KR101086680B1 - Variable capacitor and inductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 커패시터 및 가변 인덕터에 관한 것이다.The present invention relates to a variable capacitor and a variable inductor.

본 발명에 따른 가변 커패시터는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 정전 구동방식을 이용하여 커패시턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 커패시터부, 및 제1 가변 커패시터부와 각각 병렬 접속된 복수의 단위 가변부를 포함하는 제2 가변 커패시터부를 포함하고, 단위 가변부는 서로 직렬 접속된 단위 커패시터와 단위 스위치를 포함하고, 단위 스위치들의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 결정하고, 제1 가변 커패시터부의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 제1 가변 커패시터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하는 것을 특징으로 한다.The variable capacitor according to the present invention includes a first variable capacitor unit for continuously varying capacitance using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) electrostatic driving method, and a plurality of unit variable units connected in parallel with the first variable capacitor unit, respectively. A second variable capacitor unit, wherein the unit variable unit includes a unit capacitor and a unit switch connected in series with each other, determines an initial capacitance according to the operation of the unit switches, and varies the initial capacitance according to the operation of the first variable capacitor unit. It is characterized in that it continuously varies within the variable range of the capacitor portion.

본 발명에 따르면, 연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자와, 불연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자를 효율적으로 결합함으로써 연속적인 가변 범위를 확장시킬 수 있으므로, 기존의 가변 소자에 비해 매우 넓고 연속적인 가변 범위를 제공할 수 있다.According to the present invention, a continuous variable range can be extended by efficiently combining a variable element having a continuous variable range and a variable element having a discontinuous variable range, and thus, a very wide and continuous variable range compared to a conventional variable element. Can be provided.

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 가변 커패시터(variable capacitor), 가변 인덕터(variable inductor) Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), variable capacitors, variable inductors

Description

가변 커패시터 및 가변 인덕터{VARIABLE CAPACITOR AND INDUCTOR}Variable Capacitors & Variable Inductors {VARIABLE CAPACITOR AND INDUCTOR}

본 발명은 가변 커패시터 및 가변 인덕터에 관한 것이다.The present invention relates to a variable capacitor and a variable inductor.

미세 전자기계 시스템(Micro Electro Mechanical Systems, 이하 MEMS라고 함)을 이용하여 커패시턴스를 연속적으로 가변하는 방법은, 커패시터를 구성하고 있는 두 평판 사이의 이격 거리를 변화시키는 방법(참고문헌: D. J. Young and B.E. Boser, "A micromachined variable capacitor for monolithic low-noise VCO's" Tech. Digest, 1996 Solid-State Sensor and Actuator Workshop, pp. 86-89, Joon 1996.), 두 평판 사이의 중첩 영역(overlap area)를 변화시키는 방법(참고문헌: Borwick, R.L., et. al, "A high Q, large tuning range MEMS capacitor for RF filter system." Sensor and Actuator A, 103, pp.33-41, 2003), 및 커패시터의 유전률을 변화시키는 방법(참고문헌: J.-B. Yoon and C.T.-C. Nguyen, "A high-Q tunable mmicromechanical capacitor with movable dielectric for RF application," in Technical Digest, IEEE Int. Electron Devices Meeting, Sanfrancisco, California, pp. 489-492. DEC. 11-13, 2000.)으로 나눌 수 있다. The method of continuously varying capacitance using a Micro Electro Mechanical Systems (hereinafter referred to as MEMS) is a method of varying the separation distance between two plates constituting a capacitor (Reference: DJ Young and BE Boser, "A micromachined variable capacitor for monolithic low-noise VCO's" Tech.Digest, 1996 Solid-State Sensor and Actuator Workshop, pp. 86-89, Joon 1996.) , changing the overlap area between two plates. (Reference: Borwick, RL, et.al, "A high Q, large tuning range MEMS capacitor for RF filter system." Sensor and Actuator A, 103, pp.33-41, 2003) , and the dielectric constant of the capacitor (Reference: J.-B. Yoon and CT-C. Nguyen, "A high-Q tunable mmicromechanical capacitor with moving dielectric for RF application," in Technical Digest, IEEE Int. Electron Devices Meeting, Sanfrancisco, can be divided into California, pp. 489-492. DEC. 11-13, 2000.) The.

한편, MEMS를 이용하여 인덕턴스를 연속적으로 가변하는 방법은, 인덕터를 구성하고 있는 도선 사이에 거리를 변화시켜 두 도선 사이의 상호 인덕턴스를 변화시키는 방법(참고문헌 1: Victor M. Lubecke, Bradley Barber, Edward Chan, Daniel Lopez, Mihal E. Gross and Petter Gammel, "Self-Assembling MEMS Variable and Fixed RF Inductors", IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., Vol. 49, No. 11, November 2001.), (참고문헌 2: Imed Zine-El-Abidine and Michal Okoniewski, "A tunable radio frequency MEMS inductor using MetalMUMs", Journal of Micromechanics and Microengineering 14(2004) S17-22)과, 인덕터와 인접한 코일 사이의 거리를 변화시켜 두 코일 사이의 결합 계수(coupling coefficient)를 변화시키는 방법(미국특허: US 7,138,898 B2, "Variable Inductor", Investor : Hirosh Ishikawa, Kawasaki), (참고문헌 :Imed Zine-El-Anidine, Michal Okoniewski and Jhon G McRory, "Tunable radio frequency MEMS inductors with thermal bimorph actuator", J. Micromech. Microeng. 15 (2005) 2063-2068)으로 나눌 수 있다. On the other hand, the method of continuously changing the inductance using MEMS, a method of changing the mutual inductance between the two conductors by changing the distance between the conductors constituting the inductor (Ref. 1: Victor M. Lubecke, Bradley Barber, Edward Chan, Daniel Lopez, Mihal E. Gross and Petter Gammel, "Self-Assembling MEMS Variable and Fixed RF Inductors", IEEE Trans.Microwave Theory and Tech., Vol. 49, No. 11, November 2001.) , (Reference Document 2: Imed Zine-El-Abidine and Michal Okoniewski, "A tunable radio frequency MEMS inductor using Metal MUMs", Journal of Micromechanics and Microengineering 14 (2004) S17-22), and varying the distance between the inductor and the adjacent coil Method of changing the coupling coefficient between coils (US Pat. No. 7,138,898 B2, "Variable Inductor", Investor: Hirosh Ishikawa, Kawasaki) , (Reference: Imed Zine-El-Anidine, Michal Okoniewski and Jhon G) McRory, "Tunable radio frequency MEMS inductors with thermal bimorph actuator ", J. Micromech. Microeng. 15 (2005) 2063-2068) .

이와 같이 연속적으로 커패시턴스 및 인덕턴스를 변화시키는 방법들은, MEMS의 구동수단의 연속적인 기계적 변위에 의해 커패시턴스와 인덕턴스의 변화 량이 크게 제한된다는 단점이 있다. As described above, methods for continuously changing capacitance and inductance have a disadvantage in that the amount of change in capacitance and inductance is greatly limited by the continuous mechanical displacement of the driving means of the MEMS.

도 1a는 MEMS를 이용한 종래의 가변 커패시터를 나타낸 도면이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 가변 커패시터의 풀인(pull-in) 전압에 따른 이격 거리 변화를 나타낸 도면이다.Figure 1a is a view showing a conventional variable capacitor using a MEMS. FIG. 1B is a diagram illustrating a change in separation distance according to a pull-in voltage of the variable capacitor illustrated in FIG. 1A.

도 1a에 도시된 바와 같이, 두 평판(10a, 10b) 사이의 이격 거리(go)를 변화시켜 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터의 경우, 그 이격 거리(go)의 변화는 MEMS의 풀인 현상으로 인하여 두 평판(10a, 10b) 사이의 이격 거리(10a, 10b)를 변화시키는데 한계를 가지고 있다. 여기서 풀인 현상이란, 인가되는 전압이 소정의 임계값 이상일 경우 MEMS 소자의 기계적 복원력과, 두 평판 사이에 인가된 전압에 의해 형성된 정전기력 사이에 힘의 평형 상태가 깨지게 되어 두 평판 사이의 이격 거리가 급격히 작아지는 현상을 의미한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 두 평판(10a, 10b) 사이의 이격 거리(go)의 변화는 초기 이격 거리의 3분의 1로 제한된다. 그 결과, 커패시턴스의 연속적인 변화율은 50%를 넘기기 힘들게 된다. As shown in FIG. 1A, in the case of a variable capacitor whose capacitance is changed by changing the separation distance g o between two plates 10a and 10b, the change in the separation distance g o is a phenomenon that is a pull of the MEMS. Due to this there is a limit in changing the separation distance (10a, 10b) between the two plates (10a, 10b). Here, the pull-in phenomenon means that when the applied voltage is more than a predetermined threshold, the equilibrium state of the force is broken between the mechanical restoring force of the MEMS element and the electrostatic force formed by the voltage applied between the two plates, so that the separation distance between the two plates is rapidly increased. It means the phenomenon of becoming smaller. As shown in FIG. 1B, in general, the change in the separation distance g o between the two plates 10a, 10b is limited to one third of the initial separation distance. As a result, the continuous rate of change of capacitance becomes difficult to exceed 50%.

MEMS를 이용하여 커패시턴스를 불연속적으로 가변하는 방법은, 커패시티브-타입 스위치를 이용하여 스위치의 상태에 따라 커패시턴스를 변화시키는 방법(참고문헌: J.Brank, J.Yao, M.Eberly, A.Malczewski, K.Varian, and C.L.Goldsmith, "RF MEMS-based tunable filters," Int. J. RF Microwave CAE, Vol. 11, pp. 276-284, Sep. 2001.)과, DC-타입 스위치를 이용하여 추가적인 MIM(Metal-Insulator-Metal) 커패시터를 추가시킴으로써 커패시턴스 값을 변화시키는 방법으로 나눌 수 있다.A method of discontinuously varying capacitance using MEMS is to change the capacitance according to the state of the switch using a capacitive-type switch (see Ref. J. Brank, J. Yao, M. Everber, A. Malczewski, K.Varian, and CLGoldsmith, "RF MEMS-based tunable filters," Int. J. RF Microwave CAE, Vol. 11, pp. 276-284, Sep. 2001.) and DC-type switches By adding an additional metal-insulator-metal (MIM) capacitor, it is possible to divide the capacitance value.

MEMS를 이용하여 인덕턴스를 불연속적으로 가변하는 방법은, 스위치를 이용하여 인덕터의 도선의 길이를 증가시키는 방법(한국 특허 출원: 10-2001-0027062 “고주파 미세전자기계 시스템 스위치를 이용한 가변 인덕터”), (참고문헌: Shifang Zhou, Xi-Qing Sun and William N Carr. "A monolithicvariable inductor network using microrelay with combined thermal and electrostatic actuation", Journal of Micromechanics and Microenginneering9(1999) 45-50))과, 2차 코일의 인덕턴스를 변화시키는 방법(Mina Rais-Zadeh, Paul A. Kohl, and Farrokh, "MEMS switched tunable inductors", IEEE J. Microelectromechanical Systems, Vol. 17, No. 1, February 2008.)으로 나눌 수 있다. A method of discontinuously varying inductance by using MEMS is a method of increasing the length of a conductor of an inductor using a switch (Korean Patent Application No. 10-2001-0027062 "Variable Inductor Using a High Frequency Microelectromechanical System Switch") (See Shifang Zhou, Xi-Qing Sun and William N Carr. "A monolithic variable inductor network using microrelay with combined thermal and electrostatic actuation", Journal of Micromechanics and Microenginneering 9 (1999) 45-50)) It can be divided into the method of changing the inductance of (Mina Rais-Zadeh, Paul A. Kohl, and Farrokh, "MEMS switched tunable inductors", IEEE J. Microelectromechanical Systems, Vol. 17, No. 1, February 2008.) .

그러나, 이와 같이 커패시턴스 및 인덕턴스를 불연속적으로 변화시키는 방법들은 스위치를 이용하여 커패시턴스 및 인덕턴스를 변화시키기 때문에 불연속적으로 변화한다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 상술한 종래 기술은, 연속적이면서도 매우 큰 가변 범위를 갖는 가변 커패시터 및 가변 인덕터를 구현하는데 큰 어려움이 있다.However, these methods of discontinuously changing capacitance and inductance have a disadvantage of changing discontinuously because the capacitance and inductance are changed by using a switch. Therefore, the above-described prior art has a great difficulty in implementing a variable capacitor and a variable inductor having a continuous and very large variable range.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 연속적이면서 보다 확장된 가변 범위를 갖는 가변 커패시터를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a variable capacitor having a continuous and extended variable range.

또한, 연속적이면서 보다 확장된 가변 범위를 갖는 가변 인덕터를 제공함에 또 다른 목적이 있다.It is also another object to provide a variable inductor having a continuous and extended variable range.

본 발명에 따른 가변 커패시터는, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 정전 구동방식을 이용하여 커패시턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 커패시터 부, 및 제1 가변 커패시터부와 각각 병렬 접속된 복수의 단위 가변부를 포함하는 제2 가변 커패시터부를 포함하고, 단위 가변부는 서로 직렬 접속된 단위 커패시터와 단위 스위치를 포함하고, 단위 스위치들의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 결정하고, 제1 가변 커패시터부의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 제1 가변 커패시터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하는 것을 특징으로 한다.The variable capacitor according to the present invention includes a first variable capacitor unit for continuously varying capacitance using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) electrostatic driving method, and a plurality of unit variable units connected in parallel with the first variable capacitor unit, respectively. And a second variable capacitor unit, wherein the unit variable unit includes a unit capacitor and a unit switch connected in series with each other, and determines an initial capacitance according to the operation of the unit switches, and sets the initial capacitance according to the operation of the first variable capacitor unit. It is characterized by continuously varying within the variable range of the variable capacitor portion.

제1 가변 커패시터부는,The first variable capacitor unit,

절연기판 상에 형성된 하부전극, 하부전극과 대향 이격된 상부전극, 및 절연기판과 상부전극 간을 연결하고, 하부전극과 대향 이격되도록 상부전극을 절연기판으로부터 지지하는 지지부를 포함하고,A lower electrode formed on the insulating substrate, an upper electrode spaced apart from the lower electrode, and a support portion connecting the insulating substrate and the upper electrode and supporting the upper electrode from the insulating substrate so as to be spaced apart from the lower electrode,

하부전극과 상부전극 간에 제1 구동전압이 인가되고, 제1 구동전압에 의해 발생되는 하부전극과 상부전극 간의 제1 정전기력에 의해 상부전극이 하부전극 방향으로 위치 이동하며, 위치 이동에 따른 하부전극과 상부전극 간의 이격 거리 변화에 따라 커패시턴스 값이 변화하는 것이 바람직하다.A first driving voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode, the upper electrode is moved in the direction of the lower electrode by the first electrostatic force between the lower electrode and the upper electrode generated by the first driving voltage, and the lower electrode according to the position movement. It is preferable that the capacitance value change according to the change of the separation distance between the upper electrode and the upper electrode.

제1 구동전압은 지지부의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that a 1st drive voltage is below the pull-in voltage of a support part.

단위 커패시터는,Unit capacitors,

절연기판 상에 형성된 제1 금속층, 제1 금속층 상에 형성된 절연층, 및 절연층 상에 형성된 제2 금속층을 포함하는 MIM(metal-insulator-metal) 커패시터이고,A metal-insulator-metal capacitor including a first metal layer formed on the insulating substrate, an insulating layer formed on the first metal layer, and a second metal layer formed on the insulating layer,

단위 스위치는,Unit switch,

절연기판 상에 형성된 고정전극, 및 고정전극 상부에, 고정전극과 대향 이격되도록 형성된 유동전극을 포함하는 MEMS 스위치이고,A MEMS switch including a fixed electrode formed on the insulating substrate, and a floating electrode formed on the fixed electrode so as to face the fixed electrode.

제2 금속층은 제1 가변 커패시터부의 상부전극과 접속되고,The second metal layer is connected to the upper electrode of the first variable capacitor portion,

유동전극은 제1 가변 커패시터부의 하부전극과 접속되고,The flow electrode is connected to the lower electrode of the first variable capacitor portion,

제2 가변 커패시터부는,The second variable capacitor unit,

고정전극과 유동전극 간에 제2 구동전압이 인가되고, 제2 구동전압에 의해 발생되는 고정전극과 유동전극 간의 제2 정전기력에 의해 유동전극이 고정전극 방향으로 위치 이동하여, 유동전극과 제1 금속층이 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.A second driving voltage is applied between the fixed electrode and the floating electrode, and the moving electrode is moved in the direction of the fixed electrode by a second electrostatic force between the fixed electrode and the floating electrode generated by the second driving voltage, whereby the floating electrode and the first metal layer are moved. It is preferred that this is electrically connected.

제2 구동전압은 유동전극의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다.Preferably, the second driving voltage is equal to or greater than the pull-in voltage of the floating electrode.

본 발명에 따른 가변 커패시터는, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 정전 구동방식을 이용하여 커패시턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 커패시터부, 및 제1 가변 커패시터부와 각각 병렬 접속된 커패시터 타입의 MEMS 스위치를 복수 개 포함하는 제2 가변 커패시터부를 포함하고, 커패시터 타입의 MEMS 스위치들의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 결정하고, 제1 가변 커패시터부의 동작에 따라 초기 커패시턴스를 제1 가변 커패시터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하는 것을 특징으로 한다.The variable capacitor according to the present invention comprises a first variable capacitor unit for continuously varying capacitance using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) electrostatic driving method, and a capacitor type MEMS switch connected in parallel with the first variable capacitor unit, respectively. A second variable capacitor unit including a plurality of capacitors, the initial capacitance determined according to the operation of the capacitor-type MEMS switches, and the initial capacitance continuously changed within a variable range of the first variable capacitor unit according to the operation of the first variable capacitor unit; Characterized in that.

제1 가변 커패시터부는,The first variable capacitor unit,

절연기판 상에 형성된 하부전극, 하부전극과 대향 이격된 상부전극, 및 절연기판과 상부전극 간을 연결하고, 하부전극과 대향 이격되도록 상부전극을 절연기판으로부터 지지하는 지지부를 포함하고, 하부전극과 상부전극 간에 제1 구동전압이 인가되고, 제1 구동전압에 의해 발생되는 하부전극과 상부전극 간의 제1 정전기력에 의해 상부전극이 하부전극 방향으로 위치 이동하며, 위치 이동에 따른 하부전극과 상부전극 간의 이격 거리 변화에 따라 커패시턴스 값이 변화하는 것이 바람직하다.A lower electrode formed on the insulating substrate, an upper electrode spaced apart from the lower electrode, and a support part connecting the insulating substrate and the upper electrode and supporting the upper electrode from the insulating substrate so as to be spaced apart from the lower electrode; The first driving voltage is applied between the upper electrodes, the upper electrode moves in the direction of the lower electrode by the first electrostatic force between the lower electrode and the upper electrode generated by the first driving voltage, and the lower electrode and the upper electrode according to the position movement. It is preferable that the capacitance value change in accordance with the change in the separation distance between the livers.

제1 구동전압은 지지부의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that a 1st drive voltage is below the pull-in voltage of a support part.

커패시터 타입의 MEMS 스위치는,Capacitor type MEMS switch,

절연기판 상에 형성된 고정전극, 절연기판 상에 형성되고, 고정전극과 전기적으로 절연된 금속층, 금속층 상에 형성된 유전층, 및 고정전극 및 유전층과 대향 이격되도록 형성된 유동전극을 포함하고, A fixed electrode formed on the insulating substrate, a metal layer electrically insulated from the fixed electrode, a dielectric layer formed on the metal layer, and a floating electrode formed to be spaced apart from the fixed electrode and the dielectric layer,

고정전극과 유동전극 간에 제2 구동전압이 인가되고, 제2 구동전압에 의해 발생되는 고정전극과 유동전극 간의 제2 정전기력에 의해 유동전극이 고정전극 방향으로 위치 이동하여, 유동전극과 유전층이 물리적으로 접촉되고,A second driving voltage is applied between the fixed electrode and the floating electrode, and the moving electrode is positioned in the direction of the fixed electrode by a second electrostatic force generated between the fixed electrode and the floating electrode generated by the second driving voltage, thereby physically moving the floating electrode and the dielectric layer. Contact with

금속층은 제1 가변 커패시터부의 상부전극과 접속되고,The metal layer is connected to the upper electrode of the first variable capacitor portion,

유동전극은 제1 가변 커패시터부의 하부전극과 접속된 것이 바람직하다.The flow electrode is preferably connected to the lower electrode of the first variable capacitor unit.

제2 구동전압은 유동전극의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다.Preferably, the second driving voltage is equal to or greater than the pull-in voltage of the floating electrode.

본 발명에 따른 가변 인덕터는, 미앤더형 인덕터, 및 미앤더형 인덕터의 도선과 엇물린 형태로 구성된 복수의 구동전극을 포함하며, 미앤더형 인덕터와 구동전극 사이에 발생하는 전기장에 의해 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리가 변함에 따라 인덕턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 인덕터부, 및 미앤더형 인덕터 와 직렬 접속된 솔레노이드형 인덕터, 및 솔레노이드형 인덕터의 코일 길이를 조절하는 복수의 단위 스위치를 포함하는 제2 가변 인덕터부를 포함하고, 복수의 단위 스위치 중 선택된 단위 스위치의 동작에 따라 초기 인덕턴스를 결정하고, 제1 가변 인덕터부의 동작에 따라 초기 인덕턴스를 제1 가변 인덕터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하는 것을 특징으로 한다.The variable inductor according to the present invention includes a meander inductor and a plurality of driving electrodes interleaved with the conductor of the meander inductor, and the conductor of the meander inductor is formed by an electric field generated between the meander inductor and the driving electrode. A second variable inductor unit continuously varying inductance as the separation distance therebetween, a second unit switch including a solenoid inductor connected in series with the meander inductor, and a plurality of unit switches for adjusting the coil length of the solenoid inductor And a variable inductor unit, determining an initial inductance according to an operation of a selected unit switch among the plurality of unit switches, and continuously varying an initial inductance within a variable range of the first variable inductor unit according to an operation of the first variable inductor unit. It is done.

미앤더형 인덕터는,The meander inductor is

일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되며,One side is fixed on the insulating substrate, the other side is formed in a curved form spaced apart from the insulating substrate,

복수의 구동전극은,The plurality of drive electrodes,

일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되되, 미앤더형 인덕터의 도선 사이 일부에 엇물린 형태로 구성되며,One side is fixed on the insulating substrate, and the other side is formed in a curved shape spaced apart from the insulating substrate, it is composed of a cross shape between the leads of the meander type inductor,

제1 가변 인덕터부는,The first variable inductor unit,

미앤더형 인덕터와 구동전극 간에 제1 구동전압이 인가되고, 제1 구동전압에 의해 발생되는 구동전극과 미앤더형 인덕터의 일부 도선 간의 전기장에 의해 미앤더형 인덕터의 일부 도선이 절연기판 방향으로 위치 이동하며, 위치 이동에 따른 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리 변화에 따라 인덕턴스 값이 변화하는 것이 바람직하다.A first driving voltage is applied between the meander type inductor and the driving electrode, and some conductors of the meander type inductor are moved in the direction of the insulating substrate by an electric field between the driving electrode generated by the first driving voltage and some leads of the meander type inductor. , It is preferable that the inductance value changes as the distance between the conductors of the meander inductor changes according to the position shift.

미앤더형 인덕터은,The meander inductor is

이종의 물질로 이루어지되, 이종의 물질은 서로 스트레스 차이를 갖도록 형성되고,Consists of heterogeneous materials, heterogeneous materials are formed to have a stress difference with each other,

구동전극은,The driving electrode is

이종의 물질로 이루어지되, 이종의 물질은 서로 스트레스 차이를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.It is made of a heterogeneous material, the heterogeneous material is preferably formed to have a stress difference with each other.

제1 구동전압은 미앤더형 인덕터의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다.Preferably, the first driving voltage is equal to or less than the pull-in voltage of the meander type inductor.

복수의 단위 스위치는,A plurality of unit switches,

절연기판 상에 형성된 고정전극, 절연기판 상에 형성되고 고정전극과 전기적으로 절연되며 서로 접속된 드레인 전극, 및 솔레노이드형 인덕터의 코일 길이를 분할하는 위치에 각각 접속되고 고정전극 및 드레인 전극과 대향 이격되도록 형성된 유동전극을 포함하며,A fixed electrode formed on the insulating substrate, a drain electrode formed on the insulating substrate and electrically insulated from the fixed electrode and connected to each other, and connected to a position for dividing the coil length of the solenoid type inductor, and spaced apart from the fixed electrode and the drain electrode, respectively. It includes a flow electrode formed to,

고정전극과 유동전극 간에 제2 구동전압이 인가되고, 제2 구동전압에 의해 발생되는 고정전극과 유동전극 간의 정전기력에 의해 유동전극이 고정전극 방향으로 위치 이동하여, 유동전극과 드레인 전극이 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.A second driving voltage is applied between the fixed electrode and the floating electrode, and the moving electrode is moved in the direction of the fixed electrode by the electrostatic force between the fixed electrode and the floating electrode generated by the second driving voltage, thereby electrically flowing the floating electrode and the drain electrode. It is preferred to be connected.

제2 구동전압은 유동전극의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다.Preferably, the second driving voltage is equal to or greater than the pull-in voltage of the floating electrode.

본 발명에 따른 가변 커패시터와 가변 인덕터는 연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자와, 불연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자를 효율적으로 결합함으로써 연속적인 가변 범위를 확장시킬 수 있으므로, 기존의 가변 소자에 비해 매우 넓고 연속적인 가변 범위를 제공할 수 있다.The variable capacitor and the variable inductor according to the present invention can extend the continuous variable range by efficiently combining the variable element having the continuous variable range and the variable element having the discontinuous variable range, and thus, the variable capacitor and the variable inductor can be greatly compared with the conventional variable element. It can provide a wide and continuous variable range.

또한, MEMS 구동기를 구동하기 위한 전압의 상승 없이 연속적으로 가변 범위를 확장시킬 수 있으므로, 본 발명에 따른 가변 커패시터와 가변 인덕터는 휴대폰과 같은 모바일 어플리케이션에 적합한 저전압 가변 소자에 적용될 수 있다.In addition, since the variable range can be continuously extended without increasing the voltage for driving the MEMS driver, the variable capacitor and the variable inductor according to the present invention can be applied to low voltage variable devices suitable for mobile applications such as mobile phones.

또한, 본 발명에 따른 가변 커패시터와 가변 인덕터는 무선 송수신기의 프론트-엔드에 적용될 경우, 주변 환경에 따라 변화하는 안테나의 입력 저항, 및 시간에 따라 변화하는 파워 엠프의 출력 저항에 손쉽게 대처할 수 있으므로, 무선 송수신기의 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the variable capacitor and the variable inductor according to the present invention, when applied to the front-end of the wireless transceiver, can easily cope with the input resistance of the antenna that changes according to the surrounding environment, and the output resistance of the power amplifier that changes over time, The power transmission efficiency of the radio transceiver can be improved.

