KR20020076131A - 정전 마이크로 릴레이, 그 정전 마이크로 릴레이를 이용한무선장치, 계측장치 및 접점 개폐방법 - Google Patents

정전 마이크로 릴레이, 그 정전 마이크로 릴레이를 이용한무선장치, 계측장치 및 접점 개폐방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저렴하고 용이하게 제작할 수 있는 간단하고도 소형인 구조로서 고주파 특성이 우수한데다 적절한 접점 개방력이 얻어지는 것을 가능하게 하는 것을 목적으로 하며, 그것을 위한 수단으로서, 고정 기판(1)상에 형성되는 신호선(5a, 5b)을 동일 직선상에 배치한다. 또한 고정 기판(1)상에 가동 접점(16)을 중심으로 하는 점 대칭의 위치 2개소에 마련된 빔부(11)를 통하여 가동 기판(2)을 탄성 지지한다. 가동 기판(2)으로부터 적어도 신호선(5a, 5b)에 대향하는 부분을 제거한다. 가동 접점(16)을 상기 신호선(5a, 5b)이 배치되는 직선에 직교하며 또한 상기 신호선(5a, 5b)에 대향하지 않는 2개소에서 탄성 지지된다, 상기 기판(1, 2)중 어느 한쪽에 접점 폐쇄 후, 볼록부가 마련되지 않고 고정 전극(4)과 가동 전극(12)간에 전압을 인가했을 때 고정 접점(7)과 가동 접점(16)이 접촉한 다음에 고정 기판(1)과 가동 기판(2)이 맞닿는 부분에 1쌍의 볼록부(17)를 상기 가동 접점(16)을 중심으로 하여 점 대칭으로 형성된다.

Description

정전 마이크로 릴레이, 그 정전 마이크로 릴레이를 이용한 무선장치, 계측장치 및 접점 개폐방법{Electrostatic Micro-Relay, Radio Device and Measuring Device Using the Electrostatic Micro-Relay, and Contact Switching Method}
본 발명은 전극간에 발생되는 정전 인력에 기인하여 구동됨으로써, 신호선이 개폐되는 정전 마이크로 릴레이, 그 정전 마이크로 릴레이를 이용한 무선장치, 계측장치 및 접점 개폐방법에 관한 것이다.
종래, 정전 마이크로 릴레이로서, 예를 들면, 일본특허공개 제2000-164104호 공보나, 일본특허공개 제2000-113792호 공보에 개시된 것이 있다.
전자에서는, 전극간에 전압을 인가하여 정전 인력을 발생시켜 가동 기판을구동함으로써 가동 접점을 고정 접점에 폐쇄하여 고정 기판상에 병설된 신호선을 서로 전기접속한다. 가동 기판에는 가동 접점의 양측에 슬릿이 형성되고, 또한 하면에는 4개소에 볼록부가 형성됨에 의해 접점 개방력이 높아진다.
후자에서는, 고정 기판상에 가동 기판을 2개소에서 탄성 지지하고, 고정 기판에 신호선을 동일 직선상에 마련하고, 그 양측에 설치된 고정 전극을 고주파 GND 전극과 겸용되어 있다.
그러나 전자에서는, 신호선이 병설되어 있기 때문에 고주파 신호의 개폐에는 맞지 않는다. 볼록부는 접점 폐쇄 전에 대향하는 기판에 맞닿지만, 그 위치는 동작 특성을 높이는데 가장 알맞는 위치라고는 할 수 없다.
한편 후자에서는, 고주파 신호의 개폐에는 적합하지만, 접점 개리력을 높이기 위한 볼록부 등의 구성이 고려되어 있지 않다. 단지, 전자의 볼록부를 채용하는 것 만으로는, 그 볼록부를 마련하는데 최적의 위치가 특정되지 않는 이상 소망의 동작 특성을 얻는 것이 곤란하다.
