KR20080093766A - Micro electro mechanical systems actuator and various applicable device using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래의 액츄에이터를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional actuator.
도2는 종래의 액츄에이터를 A-A'기준으로 자른 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a conventional actuator taken along the line A-A '.
도3은 종래의 액츄에이터를 이용한 가변 커패시터를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a variable capacitor using a conventional actuator.
도4 및 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터를 나타낸 도면이다.4 and 5 illustrate an actuator according to an embodiment of the present invention.
도6 및 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 전계분포를 나타낸 도면이다.6 and 7 are diagrams showing electric field distribution of an actuator according to an embodiment of the present invention.
도8 내지 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터를 이용한 커패시터를 나타낸 도면이다. 8 to 10 are diagrams illustrating a capacitor using an actuator according to an embodiment of the present invention.
도11 및 도12은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치를 나타낸 도면이다.11 and 12 illustrate a switch according to an embodiment of the present invention.
도13 및 도14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 전계분포를 나타낸 도면이다.13 and 14 illustrate electric field distributions of a switch according to an exemplary embodiment of the present invention.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***** ***** Explanation of symbols for main parts of drawing *****
110, 210, 310 : 절연 기판110, 210, 310: insulated substrate
120, 220, 320 : 제1 도전층120, 220, 320: first conductive layer
130, 230, 330 : 제2 도전층130, 230, 330: second conductive layer
240, 340 : 제3 도전층240 and 340: third conductive layer
140, 250, 350 : 지지부140, 250, 350: support part
150, 260, 300 : 전원부150, 260, 300: power supply
160 : 커패시터160: capacitor
270 : 제1 커패시터270: first capacitor
280 : 제2 커패시터280: second capacitor
290 : 합성 커패시터290: Synthetic Capacitor
360 : 제1 신호 전송선 360: first signal transmission line
370 : 제2 신호 전송선370: second signal transmission line
380 : 딤플(dimple)380 dimple
390 : 절연층390: insulation layer
본 발명은 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 액츄에이터(Actuator)에 관한 것이다. The present invention relates to a micro electromechanical system (MEMS) actuator.
일반적으로 마이크로 전자기계 시스템(MEMS)은 정보 기기의 센서(Sensor)또는 인쇄기 헤드와 같은 중요 부분에 이용된다. 또한, 마이크로 전자기계 시스템은 반도체 집적회로의 구조 기술을 기본으로 하며, 실리콘 웨이퍼 위에 마이크로 가공 기술을 이용한다. 이렇게 미세 가공 기술을 이용한 마이크로 전자기계 시스템의 한 예로 액츄에이터를 들 수 있다.Microelectromechanical systems (MEMS) are typically used in critical parts such as sensors or printer heads of information equipment. In addition, microelectromechanical systems are based on the structure technology of semiconductor integrated circuits and employ microfabrication technology on silicon wafers. One example of a microelectromechanical system using such a microfabrication technique is an actuator.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액츄에이터를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a conventional actuator.
도1 및 도2는 종래의 액츄에이터의 구조를 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views showing the structure of a conventional actuator.
도1을 참조하면, 종래의 마이크로 전자기계 시스템 액츄에이터는 절연기판(110)과, 절연 기판(110) 상에 제1 도전층(120)이 있다. 이어서 절연 기판(110)에 대향하고, 이격되어 있는 제2 도전층(130)이 있다. 이어서 절연 기판(110)으로 부터 제2 도전층(130)을 지지해 주는 지지부(140)가 있다. 여기서 지지부(140)는 전기 전도성 물질이다. 또한, 지지부(140)는 절연 기판(110)과 연결된 기둥 및 기둥과 제2 도전층(130)을 연결하는 연결부로 구성될 수 있다. 이어서 제1 도전층(120) 및 지지부(140)에 전압을 인가하는 전원부(150)가 있다.Referring to FIG. 1, a conventional microelectromechanical system actuator includes an
도2는 도1의 액츄에이터를 A-A'선 기준으로 자른 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the actuator of FIG. 1. FIG.
도2를 참조하여 종래의 액츄에이터의 구동 방식을 설명하면, 먼저 절연 기판(110) 상에 형성된 제1 도전층(120) 및 지지부(140)에 각각 전압이 인가된다. 여기서 지지부(140)에 인가된 전압은 제2 도전층(130)으로 전달된다. 이후, 인가된 전압에 의해 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130) 사이에 전계분포가 형성된다. 여기서 전계 분포 내의 전하는 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130) 사이에 저장된다. 이것은 도3을 참조하여 후속으로 설명한다. 이어서 전계분포 내의 전하에 의해 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130)간에 정전인력이 작용한다. 이러한 정전인력에 의해 제2 도전층(130)은 제1 도전층(120)방향으로 움직인다. 이때, 절연 기판(110)으로부터 제2 도전층(130)을 지지하는 지지부(140)에 의해 복원력이 작용한다. 여기서 지지부(140)에 의한 복원력은 정전인력과 반대 방향으로 작용한다. 이에 따라 제2 도전층(130)은 정전인력과 복원력이 서로 평형을 이루는 지점까지 움직이게 된다. 따라서 종래의 액츄에이터는 인가된 전압에 의해 제2 도전층(130)에 정전인력 및 복원력이 작용함에 따라 정전 구동된다.Referring to FIG. 2, the driving method of the conventional actuator is first applied to the first
이어서 전계분포에 의해 유기된 전하를 저장하는 액츄에이터에 대해 설명한다. Next, an actuator for storing electric charges induced by electric field distribution will be described.
앞에서 설명한 바와 같이, 액츄에이터의 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130) 사이에 전하가 저장된다. 이것을 도3에서 도시한 바와 같이 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130)을 전극 판으로 하는 커패시터(160)로 표현한다. 여기서 액츄에이터의 정전 구동에 의해 커패시터(160)의 전극을 이루는 제2 도전층(130)이 제1도전층(120) 방향으로 움직인다. 제2 도전층(130)의 이동에 따라 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130)의 간격이 조절된다. 이것은 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130)으로 이루어진 커패시터의 간격이 조절되는 것이다. 따라서 액츄에이터의 제1 도전층(120) 및 제2 도전층(130) 사이에 정전용량이 가변된다. As described above, charge is stored between the first
이러한 종래의 액츄에이터가 구동되기 위해서는 절연 기판(110) 상에 형성된 제1 도전층(120) 및 지지부(140)에 전압이 인가된다. 이때, 액츄에이터가 낮은 전 압에서 구동되기 위해서는 제2 도전층(130)과 연결된 연결부의 복원력이 약하도록 설계 되어야 한다. 또한, 연결부의 복원력이 약하게 설계되기 위해서는 지지부(140)의 두께 및 폭이 얇게 설계 되어야 한다. 이럴 경우, 지지부(140)는 필연적으로 큰 저항 값을 갖게 된다. 또한, 액츄에이터의 정전 구동을 위해 제2 도전층(130)에 추가적으로 전기 배선이 설치된다. 이럴 경우, 액츄에이터의 구동부는 제2 도전층(130)의 추가 전기 배선에 의해 등가 직렬 저항 값이 증가하게 된다. 따라서 이러한 저항 성분이 증가됨으로써, 액츄에이터의 성능이 전체적으로 저하되는 문제점을 갖게 된다.In order to drive such a conventional actuator, a voltage is applied to the first
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저항 성분이 감소된 마이크로 전자기계 시스템의 액츄에이터를 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve this problem is to provide an actuator of a microelectromechanical system with a reduced resistance component.
또한, 저항 성분이 감소된 액츄에이터를 이용한 응용 소자를 제공하는 것이다. In addition, to provide an application device using an actuator with a reduced resistance component.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액츄에이터(Actuator)는 절연 기판, 상기 절연 기판 상에 형성된 제1 도전층, 상기 제1 도전층과 이격되어 형성된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층과 대향되고, 이격되어 형성된 제3 도전층 및 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층에 전압을 인가하는 전원부를 포함한다.An actuator according to the present invention for solving the technical problem is an insulating substrate, a first conductive layer formed on the insulating substrate, a second conductive layer formed to be spaced apart from the first conductive layer, the first conductive layer and And a third conductive layer facing the second conductive layer and spaced apart from each other, and a power supply unit applying a voltage to the first conductive layer and the second conductive layer.
상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층은 서로 다른 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, the first conductive layer and the second conductive layer are formed in different areas.
상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 상에 절연막이 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, an insulating film is formed on the first conductive layer and the second conductive layer.
상기 제3 도전층은 도펀트가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나를 포함하는 것이 바람직하다. The third conductive layer preferably includes one of polycrystalline silicon or a metal doped with a dopant.
상기 제3 도전층과 상기 절연 기판 사이에 형성되어 상기 제3 도전층을 지지하는 지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include a support portion formed between the third conductive layer and the insulating substrate to support the third conductive layer.
상기 인가된 전압에 의해 상기 제1 도전층, 상기 제2 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 전계분포가 형성되는 것이 바람직하다. The electric field distribution is preferably formed between the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer by the applied voltage.
상기 전계 분포에 의해 상기 제3 도전층이 상기 제1 도전층 및 제2 도전층 방향으로 이동하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said 3rd conductive layer moves to the said 1st conductive layer and the 2nd conductive layer direction by the said electric field distribution.
상기 전계 분포에 의해 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이와 상기 제2 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 커패시터가 형성되고, 상기 제3 도전층의 이동에 따라 정전용량이 가변되는 것이 바람직하다. Capacitors are formed between the first conductive layer and the third conductive layer and between the second conductive layer and the third conductive layer by the electric field distribution, and the capacitance is changed according to the movement of the third conductive layer. It is preferable.
본 발명에 따른 스위치는 절연 기판, 상기 절연 기판 상에 형성된 제1 도전층, 상기 제1 도전층과 이격되어 형성된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층과 대향되고 이격되어 형성된 제3 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층에 전압을 인가하는 전원부, 상기 제3 도전층 하부에 설치된 딤플, 상기 절연 기판 상에 설치된 제1 신호 전송선 및 상기 제1 신호 전송선과 이격되어 설치된 제 2 신호 전송선을 포함한다.The switch according to the present invention is opposed to and spaced apart from an insulating substrate, a first conductive layer formed on the insulating substrate, a second conductive layer spaced apart from the first conductive layer, the first conductive layer and the second conductive layer. A third conductive layer formed, a power supply unit applying a voltage to the first conductive layer and the second conductive layer, a dimple disposed below the third conductive layer, a first signal transmission line and the first signal transmission line formed on the insulating substrate And a second signal transmission line spaced apart from the second signal transmission line.
상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 상에 절연막이 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, an insulating film is formed on the first conductive layer and the second conductive layer.
상기 제3 도전층은 도펀트가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나를 포함하는 것이 바람직하다. The third conductive layer preferably includes one of polycrystalline silicon or a metal doped with a dopant.
상기 제3 도전층과 상기 절연 기판 사이에 형성되어 상기 제3 도전층을 지지하는 지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include a support portion formed between the third conductive layer and the insulating substrate to support the third conductive layer.
상기 인가된 전압에 의해 상기 제1 도전층, 상기 제2 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 전계분포가 형성되는 것이 바람직하다. The electric field distribution is preferably formed between the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer by the applied voltage.
상기 전계 분포에 의해 상기 제3 도전층이 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 방향으로 이동하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said 3rd conductive layer moves to the said 1st conductive layer and the said 2nd conductive layer direction by the said electric field distribution.
상기 딤플이 상기 제3 도전층의 이동에 의해 상기 제1 신호 전송선과 상기 제2 신호 전송선에 전기적으로 연결되어 신호를 전달하는 것이 바람직하다. Preferably, the dimple is electrically connected to the first signal transmission line and the second signal transmission line by the movement of the third conductive layer to transmit a signal.
이하에는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;
[액츄에이터] [Actuator]
도4 내지 도8은 본 발명에 따른 액츄에이터의 구조 및 전계분포를 나타낸 도면이다. 4 to 8 are diagrams showing the structure and electric field distribution of the actuator according to the present invention.
도4 및 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 구조를 나타낸 도 면이다. 4 and 5 are diagrams showing the structure of an actuator according to an embodiment of the present invention.
도4 및 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터는 절연 기판(210), 절연 기판 상에 형성된 제1 도전층(220), 제1 도전층과 이격되어 형성된 제2 도전층(230), 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)과 대향되고 이격되어 형성된 제3 도전층(240) 및 제1 도전층(220)과 제2 도전층(230)에 전압을 인가하는 전원부(260)를 포함한다. 4 and 5, an actuator according to an embodiment of the present invention may include an insulating
도4 및 도5를 참조하여 액츄에이터의 구조를 상세히 설명한다.4 and 5, the structure of the actuator will be described in detail.
먼저, 액츄에이터의 절연기판(210)이 있다. 여기서 절연기판(210)은 절연성과 면 정밀도를 갖도록 유리 기판, 세라믹 기판, 실리콘 기판 및 폴리머(Polymer) 기판 중 하나로 형성할 수 있다. 여기서 폴리머(Polymer) 기판에는 플라스틱 기판이 있을 수 있다. 이어서 절연기판(210) 상에 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)이 있다. 여기서, 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)은 서로 이격되어 있다. 또한, 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 또한 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230) 상에 절연막이 있어서, 제3 도전층(240)의 접촉에 의한 방전이 차단된다. 이어서 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)에 전압을 인가하는 전원부(260)가 연결되어 있다. 이어서 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)에 대향하고, 이격되어 있는 제3 도전층(240)이 있다. 여기서 제3 도전층(240)은 절연 기판(210), 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)과 전기적으로 플로팅(Floating)된 상태이다. 또한, 제3 도전층(240)은 도펀트(Dopant)가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 제3 도전 층(240)이 도펀트(Dopant)가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나로 형성됨으로써, 후속의 전계분포에 의해 구동될 수 있도록 전도성을 갖게 된다. 이어서 제3 도전층(240)과 절연 기판(210)을 연결하는 지지부(250)가 있다. 여기서 지지부(250)는 절연기판(210)으로부터 제3 도전층(240)을 지지하고, 떠있는 상태가 되도록 한다. 이러한 지지부(250)는 제3 도전층(240)과 수평 연결된 제1 수평부, 절연기판(210)으로부터 소정의 높이를 갖도록 형성된 기둥, 및 제1 수평부와 기둥을 연결하는 제2 수평부를 포함 할 수 있다. First, there is an insulating
이어서 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 구동 방식을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Next, the driving method of the actuator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)에 각각 서로 다른 전압이 인가된다. 이에 따라 도6에서 도시한 바와 같이, 제1 도전층(220)과 제2 도전층(230)이 서로 인접하는 부근에 강한 전계분포가 형성된다. 이렇게 형성된 전계 분포는 전기적으로 플로팅(Floating)된 제3 도전층(240)에 의해 도7과 같이 형성된다. 여기서 전계분포는 도7에서 도시한 바와 같이 제3 도전층(240)을 기준으로 영역1 및 영역2로 나누어진다. 여기서 영역1의 전계분포 내의 전하는 제1 도전층(220) 및 제3 도전층(240)사이와, 제2도전층(230) 및 제3 도전층(240) 사이에 각각 저장된다. 이것은 도8을 참조하여 후속으로 설명한다. 이어서, 영역1 및 영역2에 형성된 전계분포는 전기적으로 플로팅(Floating)된 제3 도전층(240)에 의해 불균형을 이룬다. 이러한 영역1 및 영역2의 불균형적인 전계분포에 의해 제3 도전층(240)이 제1 도전 층(220) 및 제2 도전층(230) 방향으로 이동한다. 따라서 액츄에이터는 전계분포의 불균형에 의해 제3 도전층(240)이 이동함으로써 정전 구동된다. First, different voltages are applied to the first
이어서, 전계분포에 의해 유기된 전하를 저장하는 액츄에이터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Next, an actuator for storing charges induced by the electric field distribution will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
앞에서 설명한 바와 같이, 영역1의 전계 분포 내의 전하는 제1 도전층(220) 및 제3 도전층(240)과, 제2 도전층(230) 및 제3 도전층(240) 사이에 각각 저장된다. 이하에는 설명의 편의를 위해 도8에서 도시한 바와 같이, 제1 도전층(220) 및 제3 도전층(240)은 제1 커패시터(270)로, 제2 도전층(230) 및 제3 도전층(240)은 제2 커패시터(280)로 표현하기로 한다. 여기서, 제1 커패시터(270)와 제2 커패시터(280)는 제3 도전층(240)을 공통의 전극판으로 사용하기 때문에 직렬 접속된다. 또한, 앞서 설명한 액츄에이터의 정전 구동 방식에 의해 제1 커패시터(270) 및 제2 커패시터(280)의 공통의 전극판인 제3 도전층(240)이 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230) 방향으로 이동한다. 이렇게 제3 도전층(240)의 이동함에 따라 각 도전층들의 간격이 조절된다. 이것은 각 도전층들로 이루어진 커패시터의 정전용량이 조절되는 것이다. 따라서 액츄에이터의 제1 커패시터(270) 및 제2 커패시터(280)의 정전용량이 가변된다. 또한, 제1 커패시터(270)와 제2 커패시터(280)의 정전용량을 가변하기 위해 서로 다른 면적을 갖는 제1 도전층(220) 및 제2 도전층(230)이 액츄에이터에 설치될 수 있다. As described above, charges in the electric field distribution of the region 1 are stored between the first
다음으로 도9는 제1 도전층(220) 및 제3 도전층(240)으로 이루어진 제1 커패 시터(270)와, 제2 도전층(230) 및 제3 도전층(240)으로 이루어진 제2 커패시터(280)의 등가회로를 나타낸다. 또한, 도9에서 도시된 합성 커패시터(290)는 도10과 같이 나타낸다. 여기서 합성 커패시터의 등가 합성 정전용량은 다음에 의해 구해진다.Next, FIG. 9 illustrates a
, c1은 제1 커패시터(270)의 정전 용량, c2는 제2 커패시터(280)의 정전 용량, C는 제1 커패시터와 제2 커패시터의 등가 합성 정전용량이다., c 1 is the capacitance of the
[스위치] [switch]
도11 및 도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치를 나타낸 도면이다.11 and 12 illustrate a switch according to an embodiment of the present invention.
도11 및 도12를 참조하면, 본 발명에 따른 스위치는 절연 기판(310), 절연 기판 상에 형성된 제1 도전층(320), 제1 도전층(320)과 이격되어 형성된 제2 도전층(330), 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)과 대향하고 이격되어 형성된 제3 도전층(340), 제1 도전층(320)과 제2 도전층(330)에 전압을 인가하는 전원부(300), 제3 도전층(340) 하부에 설치된 딤플(Dimple)(380), 절연 기판(310) 상에 설치된 제1 신호 전송선(360) 및 제 1 신호 전송선(360)과 이격되어 설치된 제2 신호 전송선(370)을 포함한다. 11 and 12, the switch according to the present invention includes an insulating
이하에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a structure of a switch according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도11 및 도12를 참조하면, 스위치의 절연기판(310)이 있다. 여기서 절연기판(310)은 절연성과 면 정밀도를 갖도록 유리 기판, 세라믹 기판, 실리콘 기판 및 폴리머 기판 중 하나로 형성할 수 있다. 여기서 폴리머 기판에는 플라스틱 기판이 있을 수 있다. 이어서 절연기판(310) 상에 전기 전도성 물질로 형성된 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)이 있다. 여기서, 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)은 서로 이격되어 있다. 이어서 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)에 전압을 인가하는 전원부(300)가 있다. 이어서 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330) 사이에 제1 신호 전송선(360) 및 제2 전송선(370)이 이격되어 있다. 여기서 제1 신호 전송선(360) 및 제2 전송선(370)도 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)과 서로 이격되어 있다. 이어서 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)에 대향하고, 이격되어 있는 제3 도전층(340)이 있다. 여기서 제3 도전층(340)은 절연 기판(310)과, 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)과, 제1 신호 전송선(360) 및 제2 신호 전송선(370)과 서로 전기적으로 플로팅(floating)된 상태이다. 또한, 제3 도전층(340)은 도펀트(Dopant)가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 제3 도전층(340)이 도펀트(Dopant)가 도핑 된 다결정 실리콘 또는 금속 중 하나로 형성됨으로써, 후속의 전계분포에 의해 구동될 수 있도록 전도성을 갖게 된다. 이어서 제3 도전층(340)과 절연 기판(310)을 연결하는 지지부(350)가 있다. 여기서 지지부(350)는 절연기판(310)으로부터 제3 도전층(340)을 지지하고, 떠있는 상태가 되도록 한다. 이러한 지지부(350)는 제3 도전층(340)과 수평 연결된 제1 수평부, 절연기판(310)으로부터 소정의 높이를 갖도록 형성된 기둥, 및 제1 수평부와 기둥을 연결하는 제2 수평부를 포함 할 수 있다. 이어서 제3 도전층(340) 하부에는 제1 신호 전송선(360) 및 제2 전송선(370)의 신호를 전달하는 딤플(Dimple)(380)이 있다. 또한, 딤플(Dimple)(380)과 제3 도전층(340) 사이에는 절연층(390)이 설치되는 것이 바람직하다. 여기서 절연층(390)은 제3 도전층(340)과, 제1 신호 전송선(360) 및 제2 신호 전송선(370)을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 11 and 12, there is an insulating
이어서 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치의 구동 방식을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Next, a driving method of a switch according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330)에 각각 서로 다른 전압이 인가된다. 이후, 전압이 인가된 도13과 같이 제1 도전층(320)과 제2 도전층(330)이 서로 인접한 부근에 강한 전계가 형성된다. 이렇게 형성된 전계 분포는 전기적으로 플로팅(Floating)된 제3 도전층(340)에 의해 도14와 같이 형성된다. 여기서 전계분포는 도14에서 도시한 바와 같이 제3 도전층(340)을 기준으로 영역1 및 영역2로 나누어진다. 이렇게 영역1 및 영역2에 형성된 전계분포는 전기적으로 플로팅(Floating)된 제3 도전층(340)에 의해 불균형을 이룬다. 이렇게 영역 1 및 영역 2의 전계분포가 서로 불균형을 이룸에 따라, 도14에서 화살표로 표시한 바와 같이 제3 도전층(340)이 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330) 방향으로 이동하 게 된다. 이에 따라, 제3 도전층(340) 하부에 설치된 딤플(380)도 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330) 방향으로 이동하게 된다. 제1 도전층(320) 및 제2 도전층(330) 방향으로 이동한 딤플(380)은 절연 기판(310) 상에 형성된 제1 신호 전송선(360) 및 제2 신호 전송선(370)에 접촉된다. 따라서 딤플(380)은 서로 이격되어있는 제1 신호 전송선(360)과 제2 신호 전송선(370)을 전기적으로 접속시키는 역할을 한다. 또한, 절연층(390)은 딤플(380)이 제1 신호 전송선(360) 및 제2 신호 전송선(370)과 접촉되어 신호를 전달 할 때, 제3 도전층(340)에 형성된 전위가 제1 신호 전송선(360) 및 제2 신호 전송선(370) 사이에 전달되는 신호에 영향을 주지 않도록 전기적인 절연 역할을 한다. As described above, different voltages are applied to the first
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액츄에이터 및 스위치는, 전계 분포를 이용하여 전기적으로 플로팅(Floating)된 제3 도전층이 구동됨으로써, 구동을 위한 전기 배선이 추가적으로 설치되지 않는다. 이에 따라 액츄에이터 및 스위치는 추가 전기 배선의 배치에 의한 저항성분이 감소된다. As described above in detail, in the actuator and the switch according to the present invention, the third conductive layer electrically floating by using the electric field distribution is driven, so that electrical wiring for driving is not additionally installed. This reduces the resistance of the actuators and switches due to the placement of additional electrical wiring.
또한, 저항 성분이 감소됨으로써, 가변 커패시터의 큐-팩터(Q-Factor)가 증가되는 효과가 있다. In addition, since the resistance component is reduced, there is an effect that the Q-Factor of the variable capacitor is increased.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070037957A KR20080093766A (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Micro electro mechanical systems actuator and various applicable device using thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020070037957A KR20080093766A (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Micro electro mechanical systems actuator and various applicable device using thereof |
Publications (1)
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Family
ID=40154232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130092995A (en) * | 2010-04-23 | 2013-08-21 | 에프코스 아게 | Mems device having a membrane and method of manufacturing |
KR101380604B1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-04-09 | 한국과학기술원 | Mechanical switch |
US10213082B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Robot cleaner |
-
2007
- 2007-04-18 KR KR1020070037957A patent/KR20080093766A/en not_active Application Discontinuation
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