[發(fā)明專利]一種可變MEMS微波濾波器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810527165.2
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108550965A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐毅;屈芙蓉;王彤;劉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇硅華電子科技有限公司
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發(fā)明公開了一種可變MEMS微波濾波器的發(fā)卡型可變電極單元結(jié)構(gòu)，包括：硅襯底；設(shè)置在所述硅襯底第一面上的發(fā)卡型諧振器電極；設(shè)置在所述硅襯底第一面上的電極延伸結(jié)構(gòu)，且所述電極延伸結(jié)構(gòu)位于所述發(fā)卡型諧振器電極的端部延伸位置；設(shè)置在所述發(fā)卡型諧振器電極端部與所述電極延伸結(jié)構(gòu)之間的MEMS開關(guān)；以及設(shè)置在所述硅襯底與第一面相對的第二面的背部電極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信硬件設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可變MEMS微波濾波器及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

濾波器是射頻微波系統(tǒng)必不可少的重要組成部分，性能優(yōu)異的濾波器模塊是射頻微波通信系統(tǒng)能正常工作的必要前提。

為了滿足無線通信系統(tǒng)對多頻帶、多功能、多模式的應(yīng)用需求，適應(yīng)不同的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，需要具有多種不同頻率特性的濾波器組件。通常的濾波器組是將多個(gè)不同頻率的濾波器和開關(guān)集成在一起，由于器件數(shù)量較多，所以體積比較大。此外，在一種改進(jìn)型的現(xiàn)有技術(shù)中，集成式多頻濾波器通過設(shè)計(jì)多組不同結(jié)構(gòu)的濾波器電極，然后在通過選擇開關(guān)來實(shí)現(xiàn)不同頻率需求的濾波器切換，其占用的芯片面積同樣較大，成本較高。

近二十多年來，隨著MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝和MEMS器件的逐漸成熟，給微波濾波器的小型化、集成化提供了契機(jī)。與傳統(tǒng)VLSI工藝相比，MEMS技術(shù)在不犧牲器件性能的前提下，可以實(shí)現(xiàn)微波無源器件的小型化和集成化。此外，將濾波器與MEMS開關(guān)集成在單一芯片上，可以實(shí)現(xiàn)濾波器之間的切換以滿足不同的通信信道，有利于系統(tǒng)的進(jìn)一步小型化和成本的降低。

中國專利“基于微機(jī)械通孔的MEMS數(shù)字可調(diào)濾波器”(申請公開：201510990489.6)提出了一種基于MEMS的可調(diào)濾波器，該申請需要在硅襯底制備額外的電容器件來進(jìn)行濾波器的調(diào)諧，這樣造成了器件的制備工藝復(fù)雜化和器件體積的增加，此外，還需在基板上制備接地通孔，工藝難度增大且成本較高。

本發(fā)明提出了一種可變MEMS微波濾波器的技術(shù)方案，該方案基于發(fā)卡型諧振器，通過MEMS開關(guān)的通斷實(shí)現(xiàn)濾波器電極尺寸的變化從而實(shí)現(xiàn)濾波器不同諧振頻率的切換，相比于常規(guī)的開關(guān)濾波器組，有效的減小了體積，同時(shí)降低了制備成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種可變MEMS微波濾波器的發(fā)卡型可變電極單元結(jié)構(gòu)，包括：

硅襯底；

設(shè)置在所述硅襯底第一面上的發(fā)卡型諧振器電極；

設(shè)置在所述硅襯底第一面上的電極延伸結(jié)構(gòu)，且所述電極延伸結(jié)構(gòu)位于所述發(fā)卡型諧振器電極的端部延伸位置；

設(shè)置在所述發(fā)卡型諧振器電極端部與所述電極延伸結(jié)構(gòu)之間的MEMS開關(guān)；以及

設(shè)置在所述硅襯底與第一面相對的第二面的背部電極。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)卡型諧振器電極和電極延伸結(jié)構(gòu)的厚度為4微米至8微米。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述MEMS開關(guān)進(jìn)一步包括：

MEMS開關(guān)上電極；

MEMS開關(guān)下電極，且所述下電極與所述上電極之間具有1微米至3微米的間隙；

通過導(dǎo)電線路電連接至所述上電極的第一電極；以及

通過導(dǎo)電線路電連接至所述下電極的第二電極。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述MEMS開關(guān)下電極設(shè)置在所述電極延伸結(jié)構(gòu)與所述發(fā)卡型諧振器電極之間的硅襯底上，且電連接至所述電極延伸結(jié)構(gòu)；以及

所述MEMS開關(guān)上電極部分設(shè)置在所述發(fā)卡型諧振器電極端部的上表面上，部分延伸至所述MEMS開關(guān)下電極的上方，且未延伸至所述電極延伸結(jié)構(gòu)區(qū)域。