CN116711155A - 移相器及其制备方法 - Google Patents
移相器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116711155A CN116711155A CN202280000007.6A CN202280000007A CN116711155A CN 116711155 A CN116711155 A CN 116711155A CN 202280000007 A CN202280000007 A CN 202280000007A CN 116711155 A CN116711155 A CN 116711155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrophilic
- hydrophobic
- substrate
- phase shifter
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 187
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 13
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 9
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 9
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 5
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 4
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical class FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N perfluorooctanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/30—Auxiliary devices for compensation of, or protection against, temperature or moisture effects ; for improving power handling capability
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/184—Strip line phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
本申请提供了一种移相器及其制备方法，涉及微机电***技术领域，移相器能降低水珠引发的粘附作用，进而提高产品性能，同时提升在潮湿环境中工作的可靠性。该移相器包括：基底；设置在基底一侧的第一走线和第二走线；第一走线相对的两侧分别设置第二走线，第一走线和第二走线平行设置、且相互绝缘；疏水导电部；疏水导电部与第一走线交叉设置、且相互绝缘；疏水导电部的至少一端与位于第一走线一侧的第二走线搭接、且相互绝缘；亲水部，亲水部在基底上的正投影与疏水导电部中未与第二走线交叠的部分在基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，第一方向与第一走线的设置方向平行。
Description
本申请涉及微机电***技术领域，尤其涉及一种移相器及其制备方法。
随着信息时代迅速发展，具备高集成、小型化、多功能以及低成本的无线终端逐渐成为通信技术的发展趋势。在通信和雷达应用中，移相器是必不可少的关键组件。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电***)移相器在插损、功耗、体积与成本等方面均具有明显优势，在无线电通讯和微波技术等领域受到了广泛关注。但是MEMS移相器在潮湿环境中工作时，容易出现粘附现象，从而降低产品的可靠性和质量。
发明内容
本申请的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供了一种移相器，包括：
基底；
设置在所述基底一侧的第一走线和第二走线；所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；
疏水导电部；所述疏水导电部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述疏水导电部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；
亲水部，所述亲水部在所述基底上的正投影与所述疏水导电部中未与所述第二走线交叠的部分在所述基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，所述第一方向与所述第一走线的设置方向平行。
可选的，所述亲水部在所述基底上的正投影设置在所述疏水导电部在所述基底上的正投影的至少一侧。
可选的，所述亲水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域。
