(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が基板に片持ち支持され、これにより前記基板と離間する離間部を有する可撓性部材と、
前記可撓性部材に設けられた第１信号線と、
前記第１信号線と離間して設けられた第２信号線と、
前記可撓性部材に設けられた第１の一対のグラウンドと、
前記可撓性部材を変形させるための圧電駆動素子と、
前記可撓性部材に設けられ、前記圧電駆動素子による前記可撓性部材の変形によって前記第１信号線と前記第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える信号線用の接触端子と、
を備え、
平面視で、前記第１の一対のグラウンドは、前記可撓性部材の前記離間部において前記第１信号線と離間して当該第１信号線を挟むように設けられており、
平面視で、前記圧電駆動素子の少なくとも一部は、前記可撓性部材の前記離間部において前記第１の一対のグラウンドと重複している圧電型ＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２】
平面視で、前記第１信号線の少なくとも一部は、前記可撓性部材の前記離間部において前記圧電駆動素子と重複していない請求項１に記載の圧電型ＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３】
前記可撓性部材の前記離間部において、前記第１の一対のグラウンドのそれぞれから前記第１信号線までの距離は、前記第１信号線から前記圧電駆動素子までの距離よりも短い請求項１又は２に記載の圧電型ＭＥＭＳスイッチ。
【請求項４】
平面視で、前記第２信号線と離間して当該第２信号線を挟むように設けられた第２の一対のグラウンドと、
前記信号線用の接触端子が前記圧電駆動素子による前記可撓性部材の変形によって前記第１信号線と前記第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える際、前記圧電駆動素子による前記可撓性部材の当該変形によって、前記第１の一対のグラウンドの一方と前記第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、前記第１の一対のグラウンドの他方と前記第２の一対のグラウンドの他方との間の電気的な接続と切断とを切り替える一対のグラウンド用の接触端子と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電型ＭＥＭＳスイッチ。
【請求項５】
前記第１信号線と前記第１の一対のグラウンドは、ほぼ同一の高さ位置に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電型ＭＥＭＳスイッチ。
【請求項６】
一端部が基板に片持ち支持され、これにより前記基板と離間する離間部を有する可撓性部材と、
前記可撓性部材に設けられた第１信号線と、
前記第１信号線と離間して設けられた第２信号線と、
前記可撓性部材に設けられた第１の一対のグラウンドと、
前記可撓性部材を変形させるための駆動素子と、
前記可撓性部材に設けられ、前記駆動素子による前記可撓性部材の変形によって前記第１信号線と前記第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える信号線用の接触端子と、
平面視で、前記第２信号線と離間して当該第２信号線を挟むように設けられた第２の一対のグラウンドと、
前記接触端子が前記駆動素子による前記可撓性部材の変形によって前記第１信号線と前記第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える際、前記駆動素子による前記可撓性部材の当該変形によって、前記第１の一対のグラウンドの一方と前記第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、前記第１の一対のグラウンドの他方と前記第２の一対のグラウンドの他方との間の電気的な接続と切断とを切り替える一対のグラウンド用の接触端子と、
を備え、
平面視で、前記第１の一対のグラウンドは、前記可撓性部材の前記離間部において前記第１信号線と離間して当該第１信号線を挟むように設けられており、
平面視で、前記駆動素子の少なくとも一部は、前記可撓性部材の前記離間部において前記第１の一対のグラウンドと重複しており、
前記駆動素子による前記可撓性部材の変形によって、前記一対のグラウンド用の接触端子が前記第１の一対のグラウンドの一方と前記第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、前記第１の一対のグラウンドの他方と前記第２の一対のグラウンドの他方との間を電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングは、前記駆動素子による前記可撓性部材の当該変形によって、前記信号線用の接触端子が前記第１信号線と前記第２信号線との間を電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングよりも早いＭＥＭＳスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号が通過する信号線のオン・オフを切り替えるスイッチング装置として、電気式微小機械装置（Micro  Electromechanical  System：ＭＥＭＳ）等の駆動素子を用いたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このようなスイッチング装置では、駆動素子によって変形する可撓性部材からなるビーム（梁）に第１信号線と接触端子とが設けられている。第１信号線は可撓性部材の基端部から先端部に向かって延びている。接触端子は可撓性部材の先端部において第１信号線に電気的に接続されており、第１信号線と離間して設けられた第２信号線と対向している。そして、駆動素子による可撓性部材の変形により、接触端子を第２信号線に接触させたり離間させたりすることが可能となっている。そのため、駆動素子による可撓性部材の変形態様を適切に制御することにより、第１及び第２信号線間の電気的な接続と切断を切り替えることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８５５２６２１号
【特許文献２】米国特許第８６０４６７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高周波信号用のスイッチング装置においては、信号線の特性インピーダンスの設定等を目的として、当該信号線に沿って延びるようにグラウンドが設けられている。しかしながら、駆動素子は膜応力や熱応力に起因して変形することがある。そのため、上述のような従来のスイッチング装置のように、可撓性部材に駆動素子及び第１信号線が設けられ、当該可撓性部材とは別の基板に第１信号線に沿うようにグラウンドが設けられたスイッチング装置においては、可撓性部材（駆動素子と、ビームと、信号線およびグラウンドを含む複合部材をいう。）が膜応力や熱応力に起因して変形すると、第１信号線とグラウンドとの相対的な位置関係が変化してしまう。その結果、第１信号線の特性インピーダンスが変化し、高周波信号の伝送性能が変化するという問題点があった。このような変化が生じると、製品間での伝送性能のばらつきや、温度特性の劣化に繋がってしまう。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することが可能なＭＥＭＳスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチは、一端部が基板に片持ち支持され、これにより当該基板と離間する離間部を有する可撓性部材と、上記可撓性部材に設けられた第１信号線と、第１信号線と離間して設けられた第２信号線と、上記可撓性部材に設けられた第１の一対のグラウンドと、上記可撓性部材を変形させるための圧電駆動素子と、上記可撓性部材に設けられ、上記圧電駆動素子による上記可撓性部材の変形によって第１信号線と第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える信号線用の接触端子と、を備え、平面視で、第１の一対のグラウンドは、上記可撓性部材の上記離間部において第１信号線と離間して当該第１信号線を挟むように設けられており、平面視で、上記圧電駆動素子の少なくとも一部は、上記可撓性部材の上記離間部において第１の一対のグラウンドと重複している。
【０００７】
本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチにおいては、第１信号線と第１の一対のグラウンドは、共に可撓性部材の上記離間部に設けられている。そのため、平面視で少なくとも一部が第１の一対のグラウンドと重複する可撓性部材が膜応力や熱応力に起因して変形しても、第１信号線と第１の一対のグラウンドとの間の相対的な位置関係は殆ど又は全く変化しない。これにより、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチによれば、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる第１信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することができる。
【０００８】
さらに、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチにおいては、平面視で、第１信号線は、上記可撓性部材の上記離間部において上記圧電駆動素子と重複していないことが好ましい。平面視で第１信号線と上記圧電駆動素子とが重複していると、第１信号線の下に、浮遊電位となっていない電位を有する上記圧電駆動素子の電極部が存在することになる。そのような電極部が存在すると、第１信号線を通過する高周波信号の伝送損失が増加してしまう。そのため、上記のような構成とすることにより、上記圧電駆動素子の電極部に起因する伝送損失の増加を抑制することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチにおいては、上記可撓性部材の上記離間部において、上記一対のグラウンドのそれぞれから第１信号線までの距離は、上記第１信号線から圧電駆動素子までの距離よりも短いことが好ましい。第１信号線と圧電駆動素子が近接している場合、圧電駆動素子の電極が電気的に第１信号線にカップリングして特性インピーダンスが所定の値からずれ易くなり、これにより第１信号線を通過する高周波信号の伝送損失が増加してしまう。そのため、上記のような構成とすることにより、上記一対のグラウンドのそれぞれは、圧電駆動素子よりも第１信号線に近くなるため、上述のような理由に基づく伝送損失の増加を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチは、平面視で、第２信号線と離間して当該第２信号線を挟むように設けられた第２の一対のグラウンドと、信号線用の接触端子が上記圧電駆動素子による上記可撓性部材の変形によって第１信号線と第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える際、上記圧電駆動素子による上記可撓性部材の当該変形によって、第１の一対のグラウンドの一方と第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、第１の一対のグラウンドの他方と第２の一対のグラウンドの他方との間の電気的な接続と切断とを切り替える一対のグラウンド用の接触端子と、をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
これにより、第１信号線と第２信号線とが信号線用の接触端子によって接続されると、それらの接続点の近傍において、第１信号線用の第１の一対のグラウンドと、第２信号線用の第２の一対のグラウンドとがグラウンド用の接触端子によって電気的に接続され、同電位となる。そのため、第１信号線と第２信号線との接続点の近傍においても、第１及び第２の一対のグラウンドの特性インピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る圧電型ＭＥＭＳスイッチおいては、第１信号線と第１の一対のグラウンドは、ほぼ同一の高さ位置に設けられていることが好ましい。これにより、第１信号線は第１の一対のグラウンドによってほぼ同一面内において挟まれるため、第１の一対のグラウンドがコプレナ線路としてインピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。
【００１３】
また、上述の課題を解決するため、本発明に係るＭＥＭＳスイッチは、一端部が基板に片持ち支持され、これにより当該基板と離間する離間部を有する可撓性部材と、上記可撓性部材に設けられた第１信号線と、第１信号線と離間して設けられた第２信号線と、上記可撓性部材に設けられた第１の一対のグラウンドと、上記可撓性部材を変形させるための駆動素子と、上記可撓性部材に設けられ、上記駆動素子による上記可撓性部材の変形によって第１信号線と第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える信号線用の接触端子と、平面視で、第２信号線と離間して当該第２信号線を挟むように設けられた第２の一対のグラウンドと、上記接触端子が上記駆動素子による上記可撓性部材の変形によって第１信号線と第２信号線との間の電気的な接続と切断とを切り替える際、上記駆動素子による上記可撓性部材の当該変形によって、第１の一対のグラウンドの一方と第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、第１の一対のグラウンドの他方と第２の一対のグラウンドの他方との間の電気的な接続と切断とを切り替える一対のグラウンド用の接触端子と、を備え、平面視で、第１の一対のグラウンドは、上記可撓性部材の上記離間部において第１信号線と離間して当該第１信号線を挟むように設けられており、平面視で、上記駆動素子は、上記可撓性部材の上記離間部において第１の一対のグラウンドと重複しており、上記駆動素子による上記可撓性部材の変形によって、上記一対のグラウンド用の接触端子が第１の一対のグラウンドの一方と第２の一対のグラウンドの一方との間、及び、第１の一対のグラウンドの他方と第２の一対のグラウンドの他方との間を電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングは、上記駆動素子による上記可撓性部材の当該変形によって、上記信号線用の接触端子が第１信号線と第２信号線との間を電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングよりも早い。
【００１４】
本発明に係るＭＥＭＳスイッチにおいては、第１信号線と第１の一対のグラウンドは、共に可撓性部材の上記離間部に設けられている。そのため、平面視で少なくとも一部が第１の一対のグラウンドと重複する可撓性部材が膜応力や熱応力に起因して変形しても、第１信号線と第１の一対のグラウンドとの間の相対的な位置関係は殆ど又は全く変化しない。これにより、本発明に係るＭＥＭＳスイッチによれば、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる第１信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することができる。
【００１５】
その上、本発明に係る上述のＭＥＭＳスイッチにおいては、第１信号線と第２信号線とが信号線用の接触端子によって接続されると、それらの接続点の近傍において、第１信号線用の第１の一対のグラウンドと、第２信号線用の第２の一対のグラウンドとがグラウンド用の接触端子によって電気的に接続され、同電位となる。そのため、第１信号線と第２信号線との接続点の近傍においても、第１及び第２の一対のグラウンドの特性インピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。
【００１６】
その上、本発明に係る上述のＭＥＭＳスイッチにおいては、第１信号線と第２信号線とが電気的な切断状態から接続状態に切り替わる際、第１信号線と第２信号線とが電気的に接続されるよりも前に、第１及び第２の一対のグラウンドとが電気的に接続される。これにより、第１及び第２の一対のグラウンドの特性インピーダンスを設定する機能を安定化させた後に、第１信号線と第２信号線とを電気的に接続することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することが可能なＭＥＭＳスイッチが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＭＥＭＳスイッチの概略構成を説明するブロック図である。
【図２】圧電駆動素子の構成について説明する概略断面図である。
【図３】ＭＥＭＳスイッチにおける接点部材の機能について説明する概略断面図である。
【図４】本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチが適用される電子機器の一例の概略構成図である。
【図５】第１構成例に係るＭＥＭＳスイッチを示す平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図である。
【図７】図７（Ａ）は、図５のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図７（Ｂ）は、図５のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図である。
【図８】図８（Ａ）は、第１信号線と第２信号線との間が電気的に接続された状態にあるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面に対応しており、図８（Ｂ）は、第１信号線と第２信号線との間が電気的に接続された状態にあるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図５のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面に対応している。
【図９】第２構成例に係るＭＥＭＳスイッチを示す平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、図９のＸＡ−ＸＡ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図１０（Ｂ）は、図９のＸＢ−ＸＢ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、第１信号線と第２信号線との間が電気的に切断された状態から接続された状態に移行する途中の段階におけるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図１１（Ｂ）は、接続された状態におけるＭＥＭＳスイッチの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００２０】
図１は、ＭＥＭＳスイッチ１００の概略構成を示す図である。
【００２１】
ＭＥＭＳスイッチ１００は、所謂高周波スイッチ（ＲＦスイッチ）の１つであり、圧電アクチュエータ等によって機械的にスイッチングを行う装置である。
【００２２】
図１に示すように、ＭＥＭＳスイッチ１００は、第１駆動部ＳＰ１と、第１信号線１４と、接触端子１５と、第１グランド（第１ＧＮＤ）１６と、第２駆動部ＳＰ２と、第２信号線２４と、第２グランド（第２ＧＮＤ）２６と、を含んで構成される。第１駆動部ＳＰ１は、第１駆動素子１１（例えば圧電駆動素子）と、第１駆動回路１２と、第１ビーム１３（梁）とを含んで構成される。また、第２駆動部ＳＰ２は、第２駆動素子２１（例えば圧電駆動素子）と、第２駆動回路２２と、第２ビーム２３（梁）とを含んで構成される。また、ＭＥＭＳスイッチ１００を構成する上述の要素は、例えば筐体等の固定部材ＰＫによって覆われた状態とされる。
【００２３】
第１信号線１４及び第２信号線２４はそれぞれＣｕ等の導体から構成される。また、接触端子１５は、例えばＡｕ等の導体から構成される。ＭＥＭＳスイッチ１００では、外部からの入力信号を第１信号線１４及び第２信号線２４を介して導き、第２信号線２４から出力信号として外部へ出力する。第１信号線１４と第２信号線２４との間は、接触端子１５により接続及び切断が切り換えられる。
【００２４】
接触端子１５が、第１信号線１４に固定されている場合は、接触端子１５が第２信号線２４に対して接触することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続（ＯＮ）され、接触端子１５が第２信号線２４から離間することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断（ＯＦＦ）される。接触端子１５は、第１信号線１４ではなく、第２信号線２４に固定することもできる。
【００２５】
接触端子１５が、第１信号線１４及び第２信号線２４の双方から離間している構造の場合、接触端子１５の移動によって、接触端子１５が第１信号線１４及び第２信号線２４の双方に対して接触することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続（ＯＮ）され、接触端子１５が第１信号線１４及び第２信号線２４から離間することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断（ＯＦＦ）される。
【００２６】
なお、第１信号線１４と第１ＧＮＤ１６とは、電磁気学的な影響が生じる程度に近接配置されており、したがって、これらの間には容量Ｃ１が介在する。また、第２信号線２４と第２ＧＮＤ２６とは、電磁気学的な影響が生じる程度に近接配置されており、したがって、これらの間には容量Ｃ２が介在する。第１ＧＮＤ１６と、第２ＧＮＤ２６とは、電気的に接続されており、同電位に固定されていることが好ましい。これらのグランドは、第１信号線１４と第２信号線２４と組み合わされて所定の特性インピーダンスのコプレナ線路を形成する。
【００２７】
接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えは、第１信号線１４、接触端子１５及び第２信号線２４のうちの一部の物理的な移動によって行われる。第１駆動部ＳＰ１は、第１駆動素子１１によって、第１ビーム１３を変形させ、第１信号線１４に接触端子１５が固定されている場合には、これら双方を移動させ、第１信号線１４に接触端子１５が固定されていな場合には、接触端子１５を移動させる機能を有している。
【００２８】
第２駆動部ＳＰ２は、第２駆動素子２１によって、第２ビーム２３を変形させることができるので、第２ビーム２３に固定された第２信号線２４は、必要に応じて、接触端子１５の方向へ移動したり、離間したりすることができる。なお、第２ビーム２３を変形する必要が無い場合には、第２駆動素子２１には第２駆動回路２２から駆動信号は与えられず、第２ビーム２３の変形が不要である場合は、第２駆動回路２２は無くてもよい。
【００２９】
第１駆動部ＳＰ１では、制御回路ＣＯＮＴからの信号に基づいて第１駆動回路１２からの電圧印加により、第１駆動素子１１が変形する。第１ビーム１３（可撓性部材）は、可撓性を有する部材により構成され、第１駆動素子１１の変形に伴って変形する。
【００３０】
同様に、第２駆動部ＳＰ２では、制御回路ＣＯＮＴからの信号に基づいて第２駆動回路２２からの電圧印加により、第２駆動素子２１が変形する。第２ビーム２３は、可撓性を有する部材により構成され、第２駆動素子２１の変形に伴って変形する。
【００３１】
図２は、第１駆動素子１１及び第２駆動素子２１が圧電駆動素子である場合の、当該圧電駆動素子の構成について説明する概略断面図である。
【００３２】
以下では、ＸＹＺ三次元直交座標系を設定する。図１に示した第１ビーム１３の厚み方向をＺ軸方向とし、長手方向をＸ軸方向として、Ｚ軸及びＸ軸の双方に垂直な幅方向をＹ軸方向とする。
【００３３】
図２に示すように、第１駆動部ＳＰ１の第１駆動素子１１は、Ｐｔ等の下部電極１１ａ、圧電体１１ｂ、及びＰｔなどの上部電極１１ｃをＺ方向に積層配置した構成を有する。この第１駆動素子１１の下部電極１１ａと上部電極１１ｃとの間に電圧を印加することにより、圧電体１１ｂの厚さが増加し、面内寸法が減少する、又は圧電体１１ｂの厚みが減少し、面内寸法が増加する。
【００３４】
第１駆動素子１１が、圧電素子である場合の材料について、補足説明する。
【００３５】
圧電体の材料としては、電気機械結合係数が大きく、伝搬損失およびパワーフロー角が小さく、遅延時間温度係数が小さい材料が好ましい。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などが好適である。各層の形成には、従来公知の成膜方法を適宜用いることができ、例えば、蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法、プラズマアシスト気相成膜（ＰＣＶＤ）法、めっき等を用いることができる。その他、圧電体の材料としては、ニオブ酸カリウムナトリウム（ＫＮＮ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、チタン酸ビスマスナトリウム（ＢＮＴ）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ビスマス鉄酸化物（例えば、ＢｉＦｅＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等を用いることができる。
【００３６】
第１駆動素子１１の寸法について説明する。
【００３７】
第１駆動素子１１のＸ軸方向の寸法は２００μｍ（５０μｍ〜５００μｍ）、Ｙ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０μｍ〜５００μｍ）、Ｚ軸方向の寸法は２μｍ（０．３μｍ〜３μｍ）である。なお、括弧内は、好適範囲を示している。この場合、第１駆動素子１１の形態的なバランスが、小型化された圧電型ＭＥＭＳスイッチに要求される駆動素子の微小変位（サブミクロンから数ミクロン）を制御しやすいものとなるという効果がある。
【００３８】
第２駆動部ＳＰ２の第２駆動素子２１についても、第１駆動素子１１と同様に、下部電極２１ａ、圧電体２１ｂ、及び上部電極２１ｃを含んで構成される。また、第２駆動素子２１の構造、材料及び作用効果は、第１駆動素子１１の場合と同一である。さらに、第２駆動素子２１のＸＹ平面内の形状は、第２ビーム２３のＸＹ平面内の形状と同一であり、これらが固着しているため、第２駆動素子２１の変形の通りに、第２ビーム２３は変形する。
【００３９】
図３は、第１ビーム１３及び第２ビーム２３の周辺構造を説明する概略構造図である。
【００４０】
本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００では、第１ビーム１３及び第２ビーム２３はそれぞれＸ軸方向に延びる平板状の可撓性部材であり、長手方向がＸ軸方向に沿って整列し、同一のＸＹ平面内に配置されている。第１ビーム１３の−Ｘ方向の一端側及び第２ビーム２３の＋Ｘ方向の一端側がそれぞれ固定部材ＰＫに対して固定されていて、第１ビーム１３及び第２ビーム２３において、互いに対向する先端部分は、自由端とされている。すなわち、第１ビーム１３及び第２ビーム２３は所謂片持ち梁構造を有する。
【００４１】
第１ビーム１３には第１信号線１４が取り付けられていると共に、第２ビーム２３には第２信号線２４が取り付けられている。第１信号線１４及び第２信号線２４は、それぞれ第１ビーム１３及び第２ビーム２３の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、第１ビーム１３における自由端側の端部には接触端子１５が取り付けられる。接触端子１５は、第１信号線１４と接続している。接触端子１５は、第１ビーム１３から接続する本体部１５ａ（接触端子本体）と、本体部１５ａから突出する接点部１５ｂとを含んで構成される。接点部１５ｂは、本体部１５ａにおいて、第２信号線２４と対向する位置に設けられる。接触端子１５は導体により構成されて、第１駆動素子１１及び第２駆動素子２１が駆動していない状態では、本体部１５ａにおいて第１信号線１４に対して接続する側の端部とは逆側の端部に設けられ、第２信号線２４側へ突出する接点部１５ｂが第２信号線２４に対して離間した状態に配置される。なお、接触端子１５の接点部１５ｂは、接触端子１５の本体部１５ａと同一の材料であってもよいし、本体部１５ａとは別の材料であってもよい。
【００４２】
第１駆動素子１１は、第１ビーム１３と固着しているため、第１駆動素子１１の変形の通りに、第１ビーム１３は変形する。また、第２駆動素子２１は、第２ビーム２３と固着しているため、第２駆動素子２１の変形の通りに、第２ビーム２３は変形する。
【００４３】
第１駆動素子１１に対して電圧を印加することによって第１駆動素子１１と連動して変形すると、第１ビーム１３が変形し、接点部１５ｂが下方へ移動する。同様に、第２駆動素子２１に対して電圧を印加することによって第２駆動素子２１と連動して変形すると、第２ビーム２３が変形する。この結果、接点部１５ｂが第２ビーム上の第２信号線２４と接触する。これにより、接触端子１５を介して第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続される。
【００４４】
なお、接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えができる構成であれば、第１駆動部ＳＰ１及び第２駆動部ＳＰ２の構成は特に限定されない。例えば、第１駆動部ＳＰ１及び第２駆動部ＳＰ２の一方は駆動回路を備えず、駆動素子の圧電駆動によってビームが移動しない（すなわち、固定部材ＰＫに対して固定される）構成であってもよい。この場合であっても、一方側のビームの変形によって、第１信号線１４、第２信号線２４、及び接触端子１５の位置関係を変更することによって、接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えを実現することができる。
【００４５】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材料について、補足説明する。
【００４６】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材料は特に限定はされないが、歪応力曲線において線形性を示す材料、すなわち弾性を有する材料が好ましい。例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金、単結晶Ｓｉ等を適宜用いることができる。なかでも単結晶Ｓｉは、歪応力曲線において広い線形領域を有するため、特に好適に用いることができる。第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材質は、上述のように、可撓性を有する材料から適宜選択することができるが、上述の材料の他に、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＴｉＮｘ（窒化チタン）、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、多結晶Ｓｉ、アモルファスシリコン、ダイアモンド、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等を用いることができる。
【００４７】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の寸法について説明する。
【００４８】
第１ビーム１３のＸ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０μｍ〜５００μｍ）、Ｙ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０μｍ〜５００μｍ）、Ｚ軸方向の寸法は３μｍ（０．５〜５μｍ）である。なお、括弧内は、好適範囲を示している。この場合、第１ビーム１３の形態的なバランスが、小型化された圧電型ＭＥＭＳスイッチに要求されるビームの微小変位（サブミクロンから数ミクロン）を制御しやすいものとなるという効果がある。また、第１ビーム１３のＸＹ平面内の形状は、偏向可能な可動領域（固定部材ＰＫに固定された部分よりも先端側の領域）に関しては、概ね長方形であるが、この可動領域の形状としては、例えば、半円形、フォーク状形状、三角形が考えられる。
【００４９】
なお、上記のＭＥＭＳスイッチ１００は、例えば、図４に示す電子機器に適用することができる。
【００５０】
図４は、本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチが適用される電子機器の一例の概略構成図である。
【００５１】
図４に示す電子機器２００は、無線通信を行う電子機器であり、ハウジングＨに収容された複数のＭＥＭＳスイッチ１００と、複数のＭＥＭＳスイッチ１００に対してそれぞれ直列に接続されたフィルタ１０２と、アンテナ１０３と、スイッチ１０４と、処理回路１０５と、入力装置１０６と、ディスプレイ１０７と、制御回路ＣＯＮＴと、を含んで構成される。
【００５２】
アンテナ１０３からは、変調された高周波信号（ＲＦ信号）が入力される。電子機器２００では、制御回路ＣＯＮＴからの制御によって複数のＭＥＭＳスイッチ１００におけるＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。例えば、アンテナから供給される信号を特定のフィルタ１０２に接続し、複数の周波数帯域の信号から、単一の周波数帯域の信号を選択することができる。アンテナ１０３により受信された入力信号は、必要に応じて、アンプで増幅された後、ＯＮ状態が選択されたＭＥＭＳスイッチ１００、及び、当該ＭＥＭＳスイッチ１００に接続されたフィルタ１０２を通り、スイッチ１０４を経て処理回路１０５に入力し、処理回路１０５において入力信号に係る処理が行われる。それぞれのフィルタ１０２は、通過帯域の異なる周波数フィルタであり、選択された周波数の信号が、処理回路１０５に入力されることとなる。
【００５３】
処理回路１０５は、変調されていた入力信号を復調し、復調された信号から、文字又は画像情報を抽出し、制御回路ＣＯＮＴは、処理回路１０５から得られた文字又は画像情報をディスプレイ１０７上に表示することができる。なお、アンテナ１０３への入力信号は、映像信号又は音声信号とすることもできる。
【００５４】
また、入力装置１０６からユーザにより入力される情報が、制御回路ＣＯＮＴに対して送られて制御回路ＣＯＮＴによる複数のＭＥＭＳスイッチ１００の制御に反映されると共に、処理回路１０５による処理の結果等が制御回路ＣＯＮＴを介して、ディスプレイ１０７に対して出力されて、ユーザに通知される。なお、電子機器は、携帯電子機器とすることができる。
【００５５】
以下、本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチのより具体的な構成例について説明する。
【００５６】
（第１構成例）
図５は、第１構成例に係るＭＥＭＳスイッチを示す平面図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図７（Ａ）は、図５のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図７（Ｂ）は、図５のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図である。これらの図は、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断された状態（ＯＦＦ状態）にあるＭＥＭＳスイッチの構成を示している。本構成例のＭＥＭＳスイッチ１００は、駆動素子として圧電駆動素子を用いた圧電型ＭＥＭＳスイッチである。
【００５７】
図５〜図７に示すように、本構成例のＭＥＭＳスイッチ１００は、基板３と、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙと、第１ビーム１３と、第１信号線１４と、信号線用の接触端子１５と、第１の一対のグラウンド（ＧＮＤ）１６ａ、１６ｂと、第２ビーム２３と、第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙと、第２信号線２４と、第２の一対のグラウンド（ＧＮＤ）２６ａ、２６ｂと、を備える。基板３は、固定部材ＰＫ（図１参照）の一部又は全部に対応する。第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙは、第１駆動素子１１（図１参照）に対応し、第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙは、第２駆動素子２１（図１参照）に対応する。第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１ＧＮＤ１６（図１参照）に対応し、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２ＧＮＤ２６（図１参照）に対応する。
【００５８】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３は、片持ち梁構造を有するように、一端部が基板３に片持ち支持されている。具体的には、第１ビーム１３は、端部１３ｂと離間部１３ｆとを有する。端部１３ｂは、基板３の−Ｘ方向の端部３ｅ上に固定されている。離間部１３ｆは、端部１３ｂに固定されていると共に、基板３の主面３ｍと＋Ｚ方向に離間している。これにより、第１ビーム１３の＋Ｘ方向の先端部は自由端となっている。主面３ｍは、ＸＹ平面に沿って（例えば平行に）延びる面である。同様に、第２ビーム２３は、端部２３ｂと離間部２３ｆとを有する。端部２３ｂは、基板３の＋Ｘ方向の端部３ｅ上に固定されている。離間部２３ｆは、端部２３ｂに固定されていると共に、基板３の主面３ｍと＋Ｚ方向に離間している。これにより、第２ビーム２３の−Ｘ方向の先端部は自由端となっている。ＯＦＦ状態においては、第１ビーム１３の先端部と第２ビーム２３の先端部はＸ軸方向に沿って離間して対向するため、第１ビーム１３及び第２ビーム２３に設けられた第１信号線１４及び第２信号線２４も、Ｘ軸方向に沿って離間して対向する。
【００５９】
第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１ビーム１３の離間部１３ｆ上に設けられており、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２ビーム２３の離間部２３ｆ上に設けられている。平面視で（即ち、＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かって見て）、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１信号線１４とＹ軸方向に沿って離間すると共に、当該第１信号線１４をＹ軸方向に沿って挟むように設けられており、第１信号線１４に沿って延びている。同様に、平面視で、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２信号線２４とＹ軸方向に沿って離間すると共に、当該第２信号線２４をＹ軸方向に沿って挟むように設けられており、第２信号線２４に沿って延びている。
【００６０】
第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙは、第１ビーム１３の離間部１３ｆ内に設けられており、第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙは、第２ビーム２３の離間部２３ｆ内に設けられている。駆動素子１１ｘ、駆動素子１１ｙ、駆動素子２１ｘ、及び駆動素子２１ｙは、それぞれＧＮＤ１６ａ、ＧＮＤ１６ｂ、ＧＮＤ２６ａ、及び、ＧＮＤ２６ｂに沿って延びている。平面視で、駆動素子１１ｘの全体、駆動素子１１ｙの全体、駆動素子２１ｘの全体、及び、駆動素子２１ｙの全体が、ＧＮＤ１６ａ、ＧＮＤ１６ｂ、ＧＮＤ２６ａ、及び、ＧＮＤ２６ｂにそれぞれ重複している。また、平面視で、駆動素子１１ｘ及び駆動素子１１ｙは第１信号線１４と重複しておらず、駆動素子２１ｘ及び駆動素子２１ｙは第２信号線２４と重複していない。
【００６１】
駆動素子１１ｘとＧＮＤ１６ａとの間、駆動素子１１ｙとＧＮＤ１６ｂとの間、駆動素子２１ｘとＧＮＤ２６ａとの間、及び、駆動素子２１ｙとＧＮＤ２６ｂとの間には、絶縁材料が介在していてもよい。即ち、Ｚ方向に沿って、駆動素子１１ｘ、絶縁材料、及び、ＧＮＤ１６ａが順に積層され、駆動素子１１ｙ、絶縁材料、及び、ＧＮＤ１６ｂが順に積層され、駆動素子２１ｘ、絶縁材料、及び、ＧＮＤ２６ａが順に積層され、駆動素子２１ｙ、絶縁材料、及び、ＧＮＤ２６ｂが順に積層されている構造とすることができる。本構成例においては、当該絶縁材料は、離間部１３ｆを構成する材料の一部からなる絶縁層である場合を例示するが、当該絶縁材料は、離間部１３ｆを構成する材料とは異なる材料からなる絶縁層であってもよい。あるいは当該絶縁材料に代えて高抵抗材料を用いてもよい。
【００６２】
第１信号線１４と第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１ビーム１３の離間部１３ｆにおいて、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられている。これにより、第１信号線１４は第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂによってほぼ同一面内において挟まれるため、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂがコプレナ線路としてインピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。同様に、第２信号線２４と第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２ビーム２３の離間部２３ｆにおいて、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられている。これにより、第２信号線２４は第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂによってほぼ同一面内において挟まれるため、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂがコプレナ線路としてインピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。駆動素子１１ｘと駆動素子１１ｙは、第１ビーム１３の離間部１３ｆ内において、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられている。駆動素子２１ｘと駆動素子２１ｙは、第２ビーム２３の離間部２３ｆ内において、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられている。
【００６３】
第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂのそれぞれから第１信号線１４までの距離Ｄ１６ａ、Ｄ１６ｂ（本構成例では、これらの要素のＹ軸方向に沿った離間距離であり、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂのそれぞれから第２信号線２４までのＹ軸方向に沿った離間距離と略等しい）は、第１信号線１４から第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙのそれぞれまでの距離Ｔ１６ａ、Ｔ１６ｂ（本構成例では、これらの要素のＹ軸方向に沿った離間距離であり、第２信号線２４から第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙのそれぞれまでのＹ軸方向に沿った離間距離と略等しい）よりも短いことが好ましい。第１信号線１４と、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙを駆動する電極である下部電極１１ａ及び上部電極１１ｃとが近接している場合、これらの要素が電気的にカップリングして特性インピーダンスが所定の値からずれ易くなり、これにより第１信号線１４を通過する高周波信号の伝送損失が増加してしまう。そのため、上記のような構成とすることにより、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂのそれぞれは、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙよりも第１信号線１４に近くなるため、上述のような理由に基づく伝送損失の増加を抑制することができる。
【００６４】
同様の理由に基づき、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂのそれぞれから第２信号線２４までの距離Ｄ２６ａ、Ｄ２６ｂ（本構成例では、これらの要素のＹ軸方向に沿った離間距離）は、第２信号線２４から第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙのそれぞれまでの距離Ｔ２６ａ、Ｔ２６ｂ（本構成例では、これらの要素のＹ軸方向に沿った離間距離）よりも短いことが好ましい。
【００６５】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続された状態（ＯＮ状態）にあるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、それぞれ図６及び図７（Ａ）に対応する端面を示している。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、ＭＥＭＳスイッチ１００をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させる際には、駆動素子１１ｘ及び駆動素子１１ｙを変形させることによって、第１ビーム１３を撓ませるように変形させ、接触端子１５の接点部１５ｂが第２信号線２４に接触するように第１ビーム１３の先端部を−Ｚ方向に移動させる。ＯＮ状態から再びＯＦＦ状態に変化させる際には、変形させた駆動素子１１ｘ及び駆動素子１１ｙを元の形状に戻すことによって、接触端子１５の接点部１５ｂを第２信号線２４から離間させる。このようにして、接触端子１５によってＭＥＭＳスイッチ１００のＯＦＦ状態とＯＮ状態とを可逆的に切り替える。
【００６６】
上述のような本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００においては、第１信号線１４と第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、共に第１ビーム１３の離間部１３ｆに設けられている（図５〜図７参照）。そのため、平面視で第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと重複する第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙが膜応力や熱応力に起因して変形しても、第１信号線１４と第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂとの間の相対的な位置関係は殆ど又は全く変化しない。これにより、本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００によれば、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる第１信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することができる。
【００６７】
さらに、上述のような本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００においては、平面視で、第１信号線１４は、第１ビーム１３の離間部１３ｆにおいて第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙと重複していない（図５参照）。平面視で第１信号線１４と第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙとが重複していると、第１信号線１４の下に、浮遊電位となっていない電位を有する一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙの電極部（上部電極１１ｃ及び下部電極１１ａ、図７（Ａ）参照）が存在することになる。そのような電極部が存在すると、第１信号線１４を通過する高周波信号の伝送損失が増加してしまう。そのため、上記のような構成に基づき、一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙの電極部に起因する伝送損失の増加を抑制することができる。
【００６８】
（第２構成例）
続いて、第２構成例に係るＭＥＭＳスイッチについて説明する。図９は、第２構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００ｘを示す平面図であり、図１０（Ａ）は、図９のＸＡ−ＸＡ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図１０（Ｂ）は、図９のＸＢ−ＸＢ線に沿ったＭＥＭＳスイッチの端面図である。これらの図は、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断された状態（ＯＦＦ状態）にあるＭＥＭＳスイッチの構成を示している。本構成例のＭＥＭＳスイッチ１００ｘは、駆動素子として圧電駆動素子を用いた圧電型ＭＥＭＳスイッチ又は駆動素子として静電駆動素子を用いた静電型ＭＥＭＳスイッチである。
【００６９】
図９及び図１０に示すように、本構成例のＭＥＭＳスイッチは、主として、第１ビーム１３が一対のグラウンド用の接触端子３１、３２をさらに備える点において第１構成例のＭＥＭＳスイッチと異なる。
【００７０】
接触端子３１は、第１ビーム１３の自由端側の端部（離間部１３ｆの＋Ｘ軸側の端部）に設けられ、ＧＮＤ１６ａと接続している。接触端子３１は、第１ビーム１３から接続する本体部３１ａと、本体部３１ａから突出する接点部３１ｂとを含んで構成される。接点部３１ｂは、本体部３１ａにおいて、ＧＮＤ２６ａと対向する位置に設けられる。接触端子３１はＡｕ等の導体により構成されて、ＯＦＦ状態では、本体部３１ａにおいてＧＮＤ１６ａに対して接続する側の端部とは逆側の端部に設けられ、ＧＮＤ２６ａ側へ突出する接点部３１ｂがＧＮＤ２６ａに対して離間した状態に配置される。なお、接触端子３１の接点部３１ｂは、接触端子３１の本体部３１ａと同一の材料であってもよいし、本体部３１ａとは別の材料であってもよい。ＧＮＤ１６ａとＧＮＤ２６ａとの間は、接触端子３１によって接続及び切断が切り替えられる。
【００７１】
接触端子３２は、接触端子３１と同様の構成を有する。即ち、接触端子３２は、第１ビーム１３の自由端側の端部（離間部１３ｆの＋Ｘ軸側の端部）に設けられ、ＧＮＤ１６ｂと接続している。接触端子３２は、第１ビーム１３から接続する本体部３２ａと、本体部３２ａから突出する接点部３２ｂとを含んで構成される。接点部３２ｂは、本体部３２ａにおいて、ＧＮＤ２６ｂと対向する位置に設けられる。接触端子３２はＡｕ等の導体により構成されて、ＯＦＦ状態では、本体部３２ａにおいてＧＮＤ１６ｂに対して接続する側の端部とは逆側の端部に設けられ、ＧＮＤ２６ｂ側へ突出する接点部３２ｂがＧＮＤ２６ｂに対して離間した状態に配置される。なお、接触端子３２の接点部３２ｂは、接触端子３２の本体部３２ａと同一の材料であってもよいし、本体部３２ａとは別の材料であってもよい。ＧＮＤ１６ｂとＧＮＤ２６ｂとの間は、接触端子３２によって接続及び切断が切り替えられる。
【００７２】
接触端子３１及び接触端子３２は、接触端子１５と同様に第１ビーム１３の離間部１３ｆに設けられているため、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙによる第１ビーム１３の変形によって、接触端子３１及び接触端子３２は、接触端子１５と同様に移動する。そのため、接触端子１５が第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙによる第１ビーム１３の変形によって第１信号線１４と第２信号線２４との間の電気的な接続と切断とを切り替える際、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙによる第１ビーム１３の当該変形によって、接触端子３１は、ＧＮＤ１６ａとＧＮＤ２６ａとの間の電気的な接続と切断とを切り替え、接触端子３２は、ＧＮＤ１６ｂとＧＮＤ２６ｂとの間の電気的な接続と切断とを切り替える。
【００７３】
ＯＦＦ状態において、接触端子３１の接点部３１ｂとＧＮＤ２６ａとのＺ軸方向に沿った離間距離及び接触端子３２の接点部３２ｂとＧＮＤ２６ｂとのＺ軸方向に沿った離間距離は、それぞれ接触端子１５の接点部１５ｂと第２信号線２４とのＺ軸方向に沿った離間距離よりも短くなっていてもよい。
【００７４】
図１１（Ａ）は、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断された状態（ＯＦＦ状態）から接続された状態（ＯＮ状態）に移行する途中の段階におけるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、図１１（Ｂ）は、ＯＮ状態におけるＭＥＭＳスイッチの端面図であり、それぞれ図１０（Ｂ）に対応する端面を示している。
【００７５】
図１１（Ａ）に示すように、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する途中の段階において、接触端子３１の接点部３１ｂはＧＮＤ２６ａと接触し、接触端子３２の接点部３２ｂはＧＮＤ２６ｂと接触するのに対して、接触端子１５の本体部１５ａは第２信号線２４と接触しない。その後、図１１（Ｂ）に示すように、ＯＮ状態においては、接触端子１５の接点部１５ｂも第２信号線２４に接触する。
【００７６】
そのため、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙによる第１ビーム１３の変形によって、一対の接触端子３１、３２がＧＮＤ１６ａとＧＮＤ２６ａとの間、及び、ＧＮＤ１６ｂとＧＮＤ２６ｂとの間をそれぞれ電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングは、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙによる第１ビーム１３の当該変形によって、接触端子１５が第１信号線１４と第２信号線２４との間を電気的な切断状態から接続状態に切り替えるタイミングよりも早くなる。
【００７７】
上述のように、本構成例のＭＥＭＳスイッチ１００ｘにおいては、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙ及び第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙとして、静電型の駆動素子を用いることもできる。その場合、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙは、例えばそれぞれ２つの離間した電極層を有し、これらの電極層間に電圧を印加することによりこれらの電極層間に静電力を生じさせることができる。この静電力を発生させたり消滅させたりすることにより、上述のような圧電型の駆動素子の場合と同様の態様で、第１ビーム１３を変形させることができる。同様に、第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙは、例えばそれぞれ２つの離間した電極層を有し、これらの電極層間に電圧を印加することによりこれらの電極層間に静電力を生じさせることができる。この静電力を発生させたり消滅させたりすることにより、上述のような圧電型の駆動素子の場合と同様の態様で、第２ビーム２３を変形させることができる。
【００７８】
上述のような本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００ｘによれば、第１構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００と同様の理由に基づき、膜応力や熱応力に起因した可撓性部材の変形によってもたらされる第１信号線の特性インピーダンスの変化及び高周波信号の伝送性能の変化を抑制することができる。
【００７９】
さらに、上述のような本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００ｘは、上述のような構成の一対の接触端子３１、３２を有する（図９〜図１１参照）。そのため、第１信号線１４と第２信号線２４とが接触端子１５によって接続されると、それらの接続点の近傍において、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂとが一対の接触端子３１、３２によって電気的に接続され、同電位となる（図１１参照）。そのため、第１信号線１４と第２信号線２４との接続点の近傍においても、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂ及び第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂの特性インピーダンスを設定する機能を安定化させることができる。そのため、安定したコプレナ線路を構成することができる。
【００８０】
さらに、上述のような本構成例に係るＭＥＭＳスイッチ１００ｘによれば、第１信号線１４と第２信号線２４とが電気的な切断状態から接続状態に切り替わる際、第１信号線１４と第２信号線２４とが電気的に接続されるよりも前に、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂとが電気的に接続される（図１１参照）。これにより、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂの特性インピーダンスを設定する機能を安定化させた後に、第１信号線１４と第２信号線２４とを電気的に接続することができる。逆に、接続状態から切断状態に切り替わる際は、第１信号線１４と第２信号線２４とが先に電気的に切断される。そのため、第１信号線１４と第２信号線２４との接続が成立した時点において、既に所定の特性インピーダンスを確実に確保することができる。
【００８１】
本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
【００８２】
例えば、上記第１構成例のＭＥＭＳスイッチ１００においては、平面視で、駆動素子１１ｘの全体、駆動素子１１ｙの全体、駆動素子２１ｘの全体、及び、駆動素子２１ｙの全体が、ＧＮＤ１６ａ、ＧＮＤ１６ｂ、ＧＮＤ２６ａ、及び、ＧＮＤ２６ｂにそれぞれ重複しているが（図５参照）、駆動素子１１ｘの一部、駆動素子１１ｙの一部、駆動素子２１ｘの一部、及び、駆動素子２１ｙの一部が、ＧＮＤ１６ａ、ＧＮＤ１６ｂ、ＧＮＤ２６ａ、及び、ＧＮＤ２６ｂにそれぞれ重複していてもよい。
【００８３】
また、上記第１構成例のＭＥＭＳスイッチ１００においては、第１ビーム１３の離間部１３ｆには、第１の一対の駆動素子１１ｘ、１１ｙが設けられているが（図５参照）、一つの駆動素子のみが離間部１３ｆに設けられており、当該一つの駆動素子の一部が、平面視でＧＮＤ１６ａ及びＧＮＤ１６ｂの少なくとも一部と重複していてもよい。この場合、当該当該一つの駆動素子の一部が、平面視で、第１信号線１４と重複していてもよく、平面視で離間部１３ｆのほぼ全体と重複していてもよい。
【００８４】
同様に、上記第１構成例のＭＥＭＳスイッチ１００においては、第２ビーム２３の離間部２３ｆには、第２の一対の駆動素子２１ｘ、２１ｙが設けられているが（図５参照）、一つの駆動素子のみが離間部２３ｆに設けられており、当該一つの駆動素子の一部が、平面視でＧＮＤ２６ａ及びＧＮＤ２６ｂの少なくとも一部と重複していてもよい。この場合、当該当該一つの駆動素子の一部が、平面視で、第２信号線２４と重複していてもよく、平面視で離間部２３ｆのほぼ全体と重複していてもよい。
【００８５】
また、上記第１構成例のＭＥＭＳスイッチ１００においては、第１信号線１４と第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１ビーム１３の離間部１３ｆにおいて、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられているが（図７（Ａ）参照）、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂは、第１ビーム１３の離間部１３ｆにおいて、第１ビーム１３の離間部１３ｆにおいて、第１信号線１４とは異なる高さ位置に設けられていてもよい。
【００８６】
同様に、上記第１構成例のＭＥＭＳスイッチ１００においては、第２信号線２４と第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２ビーム２３の離間部２３ｆにおいて、ほぼ同一のＺ軸方向の高さ位置に設けられているが（図７（Ｂ）参照）、第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂは、第２ビーム２３の離間部２３ｆにおいて、第２信号線２４とは異なる高さ位置に設けられていてもよい。
【００８７】
また、上記第２構成例のＭＥＭＳスイッチ１００ｘにおいては、第１信号線１４と第２信号線２４とが電気的な切断状態から接続状態に切り替わる際、第１信号線１４と第２信号線２４とが電気的に接続されるよりも前に、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂとが電気的に接続されるように構成されているが（図１１参照）、第１信号線１４と第２信号線２４とが電気的に接続されるのとほぼ同時に、第１の一対のＧＮＤ１６ａ、１６ｂと第２の一対のＧＮＤ２６ａ、２６ｂとが電気的に接続されるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
３…基板、１３…第１ビーム（可撓性部材）、１３ｆ…第１ビームの離間部、１４…第１信号線、２４…第２信号線、１６ａ、１６ｂ…グラウンド、１１ｘ、１１ｙ…駆動素子、１５…信号線用の接触端子、１００…ＭＥＭＳスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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