专利名称：触点开关器和具有触点开关器的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触点开关器和具有触点开关器的装置，特别是适合用在作为高频信号的开关元件而使用的微型继电器中的触点开关器和具有触点开关器的装置。
背景技术：
过去，已知在专利文献1中记载有作为触点开关器的一种形式的静电微型继电器。图8A、图8B表示根据该现有技术的静电微型继电器。另外，图8A表示静电微型继电器的立体图，图8B表示沿着b-b线的剖视图。
如图8A所示，静电微型继电器，主要由以玻璃基板和绝缘基板形成的固定基板201、和以硅(Si)等半导体形成的可动基板202构成。
在一方的固定基板201上，主要设有由绝缘膜203被覆着的固定电极204、和构成高频信号通路的两根信号线205。这些信号线205相隔规定的间隔而设置，利用这些信号线205的端部而构成一组固定触点206。
另一方的可动基板202，以与固定基板201对向的方式、经由结合在该固定基板201上的固定件(anchor)207而被固定。并且，在可动基板202上，在与固定电极204对向的位置上设置有可动电极208，同时，在与固定触点206对向的位置上设置有与可动电极208电绝缘的可动触点209。
而且，在固定件207和可动电极208之间形成有通过切口而构成的第一弹性支撑部211，弹性地支撑着可动电极208，同时，在可动电极208和可动触点209之间形成有通过切口而构成的第二弹性支撑部212，弹性地支撑着可动触点207。
下面，说明按照上面所述构成的、根据该现有技术的静电微型继电器的动作。
即，如图8B所示，在未施加电压于固定电极204和可动电极208之间、不产生静电引力的状态下，第一弹性支撑部211和第二弹性支撑部212不产生弹性变形，保持从固定件207水平延伸的状态。
之后，通过在固定电极204和可动电极208之间施加电压，在它们之间产生静电引力。借此，向固定电极204吸引可动电极208。
这样，当静电引力作用在可动电极208上时，首先，弹性力比第二弹性支撑部212小的第一弹性支撑部211产生弹性变形，可动电极208和可动触点209保持平行状态，并且，分别靠近固定电极204和固定触点206。随后可动触点209与固定触点206接触，使两根信号线205电连接。
进而，利用静电引力吸引可动电极208，将其吸附到固定电极204上。借此，在第二弹性支撑部212上产生弹性变形。而且，利用由第二弹性支撑部212的变形产生的弹簧弹性，将可动触点209压在固定触点206上。
这样，在静电微型继电器中，当闭合时，第一弹性支撑部211首先弹性变形之后，第二弹性支撑部212弹性变形，通过所谓的两级弹性变形进行可动触点209和固定触点206的闭合。
当切断施加的电压时，静电引力消失。借此，利用第一弹性支撑部211和第二弹性支撑部212的回复力，可动基板202与固定基板201分离开而回复到原来的状态。进而，借助该回复力，可动触点209被垂直抬起，而与固定触点206分离开，切断两根信号线205的电连接。
并且，为了保护可动基板202不受外部粉尘等异物影响，将由玻璃形成的罩210经由粘结层(图中未示出)而粘接到固定基板201的上面。
专利文献1为特开2000-113792号公报。
但是，在根据上述现有技术的静电微型继电器这样的触点开关器中，存在下述问题。
即，触点开关器中的弹簧设计由F＝kx(k弹性系数、x行程量)表示。因此，在上述这样的微型继电器的情况下，由可动触点209和固定触点206之间的触点间间隙量来限定必要的行程量。
