意法半导体日前公布一个有关使用微机电系统（mems）技术在一个采用标准cmos半导体制造技术的电路内集成一个高性能射频开关的创新技术的细节。因为在移动应用中，只有高效的射频开关技术才能最大限度地降低功耗、延长电池使用寿命，所以，新的射频开关可望能够提高手机和移动终端的性能。
st和研究伙伴cea-leti合作开发的“集成电路” 微开关解决方案满足了高可靠性、小功耗、小驱动电压、片上系统制造技术兼容性的四个主要标准。开关内的活动元件由一个很小的在两端被钳位的氮化硅横梁(400 x 50µm)构成。这个横梁的两端包括氮化钛加热电阻器、静电保持电极和铝块，在初始状态，横梁与布置在下面的射频信号线保持3µm的间隙。当给加热电阻器施加一个低压（2v）时，铝和氮化硅的不同程度的热膨胀效应使横梁变形（双压电晶片效应），直到与射频线路上的一个金凸缘机械接触并导致开关闭合为止。开关一旦闭合，保持电极上就会被立即施加一个电压，产生一个静电应力，将横梁限制在正确位置，使加热电流断开。通过这种方式，新的结构兼有低压电源的优点和热驱动带来的可靠性及静电钳位的小功耗。
为了在一个片上系统设计中演示新的射频-微机电系统（rf-mems）开关的集成特性，st已经在该公司位于法国crolles的研发设施内完成了开关原型的制作，热驱动和静电钳位所使用的驱动电路采用工业“双极与cmos兼容”技术。实际的微机电系统（mems）开关布置在芯片之上，即在全部的标准cmos工艺阶段完成后，而且无需特殊的键合技术。
对于激活操作，开关需要低于2v的20ma电流，维持时间大约200µs，产生激活能量8µj。对于第一批制作的原型，实现静电保持所需的电压为15v，随着对横梁材料的应力控制不断改进，静电保护电压可望降到10v。在可靠性方面，原型开关周期达到109多次，没有任何故障或接触性能降低，同时，在手机应用中人们关心的2ghz频率，射频特征描述显示插入损耗(0.18db)和隔离度(57db)都十分优异。
在第一批芯片的成功制造和特征描述后，st和cea-leti正在设法优化静电保持功能，开发硅片级的封装，降低必要的掩膜数量，以进一步提高成本效益。
