优化射频单极双投开关的隔离及插入损耗的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频(RF)装置，且特定来说，涉及优化在所述RF装置的集成电路RF前端模块(FEM)中使用的射频单极双投开关的隔离及插入损耗的方式。
【背景技术】
[0002]用于单极双投(STOT)开关的RF集成电路(IC)设计的微型化使维持制造于IC上的RF开关的良好隔离及低插入损耗变得困难。参考图1，描绘制造于集成电路IC上的现有技术单极双投(SroT) RF开关。此现有技术SPDT RF开关包括第一节点102、第二节点104及第三节点106。可使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) RF开关112及114执行节点102与104之间或节点102与106之间的开关动作。所述MOSFET RF开关为使用DC阻断电容器110、116及118分别从节点102、104及106阻断的直流电(DC)电压。
[0003]由MOSFET RF开关112及114 二者共享DC阻断电容器110，其中由电容器110的板提供两个MOSFET RF开关112与114之间的DC连接。此类型的DC物理连接导致MOSFETRF开关112与114之间的较差RF信号隔离，从而导致节点104与106之间的较差RF信号隔离。
【发明内容】
[0004]因此存在改善制造于集成电路裸片上的RF开关的节点之间的RF信号隔离的方式的需求。
[0005]根据一实施例，射频(RF)单极双投(STOT)开关可包括:第一节点；第一 RF开关装置；第二 RF开关装置；第一直流电(DC)阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第一 RF开关装置之间；第二 DC阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第二 RF开关装置之间；第二节点；第三DC阻断电容器，其耦合于所述第二节点与所述第一 RF开关装置之间；第三节点；第四DC阻断电容器，其耦合于所述第三节点与所述第二 RF开关装置之间；及细导电线，其具有耦合于所述第一 DC阻断电容器与所述第一 RF开关装置之间的第一末端，及耦合于所述第二 DC阻断电容器与所述第二 RF开关装置之间的其的第二末端，其中所述细导电线在所述第一 RF开关装置与所述第二 RF开关装置之间提供DC路径。
[0006]根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)及第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。根据再一实施例，所述第一 MOSFET及所述第二 MOSFET包括互补金属氧化物半导体(CMOS)MOSFET?根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置在吉赫(gigahertz)频率下操作。根据再一实施例，所述细导电线的宽度可约为四微米。根据再一实施例，所述细导电线的长度可经调整以用于所述第二节点与所述第三节点之间的最佳隔离。根据再一实施例，所述细导电线的长度可经调整以降低所述第一节点与所述第二节点之间及所述第一节点与所述第三节点之间的插入损耗。根据再一实施例，所述RF SPDT开关可制造于集成电路裸片上。
[0007]根据另一实施例，射频(RF)单极双投(STOT)开关可包括:第一节点；第一 RF开关装置；第二 RF开关装置；第一直流电(DC)阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第一RF开关装置之间；第二 DC阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第二 RF开关装置之间；第二节点；第三DC阻断电容器，其耦合于所述第二节点与所述第一 RF开关装置之间；第三节点；第四DC阻断电容器，其耦合于所述第三节点与所述第二 RF开关装置之间；及第一细导电线及第二细导电线，其具有耦合于所述第一 DC阻断电容器与所述第一 RF开关装置之间的第一末端，及耦合于所述第二 DC阻断电容器与所述第二 RF开关装置之间的其第二末端，其中所述第一细导电线及所述第二细导电线在所述第一 RF开关装置与所述第二RF开关装置之间提供DC路径。
[0008]根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)及第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。根据再一实施例，所述第一 MOSFET及所述第二 MOSFET包括互补金属氧化物半导体(CMOS)MOSFETo根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置在吉赫频率下操作。根据再一实施例，所述第一细导电线及所述第二细导电线中的每一者的宽度可约为四微米。根据再一实施例，所述第一细导电线及所述第二细导电线的长度可经调整以用于所述第二节点与所述第三节点之间的最佳隔离、所述第一节点与所述第二节点之间的降低插入损耗及所述第一节点与所述第三节点之间的降低插入损耗。根据再一实施例，所述RFSPDT开关可制造于集成电路裸片上。
