(57)【要約】  本発明の複数の実施形態は、コンタクトスイッチを説明する。コンタクトスイッチは、下部アクチュエーション電極を有する下部電極構造、ならびに上部アクチュエーション電極およびスイッチが折れ曲がった状態にある場合、上部電極と下部電極との間に所定のすき間を維持できる１つ以上のストッパを有する上部電極構造を備える。
2007529867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトスイッチを備え、
前記コンタクトスイッチは、
下部アクチュエーション電極を含む下部電極構造、および
上部電極構造
を有し、前記上部電極構造は、
上部アクチュエーション電極、および
前記スイッチが折れ曲がった状態の場合、前記上部電極と前記下部電極の間の所定のすき間を維持できる１つ以上のストッパ
を含むデバイス。
【請求項２】
前記スイッチが、前記折れ曲がった状態にある場合、前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記下部電極に接触できる請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記下部電極構造は、１つ以上の電気的に分離された複数の島を備え、前記スイッチが前記折れ曲がった状態にある場合、前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記複数の島の少なくとも１つに接触できる請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記上部電極に関連し、また、概して低いばね定数を有する支持梁を備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記上部電極は、概して堅い請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記スイッチは、前記スイッチが閉じられた状態にある場合、第二の電気的なコンタクトに電気的に接続されることができる第一の電気的なコンタクトを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第一の電気的なコンタクトは、前記上部電極に関連したコンタクト梁に接して位置づけられる請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記コンタクト梁のばね定数は、前記上部電極に関連した支持梁のばね定数より大きい請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第一の電気的なコンタクトは、前記上部電極に接した所望の位置に位置づけられる請求項６に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記所望の位置は、前記スイッチの開放時間に基づいて決定される請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
少なくとも１つのコンタクトスイッチを有するスイッチング装置と、
前記少なくとも１つのコンタクトスイッチの動作を制御できるスイッチコントローラと
を備え、前記コンタクトスイッチは、
下部アクチュエーション電極を含む下部電極構造、および
上部電極構造
を有し、前記上部電極構造は、
上部アクチュエーション電極、および
前記スイッチが折れ曲がった状態の場合、前記上部電極と前記下部電極の間の所定のすき間を維持できる１つ以上のストッパ
を含むシステム。
【請求項１２】
前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記スイッチが前記折れ曲がった状態にある場合、前記下部電極に接触できる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記下部電極構造は、１つ以上の電気的に分離された島を備え、前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記スイッチが前記折れ曲がった状態にある場合、前記複数の島の少なくとも１つに接触できる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記スイッチは、支持梁を備え、前記支持梁は、前記上部電極に関連し、また、概して低いばね定数を有する請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記スイッチは、前記スイッチが閉じられた状態にある場合、第二の電気的なコンタクトに電気的に接続されることができる第一の電気的なコンタクトを備える請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第一の電気的なコンタクトは、前記上部電極に関連したコンタクト梁に接して位置づけられる請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
上部電極構造および下部電極構造を有するコンタクトスイッチであって、折れ曲がって閉じられた状態に切り替えられることができ、前記上部構造に関連した第一の電気的なコンタクトは、前記下部構造に関連した第二の電気的なコンタクトと接触し、前記上部構造は、前記下部構造と接触し、前記上部および下部の複数の構造の他の複数の部分の間に所定のすき間が維持されるコンタクトスイッチを備えるデバイス。
【請求項１８】
前記上部電極構造は、上部アクチュエーション電極および１つ以上のストッパを備える請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記下部電極構造は、下部アクチュエーション電極および１つ以上の電気的に分離された島を備える請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２０】
少なくとも１００マイクロニュートンのコンタクト力は、前記上部の構造と前記下部の構造との間の４０ボルトよりも小さなアクチュエーション電圧に応答して、前記第一の電気的なコンタクトと前記第二の電気的なコンタクトとの間で維持される請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２１】
アンテナと、
第一のコンタクトスイッチおよび第二のコンタクトスイッチを有し、前記第一のスイッチは、前記アンテナとトランスミッタを接続でき、前記第二のスイッチは、前記アンテナとレシーバを接続できるスイッチング装置と
を備え、
前記複数のコンタクトスイッチの少なくとも１つは、コラプシブルスイッチであって、
下部アクチュエーション電極を含む下部電極構造、および
上部電極構造
を有し、前記上部電極構造は、
上部アクチュエーション電極、および
前記コラプシブルスイッチが折れ曲がった状態の場合、前記上部電極と前記下部電極の間の所定のすき間を維持できる１つ以上のストッパ
を含む無線デバイス。
【請求項２２】
前記コラプシブルスイッチが前記折れ曲がった状態にある場合、前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記下部電極に接触できる請求項２１に記載の無線デバイス。
【請求項２３】
前記下部電極構造は、１つ以上の電気的に分離された島を備え、前記コラプシブルスイッチが前記折れ曲がった状態にある場合、前記複数のストッパの少なくとも１つは、前記複数の島の少なくとも１つに接触できる請求項２１に記載の無線デバイス。
【請求項２４】
前記コラプシブルスイッチは、前記上部電極に関連し、概して低いばね定数を有する支持梁を備える請求項２１に記載の無線デバイス。
【請求項２５】
前記コラプシブルスイッチは、前記スイッチが閉じた状態にある場合、第二の電気的なコンタクトに電気的に接続されることができる第一の電気的なコンタクトを備える請求項２１に記載の無線デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複数のラジオ周波数（ＲＦ）スイッチは、広く複数の携帯電話および他の複数の携帯通信デバイスにおいて使用される。それらは、マルチモード／バンドラジオにおける複数の周波数の複数の範囲の間の切り替えのため同様に、送信モードと受信モードとの間の通信を切り替えるために用いられる。それらは、同様に、調整可能な複数のフィルタ、複数のトランシーバ、複数のシフタおよび複数のスマートアンテナに集積される。ＲＦスイッチの進入損失のレベルは、直接、例えば、携帯電話、無線ローカルエリアネットワーク、およびブロードバンド無線アクセスデバイスなどのスイッチを用いる任意のデバイスの範囲およびバッテリライフに影響を与える。
