CN117355918A - Mems开关及其制备方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

一种MEMS开关及其制备方法、电子设备，该MEMS开关包括：基底(1)、设置于基底(1)一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构远离基底(1)一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底一侧的膜桥(8)；共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线(7)、第一直流偏置线(2)、第二导线(4)、第二直流偏置线(6)和第三导线(9)；第二导线(4)为射频信号传输线和地线中的一种，且第一导线(7)和第三导线(4)均为射频信号传输线和地线中的另一种；膜桥(8)，跨设于第一导线(7)和第三导线(9)之间，并分别与第一导线(7)和第三导线(9)连接。该结构可以实现信号线与直流偏置线解耦，可以改善MEMS开关的驱动性能。

Description

MEMS开关及其制备方法、电子设备 技术领域

本公开实施例涉及但不限于射频电子技术领域，尤其涉及一种MEMS开关及其制备方法、电子设备。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)是指在微米量级内设计和制造集成多种元件，并适于低成本大量生产的系统。射频微机电系统(Radio Frequency Micro-Electro-Mechanical System，RF MEMS)是MEMS技术的重要应用领域之一。RF MEMS用于射频和微波频率电路中的信号处理，是一项将能对现有雷达和通讯中射频结构产生重大影响的技，为实现射频、微波和毫米波电子系统微型化、轻量化、集成化、模块化、低成本和性能提升奠定技术基础。在RF MEMS器件中目前最受关注的是RF MEMS开关，它是RF MEMS器件中的核心器件。RF MEMS开关是工作在射频到毫米波频率范围内的微机械开关，依靠机械移动实现对传输线的通/断控制。RF MEMS开关在通信系统中用途相当广泛，是雷达、电子对抗、无线通信等领域的重要控制元件。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

一方面，本公开实施例提供了一种MEMS开关，包括：基底、设置于所述基底一侧的共面波导线结构、设置于所述共面波导线结构远离所述基底一侧的隔离结构、设置于所述隔离结构远离所述基底一侧的膜桥；所述共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线、第一直流偏置线、第二导线、第二直流偏置线和第三导线；所述第二导线为射频信号传输线和地线中的一种，且所述第一导线和所述第三导线均为射频信号传输线和地线中的另一种；所述膜桥，跨设于所述第一导线和所述第三导线之间，并分别与所述第一导线 和所述第三导线连接。

另一方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：上述实施例中所述的MEMS开关。

又一方面，本公开实施例还提供了一种MEMS开关的制备方法，包括：

在基底上依次形成共面波导线结构和隔离结构，所述共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线、第一直流偏置线、第二导线、第二直流偏置线和第三导线；所述第二导线为射频信号传输线和地线中的一种，且所述第一导线和所述第三导线均为射频信号传输线和地线中的另一种；

在所述共面波导线结构和所述隔离结构上形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成膜桥，所述膜桥跨设于所述第一导线和所述第三导线之间，并分别与所述第一导线和所述第三导线连接；

去除所述牺牲层，保留所述膜桥。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开的技术方案的限制。附图中每个部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。

图1为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第一种平面结构示意图；

图2为图1所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图3为图1所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图4为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第二种平面结构示意图；

图5为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第三种平面结构示意图；

图6为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第四种平面结构示意图；

图7为图6所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图8为图6所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图9为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第五种平面结构示意图；

图10为图9所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图11为图9所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图；

图12为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第六种平面结构示意图；

图13为图12所示的MEMS开关在非加压状态下的沿BB’方向的截面示意图；

图14为图12所示的MEMS开关在加压状态下的沿BB’方向的截面示意图；

图15为图1所示的MEMS开关的制备过程示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了部分已知功能 和已知部件的详细说明。本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其它结构可参考通常设计。

本公开中的附图比例可以作为实际工艺中的参考，但不限于此。例如，沟道的宽长比、各个膜层的厚度和间距等，可以根据实际需要进行调整。例如，在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了每个构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本公开的一个方式并不一定限定于该尺寸，附图中每个部件的形状和大小不反映真实比例。此外，附图示意性地示出了理想的例子，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。

在本公开示例性实施例中，“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。

在本公开示例性实施例中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述每个构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。

在本公开示例性实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。

在本公开示例性实施例中，“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”例如可以是电极或布线，或者是晶体管等开关元件，或者是电阻器、电感器或电容器等其它功能元件等。

在本公开示例性实施例中，“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态，因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。 另外，“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态，因此，也包括85°以上且95°以下的角度的状态。

在本公开示例性实施例中，三角形、矩形、梯形、五边形或六边形等并非严格意义上的，可以是近似三角形、矩形、梯形、五边形或六边形等，可以存在公差导致的一些小变形，可以存在导角、弧边以及变形等。

在本公开示例性实施例中，“约”是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。

在本公开示例性实施例中，“一体结构”可以是指两种(或两种以上)结构通过同一道沉积工艺形成并通过同一道构图工艺得以图案化而形成的彼此连接的结构，它们的材料可以相同或不同。

在本公开示例性实施例中，“同层设置”是指两种(或两种以上)结构通过同一次图案化工艺得以图案化而形成的结构，它们的材料可以相同或不同。例如，形成同层设置的多种结构的前驱体的材料是相同的，最终形成的材料可以相同或不同。

在本公开示例性实施例中，第一方向DR1可以指是膜桥的延伸方向，第二方向DR2可以是指与膜桥的延伸方向相交叉的方向，第三方向DR3可以是指垂直于MEMS开关平面的方向或者MEMS开关的厚度方向等。其中，第一方向DR1与第二方向DR2交叉，第一方向DR1与第三方向DR3交叉。例如，第一方向DR1和第二方向DR2可以相互垂直，第一方向DR1和第三方向DR3可以相互垂直。

本公开实施例提供一种MEMS开关，MEMS开关可以包括：基底、设置于基底一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构(CPW)远离基底一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底一侧的膜桥；共面波导线结构可以包括：依次间隔设置的第一导线、第一直流(Direct Current，DC)偏置线、第二导线、第二直流偏置线和第三导线；膜桥，跨设于第一导线和第三导线之间，并分别与第一导线和第三导线连接；第二导线为射频信号传输线和地线中的一种，且第一导线和第三导线均为射频信号传输线和地线中的另一种。

如此，在本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，当第二导线为射频信号传输线，且第一导线和第三导线均为地线时，共面波导线结构采用 “地线-偏置线-信号线-偏置线-地线”的结构设计。当第二导线为地线中的一种，且第一导线和第三导线均为射频信号传输线时，共面波导线结构采用“信号线-偏置线-地线-偏置线-信号线”的结构设计。相比于一些技术中共面波导线结构采用“地线-信号线-地线”的结构设计，本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-直流偏置线-信号线-直流偏置线-地线”的结构设计或者“信号线-直流偏置线-地线-直流偏置线-信号线”的结构设计，可以实现信号线与直流偏置线解耦，可以实现改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，隔离结构可以包括：设置于第一直流偏置线的远离基底一侧的第一隔离层和设置于第二直流偏置线的远离基底一侧的第二隔离层。如此，通过将隔离层放置在两侧直流偏置线上，可以保证MEMS开关正常驱动工作并且减少直流偏置电压与射频信号之间存在的干扰，从而，可以实现改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第二导线的厚度大于或者等于第一隔离层的厚度，且第二导线的厚度大于或者等于第二隔离层的厚度。如此，通过增加共面波导线结构中的第二导线(例如，可以为射频信号传输线)的厚度，可以实现提高MEMS开关的隔离度性能。

