Reliability aspects of MEMS and RF Microswitches

Abstract

As MEMS technology is implemented in a growing range of areas, the reliability of MEMS devices is a concern. Understanding the failure mechanisms is a prerequisite for quantifying and improving the reliability of MEMS devices. This paper reviews the common failure mechanisms in MEMS and highlights some of the reliability concerns for both ohmic and capacitive MEMS switches. Ohmic switches fail catastrophically by stiction whereas dielectric charging leads to degraded performance of capacitive switches.

Cum tehnologia MEMS este folosită în domenii din ce în ce mai multe, fiabilitatea dispozitivelor MEMS ridică probleme. Înțelegerea mecanismelor de defectare este o condiție prealabilă pentru cuantificarea și îmbunătățirea dispozitivelor MEMS. Articolul trece în revistă mecanismele comune de defectare ale MEMS și scoate îm evidență câteva din obiectivele fiabiliste ale comutatoarelor MEMS ohmice și capacitive. Comutatoarele ohmice se defectează catastrofal datorită sticției, în timp ce sarcinile dielectrice conduc la degradarea performanțelor comutatoarelor capacitive.

Comme la technologie MEMS est utilisée dans des domaines de plus en plus nombreux, la fiabilité de ces dispositifs pose des problèmes. Comprendre les mécanismes de défaillance est une condition préalable pour quantifier et améliorer les dispositifs MEMS. L’article passe en revue les mécanismes de défaillance communs des MEMS et souligne quelque uns des objectifs fiabilistes des commutateurs MEMS ohmiques et capacitifs. Les commutateurs ohmiques tombent en panne due à la stiction, tandis que les charges diélectriques conduisent à la dégradation des performances des commutateurs capacitifs.

Поскольку технология MEMS используется во многих областях, надежность устройств МЭМС становится проблематичным. Понимание механизмов отказа является необходимым условием для количественной оценки и улучшения устройств MEMS. В статье рассматриваются общие механизмы отказов MEMS и выделяются несколько надёжных объективов омических и емкостных переключателей МЭМС. Омические переключатели выходят из строя катастрофически из-за трения, в то время как диэлектрические нагрузки приводят к снижению характеристик емкостных переключателей.