JP2002075156A - マイクロスイッチおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチオフ時の大インピーダンスおよび低
電圧駆動を実現する。 【解決手段】 上部電極４、下部電極６、接触電極７お
よび信号線８は、マイクロスイッチのオフ状態における
接触電極７と信号線８との最短距離が、上部電極４と下
部電極６との最短距離よりも長くなるように配設されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロスイッチ
およびその製造方法に関し、特にＤＣ（直流）から数百
ギガヘルツまでの広い信号周波数をオン／オフするマイ
クロスイッチおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロックウェル・インターナショナル・コ
ーポレイションのユン・ジェイソン・ヤオの「微細電気
機械スイッチ」（特開平９−１７３００号公報）に記載
の発明を例にして従来技術を説明する。

【０００３】この発明の平面図を図１３にその断面図
（Ｃ−Ｃ’線）を図１４に示す。この発明では、ガリ砒
素基板１４９の上に熱硬化ポリイミドからなるアンカー
構造１４４および金からなる下部電極１４６と信号線１
４８が設けられている。アンカー構造１４４の上に設け
られたシリコン酸化膜からなる片持ちアーム１４０は、
下部電極１４６および信号線１４８の位置まで延伸して
おり、これらと空間的な隙間を介して対向している。片
持ちアーム１４０の上部には、アルミからなる上部電極
１４１がアンカー構造１４４から下部電極１４６に対向
する位置まで作製されている。また、片持ちアーム１４
０の下側には信号線１４８に対向する位置に金からなる
接触部１４２が設けられている。

【０００４】上部電極１４１と下部電極１４６との間に
３０Ｖの電圧を印加すると、静電気力により上部電極１
４１に基板方向（下側）の引力が働く。このため、片持
ちアーム１４０が下側に撓んで接触部１４２が信号線１
４８と接触する。信号線１４８は図１３に示すように接
触部１４２に対向する位置に隙間が設けられている。電
圧が印加されない状態では信号線１４８に電流が流れな
いが、上部電極１４１および下部電極１４６間に電圧が
印加されて、接触部１４２が信号線１４８と接触した状
態では信号線１４８を電流が流れることができる。この
ようにして、電圧の印加によって信号線１４８を通る電
流あるいは信号のオン／オフを行うことができる。

【０００５】ここで、上部電極１４１と接触部１４２が
電気的に十分に絶縁されていることがスイッチの損失を
低減させる上で重要である。すなわち、もし上部電極１
４１と接触部１４２が電気的に短絡している場合には、
信号線１４８を流れる信号（ＤＣを含む）が上部電極１
４１にも流れ出るという問題が生じる。また、上部電極
１４１と接触部１４２が短絡していないが静電容量がか
なり大きいときには、信号線１４８を流れる交流信号が
やはり上部電極１４１に流れ外部に流出する。このよう
に両者の絶縁が十分でないときには、信号の漏れが大き
くなりスイッチの特性が悪くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に静電スイッチに
は、スイッチのオフ時に大きなインピーダンスとなり、
しかもスイッチのオンとオフの切り替えが低い印加電圧
で行えることが要求されている。ＲＦ信号の切り替えを
行うスイッチでは、オフ時のインピーダンスを増加させ
るために信号線１４８とその上に設けられたスイッチの
接触部１４２との距離を増大させることが必要である。
上記従来例では、接触電極１４２と信号線１４８の距離
は上部電極１４１と下部電極１４６との距離よりも小さ
くなっている。このような構造では、信号線とその上に
設けられたスイッチの接触部１４２との距離を増大させ
ると同時に電圧印加部（上部電極と下部電極）の距離も
増大することから、駆動のために大きな印加電圧が必要
となるという問題があった。静電気力はギャップの二乗
に反比例して減少するために、この電圧印加部の距離を
小さくすることはスイッチの駆動電圧を低減するために
非常に大切である。

【０００７】また、上記従来例では、片持ちアーム１４
０の形状が基板１４９に対して平行に延びている。この
とき、片持ちアーム１４０の中央部に設けれらた上部電
極１４１と下部電極１４６の間に静電気引力が作用して
片持ちアーム１４０を基板１４９の方向に変形させたと
きには、接触部１４２が基板１４９の方向に動く距離
は、上部電極１４１の下部電極１４６と対向する位置の
変形量よりも大きく、この変形量にバネ比（片持ちアー
ム１４２のアンカー構造１４４の根元と接触部１４２と
の距離／片持ちアーム１４２のアンカー構造１４４の根
元と下部電極１４６との距離）を乗じた値となる。この
ため、スイッチをオンさせたとき、接触部１４２は信号
線１４８と最初に図１４の右端で接触する。もし片持ち
アーム１４０が十分にしなるように柔らかく構成されて
いるときには、接触部１４２の全体を信号線１４８に接
触させることが可能となる。しかし、一般にスイッチを
駆動させる静電気力は小さく、これに対して片持ちアー
ム１４０の剛性がかなり大きくなることがわかった。こ
のため、従来例の構造において、接触部１４２と信号線
１４８の接触が十分でなく、スイッチをオンさせたとき
のインピーダンスが十分に小さくないために信号の損失
が大きいという問題が生じた。また、上記従来例の構造
では、スイッチがオン時に接触部１４２が信号線１４８
の片方にのみ接触して他方の信号線１４８に接触しない
という片当たりの問題がときどき生じた。これは、片持
ちアーム１４０とアンカー構造１４４の接続部のくびれ
１４３の寸法が、上部電極１４１と下部電極１４６との
間に加えられる電圧によって決められており、自由度が
ないことと関連していることがわかった。詳しくは、本
発明の実施の形態で述べる。

【０００８】さらに、従来例はこの課題の他に材料およ
び製造プロセスに起因する以下の問題点をもっているこ
とも判明した。従来例の片持ちアーム１４０（二酸化シ
リコン）は、材料の異なる上部電極１４１（アルミ）お
よびアンカー構造１４４（ポリイミド）と広い領域で接
触している。駆動電圧を抑えるために、この片持ちアー
ム１４０は、機械的に柔らかい構造となるように設計さ
れているのでこれら異なる材料との間に生じる小さな歪
みによっても大きな反りが発生しやすくなっている。反
りを生じさせる歪みは、異なる材料の熱膨張係数の相違
およびプロセス条件の相違に大きく依存する。従来例の
二酸化シリコンは、アルミおよびポリイミドと熱膨張係
数が約１００倍異なっている。このため、プロセス温度
およびデバイス完成後の雰囲気の温度変化によって容易
に反りが発生した。このため、製造中の反りを制御する
ために片持ちアームおよびアンカー構造の膜厚等の製造
条件を正確に制御することが必要であり、製造コスト上
昇の大きな原因となった。また、デバイス完成後の雰囲
気の温度変化を受けやすいことから駆動電圧の変動やと
きとして駆動電源の最大値を印加してもスイッチが動作
しなくなる等の長期信頼性に関する問題も生じた。

