一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关制造技术

一种驱动电极板、电容上极板分离式RFMEMS开关，包括衬底、位于衬底上的缓冲介质层、接地线、共面波导传输线、锚点、绝缘介质层、弹性折叠梁、上电极，所述接地线、共面波导传输线、锚点设于缓冲介质层上，所述绝缘介质层覆于所述共面波导传输线上，所述上电极与所述绝缘介质层留有间隙，所述上电极分为电容上极板和位于电容上极板两端的驱动电极板，所述驱动电极板和电容上极板之间通过两套弯曲形状为n形、弯曲个数为1个的弹性折叠梁连接；所述驱动电极板通过弯曲形状为n形、弯曲个数为2个、套数为2个的弹性折叠梁与锚点连接。此结构有效降低了微桥弹性系数，从而降低电容式RFMEMS开关的驱动电压，驱动电压可低于3V。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种驱动电极板、电容上极板分离式RFMEMS开关，包括衬底、位于衬底上的缓冲介质层、接地线、共面波导传输线、锚点、绝缘介质层、弹性折叠梁、上电极，所述接地线、共面波导传输线、锚点设于缓冲介质层上，所述绝缘介质层覆于所述共面波导传输线上，所述上电极与所述绝缘介质层留有间隙，所述上电极分为电容上极板和位于电容上极板两端的驱动电极板，所述驱动电极板和电容上极板之间通过两套弯曲形状为n形、弯曲个数为1个的弹性折叠梁连接；所述驱动电极板通过弯曲形状为n形、弯曲个数为2个、套数为2个的弹性折叠梁与锚点连接。此结构有效降低了微桥弹性系数，从而降低电容式RFMEMS开关的驱动电压，驱动电压可低于3V。【专利说明】
本设计涉及一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，属于射频技术领 域。 一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关
技术介绍
RF MEMS开关通常采用静电驱动技术，具有能耗低（数微瓦）、偏置网络简单、开关 时间较短（电极尺寸小、膜层薄）等优点，但也存在驱动电压高（30-80 V)等缺点。而移动 通信设备的工作电压一般要低很多，如手机的工作电压为3. 3 V，需要增加向上变换器。另 夕卜，电容式RF MEMS开关的寿命与驱动电压有很大关系，驱动电压每下降5-7V，开关的寿 命可延长10年。如何降低驱动电压，不仅和开关的材料有关，还与开关的几何结构紧密相 关。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过优化上极板的支撑结构，从而有效的降低微桥的弹性系数， 从而降低电容式RF MEMS开关的驱动电压。 为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的： -种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，包括衬底、位于衬底上的缓冲 介质层、接地线、共面波导传输线、锚点、绝缘介质层、弹性折叠梁、上电极，所述接地线、共 面波导传输线、锚点设于缓冲介质层上，所述绝缘介质层覆于所述共面波导传输线上，所述 上电极与所述绝缘介质层留有间隙，其特征在于：所述上电极分为电容上极板和位于电容 上极板两端的驱动电极板，所述驱动电极板和电容上极板之间通过两套弯曲形状为η形、 弯曲个数为1个的弹性折叠梁连接；所述驱动电极板通过弯曲形状为η形、弯曲个数为2 个、套数为2个的弹性折叠梁与锚点连接。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述衬底材料选用高阻硅（大于1000 Ω · cm)，缓冲介质层材料为Si02，绝缘介质层材料为 Si3N4。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述缓冲介质层厚为1 μ m,所述绝缘介质层厚度为150nm。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述驱动电极板和电容上极板、所述弹性折叠梁材料为Si/Al合金。 本专利技术的有益效果是：本设计通过采用2套弯曲形状为η形、弯曲个数为2个的弹 性折叠梁结构的，同时将上电极分为通过双直梁连接的驱动电极板和电容上极板，有效地 降低了微桥的弹性系数，从而有效地降低了降低开关的驱动电压，实验证明，驱动电压可低 于3V。 【专利附图】【附图说明】 图1为RF MEMS开关结构示意图，图2为弹性折叠梁结构形状示意图，图3为弹性 折叠梁与上电极结构示意图。 附图标号的含义如下：1弹性折叠梁，2上电极，3锚点，4缓冲介质层，5绝缘介质 层，6共面波导传输线，7接地线，8衬底。 