【０００２】
電気的に制御されるＧａＡｓ  ＦＥＴＳおよび複数のＰＩＮダイオードなどの従来の複数の半導体ＲＦスイッチは、しばしば高い進入損失をわずらう。微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの複数のＲＦはより低い進入損失での動作を提供する。
【０００３】
ＭＥＭＳスイッチの所望の特徴は、低いコンタクト抵抗を達するための、例えば、２００μＮより大きな高いコンタクト力であり、したがって、より高い電力処理能力のためにスイッチを通じてより多くの電流を通過させる能力である。静電アクチュエーションは、例えば１０μｓ以下のオーダー上の高いスイッチングスピードを要求する複数のアプリケーションにおいて広く使用される。従来の複数のスイッチは、概して、２００μＮオーダーのコンタクト力を得るために６０ボルト（Ｖ）より大きなアクチュエーション電圧を要求する。より低いアクチュエーション電圧、例えば２０Ｖのオーダーで、このような高いコンタクト力を達することに挑戦することは、高い電力消費をもたらし、スイッチの接触点に損傷を与え得る。それにより、スイッチの実効的なライフタイムが低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明と見なされる主題は、明細書の結部において、詳細に指し示され、および明確に請求される。本発明は、しかしながら、構成および動作の方法の両方に関して、その複数の物体、特徴および利点と共に、添付の図面を読む場合に下記の詳細な説明を参照することにより、最もよく理解される。
【０００５】
【図１】本発明の例示的な複数の実施形態による１つ以上のスイッチを備えるスイッチング装置を組み込む通信デバイスの一部を説明する回路図である。
【０００６】
【図２Ａ】本発明の例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの平面の概略図である。
【０００７】
【図２Ｂ】４つのそれぞれの動作位置での、図２Ａの例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図２Ｃ】４つのそれぞれの動作位置での、図２Ａの例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図２Ｄ】４つのそれぞれの動作位置での、図２Ａの例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図２Ｅ】４つのそれぞれの動作位置での、図２Ａの例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【０００８】
【図３Ａ】本発明の他の例示的な実施形態によるコンタクトスイッチの平面の概略図である。
【０００９】
【図３Ｂ】４つのそれぞれの動作位置での図３Ａの実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図３Ｃ】４つのそれぞれの動作位置での図３Ａの実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図３Ｄ】４つのそれぞれの動作位置での図３Ａの実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【図３Ｅ】４つのそれぞれの動作位置での図３Ａの実施形態によるコンタクトスイッチの側断面の概略図である。
【００１０】
【図４】本発明の例示的な実施形態によるシミュレートされたスイッチの印加電圧の関数としてのコンタクト力を示すグラフの概略図である。
【００１１】
【図５Ａ】本発明の他の例示的な実施形態によるスイッチの平面の概略図である。
【００１２】
【図５Ｂ】図５Ａの例示的な実施形態によるスイッチの側断面の概略図である。
【００１３】
【図６Ａ】本発明のさらなる例示的な実施形態によるスイッチの平面の概略図である。
【００１４】
【図６Ｂ】図６Ａの例示的な実施形態によるスイッチの側断面の概略図である。
【００１５】
【図７Ａ】本発明の付加的な例示的な実施形態によるスイッチの平面の概略図である。
【００１６】
【図７Ｂ】は、図７Ａの例示的な実施形態によるスイッチの側断面の概略図である。
【００１７】
【図８Ａ】本発明のさらに他の例示的な実施形態によるスイッチの平面の概略図である。
【００１８】
【図８Ｂ】図８Ａの例示的な実施形態によるスイッチの側断面の概略図である。
【００１９】
説明の簡潔さ、および明瞭さのために、複数の図面に示される複数の要素は、必ずしも原寸で描かれていないことが、認識されるだろう。例えば、複数の要素の幾つかの面積は、明瞭さのために、他の複数の要素に対して誇張されてよい。その上、適切である場所において、複数の参照番号は、対応する、または類似の複数の要素を示すために複数の図面の間で繰り返されてよい。
【発明の詳細な説明】
【００２０】
下記の詳細な説明において、多くの特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、本発明が、これら特定の詳細なしに実施され得ることは、当業者には理解されるだろう。他の複数の例において、周知の方法、プロシージャ、コンポーネントおよび回路は、本発明を曖昧にしないように、詳細に説明されない。
【００２１】
本発明は、複数のアプリケーションのさまざまな場所において使用されてもよいことは、理解されるべきである。本発明は、この点で制限されないが、ここで開示されるＭＥＭＳの複数のデバイス、および複数の技術は、複数のラジオ、複数の移動通信デバイス、複数のマルチモード／バンドラジオ、複数の調整可能フィルタ、複数のトランシーバ、複数の位相シフタおよび複数のスマートアンテナなどの多くの装置で使用されてよい。本発明の範囲内に包含されると意図される複数のシステムは、単に例として、複数の無線通信局および無線ローカルエリアネットワークを含む。
【００２２】
本発明は、この点に制限されないが、ここで開示されるＭＥＭＳの複数のデバイスおよび複数の技術は、例えば、自動車システムなどで使用されてよい複数のＤＣリレーなどの任意の他の複数のアプリケーションで使用されてよい。
【００２３】
複数の用語「上部」および「下部」は、例示的な複数の目的のみのために、特定の複数のコンポーネントの関連する位置決め、もしくは配置を説明するために、ならびに／または第一のおよび第二のコンポーネントを示すために、ここで使用されてよい。ここで用いられる複数の用語「上部」および「下部」は、必ずしも「上部」コンポーネントが「下部」コンポーネントの上であることを示さない。このような複数の方向、および／または複数のコンポーネントは、反転され、回転され、空間内で移動され、斜めの方位もしくは位置に配置され、水平もしくは垂直に配置され、または同様に修正されてよい。
【００２４】
図１は、本発明の例示的な実施形態によるスイッチング装置を組み込む通信デバイス１００のフロントエンドを概略的に説明する。デバイス１００は、複数の信号を送信および受信するために、１つのアンテナ１１０を備える。本発明の範囲は、この点に制限されないが、アンテナ１００に使用されてよいアンテナの複数のタイプは、制限はされないが、内部アンテナ、ダイポールアンテナ、全方位アンテナ、モノポールアンテナ、エンドフェッドアンテナ、マイクロストリップアンテナ、ダイバーシティアンテナおよび同様のものを備える。スイッチング装置１４０は、選択的にアンテナ１１０を、アンテナ１１０により送信される複数の信号を生成するトランスミッタ１２０か、アンテナ１１０により受信される複数の信号を処理するレシーバ１３０かのどちらかに接続する。
【００２５】
装置１４０は、アンテナ１１０を、トランスミッタ１２０およびレシーバ１３０それぞれに、選択的に接続するために、複数のスイッチ１５０および１６０を備える。デバイス１００は、同様に、例えば、トランスミッタ１２０と１３０との間のアンテナ１１０への接続を切り替えることなどの、スイッチ１５０および／またはスイッチ１６０の動作を制御できるスイッチコントローラ１７０を備える。複数のスイッチ１５０および１６０のどちらか、または両方は、以下で詳細に説明される、高いレートでトランスミッタ１２０と１３０との間のアンテナ１１０への接続を切り替えることを可能にする本発明の例示的な複数の実施形態による静電のコラプシブル（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ）コンタクトスイッチを有してよい。以下で詳細に説明されるように、複数のスイッチ１５０および１６０の構造は、比較的に低電圧、低電力消費および／または大きなコンタクト力での複数のスイッチの動作を可能にし、これらの全ては、複数のスイッチ１５０および１６０のライフタイムの延長をもたらす。
【００２６】
共有送信／受信アンテナを備える通信デバイスの上記の説明は、単に、本発明の複数の実施形態による複数のコラプシブルスイッチを組み込むデバイスの１つの例であることは、当業者には理解されるだろう。このような複数のコラプシブルスイッチを用いるデバイス、システムまたは方法の任意のタイプは、同様に、本発明の範囲内であることは、当業者には、さらに理解されるだろう。
【００２７】
複数の図２Ａ−２Ｅに移り、本発明の例示的な実施形態によるスイッチ２００の複数の概略図が、示される。図２Ａは、平面図を示し、複数の図２Ｂ−２Ｅは、４つのそれぞれの動作位置でのスイッチ２００の側断面図を示す。本発明の範囲は、この点に制限されないが、スイッチ２００の上部レイヤ２５０は、３つの部分、例えば、５０Ｎ／ｍと１５０Ｎ／ｍとの間の低いばね定数ｋを有してよい少なくとも１つの支持梁２０５、比較的に大きく堅くてよい上部電極２２０、および例えば、５０００Ｎ／ｍと１５０００Ｎ／ｍとの間の高いばね定数ｋを有してよいコンタクト梁２３０から成る。１つ以上のストッパ２２２が、上部電極２２０の下に配置され、上部の電気的なコンタクト、例えば、コンタクトディンプル（ｄｉｍｐｌｅ）２３２が、コンタクト梁２３０の下に配置される。１つ以上の電気的に分離された複数の島２１２が、下部電極２１０の上に、例えば、複数の上部レイヤストッパ２２２の直下に配置されてよく、また、下部電気コンタクト、例えば、コンタクトメタル２１５は、コンタクトディンプル２３２の下の下部電極２１０上に配置される。
【００２８】
上部電極２２０および複数のストッパ２２２は、集合的に、ここでは、「上部電極構造」と称され、例えば、電極２２０および複数のストッパ２２２の両方の構造および機能を組み込む１つの要素の形式で実装されることは、理解されるだろう。さらに、下部電極２１０および複数の島２１２は、集合的に、ここでは、「下部電極構造」と称され、例えば、電極２１０および複数の島２１２の両方の構造および機能を組み込む１つの要素の形式で実装される。
【００２９】
以下で説明されるように、図２Ａおよび図２Ｂで説明される例示的なスイッチ設計は、上部電極２２０と下部電極２１０との間に印加される低いアクチュエーション電圧に応答して梁２０５の偏向を可能にし、コンタクトディンプル２３２とコンタクトメタル２１５との間の高いコンタクト力をもたらす。
【００３０】
図２Ｃおよび図２Ｄは、比較的に低いアクチュエーション電圧に応答した例示的なスイッチ２００の側断面図を示す。図２は、比較的に低いアクチュエーション電圧、例えば、図４の概略的な比較のグラフの複数の電圧に応答して、上部電極２２０が下部電圧２１０の方へ引き込まれる仕方を説明する。低いばね定数梁２０５は、コンタクトディンプル２３２がポイント２０７でコンタクトメタル２１５と接触するまで、実質的に全ての偏向力を支える。図２Ｄは、比較的に低いアクチュエーション電圧の継続的な印加の下で、スイッチ２００は、低いばね定数梁２０５の強い下方への偏向およびコンタクト梁２３０の少しの上方への偏向を通して折れ曲がってよい。複数のストッパ２２２および電気的に分離された複数の島２１２のおかげで、本発明がこの例に制限されるつもりは全くないが、例えば、０．１μｍの所望のすき間が、上部電極２１０と下部電極２２０との間で維持されてよい。コンタクト梁２３０の偏向は、コンタクトディンプル２３２とコンタクトメタル２１５との間の高いコンタクト力をもたらしてよい。ディンプル２３２とメタル２１５との間のコンタクトの最終ポイント２０８は、完全に折れ曲がった状態のコンタクト梁２３０の最終の偏向のために、最初の接触がおこるポイント２０７からわずかにずらされる。
【００３１】
コンタクト梁２３０の偏向は、大きなコンタクト力をもたらし、ポイント２０７からポイント２０８への接触のずれは、コンタクトディンプル２３２が、コンタクトメタル２１５および／またはコンタクトディンプル２３２上に時間がたてば生じる表面汚染レイヤを突き刺す高い可能性をもたらす。これら２つの効果は、高い電流移送特性および長いコンタクトライフタイムを維持できる高く信頼性のあるスイッチをもたらす。本発明の例示的な複数の実施形態によると、複数のストッパ２２２および電気的に分離される複数の島２１２は、上部電極２２０と下部電極２１０との間の空気のすき間を維持し、この空気のギャップは、従来の複数の折れ曲がりスイッチにおいて散見した問題である複数の電極間の誘電性の帯電を取り除く。
【００３２】
図２Ｅにおいて、スイッチの折れ曲がりの後、および低いアクチュエーション電圧が取り除かれた後の例示的なスイッチ２００の側断面図が示される。アクチュエーション電圧の除去は、梁２０５および梁２３０の両方における偏向力の弛緩により、スイッチ２００の上部レイヤ２５０が、スイッチ２００の下部電極２１０から離されることを引き起こしてよい。
【００３３】
上部レイヤ２５０と下部電極２１０との間の少しの物理的な接触点のみがあるので、スイッチ２００は、「ジッピング（ｚｉｐｐｉｎｇ）」アクションを伴い、および、例えば、電気帯電または物理コンタクトによる比較的に低い静止摩擦効果と共に開放に切り替わる。その上、物理的な複数のストッパ２２２が、電極２１０と電極２２０との間に空気のすき間を維持するので、デバイスは、より軽微な空気の減衰を経験し、したがって、比較的に速い開放スピードをもたらすことが、予想される。
【００３４】
図３に移り、本発明によるスイッチ３００の他の例示的な実施形態が、示される。本発明の範囲は、この点に制限されないが、図３において説明されるスイッチのアーキテクチャおよび動作は、概して、下記で説明される複数の差異を除いて、図２において説明されるスイッチのそれらと同様である。図３の例示的な実施形態に示される設計は、概して、図２のスイッチ２００にあるように、複数のストッパ３２２の直下に電気的に分離された複数の島を有さないことを除いて、図３のスイッチ３００は、図２のそれと同一である。差異は、明確に、図３Ｂの側断面図により示される。電気的に分離された複数の島の不在は、スイッチ３００が折れ曲がった状態に有る場合、複数のストッパ３２２が下部電極３１０の直上で支えるので、上部電極３２０と下部電極３１０との間の細い空気のすき間をもたらしてよい。
【００３５】
図３Ｃおよび図３Ｄにおいて、例示的なスイッチの複数の側断面図が、比較的に低いアクチュエーション電圧に応答して示される。図３Ｃは、初期の偏向を説明し、図３Ｄは、スイッチの折れ曲がりを、それぞれ図２Ｃおよび図２Ｄを参照して上記で説明されたそれらに類似する方法で説明する。本発明の範囲はこの点に請求されないが、図３において説明されるスイッチの偏向および折れ曲がりは、概して、上部電極３２０と下部電極３１０との間のもたらされるすき間を除いて、図２において説明されたそれらと同様でよい。電気的に分離された複数の島の不在は、小さなすき間、したがって、異なる最終コンタクトポイント３０８およびコンタクトディンプル３３２とコンタクトメタル３１５との間の異なるコンタクト力をもたらし、そのコンタクト力は、図２のスイッチ２００で遭遇したコンタクト力よりも大きい。
【００３６】
図３Ｅにおいて、スイッチの折れ曲がれの後、かつ、アクチュエーション電圧が取り除かれた後の例示的なスイッチの側断面図が示される。本発明の範囲は、この点に制限されないが、図３Ｅに示される上部レイヤ３５０の下部電極３１０からの分離は、下記で述べられる複数の差異を除いて図２Ｅに示されるものと同様でよい。スイッチ３００がその折れ曲がった状態にある場合に上部電極３２０と下部電極３１０の間の小さなすき間をもたらす電気的に分離される複数の島の不在は、高いばね定数のコンタクト梁３３０のより強い偏向、したがって、一旦電圧が取り除かれたら、コンタクト梁３３０のより速い離脱をもたらす。
【００３７】
図４に移り、本発明の例示的な実施形態によるシミュレートされた折れ曲がり可能なスイッチの印加された電圧の関数としてのコンタクト力を表すグラフを説明する概略図が示される。図４の上部の曲線４１０は、本発明、例えば、図２に示されるタイプの例示的な実施形態により設計された、シミュレートされたスイッチの上部のコンタクトポイントと下部のコンタクトポイントとの間のコンタクト力を示す。コンタクト力は、異なる複数のアクチュエーション電圧での、折れ曲がった状態に対して示される。曲線４１０は、たとえ非常に低いアクチュエーション電圧でも、比較的に高いコンタクト力を明確に示す（例えば、２０Ｖのアクチュエーション電圧に対し３００）。図４における下方の曲線４２０は、従来のプルイン（ｐｕｌｌ−ｉｎ）コンタクトスイッチから予想されるコンタクト力を示す。曲線４１０と曲線４２０との間の比較は、明確に、著しくより高いアクチュエーション電圧での従来のスイッチの著しくより低いコンタクト力を示す。
【００３８】
図５Ａおよび図５Ｂに移り、本発明の他の例示的な実施形態によるスイッチ５００の概略図が、示される。図５Ａは、平面図を示し、図５Ｂは、スイッチ５００の側断面図を示す。本発明の範囲は、この点に制限されないが、図５において説明されるスイッチのアーキテクチャおよび動作は、下記説明される複数の差異を除き、概して図２において説明されるスイッチのそれらと同様である。図５において示されるスイッチの上部レイヤ５５０は、２つの部分、低いばね定数ｋを有する少なくとも１つの支持梁５０５、および比較的に大きく、堅い上部電極５２０から成る。コンタクトディンプル５３２は、上部電極５２０の下、例えば、低ｋ梁５０５と電極５２０との間の縫い目の近く、下部アクチュエーション電極５１０の上に配置される下部コンタクトメタル５１５の直上に配置される。電気的に分離された複数の島５１２は、下部電極５１０の上に配置され、上部電極５２０の下に配置される複数のストッパ５２２の直下に位置づけられる。
【００３９】
図５において説明されるスイッチの動作は、概して図２のスイッチの動作と同様である。上部電極５２０と下部電極５１０との間に印加されるアクチュエーション電圧は、低ｋ梁５０５の偏向、およびスイッチ５００の折れ曲がりをもたらし、コンタクトディンプル５３２とコンタクトメタル５１５との間の接触をもたらす。折れ曲がった状態における上部電極５２０と下部電極５１０との間のすき間のサイズは、コンタクトディンプル５３２とコンタクトメタル５１５との間の接触の強さ同様に、複数のストッパ５２２および複数の島５１２のサイズにより影響を受ける。複数のストッパ５２２の左のコンタクトディンプル５３２の位置は、ひとたびアクチュエーション電圧が取り除かれると、開放力をもたらす低ばね定数梁５０５の非線形偏向に影響する。図２および図３において示された例示的な複数の実施形態よりも高く、例えば、１００μＮの開放力である。これは、上部電極５１０の下部電極５２０からのより速い開放、したがって、スイッチの改善された開放性能をもたらす。
【００４０】
図６Ａおよび図６Ｂに移り、本発明の他の例示的な実施形態によるスイッチ６００の概略図が、示される。図６Ａは、平面図を示し、図６Ｂは、スイッチ６００の側断面図を示す。本発明の範囲は、これに制限されないが、図６において説明されるスイッチのアーキテクチャおよび動作は、下記で説明される複数の差異を除いて、概して、図２において説明されるスイッチのそれらと同様である。図６において示されるスイッチの上部レイヤ６５０は、２つの部分、低いばね定数ｋを有する少なくとも１つの支持梁６０５、および比較的に大きく、堅い上部電極６２０から成る。コンタクトディンプル６３２は、上部電極６００の下、例えば、低ｋ梁６０５と電極６２０との間の縫い目の近く、下部アクチュエーション電極６１０の上に配置される下部コンタクトメタル６１５の直上に配置される。複数のストッパ６２２は、上部電極６２０の下に配置される。
【００４１】
図６において説明されるスイッチの動作は、概して、図２のスイッチの動作と同様である。上部電極６２０と下部電極６１０との間に印加されるアクチュエーション電圧は、低ｋ梁６０５の偏向およびスイッチ６００の折れ曲がりをもたらし、コンタクトディンプル６３２とコンタクトメタル６１５との間の接触をもたらす。折れ曲がった状態にある上部電極６２０と下部電極６１０との間のすき間のサイズは、コンタクトディンプル６３２とコンタクトメタル６１５との間の接触の強さ同様に、複数のストッパ６２２のサイズにより影響を受ける。複数のストッパ６２２の左のコンタクトディンプル６３２の位置は、ひとたびアクチュエーション電圧が取り除かれると、開放力をもたらす低ばね定数梁５０５の非線形偏向に影響する。図２および図３において示された例示的な複数の実施形態よりも高く、例えば、１２０μＮの開放力である。これは、上部電極６１０の下部電極６２０からのより速い開放、したがって、スイッチの改善された開放性能をもたらす。
【００４２】
図７Ａおよび図７Ｂに移り、本発明の他の例示的な実施形態によるスイッチ７００の複数の概略図が、示される。図７Ａは、平面図を示し、図７Ｂは、スイッチ７００の側断面図を示す。本発明の範囲は、これに制限されないが、図７において説明されるスイッチのアーキテクチャおよび動作は、下記で説明される複数の差異を除いて、概して、図２において説明されるスイッチのそれらと同様である。図７において示されるスイッチの上部レイヤ７５０は、２つの部分、低いばね定数ｋを有する少なくとも１つの支持梁７０５、および比較的に大きく、堅い上部電極７２０から成る。コンタクトディンプル７３２は、上部電極７２０の下、例えば、電極の端の近く、下部アクチュエーション電極７１０の上に配置される下部コンタクトメタル７１５の直上に配置される。電気的に分離された複数の島７１２は、下部電極７１０の上に配置され、電極７２０の下に配置されてよい複数のストッパ７２２の直下に位置づけられてよい。
【００４３】
図７において説明されるスイッチの動作は、概して、図２のスイッチの動作と同様である。上部電極７２０と下部電極７１０との間に印加されるアクチュエーション電圧は、低ｋ梁７０５の偏向およびスイッチ７００の折れ曲がりをもたらし、コンタクトディンプル７３２とコンタクトメタル７１５との間の接触をもたらす。折れ曲がった状態にある上部電極７２０と下部電極７１０との間のすき間のサイズは、コンタクトディンプル７３２とコンタクトメタル７１５との間の接触の強さ同様に、複数のストッパ７２２および複数の島７１２のサイズにより影響を受ける。
【００４４】
図８Ａおよび図８Ｂに移り、本発明の他の実施形態によるスイッチ８００の概略図が、示される。図８Ａは、平面図を示し、図８Ｂは、スイッチ８００の側断面図を示す。本発明の範囲は、これに制限されないが、図８において説明されるスイッチのアーキテクチャおよび動作は、下記で説明される複数の差異を除いて、概して、図２において説明されるスイッチのそれらと同様である。図８において示されるスイッチの上部レイヤ８５０は、２つの部分、低いばね定数ｋを有する少なくとも１つの支持梁８０５、および比較的に大きく、堅い上部電極８２０から成る。コンタクトディンプル８３２は、上部電極８２０の下、例えば、電極の端の近く、下部アクチュエーション電極８１０の上に配置される下部コンタクトメタル８１５の直上に配置される。複数のストッパ８２２は、上部電極８２０の下に配置される。
【００４５】
図８において説明されるスイッチの動作は、概して、図２のスイッチの動作と同様である。上部電極８２０と下部電極８１０との間に印加されるアクチュエーション電圧は、低ｋ梁８０５の偏向およびスイッチ８００の折れ曲がりをもたらし、コンタクトディンプル８３２とコンタクトメタル８１５との間の接触をもたらす。折れ曲がった状態にある上部電極８２０と下部電極８１０との間のすき間のサイズは、コンタクトディンプル８３２とコンタクトメタル８１５との間の接触の強さ同様に、複数のストッパ８２２のサイズにより影響を受ける。
【００４６】
本発明による複数のスイッチの多くの付加的な実施形態および実装があってよいことは、当業者には理解されるだろう。上記の例示的な複数の実施形態は、単に、本発明による複数のスイッチのわずかな可能なバリエーションを説明するものであり、本発明の範囲は、決して制限されるようには意図されない。
【００４７】
本発明の特定の複数の特徴が、ここで、図解され、および説明されたが、多くの修正、代替、変更、および等価物が、今では、当業者には生じるだろう。したがって、添付される複数の請求項は、全てのこのような修正および変更を本発明の真の精神の範囲内として包含すべく意図されることが、理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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