CN100576386C - 微机电结构切换多级可变电容及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分级的微机电结构(MEMS)电容器，它由可以在该分级电容器的电路中的多个MEMS开关激励，或者，它们可以由一个独立电路进行激励。还可以通过在分级MEMS电容器结构中提供至少一个可变电容器，按照电容量的中间级改变该分级电容器。
Description
发明领域
本发明总体上涉及机械切换的电容器。更具体讲，本发明涉及通过机械接通和关断进行分级的电容器。此外，该分级电容器是可以机械地改变的。
发明背景
集成电路封装的困难之一是所选择的大的、通常为无源的、可以与集成电路(IC)一起放置在硅上的器件具有与传统的有源元件如场效应晶体管的集成制造不相容的结构。可以将某些元件放置在芯片外，但是，它们的适应性会受到限制。例如，现有技术的片上可变电容器基于调谐范围小于大约25％的变容二极管技术。此外，微电子设备如计算机和手持设备的复杂性增加已经引发了对无源器件的可操作性的范围更宽的日益增加的需要。一个例子是可以在计算机中或者手持设备中用作元件的变容二极管。
图1为示出了基本元件的电路10的示意图。电容器12包含在其中。电容器12可以是可变电容器，也被成为变容二极管。现有的变容二极管技术具有较低的引入效应(pull-in effect)。此外，现有技术隔膜电容器具有由于电压超过其临界电压(Vc)而受到限制的电容可调范围。在Vc，膜击穿，并且电容器短路。此外，由于现有技术的电容器的悬吊特性，柔性膜的中心部分比边缘部分更靠近固定的电极。这种现象引起了在柔性膜的中心的局部电容比在柔性膜的被固定的边缘部分的局部电容更大。
此外，从生产的观点来看，还没有将宽范围的电容做成一个单独的电容器，以使一个电容器可以适合多种应用。
附图简要说明
为了获得按照本发明的上述以及其它优点的方法，将参照附图所示的特定实施例，给出对以上已经进行了简要说明的本发明的更具体的描述。在附图中，相同的结构将具有相同的参考标志。为了最清楚地示出本发明的结构，这里包括的附图是集成电路结构的图形表示。因此，尽管仍然表现出本发明的基本结构，但是，例如在显微照片中，所制作的结构的实际外观可能看起来不同。此外，附图仅显示出对于理解本发明所需要的结构。没有包括本领域已知的附加结构，以保持附图清楚。理解了这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，这些实施例不必按照比例绘出，并且因此不考虑对其范围进行限制，则通过利用附图，结合特征和细节对本发明进行描述和说明，其中：
图1为示出了基本元件的电路的示意图；
图2A为按照本发明的一个实施例的MEMS电容器的正面截面图；
图2B为按照本发明的一个实施例的MEMS电容器的正面截面图；
图3A为按照本发明的MEMS开关的正面截面图；
图3B为按照本发明的MEMS开关的正面截面图；
图4为示出了本发明的分级电容器的电路段的示意图；
图5为作为开关电路两边的电压的函数的分级电容图；
图6为按照本发明的一个实施例的分级可变MEMS电容器的示意图；
图7为按照本发明的一个实施例的分级可变MEMS电容器的示意图；
图8为按照本发明的一个实施例的分级可变MEMS电容器的示意图；
图9为按照本发明的可变电容器的正面截面图；
图10为可变电容器的放大的正面截面图，示出了MEMS器件的相对变形；
图11为图9所示的可变电容器的局部剖视图；
图12为可变电容器的另一个实施例的正面截面图；
图13为图9所示的可变电容器的另一个实施例的顶视图；
图14为图9所示的可变电容器的另一个实施例的顶视图；
图15为图9所示的可变电容器的另一个实施例的顶视图；
图16为按照本发明的另一个实施例的正面截面图；
图17为图16所示的可变电容器的另一个实施例的正面截面图；
图18为可变电容器的另一个实施例的正面截面图；
图19为图18所示的可变电容器的另一个实施例的正面截面图；
图20为示出了本发明的方法的处理流程图。
发明详细描述
本发明涉及微机电结构(micro electromechanical structure，MEMS)分级电容器，这种电容器还可以在分级电容量之间改变。
图2A示出了本发明的一个实施例，其中，MEMS电容器22包括一个固定充电板24、可移动充电板26以及位于它们之间防止短路的介电层28。此外，MEMS电容器22包括驱动板30，它利用直流电势将可移动充电板26拉向固定充电板24，从而改变它们之间的电容量。典型的情况是，固定充电板24和活动充电板30位于衬底32上。MEMS电容器22可被称为第一电容器型。以下描述可变电容器的其它实施例。
