Electrically isolated liquid metal micro-switch for integrally shielded microcircuit

本発明は、高周波及びマイクロ波マイクロ回路モジュールに関し、更に詳しくは、かかるモジュールに使用する液体金属マイクロスイッチに関する。

マイクロ波は、通常、ピーク間の距離が１ｍｍ〜３０ｃｍの非常に短い波長を有する電磁エネルギー波である。 高速通信システムにおいて、マイクロ波は、Ａ地点からＢ地点に情報を送信するための搬送波信号として使用されており、マイクロ波が搬送する情報は、マイクロ波回路によって送受信及び処理される。

高周波（ＲＦ）及びマイクロ波マイクロ回路のパッケージングは、従来から非常に高価であり、ギガヘルツレベルの周波数の非常に高度な電気的絶縁（シールド性能）と優れた信号の完全性を必要としている。 又、集積回路（ＩＣ）の電力密度も非常に高い。 マイクロ波回路は、回路のコンポーネント間、並びに回路自体とその他の電子回路間において高周波に対する電気的絶縁（アイソレーション）を必要としている。 この絶縁に対するニーズのために、従来は、基板上に回路を構築し金属空洞内に配置した後に、金属空洞を金属板で覆っている。 この金属空洞は、通常、金属板を機械加工した後に、はんだ又はエポキシで複数の板を接着することによって形成する。 これらの板は、鋳造することも可能であり、機械加工板の安価な代替品ではあるが、鋳造の場合、精度が犠牲になる。

マイクロ波回路の従来の構築方法に付随する１つの問題点は、金属カバーを空洞に封着する際に、導電性のエポキシを使用していることである。 エポキシは優れた密閉性を提供するが、電気抵抗が大きく、この結果、共振空洞内の損失が増加して遮蔽空洞内の漏れが増大する。 従来の方法に付随する更なる問題点は、組み立てに長時間を要し、この結果、製造コストが上昇することである。

従来のＲＦ／マイクロ波マイクロ回路をパッケージングする別の方法によれば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はバイポーラ集積回路と受動コンポーネントを薄膜回路に付加している。 その後、これらの回路は前述の金属空洞内にパッケージングされる。 そして、直流フィードスルーコネクタ及びＲＦコネクタを使用し、このモジュールを外界と接続する。

改良されたＲＦマイクロ波回路を製造する更に別の方法によれば、薄膜回路の代わりに、単層の厚膜技術による基板を採用している。 多少コストが削減されるが、金属のエンクロージャとそのコネクタのために、全体としてのコストは低減されず、且つこのタイプの構成に通常使用される誘電素材（例：ペースト又はテープ）は、特にギガヘルツレベルの周波数において、電気的損失が大きい。 周波数の関数としての誘電率の制御が不十分であり、更に、誘電性素材の厚さの制御が困難なことが多い。

最近、金属エンクロージャを使用せず、厚膜プロセスのみによって完全に遮蔽されたマイクロ波モジュールを構築する方法が、特許文献１に開示されている（以降、これを、発明者の名を冠してダブと称する）。 このダブは、一体型低コスト厚膜ＲＦモジュールとその製造方法を開示しており、改良した厚膜誘電体を使用し、三次元の高周波構造を製造している。 使用する誘電体（ＫＱ−１２０及びＫＱ−ＣＬ９０７４０６）は、ペンシルバニア州ウエストコンショホッケンのユニオンヒルロード２４に所在するヘラウス・サーマロイ社（Ｈｅｒａｅｕｓ Ｃｅｒｍａｌｌｏｙ， ２４ Ｕｎｉｏｎ Ｈｉｌｌ Ｒｏａｄ， Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ， Ｐａ．）から入手可能である。 これらの誘電体を利用すれば、従来の高価なコンポーネントを使用することなく、従来のマイクロ回路のＩ／Ｏと電気的な絶縁の機能を一体化したＲＦ及びマイクロ波モジュールを製造することができる。

電子回路は、その構造に関係なく、通常、スイッチとリレーを必要としている。 代表的な小型の機械接触式リレーは、リードリレーである。 リードリレーは、小型のガラス容器内に、磁性合金で構成された２本のリードが不活性ガスと共に格納されたリードスイッチを有している。 電磁駆動用のコイルがリードスイッチの周りに巻回されており、２本のリードが接触或いは非接触状態でガラス容器内に取り付けられている。

リードリレーには、ドライリードリレーとウエットリードリレーがある。 ドライリードリレーの場合には、普通、リードの端部（接点）が銀、タングステン、ロジウム、又はこれらを含む合金で構成されており、接点の表面には、ロジウムや金などがメッキされている。 ドライリードリレーの接点は、接点抵抗が大きく、又、かなりの損耗が発生する。 接点の接点抵抗が大きかったり、或いは接点にかなりの損耗が発生すると信頼性が低下したりするため、これら接点の表面を加工するための様々な試みがなされている。

ウエットリードリレーの場合には、水銀を使用することによって接点の信頼性を向上させることができる。 具体的には、リードの接点表面を水銀で覆うことにより、接点の接点抵抗（接触抵抗）が減少すると共に接点の損耗が軽減され、この結果、信頼性が改善される。 又、リードのスイッチング動作には、曲げによる機械的疲労が伴うため、数年間使用すると、リードに障害が発生する可能性がある。

新しいタイプのスイッチングメカニズムは、電気的に絶縁された細長い密閉チャネル（溝）の内壁に沿った特定の位置に複数の電極が露出する構造になっている。 チャネルには、少量の導電性の液体が充填されており、短い液体の柱を形成している。 ２つの電極を電気的に閉路する場合には、両方の電極と同時に接触する場所に液体の柱が移動する。 一方、２つの電極を開路する場合には、同時に両方の電極と接触しない場所に液体の柱が移動する。

特許文献２には、この液体の柱を移動させるべく、液体の柱に圧力差を生成する方法が開示されている。 この圧力差は、ダイヤフラムなどを使用し、液体の柱のいずれかの側に位置するガスコンパートメントの容積を変化させることによって生成する。

別の開発例としては、特許文献３及び特許文献４に、ヒーターを有するガスコンパートメントを設けることにより、液体の柱に圧力差を生成する方法が開示されている。 ヒーターにより、液体の柱の一側に位置するガスコンパートメント内のガスを加熱する。 特許文献４（マイクロリレー素子に関するもの）に開示されている技術も集積回路に適用可能である。 その他の態様は、非特許文献１に説明されている。 又、特許文献５にも開示されている。

米国特許第６，２５５，７３０号明細書

特開昭４７−２１６４５号公報

特公昭３６−１８５７５号公報

特開平９−１６１６４０公報

米国特許第６，３２３，４４７号明細書

Ｊ． サイモン（Ｊ． Ｓｉｍｏｎ）他著、移動水銀滴を有する液体充填マイクロリレー（Ａ Ｌｉｑｕｉｄ−Ｆｉｌｌｅｄ Ｍｉｃｒｏｒｅｌａｙ ｗｉｔｈ ａ Ｍｏｖｉｎｇ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｄｒｏｐ）、マイクロ電子機械システムジャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、１９９７年９月、第６巻、第３号

以上に説明したように、さまざまな提案がなされてはいるが、一体遮蔽型高周波マイクロ回路に使用する電気的に絶縁された液体金属マイクロスイッチに対するニーズが依然として存在している。

本発明は、一体遮蔽型マイクロ回路における電気的に絶縁された液体金属マイクロスイッチの製造法に関するものである。 本明細書の開示内容により、遮蔽された厚膜マイクロ波モジュール構造内に液体金属マイクロスイッチを直接一体化する手段が提供される。

代表的な実施例においては、液体金属マイクロスイッチは、第１基板と、この第１基板上に形成された第１接地プレーンを有している。 第１接地プレーン上には、第１誘電体レイヤが形成されている。 第１誘電体レイヤ上には、導電性信号レイヤが形成されており、この導電性信号レイヤは、それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点を有する第１、第２、及び第３信号導電体を定義するべくパターニングされている。 信号レイヤの導電体と第１誘電体レイヤの上に、第２誘電体レイヤが形成されている。 第２誘電体レイヤ上には、第２接地プレーンが形成されている。 第２誘電体レイヤには、空洞を有する第２基板が接合されている。 第２基板上には、第３接地プレーンが形成されている。 空洞で囲繞される部分にヒーターが配置されている。 マイクロスイッチ接点を取り囲んでいるメインチャネルには、部分的に液体金属が充填されている。 サブチャネルが空洞とメインチャネルとを連通しており、空洞とサブチャネルにはガスが充填され、ヒーターの作動により、第１及び第２マイクロスイッチ接点間が開路され、第２及び第３マイクロスイッチ接点間が閉路される。

別の代表的な実施例においては、液体金属マイクロスイッチは、第１基板と第１接地プレーンを有しており、第１基板上に第１接地プレーンが形成されている。 第１接地プレーン上には、第１誘電体レイヤが形成されている。 第１誘電体レイヤ上には、導電性信号レイヤが形成されており、この導電性信号レイヤは、第１、第２、及び第３信号導電体を定義するべくパターニングされており、第１、第２、及び第３信号導電体は、それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点を有している。 第２基板上に第２接地プレーンが形成されている。 第２基板上には、第２誘電体レイヤも形成されており、この第２誘電体は、空洞を有し、第１誘電体レイヤにも接合されている。 空洞で囲繞される部分にヒーターが配置されている。 マイクロスイッチ接点を取り囲んでいるメインチャネルには、部分的に液体金属が充填されている。 サブチャネルが空洞とメインチャネルとを連通しており、空洞とサブチャネルにはガスが充填され、ヒーターの作動により、第１及び第２マイクロスイッチ接点間が開路され、第２及び第３マイクロスイッチ接点間が閉路される。

更に別の代表的な実施例においては、液体金属マイクロスイッチを製造する方法は、第１基板上に第１接地プレーンを形成する段階と、第１接地プレーン上に第１誘電体レイヤを形成する段階と、第１誘電体レイヤ上に導電性信号レイヤを形成する段階と、を有する。 それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点を有する第１、第２、及び第３信号導電体を定義するべく、導電性信号レイヤをパターニングする。 第１、第２、第３信号導電体および第１誘電体レイヤ上に第２誘電体レイヤを形成する。 少なくとも１つのサブチャネルと、メインチャネルとを定義するべく、第２誘電体レイヤをパターニングする。 第２誘電体レイヤ上に第２接地プレーンを形成する。 第２基板内に空洞を形成する。 第２基板上に第３接地プレーンを形成する。 空洞で囲繞される部分にヒーターを設置する。 マイクロスイッチ接点を取り囲んでいるメインチャネルに液体金属を部分的に充填する。 第２接地プレーンおよび第２誘電体レイヤと第２基板および第３接地プレーンとを接合する。

更に別の代表的な実施例においては、液体金属マイクロスイッチを製造する方法は、第１基板上に第１接地プレーンを形成する段階と、第１接地プレーン上に第１誘電体レイヤを形成する段階と、第１誘電体レイヤ上に導電性信号レイヤを形成する段階と、を有している。 それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点を有する第１、第２、及び第３信号導電体を定義するべく、導電性信号レイヤをパターニングする。 第２基板上に第２接地プレーンを形成する。 第２基板上に第２誘電体レイヤを形成する。 空洞、少なくとも１つのサブチャネル、及びメインチャネルを定義するべく、第２誘電体レイヤをパターニングする。 第１、第２、第３信号導電体と第１誘電体レイヤに第２誘電体レイヤを接合する。 空洞で囲繞される部分にはヒーターを設置する。 マイクロスイッチ接点を取り囲んでいるメインチャネルに部分的に液体金属を充填する。 導電性信号レイヤと第１誘電体レイヤに第２誘電体レイヤを接合する。

本発明のその他の態様及び利点は、例示を目的とした本発明の原理を説明する添付の図面との関連で以下の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。 添付図面は、本発明を十分に説明すると共に本発明及びその固有の利点に関する理解を促進するべく当業者が使用可能な視覚表現を提供するものである。 これらの図面では、対応する要素を類似の参照符号によって識別している。

例示を目的とする添付図面に示されているように、本明細書は、一体遮蔽型マイクロ回路における電気的に絶縁された液体金属マイクロスイッチの製造法に関するものである。 本明細書の開示内容により、遮蔽された厚膜マイクロ波モジュール構造内に液体金属マイクロスイッチを直接一体化する手段が提供される。

以下の詳細な説明及び添付図面中のいくつかの図においては、類似の要素を類似の参照符号によって識別している。

図１Ａは、マイクロ回路１１０におけるヒーター１００で作動するタイプの液体金属マイクロスイッチ１０５（以下、これを「ヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ」と称する）の平面図である。 尚、これらの図における寸法は、正確な縮尺を表してはいない。 この図１Ａのマイクロ回路１１０を、より一般的に電子回路１１０と呼ぶことにする。 図１Ａのこの電子回路１１０は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して製造することが好ましく、単一レイヤ又は複数レイヤのセラミック回路基板から構成されている。 図１Ａのマイクロ回路１１０には、コンポーネントとして液体金属マイクロスイッチ１０５しか示されていないが、当業者であれば、マイクロ回路１１０の一部としてその他のコンポーネントを製造可能であることを理解するであろう。 図１Ａにおいては、液体金属マイクロスイッチ１０５は、独立した複数の空洞１１５内にそれぞれ配置された２つのヒーター１００を有している。 これらのヒーター１００は、例えば、従来のシリコン集積回路の技法を使用して製造されたモノリシックヒーター１００である。 空洞１１５は、それぞれ別個のサブチャネル１２５によってメインチャネル１２０と連通している。 メインチャネル１２０には、部分的に液体金属１３０が充填されており、この液体金属は、例えば、水銀１３０、ガリウムを含む合金１３０、又はその他の適切な液体である。 空洞１１５とサブチャネル１２５、並びにメインチャネル１２０の液体金属１３０が充填されていない部分には、ガス１３５が充填されており、このガスとしては、窒素１３５などの不活性ガスが好ましい。 この図１Ａに示されているスイッチ状態では、水銀１３０が容積の不均等な２つの塊に分割されている。 尚、図１Ａにおいて、水銀１３０の左側の容積は、右側の容積よりも大きいことに留意されたい。 以下では、この液体金属マイクロスイッチ１０５の機能について説明する。

図１Ｂは、図１Ａの切断面Ａ−Ａにおけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の側面図である。 切断面Ａ−Ａは、ヒーター１００を通過する面に沿う。 この図１Ｂでは、本明細書において第１基板１４０とも呼ばれる基板１４０にヒーター１００が取り付けられており、この基板の上にマイクロ回路１１０が製造される。 当接面１５０において封着された蓋１４５が、液体金属マイクロスイッチ１０５を覆っている。 ヒーター１００のそれぞれに対する第１及び第２ヒーター接点１０１、１０２を介してヒーター１００に対する電力供給が別個に行われる。 左側のヒーター１００を通過する電流により、左側の空洞１１５内のガス１３５が膨張する。 この膨張の継続により、ガスの一部が左側のサブチャネル１２５を通じてメインチャネル１２０内に進入する。

図１Ｃは、図１Ａの切断面Ｂ−Ｂにおけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の側面図である。 切断面Ｂ−Ｂは、メインチャネル１２０を通過する面に沿う。 図１Ｃで右側のものよりも容積が大きな左側の液体金属１３０は、液体金属マイクロスイッチ１０５の第１及び第２マイクロスイッチ接点１０６、１０７を電気的に閉路しており、一方、図１Ｃの右側の液体金属１３０の容積は小さく、図１Ｃの右側の第３マイクロスイッチ接点１０８は開路を形成している。

図２Ａは、マイクロ回路１１０におけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の別の平面図である。 この図２Ａは、左側のヒーター１００が作動した直後の液体金属マイクロスイッチ１０５の状態を示している。 この状態では、メインチャネル１２０と左側のサブチャネル１２５との連通部において、メインチャネル１２０の左側の液体金属１３０の一部をメインチャネル１２０の右側に向かって押し出し始めるのに十分なだけ左側の空洞１１５内のガス１３５が加熱されている。

図２Ｂは、マイクロ回路１１０におけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の更に別の平面図である。 この図２Ｂは、左側のヒーター１００が完全に作動した後の液体金属マイクロスイッチ１０５の状態を示している。 この状態では、左側の空洞１１５のガス１３５は十分に加熱されており、元々メインチャネル１２０の左側にあった液体金属１３０の一部がメインチャネル１２０の右側に押し出されている。

図２Ｃは、図２Ｂの切断面Ｃ−Ｃにおけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の側面図である。 切断面Ｃ−Ｃは、メインチャネル１２０を通過する面に沿う。 この図１Ｃの右側の液体金属１３０は、この時点では、液体金属マイクロスイッチ１０５の第２及び第３マイクロスイッチ接点１０７、１０８を電気的に閉路しており、図２Ｃの左側の第１マイクロスイッチ接点１０６は、この時点では、開路を形成している。

図３は、本発明の開示内容による様々な代表的実施例に説明されているヒーター作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の詳細平面図である。 この図３では、ヒーター空洞１１５は、サブチャネル１２５によってメインチャネル１２０と連結されている。 第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８は、一体で遮蔽された擬似同軸伝送ラインの中心導電体を形成する第１、第２、及び第３信号導電体３０６、３０７、３０８のそれぞれと電気的に接続されていて、マイクロ回路１１０の残りの部分に電気的に接続されている。 又、この図３には、第１接地プレーン３６１の露出部分も示されており、この第１接地プレーン３６１上には、それぞれ第１および第２誘電体レイヤ３７１、３７２のうち、少なくともいずれかが存在している。 説明を目的として、本明細書において第２基板１４５とも呼ばれる蓋１４５の参照アウトラインが示されているが、この蓋１４５は、通常、ガラスである。 尚、これらの図においても、寸法は正確な縮尺を表してはいない。

図４は、図３の切断面Ａ−Ａにおけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の側面図である。 図４は、マイクロスイッチ１０５のメインチャネル１２０の部分の断面を示している。 この図４においては、第１基板１４０に第１接地プレーン３６１が接合されている。 この第１接地プレーン３６１には、第１誘電体レイヤ３７１が接合されている。 第１誘電体レイヤ３７１には、それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８に接続された第１、第２、及び第３信号導電体３０６、３０７、３０８を有する導電性信号レイヤ３８０が接合されている。 尚、この図４には、第２信号導電体３０７は示されていないが、以前の図面（図３）には示されている。 次に、導電性信号レイヤ３８０のパターニングに従って、第１誘電体レイヤ３７１および導電性信号レイヤ３８０に第２誘電体レイヤ３７２が接合されている。 第２誘電体レイヤ３７２には、第２接地プレーン３６２が接合されており、構造を包み込んで完全な電気的遮蔽を形成している。 第２接地プレーン３６２には、第２基板１４５が接合されている。 そして、第２基板１４５には、第３接地プレーン３６３が接合され、第２接地プレーン３６２に電気的に接続されている。 第２基板１４５内には、メインチャネル１２０が形成されている。 この図４には、マイクロスイッチ１０５の構成に応じて、第１及び第２マイクロスイッチ接点１０６、１０７の間、或いは第２及び第３マイクロスイッチ接点１０７、１０８間で閉路を形成する液体金属１３０は示されていない。

第１接地プレーン３６１は、第１基板１４０上に印刷するのが好ましく、第１基板は、セラミックで製造することが好ましい。 代表的な実施例においては、第１基板１４０は、マイクロ回路１１０の機械的な容器であるが、従来のマイクロ回路と同様に信号の伝播をサポートしてはいない。 誘電体レイヤ３７１、３７２、導電性信号レイヤ３８０、及び接地プレーン３６１、３６２、３６３の配列とパターニングには、様々な技法を利用することができる。 誘電体レイヤ３７１、３７２、導電性信号レイヤ３８０、並びに第１及び第２接地プレーン３６１、３６２は、厚膜の技法によって形成し、パターンを光リソグラフィで生成し、レイヤをエッチングして所望のパターンを形成することが好ましい。 誘電素材としては、前述のＫＱ−１２０又はＫＱ−ＣＬ９０７４０６が好ましい。 図４には、マイクロ回路の第２接地プレーン３６２に電気的に接続された第３接地プレーン３６３を形成する金属メッキされた第２基板１４５の上部面が示されている。 この第２基板１４５は、第１及び第２誘電体レイヤ３７１、３７２の外部リングに封着し、マイクロスイッチ１０５を保護することが好ましい。 図４には、接地を提供するべく金属メッキされた第２基板１４５の背面が示されており、これは、前述のように、マイクロ回路の第２接地プレーン３６２に電気的に接続されている。

図５は、図３の切断面Ｂ−Ｂにおけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の側面図である。 図５は、液体金属マイクロスイッチ１０５のヒーター１００の１つを通過する断面を示している。 この図５においても、第１接地プレーン３６１が第１基板１４０に接合されており、第１接地プレーン３６１に第１誘電体レイヤ３７１が接合されている。 図５には、導電性信号レイヤ３８０の中から、第１誘電体レイヤ３７１と第２誘電体レイヤ３７２に接合されている第２信号導電体３０７のみが示されている。 第２接地プレーン３６２は、第１及び第２誘電体レイヤ３７１、３７２の上を覆い、さらに第１および第２誘電体レイヤ３７１、３７２の両方、あるいはいずれかにも覆われていない領域においては、第１接地プレーン３６１上と接合されている。 第２接地プレーン３６２には、第２基板１４５が接合されている。 第２基板１４５は、第３接地プレーン３６３と接合されている。 そして、ヒーター１００が、第２誘電体素材３７２に接続されており、第２基板１４５の空洞１１５内に位置している。

第１及び第２誘電体レイヤ３７１、３７２と、導電性信号レイヤ３８０内にパターニングされた第２信号導電体３０７と、第１及び第２接地プレーン３６１、３６２とにより、遮蔽された擬似同軸伝送ラインを形成している。 図４と同様に、図５には、接地を提供するべく金属メッキされた第２基板１４５の背面が示されており、これはマイクロ回路の第２接地プレーン３６２に電気的に接合されている。 従って、第１、第２、及び第３信号導電体３０６、３０７、３０８として示されている擬似同軸伝送ラインのスイッチ入力と出力を除き、マイクロスイッチ１０５は、接地電位で導電体によって完全に包まれている。

抵抗ヒーター１００は、第２誘電体レイヤ３７２上に形成されており、第２誘電体レイヤ３７２は、第１誘電体レイヤ３７１と共に、ヒーター１００と第１基板１４０間の熱障壁として機能し、これによってヒーター１００の効率を向上させている。 第２基板１４５内には、ヒーター空洞１１５が形成されている。 誘電体レイヤ３７１、３７２は、第２及び第３接地プレーン３６２、３６３の組み合わせによって完全に電気的に遮蔽されている。 尚、ヒーター１００を第１誘電体レイヤ３７１上に配置し、ヒーター空洞１１５をヒーター１００の上方の第２誘電体レイヤ３７２を除去することよって形成することも可能であることに留意されたい。 図３〜図５には、ヒーター１００に電力を供給する第１及び第２ヒーター接点１０１、１０２が示されていないが、これらは第１誘電体レイヤ３７１上に第２誘電体レイヤ３７２を貫通して設けられるビアで形成することができ、このビアを介して第２誘電体レイヤ３７２上に設けられたヒーター１００に電力を供給することができる。

図６は、ヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の別の例を示す図であり、図３の切断面Ｂ−Ｂにおける側面を示している。 この図６は、液体金属マイクロスイッチ１０５のヒーター１００の１つを通過する断面を示している。 第１基板１４０には、第１接地プレーン３６１が接合されており、この第１接地プレーン３６１には、第１誘電体レイヤ３７１が接合されている。 第１基板１４０は、例えば、９６％のアルミナセラミックである。 第１誘電素材としては、前述のＫＱ−１２０又はＫＱ−ＣＬ９０７４０６が好ましい。 第１誘電体レイヤ３７１には、第１及び第２ヒーター導電体７０１、７０２が接合されヒーター１００に電気的に接触しており、ヒーター１００は、第１誘電体レイヤ３７１にも接合されている。 第２基板１４５の一方の側には、第２接地プレーン３６２が接合されており、この第２基板１４５も、例えば、９６％のアルミナセラミックであってよい。 第２基板１４５の他方の側には、第２誘電体レイヤ３７２が接合されており、素材を適切に除去することによって空洞１１５が形成されている。 この場合にも、動作の際には、空洞１１５にガス１３５が充填されるが、このガスとしては、例えば、窒素などの不活性ガスが好ましい。 第２誘電体レイヤ３７２は、第１及び第２ヒーター導電体７０１、７０２と第１誘電体レイヤ３７１に適宜に接合されており、当接面１５０において適宜に封止されている。

抵抗ヒーター１００は、第１誘電体レイヤ３７１上に形成されており、第１誘電体レイヤ３７１は、ヒーター１００と第１基板１４０との間の熱障壁として機能することにより、ヒーター１００の効率を向上させている。 第２誘電体レイヤ３７２内には、ヒーター空洞１１５が形成されており、第２誘電体レイヤ３７２は第２基板１４５に接合されている。 誘電体レイヤ３７１、３７２は、第１及び第２接地プレーン３６１、３６２の組み合わせにより、略完全に電気的に遮蔽することができる。 図６には、ヒーター１００に電力を供給する第１及び第２ヒーター接点１０１、１０２が図示されていないが、第１誘電体レイヤ３７１を貫通するビアを設けることにより電力をヒーター１００に供給することができる。

図７は、ヒーター作動型液体金属マイクロスイッチ１０５の別の例を示す図であり、図３の断面Ａ−Ａにおける側面を示している。 この図７は、マイクロスイッチ１０５のメインチャネル１２０を通過する断面を示している。 図７において、第１基板１４０には、第１接地プレーン３６１が接合されており、第１接地プレーン３６１には、第１誘電体レイヤ３７１が接合されている。 第１基板１４０は、例えば、９６％アルミナセラミックである。 第１誘電素材としては、前述のＫＱ−１２０又はＫＱ−ＣＬ９０７４０６が好ましい。 第２基板１４５の一方の側には、第２接地プレーン３６２が接合されており、この第２基板３６２も、例えば、９６％アルミナセラミックである。 第２基板１４５の他方の側には、第２誘電体レイヤ３７２が接合され、素材を適切に除去することによってメインチャネル１２０が形成されている。 この場合にも、動作の際には、メインチャネル１２０に液体金属１３０が部分的に充填されるが、この液体金属は、例えば、水銀１３０及びガリウムを含む合金１３０、或いはその他の適切な液体である。 第１誘電体レイヤ３７１には、第２誘電体レイヤ３７２が接合されており、当接面１５０において適宜に封止されている。 第１及び第２誘電体レイヤ３７１、３７２及び第２基板１４５には、第１、第２、第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８が適宜に形成されている。 図７の代表的な構成に示されているように、液体金属１３０は、第１及び第２マイクロスイッチ接点１０６、１０７を閉路しており、第３マイクロスイッチ接点１０８は開路を形成している。 マイクロスイッチ１０５の構成に応じて、液体金属１３０は、第１及び第２マイクロスイッチ接点１０６、１０７間、或いは第２及び第３マイクロスイッチ接点１０７、１０８間で閉路を形成する。

第１接地プレーン３６１は、第１基板１４０上に印刷するのが好ましく、第１基板１４０はセラミックから製造することが好ましい。 代表的な実施例においては、第１基板１４０は、マイクロ回路１１０の機械的な容器であるが、従来のマイクロ回路と同様に信号の伝播をサポートしてはいない。 同様に、第２接地プレーン３６２は、第２基板１４５上に印刷するのが好ましく、第２基板はセラミックから製造することが好ましい。 代表的な実施例においては、第２基板１４５は、マイクロ回路１１０の機械的な容器であるが、従来のマイクロ回路と同様に信号の伝播をサポートしてはいない。 誘電体レイヤ３７１、３７２、接地プレーン３６１、３６２、そして例えば第１及び第２誘電体レイヤ３７１、３７２間の導電性信号レイヤ３８０などの導電レイヤの配列とパターニングには、様々な技法を利用することができる。 誘電体レイヤ３７１、３７２、導電性信号レイヤ３８０、並びに第１及び第２接地プレーン３６１、３６２は、厚膜技法によって形成し、パターンは光リソグラフィによって形成し、レイヤをエッチングして所望のパターンを形成することが好ましい。 誘電素材としては、前述のＫＱ−１２０又はＫＱ−ＣＬ９０７４０６が好ましい。 当接面１５０において適宜に封止することが好ましい。

図８は、本発明の開示内容による様々な代表的な実施例に説明されているマイクロ回路１１０におけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５を構築する方法のフローチャートである。

