[發明專利]使用精細液態金屬熔滴的形狀變化的RF MEMS開關

有效

• 申請號: 201080051447.1
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102640249A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 金俊源;孫晟儫;嚴淳永;樸優成;白承凡
• 申請（專利權）人: 浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: H01H35/26
• 分類號: H01H35/26;H01H35/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

發明背景

（a）發明領域

本發明涉及RF開關。更具體地，本發明涉及使用精細液態金屬熔滴的形狀變化的RF?MEMS開關，其改變RF信號的接通/斷開狀態或連接狀態。

（b）相關技術的描述

RF?MEMS開關被用于改變RF信號的接通/斷開狀態或連接狀態。例如，存在通過精細加工技術制造的RF?MEMS（射頻微機電系統）開關。

而且，使用精細加工技術的RF?MEMS開關由于對機械驅動和固體到固體接觸的限制而導致污染和磨損，并因此產生精細顆粒。因為使用精細加工技術的RF?MEMS開關形成固體到固體接觸，所以實際的接觸面積很小，因而限制了傳輸信號的功率。

在對該問題的各種解決方案中，使用固體到液體接觸而不是固體到液體接觸的RF?MEMS開關被開發。例如，存在使用精細液態金屬熔滴的RF?MEM開關。

使用精細液態金屬熔滴的RF?MEMS開關可以解決由固體到液體接觸引起的污染和磨損的問題，并且可以通過形成大的實際接觸面積來傳輸高信號功率。

然而，使用精細液態金屬熔滴的RF?MEMS開關必須具有精細液態金屬熔滴自由地運動的結構，因為RF?MEMS開關使用精細液態金屬熔滴的運動來接通和斷開。因此，RF?MEMS開關具有容易受到沖擊的結構，并具有低驅動速度，因為它移動整個精細液態金屬熔滴。

發明概述

本發明被進行，以便提供使用精細液態金屬熔滴的RF?MEMS開關，該RF?MEMS開關操作快速并且是抗沖擊和運動的。

本發明的示例性實施方式提供了使用精細液態金屬熔滴的RF?MEMS開關，其包括：第一層構件，其具有信號傳輸線；第二層構件，其布置在第一層構件上，且具有室和通孔，室對應于信號傳輸線而形成以便引起精細液態金屬熔滴的形狀的變化，以及通孔在室的一側形成以便使精細液態金屬熔滴與信號傳輸線接觸或不接觸，精細液態金屬熔滴的形狀在室中被改變；操作構件，其布置在第二層構件上，且設置在室的開口側以便通過室的開口側將可變形性提供給精細液態金屬熔滴；以及第三層構件，其用于限定操作構件的位置，并且耦合到第一層構件和第二層構件。

信號傳輸線可以是用于在與精細液態金屬熔滴接觸時傳輸RF信號的DC接觸類型或是用于在與精細液態金屬熔滴不接觸時傳輸RF信號的電容類型。

室可以被限定為一空間，該空間在連接第二層構件的頂部和通孔的傾斜表面上從頂部到底部變得越來越窄。

傾斜表面可以是改良的。

操作構件可以由設置在第二層構件和第三層構件之間的流體膜形成，以便向儲存在室中的精細液態金屬熔滴施加壓力。

第三層構件可以包括對應于室而安裝的氣密端子，以便將從泵提供的氣動壓力施加到流體膜。

室、精細液態金屬熔滴和操作構件可以布置在同一中心線上的向上和向下方向上。

室可以包括在第二層構件的上部形成的第一空間以及連接第一空間和通孔并且在第二層構件的下部形成的比第一空間小的第二空間。

第一空間可以被限定成相對于第二層構件的頂部表面垂直地形成的內壁以及與內壁垂直并限定第二空間的底部。

第二空間可以在底部是寬的，并且可以朝著通孔變得越來越窄。

第一空間和第二空間可以是改良的。

操作構件可以包括高壓電極和接地的接地電極，高壓電極和接地的接地電極面向彼此布置在室上，以便向儲存在室中的精細液態金屬熔滴施加或不施加靜電。

接地電極可以包括在圓盤的中心形成的第一圖案和在徑向方向上從第一圖案切割的第二圖案，以及高壓電極可以包括布置在第一圖案上的中央部分和沿著第二圖案從中央部分提取的提取部分。

根據本發明的示例性實施方式的使用精細液態金屬熔滴的RF?MEMS開關還可以包括絕緣層，所述絕緣層設置在操作構件和第二層構件之間，并密封室的開口側。

附圖的簡要描述

圖1是根據本發明的示例性實施方式的使用精細液態金屬熔滴的形狀變化的RF?MEMS開關的分解透視圖。

圖2是圖1的RF?MEMS開關的橫截面視圖，其中精細液態金屬熔滴的形狀沒有變化，因為沒有氣動壓力施加到精細液態金屬熔滴，或因為負壓被施加到其。

圖3是圖1的RF?MEMS開關的橫截面視圖，其中精細液態金屬熔滴的形狀有變化，因為正壓被施加到精細液態金屬熔滴。

圖4是根據本發明的第二示例性實施方式的使用精細液態金屬熔滴的形狀變化的RF?MEMS開關的分解透視圖。