DE60305761T2

DE60305761T2 - HF mikroelektromechanische Vorrichtung

Info

Publication number: DE60305761T2
Application number: DE60305761T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nagaokakyo-shi Kawai; Shinjin Nagaokakyo-shi Kobayashi; Yoshihiro Nagaokakyo-shi Konaka
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: US6713695B2; EP1343189A2; US20030169146A1; JP2003258502A; JP3818176B2; EP1343189B1; DE60305761D1; EP1343189A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf HF-Mikroelektromechanisches-System- (MEMS; MEMS = microelectromechanical systems) Vorrichtungen, für die Verwendung beispielsweise in HF-Schaltungen.
9A ist eine Draufsicht eines Mikromaschinenschalters 40. 9B ist eine Schnittansicht des Mikromaschinenschalters 40 entlang der Linie A-A in 9A (siehe japanisches Patent Nr. 3119255). In dem Mikromaschinenschalter 40 sind eine erste Signalleitung 42a und eine zweite Signalleitung 42b auf einem Substrat 41 angeordnet. Ein Ende der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b sind einander zugewandt, mit einem Zwischenraum G zwischen denselben. Eine untere Elektrode 43 ist auf dem Substrat 41 angeordnet und ist von der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b getrennt.
Eine Befestigungseinrichtung 45 ist nahe der unteren Elektrode 43 auf dem Substrat 41 angeordnet. Ein bewegliches Element 44 ist über dem Substrat 41 angeordnet. Das bewegliche Element 44 ist mit einem Abstand dazwischen einer Fläche des Substrats zugewandt, die die Fläche abdeckt, die sich von dem einen Ende der ersten Signalleitung 42a an dem einen Ende der zweiten Signalleitung 42b zu der unteren Elektrode 43 erstreckt. Das bewegliche Element 44 wird durch die Befestigungseinheit 45 und Balken 46 (46a und 46b) getragen.
Ein Isolierfilm 47 ist im Wesentlichen auf der gesamten Oberfläche des beweglichen Elements 44 an der Substratseite angeordnet. Eine bewegliche Elektrode 48 und eine Kontaktelektrode 50 sind auf dem Isolierfilm 47 angeordnet. Die bewegliche Elektrode 48 ist der unteren Elektrode 43 zugewandt, und die Kontaktelektrode 50 ist einer Fläche zugewandt, die sich von dem einen Ende der ersten Signalleitung 42a zu dem einen Ende der zweiten Signalleitung 42b erstreckt, mit dem Zwischenraum G zwischen denselben.
Bei dem Mikromaschinenschalter 40 mit der oben beschriebenen Anordnung bewirkt beispielsweise eine Gleichspannung, die zwischen der unteren Elektrode 43 und der beweglichen Elektrode 48 angelegt ist, dass zwischen der unteren Elektrode 43 und der beweglichen Elektrode 48 eine elektrostatische Anziehung auftritt. Diese elektrostatische Anziehung bewirkt, dass die Balken 46a und 46b gebogen werden, wodurch es dem beweglichen Element 44 ermöglicht wird, zu dem Substrat 41 hin angezogen zu werden. Die Verschiebung des beweglichen Elements 44 bewirkt einen Kontakt zwischen der Kontaktelektrode 50 und dem einen Ende der ersten Signalleitung 42a und dem einen Ende der zweiten Signalleitung 42b, und daher verbindet die Kontaktelektrode 50 die erste Signalleitung 42a und die zweite Signalleitung 42b. Der Kontakt zwischen der Kontaktelektrode 50 und der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b bewirkt, dass die Signalübertragung der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b eingeschaltet wird. Im Gegensatz dazu bewirkt das Entfernen der Kontaktelektrode 50 von der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b, dass die Signalübertragung der ersten Signalleitung 42a und der zweiten Signalleitung 42b ausgeschaltet wird. Das heißt, der Mikromaschinenschalter 40 führt eine Schaltoperation durch, wie es oben beschrieben ist.
Bei der oben beschriebenen Anordnung des Mikromaschinenschalters 40 ist das bewegliche Element 44 aus Silizium mit niedrigem spezifischen Widerstand hergestellt, das stark mit Bor dotiert ist. Da das Silizium mit niedrigem spezifischen Widerstand einen großen dielektrischen Verlust aufweist, erfährt ein HF-Signal, das durch die Einschaltoperation in der Kontaktelektrode 50 fließt, nachteilhafterweise einen großen Ausbreitungsverlust.
Die US 6,143,997 A bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern des Flusses von Signalen. Ein Schalter umfasst eine Substratbasis, eine Signalleitung zwischen zwei Masseplatten, eine leitfähige Anschlussfläche, die beweglich ist und positioniert ist, um sowohl die Signalleitung als auch die Masseebenen zu kontaktieren, und untere Elektroden zum Verbessern des Kontakts durch Anziehen der Anschlussfläche zu den Basisführungen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine HF-MEMS-Vorrichtung zu schaffen, die den Ausbreitungsverlust eines HF-Signals effektiv minimiert.
Diese Aufgabe wird durch eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat, eine HF-Signal-leitende Einheit, die auf dem Substrat angeordnet ist, ein bewegliches Element, das über dem Substrat angeordnet ist, mit einem Abstand dazwischen, und zumindest einem Teil der HF-Signal-leitenden Einheit mit einem Abstand dazwischen zugewandt ist, eine bewegliche Elektrode, die auf dem beweglichen Element angeordnet ist und der HF-Signal-leitenden Einheit zugewandt ist, ein oberes Bauglied, das zumindest einem Teil der Oberseite des beweglichen Elements mit einem Abstand dazwischen zugewandt ist, und eine feste Elektrode, die auf dem oberen Bauglied angeordnet ist, um zumindest einem Teil des beweglichen Elements zugewandt zu sein. Das bewegliche Element umfasst einen Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand, der als ein Isolator für ein HF-Signal wirkt und als eine Elektrode für ein Niederfrequenzsignal und ein Gleichsignal wirkt. Die feste Elektrode und das bewegliche Element, das als Elektrode wirkt, wirken zusammen als Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit zum Verschieben des beweglichen Elements zu der festen Elektrode durch elektrostatische Anziehung, die durch eine Gleichspannung bewirkt wird, die zwischen der festen Elektrode und dem beweglichen Element angelegt wird. Die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit verschiebt das bewegliche Element zu oder weg von dem Substrat aufgrund der elektrostatischen Anziehung. Die Verschiebung des beweglichen Elements durch die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit ändert den Zwischenraum zwischen der HF-Signal-leitenden Einheit und der beweglichen Elektrode und variiert dadurch die Kapazität zwischen der HF-Signal-leitenden Einheit und der beweglichen Elektrode.
Die HF-MEMS-Vorrichtung umfasst ferner vorzugsweise einen Schutzisolierfilm, der auf zumindest einer Oberfläche der HF-Signal-leitenden Einheit und einer Oberfläche der beweglichen Elektrode vorgesehen ist, wobei die Oberfläche der HF-Signal-leitenden Einheit gegenüber der Oberfläche der beweglichen Elektrode angeordnet ist.
Vorzugsweise fließt ein HF-Signal mit einer Frequenz von etwa 5 GHz oder mehr in der HF-Signal-leitenden Einheit.
Vorzugsweise weist der Halbleiter mit hohem spezifischem Widerstand, der als bewegliches Element wirkt, einen Widerstand auf, der von etwa 1.000 Ωcm zu etwa 10.000 Ωcm reicht.
Die HF-MEMS-Vorrichtung kann ein variabler Kondensator sein, der durch die HF-Signal-leitende Einheit und die bewegliche Elektrode definiert ist, und die Kapazität des variablen Kondensators variiert durch die Verschiebung des beweglichen Elements.
Die HF-Signal-leitende Einheit kann eine Koplanarleitung sein. Die HF-MEMS-Vorrichtung kann eine Schaltvorrichtung sein, bei der eine erhöhte Kapazität zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode einen HF-Kurzschluss zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode bewirkt, wodurch die Übertragung der Koplanarleitung abge schaltet wird, und bei der eine verringerte Kapazität zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode einen HF-Leerlauf zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode bewirkt, wodurch die Leitung der Koplanarleitung eingeschaltet wird.
Die HF-Signal-leitende Einheit kann geteilte Signalleitungen umfassen, die durch einen Zwischenraum geteilt sind, der in einem Bereich vorgesehen ist, der der beweglichen Elektrode zugewandt ist, und ein Ende jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums ist der beweglichen Elektrode mit einem Abstand dazwischen zugewandt. Die HF-MEMS-Vorrichtung kann eine Schaltvorrichtung sein, bei der eine erhöhte Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums einen HF-Kurzschluss zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende von jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums bewirkt, wodurch die Übertragung des einen Endes von jeder der geteilten Signalleitung an jeder Seite des Zwischenraums durch die bewegliche Elektrode eingeschaltet wird, und bei der eine verringerte Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende von jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums einen Kurzschluss zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende von jeder der Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums bewirkt, wodurch die Übertragung des Signals in den geteilten Signalleitungen ausgeschaltet wird.
Gemäß verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das bewegliche Element vorzugsweise aus einem Halbleiter mit hohem spezifischem Widerstand hergestellt. Somit kann das bewegliche Element als eine Elektrode für ein Niederfrequenzsignal und ein Gleichsignal wirken. Folglich wirkt das bewegliche Element selbst als eine Elektrode der Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit. Daher ist es unnötig, eine Elektrode auf dem beweglichen Element für die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit vorzusehen, wodurch die Struktur und der Herstellungsprozess der HF-MEMS-Vorrichtung vereinfacht wird.
