JP2009252516A

JP2009252516A - Ｍｅｍｓスイッチ

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Publication number: JP2009252516A
Application number: JP2008098662A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Hayazaki; 嘉城早崎; Takaaki Yoshihara; 孝明吉原; Takeo Shirai; 健雄白井; Chomei Matsushima; 朝明松嶋; Hiroshi Kawada; 裕志河田; Yosuke Hagiwara; 洋右萩原
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-10-29

Abstract

【課題】第１の接点電極と第２の接点電極との間の寄生容量を低減できるとともに駆動電圧の低電圧化を図れ、且つ、接触信頼性を向上できるＭＥＭＳスイッチを提供する。
【解決手段】ベース基板１と、ベース基板１の上記一表面側に設けられ第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４と、第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に配置された第２の接点電極２５とを備え、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段として、上記厚み方向を駆動軸方向とする縦方向駆動部を構成する圧電駆動型アクチュエータ４と、上記厚み方向に直交する方向を駆動軸方向とする横方向駆動部を構成する静電駆動型アクチュエータ５とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）スイッチに関するものである。

従来から、高周波信号伝送用のＭＥＭＳスイッチとして、静電駆動型アクチュエータを利用したＭＥＭＳスイッチが各所で研究開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。

ここにおいて、上記特許文献１に開示されたＭＥＭＳスイッチは、図８に示すように、矩形板状のガラス基板からなるベース基板１’と、ベース基板１’の上記一表面上に形成され第１の接点電極（ここでは、固定接点）３５’，３５’を有する一対の信号線３４’，３４’と、ベース基板１’の厚み方向の一表面側に固定された２つの支持部２２’，２２’に帯板状の可撓部２３’，２３’を介して上記厚み方向へ変位可能に支持され第１の接点電極３５’，３５’に接離する第２の接点電極（ここでは、可動接点）２５’が設けられた可動板部２１’を有する構造体部２’とを備え、第２の接点電極２５’が両第１の接点電極３５’，３５’に近づく向きに第２の接点電極２５’を変位させる駆動手段として可動板部２１’に設けられた可動電極１５１’およびベース基板１’の上記一表面上に形成され可動電極１５１’に対向配置された固定電極１５２’を有し可動電極１５１’と固定電極１５２’との間に電圧を印加したときに第２の接点電極２５’が両第１の接点電極３５’，３５’に近づく向きに第２の接点電極２５’を変位させる静電駆動型アクチュエータ１５０’を備えている。なお、このＭＥＭＳスイッチは、第２の接点電極２５’と第１の接点電極３５’，３５’との互いの接触面が平面状であり、静電駆動型アクチュエータ１５０’が、両接触面に直交する方向を駆動軸方向として第２の接点電極２５’を変位させる。

また、このＭＥＭＳスイッチは、可動板部２１’において、第２の接点電極２５’が設けられた相対的に小面積の部位と可動電極１５１’が設けられた相対的に大面積の２つの部位との間に細幅の接圧ばね部２７’，２７’が形成されているので、所望の接圧を確保することができるとともに接触信頼性を高めることができる。

なお、図８に示した構成のＭＥＭＳスイッチでは、固定電極１５２’上に、可動電極１５１’と固定接点１５２’との短絡を防止するとともにスティッキングを防止するための絶縁膜１５３’が形成されている。また、図８に示した構成のＭＥＭＳスイッチは、上述の構造体部２’がシリコン基板を用いて形成されている。

また、上記特許文献２に開示されたＭＥＭＳスイッチは、図９に示すように、ガラス基板からなるベース基板１”と、ベース基板１”の一表面側に形成され第１の接点電極（ここでは、固定接点）３５”，３５”を有する一対の信号線３４”，３４”と、ベース基板１”の上記一表面側に形成され第１の接点電極３５”，３５”の並設方向に直交する方向において第１の接点電極３５”，３５”から離間して配置された平面視形状が櫛形状の固定電極５２”と、ベース基板１”の上記一表面側に形成され固定電極５２”の櫛骨部５２ａ”の長手方向の両側に配置された支持部２２”，２２”と、２つの支持部２２”，２２”にヒンジばね１２３”，１２３”を介して支持されてベース基板１”の上記一表面から離間した平面視形状が櫛形状の可動電極５１”と、可動電極５１”の櫛骨部５１ａ”においてベース基板１”の厚み方向で両第１の接点電極３５”，３５”と重ならない部位に形成された第２の接点電極（ここでは、可動接点）２５”とを備えている。

ここで、固定電極５２”は、櫛骨部５２ａ”における可動電極５１”との対向面には多数の固定櫛歯片５２ｂ”が櫛骨部５２ａ”の長手方向に列設されている。一方、可動電極５１”における固定電極５２”との対向面には、固定櫛歯片５２ｂ”にそれぞれ対向する多数の可動櫛歯片５１ｂ”が櫛骨部５１ａ”の長手方向に列設されている。ここで、各固定櫛歯片５２ｂ”と各可動櫛歯片５１ｂ”とは互いに離間している。したがって、可動電極５１”と固定電極５２”との間に電圧を印加したときに可動電極５１”と固定電極５２”との間に発生する静電力によって第２の接点電極２５”が両第１の接点電極３５”，３５”へ接触するように第２の接点電極２５”を斜め方向へ変位させることができる。なお、固定電極５２”と可動電極５１”とで、上記斜め方向を駆動軸方向として第２の接点電極２５”を変位させる静電駆動型アクチュエータ５”を構成している。
特許第３８５２２２４号公報特開２００６−１２０４４９号公報

ところで、図８に示した構成のＭＥＭＳスイッチでは、ベース基板１’の厚み方向において重なる第２の接点電極２５’と両第１の接点電極３５’，３５’との間の距離を大きくして寄生容量を低減することでアイソレーション特性を向上できるが、可動電極１５１’と固定電極１５２’との間の距離も大きくなるので、所望の接圧を確保するために必要な駆動電圧が大きくなり、消費電力が増加してしまう。また、駆動電圧を低減するために接圧ばね２７’，２７’の復元ばね力を低減すると両第１の接点電極３５’，３５’へ第２の接点電極２５’が付着するスティッキングが生じてしまう。