在一种示例性实施例中，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第二导线的厚度大于或者等于第一直流偏置线的厚度与第一隔离层的厚度之和，且第二导线的厚度大于或者等于第二直流偏置线的厚度与第二隔离层的厚度之和。如此，通过增加共面波导线结构中的第二导线(例如，可以为射频信号传输线)的厚度，可以减小膜桥在弯曲态下与第二导线(例如，可以为射频信号传输线)之间的间隙，膜桥与第二导线(例如，可以为射频信号传输线)之间不会发生短路的风险，不会影响直流偏置线施加在膜桥上的静电力，并且，由平板电容随着间隙的降低而增大的关系可知，膜桥在弯曲态下MEMS开关的电容增大，因此，可以实现提高MEMS开关的隔离度性能。

在一种示例性实施例中，第一隔离层在基底上的正投影位于第一导线在基底上的正投影与第二导线在基底上的正投影之间的间隔区域之内，第二隔离层在基底上的正投影位于第二导线在基底上的正投影与第三导线在基底上 的正投影之间的间隔区域之内。

在一种示例性实施例中，膜桥沿第一方向延伸，第一隔离层在第二方向上的尺寸和第二隔离层在第二方向上的尺寸均大于膜桥在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉。

在一种示例性实施例中，当第二导线为射频信号传输线时，隔离结构还包括：第三隔离层，设置于射频信号传输线的远离基底的表面；或者，设置于膜桥的靠近基底的表面。如此，在射频信号传输线与膜桥之间设置隔离层，可以有效避免金属接触产生的寄生效应，形成电容式RF MEMS开关，适用于高频信号传输系统。

在一种示例性实施例中，当第三隔离层设置于射频信号传输线的远离基底的表面时，第三隔离层与第一隔离层和第二隔离层为相互连接的一体结构；或者，当第三隔离层设置于膜桥的靠近基底的表面时，第一隔离层、第三隔离层和第二隔离层沿第一方向间隔设置。

在一种示例性实施例中，膜桥沿第一方向延伸，第三隔离层在第一方向上的尺寸大于或者等于射频信号传输线在第一方向上的尺寸；或者，第三隔离层在第二方向上的尺寸小于射频信号传输线在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉；或者，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第三隔离层的厚度小于或者等于射频信号传输线的厚度。

在一种示例性实施例中，膜桥可以包括：中间区以及设置于中间区的第一方向两侧的第一连接区和第二连接区，第一连接区被配置为与第一导线连接，第二连接区被配置为与第三导线连接，中间区可以包括：依次连接的第一子区、第二子区和第三子区，第一子区在基底上的正投影与第一直流偏置线在基底上的正投影之间存在第一重叠区域，第二子区在基底上的正投影与第二导线在基底上的正投影之间存在第二重叠区域，第三子区在基底上的正投影与第一直流偏置线在基底上的正投影之间存在第三重叠区域，第一重叠区域、第二重叠区域和第三重叠区域沿第一方向间隔设置。

在一种示例性实施例中，第一子区、第三子区、第一连接区和第二连接区中至少一个在第二方向上的尺寸与第二子区在第二方向上的尺寸相等；或者，第一子区和第三子区中至少一个在第二方向上的尺寸大于第二子区、第 一连接区和第二连接区中至少一个在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉。

在一种示例性实施例中，第一子区在第二方向上的尺寸与第三子区在第二方向上的尺寸相等；或者，第一连接区在第二方向上的尺寸和第二连接区在第二方向上的尺寸相等。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面上，中间区的形状为呈“H”字型的形状或者呈“─”字型的形状；或者，第一连接区和第二连接区的形状为矩形。

在一种示例性实施例中，第一子区在基底上的正投影位于第一隔离层在基底上的正投影的边界范围之内，且第三子区在基底上的正投影位于第二隔离层在基底上的正投影的边界范围之内。

在一种示例性实施例中，膜桥可以包括：设置于第一连接区与中间区之间的第一过渡区以及设置于中间区与第二连接区之间的第二过渡区，第一过渡区在基底上的正投影位于第一导线在基底上的正投影与第一直流偏置线在基底上的正投影之间，第二过渡区在基底上的正投影位于第二直流偏置线在基底上的正投影与第三导线在基底上的正投影之间。

在一种示例性实施例中，第一过渡区和第二过渡区为有开口区域和无开口区域中的一种或多种。

在一种示例性实施例中，有开口区域包括：设置于有开口区域的第一边缘上的第一凹槽、设置于有开口区域的第二边缘上的第二凹槽、以及设置于第一边缘与第二边缘之间的通孔中的至少一种，第一边缘和第二边缘沿第一方向延伸且沿第二方向相对设置，第二方向与第一方向交叉。如此，由于产生静电驱动力的位置位于第一过渡区与第二过渡区之间的中间区，那么，通过在膜桥的产生驱动力的位置两侧设置通孔或者凹槽，可以降低膜桥的整体抗弯刚度，从而，可以实现在特定静电驱动力下的响应时间与下拉位移的设计目标，进而，能够改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，通孔在第二方向上的尺寸小于或者等于第一边缘与第二边缘之间的距离的0.75倍；或者，在平行于MEMS开关的平面，通孔的面积小于或者等于通孔所在过渡区的面积的0.6倍，过渡区为第一过 渡区和第二过渡区中的任意一个。

在一种示例性实施例中，凹槽在第二方向上的尺寸小于或者等于第一边缘与第二边缘之间的距离的0.75倍；或者，在平行于MEMS开关的平面，凹槽的面积小于或者等于通孔所在过渡区的面积的0.6倍；或者，在同一个过渡区中的相邻的两个凹槽中，两个凹槽中的任意一个在第一方向上的尺寸与两个凹槽之间的间隔区域在第一方向上的尺寸相等，凹槽包括：第一凹槽和第二凹槽中的至少一个，过渡区包括：第一过渡区和第二过渡区中的任意一个。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，通孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形、菱形、梯形、五边形和六边形中的任意一种；或者，第一凹槽和第二凹槽中至少一个的形状为弧形、三角形、矩形、梯形、五边形和六边形中的任意一种。

在一种示例性实施例中，第一过渡区和第二过渡区中的至少一个在第二方向上的尺寸与第二子区在第二方向上的尺寸相等；或者，第一过渡区和第二过渡区中的至少一个在第二方向上的尺寸大于第二子区在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉。

在一种示例性实施例中，第一直流偏置线和第二直流偏置线均可以包括：依次连接的第一偏置线段、第二偏置线段和第三偏置线段，第一偏置线段和第三偏置线段均沿第二方向延伸，第二偏置线段沿第一方向延伸，第二方向与第一方向交叉。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，当第二导线为射频信号传输线时，射频信号传输线的形状为长条状；或者，当第二导线为地线时，地线为折线状。这里，本公开示例性实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，当第二导线为地线时，地线可以包括：依次连接的第一地线段、第二地线段和第三地线段，第一地线段、第二地线段和第三地线段的形状均呈阶梯状。

在一种示例性实施例中，第一地线段和第三地线段的形状相同且关于中心点对称设置，且第二地线段关于中心点对称设置，中心点为基底的几何中心。

在一种示例性实施例中，当第二导线为射频信号传输线时，地线可以包括：地板以及与地板连接的地线段，地板的形状为矩形状，地线段的形状为呈“C”字型。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，当第二导线为地线时，射频信号传输线的形状可以为矩形状。

在一种示例性实施例中，当第二导线为射频信号传输线时，基底具有沿第二方向延伸的中心线，第二导线关于中心线对称设置，第一直流偏置线和第二直流偏置线关于中心线对称设置，且第一导线和第三导线关于中心线对称设置。

在一种示例性实施例中，当第二导线为地线时，第二导线关于中心点对称设置，第一直流偏置线和第二直流偏置线关于中心点对称设置，且第一导线和第三导线关于中心点对称设置，中心点为基底的几何中心。

下面结合附图，对本公开实施例所提供的MEMS开关进行说明。

图1为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第一种平面结构示意图，图2为图1所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图，图3为图1所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图。图4为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第二种平面结构示意图，图5为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第三种平面结构示意图。其中，图1至图5中是以第二导线作为射频信号传输线，第一导线作为第一地线，第二导线作为第二地线为例进行示意的。

