开关装置和电子设备制造方法及图纸

为了可迅速执行开关的切换操作。根据本技术的开关装置的一个实施方式，可移动电极具有第一可移动电极片、第二可移动电极片和可移动接触点。所述第一固定电极包括第一固定电极片和第二固定电极片，所述第一固定电极片和所述第二固定电极片彼此相对且在所述第一固定电极片与所述第二固定电极片之间设置有所述第一可移动电极片，所述第一固定电极片以比所述第二固定电极片与所述第一可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第一可移动电极片相对。所述第二固定电极包括第三固定电极片和第四固定电极片，所述第三固定电极片和所述第四固定电极片彼此相对且在所述第三固定电极片与所述第四固定电极片之间设置有所述第二可移动电极片，所述第三固定电极片以比所述第四固定电极片与所述第二可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第二可移动电极片相对。所述第一固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第一固定电极之间的静电引力在第一方向上移动的所述可移动接触点接触。所述第二固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第二固定电极之间的静电引力在与所述第一方向相反的第二方向上移动的所述可移动接触点接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关装置和电子设备
本技术涉及一种静电驱动型开关装置和包括该静电驱动型开关装置的电子设备。
技术介绍
MEMS(微机电系统)开关是一种通过物理接触来切换导通(ON)/关断(OFF)的机械开关，MEMS开关的主要特点是具有比半导体开关高的绝缘特性、线形性和高耐压性。静电驱动型MEMS开关在可移动电极与固定电极之间提供电位差，通过静电引力驱动致动器，通过使接触点彼此接触而使得开关处于导通状态。在关断开关的情形中，通常是使电极之间的电位差成为零，并利用复位弹簧的恢复力使电极回归至各自的初始位置，从而使接触点分离。作为切换型开关的主要特性的切换时间，是由开关从关断状态变为导通状态的操作时间、以及开关从导通状态变为关断状态的复位时间确定的。开关的操作时间是依据电位差、电极的相对面积、复位弹簧的弹簧常数、以及使接触点移动直到彼此接触为止的移动距离而变化。为了缩短操作时间，可软化弹簧、增大电位差、以及增大电极面积。另一方面，开关的复位时间是依据复位弹簧的弹簧常数和接触点的附着力而变化。为了缩短复位时间，可硬化弹簧或弱化附着力。然而，接触点的附着力是由接触点的形状、接触点的材料以及表面状态决定的，所以很难随意控制附着力。此外，因为弹簧常数和开关的驱动电压具有折衷关系，所以当通过硬化弹簧来缩短复位时间时，驱动电压增大。当复位时间较长时，切换时间延长，切换开关的性能降低。作为克服这种问题的一个方法，已知的是分开放置用于复位的电极以提高复位力的方法。例如，在专利文献1中，描述了一种机电开关，其中当利用静电力朝着基板方向拖拽梁时，固定至梁的信号传输电极分别与位于基板上的一对信号传输下部电极接触。该机电开关进一步包括放置在梁周围的固定梳齿电极，所述机电开关构造为通过在所述固定梳齿电极与梁之间产生静电力使梁复位至初始位置。引用列表专利文献专利文献1：日本待审公开专利申请No.2007-234582
技术实现思路
技术问题例如，MIMO(多入多出，MultiInputMultiOutput)电路中使用的开关需要具有仅仅对多个接触点之中的任意接触点进行继断的单极多投功能，以将输入信号连接至与该输入信号的类型对应的适当电路。此外，在该情形中，期望的是从一个接触点到另一个接触点的迅速切换，所以必须缩短开关的操作时间或复位时间。将于上述情况，本技术的目的是提供一种能够迅速地执行开关的切换操作的开关装置和包括该开关装置的电子设备。解决问题的方案根据本技术实施方式的开关装置包括可移动电极、第一固定电极、第二固定电极、第一固定接触点、第二固定接触点和弹性支撑部。所述可移动电极包括第一可移动电极片、第二可移动电极片和可移动接触点。所述第一固定电极包括第一固定电极片和第二固定电极片，所述第一固定电极片和所述第二固定电极片彼此相对且在所述第一固定电极片与所述第二固定电极片之间设置有所述第一可移动电极片。所述第一固定电极片以比所述第二固定电极片与所述第一可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第一可移动电极片相对。所述第二固定电极包括第三固定电极片和第四固定电极片，所述第三固定电极片和所述第四固定电极片彼此相对且在所述第三固定电极片与所述第四固定电极片之间设置有所述第二可移动电极片。所述第三固定电极片以比所述第四固定电极片与所述第二可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第二可移动电极片相对。所述第一固定接触点构造为能够与通过所述可移动电极和所述第一固定电极之间的静电引力在第一方向上移动的所述可移动接触点接触。所述第二固定接触点构造为能够与通过所述可移动电极和所述第二固定电极之间的静电引力在与所述第一方向相反的第二方向上移动的所述可移动接触点接触。所述弹性支撑部弹性地支撑所述可移动电极，使所述可移动电极能够在所述第一方向和所述第二方向上移动。在所述开关装置中，第一可移动电极片被偏置于第一固定电极片侧。因此，当在第一固定电极与可移动电极之间施加电位差时，可通过在第一可移动电极片与第一固定电极之间产生的静电引力使可移动接触点迅速地向着第一固定接触点移动。此外，当切换接触点时，代替第一固定电极，改为在第二固定电极与可移动电极之间施加电位差。此时，除了弹性支撑部导致的可移动电极的弹性复位力之外，还可通过在第二可移动电极片与第三固定电极之间产生的静电引力使可移动接触点向着第二固定接触点移动。因此，可迅速地执行开关的切换操作。通常，在所述可移动接触点与所述第一固定接触点接触的第一状态中，所述第二可移动电极片以第一距离与所述第三固定电极片相对，并且以比所述第一距离大的第二距离与所述第四固定电极片相对。类似地，在所述可移动接触点与所述第二固定接触点接触的第二状态中，所述第一可移动电极片以所述第一距离与所述第一固定电极片相对，并且以所述第二距离与所述第二固定电极片相对。所述第二距离可小于或等于所述第一距离的两倍。因此，可在确保开关的迅速切换操作的同时，抑制装置尺寸的增加。所述开关装置可进一步包括驱动电路。所述驱动电路构造为选择性地执行第一驱动模式和第二驱动模式。在所述第一驱动模式中，将小于或等于所述可移动电极与所述第一固定电极之间的吸合电压的1.4倍的操作电压施加在所述可移动电极与所述第一固定电极之间，以将所述可移动接触点的状态切换至所述第一状态。在所述第二驱动模式中，将小于或等于所述可移动电极与所述第二固定电极之间的吸合电压的1.4倍的操作电压施加在所述可移动电极与所述第二固定电极之间，以将所述可移动接触点的状态切换至所述第二状态。因此，可在确保开关的迅速切换操作的同时，减小用于切换所必需的操作电压。所述可移动电极可进一步包括连结杆，所述连结杆公共地支撑所述第一可移动电极片、所述第二可移动电极片和所述可移动接触点，所述连结杆与所述第一方向和所述第二方向平行地延伸。在该情形中，所述可移动接触点可设置在所述第一可移动电极片与所述第二可移动电极片之间，并且所述弹性支撑部可分别设置在所述连结杆的两端。可选择地，所述可移动接触点可分别设置在所述连结杆的两端，并且所述弹性支撑部可设置在所述第一可移动电极片与所述第二可移动电极片之间。根据本技术另一实施方式的开关装置包括多个开关机构，所述多个切换结构的每一个包括：可移动电极、第一固定电极、第二固定电极、第一固定接触点、第二固定接触点和弹性支撑部。所述可移动电极包括第一可移动电极片、第二可移动电极片和可移动接触点。所述第一固定电极包括第一固定电极片和第二固定电极片，所述第一固定电极片和所述第二固定电极片彼此相对且在所述第一固定电极片与所述第二固定电极片之间设置有所述第一可移动电极片。所述第一固定电极片以比所述第二固定电极片与所述第一可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第一可移动电极片相对。所述第二固定电极包括第三固定电极片和第四固定电极片，所述第三固定电极片和所述第四固定电极片彼此相对且在所述第三固定电极片与所述第四固定电极片之间设置有所述第二可移动电极片。所述第三固定电极片以比所述第四固定电极片与所述第二可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第二可移动电极片相对。所述第一固定接触点构造为能够与通过所述可移动电极和所述第一固定电极之间的静电引力在第一方向上移动的所述可移动接触点接触。所述第二固定接触点构造为能够与通过所述可移动电极和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置，包括：可移动电极，所述可移动电极包括第一可移动电极片、第二可移动电极片和可移动接触点；第一固定电极，所述第一固定电极包括第一固定电极片和第二固定电极片，所述第一固定电极片和所述第二固定电极片彼此相对且在所述第一固定电极片与所述第二固定电极片之间设置有所述第一可移动电极片，所述第一固定电极片以比所述第二固定电极片与所述第一可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第一可移动电极片相对；第二固定电极，所述第二固定电极包括第三固定电极片和第四固定电极片，所述第三固定电极片和所述第四固定电极片彼此相对且在所述第三固定电极片与所述第四固定电极片之间设置有所述第二可移动电极片，所述第三固定电极片以比所述第四固定电极片与所述第二可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第二可移动电极片相对；第一固定接触点，所述第一固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第一固定电极之间的静电引力在第一方向上移动的所述可移动接触点接触，第二固定接触点，所述第二固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第二固定电极之间的静电引力在与所述第一方向相反的第二方向上移动的所述可移动接触点接触；和弹性支撑部，所述弹性支撑部弹性地支撑所述可移动电极，使所述可移动电极能够在所述第一方向和所述第二方向上移动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 JP 2014-1960961.一种开关装置，包括：可移动电极，所述可移动电极包括第一可移动电极片、第二可移动电极片和可移动接触点；第一固定电极，所述第一固定电极包括第一固定电极片和第二固定电极片，所述第一固定电极片和所述第二固定电极片彼此相对且在所述第一固定电极片与所述第二固定电极片之间设置有所述第一可移动电极片，所述第一固定电极片以比所述第二固定电极片与所述第一可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第一可移动电极片相对；第二固定电极，所述第二固定电极包括第三固定电极片和第四固定电极片，所述第三固定电极片和所述第四固定电极片彼此相对且在所述第三固定电极片与所述第四固定电极片之间设置有所述第二可移动电极片，所述第三固定电极片以比所述第四固定电极片与所述第二可移动电极片之间的间隙窄的间隙与所述第二可移动电极片相对；第一固定接触点，所述第一固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第一固定电极之间的静电引力在第一方向上移动的所述可移动接触点接触，第二固定接触点，所述第二固定接触点能够与通过所述可移动电极和所述第二固定电极之间的静电引力在与所述第一方向相反的第二方向上移动的所述可移动接触点接触；和弹性支撑部，所述弹性支撑部弹性地支撑所述可移动电极，使所述可移动电极能够在所述第一方向和所述第二方向上移动。2.根据权利要求1所述的开关装置，其中：在所述可移动接触点与所述第一固定接触点接触的第一状态中，所述第二可移动电极片以第一距离与所述第三固定电极片相对，并且以比所述第一距离大的第二距离与所述第四固定电极片相对。3.根据权利要求2所述的开关装置，其中：在所述可移动接触点与所述第二固定接触点接触的第二状态中，所述第一可移动电极片以所述第一距离与所述第一固定电极片相对，并且以所述第二距离与所述第二固定电极片相对。4.根据权利要求2所述的开关装置，其中：所述第二距离小于或等于所述第一距离的两倍。5.根据权利要求3所述的开关装置，进一步包括：驱动电路，所述驱动电路选择性地执行第一驱动模式和第二驱动模式，其中在所述第一驱动模式中，将小于或等于所述可移动电极与所述第一固定电极之间的吸合电压的1.4倍的操作电压施加在所述可移动电极与所述第一固定电极之间，以将所述可移动接触点的状态切换至所述第一状态；在所述第二驱动模式中，将小于或等于所述可移动电极与所述第二固定电极之间的吸合电压的1.4倍的操作电压施加在所述可移动电极与所述第二固定电极之间，以将所述可移动接触点的状态切换至所述第二状态。6.根据权利要求1所述的开关装置，其中：所述可移动电极进一步包括连结杆，所述连结杆公共地支撑所述第一可移动电极片、所述第二可移动电极片和所述可移动接触点，所述连结杆与所述第一方向和所述第二方向平行地延伸。7.根据权利要求6所述的开关装置，其中：所述可移动接触点设置在所述第一可移动电极片与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛田伸也，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP