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Pub. No.:    WO/2001/001434    International Application No.:    PCT/US2000/017495
Publication Date: 04.01.2001 International Filing Date: 23.06.2000
Chapter 2 Demand Filed:    19.01.2001    
H01H 1/20 (2006.01), H01H 59/00 (2006.01)
Applicants: MCNC [US/US]; 3021 Cornwallis Road, Research Triangle Park, NC 27709 (US) (For All Designated States Except US).
GOODWIN-JOHANSSON, Scott, Halden [US/US]; (US) (For US Only)
Inventors: GOODWIN-JOHANSSON, Scott, Halden; (US)
Agent: MCCOY, Michael, D.; Alston & Bird LLP, P.O. Drawer 34009, Charlotte, NC 28234-4009 (US)
Priority Data:
09/345,722 30.06.1999 US
Abstract: front page image
(EN)A MEMS (Micro Electro Mechanical System) electrostatically operated high voltage switch or relay device is provided. This device can switch high voltages while using relatively low electrostatic operating voltages. The MEMS device comprises a microelectronic substrate, a substrate electrode, and one or more substrate contacts. The MEMS device also includes a moveable composite overlying the substrate, one or more composite contacts, and at least one insulator. In cross section, the moveable composite comprises an electrode layer and a biasing layer. In length, the moveable composite comprises a fixed portion attached to the underlying substrate, a medial portion, and a distal portion moveable with respect to the substrate electrode. The distal and/or medial portions of the moveable composite are biased in position when no electrostatic force is applied. Applying a voltage between the substrate electrode and moveable composite electrode creates an electrostatic force that attracts the moveable composite to the underlying microelectronic substrate. The substrate contact and composite contact are selectively interconnected in response to the application of electrostatic force. Once electrostatic force is removed, the moveable composite reassumes the biased position such that the substrate and composite contacts are disconnected. Various embodiments further define components of the device. Other embodiments further include a source of electrical energy, a diode, and a switching device connected to different components of the MEMS device. A method of using aforementioned electrostatic MEMS device is provided.
(FR)L'invention concerne un dispositif de relais ou de commutation à haute tension fonctionnant électrostatiquement pour système micro-électromécanique (MEMS). Le dispositif peut commuter des hautes tensions tandis qu'il utilise des tensions de fonctionnement électrostatique relativement basses. Le dispositif MEMS comprend un substrat microélectronique, une électrode de substrat, et au moins un contact de substrat. Le dispositif MEMS comporte également un composite amovible recouvrant le substrat, au moins un contact de composite, et au moins un isolateur. Dans une coupe transversale, le composite amovible comprend une couche d'électrode et une couche de polarisation. En longueur, ledit composite comporte une partie fixe attachée au substrat sous-jacent, une partie médiane, et une partie distale amovible par rapport à l'électrode de substrat. Les parties médiane et/ou distale du composite amovible sont polarisées dans une position où aucune force électrostatique n'est appliquée. L'application d'une tension entre l'électrode de substrat et l'électrode composite amovible crée une force électrostatique qui attire le composite amovible vers le substrat microélectronique sous-jacent. Le contact du substrat et celui du composite sont interconnectés de manière sélective suite à l'application d'une force électrostatique. Une fois la force électrostatique enlevée, le composite amovible reprend la position polarisée de telle manière que les contacts du substrat et du composite sont déconnectés. Divers modes de réalisation définissent, en outre, des composants du dispositif. D'autres modes de réalisation comprennent également une source d'énergie électrique, une diode et un dispositif de commutation connecté à différents composants du dispositif MEMS. L'invention a aussi trait à un procédé d'utilisation du dispositif MEMS électrostatique susmentionné.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)