JP4506529B2 - 静電マイクロスイッチおよびその製造方法、ならびに静電マイクロスイッチを備えた装置 - Google Patents
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Description
ε0:真空の誘電率、εo:絶縁体の誘電率、q:電子の電荷量、Na:キャリア濃度、Xo:絶縁体の厚み、εSi:半導体の誘電率、V:印加電圧。
R:可動体84の抵抗、vc:キャパシタの端子電圧、vR:抵抗の端子電圧、ic:可動体84に流れる電流。
ε:自然対数の底、t:時間。
上記式(2)から、抵抗Rと容量Cとの積が大きくなると、電圧vcがVに近づくまでの時間tが長くなることが分かる。
本発明の一実施形態について図1〜図13を参照しつつ説明する。図1〜図3は、本実施形態の静電マイクロスイッチの構造を示しており、図1は分解組立図であり、図2は平面図であり、図3は、図2のA−A’線での断面図である。また、図4は、静電マイクロスイッチにおける可動基板の下面図である。なお、図中同じ部材には同じ符号を付している。
次に、本発明の別の実施形態について、図14を参照しつつ説明する。本実施形態の静電マイクロスイッチ1は、図1〜図5に示される静電マイクロスイッチ1に比べて、可動基板20における高抵抗率の領域と低抵抗率の領域とが異なるのみであり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明のさらに別の実施形態について、図15を参照しつつ説明する。本実施形態の静電マイクロスイッチ1は、図1〜図5に示される静電マイクロスイッチ1に比べて、可動基板20における高抵抗率の領域と低抵抗率の領域とが異なるのみであり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明のさらに別の実施形態について、図16を参照しつつ説明する。本実施形態の静電マイクロスイッチ1は、図15に示される静電マイクロスイッチ1に比べて、可動基板20の両側縁部中央から中央部に向かう切欠部26a,26bが形成されていない点のみが異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明のさらに別の実施形態について図17を参照しつつ説明する。図17は、本実施形態の無線通信機41の概略構成を示している。無線通信機41では、静電マイクロスイッチ42が内部処理回路43とアンテナ44との間に接続されている。静電マイクロスイッチ42をオン,オフすることによって、内部処理回路43がアンテナ44を通じて送信または受信可能な状態と、送信または受信不能な状態とに切り替えられるようになっている。本実施形態では、静電マイクロスイッチ42に、図1〜図16に示される静電マイクロスイッチ1を利用している。これにより、静電マイクロスイッチ42において、駆動電圧の上昇や応答速度の低下を招くことなく、内部処理回路43が送信または受信する高周波信号の挿入損失を抑えることができる。
次に、本発明のさらに別の実施形態について図18を参照しつつ説明する。図18は、本実施形態の計測器51の概略構成を示している。計測器51では、複数の静電マイクロスイッチ52が、1つの内部処理回路56から複数の測定対象物58に至る複数の信号線57の途中にそれぞれ接続されている。各静電マイクロスイッチ52をオン、オフすることにより、内部処理回路56が送信または受信すべき測定対象物58を切り替えられるようになっている。
次に、本発明の他の実施形態について図19を参照しつつ説明する。図19は、本実施形態の携帯情報端末61の要部構成を示している。携帯情報端末61では、2つの静電マイクロスイッチ62a,62bが利用されている。一方の静電マイクロスイッチ62aは、内部アンテナ63と外部アンテナ64とを切り替える働きをしており、他方の静電マイクロスイッチ62bは、信号の流れを送信回路側の電力増幅器65と受信回路側の低ノイズ増幅器66とに切り替えられるようにしている。
10 固定基板
12 固定電極
13,14 信号線(固定側信号導通部)
20 可動基板
23 可動電極
28 可動接点(可動側信号導通部)
34 低抵抗率の半導体膜
HR 高抵抗率の領域
Claims (7)
- 固定基板に設けた固定電極と、前記固定基板に弾性支持される可動基板に前記固定電極と対向して設けた可動電極との間の静電引力によって前記可動基板を変位させることにより、前記固定基板に前記固定電極とは離間して設けた固定側信号導通部と、前記可動基板に前記固定側信号導通部と対向して設けた可動側信号導通部との間のスイッチングを行う静電マイクロスイッチにおいて、
前記可動基板は、複数の抵抗率を含む半導体で構成されており、
前記可動電極の前記固定電極に対向する部分が低抵抗率であり、
少なくとも、前記可動側信号導通部を設けた部分と、前記固定側信号導通部と対向する部分とが高抵抗率であることを特徴とする静電マイクロスイッチ。 - 前記可動基板は、少なくとも、前記可動側信号導通部を設けた部分と、前記固定側信号導通部と対向する部分と、それらの周辺部分とが高抵抗率であり、
前記周辺部分は、前記可動基板において、前記可動側信号導通部を設けた部分と、前記固定側信号導通部と対向する部分とから少なくとも100μm外側までの部分であることを特徴とする請求項1に記載の静電マイクロスイッチ。 - 前記可動基板は、前記可動電極を備える低抵抗率の半導体基板と、前記可動側信号導通部を備える高抵抗率の半導体基板とを接合したものであることを特徴とする請求項1または2に記載の静電マイクロスイッチ。
- 前記高抵抗率は800Ωcm以上であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の静電マイクロスイッチ。
- 電気回路の開閉を行うために、請求項1から4の何れか1項に記載の静電マイクロスイッチを備えた装置。
- 請求項1に記載の静電マイクロスイッチの製造方法において、
前記可動基板となる高抵抗率の半導体基板に対し、前記固定電極と対向する領域にドーピングを行って低抵抗率とすることを特徴とする静電マイクロスイッチの製造方法。 - 請求項1に記載の静電マイクロスイッチの製造方法において、
前記可動基板となる高抵抗率の半導体基板に対し、前記固定電極と対向する領域を除去し、除去した領域に低抵抗率の半導体膜を形成することを特徴とする静電マイクロスイッチの製造方法。
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