KR101104603B1 - 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법 - Google Patents

멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101104603B1
KR101104603B1 KR1020100050592A KR20100050592A KR101104603B1 KR 101104603 B1 KR101104603 B1 KR 101104603B1 KR 1020100050592 A KR1020100050592 A KR 1020100050592A KR 20100050592 A KR20100050592 A KR 20100050592A KR 101104603 B1 KR101104603 B1 KR 101104603B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
fixed
variable capacitor
flow
fixed electrode
Prior art date
Application number
KR1020100050592A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110130999A (ko
Inventor
박동찬
윤준보
최동훈
양현호
조성배
송주영
이상훈
한창훈
김창욱
Original Assignee
한국과학기술원
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원, 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020100050592A priority Critical patent/KR101104603B1/ko
Priority to CN201180026103.XA priority patent/CN102906837B/zh
Priority to PCT/KR2011/003921 priority patent/WO2011149311A2/en
Priority to US13/698,893 priority patent/US9805874B2/en
Publication of KR20110130999A publication Critical patent/KR20110130999A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101104603B1 publication Critical patent/KR101104603B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/16—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과; 상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과; 상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함한다.

Description

멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법 { MEMS variable capacitor and method for driving the same }
본 발명은 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
이동통신시스템에 있어서 RF(Radio Frequency) 블럭은 여러 주파수대역을 지원하도록 설계되며, 특히 주파수 대역과 직접적으로 관련된 필터에 사용되는 캐패시터는 각 주파수 대역에 대해 서로 다른 캐패시턴스값을 갖는 가변 캐패시터를 사용해야 한다.
또한, RF 블럭의 구성요소 중 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillators:VCO)는 가변 캐패시터에 가해지는 전압을 조정하여 캐패시턴스의 변화를 얻고, 이를 통해 공진주파수를 바꿀 수 있게 한다.
이와 같이 가변 캐패시터는 RF 블럭의 튜너블 필터나 전압제어발진기에 있어서 매우 중요한 소자이다.
본 발명은 전극들 사이의 간격이 변화되지 않게 되어, 높은 RF 신호의 파워에 의해 가변 캐패시터가 자기 구동(Self-actuation)되는 것을 방지할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
제 1 전극과;
상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하는 멤즈 가변 캐패시터가 제공된다.
그리고, 상기 제 1 전극으로 인가된 전압을 가변시켜 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 간격을 가변시킨다.
또, 상기 제 1 전극과 상기 고정전극은 기판 상부에 형성되어 있고, 상기 제 2 전극과 상기 유동 전극은 상기 기판에 고정된 스프링에 연결되어 상기 제 2 전극이 상기 제 1 전극 상부로 부상되어 있다.
또한, 상기 제 1 전극에, 상기 제 2 전극과의 전기적인 쇼트(Short) 방지를 위한 제 1 절연막이 형성되어 있고, 상기 고정 전극에, 상기 유동 전극과의 전기적인 쇼트 방지를 위한 제 2 절연막이 형성되어 있다.
더불어, 상기 고정 전극 및 유동 전극 각각은 상기 제 2 전극의 양측 각각에 형성된 한 쌍의 전극이거나, 또는 4개이다.
게다가, 상기 제 1 전극은 제 1 전원에 연결되어 있고, 상기 고정 전극은 제 2 전원에 연결되어 있으며, 상기 유동 전극은 그라운드에 연결되어 있다.
또, 상기 고정 전극으로 인가되는 전압은 RF 신호 흐름 방지용 저항을 통하여 인가된다.
그리고, 상기 기판과 상기 고정 전극 사이에 SiC층이 형성되어 있고, 상기 고정 전극으로 인가되는 전압은 상기 SiC층을 통하여 인가된다.
본 발명은,
제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과, 상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하는 멤즈 가변 캐패시터를 준비하는 단계와;
상기 제 1 전극으로 전압을 인가하여, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 간격을 유지시키는 단계와;
상기 고정 전극에 전압을 인가하여, 상기 유동 전극을 상기 고정 전극에 붙이는 단계를 포함하는 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법이 제공된다.
그리고, 상기 제 1 전극으로 인가된 전압은 풀-인(Pull-in) 전압보다 낮다.
또, 상기 고정 전극으로 인가된 전압은 풀-인 전압보다 높다.
또, 상기 고정 전극에 전압을 인가하여 상기 유동 전극을 상기 고정 전극에 붙이는 단계 후에, 상기 제 1 전극에서 상기 제 2 전극, 또는 상기 제 2 전극에서 상기 제 1 전극으로 RF 신호를 흐르게하는 단계가 더 수행된다.
본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 제 2 전극으로 인가된 전압을 가변시켜 제 1 전극과 제 2 전극의 간격을 다양하게 조절할 수 있으므로, 다양한 캐패시턴스값을 갖는 가변 캐패시터를 구현할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 간격이 변화되지 않으므로, 인가되는 RF 신호의 파워가 변화되더라도 캐패시턴스가 변화되지 않는 효과가 있다.
또, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 간격은 변화되지 않게 되어, 높은 RF 신호의 파워에 의해 가변 캐패시터가 자기 구동(Self-actuation)되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 제 2 전극으로 인가된 전압을 가변시켜 제 1 전극과 제 2 전극의 간격을 조절함으로써, 인가되는 RF 신호의 파워가 증가함에 따라 캐패시터의 가변 범위(Tuning range)가 줄어드는 단점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 멤즈(MEMS) 가변 캐패시터의 개략적인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 상면도
도 3은 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 사시도
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법을 설명하기 위한 개념적인 도면
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도
도 6은 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터에 RF 신호 흐름 방지용 저항이 형성된 상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도
도 7은 본 발명에 적용된 RF 신호 흐름 방지용 저항이 형성된 일례를 설명하기 위한 개략적인 일부 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 멤즈(MEMS) 가변 캐패시터의 개략적인 단면도이다.