[0009]根据又另一实施例，射频(RF)单极双投(STOT)开关可包括:第一节点；第一 RF开关装置；第二 RF开关装置；第一直流电(DC)阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第一 RF开关装置之间；第二 DC阻断电容器，其耦合于所述第一节点与所述第二 RF开关装置之间；第二节点；第三DC阻断电容器，其耦合于所述第二节点与所述第一 RF开关装置之间；第三节点；第四DC阻断电容器，其耦合于所述第三节点与所述第二 RF开关装置之间；及多个细导电线，其具有耦合于所述第一 DC阻断电容器与所述第一 RF开关装置之间的第一末端，及耦合于所述第二DC阻断电容器与所述第二 RF开关装置之间的其第二末端，其中所述多个细导电线在所述第一 RF开关装置与所述第二 RF开关装置之间提供DC路径。
[0010]根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)及第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。根据再一实施例，所述第一 MOSFET及所述第二 MOSFET包括互补金属氧化物半导体(CMOS)MOSFETo根据再一实施例，所述第一 RF开关装置及所述第二 RF开关装置在吉赫频率下操作。根据再一实施例，所述第一细导电线及所述第二细导电线中的每一者的宽度可约为四微米。根据再一实施例，所述多个细导电线的长度可经调整以用于所述第二节点与所述第三节点之间的最佳隔离、所述第一节点与所述第二节点之间的降低插入损耗及所述第一节点与所述第三节点之间的降低插入损耗。根据再一实施例，所述RF SPDT开关可制造于集成电路裸片上。
【附图说明】
[0011]可通过参考结合附图进行的下列描述获得本发明的更完全理解，在附图中:
[0012]图1说明制造于集成电路IC上的现有技术单极双投(SroT)开关的示意图；
[0013]图2说明根据本发明的特定实例实施例的制造于集成电路(IC)上的单极双投(SPDT)开关的不意图；
[0014]图3说明根据本发明的另一特定实例实施例的制造于集成电路(IC)上的单极双投(sroT)开关的示意图；
[0015]图4说明根据本发明的特定实例实施例的2G单极双投(STOT)开关及5G单极双投(STOT)开关及2G/5G双工器的示意性框图；
[0016]图5说明根据本发明的特定实例实施例的在图4中展示的2G单极双投(STOT)开关的更详细示意图；以及
[0017]图6说明根据本发明的特定实例实施例的在图4中展示的5G单极双投(STOT)开关的更详细示意图。
[0018]虽然本发明易于有多种修改及替代形式，但其特定实例实施例已在图式中展示且在此处详细描述。然而，应理解，此处的特定实例实施例的描述不旨在将本发明限于此处揭示的特定形式，而相反地，本发明将涵盖如由所附权利要求书所界定的所有修改及等效物。
【具体实施方式】
[0019]两个RF开关装置(例如，MOSFET RF开关)中的每一者具备耦合到共用节点的单独的相关联阻断电容器。使用细导电线在两个RF开关装置之间提供DC连接。借此通过在符合阻抗匹配条件时通过细导电线的特性阻抗调谐此线可增大两个RF开关装置之间的隔离且可降低与两个RF开关装置相关联的插入损耗。通过使用进一步降低细电线电感的两个或两个以上细导电线可实质上降低非所要电路谐振。
[0020]现参考图式示意性地说明特定实例实施例的细节。在图式中的相同元件将由相同数字表示，且类似元件将由具有不同小写字体字母下标的相同数字表示。
[0021]参考图2，描绘根据本发明的特定实例实施例的制造于集成电路(IC)上的单极双投(STOT)开关的示意图。大体上由数字200表示的SPDT RF开关可包括第一节点102、第二节点104及第三节点106。可使用两个RF开关装置(例如，MOSFET RF开关)114及112分别执行节点102与104之间或节点102与106之间的开关动作。两个RF开关装置112及114中的每一者具备耦合到共用节点102的单独的相关联DC阻断电容器。MOSFET RF开关装置112是使用DC阻断电容器220从节点102阻断DC电压及使用DC电压阻断电容器118从节点106阻断DC电压。MOSFET RF开关装置114是使用DC电压阻断电容器222从节点102阻断DC电压及使用DC电压阻断电容器116从节点104阻断DC电压。
[0022]使用细导电线224在两个RF开关装置112与114之间提供DC连接。通过在符合阻抗匹配条件时通过细导电线的特性阻抗调谐此线可优化物理特性(例如，长度及宽度)以用于两个RF开关装置112与114之间的最佳隔离及通过两个RF开关装置112及114的降低插入损耗。细导电线224的宽度可为(举例来说但不限于)约4微米，且耦合于两个RF开关装置112及114的元件(例如，源极/漏极)之间。
[0023]参考图3，根据本发明的另一特定实例实施例描绘地为制造于集成电路(IC)上的单极双投(SroT)开关的示意图。大体上由数字300表示的SPDT RF开关可包括第一节点102、第二节点104及第三节点106。在图3中展示的SPDT开关电路以与在图2中展示的SPDT开关电路实质上相同的方式运作，但具有额外的第二细导电线326，其在两个RF开关装置112与114之间进一步提供DC连接。此第二细导电线326进一步降低两个RF开关装置112与114之间的DC连接的电感，借此可使用两个细导电线224及326降低非所要电路谐振。可使用多个细导电线降低两个RF开关装置112与114之间的DC连接的电感为可预期的且在本发明的范围内。
[0024]上文中描述的SPDT开关200及300可与集成电路裸片(切块)上的RF前端模块(FEM)(未图示)的其它组件一起制造且封装于集成电路封装(未图示)中。SPDT开关200及300可为(举例来说但不限于)两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) RF开关装置112及114，其可布置有共用源极输入及隔离独立漏