静电致动器制造技术

提供一种静电致动器，该静电致动器具备基板、电极部、膜体部和施力部。上述电极部设在上述基板上。上述膜体部与上述电极部对置设置，具有导电性。上述施力部具有与上述基板连接的连接部和设在上述连接部与上述膜体部之间的弹性部，支承上述膜体部。上述电极部和上述膜体部能够对应于施加在上述电极部上的电压而成为接触的状态和分离的状态。上述弹性部在连接于上述连接部的一端与连接于上述膜体部的多个其他端之间具有分支部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及静电致动器。
技术介绍
已知有使静电力作用在构成致动器(actuator)的固定元件与可动元件之间、通过其吸引カ驱动可动元件的静电致动器。此外，在MEMS(Micro Electro MechanicalSystems)领域等中，使用所谓的半导体エ艺技术(半导体装置的制造技木)开发了非常小型的静电致动器。此外，在MEMS领域等中，已知有使用了静电致动器的所谓的MEMS开关。在静电驱动型的MEMS开关中，希望接通(pull-in)电压的降低、或者螺变(creep)耐受性的确保、或者热切换(hot-switching)性等的可靠性的提高。·
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够使可靠性提高的静电致动器。根据ー技术方案，提供一种具备基板、电极部、膜体部和施力部的静电致动器。上述电极部设在上述基板上。上述膜体部与上述电极部对置设置，具有导电性。上述施力部具有与上述基板连接的连接部和设在上述连接部与上述膜体部之间的弹性部，支承上述膜体部。上述电极部和上述膜体部能够对应于施加在上述电极部上的电压而成为接触的状态和分离的状态。上述弾性部在连接于上述连接部的一端与连接于上述膜体部的多个其他端之间具有分支部。根据上述结构，能够提高可靠性。附图说明图I是表示有关本专利技术的实施方式的静电致动器的平面示意图。图2A及图2B是表示有关本实施方式的静电致动器的立体示意图。图3A 图3C是说明有关本实施方式的静电致动器的驱动的平面示意图。图4是例示静电致动器的驱动特性的模拟(simulation)结果的一例的曲线(graph)图。图5是表示有关比较例的静电致动器的平面示意图。图6A 图6C是表不有关本实施方式的静电致动器的平面不意图。图7是例示有关比较例的静电致动器的应カ分布的模拟结果的一例的平面示意图。图8A 图SC是例示有关本实施方式的静电致动器的应カ分布的模拟结果的一例的平面示意图。图9A及图9B是例示有关本专利技术的其他实施方式的静电致动器的平面示意图。图IOA及图IOB是例示本实施方式的其他弹性部的平面示意图。具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在各附图中，对于同样的构成要素赋予相同的标号而适当省略详细的说明。此外，图中的箭头X、Y、Z表示相互正交的方向。图I是表示有关本专利技术的实施方式的静电致动器的平面示意图。此外，图2A及图2B是表示有关本实施方式的静电致动器的立体示意图。此外，图3A 图3C是说明有关本实施方式的静电致动器的驱动的平面示意图。另外，图2B是图2A所示的B部的放大示意图。图3A 图3C是将有关本实施方式的静电致动器10在图I所示的向视A的方向观察时的平面示意图。图3A是表示本实施方式的膜体部30处于向上状态(up-state)的状态的情况的平面示意图。图3B是表示本实施方式的膜体部30挠曲的状态的平面示意图。图3C是表示本实施方式的膜体部30处于向下状态(down -state)的状态的情况的平面示意图。有关本实施方式的静电致动器10具备电极部20、膜体部30、和施力部40。如图3A 图3C所示，电极部20设在基板100上。电极部20例如由金属等的导电性材料形成。在此情况下，电极部20的材料优选的是在导电性材料中电阻值较低的材料。或者，电极部20的材料优选的是在所谓的半导体エ艺(半导体装置的制造技木)中的成膜及蚀刻(etching)等中能够使用的材料。作为这样的材料，例如可以举出铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、白金(Pt)、或包含它们的合金坐寸ο此外，电极部20的主面被绝缘性材料覆盖。在此情况下，绝缘性材料优选的是在所谓的半导体エ艺(半导体装置的制造技木)的成膜及蚀刻等中能够使用的材料。作为这样的材料，例如可以举出氧化娃(SiO或SiO2等)、氮化娃(SiN)等。在电极部20上连接着未图示的直流电源。未图示的直流电源能够对电极部20供给正电荷或负电荷。因此，电极部20能够将膜体部30静电吸引。此外，在电极部20上连接着未图示的信号发生部。未图示的信号发生部能够对电极部20施加信号电压。即，在电极部20上，施加将用来静电吸引膜体部30的驱动电压和信号电压相加的电压。两个电极部20之间的间隙的尺寸20c的一例例如是15μπι左右。另夕卜，图I、图2Α、及图2Β所示的静电致动器10具备两个电极部20，但电极部20的设置数并不仅限定于此。基板100例如由玻璃那样的绝缘性材料形成。或者，基板100也可以是将由导电性材料或硅(Si)等的半导体材料形成的结构的表面用绝缘性材料覆盖的结构。膜体部30与电极部20对置设置。此外，膜体部30由金属等的导电性材料形成。在此情况下，膜体部30的材料优选的是在所谓的半导体エ艺(半导体装置的制造技木)的成膜及蚀刻等中能够使用的材料。作为这样的材料，例如可以举出铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、白金(Pt)、或者包含它们的合金等。膜体部30具有矩形形状，具有形成膜体部30的长边的至少一部分的第I周缘部及第2周缘部、和形成膜体部30的短边的至少一部分的第3周缘部33及第4周缘部34。第I周缘部和第2周缘部相互对置。第3周缘部33和第4周缘部34相互对置。在膜体部30上，设有第I孔部61和第2孔部62。此外，膜体部30分别在第3周缘部33、第4周缘部34以及大致中央部具有连接部36。S卩，膜体部30具有3个连接部36。因此，在膜体部30上设有两个第I孔部61。但是，第I孔部61及连接部36的设置数并不仅限定于此。第I孔部61具有矩形形状，向第I方向延伸。第I孔部61设在膜体部30的短边方向上的大致中心部。膜体部30的长度方向与第I孔部61的长度方向(第I方向)大致平行。因此，如图3B所示，膜体部30在短边方向上比长度方向上容易挠曲。由此，能够降 低接通电压。此外，能够使热切换性提高。关于这些在后面详细叙述。第2孔部62具有矩形形状，在第2方向上延伸。第2孔部62分别设在第I孔部61与第I周缘部31之间、以及第I孔部61与第2周缘部32之间。第2孔部62的长度方向(第2方向)与膜体部30的长度方向大致正交。因此，膜体部30在长度方向上也比较容易挠曲。膜体部30、第I孔部61、及第2孔部62的尺寸的一例例如是以下这样的。膜体部30的长度方向(X方向)的尺寸30x例如是约275 μ m(微米)左右。膜体部30的短边方向(Y方向)的尺寸30y例如是约110 μ m左右。膜体部30的厚度方向(Z方向)的尺寸30z例如是约2μπι左右。第I孔部61的长度方向(X方向)的尺寸61χ例如是约124. 5μπι左右。第I孔部61的短边方向(Y方向)的尺寸61y例如是约10 μ m左右。第2孔部62的短边方向(X方向)的尺寸62x例如是约10 μ m左右。第2孔部62的长度方向(Y方向)的尺寸62y例如是16 μ m左右。在膜体部30的第I周缘部31及第2周缘部32上分别连接着施力部40。连接在第I周缘部31上的施力部40和连接在第2周缘部32上的施力部40设在相互对置的位置上。如图I、图2A及图2B所示，在多个施カ部40分别连接在第I周缘部31及第2周缘部32上的情况下，连接在第I周缘部31上的多个施カ部40的各个与连接在第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.16 JP 057936/20111.ー种静电致动器，其特征在于，具备 基板； 电极部，设在上述基板上； 膜体部，与上述电极部对置设置，具有导电性；以及 施力部，具有与上述基板连接的连接部和设在上述连接部与上述膜体部之间的弹性部，支承上述膜体部； 上述电极部和上述膜体部能够对应于施加在上述电极部上的电压而成为接触的状态和分离的状态； 上述弾性部在连接于上述连接部的一端与连接于上述膜体部的多个其他端之间具有分支部。2.如权利要求I所述的静电致动器，其特征在干， 上述膜体部具有沿第I方向延伸的第I孔部； 上述第I方向是上述膜体部的长度方向。3.如权利要求2所述的静电致动器，其特征在干， 上述第I孔部设在上述膜体部的短边方向的中心部。4.如权利要求I所述的静电致动器，其特征在干， 具备多个上述施力部； 上述多个施カ部的某个连接在上述膜体部的第I周缘部上； 上述多个施カ部的其他的某个连接在与上述第I周缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：益永孝幸，山崎宏明，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：