图2B示出了本发明的第二实施例，其中，MEMS电容器23包括一个固定充电板24、可移动充电板26以及位于它们之间防止短路的介电层28。MEMS电容器23不包括像在第一电容器形式中使用的驱动板30。因此，在一定的激励电压下，将破坏可移动充电板26，并且介电层28将接近和/或接触固定充电板24。MEMS电容器23可以被称为第二电容器型。以下将描述可变电容器的其它实施例。
图3A示出了本发明的一个实施例，其中，MEMS开关34包括固定充电板24和柔性开关板36。此外，MEMS开关34包括驱动板30，它利用直流电势将柔性开关板36拉向固定充电板24，以便闭合开关。典型的情况是，将固定充电板24和驱动板30布置在衬底32之上。
图3B示出了可以使用的MEMS开关35的另一个实施例。可以看到，MEMS开关35可以是结构与在图2B中示出的MEMS电容器22相似的平行板开关。衬底32支撑固定充电板24。在固定充电板24之上是一个柔性开关板36，可以将它拉向固定充电板24，以闭合MEMS开关34。
图4示出了可以利用来替代电容器12的装置，就好象它出现在图1的电路10中。分级电容器14被描述为包括并联排列在第一电路18中的多个电容器16。此外，将多个开关20与电容器16串联成一行。在第一实施例中，可能是一个具有n个MEMS电容器和m个开关的电路，其中，m＜n。例如，n＝2，m可以等于1。因此，该电路应该具有两个电容器和仅一个开关，并且该开关应该仅与两个MEMS电容器中的一个连成一行。最好，多个开关包括至少一个如这里所述的MEMS开关。
为了实现分级电容量，可以将MEMS开关的表面面积分级，以使与第一MEMS电容器串联的第一开关具有第一电压闭合阈值，而与第二MEMS电容器串联的第二开关具有比第一电压闭合阈值更高的第二电压闭合阈值。可以连续进行这样的安排，使电容量的线性分级度与加在第一电路18两边的电压成正比。例如，如果多个开关是MEMS开关34，则额定电压从一个电压单位增加到两个电压单位将通过多接通一个开关使电容量从一个电容量单位增加到两个电容量单位。
按照本实施例，作为额定分级电压增加的函数的电容量增加的曲线将具有如图5所示的正斜率。因此，可以获得针对电压增加的线性电容量响应38的方案，其中，在MEMS开关中的相对表面面积线性变化。
本发明的另一个实施例包括表面面积成几何增加，如1，2，4，8等，的MEMS开关。因此，电容量增加将是额定分级电压的函数，但是，函数40的斜率将比线性增加分级方案的斜率低。与此相似，本发明可以具有按照指数，如1，10，100，1000等，增加的表面面积，如果使用以10为底的指数比例，则电容量增加将是加在分级电容器14两边的额定分级电压的函数，但是，函数42的斜率也将比线性增加分级方案的斜率低。
图6示出了可以用来替代电容器12的另一个实施例，就好象它出现在图1的电路10中一样。分级电容器15被描述为包括并联排列在电路19中的多个电容器17。在本实施例中，电容器17是变容二极管和开关的结合。在本实施例中，将信号Vs和DC激励电压一起施加。电容器C1到Cn的表面面积尺寸可以是不同的，以使它们当中的每一个将在不同的DC电压下击穿。由此，通过将DC电压分级，可以实现分级的总电容量。因此，按照这里所描述的，可以实现分级增加的表面面积。具体来说，为了既实现数字的又实现实际模拟的变容二极管作用，可以实施线性地、几何地、指数地分级增加表面面积的组合。
通过独立调节如这里所述的所有电容器或其中的任何一个电容器，可以实现对按照上述三个方案中的任何一个方案的电容量的进一步定义。图7为本发明的另一个实施例。可变分级电容器44配备有电容器第一电路46，其中，为了达到优选的电容量，将单独的电容器48与多个按照这里所述的第一电容器形式的MEMS开关组合。在本实施例中，多个单独电容器48中的至少一个具有可移动充电板。每个电容器48被描述为具有电容器调节电路52，但是，将其理解为在一个与所有单独电容器48之间，具有电容器调节电路52的单独电容器48是可以改变的。在本实施例中，由多个DC电压，DC1到DCn，对增加电容量的方案进行控制。同样，电容器C1到Cn的特定表面面积可以对如这里所述的特性做出线性的、几何的或指数的电压关闭阈值响应。在一个实施例中，由线性的、几何的和指数的面积差中的一个使单独电容器48改变。