【０００９】片持ちアーム構造体は、厚さを厚くする場
合においてアーム幅を減少させることにより、ばね剛性
を変えることなく変形することが可能である。このよう
にして、スイッチ全体の寸法を小さくすることが可能で
あり、小さい面積に多くのスイッチを作製することがで
きる利点がある。しかし、二酸化シリコンを片持ちアー
ムに利用する従来例は、実現できる片持ちアームの厚さ
方向に大きな制限がある。原理的には、プラズマ化学気
層成長装置（ＰＥＣＶＤ）の成長時間を長くすることに
よって二酸化シリコン膜の厚さを１０μｍ以上にも厚く
することが可能であるが、成長時間が長くなると、装置
の処理速度が減少してコストが高くなること、装置内部
にゴミが発生し易くなりたびたびクリーニングを行う必
要がある等の装置メンテナンスの上で問題が生じる。さ
らに、厚い膜内部には大きな内部歪みが生じて堆積中に
基板が破壊するという問題も生じる。このような理由か
ら、現在の実用上の観点からすると、せいぜい２μｍ程
度の厚さに制限されている。このため、従来例の構造で
は、スイッチ構造を小さくするためにアームの長さを短
くするという方法しかなく、このアームの長さが他のデ
バイス要求から制限されたときにはデバイスの小型化を
することが困難となるという設計上の厳しい制限があっ
た。

【００１０】本発明は、このような課題を解決するため
のものであり、スイッチオフ時の大インピーダンスおよ
び低電圧駆動を実現するマイクロスイッチおよびその製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係るマイクロスイッチは、基板上に
設けられた第１の信号線と、前記基板上に設けられかつ
前記第１の信号線の端部から所定のギャップを隔てて端
部の設けられた第２の信号線と、前記基板に固定された
支持台と、この支持台から延伸した可撓性のアームと、
このアームを介して接続された上部電極と、この上部電
極と対向して前記基板上に設けられた下部電極と、前記
上部電極から延伸した絶縁構造体と、前記ギャップと対
向して前記絶縁構造体上に設けられた接触電極とを備
え、前記上部電極と前記下部電極との間に印加された電
圧に応じて前記アームが湾曲し、前記第１および第２の
信号線間の導通／非道通を制御するマイクロスイッチに
おいて、前記上部電極、前記下部電極、前記接触電極お
よび前記信号線は、前記マイクロスイッチのオフ状態に
おける前記接触電極と前記信号線との最短距離が、前記
上部電極と前記下部電極との最短距離よりも長くなるよ
うに配設されている。

【００１２】また、本発明に係るマイクロスイッチはそ
の他の態様として以下に示す構成を含むものである。す
なわち、前記アームは、前記支持台から前記基板に平行
な方向に延び、前記絶縁構造体は、前記アームから離れ
るに従って前記基板から離れる方向に反っている。ま
た、前記接触電極の下面と前記信号線の上面との最短距
離は、前記上部電極の下に設けられた前記絶縁構造体の
下面と前記下部電極との最短距離よりも短い。また、前
記アームは、前記支持台から離れるに従って前記基板か
ら遠ざかるように反っており、前記絶縁構造体は、前記
アームから直線的に延びている。また、前記アームは、
前記支持台から離れるに従って前記基板から遠ざかるよ
うに反っており、前記絶縁構造体は、前記アームから離
れるに従って前記基板に近づく形状を有する。

【００１３】また、前記接触電極と対向する位置の前記
絶縁構造体上に補強板を設ける。また、前記接触電極と
前記上部電極との間の前記絶縁構造体上に補強構造を設
ける。また、前記接触電極と対向する位置の前記絶縁構
造体上に設けられた補強板と、前記接触電極と前記上部
電極との間の前記絶縁構造体上に設けられた補強構造と
を備え、前記補強構造と前記補強板とは、接続されてい
る。また、前記接触電極と前記上部電極との間に設けら
れた前記絶縁構造体は、前記第１および第２の信号線の
延びる方向に平行な前記絶縁構造体の幅寸法が、前記接
触電極の幅寸法よりも小さい。また、前記接触電極を挟
んで前記上部電極と反対の位置に少なくとも一つの第二
上部電極を前記絶縁構造体上に設け、この第二上部電極
と対向する前記基板上に少なくとも一つの第二下部電極
を設ける。また、前記絶縁構造体は、前記基板に直接に
接続され、当該絶縁構造体の厚さは、均一である。ま
た、前記基板は、ガラス基板からなる。

【００１４】また、本発明に係るマイクロスイッチの製
造方法は、基板上に設けられた第１の信号線と、前記基
板上に設けられかつ前記第１の信号線の端部から所定の
ギャップを隔てて端部の設けられた第２の信号線と、前
記基板に固定された支持台と、この支持台から延伸した
可撓性のアームと、このアームを介して接続された上部
電極と、この上部電極と対向して前記基板上に設けられ
た下部電極と、前記上部電極から延伸した絶縁構造体
と、前記ギャップと対向して前記絶縁構造体上に設けら
れた接触電極とを備え、前記上部電極と前記下部電極と
の間に印加された電圧に応じて前記アームが湾曲し、前
記第１および第２の信号線間の導通／非道通を制御する
マイクロスイッチの製造方法において、前記基板上に前
記第１および第２の信号線並びに前記下部電極を形成す
る工程と、前記支持台と前記アームと前記上部電極と前
記絶縁構造体と前記接触電極とからなる部材を形成する
工程と、この部材を前記接触電極と前記ギャップとが対
向するように前記基板上に接着する工程とを備え、前記
上部電極、前記下部電極、前記接触電極および前記信号
線は、前記マイクロスイッチのオフ状態における前記接
触電極と前記信号線との最短距離が、前記上部電極と前
記下部電極との最短距離よりも長くなるように配設され
ている。

【００１５】また、本発明に係るマイクロスイッチの製
造方法は、上記マイクロスイッチと同等のその他の態様
を有する。

【００１６】以上のように本発明は、片持ち梁構造体に
反りを設けることによって、駆動部の上部電極と下部電
極の距離を小さく抑えたまま、信号部の接触電極と信号
線との距離を大きくしている。このようにすることによ
って、従来例ではスイッチオフ時の大きなインピーダン
スと低電圧駆動という二律背反する要求を同時に実現す
ることが可能となった。また、上部電極と接触電極は、
両者を絶縁膜によって十分な距離だけ離して機械的に接
続することにより、電気的な結合を小さく抑えている。
このため、本発明のスイッチは、ミリ波領域の高い周波
数をもつＲＦ回路においても使用することが可能であ
る。

【００１７】また、本発明の一実施の形態では、片持ち
梁構造体を支持台に接続するアームとアームの先端に接
続する作用部の二つに分けて、それぞれを異なる材料か
ら構成している。例えばアームを半導体材料から作製し
たときには、単一の材料であることから、従来例が有し
ていた温度変化によりアームの反りの変化が起こりやす
いという問題点を解決することが可能である。また、高
温のプロセス条件を採ることができること（プロセス自
由度の増大）から半導体材料の厚さを大きな範囲で容易
に制御することができ、従来例が有していた２μｍ以上
の厚さをもつ構造体の作製が困難であるという問題点を
解決することも可能である。

