的高電平或低電平的號； 電壓產生電路，生成所述控制電壓；以及 電壓輸出電路，將所述高電平的信號或所述低電平的信號電平移位為所述控制電壓，并向所述第1半導體開關部及所述第2半導體開關部輸出。6.如權利要求5記載的半導體開關電路，其特征在于， 所述電壓產生電路具備電荷泵電路和時鐘信號產生電路。7.如權利要求1記載的半導體開關電路，其特征在于， 還具備偏置電路，該偏置電路構成為向所述第1半導體開關部之中的處于截止狀態的所述第1半導體開關部施加第1控制電壓，并向所述第2半導體開關部之中的處于截止狀態的所述第2半導體開關部施加高于所述第I控制電壓的第2控制電壓。8.如權利要求7記載的半導體開關電路，其特征在于， 所述偏置電路具備: 解碼電路，對表示所述第1半導體開關部及所述第2半導體開關部的狀態的信號進行解碼，輸出與所述第1半導體開關部及所述第2半導體開關部的狀態相應的高電平或低電平的號； 第1電壓產生電路，生成所述第I控制電壓； 第2電壓產生電路，生成所述第2控制電壓；以及 電壓輸出電路，將所述高電平的信號或所述低電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：寺口貴之，
申請(專利權)人：株式會社東芝，
類型：發明
國別省市：日本;JP