專利名稱：靜電射頻微電機械系統(tǒng)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型開關(guān)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種射頻微電機械系統(tǒng)(RF MEMS)微型開關(guān)，該開關(guān)使用靜電力來驅(qū)動自身。
背景技術(shù)：
通常，使用用于高頻信號的頻率分離器(F/S’s)、場效應晶體管(FETs)、PIN二極管開關(guān)等等來控制電信號，例如用于關(guān)閉、存儲和切換電子系統(tǒng)中的電路。
但是，上述器件相關(guān)的缺點包括F/S中的頻率分離程度低，在半導體開關(guān)中的插入損失高、隔離性低、能量消耗大等?，F(xiàn)在，使用了用于高頻信號的微型開關(guān)來彌補這樣的不足。
基于開關(guān)聯(lián)接方法，用于高頻信號的微型開關(guān)分為電阻聯(lián)接(RC)開關(guān)和電容聯(lián)接(CC)開關(guān)。
基于其鉸接部件的結(jié)構(gòu)特征，微型開關(guān)還劃分為懸臂型和橋型?；诟哳l信號的開關(guān)方法，微型開關(guān)也可劃分為分流型和串聯(lián)型。
微型開關(guān)的操作原則是利用靜電力、靜磁力、壓電元件的振動等作為開關(guān)信號端子觸頭部分的能量源來使微型開關(guān)結(jié)構(gòu)的鉸接部件動作?；隍?qū)動的方法，微型開關(guān)可分為靜電致動型和壓電致動型。
上述傳統(tǒng)的分流型微型開關(guān)具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中信號端子同時作為產(chǎn)生靜電力的電極，并且當開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，輸入信號端子和輸出信號端子相互連接。而且，當開關(guān)在接通狀態(tài)時，信號端子和接地端子短路，從而使輸入信號的輸出被切斷。分流型微型開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，但是開關(guān)的隔離度和通斷率低。
上述傳統(tǒng)的串聯(lián)型微型開關(guān)是一種繼電器開關(guān)，該繼電器開關(guān)將輸入和輸出信號端子完全與產(chǎn)生靜電力的上下電極分開，其中，當該開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，輸入和輸出信號端子完全斷開，以便切斷輸入信號的輸出。另外，當開關(guān)處于接通狀態(tài)時，輸入和輸出信號端子相連，以便將輸入信號輸出。串聯(lián)型微型開關(guān)的隔離度和通斷率高，但是該開關(guān)的不足在于結(jié)構(gòu)復雜、加工非常困難、結(jié)構(gòu)容易變形。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的實施例的一個特征是提供一種串聯(lián)型微型開關(guān)，該開關(guān)的通斷率和隔離度高，結(jié)構(gòu)簡單，并且容易以非常簡單的加工過程制造。
為了提供這些和其它特征，提供了一種微型開關(guān)，該開關(guān)包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)兩側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；兩個下電極，形成在移動區(qū)上；以及兩個上電極，在兩個下電極上方的預定距離形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，兩個上電極導致導電層和電介質(zhì)薄膜向上移動，并且與第一和第二電導體電容聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
優(yōu)選地，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
優(yōu)選地，下電極分別在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體和上電極的支柱。
為了提供本發(fā)明實施例的另一特征，提供了一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；一個下電極，形成在移動區(qū)上；以及一個上電極，在下電極上方的預定距離形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，該上電極導致導電層和電介質(zhì)薄膜向上移動，并且與第一和第二電導體電容聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
優(yōu)選地，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
優(yōu)選地，下電極在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體和上電極的支柱，以及將信號施加到電導體上的信號端子。
在又一本發(fā)明的實施例中，提供了一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；以及壓電層，形成在移動區(qū)上，通過供送預定的電壓，使導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。
優(yōu)選地，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
優(yōu)選地，壓電層在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體的支柱，將信號施加到電導體上的信號端子，以及將電壓施加到壓電層的壓電電極端子。
另外，在本發(fā)明的再一實施例中，提供了一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在導電層的上方的預定距離形成；兩個下電極，形成在移動區(qū)上；以及兩個上電極，在兩個下電極上方的預定距離形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，兩個上電極導致導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。
優(yōu)選地，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
優(yōu)選地，下電極分別在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體和上電極的支柱、以及將信號施加到電導體上的信號端子。
另外，在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在導電層的上方的預定距離形成；一個下電極，形成在移動區(qū)上；以及一個上電極，在下電板上方的預定距離形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，該上電極導致導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
下電極分別在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體和上電極的支柱、以及將信號施加到電導體上的信號端子。
另外，在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)的鉸接部分能上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；以及壓電層，形成在移動區(qū)上，通過供送預定的電壓，使導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。
位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
壓電層在導電層和鉸接部分之間形成，并且還包括分別支承電導體的支柱，將信號施加到電導體上的信號端子，以及將電壓施加到壓電層的壓電電極端子。
在本發(fā)明的所有實施例中，導電層、電導體、下電極、上電極、支柱、信號端子和壓電電極端子中的任何一個由包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。


通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會明白本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點，其中圖1是平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的微型開關(guān)；圖2是圖1中的微型開關(guān)處于斷開狀態(tài)下的第一側(cè)橫截面圖；圖3是圖1中的微型開關(guān)處于接通狀態(tài)下的第一側(cè)橫截面圖；圖4是圖1中的微型開關(guān)處于斷開狀態(tài)下的第二側(cè)橫截面圖；圖5是圖1中的微型開關(guān)處于接通狀態(tài)下的第二側(cè)橫截面圖；圖6是圖1中的微型開關(guān)的透視圖；圖7A至7E示出用于形成根據(jù)本發(fā)明一實施例的微型開關(guān)的加工過程；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的微型開關(guān)的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的微型開關(guān)的透視圖。
具體實施例方式
2002年8月20目提交的、名稱為“靜電射頻微電機械開關(guān)”的韓國專利申請No.2002-49319的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
下文將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的微型開關(guān)的平面圖，圖6為圖1中的微型開關(guān)的透視圖。
圖2和圖4為橫截面圖，示出了圖1中的微型開關(guān)處于斷開狀態(tài)時相互垂直的側(cè)面，圖3和5為橫截面圖，示出了圖1中的微型開關(guān)處于接通狀態(tài)時相互垂直的側(cè)面。
如圖1至5所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的微型開關(guān)是電容聯(lián)接結(jié)構(gòu)的橋型靜電開關(guān)。
電介質(zhì)層2形成在基底1上。電介質(zhì)層2的中心部分的兩側(cè)蝕刻形成蝕刻區(qū)11。如圖2所示，電介質(zhì)層2的中心部分的兩側(cè)上的蝕刻區(qū)11在電介質(zhì)層2的中心部分的下面相互連通。將位于電介質(zhì)層2以下的部分基底1有選擇地蝕刻以擴大蝕刻區(qū)11，如圖4和5所示。電介質(zhì)層2的中心部分形成移動區(qū)12，由于在該移動區(qū)12的兩側(cè)在下面和上面存在蝕刻區(qū)11，所以能容易地上下移動。形成鉸接部分的部分電介質(zhì)層2被蝕刻，以允許移動區(qū)12平穩(wěn)地向上和向下移動。
導電層3形成在電介質(zhì)層2的移動區(qū)12的表面的預定中心部分，并且電介質(zhì)薄膜3’形成在導電層3的表面上。
第一和第二電導體9a和9b設置在導電層3上方預定距離設置處，并彼此分開。第一和第二電導體9a和9b相互分離，但是當導電層3向上移動時，這兩個電導體通過電介質(zhì)薄膜3’相互連接。
同時，如圖4和5所示，在形成在移動區(qū)12和導電層3的每一側(cè)上的鉸接部分之間，下電極4分別設置在電介質(zhì)層2的移動區(qū)12的兩端上。
另外如圖4和5所示，上部電極10分別設置在下電極4上方間隔有預定距離的位置，這樣如果將預定的直流電壓施加在下電極4和上電極10之間，則產(chǎn)生靜電力，導致下電極4向上電極10移動。
如圖2所示，第一和第二電導體9a和9b分別由支柱7a和7b支承。
另外，如圖4和5所示上電極10由上電極支柱6支承，上電極支柱6與上電極端子5連接。
如圖3和5所示，在具有上述結(jié)構(gòu)的微型開關(guān)中，如果固定在移動區(qū)12的兩側(cè)的下電極4借助于下電極4和上電極10之間產(chǎn)生的靜電力向上移動，那么移動區(qū)12中心部分的電介質(zhì)薄膜3’與第一和第二電導體9a和9b連接。這時，導電層3與第一電導體9a和第二電導體9b之間的電容增加，因此第一電導體9a和第二電導體9b之間的電信號流動。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的微型開關(guān)是一種電容聯(lián)接結(jié)構(gòu)的懸臂開關(guān)，將參照圖8對其進行描述。
如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電容聯(lián)接結(jié)構(gòu)的靜電懸臂開關(guān)在導電層3的一側(cè)，具有單個下電極4、單個上電極10和只在移動區(qū)12一端形成的單個上電極端子5。在圖8中未示出設置在上電極端子5和上電極10之間、用于支承上電極的單個上電極支柱，該支柱對應于圖4和5中示出的第一實施例的上電極支柱6中的一個。在第二實施例中只位于導電層3一側(cè)的下電極4、上電極10、上電極支柱和上電極端子5在第一實施例中位于導電層3的兩側(cè)。
另外，鉸接部分形成在與形成有下電極4、上電極10、上電極支柱和上電極端子5的一側(cè)相對的導電層3的一側(cè)上，因此使下電極4能相對于該鉸接部分向上移動。
具有第二實施例結(jié)構(gòu)的微型開關(guān)的其它元件和操作與本發(fā)明的第一實施例相同。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的微型開關(guān)是一種電容聯(lián)接結(jié)構(gòu)的壓電懸臂開關(guān)，將參照圖9對其進行描述。
如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電容聯(lián)接結(jié)構(gòu)壓電懸臂開關(guān)具有如下結(jié)構(gòu)，將上電極10、下電極4、上電極支柱6和上電極端子5從在第二實施例的結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)中去除，同時形成壓電薄膜12來代替下電極4，形成壓電層12的壓電電極端子13a、13b，從而將電壓施加在壓電層12上。
在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的如圖9所示的微型開關(guān)中，由于將預定的電壓通過壓電電極端子13a、13b施加在壓電層12上，其中所述壓電層12固定于移動區(qū)12的鉸接部分和導電層3之間，所以電介質(zhì)薄膜3’向上移動以接觸第一電導體9a和第二電導體9b。因此，在導電層3與第一和第二電導體9a、9b之間的電容增大，并且電信號在第一和第二電導體9a、9b之間流動。
根據(jù)本發(fā)明微型開關(guān)的第四實施例是一種電阻聯(lián)接結(jié)構(gòu)的橋型開關(guān)，該開關(guān)的結(jié)構(gòu)是將電介質(zhì)薄膜3’從第一實施例的結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的導電層3的上表面上去除。
在具有第四實施例的結(jié)構(gòu)的微型開關(guān)中，如果固定在移動區(qū)12兩端的下電極4借助于下電極4和上電極10之間的靜電力向上移動，則在移動區(qū)12的中心部分處的導電層3與第一和第二電導體9a和9b連接。這時，導電層3與第一和第二電導體9a和9b之間的電阻減小，因此在第一和第二電導體9a和9b之間的電信號流動。
根據(jù)本發(fā)明的微型開關(guān)的第五實施例是一種電阻聯(lián)接結(jié)構(gòu)的懸臂開關(guān)，該開關(guān)的結(jié)構(gòu)為將導電層3上的電介質(zhì)薄膜3’從上述本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)中去除。第五實施例的微型開關(guān)的其余元件與本發(fā)明第三實施例中的相同。
根據(jù)本發(fā)明的微型開關(guān)的第六實施例是一種電阻聯(lián)接結(jié)構(gòu)的壓電懸臂開關(guān)，該開關(guān)的結(jié)構(gòu)是將電介質(zhì)薄膜3’從上述本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)中去除。
上述具有第六實施例結(jié)構(gòu)的微型開關(guān)的操作與本發(fā)明第三實施例的操作相同。
現(xiàn)在參照圖7A至7E描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的微型開關(guān)的加工。
如圖7A所示，將電介質(zhì)層2形成在基底1的上表面上。圖7A示出了蝕刻區(qū)11，以便有助于理解根據(jù)本發(fā)明的微型開關(guān)的三維結(jié)構(gòu)，但是蝕刻區(qū)11是在加工的最后步驟中形成的，那時電介質(zhì)層2的中心部分具有形成于其中的多個密集制成的通孔(未示出)。
如圖7B所示，將導電層3形成在電介質(zhì)層2的中心部分，并且將電介質(zhì)薄膜3’形成在導電層3上。導電層3可由Au、Ag、Cu、Pt和Rd中的一種或其合適的結(jié)合物制成，這些材料具有優(yōu)良的導電性能。
另外，將電極端子5、下電極4和信號端子8a、8b相對制在導電層3的兩側(cè)的電介質(zhì)層2上。
接著，如圖7C所示，形成用于支柱7a和7b以及上電極支柱6的圖案，所述支柱7a、7b分別用于支承第一和第二電導體。
隨后如圖7D所示，形成用于第一電導體9a、第二電導體9b和上電極10的圖案。
在最終的步驟中，如圖7E所示，利用干蝕刻方法形成蝕刻區(qū)11，在所述干蝕刻方法中，在電介質(zhì)層2的中心部分密集制成多個通孔。這時，使蝕刻區(qū)11在電介質(zhì)層2的中心部分下面相互連接。
在上述實施例中，如圖7D和7E所示，上電極10為矩形形狀，并且用于支承上電極10的上電極支柱6位于上電極10的外部端部，如圖4和5所示。但是上電極10的形狀可以多樣變化，并且用于支承上電極10的上電極支柱6的位置也可變化。
根據(jù)本發(fā)明的微型開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，通斷率和隔離度高，并且可以非常簡單的加工過程制造。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例在這里已經(jīng)公開，雖然應用了具體的術(shù)語，但可將其理解為非特殊的描述性意義，而不是處于限定的目的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會了解，可在不脫離本發(fā)明后附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明的形式和細節(jié)作出多種改動。
權(quán)利要求
1.一種微型開關(guān)，該開關(guān)包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)兩側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離處形成；兩個下電極，形成在移動區(qū)上；以及兩個上電極，在兩個下電極上方的預定距離處形成，當在下電極內(nèi)產(chǎn)生靜電力時，該兩個上電極導致導電層和電介質(zhì)薄膜向上移動，并且與第一和第二電導體電容聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
2.如權(quán)利要求1所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的微型開關(guān)，其中，下電極分別在導電層和鉸接部分之間形成。
4.如權(quán)利要求1所述的微型開關(guān)，還包括分別支承電導體和上電極的支柱，以及將信號施加到電導體上的信號端子。
5.如權(quán)利要求4所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、下電極、上電極、支柱和信號端子中的任何一個由從包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
6.一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離處形成；一個下電極，形成在移動區(qū)上；以及一個上電極，在下電極上方的預定距離處形成，當在下電極內(nèi)產(chǎn)生靜電力時，該上電極導致導電層和電介質(zhì)薄膜向上移動，并且與第一和第二電導體電容聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
7.如權(quán)利要求6所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
8.如權(quán)利要求6所述的微型開關(guān)，其中，下電極在導電層和鉸接部分之間形成。
9.如權(quán)利要求6所述的微型開關(guān)，還包括分別支承電導體和上電極的支柱，以及將信號施加到電導體上的信號端子。
10.如權(quán)利要求9所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、下電極、上電極、支柱和信號端子中的任何一個由從包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
11.一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離處形成；以及壓電層，形成在移動區(qū)上，通過所提供的預定電壓，使導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便與電流在第一和第二電導體之間流動。
12.如權(quán)利要求11所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
13.如權(quán)利要求11所述的微型開關(guān)，其中，壓電層在導電層和鉸接部分之間形成。
14.如權(quán)利要求11所述的微型開關(guān)，還包括分別支承電導體的支柱，將信號施加到電導體上的信號端子，以及將電壓施加到壓電層的壓電電極端子。
15.如權(quán)利要求14所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、支柱、信號端子和壓電電極端子中的任何一個由包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
16.一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在導電層的上方的預定距離處形成；兩個下電極，形成在移動區(qū)上；以及兩個上電極，在兩個下電極上方的預定距離處形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，該兩個上電極導致導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。
17.如權(quán)利要求16所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
18.如權(quán)利要求16所述的微型開關(guān)，其中，下電極分別在導電層的兩側(cè)形成于導電層和鉸接部分之間。
19.如權(quán)利要求16所述的微型開關(guān)，還包括分別支承電導體的支柱、以及將信號施加到電導體上的信號端子。
20.如權(quán)利要求16所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、下電極、上電極、支柱和信號端子中的任何一個由包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
21.一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在導電層上方的預定距離處形成；一個下電極，形成在移動區(qū)上；以及一個上電極，在下電極上方的預定距離處形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，該上電極導致導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流信號在第一和第二電導體之間流動。
22.如權(quán)利要求21所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
23.如權(quán)利要求21所述的微型開關(guān)，其中，下電極分別在導電層和鉸接部分之間形成。
24.如權(quán)利要求21所述的微型開關(guān)，還包括分別支承電導體和上電極的支柱、以及將信號施加到電導體上的信號端子。
25.如權(quán)利要求24所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、下電極、上電極、支柱和信號端子中的任何一個由包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
26.一種微型開關(guān)，包括基底；形成在該基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有由電介質(zhì)層的預定部分形成的移動區(qū)，該移動區(qū)借助于形成在移動區(qū)一側(cè)上的鉸接部分上下移動；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；以及壓電層，形成在移動區(qū)上，通過所提供的預定電壓，使導電層向上移動，并且與第一和第二電導體電阻聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。
27.如權(quán)利要求26所述的微型開關(guān)，其中，位于移動區(qū)以下的部分基底，除了形成有鉸接部分的圍繞移動區(qū)的部分電介質(zhì)層，以及在圍繞移動區(qū)的電介質(zhì)層部分以下的部分基底被選擇性蝕刻，從而提供允許移動區(qū)上下運動的蝕刻區(qū)。
28.如權(quán)利要求26所述的微型開關(guān)，其中，壓電層在導電層和鉸接部分之間形成。
29.如權(quán)利要求26所述的微型開關(guān)，其中，還包括分別支承電導體的支柱，將信號施加到電導體上的信號端子，以及將電壓施加到壓電層的壓電電極端子。
30.如權(quán)利要求29所述的微型開關(guān)，其中，導電層、電導體、支柱、信號端子和壓電電極端子中的任何一個由包括Au、Ag、Cu、Pt和Rd的組群中選取的一種或多于一種的結(jié)合材料制成。
全文摘要
一種微型開關(guān)，包括形成在基底上的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層具有移動區(qū)；導電層，形成在移動區(qū)的預定部分上；電介質(zhì)薄膜，形成在導電層上；第一和第二電導體，在電介質(zhì)薄膜的上方的預定距離形成；一個或兩個下電極，形成在移動區(qū)上；以及一個或兩個上電極，在下電極上方的預定距離形成，當在上電極和下電極之間產(chǎn)生靜電力時，兩個上電極導致導電層和電介質(zhì)薄膜向上移動，并且使第一和第二電導體電容聯(lián)接，以便使電流在第一和第二電導體之間流動。這種微型開關(guān)的通斷率和隔離度高，結(jié)構(gòu)簡單，并且可以以非常簡單的加工過程制造。
文檔編號H01H59/00GK1485873SQ03154570
公開日2004年3月31日 申請日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者宋寅相, 金永一, 李文喆, 沈東河, 弘榮澤, 樸仙姬, 南光佑 申請人:三星電子株式會社