具有直插式MEMS开关的多通道继电器组合件制造技术

欧姆RF MEMS继电器包括：以电容耦合Csub的衬底；两个致动元件，其串联电耦合以便定义通道，其中，致动元件配置成被独立地致动或同时地操作。致动元件具有其自身的电容耦合C间隙；通道上的中点与致动元件电气通信；以及锚，其与衬底机械地耦合，并且支承致动元件中的至少一个。而且欧姆RF MEMS继电器包括：输入端口；多个第一MEMS开关，其组成第一切换组，第一切换组与输入端口电气通信，由此定义各自从每个MEMS开关引导的多个通道；以及至少一个出口端口，其沿着远离第一切换组的每个通道，并且，与输入端口电气通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有直插式MEMS开关的多通道继电器组合件
技术介绍
本专利技术的方面一般涉及用于切换的装置，且更具体地，涉及包含供在射频应用中使用的多个直插式微机电系统（MEMS）开关结构的多通道继电器组合件。射频（RF）应用中的“理想的”开关的有抱负的技术规范保持为近似地：高隔离（截止状态的电容（C截止））=0fF；高线性度（IIP2和IIP3→∞；中等或更高的功率操控（100mW-1kW）；在大的频率范围内没有插入损耗（R导通=0Ω）；并且没有dc功率消耗。在接近这一理想的RF开关的成功被证实为难懂的。虽然大并且昂贵且过时的技术，但机电继电器仍然为在执行得良好的RF开关的相当地成功的尝试。其他类型的RF开关技术包括p-i-n二极管和GaAsFET开关。这些也具有关于某些RF应用的缺点。最近，尝试了以基于压电、静电、热或静磁设计的致动器来使用微机电系统（MEMS）技术。使用MEMs提供机械继电器的低成本制作连同一些技术性能益处的混合。RFMEMs开关使用微机械移动来达到一个或多个RF线路中的开路或短路。因此，存在对于如下的RF应用开关的进行的需要：解决用于高执行开关的RF共同体（community）中的技术目标的一些（如果不是所有的话）连同解决其他目标，例如便于可制造性。
技术实现思路
根据实施例，欧姆RFMEMS继电器包含：衬底，其具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其串联电耦合，由此定义第一通道，其中，第一致动元件和第二致动元件配置成被独立地致动，进一步其中，第一致动元件和第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；第一通道上的中点，其与第一致动元件和第二致动元件电气通信；以及至少一个锚，其与衬底机械地耦合，并且支承第一致动元件和第二致动元件中的至少一个。根据另一实施例，静电控制欧姆RFMEMS继电器包含：输入；RF传输线，将输入与至少一个输出连接；衬底，其具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其在RF传输线上串联电耦合，其中，第一致动元件和第二致动元件配置成被独立地致动，进一步其中，第一致动元件和第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；RF传输线上的中点，其与第一致动元件和第二致动元件电气通信，其中，中点的电势充当选通信号的公共参考；至少一个锚，其与衬底机械地耦合，并且支承第一致动元件和第二致动元件中的至少一个，其中，比Csub/C间隙=r，其中，r<10，进一步其中，继电器配置成在第一闭合位置和第二打开位置中操作，其中：第一闭合位置包含将输入和至少一个输出电连接；并且，第二打开位置包含使输入和至少一个输出电断开。根据另一实施例，欧姆RFMEMS继电器包含：输入端口；多个第一MEMS开关，其定义第一切换组，第一切换组与输入端口电气通信，由此定义各自从多个第一MEMS开关中的每个引导的多个通道；以及至少一个出口端口，其沿着远离第一开关组的多个信道中的每个，并且与输入端口电气通信。根据另一实施例，欧姆RFMEMS继电器包含：衬底，具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其串联电耦合，由此定义第一通道，其中，第一致动元件和第二致动元件配置成同时地操作，进一步其中，第一致动元件和第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；第一通道上的中点，其与第一致动元件和第二致动元件电气通信；以及至少一个锚，其与衬底机械地耦合，并且支承第一致动元件和第二致动元件中的至少一个。附图说明在参考附图来阅读下面的详细描述时，本专利技术的这些及其他特征、方面以及优点将变得更好理解，其中，在附图通篇中，相似的字符表示相同的零件，其中：图1A是根据示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意顶视图；图1B是根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意顶视图；图2是图1A和/或图1B中的多通道继电器组合件的该部分的沿着线2-2的侧视图（sideelevationview）；图3是根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意侧视图；图4A-4C是根据三个示范性的实施例的多通道继电器组合件的部分的侧视图的电气图；图5A和图5B是根据其他示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意侧视图；图6是根据示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意顶视图；图7是根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的示意顶视图；图8是图6中的多通道继电器组合件的该部分的沿着线8-8的端视图（endelevationview）；以及图9是沿着根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的端视图。图10是沿着根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的一部分的端视图。图11是沿着根据另一示范性的实施例的多通道继电器组合件的示意平面图。具体实施方式参考附图，在下文中详细地描述本专利技术的示例实施例，其中，在附图通篇中，相同的参考数字表示相同的零件。这些实施例中的一些实施例可以解决上文的需要及其他需要中的一些需要。除非另有定义，否则本文中所使用的技术术语和科学术语具有如由本领域普通技术人员关于目前公开的主题而普遍地理解那样的相同的含义。如本文中所使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而宁可说是，用来将一个元件与另一个元件区分开。术语“一”、“一个”以及“该”不表示数量的限制，而宁可说是，表示存在至少一个所引用的项目，并且，除非另有注释，否则术语“前面”、“后面”、“底部”和/或“顶部”仅为了便于描述而使用，而不限于任一个位置或空间取向。如果公开了范围，则针对相同的组件或性质的所有的范围的端点为包括的，并且，可独立地组合（例如，“高达大约2.5mm”的范围包括“大约0mm至大约2.5mm”的范围的端点和所有的中值等）。结合数量而使用的所修改的“大约”包括规定值，并且具有由上下文所规定的含义（例如，包括与具体的数量的测量相关联的误差度）。因此，通过术语“大约”而修改的值不一定仅限于所指定的精确值。在下面的详细描述中，阐明许多具体细节，以便提供本专利技术的各种实施例的透彻的理解。然而，本领域技术人员将理解到，可以不利用这些具体细节来实践本专利技术的实施例，本专利技术不限于所描绘的实施例，并且，在各种备选的实施例中，可以实践本专利技术。在其他实例中，未详细地描述众所周知的方法、规程以及组件。此外，各种操作可以描述为以有助于理解本专利技术的实施例的方式执行的多个离散的步骤。然而，描述的顺序不应当被解释为暗示这些操作需要以它们被呈现的顺序执行，也不暗示这些操作甚至是顺序相关的。此外，短语“在一个实施例中”的重复使用虽然它可能指同一实施例，但不一定如此。最后，除非另有指示，否则如本申请中所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等及其有词尾变化的形式意图为同义的。术语MEMS通常指能够通过微制作技术而将许多在功能上截然不同的元件（例如，机械元件、机电元件、传感器、致动器以及电子设备）集成于公共的衬底上的微米量级的结构。然而，预期目前可在MEMS装置中获得的许多技术和结构将可在只不过几年中经由基于纳米技术的装置（例如，在大小上可以小于100纳米的结构）而获得。因此，虽然在本文献通篇中描述的示例实施例可以指基于MEMS的切换装置，但认为实施例应当被广义地解释，并且，应当不仅仅限于微米级装置，除非另外限制与此。具有共同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种欧姆RF MEMS继电器，包含：衬底，其具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其串联电耦合，由此定义第一通道，其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件配置成被独立地致动，进一步其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；所述第一通道上的中点，其与所述第一致动元件和所述第二致动元件电气通信；以及至少一个锚，其与所述衬底机械地耦合，并且支承所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.03 US 14/5589901.一种欧姆RFMEMS继电器，包含：衬底，其具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其串联电耦合，由此定义第一通道，其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件配置成被独立地致动，进一步其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；所述第一通道上的中点，其与所述第一致动元件和所述第二致动元件电气通信；以及至少一个锚，其与所述衬底机械地耦合，并且支承所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个。2.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，比Csub/C间隙=r，其中，r<10。3.如权利要求2所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步其中，r<1。4.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述中点的电势充当选通信号的公共参考。5.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述至少一个锚包含由所述第一致动元件和所述第二致动元件所共享的公共锚。6.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述至少一个锚包含支承所述第一致动元件的第一锚和支承所述第二致动元件的第二锚，其中，所述第一锚和所述第二锚并未彼此机械地耦合。7.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含第三致动元件，所述第三致动元件与所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个串联电耦合，由此定义第二信道。8.如权利要求7所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述第一通道和所述第二通道以并联配置电耦合。9.如权利要求7所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述第一致动元件、所述第二致动元件以及所述第三致动元件中的至少两个处于并联配置。10.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述第一致动元件和所述至少一个锚包含第一MEMS开关；并且所述第二致动元件和所述至少一个锚包含第二MEMS开关。11.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含输入端口，其中，所述输入端口与所述第一致动元件之间的距离小于大约λ/4，其中，λ包含波长。12.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含至少一个栅极驱动器，所述栅极驱动器配置成提供选通信号以便对所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个进行致动。13.如权利要求12所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，所述至少一个栅极驱动器引用到至少两个致动元件。14.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含输入端口和多个输出端口。15.一种欧姆RFMEMS组合件，包含彼此电气通信的如权利要求1所述的多个所述RFMEMS继电器。16.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含沿着所述第一通道的参考隔离。17.如权利要求16所述的欧姆RFMEMS继电器，所述参考隔离进一步包含开关。18.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，所述第一通道包含共面波导。19.如权利要求18所述的欧姆RFMEMS继电器，进一步包含所述共面波导的多个接线上的MEMS开关。20.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，所述第一通道包含信号线，并且进一步包含位于所述衬底的下方的地层，所述地层和第一通道定义微带配置和接地共面波导配置中的一个。21.如权利要求1所述的欧姆RFMEMS继电器，其中，从所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个至所述中点的沿着所述第一通道的距离为至少大约0.25mm。22.一种静电控制欧姆RFMEMS继电器，包含：输入；RF传输线，其将所述输入与至少一个输出连接；衬底，其具有第一电容耦合Csub；第一致动元件和第二致动元件，其在所述RF传输线上串联电耦合，其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件配置成被独立地致动，进一步其中，所述第一致动元件和所述第二致动元件具有第二电容耦合C间隙；所述RF传输线上的中点，其与所述第一致动元件和所述第二致动元件电气通信，其中，所述中点的电势充当选通信号的公共参考；至少一个锚，其与所述衬底机械地耦合，并且支承所述第一致动元件和所述第二致动元件中的至少一个，其中，比Csub/C间隙=r，其中，r<10，进一步其中，所述继电器配置成在第一闭合位置和第二断开位置中操作，其中：所述第一闭合位置包含将所述输入和所述至少一个输出电连接；以及所述第二打开位置包含使所述输入和所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑢宰，MF艾米，GS克莱顿，CF凯梅尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US