【具体实施方式】 下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。 如图1-3所示，一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，包括衬底8、 位于衬底上的缓冲介质层4、接地线7、共面波导传输线6、锚点3、绝缘介质层5、弹性折叠 梁1、上电极2,所述接地线7、共面波导传输线6、锚点3设于缓冲介质层4上，所述绝缘介 质层5覆于所述共面波导传输线6上，所述上电极2与所述绝缘介质层5留有间隙，其特征 在于：所述上电极2分为电容上极板2-2和位于电容上极板两端的驱动电极板2-1，所述驱 动电极板2-1和电容上极板2-2之间通过两套弯曲形状为η形、弯曲个数为1个的弹性折 叠梁1-2连接；所述驱动电极板2-1通过弯曲形状为η形、弯曲个数为2个、套数为2个的 弹性折叠梁1-1与锚点连接。 增加弹性折叠梁的弯曲个数可以降低弹性系数。但随着弯曲个数的增加，弹性系 数降低的趋势逐渐减缓。过多的曲折个数，还会增加结构的平面尺寸，增大曲折梁折断、塌 陷的概率。所以，本设计选取上述弹性折叠梁的弯曲个数。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述衬底8材料选用高阻硅（大于1000 Ω · cm)，缓冲介质层4材料为Si02，绝缘介质层5 材料为Si3N 4。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述缓冲介质层4厚为1 μ m,所述绝缘介质层5厚度为150nm。 优选的，所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在于： 所述驱动电极板2-1和电容上极板2-2、所述弹性折叠梁1材料为Si/Al合金。 以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原 理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。【权利要求】1. 一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，包括衬底、位于衬底上的缓冲介 质层、接地线、共面波导传输线、锚点、绝缘介质层、弹性折叠梁、上电极，所述接地线、共面 波导传输线、锚点设于缓冲介质层上，所述绝缘介质层覆于所述共面波导传输线上，所述上 电极与所述绝缘介质层留有间隙，其特征在于：所述上电极分为电容上极板和位于电容上 极板两端的驱动电极板，所述驱动电极板和电容上极板之间通过两套弯曲形状为η形、弯 曲个数为1个的弹性折叠梁连接；所述驱动电极板通过弯曲形状为η形、弯曲个数为2个、 套数为2个的弹性折叠梁与锚点连接。2. 如权利要求1所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在 于：所述衬底材料选用高阻硅，电阻率大于1000 Ω · cm，缓冲介质层材料为Si02，绝缘介质 层材料为Si3N4。3. 如权利要求2所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在 于：所述缓冲介质层厚为1 μ m,所述绝缘介质层厚度为150nm。4. 如权利要求1所述的一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，其特征在 于：所述驱动电极板和电容上极板、所述弹性折叠梁材料为Si/Al合金。【文档编号】H01H59/00GK203910690SQ201420189983【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日 【专利技术者】杨俊民 申请人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电极板、电容上极板分离式RF MEMS开关，包括衬底、位于衬底上的缓冲介质层、接地线、共面波导传输线、锚点、绝缘介质层、弹性折叠梁、上电极，所述接地线、共面波导传输线、锚点设于缓冲介质层上，所述绝缘介质层覆于所述共面波导传输线上，所述上电极与所述绝缘介质层留有间隙，其特征在于：所述上电极分为电容上极板和位于电容上极板两端的驱动电极板，所述驱动电极板和电容上极板之间通过两套弯曲形状为n形、弯曲个数为1个的弹性折叠梁连接；所述驱动电极板通过弯曲形状为n形、弯曲个数为2个、套数为2个的弹性折叠梁与锚点连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊民，
申请(专利权)人：苏州锟恩电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32