그래서 본 발명은 저렴하고 용이하게 제작할 수 있는 간단하고 또한 소형의 구조이며 더구나 적절한 접점 개리력을 얻을 수 있는 정전 마이크로 릴레이, 그 정전 마이크로 릴레이를 이용한 무선장치, 계측장치 및 접점 개폐방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 고정 기판에 형성된 고정 전극과 상기 고정 기판에 빔부를 사이에 두고 지지된 가동 기판에 형성된 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 발생되는 정전 인력에 기인하여 상기 가동 기판이 구동되고, 상기 고정 기판에 형성된 고정 접점과 상기 가동 기판에 형성된 가동 접점을 전기적으로 개폐하는 정전 마이크로 릴레이에 있어서,
상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판중 적어도 한쪽에 볼록부가 구비되고,
상기 볼록부는, 상기 볼록부가 마련되지 않고 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 전압을 인가했을 때 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 마련된 것이다.
이 구성에 의해, 고주파 신호의 개폐에 알맞는 구성임에도 불구하고, 접점 개리력을 정전 인력의 변화에 대응시켜 2단계로 전환할 수 있다. 즉, 정전 인력이 약한 범위에서는, 볼록부가 대향하는 기판에 맞닿지 않고, 가동 기판은 정전 인력에 따라 용이하게 변형된다. 그리고 정전 인력이 강한 범위에서는, 볼록부가 대향하는 기판에 맞닿음으로써 가동 기판의 탄성력이 커진다. 더구나 볼록부는, 상기 볼록부가 마련되지 않고 상기 고정 전극과 상기 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 마련되어 있다. 따라서 정전 인력 곡선에 대하여 가장 알맞은 위치에서 가동 기판의 가동 접점측의 탄성력을 변화시킬 수 있어서 접점 개방성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 전압을 인가했을 때에 상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판중 적어도 한쪽에 상기 볼록부가 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 별도의 볼록부를 배치하면 볼록부가 대향하는 기판에 맞닿을 때마다 가동 접점측의 탄성력이 크게 되어 정전 인력 곡선에 따를 수 있기 때문에 적절한 접점 개방력을 얻는 것이 가능하게 되는 점에서 바람직하다.
상기 볼록부는 절연 재료로 구성하면 좋다.
상기 볼록부가 마련된 기판과는 다른 상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판의 상기 볼록부와 맞닿는 위치에는 상기 고정 전극 또는 상기 가동 전극이 배치되지 않으면 볼록부와 대향하는 전극 사이에 유기물 등이 부착되지 않고 장기간에 걸쳐 설계대로의 안정된 동작 특성을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
또한 상기 구성의 정전 마이크로 릴레이는 무선장치나 계측장치 등의 고주파 신호를 취급하는 기기에서의 접점의 개폐에 적합하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 정전 마이크로 릴레이의 조립 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 가동 기판을 반대측에서 본 상태를 도시한 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 정전 마이크로 릴레이의 가공 프로세스를 도시한 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 정전 마이크로 릴레이의 동작상태를 도시한 모식도.
도 6은 고정 기판과 가동 기판의 간격 치수와 정전 인력 및 가동 기판의 탄성력과의 관계를 도시한 그래프.
도 7은 도 1의 정전 마이크로 릴레이를 무선장치에 채용한 상태를 도시한 블록도.
도 8은 도 1의 정전 마이크로 릴레이를 계측장치에 채용한 상태를 도시한 블록도.
도 9는 다른 실시예에 관한 정전 마이크로 릴레이의 평면도(a) 및단면도(b).
도 10은 다른 실시예에 관한 정전 마이크로 릴레이의 평면도(a) 및 단면도(b).
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 고정 기판2 : 가동 기판
4 : 고정 전극5a, 5b : 신호선
6 : 절연막7 : 고정 접점
10 : 지지부11 : 제 1 빔부
12 : 가동 전극13 : 제 2 빔부
16 : 가동 접점17 : 볼록부
이하, 본 발명에 관한 실시형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 실시형태에 관한 정전 마이크로 릴레이를 도시한다. 이 정전 마이크로 릴레이(MR)는 고정 기판(1)의 상면에 가동 기판(2)을 마련한 구성이다.
고정 기판(1)은 유리 기판(3)의 상면에 고정 전극(4) 및 신호선(5a, 5b)을 형성한 것이다. 고정 전극(4)의 표면은 절연막(6)으로 피복되어 있다. 신호선(5a, 5b)은 동일 직선상에 배치되고, 유리 기판(3)의 중앙부에 소정 간격으로 인접하는 고정 접점(7a, 7b)을 갖고 있다. 신호선(5a, 5b)은 접속 패드(8a, 8b)에 각각 접속되어 있다. 또한, 신호선(5b)의 측방에는 배선 패턴(9a)을 사이에 두고 접속패드(8c)가 형성되어 있다. 이 배선 패턴(9a) 및 접속 패드(8c)에는 가동 기판(2)의 가동 전극(12)이 전기 접속된다. 고정 전극(4)에는 전압 인가용의 접속 패드(8d)와 GND 접속되는 접속 패드(8e)가 형성되어 있다. 접속 패드(8e)는 신호선(5a, 5b)에서 고주파 신호를 전달시키는 경우에 신호의 누설을 방지하는 역할을 한다.
가동 기판(2)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 고정 기판(1)의 상면에 세워설치되는 지지부(10)로부터 측방으로 연장되는 2개의 제 1 빔부(11)에 가동 전극(12)이 균등하게 지지된 것이다. 가동 전극(12)은 제 1 빔부(11), 지지부(10) 및 고정 기판(1)의 상면에 마련된 프린트 배선(9a)을 통하여 접속 패드(8c)에 전기 접속되어 있다. 가동 전극(12)의 중앙부에는 1쌍의 제 2 빔부(13)에 의해 접점대(14)가 탄성 지지되어 있다. 접점대(14)의 하면에는 절연막(15)을 사이에 두고 가동 접점(16)이 마련되어 있다. 가동 접점(16)은 상기 고정 접점(7)에 분리되어 신호선(5a, 5b)을 개폐한다. 또한, 가동 전극(12)의 하면에는 가동 접점(16)을 중심으로 하여 점 대칭의 위치에 볼록부(17)가 각각 형성되어 있다. 상세히 기술하면, 볼록부(17)를 마련하지 않고 고정 전극(4)과 가동 전극(12) 사이에 전압을 인가했을 때 고정 접점(7)과 가동 접점(16)이 접촉하고 난 다음에 고정 기판(1)과 가동 기판(2)이 맞닿는 위치에 마련되어 있다. 이로 인해, 정전 인력이 작용하여 가동 기판(2)이 휘면 접점 폐쇄 전에 반드시 볼록부(17)가 고정 기판(1)에 맞닿는다. 그리고, 맞닿은 후의 개리력 증가분과 그것에 따르는 접촉력 감소분의 비율이 이상적인 상태로 된다. 또한, 볼록부(17)는 고정 기판(1)에 맞닿을 때 가동 전극(12)과고정 전극(4)의 거리가 이간된 고정 기판(1)과 가동 기판(2)의 간격의 1/3 이하가 되도록 형성되어 있다. 이로 인해, 볼록부(17)가 고정 기판(1)에 맞닿은 시점에서 정전 인력이 급격히 커져, 볼록부(17)의 존재에도 불구하고, 확실히 고정 전극(4)에 가동 전극(12)을 흡착시키는 것이 가능하다.
그런데, 상기 볼록부(17)는 다른 부분(가동 전극(12))에 비하여 대향하는 고정 전극(4)에 접근한다. 이 때문에 정전 인력이 크게 되어 전계가 집중된다. 그리고 주위에 유기물 등의 이물이 존재하면, 그 이물은 전계가 집중되는 볼록부(17)에 끌어당겨져 부착된다. 이 경우 볼록부(17)의 높이가 변화되어 동작 특성이 불안정하게 될 우려가 있다. 이 때문에 도 2에 도시한 바와 같이, 볼록부(17)에 대향하는 부분에는 고정 전극(4)을 제거한 비(非)전극부(18)가 형성되어 있다. 단, 상기 볼록부(17)를 절연물, 예를 들면 산화막으로 형성하면 발생되는 정전 인력이 억제되기 때문에 상기 비전극부(18)는 반드시 필요하지는 않다. 또한 상기 볼록부(17)를, 예를 들면 반원주 형상으로 형성하면, 전계 집중을 억제할 수 있고, 이물을 끌어당기기 어려운 구조로 된다.
계속해서, 상기 구성의 정전 마이크로 릴레이(MR)의 제조방법을 설명한다.
우선, 도 4(a)에 도시한 파이렉스 등의 유리 기판(3)에 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 고정 전극(4), 고정 접점(7a, 7b)(여기서는 7a만 도시)을 형성한다. 또한 동시에, 도 4 에는 도시하지 않는 프린트 배선(9a), 접속 패드(8a) 등을 형성한다. 그리고 상기 고정 전극(4)에 절연막(6)을 형성함으로써, 도 4(c)에 도시한 고정 기판(1)이 완성된다. 또한 상기 절연막(6)으로서 비유전율 3 내지 6의 실리콘산화막또는 비유전율 7 내지 8의 실리콘질화막을 사용하면, 큰 정전 인력이 얻어져 접촉력을 증가시킬 수 있다.
한편 도 4(d)에 도시한 바와 같이, 상면측으로부터 실리콘층(101), 산화실리콘층(102) 및 실리콘층(103)으로 이루어진 S0I 웨이퍼(100)의 하면에 접점간 갭을 형성하기 위한, 예를 들면 실리콘산화막을 마스크로 하는 TMAH에 의한 웨트 에칭을 행하여, 도 4(e)에 도시한 바와 같이, 아래쪽측으로 돌출되는 지지부(10)와 볼록부(17)를 형성한다. 그리고, 도 4(f)에 도시한 바와 같이, 절연막(15)을 마련한 후, 가동 접점(16)을 형성한다.
이어서 도 4(g)에 도시한 바와 같이, 상기 고정 기판(1)에 상기 S0I 웨이퍼(100)를 양극 접합으로 접합하여 일체화 한다. 그리고, 도 4(h)에 도시한 바와 같이, S0I 웨이퍼(100)의 상면을 TMAH, K0H 등의 알칼리 에칭액으로 산화막인 산화실리콘층(102)까지 에칭하여 얇게 한다. 또한 불소계 에칭액으로 상기 산화실리콘층(102)을 제거하여, 도 4(i)에 도시한 바와 같이, 실리콘층(103) 즉, 가동 전극(12)을 노출시킨다. 그리고, RIE 등을 이용한 드라이 에칭으로 형발 에칭을 행하여, 제 1, 제 2 빔부(11, 13)를 잘라내어, 가동 기판(2)이 완성된다. 또한 고정 기판(1)은 유리 기판(3)에 한하지 않고, 적어도 표면을 절연막(6)으로 피복한 단결정 실리콘 기판으로 형성하여도 좋다.
다음에 상기 구성의 정전 마이크로 릴레이(MR)의 동작에 관해 도 5의 모식도를 참조하여 설명한다.
양 전극간에 전압을 인가하지 않아 정전 인력을 발생시키지 않은 상태에서는, 도 5(a)에 도시한 비와 같이, 제 1 빔부(11)는 탄성 변형되지 않고, 지지부(10)로부터 수평으로 연장된 상태를 유지하기 때문에 가동 기판(2)은 고정 기판(1)과 소정 간격으로 대향한다. 따라서 가동 접점(16)은 양 고정 접점(7a, 7b)에서 개방된다.
여기서 양 전극간에 전압을 인가하여 정전 인력을 발생시키면, 제 1 빔부(11)가 탄성 변형하여, 가동 기판(2)이 고정 기판(1)에 접근한다. 이로써, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 볼록부(17)가 고정 기판(1)에 맞닿는다. 상기 정전 인력은, 도 6에 도시한 바와 같이, 전극간 거리가 작아짐에 따라 증가하는 경향이 있다. 그래서 볼록부(17)가 고정 기판(1)에 맞닿을 때까지 접근하면, 양 전극(4, 12)간에 작용하는 정전 인력은 급격히 증대하도록 설정되어 있다. 따라서 가동 기판(2)은 볼록부(17)의 주위도 부분적으로 탄성 변형됨으로써, 가동 전극(12)은 고정 전극(4)에 흡착된다. 그 결과 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 가동 접점(16)이 고정 접점(7)에 폐쇄된다. 그리고 가동 접점(16)이 고정 접점(7)에 맞닿은 후는, 도 5(d)에 도시한 바와 같이, 제 1 빔부(11)에 더하여 제 2 빔부(13)가 휘어, 가동 전극(12)이 고정 전극(4)에 흡착된다. 따라서, 가동 접점(16)은, 그 주위의 가동 전극(12)이 고정 전극(4)에 흡착됨으로써, 제 2 빔부(13)를 통하여 고정 접점(7)에 꽉 눌려진다. 이 때문에 부분접촉이 발생되지 않고, 접촉 신뢰성이 향상된다.
이 때, 제 1, 제 2 빔부(11, 13)가 가동 전극(12)을 윗쪽으로 잡아 당기는 힘을 Fs1, Fs2, 볼록부(17)가 고정 기판(1)에 맞닿고 나서 접점부가 페쇄되기 까지의 볼록부 주위의 탄성 변형에 의한 가동 전극(12)을 윗쪽으로 잡아 당기는 힘을Fs3, 절연막(6)을 사이에 둔 가동 전극(12)과 고정 전극(4)간의 정전 인력을 Fe, 절연막(6)의 표면으로부터의 항력을 Fn이라고 하면 하기(수학식 1)의 관계가 있고, 제 1, 제 2 빔부(11, 13)의 스프링 계수, 가동 전극(12)과 고정 전극(4)과의 초기 갭, 접점의 두께 등을 설계함으로써 Fn, Fs1을 작게 하고, Fs2, 즉 접촉력의 (이상(理想) 모델로부터의) 저하를 억제하는 것이 가능하다.
Fe= Fs1 + Fs2 + Fs3 + Fn
그 후, 양 전극간에 인가 전압을 제거하면, 제 1, 제 2 빔부(11, 13)의 탄성력만이 아니라, 볼록부(17) 부근의 변형에 따르는 탄성력도 접점 개리력으로서 작용시킬 수 있다. 따라서, 가령 접점간 점착이나 용착 등이 발생하였어도, 확실히 분리시키는 것이 가능하게 된다. 그리고, 접점 개리 후, 볼록부(17)가 떨어질 때까지는 볼록부(17)의 주위의 탄성력에 의해 볼록부(17)의 개리 후, 가동 기판(2)은 제 1 빔부(11)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀된다.
이와 같이, 상기 실시형태에서는, 볼록부(17)를 형성했기 때문에 접점 개리력을 대폭 증대시킬 수 있고, 인가 전압 제거시의 가동 기판(2)의 동작을 스무스하게 행하게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 가동 기판(2) 전체를 실리콘 웨이퍼 단체로 형성하는 동시에 좌우 점 대칭, 단면 선 대칭이 되도록 형성되어 있다. 이 때문에, 가동 전극(12)에 뒤집힘이나 비틀림이 생기기 어렵다. 따라서, 동작 불능, 동작 특성의 편차를 효과적으로 방지할 수 있는 동시에 원활한 동작 특성을 확보 가능하게 된다.
상기 구성의 정전 마이크로 릴레이(MR)는 직류 전류로부터 고주파 신호까지를 저손실로 양호하게 전달하는 특성을 갖기 때문에, 예를 들면 도 7에 도시한 무선장치(110)나 도 8에 도시한 계측장치(120)에 채용하는 것이 가능하다. 도 7에서는 정전 마이크로 릴레이(MR)는 내부회로(112)와 안테나(113) 사이에 접속되어 있다. 도 8에서 정전 마이크로 릴레이(MR)는 내부회로(121)로부터 측정 대상물(도시하지 않음)에 달하는 각 신호선의 도중에 접속되어 있다. 이로써, 종래의 소자에 비하여 내부회로에 이용되는 증폭기 등으로의 부담을 억제하면서 정밀도 좋게 신호를 전달 가능하게 된다. 또한 소형이면서 소비전력도 적고, 특히 배터리 구동의 무선장치나 복수 사용되는 계측 장치에서 효과가 발휘된다.
또한 상기 실시형태에서는, 가동 기판(2)을 2개의 제 1 빔부(11)로 지지하도록 했지만, 3개 또는 4개의 빔부로 지지하도록 하여도 좋다. 이로써 면적 효율이 좋은 정전 마이크로 릴레이를 얻는 것이 가능하게 된다. 구체적으로 가동 기판(2)이 4개의 빔부로 지지된 다구성을 도 9에 도시한다. 도 9에서는 빔부(11)를 4개로 한 이외는 도 1과 같은 구성이다.
또한 상기 정전 마이크로 릴레이(MR)는 도 10에 도시한 구성으로 하여도 좋다. 즉, 이 정전 마이크로 릴레이에서는, 지지부(31)가 고정 기판(30)의 상면에 마련된 직사각형 테두리체로 구성되어 있다. 가동 기판(40)은, 지지부(31)의 내연(內緣)으로부터 연결부(32)에 편측지지로 지지되어 있다. 가동 기판(40)의 하면에는 절연막(41)이 형성되고, 그 자유단측에는 가동 접점(42)이 미련되어 있다. 또한, 가동 접점(42)과 연결부(32)의 사이에는 볼록부(43)가 형성되어 가동 접점(42)이고정 접점(33)에 폐쇄되기 전에 고정 기판(30)에 맞닿게 되어 있다. 볼록부(43)는 접점 폐쇄 후, 최초에 가동 기판(40)이 고정 기판(30)에 맞닿는 위치에 마련되면 접촉력을 가장 크게 취할 수 있다. 또한, 더욱 볼록부(43)를 마련하는 경우, 다음에 가동 기판(40)이 고정 기판(30)에 맞닿는 위치에 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 가동 전극(12)을 평탄한 형상으로 했지만, 그 상면에 오목한 곳을 형성하여 두께를 얇게 하여도 좋다. 이로써 소망의 강성을 확보하면서 경량이라도 동작 및 복귀 속도를 더한층 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 가동 전극(12)을 빔부보다도 두께를 두껍게 하여 강성을 크게하여도 좋다. 이로써, 정전 인력의 전부를 가동 전극(12)에 대한 흡인력으로 할 수 있어, 정전 인력을 효율 있게 제 1 빔부(11) 또는 제 2 빔부(13)의 변형에 이용 가능하게 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 볼록부(17)를 가동 기판(2)에 마련하도록 했지만, 고정 기판(1)이나 쌍방의 기판에 마련하도록 하여도 좋다. 또한, 상기 볼록부(17)는, 접점과 지지부(10) 사이에 2쌍 이상 마련하도록 하여도 좋다. 이 경우, 최초에 볼록부(17)가 접촉한 후, 고정 기판(1)과 가동 기판(2)이 다음에 맞닿는 위치에 별도의 볼록부(17)를 배치하면 좋다, 이와 같이 차례로 다음 볼록부(17)를 마련하도록 하면, 볼록부(17)를 한쌍만 마련하는 경우에 비하여 더욱 접촉력 및 개리력을 안정시키는 것이 가능하게 된다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반도체 프로세스에 의해 저렴하고 용이하게 제작할 수 있고, 더구나 간단하고 또한 소형의 구조이다. 또한, 신호선이 동일 직선상에 배치되고, 대향하는 가동 기판이 제거되어 있기 때문에 우수한 고주파 특성을 발휘한다, 또한 양 기판중 적어도 어느 한쪽에 볼록부를 형성하도록 했기 때문에 접점 폐쇄시, 소망의 균일한 접점 접촉력을 얻는 동시에 접점 개리력을 증대시킬 수 있다. 특히 볼록부는, 상기 볼록부가 마련되지 않고 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 전압을 인가했을 때 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 마련되도록 하였기 때문에 접점 개방시에 정전 인력 곡선에 대하여 최적의 접점 개리력을 발휘시키는 것이 가능하게 된다.

Claims (7)

  1. 고정 기판에 형성된 고정 전극과 상기 고정 기판에 빔부를 사이에 두고 지지된 가동 기판에 형성된 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 발생되는 정전 인력에 기인하여 상기 가동 기판이 구동되고, 상기 고정 기판에 형성된 고정 접점과 상기 가동 기판에 형성된 가동 접점을 전기적으로 개폐하는 정전 마이크로 릴레이에 있어서,
    상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판중 적어도 한쪽에 볼록부가 구비되고,
    상기 볼록부는 상기 볼록부를 마련하지 않고 상기 고정 전극과 상기 가동 전극간에 전압을 인가한 때 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 마이크로 릴레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 전극과 상기 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판중 적어도 한쪽에 상기 볼록부가 접촉된 다음에 상기 고정 전극과 상기 가동 전극이 맞닿는 위치에 별도의 볼록부가 배치되는 것을 특징으로 하는 정전 마이크로 릴레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부는 절연 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전 마이크로 릴레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부가 마련된 기판과는 다른 상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판의 상기 볼록부와 맞닿는 위치에 상기 고정 전극 또는 상기 가동 전극이 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 정전 마이크로 릴레이.
  5. 상기 제 1 항에 기재된 정전 마이크로 릴레이를 안테나와 내부회로 사이의 전기신호가 개폐되도록 마련된 것을 특징으로 하는 무선장치.
  6. 상기 제 1 항에 기재된 정전 마이크로 릴레이를 측정 대상물과 내부회로 사이의 전기신호가 개폐되도록 마련된 것을 특징으로 하는 계측장치.
  7. 고정 기판에 형성된 고정 전극과, 상기 고정 기판에 빔부를 사이에 두고 지지된 가동 기판에 형성된 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 발생되는 정전 인력에 기인하여 상기 가동 기판이 구동되고 상기 고정 기판에 형성된 고정 접점과 상기 가동 기판에 형성된 가동 접점을 전기적으로 개폐하는 접점 개폐방법에 있어서,
    상기 고정 기판 또는 상기 가동 기판중 적어도 한쪽에 볼록부가 구비되고,
    상기 볼록부는 상기 볼록부를 마련하지 않고 상기 고정 전극과 상기 가동 전극간에 전압을 인가했을 때 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉된 다음에 상기 고정 기판과 상기 가동 기판이 맞닿는 위치에 소정의 높이로 배치되고,
    상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 전압을 인가했을 때, 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 접촉되기에 앞서 상기 볼록부가 대향하는 기판과 맞닿는 것을 특징으로 하는 접점 개폐 방법.
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ATE322033T1 (de) * 2002-11-19 2006-04-15 Baolab Microsystems Sl Elektrooptische miniatureinrichtung und entsprechendeverwendungen dafür
DE102004010150B9 (de) * 2004-02-27 2012-01-26 Eads Deutschland Gmbh Hochfrequenz-MEMS-Schalter mit gebogenem Schaltelement und Verfahren zu seiner Herstellung
JP4540443B2 (ja) 2004-10-21 2010-09-08 富士通コンポーネント株式会社 静電リレー
JP2006147540A (ja) * 2004-10-22 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気機械スイッチ
JP2014130767A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Omron Corp 静電マイクロリレーおよびその製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2072199C (en) * 1991-06-24 1997-11-11 Fumihiro Kasano Electrostatic relay
US6054659A (en) * 1998-03-09 2000-04-25 General Motors Corporation Integrated electrostatically-actuated micromachined all-metal micro-relays
JP3852224B2 (ja) * 1998-10-08 2006-11-29 オムロン株式会社 静電マイクロリレー
JP3796988B2 (ja) * 1998-11-26 2006-07-12 オムロン株式会社 静電マイクロリレー

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