在触点开关器的装置制造工艺中，该触点间间隙量受到固定触点206的成膜的膜厚偏差、使可动触点209与可动电极208绝缘用的绝缘体、构成可动触点209用的导电体的厚度偏差、以及加工触点时的加工精度的影响。
对于这一点，根据本发明人所进行的各种试验的结果，在上述偏差中精度偏差最大的是由最厚的膜形成的固定触点206的部分(图8A中的虚线圆内的部分)。
另一方面，信号线205，为了以尽可能的低的损来失传递高频信号，对于该配线的厚度，考虑到表皮效果，有必要确保表皮深度以上的膜厚。
若产生触点间的间隙量的偏差，则静电微型继电器中的可动触点209和固定触点206的接触可靠性将受到影响。
具体而言，在触点间的间隙量比设计值大的情况下，可动触点209和固定触点206闭合而接触的时刻的可动电极208和固定电极204之间的间隔(电极间隙间距离)比设计值小。
因此，从触点间闭合的状态至固定电极204和可动电极208借助静电引力而相互接触的可动电极208的变位量减小，从触点闭合的状态起开始弹簧变形的第二弹性支撑部212的变形量也减小。因此，为了在从触点闭合的状态至电极接触为止的期间产生第二弹性支撑部212的变形，由第二弹性支撑部212作用于可动触点209上的力，也根据以触点闭合时的状态为基准的变形量由与上述相同的弹簧设计来表示。
而且，根据这种弹簧设计，由于可动电极208的位移量减小的原因，导致作用在第二可动触点209上的弹性力减小。因此，不能充分地将可动触点209压在固定触点206上，产生不能确保接触可靠性的问题。
另一方面，在触点间的间隙量比设计值小的情况下，可动触点209和固定触点206闭合而接触的时刻的可动电极208和固定电极204之间的电极间隙间距离变得比设计值大。
因此，作用在可动电极208上的朝向固定电极204侧的静电引力减小。而当该静电引力比第一弹性支撑部211和第二弹性支撑部212的弹性力的和小时，产生固定电极204和可动电极208不接触的现象。
在固定电极204和可动电极208不接触的情况下，由于第二弹性支撑部212的弹性变形量减小，所以若根据上述弹簧设计，则不能利用第二弹性支撑部212充分地将可动触点209压在固定触点206上，在这种情况下，也会产生不能确保触点间的接触可靠性的问题。
发明内容
本发明鉴于现有技术存在的上述问题，其目的是提供一种触点开关器和具有触点开关器的装置，所述触点开关器通过以简单的结构变化降低触点部分的膜厚偏差，从而可以降低触点间的间隙量偏差，确保触点闭合时的触点间的接触可靠性，实现动作的稳定化。
并且，本发明的另一个目的是提供一种可以提高高频特性、可降低高频信号传输过程中的损失的触点开关器。
为了实现上述目的，本发明的触点开关器，具有配置在基板上的第一触点；与第一触点进行闭合和分离的第二触点；通过第一触点和第二触点的闭合而导通的、配置在基板上的相互绝缘的信号线，第一触点的膜厚比信号线的膜厚小。
采用这种结构，由于可以不对接触力造成影响地将配线膜厚设定成所需的膜厚，所以可以使膜厚比信号线小的触点部分的膜厚偏差达到最小限度，降低触点之间的间隙的偏差，确保触点闭合时的触点间接触可靠性，可以实现动作的稳定化。并且，对于信号线的膜厚，由于可以确保电流流过所必需的表皮深度，所以提高了高频特性，可以降低高频信号传输中的损失。
在本发明的一实施形式中，第一触点由第一导电层构成，信号线是将第一导电层、和可与第一导电层导通的第二导电层顺序层叠而构成。进而，第一导电层和第二导电层也可以由不同的材料构成。
采用这种结构，由于可以在与形成于基板上的其它电极同一薄膜形成工序中形成第一触点，所以不会增加制造工序，可以使第一触点的厚度形成得比信号线薄，同时，可以使其膜厚偏差达到最小的限度。而形成于该基板上的其它电极，可以作为用于产生触点在开关时的引力的电极使用。
进而，构成第一触点的导电材料采用可以确保与绝缘体的紧密接合性的材料，作为主要在其上层构成信号线的导电材料，可以采用通常的配线材料。
在本发明的另一实施形式中，以第一触点的膜厚、和第二触点的膜厚的和为与通过信号线的电信号的频率相关的表皮深度以上的方式设定膜厚。进而，第一触点的膜厚也可以设定为未达到与通过信号线的电信号的频率相关的表皮深度。
采用这种结构，可以将膜厚偏差设定为最小的限度，同时，可以低损耗地传输高频信号。
在本发明的又一实施形式中，在基板上形成多个第一触点，在多个第一触点之间配置与第二触点绝缘的电极，第二触点的形状被设定成在第一触点和第二触点闭合时、保持第二触点和电极的绝缘状态。
采用这种结构，在基板上的多个第一触点之间，配置与第二触电绝缘的电极，当第一触点和第二触点进行闭合动作时，可以发挥所需设计值的接触力，并且，可以低损耗地传输高频信号。
在本发明的又一实施形式中，在第一触点和第二触电闭合时，构成第二触点的导电膜的上表面与信号线的上表面处于大致相同的高度。
采用这种结构，可以防止传输高频信号时的阻抗失配，可以将高频信号的损失抑制在最小的限度内。
采用本发明的触点开关器的装置，配有配置在基板上的第一触点；与第一触点进行闭合和分离的第二触点；通过闭合第一触点和第二触点而导通的、配置在基板上的相互绝缘的信号线，利用第一触点的膜厚比信号线膜厚小的触点开关器，进行信号的开关。
采用该触点开关器的装置，包含无线通信设备和计测器等的进行高频信号的开关的装置。
采用这种结构，由于可以降低高频信号的传输损失，所以可以提供响应性良好、且在长时间内保持可靠性并稳定地进行高频信号的开关的装置。
本发明的技术思想不限于上述组合，而是包含通过适当的任意组合而实现上述多个发明的技术思想。
如上面所说明的那样，采用本发明的触点开关器，可以以简单的结构变化来降低触点部分的膜厚偏差，从而，降低了触点间的间隙量偏差量，可以确保触点闭合时的触点间接触可靠性，可以实现动作的稳定化，同时，可以提高高频特性，降低高频信号传输的损耗。
并且，采用具有本发明的触点开关器的装置，通过将本发明的触点开关器作为无线通信设备或计测器等的外部信号和内部电路的传递元件来使用，可以长时间地保持稳定的开关功能，可以提供不仅是对直流信号、特别是对高频信号能够长时间的保持可靠性且稳定地进行开关的装置，在这些装置中，由于损耗低且体积小，所以可以实现因耗电低而达到的高效率。
图1是表示作为本发明第一实施形式的触点开关器的微型继电器的分解立体图；图2是表示作为本发明第一实施形式的触点开关器的微型继电器闭合时的剖视图；图3是表示作为本发明第一实施形式的触点开关器的微型继电器的动作的剖视图；图4是表示作为本发明第一实施形式的触点开关器的微型继电器的制造工序的剖视图；图5是表示作为本发明第二实施形式的触点开关器的微型继电器闭合时的触点部和高频信号的传输状态的剖视图和平面图；图6是表示本发明第三实施形式的、作为具有本发明的触点开关器的装置的一个例子的无线通信设备的框图；图7是表示本发明第三实施形式的、作为具有本发明的触点开关器的装置的一个例子的计测装置的框图；图8A、图8B是表示作为现有技术的触点开关器的微型继电器的结构的立体图和表示其动作的剖视图；图9是用于说明有关现有技术的触点开关器中的高频信号传输的问题的剖视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形式。另外，在以下的实施形式的全部附图中，对于相同或相应的部分采用相同的符号。
首先，说明本发明第一实施形式的触点开关器。在图1中，表示作为该第一实施形式的触点开关器的微型继电器。
