CN1495455A

CN1495455A - 显微机械加工的移动设备

Info

Publication number: CN1495455A
Application number: CNA031470289A
Authority: CN
Inventors: 加藤嘉睦
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-05-12
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: US6940207B2; KR20040011361A; US20040032185A1; JP2004061937A; KR100619177B1; CN1232850C; EP1387481A1

Abstract

一个具有固定电极底板8和一个移动电极板2的显微机械加工的移动设备，其中移动电极板2通过锚定部分23和弯曲部分21由支撑框架10所支撑，并被保持在距固定电极底板8一个预定距离处，其中来自AC驱动电路60的AC驱动电压被施加到固定电极底板8和移动电极板2上，以通过静电力来驱动移动电极板2与固定电极底板8的接触，并保持它们之间的接触。

Description

显微机械加工的移动设备

技术领域

本发明涉及一种显微机械加工的移动设备，其中将一个周期改变极性的电压施加到固定电极板和移动电极板的两端，以便驱动移动电极板，特别是，本发明涉及一种适合使移动电极板免于粘在固定电极板上的显微机械加工的移动设备。

技术背景

参考图1A和图1B，传统的微型化移动设备将被描述为应用在一个光开关上。图1A是微型化移动设备的平面图，而图1B则是沿着图1A中的线1B-1B上所获取的剖面图。

参考数字10表示一个支撑框架，23表示锚定部分，21表示弯曲部分，2表示移动电极板，8表示一个充当固定电极的基板(下文简称为固定电极基板)，2E表示移动电极终端，8E表示固定电极终端。移动电极板2充当一个移动电极，并且通过弯曲部分21以及锚定部分23而与支撑框架10相耦合。充当铰链的弯曲部分21是框架形状，并且以垂直可置换的方式弹性地支持移动电极板2。由单晶硅(Si)矩形板形成的支撑框架10在其所有表面上附着了一个氧化硅(SiO)的绝缘层，该氧化硅(SiO)的绝缘层被具有锚定部分23以及弯曲部分21的移动电极板2所覆盖。形成支撑框架2的单晶硅板上已经钻了一个锥口孔12。也就是说，如图1A和1B所示，单晶硅板被插入这种支撑框架10，图1A和1B中右手侧和左手侧的锚定部分23、弯曲部分21以及在中央放置的移动电极板2都是由导电的单晶硅材料所构成。在右手侧或左手侧的至少一个锚定部分23上，在这个例子中，在这二者之上都形成了由金属所构成的移动电极终端。移动电极板2以及右手和左手侧弯曲部分21都位于锥口孔12内部。反射镜3被固定在移动电极板2的顶部上。

固定电极底板8是由矩形导电单晶硅板所构成，它具有一个凸出到支撑框架10外部的边缘部分；在突出部分8S顶部是由金属构成的固定电极终端8E。来自DC驱动电路(未示出)的驱动电压被施加在移动电极终端2E以及固定电极终端8E两端，以便在移动电极板2以及固定电极基板8之间产生静电力，从而将移动电极板2吸引到固定电极基板8，并且由此来驱动微型化的移动设备。图1A和1B显示的这种显微机械加工的移动设备是通过包含薄膜成形以及蚀刻技术的显微机械加工技术来制造的。

以下将对上面所述的光开关的转换操作进行简要的描述。参考数字4表示一个发射端光纤或光波导，5和5′则表示入射端的光纤或光波导。图1A和1B描述了一个稳定状态，其中经由发射端光纤4发送的光是从其端面发出的，这束光经由空间传播，并且由镜子3反射，由此它被发射进入入射端光纤5，以便经由该光纤进行传送。在两个电极2和8上施加的电压是为了在它们之间产生能够将它们牵引在一起的静电力，移动电极板2受到向下的驱动，于此同时弯曲部分21相应的被弹性变形，从而允许电极板2进行向下的移位。当移动电极板2被移位时安装在电极板2顶部的反射镜3也向下移动，并且脱离了从发射端光纤4的端面中发射的光束的光路径。因此，由反射镜3截取的光束至此是直线传播并进入到入射端光纤5′，并在该光纤上进行传送。没有光束被反射到入射端光纤5。如上所述，不需要使用光波导就能够使光路径在入射端光纤5和5′之间进行空间转换。

