[实用新型]一种欧姆接触式射频开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种采用MEMS(Microelectromechanical System，微电子机械系统)技术制作的欧姆接触式RF(Radio Freqency，射频)开关。

背景技术

RF开关是无线通讯等电子电路系统的最基本元件之一，在雷达探测、无线通讯等方面的应用十分广泛。与传统的FET或PIN二极管构成的RF开关相比，利用MEMS技术设计制作的RF开关具有插入损耗低、电功率消耗小、线性度高和传输信号失真小等独特的优点。目前，RF MEMS开关主要有如下两种：

一种是如图1a、图1b所示的悬臂梁欧姆接触式RF开关，其采用一端固定另一端自由的悬臂梁结构，通过控制金属臂的运动，完成金属-金属触点间的导通或断开操作，从而完成信号的开关操作。由于这种开关是直接通过欧姆接触来完成开关的导通与断开，因此，可以应用于较低频率，直至直流信号的控制。由于悬臂梁为一端固支，另一端自由，所以，对金属悬臂梁膜中的残余应力非常敏感，使悬臂梁发生翘曲，当发生向上的翘曲时，会使开关的驱动电压大大升高，当发生向下的翘曲时，会使开关失效。而在实际工艺中，这种残余应力是无法避免，因此，会极大的降低开关的成品率和可靠性。

另一种是如图2a、图2b所示的金属膜桥式电容耦合RF开关，这种结构的开关采用两端支撑的对称桥式结构，当在上电极和下电极之间加上直流电压时，由于在电极之间的静电吸引力，作为桥的金属薄膜朝下弯曲，当电压达到一定程度，膜弯曲到达下电极，这样形成通路，为了在隔离直流的同时实现交流信号的导通，在下电极的上面加了一层介质膜。这种双端固支桥式结构开关，由于其桥式结构两端固支，从而降低了对应力的敏感程度，消除了上述悬臂梁欧姆接触式RF开关的缺陷。然而由于这种RF开关上下电极之间的信号通路是由上下电极之间的电容构成，因此通常只适合于10GHz以上的频率应用，无法满足较低频率频段的要求(10GHz)。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种欧姆接触式RF开关，以解决现有技术中RF开关两种实现方式存在的上述缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提出一种欧姆接触式RF开关，包括信号电极、下电极、衬底及固定端固支于所述信号电极的悬臂梁，还包括斜拉梁，

所述斜拉梁与所述悬臂梁的自由端连接，并通过锚点固支于所述衬底。

上述的欧姆接触式RF开关中，还包括电阻线及金属桥，

所述金属桥的两端跨接在分开的地电极上，地电极和信号电极组成共面波导。

所述电阻线穿过所述金属桥与外部相连，对所述下电极进行驱动。

上述的欧姆接触式RF开关中，所述下电极与电阻线为同种材料。

上述的欧姆接触式RF开关中，所述下电极与电阻线的材料为SiCr或TaN等。

上述的欧姆接触式RF开关中，所述悬臂梁、斜拉梁以及共面波导为全金属结构。

采用本实用新型的技术方案，在RF开关的悬臂梁自由端加入斜拉梁，形成非对称桥式结构，使之同时具备金属膜桥式电容耦合RF开关对应力敏感度低和悬臂梁欧姆接触式RF开关可应用于较低频段的优点，从而提高欧姆接触式开关的成品率和可靠性。

附图说明

图1a为现有技术的悬臂梁欧姆接触式RF开关结构示意图；

图1b为图1a中A-A’处的剖面图；

图2a为金属膜对称桥式结构电容耦合RF开关的结构示意图；

图2b为图2a中B-B’处的剖面图；

图3a为本实用新型欧姆接触RF开关实施例俯视图；

图3b为图3a中C-C’处的剖面图；

图3c为图3a中D-D’处的剖面图；

图3d为图3a中E-E’处的剖面图。

各图中标号分别为：

102地电极，105衬底，106悬臂梁，107下电极，108介质层，109接触点，110信号电极，111锚点；

201金属桥，202地电极，203信号电极，204介质层，205衬底；

302地电极，305衬底，312信号电极，313悬臂梁，314下电极，315介质层，316斜拉梁，317斜拉梁锚点，318电阻线，319Pad，320金属桥，321接触点，322金属桥锚点。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。