中科院半导体所科技成果 - 基于MEMS谐振子的高性能射频微纳谐振器件 - 图文 

中科院半导体所科技成果——基于MEMS谐振子的高

性能射频微纳谐振器件

项目成熟阶段 孵化期 项目来源 863项目 成果简介

高度集成化、小型化、高频率、低功耗是未来无线通信系统发展的必然趋势。射频收发组件小型化的关键技术瓶颈是滤波器和振荡器的性能限制。基于MEMS谐振子的高性能射频微纳谐振器件是能取代基于陶瓷、石英等材料的片外振荡器和滤波器的理想元件。针对高性能射频微纳谐振器件的关键科学和技术问题进行了系统研究。发展了提高谐振频率的新方法，在新型谐振原理和高Q值的实现方面取得了实质性突破，制作了高谐振频率（最高>400MHz）、高Q值（最高>1000）的圆盘谐振子。研究了射频微弱信号的高保真检测方法，研究了正反馈驱动和温度补偿方法，研制了高性能MEMS振荡器，为大规模制造可集成的高性能射频微纳谐振器件奠定了基础。

技术特点

可集成的高性能微纳机电射频谐振器件是目前已知技术方案中能满足未来无线通信发展要求的理想器件。具有以下优势：

1、具有高品质因子Q，提高电路和系统性能；

2、与IC工艺兼容，易实现单片集成和系统小型化，降低成本； 3、可控制性（自开关）；可扩展性（带宽、频率可调）；可补偿性（温度补偿电路，频率输出一致性），可简化射频电路和系统。

专利情况

一种防止MEMS器件结构层材料被电化学腐蚀的方法，201010235870.9；

大规模防止MEMS器件结构层材料被电化学腐蚀的方法，201010235859.2；

基于金锡合金键合的圆片级低温封装方法，201010601975.1； 用于微机电系统器件的圆片级三维封装方法，201110346268.7。 市场分析

在过去60年中，石英作为时钟市场的主流技术，一直占据着霸主地位。但由于其受到传统制造工艺的限制以及下游原材料（起振电路和基座）市场的垄断，因此性价比无法进一步提升。为了满足电子市场对元器件提出的更小、更可靠、更灵活的需求，时钟组件必须走上全面硅化的道路。与传统石英相比，全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上，都更符合现代电子产品的标准，也是对传统石英产品的升级换代。MEMS振荡器已占据石英晶振中端产品的市场，正在逐渐进入高端和低端产品市场。

合作方式 技术转让