在一种示例性实施例中，如图1至图5所示，在垂直于基底1的平面，MEMS开关可以包括：基底1、设置于基底1一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构远离基底1一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底1一侧的膜桥8。在平行于基底1的平面，共面波导线结构可以包括：第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6和第三导线9，其中，第二导线4可以作为射频信号传输线，第一导线7可以作为第一地线，第二导线4可以作为第二地线，射频信号传输线位于中心位置，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6位于射频信号传输线的第一方向DR1两侧，第一地线位于第一直流偏置线2的远离射频信号传输线的一侧，第二地线位于第 二直流偏置线6的远离射频信号传输线的一侧。隔离结构可以包括：第一隔离层3和第二隔离层5，在垂直于基底1的平面，第一隔离层3设置于第一直流偏置线2的远离基底1一侧，第二隔离层5设置于第二直流偏置线6的远离基底1一侧。膜桥8沿第一方向DR1跨设并悬空于第一地线、第一隔离层3、射频信号传输线、第二隔离层5和第二地线之上，并且，膜桥8的一端与第一地线连接，膜桥8的另一端与第二地线连接。

如此，在本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-偏置线-信号线-偏置线-地线”的结构设计，相比于一些技术中共面波导线结构采用“地线-信号线-地线”的结构设计，本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-直流偏置线-信号线-直流偏置线-地线”的结构设计，可以实现信号线与直流偏置线解耦，并且通过将隔离层放置在两侧直流偏置线上，可以保证MEMS开关正常驱动工作并且减少直流偏置电压与射频信号之间存在的干扰，从而，可以实现改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，膜桥8的截面形状可以为沿第一方向DR1延伸的长条状。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，膜桥8可以包括：中间区80以及设置于中间区80的第一方向DR1两侧的第一连接区81和第二连接区82，第一连接区81被配置为与第一导线7连接，第二连接区82被配置为与第三导线9连接，中间区80可以包括：依次连接的第一子区801、第二子区802和第三子区803，第一子区801在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第一重叠区域，第二子区802在基底1上的正投影与第二导线4在基底1上的正投影之间存在第二重叠区域，第三子区803在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第三重叠区域，第一重叠区域、第二重叠区域和第三重叠区域沿第一方向DR1间隔设置。

在一种示例性实施例中，第一子区801、第三子区803、第一连接区81和第二连接区82中至少一个在第二方向DR2上的尺寸与第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等；或者，第一子区801和第三子区803中至少一个 在第二方向DR2上的尺寸大于第二子区802、第一连接区81和第二连接区82中至少一个在第二方向DR2上的尺寸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。例如，如图1所示，第一子区801在第二方向DR2上的尺寸、第三子区803在第二方向DR2上的尺寸、第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸、第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸、以及第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等。例如，如图4和图5所示，第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸和第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸均大于第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸，第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸和第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸均大于第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸，并且，第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸和第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸均大于第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，第一子区801在第二方向DR2上的尺寸与第三子区803在第二方向DR2上的尺寸可以相等。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸和第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸可以相等。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面上，如图4和图5所示，中间区80的形状可以为呈“H”字型的形状。或者，如图1所示，中间区80的形状可以为呈“─”字型的形状。当然，中间区80的形状不限于此，还可以为其它形状，这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面上，第一连接区81和第二连接区82的形状可以均为矩形。

在一种示例性实施例中，第一子区801在基底1上的正投影位于第一隔离层在基底1上的正投影的边界范围之内，且第三子区803在基底1上的正投影位于第二隔离层在基底1上的正投影的边界范围之内。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，膜桥8还可以包括：设置于第一连接区81与中间区80之间的第一过渡区83以及设置于中间区80与第二连接区82之间的第二过渡区84，第一过渡区83在基底1上的正投影位于第一导线7在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正 投影之间，第二过渡区84在基底1上的正投影位于第二直流偏置线6在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影之间。

在一种示例性实施例中，第一过渡区83和第二过渡区84为有开口区域和无开口区域中的一种或多种。例如，如图1所示，第一过渡区83和第二过渡区84可以均为无开口区域。例如，如图4和图5所示，第一过渡区83和第二过渡区84可以均为有开口区域，如此，由于产生静电驱动力的位置位于中间区80，那么，通过在膜桥88的产生驱动力的位置两侧的过渡区设置为有开口区域，可以降低膜桥88的整体抗弯刚度，从而，可以实现在特定静电驱动力下的响应时间与下拉位移的设计目标，进而，能够改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，有开口区域可以包括：设置于有开口区域的第一边缘上的第一凹槽、设置于有开口区域的第二边缘上的第二凹槽、以及设置于第一边缘与第二边缘之间的通孔中的至少一种，第一边缘和第二边缘沿第一方向DR1延伸且沿第二方向DR2相对设置，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。例如，第一凹槽的数量可以为一个或多个。例如，第二凹槽的数量可以为一个或多个。例如，通孔的数量可以为一个或多个。这里，本公开实施例对此不做限定。例如，通孔、凹槽可以贯穿膜桥8所在膜层。

例如，以第一过渡区83和第二过渡区84均为有开口区域，如图4所示，第一过渡区83和第二过渡区84中均可以设置一个通孔。如此，由于产生静电驱动力的位置位于第一过渡区83与第二过渡区84之间的中间区80，那么，通过在膜桥88的产生驱动力的位置两侧设置通孔，可以降低膜桥88的整体抗弯刚度，从而，可以实现在特定静电驱动力下的响应时间与下拉位移的设计目标，进而，能够改善MEMS开关的驱动性能。

例如，以第一过渡区83和第二过渡区84均为有开口区域，如图5所示，第一过渡区83和第二过渡区84中均可以设置一个第一凹槽和一个第二凹槽。如此，由于产生静电驱动力的位置位于第一过渡区83与第二过渡区84之间的中间区80，那么，通过在膜桥88的产生驱动力的位置两侧设置凹槽，可以降低膜桥88的整体抗弯刚度，从而，可以实现在特定静电驱动力下的响应时间与下拉位移的设计目标，进而，能够改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，通孔在第二方向DR2上的尺寸小于或者等于第一边缘与第二边缘之间的距离的0.75倍。

在一种示例性实施例中，当第一过渡区83中设置有通孔时，通孔在基底1上的正投影与第一导线7在基底1上的正投影不交叠，且通孔在基底1上的正投影与第一隔离层在基底1上的正投影不交叠。或者，当第二过渡区84中设置有通孔时，通孔在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影不交叠，且通孔在基底1上的正投影与第二隔离层在基底1上的正投影不交叠。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，通孔的面积小于或者等于通孔所在过渡区的面积的0.6倍，过渡区为第一过渡区83和第二过渡区84中的任意一个。

在一种示例性实施例中，凹槽在第二方向DR2上的尺寸小于或者等于第一边缘与第二边缘之间的距离的0.75倍。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，凹槽的面积小于或者等于通孔所在过渡区的面积的0.6倍，凹槽可以包括：第一凹槽和第二凹槽中的至少一个，过渡区可以包括：第一过渡区83和第二过渡区84中的任意一个。

在一种示例性实施例中，在同一个过渡区中的相邻的两个凹槽中，两个凹槽中的任意一个在第一方向DR1上的尺寸与两个凹槽之间的间隔区域在第一方向DR1上的尺寸相等，凹槽可以包括：第一凹槽和第二凹槽中的至少一个，过渡区可以包括：第一过渡区83和第二过渡区84中的任意一个。例如，如图5所示，以第一过渡区83和第二过渡区84中均可以设置两个凹槽为例，该两个凹槽可以包括：一个第一凹槽和一个第二凹槽。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，通孔的形状可以为圆形、椭圆形、三角形、矩形、菱形、梯形、五边形和六边形中的任意一种。例如，如图4所示，以第一过渡区83和第二过渡区84中均设置一个通孔为例，该通孔的形状可以为矩形。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，在平行于MEMS开关的平面，第一凹槽和第二凹槽中至少一个的形状可以为弧形、三角形、矩形、梯形、五边形和六边形 中的任意一种。例如，如图5所示，以第一过渡区83和第二过渡区84中均可以设置一个第一凹槽和一个第二凹槽为例，第一凹槽的形状和第二凹槽的形状可以均为矩形。例如，如图5所示，针对每一个过渡区，第一凹槽与第二凹槽的尺寸可以相同。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，第一过渡区83和第二过渡区84中的至少一个在第二方向DR2上的尺寸与第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等；或者，第一过渡区83和第二过渡区84中的至少一个在第二方向DR2上的尺寸大于第二子区802在第二方向DR2上的尺寸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。例如，例如，如图1所示，第一过渡区83在第二方向DR2上的尺寸和第二过渡区84在第二方向DR2上的尺寸均与第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等。又例如，如图4和图5所示，第一过渡区83在第二方向DR2上的尺寸和第二过渡区84在第二方向DR2上的尺寸均大于第二子区802在第二方向DR2上的尺寸。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，第一过渡区83在第二方向DR2上的尺寸和第二过渡区84在第二方向DR2上的尺寸可以相等。

在一种示例性实施例中，如图2和图3所示，在垂直于MEMS开关平面的方向(即第三方向DR3)上，射频信号传输线(即第二导线4)的厚度大于或者等于第一隔离层3的厚度，且射频信号传输线(即第二导线4)的厚度大于或者等于第二隔离层5的厚度。如此，通过增加共面波导线结构中的射频信号传输线(即第二导线4)的厚度，可以减小膜桥8在弯曲态下与射频信号传输线(即第二导线4)之间的间隙，膜桥8与射频信号传输线(即第二导线4)之间不会发生短路的风险，不会影响直流偏置线施加在膜桥8上的静电力，并且，由平板电容随着间隙的降低而增大的关系可知，膜桥8在弯曲态下MEMS开关的电容增大，因此，可以实现提高MEMS开关的隔离度性能。

在一种示例性实施例中，如图2和图3所示，在垂直于MEMS开关平面的方向(即第三方向DR3)上，射频信号传输线(即第二导线4)的厚度大于或者等于第一直流偏置线2的厚度与第一隔离层3的厚度之和，且射频信号传输线(即第二导线4)的厚度大于或者等于第二直流偏置线6的厚度与 第二隔离层5的厚度之和。如此，通过增加共面波导线结构中的射频信号传输线(即第二导线4)的厚度，可以减小膜桥8在弯曲态下与射频信号传输线(即第二导线4)之间的间隙，膜桥8与射频信号传输线(即第二导线4)之间不会发生短路的风险，不会影响直流偏置线施加在膜桥8上的静电力，并且，由平板电容随着间隙的降低而增大的关系可知，膜桥8在弯曲态下MEMS开关的电容增大，因此，可以实现提高MEMS开关的隔离度性能。其中，厚度可以是指沿第三方向DR3的尺寸特征。

在一种示例性实施例中，如图1至图3所示，第一隔离层3在基底1上的正投影位于第一导线7在基底1上的正投影与第二导线4在基底1上的正投影之间的间隔区域之内，第二隔离层5在基底1上的正投影位于第二导线4在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影之间的间隔区域之内。

在一种示例性实施例中，如图1、图4和图5所示，膜桥8沿第一方向DR1延伸，第一隔离层3在第二方向DR2上的尺寸和第二隔离层5在第二方向DR2上的尺寸均大于膜桥8在第二方向DR2上的尺寸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。

在一种示例性实施例中，如图1所示，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6均可以包括：依次连接的第一偏置线段、第二偏置线段和第三偏置线段，第一偏置线段和第三偏置线段均沿第二方向DR2延伸，第二偏置线段沿第一方向DR1延伸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。例如，第一直流偏置线2中的第一传输段的第一端可以与第一信号焊盘(pad)连接，第一信号焊盘(pad)可以从外部电路结构(例如，驱动IC(集成电路)芯片)接收直流偏置电压并传输至第一直流偏置线2。类似地，第二直流偏置线6中的第一传输段的第一端与第二信号焊盘(pad)连接，第二信号焊盘(pad)可以从外部电路结构接收直流偏置电压并传输至第二直流偏置线6。例如，第一直流偏置线2中的第三传输段的第二端和第二直流偏置线6中的第三传输段的第二端可以作为静电驱动端，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6接收到直流偏置电压时，对膜桥8施加静电驱动力，以便膜桥8从平直状态变成下拉弯曲状态。

在一种示例性实施例中，如图1所示，在平行于基底1的平面，射频信号传输线(即第二导线4)的形状可以为沿第二方向DR2延伸的长条状。

在一种示例性实施例中，如图1所示，在平行于基底1的平面，第一地线(即第一导线7)和第二地线(即第二导线49)均可以包括：地板以及与地板连接的地线段，地板的形状为矩形状，地线段的形状为呈“C”字型，膜桥8的形状为呈“H”字型或者呈“─”字型。

在一种示例性实施例中，如图1所示，在平行于基底1的平面，基底1具有沿第二方向延伸的中心线，射频信号传输线(即第二导线4)关于中心线对称设置。

在一种示例性实施例中，如图1所示，在平行于基底1的平面，基底1具有沿第二方向延伸的中心线，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6关于中心线对称设置。

在一种示例性实施例中，如图1所示，在平行于基底1的平面，基底1具有沿第二方向延伸的中心线，第一地线(即第一导线7)和第二地线(即第二导线49)关于中心线对称设置。

在一种示例性实施例中，图1所示的MEMS开关的工作原理可以包括：如图3所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6施加直流偏置电压时，膜桥8受到静电力向射频信号传输线(即第二导线4)移动，由平直状态变为下拉弯曲状态，由于膜桥8与射频信号传输线(即第二导线4)之间不存在隔离层，膜桥8弯曲后可以与射频信号传输线(即第二导线4)接触，射频信号传输线(即第二导线4)上的射频信号(例如，微波信号)通过膜桥8耦合至两侧的第一地线(即第一导线7)和第二地线(即第三导线9)，使得MEMS开关处于开启状态。如图2所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6不施加直流偏置电压时，膜桥8向远离射频信号传输线(即第二导线4)的方向移动，由下拉弯曲状态变为平直状态，使得MEMS开关处于断开状态。

在一种示例性实施例中，图1所示的MEMS开关可以实现为接触式MEMS开关。例如，图1所示的MEMS开关可以应用于低频段。

图6为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第四种平面结构示意图，图7为图6所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图，图8为图6所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图。其中，图6至图8中是以第二导线作为射频信号传输线，第一导线作为第一地线，第二导线作为第二地线为例进行示意的。

在一种示例性实施例中，如图6至图8所示，本公开实施例提供一种MEMS开关，在垂直于基底1的平面，MEMS开关可以包括：基底1、设置于基底1一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构远离基底1一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底1一侧的膜桥8。在平行于基底1的平面，共面波导线结构可以包括：第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6和第三导线9，其中，第二导线4可以作为射频信号传输线，第一导线7可以作为第一地线，第二导线4可以作为第二地线，射频信号传输线位于中心位置，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6位于射频信号传输线的第一方向DR1两侧，第一地线位于第一直流偏置线2的远离射频信号传输线的一侧，第二地线位于第二直流偏置线6的远离射频信号传输线的一侧。隔离结构可以包括：第一隔离层3、第二隔离层5和第三隔离层10，在垂直于基底1的平面，第一隔离层3设置于第一直流偏置线2的远离基底1一侧，第二隔离层5设置于第二直流偏置线6的远离基底1一侧，第三隔离层10设置于射频信号传输线的远离基底1的表面。膜桥8沿第一方向DR1跨设并悬空于第一地线、第一隔离层3、第三隔离层10、第二隔离层5和第二地线之上，并且，膜桥8的一端与第一地线连接，膜桥8的另一端与第二地线连接。

