提供了微机电系统(MEMS)可变电容器、激励部件及相关方法。MEMS可变电容器可以包括基本彼此平行延伸的第一馈电线和第二馈电线。此外，MEMS可变电容器可以包括与第一馈电线和第二馈电线间隔开的第一电容板和第二电容板。第一电容板和第二电容板可以分别相对于第一馈电线和第二馈电线中的至少一个单独移动，以在预定电容范围内改变第一馈电线和第二馈电线之间的电容。
【技术实现步骤摘要】
本文披露的主题总体上涉及MEMS部件。更具体而言，本文披露的主题涉及MEMS可变电容器、激励部件及方法。
技术介绍
已经发现MEMS对于各种消费者、工业和军事应用都是有用的。大部分MEMS器件都是利用标准集成电路(IC)工艺结合专门的微切削加工工艺制造在半导体衬底(例如硅、砷化镓、绝缘体上硅等)上。经常把这些制造技术统称为微制造工艺。最近，人们对制造用于各种大容量通信应用的MEMS射频(RF)器件和系统产生了很大兴趣。由于材料的质量高，近年来工艺的发展以及预计会实现MEMS与集成电路的直接单片集成，因此通常一直在传统半导体材料(主要是硅晶片)上实现基于MEMS的RF部件和系统。这种方式对于RF和微波器件的性能和潜在商业化方面具有若干缺点。具体而言，硅衬底的介电损耗在IGHz以上和金属化薄层电阻高的情况下非常高。此外，这种MEMS部件可能会对下方和周围的电路产生RF干扰，反之亦然。生产符合特定性能要求的MEMS可变电容器也是有益的。例如，希望能提供在不同频率范围内具有高品质因数(Q)的MEMS可变电容器。而且，还希望能够提供电容比(可变电容器的最小电容与最大电容之比)得到改善的MEMS可变电容器。可以通过为可变电容器提供最小的寄生固定电容和高电容状态下最大的电容来实现电容比。还希望将MEMS电路的RF部分与衬底噪声和损耗高度地隔离开。鉴于上述情况，希望能提供改进的MEMS可变电容器、激励部件和方法。
技术实现思路
根据本公开，提供了新颖的MEMS可变电容器、激励部件和相关方法。因此，本公开的目的是提供新颖的MEMS可变电容器、激励部件和相关方法。该目的和其他目的将通过本公开而变得明了，并且且通过本文所述的主题至少全部或部分地实现这些目的。附图说明现在将参考附图描述本文所述的主题，在附图中图1A-1F是根据本文所述主题的一个实施例的MEMS可变电容器的不同视图；图2是根据本文所述主题的一个实施例的MEMS可变电容器的顶部透视图；图3A-3C是根据本文所述主题的一个实施例的MEMS可变电容器的不同视图；图4是根据本文所述主题的实施例的、具有基本彼此平行延伸的馈电线(feedline)的MEMS可变电容器的顶视图；图5是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和连接到交替的馈电焊盘(feed pad)的馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图6A是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图6B是根据本文所述主题的实施例的、具有两套悬臂梁式可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图6C是根据本文所述主题的实施例的、具有两套悬臂梁式可变电容器和馈电线的另一 MEMS可变电容器系统的顶视图；图7是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图8A是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图8B是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图9是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图10是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图11是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图12是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图13是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图14是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图15是根据本文所述主题的实施例的、具有MEMS可变电容器和馈电线的MEMS可变电容器系统的顶视图；图16A和图16B分别是根据本文所述主题的实施例的、具有屏蔽的MEMS可变电容器的顶视图和透视图；图16C是根据本文所述主题的实施例的、具有轮廓状屏蔽的MEMS可变电容器的透视图；图17A-17E是示出了图5所示电容器系统的仿真结果的曲线图；图18A-18D是示出了图6所示电容器系统的仿真结果的曲线图19A-19E是示出了图7所示电容器系统的仿真结果的曲线图；图20是示出了图11所示电容器系统的仿真结果的曲线图；图21是示出了图15所示电容器系统的仿真结果的曲线图；图22是示出了图12所示电容器系统的仿真结果的曲线图；图23A和图2 是示出了图13所示电容器系统的仿真结果的曲线图；以及图M是示出了图14所示电容器系统的仿真结果的曲线图。具体实施例方式根据本公开，提供了 MEMS可变电容器、激励部件和相关方法。本文所述的MEMS可变电容器、激励部件和方法在用于各种大容量通信应用的MEMSRF装置、系统和方法上具有特定应用。可以将本文所述的主题用于减小介电损耗、改善Q、改善电容比以及改善衬底与电路的隔离。MEMS可变电容器和激励部件在一个实施例中，MEMS激励部件或可变电容器可以包括间隔开的第一激励电极和第二激励电极，其中至少一个激励电极可以相对于另一个激励电极移动。此外，MEMS激励部件或可变电容器可以包括附着于至少一个激励电极的可移动部件。可移动部件可以包括可动端和固定端。当在第一激励电极和第二激励电极之间施加电压时，可动端可以移动，其中固定端包括至少两个弹性臂，用于在施加电压时阻碍可动端的运动。弹性臂的一个示范性优点在于，由于在施加电压时可动端的运动阻力得到加强的控制，因此可以减小“吸附”电压。图1A-1F示出了根据本文所述主题的一个实施例的MEMS可变电容的不同视图，该MEMS可变电容器被总体表示为100。除了为可变电容器之外，这里所示和所述的MEMS可变电容器还可以一般性地是无电容功能的MEMS激励部件。在任何产生运动的适当应用中，都可以使用这种MEMS激励部件。图1A-2代表“悬臂梁式”可变电容器。通常，悬臂梁式可变电容器包括具有单个固定端的可移动部件，并且可移动部件围绕该单个固定端移动。图IA是处于闭合位置的可变电容器100的截面正视图。参考图1A，可变电容器100可以包括设置于电介质层DE表面上的第一电容元件和第二电容元件CEl和CE2。可以将电容元件CEl和CE2分别连接到馈电线FLl和FL2。在一个范例中，这里所述的电容元件可以是沿着电介质层DE的顶表面延伸的馈电线。或者，电容元件可以是形状和尺寸适于与另一邻近导电材料形成电容的电容板或任何其他适当导电材料。这里所述的馈电线可以为大约10 μ m到大约200 μ m宽或者它可以为任何其他的适当尺寸。此外，这里所述的馈电线可以间隔大约5 μ m到大约50 μ m或任何其他适当间隔。馈电线FLl和FL2可以连接到信号线SL。第一电容板CPl可以位于气隙AG的与电容元件CEl和CE2相对的一侧上，以形成跨馈电线FLl和FL2的电容。在闭合位置下，第一电容板CPl可以与电容元件CEl和CE2间隔距离dl。电容板CPl和电容元件CEl和CE2之间的距离例如可以为0. 5到4微米左右。图IB是处于打开位置的可变电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·莫里斯，J·Q·黄，
申请(专利权)人：维斯普瑞公司，
类型：发明
国别省市：
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