RF MEMS器件设计、加工和应用

第1章 概述

1.1 RF MEMS的内涵

1.2 RF MEMS的发展历程

1.2.1 国外RF MEMS技术发展路线

1.2.2 国内RF MEMS技术发展路线

1.3 RF MEMS的优势和市场前景

1.3.1 RF MEMS技术的优势

1.3.2 RF MEMS技术的作用

1.3.3 RF MEMS技术的市场前景

1.4 结论

参考文献

第2章 RF MEMS设计技术

2.1 RF MEMS牵涉的力学和尺度效应

2.1.1 静电力

2.1.2 电磁力

2.1.3 压电力

2.1.4 电热力

2.1.5 范德瓦尔斯力和卡西米尔力

2.1.6 力的尺度效应

2.2 RF MEMS器件的力学模型

2.2.1 固支梁微结构

2.2.2 悬臂梁微结构

2.2.3 膜桥微结构

2.2.4 RF MEMS开关时间计算

2.2.5 RF MEMS开关能量消耗

2.3 RF MEMS器件的电磁模型

2.3.1 射频设计基础

2.3.2 RF MEMS并联电容式开关

2.3.3 直接接触式RF MEMS串联开关

2.3.4 MEMS机械滤波器

2.4 计算仿真实例分析

2.4.1 设计流程

2.4.2 结构设计

2.4.3 射频设计

2.4.4 实测结果分析

2.4.5 电磁模型拟合结果

参考文献

第3章 RF MEMS工艺技术

3.1 RF MEMS 32艺技术的发展

3.2 表面牺牲层工艺

3.2.1 高温表面牺牲层工艺

3.2.2 低温表面牺牲层工艺

3.2.3 黏附机制和抗黏附方法研究

3.3 RF MEMS器件体硅工艺流程

3.4 RF MEMS典型工艺介绍

3.4.1 湿法腐蚀工艺

3.4.2 干法刻蚀工艺

3.4.3 通孔与填孔工艺

3.4.4 圆片键合工艺

3.4.5 圆片减薄抛光工艺

3.4.6 衬底转移工艺

3.5 GaAs基RF MEMS工艺技术

3.6 新材料新工艺

3.6.1 聚合物材料

3.6.2 LIGA

3.6.3 纳米压印

参考文献

第4章 RF MEMS开关

4.1 RF MEMS开关概述

4.1.1 RF MEMS开关的特性

4.1.2 RF MEMS开关的分类

4.1.3 RF MEMS开关的激励方式

4.1.4 RF MEMS开关的设计

4.2 RF MEMS电容式开关

4.2.1 RF MEMS电容式开关基本原理

4.2.2 RF MEMS单膜桥开关

4.2.3 RF MEMS双膜桥开关

4.3 RF MEMS接触式开关

4.4 RF MEMS开关优化设计

4.4.1 高隔离度设计

4.4.2 驱动信号与微波信号物理隔离的RF MEMS开关优化

4.5 RF MEMS开关产品

4.5.1 RMI公司的RF MEMS开关

4.5.2 原TeriVicta公司的RF MEMS开关

4.5.3 Omron公司的RF MEMS开关

4.5.4 Panasonic公司的RF MEMS开关

4.5.5 南京电子器件研究所的RF MEMS开关

参考文献

第5章 RF MEMS电容和电感

5.1 概述

5.2 结构设计

5.2.1 电容和电感的Q值与寄生效应

5.2.2 电容结构

5.2.3 电感结构

参考文献

第6章 RF MEMS移相器

6.1 概述

6.2 DMTL型移相器

6.2.1 基本原理

6.2.2 模拟DMTL移相器

6.2.3 数字DMTL移相器

6.3 反射型MEMS移相器

6.3.1 并联式开关实现的数字移相器

6.3.2 串联式开关实现的数字移相器

6.4 开关线型MEMS移相器

6.4.1 并联式开关实现的开关线数字移相器

6.4.2 串联式开关实现的数字移相器

6.4.3 基于SP4T开关实现的数字移相器

