[实用新型]高可靠性RFMEMS数字可变电容单元

说明书

本实用新型涉及一种高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，包括衬底，衬底上分布有RF电极、地结构和驱动电极，其中地结构和驱动电极分布在RF电极的两侧，地结构上连接有翘板式上极板，翘板式上极板连接有扭转梁，扭转梁的两侧分布有驱动电极；RF电极上附有用以隔离翘板式上极板与RF电极的介质层；在驱动过程中，翘板式上极板可与RF电极分别形成第一距离、第二距离和第三距离。由此，采用翘板式结构，电容值可控性强。可实现翘板式上极板与RF电极之间较大的距离变化，即可得到较大的变容比。若在第一距离电容状态与第三距离电容状态之间转换时，由于有驱动力和悬臂梁自身回复力的双重作用，响应速度更快。翘板式上极板的两端及支点处的扭转梁都固定于地结构。

技术领域

本实用新型涉及一种电容单元，尤其涉及一种高可靠性RF MEMS数字可变电容单元。

背景技术

从1G到5G的演进的最大特点是频率越来越高、频带越来越宽。在追求设备小型化的今天，传统射频前端器件越来越难以满足宽频带的需求，因此，射频前端对可调频器件的需求越来越强烈，可变电容正是可调频器件的“调节阀”有着举足轻重的作用。而RF MEMS可变电容以其高Q值、高变容比、高线性度、大功率容量、低功耗、低温度敏感性受到越来越多的关注。但是，目前业内研究的RF MEMS可变电容在可控性和可靠性方面难有较大突破。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种高可靠性RFMEMS数字可变电容单元，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种高可靠性RF MEMS数字可变电容单元。

本实用新型的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，包括衬底，其中：所述衬底上分布有RF电极、地结构和驱动电极，所述地结构和驱动电极分布在RF 电极的两侧，所述地结构上连接有翘板式上极板，所述翘板式上极板连接有扭转梁，翘板式上极板的两端及扭转梁都电连接于地结构，所述扭转梁的两侧均分布有驱动电极，所述翘板式上极板可与RF电极分别形成第一距离、第二距离和第三距离，所述RF电极上附有用以隔离翘板式上极板与RF电极的介质层。

进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述衬底为高阻硅衬底；或是为玻璃衬底；或是为陶瓷衬底；或是为砷化镓衬底。

更进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述驱动电极至少为四个，两两对称分布，接近RF电极的一对驱动电极为“C+”驱动电极，远离RF电极的一对驱动电极为“C-”驱动电极。

更进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述驱动电极包括有金属基板，所述金属基板上附着有介质层，所述介质层为氮化硅、氧化铪、氧化硅、氧化铝构成的单独层，或是多种混合层。

更进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述翘板式上极板与扭转梁为一体构造，所述翘板式上极板以扭转梁为支点，形成翘板式可动构造。更进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述扭转梁分布在翘板式上极板的两侧，或是分布在翘板式上极板的内部，或是同时分布在翘板式上极板的两侧与内部。

更进一步的，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，翘板式上极板根据应用需求，进行级联式拓展。

更进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述介质层为氮化硅、氧化铪、氧化硅、氧化铝构成的单独层，或是多种混合层。

再进一步地，上述的高可靠性RF MEMS数字可变电容单元，其中，所述翘板式上极板分布有均匀的条形缝隙。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、采用翘板式结构，具有第一距离、第二距离、第三距离三个电容状态或第一距离、第三距离两个电容状态，电容值可控性强。