[發(fā)明專利]開關(guān)裝置和電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580050418.6
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN107077999B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛田伸也
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;謝雪閩

本發(fā)明涉及一種靜電驅(qū)動型開關(guān)裝置和包括該開關(guān)裝置的電子設(shè)備。該開關(guān)裝置包括：可移動電極，其具有第一可移動電極片、第二可移動電極片和可移動接觸點；包括第一固定電極片和第二固定電極片的第一固定電極；包括第三固定電極片和第四固定電極片的第二固定電極；第一固定接觸點；第二固定接觸點；和彈性支撐部。為了迅速執(zhí)行開關(guān)的切換操作，第一固定電極片以比第二固定電極片與第一可移動電極片之間的間隙窄的間隙與第一可移動電極片相對，第三固定電極片以比第四固定電極片與第二可移動電極片之間的間隙窄的間隙與第二可移動電極片相對。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及一種靜電驅(qū)動型開關(guān)裝置和包括該靜電驅(qū)動型開關(guān)裝置的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

MEMS(微機電系統(tǒng))開關(guān)是一種通過物理接觸來切換導通(ON)/關(guān)斷(OFF)的機械開關(guān)，MEMS開關(guān)的主要特點是具有比半導體開關(guān)高的絕緣特性、線形性和高耐壓性。

靜電驅(qū)動型MEMS開關(guān)在可移動電極與固定電極之間提供電位差，通過靜電引力驅(qū)動致動器，通過使接觸點彼此接觸而使得開關(guān)處于導通狀態(tài)。在關(guān)斷開關(guān)的情形中，通常是使電極之間的電位差成為零，并利用復位彈簧的恢復力使電極回歸至各自的初始位置，從而使接觸點分離。

作為切換型開關(guān)的主要特性的切換時間，是由開關(guān)從關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷顟B(tài)的操作時間、以及開關(guān)從導通狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)的復位時間確定的。開關(guān)的操作時間是依據(jù)電位差、電極的相對面積、復位彈簧的彈簧常數(shù)、以及使接觸點移動直到彼此接觸為止的移動距離而變化。為了縮短操作時間，可軟化彈簧、增大電位差、以及增大電極面積。另一方面，開關(guān)的復位時間是依據(jù)復位彈簧的彈簧常數(shù)和接觸點的附著力而變化。為了縮短復位時間，可硬化彈簧或弱化附著力。

然而，接觸點的附著力是由接觸點的形狀、接觸點的材料以及表面狀態(tài)決定的，所以很難隨意控制附著力。此外，因為彈簧常數(shù)和開關(guān)的驅(qū)動電壓具有折衷關(guān)系，所以當通過硬化彈簧來縮短復位時間時，驅(qū)動電壓增大。當復位時間較長時，切換時間延長，切換開關(guān)的性能降低。

作為克服這種問題的一個方法，已知的是分開放置用于復位的電極以提高復位力的方法。例如，在專利文獻1中，描述了一種機電開關(guān)，其中當利用靜電力朝著基板方向拖拽梁時，固定至梁的信號傳輸電極分別與位于基板上的一對信號傳輸下部電極接觸。該機電開關(guān)進一步包括放置在梁周圍的固定梳齒電極，所述機電開關(guān)構(gòu)造為通過在所述固定梳齒電極與梁之間產(chǎn)生靜電力使梁復位至初始位置。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本待審公開專利申請No.2007-234582

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

例如，MIMO(多入多出，Multi Input Multi Output)電路中使用的開關(guān)需要具有僅僅對多個接觸點之中的任意接觸點進行繼斷的單極多投功能，以將輸入信號連接至與該輸入信號的類型對應的適當電路。此外，在該情形中，期望的是從一個接觸點到另一個接觸點的迅速切換，所以必須縮短開關(guān)的操作時間或復位時間。

將于上述情況，本技術(shù)的目的是提供一種能夠迅速地執(zhí)行開關(guān)的切換操作的開關(guān)裝置和包括該開關(guān)裝置的電子設(shè)備。

解決問題的方案

根據(jù)本技術(shù)實施方式的開關(guān)裝置包括可移動電極、第一固定電極、第二固定電極、第一固定接觸點、第二固定接觸點和彈性支撐部。

所述可移動電極包括第一可移動電極片、第二可移動電極片和可移動接觸點。

所述第一固定電極包括第一固定電極片和第二固定電極片，所述第一固定電極片和所述第二固定電極片彼此相對且在所述第一固定電極片與所述第二固定電極片之間設(shè)置有所述第一可移動電極片。所述第一固定電極片以比所述第二固定電極片與所述第一可移動電極片之間的間隙窄的間隙與所述第一可移動電極片相對。