ES2296116T3 - Conmutador mems (sistema micro electro mecanico) de rf (radiofrecuencia) con una membrana de conmutacion flexible y libre. - Google Patents
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Abstract
Conmutador MEMS de RF que comprende medios de conmutación micromecánicos que pueden ser accionados entre dos posiciones: una primera posición (apagado) y una segunda posición (encendido), y medios de actuación para accionar la posición de los medios de conmutación, comprendiendo los medios micromecánicos de conmutación una membrana (6) flexible que se apoya sobre medios de soporte (3), que es deformable bajo la acción de los medios de actuación (7), está preparada para moverse libremente caracterizada porque dicha membrana (6) flexible se apoya libremente sobre dichos medios de soporte (3) y se desliza respecto a los medios de soporte (3) durante su movimiento de abombado.
Description
Conmutador MEMS (Sistema Micro Electro Mecánico)
de RF (Radiofrecuencia) con una membrana de conmutación flexible y
libre.
La presente invención se refiere al campo
técnico de los conmutadores de Radiofrecuencia (RF) implementados
mediante Sistemas Micro Electro Mecánicos (MEMS).
Los conmutadores con Sistemas Micro Electro
Mecánicos (MEMS) se usan extensamente en la actualidad en sistemas
de comunicaciones por Radiofrecuencia (RF) tales como, por ejemplo,
antenas phased array, desfasadores, componentes de sintonía
conmutables, etc.
Los conmutadores MEMS de RF son esencialmente
dispositivos en miniatura que usan un movimiento mecánico que es
accionado eléctricamente de cara a alcanzar un cortocircuito o un
circuito abierto en una línea de transmisión por RF. Un conmutador
MEMS de RF así comprende esencialmente dos medios distintos:
- -
- medios micromecánicos a los que se hará referencia en general como "medios de conmutación" y que pueden ser movidos entre diferentes posiciones: una posición apagado que corresponde al estado apagado del conmutador, es decir, un estado en el que la línea de transmisión está abierta y no puede usarse para transmitir una señal RF, y una posición encendido que corresponde al estado encendido del conmutador, es de- cir, un estado en el que la línea de transmisión está "cerrada" y puede usarse para transmitir una señal RF,
- -
- medios eléctricos a los que se hará referencia en general como "medios de actuación"; dichos medios de actuación eléctricos se usan generalmente para generar una fuerza que es aplicada sobre los medios de conmutación mecánicos de cara a mover estos últimos a su posición encendido y/o su posición apagado.
Los conmutadores MEMS de RF pueden clasificarse
en varias categorías basándose en los medios de actuación eléctricos
usados, es decir, medios de actuación electrostáticos,
electromagnéticos, piezoeléctricos o termoeléctricos. La actuación
electrostática es la técnica prevalente en uso hasta la fecha, ya
que permite alcanzar tiempos de conmutación más cortos (típicamente
menos de 200 \mus) y un consumo de energía virtualmente cero.
Además, en los diseños de conmutadores MEMS de RF, pueden
combinarse diferentes técnicas de actuación (por ejemplo un
mantenimiento por tensión electrostática puede ser acoplado con una
actuación térmica).
Los conmutadores MEMS de RF pueden clasificarse
también en dos categorías basándose en el contacto usado para
conmutación la línea de transmisión, es decir, "conmutador de
contacto metal con metal" o "conmutador de contacto
capacitivo". Los denominados conmutadores de contacto metal con
metal (también denominados "Conmutadores de contacto óhmico")
son usados típicamente para conmutación de la señal desde CC hasta
60 GHz. Los conmutadores capacitivos son usados más particularmente
para conmutación señales RF entre 6 GHz-120 GHz.
Hasta la fecha, los conmutadores MEMS de RF
pueden también clasificarse en dos categorías principales basándose
en la estructura de sus medios de conmutación electromecánicos.
Una primera categoría principal comprende
conmutadores MEMS de RF cuyos medios de conmutación micromecánicos
comprenden una membrana flexible que está anclada sobre un sustrato
del conmutador. Una segunda categoría comprende los conmutadores
MEMS de RF cuyos medios de conmutación micromecánicos comprenden una
barra rígida libre de esfuerzos que está montada de forma libre
sobre un sustrato del conmutador.
