[发明专利]供在微机电及其它系统中使用的开关及其制造工艺

说明书

技术领域

发明性布置涉及开关，例如宽带悬臂微机电系统(MEMS)开关。

背景技术

通信系统(例如宽带卫星通信系统)通常在从300MHz(UHF频带)到300GHz(毫米波频带)间的任何频带下操作。此类实例包含TV广播(UHF频带)、陆地移动(UHF频带)、全球定位系统(GPS)(UHF频带)、气象(C频带)及卫星TV(SHF频带)。这些频带中的大多数对移动及固定卫星通信开放。较高频带通常伴随着较高带宽，从而产生较高数据速率。这些类型的系统中所使用的切换装置需要在这些超高频率下以相对低的损耗(例如，小于一分贝(dB)的插入损耗)操作。

由于对宽带通信系统的组件所施加的严格大小限制，因此通常将小型化开关(例如单片微波集成电路(MMIC)及MEMS开关)用于此类系统中，尤其用于基于卫星的应用中。当前，同级别最优开关在20GHz下以例如约0.8dB的插入损耗、约17dB的回波损耗及约40dB的隔离级别等累积属性操作。

可通过利用循序构建工艺来形成三维微结构。举例来说，第7,012,489号及第7,898,356号美国专利描述用于制作同轴波导微结构的方法。这些工艺提供传统薄膜技术的替代方案，而且提出关于其有效利用以有利实施例如小型化开关等各种装置的新的设计挑战。

发明内容

开关的实施例包含导电接地壳体及悬置于所述接地壳体内且与所述接地壳体电隔离的第一电导体。所述开关进一步包含导电第二壳体及悬置于所述第二壳体内且与所述第二壳体电隔离的第二电导体。所述开关还具有第三电导体，所述第三电导体经配置以在其中所述第三电导体与所述第一及第二电导体电隔离的第一位置与其中所述第三电导体与所述第一及第二电导体电接触的第二位置之间移动。所述开关进一步包含致动器，所述制动器包括导电基底及具有受所述基底约束的第一端的导电臂。所述第三电导体由所述臂支撑，且所述臂操作以偏转且借此使所述第三电导体在所述第一与第二位置之间移动。

附图说明

将参考以下绘图描述实施例，其中在所有各图中，相似元件符号表示相同物项且其中：

图1是MEMS开关的俯视透视图，其描绘处于其相应断开位置中的开关的接触突片；

图2是图1中所展示的开关的接地壳体的俯视透视图，而出于清楚地图解说明，未展示壳体的顶层；

图3A是图1中指定为“A”的区域的放大视图，其描绘处于其相应断开位置中的接触突片；

图3B是图1中指定为“A”的区域的放大视图，其描绘处于其闭合位置中的接触突片中的一者；

图4A是图1中指定为“B”的区域的放大视图，其描绘处于其断开位置中的接触突片中的一者；

图4B是图1中指定为“B”的区域的放大视图，其描绘处于其闭合位置中的接触突片中的一者；

图5及6是图1中指定为“C”的区域的放大视图；

图7是图1中指定为“D”的区域的放大视图；

图8是图1到7中所展示的开关的侧视图，其描绘所述开关的分层结构；

图9A、10A、11A、12A、13A、14A、15A、16A、17A、18A、19A及20A是沿图1的线“E-E”所截取的横截面图，其描绘在各个制造阶段期间图1到8中所展示的开关的部分；且

图9B、10B、11B、12B、13B、14B、15B、16B、17B、18B、19B及20B是沿图1的线“F-F”所截取的横截面图，其描绘在各个制造阶段期间图1到8中所展示的开关的部分。

具体实施方式

参考附图描述本发明。各图未按比例绘制且其经提供以仅图解说明本发明。为了图解说明，下文参考实例性应用描述本发明的数个方面。应理解，陈述众多特定细节、关系及方法以提供对本发明的完全理解。然而，相关领域的技术人员将容易地认识到，可在不具有特定细节中的一或多者的情况下或借助其它方法实践本发明。在其它实例中，未详细展示众所周知的结构或操作以避免使本发明模糊。本发明不受动作或事件的所图解说明的次序限制，这是因为某些动作可以不同于其它动作或事件的次序发生及/或与其它动作或事件同时发生。此外，并非所有所图解说明的动作或事件都需要实施根据本发明的方法。