(57)【要約】【課題】導通状態におけるスティクションの発生を抑制できると共に導通状態において安定した信号伝送を行えるＭＥＭＳスイッチを提供する。【解決手段】ＭＥＭＳスイッチ１０-1の第１固定端子ＦＴ１１及び第２固定端子ＦＴ１２は各々の端縁が可動端子ＭＴに最も近づき、且つ、端縁を除く部分が該端縁よりも可動端子ＭＴから離れた断面形状を成していて、導通状態において可動端子ＭＴは第１固定端子ＦＴ１１及び第２固定端子ＦＴ１２の端縁に線接触する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号線路の端部から成る第１固定端子と、第２信号線路の端部から成る第２固定端子と、可動レバーに設けられた導電層から成り、且つ、第１固定端子及び第２固定端子と間隔をおいて向き合う可動端子とを有し、第１固定端子及び第２固定端子に可動端子を接触させることによって第１信号線路及び第２信号線路を導通状態とすると共に該接触を解くことによって第１信号線路及び第２信号線路を非導通状態とするＭＥＭＳスイッチであって、
第１固定端子及び第２固定端子は各々の端縁が可動端子に最も近づき、且つ、端縁を除く部分が該端縁よりも可動端子から離れた断面形状を成していて、導通状態において可動端子は第１固定端子及び第２固定端子の端縁に線接触する。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子及び第２固定端子は可動端子に向かって傾いた断面形状を成している。
【請求項３】
請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子及び第２固定端子は可動端子に向かって湾曲した断面形状を成している。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子及び第２固定端子の端縁の幅は第１信号線路及び第２信号線路の幅よりも小さい。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子及び第２固定端子の先端それぞれには１個以上の凸部が一体形成されていて、導通状態において可動端子は第１固定端子及び第２固定端子の凸部の端縁に線接触する。
【請求項６】
請求項５に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子の先端に一体形成された凸部の数と第２固定端子の先端に一体形成された凸部の数は同じである。
【請求項７】
請求項５に記載のＭＥＭＳスイッチにおいて、
第１固定端子の先端に一体形成された凸部の数と第２固定端子の先端に一体形成された凸部の数は異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオードやＦＥＴ等を用いた半導体スイッチは周波数が高くなるに従って伝送損失増加やアイソレーション低下等の特性悪化を生じる。しかしながら、ＭＥＭＳスイッチはこのような特性悪化を生じ難いことから、高周波回路、例えば数ＧＨｚ〜数百ＧＨｚの高周波信号が流れる回路に用いるのに好適なスイッチングデバイスとして着目されている。
【０００３】
一般に、ＭＥＭＳスイッチは、公知の薄膜形成手法を用いて作成された多層構造を有している。このＭＥＭＳスイッチは、第１信号線路の端部から成る第１固定端子と、第２信号線路の端部から成る第２固定端子と、可動レバーに形成された導電層から成る可動端子とを有しており、両固定端子に可動端子を接触させることによって両信号線路を導通状態とすると共に該接触を解くことによって両信号線路を非導通状態とする機能を発揮する。
【０００４】
先ず、図１を引用して、ＭＥＭＳスイッチの一公知例について説明する。この説明では、説明の便宜上、図１（Ａ）の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）のこれらに相当する向きも同様に称する。
【０００５】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示したように、第１信号線路１０１及び第２信号線路１０２は上面視形状が矩形を成していて、各々の先端が所定間隔（符号無し）をおいて平行に向き合うように配置されている。第１信号線路１０１の端部は第１固定端子１０１ａとして用いられ、第２信号線路１０２の端部は第２固定端子１０２ａとして用いられている。
【０００６】
可動レバー（符号無し）は、上面視形状が矩形を成すレバー本体１０３と、該レバー本体１０３上に形成された絶縁層１０４と、上面視形状が矩形を成すように該絶縁層１０４上に形成された導電層から成る可動端子１０５と、を有している。可動端子１０５は、その上面が両固定端子１０１ａ及び１０２ａの下面と所定間隔ＣＬ１０１をおいて平行に向き合うように配置されている。
【０００７】
両信号線路１０１及び１０２を導通状態とするときには、図１（Ｃ）に示したように、図示省略の駆動アクチュエータを作動して可動レバーの可動端子１０５を上方に変位させ、該変位によって可動端子１０５の上面を両固定端子１０１ａ及び１０２ａの下面に面接触させる。一方、導通状態にある両信号線路１０１及び１０２を非導通状態とするときには、図１（Ｂ）に示したように、駆動アクチュエータの作動を停止して可動レバーの可動端子１０５を初期位置に復帰させ、該可動端子１０５の上面と両固定端子１０１ａ及び１０２ａの下面との面接触を解除する。
【０００８】
このＭＥＭＳスイッチは、可動端子１０５の上面を両固定端子１０１ａ及び１０２ａの下面に面接触させることによって両信号線路１０１及び１０２を導通状態とするものであるため、ファンデルワールス力やメニスカス力等を原因として、導通状態で可動端子１０５が両固定端子１０１ａ及び１０２ａに張り付く現象、所謂、スティクションを生じる恐れがある。スティクションを生じた場合には、駆動アクチュエータの作動を停止しても、可動端子１０５の上面と両固定端子１０１ａ及び１０２ａの下面との接触を解除することが困難となる。
【０００９】
次に、図２を引用して、ＭＥＭＳスイッチの他の公知例（特許文献１を参照）について説明する。この説明では、説明の便宜上、図２（Ａ）の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）のこれらに相当する向きも同様に称する。
【００１０】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したように、第１信号線路２０１及び第２信号線路２０２は上面視形状が矩形を成していて、各々の先端が所定間隔（符号無し）をおいて平行に向き合うように配置されている。第１信号線路２０１の端部は第１固定端子２０１ａとして用いられ、第２信号線路２０２の端部は第２固定端子２０２ａとして用いられている。また、両固定端子２０１ａ及び２０２ａの下面それぞれには、複数の半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂが後記可動端子２０５の上面と向き合うように設けられている。
【００１１】
可動レバー（符号無し）は、上面視形状が矩形を成すレバー本体２０３と、該レバー本体２０３上に形成された絶縁層２０４と、上面視形状が矩形を成すように該絶縁層２０４上に形成された導電層から成る可動端子２０５と、を有している。可動端子２０５は、その上面が両固定端子２０１ａ及び２０２ａの複数の半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂの下端と所定間隔ＣＬ２０１をおいて平行に向き合うように配置されている。
【００１２】
両信号線路２０１及び２０２を導通状態とするときには、図２（Ｃ）に示したように、図示省略の駆動アクチュエータを作動して可動レバーの可動端子２０５を上方に変位させ、該変位によって可動端子２０５の上面を両固定端子２０１ａ及び２０２ａの複数の半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂの下端に多点接触させる。一方、導通状態にある両信号線路２０１及び２０２を非導通状態とするときには、図２（Ｂ）に示したように、駆動アクチュエータの作動を停止して可動レバーの可動端子２０５を初期位置に復帰させ、該可動端子２０５の上面と両固定端子２０１ａ及び２０２ａの複数の半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂの下端との多点接触を解除する。
【００１３】
このＭＥＭＳスイッチは、可動端子２０５の上面を両固定端子２０１ａ及び２０２ａの複数の半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂの下端に多点接触させることによって両信号線路２０１及び２０２を導通状態とするものであるため、図１に示した面接触タイプのＭＥＭＳスイッチと比べて、導通状態における可動端子２０５と両固定端子２０１ａ及び２０２ａとの接触面積を減少でき、該接触面積の減少によって前記スティクションの発生を抑制することが可能である。
【００１４】
ところで、図２に示したＭＥＭＳスイッチにおいて前記多点接触を実現するには、少なくとも、第１固定端子２０１ａ側の複数の半球状突起２０１ｂの高さを同じにし、且つ、第２固定端子２０２ａ側の複数の半球状突起２０２ｂの高さを同じにする必要がある。
【００１５】
しかしながら、半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂの高さはμｍオーダー或いはｎｍオーダーであり、しかも、半球状突起２０１ｂ及び２０２ｂは公知の薄膜形成手法を用いて形成されるものであることから、実際上、第１固定端子２０１ａ側の複数の半球状突起２０１ｂの高さにバラツキが生じ易く、且つ、第２固定端子２０２ａ側の複数の半球状突起２０２ｂの高さにもバラツキを生じ易い。
【００１６】
この高さのバラツキは前記多点接触の接触点数にバラツキを生じさせる要因となるため、導通状態における可動端子２０５と両信号線路２０１及び２０２との接触域にバラツキを生じ易く、該接触域のバラツキによって伝送損失にバラツキが生じる可能性が高い。即ち、図２に示した多点接触タイプのＭＥＭＳスイッチは、前記スティクションの発生を抑制できるものの、導通状態において安定した信号伝送を行うことが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００７−０１２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、導通状態におけるスティクションの発生を抑制できると共に導通状態において安定した信号伝送を行えるＭＥＭＳスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため、本発明は、第１信号線路の端部から成る第１固定端子と、第２信号線路の端部から成る第２固定端子と、可動レバーに設けられた導電層から成り、且つ、第１固定端子及び第２固定端子と間隔をおいて向き合う可動端子とを有し、第１固定端子及び第２固定端子に可動端子を接触させることによって第１信号線路及び第２信号線路を導通状態とすると共に該接触を解くことによって第１信号線路及び第２信号線路を非導通状態とするＭＥＭＳスイッチであって、第１固定端子及び第２固定端子は各々の端縁が可動端子に最も近づき、且つ、端縁を除く部分が該端縁よりも可動端子から離れた断面形状を成していて、導通状態において可動端子は第１固定端子及び第２固定端子の端縁に線接触する。
【００２０】
このＭＥＭＳスイッチによれば、可動端子を両固定端子の端縁に線接触させることによって両信号線路を導通状態とするものであるため、従前の面接触タイプのＭＥＭＳスイッチと比べて、導通状態における可動端子と両固定端子との接触面積を減少できる。即ち、この接触面積の減少によってスティクション（導通状態で可動端子が両固定端子に張り付く現象）の発生を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、前記線接触を所定の接触域をもってしてバラツキ無く行えるので、従前の多点接触タイプのＭＥＭＳスイッチと比べて、導通状態における可動端子と両固定端子との接触域にバラツキを生じることを抑制できる。即ち、このバラツキの抑制によって伝送損失にバラツキが生じることを抑制して、導通状態において安定した信号伝送を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、導通状態におけるスティクションの発生を抑制できると共に導通状態において安定した信号伝送を行えるＭＥＭＳスイッチを提供することができる。
【００２３】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（Ａ）は一公知例を示すＭＥＭＳスイッチの部分上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＳ１０１−Ｓ１０１線に沿う断面図、図１（Ｃ）は両信号線路が導通した状態を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）は他の公知例を示すＭＥＭＳスイッチの部分上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＳ２０１−Ｓ２０１線に沿う断面図、図２（Ｃ）は両信号線路が導通した状態を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の第１実施形態を示すＭＥＭＳスイッチの上面図である。
【図４】図４（Ａ）は図３のＳ１１−Ｓ１１線に沿う断面図、図４（Ｂ）は図３のＳ１２−Ｓ１２線に沿う断面図、図４（Ｃ）は図３のＳ１３−Ｓ１３線に沿う断面図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は図１に示したＭＥＭＳスイッチの動作説明図、図５（Ｃ）は可動端子に対する両固定端子の接触域を示す図である。
【図６】図６は図４（Ａ）に示した両固定端子の形状変形例を示す図４（Ａ）対応図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は図４（Ａ）に示した両固定端子と図６に示した両固定端子を得る方法例の説明図である。
【図８】図８（Ａ）は本発明の第２実施形態を示すＭＥＭＳスイッチの部分上面図、図８（Ｂ）は可動端子に対する両固定端子の接触域を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は本発明の第３実施形態を示すＭＥＭＳスイッチの部分上面図、図９（Ｂ）は可動端子に対する両固定端子の接触域を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は本発明の第４実施形態を示すＭＥＭＳスイッチの部分上面図、図１０（Ｂ）は可動端子に対する両固定端子の接触域を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の第５実施形態を示すＭＥＭＳスイッチの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
先ず、図３〜図７を引用して、本発明を適用したＭＥＭＳスイッチ１０-1について説明する。この説明では、説明の便宜上、図３の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、他の図のこれらに相当する向きも同様に称する。
【００２６】
このＭＥＭＳ１０-1は、公知の薄膜形成手法を用いて作成された多層構造を有しており、原寸で言えば前後寸法は約３．０ｍｍ、左右寸法は約１．５ｍｍである。
【００２７】
図３と図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示したように、ベース層１１は、Ｓｉ等を材料として上面視形状が矩形を成すように形成されており、該ベース層１１の上面全域には、ＳｉＯ2等を材料とする絶縁層１２が形成されている。また、ベース層１１及び絶縁層１２には、上面視形状がコ字形を成す貫通孔１１ａ及び１２ａが形成されており、該貫通孔１１ａ及び１２ａの内側には、ベース層１１の一部１１ｂ及び絶縁層１２の一部１２ｂから構成された上面視形状が矩形を成す可動レバーＭＬが形成されている。
【００２８】
可動レバーＭＬの前後方向中央よりも前側には、複数（図中は３個）の貫通孔１１ｂ１及び１２ｂ１が形成されており、該可動レバーＭＬの貫通孔１１ｂ１及び１２ｂ１よりも後側部分は本体部ＭＬａに該当し、貫通孔１１ｂ１及び１２ｂ１よりも前側部分は可動部ＭＬｂに該当し、貫通孔１１ｂ１及び１２ｂ１が形成された部分はヒンジ部ＭＬｃに該当する。
【００２９】
可動レバーＭＬの本体部ＭＬａの上面（絶縁層１２の一部１２ｂの上面）には、該上面から後側に及ぶようにして、第１電極層１３がその上面視形状が矩形を成すように形成されており、該第１電極層１３は上面視形状が矩形を成す張出部１３ａをその後部右側に一体に有している。この第１電極層１３は、例えば、厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＰｔ層とから成る多層構造を有する。また、第１電極層１３（張出部１３ａを除く）の上面には、ＰＺＴ等を材料とする圧電層１４が該第１電極層１３と同じ上面視形状で形成されている。さらに、圧電層１４の上面には、第２電極層１５が該圧電層１４と同じ上面視形状で形成されている。この第２電極層１５は、例えば、厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＰｔ層とから成る多層構造を有する。これら第１電極層１３、圧電層１４及び第２電極層１５は、可動レバーＭＬの本体部ＭＬａを反り上がるように変形させるための駆動アクチュエータ（符号無し）を構成している。
【００３０】
可動レバーＭＬの可動部ＭＬｂの上面（絶縁層１２の一部１２ｂの上面）には、導電層から成る可動端子ＭＴがその上面視形状が矩形となるように形成されている。この可動端子ＭＴ（導電層）は、例えば、厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とから成る多層構造を有する。
【００３１】
第２電極層１５の後部上面には、導電層から成る電源入力端子１６がその上面視形状が矩形となるように形成されている。この電源入力端子１６（導電層）は、例えば、厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とから成る多層構造を有する。
【００３２】
第１電極層１３の張出部１３ａの上面には、導電層から成るグランド端子１７がその上面視形状が矩形となるように形成されている。このグランド端子１７（導電層）は、例えば、厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とから成る多層構造を有する。
【００３３】
絶縁層１２の前部上面には、導電層から成る所定幅の第１信号線路ＳＬ１１と、導電層から成り第１信号線路ＳＬ１１と同一幅の第２信号線路ＳＬ１２とが、可動端子ＭＴの左右方向中央を境として左右対称形となるように形成されている。これら第１信号線路ＳＬ１１（導電層）及び第２信号線路ＳＬ１２（導電層）は、例えば、（１）厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ３μｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2層とから成る多層構造（４層構造）や、（２）厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ３μｍのＡｕ層とから成る多層構造（３層構造）を有する。
【００３４】
図４（Ａ）から分かるように、第１信号線路ＳＬ１１は絶縁層１２に接合した部分と該部分と連続する非接合部分とを有し、該非接合部分の端部（図中の右端部）は可動端子ＭＴに向かって傾いた断面形状を成していて、該端部は第１固定端子ＦＴ１１として用いられている。これと同様に、第２信号線路ＳＬ１２は絶縁層１２に接合した部分と該部分と連続する非接合部分とを有し、該非接合部分の端部（図中の左端部）は可動端子ＭＴに向かって傾いた断面形状を成していて、該端部は第２固定端子ＦＴ１２として用いられている。また、両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の先端は左右方向に所定間隔（符号無し）をおいて平行に向き合っており、両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁は可動端子ＭＴの上面と所定間隔ＣＬ１１をおいて平行に向き合っている。図４（Ａ）中のθは両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２を傾き角度を示すもので、該傾き角度θは１〜４５度、好ましくは３〜５度である。
【００３５】
前記ＭＥＭＳスイッチ１０-1において、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を導通状態とするときには、電源入力端子１６とグランド端子１７を図示省略の可変直流電源に接続して、該可変直流電源から電源入力端子１６に駆動電圧を印加する。この駆動電圧の印加により、駆動アクチュエータの圧電層１４に圧電効果による縮みが生じ、該縮みによって可動レバーＭＬの本体部ＭＬａが反り上がるように変形し、該変形に伴って可動部ＭＬｃ上の可動端子ＭＴが上方に変位し、該変位によって可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁を僅かに押し上げるように接触して、該可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に所定接触圧下で線接触する（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照）。
【００３６】
可動部ＭＬｂは本端部ＭＬａと共に反り上がるが、両者の間にはこれらよりも可撓性に富むヒンジ部ＭＬｃが存在するため、可動端子ＭＴが両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に接触し始めると可動部ＭＬｂはヒンジ部ＭＬｃの可撓性を利用して傾動し、該傾動によって可動端子ＭＴの上面は両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に確実に線接触する。また、可動端子ＭＴの上面は両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁を僅かに押し上げるように接触するため、両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に上下方向の位置ズレがある場合でも、この押し上げ作用によって該位置ズレが相殺されて可動端子ＭＴの上面は両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に確実に線接触する。即ち、可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２との線接触は、図５（Ｃ）に示したように、両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁の幅に準ずる所定の接触域ＣＲ１１及びＣＲ１２をもってしてバラツキ無く行われる。
【００３７】
前記接触過程では可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁を僅かに押し上げるようにして接触するが、該両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２に適度な剛性を持たせ、且つ、傾き角度θを該剛性及び押し上げ力等に基づいて適切に設定しておけば、前記線接触を図５（Ｃ）に示した接触域ＣＲ１１及びＣＲ１２をもってして支障無く行うことができる。即ち、可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁を押し上げるようにして接触しても、前記線接触を問題無く確保できるし、該線接触が面接触になることも無い。
【００３８】
一方、導通状態にある両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を非導通状態とするときには、電源入力端子１６への駆動電圧の印加を解除すれば良い。この駆動電圧の印加解除により、駆動アクチュエータの作動が停止し、可動レバーＭＬが復元して可動端子ＭＴが初期位置に復帰し、可動端子ＭＴの上面と両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁との線接触が解除される（図４（Ａ）を参照）。
【００３９】
図４（Ａ）には両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２として可動端子ＭＴに向かって傾いた断面形状のものを示したが、図６に示したように、両固定端子ＦＴ１１’及びＦＴ１２’として可動端子ＭＴに向かって湾曲した断面形状のものを採用しても、前記同様の線接触及びその解除を行うことができる。両固定端子の断面形状は図４（Ａ）及び図６に示したものに限られるものではなく、要するに、両固定端子の各々の端縁が可動端子ＭＴに最も近づき、且つ、端縁を除く部分が該端縁よりも可動端子ＭＴから離れた断面形状を成しているものを両固定端子として用いても、前記同様の線接触及びその解除を行うことができる。
【００４０】
ところで、図４（Ａ）に示した両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２を含む両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２と、図６に示した両固定端子ＦＴ１１’及びＦＴ１２’を含む両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２は、各々の厚さが極薄であることから、形成後に折り曲げ加工を施して図４（Ａ）に示した断面形状や図６に示した断面形状とすることは現実的には困難であり、実用的でも無い。
【００４１】
依って、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）を図４（Ａ）に示した断面形状や図６に示した断面形状とするには、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を形成する過程で両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）を傾斜或いは湾曲できるような工夫が必要となる。以下に、各種実験を経て明らかとなった好適な方法例について説明する。
【００４２】
（第１の方法例）
第１の方法例は、
・両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）を含む両信号線路Ｓ  Ｌ１１及びＳＬ１２を形成する過程で、少なくとも両固定端子に対応する部分に内部応  力（圧縮応力や引張応力等）を生じさせて、該内部応力によって同部分を傾斜或いは湾  曲させること
をその基本的な考え方とする。
【００４３】
ここで、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２が「厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ３μｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2層とから成る多層構造（４層構造）」を有する場合を例に挙げ、第１の方法例を図７（Ａ）を引用して具体的に説明する。因みに、図７（Ａ）中のＬＡ１１は厚さ５ｎｍのＴｉ層、ＬＡ１２は厚さ２００ｎｍのＡｕ層、ＬＡ１３は厚さ３μｍのＡｕ層、ＬＡ１４は厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2層に該当する。
【００４４】
この場合、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２は、
・パターン整形されたレジスト（図示省略）上にＤＣスパッタリングによりＴｉ層ＬＡ１  １を形成し、このＴｉ層ＬＡ１１上にＤＣスパッタリングによりＡｕ層ＬＡ１２を形成  して、Ｔｉ層ＬＡ１１及びＡｕ層Ｌ１２から成るメッキシード層（符号無し）を形成す  るステップ
・メッキシード層上に電解メッキによりＡｕ層ＬＡ１３を形成するステップ
・Ａｕ層ＬＡ１２上にプラズマＣＶＤまたはＲＦスパッタリングによりＳｉＯ2層ＬＡ１４  を形成するステップ
・メッキシード層を形成する際に用いたレジストを除去するステップ
を経て作成されるが、ＳｉＯ2層ＬＡ１４を形成するステップでは、基板温度を常温よりも高い３００℃とし、ＳｉＯ2層ＬＡ１４を形成した後に該温度を２０℃に降下させる。
【００４５】
ＳｉＯ2層ＬＡ１４の線膨張係数はＡｕ層ＬＡ１３の線膨張係数よりも小さいことから、前記温度降下過程では上側のＳｉＯ2層ＬＡ１４よりも下側のＡｕ層ＬＡ１３が大きく収縮し（図７（Ａ）中の矢印を参照）、該収縮量の差に基づく圧縮応力によってＳｉＯ2層ＬＡ１４及びＡｕ層ＬＡ１３が下向きに傾斜或いは湾曲し、これに伴って厚さの薄いメッキシード層（Ｔｉ層ＬＡ１１＋Ａｕ層ＬＡ１２）も下向きに傾斜或いは湾曲して、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）が図４（Ａ）に示した断面形状や図６に示した断面形状となる。
【００４６】
実験によれば、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）の長さを９０μｍとして前記具体方法を実施したところ、該両固定端子の端縁をその基端に対して約１．２μｍ下げることができた。また、作成後の両固定端子が置かれる雰囲気温度を常温内（２０±１５℃）で変化させても、前記１．２μｍの数値に問題となるような変化は見られなかった。
【００４７】
（第２の方法例）
第２の方法例は、
・両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）を含む両信号線路Ｓ  Ｌ１１及びＳＬ１２を形成する過程で、少なくとも両固定端子に対応する部分に塑性変  形を生じさせて、該塑性変形によって同部分を傾斜或いは湾曲させること
をその基本的な考え方とする。
【００４８】
ここで、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２が「厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ３μｍのＡｕ層とから成る多層構造（３層構造）」を有する場合を例に挙げ、第２の方法例を図７（Ｂ）を引用して具体的に説明する。因みに、図７（Ｂ）中のＬＡ２１は厚さ５ｎｍのＴｉ層、ＬＡ２２は厚さ２００ｎｍのＡｕ層、ＬＡ２３は厚さ３μｍのＡｕ層に該当する。
【００４９】
この場合、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２は、
・パターン整形されたレジストＲＥ上にＤＣスパッタリングによりＴｉ層ＬＡ２１を形成  し、このＴｉ層ＬＡ２１上にＤＣスパッタリングによりＡｕ層ＬＡ２２を形成して、Ｔ  ｉ層ＬＡ２１及びＡｕ層Ｌ２２から成るメッキシード層（符号無し）を形成するステッ  プ
・メッキシード層上に電解メッキによりＡｕ層ＬＡ２３を形成するステップ
・メッキシード層を形成する際に用いたレジストＲＥを除去するステップ
を経て作成されるが、メッキシード層を形成する際に用いるレジストＲＥには加熱収縮可能なもの、例えばノボラック系ポジレジストを使用すると共に、レジストＲＥを除去する前ステップとして、該レジストＲＥを温度１８０℃、時間１ｈで加熱保持するステップを実施する。
【００５０】
レジストＲＥは加熱収縮可能であることから、前記加熱過程では該レジストＲＥが収縮し（図７（Ｂ）中の矢印を参照）、該収縮に伴ってその上のメッキシード層（Ｔｉ層ＬＡ２１＋Ａｕ層ＬＡ２２）及びＡｕ層ＬＡ２３が下方に塑性変形して下向きに傾斜或いは湾曲して、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）が図４（Ａ）に示した断面形状や図６に示した断面形状となる。
【００５１】
実験によれば、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）の長さを４０μｍとして前記具体方法を実施したところ、該両固定端子の端縁をその基端に対して約２．０μｍ下げることができた。
【００５２】
また、前記具体方法を、「厚さ５ｎｍのＴｉ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ３μｍのＡｕ層とその上に形成された厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2層とから成る多層構造（４層構造）」を有する両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２の作成に適用した場合でも、前記同様に、両固定端子（ＦＴ１１及びＦＴ１２、ＦＴ１１’及びＦＴ１２’）を図４（Ａ）に示した断面形状や図６に示した断面形状とすることができた。
【００５３】
以上説明したＭＥＭＳスイッチ１０-1によれば、下記効果（１）及び（２）を得ることができる。
【００５４】
（１）可動端子ＭＴの上面を両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に線接触させることによって両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を導通状態とするものであるため、図１に示した面接触タイプのＭＥＭＳスイッチと比べて、導通状態における可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２との接触面積を減少できる。即ち、この接触面積の減少によってスティクション（導通状態で可動端子ＭＴが両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２に張り付く現象）の発生を確実に抑制することができる。
【００５５】
（２）前記線接触を所定の接触域ＣＲ１１及びＣＲ１２をもってしてバラツキ無く行えるので、図２に示した多点接触タイプのＭＥＭＳスイッチと比べて、導通状態における可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２との接触域にバラツキを生じることを抑制できる。即ち、このバラツキの抑制によって伝送損失にバラツキが生じることを抑制して、導通状態において安定した信号伝送を行うことができる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、図８を引用して、本発明を適用したＭＥＭＳスイッチ１０-2について説明する。ここでの説明では、説明の便宜上、図８（Ａ）の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、図８（Ｂ）のこれらに相当する向きも同様に称する。
【００５７】
このＭＥＭＳスイッチ１０-2が、［第１実施形態］で説明したＭＥＭＳスイッチ１０-1と異なるところは、図８（Ａ）に示したように、
・両信号線路ＳＬ２１及びＳＬ２２の幅Ｗ１１よりも両固定端子ＦＴ２１及びＦＴ２２の  先端（端縁）の幅Ｗ１２を小さくした点
にある。
【００５８】
この場合の可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ２１及びＦＴ２２との線接触は、図８（Ｂ）に示したように、両固定端子ＦＴ２１及びＦＴ２１の端縁の幅Ｗ１２に準ずる所定の接触域ＣＲ２１及びＣＲ２２をもってしてバラツキ無く行われる。
【００５９】
このＭＥＭＳスイッチ１０-2によれば、［第１実施形態］で説明した効果（１）及び（２）に加えて、下記効果（３）を得ることができる。
【００６０】
（３）両固定端子ＦＴ２１及びＦＴ２２の端縁の幅Ｗ１２を変えることによって、可動端子ＭＴに対する両固定端子ＦＴ２１及びＦＴ２２の接触域を容易に調整することができる。
【００６１】
［第３実施形態］
次に、図９を引用して、本発明を適用したＭＥＭＳスイッチ１０-3について説明する。ここでの説明では、説明の便宜上、図９（Ａ）の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、図９（Ｂ）のこれらに相当する向きも同様に称する。
【００６２】
このＭＥＭＳスイッチ１０-3が、［第１実施形態］で説明したＭＥＭＳスイッチ１０-1と異なるところは、図９（Ａ）に示したように、
・第１固定端子ＦＴ３１の先端に、上面視形状が略半円形を成す２個の凸部ＦＴ３１ａを  一体形成すると共に、第２固定端子ＦＴ３１の先端に、上面視形状が略半円形を成す２  個の凸部３２ａを凸部ＦＴ３１ａと左右対称形となるように一体形成した点
にある。要するに、両固定端子ＦＴ３１及びＦＴ３２の先端それぞれに同じ数の凸部ＦＴ３１ａ及び３２ａを一体形成した点にある。
【００６３】
この場合の可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ３１及びＦＴ３２との線接触は、図９（Ｂ）に示したように、各凸部ＦＴ３１ａ及びＦＴ３２ａの端縁の形（円弧）に準ずる所定の接触域ＣＲ３１及びＣＲ３２をもってしてバラツキ無く行われる。
【００６４】
このＭＥＭＳスイッチ１０-3によれば、［第１実施形態］で説明した効果（１）及び（２）に加えて、下記効果（４）を得ることができる。
【００６５】
（４）各凸部ＦＴ３１ａ及びＦＴ３２ａの大きさや数を変えることによって、可動端子ＭＴに対する両固定端子ＦＴ３１及びＦＴ３２の接触域を容易に調整することができる。この効果は、両固定端子ＦＴ３１及びＦＴ３２の先端それぞれに１個の凸部ＦＴ３１ａ及びＦＴ３２ａを一体形成した場合や３個以上の凸部ＦＴ３１ａ及びＦＴ３２ａを一体形成した場合でも同様に得ることができるし、各凸部ＦＴ３１ａ及びＦＴ３２ａの上面視形状をＵ字形や矩形とした場合でも同様に得ることができる。
【００６６】
［第４実施形態］
次に、図１０を引用して、本発明を適用したＭＥＭＳスイッチ１０-4について説明する。ここでの説明では、説明の便宜上、図１０（Ａ）の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称し、図１０（Ｂ）のこれらに相当する向きも同様に称する。
【００６７】
このＭＥＭＳスイッチ１０-4が、［第１実施形態］で説明したＭＥＭＳスイッチ１０-1と異なるところは、図１０（Ａ）に示したように、
・第１固定端子ＦＴ４１の先端に、上面視形状が略半円形を成す２個の凸部ＦＴ４１ａを  一体形成すると共に、第２固定端子ＦＴ４１の先端に、上面視形状が略半円形を成す１  個の凸部４２ａを一体形成した点
にある。要するに、両固定端子ＦＴ４１及びＦＴ４２の先端それぞれに異なる数の凸部ＦＴ４１ａ及び４２ａを一体形成した点にある。
【００６８】
この場合の可動端子ＭＴと両固定端子ＦＴ４１及びＦＴ４２との線接触は、図１０（Ｂ）に示したように、各凸部ＦＴ４１ａ及びＦＴ４２ａの端縁の形（円弧）に準ずる所定の接触域ＣＲ４１及びＣＲ４２をもってしてバラツキ無く行われる。
【００６９】
このＭＥＭＳスイッチ１０-4によれば、［第１実施形態］で説明した効果（１）及び（２）に加えて、下記効果（５）及び（６）を得ることができる。
【００７０】
（５）各凸部ＦＴ４１ａ及びＦＴ４２ａの大きさや数を変えることによって、可動端子ＭＴに対する両固定端子ＦＴ４１及びＦＴ４２の接触域を容易に調整することができる。この効果は、第１固定端子ＦＴ４１の先端に３個以上の凸部ＦＴ４１ａを一体形成し、且つ、第２固定端子ＦＴ４２の先端に２個以上の凸部ＦＴ４２ａを一体形成した場合でも同様に得ることができるし、各凸部ＦＴ４１ａ及びＦＴ４２ａの上面視形状をＵ字形や矩形とした場合でも同様に得ることができる。
【００７１】
（６）図１０（Ａ）に示したように一方の２個の凸部ＦＴ４１ａの間に他方の凸部ＦＴ４２ａが向き合うように各凸部ＦＴ４１ａ及びＦＴ４２ａを配置すれば、両固定端子ＦＴ４１及びＦＴ４２の先端同士の間隔を小さくすることが可能となるので、両固定端子ＦＴ４１及びＦＴ４２間の信号伝送距離の短縮化を図って伝送損失低減に貢献することができる。
【００７２】
［第５実施形態］
次に、図１１を引用して、本発明を適用したＭＥＭＳスイッチ１０-5について説明する。ここでの説明では、説明の便宜上、図１１の手前、奥、上、下、左、右をそれぞれ上、下、前、後、左、右と称する。
【００７３】
このＭＥＭＳスイッチ１０-5が、［第１実施形態］で説明したＭＥＭＳスイッチ１０-1と異なるところは、図１１に示したように、
・ベース層１１’及び絶縁層１２’の前後寸法を長くした点
・ベース層１１’及び絶縁層１２’に矩形を成す２つの貫通孔１１ａ’及び１２ａ’を平  行に形成して、ベース層１１の一部１１ｂ’及び絶縁層１２の一部１２ｂ’から構成さ  れた可動レバーＭＬの前後寸法を長くした点
・可動レバーＭＬ’を２つの本体部ＭＬａと１つの可動部ＭＬｂと２つのヒンジ部ＭＬｃ  とで構成した点（片持ち構造から両持ち構造に変更した点）
・各本体部ＭＬａの上面に、駆動アクチュエータを構成する第１電極層１３、圧電層１４  及び第２電極層をそれぞれ形成した点
・前側の本体部ＭＬａの上面に設けられた駆動アクチュエータに対応する電源入力端子１  ６及びグランド端子１７を追加した点
にある。
【００７４】
このＭＥＭＳスイッチ１０-5において、両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を導通状態とするときには、２つの電源入力端子１６と２つのグランド端子１７を図示省略の可変直流電源に接続して、該可変直流電源から２つの電源入力端子１６に同一値の駆動電圧を印加する。この駆動電圧の印加により、２つの駆動アクチュエータの圧電層１４に圧電効果による縮みが生じ、該縮みによって可動レバーＭＬ’の２つの本体部ＭＬａが反り上がるように変形し、該変形に伴って可動部ＭＬｃ上の可動端子ＭＴが上方に変位し、該変位によって可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁を僅かに押し上げるように接触して、該可動端子ＭＴの上面が両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁に所定接触圧下で線接触する（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照）。
【００７５】
一方、導通状態にある両信号線路ＳＬ１１及びＳＬ１２を非導通状態とするときには、２つの電源入力端子１６への駆動電圧の印加を解除すれば良い。この駆動電圧の印加解除により、２つの駆動アクチュエータの作動が停止し、可動レバーＭＬ’が復元して可動端子ＭＴが初期位置に復帰し、可動端子ＭＴの上面と両固定端子ＦＴ１１及びＦＴ１２の端縁との線接触が解除される（図４（Ａ）を参照）。
【００７６】
このＭＥＭＳスイッチ１０-5によれば、可動レバーＭＬ’等の構成が異なるものの、［第１実施形態］で説明した効果（１）及び（２）を得ることができる。また、このＭＥＭＳスイッチ１０-5には［第２実施形態］と［第３実施形態］と［第４実施形態］で説明した特徴事項を適宜採用することができ、該採用によって［第２実施形態］で説明した効果（３）、［第３実施形態］で説明した効果（４）、［第４実施形態］で説明した効果（５）及び（６）を適宜得ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０-1，１０-2，１０-3，１０-4，１０-5…ＭＥＭＳスイッチ、ＳＬ１１，ＳＬ２１，ＳＬ３１，ＳＬ４１…第１信号線路、ＦＴ１１，ＦＴ１１’，ＦＴ２１，ＦＴ３１，ＦＴ４１…第１固定端子、ＦＴ３１ａ，ＦＴ４１ａ…凸部、ＳＬ１２，ＳＬ２２，ＳＬ３２，ＳＬ４２…第２信号線路、ＦＴ１２，ＦＴ１２’，ＦＴ２２，ＦＴ３２，ＦＴ４２…第２固定端子、ＦＴ３２ａ，ＦＴ４２ａ…凸部、ＣＲ１１，ＣＲ１２，ＣＲ２１，ＣＲ２２，ＣＲ３１，ＣＲ３２，ＣＲ４１，ＣＲ４２…接触域、ＭＬ，ＭＬ’…可動レバー、ＭＴ…可動端子。
【図１】
2011249192.tif 000003
【図２】
2011249192.tif 000004
【図３】
2011249192.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011249192.tif 000007
【図６】
2011249192.tif 000008
【図７】
2011249192.tif 000009
【図８】
2011249192.tif 000010
【図９】
2011249192.tif 000011
【図１０】
2011249192.tif 000012
【図１１】
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