KR101815538B1 - 정전 구동 스위치 - Google Patents

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KR101815538B1
KR101815538B1 KR1020160140675A KR20160140675A KR101815538B1 KR 101815538 B1 KR101815538 B1 KR 101815538B1 KR 1020160140675 A KR1020160140675 A KR 1020160140675A KR 20160140675 A KR20160140675 A KR 20160140675A KR 101815538 B1 KR101815538 B1 KR 101815538B1
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윤준보
윤용훈
김철호
서병준
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(주)티에스이
한국과학기술원
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Abstract

정전 구동 스위치는, 게이트 전극; 소오스 전극; 상기 소오스 전극과 접속되는 소오스 접점; 상기 소오스 전극의 주변에 배치되되, 상기 소오스 전극과는 전기적으로 절연된 몸체 플레이트; 및 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 상기 소오스 접점과 접촉하게 되는 드레인 전극;을 포함한다. 정전 구동 스위치에 따르면, 하나의 접점에 의해 접촉되고, 두 개의 판 사이의 간격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수직으로 적층되는 층수를 적게 구현하여 제작이 용이하다.

Description

정전 구동 스위치{ELECTROSTATIC SWITCH}
본 발명은 정전 구동 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멤즈(MEMS)를 이용한 기계식 정전 구동 스위치에 관한 것이다.
정전 구동 방식 스위치의 높은 신뢰성을 위해서는 상판(Upper Plate)과 하판(Lower Plate)의 안정적인 접촉을 구현함으로써 접촉 저항을 낮춰야 한다. 이러한 안정적인 접촉을 위해서는 큰 정전기력(Electrostatic Force)을 필요로 한다.
일반적으로 정전기력은 [수학식 1]과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016104535223-pat00001
(여기서, g는 두개의 판 사이 간격, V는 판 사이의 전압 차이, A는 판의 면적을 나타낸다.)
즉, 정전기력을 증가시키기 위해서는 상판과 하판 사이의 간격을 최소화하거나, 면적을 최대화할 필요가 있다.
국내공개특허공보 제10-2016-0088109호(정전 구동 스위치)에는, 2종류의 탄성지지부를 구비한 정전 구동 스위치가 개시되어 있다. 2종류의 탄성지지부에 의해 국내공개특허공보 제10-2016-0088109호에서는 상판과 하판 사이 간격의 최소화를 도모하였다.
다만, 일반적으로 수직으로 적층되는 층수를 적게 하는 것이, 멤즈(MEMS) 공정에 의한 정전 구동 스위치의 제작에 용이하여, 적층 층수를 감소시키기 위한 연구가 요구된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 하나의 접점에 의해 접촉되고, 두 개의 판 사이의 간격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수직으로 적층되는 층수를 적게 구현하여 제작이 용이한 정전 구동 스위치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 정전 구동 스위치는, 게이트 전극; 소오스 전극; 상기 소오스 전극과 접속되는 소오스 접점; 상기 소오스 전극의 주변에 배치되되, 상기 소오스 전극과는 전기적으로 절연된 몸체 플레이트; 및 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 상기 소오스 접점과 접촉하게 되는 드레인 전극;을 포함한다. 아울러, 본 발명의 정전 구동 스위치는, 상기 게이트 전극이 형성된 층의 상부에 상기 드레인 전극이 형성되되, 상기 드레인 전극의 적어도 일부의 주변에는, 제 1 절연체가 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 게이트 전극은, 2개의 부분으로 절개된 형상이되, 2개의 부분 각각은 서로 마주보는 부분에 오목한 형상을 구비한 것이 바람직하다. 아울러, 상기 드레인 전극은, 상기 게이트 전극이 형성된 층의 상부 층에 형성되되, 상면도 상에서 상기 게이트 전극의 2개의 부분의 간극 사이에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 소오스 전극은, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 하는 제 1 소오스 부분; 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 상기 드레인 전극 방향으로 이동하는 제 2 소오스 부분; 및 상기 제 1 소오스 부분과 상기 제 2 소오스 부분 사이를 연결하고, 탄성을 갖는 제 3 소오스 부분;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 2 소오스 부분의 주변에는, 상기 몸체 플레이트와 상기 제 2 소오스 부분의 절연을 위한 제 2 절연체가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 절연체는, 다수의 부분으로 분리되어 구성되되, 상기 제 2 절연체의 다수의 부분 각각은, 상기 제 2 소오스 부분 및 상기 몸체 플레이트와 접하여 연결하는 형상인 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제 2 절연체는, 탄성을 가지며, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 기울기를 갖게 된다.