可选的，所述第一走线包括相对的第一侧和第二侧，所述第一走线的第一侧与设置在所述第一走线的第一侧的所述第二走线之间的区域为第一区域，所述第一走线的第二侧与设置在所述第一走线的第二侧的所述第二走 线之间的区域为第二区域；
所述亲水部包括多个亲水单元；多个所述亲水单元分为两组，第一组所述亲水单元位于所述第一区域，第二组所述亲水单元位于所述第二区域。
可选的，各组所述亲水单元分为第一部分和第二部分，所述第一部分的所述亲水单元在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影的第一侧，所述第二部分的所述亲水单元在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影中与第一侧相对的第二侧。
可选的，各组所述亲水单元的各部分中，所述亲水单元的亲水性一致。
可选的，各组所述亲水单元的各部分中，沿第二方向设置的多个所述亲水单元互不接触，所述第二方向与所述第一方向相交。
可选的，各组所述亲水单元的各部分包括沿所述第二方向设置、且相距第一距离的两个所述亲水单元，所述第一距离小于或者等于所述疏水导电部的高度，所述疏水导电部的高度为在所述疏水导电部未加电的情况下，所述疏水导电部与所述第一走线之间的距离。
可选的，各组所述亲水单元的各部分中，所述亲水单元包括沿远离所述疏水导电部到靠近所述疏水导电部的方向亲水性递减的亲水层。
可选的，所述亲水层包括第一亲水子层和第二亲水子层，所述第一亲水子层相较所述第二亲水子层远离所述疏水导电部，且所述第一亲水子层的接触角小于所述第二亲水子层的接触角。
可选的，所述第一亲水子层的接触角为A，A≤10°；所述第二亲水子层的接触角为B，20°≤B≤65°。
可选的，所述移相器还包括第一疏水部，所述第一疏水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域；
所述第一疏水部在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影以内。
可选的，所述第一疏水部的接触角为C，170°≤C≤180°。
可选的，所述第一疏水部包括阵列排布的多个疏水单元。
可选的，所述亲水部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述亲水部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘。
可选的，所述亲水部的两端分别与位于所述第一走线两侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；
所述疏水导电部的一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、 且相互绝缘，另一端悬空。
可选的，所述亲水部的高度比所述疏水导电部的高度低0.1-10微米；其中，所述亲水部的高度为所述亲水部与所述第一走线之间的距离；所述疏水导电部的高度为在所述疏水导电部未加电的情况下，所述疏水导电部与所述第一走线之间的距离。
可选的，所述疏水导电部在所述基底上的正投影的两侧分别设置有所述亲水部在所述基底上的正投影。
可选的，所述移相器还包括第二疏水部，所述第二疏水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域。
可选的，所述疏水导电部包括导电层、以及包覆所述导电层中露出部分的疏水层。
另一方面，提供了一种上述移相器的制备方法，包括：
提供基底；
在所述基底上形成第一走线和第二走线；其中，所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；
形成疏水导电部；其中，所述疏水导电部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述疏水导电部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；
形成亲水部；其中，所述亲水部在所述基底上的正投影与所述疏水导电部中未与所述第二走线交叠的部分在所述基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，所述第一方向与所述第一走线的设置方向平行。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性地示出了第一种移相器的45°俯视图；
图2为沿图1的CC方向的截面图；
图3为图1所示移相器的90°俯视图；
图4示意性地示出了第二种移相器的45°俯视图；
图5为图4所示移相器的90°俯视图；
图6示意性地示出了第三种移相器的45°俯视图；
图7为图6所示移相器的90°俯视图；
图8示意性地示出了第四种移相器的45°俯视图；
图9为图8所示移相器的90°俯视图；
图10为图8所示移相器沿OA方向看过去的结构图；
图11示意性地示出了第五种移相器的45°俯视图；
图12为图11所示移相器的90°俯视图；
图13示意性地说明水珠向亲水单元移动的原理。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的实施例中，采用“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，“多个”的含义是两个或两个以上，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请的实施例提供了一种移相器，参考图1和图10所示，包括：
