RU169456U1 - Трехбитный РЧ МЭМС варактор - Google Patents
Трехбитный РЧ МЭМС варактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU169456U1 RU169456U1 RU2016127249U RU2016127249U RU169456U1 RU 169456 U1 RU169456 U1 RU 169456U1 RU 2016127249 U RU2016127249 U RU 2016127249U RU 2016127249 U RU2016127249 U RU 2016127249U RU 169456 U1 RU169456 U1 RU 169456U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bit
- dielectric layer
- control electrodes
- coplanar waveguide
- cantilevers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области микроэлектромеханическим системам. Трехбитный РЧ МЭМС варактор включает в себя подложку, три управляющих электрода, на каждый из которых подается напряжение активации, три управляющих электрода, покрытых диэлектрическим слоем, копланарный волновод и три кантилевера, расположенных над диэлектрическим слоем и имеющих площадь перекрытия с центральной линией копланарного волновода в отношении 1:2:4. Технический результат заключается в обеспечении восьмиступенчатого изменения емкости с возможностью фиксации промежуточных значений. 2 ил.
Description
Настоящая полезная модель относится к микроэлектромеханическим системам, конденсаторам переменной емкости.
Конденсаторы переменной емкости найдут применение устройствах, где возникает потребность в настройке импеданса в ходе их работы. Это относится, например, к управляемым напряжением СВЧ генераторам, а также множеству элементов приемопередающих модулей, для которых в современных условиях требуется перестройка частоты - перестраиваемые согласующие схемы, перестраиваемые усилители мощности, перестраиваемые фильтры. В коммерческом сегменте пример актуальности перестройки частоты - мобильная радиосвязь, для которой в последние годы характерно увеличение числа стандартов связи. Сегодня для поддержки всех применяемых в смартфонах стандартов связи приходится использовать широкополосную антенну и десятки узкополосных фильтров и усилителей (отдельный для каждой частоты).
Из предшесвтующего уровня техники известен электростатический МЭМС ключ, который содержит кремниевый кристалл со сформированным подвижным электродом в виде консоли с выполненными в ней симметричными щелевидными отверстиями, образующими гибкие поддерживающие балки разной длины, перпендикулярные друг другу, и подложку, на которой размещен, по меньшей мере, один неподвижный электрод и токовые шины, соединенную с к кремниевым кристаллом и образованием зазора между подвижным и неподвижным электродами. Подвижный электрод снабжен шунтом, закорачивающим токовые шины при контакте и расположенным со смещением относительно центра в сторону от свободного края подвижного электрода. Технический результат заключается в уменьшении напряжения управления МЭМС ключом и увеличении максимально допустимого тока коммутации. RU 2541439 C1, D8D 7/02, 10.02.2015 г.
Из предшествующего уровня техники известен РЧ МЭМС-переключатель с гибкой и свободной мембраной переключателя, который содержит микромеханическое переключающее устройство, выполненное с возможностью приведения в действие между двумя положениями: первым положением (отключенное состояние) и вторым положением (включенное состояние), и активирующее устройство, предназначенное для приведения переключающего устройства в соответствующее положение. Микромеханическое переключающее устройство содержит гибкую мембрану, свободно поддерживаемую опорным устройством и выполненную с возможностью изгибаться под воздействием активирующего устройства и свободно скользить относительно опорного устройства во время своего перемещения изгиба. Технический результат заключается в уменьшении времени переключения и чувствительности к механическим сотрясением и вибрациям. RU 2007134310 A, Н01Н 1/00, 27.04.2009 г.
Недостаток данных технических решений состоит в больших потерях и низкой добротности, также не позволяет получить промежуточные значения емкости.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении ступенчатого изменения емкости с возможностью фиксации восьми промежуточных значений, создании нового типа СВЧ элементной базы.
