[实用新型]一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关

说明书

技术领域

本实用新型属于射频MEMS技术领域，具体涉及一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关。

背景技术

射频MEMS开关作为一种无源器件，是射频系统的基本组件之一，通过金属－金属接触或者金属－绝缘介质－金属形成的电容来传输或者隔离微波信号，具有插入损耗低，隔离度高等良好的微波性能，它可以广泛应用在各种射频、微波和毫米波通讯系统中，对雷达预警、战术战略侦察、卫星组网和制导等军事领域均有重要意义。

目前国内射频MEMS开关的研究机构主要有中电集团十三所、中电集团五十五所、清华大学、东南大学等单位。例如清华大学公开了一种微机电系统开关，上电极采用多通道条型极板结构，下电极为多触点结构，由于制作多触点的工艺精度有限，不能保证多触点的平整度完全一致，从而导致多个触点不能同时接通，减小了开关的寿命。类似的，中电五十五所公开了一种含有鲨齿式触点系统的射频MEMS开关(专利号CN102097222A)，其鲨齿式触点系统包含高低两组触点，每组触点包含两个高度一致的触点，但在制作时高度很难达到完全一致，使得同一组的两个触点中会有一个虚接，减小了开关的寿命。

一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关，可以有效地改善传统双触点虚接引起的可靠性问题，增强了开关接触特性，减小了弱接触，避免开关烧蚀和粘连，使开关的寿命得到较大的提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术的不足，设计一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关，增强了开关接触特性，减小了弱接触，避免开关烧蚀和粘连，以提高开关的可靠性和成品率。

本实用新型的具体技术方案如下：本实用新型主要结构由衬底、微波传输线、驱动电极、上电极、下电极、释放孔、固定锚点、空气桥、引线组成；所述衬底1作为所述双弹性梁触点结构的射频MEMS开关的载体结构，承载所述微波传输线，当通过引线向所述驱动电极4施加驱动电压时，所述上电极11与所述驱动电极4之间产生静电力，使得上电极11朝向所述微波传输线方向产生弯曲，与所述左触点17、及右触点10接触，此时，所述射频MEMS开关处于开启状态；当所述驱动电极4未施加驱动电压时，所述上电极11与所述左触点17、及右触点10相互断开，此时，所述射频MEMS开关处于关闭状态。

所述衬底1为长方体结构。

所述射频MEMS开关通断的开关组件设置在所述衬底1上面，并所述开关组件包括传递信号的微波传输线，避免虚接的左触点17、及右触点10。

所述下电极采用带有双弹性梁的双触点结构，所述左弹性梁16、及右弹性梁9固定在微波传输线上，所述左弹性梁16及右弹性梁9上分别设有所述左触点17、及右触点10，并通过所述左触点17、及右触点10控制信号的导通或关闭。所述左触点17及右触点10的形状为长方体、半球体或者圆锥体中的一种。

所述微波传输线包括至少一条信号线及至少两条地线，所述第一信号线3、及第二信号线5设置在所述衬1的中央位置，所述第一地线2、及第二地线6平行分置在所述第一信号线3、及第二信号线5两侧。

在所述第一信号线3、及第二信号线5上固定设置所述上电极11，并所述上电极11下方设置所述左触点17及右触点10，构成控制所述第一信号线3、及第二信号线5通断的开关支路。

所述第一信号线3、及第二信号线5中间位置断开形成断口，并将两段信号线界定为第一信号线3及第二信号线5。

在所述第一信号线3接近所述断口的一端固定设置所述上电极11，所述上电极11位于所述断口的上方。

在所述上电极11下方位置处，对应设置所述驱动电极4及左弹性梁16、及右弹性梁9。

所述引线设置在衬底上，与驱动电极相连。

在所述第二信号线5接近断口端处，设置所述左弹性梁16、及右弹性梁9，所述左弹性梁16、及右弹性梁9与所述上电极11的自由端存在重合部分。

所述左弹性梁16、及右弹性梁9通过所述第二固定锚点8、第五固定锚点18固定在所述信号线5上。

所述上电极11为长方体结构。

所述上电极11通过所述第一固定锚点7固定在所述第一信号线3上。

所述上电极11开孔，所述释放孔12直径大小为6-10μm，形成释放孔12阵列。

所述释放孔12阵列设置为3-4排，释放孔12间距为10-20μm。

所述开关组件还包括至少第一固定锚点7，第二固定锚点8，第三固定锚点13，第四固定锚点15，第五固定锚点18及空气桥14。