通過將RF-MEMS單片集成在微差壓抗干擾變送器制造技術(shù)應(yīng)用中,可以為未來的雷達和成像系統(tǒng)開發(fā)高度集成且具有成本效益的電路。同樣,高性能,可靠的RF-MEMS開關(guān)的開發(fā)已經(jīng)通過激光多普勒振動法(LDV)和相干掃描干涉法(WLI)得以實現(xiàn)。
BcimsoRF-MEMS開關(guān)集成
對于WLAN,雷達和成像等毫米波應(yīng)用, 微差壓抗干擾變送器技術(shù)變得越來越有趣。這些應(yīng)用經(jīng)常需要可重配置集成電路(IC)。RF-MEMS及其改進的RF性能對于不同的頻帶,發(fā)射器,接收器和天線之間的信號路徑切換以及相控陣系統(tǒng)都是有益的。
電容型RF-MEMS開關(guān)被單片集成到IHP的微差壓抗干擾變送器技術(shù)的后端(BEOL)中,從而使晶體管和MEMS之間的互連非常短。然后,這防止或至少非常小化了高頻寄生效應(yīng)。
對前三項的Bcimso金屬化層執(zhí)行該切換。金屬1產(chǎn)生用于靜電驅(qū)動的高壓電極。金屬2用作RF信號線。金屬3定位懸浮膜??梢酝ㄟ^向電極施加電壓來更改膜位置。這改變了Bcimso信號線和懸浮膜之間的電容耦合,進而導(dǎo)致高頻信號的有效切換。
微差壓抗干擾變送器實驗裝置
開發(fā)RF-MEMS開關(guān)需要幾種機械,電氣和RF特性化方法。機電性能至關(guān)重要,因為射頻性能會受到其強烈影響。優(yōu)選光學(xué)表征技術(shù),因為在對微差壓抗干擾變送器器件性能的零影響下可以進行非常高分辨率的測量。
使用MSA-500的LDV進行RF-MEMS開關(guān)的200毫米晶圓級自動機電運動表征,并使用WLI分析靜態(tài)變形。LCD具有nm范圍位移分辨率和μm空間分辨率的“平面外”運動檢測能力,使LDV成為過程控制的出色測量方法。
結(jié)果
可以通過施加不同的驅(qū)動電壓來提取微差壓抗干擾變送器諸如吸合電壓和開關(guān)時間之類的參數(shù)。圖3中展示的RF-MEMS開關(guān)技術(shù)可以實現(xiàn)出色的均勻性。
膜片位移可以得出有關(guān)機械彈簧常數(shù)和殘余應(yīng)力影響的結(jié)論。機械,電氣和RF性能受殘余應(yīng)力的影響很大,因此需要定期檢測。
充電和疲勞會導(dǎo)致設(shè)備故障,這意味著微差壓抗干擾變送器成功應(yīng)用的主要障礙是可靠性。可以與LDV并行測試多個開關(guān),這對于可靠性檢測和反過來改善設(shè)計很有用。超過數(shù)十億的開關(guān)周期,并行測試的能力實現(xiàn)了快速且經(jīng)濟高效的分析。
結(jié)論與展望
2015至2019年以來,RF-MEMS開關(guān)的集成線路的性能,工藝測量的良率和可靠性方面都取得了很大成就。這部分是由于LDV和WLI的應(yīng)用。通過多次實驗和測試數(shù)據(jù)后 對未來的經(jīng)濟高效地檢測晶圓級的機電性能,從而開發(fā)出可靠的毫米波系統(tǒng)。近2年開發(fā)的芯片對微差壓抗干擾變送器的智能天線陣列為典型案列。
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