About / Advertise
Efter tre års utvecklingsarbete har forskningsinstitutet Acreo tillverkat en tredje omgång elektrostatiska rf-memsswitchar.Designen har förbättrats och man har skruvat på processen sedan förra vändan. Nu ska switcharna utvärderas.
- Förhoppningsvis har vi fått fram en fungerande demonstrator, säger projektledaren Anders Olsson.Projektet syftar till att konstruera rf-switchar med låga signalförluster och hög isolation. De kretsar man precis har tillverkat i det egna renrummet i Kista är avsedda för 2 GHz-området, men kan lätt anpassas för andra frekvensområden.
Hittills har arbetet bedrivits som ett internt projekt, som löper fram till årsskiftet. För att gå vidare med tekniken krävs extern finansiering, gärna från något stort halvledarföretag. I dagens marknadsläge håller många företag som bekant hårt i pengarna, men chanserna för att en intressent ska hala fram plånboken ökar naturligtvis om prototypen fungerar och har goda prestanda.
Acreos mikroswitchar är elektrostatiska, liksom majoriteten av de mikroswitchar som utvecklas på ett stort antal forskningsinstitut och halvledarföretag.
- Processen är kompatibel med vanlig halvledarproduktion. Vi använder ytmikromekanik där man tillverkar switchen i tunnfilmsteknik ovanpå elektronikskivan, säger Anders Olsson.
Brygga med rörligt valv
I Acreos fall är den underliggande elektronikskivan av kisel, men andra substrat går också bra. Kistaforskarna har tagit fram några olika designer på switchar. Bilden visar en seriekopplad variant bestående av en brygga, som står gränsle över en rf-signalledare. När switchen är i frånläge finns ett avbrott tvärs över signalledaren. Bryggans fästen är förankrade i ett jordplan, och i bryggvalvet sitter en eller flera elektroder. Switchen slås på genom att man spänningssätter elektroderna. Då sänks bryggvalvet och kortsluter avbrottet. När spänningen försvinner från elektroderna reser sig bryggvalvet och signalvägen är bruten igen.
Vilka prestanda hoppas man på då?
Anders Olsson talar om omkopplingstider som mäts i mikrosekunder. Switchen ska förhoppningsvis klara sig med cirka 10 V, vilket är en halvering jämfört med Acreos förra omgång switchar. Slutmålet ligger på 3 till 5 V.
- Annars stoppar de aldrig in den i en mobiltelefon, säger Anders Olsson.
Hittills har Acreos fokus inte legat på att minska spänningen. En elektrostatisk switch är känslig för avståndet mellan elektroder och jordplan, och vill man minimera spänningen måste man ha mycket god kontroll på processen. Det har man hittills inte prioriterat under utvecklingsarbetet.
Arbetet har resulterat i två ännu ej patentsökta patentidéer, en för switchdesignen och en för kapslingen.
Charlotta von Schultz
