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携帯電話向けRF−MEMS可変容量の開発について

2008年2月7日

 当社は、マルチバンド化、マルチシステム化などの高機能化が進む携帯電話の無線システムのスリム化を可能にするRF−MEMS*1について、静電力で駆動する「静電型」アクチュエータにおける信頼性上の課題を解決する回路技術を開発しました。本成果は2月3日から米サンフランシスコで開催中の半導体国際学会ISSCC(国際固体素子回路学会)において、本日(現地時間)講演を行いました。

 新技術では、絶縁膜内に注入された電荷量のモニタリングを回路内で行い、その電荷量に応じて電界の向きを変えることで注入電荷量を制御する「インテリジェント・バイポーラ駆動(以下、IBA)」を採用しました。これにより、「静電型」アクチュエータで課題とされる絶縁膜内に電荷が過剰に蓄積する現象(チャージング現象)を抑制することが可能になります。

 RF−MEMSは、携帯端末のアンテナなどの部品を複数の周波数帯に対応させることにより、部品点数の削減、小型化を可能にする技術です。RF−MEMSの駆動方式の一つである「静電型」アクチュエータは、コンタクト力が強く無線システムの送信系にも使用できるといった利点がある一方、チャージング現象による信頼性と消費電力が課題とされてきました。チャージング現象の抑制方法では、これまでスイッチングの度に電界を切り替える方法や、絶縁膜のないMEMS構造が検討されてきました。しかし、前者はチャージングを完全に防ぐことが出来ず、後者は駆動電圧が高く製造プロセスが複雑化するという課題がありました。

 今回、このIBAアルゴリズムを実装したMEMS可変容量およびドライバICチップを試作し、85℃のチャージング加速条件でも1億回を超えるスイッチングが可能であることを確認しています。製造プロセスを複雑化させることなく、回路技術でチャージングを回避することで、低消費電力かつ低コストでのRF−MEMSの実現が可能となります。

 なお、当社ではこれまで、「圧電型」についても開発を進めており、昨年12月の国際学会 IEDM(International Electron Devices Meeting)でその成果を発表しています。

*1 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems):半導体の微細加工技術などを用いた微細な機械装置

添付資料

別紙:インテリジェントバイポーラ駆動(IBA)を用いたRF-MEMS可変容量 [PDF:1,162KB]

 

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