[发明专利]MEMS开关触点系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及MEMS开关，尤其是本发明涉及用于MEMS开关的触点系统。

背景技术

很多种电开关都通过移动一个构件直接与另一个构件接触来工作。例如，继电器开关可以具有导电悬臂，该悬臂在被致动时移动来直接接触固定的导电元件。该直接接触使电子电路闭合，从而使该臂与固定的元件电接通以实现欧姆连接。因此，相互直接接触的臂的物理部分在本领域中被称为“欧姆触点”，或者如在此所说的，简单称为“触点”。

通常通过在另一表面上形成导电金属来制造触点，所述另一表面可以是绝缘体或者可以不是。例如，悬臂可用硅形成，而在悬臂末端的触点用导电金属来形成。然而，当暴露到氧气、水汽和环境污染物时，该金属可起反应形成绝缘的表面污染层，例如绝缘氮化物层、绝缘有机层、和/或绝缘氧化物层。结果，该触点导电性较差。然而，较大的开关一般不会显著受到这种现象的影响，因为它们通常以足以“破开或擦开”表面污染层(例如，绝缘氧化物层)的力致动。

相反地，具有较小致动力的开关通常不能破开表面污染层。例如，静电致动的MEMS开关通常具有以微牛顿计的典型接触力，其可以比用于较大开关例如簧片或电磁继电器的可比力小1000到10,000倍的量级。因此，绝缘的表面污染层除降低有效性之外，还会降低导电性，这减小了开关的寿命。

发明内容

根据本发明的一个实施例，MEMS开关具有1)第一触点、和2)相对于该第一触点可移动的第二触点。至少一个所述触点是导电的且具有基于铂系的材料。

所述基于铂系的材料可包括铂系元素。可选择地，所述基于铂系的材料可以是基于铂系的氧化物。在一些实施例中，至少一个触点具有基于铂系的元素和导电的钝化物(conductive passivation)两者。例如，所述基于铂系的元素可以是钌，而所述导电的钝化物可以是二氧化钌。

该装置也可以具有包含至少部分MEMS开关的封装。为了减轻在它内部的污染物(例如游离氧)的不利影响，该封装可具有污染物吸除位点(contaminant gettering site)。例如，该封装可以是具有帽盖的晶片级封装，其内部表面支撑暴露的铂系元素。在一些实施例中，该封装密封第一和第二触点。

根据本发明的另一实施例，MEMS装置具有衬底、第一触点和相对于衬底移动的具有第二触点的可移动部件。该衬底支撑该可移动部件。此外，至少一个触点具有导电的基于铂系的材料，当与另一电触点接触时其提供电连接。

附图说明

参考附图，由下面的“具体实施方式”，本领域的技术人员将更加全面地了解本发明各个实施例的优点。下面对附图简要说明。

图1示意性地示出了使用可以根据本发明的示例性实施例配置的开关的电子系统；

图2A示意性地示出了根据本发明的一个实施例配置的MEMS开关的截面图；

图2B示意性地示出了根据本发明的另一实施例配置的MEMS开关的截面图；

图3A示意性地示出了根据本发明的又一实施例配置的MEMS开关的截面图；

图3B示意性地示出了处在致动位置的图3A的MEMS开关的截面图；以及

图4示出了根据本发明的示例性实施例形成MEMS开关的工艺。

具体实施方式

在示例性实施例中，MEMS开关具有由基于铂系的材料形成的触点。例如，该触点可以由钌金属(下文中只称其为“钌”)、二氧化钌或者它们两者形成。这种类型的触点应当具有提供期望的电阻和耐久性的材料特性，而同时使不希望的可能使开关性能降低的绝缘的表面污染层最小化。下面将论述示例性实施例的细节。

图1示意性地示出了利用可以根据本发明的示例性实施例实现的开关的电子系统10。简而言之，该电子系统10具有以在图左侧的方块表示的第一组组件12、以在图右侧的方块表示的第二组组件14、和可交替连接该第一和第二组组件12和14的开关16。在示例性实施例中，开关16是一种微机电系统，在本领域中通常称为“MEMS器件”。除其它情况之外，图1中示出的系统10可以是蜂窝电话内的RF开关系统的一部分。

如本领域的技术人员已知的，当闭合时，开关16使第一组组件12与第二组组件14电连接。因此，当在这种状态下，系统10可以在第一和第二组组件12和14之间传输电信号。相反，当开关16打开时，两组组件12和14不电连接，并因此不能通过该路径电联通。