一种基于折纸结构的可调滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于折纸结构的可调滤波器，包括衬底、电感、可折叠梁压焊块、可折叠梁、折痕结构、金属接触点、介质层、热膨胀结构压焊块、热膨胀结构推动杆、热膨胀结构支梁和菱形结构梁和接地板。本发明专利技术型滤波器通过控制金属接触点依次接触，改变可折叠梁所构成的开路短截线的长度实现多点调谐的滤波器，具有结构简单、调谐范围大、工艺兼容等优势。工艺兼容等优势。工艺兼容等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于折纸结构的可调滤波器


[0001]本专利技术属于微电子器件
，尤其涉及一种基于折纸结构的可调滤波器。

技术介绍

[0002]滤波器可以对初始信号中特定频带或该频带以外的频带进行有效滤除，得到一个特定频带的信号，或消除一个特定频带后的信号。在微波与射频工程中，开路短截线是一定长度的传输线，它的自由端开路。忽略传输线的损耗，开路短截线的输入阻抗是纯抗性的；开路短截线的电长度决定了它电抗值的大小，可以等效为电容、电感和谐振电路。典型的型滤波器由两个电容和一个电感组成，它具有输入和输出都呈现低阻抗的优点。用MEMS工艺制备的滤波器能够实现工艺兼容，并具有微型化、集成化等优点，但是现有的可调MEMS滤波器具有结构复杂、调谐范围小等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种基于折纸结构的可调滤波器，以解决现有多点调谐MEMS滤波器结构复杂的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的具体技术方案如下：一种基于折纸结构的可调滤波器，包括衬底、电感、可折叠梁压焊块、可折叠梁、折痕结构、金属接触点、介质层、热膨胀结构压焊块、热膨胀结构推动杆、热膨胀结构支梁和菱形结构梁和接地板；进一步的，所述可折叠梁压焊块包括第一可折叠梁压焊块和第二可折叠梁压焊块。
[0005]进一步的，所述可折叠梁包括第一可折叠梁和第二可折叠梁；所述第一可折叠梁和第二可折叠梁悬空于衬底上。
[0006]进一步的，所述折痕结构包括第一折痕结构、第二折痕结构、第三折痕结构、第四折痕结构、第五折痕结构、第六折痕结构、第七折痕结构和第八折痕结构；所述第一折痕结构、第三折痕结构、第七折痕结构和第八折痕结构为在第一可折叠梁表面设置的横向通槽，第二折痕结构、第四折痕结构、第五折痕结构和第六折痕结构为在第二可折叠梁表面设置的横向通槽；折叠结构薄膜相较于可折叠梁的其他部分较薄，作为可折叠梁中的折痕，在折叠过程中发生形变，产生折叠效果。
[0007]进一步的，所述金属接触点包括第一金属接触点、第二金属接触点、第三金属接触点、第四金属接触点、第五金属接触点、第六金属接触点、第七金属接触点、第八金属接触点；所述第一金属接触点、第二金属接触点、第三金属接触点和第四金属接触点位于第二可折叠梁的下表面，第五金属接触点、第六金属接触点、第七金属接触点和第八金属接触点位于第一可折叠梁的下表面。这些金属接触点在折叠过程中接触实现可折叠梁所构成的电容可调，每个可折叠梁上具有两对金属接触点，它们依次接触实现电容的多点可调。
[0008]进一步的，所述介质层包括第一介质层和第二介质层。
[0009]进一步的，所述热膨胀结构压焊块包括第一热膨胀结构压焊块、第二热膨胀结构压焊块、第三热膨胀结构压焊块、第四热膨胀结构压焊块、第五热膨胀结构压焊块、第六热膨胀结构压焊块、第七热膨胀结构压焊块和第八热膨胀结构压焊块。
[0010]进一步的，所述热膨胀结构推动杆包括第一热膨胀结构推动杆、第二热膨胀结构推动杆、第三热膨胀结构推动杆和第四热膨胀结构推动杆。
[0011]进一步的，所述热膨胀结构支梁包括第一热膨胀结构支梁、第二热膨胀结构支梁、第三热膨胀结构支梁、第四热膨胀结构支梁、第五热膨胀结构支梁、第六热膨胀结构支梁、第七热膨胀结构支梁和第八热膨胀结构支梁。
[0012]进一步的，所述菱形结构梁包括第一菱形结构梁和第二菱形结构梁。
[0013]进一步的，所述第一热膨胀结构支梁、第三热膨胀结构支梁、第一热膨胀结构压焊块、第三热膨胀结构压焊块和第三热膨胀结构推动杆组成第一热膨胀结构；所述第二热膨胀结构支梁、第四热膨胀结构支梁、第二热膨胀结构压焊块、第四热膨胀结构压焊块和第一热膨胀结构推动杆组成第二热膨胀结构；所述第五热膨胀结构支梁、第七热膨胀结构支梁、第五热膨胀结构压焊块、第七热膨胀结构压焊块和第二热膨胀结构推动杆组成第三热膨胀结构；所述第五热膨胀结构支梁、第七热膨胀结构支梁、第五热膨胀结构压焊块、第七热膨胀结构压焊块和第二热膨胀结构推动杆组成第三热膨胀结构；所述第六热膨胀结构支梁、第八热膨胀结构支梁、第六热膨胀结构压焊块、第八热膨胀结构压焊块和第四热膨胀结构推动杆组成第四热膨胀结构。热膨胀结构受热形变后挤压菱形结构梁，实现小位移到大位移的转换，菱形结构梁挤压两个可折叠梁，产生折叠的效果。
[0014]进一步的，所述第一菱形结构梁的x轴方向两端分别与第一热膨胀结构推动杆和第三热膨胀结构推动杆相连接，第二菱形结构梁的x轴方向两端分别与第二热膨胀结构推动杆和第四热膨胀结构推动杆相连接，第一菱形结构梁y轴负方向的一端与第一介质层相连接，第二菱形结构梁y轴负方向的一端与第二介质层相连接，第一热膨胀结构支梁的两端分别与第一热膨胀结构压焊块和第三热膨胀结构推动杆相连接，第二热膨胀结构支梁的两端分别与第二热膨胀结构压焊块和第一热膨胀结构推动杆相连接，第三热膨胀结构支梁的两端分别与第三热膨胀结构压焊块和第三热膨胀结构推动杆相连接，第四热膨胀结构支梁的两端分别与第四热膨胀结构压焊块和第一热膨胀结构推动杆相连接，第五热膨胀结构支梁的两端分别与第五热膨胀结构压焊块和第二热膨胀结构推动杆相连接，第六热膨胀结构支梁的两端分别与第六热膨胀结构压焊块和第四热膨胀结构推动杆相连接，第七热膨胀结构支梁的两端分别与第七热膨胀结构压焊块和第二热膨胀结构推动杆相连接，第八热膨胀结构支梁的两端分别与第八热膨胀结构压焊块和第四热膨胀结构推动杆相连接，第一可折叠梁压焊块和第二可折叠梁压焊块放置于衬底上，第一可折叠梁的两端分别与第一可折叠梁压焊块和第二介质层相连接，第二可折叠梁的两端分别与第二可折叠梁压焊块和第一介质层相连接，电感的两端分别与第一可折叠梁压焊块和第二可折叠梁压焊块相连接；所述电感放置于衬底上；所述接地板位于衬底的背面。这种连接方式使得两个可折叠梁和连接它们的电感共同构成了一个型滤波器，两个热膨胀结构和一个菱形结构梁组成位移转换结构实现相应的可折叠梁的折叠，调节电容值。
[0015]一种基于折纸结构的可调滤波器使用方法，当第一热膨胀结构压焊块、第二热膨胀结构压焊块、第三热膨胀结构压焊块、第四热膨胀结构压焊块、第五热膨胀结构压焊块、
第六热膨胀结构压焊块、第七热膨胀结构压焊块和第八热膨胀结构压焊块通电时，第一热膨胀结构支梁、第二热膨胀结构支梁、第三热膨胀结构支梁、第四热膨胀结构支梁、第五热膨胀结构支梁、第六热膨胀结构支梁、第七热膨胀结构支梁和第八热膨胀结构支梁受热膨胀，推动第一热膨胀结构推动杆、第二热膨胀结构推动杆、第三热膨胀结构推动杆和第四热膨胀结构推动杆实现沿x方向的小位移移动，挤压第一菱形结构梁和第二菱形结构梁，通过第一菱形结构梁和第二菱形结构梁实现y方向的位移放大；y方向上一菱形结构梁和第二菱形结构梁的大位移挤压第一可折叠梁和第二可折叠梁，使得第一可折叠梁上的第一折痕结构、第三折痕结构、第七折痕结构和第八折痕结构发生折叠，第二可折叠梁上的第二折痕结构、第四折痕结构、第五折痕结构和第六折痕结构发生折叠，第一可折叠梁上的第五金属接触点和第七金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述滤波器包括衬底（1）、电感（2）、可折叠梁压焊块、可折叠梁、折痕结构、金属接触点、介质层、热膨胀结构压焊块、热膨胀结构推动杆、热膨胀结构支梁和菱形结构梁和接地板（5）；所述热膨胀结构支梁同时与热膨胀结构压焊块和热膨胀结构推动杆相连接，菱形结构梁同时与热膨胀结构推动杆和V介质层相连接，可折叠梁同时与可折叠梁压焊块和介质层相连接；所述金属接触点位于可折叠梁下表面。2.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述可折叠梁压焊块包括第一可折叠梁压焊块（311）和第二可折叠梁压焊块（312）。3.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述可折叠梁包括第一可折叠梁（321）、第二可折叠梁（322）；所述第一可折叠梁（321）和第二可折叠梁（322）悬空于衬底（1）上。4.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述折痕结构包括第一折痕结构（331）、第二折痕结构（332）、第三折痕结构（341）、第四折痕结构（342）、第五折痕结构（361）、第六折痕结构（362）、第七折痕结构（363）和第八折痕结构（364）；所述第一折痕结构（331）、第三折痕结构（341）、第七折痕结构（363）和第八折痕结构（364）为在第一可折叠梁（321）表面设置的横向通槽，第二折痕结构（332）、第四折痕结构（342）、第五折痕结构（361）和第六折痕结构（362）为在第二可折叠梁（322）表面设置的横向通槽。5.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述金属接触点包括第一金属接触点（371）、第二金属接触点（372）、第三金属接触点（373）、第四金属接触点（374）、第五金属接触点（375）、第六金属接触点（376）、第七金属接触点（377）、第八金属接触点（378）；所述第一金属接触点（371）、第二金属接触点（372）、第三金属接触点（373）和第四金属接触点（374）位于第二可折叠梁（322）的下表面，第五金属接触点（375）、第六金属接触点（376）、第七金属接触点（377）和第八金属接触点（378）位于第一可折叠梁（321）的下表面。6.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述介质层包括第一介质层（41）和第二介质层（42）。7.根据权利要求1所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述热膨胀结构压焊块包括第一热膨胀结构压焊块（431）、第二热膨胀结构压焊块（432）、第三热膨胀结构压焊块（433）、第四热膨胀结构压焊块（434）、第五热膨胀结构压焊块（435）、第六热膨胀结构压焊块（436）、第七热膨胀结构压焊块（437）和第八热膨胀结构压焊块（439）。8.根据权利要求7所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述热膨胀结构推动杆包括第一热膨胀结构推动杆（441）、第二热膨胀结构推动杆（442）、第三热膨胀结构推动杆（443）和第四热膨胀结构推动杆（444）。9.根据权利要求8所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述热膨胀结构支梁包括第一热膨胀结构支梁（451）、第二热膨胀结构支梁（452）、第三热膨胀结构支梁（453）、第四热膨胀结构支梁（454）、第五热膨胀结构支梁（455）、第六热膨胀结构支梁（456）、第七热膨胀结构支梁（457）和第八热膨胀结构支梁（458）。10.根据权利要求9所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述菱形结构梁包括第一菱形结构梁（471）和第二菱形结构梁（472）。
11.根据权利要求10所述的基于折纸结构的可调滤波器，其特征在于，所述第一热膨胀结构支梁（451）、第三热膨胀结构支梁（453）、第一热膨胀结构压焊块（431）、第三热膨胀结构压焊块（433）和第三热膨胀结构推动杆（443）组成第一热膨胀结构；所述第二热膨胀结构支梁（452）、第四热膨胀结构支梁（454）、第二热膨胀结构压焊块（432）、第四热膨胀结构压焊块（434）和第一热膨胀结构推动杆（441）组成第二热膨胀结构；所述第五热膨胀结构支梁（455）、第七热膨胀结构支梁（457）、第五热膨胀结构压焊块（435）、第七热膨胀结构压焊块（437）和第二热膨胀结构推动杆（442）组成第三热膨胀结构；所述第五热膨胀结构支梁（455）、第七热膨胀结构支梁（457）、第五热膨胀结构压焊块（435）、第七热膨胀结构压焊块（437）和第二热膨胀结构推动杆（442）组成第三热膨胀结构；所述第六热膨胀结构支梁（456）、第八热膨胀结构支梁（458）、第六热膨胀结构压焊块（436）、第八热膨胀结构压焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，高初缘，许少杰，袁翌庭，何静，黄苏畅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：