[发明专利]接触开关

说明书

技术领域

本发明涉及例如用于控制高频信号的接触开关。

背景技术

近年来随着集成技术的进步，对于电子装置尺寸减小、重量减轻、低操作电压、低功耗以及高频率运行得以迅速地推进。特别是，在诸如移动电话的移动通讯终端装置的技术领域中，除了上述严格要求的需要外，还需要高性能，并且MEMS(微机电系统)作为解决这些矛盾问题的技术之一已经引起人们的注意。MEMS是通过硅工艺技术融合微机械部件和电子电路部件的系统。MEMS技术具有诸如精确加工的优良特性，能够实现紧凑和降低成本的SoC(system on a chip，片上系统)，而实现高性能。

MEMS技术使用于各种领域中，例如，用于机械方式地执行传输高频信号的信号线的耦合/断开的开关。在用于高频信号的开关中，所希望的是有效地降低由插入开关引起的功耗(插入损耗)，并且充分地改善绝缘性，以保证信号质量。接触开关被当作同时满足这两个特性的开关，并且用作重要的部件，特别是在严格要求质量的电路中。此外，接触开关还期待用于带载为兆赫(MHz(10⁶Hz))至千兆赫(GHz(10⁹Hz))的高速度大容量通讯的前端电路。

相关技术用于高频率的很多接触开关具有所谓的串联式接触结构，这是由于易于保证电路设计上的高度绝缘及其宽泛的应用范围。在串联式接触结构中，例如，当成对形成的固定触点和活动触点彼此接触(on状态)时，信号线机械地耦合，并且当它们彼此不接触(off状态)时，机械地断开。

在采用串联式接触结构的开关中，影响插入损耗的增加/减小的重要因素之一是接触部分的接触电阻。接触电阻低时则插入损耗小，为此迄今已经开发了各种技术。最频繁使用的方法是通过提供多个活动触点到一个固定触点以增加接触数量(多点接触)而减小接触电阻的方法(例如，参见日本特开第2008-27812号公报)。

日本特开第2008-27812号公报中的接触结构包括形成在基板上的固定触点、提供在腔体中面对该固定触点位置上的多个活动触点以及支持这些活动触点的活动梁。在该结构中，活动梁由外部驱动电路移动，以转换固定触点和活动触点的接触状态和非接触状态，并且这用作执行信号线耦合/断开的开关。该接触结构(在下文，称为多点接触结构)易于制造，因此在很多开关中投入实际使用。

发明内容

然而，如日本特开第2008-27812号公报的方法中，在接触数量增加的多点接触结构中难于均匀地使所有触点接触。这源自于下面的原因。就是说，每个活动触点和每个固定触点之间的每个距离在工艺中在可能的范围内相等地形成，但是由于材料的平坦性以及由于内应力引起的构件弯曲而实际上产生差别。此外，这样的差别例如因开关的每个器件、每个批次和每个晶片而不同。

日本特开第2008-27812号公报中的活动梁固定到基板上的一点(固定部分)，并且采用固定部分作为支点而移动。在活动梁移动到使活动触点与固定触点接触的情况下，触点之间的距离最小的触点对在多个活动触点中首先接触。其后，该接触位置成为活动梁的新支点，因此活动梁的弹性常数在该接触位置的外侧(固定部分的相对侧)增加。从而，随着触点设置为远离活动梁的支点(固定部分)，接触压力下降。换言之，在上述的多点接触结构中，每个触点的接触压力是变化的，从而接触失败，并且易于局部发生非接触状态。因此，难于获得足够的电阻降低效率，并且具有几乎不能减小插入损耗的问题。

考虑到前述情况，所希望的是提供能够通过减小接触电阻而抑制插入损耗的接触开关。

根据本发明的实施例，所提供的接触开关包括：多个第一触点，并列设置在基板上；活动构件，包括面对该多个第一触点的多个梁，并且形成为在基板面内沿着第一触点的排列方向可滑动；以及多个第二触点，分别提供在该梁的与该第一触点相面对的面上。

在根据本发明实施例的接触开关中，提供在基板上的第一触点和提供在活动构件上的第二触点的接触状态和非接触状态由活动构件的滑动操作转换，例如，这用作机械方式地耦合/断开传输线的开关。这里，多个第一触点并列设置，活动构件包括面对多个第一触点的多个梁，并且为每个梁提供第二触点，由此实现其中由第一触点和第二触点组成的每对(触点对)并列化的接触结构。因此，触点对机械地宽松地耦合(loosely coupled)(不易发生机械干扰)，而同时为所有的触点对共同执行接触操作，并且能够彼此独立地在每个触点对中建立接触。从而，易于以足够的接触压力基本上均匀地建立触点之间的接触。