Все
 
 
 


Исследование характеристик мэмс-переключателя электростатического типа с механизмом активного размыкания
 
Код статьиS054412690001734-4-1
DOI10.31857/S054412690001734-4
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Уваров И. В.  
Аффилиация: Ярославский филиал Физико-технологического института Российской АН
Адрес: 150007 г. Ярославль, ул. Университетская, 21
Куприянов А. Н.
Аффилиация: Ярославский филиал Физико-технологического института Российской АН
Адрес: Российская Федерация
Название журналаМикроэлектроника
ВыпускТом 47 5
Страницы30-37
Аннотация

Представлен МЭМС-переключатель с электростатическим управлением и резистивным контактом. Подвижным электродом является балка, закрепленная на торсионных подвесах. Материалом контактов является платина. Ключ обладает механизмом активного размыкания, позволяющим защитить изделие от “залипания” и обеспечить низкое управляющее напряжение. Описана методика измерения рабочих характеристик в “горячем” режиме при малом постоянном токе. Измерены напряжение срабатывания и размыкания, время переключения, зависимость контактного сопротивления от числа циклов коммутации. Исследован износ контактирующих поверхностей. Продемонстрирована работа переключателя в бистабильном режиме, при котором замкнутое состояние сохраняется без подачи управляющего напряжения, а смена состояния происходит за счет механизма активного размыкания.

Ключевые слова
Дата публикации28.10.2018
Кол-во символов822
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1077

Оценка читателей: голосов 0 

1. Rebeiz G.M. RF mEms: Theory, Design, and Technology. hoboken, New Jersey: John Wiley & sons, Inc., 2003. 512 p.
2. Guo X., Gong Z., Zhong Q., Liang X., Liu Z. A miniaturized reconfigurable broadband attenuator based on RF
3. mEms switches // J. micromech. microeng. 2016. V. 26. 074002.
4. Sharma A.K., Gautam A.K., Farinelli P., Dutta A., Singh S.G. A Ku band 5 bit mEms phase shifter for active electronically steerable phased array applications // J. micromech. microeng. 2015. V. 25. 035014.
5. Sekar V., Armendariz M., Entesari K. A 1.2Ц1.6-ghz substrate-integrated-waveguide RF mEms tunable filter // IEEE Trans. microw. Theory Techn. 2011. V. 59. P. 866Ц876.
6. OТMahony C., Olszewski O., Hill R., Houlihan R., Ryan C., Rodgers K., Kelleher C., Duane R., Hill M. Reliability assessment of mEms switches for space applications: laboratory and launch testing // J. micromech. microeng. 2014. V. 24. 125009.
7. Pott V., Kam H., Nathanael R., Jeon J., Alon E., Liu T.J.K. mechanical computing redux: relays for integrated circuit applications // Proc. IEEE. 2010. V. 98. P. 2076Ц2094.
8. Chakraborty S., Bhattacharyya T.K. Development of a surface micro-machined binary logic inverter for ultra low frequency mEms sensor applications // J. micromech. microeng. 2010. V. 20. 105026.
9. Tsai C.-Y., Kuo W.-T., Lin C.-B., Chen T.-L. Design and fabrication of mEms logic gates // J. micromech. microeng. 2008. V. 18. 045001.
10. Lee S. W., Park S. J., Campbell E. E. B., Park Y. W. A fast and low-power microelectromechanical systembased non-volatile memory device // Nat. Commun. 2011. V. 2. 220.
11. Chua G. L., Singh P., Soon B. W., Liang Y. S., Jayaraman K. G., Kim T. T.-H., Singh N. molecular adhesion controlled microelectromechanical memory device for harsh environment data storage // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. 113503.
12. Dai C.-L., Chen J.-H. Low voltage actuated RF micromechanical switches fabricated using CmOs-mEms technique // microsyst. Technol. 2006. V.
13. P. 1143Ц 1151. 12. Rebeiz G. M., Patel C. D., Han S. K., Ko C.-H., Ho K. M. J. The search for a reliable mEms switch // IEEE microw. mag. 2013. V. 14. P. 57Ц67.
14. Palasantzas G. Capillary condensation and quantum vacuum effects on the pull-in voltage of electrostatic switches with self-affine rough plates // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. 054503.
15. Delrio F. W., de Boer M. P., Knapp J. A., Reedy E. D., Clews P. J., Dunn M. L. The role of van der Waals forces in adhesion of micromachined surfaces // Nat. mater. 2005. V. 4. P. 629Ц634.
16. van Spengen W. M. Capacitive RF mEms switch dielectric charging and reliability: a critical review with recommendations // J. micromech. microeng. 2012. V. 18. 074001.
17. Basu A., Hennessy R. P., Adams G. G., McGruer N. E. hot switching damage mechanisms in mEms contacts Ц evidence and understanding // J. micromech. microeng. 2014. V. 24. 105004.
18. van Spengen M. W., Puers R., de Wolf I. On the physics of stiction and its impact on the reliability of microstructures // J. Adhesion sci. Technol. 2003. V. 17. P. 563Ц582.
19. Radant mEms switch: http://www.radantmems.com/  radantmems/switchoverview.html
20. Oberhammer J., Stemme G. Low-voltage high-isolation DC-to-RF mEms switch based on an s-shaped film actuator // IEEE Trans. Electron Devices. 2004. V. 51. P. 149Ц155.
21. Song Y.-H., Han C.-H., Kim M.-W., Lee J.O., Yoon J.B. An electrostatically actuated stacked-electrode mEms relay with a levering and torsional spring for power applications // J. microelectromech. syst. 2012. V.
22. P. 1209Ц1217. 21. Uvarov I. V., Naumov V. V., Koroleva O. M., Vaganova E. I., Amirov I. I. A low actuation voltage bistable mEms switch: Design, fabrication and preliminary testing // Proc. sPIE. 2016. V. 10224. 102241A.
23. Toler B. F., Coutu R. A., McBride J. W. A review of micro-contact physics for microelectromechanical systems (mEms) metal contact switches // J. micromech. microeng. 2013. V.
24. 103001. 23. Ekkels P., Rottenberg X., Puers R., Tilmans H. A. C. Evaluation of platinum as a structural thin film material for RF-mEms devices // J. micromech. microeng. 2009. V. 19. 065010.
25. Uvarov I. V., Naumov V. V., Kupriyanov A. N., Koroleva O. M., Vaganova E. I., Amirov I. I. Resistive contact mEms switch in a УhotФ operation mode // J. Phys.: Conf. ser. 2017. V. 917. 082001.
26. ADgm1304 0 hz/DC to 14 ghz, single-Pole, FourThrow mEms switch with Integrated Driver (Data sheet). http://www.analog.com/en/products/switchesmultiplexers/analog-switches-multiplexers/memsswitches.html 
27. Song Y.-H., Kim M.-W., Lee J.O., Ko S.-D., Yoon J.-B. Complementary dual-contact switch using soft and hard contact materials for achieving low contact resistance and high reliability simultaneously // J. microelectromech. syst. 2013. V. 22. P. 846Ц854.
28. Barbato M., Giliberto V., Cester A., Meneghesso G. Combined mechanical and electrical characterization procedure for investigating the dynamic behavior of RFmEms switches // IEEE Trans. Device mater. Rel. 2014. V. 14. P. 13Ц20.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх