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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著電容式RF-MEMS開關(guān)的發(fā)展,RF-MEMS開關(guān)可靠性是制約它發(fā)展的主要因素之一。本文主要利用Intellisuite軟件設(shè)計(jì)固定梁結(jié)構(gòu)RF-MEMS開關(guān),并介紹其工作原理和工藝流程,研究開關(guān)性能結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓、開啟時(shí)間的影響,最終確定開關(guān)主要性能參數(shù)。在本文后一部分著重研究固定梁RF-MEMS開關(guān)的可靠性,從薄膜沖擊速度、薄膜內(nèi)建電場(chǎng)以及電介質(zhì)充電三個(gè)角度來(lái)分析開關(guān)失效原因,給出電介質(zhì)充電壽命預(yù)測(cè)公式,預(yù)測(cè)開關(guān)壽命及影響因素
2、。主要研究?jī)?nèi)容如下。
(1)利用Intellisuite和Matlab對(duì)固定梁RF-MEMS開關(guān)進(jìn)行建模并對(duì)開關(guān)性能結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)開關(guān)梁長(zhǎng)為200μm,梁寬為30μm,梁厚為0.6μm,極板間距離為2μm,傳輸線寬度為150μm,梁材料選擇偏向于殘余應(yīng)力較小材料時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓小于16V,可滿足低驅(qū)動(dòng)電壓RF-MEMS開關(guān)的要求。
(2)建立固定梁開關(guān)開啟時(shí)間預(yù)測(cè)微分方程,運(yùn)用Matlab仿真分析開關(guān)開啟
3、時(shí)間影響因素。實(shí)驗(yàn)表明:梁長(zhǎng)對(duì)開關(guān)開啟時(shí)間影響較大,本文選取梁長(zhǎng)=200μm;梁寬對(duì)開啟時(shí)間影響較小,本文選取梁寬=30μm;傳輸線寬度對(duì)開啟時(shí)間影響較大,本文選取傳輸線寬度=150μm;梁材料對(duì)開啟時(shí)間影響較大,本文選取鋁材料作為梁材;基于上述所選參數(shù),開關(guān)開啟時(shí)間小于8μs。
(3)建立可動(dòng)薄膜沖擊速度模型及薄膜內(nèi)建電場(chǎng)模型,運(yùn)用Matlab研究開關(guān)性能結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)兩種模型的影響,實(shí)驗(yàn)表明:根據(jù)需要適當(dāng)提高頻脈沖波形偏置電壓
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