JP2007035328A - マイクロマシンスイッチ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の信号経路を通過する各高周波信号に対して良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができ、さらに、小型化及び構造の簡略化を実現することができるマイクロマシンスイッチ及び電子機器を提供する。
【解決手段】 第１の基板２上に設けられた第１の高周波信号線３と、第１の高周波信号線３上に設けられた第１の絶縁体５と、第１の基板２上の第１の高周波信号線３が設けられた面に対向させて設けられた第２の基板６と、第２の基板６上に第１の基板２上の第１の高周波信号線３が設けられた面に対向させて設けられた第２の高周波信号線７と、第２の高周波信号線７上に設けられた第２の絶縁体９と、第１の絶縁体５と第２の絶縁体９との間に設けられ、第１の高周波信号線３との間への電圧Ｖ１の印加により第１の絶縁体５に接触し、第２の高周波信号線７との間への電圧Ｖ２の印加により第２の絶縁体９に接触する可動片１０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロマシンスイッチ及び電子機器に関し、特に高周波信号の切り替えに使用されるマイクロマシンスイッチ及びそれを実装した電子機器に関する。

マイクロ波及びミリ波等も含む高周波帯を使用する電子機器（例えば通信機器等）は広い分野において用いられている。このため、それら電子機器を構成する高周波用の電子部品の製造も活発化している。この高周波用の電子部品としては、例えば高周波信号の切り替え用として高周波スイッチが用いられる。この高周波スイッチを構成する素子としては、ｐｉｎ−ｄｉｏｄｅやＧａＡｓ−ＦＥＴを用いたものが一般的であるが、近年、マイクロマシン技術を応用したマイクロマシンスイッチが用いられるようになってきている。マイクロマシンスイッチとしては、大きくレジスティブスイッチとキャパシティブスイッチとに分類されるが、構造がシンプルなことや製作の容易さ等の面から、一般的にキャパシティブスイッチ（シャントスイッチ）が用いられることが多い。

高周波用のキャパシティブスイッチとしてのマイクロマシンスイッチ１０１は、一般的に、図１３及び図１４に示すように、絶縁基板１０２、その絶縁基板１０２の上面（図１４中）に設けられた高周波信号線１０３、その高周波信号線１０３に接触させずに絶縁基板１０２の上面に高周波信号線１０３の両側に位置付けて設けられた接地導体１０４、高周波信号線１０３上に設けられた絶縁体膜１０５、その絶縁体膜１０５に対して所定の間隔（ギャップ）を設けて配置された可動片１０６、絶縁基板１０２の下面（図１４中）に設けられた接地導体１０７、及び絶縁基板１０２の上面の接地導体１０４と絶縁基板１０２の下面の接地導体１０７とを電気的に接続するビアホール配線１０８等を備えている（例えば特許文献１参照）。なお、可動片１０６の両端は接地導体１０４に接続して固定されている。この可動片１０６は、通常、金属導体等により形成されている。ここで、高周波信号線１０３、絶縁体膜１０５及び可動片１０６は、図１５の等価回路図に示すように、高周波信号線１０３と接地導体１０４との間に電気的に並列に挿入された可変キャパシタＣ１０１を構築する。

このようなマイクロマシンスイッチ１０１では、可動片１０６は、その可動片１０６と高周波信号線１０３との間への電圧印加により発生する静電力によって、高周波信号線１０３上の絶縁体膜１０５に接触する。これにより、可変キャパシタＣ１０１のキャパシタンスＣが増大し、高周波信号線１０３を通過する所定の周波数帯の高周波信号を阻止することができる。なお、可動片１０６が絶縁体膜１０５に密着している状態がオン状態であり、逆に可動片１０６が絶縁体膜１０５から離間している状態がオフ状態である。

次に、マイクロマシンスイッチ１０１の動作特性について、図１５の等価回路モデルに基づいて計算した周波数特性の一例を図１６及び図１７に示す。なお、図１６はマイクロマシンスイッチ１０１がオフ状態である場合の周波数特性を示し、図１７はマイクロマシンスイッチ１０１がオン状態である場合の周波数特性を示す。

マイクロマシンスイッチ１０１がオフ状態である場合には、図１６に示すように、周波数６〜２４ＧＨｚの周波数帯で挿入損が１．０ｄＢ以下になっている。したがって、このオフ状態では、マイクロマシンスイッチ１０１は所望の周波数帯で良好な通過特性を有している。一方、マイクロマシンスイッチ１０１がオン状態である場合には、図１７に示すように、周波数６〜２４ＧＨｚの周波数帯でアイソレーションが１０ｄＢ以上になっている。また、図１５の等価回路モデルに示した可変キャパシタＣ１０１のキャパシタンスＣとインダクタンスＬとの共振周波数Ｆｒ［Ｆｒ＝１／（２π（ＬＣ）^１／２）］が周波数１０ＧＨｚ帯である場合に３８ｄＢの最大のアイソレーションが得られる。したがって、マイクロマシンスイッチ１０１は良好な阻止特性を有している。ここで、所望の周波数で最大のアイソレーション特性（最大の阻止特性）を得るためには、共振周波数Ｆｒと所望の周波数とを一致させる必要がある。
特開２００３−２１７４２１号公報

ところが、前述したようなマイクロマシンスイッチ１０１においては、通常、１つの高周波信号線１０３、すなわち高周波信号が通過する１つの信号経路に対して１つのマイクロマシンスイッチ１０１を設けることによって、所望の周波数帯の高周波信号の通過を制御（オン／オフ）している。このため、２つの信号経路が設けられた場合には、マイクロマシンスイッチ１０１を別途用意し、２つの信号経路に対してそれぞれマイクロマシンスイッチ１０１を設ける必要がある。これにより、全体としてマイクロマシンスイッチ１０１やそのマイクロマシンスイッチ１０１を備える電子機器のサイズは大きくなり、それらの構造も複雑になってしまう。

本発明の目的は、複数の信号経路を通過する各高周波信号に対して良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができ、さらに、小型化及び構造の簡略化を実現することができるマイクロマシンスイッチ及び電子機器を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、マイクロマシンスイッチにおいて、第１の基板と、第１の基板上に設けられた第１の高周波信号線と、第１の基板上に第１の高周波信号線に接触させず第１の高周波信号線の両側に位置付けて設けられた第１の接地導体と、第１の高周波信号線上に設けられた第１の絶縁体と、第１の基板上の第１の高周波信号線が設けられた面に対向させて設けられた第２の基板と、第２の基板上に第１の基板上の第１の高周波信号線が設けられた面に対向させて設けられた第２の高周波信号線と、第２の基板上に第２の高周波信号線に接触させず第２の高周波信号線の両側に位置付けて設けられた第２の接地導体と、第２の高周波信号線上に設けられた第２の絶縁体と、第１の絶縁体と第２の絶縁体との間に第１の絶縁体及び第２の絶縁体に接触させずに位置付けて第１の接地導体上又は第２の接地導体上に設けられ、第１の高周波信号線との間への電圧印加により第１の絶縁体に接触し、第２の高周波信号線との間への電圧印加により第２の絶縁体に接触する可動片とを備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、電子機器において、実装用基板と、実装用基板上に実装された前述の第１の特徴に係るマイクロマシンスイッチと、マイクロマシンスイッチに接続された増幅器とを備えることである。

本発明によれば、複数の信号経路を通過する各高周波信号に対して良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができ、さらに、小型化及び構造の簡略化を実現することができるマイクロマシンスイッチ及び電子機器を提供することができる。

（第１の実施の形態）
［マイクロマシンスイッチの構成］
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図１１を参照して説明する。

第１の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチ１は、図１ないし図４に示すように、第１の基板２と、第１の基板２の上面（図１中）の中央部分を横切る領域（図３参照）に設けられた第１の高周波信号線３と、第１の基板２上の第１の高周波信号線３が設けられた上面に第１の高周波信号線３に接触させず第１の高周波信号線３の両側に位置付けて設けられた第１の接地導体４と、第１の高周波信号線３上に設けられた第１の絶縁体５と、第１の基板２の上面に対向させて設けられた第２の基板６と、第１の基板２の上面に対向させて第２の基板６の下面（図１中）の中央部分を横切る領域（図４参照）に設けられた第２の高周波信号線７と、第２の基板６の下面に第２の高周波信号線７に接触させずに第２の高周波信号線７の両側に位置付けて設けられた第２の接地導体８と、第２の高周波信号線７上に設けられた第２の絶縁体９と、第１の絶縁体５と第２の絶縁体９との間に第１の絶縁体５及び第２の絶縁体９に接触させずに位置付けて第１の接地導体４上に設けられ、第１の高周波信号線３との間への電圧Ｖ１の印加により第１の絶縁体５に接触し、第２の高周波信号線７との間への電圧Ｖ２の印加により第２の絶縁体９に接触する可動片１０とを備えている。

さらに、マイクロマシンスイッチ１は、第１の基板２の上面と反対面の下面（図１中）に全面に渡って設けられた第３の接地導体１１と、第１の基板２の上面の第１の接地導体４と第１の基板２の下面の第３の接地導体１１とを電気的に接続する第１のビアホール配線１２と、第２の基板６の下面と反対側の上面（図１中）に設けられた第３の高周波信号線１３と（図２参照）、第２の基板６の下面の第２の高周波信号線７と第２の基板６の上面の第３の高周波信号線１３とを電気的に接続する第２のビアホール配線１４と、第２の基板６の上面に第３の高周波信号線１３に接触させずに第３の高周波信号線１３の両側に位置付けて設けられた第４の接地導体１５と、第２の基板６の下面の第２の接地導体８と第２の基板６の上面の第４の接地導体１５とを電気的に接続する第３のビアホール配線１６と、導電性を有し第１の接地導体４と第２の接地導体８とを接着して第１の基板２と第２の基板６とを接合する接合材１７とを備えている。

第１の基板２及び第２の基板６は、絶縁性を有する基板、例えば高抵抗を有するシリコン基板や半絶縁性ＧａＡｓ基板等により形成されている。なお、シリコン基板の表面には、例えばシリコン酸化膜等の絶縁膜（図示せず）が設けられる。

第１の高周波信号線３と第２の高周波信号線７とは互いに対向させて平行に設けられている。また、第１の高周波信号線３と第３の高周波信号線１３とは互いに交差させて設けられている。第１の高周波信号線３は、図３に示すように、第１の基板２の上面の一辺から対向する他の一辺（図３中の左辺から右辺）に渡って配設されている。また、第２の高周波信号線７は、図４に示すように、第２の基板６の下面の一辺から対向する他の一辺（図４中の右辺から左辺）に渡って配設されている。第３の高周波信号線１３は、図２に示すように、第２の基板６の上面の一辺から対向しない他の一辺（図２中の上辺から右辺及び左辺から下辺）に渡って配設されている。なお、第１の高周波信号線３、第２の高周波信号線７及び第３の高周波信号線１３は、例えばＴｉ／Ａｕ膜やＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ膜等により形成されている。

ここで、第１の高周波信号線３は、高周波信号が通過する第１の信号経路Ｐ１を構成する信号線である。また、第２の高周波信号線７と第３の高周波信号線１３とは第２のビアホール配線１４により電気的に接続されており、高周波信号が通過する第２の信号経路Ｐ２を構成する信号線である。

第１の接地導体４は、図１及び図３に示すように、第１の高周波信号線３から所定の距離だけ離反させて第１の高周波信号線３を挟むように第１の高周波信号線３の両側に設けられている。この第１の接地導体４は、第１の高周波信号線３と共にコプレナ線路を構成している。また、第２の接地導体８は、図１及び図４に示すように、第２の高周波信号線７から所定の距離だけ離反させて第２の高周波信号線７を挟むように第２の高周波信号線７の両側に設けられている。この第２の接地導体８は、第２の高周波信号線７と共にコプレナ線路を構成している。さらに、第４の接地導体１５は、図２に示すように、第３の高周波信号線１３から所定の距離だけ離反させて第３の高周波信号線１３を挟むように第３の高周波信号線１３の両側に設けられている。この第４の接地導体１５は、第３の高周波信号線１３と共にコプレナ線路を構成している。一方、第３の接地導体１１は、マイクロマシンスイッチ１を実装基板等に実装した場合に実装基板側からグランド電位を供給するための電極として使用される。なお、第１の接地導体４、第２の接地導体８、第３の接地導体１１及び第４の接地導体１５は、例えばＴｉ／Ａｕ膜やＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ膜等により形成されている。

ここで、各接地導体４，８、１５と各高周波信号線３，７，１３との間の各離反距離を変化させることにより、第１の基板２及び第２の基板６の各インピーダンスを調整することができる。

第１の絶縁体５は、図１及び図３に示すように、可動片１０に対向させて第１の高周波信号線３上に薄膜状に設けられている。また、第２の絶縁体９も、図１及び図４に示すように、可動片１０に対向させて第２の高周波信号線７上に薄膜状に設けられている。なお、第１の絶縁体５及び第２の絶縁体９は、例えば、シリコン酸化（ＳｉＯ_２）膜、シリコン窒化（Ｓｉ_３Ｎ_４）膜の単層膜、もしくはそれらを積層した複合膜等により形成されている。なお、第１の実施の形態においては、誘電率が高く、製造上安定して各絶縁体５，９を形成することができるシリコン窒化膜が用いられる。

可動片１０は、図１に示すように、第１の絶縁体５及び第２の絶縁体９の各表面から数μｍの間隔（ギャップ）を設けて配設されている。可動片１０と第１の絶縁体５との間隔は、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔と同じである。可動片１０は、両持梁構造により第１の接地導体４及び第２の接地導体８に固定されており、可動片１０の両端は、第１の接地導体４及び第２の接地導体８によりそれぞれ挟持されている。したがって、可動片１０は、第１の接地導体４及び第２の接地導体８に電気的に接続されている。また、可動片１０は、可撓性を有する板状に、例えばＴｉ／Ａｕ膜やＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ膜等により形成されている。このような可動片１０は、第１の高周波信号線３との間に電圧Ｖ１が印加された場合、第１の高周波信号線３側に撓んで第１の絶縁体５に密着し、第２の高周波信号線７との間に電圧Ｖ２が印加された場合、第２の高周波信号線７側に撓んで第２の絶縁体９に密着する。

ここで、可動片１０は、第１の高周波信号線３上及び第２の高周波信号線７上においてキャパシタの一方の電極として使用される。第１の高周波信号線３、第１の絶縁体５及び可動片１０は、図５の等価回路図に示すように、第１の高周波信号線３と第１の接地導体４との間に電気的に並列に挿入された１つの可変キャパシタＣ１を構築する。第２の高周波信号線７、第２の絶縁体９及び可動片１０は、図５の等価回路図に示すように、第２の高周波信号線７と第２の接地導体８との間に電気的に並列に挿入された他の１つの可変キャパシタＣ２を構築する。

［マイクロマシンスイッチの動作］
このような構成のマイクロマシンスイッチ１の動作について説明する。マイクロマシンスイッチ１は、可動片１０の形状変化により、ノーマル状態、第１モードのオン状態（第１の信号経路Ｐ１がオン状態で、第２の信号経路Ｐ２がオフ状態である）及び第２モードのオン状態（第１の信号経路Ｐ１がオフ状態で、第２の信号経路Ｐ２がオン状態である）のいずれか１つに切り替わり、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２を通過する所定の周波数帯の高周波信号を阻止する。

マイクロマシンスイッチ１のノーマル状態は、第１の高周波信号線３と可動片１０との間に電圧Ｖ１が印加されておらず、さらに、第２の高周波信号線７と可動片１０との間に電圧Ｖ２が印加されていない状態である。すなわち、ノーマル状態は、図１に示すように、可動片１０が形状変化せずに第１の高周波信号線３上の第１の絶縁体５及び第２の高周波信号線７上の第２の絶縁体９に対して所定の間隔を維持して接触していない状態である。このノーマル状態において、マイクロマシンスイッチ１は、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２を通過する高周波信号に対して良好な通過特性を有する。

マイクロマシンスイッチ１の第１モードのオン状態は、図６に示すように、可動片１０が第１の高周波信号線３上の第１の絶縁体５に密着した状態である。すなわち、第１モードのオン状態では、可動片１０と第１の高周波信号線３との間に電圧Ｖ１を印加することにより発生する静電力によって、可動片１０が第１の高周波信号線３側に引き寄せられ、第１の高周波信号線３上の第１の絶縁体５に密着する。これにより、所望のキャパシタンスが育成され、第１の信号経路Ｐ１を通過する所定の周波数帯の高周波信号が阻止される。

このとき、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔は、ノーマル状態の場合と比べて略２倍になるので、この部位でのフリージング容量が低減される。これにより、マイクロマシンスイッチ１は、第２の信号経路Ｐ２を通過する高周波信号に対し、ノーマル状態の場合に比べてより良好な通過特性を有することになる。

