本技术涉及终端设备,尤其涉及一种mems开关以及电子设备。
背景技术:
1、mems(micro-electro-mechanical system,微机电系统)开关,由于其具有尺寸小,低ron(开态电阻)和coff(关态电容),损耗低等优点,因此,受到越来越多的青睐。但是,mems开关在导通状态与断开状态之间反复转换,容易造成悬臂梁出现疲劳和磨损,导致mems开关失效,影响mems开关的使用寿命。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种mems开关以及电子设备,用于解决mems开关在使用过程中,容易造成悬臂梁出现疲劳和磨损,导致mems开关失效的问题。
2、为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:
3、第一方面,提供了一种mems开关,该mems开关包括绝缘层、第一电极、接触电极、悬臂梁以及缓冲梁。绝缘层具有第一表面。第一电极设置于绝缘层。接触电极设置于绝缘层内,且接触电极露出第一表面。悬臂梁包括连接区域和悬空区域,连接区域设置于第一表面,悬空区域与第一表面间隔设置;第一电极与悬空区域相对设置,接触电极与悬空区域相对设置。缓冲梁包括固定区域和缓冲区域,固定区域设置于第一表面,缓冲区域与第一表面间隔设置,且缓冲区域的部分区域位于悬空区域与第一表面之间。
4、本技术第一方面提供的mems开关,通过设置缓冲梁,且缓冲梁的缓冲区域位于悬臂梁的悬空区域与第一表面支架。因此,当悬空区域在第一电极的静电引力的作用下,向靠近第一表面的方向运动的过程中,悬空区域会先与缓冲梁抵接。然后,静电引力不断增大,悬空区域带动缓冲区域一同向靠近第一表面的方向运动,此时,缓冲区域发生弹性形变,并产生弹性力。在此情况下,悬空区域的弹性恢复力为悬空区域自身产生的弹性力和缓冲区域产生的弹性力之和,即增大了悬空区域的弹性恢复力。
5、因此,弹性恢复力增大,能够抵消部分静电引力,以减小缓冲部分与接触电极抵接时的机械冲击力。并且,在悬空区域复位时,有利于提升悬空区域的复位能力,从而能够降低悬臂梁出现疲劳失效的风险。
6、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,mems开关还包括第二电极,第二电极设置于绝缘层内,第二电极与缓冲区域相对设置。这样一来,在第二电极的静电引力下,能够使缓冲区域吸附于第一表面,以避免悬空区域与接触电极抵接时,缓冲梁形成阻碍,以保证mems开关稳定导通。
7、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,缓冲梁设置有多个,每个缓冲梁的缓冲区域均位于悬空区域与第一表面之间,绝缘层内对应每个缓冲梁的缓冲区域均对应设置有第二电极。在该结构下,有利于提升对悬臂梁的缓冲力,以进一步减小悬臂梁与接触电极抵接时的冲击力,并提升悬臂梁的复位能力。
8、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,缓冲区域远离固定区域的一侧位于悬空区域与第一表面之间。在该结构下,由于固定区域固定于第一表面上,难以发生弹性形变,而缓冲区域远离固定区域的一侧,由于力臂较长,因此,更加容易发生弹性形变,以保证缓冲梁的缓冲效果。
9、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,缓冲梁设置于悬空区域远离连接区域的一侧。在该结构下,悬空区域远离连接区域一侧同样为容易发生形变的位置,缓冲梁设置于该位置,有利于进一步提升缓冲效果。
10、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,悬空区域包括第一区域和第二区域,第一区域位于第二区域远离连接区域的一侧,第一区域与第一表面之间的距离大于第二区域与第一表面之间的距离,缓冲区域的部分区域位于第一区域与第一表面之间,接触电极与第二区域相对设置。这样一来,由于第一区域与第一表面的距离较大,因此,当第二区域与接触电极抵接时,第一区域与第一表面之间依然存在一定距离,可以用于容纳缓冲梁的缓冲区域,从而降低缓冲梁对悬臂梁造成阻碍的风险。
11、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,第一表面上设置有凹陷结构,缓冲梁的固定区域的一部分设置于凹陷结构内,缓冲梁在绝缘层上的垂直投影均位于凹陷结构内。这样一来,通过凹陷结构为缓冲梁提供容纳空间,能够降低缓冲梁阻碍悬臂梁与接触电极抵接的风险。
12、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,悬空区域上设置有镂空结构,镂空结构贯穿缓冲区域,固定区域在第一表面上的垂直投影位于镂空结构在第一表面上的垂直投影内。这样一来,在缓冲梁设置于悬臂梁的中部区域时,镂空结构能够对缓冲梁的固定区域形成避让,以避免固定区域阻挡悬臂梁运动。
13、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,悬臂梁包括多个连接区域,多个连接区域间隔设置于悬空区域的边缘;接触电极设置有两个,且两个接触电极均与悬空区域相对设置。在该结构下,悬臂梁的中部与两个接触电极抵接,以使两个接触电极之间通过悬臂梁实现导通,即两个接触电极可以分别作为信号输出端和信号输入端。
14、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,缓冲梁包括多个缓冲区域,且在平行于第一表面的平面内,多个缓冲区域绕固定区域一周间隔分布,每个缓冲区域远离固定区域的一侧均位于悬空区域与第一表面之间。在该结构下,能够使缓冲梁对悬臂梁形成缓冲时,受力更加平衡,有利于提升整体结构的可靠性。