また、図９に示した構成のＭＥＭＳスイッチでは、ベース基板１”の厚み方向において第２の接点電極２５”が第１の接点電極３５”，３５”に重ならないように配置されているので、寄生容量を低減できてアイソレーション特性を向上できるが、静電駆動型アクチュエータ５”により上記斜め方向を駆動軸方向として第２の接点電極２５”を変位させる必要があるので、駆動電圧が大きくなって消費電力が増加してしまうとともに、接触信頼性が低下してしまう。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、第１の接点電極と第２の接点電極との間の寄生容量を低減できるとともに駆動電圧の低電圧化を図れ、且つ、接触信頼性を向上できるＭＥＭＳスイッチを提供することにある。

請求項１の発明は、ベース基板と、ベース基板の一表面側に設けられ第１の接点電極を有する一対の信号線と、第１の接点電極の厚み方向において第１の接点電極に重ならず且つ第１の接点電極に対して前記厚み方向から傾いた斜め方向に配置された第２の接点電極と、第２の接点電極と第１の接点電極とが接離するように第２の接点電極と第１の接点電極との少なくとも一方を変位させる駆動手段とを備え、駆動手段は、前記厚み方向を駆動軸方向とする縦方向駆動部と、前記厚み方向に直交する方向を駆動軸方向とする横方向駆動部とを有することを特徴とする。

この発明によれば、一対の信号線に設けられた第１の接点電極の厚み方向において第１の接点電極に重ならず且つ第１の接点電極に対して前記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極が配置されているので、第１の接点電極と第２の接点電極との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極と第１の接点電極とが接離するように第２の接点電極と第１の接点電極との少なくとも一方を変位させる駆動手段が、前記厚み方向を駆動軸方向とする縦方向駆動部と、前記厚み方向に直交する方向を駆動軸方向とする横方向駆動部とを有するので、駆動手段が前記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記駆動手段は、２つの駆動軸方向のうち、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極とが接触するように第２の接点電極と第１の接点電極との少なくとも一方を変位させる際に前記第１の接点電極と前記第２の接点電極とを接触させるときの駆動軸方向の変位が相対的に小変位であり、他方の駆動軸方向の変位が相対的に大変位であることを特徴とする。

この発明によれば、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極とを接触させるときの駆動軸方向の変位が相対的に小変位なので、駆動電圧の低電圧化を図れるとともに、スティキングを防止することできる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に小変位である一方が、静電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする。

この発明によれば、前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に小変位である一方を圧電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極との接圧を大きくすることができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に大変位である一方が、圧電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする。

この発明によれば、前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に大変位である一方を静電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、駆動電圧の低電圧化を図れる。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記駆動手段は、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極との一方を前記縦方向駆動部により変位させるとともに、他方を前記横方向駆動部により変位させることを特徴とする。

この発明によれば、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極との間の離間距離を大きくでき、両者の間の寄生容量をより低減できてアイソレーション特性をより一層向上できる。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記縦方向駆動部および前記横方向駆動部は、静電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする。

この発明によれば、前記縦方向駆動部および前記横方向駆動部の一方を圧電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、製造が容易になる。

請求項１の発明では、第１の接点電極と第２の接点電極との間の寄生容量を低減できるとともに駆動電圧の低電圧化を図れ、且つ、接触信頼性を向上できるという効果がある。

（実施形態１）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図１を参照しながら説明する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、矩形板状のベース基板１と、ベース基板１の厚み方向の一表面側に形成され第１の接点電極（本実施形態では、固定接点）３５，３５を有する一対の信号線３４，３４と、ベース基板１の上記一表面側に一端部が固定された支持部２２に２つの平面視Ｌ字状のばね部２６，２６を介して支持されて第１の接点電極３５，３５に接離する第２の接点電極（本実施形態では、可動接点）２５が設けられた可動板部２１とを備えている。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段として、可動板部２１に積層された下部電極４１と下部電極４１における可動板部２１側とは反対側の圧電層４２と圧電層４２における下部電極４１側とは反対側に設けられた上部電極４３とを有する圧電駆動型アクチュエータ４と、可動板部２１に設けられた可動電極５１とベース基板１に設けられた固定電極５２とを有する静電駆動型アクチュエータ５とを備えている。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、ベース基板１の上記一表面側に、ベース基板１との間に支持部２２、ばね部２６，２６、可動板部２１、第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４、圧電駆動型アクチュエータ４および静電駆動型アクチュエータ５を収納する形で気密的に接合されたカバー（図示せず）を備えている。したがって、第２の接点電極２５と両第１の接点電極３５，３５との間に異物が侵入するのを防止できて第２の接点電極２５と両第１の接点電極３５，３５との接触信頼性を向上させることができる。なお、ベース基板１と上記カバーとの接合方法としては、ベース基板１およびカバーそれぞれの周部の全周に亘って接合用金属層を形成しておき、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、接合表面同士を接触させ、常温下で直接接合する常温接合法を採用してもよいが、常温接合法に限らず、ＡｕＳｎや半田などの低融点共晶材料を用いた接合法や、陽極接合法、ガラスフリットを用いた接合法などを採用してもよい。

ベース基板１は、絶縁性基板であるガラス基板を用いて形成されており、上記一表面上に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４、静電駆動型アクチュエータ５の固定電極５２などが形成されている。なお、ベース基板１としては、ガラス基板に限らず、セラミック基板や、シリコン基板上に絶縁膜を形成したものを用いてもよい。

ここにおいて、ベース基板１の上記一表面には、可動板部２１、ばね部２６，２６、可動電極５１、第２の接点電極２５などとの間に間隙を形成するための凹所１２を形成してある。しかして、第２の接点電極２５が両第１の接点電極３５，３５へ近づく向きに変位可能となっている。

ところで、ベース基板１は、一対の信号線３４，３４が一直線上に形成されている。ここで、各第１の接点電極３５，３５は、各信号線３４，３４と連続一体に形成されている。

各第１の接点電極３５，３５および各信号線３４，３４の材料としては、Ａｕを採用しているが、Ａｕに限らず、例えば、Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｏｓの群から選択される１種あるいはこれらの合金を採用してもよい。

圧電駆動型アクチュエータ４は、圧電層４２の圧電材料として、鉛系圧電材料の一種であるＰＺＴを採用し、下部電極４１の材料として、Ｐｔを採用し、上部電極４３の材料としてＡｕを採用しているが、これらの材料は特に限定するものではない。ここで、圧電駆動型アクチュエータ４は、上部電極４３と圧電層４２との接触面積を規定する開口部を有する絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、圧電駆動型アクチュエータ４は、上部電極４１および下部電極４３それぞれに接続さればね部２６，２６および支持部２２に沿ってベース基板１の上記一表面上まで延設された配線１４１，１４３を介して給電される。なお、各配線１４１，１４３は、後述の導体パターン１４および静電駆動型アクチュエータ５とは電気的に絶縁されている。

圧電層４２の圧電材料は、鉛系圧電材料であれば、ＰＺＴに限らず、例えば、ＰＺＴに不純物を添加したものや、ＰＭＮ−ＰＺＴなどを採用してもよい。また、圧電層４２の圧電材料は、鉛系圧電材料に限らず、例えば、鉛フリーのＫＮＮ（Ｋ_０．５Ｎａ_０．５ＮｂＯ_３）や、ＫＮ（ＫＮｂＯ_３）、ＮＮ（ＮａＮｂＯ_３）、ＫＮＮに不純物（例えば、Ｌｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｃｕなど）を添加したものでもよい。ここで、圧電層４２の圧電材料として、上述の鉛系圧電材料や、ＫＮＮ，ＫＮ，ＮＮなどを採用すれば、ＡｌＮやＺｎＯなど採用する場合に比べて圧電定数を大きくできる。また、圧電層４２の材料として、ＫＮＮ，ＫＮ，ＮＮなどを採用すれば、鉛フリーになるので、環境負荷を低減できる。なお、本実施形態の圧電駆動型アクチュエータ４は、ユニモルフ型であるが、バイモルフ型としてもよい。

一方、静電駆動型アクチュエータ５は、固定電極５２は、上述のように平面視形状が櫛形状に形成されており、櫛骨部５２ａがベース基板１の凹所１２の信号線３４，３４側の周部において信号線３４，３４の並設方向に沿って形成された金属膜（例えば、Ａｕ膜）からなる導体パターン１３に接合され電気的接続され、櫛骨部５２ａにおける可動板部２１との対向面には多数の固定櫛歯片５２ｂが上記並設方向に列設されている。一方、可動電極５１は可動板部２１の一部により構成されており、固定電極５２の櫛骨部５２ａ側の側面には、固定櫛歯片５２ｂにそれぞれ対向する多数の可動櫛歯片５１ｂが上記並設方向に列設されている。ここで、各固定櫛歯片５２ｂと各可動櫛歯片５１ｂとは互いに離間している。したがって、上述の導体パターン１３，１４間に電圧を印加することにより可動電極５１と固定電極５２との間に発生する静電力によって第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５へ近づく向きに変位させるとともに各ばね部２６，２６を変形させることができる。

また、可動板部２１、ばね部２６，２６、支持部２２、可動電極５１および固定電極５２は、１枚のシリコン基板を用いて形成されており、支持部２２がベース基板１の上記一表面上に形成された金属膜（例えば、Ａｕ膜など）からなる導体パターン１４に接合され電気的に接続されている。また、第２の接点電極２５の材料としては、Ａｕを採用しているが、Ａｕに限らず、例えば、Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｏｓの群から選択される１種あるいはこれらの合金を採用してもよい。

なお、上述のベース基板１には、一対の第１の接点電極３５，３５、下部電極４１、上部電極４３、可動電極５１および固定電極５２それぞれに電気的に接続される貫通孔配線（図示せず）が厚み方向に貫設されており、ベース基板１の他表面側に、各貫通孔配線それぞれと電気的に接続された外部接続用電極（図示せず）が形成されている。

ところで、可動板部２１は、ベース基板１の厚み方向において第２の接点電極２５と両第１の接点電極３５，３５とが重ならず第２の接点電極２５と両第１の接点電極３５，３５との間の距離が規定距離となるようにベース基板１の上記一表面側に設けられている。ここで、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、上述の圧電駆動型アクチュエータ４および静電駆動型アクチュエータ５により第２の接点電極２５を変位させることで第２の接点電極２５の側面２５ａ，２５ａを第１の接点電極３５，３５の側面３５ａ，３５ａに接触させるようになっている。ここにおいて、第２の接点電極２５は、平面視形状が台形状に形成されており、一対の信号線３４，３４の並設方向に交差する両側面２５ａ，２５ａそれぞれが、第１の接点電極３５，３５において一対の信号線３４，３４の並設方向に交差する側面３５ａ，３５ａに接触するようになっている。なお、第２の接点電極２５の厚み寸法は、各第１の接点電極３５，３５の厚み寸法と同じ値に設定してあり、第２の接点電極２５が両第１の接点電極３５，３５に接触して両第１の接点電極３５，３５間を短絡した状態で第２の接点電極２５の表面（ベース基板１の厚み方向に直交する表面）と両第１の接点電極３５，３５の表面（ベース基板１の厚み方向に直交する表面）とが略面一となるようにしてある。

ところで、本実施形態のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、例えば、ガラス基板からなるベース基板１の上記一表面上に両導体パターン１３，１４の基礎となる金属膜をスパッタ法などにより成膜してから、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることで各導体パターン１３，１４を形成し、その後、凹所１２をサンドブラスト加工などにより形成する。一方、可動板部２１、ばね部２６，２６、支持部２２、可動電極５１および固定電極５２の基礎となるシリコン基板を適宜加工してから第２の接点電極２５をめっき法などにより形成し、不要部分を研磨してから、下部電極４１、圧電層４２、絶縁膜、上部電極４３を順次形成し、続いて、上述の各導体パターン１３，１４および凹所１２が形成されたベース基板１と接合し、その後、ベース基板１の上記一表面上に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４をめっき法などにより形成し、更にその後、ベース基板１と上記カバーとを接合すればよい。上述の説明から明らかなように、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、バルクマイクロマシニング技術を利用して形成してあり、可動電極５１と固定電極５２との対向面積を大きくできるので、表面マイクロマシニング技術を利用して形成する場合に比べて、可動電極５１と固定電極５２との間に電圧を印加したときに発生する静電力を大きくすることができる。なお、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、ベース基板１と上記カバーとを接合する接合工程が終了するまでウェハレベルで各工程を行うようにして、接合工程の後にダイシングを行うようにすればよい。

上述の説明から分かるように、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、ベース基板１と、ベース基板１の上記一表面側に設けられ第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４と、第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に配置された第２の接点電極２５とを備え、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段として圧電駆動型アクチュエータ４および静電駆動型アクチュエータ５を有しており、圧電駆動型アクチュエータ４が、上記厚み方向を駆動軸方向とする縦方向駆動部を構成し、静電駆動型アクチュエータ５が、上記厚み方向に直交する方向（且つ第１の接点電極３５，３５の並設方向に直交する方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部を構成している。

しかして、本実施形態のＭＥＭＳスイッチによれば、一対の信号線３４，３４に設けられた第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極２５が配置されているので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段が、上記厚み方向（垂直方向）を駆動軸方向とする縦方向駆動部たる圧電駆動型アクチュエータ４と、上記厚み方向に直交する方向（水平方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部たる静電駆動型アクチュエータ５とを有するので、駆動手段が第２の接点電極２５を上記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチでは、駆動手段は、２つの駆動軸方向のうち、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５とが接触するように第２の接点電極２５を変位させる際に第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５とを接触させるときの駆動軸方向の変位が相対的に小変位であり、他方の駆動軸方向の変位が相対的に大変位であり、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５とを接触させるときの駆動軸方向の変位が相対的に小変位なので、駆動電圧の低電圧化を図れるとともに、スティキングを防止することできる。ここにおいて、縦方向駆動部と横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に小変位である横方向駆動部が、静電駆動型アクチュエータ５により構成されているので、横方向駆動部を圧電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との接圧を大きくでき、オン抵抗を小さくできる。また、縦方向駆動部と横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に大変位である縦方向駆動部が、圧電駆動型アクチュエータ４により構成されているので、縦方向駆動部を静電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、オフ時の第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との離間距離を大きくすることができてアイソレーション特性のより一層の向上を図れるとともに、駆動電圧の低電圧化を図れる。

（実施形態２）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図２を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、第２の接点電極２５が、ベース基板１の一表面側に固定された１つの支持部２２に短冊状の可撓部２３を介して支持された可動板部２１におけるベース基板１側の表面に設けられている点などが相違する。ここにおいて、支持部２２、可撓部２３および可動板部２１を有する構造体部２は、導電性のポリシリコンにより形成されており、可動板部２１の一部が可動電極１５１を兼ねている。また、可動板部２１は、第２の接点電極２５が形成された接点電極基台部２４と可動電極１５１を兼ねる可動電極形成部２８との間に接点電極基台部２４および可動電極形成部２８に比べて細幅の接圧ばね部２７が形成されている。

また、本実施形態において縦方向駆動部を構成する圧電駆動型アクチュエータ４は、可撓部２３におけるベース基板１側とは反対側に設けられている。

また、本実施形態において横方向駆動部を構成する静電駆動型アクチュエータ１５０は、固定電極１５２が、ベース基板１の上記一表面上において一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向を長手方向とする細長の長方形状に形成されており、上述の可動板部２１の一部が可動電極１５１を兼ねているが、可動電極形成部２８に金属膜からなる可動電極１５１を形成してもよい。

ところで、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、マイクロマシニング技術などを利用すればよく、例えば、上記各貫通孔配線および上記各外部接続用電極を形成したベース基板１の上記一表面側に固定電極１５２を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側に構造体部２を形成するための所定形状の犠牲層を形成してから、第２の接点電極２５を形成し、続いて、構造体部２の基礎となるポリシリコン層をＣＶＤ法などにより成膜し、その後、下部電極４１の基礎となる第１の金属層（例えば、Ｐｔ層）をスパッタ法などにより形成し、続いて、圧電層４２の基礎となる圧電材料層（例えば、ＰＺＴ層、ＫＮＮ層など）をスパッタ法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法などにより形成した後、圧電材料層および第１の金属層をパターニングすることで圧電層４２および下部電極４１を形成し、その後、絶縁膜の基礎となる絶縁層（例えば、ＳｉＯ_２層）をＣＶＤ法などにより形成してからパターニングすることで開口部を有する絶縁膜を形成し、その後、上記ポリシリコン層をリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることで構造体部２を形成し、その後、上部電極４３の基礎となる第２の金属層（例えば、Ａｕ層）をスパッタ法や蒸着法などにより形成してパターニングすることで上部電極４３を形成し、続いて、ベース基板１の上記一表面側に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４を所定領域にめっきにより形成するためのレジスト層を形成してから、めっき法により第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４を形成し、レジスト層を除去してから、犠牲層を除去し、更にその後、ベース基板１と上記カバーとを接合すればよい。上述の説明から明らかなように、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、表面マイクロマシニング技術を利用して形成してある。なお、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、ベース基板１と上記カバーとを接合する接合工程が終了するまでウェハレベルで各工程を行うようにして、接合工程の後にダイシングを行うようにすればよい。

以上説明した本実施形態のＭＥＭＳスイッチによれば、実施形態１と同様、一対の信号線３４，３４に設けられた第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極２５が配置されているので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段が、上記厚み方向（垂直方向）を駆動軸方向とする縦方向駆動部たる圧電駆動型アクチュエータ４と、上記厚み方向に直交する方向（水平方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部たる静電駆動型アクチュエータ１５０とを有するので、駆動手段が第２の接点電極２５を上記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。