此外，对于将改变尺寸考虑为与电容量的整数变化相似的情况，可以将利用改变如电容器调节电路52的电路考虑为与在整数增加之上进一步定义的中间或分数变化相似。
在第一例中，可变的分级电容器44包括四个名义第一电容器和一个表面面积为四个名义第一电容器中的每一个的表面面积的五倍的第n电容器。通过将名义第一电容器与第n电容器组合，可以实现从1到9的整数量范围的电容量。此外，如这里所述，通过利用用于被要求从头到尾改变分级电容量的每个电容器的电容器调节电路52改变名义第一电容器和第n电容器中的任何一个或每一个，可以实现电容量中间定义。
在第二例中，除了5倍电容器以外，还提供了表面面积为名义第一电容器中的每一个的10倍的附加电容器，以实现从1到19的电容量整数量变化范围。除了5和10倍电容器以外可以配备有表面面积为名义第一电容器中的每一个的20倍的另一个电容器可以实现从1到39的电容量整数量变化范围。如这里所述，通过由独立调节电路52改变任何一个或所有电容器，可以实现中间或分数变化。在本发明的精神和范围内可以建立其它非整数线性方案。
对于需要对电容量进行更强控制的情况，每个MEMS开关48可以具有其自己的开关电路52，如调节电路。图8示出了这种包括更一般情况的实施例。在本实施例中，每个MEMS开关48的表面面积可以彼此大致相等，并且通过命令独立开关电路52施加足够的电压以将它们闭合，实现将它们中的任何一个或全部闭合。如这里所述，可变的单独电容器16和48的表面面积可以线性地、几何地或指数地改变。此外，可以将电容器调节电路52用于实现电容量分数变化的中间步骤。
按照本发明，可以将各种类型的MEMS电容器用于实现需要的电容量。图9为由参考数字66表示的本发明的可变电容器的正面截面图。图9示出了在其中布置了固定充电板70的衬底68。将可移动充电板72布置在固定充电板之上。可移动充电板的特征在于平面部分74、悬吊部分76和端接部分78。固定在可移动充电板72的平面部分74上的是硬衬80。硬衬80可以占用与可移动充电板72的平面部分74相同的足印。
在施加作用力之前，将第一间隔距离82视为固定充电板70与平面部分74之间的原始间隔距离。与此相似，当施加给定作用力时，将第二间隔距离84视为固定充电板70与平面部分74之间的可调节电容器的间隔距离。
硬衬80可以由能够防止可移动充电板72的平面部分74弯曲的任何材料制成。最好，硬衬80由氮化硅SixNy制成，其中，x和y具有由理想配比组合和固溶体组合组成的值。硬衬80可以由氧化物构成，如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、二氧化铈、二氧化钍等，以及由理想配比组合和固溶体组合组成的其它氧化物。此外，硬衬80可以由任何材料构成，最好是介电的，以使本发明的结构能够实现大于30％的可调节范围，大于50％则更好，最好大于100％。
将第二间隔距离84看做大致为常数。“大致常数”的意思是使可移动充电板72的平面部分74的变形最小。相对变形被定义为对沿着平面部分74的充电表面86的任意一点到其上的其它任意一点的垂直相对变形被平面部分74的长度88来除的相对测量。图10示出了被夸大的相对变形的细节，其中，可以通过被长度92来除对变形差90进行相对量化。在本发明中的相对变形可以在从大约30％到大约0.1％范围内，从大约10％到大约0.5％更好，从大约2％到大约1％最好。
重新参照图9，第一间隔距离为从可移动充电板72的端部78向下到固定充电板70的大小。可移动充电板72的悬吊部分76在最大为第一间隔距离82以及最小为第二间隔距离84的可变距离范围内与固定充电板70分开。因此，对于悬吊部分76来说，在这部分中的材料更适宜减少电容量。
图11进一步示出了本发明的可变电容器66的顶视图。硬衬80已经被移开，以便进一步示出可移动充电板72。将可移动充电板72视为包括平面部分74、由虚线94表示的按照一定角度弯曲的悬吊部分76和端部78。端部78与悬吊部分76也按照一定的角度在虚线96所示之处弯曲。
图11示出了悬吊部分76可以包含过孔98，以形成平面部分74的不完整的表面悬吊。通过减少出现在可变第一间隔距离82的充电表面面积的大小，可移动充电板72的悬吊部分76的不完整表面减少了用于可移动充电板的这部分的电容表面面积。由此，悬吊部分76的不完整表面使得能够对本发明的可变电容器的质量进行更好的控制。此外，由于当悬吊部分76具有不完整的表面悬吊时在悬吊部分76中必须弯曲的材料较少，因此，可移动充电板72更易弯曲并且因此更易调节。应该理解，悬吊部分76也可以是实心的。在悬吊部分76具有不完整表面的情况下，固定充电板70具有第一表面面积，而可移动充电板72具有小于第一表面面积的第二表面面积。
在优选实施例中，按照本发明的电容器具有被分为实心表面充电板部分和不完整的表面悬吊。
图12为示出了本发明的另一个实施例的另一个可变电容器100的正面截面图。图12示出了柔性介电材料102，它具有位于其上并且悬在固定充电板70之上的可移动充电板104。注意，由于将柔性介电材料插入其间，可移动充电板104不能与固定充电板70电接触。
在本实施例中，柔性介电材料102被分为平面部分106、悬吊部分108和端部110。硬衬80位于柔性介电材料102之上。硬衬80具有与可移动充电板104以及平面部分106大致相同的足印。将可移动充电板104插在硬衬80与平面部分106之间。在图12中从上往下看，尽管硬衬80被示为将可移动充电板104完全遮盖，但是，应该理解为硬衬80可以具有大于、等于或小于可移动充电板104的足印。在硬衬80大于可移动充电板104的情况下，它可以按照范围从大约1.01到大约2的因数扩大，最好从大约1.1到大约1.5。
在形成至少一个位于可移动充电板之下的可变介电材料102中的过孔98(在图12中没有示出)的过程中，相对于可变介电材料102，至少一个过孔具有范围在1％到50％以内的面积，最好从10％到40％。
图13为本发明的另一个实施例。在该实施例中，将硬衬80重叠在可移动充电板112(不可见)之上。在该实施例中，硬衬80掩盖了可移动充电板112的平面部分114。在该实施例中，在可移动充电板114的平面部分与端部118之间，可移动充电板112的悬吊部分116形成了一个波浪形悬吊的弹簧。利用本实施例，对于可移动充电板112的平面部分114的活动来说，可以实现更大的柔韧性。
图13示出了具有“W”和“M”形的悬吊部分116。尽管这些形状是一个优选实施例，但是，可以实现更简单的或更复杂的形状。在图14中示出了较简单形状的例子。在图14中，在可移动充电板的平面部分114与端部118之间波浪连接了具有“U”形和反“U”形的悬吊部分122的可移动充电板120。在图15中示出了较简单形状的另一个例子。在图15中，可移动充电板124包括在可移动充电板124的平面部分114与端部118之间波动的“S”形和镜像“S”形的悬吊部分126。
尽管将在图13、14和15中分别示出的波动形悬吊116、122和126分别描述为可移动充电板112、120和124的一部分，但是，应该理解波动形悬吊116、122和126也可以是可变介电材料的组成部分。可变介电材料的组成部分可以用于图12中的结构。
在另一个实施例中，构成可变介电材料的悬吊部分的波动结构可以是延伸过可移动充电板的平面部分的连续波动结构，以形成多重通道打开结构。因此，在图12可以示出连续波动结构的情况下，可以在一个端部110开始，连接一个悬吊部分108，再连接一个平面部分106，并且分别在另一个悬吊部分108和端部110结束。
不论是充电电荷板材料还是柔性介电材料，通过使用特定的材料以及利用波动结构的尺寸来实现不同的柔性度。例如，可移动充电板112的悬吊部分116具有可能与可移动充电板112的长度92和/或宽度132有关的厚度128和振幅130。与此相似，可移动充电板120的悬吊部分122具有可能与可移动充电板120的长度92和/或宽度132有关的厚度128和振幅130。
图16示出了本发明的另一个实施例，其中，将电容和静电激励的功能分开。可变电容器134包括平面部分136和硬衬80。虽然悬吊部分等没有示出，但是，可以包括这里所描述的任何实施例。在衬底140上的固定充电板138可以被抬到激励器板142之上。激励器板142位于下衬底144之上。可以忽略或省略对固定充电板138进行抬升，以实现固定充电板138与固定激励器板142大致处在同一高度的结构。对于这个另一实施例，衬底140和144可以是同一水平面并且在一个处理步骤中由相同的材料形成。
将可移动充电板的平面部分136粘贴到硬衬80上。由激励器板142对平面部分136和硬衬80一起进行激励，以实现用于需要的电容量的优选的间隔距离146。激励器板142利用电动势将可移动充电板的平面部分136调整到理想间隔距离146的位置。
图17示出了与图16所示实施例相似的本发明的另一个实施例。可变电容器148增加了与可移动激励器板152绝缘的多个可移动充电板150。按照本实施例，可以在在固定激励器板142与可移动激励器板152之间施加电动势的情况下，实现优选的电容量。当在固定充电板138与可移动充电板150之间建立电容时，如果有的话，这种激励方案具有减少的作用。因此，实现理想电容量可能更直接与间隔距离146有关。
图18示出了本发明的另一个实施例，其中，将电容与静电激励的功能分开。可以将在衬底156上的固定充电板154抬到激励器板158的上面。激励器板158位于下衬底160上。可以忽略或省略对固定充电板154进行抬升，以实现固定充电板154与固定激励器板158大致处在同一高度的结构。对于这个另一实施例，衬底156和160可以是同一水平面并且在一个处理步骤中由相同的材料形成。
将可移动充电板的平面部分136粘贴到硬衬80上。由激励器板158对平面部分136和硬衬80一起进行激励，以实现用于需要的电容量的优选的间隔距离146。激励器板158利用电动势将可移动充电板的平面部分136调整到理想间隔距离146的位置。
图19示出了与图18所示实施例相似的，增加了与可移动激励器板164绝缘的多个可移动充电板162的本发明的另一个实施例。按照本实施例，可以在在固定激励器板166与可移动激励器板164之间施加电动势的情况下，实现优选的电容量。当在固定充电板168与可移动充电板162之间建立电容时，如果有的话，这种激励方案具有减少的作用。因此，实现理想电容量可能更直接与间隔距离146有关。
在图16、17、18和19中描述的实施例中，应该理解，利用在包括插入柔性和/或介电的结构的本披露中所描述的悬吊部分实施例，实现将可移动充电板悬吊。此外，可以将其它悬吊方案用于本发明的本实施例。
在前述的实施例中，悬吊部分76、108、116、122和126为用于悬吊可移动充电板的方法的例子。在放弃的实施例中，固定充电板70和138为用于移动可移动充电板的方法的例子。
按照在图20中所示的本发明的方法170制作可变电容器。在衬底68中形成如图9所示的凹槽172。凹槽172可以由单独蚀刻形成，或者，它可以是波纹结构的一部分。通过沉积，如化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)，在凹槽172中形成固定充电板70。图20所示的方法说明可以同时形成凹槽和固定充电板，如流程框174所示。通过如用临时材料填充凹槽172，沉积可移动充电板72并且湿蚀刻填充凹槽172的临时填充材料的方法形成可移动充电板72。如流程框178所示，在部分可移动充电板72上形成硬衬80。在在清除凹槽172中的填充材料之前，形成至少一部分可移动充电板72的图形的情况下，形成多个过孔或者如这里所披露的波动悬吊中的任何一个的图形将有利于清除填充材料。按照本发明的方法，可以在178形成覆盖固定充电板的柔性介电材料102。
按照与可变电容器66相似的方式形成图12所示的可变电容器100。在形成可移动充电板104之前，在将被清除以形成凹槽172的填充材料上形成柔性介电层102，如处理流程框176所示。在形成了柔性介电层102之后，可以在将沉积在凹槽172中的填充材料清除之前或者之后形成图形。在将凹槽172中的填充材料清除之前形成柔性介电层102的图形的情况下，形成如这里所披露的波动悬吊部分中的任何一个的图形将有利于清除填充材料。
通过在凹槽172中形成下衬底144，并且在下衬底144上形成固定激励器板142，形成图16所示的可变电容器134。通过对凹槽172的一部分进行沉积或者蚀刻形成抬升衬底140。按照这里所述的实施例，在形成柔性介电层(没有绘出)期间，在抬升衬底140上形成固定充电板138以及用要被清除的填充材料填充凹槽172。在固定充电板138与1固定激励板142处在相同高度的情况下，它们可以从相同的材料层形成图形。利用具有附加限制，即使可移动充电板150形成图形以形成可移动激励板152，的相似方法形成可变电容器148。
通过在凹槽172中形成下衬底160，并且在下衬底160上形成固定激励器板158，形成图18所示的可变电容器178。通过对凹槽172的一部分进行沉积或者蚀刻形成抬升衬底156。按照这里所述的实施例，在形成柔性介电层(没有绘出)期间，在抬升衬底156上形成固定充电板154以及用要被清除的填充材料填充凹槽172。在固定充电板154与固定激励板158处在相同高度的情况下，它们可以从相同的材料层形成图形。利用具有附加限制，即使可移动充电板162形成图形以形成可移动激励板164，的相似方法形成可变电容器180。