Wie es oben beschrieben wurde, ist das bewegliche Element vorzugsweise aus einem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt, der sehr geringe dielektrische Verlustcharakteristika für ein HF-Signal hat. Somit ist der Signalverlust stark reduziert und minimiert.
Falls ein Isolierfilm auf zumindest einer Oberfläche der HF-Signal-leitenden Einheit und einer Oberfläche der beweglichen Elektrode angeordnet ist, die einander zugewandt sind, können die HF-Signal-leitende Einheit oder die bewegliche Elektrode geschützt werden. Da die HF-Signal-leitende Einheit und die bewegliche Elektrode nicht miteinander in Kontakt sind, kann eine Verhinderung von Signalverlust aufgrund von Kontaktwiderstand, der durch Kontakt zwischen der HF-Signal-leitenden Einheit und der beweglichen Elektrode bewirkt wird, sichergestellt werden.
Falls ein HF-Signal mit einer Frequenz von etwa 5 GHz oder mehr in der HF-Signal-leitenden Einheit fließt, kann der dielektrische Verlust wesentlich reduziert werden durch das bewegliche Element, das aus einem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstrand zusammengesetzt ist.
Die HF-MEMS-Vorrichtung, die eine Schaltvorrichtung ist, die die charakteristischen Merkmale von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung aufweist, oder die HF-MEMS-Vorrichtung, die ein variabler Kondensator in einer Schaltung ist, ermöglicht eine Reduktion des Verlusts in der Schaltung.
Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist eine schematische Draufsicht, die eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B ist eine schematische Schnittansicht, die die HF-MEMS-Vorrichtung entlang der Linie A-A in 1A zeigt;
2A und 2B sind Modelldiagramme zum Erklären eines Beispiels der Beziehung zwischen einer beweglichen Elektrode und einer Koplanarleitung, die die HF-MEMS-Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden;
3A und 3B sind Ersatzschaltbilder der beweglichen Elektrode und der Koplanarleitung, die die HF-MEMS-Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden;
4 ist ein Modelldiagramm, das einen Zustand zeigt, in dem das bewegliche Element durch elektrostatische Anziehung in der HF-MEMS-Vorrichtung verschoben wird, gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Frequenz und dem dielektrischem Verlust (tan δ) eines Halbleiters mit hohem spezifischen Widerstand und die Beziehung zwischen der Frequenz und dem dielektrischen Verlust (tan δ) von Glas zeigt;
6 ist ein Modelldiagramm zum Erklären einer HF-MEMS-Vorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Modelldiagramm zum Erklären einer HF-MEMS-Vorrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8A ist eine schematische Draufsicht, die eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8B ist eine schematische Schnittansicht, die die HF-MEMS-Vorrichtung entlang der Linie A-A in 8A zeigt;
9A ist eine Draufsicht eines Mikromaschinenschalters, der in dem japanischen Patent Nr. 3119255 offenbart ist; und
9B ist eine Schnittansicht des Mikromaschinenschalters entlang der Linie A-A in 9A.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1A ist eine schematische Draufsicht, die eine HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 1B ist eine schematische Schnittansicht, die die HF-MEMS-Vorrichtung 1 entlang der Linie A-A in 1A zeigt.
Die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in einer HF-Schaltung zusammengesetzt und wirkt als eine Schaltvorrichtung für eine Koplanarleitung. Die HF-MEMS-Vorrichtung 1 umfasst ein Substrat 2 (beispielsweise ein Siliziumsubstrat oder ein Saphirsubstrat oder anderes geeignetes Materialsubstrat). Eine Koplanarleitung (Koplanarwellenleiter- (CPW; CPW = coplanar waveguide) Leitung) 3, die ein HF-Signal-leitender Weg ist, ist auf dem Substrat 2 angeordnet. Die Koplanarleitung 3 ist eine Leitung für die Übertragung des HF-Signals und umfasst eine Signalleitung 3s und zwei Masseleitungen 3g1 und 3g2. Die Signalleitung 3s ist zwischen den Masseleitungen 3g1 und 3g2 angeordnet, ist aber nicht in Kontakt mit denselben. Die Signalleitung 3s und die Masseleitungen 3g1 und 3g2 sind beispielsweise leitende Filme, die vorzugsweise aus Gold (Au) oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sind. Die Dicke der Signalleitung 3s und die Masseleitungen 3g1 und 3g2 sind entsprechend eingestellt. Die Dicke ist beispielsweise etwa 2 μm. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel fließt beispielsweise ein HF-Signal von etwa 5 GHz oder mehr in der Koplanarleitung 3.
Ein oberes Bauglied (beispielsweise ein Glassubstrat) 4 ist über dem Substrat 2 angeordnet, mit einem Abstand dazwischen. Das obere Bauglied 4 ist über dem Substrat 2 befestigt, mit Befestigungseinheiten 5 (5a und 5b).
