Modélisation et conception des micro commutateurs RF MEMS a actionnement électrostatique et/ou piezoélectrique
Résumé
The majority of RF MEMS switches are actuated using the electrostatic forces to vary the distance between the two electrodes to cut or transmit the signal. This type of actuation, despite its advantage, has a major drawback which is the dielectric charging which lead to the failure of the switch. To solve this problem, we worked in parallel in two directions. The first direction consists of using of piezo-electric actuation to suppress the dielectric charging. The second one is based on the improving of mechanical behavior of the structure by increasing the restoring force without increasing the actuation voltage. The proposed design has been validated using a multiphysic simulation platform.
La majorité des MEMS RF (Micro Electro Mechanical Systems Radio Fréquence) sont actionnés en utilisant une force électrostatique. La distance entre les deux électrodes est ainsi modifiée pour transmettre ou couper le signal RF. Ce type d'actionnement, malgré ses avantages, a un défaut majeur qui concerne le chargement des diélectriques. Ce dernier mène à terme à la défaillance du dispositif. Pour résoudre ou minimiser ce problème, nous avons travaillé dans deux directions. La première consiste à utiliser l'actionnement piézo-électrique à la place de l'actionnement électrostatique. La seconde direction concerne l'amélioration du comportement mécanique de la structure en augmentant la force de rappel sans modifier la tension d'actionnement. Les designs proposés ont été validés en utilisant une plateforme de simulation multi-physique.