또한, 본 발명에 따른 가변 커패시터와 가변 인덕터는 광대역의 전압 조절 발진기의 LC-tank에 적용될 경우, 전압 조절 발진기의 중심 주파수를 향상시킬 수 있다.In addition, the variable capacitor and the variable inductor according to the present invention can improve the center frequency of the voltage controlled oscillator when applied to the LC-tank of the broadband voltage controlled oscillator.

본 발명의 실시예를 설명하기 전에 본 발명의 기본 원리에 대하여 간략하게 설명한다.Before describing embodiments of the present invention, the basic principles of the present invention will be briefly described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 커패시터 및 가변 인덕터의 기본 원리 를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.2 is a view illustrating a basic principle of a variable capacitor and a variable inductor according to an embodiment of the present invention.

종래의 가변 소자들은 연속적인 가변 범위를 가지고 있다는 장점을 가지고 있으나, MEMS의 기계적 구동수단에 의해 그 가변 용량(Tuning value)이 제한적이라는 단점을 가지고 있다.Conventional variable devices have the advantage of having a continuous variable range, but has the disadvantage that the tuning value (Tuning value) is limited by the mechanical driving means of the MEMS.

반면, 종래의 불연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자들은 스위치를 이용하기 때문에 가변 범위가 크다는 장점을 가지고 있으나, 가변 범위가 불연속적이라는 단점이 있다.On the other hand, the conventional variable elements having a discontinuous variable range have the advantage that the variable range is large because the switch is used, but has a disadvantage that the variable range is discontinuous.

상술한 종래의 가변 소자가 갖는 한계를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 가변 범위가 연속적이지만 가변 범위가 작은 소자와, 가변 범위가 불연속적이지만 가변 범위가 큰 가변 소자를 효율적으로 결합함으로써, 연속적이면서도 매우 큰 가변 범위를 갖는 가변 소자에 대하여 상세히 설명할 것이다.In order to solve the limitations of the above-described conventional variable element, in the embodiment of the present invention, the variable range is continuous, but the variable range is small, and the variable element is discontinuous but the variable element is variable. In addition, a variable element having a very large variable range will be described in detail.

본 발명에 따른 가변 소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자의 가변 용량에 맞추어 불연속적인 가변 범위를 선형적으로 변화시킴으로써, 연속적인 가변 범위가 확장된 특성을 갖게 된다.As shown in FIG. 2, the variable element according to the present invention has a characteristic in which the continuous variable range is extended by linearly changing the discontinuous variable range in accordance with the variable capacitance of the variable element having the continuous variable range. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변 커패시터 및 가변 인덕터에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a variable capacitor and a variable inductor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1. 가변 커패시터1. Variable Capacitor

[제1 실시예][First Embodiment]

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터(300a)의 전체적인 구성 을 나타낸 가변 커패시터(300a)의 상면도이다. 3A is a top view of the variable capacitor 300a showing the overall configuration of the variable capacitor 300a according to the first embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터(300a)는 절연기판(310) 상에 형성되며, 병렬 연결된 제1 가변 커패시터부(320)와 제2 가변 커패시터부(330)를 포함한다.Referring to FIG. 3A, the variable capacitor 300a according to the first embodiment of the present invention is formed on the insulating substrate 310, and the first variable capacitor unit 320 and the second variable capacitor unit 330 connected in parallel are provided. It includes.

<제1 가변 커패시터부(320)>First Variable Capacitor 320

1) 구성1) composition

도 3b는 도 3a에 도시된 제1 가변 커패시터부(320)를 A-A’방향에서 나타낸 측면도이다.FIG. 3B is a side view illustrating the first variable capacitor unit 320 shown in FIG. 3A in the direction of A-A '.

도 3b 및 도 3a를 참조하면, 제1 가변 커패시터부(320)는 절연기판(310) 상에 형성된 하부전극(321), 하부전극(321)과 대향 이격된 상부전극(323), 및 절연기판(310)과 상부전극(323) 간을 연결하고, 하부전극(321)과 대향 이격되도록 상부전극(323)을 절연기판(310)으로부터 지지하는 복수의 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)를 포함한다.3B and 3A, the first variable capacitor unit 320 may include a lower electrode 321 formed on the insulating substrate 310, an upper electrode 323 spaced apart from the lower electrode 321, and an insulating substrate. A plurality of support portions 325a, 325b, 325c, and 325d which connects the 310 and the upper electrode 323 and supports the upper electrode 323 from the insulating substrate 310 to be spaced apart from the lower electrode 321 are provided. Include.

절연기판(310)은 절연성을 갖고 높은 정밀도로 평평하게 형성된 유리 기판, 세라믹 기판 또는 실리콘 기판 등으로 형성된 것일 수 있다. 여기서, 절연기판(310)이 실리콘 기판과 같이 도전성을 가질 경우, 그 상면에 실리콘 산화막(silicon oxide)과 같은 절연층(insulating layer)이 형성된 것이 바람직하다.The insulating substrate 310 may be formed of a glass substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, or the like having insulating properties and being formed flat with high precision. Here, when the insulating substrate 310 is conductive like a silicon substrate, it is preferable that an insulating layer such as silicon oxide is formed on the upper surface thereof.

하부전극(321)은 절연기판(310) 상에 형성될 수 있다. 하부전극(321)의 상부에는, 정전 구동 시 상부전극(323)과의 전기적 쇼트를 방지하기 위한 절연층(322)이 형성될 수 있다. 하부전극(321)은 제1 구동전압을 인가 받기 위한 제1 단 자(327a)와 연결될 수 있다.The lower electrode 321 may be formed on the insulating substrate 310. An insulating layer 322 may be formed on the lower electrode 321 to prevent electrical short with the upper electrode 323 during the electrostatic driving. The lower electrode 321 may be connected to the first terminal 327a for receiving the first driving voltage.

상부전극(323)은 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)에 의해 하부전극(321)과 일정 거리를 두고 이격되어 있다. The upper electrode 323 is spaced apart from the lower electrode 321 by a support part 325a, 325b, 325c, and 325d.

지지부(325a, 325b, 325c, 325d)는 상부전극(323)을, 하부전극(321)과 대향 이격시키고, 절연기판(310)으로부터 지지할 수 있도록 일측이 절연기판(310)에 고정되고, 타측이 상부전극(323)과 연결된 외팔보 형태를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)의 높이에 따라 하부전극(321)과 상부전극(323) 간의 이격 거리가 결정될 수 있다. 지지부(325a, 325b, 325c, 325d) 중 어느 하나는, 상부전극(323)에 제1 구동전압을 인가해 주기 위하여 제2 단자(327b)와 연결될 수 있다.The supporting parts 325a, 325b, 325c, and 325d are fixed to the insulating substrate 310 so that one side of the upper electrode 323 is spaced apart from the lower electrode 321 so as to be supported by the insulating substrate 310. It is preferable to have a cantilever shape connected to the upper electrode 323. Here, the separation distance between the lower electrode 321 and the upper electrode 323 may be determined according to the height of the support parts 325a, 325b, 325c, and 325d. Any one of the supporting parts 325a, 325b, 325c, and 325d may be connected to the second terminal 327b to apply a first driving voltage to the upper electrode 323.

2) 동작2) operation

제1 가변 커패시터부(320)는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 정전 구동방식을 이용하여 커패시턴스 값을 연속적으로 가변 할 수 있다. The first variable capacitor unit 320 may continuously vary the capacitance value using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) electrostatic driving method.

도 3a에 도시된 제1 단자(327a)와 제2 단자(327b)를 통하여 하부전극(321)과 상부전극(323) 사이에 제1 구동전압이 인가되면, 하부전극(321)과 상부전극(323) 사이에 정전기력이 발생하게 되며, 이 정전기력에 의해 상부전극(323)이 하부전극(321) 방향으로 움직이게 된다. 이에 따라, 하부전극(321)과 상부전극(323) 간의 이격 거리가 변하게 되어 하부전극(321)과 상부전극(323) 사이의 커패시턴스 값이 변하게 된다.When a first driving voltage is applied between the lower electrode 321 and the upper electrode 323 through the first terminal 327a and the second terminal 327b shown in FIG. 3A, the lower electrode 321 and the upper electrode ( An electrostatic force is generated between the 323 and the upper electrode 323 is moved toward the lower electrode 321 by the electrostatic force. Accordingly, the separation distance between the lower electrode 321 and the upper electrode 323 is changed to change the capacitance value between the lower electrode 321 and the upper electrode 323.

이와 같이, 제1 가변 커패시터부(320)는 제1 구동전압에 의한 하부전극(321) 과 상부전극(323) 간의 이격 거리 변화에 따라서 커패시턴스 값을 연속적으로 변화시킬 수 있다. 제1 가변 커패시터부(320)가 연속적인 가변 범위를 갖기 위해서는 제1 구동전압이 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다. 여기서 풀인 전압이란, 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)의 기계적 복원력과, 하부 전극(321) 및 상부 전극(323) 사이의 인가된 전압에 의해 형성된 정전기력 사이에 힘의 평형 상태가 깨지게 되어 하부 전극(321)과 상부 전극(323) 간의 이격 거리가 급격히 감소되도록 하는 전압을 의미한다. 제1 가변 커패시터부(320)의 정전 구동 시 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)는, 하부전극(321)과 상부전극(323) 간의 이격 거리를 조절하는 기계적 스프링의 역할을 하게 되는데, 제1 구동전압이 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)의 풀인 전압보다 크게 되면, 상부전극(323)은 하부전극(321) 방향으로 급격히 움직이게 되고, 이에 따라 커패시턴스가 급격히 증가하게 된다. 따라서, 제1 가변 커패시터부(320)에 인가되는 제1 구동전압은 지지부(325a, 325b, 325c, 325d)의 풀인 전압 이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다. As described above, the first variable capacitor unit 320 may continuously change the capacitance value according to a change in the separation distance between the lower electrode 321 and the upper electrode 323 due to the first driving voltage. In order for the first variable capacitor unit 320 to have a continuously variable range, the first driving voltage is preferably equal to or less than the pull-in voltage of the support units 325a, 325b, 325c, and 325d. Here, the pull-in voltage means that the balance of force is broken between the mechanical restoring force of the supporting parts 325a, 325b, 325c, and 325d and the electrostatic force formed by the applied voltage between the lower electrode 321 and the upper electrode 323. It refers to a voltage such that the separation distance between the electrode 321 and the upper electrode 323 is sharply reduced. During the electrostatic driving of the first variable capacitor unit 320, the support units 325a, 325b, 325c, and 325d serve as mechanical springs for controlling the separation distance between the lower electrode 321 and the upper electrode 323. When the first driving voltage is greater than the pull-in voltages of the supporting parts 325a, 325b, 325c, and 325d, the upper electrode 323 moves rapidly toward the lower electrode 321, thereby rapidly increasing the capacitance. Therefore, it is preferable that the first driving voltage applied to the first variable capacitor unit 320 has a range below the pull-in voltage of the support units 325a, 325b, 325c, and 325d.

<제2 가변 커패시터부(330)>Second Variable Capacitor 330

1) 구성1) composition

도 3c는 도 3a에 도시된 제2 가변 커패시터부(330)의 단위 가변부 (330a, 330b, 330c) 중 제3 단위 가변부(330c)를 B-B’방향에서 나타낸 측면도이다. 도 3a에 도시된 제2 가변 커패시터부(330)는 제1 가변 커패시터부(320)와 각각 병렬 접속된 3개의 단위 가변부(330a, 330b, 330c)를 포함하도록 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 단위 가변부(330a, 330b, 330c)의 개수는 적용 분야에 따라 결정될 수 있다.3C is a side view illustrating the third unit variable part 330c of the unit variable parts 330a, 330b, and 330c of the second variable capacitor part 330 shown in FIG. 3A in the direction B-B '. The second variable capacitor unit 330 illustrated in FIG. 3A is illustrated to include three unit variable units 330a, 330b, and 330c connected in parallel with the first variable capacitor unit 320, respectively. In addition, the number of unit variable parts 330a, 330b, and 330c may be determined according to an application field.

도 3c 및 도 3a를 참조하면, 제3 단위 가변부(330c)는 절연기판(310) 상에 형성되며, 서로 직렬 연결된 단위 커패시터(331)와 단위 스위치(333)를 포함할 수 있다.3C and 3A, the third unit variable part 330c may be formed on the insulating substrate 310 and may include a unit capacitor 331 and a unit switch 333 connected in series with each other.

단위 커패시터(331)는 MIM(metal-insulator-metal) 커패시터일 수 있다. 바람직하게는, 절연기판(310) 상에 형성된 제1 금속층(331a), 제1 금속층(331a) 상에 형성된 절연층(331b), 및 절연층(331b) 상에 형성된 제2 금속층(331c)을 포함하는 MIM 커패시터일 수 있다. The unit capacitor 331 may be a metal-insulator-metal capacitor. Preferably, the first metal layer 331a formed on the insulating substrate 310, the insulating layer 331b formed on the first metal layer 331a, and the second metal layer 331c formed on the insulating layer 331b are formed. It may be a MIM capacitor including.

제1 금속층(331a)은 도 3c에 도시된 바와 같이, 단위 스위치(333)의 정전 구동 시 유동전극(333c)과 전기적으로 연결될 수 있도록 유전층(331b)과 제2 금속층(331c) 보다 넓은 면적을 가지고 단위 스위치(333) 방향으로 연장된 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3C, the first metal layer 331a has a larger area than the dielectric layer 331b and the second metal layer 331c so as to be electrically connected to the flow electrode 333c during the electrostatic driving of the unit switch 333. And extended in the unit switch 333 direction.

단위 스위치(333)는 고정전극(333a) 및 유동전극(333c)을 포함할 수 있다.The unit switch 333 may include a fixed electrode 333a and a flow electrode 333c.