15、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,在平行于第一表面的平面内,缓冲区域绕固定区域延伸一周,缓冲区域靠近边缘的区域位于悬空区域与第一表面之间。在该结构下,有利于进一步保证受力平衡。
16、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,悬臂梁设置有多个,且缓冲区域上的多个不同区域分别位于多个悬空区域与第一表面之间。在该结构下,可以通过多个悬臂梁实现不通信号的导通,有利于提升mems开关的应用范围。并且,多个悬臂梁均通过一个缓冲梁实现缓冲,以降低悬臂梁失效的风险。
17、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,多个悬空区域均与接触电极相对设置。多个悬臂梁均与一个接触电极对应导通,可以通过控制不同的悬臂梁与该接触电极导通,来实现不同信号的传输。
18、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,接触电极设置有多个,且多个接触电极与多个悬臂梁一一对应设置。这样一来,通过多个mems开关实现多条线路的控制,有利于进一步提升mems开关的应用范围。
19、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,绝缘层内对应每一个悬空区域均对应设置有第一电极,第一电极与对应的悬空区域相对。在该结构下,能够分别多每一个悬臂梁进行控制,有利于提升mems开关的控制精度。
20、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,接触电极朝向悬空区域的表面上设置有第一接触部,第一接触部与接触电极电连接。这样一来,通过第一接触部与悬臂梁抵接,实现悬臂梁与接触电极导通。
21、本技术第一方面的一种可能的实现方式中,悬空区域朝向接触电极的表面上设置有第二接触部,第二接触部与悬空区域电连接。这样一来,可以通过第一接触部与第二接触部相互抵接,实现悬臂梁与接触电极导通。
22、第二方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体、电路板以及mems开关。电路板设置于壳体内。mems开关为如上任一技术方案所述的mems开关,mems开关设置于电路板上,且mems开关与电路板电连接。
23、本技术第二方面提供的电子设备,由于包括如上任一技术方案所述的mems开关,因此,能够解决相同的技术问题,并取得相同的技术效果。
1.一种mems开关,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的mems开关,其特征在于,所述mems开关还包括第二电极,所述第二电极设置于所述绝缘层内,所述第二电极与所述缓冲区域相对设置。
3.根据权利要求2所述的mems开关,其特征在于,所述缓冲梁设置有多个,每个所述缓冲梁的所述缓冲区域均位于所述悬空区域与所述第一表面之间,所述绝缘层内对应每个所述缓冲梁的所述缓冲区域均对应设置有所述第二电极。
4.根据权利要求1所述的mems开关,其特征在于,所述缓冲区域远离所述固定区域的一侧位于所述悬空区域与所述第一表面之间。
5.根据权利要求4所述的mems开关,其特征在于,所述缓冲梁设置于所述悬空区域远离所述连接区域的一侧。
6.根据权利要求1所述的mems开关,其特征在于,所述悬空区域包括第一区域和第二区域,所述第一区域位于所述第二区域远离所述连接区域的一侧,所述第一区域与所述第一表面之间的距离大于所述第二区域与所述第一表面之间的距离,所述缓冲区域的部分区域位于所述第一区域与所述第一表面之间,所述接触电极与所述第二区域相对设置。
7.根据权利要求1所述的mems开关,其特征在于,所述第一表面上设置有凹陷结构,所述缓冲梁的所述固定区域的一部分设置于所述凹陷结构内,所述缓冲梁在所述绝缘层上的垂直投影均位于所述凹陷结构内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的mems开关,其特征在于,所述悬空区域上设置有镂空结构,所述镂空结构贯穿所述缓冲区域,所述固定区域在所述第一表面上的垂直投影位于所述镂空结构在所述第一表面上的垂直投影内。
9.根据权利要求8所述的mems开关,其特征在于,所述悬臂梁包括多个连接区域,多个所述连接区域间隔设置于所述悬空区域的边缘;所述接触电极设置有两个,且两个所述接触电极均与所述悬空区域相对设置。
10.根据权利要求8所述的mems开关,其特征在于,所述缓冲梁包括多个缓冲区域,且在平行于所述第一表面的平面内,多个所述缓冲区域绕所述固定区域一周间隔分布,每个所述缓冲区域远离所述固定区域的一侧均位于所述悬空区域与所述第一表面之间。
11.根据权利要求8所述的mems开关,其特征在于,在平行于所述第一表面的平面内,所述缓冲区域绕所述固定区域延伸一周,所述缓冲区域靠近边缘的区域位于所述悬空区域与所述第一表面之间。
12.根据权利要求1~7任一项所述的mems开关,其特征在于,所述悬臂梁设置有多个,且所述缓冲区域上的多个不同区域分别位于多个所述悬空区域与所述第一表面之间。
13.根据权利要求12所述的mems开关,其特征在于,多个所述悬空区域均与所述接触电极相对设置。
14.根据权利要求12所述的mems开关,其特征在于,所述接触电极设置有多个,且多个所述接触电极与多个所述悬臂梁一一对应设置。
15.根据权利要求12所述的mems开关,其特征在于,所述绝缘层内对应每一个所述悬空区域均对应设置有所述第一电极,所述第一电极与对应的所述悬空区域相对。
16.根据权利要求1所述的mems开关,其特征在于,所述接触电极朝向所述悬空区域的表面上设置有第一接触部,所述第一接触部与所述接触电极电连接。
17.根据权利要求1或16所述的mems开关,其特征在于,所述悬空区域朝向所述接触电极的表面上设置有第二接触部,所述第二接触部与所述悬空区域电连接。
18.一种电子设备,其特征在于,包括: