高功率容量電容式RFMEMS開(kāi)關(guān)失效機(jī)理研究.pdf

1、電容式RF MEMS開(kāi)關(guān)在處理30dBm以上功率的信號(hào)時(shí)，會(huì)發(fā)生自驅(qū)動(dòng)、自鎖和自熱現(xiàn)象，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)失效，限制了它在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了設(shè)計(jì)高功率容量的電容式RF MEMS開(kāi)關(guān)，必須對(duì)上述三種失效模式進(jìn)行失效機(jī)理分析，建立相應(yīng)的高保真閾值功率解析模型或失效行為模型，為開(kāi)關(guān)的可靠性設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。
　　針對(duì)膜片的邊緣場(chǎng)效應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)自驅(qū)動(dòng)閾值功率解析模型精度的影響，論文構(gòu)建了一個(gè)優(yōu)值來(lái)表征邊緣場(chǎng)效應(yīng)的強(qiáng)度，進(jìn)而構(gòu)建了計(jì)及邊緣場(chǎng)效應(yīng)的開(kāi)關(guān)

2、自驅(qū)動(dòng)閾值功率模型，提高了模型的計(jì)算精度。
　　針對(duì) down態(tài)電容退化對(duì)開(kāi)關(guān)自鎖閾值功率解析模型精度的影響，論文提出了“3D電磁-等效電路仿真對(duì)比建模”的方法，確定了任一開(kāi)關(guān)的介電層表面粗糙度與開(kāi)關(guān)down態(tài)電容退化的函數(shù)關(guān)系。進(jìn)而對(duì)簡(jiǎn)化的(介電層光滑)開(kāi)關(guān)自鎖失效閾值功率模型進(jìn)行了修訂，可擴(kuò)展用于預(yù)測(cè)介電層粗糙開(kāi)關(guān)的功率容量。
　　為了建立完整的開(kāi)關(guān)自熱失效行為模型，論文提出了“電磁-熱-應(yīng)力”的多物理場(chǎng)協(xié)同仿真方法，描