本发明具有明显的优点。一个优点是实现了现有技术不能实现的可调节范围。由于出现了这里所披露的硬衬，因此，可移动充电板与固定充电板之间临界间隙比现有技术所能允许的更小。因此，可变电容器的可调谐范围可以大于100％。由于作为非限制例子被应用到无线电技术，本发明的可变电容器可以使无线电设备能够在多个波段工作，如900MHz、1.9GHz和2.4GHz。由此，可以改变无线电收发两用机的设计，以使同一个可变电容器能够被用于不同的频率。
另一个优点是对优选电容量的建立和控制变得更可预测并且因此变得更可靠。硬衬以及不完整表面悬吊的出现显著减少了现有技术的可变电容器靠近端部的不变化的电容量。此外，如这里所披露的使激励与电容分开允许进行更多控制。
除了用于可变电容器的波动悬吊以外，如这里所述，也可以使用用于MEMS开关的波动悬吊。
对于本领域技术人员来说应该容易理解，在不脱离如所附权利要求说明的本发明的原理和范围的情况下，可以对为了说明本发明的特性而已经描述和示出的部件的细节、材料和布置以及方法步骤等方面进行各种其它修改。
Claims (33)
1.一种微机电MEMS电容器，该电容器包括：
电路中并联排列的多个MEMS电容器；
与多个MEMS电容器串联的多个开关；
所述多个开关中的第一开关，与所述多个MEMS电容器中的第一MEMS电容器串联，其中，该第一开关具有第一电压闭合阈值；以及
所述多个开关中的第二开关，与所述多个MEMS电容器中的第二MEMS电容器串联，其中，该第二开关具有比第一电压闭合阈值更高的第二电压闭合阈值。
2.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个开关中的至少一个开关是MEMS开关。
3.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个开关中的至少一个开关是平行板开关。
4.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个开关中的至少一个开关与所述多个MEMS电容器串联，其中，与所述至少一个开关串联的至少一个电容器是变容二极管，该变容二极管包含可移动充电板和固定充电板，所述可移动充电板和固定充电板被组合成单个变容二极管开关装置，且提供给所述变容二极管开关装置的电压包括用于控制所述变容二极管的电容的信号电压，以及用于接合或分开所述开关的DC激励器电压。
5.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，所述可移动充电板用于调整所述多个电容器中的至少一个的电容。
6.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量。
7.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
8.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量。
9.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
10.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量。
11.如权利要求1所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
12.一种微机电MEMS电容器，该电容器包括：
在第一电路中并联排列的多个MEMS电容器；
多个开关；以及
所述多个开关中的至少一个MEMS开关，所述MEMS开关与在第一电路中的所述多个MEMS电容器中的至少一个串联，其中，所述至少一个开关与至少一个具有可移动充电板的MEMS电容器组合成单个变容二极管开关装置，且施加到所述变容二极管开关装置的电压既控制所述MEMS电容器的电容，又控制所述开关的激励。
13.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，施加到所述变容二极管开关装置的所述电压包括信号电压和DC激励器电压，该DC激励器电压在所述MEMS电容器的所述可移动充电板上提供电动势，该电动势调整所述MEMS电容器的电容并能激励所述至少一个MEMS开关。
