感知“利”器｜推动无线连接向前发展的核心引擎之射频器件
2017-02-09 16:01:05   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

工欲善其事，必先利其器。在全球化的今天，专利已不仅仅是创新的一种保护手段，它已成为商业战场中的利器。麦姆斯咨询倾情打造MEMS、传感器以及物联网领域的专利运营平台，整合全产业链知识产权资源，积极推动知识产权保护与有效利用。

目前，手机中的RF器件（射频器件）主要包括功率放大器（PA）、双工器、开关、滤波器（包括SAW、BAW）、低噪放大器（LNA）等等。这些器件中，多模多频手机、特别是多载波聚合技术，对于滤波器与开关器件的需求增量最多。

移动通信终端各个射频器件之间的信号传输关系

比如，对于多载波聚合，每一个频谱两端都需要一个滤波器，也就是每增加一个频谱，需要增加两个滤波器。并且，上面还需要增加一个开关器件。目前基于SOI 工艺的射频开关正在接近技术极限，无法满足5G的IIP3=90dbm要求。能够达到IIP3>90dbm的射频性能目标的唯一一种开关是射频MEMS开关，因此射频MEMS开关将在未来5G 时代迎来确定性增长机会。

2014-2018年移动终端射频器件市场规模（亿美元）

2015年，全球移动终端射频器件市场规模约有110亿美金。根据高通半导体的预测，移动终端的射频前端模块在2015-2020年间的复合年增长率在13%以上，到2020年市场规模将超过180亿美金。

射频前端模块市场增长强劲，一方面，2015年全球4G终端出货量占比刚刚跃过50%，渗透率的提升保证了未来2年的成长动能。另一方面4G到5G的演进过程中，射频器件的复杂度逐渐提升，射频器件的单部手机价值量会得到提升。

【推荐发明专利】

《双通道射频MEMS开关及其制造方法》

【技术背景】

射频MEMS开关是利用MEMS技术的射频元件中最为基础的一种，通常被用于无线通信终端、信号传输等系统中。由于通信技术所采用的频率越来越高，相比于传统的固态射频开关，射频MEMS开关具有更大的线性响应范围、更低的微波损耗以及与IC工艺兼容等优点。

典型的射频MEMS开关具有3个主要组成部分：即微机械模块，驱动模块，以及微波信号传输模块。

传统的射频MEMS存在以下问题：第一，传统的射频MEMS开关只能用一个甚至多个微机械模块来控制一个微波传输线，此类开关如果要控制两个或者两个以上的微波信号传输线则是依靠开关阵列来实现。第二，上述开关中，采用静电力驱动的开关所需要的驱动电压很高，一般大于20V。第三，上述开关一般采用金属作为桥膜（可动微机械结构），由于金属的杨氏模量低于硅，且在目前工艺条件下不能制作出很厚的金属桥膜厚度，从而使可动微机械结构的刚度降低，从而增大了开关的响应时间。

【发明内容】

本发明提出了一种双通道射频MEMS开关及其制造方法，利用左右两对独立的驱动电极对单个可动机械结构驱动，即一个可动微机械结构和两对驱动电极，来实现对两个微波信号线进行各自独立的控制，不但可以各自独立的控制两个信号传输通道，组成多种传输模式；还能利用可动微机械结构的扭转降低驱动电压。

此外，采用体硅作为可动微机械结构层，降低残余应力的同时也缩短了开关的响应时间；再者，本发明的制造方法制造的双通道射频MEMS开关可用于批量生产，不仅使得双通道射频MEMS开关的驱动电压低于10V，还可以通过键合工艺使可动微机械结构减少因残留应力而发生的弯曲现象，提高成品率，进而降低了生产成本。

【其它射频技术相关专利】

- 《翘曲膜结构的单刀双掷射频和微波机械开关及制作方法》

- 《一种基于BCB/Au制作集成射频贴片微带天线的方法》

- 《一种基于MEMS工艺的可调FP光学滤波器的制作方法》

- 《一种微波芯片测试装置》

- 《宽带低噪声放大器芯片综合设计方法》

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