(57)【要約】【課題】信号伝搬特性の向上、高速応答、低消費電力、低駆動電圧を実現した高性能スイッチ及びそれを用いた電子装置を提供する。【解決手段】信号を入力する入力ポート７に接続された可動体２と、外部からの信号を伝搬するための第１の電極３と、第１の電極３に接続され制御信号を発生する第１の制御電源５と、外部からの信号を遮断するための第２の電極４と、この第２の電極４に接続され制御信号を発生する第２の制御電源６とを備え、第１の制御電源５により第１の電極３に制御信号を与え、可動体２と第１の電極３に与えられた電位差、および可動体２と第２の電極４に与えられた電位差で発生する駆動力によって可動体２を変位させて第１の電極３または第２の電極４に吸着させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動体を電極に吸着または離すことにより信号の伝搬経路を切り替えるスイッチにおいて、
信号を入力する入力ポートと、この入力ポートに接続された可動体と、前記信号を伝搬する第１の電極と、この第１の電極に接続され制御信号を発生する第１の制御電源と、前記信号を遮断する第２の電極と、この第２の電極に接続され制御信号を発生する第２の制御電源とを備え、
前記第１の制御電源により第１の電極に制御信号を与え、前記可動体と第１の電極に与えられた電位差、および前記可動体と第２の電極に与えられた電位差で発生する駆動力によって可動体を変位させ、前記第１の電極または第２の電極に吸着させることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記可動体を常時励振させることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項３】
前記可動体は第１の電極および第２の電極に交互に変位することを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項４】
前記可動体は、前記第１の電極および第２の電極から離れた所定の位置から励振させることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項５】
前記可動体は、前記第１の電極または第２の電極に吸着された状態から励振させることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項６】
前記可動体を励振させる制御信号の周波数は、前記可動体の自己共振周波数であることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項７】
前記可動体を励振させる制御信号の周波数は、所望の応答速度より速い速度に対応した周波数であることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項８】
前記自己共振周波数は、所望の応答速度より速い速度に対応した周波数をもつようにしたことを特徴とする請求項６記載のスイッチ。
【請求項９】
前記可動体を前記第１の電極または第２の電極に吸着された状態から励振させることにより、前記可動体を前記第１の電極または第２の電極から解放することを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記可動体を前記第１の電極または第２の電極に吸着された状態で前記制御信号をゼロにして前記可動体を前記第１の電極または第２の電極から解放した後、前記制御信号を所定の時間印加することを特徴とする請求項９記載のスイッチ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のスイッチを複数個接続して一つのスイッチとすることを特徴とするスイッチ。
【請求項１２】
可動体を電極に吸着または離すことにより、信号の伝搬経路を切り替えるスイッチにおいて、
信号を入力する入力ポートと、入力ポートに接続された可動体と、信号を伝搬する電極と、この電極に接続され制御信号を発生する制御電源とを備え、
前記制御電源により可動体と電極に電流を流すことにより生じる引力または斥力のローレンツ力を駆動力として信号の伝搬経路を切り換えることを特徴とするスイッチ。
【請求項１３】
可動体および電極のいずれか一方を高抵抗とし、前記可動体と前記電極が引力で吸着している状態のとき、前記可動体または前記電極の極性を反転させた瞬間に、前記可動体と前記電極が同極性となり生ずる斥力を駆動力とすることを特徴とする請求項１または１２記載のスイッチ。
【請求項１４】
可動体と電極間の電極上に形成する絶縁層として極性反転速度の比較的遅い高誘電体絶縁材料を使用し、前記可動体と前記電極が引力で吸着している状態のとき、前記可動体の極性を反転させた瞬間に前記可動体と前記絶縁層表面が同極性となり生ずる斥力を駆動力とすることを特徴とする請求項１または１２記載のスイッチ。
【請求項１５】
前記制御電源からの制御信号が、前記可動体の応答時間より短時間のパルス型の力が可動体に加わるような信号であることを特徴とする請求項１または１２記載のスイッチ。
【請求項１６】
スイッチまたはその近傍の温度を測定する温度計測手段を有し、前記温度計測手段で測定した温度に従って前記第１および第２の制御電源が発生する制御信号を異ならせることを特徴とする請求項１または１２記載のスイッチ。
【請求項１７】
前記パルス型の力の印加時間は、可動体のオーバーシュートの大きさと前記応答時間の最適条件より、前記可動体が電極に急激に吸引されるプルインが起こる位置にまで前記可動体をオーバーシュートさせるパルス型の力の印加時間の約半分の長さであることを特徴とする請求項１６記載のスイッチ。
【請求項１８】
前記最適条件は、オーバーシュートの大きさが約０．１μｍ以下、応答時間が約２０μｓ以下であることを特徴とする請求項１７記載のスイッチ。
【請求項１９】
オーバーシュートの方向と逆方向で、オーバーシュートの大きさに対応した力が交互に随時可動体に加わるように制御信号を与えることを特徴とする請求項１７記載のスイッチ。
【請求項２０】
前記オーバーシュートの方向と逆方向で、オーバーシュートの大きさに対応した力が方向により非対称であることを特徴とする請求項１７記載のスイッチ。
【請求項２１】
前記可動体が所定の位置を越えて変位するオーバーシュートの大きさに対応した一方方向の力が前記可動体に加わるように前記制御信号を制御することを特徴とする請求項６または９記載のスイッチ。
【請求項２２】
可動体と電極の接触界面が波型または矩形型である請求項１から２１のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれかに記載のスイッチを搭載した電子装置。
【請求項２４】
請求項１、１２および１５のいずれかに記載のスイッチにおける制御信号は、前記可動電極の位置に関する運動方程式から最適な信号を設定することを特徴とするスイッチの制御方法。
【請求項２５】
請求項１、１２および１５のいずれかに記載のスイッチにおける制御信号の電圧は、前記可動電極の持つポテンシャルと前記電圧で与えられる静電力によるポテンシャルの釣り合いにより設定されることを特徴とするスイッチの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路等に用いられ可動体を電極に吸着または離すことにより、外部からの信号の伝搬経路を切り替えるスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、メンブレン状や棒状の可動体を両持ちや片持ちにし、それらを電極へ接触させたり離したりすることにより、信号の伝搬経路を切り替える機械スイッチである。メンブレンや可動体の駆動力源は静電気力のものが多いが、磁気力のものも発表されている。
【０００３】
従来、大きさが数１００μｍ程度の微細なスイッチとして、非特許文献１に記載されているものが知られている。図１８に非特許文献１に記載されている従来のスイッチの構成を示す。図１８（ａ）は、従来のスイッチの構成を示す断面図であり、図１８（ｂ）は、従来のスイッチの構成を示す平面図である。図１８（ａ）は、図１８（ｂ）のＡ−Ａ´線断面図である。このスイッチは、メンブレン上に、高周波信号が伝達される信号ライン１０１を形成し、当該信号ライン１０１の直下に制御電極１０３を設けている。
【０００４】
制御電極１０３に直流電位を印加すると、メンブレンが制御電極１０３側に静電引力により引き付けられ、撓み、基板１０２上に形成されている接地電極１０４と接触することにより、メンブレンに形成されている信号ライン１０１は短絡状態となり、信号ライン１０１を流れる信号は減衰され、遮断される。
【０００５】
これに対して、制御電極１０３に直流電位を印加しなければ、メンブレンは撓まず、当該メンブレン上の信号ライン１０１を流れる信号は、接地電極１０４から損失することなく、スイッチを通過する。
【０００６】
また可動体の位置決めを制御する従来方法として、特許文献１に示されたものが知られている。この構成は、光路をマイクロスイッチで開閉することで、信号をＯＮ／ＯＦＦしている。光を通過するときは、振動板と平板間に電圧を印加して、静電力によりエレメントを持ち上げる。光を遮断するときは、電圧を０にして、静電力を解除し、振動版の持つばね力で元の位置に戻り、光をエレメントが遮断する。
【０００７】
このとき、電圧を急激に印加もしくは０にすると、チャタリングと呼ばれる現象が生じ、エレメントが振動し、安定するまでに時間を要する。このため、制御電圧を印加する前に、予備電圧パルスと呼ばれる電圧を印加することで、チャタリングを防止している。安定条件は、予備パルス電圧の電圧Ｖ１とパルス幅τ１、予備パルス電圧Ｖ２と本来の制御電圧までの間隔τ２で決まる。仮にＶ１＝Ｖ２、τ１＝τ２とすると、τ１は固有振動数の１／６が境界条件となる。
【０００８】
【非特許文献１】
ＩＥＥＥ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ａｎｄ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１１　Ｎｏ８，Ａｕｇｕｓｔ２００１　ｐ３３４
【特許文献１】
特開平２−７０１４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１におけるＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの研究開発は、元来、軍事、航空宇宙用の用途を目的としたものが発端であり、如何にして信号伝搬特性の向上を図るかに研究開発の焦点が当てられていた。しかし、それが携帯情報端末等の民生用の用途となると、信号伝搬特性の向上は勿論のこと、耐久性、高速応答化、低消費電力化、低駆動電圧化、小型化等の様々な条件を同時に満たしたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの実現が求められる。
【００１０】
しかしながら、図１８（ａ）に示す従来のスイッチ１００においては、メンブレンを制御電極１０３側に引き付けるために必要となる直流電位の電圧は、約３０Ｖ以上となり、このような高電圧を必要とするスイッチ１００を無線装置に組み込み難いという問題を有していた。
【００１１】
又、スイッチの高アイソレーション化を図るためには、可動体と電極との間のギャップを比較的広くすることが要求される。その場合、如何にして低い駆動電圧で、高速、大変位の可動体の駆動を可能とするかが問題となる。
【００１２】
又、例えばＲＦ−ＭＥＭＳスイッチにおいて、可動体を電極へ吸着した場合、駆動電圧を切り可動体に吸着力を与えていない状態にすると、可動体が可動体のもつバネ力で、電極から離れた所定の位置に戻るわけであるが、低駆動電圧で高速に可動体を電極に吸引させようとすると、可動体のバネ力を弱くする必要があるため、可動体の電極から離れた所定の位置に戻る応答速度が遅いという問題がある。
【００１３】
又、機械スイッチにおいて、電極に接触した状態の可動体を、アイソレーションが高く、可動体と電極の容量結合が起こらない、可動体の電極から離れた所定の位置に戻す場合において、可動体が所定の位置を越えて変位するオーバーシュートが問題となる。それは、可動体のオーバーシュートの大きさが大きい場合、信号の伝播経路である電極と可動体が容量結合を起こし、不正な信号の経路が形成されるからである。
【００１４】
一方、特許文献１におけるスイッチにおいては、スイッチのＯＮ時の容量を確保するためには、十分な結合面積が要求される。梁の幅を数μｍとした場合、梁の長さは数１００μｍオーダになる。このため幅が数μｍ、長さが数１００μｍの梁を片端のみで固定することは困難となり、梁を両端で固定した両持ち梁のほうがより安定する。
【００１５】
しかしながら、両端を固定した場合、基板と梁を形成している材料が異なれば、各材料の熱膨張係数の差から、内部応力が変化し、ばね定数が変化する。構造体の固有振動数は（式１）に示すように、梁の質量とばね定数で決まるため、温度が変化すれば固有振動数が変化する。
【００１６】
チャタリングを防止するために、予備パルス電圧を印加しても、スイッチの温度が変化すれば、固有振動数が変化するため、最適な予備パルス電圧も変化する。
例えば室温で予備パルス電圧を最適化した場合、スイッチの温度が高くなれば、固有振動数が高くなり、室温と同じ予備パルス電圧では、チャタリングを防止することはできなくなる。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
これらの問題や要求から、スイッチの高速応答、低駆動電圧を実現し、且つ比較的広い可動体と電極との間のギャップを実現する方法、電極に吸着した可動体が、電極から離れた所定の位置に戻る応答速度の高速化を実現する駆動方式、可動体のオーバーシュートの大きさの制御法の実現が重要な課題である。
【００１９】
本発明の目的は、信号伝搬特性の向上、高速応答、低消費電力、低駆動電圧を実現した高性能スイッチ及びそれを用いた電子装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスイッチは、可動体を電極に吸着または離すことにより、外部からの信号の伝搬経路を切り替えるスイッチにおいて、外部からの信号を入力する入力ポートと、この入力ポートに接続された可動体と、外部からの信号を伝搬するための第１の電極と、この第１の電極に接続され制御信号を発生する第１の制御電源と、外部からの信号を遮断するための第２の電極と、この第２の電極に接続され制御信号を発生する第２の制御電源とを備え、第１の制御電源により第１の電極に制御信号を与え、可動体と第１の電極に与えられた電位差、および前記可動体と第２の電極に与えられた電位差で発生する駆動力によって可動体を変位させて第１の電極または第２の電極に吸着させることにより、信号伝搬特性の向上、高速応答、低消費電力、低駆動電圧が可能なスイッチを実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１におけるスイッチ１の平面図を示す。ＯＮ側電極３にはＯＮ側制御電源５、ＯＦＦ側電極４にはＯＦＦ側制御電源６が取り付けられている。スイッチがＯＮ時においては、可動体２はＯＮ側電極３に吸着された状態となり、入力ポート７より入力した信号は、可動体２、ＯＮ側電極３を介して出力ポート８へ伝搬し、スイッチがＯＦＦ時においては、可動体２はＯＦＦ側電極４に吸着された状態となり、入力ポート７より入力した信号は、可動体２、ＯＦＦ側電極４を介して接地へ伝搬する仕組みになっている。
【００２２】
図２に本実施例１における制御信号と可動体２の位置の関係を示す。図２には、片側のＯＮ側電極３に与える制御信号を示す。ＯＮ側電極３とＯＦＦ側電極４に０Ｖを片側の端とした交流電圧の制御信号２１を逆位相で与える。可動体２はインダクタ１２を介して直流的に接地されており、可動体２とＯＮ側電極３、ＯＦＦ側電極４との間に交互に与えられる電位差により生ずる静電気力により、可動体２がＯＮ側電極３、ＯＦＦ側電極４へと交互に変位し、曲線２２のように励振される。励振は可動体２の自己共振周波数の交流電圧制御信号で励振する。可動体２は、ＯＮ側電極３、ＯＦＦ側電極４方向の自己共振モードで非常に大きな変位の振動が生じるよう設計、製作されており、自己共振周波数で励振することにより、より小さい電圧で大きな変位の振動が励起される機構になっている。
【００２３】
駆動方法は、図２に示す様に、可動体２を吸着させるＯＮ側電極３またはＯＦＦ側電極４の方向に静電気力が加わるよう交流電圧の制御信号２１を時刻ｔにおいて一定電圧の直流電圧制御信号２３に切り替える。この様に制御信号２１を制御することにより、可動体２にＯＮ側電極３またはＯＦＦ側電極４方向への一定外力を加え、可動体２をＯＮ側電極３またはＯＦＦ側電極４に吸着させることにより、信号の伝搬経路を切り替える。
【００２４】
尚、可動体２の自己共振モード以外のモードにおいても、可動体２を励振させた場合に、スイッチングするのに十分な振動の変位、所望の応答速度を満たす振動の速度、低駆動電圧が得られる場合は、可動体２の自己共振周波数以外の周波数で励振、スイッチングが可能である。
【００２５】
又、交流電圧制御信号以外に、矩形波型等の他の制御信号を用いることも可能である。
【００２６】
又、本実施の形態１では、静電気力による可動体の励振駆動方式を示したが、磁気力等、他の駆動力を用いた励振駆動方式のスイッチの実現が可能である。
【００２７】
本実施例１により、低い駆動電圧で、高速、大変位の可動体２の駆動を可能とし、可動体２とＯＮ側電極３、ＯＦＦ側電極４との間のギャップを比較的広くすることができる。これは、スイッチの高アイソレーション化を可能とし、信号のＯＮ／ＯＦＦ比の高い高性能なスイッチを実現する。
【００２８】
又、可動体２は、所望の応答速度より速い振動速度に対応した自己共振周波数をもつよう設計、製作することにより、より高速な応答速度を実現する
尚、所望の応答速度より高速に可動体を常時励振させた状態から、可動体を電極に吸着させることにより、励振の周波数に対応した高速な応答速度の実現を可能とする。
【００２９】
又、可動体が電極から離れた所定の位置から、可動体を所望の応答速度より高速に励振させることにより、高速な応答速度の実現を可能とする。
【００３０】
又、可動体が電極に吸着された状態から、可動体を所望の応答速度より高速に励振させることにより、高速な応答速度の実現を可能とする。この時、可動体を励振させる周波数は、可動体が電極に吸着された状態での可動体の形状における自己共振周波数でもよい。
【００３１】
又、可動体が電極に吸着された状態から可動体を励振させることにより、可動体を電極から解放させて、アイソレーションが高く、可動体と電極の容量結合が起こさずに、可動体を所定の位置に高速に戻すことができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図３に本発明の実施例２におけるスイッチの概略構成図を示す。無線機の無線部５００は、送受切り替え部５０１、受信部５０２、局部発振器５０３、送信部５０４、制御部５０６、ＩＦ部５０５から構成される。送受切り替え部５０１は制御部５０６の制御信号に基づき、受信側および送信側に切り替えられる。
【００３３】
