[发明专利]混合射频组件

说明书

背景技术

射频（RF）微机电（MEMS）组件因显示出高信号隔离、低插入损耗和低功耗而可能有利于在消费品电子设备中使用。

在一些情况下，RF MEMS组件可以将静电力用于致动。然而，静电力的使用可能需要较高的致动电压（例如40-150伏特），致使RF MEMS组件不可与其它设备组件一起操作。

替换地，RF MEMS组件可以将压电致动机制用于致动。然而，尽管压电致动机制可能需要较低的致动电压（<10伏特），但是其也可能致使RF MEMS组件与互补金属氧化物半导体（CMOS）集成电路（IC）不兼容，并且可能引起较高的插入损耗。

附图说明

通过阅读以下说明书和随附的权利要求，并且通过参照以下附图，本发明的实施例的各种优点将变得对本领域技术人员而言显而易见，在附图中：

图1是根据实施例的RF MEMS组件的示例的框图；

图2是图示了当涉及压电力和静电力时力与偏转/位移之间的关系示例的图；

图3是包括根据实施例的RF MEMS组件的电子设备的一部分的示例的框图；

图4A-4C是根据实施例的RF MEMS组件的示例的框图；以及

图5是根据实施例的RF MEMS组件的制备过程的示例的流程图和图示。

具体实施方式

实施例可以提供包括静电致动组件和压电致动组件的混合RF MEMS组件。混合RF MEMS组件可以被配置成最小化插入损耗并且以较低致动电压进行操作。取决于环境，混合RF MEMS组件可以被并入到各种电子设备中（例如，笔记本、平板设备或移动电话），并且可以被配置成促进各种通信协议（例如，3G、GSM、Wi-Fi、4G、LTE等）。

现在转到图1，示出了RF MEMS组件100的示例的框图。在该示例中，RF MEMS组件100可以是并入到移动电话中的RF开关。RF MEMS组件100可以包括悬臂101和致动电极102。如将更加详细地论述的，悬臂101和致动电极102可以被配置成将RF信号从RF_in电极层108传播到RF_out电极层109。悬臂101可以包括顶金属层103、压电层104、底金属层105以及突起部106。

顶金属层103可以是被配置成传播RF信号的金属层。压电层104可以是由压电材料构成的层，并且可以附于顶金属层103并且位于其下方。特别注意，压电层104可以由氮化铝（AIN）构成。AIN可能是目前与CMOS工艺兼容的仅有压电材料。

底金属层105可以是附于压电层104并且位于其下方的金属层。在该示例中，底金属层105则可以相对薄于顶金属层103。特别地，可以将顶金属层103沉积到1.0-10.0微米厚，而可以将底金属层105沉积到0.1-0.5微米厚。

突起部106可以是从悬臂101向RF_out电极层109延伸的结构。因此，在该示例中，如果RF MEMS组件100可以在断开状态（即，没有致动电压可以被施加），间隙107可以将突起部106和RF_out电极层110分离。间隙107可以被用于防止RF信号从悬臂101传输到RF_out电极层109。

现在，如果可以在V_piezo110与dc GND 111之间施加第一电压以将RF MEMS组件100发起至导通状态，压电致动机制（利用压电层104）可以被激活以实现压电力。如将更加详细地论述的，该压电力可以通过延伸突起部106以减小间隙107来减小悬臂101与致动电极102之间的距离。通过减小悬臂101与致动电极102之间的距离，相对较低的静电致动电压V_static可以被用于闭合间隙107，并且RF MEMS组件100的插入损耗可以被最小化。

另外，如果还可以在V_static 112与dc GND 111之间施加第二电压，静电致动机制（利用悬臂101）可以被激活以实现静电力。如将更加详细地论述的，该静电力可以使悬臂101朝向致动电极102向下弯曲。当朝向致动电极102弯曲悬臂101时，相对较低的V_static的施加可以生成高接触力，并且可以最小化RF MEMS组件100的接触电阻和插入损耗。此外，在一些情况下，当施加压电力和静电力时（即，RF MEMS组件100可以在导通状态），突起部106可以与RF_out电极层109接触以允许RF信号传播。