En una primera configuración, la membrana
flexible está anclada sobre el sustrato en ambos extremos y por
ello está formando un puente. Conmutadores MEMS de RF que usan un
puente flexible como elemento de conmutación están descritos por
ejemplo en las siguientes publicaciones: solicitud de patente
americana US 6,621,387, solicitud de patente europea EP 1 343 189,
solicitud PCT WO 2004/076341, solicitud de patente americana nº
2004/050674.
En una segunda configuración, la membrana
flexible está anclada sobre el sustrato sólo en un extremo y está
así formando un voladizo. Conmutadores MEMS de RF que usan una
membrana flexible en voladizo como elemento de conmutación están
descritos por ejemplo en la patente americana US 5,638,946.
El uso de conmutadores MEMS de RF que tienen una
membrana flexible anclada (puente o voladizo) como elemento de
conmutación encuentran los inconvenientes principales siguientes.
Estos conmutadores son muy sensibles a las variaciones de
temperatura y a la deformación mecánica y/o térmica del sustrato
(primer inconveniente principal). Durante su accionamiento, cuando
la membrana de conmutador anclada se deforma bajo la fuerza generada
por los medios de actuación, dicha membrana está sometida a un
esfuerzo mecánico alto el cual a su vez reduce drásticamente la
vida útil del conmutador MEMS de RF (segundo inconveniente
principal).
Conmutadores MEMS de RF que tienen una barra
rígida libre de esfuerzos están descritos, por ejemplo, en la
solicitud de patente Europea EP 1489 839. En esta publicación, el
elemento de conmutador es una barra rígida que puede moverse
libremente entre ambas posiciones encendido y apagado en un plano
que es paralelo al sustrato. En otra variante, la barra rígida
puede ser una barra flotante que puede moverse libremente entre
ambas posiciones encendido y apagado en una dirección que es
perpendicular al sustrato (solicitud de patente europea EP
1429413).
Este tipo de conmutador supera ventajosamente
los inconvenientes dichos anteriormente de los conmutadores MEMS de
RF que tienen una membrana de conmutación anclada. En cambio, estos
conmutadores MEMS de RF con una barra de conmutación rígida libre
de esfuerzos tienen un tiempo de conmutación más largo (es decir, el
tiempo que es necesario para mover la barra de conmutación entre la
posición encendido y la posición apagado). Además, son más
sensibles a los choques o vibraciones mecánicos.
\vskip1.000000\baselineskip
Un objetivo principal de la invención es
proponer una estructura novedosa para un conmutador MEMS de RF.
Otro objetivo de la invención es proponer un
conmutador MEMS de RF novedoso que supere los inconvenientes
mencionados anteriormente de los conmutadores MEMS de RF que usan
una membrana flexible anclada.
Otro objetivo de la invención es proponer un
conmutador MEMS de RF novedoso que tenga un tiempo de conmutación
corto en comparación con los conmutadores MEMS de RF que tienen una
barra de conmutación rígida y libre de esfuerzos mencionados
anteriormente.
Otro objetivo de la invención es proponer un
conmutador MEMS de RF novedoso que sea menos sensible a los choques
o vibraciones mecánicos en comparación con los conmutadores MEMS de
RF que tienen una barra de conmutación rígida y libre de esfuerzos
mencionados anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Al menos el objetivo principal indicado más
arriba se alcanza mediante el conmutador MEMS de RF de la
reivindicación 1.
El conmutador MEMS de RF de la invención
comprende:
- -
- medios micromecánicos de conmutación que pueden ser accionados entre dos posiciones: una primera posición (apagado) y una segunda posición (encendido), y
- -
- medios de actuación para accionar la posición de los medios de conmutación.
De acuerdo con el objetivo principal
característico novedoso de la invención, los medios micromecánicos
de conmutación comprenden una membrana flexible la cual se apoya
libremente sobre medios de soporte y que es deformable bajo la
acción de los medios de actuación.
La expresión "se apoya libremente" usada
aquí (en la descripción y en las reivindicaciones) significa que la
membrana de conmutación puede deslizarse libremente respecto a los
medios de soporte durante el movimiento de conmutación de la
membrana entre la posición apagado y la posición encendido.
\vskip1.000000\baselineskip
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán más claramente con la lectura de la descripción
detallada siguiente la cual se da a título de ejemplo no exhaustivo
y no limitativo de la invención, y en referencia a los dibujos que
acompañan en los cuales:
- la figura 1 es una vista en sección (por el
plano I-I de la figura 3) de un conmutador MEMS de
RF capacitivo de la invención, estando el conmutador en el estado
apagado,
- la figura 2 es una vista en sección del
conmutador de la figura 1, estando el conmutador en el estado
encendido,
- la figura 3 es una vista desde arriba del
conmutador MEMS de RF capacitivo de la figura y,
- la figura 4 es una vista en sección del
conmutador durante el proceso de fabricación y justo antes del paso
de liberación final.
Las Figuras 1 a 3 muestran un conmutador MEMS de
RF capacitivo que está hecho de acuerdo con una realización
preferida de la invención. Para ser claros, debe subrayarse no
obstante que el alcance de la invención no está limitado a un
conmutador MEMS de RF capacitivo sino que abarca también
conmutadores MEMS de RF de contacto óhmico. El conmutador MEMS de
RF capacitivo de las figuras 1 a 3 tiene una estructura novedosa que
va a ser detallada ahora y puede ser fabricado usando tecnologías
de micromecanizado de superficies convencionales.
Refiriéndose a la figura 1, el conmutador MEMS
de RF comprende una oblea 1 (por ejemplo hecha de silicio) que
forma el sustrato del conmutador. Una capa de dieléctrico 2 delgada
se deposita sobre la superficie de dicha oblea 1. En la capa de
dieléctrico 2, el conmutador comprende:
- -
- dos miembros de soporte 3 laterales paralelos y espaciados, que se extienden en la dirección trasversal de la figura 1 (véase la figura 3 - dirección Y).
- -
- un miembro de soporte 4 central que se extiende en una dirección sustancialmente paralela a la dirección principal de los miembros de soporte 3 laterales (es decir, en la dirección transversal de la figura 1 - véase la figura 3), estando dispuesto dicho miembro de soporte 4 central entre los dos miembros de soporte 3 laterales y, preferiblemente, en el centro entre los miembros de soporte 3 laterales.
En contraste con los miembros de soporte 3
laterales, la superficie superior del miembro de soporte 4 central
está cubierta con una capa de dieléctrico 5 delgada.
Los dos miembros de soporte 3 laterales y la
capa dieléctrica 2 forman una Guía de Ondas Coplanar (CPW),
correspondiendo los dos miembros de soporte 3 laterales a las
líneas de tierra. El miembro de soporte 4 central forma la línea de
señal para la transmisión de la señal eléctrica RF dentro de la guía
de ondas coplanar (CPW).
Los miembros de soporte 3, 4 laterales y central
están hechos, por ejemplo, de un metal como el oro. El material
dieléctrico de las capas 2 y 5 puede ser cualquier material, y
particularmente polímero, con una conductividad eléctrica muy baja.
Por ejemplo, las capas dieléctricas 2 y 5 están hechas de nitruro de
silicio.
El conmutador MEMS de RF comprende, además, un
elemento conmutador capacitivo que está constituido por una
membrana 6 delgada y flexible de un metal, por ejemplo como el
aluminio, oro o cualquier aleación conductora. La membrana 6
flexible de conmutación se apoya libremente al menos sobre los
miembros de soporte 3 laterales.
Refiriéndose a la figura 3, la membrana 6
flexible de conmutación tiene una parte central 6a principal y dos
extremos opuestos en forma de las láminas 6b. En la realización
particular de las figuras, la parte central 6a es rectangular, y se
extiende en la dirección lateral (X) por encima de los miembros de
soporte 3 laterales. Las láminas 6b tienen una dimensión (E) tomada
en la dirección longitudinal (Y) de los miembros de soporte 3
laterales que es mayor que la anchura (e) de la parte 6a
rectangular. La forma de la membrana 6 flexible no es importante
para la invención.
Cada uno de los miembros de soporte 3 incluye,
además, en su parte superior una parte puente 3a que forma un paso
3b a través del cual la parte central 6a de la membrana está situada
de forma libre. Las láminas 6b de las membranas en combinación con
las partes puente 3a se usan como medios de fijación para mantener
la membrana sobre el miembro de soporte 3 pero sin impedir que la
membrana 6 se mueva libremente respecto a los miembros de soporte 3
durante el uso normal del conmutador.
El conmutador MEMS de RF comprende, además,
medios de actuación electrostáticos que se usan para abombar la
membrana 6 y que están formados por dos electrodos 7 laterales
hundidos. En la realización preferida de las figuras 1 a 3, los
electrodos hundidos están dispuestos ventajosamente fuera de la guía
de ondas coplanar (CPW) por debajo de las dos láminas 6b de la
membrana de conmutador 6. La superficie superior de cada electrodo
7 está cubierta por una capa dieléctrica 8 de cara a evitar
cualquier contacto óhmico entre las láminas 6b de membrana y los
electrodos 7. Las capas dieléctricas 8 pueden reemplazarse por
cualesquiera otros medios equivalentes que permitan evitar un
contacto óhmico entre las láminas 6b de membrana y los electrodos
7.
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La figura 1 muestra la configuración en el
estado apagado del conmutador MEMS de RF. En esta configuración de
estado apagado, no se aplica ninguna señal eléctrica de actuación
sobre los electrodos 7.
En el estado apagado, la membrana 6 de
conmutación está en reposo y está en contacto con la capa
dieléctrica 5. La línea 4 de señal está abierta y no puede
transmitir señal RF alguna dentro de la guía coplanar (CPW).
Preferiblemente, se aplica una señal CC en el
miembro 4 de soporte central de cara a ejercer una pequeña fuerza
electrostática (F1) sobre la membrana 6 y mantener un contacto
perfecto entre la membrana 6 y la capa dieléctrica 5. Dicha tensión
CC de estado apagado puede ser ventajosamente muy baja (bajo
consumo).
Esta señal CC de polarización es también útil en
caso de que hubiera un espacio vacío inicial muy pequeño entre la
capa dieléctrica 5 y la membrana 6 cuando la membrana está en
reposo. En tal caso, la tensión de la señal CC de polarización
tiene que ser suficiente de cara a ejercer una fuerza de contacto F1
(figura 1) en la parte central de la membrana 6 que es más elevada
que la fuerza opuesta de reposo de la membrana.
En la posición apagado, la membrana 6 se apoya
ventajosamente en una posición estable mediante los tres miembros
de soporte 3, 4, y es así menos sensible a las vibraciones o choques
mecánicos en comparación con conmutador MEMS de RF que usan una
barra de conmutador rígida libre de esfuerzos (publicación EP 1 489
639).
Preferiblemente, cuando la membrana 6 está en la
posición apagado hay aún un pequeño espacio vacío entre las láminas
6b y las partes puente 3a de los miembros de soporte 3 laterales
[figura 3 - dimensiones (d)]. Por ello, los miembros de soporte 3
sólo soportan verticalmente la membrana 6 (dirección Z de la figura
1) y no ejercen ninguna fuerza mecánica sobre la membrana en el
plano (X, Y). No hay por ello esfuerzo mecánico inducido en la
membrana 6 por los miembros de soporte 3 laterales cuando la
membrana 6 está en la posición apagado.
La figura 2 muestra la configuración de estado
encendido del conmutador MEMS de RF. En esta configuración de
estado encendido, la membrana 6 es alejada por abombado desde el
sustrato 1 y ya no está más en contacto con la capa dieléctrica 5;
la línea de señal RF puede usarse para transmitir una señal RF.
En este estado de abombado, la resistencia a la
flexión de la membrana en la dirección hacia fuera del plano se
incrementa cuando a su vez se incrementa la resistencia de la
membrana 6 de conmutación a las vibraciones o choques.
Para alcanzar la configuración del estado
encendido, se aplica una señal CC sobre los electrodos 7, de cara a
crear fuerzas electrostáticas (F2) entre los electrodos 7 y las
láminas 6b de la membrana. Dichas fuerzas F2 electrostáticas en
combinación con los miembros de soporte 3 laterales causa el
abombado de la membrana (figura 2) de tal manera que la parte 6a
central de la membrana 6 es separada de la capa dieléctrica 5
(cierre de la línea de señal RF).
Tiene que subrayarse que durante este movimiento
de conmutación de la membrana 6 (y también durante el movimiento de
conmutación de retorno desde el estado encendido al estado apagado),
la membrana 6 es totalmente libre para deslizarse respecto a los
miembros de soporte 3, dentro de los pasos 3b de dichos miembros de
soporte 3.
Gracias a este movimiento libre de la membrana 6
durante las operaciones de conmutación, hay menos esfuerzo mecánico
inducido en la membrana 6 por los miembros de soporte 3 en
comparación con los conmutadores RF de la técnica anterior en los
que la membrana (puente o voladizo) está empotrada sobre una
estructura de soporte. La fatiga mecánica y la deformación debidas
a esfuerzos cíclicos en los extremos de la membrana 6 se evitan y
la vida útil de la membrana se incrementa por ello ventajosamente en
comparación con los conmutadores MEMS de RF de la técnica anterior
que usan una membrana que está empotrada sobre el sustrato.
Debido al hecho de que la membrana 6 es libre de
moverse respecto a los miembros de soporte, cuando el conmutador
MEMS de RF está sometido a variaciones de temperatura, la expansión
y relajación de la membrana 6 de conmutación no provoca un abombado
adicional de la membrana. El conmutador MEMS de RF de la invención
es por ello, ventajosamente, no dependiente de la temperatura, en
contraste con los conmutador MEMS de RF de la técnica anterior que
usan una membrana que está empotrada en el sustrato.
Además, gracias al uso de una membrana 6
totalmente libre, la estructura no depende de la curvatura del
sustrato (oblea). En particular, pueden ocurrir pequeñas
deformaciones del sustrato 1, por ejemplo bajo variaciones térmicas
u otras solicitaciones mecánicas o durante el proceso de
fabricación, sin perjudicar las operaciones de conmutación. El
conmutador MEMS de RF de la invención es, ventajosamente, menos
sensible a la deformación del sustrato en comparación con los
conmutadores MEMS de RF de la técnica anterior que usan una membrana
que está empotrada en el sustrato.
Generalmente, en un conmutador MEMS de RF
capacitivo, ocurre frecuentemente que el elemento de conmutación se
pega en la capa dieléctrica en el estado apagado debido a la humedad
o a la carga electrostática de la capa dieléctrica. Para el
conmutador de la invención, gracias al uso de una fuerza de
actuación (fuerzas electrostáticas F2) para mover la membrana 6
hacia la posición encendido, el problema del pegado de la membrana
sobre la capa dieléctrica 5 se resuelve.
Cuando la señal CC de actuación de estado
encendido de los electrodos 7 es menor que un umbral predeterminado
(tensión de arranque), las fuerzas electrostáticas F2 de actuación
ya no se aplican más en los extremos (láminas 6b) de la membrana 6
y la membrana 6 pierde el abombamiento retornando a la posición
apagado de la figura 1. El movimiento de la membrana 6 desde la
posición encendido (figura 2) a la posición apagado (figura 1) es
causado por la fuerza de recuperación de la membrana 6, debido a la
resistencia a la flexión natural de la membrana 6.
Gracias al uso de la resistencia a la flexión
natural de la membrana, el movimiento desde la posición encendido a
la posición apagado es muy rápida y no requiere energía eléctrica
elevada. El tiempo de conmutación (desde el estado encendido al
estado apagado en caso de la realización particular de las figuras 1
a 3) del conmutador MEMS de RF de la invención es por ello muy
corto y no requiere energía eléctrica en comparación con los
conmutador MEMS de RF que usan una barra de conmutador rígida libre
de esfuerzos (publicación EP 1 489 639).
Figura
4
Los conmutador MEMS de RF de las figuras 1 a 3
pueden fabricarse usando tecnologías convencionales de
micromecanizado de superficies (es decir, por deposición y modelado
de varias capas sobre una oblea).
La Figura 4 muestra el conmutador MEMS de RF
justo después del proceso de fabricación y antes del paso de
liberación. Se han usado tres capas 9, 10 y 11 de sacrificio. Estas
capas de sacrifico pueden estar hechas de cualquier material
(metal, polímero, material dieléctrico).
Una primera capa de sacrificio 9 se usa para
depositar la membrana 6 sobre la capa dieléctrica 2. Una vez que
esta capa de sacrificio 9 se retira en el paso final de liberación,
las dos láminas 6b de la membrana 6 y la parte de la membrana 6 que
se extiende entre los miembros de soporte 3 laterales se liberan.
Las otras capas de sacrificio 10 y 11 se usan para liberar la
membrana 6 de la capa dieléctrica 5 y de los miembros de soporte 3
laterales (líneas de tierra).
Durante el proceso de fabricación, la distancia
entre la membrana 6 y la capa dieléctrica 5 (es decir, el espesor
de la capa de sacrificio 10) es muy pequeña. Típicamente, esta
distancia es menor de 0,1 \mum. Esto, ventajosamente, implica que
los perfiles para la membrana 6 y la capa dieléctrica 5 son los
mismos. Puesto que en el estado apagado la membrana 6 está en
reposo y no está deformada, y el perfil de la membrana 6 es el
mismo que el perfil de la capa dieléctrica 5, entonces se obtiene un
contacto perfecto superficie a superficie entre la membrana y la
capa dieléctrica 5 en la posición apagado de la membrana 6.
La invención no está limitada a la realización
preferida de las figuras 1 a 3 sino que puede extenderse a todos
los conmutadores MEMS de RF que comprenden una membrana de
conmutación flexible que se apoya libremente sobre un sustrato
mediante miembros de soporte o similares y que es deformable bajo la
acción de medios de actuación.
Los medios de actuación son preferiblemente,
pero no necesariamente, medios electrostáticos.
La invención permite hacer conmutadores MEMS de
RF capacitivos que tienen parámetros de actuación muy bajos,
conmutación muy rápida y prestaciones RF mejoradas. La invención es
más particularmente y principalmente interesante para hacer
conmutadores MEMS de RF capacitivos que puedan usarse a frecuencias
muy altas de señal RF y particularmente a frecuencias por encima de
25 GHz.
La invención no está limitada, sin embargo, a
los conmutadores MEMS de RF capacitivos sino que también pueden
usarse para hacer conmutadores MEMS de RF de contacto óhmico
(también denominados comúnmente "conmutadores MEMS de RF de
contacto metal con metal"). En un conmutador MEMS de RF de
contacto óhmico de la invención, la membrana 6 flexible y apoyada
libremente, está por ejemplo preparada para hacer un cortocircuito
en la posición encendido entre un primer contacto metálico situado
entre los miembros de soporte 3 laterales y un segundo contacto
metálico el cual puede estar por ejemplo permanentemente en contacto
con la membrana 6. En la posición apagado, la membrana ya no está
más en contacto con el primer contacto metálico dicho.
En el caso de conmutador MEMS de RF, la capa
dieléctrica 5 puede ser llevada por la membrana 6 y no
necesariamente por la línea 4 de señal. Alternativamente, capas
dieléctricas pueden ser llevadas tanto por la línea 4 de señal como
por la membrana 6.