본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터는 제 1 전극(101)과; 상기 제 1 전극(101) 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극(102)과; 상기 제 2 전극(102) 측면에 이격되어 있는 고정 전극(201)과; 상기 제 2 전극(102)과 상기 고정 전극(201) 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극(101)에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극(201)에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극(201)과 물리적으로 접촉되는 유동 전극(111)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 2 전극(102)은 상기 제 1 전극(101)의 상부면으로부터 소정 간격으로 이격되어 있는 상태로, 상기 제 1 전극(101) 상부로 부상되어 있는 것으로 정의된다.
참고로, 도 1은 상기 제 1 전극(101)에 제 1 절연막(130)이 형성되어 있고, 상기 제 1 절연막(130)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격이 'a'로 도시되어 있으므로, 상기 제 2 전극(102)은 상기 제 1 전극(101)의 상부면으로부터 소정 간격으로 이격되어 있는 것이다.
그리고, 상기 제 1 전극(101)은 하부 전극으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 전극(102)은 상부 전극으로 정의될 수 있다.
이러한 멤즈 가변 캐패시터는 상기 제 1 전극(101)으로 인가된 전압을 가변시켜 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102)의 간격을 다양하게 조절할 수 있으므로, 다양한 캐패시턴스값을 갖는 가변 캐패시터를 구현할 수 있다.
그리고, 상기 고정 전극(201)에 인가된 전압에 의해 상기 유동 전극(111)을 상기 고정 전극(201)에 물리적으로 접촉시켜 상기 제 2 전극(102)의 움직임을 방지함으로써, 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격은 변화하지 않게 된다.
이때, 상기 제 1 전극(101)에서 상기 제 2 전극(102)으로 RF 신호가 인가되면, 상기 RF 신호는 상기 제 1 전극(101), 공기층 및 상기 제 2 전극(102)으로 이루어진 캐패시터를 통과하게 된다.
여기서, 상기 RF 신호는 상기 제 2 전극(102)에서 상기 제 1 전극(101)으로 인가될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격(a)이 변화되지 않으므로, 인가되는 RF 신호의 파워가 변화되더라도 캐패시턴스가 변화되지 않는 장점이 있다.
그리고, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격은 변화되지 않아, 높은 RF 신호의 파워에 의해 가변 캐패시터가 자기 구동(Self-actuation)되지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 상기 제 1 전극(101)으로 인가된 전압을 가변시켜 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격을 조절함으로써, 인가되는 RF 신호의 파워가 증가함에 따라 캐패시터의 가변 범위(Tuning range)가 줄어드는 단점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술로 구현되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(500) 상부에 제 1 전극(101)과 고정전극(201)을 형성하고, 제 2 전극(102)과 유동 전극(111)을 상기 기판(500)에 고정된 스프링(미도시)에 연결시켜, 상기 제 2 전극(102)을 상기 제 1 전극(101) 상부로 부상시킬 수 있는 것이다.
상기 기판(500)은 예를 들어, 글래스 기판 또는 실리콘 기판을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 전극(101)에 제 1 절연막(130)이 형성되어 상기 제 2 전극(102)과의 전기적인 쇼트(Short)를 방지하고, 상기 고정 전극(201)에 제 2 절연막(131)이 형성되어 상기 유동 전극(111)과의 전기적인 쇼트를 방지한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전극(101) 및 상기 제 2 전극(102)의 양측 각각에 '201' 및 '202' 고정전극을 형성할 수 있다.