【００１８】また、本発明の他の一実施の形態では、上
記の片持ち梁構造体の作用部の上部電極と接触電極が設
けられる以外の絶縁膜の領域に補強構造体を設けること
によって片持ち梁構造体の形状の制御を行うことを可能
にしている。これは、従来の絶縁膜の固有形状のみによ
る形状制御に比べて設計自由度を大幅に増大させること
を可能とする。

【００１９】また、本発明の他の一実施の形態では、接
触電極の両側に駆動部を設けている。二つに別れた駆動
部の各々の上部電極が各々の下部電極に吸い込まれるこ
とによって、接触電極と信号線との確実な接触を実現す
ることができる。このため、片持ちアームの反りが多少
変化してもスイッチの動作を確実に行うことが可能とな
り、従来の課題で述べた長期信頼性のなさという問題を
解決することができる。

【００２０】また、本発明の他の一実施の形態では、駆
動部の上部電極と接点部の接触電極との間を接続する絶
縁膜にくびれを設けている。このくびれの幅を小さくす
ると接触電極はくびれの軸を中心にして回転運動を起こ
しやすくなり、従来例のような片当たりという問題が生
じにくくなった。このくびれは、片持ち梁構造を支持台
に接続するアームと異なる位置にあるために駆動部の電
圧とは独立してくびれを設計することが可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。 〔第一の実施の形態〕図１および図２に、本発明の第一
の実施の形態の平面および断面構造（Ａ−Ａ’線）を示
す。本発明では、誘電率の大きなガラス基板１の上にシ
リコンからなる支持台２および金からなる下部電極６と
信号線８が設けられている。支持台２の一端からはシリ
コンからなる二本の片持ちアーム３がガラス基板１に平
行な形状で延びている。二本のアームは従来例の一本の
アームに比べてアームの回転運動を低く抑えることがで
きるので、アーム３の先端に設けられたシリコンからな
る上部電極４を上部電極４と対向する位置に設けられた
下部電極６に平行に移動するのに役立つ。また、アーム
３全体のばね剛性を硬くすることができることからアー
ム３の長さを短くすることが可能であり、スイッチ全体
の寸法を小さくするのに役立つ。

【００２２】アーム３の先端には、シリコンからなる上
部電極４が設けられている。上部電極４は下部電極６と
空間的な隙間を介して対向している。また、二酸化シリ
コンあるいは窒化シリコン膜等の絶縁膜からなる絶縁構
造体５が、上部電極４から始まって信号線８に対向する
位置までガラス基板１の上方に反った形状で延びてい
る。信号線８に対向する絶縁構造体５の下側表面には金
からなる接触電極７が設けられている。接触電極７と対
向する絶縁構造体５の上側表面にはシリコンからなる補
強板９が作製されている。これは、接触電極７と絶縁構
造体５との間に生じる歪みによる絶縁構造体５の反りを
小さく抑えるために、これらに比べて厚さが大きいシリ
コンを補強のために設けたものである。補強板９を設け
ることによって、スイッチオン時に接触電極７の一部の
みが信号線８に接触するという確率が減少して広い範囲
で接触が生じるという良好なスイッチ動作をさせること
が可能となった。なお、補強板９はスイッチの動作には
かならずしも必要なものではなく、これがない構造も本
発明に含まれる。

【００２３】ここで、本実施の形態の動作について説明
する。上部電極４と下部電極６との間に３０Ｖの電圧を
印加すると、静電気力により上部電極４に基板方向へ
（下側）の引力が働く。このため、アーム３が下側に湾
曲し、同時に接触電極７が信号線８の方向に移動する。
このとき、後で述べるように上部電極４の下側に設けら
れた絶縁構造体５の下側面が下部電極６の上側面と接触
するまで動く間に接触電極７の下側面が信号線８の上側
面に接触させることができる。信号線８は図１に示すよ
うに接触電極７に対向する位置に隙間が設けられてい
る。このため、電圧が印加されない状態では信号線８に
直流の電流を流すことができないが、電圧が印加されて
接触電極７が信号線８と接触した状態では二つの信号線
８の間を直流の電流を流すことができる。信号線８を通
過する信号が交流の場合には、接触電極７を必ずしも信
号線８と接触させる必要はない。

【００２４】接触電極７と二つの信号線８との間の静電
容量が接触電極７の移動によって変化することによって
交流信号の切り替えをすることが可能である。接触電極
７が信号線８と接触するときには交流信号の通過損失を
最小にすることができるために都合が良いことはいうま
でもない。一方、印加電圧を下げると静電気力が減少し
て、アーム３のバネの復元力よりも小さくなる。このと
き、接触電極７が信号線８から離れてスイッチがオフの
状態となる。このようにして、上部電極４と下部電極６
との間に加える電圧の切り替えによって信号線８を通る
電流あるいは電圧信号のオン／オフを行うことができ
る。本発明では、上部電極４はアーム３を介して支持台
２と電気的に接続しているために、上部電極３への電圧
の印加は支持台２を通して容易に行うことができるとい
う特徴がある。

【００２５】本発明の実施の形態では、電圧が印加され
た時に接触電極７が信号線８の方向に移動する距離は、
最大で上部電極４が下部電極６の方向に移動する距離に
バネ比（アーム３の支持台２への付け根と接触電極７と
の距離／アーム３の支持台２への付け根と上部電極４と
の距離）を乗じた値とほぼ同じである。本実施の形態で
は、下部電極６の上面には絶縁膜５の下側面が接触する
のに対して、信号線８の上面には絶縁構造体５の下面に
設けられた接触電極７が接触する。このため、接触電極
７の下面と信号線８の上面との間の距離が上部電極４の
下に設けられた絶縁構造体５の下面と下部電極６との間
の距離よりわずかに小さくなるように設定すると、スイ
ッチ・オン時に接触電極７を信号線８に完全に接触させ
るようにすることが可能である。このような特性をもつ
構造は、接触電極７の厚さを調節する以外に、信号線８
と下部電極６の厚さを調節したり、絶縁構造体５の反り
の大きさを調節したり等することによっても可能であ
る。

【００２６】本発明では、図２の断面図に示すように、
絶縁構造体５が上に反っているために接触電極７と信号
線８との間の距離を従来例の図１４の構造よりも大きく
とることができる（従来例では、接触部１４２と信号線
１４８の距離は上部電極１４１と下部電極１４６との距
離よりも小さかった）。このために、両者の静電容量が
減少してスイッチがオフ時に大きなインピーダンスとな
っている。一方、上部電極４と下部電極６との間の距離
は従来例と同じに設定することが可能である。以上のこ
とから、本実施の形態は、スイッチのオン動作を行う電
圧を従来と同じ程度の大きさに抑えたままで、オフ時の
インピーダンスを増大させることができるという大きな
特徴をもっている。

【００２７】支持台２，アーム３，上部電極４，および
補強板９は、不純物が一部あるいは全体に拡散された半
導体から作製することができる。スイッチの動作時に
は、上部電極４と下部電極６との間に極めて小さな電流
が流れるだけであるから、これら半導体の不純物の含有
量を精密に制御する必要はない。さらに、後に作製方法
（図１１および図１２）で述べるようにアーム３の厚さ
を他の構成要素に比べて薄く制御することも容易であ
る。このように個々の厚さを制御することによって、剛
性の大きな構成要素の中に柔らかいアーム３を作製する
ことができる。剛性の大きな要素では内部の歪みによる
形状の変化が小さくスイッチの形状を正確に決定するこ
とが可能であり、構造体の変形のほとんどを薄いアーム
３に集中させることが可能である。これによって、スイ
ッチの設計が簡略化されるということに加えて、機械的
な接触が生じる箇所の機械的剛性を増大させることによ
ってスイッチを繰り返し長時間使用できるようにすると
いう特徴がある。本実施の形態の構造の他に、上部電極
４および補強板９の厚さをアーム３と同じにしたものも
本発明に含めることができる。この構造は、後に述べる
作製方法が簡略化されるという長所がある。

【００２８】本実施の形態の代表的な寸法は、アーム３
が５μｍ幅、６０μｍ長さ、３μｍ厚、上部電極４が５
０μｍ幅、１００μｍ長さ、１０μｍ厚、接触電極７が
１０μｍ幅、７０μｍ長さ、２μｍ厚、絶縁構造体５が
１．２１μｍの厚さで上部電極４と補強板９との間が５
０μｍで上に２μｍ反ったものである。このような絶縁
構造体５の反りは、例えば化学気層成長（ＣＶＤ）装置
を用いて作製したシリコン窒化膜の内部応力が引っ張り
であるのに対してＣＶＤ装置によって作製したシリコン
酸化膜の内部応力が圧縮となることを利用して作製する
ことが可能である。本実施の形態では、上部電極の下側
に０．２１μｍ厚のシリコン窒化膜を設け、この下に
０．８μｍのシリコン酸化膜と０．２μｍのシリコン窒
化膜を作製することによって作製した。この二つの絶縁
膜の厚さや組み合わせを変えることによって絶縁構造体
５の反りの方向および大きさを変化させることが容易に
できる。

【００２９】一方、アーム３とガラス基板１との距離は
６μｍである。これらの寸法はスイッチのオフ時のイン
ピーダンスや接触抵抗あるいは挿入損失等のＲＦあるい
はＤＣ特性、あるいは、スイッチを切り替えるときの印
加電圧の大きさに関連している。これらの寸法は個々の
応用によって設計するべきものであり、本発明によって
増大した設計自由度を利用すると広い範囲の応用分野に
わたるスイッチの設計が可能である。

【００３０】〔第二の実施の形態〕図３は、本発明の第
二の実施の形態の断面構造である。図中、図２と同一符
号をもつ構成要素は、同一の構成要素であることを示し
ている。本発明では、アーム３３が上方に反っているこ
とと、絶縁構造体３５が直線的な形状を持つことが第一
の実施の形態と大きく異なる点である。アーム３３は本
発明の第一の実施の形態で述べたシリコン材料からなる
層の下に二種類の絶縁膜、シリコン窒化膜３５ａとシリ
コン酸化膜３５ｂを設けた構造をしている。この二つの
絶縁膜構造が上側に反った形状をもつためにアーム３３
の形状が全体として上側に反ったものとなっている。

【００３１】一方、絶縁構造体３５は、シリコン窒化膜
３５ａ、シリコン酸化膜３５ｂ、およびシリコン窒化膜
３５ｃの三層構造から構成されており、全体の形状が直
線的となっている。この構造ではスイッチオフ時におい
て、接触電極７と信号線８との距離が上部電極４と下部
電極６との距離に比べて大きいために、低い印加電圧で
駆動できるとともにオフ時のインピーダンスを大きくと
ることができる。また、絶縁構造体３５が直線的に上部
電極４から延びているために、上部電極４が下部電極６
に接触した場合には確実に接触電極７を信号線８に接触
させることが容易である。

【００３２】アーム３３を上に反った形状にすると上部
電極４も図３に示すように上に反った形状となる。下部
電極と上部電極４の間に電圧を加えるとこの上部電極４
の傾きが小さくなっていく。このときの上部電極の変位
の次第は、上部電極４のアーム３３に近い場所に最大の
静電気力が発生するために、印加電圧を加えると最初に
上部電極４はアーム３３に近い箇所で下部電極６に接触
し、続いて次第に先端に向けて下部電極６に接触してい
く、というものとなる。この機構において、上部電極４
のアーム３３に近い箇所が下部電極６と接触したときに
は未だ接触していない上部電極４の残りの領域と下部電
極６との間の距離が当初の寸法に比べて著しく減少して
いることが注目される。この距離は、しばしば上部電極
４のアーム３３に近い箇所と下部電極６との間の変形前
の距離よりも小さい。

【００３３】このような場合には、上部電極４のアーム
３３に近い箇所を下部電極６に接触させるのに必要な電
圧を増大させることなく、上部電極４の全ての領域を下
部電極６に接触させることが可能となる。このため、本
実施の形態の構造のスイッチをオンさせるために必要な
電圧は、上部電極４のアーム３３に近い箇所と下部電極
６との間の距離（上部電極４と下部電極６との間の最小
の距離）によって決めることができる。この距離とし
て、例えば上部電極４が設けられた下側の絶縁構造体３
５の下側と下部電極６の上側の表面との距離を０．１μ
ｍとなるように設計すると、スイッチを１０Ｖ以下の電
圧で駆動させることが可能となった。これは、第一の実
施の形態の駆動電圧（３０Ｖ）に比較してかなり小さな
値である。しかも、スイッチオフ時のインピーダンスは
ほぼ同じ大きさに設定することが可能であった。本実施
の形態の代表的な寸法は、第一の実施の形態の中で、シ
リコン窒化膜３５ａを０．２μｍに変更したものであ
る。

【００３４】〔第三の実施の形態〕図４は、本発明の第
三の実施の形態の断面構造である。図中、図２および図
３と同一符号をもつ構成要素は、同一の構成要素である
ことを示している。本発明では、アーム４３が上方に反
っていることと、絶縁構造体４５が下側に反った形状を
持つことが第一および第二の実施の形態と大きく異なる
点である。アーム４３は本発明の第一の実施の形態で述
べたシリコン材料からなる層の下に二種類の絶縁膜、シ
リコン窒化膜４５ａとシリコン酸化膜４５ｂとを設けた
構造からなっている。この二つの絶縁膜構造が上側に反
った形状をもつためにアーム４３の形状が全体として上
側に反ったものとなっている。

【００３５】一方、絶縁構造体４５は、シリコン酸化膜
４５ｂおよびシリコン窒化膜４５ｃの二層構造から構成
されており、全体の形状が下側に反った形状となってい
る。この構造ではスイッチオフ時において、接触電極７
と信号線８との距離が上部電極４と下部電極６との距離
に比べて大きいために、低い印加電圧で駆動できるとと
もにオフ時のインピーダンスを大きくとることができ
る。また、絶縁構造体４５が下側に反って上部電極４の
位置から延びているために、上部電極４が下部電極６に
接触した場合には第二の実施の形態に比較して大きな接
触力で確実に接触電極７を信号線８に接触させることが
可能である。この大きな接触力は、接触電極７と信号線
８が接触したときに発生する抵抗を低減するのに役立つ
ために、特に本発明をＤＣ用のスイッチに適用する際に
大きな利点となる。本実施の形態の代表的な寸法は、シ
リコン窒化膜４５ａおよび４５ｃを０．２μｍ、シリコ
ン酸化膜４５ｂを０．８μｍとしたものである。

