(华强电子世界网讯)意法合资的意法半导体（STMicroelectronics，ST）日前发表了运用基于MEMS（微电子机械技术）的“Above IC”技术试制成功的RF开关样品（图1）。
    
    

  MEMS是使用半导体技术制作三维结构的细微可动元件的技术。Above IC中在CMOS LSI上嵌入有基于MEMS的RF开关。该公司打算将Above IC配备到手机等便携终端上使用。目的是提高手机的基本性能，其中包括通话时间的延长等等。
    
      通话时间之所以能得以延长，是因为减小了闭合时的插入损失、提高了断开时的隔离度。该公司在第三代移动电话系统使用的2GHz频带下所做的运行测试表明，插入损失为0.18dB、隔离度为57dB。
    
      此次试制的RF开关的可动部分采用了基于氮化硅的两端固定的梁体结构。横梁的外形尺寸为400μm×50μm。横梁两端由氮化钛加热电阻器、静电保持电极和铝块组成。
    
      横梁作为开关工作时的原理如下：最初，横梁与作为底板的RF信号线间相距约3μm，此时呈断开状态。在这一状态下，给加热电阻器施加＋2V的电压后，铝及氮化硅间的热膨胀差别就会引起被称作“双晶效应（Bimorph Effect）”的变形，RF开关便会因RF信号线上的铜突起的机械接触而闭合。也就是说进入通电状态。
    
      进入闭合状态后，电压施加到静电保持电极上又会产生静电，横梁便恢复到最初位置上、再次断开。
    
      在电压为+2V时，为了在约200μs内切换开关状态，需要20mA的电流。因此，启动电源设计为8μJ。可靠性方面，测试证实反复开关次数可达1亿次以上。
    
      Above IC技术由该公司与法国原子能研究厅的CEA-LETI研究所共同开发。制作旨在实现遇热动作和静电保持的电路时使用了BiCMOS技术。但MEMS开关使用的是CMOS技术，基于CMOS技术的开发已经完成。
    
      今后，ST和CEA-LETI还将进行静电保护功能优化以及晶圆级封装技术的开发，继续展开研究以提高掩膜数量减少所带来的性价比效果。
    
      目前，已有多家风险企业开始提供这种基于MEMS的RF开关样品。例如，美国Coventor、美国Microlab及美国Teravicta Technologies等就曾在去年年底时推出过此类产品。英特尔也曾在该公司的开发商会议“IDF Spring 2002”上透漏过当时开发中的MEMS开关的有关情况。