双层螺旋RF MEMS电感的模拟与设计

分析了双层螺旋电感的等效电路模型,研究了一种与传统CMOS工艺兼容的MEMS工艺,通过腐蚀电感结构下的硅衬底使电感悬空.利用HFSS软件对一些双层螺旋微电感进行了模拟,模拟结果表明,相比传统单层电感,双层电感可以减少60%的芯片面积,10nH的电感也只需要很小的面积,经过MEMS后处理的双层螺旋电感的最大Q值都超过了20.     

通信领域中的MEMS器件及发展动态

微电子机械系统(MEMS)技术在通信领域中有着广泛的应用前景,本文介绍了在无线通信和光通信中的MEMS器件如MEMS电感、电容、开关、滤波器、光检测器等MEMS器件的原理、结构和发展概况,指出了MEMS器件发展所面临的问题和方向。     

无线通信领域MEMS器件的研究进展

无线通信技术的发展对系统小型化提出了要求,用IC技术制造的电路无源器件的性能无法满足要求,利用MEMS技术不仅能将器件小型化,与,电路集成实现单片化,并且器件性能也能达到要求。近年来,用MEMS技术制作电容、电感、开关以及谐振器等无源器件成为MEMS的又一个新的研究领域。文章简单介绍了无线通信领域MEMS器件的研究进展。     

高性能螺线管微电感的制作

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.     

高性能螺线管微电感的制作

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.     

宽范围可调MEMS集成滤波器的设计与制作

基于MEMS平面螺旋电感和MEMS可调平行板电容设计并制作了一种宽可调范围的集成可调带通滤波器。理论分析并计算了可调滤波器电感和可调电容的取值范围,利用HFSS设计得到各元件结构参数,并使用AnsoftDesigner分析软件对可调滤波器电路进行了模拟仿真。设计得到的可调滤波器中心频率调节范围为400～700MHz,可调率达75%,实现了宽范围可调,3dB相对带宽范围为5%～10%,插入损耗小于5dB,芯片尺寸为20mm×6mm×0.4mm。给出了一套基于MEMS平面工艺的MEMS集成可调滤波器的制作流程,实现了MEMS集成可调滤波器的工艺制作及测试。测试结果表明,获得的可调滤波器实现了通带频率宽范围可调。     

新型悬空结构射频微电感的制作与测试

利用MEMS(Micro Electro-Mechanical System:微机电系统)工艺中的牺牲层技术制作了一种新型悬空结构微电感,在此悬空结构中,微电感的线圈制作在与衬底平行的平面上,线圈与衬底之间有立柱支撑;此新型微电感的制作工艺流程简单,与集成电路工艺相兼容,且其高频性能较好。并对此结构微电感的性能进行了测试,测试频率范围在0.05~10 GHz之间,结果表明:当悬空结构微电感的悬空高度为20 靘,工作频率在3~5 GHz范围内时,其电感量达到4 nH,其Q值最大可达到22。     

MEMS技术制作的螺线管微电感

考虑和分析了螺线管微电感的几何结构参数对微电感性能的影响,利用MEMS技术制作了四种不同几何结构的高性能射频螺线管微电感。这些微电感采用铜线圈,以减小线圈寄生电阻,且制作工艺简单,成本低,与IC相兼容。测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有较高的Q值,在频率分别为6 GHz,4.4 GHz,5.8 GHz和5.6 GHz,微电感Q峰值为38,19.1,24.1和21.9,所对应的电感量为1.81 nH,1.07 nH,1.03 nH和1.17 nH。     

MEMS磁芯螺线管微电感的制作工艺研究

采用微机电系统(MEMS)技术制作了磁芯螺线管微电感,该技术包括UV-LIGA、干法刻蚀技术、抛光和电镀技术等。研制的微电感大小为1500μm×900μm×100μm,线圈匝数为41匝,宽度为20μm,线圈之间的间隙为20μm,高深宽比为5∶1。测试结果表明:在1～10MHz频率下,其电感量为0.408～0.326μH,Q值为1.6～4.2。     

一种新型磁芯螺线管微电感的设计与优化

利用HFSS仿真软件对一种基于电感耦合的新型磁芯螺线管微电感进行设计,并优化得出其结构参数,该电感尺寸为7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射频阻抗/材料分析仪对微机电系统(MEMS)工艺实现的该新型螺线管微电感进行了性能测试分析。测试结果表明：该电感在1 MHz~20 MHz频率范围内保持较高的电感值和品质因数Q,测试结果与仿真结果较好的吻合,电感值是相同几何结构参数下空心电感的16倍以上,在10 MHz频率时,微电感的电感值为1.17μH,Q值达到50。     

微机电系统计算机辅助设计的研究

微机电系统(MEMS)的计算机辅助设计(CAD)是MEMS实现商品化的重要基础。文章介绍了MEMSCAD的概况和技术特点，提出了一种MEMSCAD的典型体系结构和MEMS建摸与模拟的层次，重点研究了微机电系统中的耦合场分析和宏模型与系统级模拟等关键问题。     

硅MEMS器件加工技术及展望

介绍了几种典型的硅基MEMS加工技术以及应用,并简单展望了MEMS加工技术发展趋势。硅基MEMS加工技术主要包括体硅MEMS加工技术和表面MEMS加工技术。体硅MEMS加工技术的主要特点是对硅衬底材料的深刻蚀,可得到较大纵向尺寸可动微结构,体硅工艺包括湿法SOG(玻璃上硅)工艺、干法SOG工艺、正面体硅工艺、SOI(绝缘体上硅)工艺。表面MEMS加工技术主要通过在硅片上生长氧化硅、氮化硅、多晶硅等多层薄膜来完成MEMS器件的制作,利用表面工艺得到的可动微结构的纵向尺寸较小,但与IC工艺的兼容性更好,易与电路实现单片集成。阐述了这些MEMS加工技术的工艺原理、优缺点、加工精度、应用等。提出了MEMS加工技术的发展趋势,包括MEMS器件圆片级封装(WLP)技术、MEMS工艺标准化、MEMS与CMOS单片平面集成、MEMS器件与其他芯片的3D封装集成技术等。     

$G$-Band Distributed Microelectromechanical Components Based on CMOS Compatible Fabrication

Microelectromechanical systems (MEMS) technology has been used for realizing G-band (140-220 GHz) distributed MEMS transmission line components. Novel dielectric-less MEMS components, as well as switched MEMS capacitors, have been fabricated with CMOS compatible surface micromachining, and experimental results are presented up to 220 GHz.     

昆虫微机电混合系统发展现状及其关键技术

首先介绍了昆虫微机电混合系统领域的研究背景与研究动态,概述了昆虫微机电混合系统的原理及主要优势,分析了昆虫微机电混合系统的关键技术。由于昆虫微机电混合系统是生物领域与MEMS领域的交叉融合,所以其最终实现是一个复杂的过程,涉及接口可靠性、运动控制、无线收发、能源供给等一系列难题,详细从以上4个方面讨论了其工作原理与实现过程。最后,就其前景进行了分析,昆虫微机电混合系统对很多应用领域带来重大影响。     

微机电系统加速度计辐射效应

综述了微机电系统(MEMS)加速度计辐照效应与辐照机理国内外现状,阐释了其加固技术研究的必要性。介绍了不同类型MEMS加速度计的辐射敏感性及材料的辐射退化机理、不同材料的辐射损伤表现及硅材料的辐射效应;重点分析了MEMS加速度计国内外辐照试验研究,最后给出了MEMS加速度计辐射加固研究方向的建议。     

微电子机械系统

概述了微电子机械系统（MEMS）的特点,理论和技术基础。详细介绍了微型传感器、微型执行器、微型光机电系统（MOEMS）、微型生物化学芯片、微型机器人、微型飞行器、微型动力系统和纳米电子机械系统等主要MEMS器件和系统及这些器件在个人运载工具导航、系统监控与故障预防、环境感知、小型分析仪、生物医疗器械和航空航天等领域的应用,最后简述了MEMS技术的发展趋势与我国的发展现状。     

微机电系统的研究与展望

微机电系统是面向2l世纪的高新技术。文章对微机电系统产生的背景、组成特征、发展现状及应用前景进行了全面分析。在此基础上，论述了MEMS未来发展的趋势。     

The advent of MEMS in space

An overview of the MEMS activity at the French Space Agency (CNES) is presented. At present, MEMS are in the introduction phase and failure analysis and quality assurance (FA/QA) activities are underway for a large variety of MEMS technologies. This paper presents the CNES roadmap and methodology developed to assess the reliability of MEMS for space applications. The presented approach focuses, in particular, on the use of advanced analytical models, test vehicles, process control monitoring test structures and simulation tools to control and validate the quality of a technology. It also discusses the FA know-how and associated techniques acquired by CNES to observe, characterize, prepare and test in controlled environment MEMS processes. Finally, case studies illustrating the CNES MEMS FA/QA strategy are presented.     

全光通信用MEMS光开关

在简要介绍了硅微加工技术的基础上,详细介绍了微透镜和微反射镜两种MEMS光开关的结构和工作原理。从发展和实用的角度对典型的波导调制型MZI光开关和MEMS光开关的特性进行了比较,展望了MEMS光开关在未来全光通信中的应用前景。     

微电子机械技术的发展与现状

文章回顾了微电子机械技术的发展历程和研究内容,介绍了国内外一些具有发展前景的微电子机械系统,以期提示未来的发展方向。