바람직하게는, 상기 몸체 플레이트는, 2개의 부분으로 절개된 형상이되, 각각의 부분은 서로 마주보는 부분이 오목한 형상인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 소오스 전극은, 상기 몸체 플레이트의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제 2 소오스 부분은, 상기 몸체 플레이트의 오목한 부분에 삽입되는 형상인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 제 3 소오스 부분은, 상기 몸체 플레이트의 오목한 형상을 벗어난 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체 플레이트는, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 하는 제 1 몸체 부분; 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 상기 드레인 전극 방향으로 이동하는 제 2 몸체 부분; 및 상기 제 1 몸체 부분과 상기 제 2 몸체 부분 사이를 연결하고, 탄성을 갖는 제 3 몸체 부분;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제 3 몸체 부분은, 꺾여진 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 정전 구동 스위치는, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 일차적으로 상기 제 3 몸체 부분이 기울기를 갖게 되고, 이차적으로 상기 제 2 절연체가 기울기를 갖게 되는 것을 특징으로 한다. 아울러, 본 발명의 정전 구동 스위치는, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 일차적으로 상기 제 3 몸체 부분이 기울기를 갖게 될 때, 상기 제 3 소오스 부분도 기울기를 갖게 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 구동 스위치에 따르면, 하나의 접점에 의해 접촉되고, 두 개의 판 사이의 간격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수직으로 적층되는 층수를 적게 구현하여 제작이 용이하다.
도 1a 및 도 1b는 각각, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정전 구동 스위치의 제 1 분해 사시도 및 제 2 분해 사시도.
도 2a 및 도 2b는 각각, 정전기력의 인가 전후의 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정전 구동 스위치의 동작 설명도.
도 3a 및 도 3b는 각각, 종래의 4채널 정전 구동 스위치 및 본 발명의 정전 구동 스위치의 동작 설명도.
도 4a 및 도 4b는 각각, 본 발명의 정전 구동 스위치의 게이트 전압에 따른 접촉 저항 및 커패시턴스의 특성 곡선.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 정전 구동 스위치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1a 및 도 1b는 각각, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정전 구동 스위치(100)의 제 1 분해 사시도 및 제 2 분해 사시도를 나타낸다. 또한, 도 2a 및 도 2b는 각각, 정전기력의 인가 전후의 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정전 구동 스위치(100)의 동작 설명도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 구동 스위치(100)는 멤즈(MEMS) 공정을 이용하여 구현될 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정전 구동 스위치(100)는, 기판(SU), 게이트 전극(GA), 드레인 전극(DR), 제 1 절연체(INS1), 소오스 전극(SO), 몸체 플레이트(BO), 제 2 절연체(INS2) 및 소오스 접점(CO)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 정전 구동 스위치(100)에서, 게이트 전극(GA), 제 1 절연체(INS1) 및 몸체 플레이트(BO)는, 정팔각형의 일부분이 절개된 형상이고, 절개된 각 부분은 다른 부분과 대칭을 이루는 것을 알 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b로부터, 게이트 전극(GA), 드레인 전극(DR) 및 소오스 전극(SO) 등에서 전기 신호의 입출력을 위한 단자(Terminal) 또는 패드(PAD)는 생략되어 도시되었다.
