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GE 超微型开关技术展示高性能

      201456日,美国Niskayuna——GE全球研发中心科学家进一步推进了微电子机械系统(MEMS)技术,开发出新一代超微型开关,将对系统设计带来重大影响,从而将会推动未来移动设备的发展。

  这类金属开关的大小甚至不及一根头发丝的宽度,能够控制一系列电气系统的电流,从应用千瓦级功率的设备到普通灯泡。这一技术的未来应用意义深远,开关的使用范围很广,从手持电子设备、工业设备到防护设备。GEMEMS开关与其他MEMS技术的不同之处在于GE研究员研制的独特材料组合,使得开关能够在极端运行条件下,比如高温,运行数十亿次 ,同时但能够保持极低的接触电阻。

  在显微镜下观测,置于一枚美国一角硬币上的晶元包含400MEMS开关,此器件由GE金属MEMS技术制成,能在这么微小的系统结构上,可控制多达1千瓦的能量。若需在移动设备上应用,此项技术可按比例缩小并微型化处理。

  GE全球研发中心工程师Chris Keimel称:得益于跨学界的专业知识,涵盖材料、元器件设计、装配、封装、电子、系统集成等领域,我们可以顺利解决开关微型化带来的根本性挑战。我们已成功研发普通的设备装配平台,能够在一个晶元上组装上百个仅显微镜可见的微型继电器,将之应用于工业电气控制,或为新一代的射频通信产品制造隔离度高,且损耗低的射频开关。我们在开关技术领域正在引领新的变革,我也很期待未来的发展。

  LTE增强型(LTE-Advanced)技术也称之为真正的4G”,在亚洲部分地区已投入应用,不久也将成为全球移动通信领域的标准。尤其值得注意的是,它可让数据下载速度在理论上大于每秒3000兆比特的速度,大大超越4G LTE每秒300兆比特的速度。通过利用容量更大的射频带宽,更智能的传输运算方法以及多天线技术,LTE增强性技术使得连接和信号质量更为稳定。若要完善所有改进,硬件也需要同步发展,这就是GE MEMS开关技术的领先优势所在。

  GE技术授权部门负责业务拓展的副总裁Chris Giovanniello说:移动及平板电脑每年拥有20亿美元的市场规模,而且这些设备日趋整合成一体。先进的天线及无线技术不可或缺,而GE先进金属MEMS技术制成的设备有潜力提供这种不断提高的性能要求,而价格与绝缘体上硅(SOI), 砷化镓(GaAs)或其他半导体技术相比,更具竞争优势。此外,模块蜂窝设计能够按比例增强,可支持高能耗应用程序,比如无线基础设施。

  我们很自豪地看到,MEMS技术正日趋成熟。过去10年,我们在GE全球研发中心开发先进的开关技术及其元器件,它们将应用于GE的重要系统中。”Keimel说,重新研发开关元器件给我们的系统带来突破性优势,比如减小尺寸,减轻重量,减少能耗和成本,并改进总体性能。

  GE正积极携手合作伙伴技术许可这一专有流程,推动其它低成本制造选择,使技术应用于不同消费者和工业领域。

 
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