Preiswerter mikromechanischer RF-Schalter im hermetisch dichten Gehäuse

Im Fraunhofer-Institut für Silizium-Technologie ISIT in Itzehoe wurde ein mikromechanischer Hochfrequenzschalter (RF-MEMS-Schalter - Micro-Electro-Mechanical System (MEMS)) entwickelt und in die Fertigung überführt. Der Aufbau und die Funktionsweise werden beschrieben und anhand von zwei Bildern dargestellt. Bei dem für die HF-Bauteile verwendeten oberflächenmikromechanischen Verfahren mit metallischer Aufbaustruktur werden Siliziumwafer in einem Niedertemperaturprozess hintereinander mit Metall- und Isolationslayer beschichtet und mit Belichtungs- und Ätzmethoden strukturiert. Als Basismaterial wird eine Kombination aus Nickel und Gold benutzt. Kritischer Punkt bei der Entwicklung des Packaging-Verfahrens war die Limitierung der Prozesstemperatur auf maximal 300 Grad C. Ein weiteres Packaging-Verfahren für HF-MEMS-Schalter wurde im Rahmen des EU-Forschungsprojekts 'RF PLATFORM' entwickelt, bei dem keramische Deckel aus LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) einzeln auf ein komplett mit RF-Schaltern prozessierten Wafer montiert werden. Fehlerhafte Deckel werden vor dem Einhäusen ausgesondert. Der Einsatz der HF-MEMS-Schalter ist für folgende Anwendungen vorgesehen: Mobilfunkgeräte, Basisstationen, drahtlose Breitbandkommunikationssysteme und Automobil-Radarsysteme (Abstandsregelung, Einparkhilfe).