如图1所示，该第一实施形式的静电微型继电器，是在固定基板1的一个面上保持规定间隔而具有将可动基板10一体化的结构，进而，以覆盖可动基板10的方式设置罩20。
固定基板1的结构为，在玻璃基板2的上表面上至少设有固定电极3和两根信号线4、5。
信号线4、5配置在同一直线(图1中的双点划线)上。而固定电极3以围住信号线4、5的方式相隔规定距离地设置在信号线4、5的周边区域中，利用绝缘膜7覆盖其表面。固定电极3通过将信号线4、5兼用作传输高频信号的GND电极(接地电极)而构成共面(コプレナ)结构。
即，当高频信号在这些信号线4、5上流过时产生的电力线，在后面所述的固定触点4a、5a之间的GND电极终止。因而，可以提高绝缘特性。另外，所谓绝缘特性，是表示触点开放时在信号线间高频信号泄漏存在的程度。并且，绝缘特性的提高，意味着高频信号泄漏的降低。
并且，朝向各信号线4、5的外侧的一端部，电连接到连接座3b1、3b2、3b3、3b4上。
并且，这些信号线4、5的固定基板1中心附近(在图1中为虚线圆的内部)的一端部，构成相隔规定间隔的固定触点4a、5a。这些固定触点4a、5a的膜厚比信号线4、5的膜厚小。具体而言，这些信号线4、5和固定触点4a、5a在固定基板1的中心部具有构成凹部那样的阶梯形状。
这样，通过减小固定触点4a、5a的膜厚，可以降低固定触点4a、5a的膜厚偏差。通常，由于以与加工量(基准尺寸)相应的比例来确定误差量，所以当膜厚减小且基准尺寸减小时，可以减小误差量的绝对值，可以降低膜厚的偏差。
而且，由于信号线4、5的固定触点4a、5a的部分形成为阶梯形状，所以该第一实施形式的固定触点4a、5a布局(patterning)成下述形状，即在与固定电极3相同的制造工序中成膜的第一导电层从信号线4、5仅露出固定触点4a、5a的部分。
信号线4、5在第一导电层的上层层叠配置有第二导电层。第二导电层由例如银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)或铝(Al)等构成，该第二导电层设定成可与第一导电层导通，仅在信号线4、5的一端部的固定触点4a、5a的部分露出第一导电层。这些露出部分形成可以与后面所述的可动基板10的可动触点18闭合的形状。
更具体地说，在该第一实施形式中，这些固定触点4a、5a由与固定电极3相同的导电性薄膜构成，对在其上层形成有第二导电层的信号线4、5进行成膜，使得其成为从主要构成信号线4、5的导电材料(第二导电层的材料)的导电率σ(s/m)、和通过信号线4、5的电信号的频率v(GHz)而通过下面的(1)式确定的表皮深度δ(μm)以上。
数学公式(1)δ=1052π1σv(μm)---(1)]]>另外，对于在该第一实施形式中的信号线4、5中采用的代表性的配线材料，在表1中表示出了用于传输规定频率信号所必需的表皮深度。表1表示表皮深度是与信号线的材料和通过信号线的电信号的频率相关。
表1
在该第一实施形式中，以形成厚度在对应于主要构成信号线4、5的配线材料、和用在具有该触点开关器的装置中的信号频率而确定的表皮深度以上的膜厚的方式，确定信号线4、5的膜厚，从而可以以低损耗传输高频信号。另外，固定触点4a、5a的膜厚即使未达到表皮深度，若在与后面所述的可动触点18闭合时、固定触点4a、5a和可动触点18的膜厚的和在表皮深度以上，也可以以低损耗传输高频信号。
这样，通过使信号线4、5的固定触点4a、5a的部分形成阶梯形状，可以不受表皮深度限制地将固定触点4a、5a的膜厚的设定得较小，从而与现有技术相比，可以减小偏差量。
并且，在除此以外的信号线4、5和配线部6a、连接座3b1～3b4、6b的用于确保膜厚的多层膜结构中，由于没有对触点间的间隙量的影响，所以相对于膜厚偏差而言增加了自由度。因而，在这些导电层的形成过程中，可以采用通常的成膜方法，同时，可以确保充分考虑到表皮效应的膜厚。