【００３６】〔第四の実施の形態〕図５は、本発明の第
四の実施の形態の平面構造である。図中、図１〜図４と
同一符号をもつ構成要素は、同一の構成要素であること
を示している。アーム５３および絶縁構造体５５は、上
記第一から第三の実施の形態のアームおよび絶縁構造体
の何れかである。本発明では、上部電極４と補強板７の
中間領域の絶縁構造体５５の上面に補強構造５８が設け
られていることが第一から第三の実施の形態と大きく異
なる点である。絶縁構造体５５の形状は、上記実施の形
態で述べた絶縁膜の組み合わせ等の技術によって作製す
ることが可能であるが、小さな反り（例えば２μｍ以
内）を作製するには絶縁膜の厚さ等のプロセス制御がか
なり大変であることがわかった。本実施の形態は上記の
技術とは異なる反りの大きさを制御する技術を示すもの
であり、特に絶縁構造体５５に小さな反りを作製するの
に有効である。

【００３７】補強構造５８は、補強板５９と同じシリコ
ン材料から作製され、絶縁構造体５５の二つの辺に平行
に延びている。この補強構造５８と上部電極４は電気的
に絶縁されており、また、両者が対向する領域の側面の
面積を小さくすることによって両者の間に生じる静電容
量を小さくするように設計されている。これは、例えば
本実施の形態のように細長い形状をもつ補強構造５８を
上部電極４の終端位置ぎりぎりのところまで延ばすとい
うものである。シミュレーションの結果、１０μｍの幅
をもつ補強構造５８を上部電極４の終端まで延ばし、両
者が最も近づいた距離を２０μｍに設定したときに３０
ＧＨｚの信号の約０．０５ｄＢの成分が損失となること
がわかった。これは、実用上多くの応用において許容さ
れる値であることから、補強構造５８を絶縁構造５５の
上部電極４と補強板７の間に設けてもＲＦ特性の著しい
劣化が起こらないと考えてよい。

【００３８】一方、１０μｍ幅、５０μｍ長さ、１０μ
ｍ厚の補強構造５８を１μｍ厚の絶縁構造体５５に設け
たときには、絶縁構造体５５の反りをほぼゼロにするこ
とが容易であることがわかった。補強構造５８の厚さを
変化させることによって、小さな反りを正確に制御する
ことが可能である。

【００３９】さらに、アーム５３と平行な方向に絶縁構
造体５５の形状を反らせるとき、同時にアームに垂直な
方向にも絶縁構造体５５に同様な反りが生じることが多
い。この反りを低減するために補強板７および上部電極
４の構造が役立っている。本実施の形態ではこれらの構
造に加えて補強構造５８を加えることによって著しく同
方向の反りが低減された。補強構造５８の構造はこの実
施の形態の他にアーム５３と平行な中心軸に設けること
も可能である。あるいは、アーム５３と垂直な方向に細
長い形状をもつ補強構造を設けることも有効である。こ
の補強構造の数は一つでもよいし、複数個であってもよ
い。また、細長い形状の他に小さな円、矩形等を多数配
置したものであっても良い。さらに、補強構造を補強板
に接続する必要もない。

【００４０】〔第五の実施の形態〕図６は、本発明の第
五の実施の形態の平面構造である。図中、図１〜図５と
同一符号をもつ構成要素は、同一の構成要素であること
を示している。アーム６３および絶縁構造体６５は、中
央部のくびれ６５ａを除いて上記第一から第四の実施の
形態のアームおよび絶縁構造体のいずれかである。本実
施の形態では、上部電極４と補強板７の中間領域の絶縁
構造体６５にくびれ６５ａの形状が設けられていること
が第一から第四の実施の形態と大きく異なる点である。
６５ａの幅（アーム６３と垂直な方向の長さ）を接触電
極７の幅寸法よりも小さくすることによって接触電極７
の設けられた構造がくびれ６５ａを中心として回転運動
を起こしやすくしている。従来例の構造の欠点の一つに
接触電極７が二つの信号線８の一つにしか接触しないと
いう片当たりがときどき生じるということがあった。本
実施の形態では、接触電極７がアーム６３と平行（信号
線８と垂直）な方向のスイッチ中心軸を軸として回転し
やすい構造とすることによってこの片当たりを防ぐこと
を可能とするものである。本実施の形態の構造は、スイ
ッチのガラス基板１方向の変位をアーム６３のばね剛性
によって設計し、片当たりを防止する回転運動の剛性を
絶縁構造体６５に設けたくびれ６４ａによって設計可能
であるために、スイッチの設計自由度を増大させた。

【００４１】〔第六の実施の形態〕図７および図８に、
本発明の第六の実施の形態の平面および断面構造（Ｂ−
Ｂ’線）を示す。図中、図１〜図２と同一符号をもつ構
成要素は、同一の構成要素であることを示している。本
発明では、接触電極７を挟んだ両側に上部電極７４ａお
よび７４ｂと、下部電極７６ａおよび７６ｂとが設けら
れていることが第一の実施の形態と大きく異なる点であ
る。上部電極７４ｂと７４ａを電気的に接続するため
に、両者を二つの接続線７８によって結んでいる。接続
線７８は、上部電極７４ａおよび７４ｂと同じシリコン
材料あるいは金属薄膜等を用いて作製することができ
る。この接続線７８は上部電極７４ｂと７４ａとの間の
電気的な接続をとることを主な目的とするものであるか
ら、例えばアーム３と同じ２μｍ程度の低抵抗シリコン
膜によって作製してもよい。このとき、接続線７８とア
ーム３を同じ工程で作製できるために作製方法が簡略化
できる。接続線７８の機械的な強度を絶縁構造体５に比
べて小さくする場合には、絶縁構造体５固有の反りの大
きさを大きく変えないために第一の実施の形態で述べた
寸法を使用することが可能である。本実施の形態では、
接続線７８を絶縁構造体５の端の偏に反って形成した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば補強板７
を除外して絶縁構造体５のアーム３に平行な方向の中心
線に設けることも可能である。

【００４２】図９（ａ）および（ｂ）に、図８に係るス
イッチの動作原理を示す。オフ時のスイッチの状態が同
図（ａ）である。上部電極７４ａおよび７４ｂと下部電
極７６ａおよび７６ｂの間に電圧を印加するとき、上部
電極７４ａと下部電極７６ａとの間の距離が上部電極７
４ｂと下部電極７６ｂとの間の距離よりも小さいため
に、この領域に大きな静電気力が発生する。このため、
上部電極７４ａと下部電極７６ａとの領域が絶縁構造体
５を挟んで最初に接触する（図９（ａ））。続いて、上
部電極７４ｂと下部電極７６ｂとの間に発生した静電気
力によって両者が絶縁構造体５を挟んで接触する（図９
（ｂ））。

【００４３】図９に示すように最初の上部電極７４ａと
下部電極７６ａの接触でたとえ接触電極７と信号線８が
接触しなくとも、上部電極７４ｂと下部電極７６ｂが接
触がするときには接触電極７と信号線８の接触が確実に
生じる。ここで、上部電極７４ｂと下部電極７６ｂの間
の距離は、上部電極７４ａと下部電極７６ａが接触した
ときにはオフ時の値よりも減少することに注意された
い。本実施の形態の代表的な寸法は、アーム３が５μｍ
幅、６０μｍ長さ、３μｍ厚、上部電極７４ａおよび７
４ｂが５０μｍ幅、１００μｍ長さ、１０μｍ厚、接触
電極７が１０μｍ幅、７０μｍ長さ、２μｍ厚、絶縁構
造体５が１．２１μｍの厚さで上部電極７４ａおよび７
４ｂと補強板９との間がそれぞれ５０μｍで上に５μｍ
反ったものである。このスイッチをオンさせるのに必要
な電圧は、４０Ｖ程度であった。

【００４４】本実施の形態の構造は、先に述べた第一か
ら第五の全ての実施の形態に適用することが可能であ
る。このような構造を作製すると、絶縁構造体５および
アーム３の反りが大きい範囲で変化しても接触電極７を
信号線８に確実に接触させることが可能となる。

【００４５】本実施の形態では、上部電極７４と下部電
極７６を二つに分けた構造を示したが、この数はこれに
限られるものでなく、これ以上あっても本発明の効果を
得ることが可能である。また、下部電極７６ａと７６ｂ
に加える電圧を同時にしてもあるいは、７６ａに最初に
加えた後に７６ｂに電圧を印加するという方法を用いて
も本発明の効果を得ることができる。

【００４６】〔第七の実施の形態〕図１０に、本発明の
第七の実施の形態の断面構造を示す。図中、図８と同一
符号をもつ構成要素は、同一の構成要素であることを示
している。本発明では、アーム１０３の一端が支持台を
介さずに直接ガラス基板１に接続していることが第一の
実施の形態と大きく異なる点である。アーム１０３は例
えば第二から第三の実施の形態で述べた方法を用いて上
に反った形状をしている。本実施の形態では、上部電極
７４ａと下部電極７６ａの距離を非常に小さく設定する
ことができる。このため、両者の電極を接触させるため
に必要な電圧を著しく減少させることが可能である。そ
して、上部電極７４ｂと下部電極７６ｂを接触させる電
圧を印加すると接触電極７と信号線８との接触が確実に
実現される。本実施の形態の代表的な寸法は、アーム１
０３が５μｍ幅、１５０μｍ長さ、３μｍ厚、上部電極
７４ａおよび７４ｂが５０μｍ幅、１００μｍ長さ、１
０μｍ厚、接触電極７が１０μｍ幅、７０μｍ長さ、２
μｍ厚、絶縁構造体１０５が１μｍの厚さで上部電極７
４ａおよび７４ｂと補強板９との間がそれぞれ５０μｍ
で上に７μｍ反ったものである。このスイッチをオンさ
せるのに必要な電圧は、２０Ｖ程度であった。左右の上
部電極あるいは下部電極の長さは同一にする必要はな
く、例えば左の電極の長さのほうを長くすることも可能
である。

【００４７】以上の実施の形態で述べた絶縁構造体の構
造は、本実施の形態のように酸化膜、窒化膜等の絶縁薄
膜の組み合わせを利用した構成に限るものではない。例
えば、上部電極と同一の半導体材料からも構成すること
が可能である。これは、例えば高抵抗の半導体材料で絶
縁構造体を除く、支持台、アーム，および上部電極のみ
に不純物を拡散して抵抗を下げた方法等が利用できる。
さらに、酸素等のイオン打ち込みを利用して内部応力を
高くすることによって反りを制御する方法等が利用でき
る。アームもまたこれらの方法を組み合わせて形状を制
御することが可能である。また、絶縁膜はＣＶＤで作製
することの他にプラズマＣＶＤで作製した後にイオンを
打ち込んで内部応力を制御して作製することも可能であ
る。さらに、メタル材料やアルミナ材料等を用いてアー
ムや絶縁構造体の形状を作製することができる。これら
の材料の組み合わせは、本実施の形態に限ることなく本
発明のすべての実施の形態に対して適宜適用することが
できる。

【００４８】また、上記実施の形態には補強板を絶縁構
造体を挟んだ接触電極７に対向する位置に設けたが、こ
れがない構造も本発明に含まれる。また、補強板は低抵
抗であっても、あるいは高抵抗であってもどちらでも良
い。本実施の形態には上部電極の下側に絶縁膜が設けら
れている。これは、上部電極と下部電極に電圧を印加し
た場合に、互いに接触して短絡が起こらないようにする
ためである。この短絡を防止する目的のためには、上部
電極の下側の絶縁膜を除いて下部電極の上に絶縁膜を設
けても、あるいは上部と下部の二つの電極に絶縁膜を同
時に設けても良い。また、絶縁構造を上部電極の上側に
設けることも可能である。この場合には、接触電極と信
号線との隙間が増大するために、オフ時の静電容量が小
さくなり、オフ時の漏れ電流を小さく抑えることが可能
となる。

【００４９】以上の実施の形態では基板としてガラス基
板を例にあげて説明した。ガラス基板はガリ砒素基板に
比べて安価であり、多数のスイッチを集積化することが
要求されるフェーズドアレイ・アンテナ等の応用におい
て有望な材料である。しかし、本発明の構造はこれに限
られることなくガリ砒素、シリコン、セラミック、プリ
ント基板等においても有効である。また、上部電極に穴
を開けて下部電極との間に存在する空気によるスクイー
ズ効果を減少させる手法も本発明に含まれる。本発明で
は、上部電極および補強板によって絶縁構造体の強度を
補強することが容易である。このため、内部に複数個の
穴を設けたとしても、可動部全体の剛性は十分に大きく
保つことが可能である。さらに絶縁構造体および接触電
極と補強板にも穴をあけて空気を通しやすくするとスク
イーズ効果を著しく抑えることが可能である。

【００５０】〔第八の実施の形態〕図１１および図１２
は、第一の実施の形態を作製する方法の一実施の形態で
ある。シリコン基板１２１に二酸化シリコン膜からなる
パターン１２２を作製して、ＴＭＡＨ等のエッチング液
を用いてシリコンを約６μｍほどエッチングする（工程
ａ）。二酸化シリコンパターン１２４をマスクにしてマ
スクの無い領域にボロンを拡散し、支持台１２３ａ、上
部電極１２３ｂ、および補強板１２３ｃのパターン１２
４を作製する（工程ｂ）。

【００５１】ボロンの深い拡散を行うために、例えば
１，１５０℃で１０時間ほど熱拡散を実施する。このと
き、高濃度のボロンが約１０μｍの深さまで拡散され
る。続いて、二酸化シリコンのパターン１２５をマスク
にしてマスクの無い領域にボロンを拡散し、アーム１２
６のパターンを作製する（工程ｃ）。今回ボロンの浅い
拡散を行うために、例えば１，１５０℃で２時間ほど熱
拡散を実施した。このとき、高濃度のボロンが約２μｍ
深さまで拡散される。シリコン窒化膜０．２１μｍ、二
酸化シリコン膜０．８μｍおよびシリコン窒化膜０．２
μｍからなる絶縁構造体１２７を作製する（工程ｄ）。
次いで、金メッキを用いて接触電極１２８を作製する
（工程ｅ）。

【００５２】このようにして作製されたシリコン基板１
２１をシリコンプロセスとは別に金からなる下部電極１
２０ａおよび信号線１２０ｂを作製したガラス基板１２
９に接着する（工程ｆ）。このときシリコンとガラスの
静電接着技術を利用することができる。最後にこのよう
に作製された基板をエチレンジアミンピロカテコール等
のボロン濃度選択性の大きなエッチング液にいれて、ボ
ロンが拡散された領域以外のシリコン（支持台１２３
ａ、上部電極１２３ｂ、補強板１２３ｃおよびアーム１
２６以外の部分）を溶かすことにより、マイクロスイッ
チが完成する（工程ｇ）。

【００５３】以上述べた作製方法は、スイッチ構造体を
ガラス基板の上に作製する方法である。もし基板がセラ
ミックあるいはガリ砒素等であれば、接着剤を用いてシ
リコン基板とこれら基板を接着することも可能である。
あるいは、これら基板の表面にガラスを２〜５μｍ程度
スパッタしておくと、静電接着技術を使うことが可能で
ある。この作製方法は、シリコン基板をエッチングする
ことによってアーム構造等の主要な要素を作製した。こ
のようなエッチング方法を利用すると単結晶材料を利用
することができるために機械特性として最も信頼性のお
ける構造体を作製することができる。一方、ここに述べ
た方法以外にも、基板１の上に種々の薄膜を堆積して選
択エッチングを利用して本発明構造をもつスイッチを作
製することも可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明を用いると、
スイッチオフ時に大きなインピーダンスとなり、しかも
スイッチのオンとオフの切り替えを低い印加電圧で行え
る静電スイッチを作製することができる。スイッチオフ
時のインピーダンスが増大したためにＲＦ信号の漏れが
減少し、１００ＧＨｚを超える高周波の信号を効率よく
切り替えることができるようになった。

【００５５】また、本発明の実施の形態の一つを用いる
と、スイッチがオン時に接触部が信号線の片方にのみ接
触して他方の信号線に接触しないという片当たりの問題
を解決することが可能である。しかもこの構造は、上部
電極と下部電極との間に加える電圧と強く関連するアー
ムの設計と独立して設計が可能であるために、スイッチ
の設計自由度が増した。また、接触電極が一方の端のみ
で二つの信号線と接触して全体として十分な接触をしな
いという問題も解決が可能であり、スイッチオン時の損
失を減少させることができた。

【００５６】また、本発明の実施の形態の一つを用いる
と、接触電極と信号線との接触を確実にとることができ
るようになった。このため、製造プロセスやデバイス完
成後の雰囲気の温度変化によって生じた駆動電圧の変動
やスイッチが動作しなくなる等の問題が減少し、長期信
頼性が増大した。

【００５７】また、アームをシリコン単結晶等で作製す
るという本発明の実施の形態の一つを用いると、０．５
〜２０μｍの厚さをもつアーム、上部電極、補強構造等
を作製することが容易となった。単結晶シリコンは材料
的に安定しており、スイッチの周囲温度が変化してもス
イッチ動作の変化が著しく減少した。

【００５８】さらに、支持台、アーム、上部電極を同一
の材料で作製することができることからプロセスが簡略
化された。高い温度プロセスを利用できることからアー
ム等を構成する材料の選択が広がり、種々の導体、半導
体を利用することができるようになり、材料選択の自由
度が増大した。高温度で作製された絶縁膜は耐圧特性に
すぐれておりデバイスの電気特性が向上した。また、厚
さ方向の自由度が増大したために、アームの幅を減少す
ることができスイッチの寸法を小さくすることが可能と
なった。

【００５９】以上の利点が生まれたために、このマイク
ロスイッチは、個々ばらばらにして使用する単純なスイ
ッチ応用に留まらずに、大面積の基板の上に数万個のオ
ーダで集積化することが要求されるフェーズドアレイ・
アンテナのような新たな応用を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図２】 本発明の第一の実施の形態を示すＡ−Ａ’線
における断面図である。

【図３】 本発明の第二の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図４】 本発明の第三の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図５】 本発明の第四の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図６】 本発明の第五の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図７】 本発明の第六の実施の形態を示す平面図であ
る

【図８】 本発明の第六の実施の形態を示すＢ−Ｂ’線
における断面図である。

【図９】 本発明の第六の実施の形態の動作を説明する
ための断面図である。

【図１０】 本発明の第七の実施の形態を示す断面図で
ある。

【図１１】 本発明の第一の実施の形態の製造工程を示
す断面図である。

【図１２】 図１１の続きの工程を示す断面図である。

【図１３】 従来例を示す平面図である。

【図１４】 図１３のＣ−Ｃ’線における断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…支持台、２ａ…配線、３…アー
ム、４…上部電極、５…絶縁構造体、６…下部電極、７
…接触電極、８…信号線、９…補強板、３５…絶縁構造
体、３３…アーム、３５ａ…シリコン窒化膜、３５ｂ…
シリコン酸化膜、３５ｃ…シリコン窒化膜、４３…アー
ム、４５…絶縁構造体、４５ａ…シリコン窒化膜、４５
ｂ…シリコン酸化膜、４５ｃ…シリコン窒化膜、５３…
アーム、５８…補強構造、５９…補強板、６３…アー
ム、６５…絶縁構造体、６５ａ…くびれ、７４ａ，７４
ｂ…上部電極、７６ａ，７６ｂ…下部電極、７８…接続
線、１０３…アーム、１０５…絶縁構造体、１２１…シ
リコン基板、１２２…パターン、１２３ａ…支持台、１
２３ｂ…上部電極、１２３ｃ…補強板、１２４…パター
ン、１２５…パターン、１２６…アーム、１２７…絶縁
構造体、１２８…接触電極、１２９…ガラス基板。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に設けられた第１の信号線と、前
   記基板上に設けられかつ前記第１の信号線の端部から所
   定のギャップを隔てて端部の設けられた第２の信号線
   と、前記基板に固定された支持台と、この支持台から延
   伸した可撓性のアームと、このアームを介して接続され
   た上部電極と、この上部電極と対向して前記基板上に設
   けられた下部電極と、前記上部電極から延伸した絶縁構
   造体と、前記ギャップと対向して前記絶縁構造体上に設
   けられた接触電極とを備え、前記上部電極と前記下部電
   極との間に印加された電圧に応じて前記アームが湾曲
   し、前記第１および第２の信号線間の導通／非道通を制
   御するマイクロスイッチにおいて、 前記上部電極、前記下部電極、前記接触電極および前記
   信号線は、前記マイクロスイッチのオフ状態における前
   記接触電極と前記信号線との最短距離が、前記上部電極
   と前記下部電極との最短距離よりも長くなるように配設
   されていることを特徴とするマイクロスイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマイクロスイッチにお
   いて、 前記アームは、前記支持台から前記基板に平行な方向に
   延び、 前記絶縁構造体は、前記アームから離れるに従って前記
   基板から離れる方向に反っていることを特徴とするマイ
   クロスイッチ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のマイクロスイッチにお
   いて、 前記接触電極の下面と前記信号線の上面との最短距離
   は、前記上部電極の下に設けられた前記絶縁構造体の下
   面と前記下部電極との最短距離よりも短いことを特徴と
   するマイクロスイッチ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のマイクロスイッチにお
   いて、 前記アームは、前記支持台から離れるに従って前記基板
   から遠ざかるように反っており、 前記絶縁構造体は、前記アームから直線的に延びている
   ことを特徴とするマイクロスイッチ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のマイクロスイッチにお
   いて、 前記アームは、前記支持台から離れるに従って前記基板
   から遠ざかるように反っており、 前記絶縁構造体は、前記アームから離れるに従って前記
   基板に近づく形状を有する特徴とするマイクロスイッ
   チ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記
   載のマイクロスイッチにおいて、 前記接触電極と対向する位置の前記絶縁構造体上に補強
   板を設けたことを特徴とするマイクロスイッチ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６の何れか一項に記
   載のマイクロスイッチにおいて、 前記接触電極と前記上部電極との間の前記絶縁構造体上
   に補強構造を設けたことを特徴とするマイクロスイッ
   チ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記
   載のマイクロスイッチにおいて、 前記接触電極と対向する位置の前記絶縁構造体上に設け
   られた補強板と、 前記接触電極と前記上部電極との間の前記絶縁構造体上
   に設けられた補強構造とを備え、前記補強構造と前記補
   強板とは、接続されていることを特徴とするマイクロス
   イッチ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか一項に記
   載のマイクロスイッチにおいて、 前記接触電極と前記上部電極との間に設けられた前記絶
   縁構造体は、前記第１および第２の信号線の延びる方向
   に平行な前記絶縁構造体の幅寸法が、前記接触電極の幅
   寸法よりも小さいことを特徴とするマイクロスイッチ。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９の何れか一項に
    記載のマイクロスイッチにおいて、 前記接触電極を挟んで前記上部電極と反対の位置に少な
    くとも一つの第二上部電極を前記絶縁構造体上に設け、
    この第二上部電極と対向する前記基板上に少なくとも一
    つの第二下部電極を設けたことを特徴とするマイクロス
    イッチ。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０の何れか一項
    に記載のマイクロスイッチにおいて、 前記絶縁構造体は、前記基板に直接に接続され、 当該絶縁構造体の厚さは、均一であることを特徴とする
    マイクロスイッチ。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１０の何れか一項
    に記載のマイクロスイッチにおいて、 前記基板は、ガラス基板からなることを特徴とするマイ
    クロスイッチ。
13. 【請求項１３】 基板上に設けられた第１の信号線と、
    前記基板上に設けられかつ前記第１の信号線の端部から
    所定のギャップを隔てて端部の設けられた第２の信号線
    と、前記基板に固定された支持台と、この支持台から延
    伸した可撓性のアームと、このアームを介して接続され
    た上部電極と、この上部電極と対向して前記基板上に設
    けられた下部電極と、前記上部電極から延伸した絶縁構
    造体と、前記ギャップと対向して前記絶縁構造体上に設
    けられた接触電極とを備え、前記上部電極と前記下部電
    極との間に印加された電圧に応じて前記アームが湾曲
    し、前記第１および第２の信号線間の導通／非道通を制
    御するマイクロスイッチの製造方法において、 前記基板上に前記第１および第２の信号線並びに前記下
    部電極を形成する工程と、 前記支持台と前記アームと前記上部電極と前記絶縁構造
    体と前記接触電極とからなる部材を形成する工程と、 この部材を前記接触電極と前記ギャップとが対向するよ
    うに前記基板上に接着する工程とを備え、 前記上部電極、前記下部電極、前記接触電極および前記
    信号線は、前記マイクロスイッチのオフ状態における前
    記接触電極と前記信号線との最短距離が、前記上部電極
    と前記下部電極との最短距離よりも長くなるように配設
    されていることを特徴とするマイクロスイッチの製造方
    法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のマイクロスイッチ
    の製造方法において、 前記アームは、前記支持台から前記基板に平行な方向に
    延び、 前記絶縁構造体は、前記アームから離れるに従って前記
    基板から離れる方向に反っていることを特徴とするマイ
    クロスイッチの製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のマイクロスイッチ
    の製造方法において、 前記接触電極の下面と前記信号線の上面との最短距離
    は、前記上部電極の下に設けられた前記絶縁構造体の下
    面と前記下部電極との最短距離よりも短いことを特徴と
    するマイクロスイッチの製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載のマイクロスイッチ
    の製造方法において、 前記アームは、前記支持台から離れるに従って前記基板
    から遠ざかるように反っており、 前記絶縁構造体は、前記アームから直線的に延びている
    ことを特徴とするマイクロスイッチの製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１３に記載のマイクロスイッチ
    の製造方法において、 前記アームは、前記支持台から離れるに従って前記基板
    から遠ざかるように反っており、 前記絶縁構造体は、前記アームから離れるに従って前記
    基板に近づく形状を有する特徴とするマイクロスイッチ
    の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３乃至請求項１７の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記接触電極と対向する位置の前記絶縁構造体上に補強
    板を設けたことを特徴とするマイクロスイッチの製造方
    法。
19. 【請求項１９】 請求項１３乃至請求項１８の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記接触電極と前記上部電極との間の前記絶縁構造体上
    に補強構造を設けたことを特徴とするマイクロスイッチ
    の製造方法。
20. 【請求項２０】 請求項１３乃至請求項１８の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記接触電極と対向する位置の前記絶縁構造体上に設け
    られた補強板と、 前記接触電極と前記上部電極との間の前記絶縁構造体上
    に設けられた補強構造とを備え、前記補強構造と前記補
    強板とは、接続されていることを特徴とするマイクロス
    イッチの製造方法。
21. 【請求項２１】 請求項１３乃至請求項２０の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記接触電極と前記上部電極との間に設けられた前記絶
    縁構造体は、前記第１および第２の信号線の延びる方向
    に平行な前記絶縁構造体の幅寸法が、前記接触電極の幅
    寸法よりも小さいことを特徴とするマイクロスイッチの
    製造方法。
22. 【請求項２２】 請求項１３乃至請求項２１の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記接触電極を挟んで前記上部電極と反対の位置に少な
    くとも一つの第二上部電極を前記絶縁構造体上に設け、
    この第二上部電極と対向する前記基板上に少なくとも一
    つの第二下部電極を設けたことを特徴とするマイクロス
    イッチの製造方法。
23. 【請求項２３】 請求項１３乃至請求項２２の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記絶縁構造体は、前記基板に直接に接続され、 当該絶縁構造体の厚さは、均一であることを特徴とする
    マイクロスイッチの製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項１３乃至請求項２２の何れか一
    項に記載のマイクロスイッチの製造方法において、 前記基板は、ガラス基板からなることを特徴とするマイ
    クロスイッチの製造方法。