基底10；该基底的材料可以包括氮化硅、氧化硅、硅或者氮化镓等半导体材料，具体可以采用磁控溅射、或者化学气象沉积等方法制备。
设置在基底10一侧的第一走线1和第二走线2；第一走线1相对的两侧分别设置第二走线2，第一走线1和第二走线2平行设置、且相互绝缘。
疏水导电部3；疏水导电部3与第一走线1交叉设置、且相互绝缘；疏水导电部3的至少一端与位于第一走线1一侧的第二走线2搭接、且相互绝缘。
亲水部(包括图1所示的亲水单元40)，亲水部在基底上的正投影与疏水导电部中未与第二走线交叠的部分在基底上的正投影沿第一方向的最小 距离小于或者等于预设值，第一方向OA与第一走线1的设置方向平行。
需要说明的是，上述疏水导电部被配置为在未通电的情况下，疏水导电部与第一走线之间存在间隙、且互不接触；在通电的情况下，疏水导电部向靠近第一走线的一侧产生形变。
上述疏水导电部的结构不做限定，示例的，该疏水导电部可以包括疏水导电桥，该疏水导电桥为简支梁结构，即参考图1所示，该疏水导电部3的两端分别与位于第一走线1两侧的第二走线2搭接、且相互绝缘。或者，该疏水导电部可以包括疏水悬臂梁，参考图8所示，疏水导电部3的一端与位于第一走线1一侧的第二走线2搭接、且相互绝缘，另一端悬空。
上述疏水导电部具有疏水性和导电性，其结构不做限定，示例的，参考图2所示，该疏水导电部3包括导电层31、以及包覆该导电层31中露出部分的疏水层32，导电层的材料可以包括铜、铝或者金等金属材料，具体可以采用磁控溅射、热蒸发或者电镀等方法制备。疏水层的材料可以包括氟碳化合物等含氟材料，例如：全氟辛酸，具体可以采用液相沉积(例如：液相自组装)、电沉积或者固相沉积(例如：化学气相沉积)等方法制备。该疏水层的接触角可以大于90°，例如：95°、100°、130°、150°或者170°等等。接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴，固体表面上的固-液-气三相交界点处，其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。接触角可以通过相关仪器测定得到。
上述亲水部具有亲水性，其结构不做限定，示例的，该亲水部可以包括如图1和图4所示设置在基底一侧的亲水单元40；或者，如图11所示，该亲水部4还可以包括亲水简支梁结构。亲水部的具体材料不做限定，示例的，可以包括二氧化硅或者氮化硅等亲水材料。该亲水部的接触角小于或者等于65°，例如：10°、30°、50°、60°或者65°等等。
上述亲水部在基底上的正投影与疏水导电部中未与第二走线交叠的部分在基底上的正投影沿第一方向的最小距离(例如：图3、图5、图9和图12所示的L)小于或者等于预设值，这里预设值可以根据实际情况选择。示例的，该预设值可以是60微米，该最小距离可以是0微米、10微米、20微米、30微米、40微米或者50微米等等。该最小距离若过大，则不利于亲水部将水汽、水珠等从疏水导电部所在区域引出；若过小，则不能完全避免水汽、水珠对于移相器的影响。
上述第一走线和第二走线的材料可以包括铜、铝或者金等金属材料，或 者包括导电金属氧化物，例如：氧化铟锡或者氧化锌等材料，具体可以采用磁控溅射、热蒸发、或者电镀等方法制备。
为了保证疏水导电部与第一走线相互绝缘，上述移相器还可以包括如图2所示的第一绝缘部5，第一绝缘部5设置在第一走线1靠近疏水导电部3的一侧。为了保证疏水导电部与第二走线相互绝缘，上述移相器还可以包括如图2所示第二绝缘部6，第二绝缘部6设置在第二走线2靠近疏水导电部3的一侧。第一绝缘部和第二绝缘部的材料可以采用氮化硅或者氧化硅等绝缘材料，具体可以采用磁控溅射或者化学气相沉积等方法制备。
上述第一走线可用作共面波导(Coplanar Waveguide，CPW)信号线，上述第二走线可用作共面波导地线。第一走线和第二走线配合形成共面波导传输线。该移相器的移相原理为：在疏水导电部未通电即未加载驱动电压的情况下，疏水导电部与第一绝缘部之间存在间隙、且互不接触，高频信号经过移相器时无相位变化。在疏水导电部通电即加载驱动电压的情况下，疏水导电部在静电力的作用下向靠近第一绝缘部的一侧产生形变。当驱动电压足够大时，静电力将疏水导电部下拉至与第一绝缘部相接触。疏水导电部形变后，改变了疏水导电部与第一走线之间的距离，从而改变共面波导传输线的分布电容，进而使得共面波导传输线成为一个慢波***，起到相位延迟的目的。
本申请中，若疏水导电部所在区域产生水珠，由于疏水导电部具有疏水性，而亲水部具有亲水性，水珠会被引向亲水部所在区域，从而降低水珠引发的粘附作用，进而提高产品性能，同时提升在潮湿环境中工作的可靠性。
在一个或者多个实施例中，亲水部在基底上的正投影设置在疏水导电部在基底上的正投影的至少一侧；当然，为了最大程度的保护疏水导电部，避免其受水珠影响发生粘附问题，亲水部在基底上的正投影设置在疏水导电部在基底上的正投影的两侧，此时，疏水导电部的两侧区域(即图1所示的沿第二方向OB方向的上下两侧)均设置亲水部。
下面提供一种亲水部的结构。
可选的，参考图1、图4、图6和图8所示，亲水部设置在基底的一侧、且位于第一走线1和第二走线2之间的区域。
