| 电容式MEMS开关中弹性膜应力对驱动电压的影响 |
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| 引用本文： | 李炜,石艳玲,忻佩胜,朱自强,赖宗声.电容式MEMS开关中弹性膜应力对驱动电压的影响[J].固体电子学研究与进展,2003,23(4):514-519. |
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| 作者姓名： | 李炜 石艳玲 忻佩胜 朱自强 赖宗声 |
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| 作者单位： | 华东师范大学电子科学技术系,上海,200062 |
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| 基金项目： | 国家 973项目《集成微光机电系统研究》(G19990 3 3 10 5)，国家自然科学基金 (698760 12 )，国家杰出青年基金(6997540 9)，上海 -应用材料研究与发展基金项目 (0 10 3 )，上海市重点学科项目 (0 12 2 610 2 8)，上海市重点学科项目 (2 0 0 1年 )的资助 |
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| 摘 要： | 详细分析了多种参数对 MEMS电容式开关驱动电压的影响 ,包括材料选取和工艺参数变化 ,并对驱动电压理论值进行计算。利用表面微机械加工技术在硅衬底上实现了电容式开关 ,测试结果表明采用 Al0 .96 Si0 .0 4弹性膜和厚胶牺牲层工艺能获得适中的剩余应力释放 ,微桥应力约为 10 6 N/m2 ,这为获得较低的开关驱动电压提供了可能。对长 1m m的 MEMS开关 ,当弹性膜厚为 0 .5μm,桥高为 3μm、桥宽为 30 μm、桥长为 2 50 μm时获得了 2 5V的驱动电压 ,S参数测试表明该电容式开关 1～ 4 0 GHz频段内的插入损耗低于 1d B。
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| 关 键 词： | 微电子机械系统 电容式开关 驱动电压 铝硅弹性膜 |
| 文章编号： | 1000-3819(2003)04-514-06 |
| 修稿时间： | 2003年1月27日 |
The Effect of the Stress of Springs Membrane on Actuation Voltage of MEMS Capacitive Switches |
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| LI Wei SHI Yanling XIN Peishe ng ZHU Ziqiang LAI Zongsheng.The Effect of the Stress of Springs Membrane on Actuation Voltage of MEMS Capacitive Switches[J].Research & Progress of Solid State Electronics,2003,23(4):514-519. |
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| Authors: | LI Wei SHI Yanling XIN Peishe ng ZHU Ziqiang LAI Zongsheng |
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| Abstract: | Several factors a ffecting the voltage are analyzed, in th e view of material chosen and process, u sing computer software to simulate the r elationships between actuation voltage a nd several parameters. After this, the d esigned switches are manufactured by sur face micromachined technology. The exper imental results show that Al 0.96 Si 0 .04 material used in this paper could m ake MEMS bridge attain about 10 6 N/m 2 stress, resulting in the posibility to g et low actuation voltage. For example, t he width, the length, the height and the thickness of bridge accordingly are 30 μm, 250 μm, 3 μm and 0.5 μm, and the are a of capacitive is 3 000 μm 2, the switc h with above structure can get less than 1 dB insertion loss and 25 V actuation v oltage at 1～40 GHz. |
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| Keywords: | MEMS capacitive switch actuation voltage AlSi springs membra ne |
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