CN115188559B - 一种基于折纸结构的mems电感 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于折纸结构的MEMS电感,包括衬底,第一输入/输出微带线、第二输入/输出微带线、折纸结构固定点、金属电感结构、绝缘结构、热驱动梁位移放大结构、电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点、折叠区绝缘结构、接地板以及锚区折叠节点。本发明MEMS电感为可重构三维结构,具有Q值高、工艺兼容等优点。
Description
技术领域
本发明属于微电子器件技术领域,尤其涉及一种基于折纸结构的MEMS电感。
背景技术
在RF MEMS元件中,电感是重要的元器件,是滤波器、谐振器等器件的重要组成部分,影响着谐振电路、阻抗匹配网络、放大器、压控振荡器的性能。传统的微机械电感多采用平面螺旋结构,能与半导体工艺兼容,但是存在着寄生损耗大、Q值较低、占用芯片面积大等缺点,不能很好地满足射频电路高Q值电感的需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于折纸结构的MEMS电感,以解决现有微机电感的寄生损耗大、Q值较低的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的具体技术方案如下:一种基于折纸结构的MEMS电感,包括衬底,第一输入/输出微带线、第二输入/输出微带线、折纸结构固定点、金属电感结构、绝缘结构、热驱动梁位移放大结构、电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点、折叠区绝缘结构、接地板以及锚区折叠节点;所述热驱动梁位移放大结构与绝缘结构连接,金属电感结构之间通过电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点和折叠区绝缘结构相连接,折纸结构固定点与金属电感结构通过锚区折叠节点相连接,第一输入/输出微带线、第二输入/输出微带线与折纸结构固定点相连接。
进一步的,所述折纸结构固定点包括第一折纸结构固定点和第二折纸结构固定点。
进一步的,所述金属电感结构包括第一金属电感结构、第二金属电感结构、第三金属电感结构、第四金属电感结构、第五金属电感结构、第六金属电感结构、第七金属电感结构、第八金属电感结构、第九金属电感结构。
进一步的,所述第一热驱动梁支梁、第三热驱动梁支梁、第一热驱动梁固定点、第三热驱动梁固定点和第一热驱动梁推动杆组成第一热驱动梁;
所述第二热驱动梁支梁、第四热驱动梁支梁、第二热驱动梁固定点、第四热驱动梁固定点和第二热驱动梁推动杆组成第二热驱动梁;
所述第一热驱动梁、第二热驱动梁和六边形结构梁组成热驱动梁位移放大结构。热驱动梁位移放大结构用于实现小位移到大位移的转化。
进一步的,所述电感绝缘结构包括第一电感绝缘结构、第二电感绝缘结构、第三电感绝缘结构和第四电感绝缘结构。
进一步的,所述向上折叠节点包括第一向上折叠节点、第二向上折叠节点、第三向上折叠节点和第四向上折叠节点;
所述向下折叠节点包括第一向下折叠节点和第二向下折叠节点。
进一步的,所述折叠区绝缘结构包括第一折叠区绝缘结构、第二折叠区绝缘结构和第三折叠区绝缘结构。
进一步的,所述锚区折叠节点包括第一锚区折叠节点、第二锚区折叠节点、第三锚区折叠节点和第四锚区折叠节点。
进一步的,所述第一金属电感结构、第二金属电感结构、第三金属电感结构、第四金属电感结构、第五金属电感结构、第六金属电感结构、第七金属电感结构、第八金属电感结构、第九金属电感结构、第一电感绝缘结构、第二电感绝缘结构、第三电感绝缘结构、第四电感绝缘结构、第一向上折叠节点、第二向上折叠节点、第三向上折叠节点、第四向上折叠节点、第一向下折叠节点、第二向下折叠节点、第一折叠区绝缘结构、第二折叠区绝缘结构和第三折叠区绝缘结构组成MEMS电感可重构结构。MEMS电感可重构结构被六边形结构梁挤压时,由于折叠节点的厚度比其他部分薄,因而会发生形变,形变的方向由折叠节点的位置决定,电感绝缘结构用于实现不同的金属电感结构的隔离。