Ein bewegliches Element 6 ist zwischen dem Substrat 2 und dem oberen Bauglied 4 angeordnet. Das bewegliche Element 6 ist von der Oberseite der Koplanarleitung 3 getrennt und ist Teilen der Signalleitung 3s und den Masseleitungen 3g1 und 3g2 der Koplanarleitung 3 zugewandt. Das bewegliche Element 6 wird durch das obere Bauglied 4 mit Balken 7 (7a und 7b) und Haltern 8 (8a und 8b) zwischen denselben gehalten, so dass das bewegliche Element zu oder weg von dem Substrat 2 verschoben werden kann.
Eine bewegliche Elektrode 10, die vorzugsweise aus einem leitenden Film aus Gold (Au) oder einem anderen geeigneten Material gebildet ist, ist auf der Substratseitenoberfläche des beweglichen Elements 6 angeordnet. 2A ist eine vereinfachte Darstellung, die die Beziehung zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 zeigt, von dem oberen Bauglied 4 aus gesehen. 2B ist eine vereinfachte Darstellung, die die Beziehung zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 zeigt, von der Seite aus gesehen. Wie es in 2A und 2B gezeigt ist, ist die bewegliche Elektrode 10, die getrennt von und zugewandt zu der Signalleitung 3s und den Masseleitungen 3g1 und 3g2 ist, angeordnet, um die Masseleitung 3g1, die Signalleitung 3s und die Masseleitung 3g2 zu kreuzen.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Schutzisolierfilm 11 auf der Oberfläche der beweglichen Elektrode 10 angeordnet. Der Isolierfilm ist beispielsweise aus einem sehr dünnen Isoliermaterial hergestellt, wie z. B. Siliziumnitrid (SiN) oder einem anderen geeigneten Material. Der Isolierfilm 11 hat eine Dicke von beispielsweise etwa 0,1 μm.
Das obere Bauglied 4 hat eine Ausnehmung 4a in einem Abschnitt, der dem beweglichen Element 6 zugewandt ist, und feste Elektroden 12 (12a und 12b), die dem beweglichen Element 6 zugewandt sind, sind auf der Innenoberfläche der Ausnehmung 4a vorgesehen. Durchgangslöcher 13a, 13b und 13c sind in der Oberfläche des oberen Bauglieds 4 angeordnet. Die Durchgangslöcher 13a und 13b erstrecken sich von der Oberfläche des oberen Bauglieds 4 zu den festen Elektroden 12a und 12b. Das Durchgangsloch 13c erstreckt sich von der Oberfläche des oberen Bauglieds 4 zu dem Halter 8b. Elektrodenanschlussflächen 14a, 14b und 14c sind auf der Oberfläche des oberen Bauglieds 4 angeordnet und sind mit den Durchgangslöchern 13a, 13b bzw. 13c verbunden.
Eines der einmaligen Charakteristika des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist, dass das bewegliche Element 6 ein Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand ist. Der Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand wirkt als ein Isolator für das HF-Signal (beispielsweise ein Signal von etwa 5 GHz oder mehr) und wirkt als eine Elektrode für ein Niederfrequenzsignal (beispielsweise ein Signal von etwa 100 KHz oder weniger) und ein Gleichsignal. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand, der als das bewegliche Element 6 wirkt, einen Widerstand, der beispielsweise von etwa 1.000 Ωcm bis etwa 10.000 Ωcm reicht.
Der Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hat die folgenden dielektrischen Verlustcharakteristika. Wie es durch die durchgezogene Linie B in 5 gezeigt ist, je höher die Frequenz, umso größer der dielektrische Verlust (tan δ) eines Isolators, der aus Glas oder einem anderen geeigneten Material hergestellt ist. Im Gegensatz dazu, wie es durch die durchgezogene Linie A in 5 dargestellt ist, je höher die Frequenz, umso kleiner der dielektrische Verlust eines Halbleiters mit hohem spezifischen Widerstand. In 5 stellt die durchgezogene Linie A den dielektrischen Verlust von Silizium mit hohem spezifischen Widerstand dar, das einen Widerstandswert von etwa 2.000 Ωcm aufweist. Werte in einem Bereich, der durch die durchgezogene Linie umkreist ist, sind experimentelle Werte und die anderen sind Referenzwerte. Die Werte, die durch die durchgezogene Linie B dargestellt sind, sind Referenzwerte für Pyrex- (eingetragenes Warenzeichen) Glas.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel fließt ein HF-Signal von etwa 5 GHz oder mehr in der Koplanarleitung 3, und die dielektrischen Verlustcharakteristika bezüglich des HF-Signals des beweglichen Elements 6, das aus dem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt sind, sind äquivalent zu oder besser als diejenigen des beweglichen Elements, das aus einem Isolator hergestellt ist.