En la realización preferida de las figuras 1 a
3, los electrodos 7 de actuación están situados por debajo de la
membrana 6 (es decir, entre la capa dieléctrica 2 y la membrana 6) y
por fuera de la guía de ondas coplanar (CPW) formada por los
miembros de soporte 3 laterales. Esta posición particular de los
electrodos implica las ventajas siguientes. Durante la
configuración de estado encendido, ventajosamente no hay riesgo
alguno de interacción entre las fuerzas electrostáticas (F2) usadas
para accionar la posición de la membrana 6 y la señal RF
transmitida dentro de la guía de ondas coplanar. La superficie de
los electrodos 7 puede ser por ello grande y a su vez la "tensión
de estado encendido" aplicada al electrodo 7 puede ser
ventajosamente muy baja. Esta posición particular de los electrodos
es, sin embargo, sólo una característica preferida de la invención.
En otra variante de la invención, el conmutador MEMS de RF podría
estar preparado por ejemplo de tal manera que los electrodos 7 de
actuación estuvieran situados por encima de la membrana 6.
Claims (11)
1. Conmutador MEMS de RF que comprende medios de
conmutación micromecánicos que pueden ser accionados entre dos
posiciones: una primera posición (apagado) y una segunda posición
(encendido), y medios de actuación para accionar la posición de los
medios de conmutación, comprendiendo los medios micromecánicos de
conmutación una membrana (6) flexible que se apoya sobre medios de
soporte (3), que es deformable bajo la acción de los medios de
actuación (7), está preparada para moverse libremente
caracterizada porque dicha membrana (6) flexible se apoya
libremente sobre dichos medios de soporte (3) y se desliza respecto
a los medios de soporte (3) durante su movimiento de abombado.
2. El conmutador MEMS de RF de la reivindicación
1 en el que la membrana (6) flexible está en reposo en una de las
dos primera y segunda posiciones y, preferiblemente, en la primera
posición (apagado) en la que el conmutador está abierto.
3. El conmutador MEMS de RF de la reivindicación
2 en el que comprende medios electrostáticos (4) preparados para
mantener la membrana (6) en su posición de reposo.
4. El conmutador MEMS de RF de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 en el que la membrana (6) forma un elemento
de conmutación capacitivo.
5. El conmutador MEMS de RF capacitivo de la
reivindicación 4 en el que una primera capa dieléctrica (2) está
depositada sobre la superficie de un sustrato (1), en el que
comprende, además, dos miembros de soporte (3) metálicos que forman
una guía de ondas coplanar con la primera capa dieléctrica (2), y en
el que la membrana (6) se apoya libremente sobre dichos miembros de
soporte (3) metálicos.
6. El conmutador MEMS de RF capacitivo de la
reivindicación 5 en el que cada uno de los miembros de soporte (3)
comprende un paso (3b) a través del cual la membrana (6) de
conmutación está situada libremente y la membrana (6) comprende en
ambos extremos dos partes (6b) sobredimensionadas preparadas para
sujetar la membrana (6) a los miembros de soporte (3), pero sin
impedir que la membrana (6) se deslice libremente respecto a los
miembros de soporte (3) durante los movimientos de conmutación de
la membrana.
7. El conmutador MEMS de RF capacitivo de la
reivindicación 5 o 6 en el que comprende un tercer miembro de
soporte (4), que está situado entre los dos miembros de soporte (3)
metálicos y que es usado como línea de señal para la señal RF y en
el que, al menos una segunda capa dieléctrica (5) está interpuesta
entre la membrana (6) y el tercer miembro de soporte (4)
metálico.
8. El conmutador MEMS de RF de la reivindicación
7 en el que la segunda capa dieléctrica (5) es llevada por el
tercer miembro de soporte (4) metálico.
9. El conmutador MEMS de RF de las
reivindicaciones 7 y 8 en el que la membrana (6) está en contacto
con la segunda capa dieléctrica (5) cuando la membrana (6) está en
reposo.
10. El conmutador MEMS de RF de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9 en el que los medios de actuación son
medios electrostáticos.
11. El conmutador MEMS de RF capacitivo de
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9 en el que los medios de
actuación son medios electrostáticos que comprenden dos electrodos
(7) preparados para separar por abombado la membrana del sustrato
(1) y en el que los dos electrodos (7) están situados sobre le
sustrato (1) fuera de la guía de ondas coplanar.
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