Поставленная задача решается за счет того, что трехбитный РЧ МЭМС варактор включает в себя подложку, три управляющих электрода, на каждый из которых подается напряжение активации, 3 управляющих электрода, покрытых диэлектрическим слоем, копланарный волновод и 3 кантилевера, расположенных над диэлектрическим слоем, и имеющими площадь перекрытия с центральной линией копланарного волновода в отношении 1:2:4.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в обеспечении восьмиступенчатого изменения емкости с возможностью фиксации промежуточных значений.
Устройство поясняется фиг. 1, на которой изображен поперечный разрез А-А трехбитного РЧ МЭМС варактора в неактивированном состоянии.
Устройство поясняется на фиг. 2, на которой изображен трехбитный РЧ МЭМС варактор вид сверху.
Трехбитный РЧ МЭМС варактор включает в себя подложку 1, на которую нанесен нижний слой меди 2, далее расположены металлические кантилеверы 3, 4, 5, изгибаемые под действием приложенного постоянного напряжения. Таким образом обеспечивается восьми ступенчатое изменение емкости. На подложке 1 расположено три управляющих электрода 6, 7, 8, которые покрыты диэлектрическим слоем 9, между кантилеверами 3, 4, 5 и диэлектрическим слоем расположен воздушный зазор 10. Верхний слой меди состоит из кантилеверов 3, 4, 5 и копланарных линий. На диэлектрический слой 9 наносят жертвенный слой, который в ходе производства вытравливается, и образуется воздушный зазор 10.
Трехбитный РЧ МЭМС варактор обладает тремя кантилеверами, каждый из которых имеет площадь перекрытия с центральной линией копланарного волновода в отношении 1:2:4. Каждый кантилевер обладает собственным активационным электродом и активируется независимо от остальных. Таким образом варактор с тремя кантилеверами способен обеспечить восемь номинальных значений емкостей. Минимальной емкостью варактор обладает в неактивированном состоянии - все кантилеверы подняты, максимальной в активированном - все кантилеверы опущены, все остальные состояния - промежуточные.
Послойная топология трехбитного РЧ МЭМС варактора состоит из нескольких слоев: нижний слой меди, слой нитрида кремния, слой оксида кремния, верхний слой меди. При этом данная топология не включает несколько дополнительных служебных слоев. Нанесение меди состоит из четырех этапов: напыление адгезионного подслоя, напыление меди, утолщение меди (при необходимости), напыление защитного слоя.
Для напыления необходима технология вакуумного напыления металлов, которая примечется для формирования копланарного волновода, а также кантилеверов.
Для утолщения меди, а именно для увеличения толщины линий и формирования кантилеверов - электрохимическое осаждение. Металлизацию нижнего и верхнего слоев меди возможно выполнить используя одну и ту же подпоследовательность операций.
Осаждение нитрида и оксида кремния может производиться последовательно в одном процессе при использовании технологии плазмохимического осаждения.
Для формирования контуров планарных структур в каждом слое необходима технология лазерной фотолитографии, селективного химического травления и плазмохимического травления. Для удаления жертвенного слоя, а также меди требуется операция селективного химического травления.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Стационарное устройство находится в неактивном состоянии с минимальной емкостью. При приложении управляющего напряжения к любым из трех управляющих электродов - емкость трехбитного РЧ МЭМС варактора принимает соответствующие значения. В случае одновременного приложения управляющего напряжения ко всем трем управляющим электродам емкость устройства максимальна.