另外，表1中举例表示的导电材料，大多是与玻璃基板2等的绝缘材料的紧密接合性低的情况。因而，在如第一实施形式那样，采用由玻璃基板2等绝缘材料构成的基板的情况下，将由铬(Cr)、钛(Ti)、或导电性化合物等导电材料构成的紧密接合层作为第一导电层，在该紧密接合层上优选配置构成第二导电层的导电材料。
进而，为了防止分别构成该紧密接合层和第二导电层的导电材料之间的相互扩散，也可以采用在第二导电层和紧密接合层之间设置镍(Ni)和钌(Ru)、钨(W)、钽(Ta)等构成的防扩散层的结构。
而且，将这样的紧密接合层、或由紧密接合层和防扩散层构成的层叠膜作为第一导电层，通过将它们用于固定电极3和固定触点4a、5a，而可以在同一制造工序中对固定电极3和固定触点4a、5a进行成膜。因而，在形成信号线4、5之后，不必进一步追加形成阶梯形状的工序，通过改变配线等图案的掩膜形状，就可以形成固定触点4a、5a。
另一方面，可动基板10是对硅(Si)基板进行加工，形成固定件11a、11b、第一弹性支撑部12、可动电极13、第二弹性支撑部14、可动触点部15而构成的。
即，在该可动基板10中，将可动电极13支撑在从接合到固定基板1的上表面边缘部上的固定件11a、11b向侧方延伸的两根作为第一梁部的第一弹性支撑部12上。
固定件11a、11b设置在相对于可动触点部15相互大致点对称的位置上，可以分别竖立设置在固定基板1的上表面的两个部位的位置上。另外，一个固定件11b经由设置在固定基板1上表面上的配线部6a与连接座6b电连接。
并且，利用形成使固定件11a、11b上端部延长的形状的缝隙12a，构成第一弹性支撑部12。并且，该第一弹性支撑部12的厚度比固定件11a、11b的厚度小，与固定基板1之间相隔规定的间隔。
并且，可动电极13相对于固定件11a、11b由第一弹性支撑部12的反向侧端部支撑，具有规定间隔地与固定电极3相对向地配置。
借此，利用通过向固定电极3和可动电极13之间施加电压所产生的静电引力，将可动电极13吸引到固定电极3一侧。
并且，在可动电极13中，在其中央部形成由一对连接部构成的作为第二梁部的第二弹性支撑部14。而且，可动基板10的结构为，经由第二弹性支撑部14将可动触点部15弹性支撑在被弹性支撑的可动电极13的中央部上。
这些第二弹性支撑部14和可动触点部15，由利用从可动基板10的两端边缘部中央向着中央部设置的切口部16切除后的剩余部分构成的。第二弹性支撑部14是连接可动电极13和可动触点部15的宽度窄的梁，在触点闭合时，可以确保比第一弹性支撑部12大的弹性力。并且，可动触点部15以比第二弹性支撑部14厚出固定触点4a、5a的膜厚减少部分的方式向固定件11a、11b侧突出。
并且，在可动触点部15的固定基板1侧的面的中央，经由绝缘膜17设有可动触点18。该可动触点18与固定触点4a、5a相对向，可接触、分离。而该可动触点18与分离开的各固定触点4a、5a闭合，将信号线4、5相互电连接起来。
并且，如图2所示，在可动触点18的固定基板1侧的与固定电极3对向的部分(有可能与固定电极3接触的部分)中，设有由在绝缘膜7的高度上增加规定间隔的凹槽构成的凹部18a。即，双断点的可动触点18构成至少分成两级的高度，在可动触点18和固定触点4a、5a闭合时，凹部18a配置在信号线4、5之间的空间位置中。
借此，在可动触点18和固定触点4a、5a的开闭动作中，可以防止可动触点18与固定电极3接触，可避免高频信号的噪音增加等的影响。
并且，在可动电极13中，至少与信号线4、5对向的部分被切口部16去除。因而，可以减小在可动电极13和信号线4、5之间的电容耦合，从而可以提高绝缘特性。
进而，在将可动基板10固定到这些固定基板1上的状态下，利用罩20封闭可动基板10，构成第一实施形式的微型继电器。
其次，对按照上面所述构成的微型继电器的动作进行说明。在图3中，表示第一实施形式的微型继电器的动作状态。
首先，如图3的A所示，在固定电极3和可动电极13之间不施加电压，在不产生静电引力的状态下，第一弹性支撑部12不发生弹性变形，保持从固定件11a、11b水平延伸的状态。因此，可动基板10保持规定间隔地与固定基板1相对向。这时，可动触点18与固定触点4a、5a是分离开着的。
通过在各个固定电极3和可动电极13之间施加电压，产生静电引力，这时，如图3的B所示，首先，与第二弹性支撑部14相比弹性力小的第一弹性支撑部12发生弹性变形，可动电极13接近固定电极3。这时，可动触点18通过将其周围的可动电极13向固定电极3吸引，从而与固定触点4a、5a接触。
接着，如图3的C所示，可动电极1 3吸附在被覆固定电极3的绝缘膜7上。借此，第二弹性支撑部14发生弹性变形，利用由该第二弹性支撑部14产生的弹簧弹性，将可动触点18压接在固定触点4a、5a上。
若切断固定电极3和可动电极13之间的施加电压，则产生第一弹性支撑部12和第二弹性支撑部14的弹性回复力，作为触点分离力。而在固定电极3和可动电极13分离开的情况下，从图3的C所示的状态，经由图3的B所示的状态，而成为图3的A所示的状态，回复到相互分离规定间隔的位置上。
在按照上面所述动作的微型继电器中，在图3的A所示的状态时，形成切断信号的状态，在图3的B和图3的C所示的状态时，形成传输信号的状态，借此，执行信号的传输和切断。
其次，参照
按上述构成的该第一实施形式的微型继电器的制造方法。在图4表示该第一实施形式的微型继电器的制造工序。
即，首先，对于一个固定基板1，如图4B所示，在图4A所示的玻璃基板2上形成由紧密接合层和防扩散层构成的导电层之后，通过进行图案形成，形成固定电极3和包含固定触点4a、5a的信号线4、5的下层导电层(第一导电层)。接着，分别形成图4中省略的印刷配线、连接座和信号线上层(第二导电层)。
之后，在固定电极3上形成绝缘膜7。通过进行上述工序，形成图4C所示的固定基板1。在此，作为该绝缘膜7，采用电容率为3～4的二氧化硅(SiO2)膜、或电容率为7～8的氮化硅(SiON、Si3N4)膜等。通过采用这些绝缘材料，在触点和电极开闭过程中，可以获得很大的静电引力，可以增加接触力。
另一方面，如图4D所示，在可动基板10，相对于从上面侧顺序层叠硅(Si)层21a、二氧化硅(SiO2)层21b、和Si层21c的SOI(Silicon On Insulator)晶片的一个面形成由规定图案形状的SiO2层构成的蚀刻掩膜22。另外，作为蚀刻掩模通常还可以采用抗蚀图案等。
此后，将该蚀刻掩模22作为掩膜进行Si层21c的蚀刻。借此，如图4E所示，形成从下方侧突出的固定件11a、11b。并且，与此同时，通过减少构成Si层21c的可动触点部15的部分的蚀刻量，形成凸部21d。
此后，如图4F所示，在SOI基板21的一个面上的触点之间相隔规定间隔的凸部21d的区域中，有选择地形成绝缘膜17。接着，在该绝缘膜17上的一部分中形成可动触点18。因此，在该可动触点18，通过形成凸部21d，保持与现有技术一样的可动触点的膜厚，并且触点之间的间隙量大小相同。
其次，如图4G所示，利用阳极接合法，对一方的构成基座的可动基板10和另一方的固定基板1进行可动触点18和固定触点4a、5a的位置对应，并且使之结合形成一体。
此后，如图4H所示，利用例如采用氢氧化钾等的碱性蚀刻液的湿式蚀刻法，将SiO2层21b作为蚀刻终止层，通过进行蚀刻而形成薄膜。
其次，通过采用氟素类蚀刻液去除SiO2层21b，如图4I所示，露出由Si层21c构成的形成可动电极13的可动基板10。
之后，利用例如活性离子蚀刻(RIE)法等干蚀刻法，进行脱模蚀刻。借此，形成切口部和连接部，切割出第一弹性支撑部12和第二弹性支撑部14，完成可动基板10。
最后，进行采用激光或刀具的切割，切断成各个微型继电器，制造出该第一实施形式的微型继电器。
如上面所说明的那样，根据该第一实施形式，通过将信号线4、5的固定触点4a、5a的部分形成为阶梯形状而减薄膜厚，与现有技术相比可以降低触点间间隙的偏差。进而，在除此之外的信号线4、5和配线部6a、连接座3b1～3b4等的信号传输部中，由于可以与触点间间隙量无关地确定膜厚，所以相对于膜厚偏差而言增加了自由度，可以确保考虑到表皮效果的充分的膜厚。
下面，对本发明第二实施形式进行说明。在图5中，表示该第二实施形式的微型继电器闭合时的剖视图和俯视图。
如图5的A所示，在该第二实施形式的微型继电器中，当可动触点18和固定触点4a、5a闭合时，可动触点18的上表面的高度和信号线4、5上表面的高度大致相同。
进而，在该第二实施形式中，如作为图5的A中的信号线4、5和可动触点18的俯视图的图5的B所示，可动触点18的垂直于信号线4、5的长度方向的方向的宽度(以下称为宽度)和信号线4、5的宽度大致相同。因此，与现有技术相比可以大幅度地控制失配。
对于第二实施形式的微型继电器的除上述之外的结构，由于与第一实施形式相同，所以省略说明。
如上面所述，采用第二实施形式，可以获得与第一实施形式相同的效果，同时，在将现有技术的触点开关器用于高频信号的开关的情况下，如图9所示，在触点部分使高频信号的传输弯曲而产生阻抗失配，最终导致产生高频信号的损失，与此相对，采用第二实施形式的触点开关器，即使对于更高频率的信号，也可以降低在固定触点4a、5a和可动触点18闭合时的高频信号损失，因而，可以进一步改善触点部分的阻抗失配，可以进一步降低高频信号的损失。
下面，在本发明的第三实施形式中，对具有本发明的微型继电器的装置进行说明。作为该第三实施形式的装载微型继电器的装置的例子，在图6中表示出了无线通信设备，在图7中表示出了计测器。
即，本发明的微型继电器，根据其结构特性，特别是对于高频信号可以获得低损耗的良好传输特性。
因此，灵活运用这些特性，例如，如图6所示，在无线通信设备40中，将本发明的微型继电器100连接并设置在内部处理电路41和发送接收信号天线42之间。可以将本发明的微型继电器100用于从发送接收天线42接收高频信号并供应给内部处理电路41、或者从内部处理电路41向发送接收天线42提供信号的部位，作为天线开关而使用。
这样，通过将本发明的微型继电器100作为天线开关使用，由于与现有元件相比特别是可以减少高频信号损失，所以可以降低用在内部电路中的放大器等的负担，同时，可以实现低损失且小型化、和由于耗电量低而实现的高效率化。
并且，如图7所示，在计测器50中，将微型继电器100连接到从内部处理电路51至测定对象物52的各个信号线的中途。这样，通过将本发明的微型继电器100作为计测器50的测定对象物52和内部处理电路51之间的信号输出、供给用继电器而使用，与现有技术的开关元件相比，由于其低损耗的传输特性，所以可以进行高精度的信号传输。
并且，在上述无线通信设备40和计测器50中，大多采用多个传输元件。因此，由于实现了小型化、低耗电，所以从空间利用率和能耗效率的观点出发，可以获得很大的优点。
以上，对本发明的实施形式进行了具体说明，但是，本发明不限于上述实施形式，而是可以根据本发明的技术思想进行各种改变。
例如，在上述第一实施形式中，构成固定电极3和固定触点4a、5a的第一导电层也可以由以单一材料构成的单层导电层形成，构成固定电极3和固定触点4a、5a的导电层也可以形成层叠不同的导电层的多层膜结构。
并且，在上述第一实施形式中，作为主要形成信号线4、5的第二导电层而例举了Au、Ag、Cu和Al等材料，但是信号线4、5不必限定在一定由单一材料构成的情况，也可以将多种材料层叠起来形成多层膜结构。进而，对于所用的配线材料，也不限于上述金属材料。
并且，对于例如上述第一实施形式，通过对Si基板进行加工，构成可动基板10，借此，可动基板10本身成为导电体，同时还兼构成可动电极，但是也可以在成为基座的基板上设置导电体而构成可动电极13。
并且，在例如上述第一～第三实施形式中，对将本发明适用于静电微型继电器(静电致动器)的例子进行了说明，但是不必限于静电致动器，本发明还可以适用于压电致动器、热致动器。
权利要求
1.一种触点开关器，其特征在于，具有配置在基板上的第一触点；与上述第一触点进行闭合和分离的第二触点；通过上述第一触点和上述第二触点的上述闭合而导通的、配置在上述基板上的相互绝缘的信号线，上述第一触点的膜厚比上述信号线的膜厚小。
2.如权利要求1所述的触点开关器，其特征在于，上述第一触点由第一导电层构成，上述信号线是将上述第一导电层、和可与上述第一导电层导通的第二导电层顺序层叠而构成。
3.如权利要求2所述的触点开关器，其特征在于，上述第一导电层和上述第二导电层是由不同的材料构成。
4.如权利要求1所述的触点开关器，其特征在于，上述第一触点的膜厚和上述第二触点的膜厚的和为与通过上述信号线的电信号的频率相关的表皮深度以上。
5.如权利要求4所述的触点开关器，其特征在于，上述第一触点的膜厚未达到与通过上述信号线的电信号的频率相关的表皮深度。
6.如权利要求1所述的触点开关器，其特征在于，在上述基板上形成有多个上述第一触点，在上述多个第一触点之间配置有与上述第二触点绝缘的电极，上述第二触点形成为在上述第一触点和上述第二触点闭合时、可保持上述第二触点和上述电极的绝缘状态的形状。
7.如权利要求1所述的触点开关器，其特征在于，在上述第一触点和上述第二触点闭合时，构成上述第二触点的导电层的上表面与上述信号线的上表面处于大致相同的高度。
8.一种具有触点开关器的装置，其特征在于，具有触点开关器，该触点开关器具有配置在基板上的第一触点；与上述第一触点进行闭合和分离的第二触点；通过上述第一触点和上述第二触点的闭合而导通的、配置在上述基板上的相互绝缘的信号线，上述第一触点的膜厚比信号线的膜厚小，利用上述触点开关器的开关而进行信号的开关。
全文摘要
本发明提供一种触点开关器和具有触点开关器的装置，可以以简单的结构变化来降低触点部分的膜厚偏差，降低触点间的间隙量的偏差，实现触点闭合时的动作的稳定化，同时提高高频特性而降低信号的传递损失。该触点开关器是在固定基板(1)上配置多个固定触点(4a、5a)和信号线(4、5)。在与固定基板(1)对向的可动基板(10)上，设置与固定触点(4a、5a)闭合、分离的可动触点(18)。使固定触点(4a、5a)的膜厚比信号线(4、5)的膜厚小，在固定触点(4a、5a)和可动触点(18)闭合时，将可动触点(18)插入到由固定触点(4a、5a)构成的凹部中，将信号线(4、5)直线导通。
文档编号B81B3/00GK1519877SQ20031011989
公开日2004年8月11日 申请日期2003年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者积知范, 宇野裕, 增田贵弘, 弘 申请人:欧姆龙株式会社