进一步的,六边形结构梁的x轴方向两端分别与第一热驱动梁推动杆和第二热驱动梁推动杆相连接,六边形结构梁的y轴正方向的一端与绝缘结构相连接,第一热驱动梁支梁的两端分别与第一热驱动梁固定点和第一热驱动梁推动杆相连接,第二热驱动梁支梁的两端分别与第二热驱动梁固定点和第二热驱动梁推动杆相连接,第三热驱动梁支梁的两端分别与第三热驱动梁固定点和第一热驱动梁推动杆相连接,第四热驱动梁支梁的两端分别与第四热驱动梁固定点和第二热驱动梁推动杆相连接,第一折纸结构固定点、第二折纸结构固定点和第三折纸结构固定点放置于衬底上,第三锚区折叠节点的y轴方向两端分别与第一金属电感结构和第三折纸结构固定点相连接,第一锚区折叠节点的y轴方向两端分别与第二金属电感结构和第一折纸结构固定点相连接,第二锚区折叠节点的y轴方向两端分别与第三金属电感结构和第二折纸结构固定点相连接,第一向上折叠节点、第二向上折叠节点、第三向上折叠节点和第四向上折叠节点分布于MEMS电感可重构结构的下表面,第一向下折叠节点和第二向下折叠节点分布于MEMS电感可重构结构的上表面,第一电感绝缘结构、第二电感绝缘结构、第三电感绝缘结构、第四电感绝缘结构、第一折叠区绝缘结构、第二折叠区绝缘结构和第三折叠区绝缘结构分布于MEMS电感可重构结构,第一电感绝缘结构的x轴方向两端分别与第一金属电感结构和第二金属电感结构相连接,第二电感绝缘结构的x轴方向两端分别与第三金属电感结构和第一金属电感结构相连接,第三电感绝缘结构的x轴方向两端分别与第六金属电感结构和第九金属电感结构相连接,第四电感绝缘结构的x轴方向两端分别与第七金属电感结构和第九金属电感结构相连接,第一向上折叠节点的y轴方向两端分别与第四金属电感结构和第二金属电感结构相连接,第二向上折叠节点的y轴方向两端分别与第四金属电感结构和第八金属电感结构相连接,第三向上折叠节点的y轴方向两端分别与第五金属电感结构和第八金属电感结构相连接,第四向上折叠节点的y轴方向两端分别与第五金属电感结构和第三金属电感结构相连接,第一向下折叠节点的y轴方向两端分别与第二金属电感结构和第六金属电感结构相连接,第二向下折叠节点的y轴方向两端分别与第三金属电感结构和第七金属电感结构相连接,第一折叠区绝缘结构的y轴方向两端分别与第四金属电感结构和第九金属电感结构相连接,第二折叠区绝缘结构的y轴方向两端分别与第一金属电感结构和第八金属电感结构相连接,第三折叠区绝缘结构的y轴方向两端分别与第五金属电感结构和第九金属电感结构相连接,第九金属电感结构和第四锚区折叠节点相连接,绝缘结构的y轴方向两端分别与第四锚区折叠节点和六边形结构梁相连接,第一输入/输出微带线与第一折纸结构固定点相连接,第二输入/输出微带线与第二折纸结构固定点相连接;所述MEMS电感可重构结构悬空于衬底上;所述第一输入/输出微带线和第二输入/输出微带线放置于衬底上;所述接地板位于衬底背面。
一种基于折纸结构的MEMS电感使用方法,当第一热驱动梁固定点、第二热驱动梁固定点、第三热驱动梁固定点和第四热驱动梁固定点通电时,第一热驱动梁支梁、第二热驱动梁支梁、第三热驱动梁支梁和第四热驱动梁支梁受热膨胀,推动第一热驱动梁推动杆和第二热驱动梁推动杆实现沿x方向的小位移移动,挤压六边形结构梁,通过六边形结构梁实现y方向的位移放大;y方向上六边形结构梁挤压MEMS电感可重构结构,使得第一向上折叠节点、第二向上折叠节点、第三向上折叠节点、第四向上折叠节点、第一向下折叠节点、第二向下折叠节点、第一锚区折叠节点、第二锚区折叠节点、第三锚区折叠节点和第四锚区折叠节点发生折叠,折纸结构的电感实现从平面结构到立体结构的转化。
本发明的一种基于折纸结构的MEMS电感,具有以下优点:本发明所述的一种基于折纸结构的MEMS电感,在MEMS技术的基础上结合了位移放大结构和折纸结构,通过热驱动梁和六边形结构梁实现位移放大,再利用折纸结构实现从平面结构到立体结构的转化,实现MEMS电感的可重构三维结构。由于电感远离衬底且与衬底的重叠面积较小,寄生参数引起的损耗降低,Q值得到显著提高。工艺简单,仅需一层金属,且能精确控制三维结构,进而精确控制电感值。无需复杂的技术同时,基于折纸结构的MEMS电感还具有与半导体工艺兼容等优势。
附图说明
图1为本发明的基于折纸结构的MEMS电感的俯视图;
图2为本发明的基于折纸结构的MEMS电感的A-A′剖面图;
图3为本发明的基于折纸结构的MEMS电感的B-B′剖面图;
图4为本发明的基于折纸结构的MEMS电感折叠后A-A′剖面图;
图5为本发明的基于折纸结构的MEMS电感折叠后C-C′剖面图。
图中标记说明:1、衬底;21、第一输入/输出微带线;22、第二输入/输出微带线;311、第一折纸结构固定点;312、第二折纸结构固定点;313、第三折纸结构固定点;31、第一金属电感结构;321、第二金属电感结构;322、第三金属电感结构;331、第四金属电感结构;332、第五金属电感结构;351、第六金属电感结构;352、第七金属电感结构;36、第八金属电感结构;37、第九金属电感结构;34、绝缘结构;411、第一热驱动梁推动杆;412、第二热驱动梁推动杆;431、第一热驱动梁固定点;432、第二热驱动梁固定点;433、第三热驱动梁固定点;434、第四热驱动梁固定点;441、第一热驱动梁支梁;442、第二热驱动梁支梁;443、第三热驱动梁支梁;444、第四热驱动梁支梁;45、六边形结构梁;511、第一电感绝缘结构;512、第二电感绝缘结构;513、第三电感绝缘结构;514、第四电感绝缘结构;521、第一向上折叠节点;522、第二向上折叠节点;523、第三向上折叠节点;524、第四向上折叠节点;611、第一向下折叠节点;612、第二向下折叠节点;621、第一折叠区绝缘结构;622、第二折叠区绝缘结构;623、第三折叠区绝缘结构;7、接地板;81、第一锚区折叠节点;82、第二锚区折叠节点;83、第三锚区折叠节点;84、第四锚区折叠节点。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明一种基于折纸结构的MEMS电感做进一步详细的描述。
实施例1:参见图1、图2、图3、图4和图5,本发明提供了一种基于折纸结构的MEMS电感,该MEMS电感包括一种基于折纸结构的MEMS电感,其特征在于,所述电感包括衬底1,第一输入/输出微带线21、第二输入/输出微带线22、折纸结构固定点、金属电感结构、绝缘结构34、热驱动梁位移放大结构、电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点、折叠区绝缘结构、接地板7以及锚区折叠节点;所述热驱动梁位移放大结构与绝缘结构34连接,金属电感结构之间通过电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点和折叠区绝缘结构相连接,折纸结构固定点与金属电感结构通过锚区折叠节点相连接,第一输入/输出微带线21、第二输入/输出微带线22与折纸结构固定点相连接。
所述折纸结构固定点包括第一折纸结构固定点311和第二折纸结构固定点312。
所述金属电感结构包括第一金属电感结构31、第二金属电感结构321、第三金属电感结构322、第四金属电感结构331、第五金属电感结构332、第六金属电感结构351、第七金属电感结构352、第八金属电感结构36、第九金属电感结构37。
所述第一热驱动梁支梁441、第三热驱动梁支梁443、第一热驱动梁固定点431、第三热驱动梁固定点433和第一热驱动梁推动杆411组成第一热驱动梁;
所述第二热驱动梁支梁442、第四热驱动梁支梁444、第二热驱动梁固定点432、第四热驱动梁固定点434和第二热驱动梁推动杆412组成第二热驱动梁;
所述第一热驱动梁、第二热驱动梁和六边形结构梁45组成热驱动梁位移放大结构。
所述电感绝缘结构包括第一电感绝缘结构511、第二电感绝缘结构512、第三电感绝缘结构513和第四电感绝缘结构514。