マイクロマシンスイッチ１の第２モードのオン状態は、図７に示すように、可動片１０が第２の高周波信号線７上の第２の絶縁体９に密着した状態である。すなわち、第２モードのオン状態では、可動片１０と第２の高周波信号線７との間に電圧Ｖ２を印加することにより発生する静電力によって、可動片１０が第２の高周波信号線７側に引き寄せられ、第２の高周波信号線７上の第２の絶縁体９に密着する。これにより、所望のキャパシタンスが育成され、第２の信号経路Ｐ２を通過する所定の周波数帯の高周波信号が阻止される。

このとき、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔は、ノーマル状態の場合と比べて略２倍になるので、この部位でのフリージング容量が低減される。これにより、マイクロマシンスイッチ１は、第１の信号経路Ｐ１を通過する高周波信号に対し、ノーマル状態の場合に比べてより良好な通過特性を有することになる。

このようなマイクロマシンスイッチ１において、図５の等価回路モデルに基づいて計算した周波数特性の一例を図８ないし図１１に示す。

マイクロマシンスイッチ１がノーマル状態である場合には、図８に示すような第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性が得られる。図８に示すように、マイクロマシンスイッチ１のノーマル状態における第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損は、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において１．０ｄＢ以下になっている。したがって、マイクロマシンスイッチ１は良好な通過特性を有している。

マイクロマシンスイッチ１が第１モードのオン状態である場合には、図９に示すような第１の信号経路Ｐ１のアイソレーション及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性が得られる。図９に示すように、第２の信号経路Ｐ２を通過する高周波信号の損失は、周波数６〜２４ＧＨｚにおいて０．４ｄＢ以下になっている。したがって、マイクロマシンスイッチ１の第２の信号経路Ｐ２は良好な通過特性を有している。一方、第１の信号経路Ｐ１を通過する高周波信号の損失は、周波数６〜２４ＧＨｚにおいて１０ｄＢ以上になっている。また、共振周波数Ｆｒは、Ｆｒ＝１／（２π（ＬＣ）^１／２）となり、１０ＧＨｚ帯で３８ｄＢの最大のアイソレーションが得られる。したがって、マイクロマシンスイッチ１の第１の信号経路Ｐ１は良好な阻止特性を有している。

マイクロマシンスイッチ１が第２モードのオン状態である場合には、図１０に示すような第１の信号経路Ｐ１の挿入損及び第２の信号経路Ｐ２のアイソレーションの周波数特性が得られる。図１０に示すように、第１の信号経路Ｐ１を通過する高周波信号の損失は、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において０．４ｄＢ以下になっている。したがって、マイクロマシンスイッチ１の第１の信号経路Ｐ１は良好な通過特性を有している。一方、第２の信号経路Ｐ２を通過する高周波信号の損失は、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において１０ｄＢ以上になっている。また、共振周波数Ｆｒは、Ｆｒ＝１／（２π（ＬＣ）^１／２）となり、１０ＧＨｚ帯で３８ｄＢの最大のアイソレーションが得られる。したがって、マイクロマシンスイッチ１の第２の信号経路Ｐ２は良好な阻止特性を有している。

ここで、マイクロマシンスイッチ１のノーマル状態における第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性（図８参照）と、第１モードのオン状態における第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性（図９参照）と、第２モードのオン状態における第１の信号経路Ｐ１の挿入損の周波数特性（図１０参照）とを比較する。

図８に示すように、マイクロマシンスイッチ１のノーマル状態における第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損は、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において１．０ｄＢ以下になっている。一方、図９及び図１０に示すように、マイクロマシンスイッチ１の第１モードのオン状態における第２の信号経路Ｐ２の挿入損及び第２モードのオン状態における第１の信号経路Ｐ１の挿入損は、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において０．４ｄＢ以下になっている。したがって、第１モードのオン状態における第２の信号経路Ｐ２の挿入損及び第２モードのオン状態における第１の信号経路Ｐ１の挿入損は、ノーマル状態における第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損に比べ、周波数６〜２４ＧＨｚ帯において最大０．６ｄＢ低減されているので、マイクロマシンスイッチ１はノーマル状態に比べより良好な通過特性を有している。

