[发明专利]MEMS可变电容器及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS可变电容器及其驱动方法。

背景技术

在移动通信系统中，RF(射频)块被设计为支持若干个频带，具体地，在与频带直接相关的滤波器中所使用的电容器必须使用对于每个频带具有不同电容值的可变电容器(也称为可变电抗)。

此外，RF块的部件中的压控振荡器(VCO)可以通过对施加到可变电容器的电压进行调节来改变电容值，从而改变谐振频率。

因此，可变电容器是RF块的可调滤波器或压控振荡器中的非常重要的器件。

发明内容

技术问题

由于电极之间的间距不改变，所以本发明解决了以下挑战：能够防止由高RF信号的功率所导致的可变电容器的自激。

问题的解决方案

本公开提供一种MEMS可变电容器，包括：第一电极；浮置在第一电极的上部上方的第二电极；在第二电极的侧面处分离开的固定电极；以及设置在第二电极和固定电极之间、连接至第二电极并且通过施加到固定电极的电压来与固定电极物理接触的漂移电极。

通过改变施加到第一电极的电压来改变第一电极和第二电极之间的间距。

第一电极和固定电极被形成在衬底的上部处，第二电极和漂移电极连接至固定到衬底上的弹簧以使得第二电极浮置在第一电极的上部上方。

此外，形成覆盖第一电极的用于防止与第二电极短路的第一绝缘膜，并且在固定电极上形成有用于防止与漂移电极短路的第二绝缘膜。

固定电极和漂移电极中的每个都是一对电极或四个电极。

此外，第一电极连接至第一电源，固定电极连接至第二电源，而漂移电极连接至地。

施加到固定电极的电压是通过用于防止RF信号流动的电阻器来施加的。

在衬底和固定电极之间形成有SiC层，并且通过该SiC层来施加提供到固定电极的电压。

在本发明中，提供了MEMS可变电容器的驱动方法，包括：制作MEMS可变电容器，该MEMS可变电容器包括第一电极，浮置在第一电极的上部上方的第二电极，在第二电极的侧面处分离开的固定电极，以及设置在第二电极和固定电极之间、连接至第二电极并且通过施加到固定电极的电压来与固定电极物理接触的漂移电极；通过对第一电极施加电压来保持第一电极和第二电极之间的间距；以及通过对固定电极施加电压来使漂移电极贴至固定电极。

施加到第一电极的电压低于吸合电压。

施加到固定电极的电压高于吸合电压。

在通过对固定电极施加电压使漂移电极贴至固定电极的步骤之后，还包括使RF信号从第一电极流到第二电极或从第二电极流到第一电极的步骤。

发明的有利效果

本发明的MEMS可变电容器具有实现带有不同电容值的可变电感器的效果，因为它可以改变施加到第二电极的电压从而对第一电极和第二电极之间的间距进行不同的调节。

并且，本发明的MEMS可变电容器具有即使所施加的RF信号的功率发生变化也不改变电容的效果，因为第一电极和第二电极之间的间距没有改变。

而且，本发明的MEMS可变电容器具有不会通过高RF信号的功率而使可变电容器自激励的效果，因为第一电极和第二电极之间的间距不改变。

此外，本发明的MEMS可变电容器通过改变施加到第二电极的电压并且因此调节第一电极和第二电极之间的间距，可以克服电容器的调谐范围随着所施加的RF信号的功率的增大而减小的缺点。

附图说明

图1是根据本发明的MEMS可变电容器的示意性截面图；

图2是用于描述根据本发明的MEMS可变电容器的实施方式的示意性俯视图；

图3是用于描述根据本发明的MEMS可变电容器的实施方式的示意性立体图；

图4a至4c是用于描述根据本发明的MEMS可变电容器的驱动方法的概念视图；

图5a至图5c是用于描述根据本发明的MEMS可变电容器的驱动方法的平面视图；

图6是用于描述在根据本发明的MEMS可变电容器上形成用于防止RF信号流目的的电阻器的状态的示意性概念视图；以及

图7是用于描述形成应用于本发明的用于防止RF信号流目的的电阻器的一个示例的示意性部分截面图。

具体实施方式

用于执行本发明的最佳模式

下面将参考附图来描述本发明的实施方式。

图1是根据本发明的MEMS可变电容器的示意性截面图。