可选的，第一走线包括相对的第一侧和第二侧，第一走线的第一侧与设置在第一走线的第一侧的第二走线之间的区域为第一区域(例如：图1、图4、图6和图8所示的D1)，第一走线的第二侧与设置在第一走线的第二侧 的第二走线之间的区域为第二区域(例如：图1、图4、图6和图8所示的D2)。
亲水部包括多个亲水单元(例如：图1、图4和图8所示的40)；多个亲水单元分为两组，第一组亲水单元位于第一区域(例如：图1、图4和图8所示的D1)，第二组亲水单元位于第二区域(例如：图1、图4和图8所示的D2)。
上述第一组和第二组包括的亲水单元的数量可以相同，或者，也可以不同，这里不做限定。示例的，第一组和第二组包括的亲水单元可以关于第一走线对称分布。
这样，在第一走线的两侧均设置亲水单元，可以将位于第一走线两侧的水珠引向亲水单元，从而避免位于第一走线两侧的水珠对于疏水导电桥的影响。
进一步可选的，各组亲水单元分为第一部分(例如：图1、图4和图8所示的41)和第二部分(例如：图1、图4和图8所示的42)，第一部分的亲水单元在基底上的正投影位于疏水导电部在基底上的正投影的第一侧，第二部分的亲水单元在基底上的正投影位于疏水导电部在基底上的正投影中与第一侧相对的第二侧；这样，疏水导电部的两侧区域(即图1所示的沿第二方向OB方向的上下两侧)均设置亲水单元，可以更进一步提高对于水珠的引导作用，将水珠引向亲水单元。
上述第一部分和第二部分包括的亲水单元的数量可以相同，或者，也可以不同，这里不做限定。示例的，第一部分和第二部分包括的亲水单元可以呈镜像对称分布。
在一些实施方式中，各组亲水单元的各部分中，亲水单元的亲水性一致。亲水单元又称为亲水突触，可以采用同一亲水材料制作，。示例的，可以采用氮化硅或者二氧化硅。
可选的，各组亲水单元的各部分中，参考图1、图4和图8所示，沿第二方向OB方向设置的多个亲水单元40互不接触，第二方向OB方向与第一方向OA方向相交；这样有利于水珠流动，从而更远离疏水导电部所在区域。这里第二方向与第一方向可以是垂直相交，或者非垂直相交，这里不做限定。本申请实施例以及附图均以第二方向与第一方向垂直相交为例进行说明。
进一步可选的，各组亲水单元的各部分包括的两个亲水单元相对的侧面 平坦或者凹凸不平。
在各组亲水单元的各部分包括的两个亲水单元相对的侧面平坦的情况下，该侧面可以是如图1所示的直面或者斜面，这里不做限定。为了简化构图工艺，可以选择各组亲水单元的各部分包括的两个亲水单元相对的侧面平坦。
在各组亲水单元的各部分包括的两个亲水单元相对的侧面凹凸不平的情况下，该侧面可以呈图4和图5所示的锯齿状、或者如图8和图9所示的具有多个凹槽，当然，还可以是其他形状，这里不做限定。
这里对于亲水单元的具体形状不做限定，示例的，该亲水单元的形状可以包括长方体、圆柱、圆台或者梯台等等。
可选的，参考图3、图5和图9所示，各组亲水单元的各部分包括沿第二方向OB方向设置、且相距第一距离L1的两个亲水单元40，第一距离小于或者等于疏水导电部的高度，疏水导电部的高度为在疏水导电部未加电的情况下，疏水导电部与第一走线之间的距离。
根据相关技术得到，在微米级亲水窄缝中区域，水滴相较于疏水平面更容易发生凝结。由此可以推导出，在微米量级内，第一距离小于或者等于疏水导电部的高度，从而可以更好地避免水滴影响疏水导电部。
在一些实施方式中，各组亲水单元的各部分中，参考图6和图7所示，亲水单元包括沿远离疏水导电部到靠近疏水导电部的方向亲水性递减的亲水层43，这样可以更好地引导水珠远离疏水导电部。这里亲水层可以包括亲水性不同的材料，这里不做具体限定。
可选的，参考图6和图7所示，亲水层43包括第一亲水子层431和第二亲水子层432，第一亲水子层431相较第二亲水子层432远离疏水导电部3，且第一亲水子层的接触角小于第二亲水子层的接触角。
为了更好地将水滴从靠近疏水导电部的区域引至远离疏水导电部的区域，第一亲水子层的接触角为A，A≤10°；第二亲水子层的接触角为B，20°≤B≤65°。
上述第一亲水子层的接触角可以为2°、4°、6°、8°或者10°等等，第二亲水子层的接触角可以为20°、30°、40°、50°、60°或者65°等等。
上述第一亲水子层的接触角小于第二亲水子层的接触角，则第一亲水子层的亲水性强于第二亲水子层的亲水性，第一亲水子层所在区域可以称为超亲水区域，第二亲水子层所在区域可以称为亲水区域。参考图13所示，疏 水导电部3具有较强的疏水性，亲水单元40具有较强的亲水性，区域101位疏水性强的区域，区域102、区域103的亲水性梯度增加，水珠100在该结构下，沿着图13的箭头方向流向亲水单元40，从而远离疏水导电部3。图13中，基板标记为10，这里仅以图13所示结构说明原理。
这里对于第一亲水子层和第二亲水子层的材料不做限定，示例的，第一亲水子层的材料可以包括氟碳化合物，第二亲水子层的材料可以包括氟碳化合物，通过改变化合物在纳米尺度上的厚度，可以达到不同的亲疏水效果。
在一个或者多个实施例中，参考图6所示，移相器还包括第一疏水部11，第一疏水部11设置在基底的一侧、且位于第一走线1和第二走线2之间的区域；第一疏水部在基底上的正投影位于疏水导电部在基底上的正投影以内。这样，疏水导电部的正下方设置第一疏水部，从而更有利于将疏水导电部正下方的水滴推向两侧的亲水部。
可选的，为了保证第一疏水部的疏水效果，第一疏水部的接触角为C，170°≤C≤180°。该第一疏水部的接触角可以是170°、175°或者180°等等。这里对于第一疏水部的材料不做限定，示例的，该第一疏水部的材料可以包括氟碳化合物。
进一步可选的，为了进一步提高第一疏水部的疏水效果，参考图6所示，第一疏水部11包括阵列排布的多个疏水单元110。
这里对于疏水单元的形状和数量不做限定，示例的，该疏水单元的形状可以包括圆柱、立方体、圆台或者梯台等。为了降低制作难度，可以采用圆柱形的疏水单元。
下面提供另一种亲水部的结构。
参考图11和图12所示，亲水部4与第一走线1交叉设置、且相互绝缘；亲水部4的至少一端与位于第一走线1一侧的第二走线2搭接、且相互绝缘。
该亲水部可以包括如图11和图12所示的亲水简支梁结构，即亲水部4的两端分别与位于第一走线1两侧的第二走线2搭接、且相互绝缘。或者，该亲水部可以包括亲水悬臂梁，亲水悬臂梁的一端与位于第一走线一侧的第二走线搭接、且相互绝缘，另一端悬空。需要说明的是，该亲水部仅起到亲水作用，不需要通电。
上述亲水部的材料可以包括氮化硅或者二氧化硅，以保证亲水性能。
在一些实施方式中，参考图11和图12所示，亲水部4的两端分别与位 于第一走线1两侧的第二走线2搭接、且相互绝缘；疏水导电部3的一端与位于第一走线1一侧的第二走线2搭接、且相互绝缘，另一端悬空。此时，亲水部为亲水简支梁结构，疏水导电部为疏水悬臂梁结构。
进一步可选的，亲水部的高度比疏水导电部的高度低0.1-10微米；其中，亲水部的高度为亲水部与第一走线之间的距离；疏水导电部的高度为在疏水导电部未加电的情况下，疏水导电部与第一走线之间的距离。
这里对于亲水部的高度和疏水导电部的高度的具体值不做限定，示例的，亲水部的高度可以是0.1-50微米，疏水导电部的高度可以是0.1-50微米。
如果亲水部的高度比疏水导电部的高度高，当疏水结构表面能较高而亲水结构表面能较低时，会出现粘附现象；如果亲水部的高度比疏水导电部的高度低太多，保护效果不明显；低太少，有发生粘附现象的风险。亲水部的高度比疏水导电部的高度低0.1-10微米，可以达到保护效果。
进一步可选的，为了最大程度的保护疏水导电部，避免其受水珠影响发生粘附问题，参考图11和图12所示，疏水导电部3在基底上的正投影的两侧分别设置有亲水部4在基底上的正投影，此时，疏水导电部的两侧区域(即图11所示的沿第二方向OB方向的上下两侧)均设置亲水部4。
可选的，为了进一步提高疏水效果，参考图12所示，移相器还包括第二疏水部12，第二疏水部12设置在基底的一侧、且位于第一走线1和第二走线2之间的区域。
这里对于第二疏水部的材料不做限定，示例的，该第二疏水部的材料可以包括氟碳化合物等含氟材料，例如：全氟辛酸；具体可以采用液相沉积(例如：液相自组装)、电沉积或者固相沉积(例如：化学气相沉积)等方法制备。该疏水部的接触角可以大于90°，例如：95°、100°、130°、150°或者170°等等。
上述第二疏水部可以覆盖第一走线和第二走线之间的区域；或者，第二疏水部设置在第一走线和第二走线之间的部分区域，这里不做限定。
上述第二疏水部的结构不做限定，示例的，该第二疏水部可以包括一层疏水层，或者，该第二疏水部包括阵列排布的多个疏水单元，当然还可以包括结构，这里不再列举。
在一个或者多个实施例中，为了简化制作难度，参考图2所示，疏水导电部包括导电层31、以及包覆导电层中露出部分的疏水层32。
该疏水导电部具有疏水性和导电性，导电层的材料可以包括铜、铝或者 金等金属材料，具体可以采用磁控溅射、热蒸发或者电镀等方法制备。疏水层的材料可以包括氟碳化合物等含氟材料，例如：全氟辛酸，具体可以采用液相沉积(例如：液相自组装)、电沉积或者固相沉积(例如：化学气相沉积)等方法制备。该疏水层的接触角可以大于90°，例如：95°、100°、130°、150°或者170°等等。
本申请的实施例还提供了一种如上述移相器的制备方法，包括：
S01、提供基底；该基底的材料可以包括氮化硅、氧化硅、硅或者氮化镓等半导体材料，具体可以采用磁控溅射、或者化学气象沉积等方法制备。
S02、在基底上形成第一走线和第二走线；其中，第一走线相对的两侧分别设置第二走线，第一走线和第二走线平行设置、且相互绝缘。
示例的，可以采用磁控溅射、热蒸发或者电镀等方法形成第一走线和第二走线。
S03、形成疏水导电部；其中，疏水导电部与第一走线交叉设置、且相互绝缘；疏水导电部的至少一端与位于第一走线一侧的第二走线搭接、且相互绝缘。
疏水导电部的形成方法与其结构相关，示例的，若疏水导电部包括导电层、以及包覆该导电层中露出部分的疏水层，则可以采用磁控溅射、热蒸发、或者电镀等方法先形成导电层，然后采用液相沉积(例如：液相自组装)、电沉积或者固相沉积(例如：化学气相沉积)等方法再形成疏水层。
S04、形成亲水部；其中，亲水部在基底上的正投影与疏水导电部中未与第二走线交叠的部分在基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，第一方向与第一走线的设置方向平行。
需要说明的是，这里对于步骤S03和步骤S04的执行顺序不做限定，需要结合疏水导电部和亲水部的结构确定。
通过执行步骤S01-S04形成的移相器，若疏水导电部所在区域产生水珠，由于疏水导电部具有疏水性，而亲水部具有亲水性，水珠会被引向亲水部所在区域，从而降低水珠引发的粘附作用，进而提高移相器的性能，同时提升在潮湿环境中工作的可靠性。该制备方法简单易实现。
下面以图1所示的移相器结构为例提供一种具体的制备方法。该方法包括：
S10、采用PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)在二氧化硅基底上沉积氮化硅层。
S11、采用磁控溅射金属铜、并图案化沉积信号线(即第一走线)与地线(即第二走线)。
S12、分别在信号线和地线上沉积氮化硅绝缘层，形成第一绝缘部和第二绝缘部，其中，第一绝缘部设置在第一走线远离二氧化硅基底的一侧，第二绝缘部设置在第二走线远离二氧化硅基底的一侧。
S13、形成牺牲层。
S14、沉积铜简支梁，从而形成疏水导电部的导电层。
S15、沉积二氧化硅亲水单元，从而形成亲水部。
S16、使用光刻胶对二氧化硅亲水单元进行保护，释放牺牲层。
S17、采用低压化学气相沉积(LPVCD)沉积氟碳聚合物，对整个结构进行疏水化处理，从而形成疏水导电部。
S18、剥离光刻胶，从而形成如图1所示的移相器。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (21)
- 一种移相器，其中，包括：基底；设置在所述基底一侧的第一走线和第二走线；所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；疏水导电部；所述疏水导电部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述疏水导电部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；亲水部，所述亲水部在所述基底上的正投影与所述疏水导电部中未与所述第二走线交叠的部分在所述基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，所述第一方向与所述第一走线的设置方向平行。
- 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述亲水部在所述基底上的正投影设置在所述疏水导电部在所述基底上的正投影的至少一侧。
- 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述亲水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域。
- 根据权利要求3所述的移相器，其中，所述第一走线包括相对的第一侧和第二侧，所述第一走线的第一侧与设置在所述第一走线的第一侧的所述第二走线之间的区域为第一区域，所述第一走线的第二侧与设置在所述第一走线的第二侧的所述第二走线之间的区域为第二区域；所述亲水部包括多个亲水单元；多个所述亲水单元分为两组，第一组所述亲水单元位于所述第一区域，第二组所述亲水单元位于所述第二区域。
- 根据权利要求4所述的移相器，其中，各组所述亲水单元分为第一部分和第二部分，所述第一部分的所述亲水单元在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影的第一侧，所述第二部分的所述亲水单元在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影中与第一侧相对的第二侧。
- 根据权利要求5所述的移相器，其中，各组所述亲水单元的各部分中，所述亲水单元的亲水性一致。
- 根据权利要求6所述的移相器，其中，各组所述亲水单元的各部分中，沿第二方向设置的多个所述亲水单元互不接触，所述第二方向与所述第一方向相交。
- 根据权利要求7所述的移相器，其中，各组所述亲水单元的各部分包括沿所述第二方向设置、且相距第一距离的两个所述亲水单元，所述第一距离小于或者等于所述疏水导电部的高度，所述疏水导电部的高度为在所述疏水导电部未加电的情况下，所述疏水导电部与所述第一走线之间的距离。
- 根据权利要求5所述的移相器，其中，各组所述亲水单元的各部分中，所述亲水单元包括沿远离所述疏水导电部到靠近所述疏水导电部的方向亲水性递减的亲水层。
- 根据权利要求9所述的移相器，其中，所述亲水层包括第一亲水子层和第二亲水子层，所述第一亲水子层相较所述第二亲水子层远离所述疏水导电部，且所述第一亲水子层的接触角小于所述第二亲水子层的接触角。
- 根据权利要求10所述的移相器，其中，所述第一亲水子层的接触角为A，A≤10°；所述第二亲水子层的接触角为B，20°≤B≤65°。
- 根据权利要求3-11任一项所述的移相器，其中，所述移相器还包括第一疏水部，所述第一疏水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域；所述第一疏水部在所述基底上的正投影位于所述疏水导电部在所述基底上的正投影以内。
- 根据权利要求12所述的移相器，其中，所述第一疏水部的接触角为C，170°≤C≤180°。
- 根据权利要求12所述的移相器，其中，所述第一疏水部包括阵列排布的多个疏水单元。
- 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述亲水部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述亲水部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘。
- 根据权利要求15所述的移相器，其中，所述亲水部的两端分别与位于所述第一走线两侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；所述疏水导电部的一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘，另一端悬空。
- 根据权利要求15所述的移相器，其中，所述亲水部的高度比所述疏水导电部的高度低0.1-10微米；其中，所述亲水部的高度为所述亲水部 与所述第一走线之间的距离；所述疏水导电部的高度为在所述疏水导电部未加电的情况下，所述疏水导电部与所述第一走线之间的距离。
- 根据权利要求15所述的移相器，其中，所述疏水导电部在所述基底上的正投影的两侧分别设置有所述亲水部在所述基底上的正投影。
- 根据权利要求15所述的移相器，其中，所述移相器还包括第二疏水部，所述第二疏水部设置在所述基底的一侧、且位于所述第一走线和所述第二走线之间的区域。
- 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述疏水导电部包括导电层、以及包覆所述导电层中露出部分的疏水层。
- 一种如权利要求1-20任一项所述的移相器的制备方法，其中，包括：提供基底；在所述基底上形成第一走线和第二走线；其中，所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；形成疏水导电部；其中，所述疏水导电部与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述疏水导电部的至少一端与位于所述第一走线一侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；形成亲水部；其中，所述亲水部在所述基底上的正投影与所述疏水导电部中未与所述第二走线交叠的部分在所述基底上的正投影沿第一方向的最小距离小于或者等于预设值，所述第一方向与所述第一走线的设置方向平行。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2022/070042 WO2023130201A1 (zh) | 2022-01-04 | 2022-01-04 | 移相器及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116711155A true CN116711155A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87072773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280000007.6A Pending CN116711155A (zh) | 2022-01-04 | 2022-01-04 | 移相器及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240243457A1 (zh) |
| CN (1) | CN116711155A (zh) |
| WO (1) | WO2023130201A1 (zh) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004157151A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Sharp Corp | 表示装置用マトリクス基板およびその製造方法 |
| JP4220227B2 (ja) * | 2002-12-11 | 2009-02-04 | 株式会社リコー | 配線基板およびその製造方法 |
| CN101694896B (zh) * | 2009-10-21 | 2012-08-29 | 电子科技大学 | 五位射频微机电式移相器 |
| CA2852858A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-11-30 | C-Com Satellite Systems Inc. | Phase shifter |
| CN105489978B (zh) * | 2016-01-21 | 2018-01-16 | 西安电子科技大学 | 基于相移量机电耦合的分布式mems移相器工作电压的调整方法 |
| CN112787052B (zh) * | 2019-11-07 | 2022-08-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | Mems移相器及其制作方法 |
| CN111383998B (zh) * | 2020-03-18 | 2022-07-29 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制作方法 |
| CN111640881B (zh) * | 2020-06-17 | 2023-05-12 | 昆山国显光电有限公司 | 阵列基板及其制备方法 |
-
2022
- 2022-01-04 WO PCT/CN2022/070042 patent/WO2023130201A1/zh active Application Filing