まず、ブロック８１０において、第１基板１４０上に第１接地プレーン３６１を形成する。 この第１接地プレーン３６１の第１基板１４０上への形成は、薄膜デポジション法および厚膜形成法（シック・フイルム・スクリーン法）のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８１０は、制御をブロック８１５に渡す。

ブロック８１５において、第１接地プレーン３６１上に第１誘電体レイヤ３７１を形成する。 この第１誘電体レイヤ３７１の第１接地プレーン３６１上への形成は、薄膜デポジション法および厚膜形成法のうちの少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８１５は、制御をブロック８２０に渡す。

ブロック８２０において、第１誘電体レイヤ３７１上に導電性信号レイヤ３８０を形成する。 この導電性信号レイヤ３８０の第１誘電体レイヤ３７１上への形成は、薄膜デポジション法および厚膜形成法のうちの少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８２０は、制御をブロック８２５に渡す。

ブロック８２５において、導電性信号レイヤ３８０をパターニングし、第１、第２、及び第３信号導電体３０６、３０７、３０８や、第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８、そしてマイクロ回路１１０において必要とされるその他の導電体を形成する。 この導電性信号レイヤ３８０のパターニングは、フォトリソグラフィ等の技法を使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８２５は、制御をブロック８３０に渡す。

ブロック８３０において、パターニングした導電性信号レイヤ３８０と第１誘電体レイヤ３７１の露出領域に第２誘電体レイヤ３７２を形成する。 このパターニングした導電性信号レイヤ３８０と第１誘電体レイヤ３７１の露出領域への第２誘電体レイヤ３７２の形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８３０は、制御をブロック８３５に渡す。

ブロック８３５において、第２誘電体レイヤ３７２をパターニングし、第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８及びマイクロ回路１１０において必要とされるその他の導電体が露出される。 この第２誘電体レイヤ３７２のパターニングは、フォトリソグラフィ等の技法を使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８３５は、制御をブロック８４０に渡す。

ブロック８４０において、第２誘電体レイヤ３７２上に第２接地プレーン３６２を形成する。 この第２接地プレーン３６２の第２誘電体レイヤ３７２上への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８４０は、制御をブロック８４５に渡す。

ブロック８４５において、ヒーター１００用の空洞１１５、サブチャネル１２５、及びメインチャネル１２０を第２基板１４５内に形成する。 このヒーター１００用の空洞１１５、サブチャネル１２５、及びメインチャネル１２０は、当業者には周知のハイブリッド回路の構築技法を使用して第２基板１４５内に形成することが好ましい。 その後、ブロック８４５は、制御をブロック８５０に渡す。

ブロック８５０において、第２基板１４５に第３接地プレーン３６３を形成する。 この第３接地プレーン３６３の第２基板１４５への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック８５０は、制御をブロック８５５に渡す。

ブロック８５５において、第２接地プレーン３６２と第２誘電体レイヤ３７２に第３接地プレーン３６３と第２基板１４５を適宜接合する。 この第３接地プレーン３６３及び第２基板１４５の第２接地プレーン３６２及び第２誘電体レイヤ３７２への接合は、当業者には周知のハイブリッド回路の構築技法を使用して実行することが好ましい。 その後、このブロック８５５においてプロセスは終了する。

液体金属マイクロスイッチ１０５におけるヒーター１００の付加については説明していないが、通常、ブロック８３５における第２誘電体レイヤ３７２のパターニングの後に、従来のダイ付加技法によって実行可能である。 又、例えば、ヒーター１００に対するワイヤボンディングなどのこの種の回路に通常関連するその他のプロセスも適切なタイミングで実行可能である。 メインチャネル１２０への液体金属１３０の挿入についても説明していないが、通常、第３接地プレーン３６３及び第２基板１４５を第２接地プレーン３６２及び第２誘電体レイヤ３７２へ接合する前に、従来の方法によって実行することができる。

図９は、本発明の開示内容による様々な代表的実施例に説明されているマイクロ回路１１０におけるヒーター１００作動型液体金属マイクロスイッチ１０５を構築する別の方法を説明するフローチャートである。

まず、ブロック９１０において、第１基板１４０上に第１接地プレーン３６１を形成する。 この第１接地プレーン３６１の第１基板１４０上への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９１０は、制御をブロック９１５に渡す。

ブロック９１５において、第１接地プレーン３６１上に第１誘電体レイヤ３７１を形成する。 この第１誘電体レイヤ３７１の第１接地プレーン３６１上への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９１５は、制御をブロック９２０に渡す。

ブロック９２０において、第１誘電体レイヤ３７１上に導電性信号レイヤ３８０を形成する。 この導電性信号レイヤ３８０の第１誘電体レイヤ３７１上への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９２０は、制御をブロック９２５に渡す。

ブロック９２５において、導電性信号レイヤ３８０をパターニングし、第１、第２、及び第３信号導電体３０６、３０７、３０８や第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点１０６、１０７、１０８、そしてマイクロ回路１１０において必要とされるその他の導電体を形成する。 この導電性信号レイヤ３８０のパターニングは、フォトリソグラフィ等の技法を使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９２５は、制御をブロック９３０に渡す。

ブロック９３０において、第２基板１４５上に第２接地プレーン３６２を形成する。 この第２接地プレーン３６２の第２基板１４５上への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９３０は、制御をブロック９３５に渡す。

ブロック９３５において、第２基板１４５に第２誘電体レイヤ３７２を形成する。 この第２誘電体レイヤ３７２の第２基板１４５への形成は、薄膜形成法および厚膜スクリーニング法のうち、少なくともいずれかを使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９３５は、制御をブロック９４０に渡す。

ブロック９４０において、第２誘電体レイヤ３７２をパターニングし、空洞１１５、サブチャネル１２５、及びメインチャネル１２０を作成する。 この第２誘電体レイヤ３７２のパターニングは、フォトリソグラフィ等の技法を使用して実行することが好ましい。 その後、ブロック９４０は、制御をブロック９４５に渡す。

ブロック９４５において、導電性信号レイヤ３８０及び第１誘電体レイヤ３７１に第２誘電体レイヤ３７２を適宜に接合する。 この第２誘電体レイヤ３７２の導電性信号レイヤ３８０及び第１誘電体レイヤ３７１への接合は、当業者には周知のハイブリッド回路の構築技法を使用して実行することが好ましい。 その後、このブロック９４５においてプロセスは終了する。

液体金属マイクロスイッチ１０５におけるヒーター１００の付加については説明していないが、通常、ブロック９２５の導電性信号レイヤ３８０のパターニングの後に、従来のダイ付加技法によって実行可能である。 又、例えば、ヒーター１００に対するワイヤボンディングなどのこの種の回路に通常関連するその他のプロセスも適切なタイミングで実行可能である。 メインチャネル１２０への液体金属１３０の挿入についても説明していないが、通常、導電性信号レイヤ３８０及び第１誘電体レイヤ３７１の第２誘電体レイヤ３７２への接合の前に従来の方法によって実行可能である。

従来の液体金属マイクロスイッチとの比較における本明細書で説明した実施例の主な利点は、遮蔽された厚膜マイクロ波モジュール内に液体金属マイクロスイッチ１０５を直接一体化できることである。 この一体化は、高度な電気的絶縁を有する高周波スイッチングを必要とするアプリケーションに有用である。 マイクロ波の１３０ｄＢステップ減衰器は、本明細書による開示内容のアプリケーションの一例である。

以上、本発明について、その好適な実施例との関連において詳細に説明したが、説明したそれらの実施例は、例として提示したものであって、制限を意図するものではない。 当業者であれば、説明したそれらの実施例の形態と詳細事項に様々な変更を加え、添付の請求の範囲に属する等価な実施例を実現することができることを理解するであろう。

以下、本発明の態様を示す。
［１］
第１基板（１４０）と、
前記第１基板（１４０）に接合された第１接地プレーン（３６１）と、
前記第１接地プレーン（３６１）に接合された第１誘電体レイヤ（３７１）と、
前記第１誘電体レイヤ（３７１）に接合され、それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を有する第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）を定義するべくパターニングされた導電性信号レイヤ（３８０）と、
前記信号レイヤ（３８０）の導電体（３０６、３０７、３０８）および前記第１誘電体レイヤ（３７１）に接合された第２誘電体レイヤ（３７２）と、
前記第２誘電体レイヤ（３７２）に接合された第２接地プレーン（３６２）と、
前記第２誘電体レイヤ（３７２）に接合され、空洞（１１５）を有する第２基板（１４５）と、
前記第２基板（１４５）に接合された第３接地プレーン（３６３）と、
前記空洞で囲繞される部分に配置されたヒーター（１００）と、
前記マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を囲繞するように設けられ、液体金属（１３０）が部分的に充填されたメインチャネル（１２０）と、
前記空洞（１１５）と前記メインチャネル（１２０）とを連通するサブチャネル（１２５）と、を有し、
前記空洞（１１５）と前記サブチャネル（１２５）にはガス（１３５）が充填されており、前記ヒーター（１００）の作動により、前記第１及び第２マイクロスイッチ接点（１０６、１０７）間が開路され、前記第２及び第３マイクロスイッチ接点（１０７、１０８）間が閉路されることを特徴とする液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［２］
追加して設けられる空洞（１１５）で囲繞される部分に追加配置されるヒーター（１００）と、
前記追加して設けられる空洞（１１５）と前記メインチャネル（１２０）とを連通する追加サブチャネル（１２５）と、を更に有し、
前記追加して設けられる空洞（１１５）と前記追加サブチャネル（１２５）にはガス（１３５）が追加充填されており、前記追加配置されるヒーター（１００）の作動により、前記第２及び第３マイクロスイッチ接点（１０７、１０８）間が開路され、前記第１及び第２マイクロスイッチ接点（１０６、１０７）間が閉路される事を特徴とする［１］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［３］
前記第１誘電体レイヤ（３７１）の素材は、ＫＱ−１２０及びＫＱ−ＣＬ９０７４０６からなる群から選択されたものであることを特徴とする［１］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［４］
前記第２誘電体レイヤ（３７２）の素材は、ＫＱ−１２０及びＫＱ−ＣＬ９０７４０６からなる群から選択されたものであることを特徴とする［１］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［５］
第１基板（１４０）と、
前記第１基板（１４０）に接合された第１接地プレーン（３６１）と、
前記第１接地プレーン（３６１）に接合された第１誘電体レイヤ（３７１）と、
前記第１誘電体レイヤ（３７１）に接合され、それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を有する第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）を定義するべくパターニングされた導電性信号レイヤ（３８０）と、
第２基板（１４５）と、
前記第２基板（１４５）に接合された第２接地プレーン（３６２）と、
前記第２基板（１４５）に接合され、空洞（１１５）を有し、前記第１誘電体レイヤ（３７１）にも接合されている第２誘電体レイヤ（３７２）と、
前記空洞（１１５）で囲繞される部分に配置されたヒーター（１００）と、
前記マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を囲繞するように設けられ、液体金属（１３０）が部分的に充填されたメインチャネル（１２０）と、
前記空洞（１１５）と前記メインチャネル（１２０）とを連通するサブチャネル（１２５）と、を有し、
前記空洞（１１５）と前記サブチャネル（１２５）にはガス（１３５）が充填されており、前記ヒーター（１００）の作動により、前記第１及び第２マイクロスイッチ接点（１０６、１０７）間が開路され、前記第２及び第３マイクロスイッチ接点（１０７、１０８）間が閉路されることを特徴とする液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［６］
追加して設けられる空洞（１１５）で囲繞される部分に追加配置されるヒーター（１００）と、
前記追加して設けられる空洞（１１５）と前記メインチャネル（１２０）とを連通する追加サブチャネル（１２５）と、を更に有し、
前記追加して設けられる空洞（１１５）と前記追加サブチャネル（１２５）にはガス（１３５）が追加充填されており、前記追加配置されるヒーター（１００）の作動により、前記第２及び第３マイクロスイッチ接点（１０７、１０８）間の回路が開路され、前記第１及び第２マイクロスイッチ接点（１０６、１０７）間の短絡回路が閉路されることを特徴とする［５］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［７］
前記第１誘電体レイヤ（３７１）の素材は、ＫＱ−１２０及びＫＱ−ＣＬ９０７４０６からなる群から選択されたものであることを特徴とする［５］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［８］
前記第２誘電体レイヤ（３７２）の素材は、ＫＱ−１２０及びＫＱ−ＣＬ９０７４０６からなる群から選択されたものであることを特徴とする［５］に記載の液体金属マイクロスイッチ（１０５）。
［９］
第１基板（１４０）上に第１接地プレーン（３６１）を形成する段階と、
前記第１接地プレーン（３６１）上に第１誘電体レイヤ（３７１）を形成する段階と、
前記第１誘電体レイヤ（３７１）上に導電性信号レイヤ（３８０）を形成する段階と、
それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を有する第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）を定義するべく前記導電性信号レイヤ（３８０）をパターニングする段階と、
前記第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）および前記第１誘電体レイヤ（３７１）上に第２誘電体レイヤ（３７２）を形成する段階と、
少なくとも１つのサブチャネル（１２５）と、メインチャネル（１２０）とを定義するべく前記第２誘電体レイヤ（３７２）をパターニングする段階と、
前記第２誘電体レイヤ（３７２）上に第２接地プレーン（３６２）を形成する段階と、
第２基板（１４５）内に空洞（１１５）を形成する段階と、
前記第２基板（１４５）上に第３接地プレーン（３６３）を形成する段階と、
前記空洞（１１５）で囲繞される部分にヒーター（１００）を設置する段階と、
前記マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を囲繞する前記メインチャネル（１２０）に液体金属（１３０）を部分的に充填する段階と、
前記第２接地プレーン（３６２）および前記第２誘電体レイヤ（３７２）と、前記第２基板（１４５）および前記第３接地プレーン（３６３）とを接合する段階と、を有することを特徴とする液体金属マイクロスイッチ（１０５）を製造する方法。
［１０］
第１基板（１４０）上に第１接地プレーン（３６１）を形成する段階と、
前記第１接地プレーン（３６１）上に第１誘電体レイヤ（３７１）を形成する段階と、
前記第１誘電体レイヤ（３７１）上に導電性信号レイヤ（３８０）を形成する段階と、
それぞれ第１、第２、及び第３マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を有する第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）を定義するべく前記導電性信号レイヤ（３８０）をパターニングする段階と、
第２基板（１４５）上に第２接地プレーン（３６２）を形成する段階と、
前記第２基板（１４５）上に第２誘電体レイヤ（３７２）を形成する段階と、
空洞（１１５）と、少なくとも１つのサブチャネル（１２５）と、メインチャネル（１２０）とを定義するべく前記第２誘電体レイヤ（３７２）をパターニングする段階と、
前記第１、第２、及び第３信号導電体（３０６、３０７、３０８）と前記第１誘電体レイヤ（３７１）に第２誘電体レイヤ（３７２）を接合する段階と、
前記空洞（１１５）で囲繞される部分にヒーター（１００）を設置する段階と、
前記マイクロスイッチ接点（１０６、１０７、１０８）を囲繞する前記メインチャネル（１２０）に液体金属（１３０）を部分的に充填する段階と、
前記導電性信号レイヤ（３８０）および前記第１誘電体レイヤ（３７１）と、前記第２誘電体レイヤ（３７２）とを接合する段階と、を有することを特徴とする液体金属マイクロスイッチ（１０５）を製造する方法。

マイクロ回路におけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの平面図である。

図１Ａの切断面Ａ−Ａにおけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの断面図である。

図１Ａの切断面Ｂ−Ｂにおけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの断面図である。

マイクロ回路におけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの別の平面図である。

マイクロ回路におけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの更に別の平面図である。

図２Ｂの切断面Ｃ−Ｃにおけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの断面図である。

本発明の開示内容による様々な代表的な実施例に説明されているヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの詳細平面図である。

図３の切断面Ａ−Ａにおけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの断面図である。

図３の切断面Ｂ−Ｂにおけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの断面図である。

代替構造のヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの図３の切断面Ｂ−Ｂにおける断面図である。

代替構造のヒーター作動型液体金属マイクロスイッチの図３の切断面Ａ−Ａにおける断面図である。

本発明の開示内容による様々な代表的な実施例に説明されているマイクロ回路におけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチを構築する方法を説明するフローチャートである。

本発明の開示内容による様々な代表的な実施例に説明されているマイクロ回路におけるヒーター作動型液体金属マイクロスイッチを構築する別の方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００ ヒーター１０５ 液体金属マイクロスイッチ１０６ 第１マイクロスイッチ接点１０７ 第２マイクロスイッチ接点１０８ 第３マイクロスイッチ接点１１０ マイクロ回路１１５ 空洞１２０ メインチャネル１２５ サブチャネル１３０ 液体金属１３５ ガス１４０ 第１基板１４５ 第２基板（蓋）
３０６ 第１信号導電体３０７ 第２信号導電体３０８ 第３信号導電体３６１ 第１接地プレーン３６２ 第２接地プレーン３６３ 第３接地プレーン３７１ 第１誘電体レイヤ３７２ 第２誘電体レイヤ３８０ 導電性信号レイヤ７０１ 第１ヒーター導電体７０２ 第２ヒーター導電体