如此，在本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-偏置线-信号线-偏置线-地线”的结构设计，相比于一些技术中共面波导线结构采用“地线-信号线-地线”的结构设计，本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-直流偏置线-信号线-直流偏置线-地线”的结构设计，可以实现信号线与直流偏置线解耦，并且通过将隔离层放置在两侧直流偏置线上，可以保证MEMS开关正常驱动工作并且减少直流偏置电压与射频信号之间存在的干扰，从而，可以实现改善 MEMS开关的驱动性能。此外，由于射频信号传输线的远离基底1的表面的设置有第三隔离层10，如此，可以有效避免金属接触产生的寄生效应。

在一种示例性实施例中，如图6至图8所示，第一隔离层3、第二隔离层5和第三隔离层10可以为相互连接的一体结构。

在一种示例性实施例中，如图6至图8所示，第一隔离层3、第二隔离层5和第三隔离层10可以同层设置。

在一种示例性实施例中，如图6至图8所示，当第二导线4为射频信号传输线时，膜桥8沿第一方向DR1延伸，第三隔离层10在第一方向DR1上的尺寸大于或者等于射频信号传输线在第一方向DR1上的尺寸；或者，第三隔离层10在第二方向上的尺寸小于射频信号传输线在第二方向DR2上的尺寸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉；或者，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第三隔离层10的厚度小于或者等于射频信号传输线的厚度。

在一种示例性实施例中，如图6所示，膜桥8可以包括：中间区80以及设置于中间区80的第一方向DR1两侧的第一连接区81和第二连接区82，第一连接区81被配置为与第一导线7连接，第二连接区82被配置为与第三导线9连接，中间区80可以包括：依次连接的第一子区801、第二子区802和第三子区803，第一子区801在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第一重叠区域，第二子区802在基底1上的正投影与第二导线4在基底1上的正投影之间存在第二重叠区域，第三子区803在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第三重叠区域，第一重叠区域、第二重叠区域和第三重叠区域沿第一方向DR1间隔设置。

例如，如图6所示，第一子区801在第二方向DR2上的尺寸、第三子区803在第二方向DR2上的尺寸、第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸、第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸、以及第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等。

在一种示例性实施例中，如图6所示，膜桥8还可以包括：设置于第一连接区81与中间区80之间的第一过渡区83以及设置于中间区80与第二连接区82之间的第二过渡区84，第一过渡区83在基底1上的正投影位于第一 导线7在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间，第二过渡区84在基底1上的正投影位于第二直流偏置线6在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影之间。

在一种示例性实施例中，第一过渡区83和第二过渡区84为有开口区域和无开口区域中的一种或多种。例如，如图6所示，第一过渡区83和第二过渡区84可以均为无开口区域。

在一种示例性实施例中，图6所示的MEMS开关的工作原理可以包括：如图8所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6施加直流偏置电压时，膜桥8受到静电力向射频信号传输线(即第二导线4)移动，由平直状态变为下拉弯曲状态，由于膜桥8与射频信号传输线(即第二导线4)之间存在第三隔离层10，可以形成较大的电容，射频信号传输线(即第二导线4)上的射频信号会被耦合至两侧的第一地线(即第一导线7)和第二地线(即第三导线9)，从而，实现对射频信号的调控，使得MEMS开关处于开启状态。如图7所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6未施加直流偏置电压时，膜桥8向远离射频信号传输线(即第二导线4)的方向移动，由下拉弯曲状态变为平直状态，使得MEMS开关处于断开状态。

在一种示例性实施例中，图6所示的MEMS开关可以实现为电容式RF MEMS开关。例如，图6所示的MEMS开关可以应用于高频段，如此，对于高频信号传输系统，可以有效避免金属接触产生的寄生效应。

图9为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第五种平面结构示意图，图10为图9所示的MEMS开关在非加压状态下的沿AA’方向的截面示意图，图11为图9所示的MEMS开关在加压状态下的沿AA’方向的截面示意图。其中，图9至图11中是以第二导线作为射频信号传输线，第一导线作为第一地线，第二导线作为第二地线为例进行示意的。

在一种示例性实施例中，如图9至图11所示，本公开实施例提供一种MEMS开关，在垂直于基底1的平面，MEMS开关可以包括：基底1、设置于基底1一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构远离基底1一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底1一侧的膜桥8。在平行于基底1的平 面，共面波导线结构可以包括：第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6和第三导线9，其中，第二导线4可以作为射频信号传输线，第一导线7可以作为第一地线，第二导线4可以作为第二地线，射频信号传输线位于中心位置，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6位于射频信号传输线的第一方向DR1两侧，第一地线位于第一直流偏置线2的远离射频信号传输线的一侧，第二地线位于第二直流偏置线6的远离射频信号传输线的一侧。隔离结构可以包括：间隔设置的第一隔离层3、第二隔离层5和第三隔离层10，在垂直于基底1的平面，第一隔离层3设置于第一直流偏置线2的远离基底1一侧，第二隔离层5设置于第二直流偏置线6的远离基底1一侧，第三隔离层10设置于膜桥8的靠近基底1的表面。膜桥8沿第一方向DR1跨设于第一地线、第一隔离层3、第三隔离层10、第二隔离层5和第二地线之上，并且，膜桥8的一端与第一地线连接，膜桥8的另一端与第二地线连接。

如此，在本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-偏置线-信号线-偏置线-地线”的结构设计，相比于一些技术中共面波导线结构采用“地线-信号线-地线”的结构设计，本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“地线-直流偏置线-信号线-直流偏置线-地线”的结构设计，可以实现信号线与直流偏置线解耦，并且通过将隔离层放置在两侧直流偏置线上，可以保证MEMS开关正常驱动工作并且减少直流偏置电压与射频信号之间存在的干扰，从而，可以实现改善MEMS开关的驱动性能。此外，由于膜桥8的靠近基底1的表面的设置有第三隔离层10，如此，可以有效避免金属接触产生的寄生效应。

在一种示例性实施例中，如图10至图11所示，第一隔离层3和第二隔离层5同层设置。

在一种示例性实施例中，如图10至图11所示，第一隔离层3、第二隔离层5和第三隔离层10沿第一方向DR1间隔设置。

在一种示例性实施例中，如图10至图11所示，当第二导线4为射频信号传输线时，膜桥8沿第一方向延伸，第三隔离层10在第一方向DR1上的尺寸大于或者等于射频信号传输线在第一方向DR1上的尺寸；或者，第三隔 离层在第二方向DR2上的尺寸小于射频信号传输线在第二方向DR2上的尺寸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉；或者，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第三隔离层10的厚度小于或者等于射频信号传输线的厚度。

在一种示例性实施例中，如图9所示，膜桥8可以包括：中间区80以及设置于中间区80的第一方向DR1两侧的第一连接区81和第二连接区82，第一连接区81被配置为与第一导线7连接，第二连接区82被配置为与第三导线9连接，中间区80可以包括：依次连接的第一子区801、第二子区802和第三子区803，第一子区801在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第一重叠区域，第二子区802在基底1上的正投影与第二导线4在基底1上的正投影之间存在第二重叠区域，第三子区803在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第三重叠区域，第一重叠区域、第二重叠区域和第三重叠区域沿第一方向DR1间隔设置。

例如，如图9所示，第一子区801在第二方向DR2上的尺寸、第三子区803在第二方向DR2上的尺寸、第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸、第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸、以及第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等。

在一种示例性实施例中，如图9所示，膜桥8还可以包括：设置于第一连接区81与中间区80之间的第一过渡区83以及设置于中间区80与第二连接区82之间的第二过渡区84，第一过渡区83在基底1上的正投影位于第一导线7在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间，第二过渡区84在基底1上的正投影位于第二直流偏置线6在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影之间。

在一种示例性实施例中，第一过渡区83和第二过渡区84为有开口区域和无开口区域中的一种或多种。例如，如图9所示，第一过渡区83和第二过渡区84可以均为无开口区域。

在一种示例性实施例中，图9所示的MEMS开关的工作原理可以包括：如图11所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6施加直流偏置电压时，膜桥8受到静电力向射频信号传输线(即第二导线4)移动，由平直状态变 为下拉弯曲状态，由于膜桥8与射频信号传输线(即第二导线4)之间存在第三隔离层10，可以形成较大的电容，射频信号传输线(即第二导线4)上的射频信号会被耦合至两侧的第一地线(即第一导线7)和第二地线(即第三导线9)，从而，实现对射频信号的调控，使得MEMS开关处于开启状态。如图10所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6未施加直流偏置电压时，膜桥8向远离射频信号传输线(即第二导线4)的方向移动，由下拉弯曲状态变为平直状态，使得MEMS开关处于断开状态。

在一种示例性实施例中，图9所示的MEMS开关可以实现为电容式RF MEMS开关。例如，图9所示的MEMS开关可以应用于高频段，如此，对于高频信号传输系统，可以有效避免金属接触产生的寄生效应。

图12为本公开示例性实施例中的MEMS开关的第六种平面结构示意图，图13为图12所示的MEMS开关在非加压状态下的沿BB’方向的截面示意图，图14为图12所示的MEMS开关在加压状态下的沿BB’方向的截面示意图。其中，图12至图14中是以第二导线作为地线，第一导线作为第一射频信号传输线，第三导线作为第二射频信号传输线为例进行示意的。

在一种示例性实施例中，如图12至图14所示，本公开实施例提供一种MEMS开关，在垂直于基底1的平面，MEMS开关可以包括：基底1、设置于基底1一侧的共面波导线结构、设置于共面波导线结构远离基底1一侧的隔离结构、设置于隔离结构远离基底1一侧的膜桥8。在平行于基底1的平面，共面波导线结构可以包括：第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6和第三导线9，其中，第二导线4可以作为地线，第一导线7可以作为第一射频信号传输线，第三导线9可以作为第二射频信号传输线，地线中至少部分位于中心位置，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6位于地线的第二方向DR1两侧，第一射频信号传输线位于第一直流偏置线2的远离地线的一侧，第二射频信号传输线位于第二直流偏置线6的远离地线的一侧。隔离结构可以包括：第一隔离层3和第二隔离层5，在垂直于基底1的平面，第一隔离层3设置于第一直流偏置线2的远离基底1一侧，第二隔离层5设置于第二直流偏置线6的远离基底1一侧。膜桥8沿第一方向DR1 跨设并悬空于第一射频信号传输线、第一隔离层3、地线、第二隔离层5和第二射频信号传输线之上，并且，膜桥8的一端与第一射频信号传输线连接，膜桥8的另一端与第二射频信号传输线连接。

如此，相比于一些技术中共面波导线结构采用“地线-信号线-地线”的结构设计，在本公开示例性实施例中所提供的MEMS开关中，共面波导线结构采用“信号线-偏置线-地线-偏置线-信号线”的结构设计，可以实现信号线与直流偏置线解耦，并且通过将隔离层放置在两侧直流偏置线上，可以保证MEMS开关正常驱动工作并且减少直流偏置电压与射频信号之间存在的干扰，从而，可以实现改善MEMS开关的驱动性能。

在一种示例性实施例中，如图12所示，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6均可以包括：依次连接的第一偏置线段、第二偏置线段和第三偏置线段，第一偏置线段和第三偏置线段均沿第二方向DR2延伸，第二偏置线段沿第一方向DR1延伸，第二方向DR2与第一方向DR1交叉。

在一种示例性实施例中，如图12所示，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6的形状相同。

在一种示例性实施例中，如图12所示，地线(即第二导线4)关于中心点对称设置，中心点可以为基底1的几何中心。

在一种示例性实施例中，如图12所示，第一直流偏置线2和第二直流偏置线6的形状相同。第一直流偏置线2和第二直流偏置线6关于中心点对称设置，中心点可以为基底1的几何中心。

在一种示例性实施例中，如图12所示，第一射频信号传输线(即第一导线7)和第二射频信号传输线(即第三导线9)关于中心点对称设置，中心点为基底1的几何中心。

在一种示例性实施例中，如图12所示，在平行于基底1的平面，第一射频信号传输线(即第一导线7)和第二射频信号传输线(即第三导线9)的形状为矩形状。

在一种示例性实施例中，如图12所示，当第二导线4为地线时，地线可以为折线状。

在一种示例性实施例中，如图12所示，地线(即第二导线4)可以包括：依次连接的第一地线段、第二地线段和第三地线段，第一地线段、第二地线段和第三地线段的形状均呈阶梯状。

在一种示例性实施例中，如图12所示，第一地线段和第三地线段的形状相同且关于中心点对称设置，且第二地线段关于中心点对称设置，中心点为基底1的几何中心。

在一种示例性实施例中，膜桥8的形状可以为呈“H”字型或者呈“─”字型。

在一种示例性实施例中，如图12所示，膜桥8可以包括：中间区80以及设置于中间区80的第一方向DR1两侧的第一连接区81和第二连接区82，第一连接区81被配置为与第一导线7连接，第二连接区82被配置为与第三导线9连接，中间区80可以包括：依次连接的第一子区801、第二子区802和第三子区803，第一子区801在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第一重叠区域，第二子区802在基底1上的正投影与第二导线4在基底1上的正投影之间存在第二重叠区域，第三子区803在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间存在第三重叠区域，第一重叠区域、第二重叠区域和第三重叠区域沿第一方向DR1间隔设置。

例如，如图12所示，第一子区801在第二方向DR2上的尺寸、第三子区803在第二方向DR2上的尺寸、第一连接区81在第二方向DR2上的尺寸、第二连接区82在第二方向DR2上的尺寸、以及第二子区802在第二方向DR2上的尺寸相等。

在一种示例性实施例中，如图12所示，膜桥8还可以包括：设置于第一连接区81与中间区80之间的第一过渡区83以及设置于中间区80与第二连接区82之间的第二过渡区84，第一过渡区83在基底1上的正投影位于第一导线7在基底1上的正投影与第一直流偏置线2在基底1上的正投影之间，第二过渡区84在基底1上的正投影位于第二直流偏置线6在基底1上的正投影与第三导线9在基底1上的正投影之间。

在一种示例性实施例中，第一过渡区83和第二过渡区84为有开口区域 和无开口区域中的一种或多种。例如，如图12所示，第一过渡区83和第二过渡区84可以均为无开口区域。

在一种示例性实施例中，图12所示的MEMS开关的工作原理可以包括：如图14所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6施加直流偏置电压时，膜桥8受到静电力向地线(即第二导线4)移动，由平直状态变为下拉弯曲状态，由于膜桥8与地线(即第二导线4)之间不存在隔离层，膜桥8弯曲后可以与地线(即第二导线4)接触，从而，膜桥8、第一射频信号传输线(即第一导线7)和第二射频信号传输线(即第三导线9)一起组成信号传输线，并联到地线(即第二导线4)上，使得MEMS开关处于开启状态。如图13所示，当第一直流偏置线2和第二直流偏置线6不施加直流偏置电压时，膜桥8向远离地线(即第二导线4)的方向移动，由下拉弯曲状态变为平直状态，使得MEMS开关处于断开状态。

在一种示例性实施例中，图12所示的MEMS开关可以实现为直接接入式MEMS并联开关。

本公开实施例还提供了一种MEMS开关的制备方法。该制备方法适用于制备上述一个或多个实施例中的MEMS开关。

图15为图1所示的MEMS开关的制备过程示意图。下面以图1所示的MEMS开关的结构为参考，结合附图对本公开示例性实施例中的MEMS开关的制备方法进行说明。

在一种示例性实施例中，如图15所示，该制备方法可以包括如下步骤：

步骤S1：在基底1上依次形成共面波导线结构和隔离结构，共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6和第三导线9，隔离结构包括：设置于第一直流偏置线2的远离基底1一侧的第一隔离层3和设置于第二直流偏置线6的远离基底1一侧的第二隔离层5；第二导线4为射频信号传输线和地线中的一种，且第一导线7和第三导线9均为射频信号传输线和地线中的另一种。

步骤S2：在共面波导线结构和隔离结构上形成牺牲层11；

步骤S3：在牺牲层11上形成膜桥8，膜桥8跨设于第一导线7和第三导线9之间，并分别与第一导线7和第三导线9连接；

步骤S4：去除牺牲层11，保留膜桥8。

如此，通过本公开实施例所提供的制备方法所制备的MEMS开关，可以提高成品率，可以提高开关寿命。而且，加工过程中采用牺牲层进行平坦化，可以简化MEMS开关的制备过程。

在一种示例性实施例中，膜桥8不具备水溶性，牺牲层11具备水溶性；或者，膜桥8不具备可降解性，牺牲层11具备可降解性。如此，可以便于简化MEMS开关的制备过程。

在一种示例性实施例中，膜桥8的材料可以采用金属材料，如银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)和钼(Mo)中的任意一种或更多种，或上述金属的合金材料，如铝钕合金(AlNd)或钼铌合金(MoNb)，可以是单层结构，或者多层复合结构，如Ti/Al/Ti等。

在一种示例性实施例中，以牺牲层11具备水溶性为例，牺牲层11的材料可以包括：水溶性材料。例如，水溶性材料可以包括：聚乙烯醇树脂和聚己内酯树脂中的至少一种。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，以牺牲层11具备可降解性为例，牺牲层11的材料可以包括：可降解材料；例如，可降解材料可以包括：可降解型压印胶。例如，可降解型压印胶可以包括可降解树脂。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，步骤S4可以包括：步骤S41：采用特定除膜工艺，去除牺牲层11，保留膜桥8。

在一种示例性实施例中，以牺牲层11的材料采用可降解材料为例，步骤S41可以包括：通过降解工艺将牺牲层11降解，以实现去除牺牲层11，保留膜桥8。例如，可降解材料包括可降解型压印胶，可降解型压印胶中包括有缩酮或缩醛基团，在可降解型压印胶固化后，交联基团的缩酮或缩醛官能团在弱酸性条件下不稳定。例如，可将制备上述结构的基板至于弱酸环境(例如，浸泡于弱酸溶液内)中，交联基团在弱酸条件下发生水解，交联键断裂， 将不溶的网状结构变为可溶的线性结构，从而可以达到降解的目的。

在一种示例性实施例中，以牺牲层11的材料采用水溶性材料为例，步骤S41可以包括：通过水溶剂将牺牲层11溶解，以实现去除牺牲层11，保留膜桥8。

在一种示例性实施例中，在步骤S41中利用降解工艺降解牺牲层11或利用水溶剂溶解牺牲层11之后，膜桥8或者基底1等结构的表面会遗留部分水。为避免遗留的水对后续工艺造成影响，那么，在执行步骤S41去除牺牲层11之后，该制备方法还可以包括：对膜桥8或者基底1等结构的表面进行干燥处理。例如，利用氮气吹扫膜桥8或者基底1等结构的表面。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，基底1可以是柔性基底，或者可以是刚性基底。例如，刚性基底可以包括玻璃或者硅基等。例如，柔性基底可以包括但不限于液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，共面波导线结构的材料(例如，第一导线7、第一直流偏置线2、第二导线4、第二直流偏置线6或者第三导线9)可以采用金属材料，如银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)和钼(Mo)中的任意一种或更多种，或上述金属的合金材料，如铝钕合金(AlNd)或钼铌合金(MoNb)，可以是单层结构，或者多层复合结构，如Ti/Al/Ti等。这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，隔离结构的材料(例如，第一隔离层3或者第二隔离层5等)可以采用硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氧氮化物(SiON)中的任意一种或多种，可以是单层结构或者多层结构。这里，本公开实施例对此不做限定。

以上制备方法实施例的描述，与上述MEMS开关实施例的描述是类似的，具有同MEMS开关实施例相似的有益效果。对于本公开制备方法实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本公开MEMS开关实施例中的描述而理解，这里不再赘述。

本公开实施例还提供了一种电子设备。电子设备可以包括：上述一个或多个示例性实施例中的MEMS开关。

在一种示例性实施例中，该MEMS开关可以为RF MEMS开关。例如，RF MEMS开关可以为膜桥式RF MEMS开关。例如，RF MEMS开关可以为接触式RF MEMS开关或者电容式RF MEMS开关。例如，RF MEMS开关可以为直接接入式MEMS并联开关。

在一种示例性实施例中，电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或者导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。这里，本公开实施例对此不不做限定。

以上电子设备实施例的描述，与上述MEMS开关实施例的描述是类似的，具有同MEMS开关实施例相似的有益效果。对于本公开电子设备实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本公开MEMS开关实施例中的描述而理解，这里不再赘述。

虽然本公开所揭露的实施方式如上，但上述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (28)

1. 一种MEMS开关，包括：基底、设置于所述基底一侧的共面波导线结构、设置于所述共面波导线结构远离所述基底一侧的隔离结构、设置于所述隔离结构远离所述基底一侧的膜桥；

   所述共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线、第一直流偏置线、第二导线、第二直流偏置线和第三导线；所述第二导线为射频信号传输线和地线中的一种，且所述第一导线和所述第三导线均为射频信号传输线和地线中的另一种；

   所述膜桥，跨设于所述第一导线和所述第三导线之间，并分别与所述第一导线和所述第三导线连接。
2. 根据权利要求1所述的MEMS开关，其中，所述隔离结构包括：设置于所述第一直流偏置线的远离所述基底一侧的第一隔离层和设置于所述第二直流偏置线的远离所述基底一侧的第二隔离层。
3. 根据权利要求2所述的MEMS开关，其中，在垂直于MEMS开关平面的方向上，所述第二导线的厚度大于或者等于所述第一隔离层的厚度，且所述第二导线的厚度大于或者等于所述第二隔离层的厚度。
4. 根据权利要求2所述的MEMS开关，其中，在垂直于MEMS开关平面的方向上，所述第二导线的厚度大于或者等于所述第一直流偏置线的厚度与所述第一隔离层的厚度之和，且所述第二导线的厚度大于或者等于所述第二直流偏置线的厚度与所述第二隔离层的厚度之和。
5. 根据权利要求2所述的MEMS开关，其中，所述第一隔离层在所述基底上的正投影位于所述第一导线在所述基底上的正投影与所述第二导线在所述基底上的正投影之间的间隔区域之内，所述第二隔离层在所述基底上的正投影位于所述第二导线在所述基底上的正投影与所述第三导线在所述基底上的正投影之间的间隔区域之内。
6. 根据权利要求2所述的MEMS开关，其中，所述膜桥沿第一方向延伸，所述第一隔离层在第二方向上的尺寸和所述第二隔离层在第二方向上的尺寸均大于所述膜桥在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉。
7. 根据权利要求2所述的MEMS开关，当所述第二导线为射频信号传输线时，所述隔离结构还包括：第三隔离层，设置于所述射频信号传输线的远离所述基底的表面；或者，设置于所述膜桥的靠近所述基底的表面。
8. 根据权利要求7所述的MEMS开关，其中，当所述第三隔离层设置于所述射频信号传输线的远离所述基底的表面时，所述第三隔离层与所述第一隔离层和所述第二隔离层为相互连接的一体结构；或者，当所述第三隔离层设置于所述膜桥的靠近所述基底的表面时，所述第一隔离层、所述第三隔离层和所述第二隔离层沿第一方向间隔设置。
9. 根据权利要求7所述的MEMS开关，其中，所述膜桥沿第一方向延伸，所述第三隔离层在第一方向上的尺寸大于或者等于所述射频信号传输线在第一方向上的尺寸；或者，所述第三隔离层在第二方向上的尺寸小于所述射频信号传输线在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交叉；或者，在垂直于MEMS开关平面的方向上，第三隔离层的厚度小于或者等于所述射频信号传输线的厚度。
10. 根据权利要求2所述的MEMS开关，其中，所述膜桥包括：中间区以及设置于所述中间区的第一方向两侧的第一连接区和第二连接区，所述第一连接区被配置为与所述第一导线连接，所述第二连接区被配置为与所述第三导线连接，所述中间区包括：依次连接的第一子区、第二子区和第三子区，所述第一子区在所述基底上的正投影与所述第一直流偏置线在所述基底上的正投影之间存在第一重叠区域，所述第二子区在所述基底上的正投影与所述第二导线在所述基底上的正投影之间存在第二重叠区域，所述第三子区在所述基底上的正投影与所述第一直流偏置线在所述基底上的正投影之间存在第三重叠区域，所述第一重叠区域、所述第二重叠区域和所述第三重叠区域沿所述第一方向间隔设置。
11. 根据权利要求10所述的MEMS开关，其中，所述第一子区、所述第三子区、所述第一连接区和所述第二连接区中至少一个在第二方向上的尺寸与所述第二子区在第二方向上的尺寸相等；或者，所述第一子区和所述第三子区中至少一个在第二方向上的尺寸大于所述第二子区、所述第一连接区和所述第二连接区中至少一个在第二方向上的尺寸，第二方向与第一方向交 叉。
12. 根据权利要求11所述的MEMS开关，其中，所述第一子区在第二方向上的尺寸与所述第三子区在第二方向上的尺寸相等；或者，所述第一连接区在第二方向上的尺寸和所述第二连接区在第二方向上的尺寸相等。
13. 根据权利要求10所述的MEMS开关，其中，在平行于MEMS开关的平面上，所述中间区的形状为呈“H”字型的形状或者呈“─”字型的形状；或者，所述第一连接区和所述第二连接区的形状为矩形。
14. 根据权利要求10所述的MEMS开关，其中，所述第一子区在所述基底上的正投影位于所述第一隔离层在所述基底上的正投影的边界范围之内，且所述第三子区在所述基底上的正投影位于所述第二隔离层在所述基底上的正投影的边界范围之内。
15. 根据权利要求10所述的MEMS开关，其中，所述膜桥还包括：设置于所述第一连接区与所述中间区之间的第一过渡区以及设置于所述中间区与所述第二连接区之间的第二过渡区，所述第一过渡区在所述基底上的正投影位于所述第一导线在所述基底上的正投影与所述第一直流偏置线在所述基底上的正投影之间，所述第二过渡区在所述基底上的正投影位于所述第二直流偏置线在所述基底上的正投影与所述第三导线在所述基底上的正投影之间。
16. 根据权利要求15所述的MEMS开关，其中，所述第一过渡区和所述第二过渡区为有开口区域和无开口区域中的一种或多种。
17. 根据权利要求16所述的MEMS开关，其中，所述有开口区域包括：设置于所述有开口区域的第一边缘上的第一凹槽、设置于所述有开口区域的第二边缘上的第二凹槽、以及设置于所述第一边缘与所述第二边缘之间的通孔中的至少一种，所述第一边缘和所述第二边缘沿所述第一方向延伸且沿第二方向相对设置，所述第二方向与所述第一方向交叉。
18. 根据权利要求17所述的MEMS开关，其中，所述通孔在所述第二方向上的尺寸小于或者等于所述第一边缘与所述第二边缘之间的距离的0.75倍；或者，在平行于MEMS开关的平面，所述通孔的面积小于或者等于所述通孔所在过渡区的面积的0.6倍，所述过渡区为所述第一过渡区和所述第二过渡区中的任意一个。
19. 根据权利要求17所述的MEMS开关，其中，所述凹槽在所述第二方向上的尺寸小于或者等于所述第一边缘与所述第二边缘之间的距离的0.75倍；或者，在平行于MEMS开关的平面，所述凹槽的面积小于或者等于所述通孔所在过渡区的面积的0.6倍；或者，在同一个过渡区中的相邻的两个凹槽中，所述两个凹槽中的任意一个在所述第一方向上的尺寸与所述两个凹槽之间的间隔区域在所述第一方向上的尺寸相等，所述凹槽包括：所述第一凹槽和所述第二凹槽中的至少一个，所述过渡区包括：所述第一过渡区和所述第二过渡区中的任意一个。
20. 根据权利要求17所述的MEMS开关，其中，在平行于所述MEMS开关的平面，所述通孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形、菱形、梯形、五边形和六边形中的任意一种；或者，所述第一凹槽和所述第二凹槽中至少一个的形状为弧形、三角形、矩形、梯形、五边形和六边形中的任意一种。
21. 根据权利要求15所述的MEMS开关，其中，所述第一过渡区和所述第二过渡区中的至少一个在第二方向上的尺寸与所述第二子区在第二方向上的尺寸相等；或者，所述第一过渡区和所述第二过渡区中的至少一个在第二方向上的尺寸大于所述第二子区在第二方向上的尺寸，所述第二方向与所述第一方向交叉。
22. 根据权利要求1或2所述的MEMS开关，其中，所述第一直流偏置线和所述第二直流偏置线均包括：依次连接的第一偏置线段、第二偏置线段和第三偏置线段；所述第一偏置线段和所述第三偏置线段均沿第二方向延伸，所述第二偏置线段沿第一方向延伸，所述第二方向与所述第一方向交叉。
23. 根据权利要求1或2所述的MEMS开关，其中，在平行于所述MEMS开关的平面，当所述第二导线为射频信号传输线时，所述射频信号传输线的形状为长条状；或者，当所述第二导线为地线时，所述地线为折线状。
24. 根据权利要求23所述的MEMS开关，其中，所述地线包括：依次连接的第一地线段、第二地线段和第三地线段，第一地线段、第二地线段和第三地线段的形状均呈阶梯状。
25. 根据权利要求1或2所述的MEMS开关，其中，当所述第二导线为射频信号传输线时，所述基底具有沿第二方向延伸的中心线，所述第二导线 关于所述中心线对称设置，所述第一直流偏置线和所述第二直流偏置线关于所述中心线对称设置，且所述第一导线和所述第三导线关于所述中心线对称设置。
26. 根据权利要求1或2所述的MEMS开关，其中，当所述第二导线为地线时，所述第二导线关于中心点对称设置，所述第一直流偏置线和所述第二直流偏置线关于所述中心点对称设置，且所述第一导线和所述第三导线关于所述中心点对称设置，所述中心点为所述基底的几何中心。
27. 一种电子设备，包括：如权利要求1至26任一项所述的MEMS开关。
28. 一种MEMS开关的制备方法，包括：

    在基底上依次形成共面波导线结构和隔离结构，所述共面波导线结构包括：依次间隔设置的第一导线、第一直流偏置线、第二导线、第二直流偏置线和第三导线；所述第二导线为射频信号传输线和地线中的一种，且所述第一导线和所述第三导线均为射频信号传输线和地线中的另一种；

    在所述共面波导线结构和所述隔离结构上形成牺牲层；

    在所述牺牲层上形成膜桥，所述膜桥跨设于所述第一导线和所述第三导线之间，并分别与所述第一导线和所述第三导线连接；

    去除所述牺牲层，保留所述膜桥。