所述向上折叠节点包括第一向上折叠节点521、第二向上折叠节点522、第三向上折叠节点523和第四向上折叠节点524;
所述向下折叠节点包括第一向下折叠节点611和第二向下折叠节点612。
所述折叠区绝缘结构包括第一折叠区绝缘结构621、第二折叠区绝缘结构622和第三折叠区绝缘结构623。
所述锚区折叠节点包括第一锚区折叠节点81、第二锚区折叠节点82、第三锚区折叠节点83和第四锚区折叠节点84。
所述第一金属电感结构31、第二金属电感结构321、第三金属电感结构322、第四金属电感结构331、第五金属电感结构332、第六金属电感结构351、第七金属电感结构352、第八金属电感结构36、第九金属电感结构37、第一电感绝缘结构511、第二电感绝缘结构512、第三电感绝缘结构513、第四电感绝缘结构514、第一向上折叠节点521、第二向上折叠节点522、第三向上折叠节点523、第四向上折叠节点524、第一向下折叠节点611、第二向下折叠节点612、第一折叠区绝缘结构621、第二折叠区绝缘结构622和第三折叠区绝缘结构623组成MEMS电感可重构结构。
所述六边形结构梁45是中心对称的六边形结构,六边形结构梁45悬空于衬底1上,六边形结构梁45的x轴方向两端分别与第一热驱动梁推动杆411和第二热驱动梁推动杆412相连接,六边形结构梁45的y轴正方向的一端与绝缘结构34相连接,第一热驱动梁支梁441、第三热驱动梁支梁443、第一热驱动梁固定点431、第三热驱动梁固定点433和第一热驱动梁推动杆411组成第一热驱动梁,第一热驱动梁支梁441和第三热驱动梁支梁443关于第一热驱动梁推动杆411对称,第一热驱动梁支梁441、第三热驱动梁支梁443和第一热驱动梁推动杆411悬空于衬底1上,第一热驱动梁固定点431和第三热驱动梁固定点433放置于衬底1上,第一热驱动梁支梁441的两端分别与第一热驱动梁固定点431和第一热驱动梁推动杆411相连接,第三热驱动梁支梁443的两端分别与第三热驱动梁固定点433和第一热驱动梁推动杆411相连接,第二热驱动梁支梁442、第四热驱动梁支梁444、第二热驱动梁固定点432、第四热驱动梁固定点434和第二热驱动梁推动杆412组成第二热驱动梁,第二热驱动梁支梁442和第四热驱动梁支梁444关于第二热驱动梁推动杆412对称,第二热驱动梁支梁442、第四热驱动梁支梁444和第二热驱动梁推动杆412悬空于衬底1上,第二热驱动梁固定点432和第四热驱动梁固定点434放置于衬底1上,第二热驱动梁支梁442的两端分别与第二热驱动梁固定点432和第二热驱动梁推动杆412相连接,第四热驱动梁支梁444的两端分别与第四热驱动梁固定点434和第二热驱动梁推动杆412相连接,第一折纸结构固定点311、第二折纸结构固定点312和第三折纸结构固定点313放置于衬底1上,第一金属电感结构31、第二金属电感结构321、第三金属电感结构322、第四金属电感结构331、第五金属电感结构332、第六金属电感结构351、第七金属电感结构352、第八金属电感结构36、第九金属电感结构37、第一电感绝缘结构511、第二电感绝缘结构512、第三电感绝缘结构513、第四电感绝缘结构514、第一向上折叠节点521、第二向上折叠节点522、第三向上折叠节点523、第四向上折叠节点524、第一向下折叠节点611、第二向下折叠节点612、第一折叠区绝缘结构621、第二折叠区绝缘结构622和第三折叠区绝缘结构623组成MEMS电感可重构结构,第三锚区折叠节点83的y轴方向两端分别与第一金属电感结构31和第三折纸结构固定点313相连接,第一锚区折叠节点81的y轴方向两端分别与第二金属电感结构321和第一折纸结构固定点311相连接,第二锚区折叠节点82的y轴方向两端分别与第三金属电感结构322和第二折纸结构固定点312相连接,第一向上折叠节点521、第二向上折叠节点522、第三向上折叠节点523和第四向上折叠节点524分布于MEMS电感可重构结构的下表面,第一向下折叠节点611和第二向