[发明专利]MEMS微驱动器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种MEMS微驱动器，该MEMS微驱动器包括形成于衬底上的相互并联连接的第一传输部与第二传输部，同时接收并传输射频信号；形成于由第一传输部与第二传输部围成的区域内的支撑层与下电极，其与驱动信号相连接；形成于下电极上表面的驱动介质层；形成于驱动介质层上表面的上电极，其与接地信号相连接；以及形成于上电极上的第一开关触点与第二开关触点；其中，驱动介质层在驱动信号与所述接地信号产生的电场的作用下发生弹性形变，以使得第一开关触点和第二开关触点分别与第一传输部和第二传输部相接触，从而停止射频信号的传输。该MEMS微驱动器有效提高微驱动器的电传输信号功率处理能力，同时提高开关速度及抗环境干扰的能力。

技术领域

本发明涉及微机电领域，尤其涉及一种MEMS微驱动器及其制作方法。

背景技术

射频(RF)开关是一种可以实现微波射频信号连接和断开的电子器件，可广泛应用在无线通讯、雷达探测、精密测试仪器等。自20世纪90年代以来，基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)技术的射频开关因其插损低、隔离度高、功耗和互调产物低(线性度高)等优点，获得了普遍关注，被认为是最有应用前景的MEMS器件之一。

现有MEMS射频开关所存在的主要问题是，开关速度慢、功率处理能力低和驱动电压大等，因而导致其至今未得到广泛应用。随着近年无线通讯技术的蓬勃发展，尤其是大规模无线网络和国防相控阵雷达技术的通讯需要，高速大功率MEMS射频开关成为未来重要的研究发展方向。

对于高速大功率MEMS射频开关，最佳的方法是：在适当的电极间距和条件下，提高有效弹性系数以增加功率处理能力，同时尽可能在较低驱动电压下产生较大驱动力以提高开关速度。因此，开发一种大功率低驱动电压的微驱动器成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种可用于大功率电信号处理的快速响应、低驱动电压微驱动器。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种MEMS微驱动器，包括衬底；形成于所述衬底上的相互并联连接的第一传输部与第二传输部，其配置为同时接收并传输射频信号；形成于由所述第一传输部与第二传输部围成的区域内的支撑层；形成于所述支撑层上表面的下电极，其与驱动信号相连接；形成于所述下电极上表面的驱动介质层；形成于所述驱动介质层上表面的上电极，其与接地信号相连接；以及形成于所述上电极上的第一开关触点与第二开关触点；其中，所述驱动介质层被配置为：在由所述驱动信号与所述接地信号产生的电场的作用下发生弹性形变，以使得所述第一开关触点和第二开关触点分别与所述第一传输部和第二传输部相接触，从而停止所述射频信号的传输。

优选地，所述上电极包括固定区域、对应于所述第一开关触点的第一触点区域以及对应于所述第二开关触点的第二触点区域；其中，所述上电极位于所述第一触点区域的部分与位于所述第二触点区域的部分分别延伸至所述第一传输部与第二传输部的上方；所述上电极位于所述固定区域的部分与所述驱动介质层的上表面固定连接。

优选地，所述第一开关触点与所述第二开关触点对称设置。

优选地，所述上电极包括构成T字型的横向电极和纵向电极，所述第一触点区域与第二触点区域分别位于所述横向电极的两端。

优选地，所述驱动介质层、所述下电极以及所述支撑层具有与所述上电极的固定区域相对应的T字型图案。

优选地，所述第一传输部与所述第二传输部相互对称设置。

优选地，所述驱动介质层为反铁电薄膜。

优选地，在所述驱动介质层与所述上电极之间还设置有粘附层。

优选地，所述反铁电薄膜的厚度为0.5-5μm。