Wie es oben beschrieben wurde, wirkt bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel das bewegliche Element 6, das aus einem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt ist, als die Elektrode für das Gleichsignal (Gleichspannung). Somit wirken das bewegliche Element 6, das als die Elektrode wirkt, und die festen Elektroden 12a und 12b als eine Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit zum Verschieben des beweglichen Elements 6. Genauer gesagt, das Anlegen einer externen Gleichspannung (beispielsweise etwa 5 V) zwischen dem beweglichen Element 6 und den festen Elektroden 12 (12a und 12b) über die Elektrodenanschlussflächen 14a, 14b und 14c und die Durchgangslöcher 13a, 13b und 13c bewirkt eine elektrostatische Anziehung zwischen dem beweglichen Element 6 und den festen Elektroden 12. Wie es in 4 gezeigt ist, wird das bewegliche Element 6 durch diese elektrostatische Anziehung zu den festen Elektroden 12 hin angezogen. Folglich verschiebt die elektrostatische Anziehung, die zwischen dem beweglichen Element 6 und der festen Elektrode 12 bewirkt wird, das bewegliche Element 6.
Die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, die wie oben beschrieben angeordnet ist, wirkt als eine Schaltvorrichtung für die Koplanarleitung, wie es nachfolgend beschrieben ist.
Wenn beispielsweise der Isolierfilm 11 der beweglichen Elektrode 10 in Kontakt mit oder nahe zu der Koplanarleitung 3 ist, wie es in 1B gezeigt ist, ist der Zwischenraum zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 sehr klein, und die Dicke des Abstands ist im Wesentlichen gleich wie die Dicke des Isolierfilms 11 (beispielsweise etwa 0,1 μm), und erhöht somit die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3.
3A ist ein Ersatzschaltbild der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3, die in 2A und 2B gezeigt sind. C₁ stellt die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Masseleitung 3g1 dar, C₂ stellt die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Masseleitung 3g2 dar, und C₃ stellt die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Signalleitung 3s dar. L₁ und R₁ stellen die Induktivität bzw. den Widerstand der beweglichen Elektrode 10 an der Seite der Masseleitung 3g1 dar. L₂ und R₂ stellen die Induktivität bzw. den Widerstand der beweglichen Elektrode 10 an der Seite der Masseleitung 3g2 dar.
Die in 3A gezeigte Ersatzschaltung kann wie in 3B gezeigt dargestellt werden. Die Kapazität C basiert im Wesentlichen auf der Gleichung C = 1/((1/(C₁ + C₂)) + (1/C₃)), die Induktivität L basiert im Wesentlichen auf der Gleichung L = 1/((1/L₁) + (1/L₂)), und der Widerstand R basiert im Wesentlichen auf der Gleichung R = 1/((1/R₁) + (1/R₂)).
Wie es oben beschrieben ist, bewirkt der Anstieg bei der Kapazität C zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 aufgrund des kleinen Zwischenraums zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3, dass die Reihen-LC-Resonanzfrequenz in der in 3B gezeigten Ersatzschaltung nahe zu der Frequenz des HF-Signals wird, das in der Signalleitung 3s fließt, wodurch die Impedanz der LC-Schaltung wesentlich reduziert wird, wenn die Masseseite durch die bewegliche Elektrode 10 von der Seite der Signalleitung 3s aus gesehen wird. Anders ausgedrückt, ein Zustand äquivalent zu einem Kurzschluss tritt auf, wenn die Masseseite von der Seite der Signalleitung 3s durch die bewegliche Elektrode 10 gesehen wird. Folglich wird die Signalübertragung der Koplanarleitung 3 ausgeschaltet.
Mit Bezugnahme auf 4 bewirken eine Verschiebung des beweglichen Elements 6 weg von dem Substrat 2 und ein Anstieg des Zwischenraums zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3, beispielsweise bis zu etwa 5 μm, eine Verringerung bei der Kapazität C zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3, wodurch die Impedanz wesentlich erhöht wird, wenn die Masseseite durch die bewegliche Elektrode 10 von der Seite der Signalleitung 3s aus gesehen wird. Anders ausgedrückt, ein Zustand äquivalent zu einem Kurzschluss tritt auf, wenn die Masseseite durch die bewegliche Elektrode 10 von der Seite der Signalleitung 3s gesehen wird. Folglich wird die Signalübertragung in der Koplanarleitung 3 eingeschaltet.
Wie es oben beschrieben wurde, kann die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Signalübertragung der Koplanarleitung 3 durch die Verschiebung des beweglichen Elements 6 aufgrund der elektrostatischen Anziehung ein- oder ausschalten.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das bewegliche Element 6 vorzugsweise aus dem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt. Somit kann das bewegliche Element 6 selbst als eine Elektrode in der Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit wirken, wie es oben beschrieben wurde. Mit dieser Funktion gibt es keinen Bedarf, eine Elektrode für die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit auf dem beweglichen Element 6 vorzusehen, wodurch die Struktur und der Herstellungsprozess der HF-MEMS-Vorrichtung 1 vereinfacht werden. Folglich können die Kosten der HF-MEMS-Vorrichtung 1 reduziert werden.
Außerdem wirkt das bewegliche Element 6, das aus dem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt ist, als ein Isolator für das HF-Signal, und der dielektrische Verlust (tan δ) des beweglichen Elements 6 ist im Wesentlichen gleich wie oder kleiner als derjenige des Isolators, und reduziert somit den Ausbreitungsverlust des HF-Signals.
In den letzten Jahren war die Frequenz von Signalen, die in HF-Schaltungen fließen, höher. Ein erhöhter dielektrischer Verlust des beweglichen Elements, das aus dem Isolator in dem höheren Frequenzbereich hergestellt ist (mit Bezugnahme auf die durchgezogene Linie B in 5) erhöht nachteilhafterweise den Ausbreitungsverlust des Signals durch das bewegliche Element. Da im Gegensatz dazu das bewegliche Element 6 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel aus dem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt ist, je höher die Frequenz des Signals, umso kleiner der dielektrische Verlust des beweglichen Elements 6 (mit Bezugnahme auf die durchgezogene Linie A in 5). Somit ist der Ausbreitungsverlust des Signals durch das bewegliche Element 6 stark reduziert durch Erhöhen der Frequenz des Signals. Folglich wird die Anordnung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Zukunft sehr effektiv.
Falls beispielsweise die Koplanarleitung 3 und die bewegliche Elektrode 10 einander direkt kontaktieren, erhöht sich der Widerstand R in 3B um eine Kontaktwiderstandskomponente, die dem Widerstand R hinzugefügt wird, wodurch der Signalverlust erhöht wird. Im Gegensatz dazu sind bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Koplanarleitung 3 und die bewegliche Elektrode 10 miteinander gekoppelt, mit der Kapazität zwischen denselben. Somit tritt zwischen der Koplanarleitung 3 und der beweglichen Elektrode 10 kein Kontaktwiderstand auf, wodurch der Signalverlust verhindert und minimiert wird.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Bei der Beschreibung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels werden die gleichen Elemente wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibungen dieser gleichen Teile werden hier nicht wiederholt.
Mit Bezugnahme auf 6 hat die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise die gleiche Anordnung wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass das bewegliche Element 6 elektrisch floatet. Genauer gesagt, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind das Durchgangsloch 13c und die Elektrodenanschlussfläche 14c (siehe 1A und 1B), die es dem beweglichen Element 6 ermöglichen, leitfähig mit der Außenseite verbunden zu sein, ausgelassen. Folglich kann bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine sehr viel einfachere Struktur erreicht werden im Vergleich zu der Struktur gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Außerdem können die Herstellungskosten der HF-MEMS-Vorrichtung 1 reduziert werden.
Ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Bei der Beschreibung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels werden die gleichen Elemente wie bei dem ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibungen dieser gleichen Elemente werden hier nicht wiederholt.
Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 7 gezeigt ist, sind die festen Elektroden 12 (12a und 12b) unter dem beweglichen Element 6 angeordnet. Anders ausgedrückt, dieselben sind auf dem Substrat 2 angeordnet, um einem Teil des beweglichen Elements 6 zugewandt zu sein. Das obere Bauglied 4 (siehe 1B und 6) ist bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgelassen, anders als das erste und zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel, bei dem das obere Bauglied 4 vorgesehen ist, um die festen Elektroden 12 über dem beweglichen Element 6 anzuordnen. Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel befestigen Befestigungseinheiten 16 (16a und 16b), die auf dem Substrat 2 befestigt sind, das bewegliche Element 6 durch die Balken 7 (7a und 7b), die zwischen dem beweglichen Element 6 und den Befestigungseinheiten 16 angeordnet sind.
Da bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel die festen Elektroden 12 auf dem Substrat 2 angeordnet sind, bewirkt eine Gleichspannung, die zwischen dem beweglichen Element 6 und den festen Elektroden 12 angelegt wird, dass das bewegliche Element 6 zu dem Substrat 2 angezogen wird. Wenn zwischen dem beweglichen Element 6 und den festen Elektroden 12 keine Gleichspannung angelegt ist, wird ein Zwischenraum zwischen dem Isolierfilm 11 auf der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 erzeugt, wie es in 7 gezeigt ist.
Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das obere Bauglied 4 ausgelassen und vereinfacht dadurch die Struktur und den Herstellungsprozess der HF-MEMS-Vorrichtung 1.
Obwohl das obere Bauglied 4 bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgelassen ist, kann das obere Bauglied 4, selbst wenn die festen Elektroden 12 wie bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel auf dem Substrat 2 angeordnet sind, wie bei dem ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zum Schützen des beweglichen Elements 6 angeordnet sein.
Ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Bei der Beschreibung des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels werden die gleichen Elemente wie bei dem ersten, zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibungen dieser gleichen Elemente werden hier nicht wiederholt.
8A ist eine schematische Draufsicht, die die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt. 8B ist eine schematische Schnittansicht, die die HF-MEMS-Vorrichtung 1 entlang der Linie A-A in 8A zeigt.
Obwohl die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem ersten, zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel als ein so genannter paralleler Schalter wirkt, wirkt die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel als ein Reihenschalter.
Genauer gesagt, bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Signalleitung 3s der Koplanarleitung 3 einen Zwischenraum 18, und die bewegliche Elektrode 10 ist auf dem beweglichen Element 6 angeordnet, um einer Fläche von einem Ende einer geteilten Leitung an einer Seite des Zwischenraums 18 zu einem Ende der anderen geteilten Leitung an der anderen Seite des Zwischenraums 18 zugewandt zu sein, mit dem Zwischenraum 18 zwischen denselben. Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die bewegliche Elektrode 10 der Masseleitung 3g1 und der Masseleitung 3g2 der Koplanarleitung 3 nicht zugewandt.
Die HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel hat vorzugsweise die gleiche Anordnung wie bei dem ersten, zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme der Anordnung der Signalleitung 3s der Koplanarleitung 3 und der beweglichen Elektrode 10. Obwohl, wie es in 8A und 8B gezeigt ist, das bewegliche Element 6 mit einer Außenschaltung verbindbar ist über das Durchgangsloch 13c und die Elektrodenanschlussfläche 14c, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, kann das bewegliche Element 6 elektrisch floaten, wie bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Obwohl die festen Elektroden 12 auf dem oberen Bauglied 4 in dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel angeordnet sind, wie es in 8A und 8B gezeigt ist, können die festen Elektroden 12 auf dem Substrat 2 angeordnet sein, wie bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Falls bei der HF-MEMS-Vorrichtung 1 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 8B gezeigt ist, der Isolierfilm 11 auf der beweglichen Elektrode 10 in Kontakt mit der Signalleitung 3s ist, und der Zwischenraum zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18 somit sehr klein ist, erhöht sich die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18, und ein HF-Kurzschluss tritt dadurch zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18 auf. Folglich verbindet die bewegliche Elektrode 10 das eine Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18 und die Signalübertragung in der Signalleitung 3s ist somit eingeschaltet.
Falls die Verschiebung des beweglichen Elements 6 durch die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit bewirkt, dass die bewegliche Elektrode 10 weg von dem Substrat 2 verschoben wird, wird der Zwischenraum zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18 größer, und reduziert somit die Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18. Folglich tritt ein Kurzschluss auf zwischen der beweglichen Elektrode 10 und dem einen Ende von jeder der geteilten Leitungen an beiden Seiten des Zwischenraums 18 und die Signalübertragung in der Signalleitung 3s ist somit ausgeschaltet.
Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das bewegliche Element 6 ebenfalls vorzugsweise aus einem Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand hergestellt, wie bei dem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, und realisiert somit ähnliche Vorteile wie diejenige bei dem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das erste, zweite, dritte oder vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt und verschiedene Modifikationen können an dieselbe angelegt werden. Obwohl die HF-MEMS-Vorrichtung 1 bei dem ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Schaltvorrichtung ist, kann die HF-MEMS-Vorrichtung 1 beispielsweise ein variabler Kondensator mit einer ähnlichen Struktur sein. Für die Schaltvorrichtung muss das bewegliche Element 6 wesentlich verschoben sein, so dass der Zustand zwischen der beweglichen Elektrode 10 und der Koplanarleitung 3 zwischen dem HF-Kurzschluss und dem Leerlauf geschaltet werden kann. Für den variablen Kondensator ist jedoch der Variationsbereich der Kapazität im Allgemeinen nicht so groß. Somit ist es unnötig, dass das bewegliche Element stark verschoben wird. Falls die HF-MEMS-Vorrichtung 1 ein variabler Kondensator ist, sollte das Elastizitätsmodul der Balken 7 und dergleichen vorzugsweise eingestellt sein, so dass eine hochgenaue Steuerung für die Verschiebung des beweglichen Elements 6 realisiert werden kann.
Obwohl eine Koplanarleitung in dem ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als eine HF-Signal-leitende Einheit vorgesehen ist, kann beispielsweise eine Mikrostreifenleitung als die HF-Signal-leitende Einheit vorgesehen sein.
Obwohl Silizium mit hohem spezifischen Widerstand vorzugsweise als der Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand verwendet wird, der in jedem bevorzugten Ausführungsbeispiele, die oben beschrieben sind, als das bewegliche Element 6 wirkt, kann das bewegliche Element 6 aus einem Halbleiter mit hohem spezifischem Widerstand zusammengesetzt sein, der beispielsweise aus Galliumarsenid (GaAs) hergestellt ist.
Obwohl bei dem ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Isolierfilm 11 auf der beweglichen Elektrode 10 angeordnet ist, kann der Isolierfilm 11 beispielsweise auf einem Teil der Koplanarleitung 3 angeordnet sein, der zumindest der beweglichen Elektrode 10 zugewandt ist, oder kann auf einer Oberfläche der beweglichen Elektrode 10 und einer Oberfläche der Koplanarleitung 3 angeordnet sein, die einander zugewandt sind.

Claims

Eine HF-MEMS-Vorrichtung, die folgende Merkmale umfasst: ein Substrat (2); eine HF-Signal-leitende Einheit (3), die auf dem Substrat angeordnet ist, wobei die HF-Signal-leitende Einheit eine Koplanarleitung mit einer Signalleitung (3s) und zwei Masseleitungen (3g1, 3g2) ist, wobei die Signalleitung zwischen den Masseleitungen angeordnet ist, aber nicht in Kontakt mit denselben ist; ein bewegliches Element (6), das über dem Substrat angeordnet ist, mit einem Zwischenraum dazwischen, und zumindest einem Teil der HF-Signal-leitenden Einheit zugewandt ist, mit einem Zwischenraum dazwischen; eine bewegliche Elektrode (10), die auf dem beweglichen Element angeordnet ist und zumindest einem Teil der HF-Signal-leitenden Einheit zugewandt ist, wobei die bewegliche Elektrode angeordnet ist, um die Masseleitungen und die Signalleitung zu kreuzen; ein oberes Bauglied (4), das zumindest einem Teil einer oberen Oberfläche des beweglichen Elements zugewandt ist, mit einem Zwischenraum dazwischen; und eine feste Elektrode (12), die auf dem oberen Bauglied angeordnet ist, um zumindest einem Teil des beweglichen Elements zugewandt zu sein; wobei das bewegliche Element einen Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand umfasst, der einen Isolator für ein HF-Signal definiert und eine Elektrode für ein Niederfrequenzsignal und ein Gleichsignal definiert, wobei die feste Elektrode und das bewegliche Element angeordnet sind, um zusammenzuwirken und eine Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit zu definieren, zum Verschieben des beweglichen Elements zu der festen Elektrode durch elektrostatische Anziehung, die durch eine Gleichspannung bewirkt wird, die zwischen der festen Elektrode und dem beweglichen Element angelegt ist, wobei die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit das bewegliche Element durch die elektrostatische Anziehung zu oder weg von dem Substrat verschiebt, und die Verschiebung des beweglichen Elements, die durch die Bewegliches-Element-Verschiebungseinheit bewirkt wird, den Zwischenraum zwischen der HF-Signal-leitenden Einheit und der beweglichen Elektrode ändert, um die Kapazität zwischen der HF-Signal-leitenden Einheit und der beweglichen Elektrode zu variieren.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner einen Schutzisolierfilm (11) umfasst, der auf zumindest entweder einer Oberfläche der HF-Signal-leitenden Einheit (3) oder einer Oberfläche der beweglichen Elektrode (10) vorgesehen ist, wobei die Oberfläche der HF-Signal-leitenden Einheit gegenüber der Oberfläche der beweglichen Elektrode angeordnet ist.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein HF-Signal mit einer Frequenz von zumindest etwa 5 GHz in der HF-Signal-leitenden Einheit fließt.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Halbleiter mit hohem spezifischen Widerstand des beweglichen Elements (6) einen Widerstandswert aufweist, der von etwa 1.000 Ωcm bis etwa 10.000 Ωcm reicht.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die HF-MEMS-Vorrichtung ein variabler Kondensator ist, der durch die HF-Signal-leitende Einheit (3) und die bewegliche Elektrode (10) definiert ist, und die Kapazi tät des variablen Kondensators mit der Verschiebung des beweglichen Elements (6) variiert.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die HF-Signal-leitende Einheit (3) eine Koplanarleitung ist, und bei der die HF-MEMS-Vorrichtung eine Schaltvorrichtung ist, bei der eine erhöhte Kapazität zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode (10) einen HF-Kurzschluss zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode bewirkt, um die Übertragung der Koplanarleitung auszuschalten, und bei der eine verringerte Kapazität zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode einen HF-Kurzschluss zwischen der Koplanarleitung und der beweglichen Elektrode bewirkt, um die Übertragung der Koplanarleitung einzuschalten.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die HF-Signal-leitende Einheit (3) geteilte Signalleitungen umfasst, die durch einen Zwischenraum geteilt sind, der in einem Bereich vorgesehen ist, der der beweglichen Elektrode (10) zugewandt ist, und ein Ende jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums ist der beweglichen Elektrode mit einem Zwischenraum dazwischen zugewandt.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die HF-MEMS-Vorrichtung eine Schaltvorrichtung ist, bei der eine erhöhte Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode (10) und dem einen Ende jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums einen HF-Kurzschluss zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende von jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums bewirkt, um die Übertragung des einen Endes von jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums durch die bewegliche Elektrode einzuschalten.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der eine verringerte Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode (10) und dem einen Ende von jeder der geteilten Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums einen Kurzschluss zwischen der beweglichen Elektrode und dem einen Ende von jeder der Signalleitungen an jeder Seite des Zwischenraums bewirkt, um die Übertragung des Signals in den geteilten Signalleitungen auszuschalten.
Eine HF-MEMS-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die HF-MEMS-Vorrichtung entweder eine Schaltvorrichtung oder ein variabler Kondensator ist.