- 2022-01-04 US US18/016,743 patent/US20240243457A1/en active Pending
- 2022-01-04 CN CN202280000007.6A patent/CN116711155A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023130201A1 (zh) | 2023-07-13 |
| US20240243457A1 (en) | 2024-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4109182B2 (ja) | 高周波ｍｅｍｓスイッチ | |
| US5376463A (en) | Anisometric metal needles with L-shaped cross-section | |
| US7649432B2 (en) | Three-dimensional microstructures having an embedded and mechanically locked support member and method of formation thereof | |
| US6987435B2 (en) | Micro-electromechanical actuators | |
| US9515364B1 (en) | Three-dimensional microstructure having a first dielectric element and a second multi-layer metal element configured to define a non-solid volume | |
| US9488162B2 (en) | Electronic device | |
| US20080199656A1 (en) | Three-dimensional microstructures and methods of formation thereof | |
| US20080169197A1 (en) | Single-Sided Apparatus For Manipulating Droplets By Electrowetting-On-Dielectric Techniques | |
| CN112787052B (zh) | Mems移相器及其制作方法 | |
| JP2009152196A (ja) | スタンドオフ電圧制御が改善されたｍｅｍｓスイッチ | |
| CN116711155A (zh) | 移相器及其制备方法 | |
| KR20100087027A (ko) | 2개의 전도성층들 사이에 전기적 연결부를 제조하는 방법 | |
| US20120112982A1 (en) | Silicon-based suspending antenna with photonic bandgap structure | |
| US8059385B2 (en) | Substrates with slotted metals and related methods | |
| Li et al. | Silicon micromachined W-band folded and straight waveguides using DRIE technique | |
| CN113934025A (zh) | 硅基行波电极调制器及其制作方法 | |
| US20050251994A1 (en) | Method for manufacturing nonradiative dielectric waveguide and nonradiative dielectric waveguide | |
| KR20070078996A (ko) | 마이크로 스위칭 소자 및 마이크로 스위칭 소자 제조 방법 | |
| US20240186714A1 (en) | Low-Profile Passive Reflectors For Radar Detection Of Road Markings | |
| US11394097B2 (en) | Composite substrate for a waveguide and method of manufacturing a composite substrate | |
| CN1293667C (zh) | 基于微机电***的倒置微带传输线及其制造方法 | |
| Saleh | Cantilever-based RF-mems switches for 5G applications | |
| KR20240050271A (ko) | 통신파용 반사판 및 통신파용 반사판의 제조 방법 | |
| de los Santos et al. | de los Santos | |
| JP2006515432A (ja) | 金属酸化物を有する自己整列構造の方法及びマスクレスの製造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |