基于MEMS技术的无线通信用RF元件制作

最近几年利用微机电系统（MEMS；Micro Electro Mechanical System）技术，在硅晶圆基板表面制作机电结构的技术备受关注，主要原因移动电话与WLAN（Wireless Local Wireless Network）等无线通信，随着宽频化、高频化、全球化的技术进化，高频用射频元件（Radio Frequency devices）成为不可或缺的关键性元件，尤其移动电话的RF单元必需使用高Q值，适合2～5GHz高频的FBAR滤波器（Film Bulk Acoustic Resonator filter）的发展，更是受到通信业者高度注意。有监于此本文要介绍FBAR滤波器（filter）、RF-MEMS开关（switch），以及MEMS可变电容器的制作技术。发展经纬宽频化后的移动电话面临HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）、Super3G、4G等技术挑战，在此同时WLANIEEE802同样面临2.5GHz、5GHz、WiMAX（World Interoperability for Microwave Access）系统高频领域标准化等问题。

针对2.0GHz以上的高频化需求，除了必需使用频率范围比SAW滤波器更高的FBRA滤波器之外，高频电路的小型化、低成本化、模组化、一体化（monolithic）也是业者必需克服的难题，一般认为在硅晶圆基板表面制作RF-MEMS，可以获得较佳的竞争优势。

在此同时移动电话与WLAN宽频化后，电路系统的消费电力也随着增加，而且更容易受到多通衰减（multi pass facing）的影响，有效对策例如使用适应型阵列天线（adaptive array antenna）技术等等。然而利用RF元件达成上述技术时，必需使用可变或是可切换元件，因此低损失、低歪斜MEMS元件的发展，受到无线通信业者高度期待。

有关宽频化方面的进展，虽然多频（multi band）已经行之多年，不过系统切换用开关要求使用低损失、高绝缘、低歪斜的RF开关。

有关终端高性能方面的进展，国外通信业者正积极开发软体选择「软件无线技术（SDR；Software Defined Radio）」，试图应用在各种移动通信系统，在此前提下如果应用MEMS技术，可望制成可变电容器与可变电感器等无线通信元件。