KR100818471B1 - 스위치 - Google Patents

스위치 Download PDF

Info

Publication number
KR100818471B1
KR100818471B1 KR1020060098094A KR20060098094A KR100818471B1 KR 100818471 B1 KR100818471 B1 KR 100818471B1 KR 1020060098094 A KR1020060098094 A KR 1020060098094A KR 20060098094 A KR20060098094 A KR 20060098094A KR 100818471 B1 KR100818471 B1 KR 100818471B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact
switch
portions
contact switch
fixed
Prior art date
Application number
KR1020060098094A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070038931A (ko
Inventor
유 요네자와
나오유끼 미시마
다다시 나까따니
안 튜안 규엔
사또시 우에다
Original Assignee
후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤
후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤, 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤
Publication of KR20070038931A publication Critical patent/KR20070038931A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100818471B1 publication Critical patent/KR100818471B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0036Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H59/00Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/40Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/42Impedances connected with contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0036Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
    • H01H2001/0078Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS] with parallel movement of the movable contact relative to the substrate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

간단한 구성으로 핫 스위치 동작이 가능하게 되는 스위치를 제공한다. 본 발명은, 일단이 기판에 고정된 제1 부재(30)와, 제1 접점부(120)가 설치되고, 일단이 상기 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부(14)와, 상기 제1 접점부와 제2 접점부(21)가 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부(10a~10e)와, 상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 저항(R1~R4)을 구비하고, 상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나(10a)가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치이다.
핫 스위치, 용단, 저항, 증착법, 접점

Description

스위치{SWITCH}
도 1은 종래예에 따른 스위치의 회로 구성을 도시한 도면.
도 2는 실시예 1에 따른 스위치 위에서 본 도면(저항 금속막, 저저항 금속막은 도시하지 않음).
도 3은 실시예 1에 따른 스위치의 도 2의 A-A 단면의 사시도(저항 금속막, 저저항 금속막, 하부 전극 금속막 및 인출 금속막은 도시하지 않음).
도 4의 (a), 도 4의 (b), 도 4의 (c) 및 도 4의 (d)는 각각 도 2의 A-A, B-B, C-C 및 D-D단면도.
도 5는 도 2의 제1 접점부 주변의 확대도.
도 6은 실시예 1에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 제1 모식도.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 실시예 1에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 제2 모식도.
도 8은 비교예에 따른 스위치의 회로도.
도 9는 비교예에 따른 스위치의 스위치 양단 전압, 스위치 전류 및 스위치 소비 전력의 시간 변화의 계산 결과를 도시한 도면.
도 10은 실시예 1에 따른 스위치의 회로도.
도 11은 실시예 1에 따른 스위치의 스위치 양단 전압, 스위치 전류의 시간 변화의 계산 결과를 도시한 도면.
도 12는 실시예 1에 따른 스위치의 각접점 스위치부를 흐르는 전류의 시간 변화의 계산 결과를 도시한 도면.
도 13은 실시예 1에 따른 스위치의 각 접점 스위치부의 소비 전력의 계산 결과를 도시한 도면.
도 14의 (a)는 실시예 2에 따른 스위치의 제1 접점부 부근의 위에서 본 도면, 도 14의 (b)는 제1 접점부에 따른 단면도.
도 15는 실시예 2에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 제1 모식도.
도 16은 실시예 2에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 제2 모식도.
도 17은 실시예 3에 따른 스위치의 제1 접점부 부근의 위에서 본 도면.
도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)는 실시예 3에 따른 스위치의 원리를 설명하기 위한 모식도.
도 19의 (a)는 실시예 4에 따른 스위치의 위에서 본 도면(제2 부재는 도시하지 않음), 도 19의 (b)는 도 19의 (a)의 G-G 단면도, 도 19의 (c)는 도 19의 (a)의 H-H 단면도.
도 20은 실시예 4에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 모식도.
도 21은 실시예 5에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 모식도.
도 22는 실시예 6에 따른 스위치의 위에서 본 도면.
도 23은 실시예 7에 따른 스위치의 위에서 본 도면.
도 24는 실시예 7에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 모식도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:접점 스위치부
12:제1 접점부
14:양부(梁部)(제1 양부)
16:저항 금속막
18:저저항 금속막
20:제2 부재
21:제2 접점부
24:양부(제2 양부)
30:제1 부재
32:제1 부재
34:피에조 구동부
36:스프링
40, 42, 44:고정부
48:고정부
52:정전 구동 하부 전극부
54:정전 구동 상부 전극부
56:하부 전극 금속막
58:인출 금속막
60:실리콘 기판
62:산화 실리콘층
64:실리콘층
66:금속층
68:금속층
70:제2 접점부
72:제1 접점부
73:제1 부재
74:고정점
75:실리콘 기판
80:접점 스위치부
82:양부(제2 양부)
84:제2 접점부
86:부재
90:양부(제1 양부)
91:제1 접점부
92:제1 부재
94:부재
P:공통 접속점
[특허 문헌 1] 일본 특개2004-200008호
[특허 문헌 2] 일본 특개2005-243576호
[비특허 문헌 1] YONEZAWA Asobu, WAKATUKI Noboru, SATO Yoshio, NAKATANI Tadashi 및 SAWA Kouichiro, 「아킹이 없는 파워 MEMS 릴레이의 제조 프로세스(Fabrication process of non arcing power MEMS relay)」, 신학기보(Tecnical Report Of IEICE), 일본, 재단 법인 전자 정보 통신 학회, 2004년 10월 21일
본 발명은 스위치에 관한 것으로, 특히 기계적으로 구동하여 전기적으로 접속하는 스위치에 관한 것이다.
최근, 이동 통신 시스템의 발전에 수반하여 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등이 급속하게 보급되고 있다. 예를 들면, 휴대 전화 단말기에서는,800MHz~1.0GHz대 및 1.5GHz~2.0GHz대 등의 고주파대가 사용되고 있다. 이들 이동 통신 시스템용의 기기에는, 고주파용 스위치가 이용되고 있다. 고주파용 스위치로서는, 소형화 및 전력 절약화가 요구되고, 종래에는 GaAs(비소화 갈륨) 등을 이용한 반도체 스위치 등이 이용되고 있다. 그러나, 반도체 스위치는 전력 손실이 크고 아이솔레이션이 낮다. 따라서, 소형화가 가능하고, 저전력 손실, 고아이솔레이션이 가능한 미소 전기 기계 시스템(MEMS) 기술을 이용한 고주파용 MEMS 스위치(RF MEMS SW)의 개발이 진행되고 있다.
특허 문헌 1 및 2에는 가동하는 부재에 설치된 접점과, 다른 한쪽의 고정된 부재에 설치된 접점이, 전기적으로 접속, 비접속함으로써 스위칭하는 RF MEMS SW 스위치가 개시되어 있다. 이러한 RF MEMS SW에서는, 통전 중에 스위치를 개폐하면 (핫 스위치 동작) 전력이 접점에서 소비되어, 접점이 발열하여 파손된다. 이 때문에, 핫 스위치 동작할 수 있는 전력은 수 10mW 정도이다. 따라서, 통전 전력을 오프하여 스위치를 개폐하는(콜드 스위치 동작) 것이 행해지고 있다. 그러나, 콜드 스위치 동작을 위해서는, 통전 전력의 개폐를, RF MEMS SW와 동기하여 행해야 하며 제어가 복잡해진다.
따라서, 핫 스위치 동작을 가능하게 하기 위해, 예를 들면 특허 문헌 1에서는, 병렬로 접속된 복수의 접점에 직렬로 저항을 설치하는 구성이 개시되어 있다. 또한, 비특허 문헌 1에서는, 도 1에서 도시한 구성이 개시되어 있다. 도 1을 참조로 전원 E와 부하 저항 RL에 병렬로 접점 스위치부 SW1 내지 SW5가 접속하고, 접점 스위치부 SW2 내지 SW5에는 각각 저항 R1 내지 R4가 직렬로 접속하고 있다. 접점 스위치부 SW1에는 저항은 접속되어 있지 않다. 이러한 구성에 의해, 스위치를 온 상태로 하는 경우에는, 접점 스위치부 SW2 내지 SW5를 접속하고, 그 후 접점 스위치부 SW1을 접속한다. 한편, 스위치를 오프 상태로 하는 경우에는, 접점 스위치부 SW1을 비접속으로 하고, 그 후, 접점 스위치부 SW2 내지 SW5를 비접속으로 한다. 이러한 동작에 의해, 스위치에 직류 전력 통전 중에 스위치를 개폐한 경우의 내전력성이 향상되는 것이 알려져 있다(비특허 문헌 1)
소형화가 요구되는 RF MEMS SW에서, 특허 문헌 1 및 비특허 문헌 1과 같은 방법을 이용하여 핫 스위치 동작을 행하기 위해서는, 간단한 방법으로 복수의 접점 스위치부의 시간 제어를 행하는 것이 요구된다. 그러나, 특허 문헌 1 및 비특허 문헌 1에, 간단한 방법으로 복수의 접점 스위치부의 시간 제어를 행하는 구체적인 구성이 분명하게 되어 있지 않다.
본 발명은, 간단한 구성으로 핫 스위치 동작이 가능하게 되는 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 일단이 기판에 고정된 제1 부재와, 제1 접점부가 설치되고, 일단이 상기 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부(梁部)와, 상기 제1 접점부와 제2 접점부가 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와, 상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 저항을 구비하고, 상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치이다. 본 발명에 따르면, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 또한, 제1 양부가 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부를 스무스하게 접속할 수 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
본 발명은, 상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 상기 제1 부재의 상기 복수의 제1 접점부가 설치된 면과 상기 복수의 제2 접점부가 설치 된 면은 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 복수의 접점 스위치부를 순차적으로 접속할 수 있어, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 용단을 한층 억제할 수 있다.
본 발명은, 상기 제1 부재는 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동하고, 상기 복수의 제1 접점부와 상기 복수의 제2 접점부는 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동하여 접속 및 비접속하는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 복수의 접점 스위치부는, 상기 제1 부재의 상기 고정부와 상기 접점 스위치부의 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 부재를 구동함으로써, 접점 스위치부가 접속한 때, 제1 부재의 복수의 제1 접점부가 설치된 면과 제2 접점부가 설치된 면을 기울어지게 할 수 있다.
본 발명은, 상기 복수의 접점 스위치부는, 상기 제1 부재의 상기 고정부와 상기 접점 스위치부의 방향은 서로 다른 방향으로 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 부재는 작은 거리의 구동이면 된다. 따라서, 제1 부재의 기계적 강도를 고려하면 제1 부재의 길이를 짧게 할 수 있다. 이에 따라, 스위치의 소형화가 가능하게 된다.
본 발명은, 상기 기판에 고정된 제2 부재와, 상기 복수의 제2 접점부의 각각이 설치되고, 일단이 상기 제2 부재에 고정된 복수의 제2 양부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 양부 및 제2 양부의 변위를 작게 할 수 있다. 따라서, 제1 양부 및 제2 양부의 길이를 작게 할 수 있어, 스위치의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명은, 제1 접점부가 설치되고, 일단이 상기 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부와, 상기 제1 접점부와 제2 접점부가 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와, 상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 저항을 구비하고, 상기 복수의 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽은 각각 높이가 서로 다르고, 상기 복수의 접점 스위치부의 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치이다. 본 발명에 따르면, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 또한, 제1 양부 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부를 스무스하게 접속할 수 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
본 발명은, 제1 접점부가 설치되고, 일단이 상기 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부와, 상기 제1 접점부와 제2 접점부가 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와, 상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 저항을 구비하고, 상기 복수의 제1 접점부와 상기 복수의 제2 접점부는, 상기 접점 스위치부의 배열 방향으로 접속 및 비접속하고, 상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치이다. 본 발명에 따르면, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 또한, 제1 양부가 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부를 스무스하게 접속할 수 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
복수의 제2 접점부의 배열 방향으로, 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 슬라이드함으로써 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와, 상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치 사이에 설치된 저항을 구비하고, 상기 복수의 접점 스위치 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치이다. 본 발명에 따르면, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
본 발명은, 상기 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 고정된 부재는 기판에 고정된 고정점을 중심으로 회전함으로써, 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 한층 간단하게 핫 스위치 동작이 가능한 스위치를 구성할 수 있다.
본 발명은, 상기 저항은, 대응하는 접점 스위치부가 접속하는 순으로 저항이 작아지는 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 한층 억제할 수 있다.
본 발명은, 상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 비접속으로 된 때, 접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 비접속으로 된 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 스위치로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 오프 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 한층 억제할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1에 따른 스위치는 일단이 기판에 고정된 제1 부재를 갖는 예이다. 도 2 내지 도 5를 이용하여 실시예 1에 따른 스위치의 구성에 대해 설명한다. 도 2는 실시예 1에 따른 스위치를 위에서 본 도면(저항 금속막(16), 저저항 금속막(18)은 도시하지 않음, 정전 구동 상부 전극부(54), 제2 부재(20)는 점선으로 도시)이다. 도 3은 A-A 단면의 사시도이다(저항 금속막(16), 저저항 금속막(18), 하부 전극 금속막(56) 및 인출 금속막(58)은 도시하지 않음). 도 4의 (a) 내지 도 4의 (d)는, 각각 도 2의 A-A, B-B, C-C 및 D-D 단면도이다. 도 5는 도 2의 제1 접점부(12) 부근의 확대도이다.
도 4의 (a) 내지 도 4의 (d)와 같이, 실시예 1은, 실리콘 기판(60), 산화 실리콘층(62), 실리콘층(64)의 SOI(실리콘 온 인슐레이터) 구조를 가지고 있다. 또 한 그 위에 금속층(66) 및 금속층(68)이 적층된 구조를 가지고 있다. 실리콘 기판(60)의 두께는 예를 들면 600㎛, 산화 실리콘층(62), 실리콘층(64), 금속층(66, 68)의 막 두께는 예를 들면 각각, 4㎛, 15㎛, 20㎛ 및 20㎛이다. 실리콘 기판(60), 산화 실리콘층(62), 실리콘층(64)의 가공은 예를 들면 특허 문헌 1, 2, 비특허 문헌 1에 기재된 방법으로 가공할 수 있다. 그 후, 희생층을 형성하여 금속층(66, 68)은 예를 들면 금을 도금함으로써 형성한다. 그리고, 희생층을 제거함으로써 이하의 구조를 제작할 수 있다.
도 2로부터, 실리콘 기판(60) 상에 고정부(40, 42, 44)가 설치되어 있다. 이들 고정부는 도 4의 (a) 내지 도 4의 (d)로부터 실리콘 기판 상의 산화 실리콘층(62) 및 실리콘층(64)에 의해 형성되어 있다. 도 2, 도 3 및 도 4의 (d)로부터, 고정부(40)로부터는 고정부(40) 이외에서는 지지되어 있지 않은 실리콘층(64)으로 이루어지는 제1 부재(30)가 연장되어 있다. 제1 부재(30)의 중앙 부근에는 실리콘층(64)으로 이루어지는 정전 구동 하부 전극부(52)가 설치되어 있다. 정전 구동 하부 전극부(52) 상에는 하부 전극 금속막(56)이 예를 들면 Au 도금에 의해 형성되어 있다. 하부 전극 금속막(56)은 제1 부재(30) 및 고정부(40) 상에 후술하는 인출 금속막(58)을 사이에 두고 연속하여 형성된다. 이에 따라 외부와 전기적으로 접속할 수 있다. 정전 구동 하부 전극부(52)의 상방에는, 금속층(68)으로 이루어지는 정전 구동 상부 전극부(54)가 설치되어 있다. 도 2, 도 3 및 도 4의 (b)로부터, 정전 구동 상부 전극부(54)는 제1 부재(30)의 폭 방향의 양측에서 고정부(44)에 의해 실리콘 기판(60)에 고정되어 있다.
도 2, 도 3, 도 4의 (a) 및 도 5로부터, 제1 부재(30)의 단부 부근에는 복수의 양부(14)가 설치되고, 각각의 양부(14)의 선단에는 원추형의 제1 접점부(12)가 설치되어 있다. 제1 접점부(12)는 실리콘층(64) 또는 금속층(66)으로 이루어진다. 제1 접점부(12)를 실리콘층으로 형성하는 경우는, 비특허 문헌 1에서 개시된 방법으로 제작한다. 금속으로 형성하는 경우에는, 금을 도금함으로써 제작한다. 도 5로부터, 양부(14) 상에는 제1 접점부(12)와 접속하는 저항 금속막(16)이 예를 들면 증착법에 의해 형성되어 있다. 일부의 양부(14) 상에는 저저항 금속막(18)이 후술하는 인출 금속막(58)과 마찬가지로 형성된다. 저항 금속막(16)은 제1 부재(30) 상에 형성된 인출 금속막(58)에 접속한다. 인출 금속막(58)은 제1 부재(3O) 및 고정부(40) 상에 형성된다. 이에 따라, 제1 접점부(12)를 전기적으로 외부에 접속할 수 있다. 도 2, 도 3, 도 4의 (a), 도 4의 (c) 및 도 5로부터, 제1 접점부(12)의 상방향으로는 금속층(68)으로 이루어지는 제2 부재(20)가 설치되어 있다. 제2 부재(20)의 제1 접점부(12)가 접속하는 개소가 제2 접점부(21)이다. 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21)는 접속 및 비접속하는 접점 스위치부(10)를 구성한다. 도 2, 도 3 및 도 4의 (a)에 의해 제2 부재(20)는 고정부(42)에 의해 실리콘 기판(60)에 고정되어 있다.
도 6은 실시예 1에 따른 스위치의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 실시예 1에 따른 스위치는, 일단이 실리콘 기판(60)에 고정된 제1 부재(30)와, 제1 접점부(12)가 설치되고, 일단이 제1 부재(30)에 고정된 복수의 양부(14)(제1 양부)를 가지고 있다. 제2 부재(20)에는 복수의 제2 접점부(21)가 설치되어 있다. 접점 스위치부(10a~10e)는, 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21)가 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속되어 있다. 복수의 접점 스위치부(10a~10e)가 접속되는 공통 접속점(P)과, 공통 접속점(P)과 복수의 접점 스위치부(10a~10e)의 각각의 사이에 저항 금속막(16)으로 형성되는 저항 R1 내지 R4가 설치되어 있다. 하나의 접점 스위치부(10e)와 공통 접속점(P) 사이에는 저저항 금속막(18)으로 접속되어 있고, 다른 것과 비교하여 작은 저항값로 된다. 공통 접속점(P)은, 전원 E, 부하 저항 RL이 직렬로 접속된다. 또한, 각 제1 접점부(12)의 높이는 대략 동일하다.
도 7의 (a)는 도 6의 제1 부재(30)가 상방으로 구동한 경우의 모식도이다. 도 6과 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 하부 전극 금속막(56)과 정전 구동 상부 전극부(54) 각각에, 극성이 서로 다른 전압을 인가함으로써, 제1 부재(30)에 상방향으로 힘 F가 가해진다. 그렇게 하면, 제1 부재(30)는 고정부(40)를 중심으로 회전하고, 제1 부재(30)는 기울어지며, 그리고, 먼저 접점 스위치부(10a)에서 제1 접점부(12)가 제2 접점부(21)에 접속한다. 이때, 그 밖의 접점 스위치부(10b~10e)는 접속하고 있지 않다. 그리고, 비접속의 접점 스위치부(10e)에 대응한 저항의 저항값(즉 저저항 금속막(18)의 저항값)은, 접속한 접점 스위치부(10a)에 대응하는 저항 R1의 저항값보다 작다. 또한, 접점 스위치부(10b~10e)에서의 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21) 사이의 간격은, 각각 서로 다르고, 접점 스위치부(10b~10e)의 순으로 그 간격은 커진다. 따라서, 제1 부재(30)가 더 기울어지면, 접점 스위치부(10b~10e)가 순차적으로 접속한다.
도 7의 (b)는 모든 접점 스위치부(10a~10e)가 접속한 모식도이다. 도 6과 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 먼저 접속한 접점 스위치부(10a~10d)의 제1 접점부(12)는 양부(14)가 스프링의 역할을 하기 때문에, 모든 제1 접점부(12)가 제2 접점부(21)에 접속할 수 있다. 이에 따라 스위치는 온 상태로 된다.
반대로, 스위치가 오프 상태로 되는 경우에는, 하부 전극 금속막(56)과 정전구동 상부 전극부(54)의 전압을 차단한다. 그렇게 하면, 제1 부재(30)에 가해지는 힘은 없어진다. 따라서, 접점 스위치부(10e~10a)의 제1 접점부(12)가 순서대로 제2 접점부(21)로부터 멀어지고, 모든 제1 접점부(12)가 제2 접점부(21)로부터 멀어지면 스위치는 오프 상태로 된다.
다음으로, 실시예 1에 따른 스위치의 효과를 계산한 결과를 설명한다. 먼저, 비교예에 대해 설명한다. 도 8은, 비교예에 따른 스위치의 등가 회로이다. 도 8을 참조로, 비교예에서는 내부 저항 R0이 50Ω인 2.1GHz의 고주파 전원에, 비교예의 스위치를 상정한 스위치 시간 변화 저항 R(t)를 통하여 50Ω의 부하 저항 RL에 접속하고 있다. 이때, 스위치 시간 변화 저항 R(t) 양단의 전압 Vsw, 스위치 시간 변화 저항 R(t)를 흐르는 전류 Isw로 한다. 스위치가 온 상태로 되는 것은 R(t)가 저저항으로 되는 것에 상당하고, 스위치가 오프 상태로 되는 것은 R(t)가 고저항으로 되는 것에 상당한다.
도 9는 비교예에 따른 스위치의 시간에 대한 스위치 양단 전압 Vsw, 스위치 전류 Isw, 스위치 소비 전력의 계산 결과를 도시한 도면이다. 스위치가 온할 때까지는, Vsw는 피크에서 ±20V 인가되고, Isw는 흐르지 않고 있다. 스위치 온과 동 시에 Vsw는 0V로 되고, 피크에서 ±200mA의 Isw가 흐른다. 스위치가 오프하면, 다시 Vsw는 피크에서 ±20V 인가되고, Isw는 흐르지 않는다. 스위치가 온, 오프할 때, 스위치 소비 전력은 0.8W의 피크를 갖는다. 이 때문에, 비교예에서는, 접점 스위치부가 용단하게 된다.
다음으로, 도 10은 실시예 1에 따른 스위치의 등가 회로이다. 도 10에서는, 도 8과 동일한 부재는 동일한 기호를 붙여 설명을 생략한다. 스위치 시간 변화 저항 R(t) 대신에, 복수의 접점 스위치부(10e~10a)에 상당하는 스위치 시간 변화 저항 R(t)1 내지 R(t)5가 병렬 접속된다. R(t)2 내지 R(t)5에는 각각 저항 R1 내지 R4가 직렬로 접속된다. R1 내지 R4는 각각, 50Ω, 100Ω, 200Ω 및 400Ω이다. 서로 다른 저항은, 도 5의 저항 금속막(16)의 두께나 폭을 변화시킴으로써 형성하고 있다. 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에서, 오프 상태로부터 접점 스위치부(10a~10e)가 순서대로 접속하여 온 상태로 되는 것은, R(t)5 내지 R(t)1이 순서대로 저저항으로 되는 것에 상당하고, 이 기간이 온 동작 기간이다. 온 상태로부터 접점 스위치부(10e~10a)가 순서대로 비접속으로 되어 오프 상태로 되는 것은, R(t)1 내지 R(t)5가 순서대로 고저항으로 되는 것에 상당하고, 이 기간이 오프 동작 기간이다.
도 11 내지 도 13은 실시예 1에 따른 스위치의 온 동작 기간, 오프 동작 기간의 계산 결과를 도시하는 도면이다. 도 11은 스위치 양단 전압 Vsw 및 스위치 전류 Isw를 시간에 대하여 도시한 도면이다. 온 동작 기간에서는,Vsw는 ±20V로부터 0V로 서서히 감소하고, Isw은 서서히 증가한다. 오프 동작 기간에서는,Vsw 는 0V로부터 ±20V로 서서히 증가하고, Isw는 서서히 감소한다.
도 12는 R(t)1 내지 R(t)5를 흐르는 전류를 시간에 대하여 도시한 도면이다. 온 동작 기간에는, 먼저 R(t)5에 전류가 흐르고, R(t)4로부터 R(t)1에 순차적으로 전류가 흐른다. 오프 동작 기간에는 온 동작 기간과 대칭의 양태를 나타낸다.
도 13은 R(t)1 내지 R(t)5의 소비 전력을 시간에 대하여 도시한 도면이다. 도 12와 마찬가지로, 온 동작 기간에는, 먼저 R(t)5에서 소비 전력이 소비되고, R(t)4로부터 R(t)1에 순차적으로 전력이 소비된다. 오프 동작 기간에는 온 동작 기간과 대칭의 양태를 나타낸다. 도 12로부터, R(t)1에 전류가 흐르고 있는 경우에는, R(t)5 내지 R(t)2에는 거의 전류가 흐르지 않고 있다. 또한, 도 13으로부터, 이 경우에는 소비 전력이 발생하지 않고 있다. 이것은, R(t)1에는 직렬로 저항이 접속하고 있지 않기 때문이다. 이와 같이, 스위치가 온 상태일 때는, 소비 전력이 발생하지 않는다. 또한, 도 9의 비교예의 소비 전력의 피크는 0.8W이었던 것에 반하여, 도 13에서는 피크는 0.1W 이하이다. 이에 따라, 온 동작 기간 및 오프 동작 기간에 제1 접점부(12) 및 제2 접점부(21)가 용단하는 경우는 없다. 또한,R(t)5 내지 R(t)2에서 소비 전력이 발생하고 있지만, 이것은 저항 R1 내지 R4에서 발생한 것이고, 비교예와 동일한 접점 스위치부의 용단에 이른 것은 아니다.
실시예 1에 따른 스위치는, 도 7의 (b)와 같이, 제1 부재(30)의 일단이 고정되어 있기 때문에, 복수의 접점 스위치부(10a~10e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(10a)가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부(10b~10e)가 존재한다. 그리고, 비접속의 접점 스위치부(10b~10e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(10e)에 대응한 저 항은 저저항 금속막(18)이고, 그 저항값은, 접점 스위치부(10a)에 대응하는 저항 R4의 저항값보다 작다. 이 때문에, 도 13과 같이, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 즉 핫 스위치 동작이 가능하게 된다. 또한, 제1 접점부(12)가, 일단이 상기 제1 부재(30)에 고정된 양부(14)(제1 양부)에 설치되어 있기 때문에, 도 7의 (b)와 같이, 양부(14)가 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부(10)를 스무스하게 접속할 수 있다. 이러한 간단한 구성에 의해, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
또한, 도 7의 (b)와 같이, 접점 스위치부(10a)가 접속한 때, 제1 부재(30)의 복수의 제1 접점부(12a~12e)가 설치된 면과 제2 접점부(21)가 설치된 면은 기울어져 있다. 이 때문에, 복수의 제1 접점부(12)의 높이가 대략 동일해도, 제1 접점부(12)를 순차적으로, 제2 접점부(21)에 접속할 수 있다. 따라서, 접점 스위치부(10a~10e)를 순차적으로 접속할 수 있어, 온 동작 기간의 접점 스위치부(10)의 용단을 한층 억제할 수 있다.
또한, 도 7의 (b)과 같이, 제1 부재(30)는 실리콘 기판(60)의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동하고, 복수의 제1 접점부(12)와 복수의 제2 접점부(21)는 실리콘 기판(60)의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동하여 접속 및 비접속한다. 또한, 도 2와 같이, 복수의 접점 스위치부(10)는, 제1 부재(30)의 고정부(40)와 접점 스위치부(10)의 방향으로 배치되어 있다. 이에 따라, 도 7의 (b)와 같이, 제1 부재(30)를 구동함으로써, 접점 스위치부(10a)가 접속한 때, 제1 부재(30)의 복수의 제1 접점부(12a~12e)가 설치된 면과 제2 접점부(21)가 설치된 면이 기울어 지게 된다. 또한, 대략 수직 방향이란, 제1 부재(30)가 고정부(40)를 중심으로 회전할 때의 기울기 정도를 허용한 범위에서 수직이라는 의미이다.
또한, 도 10과 같이, 저항 R1 내지 R4는, 대응하는 접점 스위치부가 접속하는 순으로 저항이 작아지고 있다. 이에 따라, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 한층 억제할 수 있다.
또한, 복수의 접점 스위치부(10a~10e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(10e)가 비접속으로 된 때, 접속하고 있는 접점 스위치부(10a~10d) 중 적어도 하나에 대응한 저항 R4 내지 R1의 저항값은, 비접속으로 된 접점 스위치부(10e)에 대응하는 저항(저저항 금속막(18))의 저항값보다 크다. 이 때문에, 도 13과 같이, 오프 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다.
[실시예 2]
실시예 2는 제2 접점부(21)가 양부(24)에 설치된 예이다. 도 14의 (a)는 실시예 2에 따른 스위치의 제1 접점부(12) 및 제2 접점부(21) 부근의 위에서 본 도면, 도 14의 (b)는 접점 스위치부(10) 부근의 단면도이다. 도 5와 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 복수의 제2 접점부(21)의 각각이 설치되고, 일단이 제2 부재(20)에 고정된 금속으로 이루어지는 복수의 양부(24)(제2 양부)가 설치되어 있다. 제2 부재(20)는 고정부(42)에 의해 실리콘 기판(60)에 고정되어 있다. 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21)는 접점 스위치부(10)를 구성하고 있다.
도 15는 실시예 2에 따른 스위치의 동작을 설명하는 도면이다. 도 6과 동일 한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 도 6의 실시예 1과 비교하여, 제2 접점부(21)를 갖는 양부(24)가 설치되어 있다.
도 16은 모든 접점 스위치부(10a~10e)가 접속한 도면이다. 도 15와 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 먼저 접속한 접점 스위치부(10a~10d)에서는 양부(14) 및 양부(24)가 스프링의 역할을 한다. 도 7의 (b)의 실시예 1에서는, 스프링의 역할을 하는 것은 제1 접점부(12)를 갖는 양부(14)이었지만, 실시예 2에서는, 제2 접점부(21)를 갖는 양부(24)도 스프링의 역할을 한다. 따라서, 기계적 강도를 고려하면, 실시예 1에 비교하여 양부(14, 24)의 변위를 작게 할 수 있다. 따라서, 양부(14, 24)의 길이를 작게 할 수 있어, 스위치의 소형화를 도모하는 것이 가능하다.
[실시예 3]
실시예 3은, 복수의 접점 스위치부(10)가, 제1 부재(30)의 고정부(40)와 접점 스위치부(10)의 방향과는 서로 다른 방향으로 배치되는 예이다. 도 17은 실시예 3의 제1 접점부(12) 부근의 위에서 본 도면이다. 도 5와 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 양부(14a)는 L자형을 하고 있고, 일단이 제1 부재(30)에 고정되어 있다. 양부(14a)의 타단에는 제1 접점부(12)가 설치되어 있다. 여기에서, 제1 접점부(12)는 외측으로부터 순서대로 고정부(40)에 가깝게 되어 있다. 제1 접점부(12)에는 양부(14a) 상에 형성된 저항 금속막(16)이 접속하고, 또한 저저항 금속층(18)을 통하여 인출 금속막(58)에 접속한다. 제1 접점부(12)의 상방향으로는, 고정부(42)에 의해 실리콘 기판(60)에 고정되어 금속층(68)으로 이 루어지는 제2 부재(20)가 설치되어 있다.
도 18은, 실시예 3의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 18의 (a)는 실시예 1의 제2 부재(20)와 제1 접점부(12)(즉 접점 스위치부(10))의 위치 관계를 도시한 도면이다. 도 18의 (b)는 실시예 1의 제1 접점부(12)의 1개가 제2 부재(20)에 접하였을 때의 모식도이다. 마찬가지로, 도 18의 (c)는 실시예 3의 제2 부재(20)와 제1 접점부(12)(즉 접점 스위치부(10))의 위치 관계를 도시한 도면이다. 도 18의 (d)는 실시예 3의 제1 접점부(12)의 1개가 제2 부재(20)에 접하였을 때의 모식도이다. 도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)와 같이, 실시예 1에서는 접점 스위치부(10)가, 제1 부재(30)의 고정부(40)와 제1 접점부(12)(즉 접점 스위치부(10))의 방향(이하, 고정부-접점 스위치 방향)으로 복수 배치되어 있다. 이에 반하여, 실시예 3에서는, 접점 스위치부(10)가, 고정부-접점 스위치 방향과 서로 다른 방향으로 복수 배치되어 있다. 접점 스위치부(10)의 간격은 임의의 거리 이상 떨어뜨리는 것이 바람직하다. 접점 스위치부를 흐르는 전류에 의한 발열의 발산 때문과, 제1 접점부(12)를 제작할 때의 제약에 의한 것이다. 따라서, 접점 스위치부(10) 사이의 간격을 L1로 하면, 도 18의 (a)로부터 실시예 1에서는 고정부-접점 스위치 방향의 접점 스위치부(10) 사이의 간격은 L1이다. 한편, 실시예 3에서는, 고정부-접점 스위치 방향의 접점 스위치부(10) 사이의 간격 L2은 L1보다 짧게 할 수 있다.
도 18의 (b) 및 도 18의 (d)로부터, 실시예 1 및 실시예 3에서, 접점 스위치부(10)의 1개가 접속한 때, 가장 떨어진 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21)의 거리를, 각각 D1, D2라고 한다. 실시예 3과 같이, 접점 스위치부(10)를, 제1 부재(30) 의 고정부(40)와 접점 스위치부(10)의 방향과는 다른 방향으로 배치하면, 고정부-접점 스위치 방향의 접점 스위치부(10) 사이의 간격은, 실시예 1의 L1에 대하여 실시예 3에서는 L2로 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 실시예 3의 D2는 실시예 1의 D1에 비교하여 작게 할 수 있다. 이 거리 D2가 작으면, 제1 부재(30)는 작은 거리의 구동이면 된다. 따라서, 제1 부재(30)의 기계적 강도를 고려하면 제1 부재(30)의 길이를 짧게 할 수 있다. 이에 따라, 스위치의 소형화가 가능하게 된다.
[실시예 4]
실시예 4는, 제1 접점부(12)의 높이가 다른 예이다. 도 19의 (a)는 실시예 4의 위에서 본 도면(제2 부재(20)는 도시하고 있지 않음)이고 도 19의 (b)는 도 19의 (a)의 G-G 단면도이고, 도 19의 (c)는 도 19의 (a)의 H-H 단면도이다. 도 19의 (a) 및 도 19의 (c)를 참조로, 실리콘 기판(60) 상에 고정부(48)를 개재하여 제1 부재(32)가 고정되어 있다. 제1 부재(30)에 일단이 고정된 양부(14)가 설치되고, 양부(14)의 선단에 제1 접점부(12)가 각각 설치되어 있다. 제1 접점부(12)의 상방향으로는 제1 접점부(12)와 접속하는 제2 접점부(21)를 갖는 제2 부재(20)가 설치되어 있다. 제1 접점부(12)와 제2 접점부(21)는 접점 스위치부(10)를 구성한다. 제2 부재(20)는 실리콘 기판(60)과 스프링(36)에 의해 접속하고, 피에조 구동 장치(34)에 의해 하방에 힘 F가 가해진다.
도 20은 실시예 4의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 6과 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 도 20을 참조로, 각 양부(14)에 설치된 제1 접점부(12)의 높이 h1 내지 h5는 각각 서로 다르다. 이 때문에, 스위치의 온 동작 기간에는 접점 스위치부(10a~10e)가 이 순으로 순차적으로 접속하고, 스위치의 오프 동작 기간에는 접점 스위치부(10e 내지 10a)가 이 순으로 순차적으로, 비접속으로 된다. 접점 스위치부(10a~10e)는 병렬로 접속되어 있고, 접점 스위치부(10a~10e)가 접속되는 공통 접속점(P)과 접점 스위치부(10a~10e)의 각각의 사이에는 저항 R1 내지 R4이 설치되어 있다. 또한, 접점 스위치부(10e)는 저저항 금속막으로 공통 접속점(P)과 접속되어, 접점 스위치부(10e)와 공통 접속점(P) 사이의 저항은 저저항으로 된다.
[실시예 5]
실시예 5는 제2 접점부(21)의 높이가 서로 다른 예이다. 도 21은 실시예 5의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 20과 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 제2 부재(20)에 설치된 제2 접점부(21)는 높이가 h1' 내지 h5'로 서로 다르다. 이 때문에, 스위치의 온 동작 기간에는 접점 스위치부(10a~10e)가 이 순으로 순차적으로 접속하고, 스위치의 오프 동작 기간에는 접점 스위치부(10e~10a)가 이 순으로 순차적으로, 비접속으로 된다. 접점 스위치부(10a~10e)는 병렬로 접속되어 있고, 접점 스위치부(10a~10e)가 접속되는 공통 접속점(P)과 접점 스위치부(10a~10e)의 각각의 사이에는 저항 R1 내지 R4가 설치되어 있다. 또한, 접점 스위치부(10e)는 저저항 금속막으로 공통 접속점(P)과 접속되어, 접점 스위치부(10e)와 공통 접속점(P) 사이의 저항은 저저항으로 된다.
실시예 4 및 5에 따른 스위치는, 도 20 및 도 21과 같이, 복수의 제1 접점부(12) 또는 복수의 제2 접점부(21)의 각각 높이가 서로 다르기 때문에, 복수의 접 점 스위치부(10a~10e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(10a)가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부(10b~10e)가 존재한다. 그리고, 비접속의 접점 스위치부(10b~10e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(10e)에 대응하는 저항은 저저항이고, 그 저항값은, 접점 스위치부(10a)에 대응하는 저항 R4의 저항값보다 작다. 이 때문에, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 또한, 제1 접점부(12)가, 일단이 제1 부재(30)에 고정된 양부(14)(제1 양부)에 설치되어 있기 때문에, 양부(14)가 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부(10)를 스무스하게 접속할 수 있다. 이러한 간단한 구성에 의해, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다. 또한, 제1 접점부(12) 및 복수의 제2 접점부(21)의 적어도 한쪽의 각각 높이가 서로 다르면 그 효과를 발휘할 수 있다.
[실시예 6]
실시예 6은, 복수의 제1 접점부(12)와 복수의 제2 접점부(21)는, 접점 스위치부(10)의 배열 방향으로 접속 및 비접속하는 예이다. 도 22는 실시예 6에 따른 스위치의 위에서 본 도면이다. 고정부에 양단이 고정된 부재(94) 사이에 제1 부재(92)가 설치되고, 제1 부재(92)에 일단이 고정된 복수의 양부(90)가 설치되어 있다. 복수의 양부(90)는 각각 제1 접점부(91)를 가지고 있다. 제1 접점부(91)에는 각각 제2 접점부(84)가 접속, 비접속한다. 제1 접점부(91)와 제2 접점부(84)는 접점 스위치부(80a~80e)를 구성한다. 제2 접점부(84)는 양부(82)에 고정되어 있다. 제1 접점부(91)의 반대측의 양부(90)에는 제2 접점부(84)와 마찬가지로 양부(90)에 접속하는 접점부를 갖는 부재(86)가 설치되어 있다. 제1 접점부(91)과 제2 접점부(84)의 거리 G1 내지 G5는, G1로부터 G5의 순으로 길어지고 있다. 따라서, 제1 부재(92)가 도면의 화살표 방향으로 변위하면,G1 내지 G5의 거리를 갖는 접점 스위치부(80a~80e)가 순서대로 접속한다. 또한, 접점 스위치부(80e~80a)가 순서대로 비접속으로 된다. 접점 스위치부(80a~80e)는 병렬로 접속되어 있고, 접점 스위치부(80a~80e)가 접속되는 공통 접속점(P)과 접점 스위치부(80a~80e)의 각각의 사이에는 저항 R1 내지 R4가 설치되어 있다. 또한, 접점 스위치부(80e)는 저저항 금속막으로 공통 접속점(P)과 접속되어, 접점 스위치부(80e)와 공통 접속점(P) 사이의 저항은 저저항으로 된다.
실시예 6에 따르면, 복수의 제1 접점부(91)와 복수의 제2 접점부(84)의 거리는 각각 서로 다르고, 제1 접점부(91)와 제2 접점부(84)는, 접점 스위치부(80a~80e)의 배열 방향으로 접속 및 비접속한다. 이 때문에, 복수의 접점 스위치부(80a~80e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(80a)가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부(80b~80e)가 존재한다. 그리고, 비접속의 접점 스위치부(80b~80e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(80e)에 대응하는 저항은 저저항이고, 그 저항값은, 접점 스위치부(80a)에 대응하는 저항 R4의 저항값보다 작다. 이 때문에, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부의 용단을 억제할 수 있다. 또한 제1 접점부(91)가, 일단이 상기 제1 부재(92)에 고정된 양부(90)(제1 양부)에 설치되어 있기 때문에, 양부(90)가 스프링의 역할을 하여, 복수의 접점 스위치부(80)를 스무스하게 접속할 수 있다. 이러한 간단한 구성에 의 해, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
[실시예 7]
실시예 7은, 복수의 제2 접점부(70)의 배열 방향으로, 제1 부재(73)가 슬라이드함으로써, 복수의 제2 접점부(70)가 제1 접점부(72)에 순차적으로 접속하는 예이다. 도 23은 실시예 7에 따른 위에서 본 도면이고, 도 24는 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 실리콘 기판(75) 또는 실리콘 기판(75)에 고정된 제2 부재 상에 복수의 제2 접점부(70)가 설치되어 있다. 제1 접점부(72)는 제1 부재(73)에 고정된다. 제1 접점부(72) 및 제2 접점부(70)는 접점 스위치부(71)를 구성한다. 제1 부재(73)는 실리콘 기판(60)에 고정된 고정점(74)을 중심으로 회전한다. 이에 따라, 제1 접점부(72)는 제2 접점부(70)의 배열 방향으로 슬라이드한다. 따라서, 복수의 제2 접점부(70)는 순차적으로 제1 접점부(72)와 접속하고, 접점 스위치부(71a~71e)의 순으로 순차적으로 접속하게 된다. 또한, 제1 접점부(72)가 반대 방향으로 슬라이드함으로써, 접점 스위치부(71e~71a)는 이 순으로 비접속하게 된다. 접점 스위치부(71a~71e)는 병렬로 접속되어 있고, 접점 스위치부(71a~71e)가 접속되는 공통 접속점(P)과 접점 스위치부(71a~71e)의 각각의 사이에는 저항 R1 내지 R4가 설치되어 있다. 또한, 접점 스위치부(71e)는 저저항 금속막으로 공통 접속점(P)과 접속되어, 접점 스위치부(71e)와 공통 접속점(P) 사이의 저항은 저저항으로 된다.
실시예 7에 따르면, 접점 스위치부(71a~71e)는, 복수의 제2 접점부(70)의 배 열 방향으로, 제1 접점부(72)가 슬라이드함으로써 접속 및 비접속한다. 이 때문에, 접점 스위치부(71a~71e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(71a)가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부(71b~71e)가 존재한다. 그리고, 비접속의 접점 스위치부(71b~71e) 중 적어도 하나의 접점 스위치부(71e)에 대응하는 저항은 저저항이고, 그 저항값은, 접점 스위치부(71a)에 대응하는 저항 R4의 저항값보다 작다. 이 때문에, 온 동작 기간의 접점 스위치부의 소비 전력의 피크를 억제하여, 접점 스위치부(71)의 용단을 억제할 수 있다. 이러한 간단한 구성에 의해, 온 동작 기간의 접점 스위치부(71)의 소비 전력의 피크를 억제하여, 핫 스위치 동작이 가능하게 된다.
또한, 제1 접점부(72)가 고정된 제1 부재(73)는 실리콘 기판(75)에 고정된 고정점(74)을 중심으로 회전함으로써, 제1 접점부(72)가 슬라이드한다. 이러한 구성에 의해, 한층 간단하게 핫 스위치 동작이 가능한 스위치를 구성할 수 있다. 또한, 실시예 7은 제2 접점부(70)의 배열 방향으로 제1 부재(73)가 슬라이드 하였지만, 제1 부재(73) 및 제2 접점부(70)가 고정된 부재(예를 들면 기판 실리콘(75)) 중 적어도 한쪽이 슬라이드 하면, 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
실시예 1 내지 실시예 7에서는, 접점 스위치부(10)가 5개의 경우에 대해 설명하였지만, 이 수에 한정되는 것은 아니다. 2개 이상 있으면, 그 효과를 발휘하지만, 3개 이상이 바람직하다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해 상술하였지만, 본 발명에 따른 특정한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 서, 여러 가지의 변형·변경이 가능하다.
본 발명은, 간단한 구성으로 핫 스위치 동작이 가능하게 되는 스위치를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 일단이 기판에 고정된 제1 부재와,
    제1 접점부가 설치되고, 일단이 상기 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부(梁部)와,
    각각이, 상기 제1 접점부와 제2 접점부를 포함하고, 상기 제1 접점부와 상기 제2 접점부가 접속 및 비접속하는 접점 스위치부로서, 복수의 상기 접점 스위치부가 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와,
    상기 복수의 접점 스위치부에 대하여 공통으로 설치된 공통 접속점과, 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 복수의 저항
    을 구비하고,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 상기 제1 부재의 복수의 상기 제1 접점부가 설치된 면과 복수의 상기 제2 접점부가 설치된 면은 소정의 각도를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 스위치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 부재는 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동하고, 복수의 상기 제1 접점부와 복수의 상기 제2 접점부는 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 구동함으로써, 상기 제1 접점부와 상기 제2 접점부가 접속 및 비접속하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 접점 스위치부는, 상기 제1 부재의 상기 일단으로부터 타단을 향하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 접점 스위치부는, 상기 제1 부재의 상기 일단으로부터 타단을 향하는 방향과는 서로 다른 방향으로 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판에 고정된 제2 부재와,
    복수의 상기 제2 접점부의 각각이 설치되고, 일단이 상기 제2 부재에 고정된 복수의 제2 양부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  7. 제1 접점부가 설치되고, 일단이 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부와,
    각각이, 상기 제1 접점부와 제2 접점부를 포함하고, 상기 제1 접점부와 상기 제2 접점부가 접속 및 비접속하는 접점 스위치부로서, 복수의 상기 접점 스위치부가 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와,
    상기 복수의 접점 스위치부에 대하여 공통으로 설치된 공통 접속점과, 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 복수의 저항
    을 구비하고,
    복수의 상기 제1 접점부 및 복수의 상기 제2 접점부 중 적어도 한쪽은 각각 높이가 서로 다르고,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치.
  8. 제1 접점부가 설치되고, 일단이 제1 부재에 고정된 복수의 제1 양부와,
    각각이, 상기 제1 접점부와 제2 접점부를 포함하고, 상기 제1 접점부와 상기 제2 접점부가 접속 및 비접속하는 접점 스위치부로서, 복수의 상기 접점 스위치부가 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와,
    상기 복수의 접점 스위치부에 대하여 공통으로 설치된 공통 접속점과, 상기 복수의 접점 스위치부의 각각의 사이에 설치된 복수의 저항
    을 구비하고,
    복수의 상기 제1 접점부와 복수의 상기 제2 접점부는, 상기 접점 스위치부의 배열 방향으로 접속 및 비접속하고,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치.
  9. 복수의 제2 접점부의 배열 방향으로, 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 슬라이드함으로써 접속 및 비접속하고, 병렬로 접속된 복수의 접점 스위치부와,
    상기 복수의 접점 스위치부가 접속되는 공통 접속점과 상기 복수의 접점 스위치부 사이에 설치된 저항
    을 구비하고,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 접속한 때, 비접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 접속한 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 작은 것을 특징으로 하는 스위치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 고정된 부재는 기판에 고정된 고정점을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 접점부 및 상기 복수의 제2 접점부 중 적어도 한쪽이 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  11. 제1항, 제2항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저항은, 대응하는 접점 스위치부가 접속하는 순으로 저항이 작아지는 것을 특징으로 하는 스위치.
  12. 제1항, 제2항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 접점 스위치부 중 적어도 하나가 비접속으로 된 때, 접속의 접점 스위치부 중 적어도 하나에 대응한 상기 저항의 저항값은, 상기 비접속으로 된 접점 스위치부에 대응하는 상기 저항의 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 스위치.
KR1020060098094A 2005-10-07 2006-10-09 스위치 KR100818471B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00295654 2005-10-07
JP2005295654A JP2007103312A (ja) 2005-10-07 2005-10-07 スイッチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070038931A KR20070038931A (ko) 2007-04-11
KR100818471B1 true KR100818471B1 (ko) 2008-04-01

Family

ID=37910582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060098094A KR100818471B1 (ko) 2005-10-07 2006-10-09 스위치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7405639B2 (ko)
JP (1) JP2007103312A (ko)
KR (1) KR100818471B1 (ko)
CN (1) CN100527301C (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1995744B1 (de) * 2007-05-25 2014-03-19 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Miniaturrelais-Schalter
US7903382B2 (en) * 2007-06-19 2011-03-08 General Electric Company MEMS micro-switch array based on current limiting enabled circuit interrupting apparatus
JP5598653B2 (ja) * 2010-02-01 2014-10-01 ソニー株式会社 有接点スイッチ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021382A2 (en) 2002-08-28 2004-03-11 Teravicta Technologies, Inc. Micro-electromechanical switch performance enhancement
JP2004200008A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Fujitsu Ltd 電気接点装置およびその製造方法
JP2004208275A (ja) 2002-12-12 2004-07-22 Murata Mfg Co Ltd Rfmemsスイッチ
KR20040099808A (ko) * 2003-05-20 2004-12-02 전자부품연구원 멤스 알에프 스위치
JP2005243576A (ja) 2004-02-27 2005-09-08 Fujitsu Ltd マイクロスイッチング素子製造方法およびマイクロスイッチング素子
US20050285697A1 (en) 2004-06-29 2005-12-29 Chou Tsung-Kuan A Mechanism to prevent self-actuation in a microelectromechanical switch

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021382A2 (en) 2002-08-28 2004-03-11 Teravicta Technologies, Inc. Micro-electromechanical switch performance enhancement
JP2004208275A (ja) 2002-12-12 2004-07-22 Murata Mfg Co Ltd Rfmemsスイッチ
JP2004200008A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Fujitsu Ltd 電気接点装置およびその製造方法
KR20040099808A (ko) * 2003-05-20 2004-12-02 전자부품연구원 멤스 알에프 스위치
JP2005243576A (ja) 2004-02-27 2005-09-08 Fujitsu Ltd マイクロスイッチング素子製造方法およびマイクロスイッチング素子
US20050285697A1 (en) 2004-06-29 2005-12-29 Chou Tsung-Kuan A Mechanism to prevent self-actuation in a microelectromechanical switch

Also Published As

Publication number Publication date
US7405639B2 (en) 2008-07-29
JP2007103312A (ja) 2007-04-19
CN1945768A (zh) 2007-04-11
KR20070038931A (ko) 2007-04-11
CN100527301C (zh) 2009-08-12
US20070080764A1 (en) 2007-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101276707B (zh) Mems器件和具有所述mems器件的便携式通信终端
US7489228B2 (en) Low power consumption bistable microswitch
US6483056B2 (en) Microfabricated relay with multimorph actuator and electrostatic latch mechanism
CN101147223B (zh) 具有挠性和自由开关膜的rf mems开关
US7256670B2 (en) Diaphragm activated micro-electromechanical switch
US7978045B2 (en) Multi-actuation MEMS switch
KR100726436B1 (ko) 정전기력 및 압전력에 의해 구동되는 멤스 스위치
US8018308B2 (en) Downward type MEMS switch and method for fabricating the same
KR100492004B1 (ko) 미세전자기계적 시스템 기술을 이용한 고주파 소자
US7283025B2 (en) Micro-electromechanical systems switch and method of fabricating the same
MX2013011270A (es) Conmutador de puntos de cruce para sistemas microelectromecanicos de radiofrecuencia y matriz de conmutacion de puntos de cruce que comprende conmutadores de puntos de cruce para sistemas microelectromecanicos de radiofrecuencia.
JP2005528751A (ja) 微小電気機械スイッチ
JP2009245877A (ja) Memsスイッチおよびその製造方法
US8451078B2 (en) CMOS-MEMS switch structure
KR100818471B1 (ko) 스위치
US20070108540A1 (en) Micro-electromechanical switch, method of manufacturing an integrated circuit including at least one such switch, and an integrated circuit
CN109155221B (zh) 一种具有集成传输线的mems膜
US7714691B2 (en) Versatile system for a locking electro-thermal actuated MEMS switch
KR100668614B1 (ko) 압전 구동 방식 저항형 rf mems 스위치 및 그 제조방법
CN102142337B (zh) 接触开关
KR20050036711A (ko) 릴레이
JP2008021532A (ja) 可動素子、ならびにその可動素子を内蔵する半導体デバイス、モジュールおよび電子機器
CN104641436A (zh) 供在微机电及其它系统中使用的开关及其制造工艺
JP4842041B2 (ja) スイッチ
JP5483574B2 (ja) Memsスイッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee