JP7193670B1 - Memsスイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (19)
- MEMSスイッチであって、
ケースと、スイッチユニットと、第1作動電極と、第1接点と、第2作動電極と、第2接点と、第3作動電極と、第4作動電極とを含み、
前記スイッチユニットは、前記ケース内に収容され、且つ前記スイッチユニットの厚さ方向において第1側と前記第1側に対向する第2側とを有し、前記スイッチユニットは、第1閉状態と第2閉状態と開状態との間で切り替えることができ、
前記第1作動電極は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第1側に設けられ、前記スイッチユニットと間隔を隔てて設けられ、
前記第1接点は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第1側に設けられ、前記スイッチユニット及び前記第1作動電極と間隔を隔てて設けられ、
前記第2作動電極は、前記スイッチユニットに固定設置され、前記第1作動電極に対応し、
前記第2接点は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第2側に設けられ、前記スイッチユニットと間隔を隔てて設けられ、
前記第3作動電極は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第2側に設けられ、前記スイッチユニットと間隔を隔てて設けられ、
前記第4作動電極は、前記スイッチユニットに固定設置され、前記第3作動電極に対応し、
前記スイッチユニットは、厚さ方向に沿った応力勾配を有し、前記第1作動電極と前記第2作動電極との間に電圧を印加しない場合、前記スイッチユニットは、前記第1閉状態にあり、前記第1接点に接触し、
前記第3作動電極と前記第4作動電極との間に第1電圧を印加する場合、前記スイッチユニットが偏向駆動されて、前記スイッチユニットを前記開状態にし、前記第1接点及び前記第2接点と離間させ、
前記第3作動電極と前記第4作動電極との間に第2電圧を印加する場合、前記スイッチユニットが偏向駆動されて、前記スイッチユニットを前記第2閉状態にし、前記第2接点に接触させる、ことを特徴とするMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、前記ケースに対して固定された第1端と、前記ケースに対して変位及び回転自在可能な第2端とを有し、
前記第1作動電極から前記スイッチユニットの前記第1端までの距離は、前記第1接点から前記スイッチユニットの前記第1端までの距離よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載のMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、コアと、第1接触部材と、第2接触部材とをさらに含み、
前記第1接触部材は、前記スイッチユニットの前記第1側の前記コアに設けられ、前記第1接点に向かい、
前記第2接触部材は、前記スイッチユニットの前記第2側の前記コアに設けられ、前記第2接点に向かい、
前記スイッチユニットが前記第1閉状態にある場合、前記第1接触部材は、前記第1接点に接触し、
前記スイッチユニットが前記第2閉状態にある場合、前記第2接触部材は、前記第2接点に接触する、ことを特徴とする請求項1に記載のMEMSスイッチ。
- 前記コアは、少なくとも2つのサブ層を含み、且つ前記少なくとも2つのサブ層の応力は、互いに異なり、及び/又は
前記第1接触部材は、第1応力を有し、前記第2接触部材は、前記第1応力と等しくない第2応力を有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1厚さを有し、前記第2接触部材は、前記第1厚さと等しくない第2厚さを有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1パターンを有し、前記第2接触部材は、前記第1パターンと異なる第2パターンを有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1材料で製造され、前記第2接触部材は、前記第1材料と異なる第2材料で製造され、及び/又は
前記第1接触部材の厚さ方向に対して略垂直な方向における長さは、前記コアの厚さ方向に対して略垂直な方向における長さよりも大きく、前記第2接触部材の前記厚さ方向に対して略垂直な方向における長さは、前記コアの前記長さよりも小さく、及び/又は
前記コアは、階段状をなし、及び/又は
前記コアは、金属で製造され、前記厚さ方向に応力勾配を有する、ことを特徴とする請求項3に記載のMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、第1誘電体部材と、第2誘電体部材とをさらに含み、
前記第1誘電体部材は、前記第1接触部材の前記コアと対向する側に固定され、
前記第2誘電体部材は、前記第2接触部材の前記コアと対向する側に固定され、
前記第1接触部材は、第1接触部を有し、前記第1接触部は、前記第1誘電体部材から露出し、前記スイッチユニットが前記第1閉状態にある場合、前記第1接触部は、前記第1接点に接触することができ、
前記第2接触部材は、第2接触部を有し、前記第2接触部は、前記第2誘電体部材から露出し、前記スイッチユニットが前記第2閉状態にある場合、前記第2接触部は、前記第2接点に接触することができる、ことを特徴とする請求項3に記載のMEMSスイッチ。 - 前記第2作動電極は、前記第1誘電体部材の前記第1接触部材から離れる面に固定設置される、ことを特徴とする請求項5に記載のMEMSスイッチ。
- 前記第1誘電体部材の厚さと前記第2誘電体部材の厚さは、いずれも前記コアの厚さよりも小さい、ことを特徴とする請求項5に記載のMEMSスイッチ。
- 前記コア、前記第1誘電体部材及び前記第2誘電体部材のそれぞれは、酸化物で製造される、ことを特徴とする請求項5に記載のMEMSスイッチ。
- 前記ケースは、基板と、蓋板とを含み、
前記蓋板は、前記基板と組み立てられ、前記蓋板と前記基板はともに収容空間を囲み、前記スイッチユニットは、前記収容空間に収容され、
前記第1作動電極と前記第1接点は、前記基板に固定設置され、
前記第2接点は、前記蓋板に固定設置される、ことを特徴とする請求項1に記載のMEMSスイッチ。 - 前記MEMSスイッチは、第1固定部材をさらに含み、
前記スイッチユニットは、前記第1固定部材により前記基板に固定接続された第1端と、前記第1端に対向する第2端とを含み、
前記スイッチユニットの前記第2端は、変位自在可能であり、前記ケースに対して回転可能であり、又は
前記スイッチユニットの前記第2端は、弾性部材により支持される、ことを特徴とする請求項9に記載のMEMSスイッチ。 - 前記第1作動電極と前記第1接点は、前記第1接触部材の同じ側に設けられ、前記コアに対向する、ことを特徴とする請求項3に記載のMEMSスイッチ。
- MEMSスイッチであって、
ケースと、スイッチユニットと、第1作動電極と、第1接点と、第2作動電極と、第2接点と、第3作動電極と、第4作動電極とを含み、
前記スイッチユニットは、前記ケース内に収容され、且つ前記スイッチユニットの厚さ方向において第1側と前記第1側に対向する第2側とを有し、
前記第1作動電極は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第1側に設けられ、
前記第1接点は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第1側に設けられ、
前記第2作動電極は、前記スイッチユニットに固定設置され、前記第1作動電極に対応し、
前記第2接点は、前記ケースに固定設置され、前記スイッチユニットの前記第2側に設けられ、
前記第3作動電極は、前記ケースに固定され、前記スイッチユニットの前記第2側に設けられ、前記スイッチユニットと間隔を隔てて設けられ、
前記第4作動電極は、前記スイッチユニットに固定設置され、前記第3作動電極に対応し、
前記スイッチユニットは、前記第1接点に接触し、且つ前記第1作動電極と前記第2作動電極との間に電圧を印加しない場合、前記第1接点と前記スイッチユニットとの間に短絡が形成される、ことを特徴とするMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、コアと、第1接触部材と、第2接触部材とを含み、
前記第1接触部材は、前記スイッチユニットの前記第1側のコアに設けられ、前記第1接点に向かい、
前記第2接触部材は、前記スイッチユニットの前記第2側のコアに設けられ、前記第2接点に向かい、
前記第3作動電極と前記第4作動電極との間に第1電圧を印加する場合、前記スイッチユニットが偏向されて、前記第1接触部材と前記第1接点を離間させ、前記第2接触部材と前記第2接点を離間させ、
前記第3作動電極と前記第4作動電極との間に第2電圧を印加する場合、前記スイッチユニットが前記第2接点へ偏向することにより、前記第2接触部材は前記第2接点に接触することができる、ことを特徴とする請求項12に記載のMEMSスイッチ。 - 前記コアは、少なくとも2つのサブ層を含み、前記少なくとも2つのサブ層の応力は、互いに異なり、及び/又は
前記第1接触部材は、第1応力を有し、前記第2接触部材は、前記第1応力と等しくない第2応力を有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1厚さを有し、前記第2接触部材は、前記第1厚さと等しくない第2厚さを有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1パターンを有し、前記第2接触部材は、前記第1パターンと異なる第2パターンを有し、及び/又は
前記第1接触部材は、第1材料で製造され、前記第2接触部材は、前記第1材料と異なる第2材料で製造され、及び/又は
前記第1接触部材の厚さ方向に対して略垂直な方向における長さは、前記コアの前記厚さ方向に対して略垂直な方向における長さよりも大きく、前記第2接触部材の前記厚さ方向に対して略垂直な方向における長さは、前記コアの長さよりも小さく、及び/又は
前記コアは、階段状をなし、及び/又は
前記コアは、金属で製造され、前記厚さ方向に応力勾配を有する、ことを特徴とする請求項13に記載のMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、前記ケースに対して固定された第1端と、前記ケースに対して変位及び回転自在可能な第2端とを有し、
前記第1作動電極から前記スイッチユニットの前記第1端までの距離は、前記第1接点から前記スイッチユニットの前記第1端までの距離よりも小さい、ことを特徴とする請求項13に記載のMEMSスイッチ。 - 前記スイッチユニットは、第1誘電体部材と、第2誘電体部材とをさらに含み、
第1誘電体部材は、前記第1接触部材の前記コアと対向する側に固定され、
第2誘電体部材は、前記第2接触部材の前記コアと対向する側に固定され、
前記第1接触部材は、第1接触部を有し、前記第1接触部は、前記第1誘電体部材から露出し、前記スイッチユニットが第1閉状態にある場合、前記第1接触部は、前記第1接点に接触することができ、
前記第2接触部材は、第2接触部を有し、前記第2接触部は、前記第2誘電体部材から露出し、前記スイッチユニットが第2閉状態にある場合、前記第2接触部は、第2接点に接触することができる、ことを特徴とする請求項13に記載のMEMSスイッチ。
- 前記第2作動電極は、前記第1誘電体部材の前記第1接触部材から離れる面に固定設置される、ことを特徴とする請求項16に記載のMEMSスイッチ。
- 前記第1誘電体部材の厚さと前記第2誘電体部材の厚さは、いずれも前記コアの厚さよりも小さい、ことを特徴とする請求項16に記載のMEMSスイッチ。
- 前記ケースは、基板と、蓋板とを含み、
前記蓋板は、前記基板と組み立てられ、前記蓋板と前記基板はともに収容空間を囲み、前記スイッチユニットは、前記収容空間に収容され、
前記第1作動電極と前記第1接点は、前記基板に固定設置され、
前記第2接点は、前記蓋板に固定設置される、ことを特徴とする請求項12に記載のMEMSスイッチ。
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---|---|---|---|---|
US6160230A (en) * | 1999-03-01 | 2000-12-12 | Raytheon Company | Method and apparatus for an improved single pole double throw micro-electrical mechanical switch |
JP2005536013A (ja) * | 2002-08-08 | 2005-11-24 | エックスコム ワイアレス インコーポレイテッド | マルチモルフ・アクチュエータと静電ラッチメカニズムとを有するマイクロ・ファブリケーションされた双投リレー |
JP2008515150A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アイディーシー、エルエルシー | 変形する薄膜を備えたmemsスイッチ |
JP2015088339A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 国立大学法人東北大学 | 圧電型memsスイッチを備えた集積回路装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
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US6496612B1 (en) * | 1999-09-23 | 2002-12-17 | Arizona State University | Electronically latching micro-magnetic switches and method of operating same |
US9102517B2 (en) * | 2012-08-22 | 2015-08-11 | International Business Machines Corporation | Semiconductor structures provided within a cavity and related design structures |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6160230A (en) * | 1999-03-01 | 2000-12-12 | Raytheon Company | Method and apparatus for an improved single pole double throw micro-electrical mechanical switch |
JP2005536013A (ja) * | 2002-08-08 | 2005-11-24 | エックスコム ワイアレス インコーポレイテッド | マルチモルフ・アクチュエータと静電ラッチメカニズムとを有するマイクロ・ファブリケーションされた双投リレー |
JP2008515150A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アイディーシー、エルエルシー | 変形する薄膜を備えたmemsスイッチ |
JP2015088339A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 国立大学法人東北大学 | 圧電型memsスイッチを備えた集積回路装置及びその製造方法 |
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