このように第１の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチ１によれば、１つの可動片１０により第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２を通過する所定の周波数帯の高周波信号を阻止することによって、２つの信号経路Ｐ１，Ｐ２が設けられた場合でもそれに対応させてマイクロマシンスイッチ１を２つ設ける必要が無く、所定の周波数帯において良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができる。したがって、２つの信号経路Ｐ１，Ｐ２を通過する高周波信号に対して良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができ、さらに、小型化及び構造の簡略化を実現することができるマイクロマシンスイッチ１を提供することができる。特に、第１の高周波信号線３と第２の高周波信号線７との間にそれぞれ絶縁体５，９を介して可動片１０を設けるという簡単な構造により、マイクロマシンスイッチ１を構築することができる。

さらに、第１の高周波信号線３、第２の高周波信号線７及び第３の高周波信号線１３の各信号線と、第１の接地導体４、第２の接地導体８及び第４の接地導体１５の各接地導体との間の離反距離を変更することによって、第１の基板２のインピーダンス及び第２の基板６のインピーダンスを容易に調整することが可能になるので、それらのインピーダンスを簡単に整合させることができる。

また、第２の基板６上の第２の高周波信号線７が設けられた面と反対側の面に第３の高周波信号線１３を設け、第２の高周波信号線７と第３の高周波信号線１３とを電気的に接続する第２のビアホール配線１４を設けることによって、マイクロマシンスイッチ１の内部に位置する第２の高周波信号線７が、第２の基板６上の上面（図１中）に露出している第３の高周波信号線１３に電気的に接続されるので、例えば他の電子部品を第２の高周波信号線７に電気的に接続する場合等、露出している第３の高周波信号線１３に接続すればよく、第２の高周波信号線７に対する接続配線を容易に行うことができる。

また、第３の高周波信号線１３は第１の高周波信号線３に交差させて設けられていることから、マイクロマシンスイッチ１に対する高周波信号の入力方向又は出力方向、あるいは入力方向及び出力方向が２つの信号経路Ｐ１，Ｐ２毎に異なるので、電子機器等にマイクロマシンスイッチ１を搭載する場合やマイクロマシンスイッチ１の周囲に他の電子部品を搭載する場合等、部品配置の自由度を向上させることができる。

なお、第１の実施の形態においては、可動片１０を両持梁構造により形成しているが、これに限るものではなく、例えば片持梁構造により形成するようにしてもよい。また、第１の実施の形態では、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とを等間隔にしているが（図１参照）、これに限るものではなく、例えば可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とを不等間隔にするようにしてもよい。これにより、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の各信号経路を通過する高周波信号の通過特性に差異を持たせることができる。

ここで、図１１では、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とが等間隔である場合の第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性（図１１中のＡ曲線）を示す。さらに、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とが不等間隔である場合の第１の信号経路Ｐ１の挿入損の周波数特性（図１１中のＢ曲線）及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損の周波数特性（図１１中のＣ曲線）を示す。なお、図１１では、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔が、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔より大きい場合の周波数特性である。

図１１に示すように、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とが等間隔である場合には、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損が６〜２４ＧＨｚの周波数帯において１．０ｄＢ以下になっており、マイクロマシンスイッチ１は良好な通過特性を有している。また、可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とが不等間隔である場合には、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の挿入損失が６〜２４ＧＨｚの周波数帯においてそれぞれ０．５ｄＢ以下（図１１中のＢ曲線）及び５．２ｄＢ以下（図１１中のＣ曲線）となり、一方の第１の信号経路Ｐ１の挿入損が大幅に小さく、他方の第２の信号経路Ｐ２の挿入損が大きくなっている。このように可動片１０と第１の絶縁体５との間隔と、可動片１０と第２の絶縁体９との間隔とを不等間隔にすることにより、第１の信号経路Ｐ１及び第２の信号経路Ｐ２の各信号経路を通過する高周波信号の通過特性に差異を持たせることができる。

また、本実施の形態においては、第１の高周波信号線３と第２の高周波信号線７とを互いに対向させて平行に設けており、また、第１の高周波信号線３と第３の高周波信号線１３とを互いに交差させて設けているが、これに限るものではない。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図１２を参照して説明する。なお、第２の実施の形態では、前述の第１の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチ１をレーダ装置、無線通信機、携帯電話機、又はそれらの組み立て部品等の電子機器に内蔵した一例について説明する。

図１２に示すように、第２の実施の形態に係る電子機器５１は、実装用基板５２と、実装用基板５２上に実装された第１の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチ（ＳＷ）１と、マイクロマシンスイッチ１に接続された増幅器（ＡＭＰ）５３ａ，５３ｂとを備えている。

マイクロマシンスイッチ１は信号送信経路（信号出力経路）及び信号受信経路（信号入力経路）の両経路中に配設されている。また、増幅器５３ａは送信用として信号送信経路に配設されており、増幅器５３ｂは受信用として信号受信経路に配設されている。なお、マイクロマシンスイッチ１には、送信用アンテナ５４ａ及び受信用アンテナ５４ｂが接続されている。

このような構成の第２の実施の形態に係る電子機器５１によれば、１つのマイクロマシンスイッチ１により送信及び受信の切り替えを行うことが可能になるので、電子機器５１全体を小型にすることができる。したがって、２つの信号経路Ｐ１，Ｐ２を通過する高周波信号に対して良好な通過特性及び良好な阻止特性を得ることができ、さらに、小型化及び構造の簡略化を実現することができる電子機器５１を提供することができる。

なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得ることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係るマイクロマシンスイッチの概略構成を示す側面図である。 図１に示すマイクロマシンスイッチの概略構成を示す平面図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチが備える第１の基板における第２基板に対する対向面を示す平面図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチが備える第２の基板における第１基板に対する対向面を示す平面図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの等価回路を示す回路図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの第１モードのオン状態を示す側面図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの第２モードのオン状態を示す側面図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチのノーマル状態の周波数特性を示す説明図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの第１モードのオン状態の周波数特性を示す説明図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチの第２モードのオン状態の周波数特性を示す説明図である。 図１及び図２に示すマイクロマシンスイッチにおける可動片と各絶縁体とのそれぞれの間隔に依存するノーマル状態の周波数特性を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。 本発明の先行技術に係るマイクロマシンスイッチの概略構成を示す平面図である。 図１３に示すマイクロマシンスイッチを示す側面図である。 図１３に示すマイクロマシンスイッチの等価回路を示す回路図である。 図１３に示すマイクロマシンスイッチのオフ状態の周波数特性を示す説明図である。 図１３に示すマイクロマシンスイッチのオン状態の周波数特性を示す説明図である。

符号の説明

１…マイクロマシンスイッチ、２…第１の基板、３…第１の高周波信号線、４…第１の接地導体、５…第１の絶縁体、６…第２の基板、７…第２の高周波信号線、８…第２の接地導体、９…第２の絶縁体、１０…可動片、１３…第３の高周波信号線、１４…ビアホール配線、５１…電子機器、５２…実装用基板、５３ａ，５３ｂ…増幅器

Claims (4)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板上に設けられた第１の高周波信号線と、
   前記第１の基板上に前記第１の高周波信号線に接触させず前記第１の高周波信号線の両側に位置付けて設けられた第１の接地導体と、
   前記第１の高周波信号線上に設けられた第１の絶縁体と、
   前記第１の基板上の前記第１の高周波信号線が設けられた面に対向させて設けられた第２の基板と、
   前記第２の基板上に前記第１の基板上の前記第１の高周波信号線が設けられた面に対向させて設けられた第２の高周波信号線と、
   前記第２の基板上に前記第２の高周波信号線に接触させず前記第２の高周波信号線の両側に位置付けて設けられた第２の接地導体と、
   前記第２の高周波信号線上に設けられた第２の絶縁体と、
   前記第１の絶縁体と前記第２の絶縁体との間に前記第１の絶縁体及び前記第２の絶縁体に接触させずに位置付けて前記第１の接地導体上又は前記第２の接地導体上に設けられ、前記第１の高周波信号線との間への電圧印加により前記第１の絶縁体に接触し、前記第２の高周波信号線との間への電圧印加により前記第２の絶縁体に接触する可動片と、
   を備えることを特徴とするマイクロマシンスイッチ。
2. 前記第２の基板上の前記第２の高周波信号線が設けられた面と反対側の面に設けられた第３の高周波信号線と、
   前記第２の高周波信号線と前記第３の高周波信号線とを電気的に接続するビアホール配線と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のマイクロマシンスイッチ。
3. 前記第３の高周波信号線は前記第１の高周波信号線に交差させて設けられていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロマシンスイッチ。
4. 実装用基板と、
   前記実装用基板上に実装された前記請求項１記載のマイクロマシンスイッチと、
   前記マイクロマシンスイッチに接続された増幅器と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
   
   
   

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