在上述的光开关中，移动电极板2很薄，并且在弹性恢复力下将移动电极板2连接到锚定部分23上的弯曲部分21也很薄和很小。此外，移动电极板2的下表面很平滑，与其相对的固定电极底板8的上表面也很平滑，从而使这两个电极板在面对面地相互接触时所接触的区域就会很大。因此，有时会出现这样一种情况，即当移动电极板2的下表面和固定电极板的上表面彼此紧密接触时，这两个电极板会在气压、Van der Waals力或类似作用力的作用下彼此粘合在一起，并且不会因为关断所述驱动电压而立即分离，从而导致了不平滑的转换操作。也就是说，有时会发生这样的现象，即移动电极板2将粘住固定电极底板8，并且即使当消去施加于它们之上的电压时移动电极板2也不会立即返回到它的初始位置。而且，在移动电极板2和固定电极底板8之间的接触将会引起它们之间的传导，并会导致由电弧引起的化学反应，这被认为是产生电极粘附现象的一个原因。因此在移动电极板2和固定电极底板8之间的直接接触是不希望存在的。

例如，在未决日本专利申请No.2001-264650中公开了一个传统的光开关，其中在电极板2和8中至少一个的相对表面上构建了一个微小的突出部分以便减少它们的接触区域，从而减少了它们的相互粘附力。然而，这种结构的改进在它们相互接触时仍然会存在传导的问题。

例如，即使通过将二氧化硅绝缘层覆盖在固定电极底板8的全部表面区域上来避免这种相互电极间的传导，绝缘层在施加电压期间会被带电，并且在产生带电的静电力的作用下，移动电极板2将粘住固定电极底板8，并且不会在切断电压的瞬间即时地返回到它的初始位置，从而引起设备操作的时滞。绝缘层充电的问题可以通过在与移动电极板2相接触的固定电极底板8的表面上设置一个绝缘材料的微小突出部分，而不是在固定电极底板8的所有表面上设置绝缘层的方法来减少。然而，采用这种结构却不可能排除所有的充电影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免移动电极板与固定电极板相互粘附的显微机械加工的移动设备。

根据本发明的该显微机械加工的移动设备包括：

固定电极装置；

以和所述固定电极装置相距一定距离相对设置的移动电极板，所述移动电极装置是被弹性支撑；以及

一个连接到所述固定电极装置和移动电极装置上的AC驱动电路，用于响应一个输入控制信号产生施加到所述固定电极装置和移动电极装置两端的AC驱动电压；

其中，所述AC驱动电路响应所述输入控制信号将所述AC驱动电压施加到所述固定电极装置和移动电极装置的两端，以便通过静电力驱动所述移动电极装置和所述固定电极板进入和脱离接触。

