[實用新型]一種驅動電極板、電容上極板分離式RF MEMS開關

有效

• 申請號: 201420189983.3
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203910690U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 楊俊民
• 申請（專利權）人: 蘇州錕恩電子科技有限公司
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本設計涉及一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，屬于射頻技術領域。?

背景技術

????RF?MEMS開關通常采用靜電驅動技術，具有能耗低(數微瓦)、偏置網絡簡單、開關時間較短(電極尺寸小、膜層薄)等優點，但也存在驅動電壓高(30-80?V)等缺點。而移動通信設備的工作電壓一般要低很多，如手機的工作電壓為3．3?V，需要增加向上變換器。另外，電容式RF?MEMS開關的壽命與驅動電壓有很大關系，驅動電壓每下降5--7V，開關的壽命可延長10年。如何降低驅動電壓，不僅和開關的材料有關，還與開關的幾何結構緊密相關。?

發明內容

本發明的目的是通過優化上極板的支撐結構，從而有效的降低微橋的彈性系數，從而降低電容式RF?MEMS開關的驅動電壓。?

為實現上述目的，本設計是通過以下技術手段來實現的：?

一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，包括襯底、位于襯底上的緩沖介質層、接地線、共面波導傳輸線、錨點、絕緣介質層、彈性折疊梁、上電極，所述接地線、共面波導傳輸線、錨點設于緩沖介質層上，所述絕緣介質層覆于所述共面波導傳輸線上，所述上電極與所述絕緣介質層留有間隙，其特征在于：所述上電極分為電容上極板和位于電容上極板兩端的驅動電極板，所述驅動電極板和電容上極板之間通過兩套彎曲形狀為n形、彎曲個數為1個的彈性折疊梁連接；所述驅動電極板通過彎曲形狀為n形、彎曲個數為2個、套數為2個的彈性折疊梁與錨點連接。

????優選的，所述的一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，其特征在于：所述襯底材料選用高阻硅(大于1000Ω·cm)，緩沖介質層材料為SiO₂，絕緣介質層材料為Si₃N₄。?

????優選的，所述的一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，其特征在于：所述緩沖介質層厚為1μm,所述絕緣介質層厚度為150nm。?

優選的，所述的一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，其特征在于：所述驅動電極板和電容上極板、所述彈性折疊梁材料為Si/Al合金。?

本發明的有益效果是：本設計通過采用2套彎曲形狀為n形、彎曲個數為2個的彈性折疊梁結構的，同時將上電極分為通過雙直梁連接的驅動電極板和電容上極板，有效地降低了微橋的彈性系數，從而有效地降低了降低開關的驅動電壓，實驗證明，驅動電壓可低于3V。?

附圖說明

圖1為RF?MEMS開關結構示意圖，圖2為彈性折疊梁結構形狀示意圖，圖3為彈性折疊梁與上電極結構示意圖。?

附圖標號的含義如下：1彈性折疊梁,2上電極，3錨點，4緩沖介質層，5絕緣介質層，6共面波導傳輸線，7接地線，8襯底。?

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對設計作進一步的說明。?

?????如圖1--3所示，一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，包括襯底8、位于襯底上的緩沖介質層4、接地線7、共面波導傳輸線6、錨點3、絕緣介質層5、彈性折疊梁1、上電極2，所述接地線7、共面波導傳輸線6、錨點3設于緩沖介質層4上，所述絕緣介質層5覆于所述共面波導傳輸線6上，所述上電極2與所述絕緣介質層5留有間隙，其特征在于：所述上電極2分為電容上極板2-2和位于電容上極板兩端的驅動電極板2-1，所述驅動電極板2-1和電容上極板2-2之間通過兩套彎曲形狀為n形、彎曲個數為1個的彈性折疊梁1-2連接；所述驅動電極板2-1通過彎曲形狀為n形、彎曲個數為2個、套數為2個的彈性折疊梁1-1與錨點連接。?

????增加彈性折疊梁的彎曲個數可以降低彈性系數。但隨著彎曲個數的增加，彈性系數降低的趨勢逐漸減緩。過多的曲折個數，還會增加結構的平面尺寸，增大曲折梁折斷、塌陷的概率。所以，本設計選取上述彈性折疊梁的彎曲個數。?

????優選的，所述的一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，其特征在于：所述襯底8材料選用高阻硅(大于1000Ω·cm)，緩沖介質層4材料為SiO₂，絕緣介質層5材料為Si₃N₄。?

????優選的，所述的一種驅動電極板、電容上極板分離式RF?MEMS開關，其特征在于：所述緩沖介質層4厚為1μm,所述絕緣介質層5厚度為150nm。?