6.5 开关网络型MEMS移相器

6.6 MEMS数字延迟线

6.7 MEMS移相器集成和系统

参考文献

第7章 RF MEMS谐振器

7.1 概述

7.2 MEMS谐振器

7.2.1 MEMS谐振器基础

7.2.2 梳状谐振器

7.2.3 梁式谐振器

7.2.4.薄膜体声波谐振器

7.3 基片集成波导型谐振器

7.3.1 SIW MEMS谐振器

7.3.2 SIW MEMS谐振器的制作工艺

7.4 MEMS压控振荡器

参考文献

第8章 RF MEMS滤波器

8.1 概述

8.1.1 HTS滤波器

8.1.2 LTCC滤波器

8.1.3 RF MEMS滤波器

8.2 微机械传输线

8.2.1 薄膜支撑型微机械传输线

8.2.2 微屏蔽微机械传输线

8.2.3 悬浮型微机械传输线

8.2.4 同轴线型微机械传输线

8.2.5 波导型微机械传输线

8.3 微机械滤波器

8.3.1 微机械谐振滤波器

8.3.2 BAW滤波器

8.3.3 薄膜腔体型微机械滤波器

8.3.4 硅基微小型MEMS滤波器

8.3.5 基片集成波导型MEMS滤波器

8.3.6 硅腔MEMS滤波器

8.4 可调滤波器

8.4.1 HF-UHF MEMS可调谐滤波器

8.4.2 2GHz-18GHz MEMS可调谐滤波器

8.4.3 毫米波MEMS可调滤波器

参考文献

第9章 RF MEMS天线

9.1 RF MEMS天线概述

9.1.1 MEMS天线种类

9.1.2 MEMS天线的结构

9.1.3 MEMS天线的性能

9.2 MEMS天线的理论与设计

9.2.1 MEMS天线馈电方式

9.2.2 MEMS天线辐射原理

9.2.3 MEMS天线设计方法

9.3 RF MEMS天线的制作

9.3.1 RF MEMS天线制作的主要工艺

9.3.2 典型的MEMS天线制作工艺流程

9.4 RF MEMS天线测试

9.4.1 MEMS天线电路性能的测试

9.4.2 MEMS天线辐射性能的测试

9.5 新型MEMS天线

9.5.1 新型MEMS天线

9.5.2 MEMs可重构天线

9.5.3 MEMS可动天线

参考文献

第10章 RF MEMS封装与可靠性技术

10.1 MEMS封装简介

10.2 RF MEMS封装特点

10.3 RF MEMS封装设计

10.3.1 器件结构设计中对封装的考虑

10.3.2 封装结构设计

10.3.3 封装仿真技术

10.4 RF MEMS圆片级封装技术

10.4.1 RF MEMS封装材料

10.4.2 中间过渡层键合封装

10.4.3 圆片级封装信号引出

10.5 RF MEMS可靠性

10.6 RF MEMS开关的失效机理

10.6.1 MEMS关电介质的电荷注入机理

10.6.2 介质层电荷注入的解决方法

10.6.3 MEMS开关直接接触失效机理及解决途径

10.7 冷开关与热开关特性分析

10.8 RF MEMS开关的功率处理能力

10.8.1 DC接触式开关的功率处理能力

10.8.2 电容式开关的功率处理能力

参考文献

第11章 应用与展望

11.1 RF MEMS技术的应用

11.1.1 RF MEMS开关

11.1.2 FBAR和MEMS滤波器的应用

11.1.3 MEMS振荡器的应用

11.2 RF MEMS技术的展望

参考文献

《微米纳米技术丛书·MEMS与微系统系列：RF MEMS器件设计、加工和应用》是第一部由国内作者编著的RF MEMS技术专业著作，在介绍RF MEMS理论基础上，侧重工程应用的设计方法及工艺技术，首次系统公布了南京电子器件研究所近十年来在RF MEMS领域的研究成果，包括获得国家技术专利的RFMEMS理论研究成果和工艺技术，代表我国RF MEMS技术的最新成果和最前沿技术。