14.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个开关中的至少一个开关是平行板开关。
15.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个开关中的两个开关是：
第一开关，与第一MEMS电容器串联，其中，该第一开关具有第一电压闭合阈值；以及
第二开关，与第二MEMS电容器串联，其中，该第二开关具有比第一电压闭合阈值更高的第二电压闭合阈值。
16.如权利要求15所述的MEMS电容器，其中，所述第二电容器的总表面积大于所述第一电容器的总表面积，以提供高于所述第一电压闭合阈值的所述第二电压闭合阈值。
17.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量。
18.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
19.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量。
20.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
21.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量。
22.如权利要求12所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
23.一种微机电MEMS电容器，该电容器包括：
多个并联排列在第一电路中的MEMS电容器，其中，所述多个MEMS电容器中的至少一个MEMS电容器包括可移动充电板、固定充电板以及所述可移动充电板和固定充电板之间的电容器分隔距离，第二电路控制所述可移动充电板的移动，以控制所述电容器分隔距离，从而控制所述至少一个MEMS电容器的电容；以及
至少一个开关，所述开关与在第一电路中的所述多个MEMS电容器中的至少一个串联，其中，由激励器电压对所述至少一个开关中的每一个进行激励。
24.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述至少一个开关中的至少一个是MEMS开关。
25.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述至少一个开关中的至少一个是平行板开关。
26.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述至少一个开关包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关具有第一电压闭合阈值，所述第二开关具有比第一电压闭合阈值更高的第二电压闭合阈值。
27.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个MEMS电容器中的具有可移动充电板的所述至少一个MEMS电容器与至少一个MEMS开关相组合，所述第二电路控制所述MEMS电容器的电容，并提供所述激励器电压来激励所述MEMS开关。
28.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量。
29.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个线性分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
30.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量。
31.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个几何分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
32.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量。
33.如权利要求23所述的MEMS电容器，其中，所述多个电容器中的至少一个具有可移动充电板，其中，所述多个电容器配置为能够实现多个指数分级电容量，其中，具有可移动充电板的所述多个电容器中的至少一个配置为能够实现多个中间分级的电容量。
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