静电驱动欧姆接触式RF MEMS开关研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aerostock
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文在对国内外RF MEMS开关的研究情况及应用背景进行充分调研的基础上,依据北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室的加工条件,提出并完成了一种具有低插入损耗、高隔离度、宽频带、高驱动速度、高传输功率等显著优点的静电驱动欧姆接触式。RF MEMS开关的设计、加工和测试分析。其主要内容如下:   本论文首先分析了静电驱动欧姆接触式RF MEMS开关的机电特性和电磁特性。依据多物理场数值计算软件和电磁计算软件,设计了结合平行板电容和悬臂梁的驱动结构、高功率处理能力和高可靠性的Au-Pt弹片式接触结构和紧凑排布的多触点接触方案、以及基于共面波导的射频测试电路和基于微带线的开关整体射频结构。   本论文针对静电驱动欧姆接触式RF MEMS开关的结构和射频器件对于表面平整度和低应力的加工要求,设计并完成了厚膜电镀金、牺牲层加工与优化、圆片级封装等关键工艺。厚膜电镀金的加工结果具有表面平整光滑、应力低的特点。对比光刻胶牺牲层,金属牺牲层适合制造复杂的器件结构。采用镍牺牲层可以降低电镀金界面的粗糙度,达到4.74 nm。但是溅射镍的应力大,达到718 MPa,而溅射铜的应力只有36 MPa。对于圆片级封装,采用SU-850可以产生最大的黏附强度,达到4.2 MPa,键合强度为3.1 MPa。玻璃焊料在键合过程中产生回流。键合后,线条高度最大减小10μm,宽度最大增大16μm。   本论文结合厚膜电镀金和表面微机械加工工艺,提出了Cu-Ni双金属牺牲层表面微机械加工工艺流程。完成了流片以及工艺测试。   建立了静电驱动欧姆接触式RF MEMS开关的低频和高频测试装置和系统。完成了开关时间、功率处理能力、可靠性、以及射频特性的测试。开关时间小于10μs。Au-Pt弹片式接触结构开关的电流处理能力达到300 mA,在50Ω标准传输线上的等效功率处理能力达到4.5 W;热开关寿命达到1.2×106次;Au-Au固态触点开关的电流处理能力为40 mA,热开关寿命为5000次。Au-Pt弹片式接触开关20 GHz的插入损耗为-0.2 dB,与Au-Au固态接触开关的插入损耗相当。Au-Pt弹片式接触开关20 GHz的隔离度是-22 dB,Au-Au固态接触结构开关20GHz的隔离度是-18 dB。紧凑的四触点接触方案可以减小开关的插入损耗,但是同时减小隔离度。
其他文献
非物质文化遗产是人类“行走的灵魂”,刻录着民族文化的符号和密码,蕴含着民族独特而丰富的想象力、文明意识和民族精神,对于人类生存与延续具有重大的意义和价值.本文通过对
非遗是与群众生活密切相关及世代相承的高价值文化资源,作为民族文明与智慧的结晶,加大非遗保护力度,对维系国家统一,实现经济社会可持续发展意义重大.本文主要对非遗保护传
自从石墨烯2004年被发现以来,短短几年间,石墨烯的研究得到了迅速发展。石墨烯因其优异特性使得成为研究的热点,成为最有潜力的碳基纳米材料之一。然而石墨烯尚有许多特性有待人
微悬臂梁结构是MEMS器件结构中最基础、最简单的结构。一般的微悬臂梁式传感器主要有两种工作模式:静态形变模式和动态振动模式。静态形变模式是利用悬臂梁结构极高的力学灵敏
本论文在综合分析国内外医疗废物处置技术及其应用管理模式的基础上,结合中国医疗废物管理和处置现状,提出了中国医疗废物处置技术选择及应用模式,并对如何优化现行医疗废物处置
CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术已在多种植物中得到广泛应用,但常规的基因组编辑技术使得CRISPR/Cas9表达载体整合在植物基因组中,从而延长基因的表达时间并增强脱靶效应。针
随着片上系统(System On Chip,SoC)产业的不断发展,软件模拟器在体系架构设计、软硬件协同设计、验证测试等方面发挥的作用越来越大。在可配置专用处理器(RASP)核的开发设计过程
2008年4月15日至18日在湖北省宜昌市召开了第三届全国地层委员会第十次常委扩大会议.
作为非致冷红外探测器的热敏材料,氧化钒薄膜一直都受到研究者的重视。国外已经研制出商用的氧化钒非致冷红外探测器,并应用于航天和安防等领域,而国内在非致冷红外探测器领
在快速发展的信息化时代下,经济水平的发展在不断提升,生活中的每一件事和物都不断的在被商业化渗透.设计师在进行设计时更是将商业化视为重中之重.就在商业化发展的势头越来