또, 상기 제 1 전극(101)과 '201' 고정전극 사이에 '111' 유동 전극을 형성하고, 상기 제 2 전극(102)과 '202' 고정전극 사이에 '112' 유동 전극을 형성한다.
즉, 한 쌍의 고정 전극(201,202) 및 한 쌍의 유동 전극(111,112)을 적용할 수 있다.
이때, 상기 제 1 전극(101)으로 전압이 인가되지 않은 경우에, 상기 '111' , '112' 유동 전극은 상기 제 2 전극(102) 및 '201' 및 '202' 고정전극으로부터 이격되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 상면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
이 실시예의 멤즈 가변 캐패시터는 제 2 전극(102)에 4개의 유동 전극(111,112,113,114)이 연결되어 있고, 상기 4개의 유동 전극(111,112,113,114)과 대향되어 4개의 고정 전극(도면부호 미기재)이 형성되어 있다.
여기서, 도 2는 멤즈 가변 캐패시터의 상면도로, 상기 4개의 유동 전극(111,112,113,114)과 대향되어 있는 제 2 절연막들(131,132,133,134)이 보이고, 상기 4개의 고정 전극은 상기 제 2 절연막들(131,132,133,134)에 의해 보이지 않는다.
그리고, 상기 4개의 유동 전극(111,112,113,114) 각각의 양끝단은 상기 제2 연극 (102)에 연결되어 있다.
그러므로, 제 1 전극(미도시, 제 2 전극(102)의 하부에 있음)으로 인가된 전압에 의해, 상기 4개의 유동 전극(111,112,113,114) 각각이 상기 4개의 고정 전극(도면부호 미기재) 각각에 물리적으로 붙게 되어, 상기 제 2 전극(102)의 움직임을 방지할 수 있다.
이때, 상기 4개의 유동 전극(111,112,113,114) 각각은 상기 개의 고정 전극 각각에 형성된 제 2 절연막들(131,132,133,134)에 붙게 된다.
또한, 상기 제 2 전극(102)에 4개의 유동 전극(111,112,113,114)은 도 3에 도시된 바와 같이, 스프링(151)에 연결되어 있고, 상기 스프링(151)은 도 2의 기판(500)에 고정되어 있으므로, 미도시된 제 1 전극으로부터 부상되어 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극(102) 사이에 소정의 간격이 유지된다.
그리고, 상기 제 2 전극(102)이 상기 제 1 전극으로부터 안정적으로 부상될 수 있도록, 상기 스프링(151)도 4개로 구성될 수 있다.
또, 상기 제 2 전극(102)은 다각형 형상으로 구현될 수 있고, 상기 스프링(151)은 상기 제 2 전극(102)의 모서리 각각에 연결될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법을 설명하기 위한 개념적인 도면이다.
멤즈 가변 캐패시터를 구동시키기 위해서는, 제 1 전원(310)에 제 1 전극(101)을 연결하고, 제 2 전원(320)에 고정 전극(201)을 연결하며, 유동 전극(111)은 그라운드와 연결한다.
여기서, 도 4a와 같이, 고정 전극이 2개인 경우, '201' 고정 전극 및 '202' 고정 전극은 공통적으로 상기 제 2 전원(320)과 연결되어 있는 것이 좋다.
물론, 고정 전극이 4개인 경우도 모두 상기 제 2 전원(320)과 공통적으로 연결되어 있다.
이렇게 전기적으로 연결된 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법은 먼저, 상기 제 1 전원(310)에서 상기 제 1 전극(101)으로 전압을 인가하면, 도 4a의 최초 상태에서 상기 제 2 전극(102)이 상기 제 1 전극(101)으로 이동되어, 도 4b와 같이 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격이 좁혀진다.
즉, 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이에는 전압이 인가되어, 상기 제 1과 제 2 전극(101,102) 사이에 정전기력이 발생되고, 상기 제 1과 제 2 전극(101,102) 사이의 이격 거리는 변화되어, 원하는 캐패시턴스값을 갖는 캐패시터가 구현된다.
이때, 상기 제 1 전원(310)에서 상기 제 1 전극(101)으로 인가된 전압에 의해 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이의 간격은 결정된다.
여기서, 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이에 전압이 일정하게 유지되면, 상기 제 1 전극(101)과 상기 제 2 전극(102) 사이 간격은 일정하게 되어, 캐패시턴스는 변화되지 않는다.
그리고, 상기 제 1 전원(310)에서 상기 제 1 전극(101)으로 인가된 전압은 상기 제 2 전극(102)이 상기 제 1 전극(101)에 붙게하는 풀-인(Pull-in) 전압보다 낮아야 한다.
즉, 상기 제 1 전원(310)에서 상기 제 1 전극(101)으로 인가된 전압이 풀-인 전압보다 높으면, 상기 제 2 전극(102)은 상기 제 1 전극(101)에 물리적으로 붙게 된다.
그 후, 상기 제 2 전원(320)에서 상기 고정 전극(201)으로 전압을 인가하여, 상기 고정 전극(201)과 상기 유동 전극(111) 사이에 정전기력을 발생시켜, 상기 유동 전극(111)을 상기 고정 전극(201)에 붙인다.(도 4c)
이때, 상기 고정 전극(201)에는 제 2 절연막(131)이 형성되어 있어, 상기 고정 전극(201)과 상기 유동 전극(111)이 붙더라도, 전기적인 쇼트는 발생되지 않는다.
그리고, 상기 제 2 전원(320)에서 상기 고정 전극(201)으로 인가된 전압은 풀-인(Pull-in) 전압보다 높아야 상기 유동 전극(111)이 상기 고정 전극(201)에 붙게 된다.
상술된 도 4c와 같이, 상기 유동 전극(111)을 상기 고정 전극(201)에 붙인다음, 상기 제 1 전극(101)에서 상기 제 2 전극(102) 또는 상기 제 2 전극(102)에서 상기 제 1 전극(101)으로 RF 신호를 흐르게하는 단계가 더 수행될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
멤즈 가변 캐패시터는 평면도 상에서 제 1 전극은 제 2 전극 하부에 위치되므로 보이지 않고, 고정 전극은 제 2 절연막들(131,132,133,134)에 의해 감싸여져 있기에 보이지 않는다.
이때, 전술된 바와 같이, 멤즈 가변 캐패시터의 제 1 전극(도면부호 미기재) 및 고정 전극(도면부호 미기재)에 전압이 인가되지 않은 초기 상태는 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(도면부호 미기재)과 제 2 전극(102)은 최초 상태의 간격을 유지하고 있고, 상기 고정 전극과 유동 전극(111,112,113,114) 사이도 이격되어 있다.
그 후, 상기 제 1 전극(도면부호 미기재)으로 전압을 인가하여, 상기 제 1 전극(도면부호 미기재)과 상기 제 2 전극(102)의 간격을 유지시켜, 원하는 캐패시턴스를 얻는다.(도 5b)
이어서, 상기 고정 전극(도면부호 미기재)에 전압을 인가하여, 도 5c와 같이, 상기 유동 전극(111,112,113,114)을 상기 고정 전극에 붙게 한다.
도 6은 본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터에 RF 신호 흐름 방지용 저항이 형성된 상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도이고, 도 7은 본 발명에 적용된 RF 신호 흐름 방지용 저항이 형성된 일례를 설명하기 위한 개략적인 일부 단면도이다.
본 발명에 따른 멤즈 가변 캐패시터는 제 1 전극(101)에서 제 2 전극(102) 또는 상기 제 2 전극(102)에서 상기 제 1 전극(101)으로 RF 신호가 흐르면서, 상기 제 1 전극(101), 공기층 및 제 2 전극(102)으로 이루어진 캐패시터를 통과하게 된다.
이때, 상기 RF 신호는 상기 제 2 전극(102)의 측방향에 있는 유동 전극(111)으로 흐를 수 있으며, 이러한 RF 신호의 누설은 RF 신호 특성을 왜곡시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 멤즈 가변 캐패시터는 고정 전극(201)과 제 2 전원(320) 사이에 RF 신호 흐름 방지용 저항(R)을 형성하는 것이 좋다.
즉, 상기 제 2 전원(320)에서 상기 고정 전극(201)으로 인가되는 전압은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 RF 신호 흐름 방지용 저항(R)을 통하여 인가되도록 설계하는 것이다.
이러한, RF 신호 흐름 방지용 저항(R)은 일례로 도 7과 같이, 기판(500) 상에 SiC층(510)을 형성하고, 상기 SiC층(510)에 고정 전극(201)을 형성한 후, 상기 SiC층(510)에 제 2 전원(320)을 연결하게 된다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (15)

  1. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 고정 전극 및 유동 전극 각각은,
    상기 제 2 전극의 양측 각각에 형성된 한 쌍의 전극이거나,
    또는 4개인 멤즈 가변 캐패시터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 전극으로 인가된 전압을 가변시켜 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 간격을 가변시키는 멤즈 가변 캐패시터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 고정전극은,
    기판 상부에 형성되어 있고,
    상기 제 2 전극과 상기 유동 전극은,
    상기 기판에 고정된 스프링에 연결되어 상기 제 2 전극이 상기 제 1 전극 상부로 부상되어 있는 멤즈 가변 캐패시터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 전극에 상기 제 2 전극과의 전기적인 쇼트(Short) 방지를 위한 제 1 절연막이 형성되어 있고,
    상기 고정 전극에 상기 유동 전극과의 전기적인 쇼트 방지를 위한 제 2 절연막이 형성되어 있는 멤즈 가변 캐패시터.
  5. 삭제
  6. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 제 1 전원에 연결되어 있고,
    상기 고정 전극은 제 2 전원에 연결되어 있고,
    상기 유동 전극은 그라운드에 연결된 멤즈 가변 캐패시터.
  7. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 고정 전극으로 인가되는 전압은,
    RF 신호 흐름 방지용 저항을 통하여 인가되는 멤즈 가변 캐패시터.
  8. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극과 상기 고정전극은,
    기판 상부에 형성되어 있고,
    상기 제 2 전극과 상기 유동 전극은,
    상기 기판에 고정된 스프링에 연결되어 상기 제 2 전극이 상기 제 1 전극 상부로 부상되어 있으며,
    상기 기판과 상기 고정 전극 사이에 SiC층이 형성되어 있고,
    상기 고정 전극으로 인가되는 전압은,
    상기 SiC층을 통하여 인가되는 멤즈 가변 캐패시터.
  9. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 유동 전극의 양끝단이,
    상기 제 2 전극에 연결되어 있는 멤즈 가변 캐패시터.
  10. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극과 상기 고정전극은,
    기판 상부에 형성되어 있고,
    상기 제 2 전극과 상기 유동 전극은,
    상기 기판에 고정된 스프링에 연결되어 상기 제 2 전극이 상기 제 1 전극 상부로 부상되어 있으며,
    상기 제 2 전극은,
    다각형 형상인 멤즈 가변 캐패시터.
  11. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과;
    상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과;
    상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극과 상기 고정전극은,
    기판 상부에 형성되어 있고,
    상기 제 2 전극과 상기 유동 전극은,
    상기 기판에 고정된 스프링에 연결되어 상기 제 2 전극이 상기 제 1 전극 상부로 부상되어 있으며,
    상기 제 2 전극은 다각형 형상이고,
    상기 스프링은,
    상기 제 2 전극의 모서리 각각에 연결되어 있는 멤즈 가변 캐패시터.
  12. 삭제
  13. 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과, 상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하는 멤즈 가변 캐패시터를 준비하는 단계와;
    상기 제 1 전극으로 전압을 인가하여, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 간격을 유지시키는 단계와;
    상기 고정 전극에 전압을 인가하여, 상기 유동 전극을 상기 고정 전극에 붙이는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 전극으로 인가된 전압은 풀-인(Pull-in) 전압보다 낮은 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법.
  14. 삭제
  15. 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부로 부상(浮上)되어 있는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 측면에 이격되어 있는 고정 전극과, 상기 제 2 전극과 상기 고정 전극 사이에 위치되어 있고, 상기 제 2 전극에 연결되어 있으며, 상기 고정 전극에 인가된 전압에 의해 상기 고정 전극과 물리적으로 접촉되는 유동 전극을 포함하는 멤즈 가변 캐패시터를 준비하는 단계와;
    상기 제 1 전극으로 전압을 인가하여, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 간격을 유지시키는 단계와;
    상기 고정 전극에 전압을 인가하여, 상기 유동 전극을 상기 고정 전극에 붙이는 단계를 포함하며,
    상기 고정 전극에 전압을 인가하여, 상기 유동 전극을 상기 고정 전극에 붙이는 단계 후에,
    상기 제 1 전극에서 상기 제 2 전극, 또는 상기 제 2 전극에서 상기 제 1 전극으로 RF 신호를 흐르게하는 단계가 더 수행되는 멤즈 가변 캐패시터의 구동 방법.