Claims (1)
- Трехбитный РЧ МЭМС варактор включает в себя подложку, три управляющих электрода, на каждый из которых подается напряжение активации, три управляющих электрода, покрытых диэлектрическим слоем, копланарный волновод и три кантилевера, расположенных над диэлектрическим слоем и имеющих площадь перекрытия с центральной линией копланарного волновода в отношении 1:2:4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127249U RU169456U1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Трехбитный РЧ МЭМС варактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127249U RU169456U1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Трехбитный РЧ МЭМС варактор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU169456U1 true RU169456U1 (ru) | 2017-03-21 |
Family
ID=58449843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016127249U RU169456U1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Трехбитный РЧ МЭМС варактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU169456U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004038916A2 (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-06 | International Business Machines Corporation | Micro-electromechanical varactor with enhanced tuning range |
US20070268095A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Tsung-Kuan Allen Chou | Micro-electromechanical system (MEMS) trampoline switch/varactor |
US20110109383A1 (en) * | 2009-05-28 | 2011-05-12 | Qualcomm Incorporated | Mems varactors |
RU2433499C2 (ru) * | 2005-03-21 | 2011-11-10 | Дельфмемс | Радиочастотный микроэлектромеханический переключатель (рч мэмс-переключатель) с гибкой и свободной мембраной переключателя |
-
2016
- 2016-07-06 RU RU2016127249U patent/RU169456U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004038916A2 (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-06 | International Business Machines Corporation | Micro-electromechanical varactor with enhanced tuning range |
RU2433499C2 (ru) * | 2005-03-21 | 2011-11-10 | Дельфмемс | Радиочастотный микроэлектромеханический переключатель (рч мэмс-переключатель) с гибкой и свободной мембраной переключателя |
US20070268095A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Tsung-Kuan Allen Chou | Micro-electromechanical system (MEMS) trampoline switch/varactor |
US20110109383A1 (en) * | 2009-05-28 | 2011-05-12 | Qualcomm Incorporated | Mems varactors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7319580B2 (en) | Collapsing zipper varactor with inter-digit actuation electrodes for tunable filters | |
JP3890952B2 (ja) | 容量可変型キャパシタ装置 | |
US6127908A (en) | Microelectro-mechanical system actuator device and reconfigurable circuits utilizing same | |
Giacomozzi et al. | A flexible fabrication process for RF MEMS devices | |
US7894205B2 (en) | Variable device circuit and method for manufacturing the same | |
JP4744449B2 (ja) | 電子デバイスの製造方法及び電子デバイス | |
JP2006128721A (ja) | 静電的に動作するマイクロメカニカル・コンデンサ | |
US7548144B2 (en) | MEMS switch and method of fabricating the same | |
US6750742B2 (en) | Radio frequency device using micro-electronic-mechanical system technology | |
Singh et al. | Monolithically integrated reconfigurable RF MEMS based impedance tuner on SOI substrate | |
KR20050085452A (ko) | 마이크로-전기-기계 시스템 소자 어레이를 포함하는 전자장치 및 이의 구동 방법 | |
Giacomozzi et al. | A flexible technology platform for the fabrication of RF-MEMS devices | |
KR20120101089A (ko) | 전기신호를 스위칭하기 위한 전자기계적 마이크로스위치, 미세 전자기계적 시스템, 집적회로 및 집적회로를 생산하기 위한 방법 | |
JP2008277743A (ja) | 可変素子回路およびその製造方法 | |
KR101086680B1 (ko) | 가변 커패시터 및 가변 인덕터 | |
RU169456U1 (ru) | Трехбитный РЧ МЭМС варактор | |
RU159172U1 (ru) | Рч мэмс варактор с электростатической активацией | |
CN201947256U (zh) | 可调射频电路 | |
WO2003015128A2 (en) | An electromechanical switch and method of fabrication | |
KR20010038214A (ko) | 마이크로 스위치 및 제조 방법 | |
EP2083431A1 (en) | Microelectromechanical system tunable capacitor | |
KR100636351B1 (ko) | 정전기력 구동 rf mems 스위치 및 그 제조 방법 | |
Guo et al. | Miniature and tunable filters with MEMS switches | |
KR200431624Y1 (ko) | 주파수 가변형 밀리미터파 필터 | |
Lang et al. | Fabrication and characteristics of tunable band pass filter using MetalMumps technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170707 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200210 |