고정전극(333a)은 절연기판(310) 상에 형성될 수 있다. 고정전극(333a)의 상부에는, 유동전극(333c)과의 전기적인 쇼트를 방지하기 위한 절연층(333b)이 형성될 수 있다.The fixed electrode 333a may be formed on the insulating substrate 310. An insulating layer 333b may be formed on the fixed electrode 333a to prevent electrical short with the flow electrode 333c.

유동전극(333c)은 고정전극(333a) 상부에 고정전극(333a)과 일정 거리를 두고 대향 되도록 형성된 것일 수 있다. 바람직하게는, 일측이 절연기판(310)에 고정되고, 타측이 고정전극(333a)과 일정 거리를 두고 대향 이격된 외팔보 형태를 가질 수 있다. 유동전극(333c)의 타측 단에는 고정전극(333a)과의 전기적 쇼트가 일어나지 않도록 딤플(333d)이 형성될 수 있다. 여기서, 딤플(333d)은 단위 스위치(333)의 정전 구동 시, 유동전극(333c)이 고정전극(333a)과 접촉되는 위치에 돌출된 형태로 형성된 것일 수 있다.The floating electrode 333c may be formed to face the fixed electrode 333a at a predetermined distance from the fixed electrode 333a. Preferably, one side may be fixed to the insulating substrate 310 and the other side may have a cantilever shape spaced apart from the fixed electrode 333a at a predetermined distance. A dimple 333d may be formed at the other end of the flow electrode 333c so that an electrical short with the fixed electrode 333a does not occur. Here, the dimple 333d may be formed to protrude at a position where the flow electrode 333c is in contact with the fixed electrode 333a during the electrostatic driving of the unit switch 333.

제1 가변 커패시터부(320)와 복수의 단위 가변부(330a, 330b, 330c)는 각각 병렬 연결될 수 있다. 바람직하게는, 제1 가변 커패시터부(320)의 하부전극(321)과 연결된 제1 단자(327a)가 제1 전기도선(329a)을 통하여 제2 가변 커패시터부(330)에 구성된 유동전극(333c)과 각각 연결될 수 있다. 또한, 제1 가변 커패시터부(320)의 상부전극(323)과 연결된 제2 단자(327b)가 제2 전기도선(329b)을 통하여 제2 가변 커패시터부(330)에 구성된 제2 금속층(331c)과 각각 연결될 수 있다.The first variable capacitor unit 320 and the plurality of unit variable units 330a, 330b, and 330c may be connected in parallel with each other. Preferably, the first electrode 327a connected to the lower electrode 321 of the first variable capacitor unit 320 has a flow electrode 333c formed in the second variable capacitor unit 330 through the first electric conductor 329a. ), Respectively. In addition, the second metal layer 331c having the second terminal 327b connected to the upper electrode 323 of the first variable capacitor unit 320 formed in the second variable capacitor unit 330 through the second electric conductor 329b. And may be connected respectively.

2) 동작2) operation

도 3a에 도시된 복수의 단위 가변부(330a, 330b, 330c) 중 제3 단위 가변부(330c)만 구동시킨다고 가정할 경우, 제3 단위 가변부(330c)의 고정전극(333a)와 유동전극(333c) 사이에 제2 구동전압이 인가된다. 이에 따라, 고정전극(333a)과 유동전극(333c) 사이에 제2 정전기력이 발생하고, 이 제2 정전기력에 의해 유동전극(333c)이 고정전극(333a) 방향으로 휘어지게 된다. 이에 따라, 유동전극(333c)은 딤플(333d)을 통하여 제3 단위 커패시터(333)의 제1 금속층(331a)과 전기적으로 도통될 수 있다. 이때, 고정전극(333a)과 유동전극(333c) 사이에 인가되는 제2 구동전압은, 유동전극(333c)의 빠른 스위치 동작을 위하여 유동전극(333c)의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다. Assuming that only the third unit variable unit 330c of the plurality of unit variable units 330a, 330b, and 330c shown in FIG. 3A is driven, the fixed electrode 333a and the flow electrode of the third unit variable unit 330c The second driving voltage is applied between 333c. Accordingly, a second electrostatic force is generated between the fixed electrode 333a and the flow electrode 333c, and the flow electrode 333c is bent toward the fixed electrode 333a by the second electrostatic force. Accordingly, the flow electrode 333c may be electrically connected to the first metal layer 331a of the third unit capacitor 333 through the dimple 333d. In this case, the second driving voltage applied between the fixed electrode 333a and the floating electrode 333c is preferably equal to or higher than the pull-in voltage of the floating electrode 333c for the quick switch operation of the floating electrode 333c.

상술한 바와 같이 실시할 경우, 제2 가변 커패시터부(330)의 커패시턴스 값은 제3 단위 가변부(330c)에 구성된 제3 단위 커패시터(331)의 커패시턴스 값이 될 수 있다. 여기서, 단위 가변부(330a, 330b, 330c)들은 서로 병렬로 연결되어 있기 때문에, 제2 가변 커패시터부(330)의 총 커패시턴스 값은 턴온되는 단위 스위치의 개수에 따라 불연속적으로 변화시킬 수 있다. 또한, 단위 커패시터들의 커패시턴스 값이 상이할 경우, 제2 가변 커패시터부(330)의 총 커패시턴스 값은 턴온되는 단위 스위치의 개수뿐만 아니라, 어떠한 단위 스위치를 턴온 시켰느냐에 따라 불연속적으로 변화될 수 있다.In the case described above, the capacitance value of the second variable capacitor unit 330 may be the capacitance value of the third unit capacitor 331 configured in the third unit variable unit 330c. Here, since the unit variable units 330a, 330b, and 330c are connected in parallel to each other, the total capacitance value of the second variable capacitor unit 330 may be discontinuously changed according to the number of unit switches turned on. In addition, when the capacitance values of the unit capacitors are different, the total capacitance value of the second variable capacitor unit 330 may be discontinuously changed depending on not only the number of unit switches turned on but also which unit switches are turned on.

따라서, 제2 가변 커패시터부(330)의 커패시턴스는 단위 스위치들의 턴온 개수와 단위 커패시터들의 커패시턴스 값에 따라 불연속적으로 변화하지만, 제1 가변 커패시터부(320)의 연속적인 가변 특성에 의해 그 불연속적인 가변 구간 내에서 연속적으로 변화될 수 있으므로, 결국, 제2 가변 커패시터부(330)의 가변 범위는 연속적인 특성을 가지게 된다.Accordingly, the capacitance of the second variable capacitor unit 330 varies discontinuously according to the turn-on number of the unit switches and the capacitance value of the unit capacitors, but is discontinuous due to the continuous variable characteristic of the first variable capacitor unit 320. Since the variable range may be continuously changed within the variable period, the variable range of the second variable capacitor unit 330 may have a continuous characteristic.

하기의 표 1은 제1 가변 커패시터부(320)의 커패시턴스 Cvar가 0.5pF의 가변 범위를 갖고, 단위 가변부(330a, 330b, 330c)에 구성된 단위 커패시터들의 커패시턴스 C1, C2, C3가 각각 0.5pF, 1pF, 2pF일 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터(300a)의 커패시턴스 변화를 나타낸 것이다. 하기 표 1에 기재된 Stage 1 내지 Stage 8은 제2 가변 커패시터부(330)에 구성된 단위 스위치들의 동작에 따른 커패시턴스의 가변 범위를 구분한 것이다.Table 1 below shows the capacitance C var of the first variable capacitor unit 320 has a variable range of 0.5 pF, and the capacitances C 1 , C 2 , and C 3 of the unit capacitors configured in the unit variable units 330a, 330b, and 330c. Is 0.5pF, 1pF, and 2pF, respectively, the capacitance change of the variable capacitor 300a according to the first embodiment of the present invention is shown. Stages 1 to 8 described in Table 1 below divide the variable range of the capacitance according to the operation of the unit switches configured in the second variable capacitor unit 330.

Figure 112009076587714-pat00001
Figure 112009076587714-pat00001

<표 1>TABLE 1

표 1을 참조하면, 제2 가변 커패시터부(330)에서 어떤 단위 스위치가 동작을 하고, 몇 개의 단위 스위치가 동작 하느냐에 따라 초기 커패시턴스 값이 결정될 수 있으며, 이러한 초기 커패시턴스 값은 제1 가변 커패시터부(320)의 동작에 따라 제1 가변 커패시터부(320)의 가변 범위 내에서 일정하게 증가 또는 감소할 수 있다. Referring to Table 1, an initial capacitance value may be determined according to which unit switch operates in the second variable capacitor unit 330 and how many unit switches operate, and the initial capacitance value may be determined by using the first variable capacitor unit ( According to the operation of the 320, it may be constantly increased or decreased within the variable range of the first variable capacitor unit 320.

한편, 단위 가변부(330a, 330b, 330c)에 구성된 단위 커패시터들의 커패시턴스 C1, C2, C3가 모두 동일할 경우, 턴온되는 단위 스위치 개수에 따라 초기 커패시턴스 값이 결정될 수 있다.Meanwhile, when the capacitances C 1 , C 2 , and C 3 of the unit capacitors configured in the unit variable parts 330a, 330b, and 330c are the same, the initial capacitance value may be determined according to the number of unit switches turned on.

<등가회로>Equivalent Circuit

도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터(300a)의 등가회로를 나타낸 도면이다.3D is a diagram illustrating an equivalent circuit of the variable capacitor 300a according to the first embodiment of the present invention.

도 3d에 도시된 Cvar는 제1 가변 커패시터부(320)의 커패시턴스를 나타내고, C1, C2, C3는 단위 가변부(330a, 330b, 330c)에 구성된 단위 커패시터들의 커패시턴 스를 각각 나타내며, SW1, SW2, SW3는 단위 가변부(330a, 330b, 330c)에 구성된 단위 스위치들을 각각 나타낸다. 여기서, C1, C2, C3과 SW1, SW2, SW3의 개수는 적용 분야의 가변 범위에 맞게 조절할 수 있다.C var illustrated in FIG. 3D represents the capacitance of the first variable capacitor unit 320, and C 1 , C 2 , and C 3 represent the capacitances of the unit capacitors configured in the unit variable units 330a, 330b, and 330c. Respectively, SW 1 , SW 2 , and SW 3 represent unit switches configured in the unit variable parts 330a, 330b, and 330c, respectively. Here, the number of C 1 , C 2 , C 3 and SW 1 , SW 2 , SW 3 can be adjusted according to the variable range of the application field.

[제1 변형예][First Modification]

본 발명의 제1 변형예에 따른 가변 커패시터(300b)는 제1 실시예의 가변 커패시터(300a)와 비교하여 제2 가변 커패시터부(340)의 구성이 상이하다. 이하, 제1 변형예에 따른 제1 가변 커패시터부(320)에 대한 상세한 설명은 제1 실시예를 통하여 설명하였으므로 생략하고, 제2 가변 커패시터부(340)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 또한, 상술한 제1 실시예의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 병기하도록 한다.The variable capacitor 300b according to the first modified example of the present invention has a different configuration than the variable capacitor 300a of the first embodiment. Hereinafter, a detailed description of the first variable capacitor unit 320 according to the first modified example is omitted since the first embodiment has been described, and the second variable capacitor unit 340 will be described in detail. Incidentally, the same components as those in the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals.

도 4a는 본 발명의 제1 변형예에 따른 가변 커패시터(300b)의 전체적인 구성을 나타낸 가변 커패시터(300b)의 상면도이다.4A is a top view of the variable capacitor 300b showing the overall configuration of the variable capacitor 300b according to the first modification of the present invention.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 제1 변형예에 따른 가변 커패시터(300b)는 제1 가변 커패시터부(320), 및 제1 가변 커패시터부(320)와 각각 병렬 접속된 커패시터 타입의 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)가 복수 개 구성된 제2 가변 커패시터부(340)를 포함한다.Referring to FIG. 4A, the variable capacitor 300b according to the first modified example of the present invention may include a capacitor type MEMS switch connected in parallel with the first variable capacitor unit 320 and the first variable capacitor unit 320, respectively. The second variable capacitor unit 340 includes a plurality of 340a, 340b, and 340c.

<제2 가변 커패시터부(340)><Second Variable Capacitor 340>

1) 구성1) composition

제2 가변 커패시터부(340)는, 제1 실시예에서 설명한 한 쌍의 단위 커패시터와 단위 스위치로 구성된 단위 가변부(330a, 330b, 330c)와 달리, 커패시터와 스위치가 물리적으로 하나의 구성으로 이루어진 커패시터 타입의 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)를 포함할 수 있다.Unlike the unit variable units 330a, 330b, and 330c including the pair of unit capacitors and the unit switches described in the first embodiment, the second variable capacitor unit 340 is formed of a single physical capacitor and a switch. Capacitor type MEMS switches 340a, 340b, and 340c may be included.

도 4b는 도 4a에 도시된 제2 가변 커패시터부(340)의 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c) 중 제3 MEMS 스위치(340c)를 C-C’방향에서 나타낸 측면도이다.FIG. 4B is a side view of the third MEMS switch 340c of the MEMS switches 340a, 340b, and 340c of the second variable capacitor unit 340 shown in FIG. 4A in a direction C-C '.

도 4b를 참조하면, 제3 MEMS 스위치(340c)는 고정전극(341), 금속층(343), 유전층(345), 및 유동전극(347)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4B, the third MEMS switch 340c may include a fixed electrode 341, a metal layer 343, a dielectric layer 345, and a flow electrode 347.

고정전극(341)은 절연기판(310) 상에 형성될 수 있다. 고정전극(341)의 상부에는, 유동전극(347)과의 전기적 쇼트를 방지하기 위한 절연층(342)이 형성될 수 있다.The fixed electrode 341 may be formed on the insulating substrate 310. An insulating layer 342 may be formed on the fixed electrode 341 to prevent electrical short with the flow electrode 347.

금속층(343)은 절연기판(310) 상에 형성되며, 고정전극(341)과 전기적으로 절연될 수 있다. The metal layer 343 is formed on the insulating substrate 310 and may be electrically insulated from the fixed electrode 341.

유전층(345)은 금속층(343) 상에 형성될 수 있다.Dielectric layer 345 may be formed on metal layer 343.

유동전극(347)은 고정전극(341) 상부에 형성되며, 고정전극(341)과 일정 거리를 두고 대향 이격되도록 형성된 것일 수 있다. 바람직하게는, 일측이 절연기판(310)에 고정되고, 타측이 고정전극(341)과 일정거리를 두고 대향 이격된 외팔보 형태를 가질 수 있다. 또한, 고정전극(341)과 유동전극(347) 사이의 커패시턴스를 크게 하기 위해서는 유동전극(347)과 유전층(345) 사이의 접촉 면적이 커야 한다. 따라서, MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)의 정전 구동 시 유동전극(347)이 쉽게 휘 어질 수 있도록 도 4a에 도시된 바와 같이, 유동전극(347) 타측에 홈(347a)이 각각 형성된 것이 바람직하다.The flow electrode 347 is formed on the fixed electrode 341 and may be formed to be spaced apart from the fixed electrode 341 at a predetermined distance. Preferably, one side may be fixed to the insulating substrate 310 and the other side may have a cantilever shape spaced apart from the fixed electrode 341 at a predetermined distance. In addition, in order to increase the capacitance between the fixed electrode 341 and the flow electrode 347, the contact area between the flow electrode 347 and the dielectric layer 345 should be large. Accordingly, as shown in FIG. 4A, grooves 347a are formed on the other side of the flow electrode 347 so that the flow electrode 347 can be easily bent during the electrostatic driving of the MEMS switches 340a, 340b, and 340c. Do.

제1 가변 커패시터부(320)와 복수의 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)는 각각 병렬 연결될 수 있다. 바람직하게는, 제1 가변 커패시터부(320)의 하부전극(321)과 연결된 제1 단자(327a)가 제1 전기도선(329a)을 통하여 제2 가변 커패시터부(330)에 구성된 유동전극(347)들과 각각 연결될 수 있댜. 또한, 제1 가변 커패시터부(320)의 상부전극(323)과 연결된 제2 단자(327b)가 제2 전기도선(329b)을 통하여 제2 가변 커패시터부(330)에 구성된 금속층(343)과 각각 연결될 수 있다.The first variable capacitor unit 320 and the plurality of MEMS switches 340a, 340b, and 340c may be connected in parallel, respectively. Preferably, the first electrode 327a connected to the lower electrode 321 of the first variable capacitor unit 320 is a flow electrode 347 formed in the second variable capacitor unit 330 through the first electric conductor 329a. Can be associated with each other. In addition, the second terminal 327b connected to the upper electrode 323 of the first variable capacitor unit 320 is respectively formed of the metal layer 343 formed in the second variable capacitor unit 330 through the second electric conductor 329b. Can be connected.

2) 동작2) operation

MEMS 스위치(340c)는 스위치 동작 여부에 따라 업-상태의 커패시턴스(Cup)과, 다운-상태의 커패시턴스(Cdown)로 두 가지 경우의 커패시턴스를 가질 수 있다.The MEMS switch 340c may have two types of capacitances, up-state capacitance Cup and down-state capacitance Cdown, depending on whether the switch is operated.

2-1) 업-상태의 커패시턴스(Cup)2-1) Up-Capacitance (Cup)

고정전극(341)과 유동전극(347) 사이에 제2 구동전압이 인가되지 않는 경우 금속층(343)과 유동전극(347) 사이에는 업-상태의 커패시턴스(Cup)를 가지게 되며, 그 값이 매우 작도록 설계되는 것이 바람직하다.When the second driving voltage is not applied between the fixed electrode 341 and the floating electrode 347, the capacitor Cup has an up-state capacitance Cup between the metal layer 343 and the floating electrode 347. It is desirable to be designed to be small.

2-2) 다운-상태의 커패시턴스(Cdown)2-2) Down-Capacitance (Cdown)

고정전극(341)과 유동전극(347) 사이에 제2 구동전압이 인가되는 경우 고정전극(341)과 유동전극(347) 사이에는 정전기력이 발생하게 된다. 이로 인해, 유동전극(347)이 고정전극(341) 방향으로 휘어지게 되고, 도 4c에 도시된 바와 같이, 유동전극(347)이 유전층(345)과 물리적으로 접촉하게 된다. 이때, 유동전극(347)과 금속층(343) 사이는 다운-상태의 커패시턴스(Cdown)를 가지게 되며, 그 값은 업-상태의 커패시턴스(Cup)에 비해 매우 큰 것이 바람직하다. 또한, 유동전극(347)과 고정전극(341) 사이에 인가되는 제2 구동전압은, 유동전극(347)의 빠른 스위치 동작과, 유동전극(347) 및 유전층(345) 사이의 접촉면적을 최대화하기 위하여, 유동전극(347)의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다. 여기서 풀인 전압이란, 유동전극(347)과 고정전극(341) 사이의 인가된 전압에 의해 형성된 정전기력 및 유동전극(347)의 기계적 복원력 사이에 힘의 평형 상태가 깨지게 되어 유동전극(341)과 고정전극(341)의 이격 거리가 급격히 감소될 수 있도록 하는 전압을 의미한다. 유동전극(347)과 유전층(345) 사이의 커패시턴스(Cdown)는 유동전극(347)과 유전층(345) 사이에 겹치는 영역의 면적에 따라 결정될 수 있으며, 이는 적용 분야에 맞게 설계되는 것이 바람직하다.When a second driving voltage is applied between the fixed electrode 341 and the floating electrode 347, an electrostatic force is generated between the fixed electrode 341 and the floating electrode 347. As a result, the flow electrode 347 is bent toward the fixed electrode 341. As shown in FIG. 4C, the flow electrode 347 is in physical contact with the dielectric layer 345. At this time, the flow electrode 347 and the metal layer 343 has a capacitance (Cdown) of the down-state, the value is preferably very large compared to the capacitance (Cup) of the up-state. In addition, the second driving voltage applied between the floating electrode 347 and the fixed electrode 341 maximizes the rapid switching of the floating electrode 347 and the contact area between the floating electrode 347 and the dielectric layer 345. For this purpose, it is preferable that the pull-in voltage of the floating electrode 347 is higher than that. Here, the pull-in voltage means that the equilibrium state of the force is broken between the electrostatic force formed by the applied voltage between the flow electrode 347 and the fixed electrode 341 and the mechanical restoring force of the flow electrode 347, so that it is fixed with the flow electrode 341. It refers to a voltage that allows the separation distance of the electrode 341 to be sharply reduced. The capacitance Cdown between the flow electrode 347 and the dielectric layer 345 may be determined according to the area of the overlapping region between the flow electrode 347 and the dielectric layer 345, which is preferably designed for an application.

<등가회로>Equivalent Circuit

도 4d는 본 발명의 제1 변형예에 따른 가변 커패시터(300b)의 등가회로를 나타낸 도면이다.4D illustrates an equivalent circuit of the variable capacitor 300b according to the first modification of the present invention.

도 4d에 도시된 Cvar는 연속적인 가변 범위를 갖는 제1 가변 커패시터부(320)의 커패시턴스를 나타내고, C4, C5, C6는 불연속적인 가변 범위를 갖는 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)들의 커패시턴스를 각각 나타낸다. 여기서, MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)의 개수는 적용 분야의 가변 범위에 맞추어 조절할 수 있다.C var shown in FIG. 4D represents a capacitance of the first variable capacitor unit 320 having a continuous variable range, and C 4 , C 5 , and C 6 represent MEMS switches 340a, 340b, and 340c having a discontinuous variable range. Denotes the capacitance of each). Here, the number of MEMS switches 340a, 340b, and 340c may be adjusted according to the variable range of the application field.

도 4d에 도시된 바와 같이, Cvar로 나타낸 제1 가변 커패시터부(320)는C4, C5, C6로 나타낸 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)들과 각각 병렬로 연결된 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4D, the first variable capacitor unit 320 denoted by C var is preferably connected in parallel with the MEMS switches 340a, 340b, and 340c denoted by C 4 , C 5 , and C 6 , respectively.

C4, C5, C6로 나타낸 커패시터 타입의 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)들은 온/오프 동작 상태에 따라, 각각 업-상태의 커패시턴스(Cup)와 다운-상태의 커패시턴스(Cdown)를 가지게 된다. 또한, Cvar로 나타낸 제1 가변 커패시터부(320)는 제1 구동전압에 따라 연속적인 커패시턴스 범위를 갖게 된다. 여기서, 불연속적인 가변 범위를 갖는 제2 가변 커패시터부(340)의 커패시턴스는 MEMS 스위치(340a, 340b, 340c)들의 커패시턴스 C4, C5, C6의 병렬 조합으로 결정될 수 있다. The capacitor-type MEMS switches 340a, 340b, and 340c represented by C 4 , C 5 , and C 6 each have an up-state capacitance C up and a down-state capacitance C down depending on the on / off operation state. Have). In addition, the first variable capacitor unit 320 denoted by C var has a continuous capacitance range according to the first driving voltage. Here, the capacitance of the second variable capacitor unit 340 having a discontinuous variable range may be determined by a parallel combination of capacitances C 4 , C 5 , and C 6 of the MEMS switches 340a, 340b, and 340c.

따라서, 제2 가변 커패시터부(340)의 불연속적인 가변 구간과 구간 사이는, 제1 가변 커패시터부(320)에 의하여, 제1 가변 커패시터부(320)의 가변 범위 내에서 일정하게 증가 또는 감소하게 된다.Therefore, between the discontinuous variable section and the section of the second variable capacitor section 340, by the first variable capacitor section 320, so as to be constantly increased or decreased within the variable range of the first variable capacitor section 320. do.

2. 가변 인덕터2. Variable Inductor

[제1 실시예][First Embodiment]

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 인덕터(500)의 전체적인 구성을 나타낸 가변 인덕터(500)의 상면도이다.5A is a top view of the variable inductor 500 showing the overall configuration of the variable inductor 500 according to the second embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 인덕터(500)는 절연기판(510) 상에 형성되며, 서로 직렬 연결된 제1 가변 인덕터부(520)와 제2 가변 인 덕터부(530)를 포함한다.Referring to FIG. 5A, the variable inductor 500 according to the second exemplary embodiment of the present invention is formed on an insulating substrate 510, and includes a first variable inductor 520 and a second variable inductor 330 connected in series with each other. 530).

<제1 가변 인덕터부(520)><First Variable Inductor 520>

1) 구성1) composition

도 5b는 도 5a에 도시된 제1 가변 인덕터부(520)를 D-D’방향에서 나타낸 측면도이다.5B is a side view illustrating the first variable inductor unit 520 illustrated in FIG. 5A in the direction D-D ′.

도 5b 및 도 5a를 참조하면, 제1 가변 인덕터부(520)는 절연기판(510) 상에 형성된 미앤더형 인덕터(521), 및 복수의 구동전극(523)을 포함할 수 있다.5B and 5A, the first variable inductor unit 520 may include a meander type inductor 521 formed on the insulating substrate 510, and a plurality of driving electrodes 523.

절연기판(510)은 절연성을 갖고 높은 정밀도로 평평하게 형성된 유리 기판, 세라믹 기판 또는 실리콘 기판 등으로 형성된 것일 수 있다. 또한, 절연기판(510)이 실리콘 기판과 같이 도전성을 가질 경우, 그 상면에 실리콘 산화막(silicon oxide)과 같은 절연층(insulating layer)이 형성된 것이 바람직하다.The insulating substrate 510 may be formed of a glass substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, or the like having insulating properties and being formed flat with high precision. In addition, when the insulating substrate 510 is conductive like a silicon substrate, an insulating layer such as silicon oxide is preferably formed on the upper surface thereof.

미앤더형 인덕터(521)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 전기도선이 구불구불하게 연속적으로 이어진 형태를 가질 수 있다. 또한, 미앤더형 인덕터(521)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 일측이 절연기판(510) 상에 고정되고, 타측이 절연기판(510)과 이격되며, 상부로 말려 올라간 곡선 형태를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 이와 같이 미앤더형 인덕터(521)가 곡선 형태를 갖기 위해서는, 미앤더형 인덕터(521)는 이종의 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 이종의 물질은 상부 물질(521a)과 하부 물질(521b)로 구성될 수 있다. 상부 물질(521a)은 금, 구리 또는 은과 같이 높은 전기 전도성을 갖는 금속물질로 이루어진 것일 수 있다. 하부 물질(521b)은 구동전극(523)과의 전기적인 쇼트를 방지하기 위해 실리콘 산화막 또 는 실리콘 질화막과 같은 절연물질로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 미앤더형 인덕터(521)가 곡선 형태를 갖기 위해서는, 상부 물질(521a)과 하부 물질(521b)이 스트레스 차이를 갖도록 제조된 것이 바람직하다. 여기서, 상부 물질(521a)은 인장 응력(tensile stress)를 가지도록 형성되고, 하부 물질(521b)은 압축 응력(compressive stress)를 가지도록 형성된 것일 수 있다.As shown in FIG. 5B, the meander type inductor 521 may have a shape in which electrical wires are continuously twisted and continuously. In addition, the meander type inductor 521 is formed to have a curved shape in which one side is fixed on the insulating substrate 510, the other side is spaced apart from the insulating substrate 510, and rolled up. desirable. As such, in order for the meander inductor 521 to have a curved shape, the meander inductor 521 is preferably made of a heterogeneous material. Here, the heterogeneous material may be composed of an upper material 521a and a lower material 521b. The upper material 521a may be made of a metal material having high electrical conductivity such as gold, copper, or silver. The lower material 521b may be made of an insulating material such as a silicon oxide film or a silicon nitride film to prevent electrical short with the driving electrode 523. In addition, in order for the meander inductor 521 to have a curved shape, the upper material 521a and the lower material 521b are preferably manufactured to have a stress difference. Here, the upper material 521a may be formed to have a tensile stress, and the lower material 521b may be formed to have a compressive stress.

이러한 미앤더형 인덕터(521)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 일단이 Port 1과 연결되며, 타단이 제2 가변 인덕터부(530)에 구성된 솔레노이드형 인덕터(531)의 일단과 연결될 수 있다.As shown in FIG. 5A, one end of the meander type inductor 521 may be connected to Port 1, and the other end thereof may be connected to one end of the solenoid inductor 531 configured in the second variable inductor 530.

복수의 구동전극(523)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 미앤더형 인덕터(521)의 도선 사이 일부에 엇물린 형태로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(523)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 일측이 절연기판(510) 상에 고정되고, 타측이 절연기판(510)과 이격되며, 상부로 말려 올라간 곡선 형태를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 이와 같이 복수의 구동전극(523)이 곡선 형태를 갖기 위해서는, 복수의 구동전극(523)도 이종의 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 이종의 물질은 상부 물질(523a)과 하부 물질(523b)로 구성될 수 있다. 상부 물질(523a)은 RF 신호의 누설을 방지하기 위해 실리콘카바이드, 폴리실리콘과 같이 높은 비저항성을 갖는 물질로 이루어진 것일 수 있다. 하부 물질(523b)은 실리콘 산화막과 같은 절연물질로 이루어진 것일 수 있다. 이와 같이 이종의 물질은 스트레스 차이를 갖도록 형성된 것이 바람직하며, 이를 위해서는, 상부 물질(523a)은 인장 응력(tensile stress)를 가지도록 형성되며, 하부 물질(523b)은 압축 응력(compressive stress) 를 가지도록 형성된 것이 바람직하다.As illustrated in FIG. 5A, the plurality of driving electrodes 523 may be formed in a shape interposed between portions of the conductive lines of the meander type inductor 521. In addition, as shown in FIG. 5B, the plurality of driving electrodes 523 is fixed on the insulating substrate 510, and the other side of the driving electrodes 523 is spaced apart from the insulating substrate 510 and has a curved shape that is rolled up. It is preferable. As described above, in order for the plurality of driving electrodes 523 to have a curved shape, the plurality of driving electrodes 523 may also be made of different materials. Here, the heterogeneous material may be composed of an upper material 523a and a lower material 523b. The upper material 523a may be made of a material having high resistivity such as silicon carbide and polysilicon to prevent leakage of the RF signal. The lower material 523b may be made of an insulating material such as a silicon oxide film. Thus, the heterogeneous material is preferably formed to have a stress difference. For this purpose, the upper material 523a is formed to have a tensile stress, and the lower material 523b has a compressive stress. It is preferable that it is formed so that.

2) 동작2) operation

먼저, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523)에 전압을 인가하지 않는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523)은 초기 형태를 유지하게 된다.First, when no voltage is applied to the meander type inductor 521 and the driving electrode 523, as shown in FIG. 5B, the meander type inductor 521 and the driving electrode 523 maintain their initial shape.

다음, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523)에 제1 구동전압을 인가하게 되면, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523) 사이에 전위차가 형성되며, 이에 따라 전기장(electric field)이 형성된다. 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523) 사이에 형성된 전기장에 의해 절연기판(510) 방향으로 힘이 형성되며, 이로 인해 도 5c에 도시된 바와 같이, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523)은 절연기판(510) 방향으로 휘어지게 된다. Next, when a first driving voltage is applied to the meander type inductor 521 and the driving electrode 523, a potential difference is formed between the meander type inductor 521 and the driving electrode 523, thereby forming an electric field. Is formed. A force is formed in the direction of the insulating substrate 510 by an electric field formed between the meander type inductor 521 and the driving electrode 523. As a result, as shown in FIG. 5C, the meander type inductor 521 and the driving electrode ( 523 is bent toward the insulating substrate 510.

이와 같은 현상이 발생하는 부분은 구동전극(523)과 미앤더형 인덕터(521)의 도선이 엇물린 부분(523a)에 해당한다. 반면, 구동전극(523)과 엇물려 있지 않은 미앤더형 인덕터(521)의 도선 부분(523b)은 구동전극(523)의 영향을 거의 받지 않으므로, 도 5d에 도시된 바와 같이 초기 형태를 유지하게 된다. 이에 따라, 구동전극(523)이 엇물린 미앤더형 인덕터(521)의 도선 부분(523a)과 구동전극(523)의 영향을 받지 않는 미앤더형 인덕터(521)의 도선 부분(523b) 간의 이격 거리(a)는 증가하게 된다. 이로 인해, 미앤더형 인덕터(521)의 두 도선 부분(523a, 523b) 사이에 상호 인덕턴스(mutual inductance)가 변화하게 된다. 이때, 연속적으로 인덕턴스 값을 변화시키기 위해서는, 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523) 사이에 인가 되는 제1 구동전압이 미앤더형 인덕터(521)의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 풀인 전압이란 구동전극(523) 및 미앤더형 인덕터(521) 간의 정전기력과, 미앤더형 인덕터(521)의 도선의 기계적 복원력의 평형이 깨지면서 미앤더형 인덕터(521)의 도선이 절연기판(510) 방향으로 급격히 위치 이동되도록 하는 전압을 의미한다. 따라서, 제1 가변 인덕터부(521)는 미앤더형 인덕터(521)와 구동전극(523) 사이에 인가되는 구동전압에 따른 도선 간 이격 거리(a) 변화에 따라서 인덕턴스 값을 연속적으로 가변 할 수 있다.The portion where such a phenomenon occurs corresponds to the portion 523a where the conducting wires of the driving electrode 523 and the meander inductor 521 are interleaved. On the other hand, since the lead portion 523b of the meander inductor 521 that is not interlocked with the driving electrode 523 is hardly affected by the driving electrode 523, the initial shape is maintained as shown in FIG. 5D. . Accordingly, the separation distance between the lead portion 523a of the meander inductor 521 with the driving electrode 523 interleaved with the lead portion 523b of the meander inductor 521 unaffected by the driving electrode 523. a) is increased. As a result, mutual inductance changes between two lead portions 523a and 523b of the meander type inductor 521. At this time, in order to continuously change the inductance value, it is preferable that the first driving voltage applied between the meander type inductor 521 and the driving electrode 523 is less than the pull-in voltage of the meander type inductor 521. Here, the pull-in voltage means that the balance between the electrostatic force between the driving electrode 523 and the meander inductor 521 and the mechanical restoring force of the conductor of the meander inductor 521 is broken, and thus the conductor of the meander inductor 521 becomes the insulating substrate 510. It means a voltage to be rapidly moved in the direction. Accordingly, the first variable inductor unit 521 may continuously vary the inductance value according to a change in the separation distance a between the conductor lines according to the driving voltage applied between the meander type inductor 521 and the driving electrode 523. .

<제2 가변 인덕터부(530)><Second Variable Inductor 530>

1) 구성1) composition

도 5e는 도 5a에 도시된 제2 가변 인덕터부(530)를 F-F’방향에서 나타낸 측면도이다. FIG. 5E is a side view illustrating the second variable inductor unit 530 illustrated in FIG. 5A in the direction F-F ′.

도 5e 및 도 5a를 참조하면, 제2 가변 인덕터부(530)는 절연기판(510) 상에 형성된 솔레노이드 인덕터(531)와, 복수의 단위 스위치(533, 535, 537, 539)를 포함할 수 있다. 여기서, 단위 스위치(533, 535, 537, 539)의 개수는 적용 분야에 따라 조절할 수 있다.5E and 5A, the second variable inductor unit 530 may include a solenoid inductor 531 formed on the insulating substrate 510 and a plurality of unit switches 533, 535, 537, and 539. have. Here, the number of unit switches 533, 535, 537, 539 can be adjusted according to the application.

솔레노이드 인덕터(531)는 도 5e에 도시된 바와 같이, 절연기판(510) 상에 형성된 바닥도선(531a), 바닥도선(531a)과 이격된 상부도선(531c), 및 바닥도선(531a)과 상부도선(531c)를 전기적, 물리적으로 연결하는 기둥도선(531b)으로 구성될 수 있다. 바닥도선(531a)과 상부도선(531c)은 기둥도선(531b)에 의해 수십 마이크로 미터 간격으로 이격되어 있을 수 있다. 바닥도선(531a), 기둥도선(531b) 및 상부도선(531c)은 솔레노이드 인덕터(531)의 높은 품질 계수를 위하여 금, 구리, 은 등과 같이 전기 전도도가 높은 금속으로 이루어진 것이 바람직하다.As illustrated in FIG. 5E, the solenoid inductor 531 may include a bottom lead 531 a formed on the insulating substrate 510, an upper lead 531 c spaced apart from the bottom lead 531 a, and a bottom lead 531 a and an upper portion thereof. The conductive wire 531c may be formed of a pillar wire 531b for electrically and physically connecting the conductive wire 531c. The bottom lead 531a and the top lead 531c may be spaced apart from each other by tens of micrometers by the column lead 531b. The bottom lead 531a, the column lead 531b, and the top lead 531c are preferably made of a metal having high electrical conductivity, such as gold, copper, or silver, for high quality factor of the solenoid inductor 531.

솔레노이드 인덕터(531)는 일단이 미앤더형 인덕터(521)의 타단과 연결될 수 있다. 또한, 솔레노이드 인덕터(531)는 솔레노이드 인덕터(531)의 코일 길이를 조절할 수 있도록 코일 길이를 분할하는 위치에 단위 스위치(533, 535, 537, 539)가 각각 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 단위 스위치(533, 535, 537, 539)는 솔레노이드 인덕터(531)의 코일 길이 분할 위치와 Port 2 사이에 각각 연결될 수 있다.단위 스위치(533, 535, 537, 539)는 도 5e에 도시된 바와 같이, 고정전극(535a), 드레인 전극(535c) 및 유동전극(535d)을 각각 포함할 수 있다.One end of the solenoid inductor 531 may be connected to the other end of the meander type inductor 521. In addition, in the solenoid inductor 531, unit switches 533, 535, 537, and 539 may be connected to positions for dividing the coil length so as to adjust the coil length of the solenoid inductor 531. More specifically, the unit switches 533, 535, 537, and 539 may be connected between the coil length dividing position of the solenoid inductor 531 and Port 2, respectively. The unit switches 533, 535, 537, and 539 are illustrated in FIG. 5E. As shown in FIG. 1, each of the fixed electrode 535a, the drain electrode 535c, and the flow electrode 535d may be included.

고정 전극(535a)은 절연기판(510) 상에 형성되며, 유동전극(535d)과의 전기적 쇼트를 방지하기 위하여, 그 상부에는 절연막(535b)이 형성될 수 있다.The fixed electrode 535a is formed on the insulating substrate 510, and an insulating film 535b may be formed on the insulating electrode 535d to prevent electrical short with the floating electrode 535d.

드레인 전극(535c)은 절연기판(535c) 상에 형성되며, 고정전극(535a)과 전기적으로 절연되도록 형성될 수 있다. 단위 스위치(533, 535, 537, 539)에 구성된 각각의 드레인 전극들은 기둥도선(532a)과 전기도선(532b)을 통해 서로 연결된 것이 바람직하며, 전기도선(532)은 Port 2와 연결될 수 있다. 또한, 전기도선(532b)는 높은 품질 계수를 위하여 도 5e에 도시된 바와 같이 기둥도선(532a)에 의해 절연기판(510)과 이격되는 것이 바람직하다.The drain electrode 535c is formed on the insulating substrate 535c and may be formed to be electrically insulated from the fixed electrode 535a. Each of the drain electrodes configured in the unit switches 533, 535, 537, and 539 may be connected to each other through the pillar conductor 532a and the electrical conductor 532b, and the electrical conductor 532 may be connected to Port 2. In addition, the electrical conductor 532b is preferably spaced apart from the insulating substrate 510 by the pillar conductor 532a as shown in FIG. 5E for high quality factor.

유동전극(535d)은 도 5e 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 고정전극(535a) 및 드레인 전극(535c)과 대향 이격되도록 형성된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 일측이 솔레노이드형 인덕터(531)의 코일 길이를 분할하는 위치에 각각 연결되며, 타 측이 고정전극(535a) 및 드레인 전극(535c)과 일정거리를 두고 대향 이격된 외팔보 형태를 가질 수 있다. 또한, 유동전극(535d)의 타측 단에는 고정전극(535a)과 전기적 쇼트가 일어나지 않도록 딤플(535e)이 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 5E and 5A, the floating electrode 535d may be formed to be spaced apart from the fixed electrode 535a and the drain electrode 535c. More specifically, one side of the solenoid inductor 531 is respectively connected to the position that divides the coil length, the other side has a cantilever shape spaced apart from the fixed electrode 535a and the drain electrode 535c at a predetermined distance. Can be. In addition, a dimple 535e may be formed at the other end of the floating electrode 535d so that an electric short does not occur with the fixed electrode 535a.

유동도선(535d), 기둥도선(532a), 및 전기도선(532b)은 금, 구리, 은 등과 같이 전기 전도도가 높은 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 단위 스위치(533, 532, 537, 539)의 딤플(535e)과 드레인 전극(535c) 사이의 낮은 접촉 저항을 얻기 위하여, 딤플(535e)과 드레인 전극(535c)은 금 또는 금과 납의 합금 등으로 형성된 것이 바람직하다.The fluid conductor 535d, the column conductor 532a, and the electric conductor 532b are preferably formed of a material having high electrical conductivity, such as gold, copper, and silver. In order to obtain a low contact resistance between the dimple 535e and the drain electrode 535c of the unit switches 533, 532, 537, and 539, the dimple 535e and the drain electrode 535c are made of gold or an alloy of gold and lead. It is preferable that it is formed.

2) 동작2) operation

도 5a에 도시된 단위 스위치(533, 535, 537, 539) 중 제2 단위 스위치(532)의 고정전극(535a)과 유동전극(535d) 사이에 제2 구동전압이 인가되면, 고정전극(535a)과 유동전극(535d) 사이에서 발생하는 정전기력에 의해 유동전극(535d)이 고정전극(535a) 방향으로 움직이게 된다. 이로 인해, 유동전극(535d)은 딤플(535e)을 통해 드레인 전극(535c)과 전기적으로 도통하게 된다 여기서, 고정전극(535a)과 유동전극(535d) 사이에 인가되는 제2 구동전압은 유동전극(535d)의 빠른 스위치 동작을 위하여 유동전극(535d)의의 풀인 전압 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 단위 스위치(533, 535, 537, 539) 중 어느 단위 스위치를 선택하느냐에 따라 RF 신호가 지나가는 솔레노이드형 인덕터(531)의 물리적 길이가 결정되고, 이에 따라 제2 가변 인덕터부(530) 인덕턴스 값이 불연속적으로 변화하게 된다.When the second driving voltage is applied between the fixed electrode 535a and the floating electrode 535d of the second unit switch 532 among the unit switches 533, 535, 537, and 539 illustrated in FIG. 5A, the fixed electrode 535a is applied. ) And the moving electrode 535d move in the direction of the fixed electrode 535a by the electrostatic force generated between the moving electrode 535d. As a result, the flow electrode 535d is electrically connected to the drain electrode 535c through the dimple 535e. Here, the second driving voltage applied between the fixed electrode 535a and the flow electrode 535d is a flow electrode. It is preferable that the pull-in voltage of the flow electrode 535d is equal to or greater than that for the quick switch operation of 535d. Here, the physical length of the solenoid inductor 531 through which the RF signal passes is determined according to which unit switch of the unit switches 533, 535, 537, and 539 is selected, and accordingly, the inductance value of the second variable inductor unit 530 is determined. This is a discontinuous change.

따라서, 제2 가변 인덕터부(530)와 제1 가변 인덕터부(520)는 직렬 연결되어 있으므로, 제2 실시예에 따른 가변 인덕터(500)의 인덕턴스 값은, 복수의 단위 스위치(533, 535, 537, 539) 중 어느 단위 스위치가 선택되어 동작되느냐에 따라 불연속적으로 변화하지만, 그 불연속적인 가변 구간과 구간 사이에는, 1 가변 인덕터부(520)의 연속적인 가변 특성에 의해 제1 가변 인덕터부(520)의 가변 범위 내에서 연속적으로 변화될 수 있다.Accordingly, since the second variable inductor 530 and the first variable inductor 520 are connected in series, the inductance value of the variable inductor 500 according to the second embodiment may be a plurality of unit switches 533, 535, 537 and 539 are discontinuously changed depending on which unit switch is selected and operated, but between the discontinuous variable section and the section, the first variable inductor unit 520 is continuously changed due to the continuous variable characteristic of the variable inductor unit 520. It can vary continuously within the variable range of 520.

<등가회로>Equivalent Circuit

도 5f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 인덕터(500)의 등가회로를 나타낸 도면이다.5F is a diagram illustrating an equivalent circuit of the variable inductor 500 according to the second embodiment of the present invention.

도 5f에 도시된 L1은 제1 가변 인덕터부(520)에 구성된 미앤더형 인덕터(521) 인덕턴스를 나타내고, L2, L3, L4는 단위 스위치(533, 535, 537, 539)에 선택적 동작에 의해 솔레노이드형 인덕터(531)의 물리적 길이가 변화했을 경우, 그에 따른 인덕턴스를 각각 나타내며, SW1, SW2, SW3, SW4는 복수의 단위 스위치(533, 535, 537, 539)를 각각 나타낸 것이다.In FIG. 5F, L 1 represents the meander inductor 521 inductance configured in the first variable inductor unit 520, and L 2 , L 3 , and L 4 are optional for the unit switches 533, 535, 537, and 539. When the physical length of the solenoid type inductor 531 is changed by the operation, the inductance corresponding thereto is represented, and SW 1 , SW 2 , SW 3 , and SW 4 represent the plurality of unit switches 533, 535, 537, and 539. Respectively.

도 5f에 도시된 등가회로는 제1 가변 인덕터부(520)와, SW1, SW2, SW3, SW4 중 SW2로 나타낸 제2 단위 스위치(535)가 동작한 경우를 나타낸 도면이다. 도 5f에 도시된 바와 같이, 제2 단위 스위치(535)가 동작에 의해 Port 1과 Port 2 사이의 인덕턴스는 L1와 L2의 합으로 나타낼 수 있다.The equivalent circuit illustrated in FIG. 5F is a diagram illustrating a case in which the first variable inductor unit 520 and the second unit switch 535 represented by SW 2 among SW 1 , SW 2 , SW 3 , and SW 4 operate. As illustrated in FIG. 5F, the inductance between Port 1 and Port 2 may be represented by the sum of L 1 and L 2 by the operation of the second unit switch 535.

[제2 변형예]Second Modification

도 6a는 도 5a에 도시된 제1 가변 인덕터부(520)를 대체할 수 있는 새로운 구조의 제1 가변 인덕터부(520)를 나타낸 도면이다.FIG. 6A illustrates a first variable inductor 520 having a new structure that may replace the first variable inductor 520 illustrated in FIG. 5A.

이하, 본 발명의 제2 변형예에 따른 제1 가변 인덕터부(520)에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 제2 실시예를 통하여 설명된 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 병기하도록 한다.Hereinafter, the first variable inductor unit 520 according to the second modification of the present invention will be described in detail. In addition, for the same configuration described through the second embodiment will be given the same reference numerals.

<제1 가변 인덕터부(520)><First Variable Inductor 520>

1) 구성1) composition

도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 가변 인덕터부(540)는 절연기판(510) 상에 형성된 인덕터(542)와 구동전극(545)을 포함한다.As shown in FIG. 6A, the first variable inductor unit 540 includes an inductor 542 and a driving electrode 545 formed on the insulating substrate 510.

인덕터(542)는 내부도선(543), 외부도선(544) 및 입출력 도선(541)을 포함할 수 있다. 내부도선(543), 외부도선(544) 및 입출력 도선(541)은 전기적, 물리적으로 연결된 것이 바람직하다. 여기서, 입출력 도선(541)은 입력도선(541a)과 출력도선(541b)으로 구성될 수 있으며, 입력도선(541a)은 도 5a에 도시된 Port 1 및 외부도선(544)과 연결되고, 출력도선(541b)는 외부도선(544) 및 솔레노이드형 인덕터(531)의 일측과 연결되며, 내부도선(543)과 외부도선(544)은 서로 이어진 형태로 형성된 것일 수 있다. The inductor 542 may include an inner lead 543, an outer lead 544, and an input / output lead 541. The inner conductor 543, the outer conductor 544, and the input / output conductor 541 are preferably electrically and physically connected. Here, the input and output lead 541 may be composed of an input lead 541a and an output lead 541b, the input lead 541a is connected to the Port 1 and the external lead 544 shown in Figure 5a, the output lead 541b is connected to one side of the outer conductor 544 and the solenoid inductor 531, and the inner conductor 543 and the outer conductor 544 may be formed to be connected to each other.

도 6b는 도 6a에 도시된 제1 가변 인덕터(540)를 G-G’방향에서 나타낸 측면도이다.FIG. 6B is a side view of the first variable inductor 540 shown in FIG. 6A in the direction of G-G '.

인덕터(542)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 일측이 절연기판(510) 상에 고정 되고, 타측이 절연기판(510)과 이격되며, 상부로 말려 올라간 곡선 형태를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 또한, 내부도선(543)와 외부도선(544)은 같은 곡률로 굽어져 G-G’방향에서 동일 선상에 있는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 6B, the inductor 542 may be formed to have a curved shape in which one side is fixed on the insulating substrate 510, the other side is spaced apart from the insulating substrate 510, and rolled up. In addition, the inner conductor 543 and the outer conductor 544 are preferably bent at the same curvature and are on the same line in the G-G 'direction.

이와 같이 인덕터(542)가 곡선 형태를 갖기 위해서는, 인덕터(542)는 이종의 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 이종의 물질은 상부 물질(543a)과 하부 물질(543b)로 구성될 수 있다. 상부 물질(543a)은 금, 구리 또는 은과 같이 높은 전기 전도성을 갖는 금속물질로 이루어진 것일 수 있다. 하부 물질(543b)은 구동전극(545)과의 전기적인 쇼트를 방지하기 위해 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 절연물질로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 인덕터(542)가 곡선 형태를 갖기 위해서는, 상부 물질(543a)과 하부 물질(543b)은 스트레스 차이를 갖도록 제조된 것이 바람직하다. 여기서, 상부 물질(521a)은 인장 응력(tensile stress)를 가지도록 형성되고, 하부 물질(521b)은 압축 응력(compressive stress)를 가지도록 형성된 것일 수 있다.As described above, in order for the inductor 542 to have a curved shape, the inductor 542 is preferably made of different materials. Here, the heterogeneous material may be composed of an upper material 543a and a lower material 543b. The upper material 543a may be made of a metal material having high electrical conductivity such as gold, copper, or silver. The lower material 543b may be made of an insulating material such as a silicon oxide film or a silicon nitride film to prevent electrical short with the driving electrode 545. In addition, in order for the inductor 542 to have a curved shape, the upper material 543a and the lower material 543b are preferably manufactured to have a stress difference. Here, the upper material 521a may be formed to have a tensile stress, and the lower material 521b may be formed to have a compressive stress.

구동전극(545)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 인덕터(542)의 내부도선(543) 사이에 엇물린 형태로 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(545)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 일측이 절연기판(510) 상에 고정되고, 타측이 절연기판과 이격되며, 상부로 말려 올라간 곡선 형태를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 이와 같이 구동전극(545)이 곡선 형태를 갖기 위해서는, 구동전극(545)도 이종의 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 이종의 물질은 상부 물질(545a)과 하부 물질(545b)로 구성될 수 있다. 상부 물질(545a)은 RF 신호의 누설을 방지하기 위해 실리콘카 바이드, 폴리실리콘과 같이 높은 비저항성을 갖는 물질로 이루어진 것일 수 있다. 하부 물질(545b)은 실리콘 산화막과 같은 절연물질로 이루어진 것일 수 있다. 이와 같이 이종의 물질은 스트레스 차이를 갖도록 형성된 것이 바람직하며, 이를 위해서는, 상부 물질(545a)은 인장 응력(tensile stress)를 가지도록 형성되며, 하부 물질(545b)은 압축 응력(compressive stress)를 가지도록 형성된 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 6A and 6B, the driving electrode 545 may be configured to be interposed between the internal conductors 543 of the inductor 542. In addition, as shown in FIG. 6B, the driving electrode 545 is preferably formed to have a curved shape in which one side is fixed on the insulating substrate 510, the other side is spaced apart from the insulating substrate, and rolled up. As such, in order for the driving electrode 545 to have a curved shape, the driving electrode 545 is preferably made of a heterogeneous material. Here, the heterogeneous material may be composed of an upper material 545a and a lower material 545b. The upper material 545a may be made of a material having high resistivity such as silicon carbide and polysilicon to prevent leakage of the RF signal. The lower material 545b may be made of an insulating material such as a silicon oxide film. Thus, the heterogeneous material is preferably formed to have a stress difference. For this purpose, the upper material 545a is formed to have a tensile stress, and the lower material 545b has a compressive stress. It is preferable that it is formed so that.

2) 동작2) operation

먼저, 인덕터(542)와 구동전극(545)에 전압을 인가하지 않는 경우 도 6b에 도시된 바와 같이, 인덕터(542)와 구동전극(545)은 초기 형태를 유지하게 된다.First, when no voltage is applied to the inductor 542 and the driving electrode 545, as shown in FIG. 6B, the inductor 542 and the driving electrode 545 maintain their initial shape.

다음, 인덕터(542)와 구동전극(545) 사이에 구동전압을 인가하게 되면, 인덕터(542)와 구동전극(545) 사이에 전위차가 형성되며 이로 인해, 전기장(electric field)이 형성된다. 가변 인덕터(543)와 구동전극(545) 사이에 형성된 전기장에 의해 절연기판(510) 방향으로 힘이 형성되며, 이로 인해 도 6c에 도시된 바와 같이 가변 인덕터(543)와 구동전극(545)이 절연기판(510) 방향으로 휘어지게 된다. 이때, 내부도선(543)이 외부도선(544) 보다 구동전극(545)과 인접하기 때문에, 내부도선(543)과 구동전극(545) 사이에 형성된 전기장이 외부도선(544)과 구동전극(545) 사이에 형성된 전기장에 비해 훨씬 큰 값을 갖게 된다. 이에 따라, 내부도선(543)이 절연기판(510) 방향으로 움직이게 되며, 이에 따라 외부도선(544)과의 이격 거리가 초기 상태보다 증가하게 된다.Next, when a driving voltage is applied between the inductor 542 and the driving electrode 545, a potential difference is formed between the inductor 542 and the driving electrode 545, thereby forming an electric field. The force is formed in the direction of the insulating substrate 510 by the electric field formed between the variable inductor 543 and the driving electrode 545, which causes the variable inductor 543 and the driving electrode 545 as shown in FIG. 6C. It is bent in the direction of the insulating substrate 510. At this time, since the inner conductor 543 is adjacent to the driving electrode 545 rather than the outer conductor 544, the electric field formed between the inner conductor 543 and the driving electrode 545 is the outer conductor 544 and the driving electrode 545. It has a much larger value than the electric field formed between). Accordingly, the inner conductor 543 is moved in the direction of the insulating substrate 510, so that the separation distance from the outer conductor 544 is increased from the initial state.

따라서, 인덕터(542)와 구동전극(545) 사이에 인가되는 구동전압에 따른 내부도선(543)과 외부도선(544) 사이의 이격 거리 변화에 따라 인덕터(542)의 인덕턴 스를 연속적으로 변화시킬 수 있다. 이때, 인덕터(542)와 구동전극(545) 사이에 인가되는 구동전압은 내부도선(543)과 외부도선(544)의 풀인 전압 이하인 것이 바람직하다. Accordingly, the inductance of the inductor 542 is continuously changed in accordance with the change of the separation distance between the inner conductor 543 and the outer conductor 544 according to the driving voltage applied between the inductor 542 and the driving electrode 545. You can. In this case, the driving voltage applied between the inductor 542 and the driving electrode 545 is preferably equal to or less than the pull-in voltage of the inner conductor 543 and the outer conductor 544.

본 발명에 따른 가변 커패시터와 가변 인덕터는 연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자와, 불연속적인 가변 범위를 갖는 가변 소자를 효율적으로 결합함으로써 연속적인 가변 범위를 확장시킬 수 있으므로, 기존의 가변 소자에 비해 매우 넓고 연속적인 가변 범위를 제공할 수 있다.The variable capacitor and the variable inductor according to the present invention can extend the continuous variable range by efficiently combining the variable element having the continuous variable range and the variable element having the discontinuous variable range, and thus, the variable capacitor and the variable inductor can be greatly compared with the conventional variable element. It can provide a wide and continuous variable range.

또한, MEMS 구동기를 구동하기 위한 전압의 상승 없이 연속적으로 가변 범위를 확장시킬 수 있으므로, 휴대폰과 같은 모바일 어플리케이션에 적합한 저전압 가변 소자에 적용될 수 있다.In addition, since the variable range can be continuously extended without increasing the voltage for driving the MEMS driver, it can be applied to low voltage variable devices suitable for mobile applications such as mobile phones.

또한, 무선 송수신기의 프론트-엔드에 적용될 경우, 주변 환경에 따라 변화하는 안테나의 입력 저항, 및 사간에 따라 변화하는 파워 엠프의 출력 저항에 손쉽게 대처할 수 있으므로, 무선 송수신기의 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, when applied to the front-end of the wireless transceiver, it is possible to easily cope with the input resistance of the antenna, which changes according to the surrounding environment, and the output resistance of the power amplifier, which varies with time, thereby improving the power transmission efficiency of the wireless transceiver. have.

또한, 광대역의 전압 조절 발진기의 LC-tank에 적용될 경우, 전압 조절 발진기의 중심 주파수를 향상시킬 수 있다.In addition, when applied to the LC-tank of a wideband voltage controlled oscillator, it is possible to improve the center frequency of the voltage controlled oscillator.

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above description, and the meaning and scope of the claims And all changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1a 및 도 1b는 MEMS를 이용한 종래의 가변 커패시터를 나타낸 도면.1A and 1B show a conventional variable capacitor using MEMS.

도 1b는 도 1a에 도시된 가변 커패시터의 풀인 전압에 따른 이격 거리 변화를 나타낸 도면.FIG. 1B is a view illustrating a change in separation distance according to a pull-in voltage of the variable capacitor illustrated in FIG. 1A.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 커패시터 및 가변 인덕터의 기본 원리를 설명하기 위해 나타낸 도면.2 is a view illustrating a basic principle of a variable capacitor and a variable inductor according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터의 구성을 나타낸 도면.3A to 3B are views showing the configuration of a variable capacitor according to a first embodiment of the present invention.

도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 커패시터의 등가회로를 나타낸 도면.3D is an equivalent circuit diagram of a variable capacitor according to a first embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1 변형예에 따른 제2 가변 커패시터부의 구성을 나타낸 도면.4A to 4C are views illustrating a configuration of a second variable capacitor unit according to a first modification of the present invention.

도 4d는 본 발명의 제1 변형예에 따른 가변 커패시터의 등가회로를 나타낸 도면.4D is an equivalent circuit diagram of a variable capacitor according to a first modification of the present invention.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 인덕터의 구성을 나타낸 도면.5A to 5E are views showing the configuration of a variable inductor according to a second embodiment of the present invention.

도 5f는 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 인덕터의 등가회로를 나타낸 도면.5F shows an equivalent circuit of a variable inductor according to a second embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제2 변형예에 따른 제1 가변 인덕터부의 구성을 나타낸 도면.6A to 6D are views showing the configuration of the first variable inductor unit according to the second modification of the present invention.

********* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****************** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *********

300a, 300b: 가변 커패시터300a, 300b: variable capacitor

320: 제1 가변 커패시터부320: first variable capacitor unit

330, 340: 제2 가변 커패시터부330 and 340: second variable capacitor unit

500: 가변 인덕터500: variable inductor

520, 540: 제1 가변 인덕터부520 and 540: first variable inductor unit

530: 제2 가변 인덕터부530: second variable inductor

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 미앤더형 인덕터, 및 상기 미앤더형 인덕터의 도선과 엇물린 형태로 구성된 복수의 구동전극을 포함하며, 상기 미앤더형 인덕터와 상기 구동전극 사이에 발생하는 전기장에 의해 상기 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리가 변함에 따라 인덕턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 인덕터부; 및A meander inductor, and a plurality of driving electrodes interleaved with the conductors of the meander inductor, wherein the distance between the conductors of the meander inductor is increased by an electric field generated between the meander inductor and the driving electrode. A first variable inductor unit continuously changing inductance as it changes; And 상기 미앤더형 인덕터와 직렬 접속된 솔레노이드형 인덕터, 및 상기 솔레노이드형 인덕터의 코일 길이를 조절하는 복수의 단위 스위치를 포함하는 제2 가변 인덕터부를 포함하고,A second variable inductor unit including a solenoid inductor connected in series with the meander type inductor, and a plurality of unit switches for adjusting coil lengths of the solenoid inductor; 상기 복수의 단위 스위치 중 선택된 단위 스위치의 동작에 따라 초기 인덕턴스를 결정하고, 상기 제1 가변 인덕터부의 동작에 따라 상기 초기 인덕턴스를 상기 제1 가변 인덕터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하며,Determining an initial inductance according to an operation of a selected unit switch among the plurality of unit switches, continuously varying the initial inductance within a variable range of the first variable inductor unit according to an operation of the first variable inductor unit, 상기 복수의 단위 스위치는,The plurality of unit switches, 절연기판 상에 형성된 고정전극;A fixed electrode formed on the insulating substrate; 상기 절연기판 상에 형성되고, 상기 고정전극과 전기적으로 절연되고, 서로 접속된 드레인 전극; 및A drain electrode formed on the insulating substrate and electrically insulated from the fixed electrode and connected to each other; And 상기 솔레노이드형 인덕터의 코일 길이를 분할하는 위치에 각각 접속되고, 상기 고정전극 및 상기 드레인 전극과 대향 이격되도록 형성된 유동전극을 포함하며,A flow electrode connected to each of the positions for dividing the coil length of the solenoid type inductor, the flow electrode being formed to be spaced apart from the fixed electrode and the drain electrode, 상기 고정전극과 상기 유동전극 간에 제2 구동전압이 인가되고, 상기 제2 구동전압에 의해 발생되는 상기 고정전극과 상기 유동전극 간의 정전기력에 의해 상기 유동전극이 상기 고정전극 방향으로 위치 이동하여, 상기 유동전극과 상기 드레인 전극이 전기적으로 연결되는, 가변 인덕터.A second driving voltage is applied between the fixed electrode and the floating electrode, and the moving electrode is moved in the direction of the fixed electrode by an electrostatic force between the fixed electrode and the floating electrode generated by the second driving voltage. And a flow electrode and the drain electrode are electrically connected to each other. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 미앤더형 인덕터는,The meander type inductor, 일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 상기 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되며,One side is fixed on the insulating substrate, the other side is formed in a curved form spaced apart from the insulating substrate, 상기 복수의 구동전극은,The plurality of drive electrodes, 일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 상기 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되되, 상기 미앤더형 인덕터의 도선 사이 일부에 엇물린 형태로 구성되며,One side is fixed on the insulating substrate, the other side is formed in a curved shape spaced apart from the insulating substrate, it is composed of a shape sandwiched between a portion of the lead of the meander inductor, 상기 제1 가변 인덕터부는,The first variable inductor unit, 상기 미앤더형 인덕터와 상기 구동전극 간에 제1 구동전압이 인가되고, 상기 제1 구동전압에 의해 발생되는 상기 구동전극과 상기 미앤더형 인덕터의 일부 도선 간의 전기장에 의해 상기 미앤더형 인덕터의 일부 도선이 상기 절연기판 방향으로 위치 이동하며, 상기 위치 이동에 따른 상기 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리 변화에 따라 인덕턴스 값이 변화하는, 가변 인덕터.A first driving voltage is applied between the meander inductor and the driving electrode, and a part of the conductor of the meander inductor is caused by an electric field between the driving electrode generated by the first driving voltage and a part of the conductor of the meander inductor. The inductance value is moved in the direction of the insulating substrate, the inductance value changes in accordance with the change in the separation distance between the leads of the meander inductor according to the position movement. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 미앤더형 인덕터는,The meander type inductor, 이종의 물질로 이루어지되, 상기 이종의 물질은 서로 스트레스 차이를 갖도록 형성되고,Consists of heterogeneous materials, the heterogeneous materials are formed to have a stress difference with each other, 상기 구동전극은, 이종의 물질로 이루어지되, 상기 이종의 물질은 서로 스트레스 차이를 갖도록 형성된, 가변 인덕터.The driving electrode is made of a heterogeneous material, the heterogeneous material is formed to have a stress difference with each other, variable inductor. 미앤더형 인덕터, 및 상기 미앤더형 인덕터의 도선과 엇물린 형태로 구성된 복수의 구동전극을 포함하며, 상기 미앤더형 인덕터와 상기 구동전극 사이에 발생하는 전기장에 의해 상기 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리가 변함에 따라 인덕턴스를 연속적으로 가변하는 제1 가변 인덕터부; 및A meander inductor, and a plurality of driving electrodes interleaved with the conductors of the meander inductor, wherein the distance between the conductors of the meander inductor is increased by an electric field generated between the meander inductor and the driving electrode. A first variable inductor unit continuously changing inductance as it changes; And 상기 미앤더형 인덕터와 직렬 접속된 솔레노이드형 인덕터, 및 상기 솔레노이드형 인덕터의 코일 길이를 조절하는 복수의 단위 스위치를 포함하는 제2 가변 인덕터부를 포함하고,A second variable inductor unit including a solenoid inductor connected in series with the meander type inductor, and a plurality of unit switches for adjusting coil lengths of the solenoid inductor; 상기 복수의 단위 스위치 중 선택된 단위 스위치의 동작에 따라 초기 인덕턴스를 결정하고, 상기 제1 가변 인덕터부의 동작에 따라 상기 초기 인덕턴스를 상기 제1 가변 인덕터부의 가변 범위 내에서 연속적으로 가변하며,Determining an initial inductance according to an operation of a selected unit switch among the plurality of unit switches, continuously varying the initial inductance within a variable range of the first variable inductor unit according to an operation of the first variable inductor unit, 상기 미앤더형 인덕터는,The meander type inductor, 일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 상기 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되며,One side is fixed on the insulating substrate, the other side is formed in a curved form spaced apart from the insulating substrate, 상기 복수의 구동전극은,The plurality of drive electrodes, 일측이 절연기판 상에 고정되고, 타측이 상기 절연기판과 이격된 곡선 형태로 형성되되, 상기 미앤더형 인덕터의 도선 사이 일부에 엇물린 형태로 구성되며,One side is fixed on the insulating substrate, the other side is formed in a curved shape spaced apart from the insulating substrate, it is composed of a shape sandwiched between a portion of the lead of the meander type inductor, 상기 제1 가변 인덕터부는,The first variable inductor unit, 상기 미앤더형 인덕터와 상기 구동전극 간에 제1 구동전압이 인가되고, 상기 제1 구동전압에 의해 발생되는 상기 구동전극과 상기 미앤더형 인덕터의 일부 도선 간의 전기장에 의해 상기 미앤더형 인덕터의 일부 도선이 상기 절연기판 방향으로 위치 이동하며, 상기 위치 이동에 따른 상기 미앤더형 인덕터의 도선 간 이격 거리 변화에 따라 인덕턴스 값이 변화하고,A first driving voltage is applied between the meander inductor and the driving electrode, and a part of the conductor of the meander inductor is caused by an electric field between the driving electrode generated by the first driving voltage and a part of the conductor of the meander inductor. The positional movement in the direction of the insulating substrate, the inductance value is changed in accordance with the change in the separation distance between the leads of the meander inductor according to the position movement, 상기 제1 구동전압은 상기 미앤더형 인덕터의 풀인 전압 이하인, 가변 인덕터.And the first driving voltage is equal to or less than a pull-in voltage of the meander inductor. 삭제delete 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2 구동전압은 상기 유동전극의 풀인 전압 이상인, 가변 인덕터.The second driving voltage is greater than or equal to the pull-in voltage of the floating electrode.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327877A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Hitachi Ltd Variable capacitance capacitor system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004327877A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Hitachi Ltd Variable capacitance capacitor system

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