[发明专利]高频电子元件

说明书

技术领域

本发明涉及高频电子元件，尤其涉及设置了电介质膜且可实现Q值高的可变电容部的高频电子元件。

背景技术

近年来，作为高频电子元件，使用半导体的精细加工技术来制作的作为微小部件的高频MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)的开发正在发展。该高频MEMS具有如下优点：即使通过信号是微波波段或毫米波段的高频，通过损耗也较少，进一步，对具有大功率的通过信号的高频失真小。因此，高频MEMS期待应用到高频用的开关和可变电容等中。

由于高频MEMS利用半导体制造技术来制作，所以高频MEMS可以集成到与使用了现有硅半导体的高频放大器和电源电路相同的硅基板上，可以带来部件的小型化和低成本化。

但是，若在硅基板上形成高频电路，则因硅基板的影响，高频特性劣化。因此，提出了如专利文献1中所公开的那样使用高电阻的硅基板或如专利文献2所公开的那样在高频MEMS部的下侧和硅基板间设置空隙的结构。

图10表示一般高频用MEMS的可变电容部的结构。图10(A)是一般高频用MEMS的平面图。图10(B)是图10(A)所示的高频用MEMS的A—A线的截面图，表示下部电极的电压为截断的状态。图10(C)是图10(A)所示的高频用MEMS的A—A线的截面图，表示下部电极的电压为接通的状态。

如图10所示，在硅基板100上形成绝缘膜101，并在该绝缘膜101上配置地线102、RF信号线(高频信号线)103、梁106和下部电极105。该情况下，梁106具有导电性，不与上部电极104明确区分。向RF信号线103施加RF信号S。在梁106和RF信号线103的交叉部分配置电介质膜(绝缘体)108。RF信号线103、电介质膜108和梁106如虚线所示，构成可变电容部107。

若如图10(B)所示，截断下部电极105的电压，或如图10(C)所示，接通下部电极105的电压，则梁106如箭头109所示那样上下移动，并且RF信号线103和地线102间的可变电容部107的电容变化。即，若如图10(B)那样，截断下部电极105的电压，则可变电容部107的电容减小，若如图10(C)那样，接通下部电极105的电压，则可变电容部107的电容变大，为几pF左右。

【专利文献1】日本特许第3818176号公报

【专利文献2】日本特开2005—277675号公报

但是，在专利文献1和专利文献2所公开的技术中，很难实现具有高Q值的可变电容，且减少电路损耗。

在图10所示的一般高频MEMS的可变电容的结构中，有如下问题。图11表示硅基板100上的RF信号线103的等效电路和伴随RF信号线103的形成而出现的问题。高频用MEMS的可变电容很多情况下在硅基板100上与其他部件一起形成，并通过RF信号线103来连接。RF信号线103如图11所示，与硅基板100之间产生电容C，而变为电路损耗，使Q值劣化了。

进一步，图12表示形成图11的硅基板100上的下部电极105和梁106时的高频用MEMS的可变电容的等效电路和问题。这里，作为表示可变电容的特性的值，使用可变电容的阻抗(Zin)的实部和虚部，来如下这样定义Q值。

Q＝|Im(Zin)|/|Re(Zin)|

如图12所示，因RF信号线103和硅基板间及地线102和硅基板间产生电容C的影响，高频MEMS的可变电容的Q值降低。

发明内容

本发明为解决上述问题而作出，本发明的目的是提供一种具有高Q值的可变电容部且能够减少电路损耗的高频电子元件。

本发明的高频电子元件的第1方式，其特征在于，包括：硅基板；在所述硅基板上彼此交叉地形成的高频信号线和接地线；以及电介质膜，其在所述高频信号线和所述接地线交叉的部分，形成在所述高频信号线和所述接地线的至少一方上，且该电介质膜构成可变电容部，所述可变电容部为，所述高频信号线和所述接地线能够沿接触分离方向相对移位地被支撑。

本发明的高频电子元件的第2方式，其特征在于，所述可变电容部中的所述高频信号线通过在所述硅基板上形成的共面线与所述高频电子元件的外部相连，在所述高频信号线的一部分区域中，与其他区域相比，被形成为离开所述硅基板侧。

本发明的高频电子元件的第3方式，其特征在于，用于使所述高频信号线在所述硅基板上可动的静电力用电极配置在所述高频信号线的侧方，通过连接用绝缘体连接所述静电力用电极和所述高频信号线。