下折叠节点612分布于MEMS电感可重构结构的上表面,第一电感绝缘结构511、第二电感绝缘结构512、第三电感绝缘结构513、第四电感绝缘结构514、第一折叠区绝缘结构621、第二折叠区绝缘结构622和第三折叠区绝缘结构623分布于MEMS电感可重构结构,第一电感绝缘结构511的x轴方向两端分别与第一金属电感结构31和第二金属电感结构321相连接,第二电感绝缘结构512的x轴方向两端分别与第三金属电感结构322和第一金属电感结构31相连接,第三电感绝缘结构513的x轴方向两端分别与第六金属电感结构351和第九金属电感结构37相连接,第四电感绝缘结构514的x轴两端方向分别与第七金属电感结构352和第九金属电感结构37相连接,第一向上折叠节点521的y轴方向两端分别与第四金属电感结构331和第二金属电感结构321相连接,第二向上折叠节点522的y轴方向两端分别与第四金属电感结构331和第八金属电感结构36相连接,第三向上折叠节点523的y轴方向两端分别与第五金属电感结构332和第八金属电感结构36相连接,第四向上折叠节点524的y轴方向两端分别与第五金属电感结构332和第三金属电感结构322相连接,第一向下折叠节点611的y轴方向两端分别与第二金属电感结构321和第六金属电感结构351相连接,第二向下折叠节点612的y轴方向两端分别与第三金属电感结构322和第七金属电感结构352相连接,第一折叠区绝缘结构621的y轴方向两端分别与第四金属电感结构331和第九金属电感结构37相连接,第二折叠区绝缘结构622的y轴方向两端分别与第一金属电感结构31和第八金属电感结构36相连接,第三折叠区绝缘结构623的y轴方向两端分别与第五金属电感结构332和第九金属电感结构37相连接,第九金属电感结构37和第四锚区折叠节点84相连接,绝缘结构34的y轴方向两端分别与第四锚区折叠节点84和六边形结构梁45相连接,第一输入/输出微带线21与第一折纸结构固定点311相连接,第二输入/输出微带线22与第二折纸结构固定点312相连接;所述MEMS电感可重构结构悬空于衬底1上;所述第一输入/输出微带线21和第二输入/输出微带线22放置于衬底1上;所述接地板7位于衬底1背面。
实施例2:基于折纸结构的MEMS电感的使用方法是:当第一热驱动梁固定点431、第二热驱动梁固定点432、第三热驱动梁固定点433和第四热驱动梁固定点434通电时,第一热驱动梁支梁441、第二热驱动梁支梁442、第三热驱动梁支梁443和第四热驱动梁支梁444受热膨胀,推动第一热驱动梁推动杆411和第二热驱动梁推动杆412实现沿x方向的小位移移动,挤压六边形结构梁45,通过六边形结构梁45实现y方向的位移放大;y方向上六边形结构梁45挤压MEMS电感可重构结构,使得第一向上折叠节点521、第二向上折叠节点522、第三向上折叠节点523和第四向上折叠节点524、第一向下折叠节点611、第二向下折叠节点612、第一锚区折叠节点81、第二锚区折叠节点82、第三锚区折叠节点83和第四锚区折叠节点84发生折叠,折纸结构的电感实现从平面结构到立体结构的转化。
该MEMS电感能够通过控制热驱动梁和六边形结构梁实现位移放大,再利用折纸结构将平面结构转化为立体结构,实现MEMS电感的可重构三维结构,因此具有损耗低、Q值高等优势。
本发明中的一种基于折纸结构的MEMS电感不同于其他的MEMS电感,该电感具有以下主要特点:一、采用热驱动梁位移放大结构实现大范围的位移放大;二、利用折纸结构将平面结构转化为立体结构,实现MEMS电感的三维立体结构,从而减小寄生损耗,提高Q值;三、该MEMS电感采用金属厚度的变化实现折叠节点。
区分是否为该结构的标准如下:
(a)采用热驱动梁位移放大结构用于微小位移的放大,
(b)采用折纸结构实现MEMS电感的三维立体结构,
