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用于制备高机械可靠性RFMEMS开关的新型工艺
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN385[电子电信—物理电子学] TN62[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]清华大学微电子学研究所,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.60576048);北京市科委基金资助项目(No.GYYKW05070014)
中文摘要:

对介质桥串联接触式RFMEMS开关的制备工艺进行了研究。介绍了开关的结构,说明了采用常规制备工艺容易在桥膜上形成应力集中,严重影响开关的机械可靠性。通过改进工艺,提出了一种侧向钻蚀刻蚀介质桥膜下金属的方法,获得了平坦的介质桥膜。最后,给出了完整的开关制备流程。与常规工艺相比,新工艺避免了应力集中问题,提高了开关的机械可靠性,成品率从10%提高到了95%,工作寿命从1000次提高到了2.5×10^7次。此外,在23.3V的驱动电压下,开关插入损耗〈0.55 dB@DC-10 GHz,隔离度〉53.2 dB@DC-10 GHz。结果表明该工艺可满足无线通讯对MEMS开关成品率、寿命和微波性能的要求。

英文摘要:

In order to improve the mechanical reliability and lifetime of a series contact Radio Frequency Microelectro-mechanical System(RF MEMS) switch with dielectric bridge, the fabrication process was studied. The switch structure was analyzed,the results illustrated that the mechanical reliability of the switch was debased with regular process because of the stress concentration of the bridge film. After that, an isotropic undercutting process for forming the upper control electrodes and contact bar under the bridge was proposed to obtain plane bridge film. Finally, the whole process of the switch was presented. Compared with the regular process, the proposed method can avoid the problem of stress concentration, and can improve the mechanical reliability of the switch. As a result, the yield rate of the switch increases from 10% up to 95%, the lifetime is improved from 1 000 cycles up to 2. 5×10^7 cycles. In addition, under the actuation voltage of 23.3 V, the insertion loss is less than 0.55 dB@DC-10 GHz, and the isolation is more than 53.2 dB@DC-10 GHz. These results show that proposed process can satisfy the modern wireless communication system requirements of yield rate, lifetime and microwave performance.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699