About / Advertise
De senaste tre år har Imego utvecklat termiska memsswitchar som bygger på den så kallade bimetalliska effekten, där man utnyttjar materials olika värmeutvidgningsförmåga.
- Vi valde att utveckla termiska switchar för att komma ner i spänningsnivå. Våra switchar kräver bara några få volt, säger Britta Ottosson på forskningsinstitutet Imego i Göteborg.Ytterligare en fördel är att de termiska switcharna behåller sitt läge vid strömbortfall. Däremot switchar de inte lika snabbt som en elektrostatisk motsvarighet.
- Vi räknar med att en switchning tar någon millisekund. Det är för långsamt i en mobiltelefon, men räcker för vissa funktioner i basstationer, säger Britta Ottosson.
Hittills har hon inte haft några fungerande switchar att verifiera prestanda med, men snart närmar sig sanningens minut. De närmaste veckorna får hon förhoppningsvis fungerande prototyper tillverkade av samarbetspartnern Imtek, ett tyskt forskningsinstitut.
- Utvärderingen kommer att avgöra hur vi går vidare. Om prototyperna fungerar bra kan vi vara ganska nära en produkt, om de inte fungerar får vi överväga om vi ska gå vidare eller inte, säger Britta Olsson.
Extra etssteg
Mikroswitcharna har små balkar, cantilevers, som med hjälp av värme fås att krökas för att slå på och av.
Tillverkningen sker på vanligt halvledarmanér med kemisk och fysisk deponering av olika material, fotolitografi samt etsning. Britta Ottosson berättar att man utgår från en standard- halvledarprocess och lägger till ett extra etssteg för att frigöra switchens balkar. Dessa är uppbyggda av dielektrika och metall - på den ena balken är metallagret överst, i den andra är metallagret underst. Spänningskrafterna mellan materialen som gör att den ena balken kröker sig uppåt och den andra nedåt. Switchen slås till eller av genom att balkarna värms upp i en viss ordning med hjälp av inbyggda värmeslingor, se figur nedan.
Riktigt så enkelt som det låter är det emellertid inte. Britta Ottosson berättar om en balansgång mellan lagrens tjocklek, balkarnas längd och rätt materialparametrar. Det gäller att få balkarna att kröka sig lagom åt båda håll för att få tillräckligt stort gap i frånläge, och för att balkarna först ska kunna passera varandra utan att nudda varandra för att slutligen förenas.
Tekniken skulle även kunna utnyttjas för att ta fram optoswitchar genom att byta ut metallen mot ett ljusledande material. Hittills har Britta Ottosson emellertid helt riktat in sig på rf-switchar i frekvensområdet 0,5 till 3 GHz.
Charlotta von Schultz