本发明的上述结构可以在不必在它们的配置中引入任何特定结构的情况下避免移动电极板与固定电极板的粘附，

附图简述

图1A是应用到光开关中的常规显微机械加工的移动设备的平面图；

图1B是图1A中在线条1B-1B上的截面图；

图2A是根据本发明的显微机械加工的移动设备的平面图；

图2B是在图2A和2C中在线条2B-2B上的截面图；

图2C是图2B中所示的显微机械加工的移动设备的固定电极板的平面图；

图3A是一个正弦驱动电压波形的显示图；

图3B是一个矩形驱动电压波形的显示图；

图3C是一个三角形驱动电压波形的显示图；

图4A是另一个驱动电压波形的实例显示图；

图4B仍是另一个驱动电压波形的实例显示图；

图5A是一个显示用于模拟一个特定结构和尺寸的显微机械加工的移动设备的操作的驱动电压波形图；

图5B是一个显示使用图5A中的驱动电压波形所获得的在移动电极板和固定电极底板之间距离上的变化图；

图6A是根据本发明的显微机械加工的移动设备的另一个实施例的平面图；

图6B是图6A和6C中在线条6B-6B上的截面图；

图6C是图6B中所示的微移动设备的固定电极底板的平面图；

图7是描述一个用于产生图3A，3B或3C的驱动电压波形的AC驱动电压的实例方框图；

图8是描述一个用于产生图4A的驱动电压波形的AC驱动电压的实例方框图；

图9是描述另一个用于产生图4A的驱动电压波形的AC驱动电压的实例方框图；

图10是描述一个用于产生图4B的驱动电压波形的AC驱动电压的实例方框图；

图11是描述另一个用于产生图4B的驱动电压波形的AC驱动电压的实例方框图；

图12是显示图11中描述的另一个AC驱动电路的操作实例中相应信号的波形图。

具体实施方式

下面将参照图2A，2B和2C来叙述本发明的实施例，其中图1A和1B中的对应部分用相同的参照数字来识别。即参照数字10表示一个支撑框架，23表示锚定部分，21表示弯曲部分，2表示一个移动电极板，8p表示极微小突出部分和8表示一个固定电极底板。而且，在所述的实施例中固定电极底板8的上表面被覆盖了一个由二氧化硅薄膜构成的绝缘薄膜85。

图2A是该实施例的显微机械加工的移动设备的平面图，图2B是它的截面图，而图2C是被覆盖了绝缘薄膜85的固定电极底板8的平面图。在图2B中支撑框架10和移动电极板2是沿着图2A中线条2B-2B上的截面进行显示，而固定电极底板8是沿着图2C中线条2B-2B上的截面进行显示。

在该实施例中，固定电极底板8的作用是作为一个固定电极，在面朝移动电极板2的顶部表面的区域上通过进行各向异性的蚀刻而构造了至少四个突出部分，在该实施例中是五个突出部分81，有一个在表面区域的中央而另外四个在他的周围。固定电极底板8在它表面的全部区域上涂上了二氧化硅的绝缘薄膜85。突出部分81被覆盖了绝缘薄膜85以形成极微小突出部分8p。在选择性的蚀刻掉覆盖固定电极底板8的绝缘薄膜85之后固定电极终端8E被直接设置在预定位置处的固定电极板8的外露表面区域上。框架10被装配在覆盖绝缘薄膜85的固定电极底板8上，并且在涂上了绝缘薄膜11的框架10的顶部位置上设置了移动电极板2的锚定部分23。移动电极板2是由穿过弯曲部分21的锚定部分23来支撑。因此，移动电极板2在距固定电极底板8的一个预定距离处由支撑框架10来保持。除了上述配置之外，该实施例可以与图1和2中所示的现有技术的实例具有相同的结构。

这种显微机械加工的移动设备通过逐步地应用显微机械加工的技术来生产这种半导体硅基片，这些显微机械加工的技术包括薄膜形成和蚀刻技术。包含固定电极底板8和移动电极2的整个移动机械装置在下文中将被称为微移动元件，通常由100来表示。本发明还使用了一个AC驱动电路60(图2B)，其中AC驱动电压被施加在移动电极2E(见图2A)和显微机械加工的元件100的固定电极终端8E上。在图2B中由于没有显示电极终端8E，所示的AC驱动电路60是被直接连接到固定电极底板8。在下面的叙述中显微机械加工的移动元件100和AC驱动电路60的组合被称为本发明的显微机械加工的移动设备。

如上所述，根据本发明，该固定电极底板8和锚定部分23被用作电极，将AC驱动电路中的一个周期性改变的极性电压施加到固定电极底板8和移动电极板2上，以用于驱动移动电极板2。AC驱动电路响应控制信号Sc在第一状态ST1和和第二状态ST2之间进行转换，其中在第一状态ST1中电压被施加在固定电极底板8和移动电极板2上，以便通过与固定电极底板8联系的静电力来驱动和保持移动电极板2，在第二状态ST2中在经过固定电极底板8和移动电极板2上没有施加电压，以通过弯曲部分21的回复力使得它们保持等电位以维持固定电极底板8与移动电极板2非接触。

AC驱动电路60响应从外界提供的控制信号Sc来产生一个AC驱动信号S_D。举例来说，驱动信号S_D的波形可以是图3A中所示的正弦电压波，或图3B中所示的矩形电压波，或是图3C中所示的三角形电压波。在第二状态ST2中所施加的电压被变换为OFF状态。

在现有技术中，没有极性变化的DC电压被施加到固定电极底板8和移动电极板2上。由于这个原因，空气中的离子就附着在移动电极板2和固定电极底板8之间的接触面上，从而被充电；带电离子在DC驱动电压变换为OFF状态之后仍然保留，而这被认为是将移动电极板2粘附到固定电极底板8上的原因。根据本发明，由于使用诸如图3A，3B或3C中所示的周期性变换的极性AC电压来驱动移动电极板2，从而避免空气中的离子附着到在移动电极2和固定电极底板8之间的接触面上，这就可以排除移动电极板2粘附到固定电极底板8上的可能性。

如上所述，AC电压的应用也能够产生状态ST1，其中移动电极板2通过与固定电极底板8相联系的静电力而被充分地驱动和保持。在采用AC电压的本发明中，在固定电极底板8和移动电极板2之间的绝缘层85上带电离子的数量要少于在使用只有一个极性DC电压的现有技术实例中的数量，这就减少了在移动电极板2返回到它的初始位置时由带电离子所造成的时滞。

AC驱动电压波可以是图4A中所示的波形。在时刻Ts启动电压后只有在显微机械加工的移动设备立即从第二状态ST2转换到第二状态ST1的周期P_T期间，施加到固定电极底板8和移动电极板2上的周期性改变的极性电压被提高到对固定电极底板8的足够高的电压V_T，以便吸引到那里的移动电极板2，尽管移动电极板2可以保持与固定电极底板8的接触，在该转换之后电压将降低到V_T之下的电压Vs。可选择的，在图4A中的转换周期P_T期间的电压可以是一个不具有图4B中极性变化的DC电压波。在这种情况下，移动电极板2的转换速度将高于图4A中的情况。

图5A和5B分别显示了在显微机械加工的移动元件100的特定配置和大小的电极底板8和移动电极板2上施加图4A中的正弦电压的情况下，对从移动电极板2到固定电极底板8的电压波形和距离上的变化的模拟结果。驱动电压波的频率是1KHz，在5兆秒持续时间的转换周期P_T期间电压是100V，而在随后的移动电极板2被保持与固定电极底板8相接触的期间电压是30V。在上述的显微机械加工的移动设备的情况下，在第二状态ST2下启动电压后至少需要大约80V的电压来使移动电极板2与固定电极底板8立即接触，但在图5A的情况下考虑到提高的转换速度就需要使用更高的200V电压，以使转换周期P_T变为5兆秒或在5兆秒以下。

在进行转换操作之后，将使用30V或足够的电压来保持移动电极板2与固定电极底板8的接触。通过将该电压保持到低于用于变换的电压，就可以削减显微机械加工的移动设备的功率消耗。

根据本发明对应设置在显微机械加工的移动设备中的移动电极板2和固定电极底板8可以被等效的认为形成了对于AC驱动电路60的电容和电阻的串联连接。随着驱动电压的频率的增加，施加到电容上的电压也在增加，从而减少了在电极间的静电力。因此，当驱动电压的频率高于一个特定值时就不可能吸引移动电极板2从它的初始位置(在第二状态ST2)到固定电极底板8上移动电极板，或保持移动电极板2与固定电极底板8(在第一状态ST1)的接触。频率的门限值根据电压的施加是否是用于转换还是用于保持电极板2和8之间的接触而不同；而且，由于电压频率的门限值随着电极板2和8之间的间隙，电极板2和8的电阻和弯曲部分21的配置、大小、弹性常数的差异而不同，因此门限值不能够无条件地被确定。然而，通常所需的频率要低于100KHz，在实际中频率最好为几KHz或更低。当所需的转换速度例如是5兆秒或更低时，最佳的驱动电压是200KHz或更高值。

图6A，6B和6C描述了一个对图2A，2B和2C中实施例的修改形式。在图2的实施例中，固定电极底板8也支撑显微机械加工的移动设备100的全部构件，但在该修改中在覆盖了除图6C中所示极微小突出部分之外的固定电极底板8的表面上设置了一个由金属薄膜涂层的固定电极8’，该固定电极8’邻近于固定电极终端8E。在移动电极板2被向下移动时极微小突出部分8p就向固定电极8’的上面伸出，以接触移动电极板2。该实施例与除上面所述布置之外的图2中实施例的结构相同。来自AC驱动电路60的驱动电压被施加到与固定电极8’整体设置的固定电极终端8E和移动电极板2上。用于固定电极8’的金属电极减少了电阻，从而增加了响应速度和抑制损耗。

图7描述了一个产生图3A，3B和3C中简单的AC波形电压，能够应用到图2A，2B和2C中所示实施例的显微机械加工的移动元件100中的AC驱动电路60实例。振荡器61产生一个正弦波(图3A)、矩形波(图3B)或三角形波(图3C)的信号，它经过开关62被提供到放大器63。放大器63将输入信号放大到预定的电压，并将该放大信号作为驱动信号S_D施加到显微机械加工的移动元件100上。开关62在外部控制信号Sc的控制下变换开/关的状态，依据该外部控制信号Sc施加到显微机械加工的移动元件上的驱动信号S_D也相应的变换开和关的状态。

图8叙述了一个产生图4A中所示的驱动电压波的AC驱动电路60的实例。在该实例中一个控制电压发生器64响应输入控制信号Sc来产生一个增益控制信号S_G，它被应用到可变增益放大器63A中以控制它的增益。增益控制信号S_G是这样一个信号，即它只有在预定周期P_T期间的被保持在预定的第一电压V_H处，并在其后被保持在低于第一电压V_H的第二电压V_L处，直到输入控制信号Sc变换为OFF状态。可变增益放大器63A放大从具有增益控制信号S_G所指定增益的振荡器中的AC信号，并将驱动信号S_D施加到显微机械加工的移动元件100上。在该实施例中，在增益控制信号S_G的电压与图4A中所示的第一电压V_H相同时，可变增益放大器63A将输入的AC信号放大到一个预定电压V_T，在该预定电压V_T处移动电极板2和固定电极底板8在一个预定时间内相互吸引，但当增益控制信号S_G在第二电压V_L处时，可变增益放大器63A将输入的AC信号放大到电压Vs，其中该电压Vs比电压V_T低但足够保持电极板2和8的相互接触。当增益控制信号SC处于0V时，该可变增益放大器63A的输出也是0V。在图8中振荡器61除产生正弦波外还可以产生矩形或三角形波。同样内容可以应用到下面叙述的AC驱动电路的实例中。

图9描述了另一个产生图4A中所示的驱动电压波的AC驱动电路60的实施例。在该实施例中前面提到的设置在图8中可变增益放大器63中的两个增益被设置在单独的放大器63B和63C中，并且来自振荡器63的输出被提供给两个放大器63B和63C。来自放大器63B和63C的输出被输送到选择器65的两个终端C1和C2。控制电压发生器64在周期P_T期间响应输入控制信号Sc来输出一个电压Vc的选择信号Ss，在周期P_T之后选择信号Ss将下降到电压Vc，并在控制信号Sc变为0V时，选择信号Ss也下降到0V。当使用电压Vc时，选择器65将终端C1连接到输出终端C_OUT以便提供从放大器63B到显微机械加工的移动元件上的输出电压。当选择信号Ss的电压变为0V时，选择器65就将接地终端C3连接到输出终端C_OUT。选择器65也可以在放大器63B和63C之前的阶段来提供。

图10描述了一个产生图4B中所示的驱动电压波的AC驱动电路60的实例。在该实施例中图9实施例中的放大器63C被替换为一个输出预定DC电压的DC电源66。来自产生AC信号的振荡器61的输出经过放大器63被施加到选择器65的终端C1上，来自DC电源66的DC电压被提供给选择器65的终端C2，其中选择器65具有它的接地终端C3。选择器65通过选择信号Ss的操作与图9实施例中所示的相同，因此将不再重复叙述。

图11描述了另一个产生图4B中所示的驱动电压波的AC驱动电路60的实施例。在该实施例中来自振荡器61的输出由可变增益放大器63A进行放大，其中在经过具有来自DC电源66的输出DC电压的加法放大器的求和后，可变增益放大器63A的输出被提供给显微机械加工的移动元件100。控制电压发生器64响应输入控制信号Sc来产生增益控制信号S_G，其中该增益控制信号S_G在周期P_T期间保持在0V并在其后保持在预定的电压V_H处，直到控制信号Sc变换为OFF状态。可变增益放大器63A在增益控制信号S_G为0V时输出是0V，当增益控制信号S_G提高为预定电压V_H时可变增益放大器63A将输出一个足够的高电压Vs的驱动信号S_G，以保持移动电极板2与固定电极底板8的接触。控制电压发生器64产生一个对增益控制信号S_G逻辑上倒置的电压，即当增益控制信号S_G处于V_H时提供给DC电源66一个低电平(0V)的电压控制信号S_G’，而当增益控制信号S_G为0V时提供给DC电源66一个高电平。当电压控制信号S_G’是低电平时DC电源6输出0V，而当电压控制信号S_G’是高电平时DC电源6输出预定的电压V_T；来自DC电源66的输出由具有来自可变增益放大器63A输出的加法放大器67进行累加，此后被提供给显微机械加工的移动元件100。

在图11的实施例中，如图12所示，当增益控制信号S_G被设置为随输入控制信号Sc的升高而同时升高时，驱动信号S_D在周期P_T期间变为一个由来自DC电源66的DC电压进行位移的AC电压波形。

从上述内容中可以理解本发明的原理，显微机械加工的移动元件100不需要被特定限制为图2A，2B和2C中和图6A，6B和6C中所示的设置，即使在常规的具有固定和移动电极板类型的显微机械加工的移动元件的情况下，通过应用具有它们组合的AC驱动电路就可以产生与上述相同的效果。即、根据本发明的显微机械加工的移动设备的基本配置包括固定电极装置，邻近于固定电极装置但与固定电极装置具有一定间隔的设置的弹性支撑移动电极装置，和一个AC驱动电路，用于在固定和移动电极装置上施加AC驱动电压。

如上所述，根据本发明，只要电源的AC电压周期被设置为一个考虑了显微机械加工的设备中移动电极关于应用电压的响应速度的正确值，就不用担心AC电压经过零点会减少静电力，从而造成移动电极板和固定电极底板的接触不稳定。即使用AC电压也会产生第一状态，在第一状态中移动电极板通过静电力被充分驱动到固定电极底板中，并保持与固定电极底板的接触。与通过使用只有一个极性电压来产生移动电极板、并保持与固定电极底板相接触的现有技术的实例相比较，本发明中由AC电压驱动的移动电极可以减少在电压应用期间在固定电极底板和移动电极板之间的绝缘薄膜中带电离子的数量，这就减少了在移动电极板返回到它的初始位置上的延时，这都归因于带电离子。

只有在第一状态到第二状态的转换时间周期内，通过将周期性该变极性的电压设置为高于用于吸引移动电极板到固定电极底板的电压，就可以增加移动电甲板的转换速度，并且减少显微机械加工的移动设备的功率消耗。

Claims

1.一种显微机械加工的移动设备，包括：

固定电极装置；

与所述固定电极装置相距一定距离设置的移动电极装置，所述移动电极装置被弹性支撑；和

一个连接到固定电极装置和移动电极装置上的AC驱动电路，用于响应输入控制信号而产生施加到所述固定电极装置和移动电极装置上的AC驱动电压；

其特征在于所述AC驱动电路响应所述输入控制信号将AC驱动电压施加到所述固定电极装置和移动电极装置上，从而通过静电力驱动所述移动电极装置与所述固定电极板进入和脱离接触。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述固定电极装置在其顶部上具有至少四个相对于所述移动电极装置一定距离设置的极微小突出部分，和一个设置在包含所述极微小突出部分的固定电极装置的所有顶部表面上的绝缘薄膜。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述固定电极装置具有一个设置在它的所有顶部表面上的绝缘薄膜，和一个在相对所述移动电极装置的所述绝缘薄膜上设置的固定电极。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述固定电极装置在其顶部具有至少四个覆盖了所述绝缘薄膜并且向所述固定电极的上面突出的极微小突出部分。

5.如权利要求1到4中任一个所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括一个振荡器，用于产生周期性改变极性的正弦、矩形或三角形的AC信号，作为至少所述AC驱动电压的一部分。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括：

一个可变增益放大器，用于放大来自所述振荡器的所述AC信号和输出所述AC驱动电压；和

一个控制电压发生器，它响应所述输入控制信号来产生一个增益控制信号，该增益控制信号控制所述可变增益放大器的增益将所述AC信号放大到第一电压，用于在一个预定时期内吸引所述移动电极装置与所述固定电极装置进入接触，并在此后将AC信号放大到一个低于所述第一电压的第二电压，用于保持所述移动电极装置与所述固定电极装置的接触，直到所述输入控制信号变换为OFF状态。

7.如权利要求5所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括：

一个第一放大器，用于将来自所述振荡器的所述AC信号放大到一个第一电压，用于吸引所述移动电极装置与所述固定电极装置的接触；

一个第二放大器，用于将来自所述振荡器的所述AC信号放大到一个低于所述第一电压的一个第二电压，以保持所述移动电极装置与所述固定电极装置的接触；

一个选择器，用于选择所述第一放大器的输出、所述第二放大器的输出和接地电压中的任何一个，并输出所选择的一个作为所述AC驱动电压的输入；以及

一个控制电压发生器，它响应所述输入控制信号产生一个用于控制所述选择器的选择控制信号，以便使得所述选择器在一个预定的时间周期内选择来自所述第一放大器的输出，然后再选择来自所述第二放大器的输出并在当所述输入控制信号被切断时选择所述地电压。

8.如权利要求5所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括：

一个输出第一DC电压的DC电源，用于吸引所述移动电极装置与所述固定装置进入接触；

一个放大器，用于将来自所述振荡器的所述AC信号放大到低于所述第一DC电压的第二AC电压，用于保持所述移动电极装置与所述固定电极装置的接触；

一个选择器，它用于选择来自所述DC电源的输出、来自所述放大器的输出和接地电压中的任何一个，并输出所选择的一个作为所述AC驱动电压的输入；和

一个控制电压发生器，它响应所述输入控制信号产生一个选择控制信号，该信号用于控制所述选择器以使所述选择器在一个预定时间周期内选择来自所述DC电源的输出，并在此后选择来自所述放大器的输出，并当所述输入控制信号被切断时选择所述的接地电压。

9.如权利要求5所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括：

一个输出DC电压的DC电源，用于吸引所述移动电极装置与所述固定装置进入接触；

一个可变增益放大器，用于放大来自所述振荡器的所述AS信号，并输出一个AC电压，以保持所述移动电极装置与所述固定装置的接触；

一个加法放大器，用于求和来自所述DC电源的DC电压和来自所述可变增益放大器的输出电压，并将累加的电压作为所述AC驱动电压进行输出；和

一个控制电压发生器，它响应所述输入控制信号产生一个第一控制信号，用于驱动所述DC电源在一个预定时期内输出所述的DC电压，并产生一个第二电压控制信号，用于控制所述可变增益放大器的增益，以使该可变增益放大器在所述的预定时期内输出0V，并在此后输出一个AC电压，以保持所述移动电极装置与所述固定装置的接触。

10.如权利要求5所述的设备，其中，所述AC驱动电路包括：

一个控制电压发生器，它响应所述输入控制信号来产生一个第一控制信号，用于驱动所述DC电源在一个预定时期内输出所述的DC电压，并产生一个第二电压控制信号，用于控制所述可变增益放大器的增益，以使该可变增益放大器输出一个AC电压，用于保持所述移动电极装置与所述固定装置的接触。