JP2007525805A - 湾曲スイッチング素子を備えた高周波memsスイッチおよびこのスイッチの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Gabriel M. Rebeiz他、「RF MEMS Switches, Switch Circuits and Phase Shifters」、Revue HF No.2/2001 C. ChangおよびP. Chang、「Innovative Micromachined Microwave Switch with Very Low Insertion Loss」、Proceedings of the 10th International Conference on Solid-State Sensor Actuators(Transducers 99)、1999年6月7〜10日、仙台、日本、1830〜33頁
11 基板
12,22 信号線
13,23 スイッチング素子
13a,13b,23a スイッチングアーム
14a,14b 接地電極
15,25 接触部分(ブリッジ)
131,132 湾曲部分
Claims (16)
- 湾曲スイッチング素子を有するMEMSスイッチであって、
基板の上に配列された信号導体(12)と、
湾曲した弾性湾曲部分(131,132)を有し、かつ片持ち方式で前記基板(11)に固定された長尺なスイッチング素子(13)と、
前記スイッチング素子(13)を前記信号導体(12)の方に湾曲させるために前記スイッチング素子(13)に作用する静電力を発生させる電極構造体(14a,14b)と、を備え、
前記スイッチング素子(13)が、湾曲した弾性湾曲部分(131,132)を有する少なくとも2つのスイッチングアーム(13a,13b)を備え、これらのスイッチングアーム(13a,13b)は、前記信号導体(12)の両側に平行に配列され、かつ前記信号導体(12)の上に位置付けられたブリッジ(15)で自由端において互いに接続されており、
さらに前記スイッチングアーム(13a,13b)は、前記静電力の影響を受けた、それぞれの前記弾性湾曲部分(131,132)が前記信号導体(12)に平行な方向において前記電極構造体(14a,14b)に漸進的に近接するよう構成されていることを特徴とするMEMSスイッチ。 - 前記ブリッジ(15)は接触部分を形成することを特徴とする請求項1に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記電極構造体(14a,14b)は、前記スイッチング素子を静電的に引き付けるために、前記基板(11)上で前記スイッチング素子の下に、平らに配列された少なくとも1つの接地電極によって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記電極構造体は、前記基板(11)の下に配列された接地電極または前記基板自体によって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記電極構造体(14a,14b)は、静電力によって前記スイッチング素子(13)をそれの湾曲部分(131,132)で前記基板表面の方に漸進的に引き寄せるために、前記基板表面に対して平行に延びていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記湾曲した湾曲部分(131,132)はバイモルフ材料で形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記湾曲部分(131,132)は、引張り応力を発生させるためにレーザ加熱で融解された表面を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記スイッチング素子(13)は薄膜技術によって製造されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記静電力の影響を受けて、前記接触部分(16)が前記信号導体(12)と直接接触することを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 前記静電力の影響を受けて、前記接触部分(15)が前記信号導体(12)から最小限の距離をとることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチ。
- 基板(11)の上に信号導体(12)を構成するステップと、
前記基板(11)の上に電極構造体(14a,14b)を構成するステップと、
湾曲した弾性湾曲部分(131,132)を有する長尺なスイッチング素子(13)を、前記スイッチング素子が、前記湾曲部分(131,132)で、前記電極構造体(14a,14b)によって静電力で前記基板(11)の方に長手方向で引き寄せられ、かつ前記湾曲部分(131,132)では弾性復元力によって前記基板(11)から離れるように、前記基板(11)の上に形成するステップと、によって、湾曲スイッチング素子を有する高周波MEMSスイッチを製造する方法であって、
前記スイッチング素子(13)は、湾曲した弾性湾曲部分(131,132)を有する少なくとも2つのスイッチングアーム(13a,13b)を備え、これらスイッチングアーム(13a,13b)は、前記信号導体(12)の両側に平行に配列され、かつ前記信号導体(12)の上に位置付けられたブリッジ(15)で自由端において互いに接続されており、
さらに前記スイッチングアーム(13a,13b)は、前記静電力の影響を受けて、それぞれの前記弾性湾曲部分(131,132)が前記信号導体(12)に平行な方向において前記電極構造体(14a,14b)に漸進的に近接するよう構成されたものであることを特徴とする方法。 - 前記ブリッジ(15)は接触部分として構成されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記基板(11)の下に配列された少なくとも1つの接地電極が、前記電極構造体として形成されることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の方法。
- 前記湾曲部分(131,132)の表面は、引張り応力を発生させるためにレーザ加熱によって融解されることを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の高周波MEMSスイッチを製造するために使用されることを特徴とする請求項11ないし請求項14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電極構造体(14a,14b)は、1つまたは複数の真性伝導性基板部分または1つの真性伝導性基板によって形成されることを特徴とする請求項11ないし請求項15のいずれか1項に記載の方法。
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