满足以上两个条件的结构即应视为该基于折纸结构的MEMS电感。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种基于折纸结构的MEMS电感,其特征在于,所述电感包括衬底(1),第一输入/输出微带线(21)、第二输入/输出微带线(22)、折纸结构固定点、金属电感结构、绝缘结构(34)、热驱动梁位移放大结构、电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点、折叠区绝缘结构、接地板(7)以及锚区折叠节点;所述热驱动梁位移放大结构与绝缘结构(34)连接,金属电感结构之间通过电感绝缘结构、向上折叠节点、向下折叠节点和折叠区绝缘结构相连接,折纸结构固定点与金属电感结构通过锚区折叠节点相连接,第一输入/输出微带线(21)、第二输入/输出微带线(22)与折纸结构固定点相连接,所述折纸结构固定点包括第一折纸结构固定点(311)和第二折纸结构固定点(312),所述金属电感结构包括第一金属电感结构(31)、第二金属电感结构(321)、第三金属电感结构(322)、第四金属电感结构(331)、第五金属电感结构(332)、第六金属电感结构(351)、第七金属电感结构(352)、第八金属电感结构(36)、第九金属电感结构(37),第一热驱动梁支梁(441)、第三热驱动梁支梁(443)、第一热驱动梁固定点(431)、第三热驱动梁固定点(433)和第一热驱动梁推动杆(411)组成第一热驱动梁;第二热驱动梁支梁(442)、第四热驱动梁支梁(444)、第二热驱动梁固定点(432)、第四热驱动梁固定点(434)和第二热驱动梁推动杆(412)组成第二热驱动梁;所述第一热驱动梁、第二热驱动梁和六边形结构梁(45)组成热驱动梁位移放大结构,所述电感绝缘结构包括第一电感绝缘结构(511)、第二电感绝缘结构(512)、第三电感绝缘结构(513)和第四电感绝缘结构(514),所述向上折叠节点包括第一向上折叠节点(521)、第二向上折叠节点(522)、第三向上折叠节点(523)和第四向上折叠节点(524);所述向下折叠节点包括第一向下折叠节点(611)和第二向下折叠节点(612),所述折叠区绝缘结构包括第一折叠区绝缘结构(621)、第二折叠区绝缘结构(622)和第三折叠区绝缘结构(623),所述锚区折叠节点包括第一锚区折叠节点(81)、第二锚区折叠节点(82)、第三锚区折叠节点(83)和第四锚区折叠节点(84),六边形结构梁(45)的x轴方向两端分别与第一热驱动梁推动杆(411)和第二热驱动梁推动杆(412)相连接,六边形结构梁(45)的y轴正方向的一端与绝缘结构(34)相连接,第一热驱动梁支梁(441)的两端分别与第一热驱动梁固定点(431)和第一热驱动梁推动杆(411)相连接,第二热驱动梁支梁(442)的两端分别与第二热驱动梁固定点(432)和第二热驱动梁推动杆(412)相连接,第三热驱动梁支梁(443)的两端分别与第三热驱动梁固定点(433)和第一热驱动梁推动杆(411)相连接,第四热驱动梁支梁(444)的两端分别与第四热驱动梁固定点(434)和第二热驱动梁推动杆(412)相连接,第一折纸结构固定点(311)、第二折纸结构固定点(312)和第三折纸结构固定点(313)放置于衬底(1)上,第三锚区折叠节点(83)的y轴方向两端分别与第一金属电感结构(31)和第三折纸结构固定点(313)相连接,第一锚区折叠节点(81)的y轴方向两端分别与第二金属电感结构(321)和第一折纸结构固定点(311)相连接,第二锚区折叠节点(82)的y轴方向两端分别与第三金属电感结构(322)和第二折纸结构固定点(312)相连接,第一向上折叠节点(521)、第二向上折叠节点(522)、第三向上折叠节点(523)和第四向上折叠节点(524)分布于MEMS电感可重构结构的下表面,第一向下折叠节点(611)和第二向下折叠节点(612)分布于MEMS电感可重构结构的上表面,第一电感绝缘结构(511)、第二电感绝缘结构(512)、第三电感绝缘结构(513)、第四电感绝缘结构(514)、第一折叠区绝缘结构(621)、第二折叠区绝缘结构(622)和第三折叠区绝缘结构(623)分布于MEMS电感可重构结构,第一电感绝缘结构(511)的x轴方向两端分别与第一金属电感结构(31)和第二金属电感结构(321)相连接,第二电感绝缘结构(512)的x轴方向两端分别与第三金属电感结构(322)和第一金属电感结构(31)相连接,第三电感绝缘结构(513)的x轴方向两端分别与第六金属电感结构(351)和第九金属电感结构(37)相连接,第四电感绝缘结构(514)的x轴方向两端分别与第七金属电感结构(352)和第九金属电感结构(37)相连接,第一向上折叠节点(521)的y轴方向两端分别与第四金属电感结构(331)和第二金属电感结构(321)相连接,第二向上折叠节点(522)的y轴方向两端分别与第四金属电感结构(331)和第八金属电感结构(36)相连接,第三向上折叠节点(523)的y轴方向两端分别与第五金属电感结构(332)和第八金属电感结构(36)相连接,第四向上折叠节点(524)的y轴方向两端分别与第五金属电感结构(332)和第三金属电感结构(322)相连接,第一向下折叠节点(611)的y轴方向两端分别与第二金属电感结构(321)和第六金属电感结构(351)相连接,第二向下折叠节点(612)的y轴方向两端分别与第三金属电感结构(322)和第七金属电感结构(352)相连接,第一折叠区绝缘结构(621)的y轴方向两端分别与第四金属电感结构(331)和第九金属电感结构(37)相连接,第二折叠区绝缘结构(622)的y轴方向两端分别与第一金属电感结构(31)和第八金属电感结构(36)相连接,第三折叠区绝缘结构(623)的y轴方向两端分别与第五金属电感结构(332)和第九金属电感结构(37)相连接,第九金属电感结构(37)和第四锚区折叠节点(84)相连接,绝缘结构(34)的y轴方向两端分别与第四锚区折叠节点(84)和六边形结构梁(45)相连接,所述MEMS电感可重构结构悬空于衬底(1)上;所述第一输入/输出微带线(21)和第二输入/输出微带线(22)放置于衬底(1)上;所述接地板(7)位于衬底(1)背面。
2.根据权利要求1所述的基于折纸结构的MEMS电感,其特征在于,所述第一金属电感结构(31)、第二金属电感结构(321)、第三金属电感结构(322)、第四金属电感结构(331)、第五金属电感结构(332)、第六金属电感结构(351)、第七金属电感结构(352)、第八金属电感结构(36)、第九金属电感结构(37)、第一电感绝缘结构(511)、第二电感绝缘结构(512)、第三电感绝缘结构(513)、第四电感绝缘结构(514)、第一向上折叠节点(521)、第二向上折叠节点(522)、第三向上折叠节点(523)、第四向上折叠节点(524)、第一向下折叠节点(611)、第二向下折叠节点(612)、第一折叠区绝缘结构(621)、第二折叠区绝缘结构(622)和第三折叠区绝缘结构(623)组成MEMS电感可重构结构。
3.一种基于折纸结构的MEMS电感使用方法,其特征在于,采用权利要求1-2任意一项所述的基于折纸结构的MEMS电感,所述方法如下:当第一热驱动梁固定点(431)、第二热驱动梁固定点(432)、第三热驱动梁固定点(433)和第四热驱动梁固定点(434)通电时,第一热驱动梁支梁(441)、第二热驱动梁支梁(442)、第三热驱动梁支梁(443)和第四热驱动梁支梁(444)受热膨胀,推动第一热驱动梁推动杆(411)和第二热驱动梁推动杆(412)实现沿x方向的小位移移动,挤压六边形结构梁(45),通过六边形结构梁(45)实现y方向的位移放大;y方向上六边形结构梁(45)挤压MEMS电感可重构结构,使得第一向上折叠节点(521)、第二向上折叠节点(522)、第三向上折叠节点(523)、第四向上折叠节点(524)、第一向下折叠节点(611)、第二向下折叠节点(612)、第一锚区折叠节点(81)、第二锚区折叠节点(82)、第三锚区折叠节点(83)和第四锚区折叠节点(84)发生折叠,折纸结构的电感实现从平面结构到立体结构的转化。
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