[发明专利]高频装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于MEMS(微机电系统)的高频装置，更具体地，涉及包括诸如滤波电路的高频信号用模拟电路的高频装置。

背景技术

作为发射和接收电视、无线电广播和无线LAN的无线电波的电路元件，带通滤波器(bandpass filter)和低通滤波器(lowpass filter)是基本的元件，并且是对发射信号质量影响较大的重要电子部件。该领域中代表性产品的示例包括陶瓷滤波器(例如，日本特开第2007-220874号公报)。作为陶瓷滤波器，提供用于每个频率带的各种产品。例如，SAW(表面声波)滤波器提供在电视和收音机的发射和接收电路的MHz带中，并且层叠的陶瓷滤波器提供在无线LAN和移动元件的发射和接收电路的GHz带中。

尽管陶瓷滤波器是提供高滤波特性的优良装置，但是陶瓷滤波器具有尺寸大的缺点。近年来，诸如移动电话、移动游戏机和网络PC(个人计算机)的移动元件包括作为电视、收音机和无线LAN的功能。因此，期望保持固有特性的较小的滤波元件。陶瓷滤波器的技术革新已经取得了进步，并且0608尺寸芯片型层叠的陶瓷滤波器已经商业化。然而，在设计一套设备时，迫切需要一位(single digit)的较小元件。

除了陶瓷滤波器，已经开发了复杂的小型滤波元件。其示例包括形成在硅基板上的滤波元件。随着当前改善的CMOS(互补金属氧化物半导体)电路的高频特性，形成在硅基板上的滤波元件特别引起人们的注意。如果所希望的滤波电路能够通过CMOS工艺形成在硅基板上，则能够实现与其它CMOS电路的组合电路，并且相应地能够实现一位或比陶瓷滤波器更小的电路。

作为这样的滤波元件，已经开发了高频滤波电路(例如，日本特开2003-297924号公报)。高频滤波电路提供为在硅基板的表面上提供的高频传输线的一部分。信号线、形成在信号线下的电介质薄膜以及硅基板构成基于平面图案的电容元件、电感元件和电阻元件。

发明内容

然而，在上面列举的硅基板上的滤波元件中，由于下面的原因，缺点在于性能略低于相同频率带的陶瓷滤波器的性能。硅的比电阻值小于陶瓷材料的比电阻值。因此，由于产生在基板中的涡流或者信号线和基板之间或信号线之间的不必要寄生电容，产生信号损耗。对涡流和寄生电容所采取的措施的示例包括通过在加厚层叠的绝缘膜上设置配线图案而降低与硅基板干扰的方法或者在其间以大距离设置各个配线的方法。然而，前述方法导致元件尺寸的增加，这可能破坏硅滤波器的特性。该缺点不仅存在于滤波电路中，而且存在于共同包括电感元件和电容元件的高频模拟电路中。

考虑到前述缺点，在本发明中，所希望的是提供小高频装置，其能够抑制涡流和寄生电容的产生，并且显示出优良的高频特性。

根据本发明的实施例，所提供的高频装置包括：具有凹陷的基板；在基板之上的电介质层；以及多个电子元件，提供在电介质层中或电介质层上，并且该多个电子元件中的至少一个与凹陷相对。仅需提供至少部分电子元件在凹陷上与凹陷相对。“凹陷”通过选择性去除基板而形成。凹陷的示例包括从基板的前面贯穿到背面的凹陷(穿透结构)、通过在厚度方向上去除基板的一部分(具体地讲，元件侧的部分)获得的凹陷(中空结构)、以及通过采用诸如网孔的特定图案去除基板获得的凹陷。“凹陷”的数量不限于一个，而是可以提供多个凹陷。此外，与一个凹陷相对的元件数量不限于一个，而是多个元件可以与一个凹陷相对。

在高频装置中，凹陷存在于基板的与特定电子元件(具体地讲，电感元件)相对的位置。在这样的位置上，不存在基板，或者提供中空结构。因此，能够抑制基板和元件之间寄生电容的产生以及涡流的产生。

根据本发明实施例的高频装置，凹陷提供在基板的与特定电子元件(具体地讲，电感元件)相对的位置。因此，能够抑制基板和元件之间寄生电容的产生以及涡流的产生。从而，能够改善电子电路的特性，具体地讲，滤波电路的特性。

本发明的其他和进一步的目标、特征和优点通过下面的描述将更加明显易懂。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的高频装置的主体部分的透视图。

图2是高频装置的截面结构图。

图3是高频装置的等效电路图。

图4A至4C是图解制造图1所示高频装置的方法示例的截面图。

图5A和5B是图解图4A至4C后续步骤的截面图。

图6A至6C是说明高频装置效果的示意图。

图7A和图7B是图1所示高频装置和比较示例的等效电路图。

图8是图解图1所示高频装置和比较示例的高频装置的频率特性的示意图。

图9是根据第二实施例的高频装置的截面结构图。