（実施形態３）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図３を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、可動板部２１が支持部２２に連続しており、ベース基板１の厚み方向において第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが重ならず第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との間の距離が規定距離となるようにベース基板１側とは反対側に凸となる湾曲した形状に形成されており、可動板部２１がばね部２６を構成している。

また、本実施形態では、駆動手段における圧電駆動型アクチュエータ４が横方向駆動部を構成しており、可動板部２１を伸縮させることで第２の接点電極２５を変位させる。

また、本実施形態では、駆動手段における静電駆動型アクチュエータ１５０が縦方向駆動部を構成している。ここで、静電駆動型アクチュエータ１５０は、固定電極１５２が、ベース基板１の上記一表面上において一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向を長手方向とする細長の長方形状に形成されており、圧電駆動型アクチュエータ４の下部電極４１が可動電極１５１を兼ねているが、可動板部２１におけるベース基板１側の表面に可動電極１５１を形成してもよい。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチでは、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが上記規定距離だけ離れた状態から、上記駆動手段により、第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５に接触する状態に変位させる際に、圧電駆動型アクチュエータ４による駆動力（＝〔圧電力〕−〔ばね部２６の復元力〕）でばね部２６を伸張させてばね部２６の撓みを小さくすることにより第２の接点電極２５を水平方向へ変位させて第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５に近づけた後で、静電駆動型アクチュエータ１５０による駆動力（〔静電力〕−〔ばね部２６の復元力〕）により第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５に接触させるようにすれば、上記規定距離を大きくするとともにベース基板１の厚み方向における第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との重なりをなくす（第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との互いの厚み方向における重なりをなくす）ことで第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との間の寄生容量を低減してアイソレーション特性を向上させながらも、駆動電圧の低電圧化を図れる。

ところで、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、マイクロマシニング技術などを利用すればよく、例えば、上記各貫通孔配線および上記各外部接続用電極を形成したベース基板１の上記一表面側に固定電極１５２を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側に支持部２２および可動板部２１を形成するための犠牲層（例えば、Ｃｕ層）を形成してから、第２の接点電極２５を形成し、続いて、支持部２２および可動板部２１の基礎となるノンドープのポリシリコン層をＣＶＤ法などにより成膜してから、当該ポリシリコン層をリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることで支持部２２および可動板部２１を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側の所定領域に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４を無電解めっき法などにより形成し、その後、一対の信号線３４，３４を保護する保護膜を形成してから、下部電極４１の基礎となる第１の金属層（例えば、Ｐｔ層）をスパッタ法などにより形成し、続いて、圧電層４２の基礎となる圧電材料層（例えば、ＰＺＴ層、ＫＮＮ層など）をスパッタ法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法などにより形成した後、圧電材料層および第１の金属層をパターニングすることで圧電層４２および下部電極４１を形成し、その後、絶縁膜４４の基礎となる絶縁層（例えば、ＳｉＯ_２層）をＣＶＤ法などにより形成してからパターニングすることで開口部４４ａを有する絶縁膜４４を形成し、続いて、上部電極４３の基礎となる第２の金属層（例えば、Ａｕ層）をスパッタ法や蒸着法などにより形成してパターニングすることで上部電極４３を形成し、その後、上記犠牲層をエッチング除去することにより可動板部２１とベース基板１との間に間隙を形成し、更にその後、ベース基板１と上記カバーとを接合すればよい。なお、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、ベース基板１と上記カバーとを接合する接合工程が終了するまでウェハレベルで各工程を行うようにして、接合工程の後にダイシングを行うようにすればよい。

以上説明した本実施形態のＭＥＭＳスイッチによれば、一対の信号線３４，３４に設けられた第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極２５が配置されているので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段が、上記厚み方向（垂直方向）を駆動軸方向とする縦方向駆動部たる静電駆動型アクチュエータ１５０と、上記厚み方向に直交する方向（水平方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部たる圧電駆動型アクチュエータ４とを有するので、駆動手段が第２の接点電極２５を上記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。

（実施形態４）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図４を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、支持部２２と可動板部２１との間に介在する各ばね部２６，２６の平面視形状がつづら折れ状の形状に形成されている点や、横方向駆動部を構成する静電駆動型アクチュエータ５の固定電極５２が、ベース基板１において可動板部２１を支持している支持部２２が形成された側の端部とは反対側の端部に固定された支持部１２２を介してベース基板１に支持されベース基板１の上記一表面から離間して配置されている点や、縦方向駆動部が、横方向駆動部を構成する静電駆動型アクチュエータ（以下、第１の静電駆動型アクチュエータと称する）５とは別の静電駆動型アクチュエータ（以下、第２の静電駆動型アクチュエータと称する）１５０により構成されている点などが相違する。

第１の静電駆動型アクチュエータ５は、可動板部２１において第２の接点電極２５が設けられた接点電極基台部２４が水平方向において第１の接点電極３５，３５に近づく向きに変位する際の変位空間を確保するための切欠部５３が形成されている。なお、可動板部２１は、第２の接点電極２５が形成された接点電極基台部２４と可動電極５１を兼ねる可動電極形成部２８との間に接点電極基台部２４および可動電極形成部２８に比べて細幅の接圧ばね部２７が形成されている。

第２の静電駆動型アクチュエータ１５０は、固定電極１５２が、ベース基板１の上記一表面上において一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向を長手方向とする長方形状に形成されており、可動板部２１の一部が可動電極１５１を兼ねている。また、第２の静電駆動型アクチュエータ１５０は、可動電極１５１と固定電極１５２との短絡を防止するとともにスティッキングを防止するための絶縁膜１５３を固定電極１５２に被着してある。

ところで、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、マイクロマシニング技術などを利用すればよく、例えば、上記各貫通孔配線および上記各外部接続用電極を形成したベース基板１の上記一表面側に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４および固定電極１５２の基礎となる電極材料層（例えば、Ａｕ層など）を蒸着法などによって堆積してから、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して当該金属膜をパターニングすることにより第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４および固定電極１５２を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側に固定電極１５２を覆う絶縁膜１５３の基礎となる絶縁層をＣＶＤ法などにより形成した後、当該絶縁層をパターニングすることにより絶縁膜１５３を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側に犠牲層の基礎となる犠牲材料層（例えば、Ｃｕ層など）を形成してから、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して当該犠牲材料層をパターニングすることで犠牲層を形成し、続いて、第２の接点電極２５の基礎となる接点電極材料層（例えば、Ａｕ層など）を蒸着法などにより形成してから、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して当該接点電極材料層をパターニングすることで第２の接点電極２５を形成し、その後、ベース基板１の上記一表面側にポリシリコン層をＣＶＤ法などにより形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して当該ポリシリコン層をパターニングすることで支持部２２、各ばね部２６，２６、可動板部２１、支持部１２２、固定電極１５２を形成し、その後、犠牲層を除去し、更にその後、ベース基板１と上記カバーとを接合すればよい。上述の説明から明らかなように、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、表面マイクロマシニング技術を利用して形成してある。なお、上述のＭＥＭＳスイッチの製造にあたっては、ベース基板１と上記カバーとを接合する接合工程が終了するまでウェハレベルで各工程を行うようにして、接合工程の後にダイシングを行うようにすればよい。

以上説明した本実施形態のＭＥＭＳスイッチによれば、一対の信号線３４，３４に設けられた第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極２５が配置されているので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段が、上記厚み方向（垂直方向）を駆動軸方向とする縦方向駆動部たる第２の静電駆動型アクチュエータ１５０と、上記厚み方向に直交する方向（水平方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部たる第１の静電駆動型アクチュエータ５とを有するので、駆動手段が第２の接点電極２５を上記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチでは、縦方向駆動部および横方向駆動部が、静電駆動型アクチュエータ５，１５０からなるので、縦方向駆動部および横方向駆動部の一方を圧電駆動型アクチュエータにより構成する場合に比べて、製造が容易になる。

（実施形態５）
本実施形態のＭＥＭＳスイッチの基本構成は実施形態４と略同じであり、図５に示すように、第２の接点電極２５を第１の接点電極３５に近づける向きに変位させる第１の静電駆動型アクチュエータ５とは逆方向に第２の接点電極２５を変位させる第３の静電駆動型アクチュエータ２５０を備えている点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

第３の静電駆動型アクチュエータ２５０は、平面視形状が櫛形状の固定電極２５２が、ベース基板１の上記一表面上に固定された支持部２４２を介してベース基板１に支持されている。ここにおいて、固定電極２５２は、櫛骨部２５２ａにおける可動板部２１との対向面から多数の固定櫛歯片２５２ｂが第１の接点電極３５，３５の並設方向に列設されている。一方、第３の静電駆動型アクチュエータ２５０の可動電極２５１は、可動板部２１の一部により構成されており、固定電極２５２の櫛骨部２５２ａ側の側面に、固定櫛歯片２５２ｂにそれぞれ対向する多数の可動櫛歯片２５１ｂが上記並設方向に列設されている。ここで、各固定櫛歯片２５２ｂと各可動櫛歯片２５１ｂとは互いに離間している。したがって、第１の静電駆動型アクチュエータ５および第２の静電駆動型アクチュエータ１５０を利用して第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５に接触させたオン状態から、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが離間したオフ状態に移行させる際に、可動電極２５１と固定電極２５２との間に電圧を印加したときに発生する静電力によって第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５から離れる向きに変位させることができるので、第２の接点電極２５が第１の接点電極３５，３５に付着するスティキングを防止することができる。なお、第３の静電駆動型アクチュエータ２５０は、第１の静電駆動型アクチュエータ５と同時に形成することができるので、製造工程が増えることはない。

（実施形態６）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図６を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、支持部２２に２つのばね部２６，２６を介して支持された可動板部（以下、第１の可動板部と称する）２１がベース基板１の上記一表面側の両端部に設けられ、一方の可動板部２１のみに櫛形状の可動電極（以下、第１の可動電極と称する）５１が形成されている。ここで、支持部２２と可動板部２１との間に介在する各ばね部２６，２６の平面視形状は、つづら折れ状の形状に形成されている。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、各支持部２２におけるベース基板１側とは反対側の表面に２つずつ固定された４つのアンカー部１２２それぞれに帯板状の可撓部１２３を介してベース基板１の厚み方向へ変位可能に支持され第２の接点電極２５が設けられた可動板部（以下、第２の可動板部と称する）１２１を有する構造体部１２０と、ベース基板１の上記一表面における２つの凹所１２，１２間の部位に積層され静電駆動型アクチュエータ（以下、第１の静電駆動型アクチュエータと称する）５の固定電極（以下、第１の固定電極と称する）５２を一体に有する固定基板１１と、固定基板１１におけるベース基板１側とは反対側の表面に設けられ第２の接点電極２５が接離する第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４と、固定基板１１において一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向に沿って形成された２つの短冊状の固定電極（以下、第２の固定電極と称する）１５２，１５２と、第２の可動板部１２１に形成され固定電極１５２，１５２に対向する可動電極（以下、第２の可動電極と称する）１５１，１５１と、ベース基板１の上記一表面側に構造体部１２０などを収納する形で気密的に接合されたカバー（図示せず）とを備えている。なお、固定基板１１、各支持部２２、各ばね部２６、各可動板部２１および可動電極５１は、１枚のシリコン基板を用いて形成されており、固定基板１１におけるベース基板１側とは反対側には、絶縁層１１ｂが形成され、当該絶縁層１１ｂ上に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４、各固定電極１５２，１５２が形成されている。

ところで、第２の可動板部１２１は、第２の接点電極２５が形成された接点電極基台部１２４と可動電極５１が形成された可動電極基台部１２８との間に一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向の幅が接点電極基台部１２４および可動電極基台部１２８に比べて細幅の２つの接圧ばね部１２７が設けられている。なお、第２の可動板部１２１および各可撓部１２３および各アンカー部１２２を備えた構造体部１２０は、シリコン基板を用いて形成してあるが、シリコン基板に限らず、例えば、ノンドープのポリシリコン層により形成してもよい。

上述の構造体部１２１は、ベース基板１および固定基板１１の厚み方向に直交する面内の中央部に第２の接点電極２５が設けられ、アンカー部１２２が平面視において第２の接点電極２５を中心として第２の可動板部１２１を囲む仮想四角形の４つの角それぞれに設けられ、可撓部１２３が上記仮想四角形の各辺のうち第１の接点電極３５，３５の並設方向に直交する辺に沿って配置され、可撓部１２３におけるアンカー部１２２側とは反対側の端部が上記並設方向に沿って形成された連結部１２９を介して第２の可動板部１２１と連結され、第２の静電駆動型アクチュエータ１５０，１５０は、第２の可動板部１２１において第２の接点電極２５を中心として第１の接点電極３５，３５の上記並設方向に直交する方向の両側の同じ位置で、上記並設方向において隣り合う可撓部１２３，１２３の間に設けられている。ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、２つ１組の可撓部１２３により１つの可動電極基台部１２８を支持している。更に説明すれば、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、各可動電極基台部１２８の平面視形状が長方形状であり、４つの帯板状の可撓部１２３が、可動電極基台部１２８の長手方向の両側縁に沿って配置され、可撓部１２３の支持部１２２側とは反対側の端部が連結部１２９を介して可動電極基台部１２８に連結されている。

本実施形態では、第１の静電駆動型アクチュエータ５が横方向駆動部を構成しており、第１の静電駆動型アクチュエータ５によって、第２の接点電極２５が設けられた第２の可動板部１２１全体を第１の接点電極３５，３５の並設方向に直交する方向（水平方向）に変位させることができ、第２の静電駆動型アクチュエータ１５０が縦方向駆動部を構成している。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチでは、駆動手段が、第１の接点電極３５，３５を横方向駆動部により変位させ、第２の接点電極２５を縦方向駆動部により変位させるので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の離間距離を大きくでき、両者の間の寄生容量をより低減できてアイソレーション特性をより一層向上できる。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチでは、第２の可動板部１２１は、第２の接点電極２５が形成された接点電極基台部１２４と可動電極１５１が形成された可動電極基台部１２８との間に第１の接点電極３５，３５の並設方向の幅が接点電極基台部１２４および可動電極基台部１２８に比べて細幅の接圧ばね部１２７が設けられているので、接点電極基台部１２４が接圧ばね部１２７を介して可動電極基台部１２８に支持されていることにより、接圧ばね部１２７のばね力を適宜設定することによって所望の接圧を得ることができて第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５との接触信頼性を向上させることができる。

（実施形態７）
以下、本実施形態のＭＥＭＳスイッチについて図７を参照しながら説明するが、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、可動板部（以下、第１の可動板部と称する）２１において静電駆動型アクチュエータ（以下、第１の静電駆動型アクチュエータと称する）５の可動電極（以下、第１の可動電極と称する）５１が形成された一端部が他端部側とは別の２つの支持部２２（図７では１つしか見えていない）にそれぞればね部２６を介して支持されている。要するに、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、第１の可動板部２１が図７における左側の支持部２２に２つのばね部２６を介して支持されるとともに、図７における右側の２つの支持部２２にそれぞればね部２６を介して支持されている。ここで、各ばね部２６の平面視形状は、つづら折れ状の形状に形成されている。

また、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、第１の静電駆動型アクチュエータ５の固定電極（以下、第１の固定電極と称する）５２におけるベース基板１側とは反対側の表面に固定された支持部１２２に平面視形状がつづら折れ状の２つのばね部１２６を介してベース基板１の厚み方向へ変位可能に支持され第２の接点電極２５が設けられた可動板部（以下、第２の可動板部と称する）１２１と、図７における左側の支持部２２におけるベース基板１側とは反対側の表面に固定された支持部３２２に支持された平面視形状が櫛形状の固定電極（以下、第２の固定電極と称する）３５２と、第２の可動板部１２１において第２の固定電極３５２に対向して設けられた第２の可動電極３５１と、第１の可動板部２１におけるベース基板１側とは反対側の表面に設けられ第２の接点電極２５が接離する第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４と、第１の可動板部２１において一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向に沿って形成された２つの短冊状の固定電極（以下、第３の固定電極と称する）１５２，１５２と、第２の可動板部１２１に形成され第３の固定電極１５２，１５２に対向する図示しない可動電極（以下、第３の可動電極と称する）と、ベース基板１の上記一表面側に第２の可動板部１２１などを収納する形で気密的に接合されたカバー（図示せず）とを備えている。なお、第１の可動板部２１、各支持部２２、各ばね部２６、および第１の可動電極５１は、１枚のシリコン基板を用いて形成されており、第１の可動板部２１におけるベース基板１側とは反対側には、絶縁層２１ｂが形成され、当該絶縁層２１ｂ上に第１の接点電極３５，３５を有する一対の信号線３４，３４、第３の固定電極１５２，１５２が形成されている。

ここで、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、第２の固定電極３５２と第２の可動電極３５１とで第２の静電駆動型アクチュエータ３５０を構成し、第３の固定電極１５２と上記第３の可動電極とで第３の静電駆動型アクチュエータを構成している。ここにおいて、第２の可動電極３５１には、第２の固定電極３５２の櫛骨部３５２ａにおける第２の可動電極３５１との対向面には多数の固定櫛歯片３５２ｂが上記並設方向に列設されている。一方、第２の可動電極３５１は、第２の固定電極３５２の櫛骨部３５２ａとの対向面に、固定櫛歯片３５２ｂにそれぞれ対向する多数の可動櫛歯片３５１ｂが上記並設方向に列設されている。ここで、各固定櫛歯片３５２ｂと各可動櫛歯片３５１ｂとは互いに離間している。

また、第２の可動板部１２１は、第２の接点電極２５が形成された接点電極基台部１２４と上記第３の可動電極が形成された部位との間に一対の第１の接点電極３５，３５の並設方向の幅が接点電極基台部１２４に比べて細幅の接圧ばね部１２７が設けられている。また、第２の固定電極３５２は、第２の可動板部１２１において第２の接点電極２５が設けられた接点電極基台部１２４が水平方向において第１の接点電極３５，３５に近づく向きに変位する際の変位空間を確保するための切欠部３５３が形成されている。なお、第２の可動板部１２１、各ばね部１２６、支持部１２２、支持部３２２および第２の固定電極３５２は、１枚のシリコン基板を用いて形成してある。

ところで、第１の静電駆動型アクチュエータ５では、第１の固定電極５２と第１の可動電極５１との間に電圧を印加することにより第１の固定電極５２と第２の可動電極５１との間に発生する静電力によって第１の接点電極３５，３５を水平方向において第２の接点電極２５に近づく向き（図７における右向き）に変位させることができ、第２の静電駆動型アクチュエータ３５０では、第２の固定電極３５２と第２の可動電極３５１との間に電圧を印加することにより第２の可動電極３５１と第２の固定電極３５２との間に発生する静電力によって第２の接点電極２５を水平方向において第１の接点電極３５，３５に近づく向き（図７における左向き）に変位させることができ、第３の静電駆動型アクチュエータ１５０では、第３の固定電極１５２と上記第３の可動電極との間に電圧を印加することにより上記第３の可動電極と第３の固定電極１５２との間に発生する静電力によって第２の接点電極２５を垂直方向において第１の接点電極３５，３５に近づく向き（図７における下向き）に変位させることができる。

本実施形態では、第１の静電駆動型アクチュエータ５および第２の静電駆動型アクチュエータ３５０が横方向駆動部を構成しており、第１の静電駆動型アクチュエータ５によって、第２の接点電極２５が設けられた第２の可動板部１２１全体を第１の接点電極３５，３５の並設方向に直交する方向（水平方向）に変位させ、縦方向駆動部を構成する第３の静電駆動型アクチュエータ１５０により第２の接点電極２５を第１の接点電極３５，３５の厚み方向に変位させることができる。

以上説明した本実施形態のＭＥＭＳスイッチによれば、一対の信号線３４，３４に設けられた第１の接点電極３５，３５の厚み方向において第１の接点電極３５，３５に重ならず且つ第１の接点電極３５，３５に対して上記厚み方向から傾いた斜め方向に第２の接点電極２５が配置されているので、第１の接点電極３５，３５と第２の接点電極２５との間の寄生容量を低減でき、しかも、第２の接点電極２５と第１の接点電極３５，３５とが接離するように第２の接点電極２５を変位させる駆動手段が、上記厚み方向（垂直方向）を駆動軸方向とする縦方向駆動部たる第３の静電駆動型アクチュエータ１５０と、上記厚み方向に直交する方向（水平方向）を駆動軸方向とする横方向駆動部たる第１の静電駆動型アクチュエータ５とを有するので、駆動手段が第２の接点電極２５を上記斜め方向に変位させる場合に比べて駆動電圧の低電圧化を図れるとともに接触信頼性を向上できる。また、第１の静電駆動型アクチュエータ５とは反対向きに第２の接点電極２５を変位させることができる第２の静電駆動型アクチュエータ３５０を有しているので、第２の接点電極２５が第１の接点電極３５，３５に付着するスティッキングを防止することができる。

実施形態１のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略斜視図である。実施形態２のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略斜視図である。実施形態３のＭＥＭＳスイッチを示し、（ａ）は要部概略斜視図、（ｂ）は要部概略断面図である。実施形態４のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略分解斜視図である。実施形態５のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略分解斜視図である。実施形態６のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略分解斜視図である。実施形態６のＭＥＭＳスイッチを示す要部概略分解斜視図である。従来例のＭＥＭＳスイッチの概略分解斜視図である。他の従来例のＭＥＭＳスイッチを示し、（ａ）は要部概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は要部概略斜視図である。

符号の説明

１ベース基板
４圧電駆動型アクチュエータ
５静電駆動型アクチュエータ
２１可動板部
２２支持部
２５第２の接点電極
２６ばね部
３４信号線
３５第１の接点電極
４１下部電極
４２圧電層
４３上部電極
５１可動電極
５２固定電極
１５０静電駆動型アクチュエータ
１５１可動電極
１５２固定電極
２５０静電駆動型アクチュエータ
２５１可動電極
２５２固定電極
３５０静電駆動型アクチュエータ
３５１可動電極
３５２固定電極

Claims

ベース基板と、ベース基板の一表面側に設けられ第１の接点電極を有する一対の信号線と、第１の接点電極の厚み方向において第１の接点電極に重ならず且つ第１の接点電極に対して前記厚み方向から傾いた斜め方向に配置された第２の接点電極と、第２の接点電極と第１の接点電極とが接離するように第２の接点電極と第１の接点電極との少なくとも一方を変位させる駆動手段とを備え、駆動手段は、前記厚み方向を駆動軸方向とする縦方向駆動部と、前記厚み方向に直交する方向を駆動軸方向とする横方向駆動部とを有することを特徴とするＭＥＭＳスイッチ。
前記駆動手段は、２つの駆動軸方向のうち、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極とが接触するように第２の接点電極と第１の接点電極との少なくとも一方を変位させる際に前記第１の接点電極と前記第２の接点電極とを接触させるときの駆動軸方向の変位が相対的に小変位であり、他方の駆動軸方向の変位が相対的に大変位であることを特徴とする請求項１記載のＭＥＭＳスイッチ。
前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に小変位である一方が、静電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする請求項２記載のＭＥＭＳスイッチ。
前記縦方向駆動部と前記横方向駆動部との２つのうち駆動軸方向の変位が相対的に大変位である一方が、圧電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする請求項３記載のＭＥＭＳスイッチ。
前記駆動手段は、前記第１の接点電極と前記第２の接点電極との一方を前記縦方向駆動部により変位させるとともに、他方を前記横方向駆動部により変位させることを特徴とする請求項１記載のＭＥＭＳスイッチ。
前記縦方向駆動部および前記横方向駆動部は、静電駆動型アクチュエータからなることを特徴とする請求項５記載のＭＥＭＳスイッチ。