基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关及制备方法与流程

文档序号:13216002阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关,其特征在于,所述开关包括:一段叉指式共面波导传输线(1)、可动极板(2)、硅衬底(3)和绝缘介质(4),其中:绝缘介质(4)覆盖在硅衬底(3)上,叉指式共面波导传输线(1)和可动极板(2)均设置在覆盖有绝缘介质(4)的硅衬底(3)上,且可动极板(2)在叉指式共面波导传输线(1)中的固定极板(5)上方,同时固定极板(5)作为叉指式共面波导传输线(1)的信号线,该信号线与外接射频电路连接;在可动极板(2)和固定极板(5)之间设置一偏置电压,用以控制所述开关的通断,从而控制外接射频信号的接通与断开。2.根据权利要求1所述的基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关,其特征在于,所述的叉指式共面波导传输线(1)为周期性弯曲波导结构,有效缩小叉指式共面波导传输线(1)的纵向尺寸,减小所述开关整体尺寸。3.根据权利要求2所述的基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关,其特征在于,所述的叉指式共面波导传输线(1),为采用掩膜电镀的方法制备的金属条带,其材料为铜或银,并在铜或银的表面镀金以防氧化。4.根据权利要求2所述的基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关,其特征在于,所述的叉指式共面波导传输线(1)包括:固定极板(5)和第一地线(6)、第二地线(7),其中:固定极板(5)位于第一地线(6)、第二地线(7)中间,第一地线(6)、第二地线(7)、固定极板(5)三者并行,且固定极板(5)与第一地线(6)、第二地线(7)之间的距离始终相等。5.根据权利要求4所述的基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关,其特征在于,所述固定极板(5)即信号线上设有一层高介电常数的绝缘层,所述高介电常数是指介电常数在9-500范围内。6.一种权利要求1-5任一项所述的基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关的制备方法,其特征在于,所述方法包括:第一步、在硅衬底(3)上悬涂或者沉积一层绝缘介质(4);第二步、在覆盖有绝缘介质(4)的硅衬底(3)上形成叉指式共面波导传输线(1),其中叉指式共面波导传输线(1)包括固定极板(5)和第一地线(6)、第二地线(7),固定极板(5)作为所述开关的信号线用于与外接射频电路连接;第三步、利用悬涂法或气相沉积法,在第二步的固定极板(5)上表面及第一地线(6)、第二地线(7)的部分表面形成绝缘层(8);并根据MEMS电容式射频开关的性能要求,调节第一地线(6)、第二地线(7)部分表面上绝缘层(8)的大小和宽度;第四步、在第三步的固定极板(5)上的绝缘层(8)及第一地线(6)、第二地线(7)未覆盖绝缘层(8)的表面之上形成牺牲层(9);第五步、利用电镀方法,在第四步的牺牲层(9)上形成桥式结构的可动极板(2);第六步、在第五步的可动极板(2)中形成通气孔(10),以暴露牺牲层(9),且通过通气孔(10)除去牺牲层(9)以形成空腔。7.根据权利要求6所述的一种基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关的制备方法,其特征在于,第一步中,所述的绝缘介质(4)选用PI、SiO2或SOG材料形成。8.根据权利要求6所述的一种基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关的制备方法,其特征在于,第三步中,所述的绝缘层(8)选用PI或SOG薄膜。9.根据权利要求6所述的一种基于硅衬底的紧凑型MEMS电容式射频开关的制备方法,其特征在于,第五步中,所述的可动极板(2)选用电镀Ni再镀金形成,以提高所述开关的稳定性及使用寿命。
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