受信をする場合、アンテナ端５０７から入力したＲＦ信号は、送受切り替え部５０１を介して受信部５０２に信号が入力され、信号を増幅および周波数変換した後、ＩＦ端５０９からＩＦ部５０５に出力される。信号を送信する場合はこの逆の動作を行い、ＩＦ部５０５から出力した信号はＩＦ端５０８を介して、送信部５０４に入力され、周波変換および増幅後、送受切り替え部５０１を通り、アンテナ端５０７から出力される。
【００３４】
送受切り替え部５０１は低損失な素子が要求されるため、実施の形態１のスイッチを用いている。
【００３５】
図４に送受切り替え部５０１の構成例を示す。送信端子５２３、受信端子５２４およびアンテナ端５０７の３つの端子と、スイッチ５２５〜５２８の４つのスイッチで構成されており、受信端子５２４側に信号を通す場合は、スイッチ５２５、５２７をＯＮし、スイッチ５２６、５２８はＯＦＦする。送信端子５２３に信号を通す場合はスイッチ５２５、５２７をＯＦＦし、スイッチ５２６、５２８をＯＮする。この構成により、各スイッチ５２５〜５２８の個々のアイソレーションが低くても、スイッチ５２５〜５２８を組み合わせることで大きなアイソレーションが得られる。
【００３６】
実施の形態１と同様にチャタリングを防止するために、単純な制御信号ではない制御信号が必要となる。図５を用いてスイッチ動作について説明する。図５（ａ）はＯＦＦ状態、図５（ｂ）はＯＮ状態をそれぞれ示している。
【００３７】
スイッチは、両端固定の２つの可動電極５３１と５３２で構成されており、各可動電極５３１、５３２間に直流電位が印加されれば、静電力により可動電極５３１、５３２はひきつけ合い接触する。可動電極５３１、５３２はＯＦＦ時に十分アイソレーションが得られかつＯＮ時に低い電圧で駆動できるような間隔で配置されている。例えば各可動電極５３１、５３２の幅が２μｍ、厚み２μｍ、長さ５００μｍの場合、可動電極５３１、５３２間の間隔は０．６μｍで十分である。なお、可動電極５３１、５３２は両方とも可動電極である必要はなくどちらか一方が可動であれば良い。
【００３８】
ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える際には、制御電圧をゼロにして、可動電極５３１、５３２を開放し、ＯＦＦ状態に戻すが、このときチャタリングが生じて、可動電極５３１、５３２が固有振動数で振動しながら、初期状態に戻る。
【００３９】
本実施例のように、両端を固定した可動電極５３１、５３２をスイッチに適用した場合、基板と梁を形成している材料が異なれば、熱膨張係数の差から内部応力が変化する。
【００４０】
この関係を（式２）に示す。Ｅはヤング率、Δαは熱膨張係数の差、Δｔは温度変化を示している。仮に梁の材料をＡｌ、基板をＳｉとした場合、Ｅ＝７７ＧＰａ、Δσ＝２１×１０−６ｔ１／ｋとなる。温度が−２０℃から＋８０℃まで変化した場合、内部応力は１６０ＭＰａ変化し、固有振動数は図６に示すように、３０ｋＨｚから６０ｋＨｚまで変化する。
【００４１】
【数２】
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【００４２】
一般的にフィードバック系を用いない制御方法では、制御信号のパラメータを梁の固有振動数に基づいて算出している。室温で最適化した制御信号を、全ての温度に用いれば、十分なチャタリング防止効果が得られず、場合によっては、チャタリングを増長することもある。
【００４３】
このため本実施例２では、スイッチの温度に合わせて最適な制御信号を与えるために、送受切り替え部５０１の近傍またはその中に温度計測部５１０を設ける。この温度計測部５１０は周知の温度補償回路、例えば図７に示すようなトランジスタの温度特性を利用した単純な温度補償回路で構成することができる。温度計測部５１０として図７の温度補償回路を使用した場合に、その温度が−４０℃から＋８０℃に変化した場合の出力電圧の様子を図８に示す。
【００４４】
この温度計測部５１０の出力信号により、制御部５０６でスイッチの温度にあわせた制御信号を出力する。この場合、温度ごとに最適な制御信号のテーブルを予め記憶させておき、動作温度に応じて最適な信号を制御部５０６が出力すればよい。またアナログ回路で最適な信号を出力するような回路を設けてもよい。
【００４５】
最適な制御信号は以下のように算出する。可動電極には、ばね力、静電力、さらにダンピング力が加わるために、（式３）に示すような運動方程式から時刻ｔでの可動体の位置Ｚが算出できる。ｚは時刻ｔでの位置を示し、ｂはダンピング係数、ｋはばね定数、Ｆｅは（式４）で示される静電力を表す。ｄｄは電極間距離、Ｓは電極面積、ｇは電極間距離を示す。また運動方程式の初期条件は、時刻０で、速度０、位置がラッチ位置としている。
【００４６】
【数３】
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【００４７】
【数４】
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【００４８】
この運動方程式は、非線形な運動方程式であるため、一般解ではなく数値解で求める必要がある。図９（ａ）は長さ５００μｍ、可動体の幅、厚みがそれぞれ２μｍで、固定電極とのギャップが０．６μｍの場合の、室温での可動電極の動特性を算出したものである。ラッチされていた可動電極が、時刻０で、静電力が解放されて、梁のばね力だけで初期位置に戻る様子を示してある。このように単純に可動電極を開放した場合、梁は大きく振動しながら、初期位置に戻るが、振動が大きいため、電極間の距離が近づき、信号が電気的に結合する。
【００４９】
そこで、本実施例では、単純に制御信号を０にするのではなく、制御信号を０にした後、再び制御信号をある時間の間だけ印加して可動電極の動特性を安定させる。
【００５０】
一般的に静電力で電極を駆動する場合、可動電極の線形制御範囲は、ギャップの１／３の間であることはよく知られており、例えばギャップが０．６μｍの場合、線形制御範囲は０．２μｍである。このため、電極の間隔が０．２μｍになった場合に制御信号を印加する。
【００５１】
黒点で示した時刻ｔ１に、線形制御範囲の０．２μｍに達し、時刻ｔ２で外れる。室温では、それぞれ時刻ｔ１は４．５μｓ、ｔ２は８．５μｓとなる。
【００５２】
次に印加する電圧を算出する。ばね力の持つポテンシャルを全て印加した静電力で打ち消すように印加すると、（式５）に示すようなポテンシャルのつりあいから印加電圧を算出できる。バネの持つポテンシャルは左辺で示され、ばね定数ｋと変位量すなわち電極間の初期ギャップｇで示される。また静電力によるポテンシャルは右辺で示され、εは誘電率、Ｖは印加電圧、ｄは電極間の距離、Ｓは電極面積、ｘは可動範囲を示す。静電力は線形範囲内のみで印加するため、たとえばｇが０．６μｍとすれば、ｄは０．４μｍから０．６μｍ、ｘは０．２μｍとなる。上記電極形状で室温の場合、印加電圧Ｖは１０Ｖとなる。
【００５３】
【数５】
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【００５４】
時刻ｔ１からｔ２の間に、印加電圧Ｖを印加した場合の可動電極の動特性を図９（ｂ）に曲線１０１で示す。比較のため電圧を印加しない場合を曲線１０２に示す。制御電圧を印加しない場合は、曲線１０２に見られるように可動電極はダンピングでエネルギーを消耗するまで固有振動数で振動を続けるが、制御電圧を印加した場合は、曲線１０１のように振動エネルギーは静電力で打ち消され可動電極が初期位置に素早くもどることができる。
【００５５】
次に温度変化により内部応力が変化した場合の可動電極の動特性を説明する。図１０（ａ）はスイッチの温度が室温から８０℃に変化した状態において、室温で最適とした制御信号を印加した場合の可動電極の動特性を示す。曲線１１１は制御電圧を印加した場合、曲線１１２は制御電圧を印加しない場合を示す。スイッチの温度が室温から温度が８０℃に変化した場合、内部応力は８０ＭＰａ以上高くなるため、可動電極の固有振動数が変化し、室温で最適とした場合の制御信号を印加した場合、曲線１１１のように、明らかに可動電極がオーバーシュートした後に制御信号が印加されることになる。このため可動電極は、曲線１１１に示した制御信号を印加した場合と曲線１１２で示した制御信号を印加していない場合とで殆ど差が生じない特性となる。スイッチの温度がさらに変化して、可動電極の位置がマイナス側にあるときに制御電圧が印加されれば、チャタリングをより増長させることになる。
【００５６】
そこで、室温の場合と同様に、温度が高くなった場合の最適電圧を数式５により算出し、その電圧を可動電極に印加する。図１０（ｂ）にそのときの可動電極の動特性を示す。曲線１０３は印加制御電圧を印加した場合、曲線１０４は制御電圧を印加しない場合である。制御電圧を印加した場合は、図９（ｂ）の室温の場合と同様に、振動エネルギーは静電力で打ち消され可動電極が初期位置に素早くもどることがわかる。
【００５７】
スイッチの温度が低くなった場合は、内部応力が低くなるためプルイン電圧が低くなる。このため、室温と同じ制御電圧を印加すれば、可動電極は初期位置に戻る前に制御電圧で固定電極側に引き込まれる。そこで、温度が低くなった場合の最適電圧を（式５）により算出し、その電圧を可動電極に印加する。図１０（ｃ）にそのときの可動電極の動特性を示す。曲線１０５は印加制御電圧を印加した場合、曲線１０６は制御電圧を印加しない場合である。制御電圧を印加した場合は、図９（ｂ）の室温の場合と同様に、振動エネルギーは静電力で打ち消され可動電極が初期位置に素早くもどることがわかる。
【００５８】
このように、温度に応じた最適な制御信号を印加することが重要である。本実施例は温度変化に対して最適な制御電圧を印加することが可能となる。
【００５９】
なお、以上の説明では、温度を計測して共振周波数の変化を算出しているが、測定する物理量は温度以外に共振周波数の変化を算出できるものであれば何でもよい。例えば、共振周波数の変化を直接読み取る方法、プルイン電圧の変化から共振周波数を算出する方法、電極間の容量変化から内部応力の変化を算出する方法、電極位置を直接計測する方法など種々方法が可能である。
【００６０】
（実施の形態３）
スイッチの使用において、可動体を常時励振させた場合に、可動体の自己共振周期で信号が出力ポートに伝搬される問題がある。その問題を解決したスイッチとして、二つのスイッチを直列接続することにより、一つのスイッチとして用いる方法を示す。
【００６１】
図１１に本発明の実施例３におけるスイッチ１の平面図を示す。スイッチ１ａ、スイッチ１ｂを直列に接続する。スイッチ１ａは可動体２ａ、ＯＮ側電極３ａ、ＯＦＦ側電極４ａを備え、ＯＮ側電極３ａにはＯＮ側制御電源５ａ、ＯＦＦ側電極４ａにはＯＦＦ側制御電源６ａが接続されている。同様に、スイッチ１ｂは可動体２ｂ、ＯＮ側電極３ｂ、ＯＦＦ側電極４ｂを備え、ＯＮ側電極３ｂにはＯＮ側制御電源５ｂ、ＯＦＦ側電極４ｂにはＯＦＦ側制御電源６ｂが接続されている。
【００６２】
スイッチ１ａから可動体２ａの自己共振周期で出力される信号を遮断するために、スイッチ１ｂをスイッチ１ａと逆位相で駆動させる。すなわち、スイッチ１ａのＯＮ側において出力された信号がスイッチ１ｂに到達時には、スイッチ１ｂはＯＦＦ側になっており、スイッチ１ａから出力された信号は、スイッチ１ｂのＯＦＦ側電極４ｂの接地に伝搬される。スイッチ１ａとスイッチ１ｂを逆位相で駆動するには、スイッチ１ａのＯＮ側制御電源５ａ、ＯＦＦ側制御電源６ａの制御信号と、スイッチ１ｂのＯＮ側制御電源５ｂ、ＯＦＦ側制御電源６ｂの制御信号を逆位相にすれば良い。
【００６３】
本実施例におけるスイッチは、スイッチ１ａがＯＮ時には、信号を伝搬させるためスイッチ１ｂもＯＮにする必要がある。又、スイッチ１ａがＯＦＦ時には、アイソレーションをより高めるため、スイッチ１ｂもＯＦＦ状態にしておく方が得策である。
【００６４】
なお、ＯＮ側制御電源５ａ、ＯＮ側制御電源５ｂの制御信号が伝送線路に乗り、更に出力ポート８へ制御信号が伝搬される問題があるが、ＯＮ側制御電源５ａ、ＯＮ側制御電源５ｂの制御信号は逆位相であるため、スイッチ１ａとスイッチ１ｂが十分近距離に配置されていれば、互いの信号は打ち消し合い問題はない。また、図１１に示す様に、出力ポート８の前にハイパスフィルタ１３を配置することにより、制御信号が出力ポート８へ伝搬されず、入力ポート７より入力された信号のみが出力ポート８へ伝搬される様にすることができる。例えば、１ＭＨｚの制御信号は遮断し、８００ＭＨｚ〜６ＧＨＺの信号は通過させるといった具合である。
【００６５】
又、ＯＮ側制御電源５ａからスイッチ１ｂの可動体２ｂの接地へと直流電流が流れる問題があるが、これは図１１に示す様に、スイッチ１ａとスイッチ１ｂの間にコンデンサ１４を直列接続すれば解決される。
【００６６】
（実施の形態４）
図１２に本発明の実施例４におけるスイッチ１の平面図を示す。本実施例４はローレンツ力により駆動するもので、可動体２と電極９に同方向の駆動電流を流すことにより生じる斥力のローレンツ力を駆動力の一つとしており、可動体２を電極９から離れた所定の位置に戻す時のみ前記ローレンツ力による駆動力を与え、所定の位置に戻る応答速度の高速化を可能とする。電流は制御電源１０により制御する。
【００６７】
本駆動方式は、静電気力駆動方式、磁気力駆動方式、電磁気力駆動方式、圧電力駆動方式等の他の駆動方式と組み合わせたハイブリッド型駆動方式として使用することができ、より高性能なスイッチの実現を可能とする。例えば、静電気力により可動体２と電極９とを吸着させ、可動体２を所定の位置に戻す時のみ斥力のローレンツ力による駆動力を与える静電気力駆動方式とローレンツ力駆動方式のバイブリッド型駆動方式が可能である。
【００６８】
尚、可動体２と電極９に駆動電流を流すことにより生じる引力、斥力のローレンツ力を駆動力とし、信号の伝搬経路を切り替えることも可能である。二本の駆動電流の方向が逆方向であれば、可動体２と電極９との間に引力が働き、可動体２は電極９へ吸着される。又、駆動電流の方向が同方向あれば、可動体２と電極９との間に斥力が働き、可動体２は電極９から離れた所定の位置に戻る。電流は制御電源１０により制御する。
【００６９】
また、可動体２または電極９のどちらか一方に高抵抗材料を使用し、高抵抗材料の比較的遅い電荷移動度による極性反転速度を利用し、可動体２と電極９が引力で接触している状態において、可動体２または電極９の極性を反転させた瞬間に、可動体２と電極９が同極性となって生ずる斥力を可動体２が所定の位置に戻る駆動力とすることが可能である。
【００７０】
又、可動体２と電極９間の電極上に形成する絶縁層として極性反転速度の比較的遅い高誘電体絶縁材料を使用し、可動体２と電極９が引力で接触している状態において、可動体２の極性を反転させた瞬間に、可動体２と絶縁層表面が同極性となり生ずる斥力を可動体２が所定の位置に戻る駆動力とすることも可能である。
【００７１】
これらの方法は、可動体が所定の位置に戻る応答速度の高速化を可能とする。
【００７２】
（実施の形態５）
機械スイッチにおいて、電極に接触した状態の可動体を、アイソレーションが高く、可動体と電極の容量結合が起こらない、可動体の電極から離れた所定の位置に戻す場合において、可動体が所定の位置を越えて変位するオーバーシュートが問題となる。それは、可動体のオーバーシュートの大きさが大きい場合、信号の伝播経路である電極と可動体が容量結合を起こし、不正な信号の経路が形成されるからである。実施例５はこの様な問題の解決するために、可動体のオーバーシュートの大きさを制御するものである。
【００７３】
図１３に実施例５におけるスイッチ１の平面図を示す。制御電源１０ａ、制御電源１０ｂにより、可動体２と電極９ａ、電極９ｂとの間に働く静電力を制御し、可動体２の駆動を制御する。
【００７４】
図１４により実施例５におけるスイッチ１の制御方法を説明する。図１４（ａ）は制御信号１４１と可動体２の位置関係を示す。制御信号１４１を加えない場合、可動体２は曲線１４２のように振動してオーバーシュートを起こす。そこで、制御電源１０ａ、１０ｂにより制御信号１４１として応答時間より短時間のパルス型の信号を電極９ａ、９ｂに接触した状態の可動体２に加えると、可動体２は曲線１４３のように短時間で電極９ａ、９ｂから離れた所定の位置に戻すことができる。すなわち、制御信号１４１により可動体２への力の印加を短時間で止め、可動体２のオーバーシュートによる振動の振幅を軽減し、電極９ａ、９ｂとの容量結合を防ぐことができる。又、可動体２にパルス型の力を印加することにより、応答速度が制御前より速くなる利点がある。
【００７５】
図１４（ｂ）は制御信号１４１のパルス幅を変化させたときの可動体２の位置と時間との関係の一例を示す。図１４（ｂ）において、可動体２の構造は幅５μｍ、厚み２．５μｍ、長さ５００μｍの柱状の梁とし、可動体２と電極９ａ、９ｂ間のギャップは０．６μｍ、可動体２が戻る所定の位置は電極９ａ、９ｂから０．６μｍの位置、パルス型の制御信号１４１の電圧は７Ｖの場合を示す。この状態において、可動体２へのパルス型の力の印加時間を変化させために、制御信号１４１のパルス幅を２０μｓ、１５μｓ、１０μｓ、６μｓと変化させると、可動体２の位置は、パルス幅２０μｓでは曲線１４４のように、パルス幅１５μｓでは曲線１４５のように、パルス幅１０μｓでは曲線１４６のように、パルス幅６μｓでは曲線１４７のように変化する。曲線１４４〜１４７に見られるように、可動体２のオーバーシュートによる振動の振幅がパルス幅を小さくするにつれて小さくなると同時に、応答速度が遅くなることがわかる。オーバーシュートの大きさと応答時間の最適条件は、オーバーシュートの大きさが約０．１μｍ以下、応答時間が約２０μｓ以下であり、それを満たすパルス幅は、プルインが起こるパルス幅２１μｓの約半分の時間である１０μｓである。
【００７６】
図１４（ｃ）は制御信号１４１の印加前と後の可動体２の位置と時間との関係の一例を示す。図１４（ｃ）において、可動体の構造は、幅５μｍ、厚み０．７μｍ、長さ５００μｍの柱状の梁であり、比較的バネ定数の小さい可動体である。制御信号の印加前は、可動体２のバネ定数が小さいため、曲線１４８のように可動体２の電極９ａ、９ｂから離れた所定の位置に戻る応答速度が遅いが、最適条件であるパルス幅１０μｓの力を印加した制御後では、曲線１４９のように可動体の電極から離れた所定の位置に戻る応答速度が速くなり、且つオーバーシュートの大きさも小さくなる様可動体の変位を制御できることがわかる。
【００７７】
（実施の形態６）
つぎに、実施例６として、図１３に示したスイッチにおける可動体のオーバーシュートの大きさを制御する他の制御方法を図１５により説明する。図１５（ａ）は片側の電極９ａに与える制御信号１５１と可動体２の位置関係を示す。
制御信号１５１としてオーバーシュートの方向と逆方向で、オーバーシュートの大きさに対応したパルス信号を可動体２に加え、可動体２のオーバーシュートが大きくなるに連れ、より大きな制御信号１５１を与え、より強い力で電極９ａから離れた所定の位置に可動体２を所定の位置に引き戻す。この場合、オーバーシュートによる可動体２の振動方向に応じて随時、力の印加方向を変える。曲線１５２および１５３を比較すると、制御信号１５１を与えないで可動体２のもつバネ力のみで可動体２が電極９ａから離れた所定の位置に戻る場合の制御前の可動体の位置（曲線１５２）に比べ、制御信号１５１を与えた制御後の可動体の位置（曲線１５３）は、可動体２のオーバーシュートによる振動の振幅が小さくなっていることがわかる。
【００７８】
図１５（ｂ）は制御信号１５１の印加前と後の可動体２の位置と時間との関係の一例を示す。図１５（ｂ）において、可動体２の構造は幅５μｍ、厚み２．５μｍ、長さ５００μｍの柱状の梁であり、比較的バネ定数の大きい可動体である。可動体２と電極間９ａ、９ｂのギャップは０．６μｍ、可動体２が戻る所定の位置は電極９ａ、９ｂから０．６μｍの位置である。
【００７９】
制御前は可動体２のバネ定数が大きいため、曲線１５４のように所定の位置に戻る場合にオーバーシュートによる可動体２の振動が起きていることがわかる。そこで、電極９ａ、電極９ｂ側で１０：１の非対称な力を交互に随時可動体２に加えるために制御信号１５１を印加すると、曲線１５５のようにオーバーシュートの大きさが小さくなり、且つ可動体２の所定の位置に戻る応答速度が速くなるように可動体２の変位を制御できることがわかる。又、可動体２に加える力をオーバーシュートの方向により非対称にすることにより、強い力で可動体２を所定の位置に引き戻し、オーバーシュートの大きさを軽減することができる。
【００８０】
（実施の形態７）
つぎに、実施例７として、図１３に示したスイッチにおける可動体の一方方向のオーバーシュートの大きさを軽減する制御方法の実施例である。図１６は制御信号１６１と可動体２の位置の図を示す。制御信号１６１を印加しない場合は、可動体２は曲線１６２のようにオーバーシュートする。そこで、曲線１６１のような制御信号、すなわち、軽減したいオーバーシュートの方向と逆方向で、オーバーシュートの大きさに対応した力が可動体に加わるように制御し、オーバーシュートによる可動体２の振動が減衰するにつれて制御信号１６１の大きさを小さくし、可動体２が電極９ａ、９ｂから離れた所定の位置にほぼ戻った時点で制御信号１６１を切るような制御信号１４１を印加すると、可動体２は曲線１６３のように、可動体２に引力を加えた側とは逆側におけるオーバーシュートの大きさを軽減することができる。
【００８１】
実施例５〜７の制御信号により、可動体２のオーバーシュートの大きさの制御が可能となり、可動体２と電極９ａ、９ｂの容量結合による不正な信号経路の形成を防ぐことが可能となる。又、可動体２が所定の位置に戻る応答速度を高速化することができる。
【００８２】
なお、実施例５〜７においては、静電気力による可動体の励振駆動方式を説明したが、磁気力等の他の駆動力を用いた励振駆動方式としてもよい。
【００８３】
又、上記各駆動方式は、個別、又は、他の駆動方式も含めた複数の駆動方式を組み合わせたハイブリッド型駆動方式としてもよい。
【００８４】
又、実施例５〜７のスイッチは、垂直方向駆動型、水平方向駆動型等の任意の方向への可動体の駆動を行うスイッチへの利用が可能である。
【００８５】
又、実施例５〜７のスイッチは、ＳＰＤＴ、ＳＰＮＴといった多出力ポート型のスイッチへの使用が可能である。
【００８６】
又、実施例５〜７のスイッチは各種電子装置への搭載が可能である。
【００８７】
（実施の形態８）
図１７は本発明におけるスイッチを製造する工程の一例を示す断面図である。図１７（ａ）に示すように、まず、高抵抗シリコン基板２０１上に熱酸化することで、シリコン酸化膜２０２を３００ｎｍの膜厚で形成する。その後、シリコン窒化膜２０３を減圧ＣＶＤ法を用いて２００ｎｍの膜厚で堆積する。更にシリコン酸化膜２０４を５０ｎｍの膜厚で減圧ＣＶＤ法を用いて堆積する。
【００８８】
つぎに、図１７（ｂ）のように、シリコン酸化膜２０４にフォトレジストからなる犠牲層を膜厚２μｍでスピンコート、露光、現像したのち、ホットプレートで１４０℃１０分のベークを行うことで犠牲層２０５を形成する。
【００８９】
つぎに、図１７（ｃ）に示すように、基板全面にＡｌ２０６をスパッタにより２μｍの膜厚で堆積し、所定の領域にレジストが残るようにフォトレジストによるパターン２０７の形成を行う。
【００９０】
つぎに、図１７（ｄ）のように、フォトレジストによるパターン２０７をマスクとしてＡｌ２０６のドライエッチングを行ってＡｌ２０６による梁２０８を形成し、更に酸素プラズマによりフォトレジストによるパターン２０７および犠牲層２０５を除去する。その結果、基板表面のシリコン酸化膜２０４との間に間隙２０９を有する梁２０８が形成される。
【００９１】
更に、図１７（ｅ）に示すように、梁２０８およびシリコン酸化膜２０４の全面にプラズマＣＶＤによりシリコン窒化膜２１０を膜厚５０ｎｍで堆積することで、基板表面のシリコン酸化膜２０４上および梁２０８の周辺にシリコン窒化膜２１０が形成される。
【００９２】
最後に、図１７（ｆ）に示すように、シリコン窒化膜２１０を異方性を有するドライエッチング法にて堆積膜厚以上の膜厚、例えば１００ｎｍでシリコン酸化膜２０４と選択比を有する条件でエッチバックすることで、梁２０８の上面はシリコン窒化膜２１０がなく側面にのみシリコン窒化膜２１１が残るように、一方基板表面のシリコン酸化膜２０４上は、梁２０８に対応した部分のみにシリコン窒化膜２１２が残留するように、エッチングを行なう。
【００９３】
尚、本実施例では基板２０１として高抵抗シリコン基板を用いたが、通常のシリコン基板、化合物半導体基板、絶縁材料基板などを用いても良い。
【００９４】
又、高抵抗シリコン基板２０１上に絶縁膜としてシリコン酸化膜２０２、シリコン窒化膜２０３、シリコン酸化膜２０４を形成したが、基板の抵抗が十分高い場合これら絶縁性膜の形成を省略しても良い。又、高抵抗シリコン基板２０１上にシリコン酸化膜２０２、シリコン窒化膜２０３、シリコン酸化膜２０４と３層構造の絶縁膜としたが、前記シリコン窒化膜２０３の膜厚が、梁上に堆積するシリコン窒化膜と比較して十分厚い膜厚、いわゆるエッチバック工程を経ても消失しない膜厚である場合、シリコン酸化膜２０４形成工程は省略することが可能である。
【００９５】
尚、本実施例では梁２０８を形成する材料としてＡｌ２０６を用いたが、他の金属材料Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｕや、高濃度に不純物導入された半導体材料例えばアモルファスシリコン、導電性を有する高分子材料などを用いても良い。更に成膜方法としてスパッタを用いたがＣＶＤ法、メッキ法などを用いて形成しても良い。
【００９６】
なお、機械スイッチの可動体を静電気力にて電極に吸引、吸着させる場合、可動体と電極の接触界面を波型、もしくは矩形型等にしても良い。メッキ法にて可動体、電極を形成する場合、垂直方向にアスペクト比が高い可動体と電極間のギャップや、非常に狭い可動体と電極間のギャップを犠牲層２０５にて形成する必要がある。犠牲層２０５を波型や矩形型にすることにより、犠牲層２０５を立ち易くし、より精度の高い可動体と電極間の接触界面、ギャップを形成することができる。又、従来、矩形型の可動体と電極の接触界面では、凸部の角が削れて丸くなる、又は凹部の入り組んだ角が精度良く削れず犠牲層が残るという問題があったが、可動体と電極の接触界面を波型に丸くした構造により、犠牲層２０５のエッチングプロセスにおいて、一様に削れた精度の高い可動体と電極の接触界面、ギャップの形成を実現することができる。
【００９７】
本実施例におけるスイッチは、可動体と電極との接触面積を増やしたことにより、可動体と電極間に働く静電気力を増大させ、同じ制御電圧でもより大きな静電気力が発生するエネルギー効率の高いスイッチであり、応答速度の高速化を実現する。
【００９８】
以上の様に本発明は、スイッチの高速応答、低駆動電圧を実現し、且つ比較的広い可動体と電極との間のギャップを実現することができる。
【００９９】
また、電極に吸着した可動体が電極から離れた所定の位置に戻る応答速度の高速化を実現し、さらに、可動体のオーバーシュートの大きさを制御することができる。
【０１００】
また、大容量高速無線通信技術の確立に向けた、信号伝搬特性の向上、高速応答、低消費電力、低駆動電力を実現した高性能スイッチ及びそれを用いた電子装置を実現することが可能となる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上の様に本発明は、スイッチの高速応答、低駆動電圧を実現し、且つ比較的広い可動体と電極との間のギャップを実現することができる。
【０１０２】
また、電極に吸着した可動体が電極から離れた所定の位置に戻る応答速度の高速化を実現し、さらに、可動体のオーバーシュートの大きさを制御することができる。
【０１０３】
また、大容量高速無線通信技術の確立に向けた、信号伝搬特性の向上、高速応答、低消費電力、低駆動電力を実現した高性能スイッチ及びそれを用いた電子装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスイッチの概略構成を示す平面図
【図２】本発明実施の形態１におけるスイッチの制御信号と可動体の位置を示す特性図
【図３】本発明の実施の形態２におけるスイッチの概略構成を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるスイッチの送受切り替え部の構成例を示す回路図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２におけるスイッチのスイッチＯＦＦ時の動作を説明する概念図
（ｂ）本発明の実施の形態２におけるスイッチのスイッチＯＮ時の動作を説明する概念図
【図６】本発明の実施の形態２におけるスイッチに使用される梁の固有振動数の温度変化特性図
【図７】本発明の実施の形態２におけるスイッチの温度計測部として使用される温度補償回路の一例を示す回路図
【図８】図７における温度補償回路の温度を変化させたときの出力特性図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態２におけるスイッチの室温での可動電極の動特性図
（ｂ）本発明の実施の形態２におけるスイッチの室温で最適な印加電圧を印加した場合の可動電極の動特性図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態２におけるスイッチの高温での可動電極の動特性図
（ｂ）本発明の実施の形態２におけるスイッチの高温で最適な印加電圧を印加した場合の可動電極の動特性図
（ｃ）本発明の実施の形態２におけるスイッチの低温で最適な印加電圧を印加した場合の可動電極の動特性図
【図１１】本発明実施の形態３におけるスイッチの概略構成を示す平面図
【図１２】本発明実施の形態４におけるスイッチの概略構成を示す平面図
【図１３】本発明実施の形態５におけるスイッチの概略構成を示す平面図
【図１４】（ａ）本発明実施の形態５における制御信号と可動体の位置を示す特性図
（ｂ）上記実施の形態５におけるオーバーシュートを示す特性図
（ｃ）上記実施の形態５における制御前後のオーバーシュートを示す特性図
【図１５】（ａ）本発明実施の形態６における制御信号と可動体の位置を示す特性図
（ｂ）上記実施の形態６における制御前後のオーバーシュートを示す特性図
【図１６】本発明実施の形態７におけるスイッチの制御信号と可動体の位置を示す特性図
【図１７】（ａ）〜（ｆ）本発明実施の形態８におけるスイッチの製造工程を説明する断面図
【図１８】（ａ）従来のスイッチの構成を示す断面図
（ｂ）従来のスイッチの構成を示す平面図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ　スイッチ
２、２ａ、２ｂ　可動体
３、３ａ、３ｂ　ＯＮ側電極
４、４ａ、４ｂ　ＯＦＦ側電極
５、５ａ、５ｂ　ＯＮ側制御電源
６、６ａ、６ｂ　ＯＦＦ側制御電源
７　入力ポート
８　出力ポート
９、９ａ、９ｂ　電極
１０、１０ａ、１０ｂ　制御電源
１２　インダクタ
１３　ハイパスフィルタ
１４　コンデンサ
２０１　高抵抗シリコン基板
２０２　シリコン酸化膜
２０３　シリコン窒化膜
２０４　シリコン酸化膜
２０５　犠牲層
２０６　Ａｌ
２０７　フォトレジストによるパターン
２０８　梁
２１０〜２１２　シリコン窒化膜
５００　無線部
５０１　送受切り替え部
５０２　受信部
５０３　局部発振器
５０４　送信部
５０５　ＩＦ部
５０６　制御部
５０７　アンテナ端
５０８　ＩＦ端
５１０　温度計測部
５２３　送信端子
５２４　受信端子
５２５〜５２８　スイッチ
５３１、５３２　可動電極
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004134370.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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