KR1020100050592A 2010-05-28 2010-05-28 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법 KR101104603B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100050592A KR101104603B1 (ko) 2010-05-28 2010-05-28 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법
CN201180026103.XA CN102906837B (zh) 2010-05-28 2011-05-27 Mems可变电容器及其驱动方法
PCT/KR2011/003921 WO2011149311A2 (en) 2010-05-28 2011-05-27 Mems variable capacitor and method for driving the same
US13/698,893 US9805874B2 (en) 2010-05-28 2011-05-27 MEMS variable capacitor and method for driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100050592A KR101104603B1 (ko) 2010-05-28 2010-05-28 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110130999A KR20110130999A (ko) 2011-12-06
KR101104603B1 true KR101104603B1 (ko) 2012-01-12

Family

ID=45004602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100050592A KR101104603B1 (ko) 2010-05-28 2010-05-28 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9805874B2 (ko)
KR (1) KR101104603B1 (ko)
CN (1) CN102906837B (ko)
WO (1) WO2011149311A2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262606B1 (ko) * 2011-11-24 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 커패시터 및 이의 제조방법
CN103545108B (zh) * 2013-10-29 2016-01-20 苏州科技学院 一种热致驱动的mems可变电容器及其制备方法
US9424994B2 (en) 2013-12-10 2016-08-23 Tdk Corporation Tunable interdigitated capacitor
US9474150B2 (en) 2013-12-10 2016-10-18 Tdk Corporation Transmission line filter with tunable capacitor
US9443657B1 (en) 2013-12-10 2016-09-13 Tdk Corporation Piezo controlled variable capacitor
KR102297535B1 (ko) * 2014-12-30 2021-09-03 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US20160315562A1 (en) * 2015-04-22 2016-10-27 Everywhere Energy Inc. Energy harvesting systems, apparatus, and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080238244A1 (en) * 2005-07-29 2008-10-02 Commissariat A L'energie Atomique Optimized Energy Conversion Device
JP2009524387A (ja) 2006-01-23 2009-06-25 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 機械エネルギーを電気エネルギーに変換する方法および装置
JP2010045217A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Oki Semiconductor Co Ltd 可変容量素子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147540A (ja) * 2004-10-22 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気機械スイッチ
DE112006003383T5 (de) * 2005-12-22 2008-10-23 Nxp B.V. Anordnung von MEMS-Bauelementen mit in Reihe gekoppelten Kondensatoren
WO2007145294A1 (ja) * 2006-06-15 2007-12-21 Panasonic Corporation 電気機械素子およびそれを用いた電気機器
JP4334581B2 (ja) * 2007-04-27 2009-09-30 株式会社東芝 静電型アクチュエータ
US8125046B2 (en) * 2008-06-04 2012-02-28 Infineon Technologies Ag Micro-electromechanical system devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080238244A1 (en) * 2005-07-29 2008-10-02 Commissariat A L'energie Atomique Optimized Energy Conversion Device
JP2009524387A (ja) 2006-01-23 2009-06-25 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 機械エネルギーを電気エネルギーに変換する方法および装置
JP2010045217A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Oki Semiconductor Co Ltd 可変容量素子

Also Published As

Publication number Publication date
US9805874B2 (en) 2017-10-31
US20130063857A1 (en) 2013-03-14
KR20110130999A (ko) 2011-12-06
WO2011149311A2 (en) 2011-12-01
CN102906837A (zh) 2013-01-30
CN102906837B (zh) 2016-05-18
WO2011149311A3 (en) 2012-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101104603B1 (ko) 멤즈 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법
KR101104461B1 (ko) 멤즈 가변 캐패시터
US7307827B2 (en) Variable capacitor and method of manufacturing variable capacitor
US6853534B2 (en) Tunable capacitor
US7085121B2 (en) Variable capacitance membrane actuator for wide band tuning of microstrip resonators and filters
US6593672B2 (en) MEMS-switched stepped variable capacitor and method of making same
US7141989B1 (en) Methods and apparatus for a MEMS varactor
KR101327080B1 (ko) Ｍｅｍｓ­기반 튜너블 필터
JP5363005B2 (ja) 可変容量素子、整合回路素子、および携帯端末装置
US20110096462A1 (en) Variable capacitive element, variable capacitive device, and method for driving the variable capacitive element
US9734951B2 (en) MEMS electrostatic actuator
US7006342B2 (en) Variable capacitor having a rigidity-increasing feature
US20060227494A1 (en) Liquid metal varactor and method
Sharaf et al. Design analysis and simulation of a digital RF MEMS varactor with high capacitive ratio
KR101744979B1 (ko) 멤스를 이용한 튜너 모듈
KR101104537B1 (ko) 가변 캐패시터 및 그의 구동 방법
US20140307361A1 (en) Varactor and varactor system
JP7074605B2 (ja) Ｍｅｍｓデバイス
KR101894548B1 (ko) Rf 멤즈 가변 캐패시터 및 그 제조 방법
KR101636698B1 (ko) 스위치와 렛치 구조를 갖는 mems 구조의 가변 축전기, 이를 제작하는 방법, 및 이를 포함하는 전자장비
JP2008085022A (ja) 可変キャパシタ
Moradi et al. Design and Non-linear Modeling of a wide Tuning Range Four-plate MEMS Varactor with High Q-factor for RF Application
WO2011158619A1 (ja) 可変容量装置
US20110216469A1 (en) Method for fabricating mems device and mems device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141205

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171205

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181210

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191209

Year of fee payment: 9