게이트 전극(GA)은, 기판(SU)의 상부에 형성되며, 제 1 전기 신호가 입력된다. 구체적으로 제 1 전기 신호는 정전 구동 스위치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호인 것이 바람직하다. 게이트 전극(GA)은, 간극을 두고 2개의 부분으로 절개된 형상인 것이 바람직하다. 2개의 부분 각각은 서로 마주보는 부분에서 오목한 형상을 구비한 것을 특징으로 한다. 즉, 게이트 전극(GA)의 2개의 부분의 중앙 부분에서 간극이 넓게 형성되게 된다.
드레인 전극(DR)은, 게이트 전극(GA)이 형성된 층의 상부에 형성된다. 드레인 전극(DR)의 적어도 일부의 주변에는, 제 1 절연체(INS1)가 위치하는 것을 특징으로 한다.
상면도 상에서 게이트 전극(GA)의 2개의 부분의 간극 사이에, 드레인 전극(DR)의 적어도 일부가 삽입되는 형상이 된다. 구체적으로는, 상면도 상에서 게이트 전극(GA)의 2개의 부분이 오목한 형상을 형성하는, 폭이 넓은 간극 부분에서도 드레인 전극(DR)의 적어도 일부가 삽입되는 형상이 되는 것이 바람직하다. 드레인 전극(DR)은, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 소오스 접점(CO)과 접촉하게 된다.
아울러, 드레인 전극(DR)은, 상면도 상에서 제 1 절연체(INS1)와 결합하여 정팔각형의 하나의 변을 구성하는 형상으로, 정팔각형의 내부로 들어감에 따라, 일정 폭을 유지하는 구간, 폭이 좁아지는 구간 및 다시 좁은 폭을 유지하는 구간을 형성하게 된다.
소오스 전극(SO)은, 제 2 전기 신호가 입력된다. 제 2 전기 신호는 전원전압 또는 그라운드 전압인 것을 특징으로 한다. 소오스 접점(CO)은, 소오스 전극(SO)의 하부에서 소오스 전극(SO)과 접속된다. 소오스 전극(SO)은, 제 1 소오스 부분(SO1), 제 2 소오스 부분(SO2) 및 제 3 소오스 부분(SO3)을 구비한다.
제 1 소오스 부분(SO1)은, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 한다. 아울러, 제 2 소오스 부분(SO2)은, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 드레인 전극(DR) 방향으로 이동한다. 제 2 소오스 부분(SO2)은, 오목하게 절개된 형상을 포함하고, 이 오목한 절개된 부분의 하부에는, 드레인 전극(DR)의 일부가 위치하게 된다. 제 3 소오스 부분(SO3)은, 제 1 소오스 부분(SO1)과 제 2 소오스 부분(SO2) 사이를 연결하고, 탄성을 갖는다. 제 3 소오스 부분(SO3)은, 탄성을 갖기 위해, 제 1 소오스 부분(SO1) 및 제 2 소오스 부분(SO2)과 비교하여 폭이 좁고, 폭에 비해 길이가 긴 것이 바람직하다.
제 2 소오스 부분(SO2)의 주변에는, 몸체 플레이트(BO)와 제 2 소오스 부분(SO2)의 절연을 위한 제 2 절연체(INS2)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 2 절연체(INS2)는, 다수의 부분으로 분리되어 구성되는 것이 바람직하다. 참고로 도 1a 및 도 1b에서는, 제 2 절연체(INS2)가 4개의 부분으로 분리되어 구성된 것이 예시적으로 도시되었다. 제 2 절연체(INS2)의 다수의 부분 각각은, 제 2 소오스 부분(SO2) 및 몸체 플레이트(BO)와 접하여 연결하는 형상인 것을 특징으로 한다. 즉, 제 2 절연체(INS2)의 다수의 부분 각각은, 제 2 소오스 부분(SO2) 및 몸체 플레이트(BO)와 평행하게 연결되는 것이 바람직하다. 제 2 절연체(INS2)는, 폴리머를 이용하여 구현할 수 있으며, 물질 자체의 탄성 계수 차이를 이용하여 탄성체로서의 역할을 수행할 수 있게 된다.
구체적으로 제 2 절연체(INS2)는, 탄성에 의해 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 기울기를 갖게 된다.
몸체 플레이트(BO)는, 소오스 전극(SO)의 주변에 배치되되, 소오스 전극(SO)과는 전기적으로 절연된다. 몸체 플레이트(BO)에는 제 3 전기 신호가 입력된다. 아울러, 제 3 전기 신호는 그라운드 전압인 것이 바람직하다. 몸체 플레이트(BO)와 소오스 전극(SO)이 크게 보면 정전 구동 스위치(100)의 상판 역할을 한다. 아울러, 드레인 전극(DR)이 하판 역할을 한다.
몸체 플레이트(BO)는, 제 1 몸체 부분(BO1), 제 2 몸체 부분(BO2) 및 제 3 몸체 부분(BO3)을 포함한다. 제 1 몸체 부분(BO1)은, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 한다. 아울러, 제 2 몸체 부분(BO2)은, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때 드레인 전극(DR) 방향으로 이동한다. 또한, 제 3 몸체 부분(BO3)은, 제 1 몸체 부분(BO1)과 제 2 몸체 부분(BO2)의 사이를 연결하고, 탄성을 갖는다. 탄성을 갖도록 하기 위해, 제 3 몸체 부분(BO3)은, 제 1 몸체 부분(BO1)과 제 2 몸체 부분(BO2) 보다 폭이 좁은, 가늘고 긴 형상일 필요가 있다. 이를 위해 제 3 몸체 부분(BO3)은, 'ㄴ'자 또는 'ㄷ'자 형상과 같은 꺾여진 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 제 1 몸체 부분(BO1) 및 제 3 몸체 부분(BO3)은, 2개로 분리된 제 2 몸체 부분(BO2) 중 일부 꼭짓점에 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로 몸체 플레이트(BO)는, 2개의 부분으로 절개된 형상으로, 그 사이에 간극을 형성하되, 각각의 부분은 서로 마주보는 부분에 오목한 형상을 구비한 것을 특징으로 한다. 소오스 전극(SO)은, 몸체 플레이트(BO)의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상이다, 구체적으로, 제 2 소오스 부분(SO2)은, 몸체 플레이트(BO)의 오목한 부분에 삽입되게 된다. 아울러, 제 3 소오스 부분(SO3)은, 몸체 플레이트(BO)의 오목한 형상을 벗어난 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것이 바람직하다.
본 발명의 정전 구동 스위치(100)는, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때, 일차적으로 제 3 몸체 부분(BO3)이 기울기를 갖게 되고, 이차적으로 제 2 절연체(INS2)가 기울기를 갖게 된다. 또한, 게이트 전극(GA)과 몸체 플레이트(BO) 사이에 정전기력이 발생할 때, 일차적으로 제 3 몸체 부분(BO3)이 기울기를 갖게 될 때, 제 3 소오스 부분(SO3)도 기울기를 갖게 된다.
하기에 본 발명의 정전 구동 스위치(100)의 동작에 대해 정리해 보기로 한다.
본 발명의 정전 구동 스위치(100)는, 4채널 스위치라 할 수 있다. 4채널 스위치라는 것은 게이트, 몸체, 소오스 및 드레인의 4개의 포트를 구비한 스위치를 이른다. 참고로, 3채널 스위치는, 게이트, 소오스 및 드레인의 3개의 포트를 구비한 스위치를 이른다. 3채널 스위치와 비교하여, 4채널 스위치의 장점은, 소오스의 상태에 상관없이 게이트와 몸체 사이의 전압 차이로 구동된다는 것이다.
즉, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)는, 게이트와 몸체 사이의 전압 차이로, 소오스와 드레인을 접촉시키는 4채널 방식의 멤즈 스위치이다. 구체적으로, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)는, 상판인 몸체 플레이트(BO)와 하판인 게이트 전극(GA)이 있고 이 둘 사이에 전압 차이를 이용하여 정전기력을 발생시킨다. 이때 상판인 소오스 전극(SO)과 하판인 드레인 전극(DR)의 접촉 여부로 전기 신호의 온(ON)과 오프(OFF)를 구현한다. 상판의 경우, 몸체 플레이트(BO)와 소오스 전극(SO)을 전기적으로 분리하기 위해 중간에 폴리머 절연체인 제 2 절연체(INS2)를 구비하고 있다. 이때 기계적으로는 하나의 몸체로서 움직이기 때문에 게이트 전극(GA)이 몸체 플레이트(BO)를 당겨 아래로 내려갈 때, 소오스 전극(SO)도 함께 내려간다. 하판의 경우, 게이트 전극(GA)과 드레인 전극(DR)을 전기적으로 분리하기 위해 제 1 절연체(INS1)가 수직으로 중간에 삽입되어 있다.
도 3a 및 도 3b는 각각, 종래의 4채널 정전 구동 스위치(200) 및 본 발명의 정전 구동 스위치(100)의 동작 설명도이다.
도 3a로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 대부분의 4채널 정전 구동 스위치(200)는 채널을 이용하는 방식으로, 몸체 플레이트(BO)와 채널은, 수직한 절연체로 구분된다. 아울러, 소오스 전극(SO)과 드레인 전극(DR)은 하부에 위치한다. 종래의 4채널 정전 구동 스위치(200)는, 오프 상태에서 채널은 어떠한 전기적인 연결이 없는 플로팅(Floating) 상태이고, 게이트 전극(GA)이 몸체 플레이트(BO)를 당기게 되면 온 상태가 된다. 이때, 2개의 접점이 생기게 되어, 접촉이 균일하지 않기 때문에 저항이 매우 증가하게 된다.
이에 반해 본 발명의 정전 구동 스위치(100)는, 제 3 소오스 부분(SO3)을 이용하고, 몸체 플레이트(BO)와 채널에 해당하는 소오스 접점(CO)은 수평 구조의 제 2 절연체(INS2)로 구분된다. 본 발명의 정전 구동 스위치(100)에서 게이트 전극(GA)이 몸체 플레이트(BO)를 당기게 되면 온이 되고, 이때 접점은 하나만 생긴다. 또한, 중간에 연결된 제 2 절연체(INS2)는 폴리머 물질로, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)가 2단계 스프링 시스템(Two-step Spring System)으로 작동할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)는 다음과 같은 특징이 있다.
(1) 수평 구조로 연결된 제 2 절연체( INS2 )를 이용한 4채널 멤즈 스위치
- 평행하게 연결하는 것이 제작에 있어 용이하다. 참고로, 수직 적층시 플레이트가 휘게 된다.
- 몸체 플레이트(BO)와 소오스 전극(SO) 사이의 거리가 멀기 때문에 절연이 확실하게 된다.
(2) 하나의 접점을 가지는 4채널 멤즈 스위치
- 2개의 접점을 가지는 방식에 비해 저항이 매우 작아진다.
- 저항이 작아지게 되면 신뢰성 등 스위치 성능이 매우 향상된다.
(3) 폴리머 재질의 제 2 절연체( INS2 )를 이용한 2단계 스프링 시스템
- 평행하게 연결한 폴리머를 2단계 스프링 시스템의 제 2 스프링으로 이용한다.
- 물질 자체의 탄성 계수 차이를 이용한다.
도 4a 및 도 4b는 각각, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)의 게이트 전압에 따른 접촉 저항 및 커패시턴스의 특성 곡선을 나타낸다. 도 4a 및 도 4b는 모두, 본 발명의 정전 구동 스위치(100)가 2단계 스프링 시스템으로 동작하는 근거로서 제시될 수 있다.
도 4a로부터 알 수 있는 바와 같이, 접촉 저항을 보게 되면 게이트 전압이 증가하다 순간적으로 저항이 매우 작아지는 부분 존재하는 데, 이 부분이 제 2 스프링으로 동작하는 제 2 절연체(INS2)가 크게 움직여 접촉 힘이 크게 된 부분이다.
커패시턴스값은 상판과 하판 사이의 거리에 반비례한다. 도 4b로부터 알 수 있는 바와 같이, 순간적으로 커패시턴스값이 2번에 걸쳐 변화한다. 그 첫 번째 변화는 제 1 스프링으로 동작하는 제 3 몸체 부분(BO3)이이 크게 변한 부분이고 그 두 번째 변화는 제 2 스프링으로 동작하는 제 2 절연체(INS2)가 크게 움직이며 상판과 하판 사이의 거리가 크게 변한 부분이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 정전 구동 스위치(100)에 따르면, 하나의 접점에 의해 접촉되고, 두 개의 판 사이의 간격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수직으로 적층되는 층수를 작게 구현하여 제작이 용이함을 알 수 있다.
100 : 본 발명의 정전 구동 스위치
200 : 종래의 정전 구동 스위치
SU : 기판 GA : 게이트 전극
DR : 드레인 전극 INS1 : 제 1 절연체
SO : 소오스 전극 BO : 몸체 플레이트
INS2 : 제 2 절연체 CO : 소오스 접점
SO1 : 제 1 소오스 부분 SO2 : 제 2 소오스 부분
SO3 : 제 3 소오스 부분 BO1 : 제 1 몸체 부분
BO2 : 제 2 몸체 부분 BO3 : 제 3 몸체 부분

Claims (16)

  1. 정전 구동 스위치에 있어서,
    게이트 전극;
    소오스 전극;
    상기 소오스 전극과 접속되는 소오스 접점;
    상기 소오스 전극의 주변에 배치되되, 상기 소오스 전극과는 전기적으로 절연된 몸체 플레이트; 및
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 상기 소오스 접점과 접촉하게 되는 드레인 전극;을 포함하고,
    상기 소오스 전극은,
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 하는 제 1 소오스 부분;
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 상기 드레인 전극 방향으로 이동하는 제 2 소오스 부분; 및
    상기 제 1 소오스 부분과 상기 제 2 소오스 부분 사이를 연결하고, 탄성을 갖는 제 3 소오스 부분;을 포함하고,
    상기 제 2 소오스 부분의 주변에는, 상기 몸체 플레이트와 상기 제 2 소오스 부분의 절연을 위한 제 2 절연체가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극이 형성된 층의 상부에 상기 드레인 전극이 형성되되,
    상기 드레인 전극의 적어도 일부의 주변에는, 제 1 절연체가 위치하는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극은,
    2개의 부분으로 절개된 형상이되, 2개의 부분 각각은 서로 마주보는 부분이 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 드레인 전극은,
    상기 게이트 전극이 형성된 층의 상부 층에 형성되되, 상면도 상에서 상기 게이트 전극의 2개의 부분의 간극 사이에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 절연체는, 다수의 부분으로 분리되어 구성되되,
    상기 제 2 절연체의 다수의 부분 각각은, 상기 제 2 소오스 부분 및 상기 몸체 플레이트와 접하여 연결하는 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제 2 절연체는,
    탄성을 가지며, 상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때, 기울기를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체 플레이트는,
    2개의 부분으로 절개된 형상이되, 각각의 부분은 서로 마주보는 부분에 오목한 형상을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소오스 전극은,
    상기 몸체 플레이트의 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제 2 소오스 부분은,
    상기 몸체 플레이트의 오목한 부분에 삽입되는 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제 3 소오스 부분은,
    상기 몸체 플레이트의 오목한 형상을 벗어난 절개된 부분에 적어도 일부가 삽입되는 형상인 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 몸체 플레이트는,
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 고정된 앵커 역할을 하는 제 1 몸체 부분;
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때 상기 드레인 전극 방향으로 이동하는 제 2 몸체 부분; 및
    상기 제 1 몸체 부분과 상기 제 2 몸체 부분 사이를 연결하고, 탄성을 갖는 제 3 몸체 부분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제 3 몸체 부분은,
    꺾여진 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때,
    일차적으로 상기 제 3 몸체 부분이 기울기를 갖게 되고, 이차적으로 상기 제 2 절연체가 기울기를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 상기 몸체 플레이트 사이에 정전기력이 발생할 때,
    일차적으로 상기 제 3 몸체 부분이 기울기를 갖게 될 때, 상기 제 3 소오스 부분도 기울기를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 정전 구동 스위치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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