阅读说明：本技术 一种微机电系统开关及其制造方法 (Micro electro mechanical system switch and manufacturing method thereof ) 是由 卞经纬 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微机电系统开关及其制造方法,其特征在于,微机电系统开关包括外壳和封装于其内部的开关,开关包括导线,悬臂梁,磁性件和静电驱动件,微机电系统的制造方法包括制造基片,印刷导线,去除电介质层,设置磁性件和静电驱动件,键合基片和基板。本发明的微机电系统开关具有高带宽、低插入损耗、低功耗和高线性度的特点,本发明的制造方法工艺步骤简单,稳定可靠,生产成品率高。(The invention discloses a micro electro mechanical system switch and a manufacturing method thereof, which is characterized in that the micro electro mechanical system switch comprises a shell and a switch packaged in the shell, the switch comprises a lead, a cantilever beam, a magnetic part and an electrostatic driving part, the manufacturing method of the micro electro mechanical system comprises the steps of manufacturing a substrate, printing the lead, removing a dielectric layer, arranging the magnetic part and the electrostatic driving part, bonding the substrate and a substrate. The micro electro mechanical system switch has the characteristics of high bandwidth, low insertion loss, low power consumption and high linearity, and the manufacturing method has the advantages of simple process steps, stability, reliability and high production yield.)

一种微机电系统开关及其制造方法

技术领域

本发明属于微机电系统(MEMS)领域，尤其涉及一种微机电系统开关及其制造方法。

背景技术

现代电路系统中包括各种类型的开关，而MEMS开关以其高效、快速反应、准确、重复使用频率、高可靠性的特点，在现阶段发展迅速。但面对更高带宽、更低插入损耗、更小功耗和更高线性度的需求，性能更好、制造方法可靠的MEMS开关亟待开发。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种微机电系统开关及其制造方法，制造出的微机电系统开关具有高带宽、低插入损耗、低功耗和高线性度的优点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种微机电系统开关，其包括：外壳和封装于所述外壳内部的开关；

所述外壳包括基板和支撑所述基板的基片；

所述开关包括：

导线；

悬臂梁，所述悬臂梁固定在基片电介质层内并具有至少一个可以自由移动的末端，所述末端以相对于所述导线一定间隙设置；

磁性件，其用于为所述末端的移动提供部分驱动力；

静电驱动件，其用于为所述末端的移动提供部分驱动力或维持所述末端静止。

优选地，所述间隙为5至10μm。

优选地，所述电介质层选用高分子聚合物薄膜。

优选地，所述磁性件采用永磁体。

优选地，还包括隔离电容器。

优选地，还包括第二电介质层，其设置于悬臂梁和导线之间，从而形成电容式开关。

一种制造上述微机电系统开关的方法，其包括以下步骤：

制造多层基片，其包括在基层板上沉积电介质层，并采用平板印刷法形成导线图形；

去除悬臂梁周围的电介质层，形成相对于导线可自由移动的悬臂梁；

在靠近悬臂梁末端的位置设置磁性件，所述磁性件用于为所述末端的移动提供部分驱动力；

设置静电驱动件，其用于为所述末端的移动提供部分驱动力或维持所述末端静止；

键合基板和基片，封装开关。

进一步地，制造多层基片包括沉积多层聚合物基层。

进一步地，形成导线采用的材料为铜。

进一步地，去除悬臂梁周围的电介质层包括去除悬臂梁末端及悬臂梁下部的电介质层，从而形成可上下自由移动的悬臂梁。

进一步地，采用反应离子刻蚀法去除电介质层。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明的微机电系统开关具有高带宽、低插入损耗、低功耗和高线性度的特点，满足现代大规模集成电路对微机电系统开关的要求，适合于大规模推广。而制造微机电系统开关的方法相对于现有技术来说工艺步骤简单，稳定可靠，生产成品率高。

附图说明

附图1是本发明微机电系统开关的结构图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，所述实施例的示例在附图中示出，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1所示，微机电系统开关100包括外壳101和封装于所述外壳101内部的开关110，所述外壳101包括基板102和支撑所述基板102的基片103。

所述开关110包括：

导线111，与导线111相对的另一导线112；

悬臂梁113，其相对于导线112设置，用于把上述两个相对的导线接通或断开，所述悬臂梁113包括固定端114和末端115，所述固定端114固定于所述基板102，并通过导孔116与导线111电连接，所述末端115相对于导线一定间隙117设置，所述间隙117通常设置为5至10μm，所述悬臂梁113中间部分设置有多个开口。

永磁体118，其用于为所述末端115的移动提供部分驱动力。

静电驱动部119，其施加电荷通过静电力提供部分驱动所述悬臂梁113的驱动力或者维持所述悬臂梁113静止。

隔离电容器120设置在悬臂梁113固定端114的外部，有助于维持静电驱动部119的静电力。

所述开关110采用永磁体118与静电驱动部119相结合的方式提供驱动微机电系统开关的驱动力。

所述基片103包括第一电介质层104，第二电介质层105，永磁体118设置在第一电介质层104内，导线111和112设置在第二电介质层105上，第二电介质层采用高分子聚合物薄膜。在导线112相对于悬臂梁113末端115的位置设置有第三电介质层106。

用于制造上述微机电系统开关100的方法，其步骤包括：

制造多层基片，其包括在基层板上沉积多层电介质层，并采用平板印刷法形成导线图形，导线材料采用铜；

去除悬臂梁周围的电介质层，形成相对于导线可自由移动的悬臂梁，去除方法不限于物理或化学刻蚀方法，去除悬臂梁周围的电介质层包括去除悬臂梁末端及悬臂梁下部的电介质层；

在靠近悬臂梁末端的位置设置磁性件，所述磁性件用于为所述末端的移动提供部分驱动力，所述磁性件可以设置在基片内部，或者设置在外部；

设置静电驱动件，其用于为所述末端的移动提供部分驱动力或维持所述末端静止；

键合基板和基片，封装开关。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。