JP6017677B2 - Rfマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(mems)静電容量スイッチ - Google Patents
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Description
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向かって変位されるように構成される第2の電極と、
前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する1つ以上の誘電性の接触面を支持した複数のポストを有する、パターン化された誘電材料と、
前記複数のポストにそれぞれ位置を揃えられた、前記第2の電極内の複数のホールとを備え、
前記ホール各々が、該ホールが位置を揃えられているポストの少なくとも中央部分とオーバラップするように、前記変位された第2の電極が、前記複数のホールの周囲で前記1つ以上の誘電性の接触面と接触する、MEMSスイッチ。
[C2]
前記ホール各々が、前記ポストの全体とオーバラップするように、前記ポスト各々の直径は、該ポストが位置を揃えられているホールの直径よりも小さく、
前記パターン化された誘電材料は、前記接触面と前記第1の電極との間の前記ポスト各々の周囲にエア・ギャップを形成し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記接触面とのみ接触し、前記ポストとオーバラップしない、
C1に記載のMEMSスイッチ。
[C3]
前記接触面各々が、1つの前記ポストによって支持されている誘電性のコンタクト・パッドを有し、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ホールおよび前記ポストの直径よりも大きく、
前記第2の電極は、前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触する、C2に記載のMEMSスイッチ。
[C4]
前記1つ以上の接触面は、前記複数のポストによって前記第1の電極の上に支持された誘電層を有する、C2に記載のMEMSスイッチ。
[C5]
前記接触面各々が、1つの前記ポストの上面であり、
前記第2の電極が、前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記ポスト各々の上面と接触するように、前記ポスト各々の直径は、前記ホールの直径よりも大きい、C1に記載のMEMSスイッチ。
[C6]
前記ポスト各々が、前記第1の電極上のベース直径から、より小さい先端直径へと先細りになるような円錐形状をしており、
前記接触面は、前記円錐形状をしているポストの表面であり、
前記変位された第2の電極の前記ホールが、前記ポストの直径が前記ホールの直径に等しいところの前記ポストの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記円錐形状のポストと接触するように、前記第2の電極内の前記ホール各々の直径が、前記先端直径よりも大きく、前記ベース直径よりも小さい、C1に記載のMEMSスイッチ。
[C7]
前記変位された第2の電極は、前記ポストの周囲の複数の円環状のリングにおいてのみ前記接触面と接触する、C1に記載のMEMSスイッチ。
[C8]
前記ホールの直径は、300MHz乃至90GHzのRF周波数において、前記第2の電極が、ほとんど連続的な導電シートとして見えるようになっている、C1に記載のMEMSスイッチ。
[C9]
前記ホール各々が、1μm乃至8μmの直径を有し、前記ポスト各々が、2μm乃至10μmの直径を有する、C8に記載のMEMSスイッチ。
[C10]
前記ホール各々の、該ホールが位置を揃えられているポストの少なくとも中央部分との前記オーバラップは、前記第1の電極と前記第2の電極との間の当該MEMSスイッチの静電容量を低減することなく、前記ポストに捕獲される電荷を減少させる、C8に記載のMEMSスイッチ。
[C11]
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向かって変位されるように構成される第2の電極と、
前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する複数のポストを有する、パターン化された誘電材料と、
前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホール各々が、1つの前記ポストに位置を揃えられており、当該ホール各々が、前記変位された第2の電極が円環状のリングにおいてのみ前記ポスト各々と接触し且つ該ホールが位置を揃えられているポストの少なくとも中央部分と該ホールがオーバラップするように、該ホールが位置を揃えられているポストの直径よりも小さな直径を有する、複数のホールと、
を有するMEMSスイッチ。
[C12]
前記ポスト各々が、前記第1の電極上のベース直径から、より小さい先端直径へと先細りになるような円錐形状をしており、
前記変位された第2の電極の前記ホールが、前記ポストの直径が前記ホールの直径に等しいところの前記ポストの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記円錐形状のポストと接触するように、前記第2の電極内の前記ホール各々の直径が、前記先端直径よりも大きく、前記ベース直径よりも小さい、C11に記載のMEMSスイッチ。
[C13]
前記ポスト各々が、該ポストによって支持されている誘電性のコンタクト・パッドを備え、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ポストの直径よりも大きな、前記ホールの直径よりも大きく、
前記コンタクト・パッドは、前記コンタクト・パッドと前記第1の電極との間の前記ポスト各々の周囲にエア・ギャップを形成し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触し、前記ポストとオーバラップしない、C11に記載のMEMSスイッチ。
[C14]
前記ホールの直径は、300MHz乃至90GHzのRF周波数において、前記第2の電極が、ほとんど連続的な導電シートとして見えるように、1μm乃至8μmである、C10に記載のMEMSスイッチ。
[C15]
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向けて変位されるように構成される第2の電極と、
前記2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する1つ以上の誘電性の接触面を支持した複数のポストを有する、パターン化された誘電材料と、
前記複数のポストにそれぞれ位置を揃えられた、前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホールの直径は、前記パターン化された誘電材料が、前記1つ以上の接触面と前記第1の電極との間の前記ポストの周囲にエア・ギャップを形成するように、前記ポストの直径よりも大きい、複数のホールと
を有し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記複数のホールの周囲でのみ前記1つ以上の接触面と接触し、前記ポストとオーバラップしない、MEMSスイッチ。
[C16]
前記接触面各々が、1つの前記ポストによって支持されている誘電性のコンタクト・パッドを有し、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ホールおよび前記ポストの直径よりも大きく、
前記第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触し、前記ポストとオーバラップしない、C15に記載のMEMSスイッチ。
[C17]
前記1つ以上の接触面は、前記複数のポストによって前記第1の電極の上に支持された誘電層を有する、C15に記載のMEMSスイッチ。
[C18]
前記ホールの直径は、300MHz乃至90GHzのRF周波数において、前記第2の電極が、ほとんど連続的な導電シートとして見えるように、1μm乃至8μmである、C15に記載のMEMSスイッチ。
[C19]
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向けて変位されるように構成される第2の電極と、
複数のコンタクト・パッドをそれぞれ支持した複数のポストを有する、パターン化された誘電材料であり、前記コンタクト・パッド各々が、該コンタクト・パッドと前記第1の電極との間の前記ポストの周囲にエア・ギャップを形成するように、前記ポストの第2の直径よりも大きな第1の直径を有し、前記コンタクト・パッドは、前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する、パターン化された誘電材料と、
前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホール各々が、1つの前記コンタクト・パッドに位置を揃えられており、前記変位された第2の電極が、前記ポストとオーバラップしない前記エア・ギャップ上の前記コンタクト・パッドにおける円環状のリングにおいてのみ、前記パターン化された誘電材料と接触するように、当該ホール各々が、前記コンタクト・パッドの第1の直径よりも小さく、前記ポストの第2の直径よりも大きな第3の直径を有する、複数のホールと、
を有するMEMSスイッチ。
[C20]
前記ホールの直径は、300MHz乃至90GHzのRF周波数において、前記第2の電極が、ほとんど連続的な導電シートとして見えるように、1μm乃至8μmである、C19に記載のMEMSスイッチ。
Claims (19)
- マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
上面を有する第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向かって変位されるように構成される第2の電極と、
前記第1の電極の前記上面上のパターン化された誘電材料であり、当該パターン化された誘電材料は、前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する1つ以上の誘電性の接触面を支持した、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記第1の電極の前記上面上の複数のポストを有する、パターン化された誘電材料と、
前記第2の電極内の複数のホールであり、前記ポスト各々が当該複数のホールのうちの異なる1つに位置を揃えられている、複数のホールと
を有し、
前記ホール各々が、該ホールが位置を揃えられているポストの少なくとも中央部分とオーバラップするように、前記変位された第2の電極が、前記複数のホールの周囲で前記1つ以上の誘電性の接触面と接触する、
MEMSスイッチ。 - 前記ホール各々が、前記ポストの全体とオーバラップするように、前記ポスト各々の直径は、該ポストが位置を揃えられているホールの直径よりも小さく、
前記パターン化された誘電材料は、前記接触面と前記第1の電極との間の前記ポスト各々の周囲にエア・ギャップを形成し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記接触面とのみ接触し、前記ポストとオーバラップしない、
請求項1に記載のMEMSスイッチ。 - 前記接触面各々が、1つの前記ポストによって支持されている誘電性のコンタクト・パッドを有し、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ホールおよび前記ポストの直径よりも大きく、
前記第2の電極は、前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触する、
請求項2に記載のMEMSスイッチ。 - 前記1つ以上の接触面は、前記複数のポストによって前記第1の電極の上に支持された誘電層を有する、請求項2に記載のMEMSスイッチ。
- 前記接触面各々が、1つの前記ポストの上面であり、
前記第2の電極が、前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記ポスト各々の上面と接触するように、前記ポスト各々の直径は、前記ホールの直径よりも大きい、
請求項1に記載のMEMSスイッチ。 - 前記ポスト各々が、前記第1の電極上のベース直径から、より小さい先端直径へと先細りになるような円錐形状をしており、
前記接触面は、前記円錐形状をしているポストの表面であり、
前記変位された第2の電極の前記ホールが、前記ポストの直径が前記ホールの直径に等しいところの前記ポストの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記円錐形状のポストと接触するように、前記第2の電極内の前記ホール各々の直径が、前記先端直径よりも大きく、前記ベース直径よりも小さい、
請求項1に記載のMEMSスイッチ。 - 前記変位された第2の電極は、前記ポストの周囲の複数の円環状のリングにおいてのみ前記接触面と接触する、請求項1に記載のMEMSスイッチ。
- 前記ホールの直径は、1μmと8μmとの間である、請求項1に記載のMEMSスイッチ。
- 前記ホール各々が、1μmと8μmとの間の直径を有し、前記ポスト各々が、2μmと10μmとの間の直径を有する、請求項8に記載のMEMSスイッチ。
- マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向かって変位されるように構成される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間のパターン化された誘電材料であり、前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する複数のポストを有するパターン化された誘電材料と、
前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホール各々が、1つの前記ポストに位置を揃えられており、当該ホール各々が、前記変位された第2の電極が円環状のリングにおいてのみ前記ポスト各々と接触し且つ該ホールが位置を揃えられているポストの少なくとも中央部分と該ホールがオーバラップするように、該ホールが位置を揃えられているポストの直径よりも小さな直径を有する、複数のホールと、
を有するMEMSスイッチ。 - 前記ポスト各々が、前記第1の電極上のベース直径から、より小さい先端直径へと先細りになるような円錐形状をしており、
前記変位された第2の電極の前記ホールが、前記ポストの直径が前記ホールの直径に等しいところの前記ポストの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記円錐形状のポストと接触するように、前記第2の電極内の前記ホール各々の直径が、前記先端直径よりも大きく、前記ベース直径よりも小さい、
請求項10に記載のMEMSスイッチ。 - 前記ポスト各々が、ポスト本体と該ポスト本体によって支持されている誘電性のコンタクト・パッドとを有し、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ポスト本体の直径よりも大きな、前記ホールの直径よりも大きく、
前記コンタクト・パッドは、前記コンタクト・パッドと前記第1の電極との間の前記ポスト本体各々の周囲にエア・ギャップを形成し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触し、前記ポスト本体とオーバラップしない、
請求項10に記載のMEMSスイッチ。 - 前記ホールの直径は、1μmと8μmとの間である、請求項10に記載のMEMSスイッチ。
- マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向けて変位されるように構成される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間のパターン化された誘電材料であり、前記2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する1つ以上の誘電性の接触面を支持した複数のポストを有するパターン化された誘電材料と、
前記複数のポストにそれぞれ位置を揃えられた、前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホールの直径は、前記パターン化された誘電材料が、前記1つ以上の接触面と前記第1の電極との間の前記ポストの周囲にエア・ギャップを形成するように、前記ポストの直径よりも大きい、複数のホールと
を有し、
前記変位された第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記複数のホールの周囲でのみ前記1つ以上の接触面と接触し、前記ポストとオーバラップしない、
MEMSスイッチ。 - 前記接触面各々が、1つの前記ポストによって支持されている誘電性のコンタクト・パッドを有し、
前記コンタクト・パッド各々の直径は、前記ホールおよび前記ポストの直径よりも大きく、
前記第2の電極は、前記エア・ギャップ上の前記ホールの周囲の円環状のリングにおいてのみ前記コンタクト・パッド各々と接触し、前記ポストとオーバラップしない、
請求項14に記載のMEMSスイッチ。 - 前記1つ以上の接触面は、前記複数のポストによって前記第1の電極の上に支持された誘電層を有する、請求項14に記載のMEMSスイッチ。
- 前記ホールの直径は、1μmと8μmとの間である、請求項14に記載のMEMSスイッチ。
- マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)スイッチであって、
第1の電極と、
第2の電極であり、前記第1の電極と当該第2の電極との間に電位差を印加されることに応じて、前記第1の電極に向けて変位されるように構成される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間のパターン化された誘電材料であり、当該パターン化された誘電材料は、複数のコンタクト・パッドをそれぞれ支持する複数のポストを有し、前記コンタクト・パッド各々が、該コンタクト・パッドと前記第1の電極との間の前記ポストの周囲にエア・ギャップを形成するように、前記ポストの第2の直径よりも大きな第1の直径を有し、前記コンタクト・パッドは、前記第2の電極が前記第1の電極に接触することを阻止する、パターン化された誘電材料と、
前記第2の電極内の複数のホールであり、当該ホール各々が、1つの前記コンタクト・パッドに位置を揃えられており、前記変位された第2の電極が、前記ポストとオーバラップしない前記エア・ギャップ上の前記コンタクト・パッドにおける円環状のリングにおいてのみ、前記パターン化された誘電材料と接触するように、当該ホール各々が、前記コンタクト・パッドの第1の直径よりも小さく、前記ポストの第2の直径よりも大きな第3の直径を有する、複数のホールと、
を有するMEMSスイッチ。 - 前記ホールの直径は、1μmと8μmとの間である、請求項18に記載のMEMSスイッチ。
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