[实用新型]一种MEMS电容式开关

说明书

本实用新型提供了一种MEMS电容式开关，包括衬底，设置于衬底表面的介质层、通过锚点架设在介质层上方的金属梁、设置于介质层表面并与金属梁相对的有效电极、设置于有效电极周侧的驱动电极以及设置于驱动电极和金属梁之间的介质柱，介质柱为柔性材质。本实用新型的金属梁在静电力作用下被拉至有效电容运动的过程中，碰到介质柱，由于介质柱为柔性材质，介质柱会被压缩，从而使得金属梁下表面与有效电容的上表面完全接触，提高了关态电容。

【技术领域】

本实用新型涉及射频技术领域，尤其涉及一种MEMS电容式开关。

【背景技术】

在RF MEMS(RF：射频，MEMS：微机电系统)电容式开关的结构设计中，关/开态电容比和电容密度是评估其RF性能的两项重要指标。现有技术的RF MEMS电容式开关通常采用两种技术方案：一种是金属膜桥与电容上极板之间的正对面积可调节，故可根据需要单独对开态和关态电容值进行调节，但该方案需要反复调节才能够得到高关态电容；另一种是将电容开关的RF有效电极及活动梁中与有效电极正对的下表面，均设计成弧形，此时二者在关态时能完全接触，电容值具有最大值，提高了关态电容，但该方案中的弧形面在加工过程中工艺相对平面工艺更复杂，且较难控制，对工艺的一致性要求较高。

因此，有必要提供一种在加工工艺相对简单且较好控制的基础上，依旧有高关态电容RF MEMS电容式开关。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种加工工艺相对简单且较好控制而且具有高关态电容RF MEMS电容式开关。

本实用新型的技术方案如下：

本实施例提供一种MEMS电容式开关，包括衬底，设置于所述衬底表面的介质层、通过锚点架设在所述介质层上方的金属梁、设置于所述介质层表面并与所述金属梁相对的有效电极、设置于所述有效电极周侧的驱动电极以及设置于所述驱动电极和所述金属梁之间的介质柱，所述介质柱设置于所述有效电极的周侧，所述介质柱为柔性材质。

优选地，所述介质柱设置于所述驱动电极朝向所述金属梁的表面。

优选地，所述驱动电极包括设置于所述有效电极两侧的第一驱动电极和第二驱动电极，所述介质柱包括设置于所述第一驱动电极朝向所述金属梁表面的第一介质柱和设置于所述第二驱动电极朝向所述金属梁表面的第二介质柱。

优选地，所述介质柱的杨氏模量为1×10⁵Pa-1×10⁶Pa。

优选地，所述介质柱为有机材料聚二甲基硅氧烷。

优选地，所述介质层为氧化硅或氮化硅材质。

优选地，所述金属梁呈平板状，在所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的驱动下可抵压所述介质柱并使所述介质柱形变。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在驱动电极端施加电压时，金属梁在静电力作用下被拉至有效电极的过程中，碰到介质柱，由于介质柱为柔性材质材料，介质柱会被压缩，从而使得金属梁下表面与有效电容的上表面完全接触，提高了关态电容，从而提高关/开态电容比和电容密度，提高其射频性能。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例中MEMS电容式开关的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中MEMS电容式开关沿图1中A-A线的剖视图；

图3为本实用新型实施例中MEMS电容式开关的爆炸视图；

图4为本实用新型实施例中MEMS电容式开关的关态示意图；

图5为传统MEMS电容式开关在关态下，金属梁与有效电极的接触状态示意图；

图6为图4中局部结构的放大示意图。