JP2003264123A - Variable capacitance element - Google Patents

Variable capacitance element

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JP2003264123A
JP2003264123A JP2002065540A JP2002065540A JP2003264123A JP 2003264123 A JP2003264123 A JP 2003264123A JP 2002065540 A JP2002065540 A JP 2002065540A JP 2002065540 A JP2002065540 A JP 2002065540A JP 2003264123 A JP2003264123 A JP 2003264123A
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Japan
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electrode
movable electrode
movable
drive
substrate
Prior art date
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Application number
JP2002065540A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuharu Takemura
光治 竹村
Shinji Kobayashi
真司 小林
Masato Kobayashi
真人 小林
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the switching operation or the like of an element, and improve resistance to vibration and reliability by using a constitution wherein a movable electrode can be largely driven to both sides by using two driving electrodes. <P>SOLUTION: A coplanar line 3 for signal transmission and a movable body 4 which is displaced via a retaining beam 6 in the vertical direction are installed on a substrate 2. A driving electrode 8 and driving electrodes 12, 14 are installed on both sides of the movable electrode 7 with a movable electrode 7 between. When a voltage is applied across the electrodes 7, 8, the movable electrode 7 is pressed against the line 3 via a dielectric film 10 and cuts off a high frequency signal or the like travelling on the line 3. When a voltage is applied across the electrodes 12, 14, the movable electrode 7, the dielectric film 10, etc., are separated from the line 3, so that the high frequency signal or the like can travel on the line 3. As a result, it can be prevented that the movable electrode 7 is displaced erroneously by vibration, shock, etc., and a variable capacitance switch 1 malfunctions. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば静電容量を
変化させることにより高周波信号等に対してスイッチ動
作を行う可変容量型スイッチ、または可変容量コンデン
サ等として好適に用いられる可変容量素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacitance type switch that performs a switching operation for a high frequency signal or the like by changing an electrostatic capacitance, or a variable capacitance element preferably used as a variable capacitance capacitor or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、可変容量素子としては、例えば
可動電極を静電引力等により固定電極に対して変位さ
せ、これらの電極間隔を変化させることにより、静電容
量を可変に設定するようにした可変容量コンデンサ等が
知られている。
2. Description of the Related Art Generally, as a variable capacitance element, for example, a movable electrode is displaced with respect to a fixed electrode by electrostatic attraction or the like, and an electrostatic capacitance is variably set by changing an interval between these electrodes. Known variable capacitance capacitors and the like are known.

【0003】この種の従来技術による可変容量コンデン
サは、例えば特開2000−188050号公報等に記
載されている静電駆動型のスイッチとほぼ同様に、基板
の表面側に撓み変形可能な支持梁等を介して可動電極が
設けられ、該可動電極は、基板に設けられた固定電極と
隙間をもって対向している。また、基板と可動電極側に
は駆動電極がそれぞれ設けられ、該各駆動電極間には、
外部から電圧を印加することにより静電引力が発生する
構成となっている。
A variable capacitor according to this type of prior art is a support beam which is flexibly deformable on the front surface side of a substrate, almost in the same manner as an electrostatic drive type switch described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-188050. A movable electrode is provided via the above, and the movable electrode faces the fixed electrode provided on the substrate with a gap. Further, drive electrodes are provided on the substrate and the movable electrode side, respectively, and between the drive electrodes,
An electrostatic attraction is generated by applying a voltage from the outside.

【0004】そして、駆動電極間に電圧を印加していな
いときには、支持梁が自由状態で可動電極を支持するこ
とにより、固定電極と可動電極との間の電極間隔(静電
容量)が所定の大きさに設定されている。また、駆動電
極間に電圧を印加したときには、その静電引力により支
持梁等が撓み変形して可動電極が固定電極に近接するよ
うに変位し、これらの電極間の静電容量が増大するもの
である。
When the voltage is not applied between the drive electrodes, the support beam supports the movable electrode in a free state, so that the electrode interval (electrostatic capacity) between the fixed electrode and the movable electrode becomes a predetermined value. It is set to the size. In addition, when a voltage is applied between the drive electrodes, the support beam or the like is flexibly deformed by the electrostatic attraction and the movable electrode is displaced so as to be close to the fixed electrode, and the electrostatic capacitance between these electrodes increases. Is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、駆動電極に電圧を印加していないときに、
支持梁の剛性(ばね力)によって可動電極を所定の位置
に保持する構成としている。しかし、可変容量素子の使
用時には、例えば振動、衝撃等の外力が基板に加わるこ
とがあるため、この外力が基板と垂直な方向に作用する
と、支持梁が外力によって撓み変形し、可動電極が固定
電極に対して変位する場合がある。
By the way, in the above-mentioned prior art, when no voltage is applied to the drive electrodes,
The movable electrode is held at a predetermined position by the rigidity (spring force) of the support beam. However, when using the variable capacitance element, an external force such as vibration or shock may be applied to the substrate.When this external force acts in a direction perpendicular to the substrate, the support beam is flexibly deformed by the external force and the movable electrode is fixed. It may be displaced with respect to the electrode.

【0006】このため、可変容量コンデンサ等の作動時
には、駆動電極に電圧を印加していないにも拘らず、コ
ンデンサの静電容量が振動等によって変化する虞れがあ
り、その耐振性や信頼性が低下するという問題がある。
Therefore, when the variable capacitor or the like is operated, the electrostatic capacitance of the capacitor may change due to vibration or the like, even though no voltage is applied to the drive electrode, and its vibration resistance and reliability are high. There is a problem that

【0007】また、従来技術の可変容量素子にあって
は、2つの駆動電極が静電引力により近接し過ぎて互い
に接触すると、これらは電圧を停止した後でも固着した
状態となることがあり、このような場合には、可変容量
素子を支持梁等の復元力だけで正常な作動状態に復帰さ
せるのが難しいという問題もある。
Further, in the variable capacitance element of the prior art, if the two drive electrodes come into close contact with each other due to electrostatic attraction, they may be stuck even after the voltage is stopped. In such a case, there is also a problem that it is difficult to return the variable capacitance element to a normal operating state only by the restoring force of the support beam or the like.

【0008】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、可動電極が外力によっ
て変位したり、駆動電極が固着した状態となるのを防止
でき、素子の作動状態を安定化できると共に、耐振性や
信頼性を向上できるようにした可変容量素子を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent the movable electrode from being displaced by an external force and to prevent the drive electrode from being stuck, thereby operating the element. It is an object of the present invention to provide a variable capacitance element capable of stabilizing the state and improving vibration resistance and reliability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1の発明は、基板と、該基板に設けられ外
部から信号が伝送される伝送線路と、該伝送線路を伝わ
る信号の伝送状態を切換えるため前記基板に変位可能に
設けられ該伝送線路に対して近接,離間する方向に変位
する可動電極と、前記基板に該可動電極と対向して設け
られ通電されることにより該可動電極を前記伝送線路と
近接した第1の切換位置に変位させる第1の駆動電極
と、前記可動電極を挟んで該第1の駆動電極と反対側に
設けられ通電されることにより前記可動電極を前記伝送
線路から離間した第2の切換位置に変位させる第2の駆
動電極とからなる構成を採用している。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is directed to a substrate, a transmission line provided on the substrate for transmitting a signal from the outside, and a signal transmitted through the transmission line. A movable electrode that is displaceably provided on the substrate for switching the transmission state and that is displaced in a direction toward and away from the transmission line, and the movable electrode that is provided on the substrate so as to face the movable electrode and is energized. A first drive electrode for displacing the electrode to a first switching position close to the transmission line; and a movable electrode that is provided on the opposite side of the first drive electrode with the movable electrode sandwiched therebetween and is energized. A configuration including a second drive electrode which is displaced to a second switching position separated from the transmission line is adopted.

【0010】このように構成することにより、可動電極
を挟んで両側に第1,第2の駆動電極を配置できるか
ら、第1,第2の駆動電極のうちいずれか一方の電極に
電圧を印加したときには、可動電極を静電引力により第
1の切換位置または第2の切換位置へと強制的に変位さ
せることができる。これにより、可動電極を非通電時の
位置に対して両方向に大きく駆動できるから、例えば振
動、衝撃等の外力が基板に加わる場合でも、伝送線路に
対する高周波信号等の伝送,遮断状態を可動電極の位置
に応じて切換えることができる。
With this structure, the first and second drive electrodes can be arranged on both sides of the movable electrode so that a voltage is applied to either one of the first and second drive electrodes. In this case, the movable electrode can be forcibly displaced to the first switching position or the second switching position by electrostatic attraction. As a result, the movable electrode can be largely driven in both directions with respect to the non-energized position. Therefore, even when an external force such as vibration or shock is applied to the substrate, the transmission or interruption state of the high frequency signal to the transmission line can be maintained. It can be switched according to the position.

【0011】また、請求項2の発明によると、基板には
伝送線路を第1の駆動電極の近傍に配置し、前記第1の
駆動電極と第2の駆動電極との間にはこれら第1,第2
の駆動電極間で変位する可動体を設け、該可動体には前
記伝送線路と第1の駆動電極とに対向した部位に可動電
極を設け、かつ前記可動体には前記第2の駆動電極と対
向した部位に前記第2の駆動電極との間に電圧が印加さ
れる第3の駆動電極を設ける構成としている。
According to the second aspect of the invention, the transmission line is disposed on the substrate in the vicinity of the first drive electrode, and the first drive electrode and the second drive electrode are provided between the first drive electrode and the second drive electrode. , Second
A movable body displacing between the drive electrodes, the movable body is provided with a movable electrode at a portion facing the transmission line and the first drive electrode, and the movable body is provided with the second drive electrode. A third drive electrode, to which a voltage is applied between the second drive electrode and the second drive electrode, is provided at the facing portion.

【0012】これにより、可動体を用いて可動電極を変
位可能に支持することができる。そして、可動体を挟ん
で一側に第1の駆動電極と可動電極とを配置でき、他側
に第2,第3の駆動電極を配置できるから、一側の電極
間と他側の電極間のうちいずれか一方の電極間に電圧を
印加することにより、可動電極を伝送線路に対して近
接,離間させることができる。
Thus, the movable electrode can be displaceably supported by using the movable body. Since the first drive electrode and the movable electrode can be arranged on one side and the second and third drive electrodes can be arranged on the other side with the movable body sandwiched between the electrodes on one side and the electrodes on the other side. By applying a voltage between any one of the electrodes, the movable electrode can be placed close to or away from the transmission line.

【0013】また、請求項3の発明によると、可動電極
が前記第1の駆動電極により変位するときに該可動電極
を前記第1の切換位置で静止状態に保持するストッパを
設ける構成としている。
According to the third aspect of the present invention, a stopper is provided for holding the movable electrode in the stationary state at the first switching position when the movable electrode is displaced by the first drive electrode.

【0014】これにより、可動電極が静電力によって第
1の切換位置に達したときには、例えば基板、伝送線
路、第1の駆動電極等に設けたストッパを可動電極に当
接させるか、または可動電極に設けたストッパを基板、
伝送線路、第1の駆動電極等に当接させることができ、
これによって可動電極を静止状態に保持することができ
る。
Thus, when the movable electrode reaches the first switching position by the electrostatic force, for example, a stopper provided on the substrate, the transmission line, the first drive electrode, or the like is brought into contact with the movable electrode, or the movable electrode is moved. The stopper provided on the substrate,
Can be brought into contact with the transmission line, the first drive electrode, etc.,
This allows the movable electrode to be held stationary.

【0015】また、請求項4の発明によると、ストッパ
は可動電極に設け、該ストッパは前記可動電極が第1の
切換位置に変位したときに伝送線路に当接する構成とし
ている。
According to the invention of claim 4, the stopper is provided on the movable electrode, and the stopper contacts the transmission line when the movable electrode is displaced to the first switching position.

【0016】これにより、可動電極が第1の切換位置に
達したときには、可動電極側のストッパを伝送線路に当
接させることができるから、可動電極を第1の切換位置
で静止状態に保持できると共に、可動電極と伝送線路と
の間をストッパにより絶縁することができる。
With this configuration, when the movable electrode reaches the first switching position, the stopper on the movable electrode side can be brought into contact with the transmission line, so that the movable electrode can be held stationary at the first switching position. At the same time, the movable electrode and the transmission line can be insulated by the stopper.

【0017】また、請求項5の発明によると、ストッパ
は誘電体材料を用いて形成する構成としている。これに
より、第1の切換位置においては、誘電体材料からなる
ストッパが伝送線路と当接した状態となるので、ストッ
パが伝送線路から離間する第2の切換位置と比較して、
例えば伝送線路を構成する各導体間の容量成分を誘電体
材料の誘電率等に応じて大きく増加させることができ、
これによって伝送線路を伝わる高周波信号等を確実に遮
断することができる。
According to the fifth aspect of the invention, the stopper is made of a dielectric material. Accordingly, at the first switching position, the stopper made of the dielectric material is in contact with the transmission line, so that the stopper is separated from the transmission line as compared with the second switching position.
For example, it is possible to greatly increase the capacitance component between the conductors forming the transmission line according to the dielectric constant of the dielectric material,
As a result, it is possible to reliably block the high frequency signal or the like transmitted through the transmission line.

【0018】また、請求項6の発明によると、伝送線路
は基板の表面側に第1の駆動電極よりも大きな厚みをも
って形成する構成としている。これにより、第1の切換
位置において、可動電極側のストッパは駆動電極に当接
することなく、伝送線路に確実に当接することができ
る。
Further, according to the invention of claim 6, the transmission line is formed on the front surface side of the substrate with a thickness larger than that of the first drive electrode. Accordingly, in the first switching position, the stopper on the movable electrode side can surely contact the transmission line without contacting the driving electrode.

【0019】また、請求項7の発明によると、ストッパ
は基板または第1の駆動電極に設け、可動電極は第1の
切換位置に変位したときに当該ストッパに当接する構成
としている。
Further, according to the invention of claim 7, the stopper is provided on the substrate or the first drive electrode, and the movable electrode is in contact with the stopper when displaced to the first switching position.

【0020】これにより、可動電極が第1の切換位置に
達したときには、可動電極をストッパに当接させること
ができるから、可動電極を第1の切換位置で静止状態に
保持できると共に、可動電極と伝送線路との間をストッ
パにより絶縁することができる。
With this configuration, when the movable electrode reaches the first switching position, the movable electrode can be brought into contact with the stopper, so that the movable electrode can be held stationary at the first switching position and the movable electrode can be held. The stopper and the transmission line can be insulated from each other.

【0021】また、請求項8の発明によると、可動体に
はストッパを設け、該ストッパは可動電極が第1の駆動
電極により変位するときに前記可動電極を第1の切換位
置で静止状態に保持する構成としている。
Further, according to the invention of claim 8, a stopper is provided on the movable body, and when the movable electrode is displaced by the first drive electrode, the stopper keeps the movable electrode stationary at the first switching position. It is configured to hold.

【0022】これにより、可動電極が第1の切換位置に
達したときには、可動体に設けたストッパを基板、第1
の駆動電極等に当接させることができるから、可動電極
を第1の切換位置で静止状態に保持できると共に、可動
電極と伝送線路との間をストッパにより絶縁することが
できる。
As a result, when the movable electrode reaches the first switching position, the stopper provided on the movable body is set to the substrate, the first position.
The movable electrode can be held stationary at the first switching position, and the movable electrode and the transmission line can be insulated by the stopper.

【0023】また、請求項9の発明によると、可動電極
が第2の駆動電極により変位するときに該可動電極を第
2の切換位置で静止状態に保持する他のストッパを設け
る構成としている。
According to the ninth aspect of the present invention, another stopper is provided for holding the movable electrode stationary at the second switching position when the movable electrode is displaced by the second drive electrode.

【0024】これにより、可動電極が第2の切換位置に
達したときには、他のストッパを周囲に当接させること
により、可動電極を第2の切換位置で静止状態に保持で
き、可動電極が振動、衝撃等により変位するのを防止す
ることができる。
Thus, when the movable electrode reaches the second switching position, the movable electrode can be held stationary at the second switching position by bringing another stopper into contact with the surroundings, and the movable electrode vibrates. It is possible to prevent displacement due to impact or the like.

【0025】一方、請求項10の発明では、基板と、該
基板に設けられた固定電極と、該固定電極との間で静電
容量を変化させるため前記基板に変位可能に設けられ該
固定電極に対して近接,離間する方向に変位する可動電
極と、前記基板に該可動電極と対向して設けられ電圧印
加されることにより該可動電極を前記固定電極と近接す
る方向に変位させる第1の駆動電極と、前記可動電極を
挟んで該第1の駆動電極と反対側に設けられ電圧印加さ
れることにより前記可動電極を前記固定電極から離間す
る方向に変位させる第2の駆動電極とにより構成してい
る。
On the other hand, in the invention of claim 10, in order to change the electrostatic capacitance between the substrate, the fixed electrode provided on the substrate, and the fixed electrode, the fixed electrode is movably provided on the substrate. A movable electrode that is displaced toward and away from the first electrode, and a first electrode that is provided on the substrate so as to face the movable electrode and displaces the movable electrode in a direction toward the fixed electrode by applying a voltage. A drive electrode and a second drive electrode which is provided on the opposite side of the first drive electrode with the movable electrode interposed therebetween and which displaces the movable electrode in a direction away from the fixed electrode when a voltage is applied. is doing.

【0026】これにより、可動電極を挟んで両側に第
1,第2の駆動電極を配置できるから、これらの駆動電
極は、可動電極を静電引力により非通電時の位置に対し
て両方向へと強制的に変位させることができる。従っ
て、例えば振動、衝撃等の外力が基板に加わる場合で
も、第1,第2の駆動電極に印加する電圧をそれぞれ制
御することにより、固定電極と可動電極との間の静電容
量を広い範囲で安定的に変化させることができる。
Thus, the first and second drive electrodes can be arranged on both sides of the movable electrode so that the drive electrodes move in both directions with respect to the position when the movable electrode is not energized by electrostatic attraction. It can be forcibly displaced. Therefore, even when an external force such as vibration or shock is applied to the substrate, by controlling the voltages applied to the first and second drive electrodes, respectively, the capacitance between the fixed electrode and the movable electrode can be adjusted in a wide range. Can be changed stably.

【0027】さらに、請求項11の発明によると、第
1,第2の駆動電極にそれぞれ印加する電圧の大きさを
個別に制御する電圧制御手段を設ける構成としている。
これにより、電圧制御手段は、例えば第1,第2の駆動
電極にそれぞれ印加する電圧の大小関係、電圧比等を制
御できるから、可動電極を広い範囲で正確に駆動でき、
固定電極と可動電極との間の静電容量を連続的に変化さ
せることができる。
Further, according to the invention of claim 11, voltage control means for individually controlling the magnitude of the voltage applied to each of the first and second drive electrodes is provided.
Thus, the voltage control means can control the magnitude relationship of the voltages applied to the first and second drive electrodes, the voltage ratio, etc., so that the movable electrode can be accurately driven in a wide range,
The capacitance between the fixed electrode and the movable electrode can be continuously changed.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
可変容量素子を、添付図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, variable capacitance elements according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0029】ここで、図1ないし図5は第1の実施の形
態を示し、本実施の形態では、可変容量素子として可変
容量型スイッチを例に挙げて述べる。
1 to 5 show the first embodiment, and in the present embodiment, a variable capacitance type switch will be described as an example of the variable capacitance element.

【0030】図中、1は本実施の形態に適用される可変
容量型スイッチ、2は該可変容量型スイッチ1の本体部
分を構成する基板で、該基板2は、図1、図2に示す如
く、例えば高抵抗なシリコン材料、絶縁性のガラス材料
等によって四角形状に形成されている。また、基板2の
表面側には、後述の可動体4に面して開口した凹溝2A
と、該凹溝2Aを挟んで両側に形成され後述の蓋板11
が接合される左,右の接合突部2B,2Bとが設けられ
ている。
In the figure, 1 is a variable capacitance type switch applied to the present embodiment, 2 is a substrate which constitutes the main body of the variable capacitance type switch 1, and the substrate 2 is shown in FIGS. As described above, for example, it is formed in a quadrangular shape by a high resistance silicon material, an insulating glass material, or the like. In addition, on the front surface side of the substrate 2, a concave groove 2A opened facing the movable body 4 described later.
And a lid plate 11 which will be described later and is formed on both sides of the groove 2A.
There are provided left and right joint projections 2B, 2B to which are joined.

【0031】3は基板2の凹溝2A内に設けられた伝送
線路としてのコプレーナ線路で、該コプレーナ線路3
は、例えば複数の金属膜等により形成され、後述する駆
動電極8の近傍に配置されている。そして、コプレーナ
線路3は、高周波の信号等が伝送される信号用導体3A
と、該信号用導体3Aの左,右両側に一定間隔で溝状に
延びる隙間を介して配置され、アースに接続される左,
右の接地用導体3B,3Bとにより構成されている。
Reference numeral 3 denotes a coplanar line as a transmission line provided in the concave groove 2A of the substrate 2, and the coplanar line 3
Are formed of, for example, a plurality of metal films, and are arranged in the vicinity of drive electrodes 8 described later. The coplanar line 3 is a signal conductor 3A for transmitting high-frequency signals and the like.
And the left and right sides of the signal conductor 3A, which are arranged on both the left and right sides of the signal conductor 3A at regular intervals through groove-shaped gaps and are connected to the ground,
It is configured by the right grounding conductors 3B and 3B.

【0032】また、導体3A,3Bは、図3に示す如
く、例えば0.1〜50μm程度の予め定められた厚み
t0を有する四角形の断面形状に形成され、これらの厚
みt0は、後述の理由により駆動電極8の対向電極部8
A等の厚みt1よりも大きく設定されている(t0>t
1)。
As shown in FIG. 3, the conductors 3A and 3B are formed in a quadrangular sectional shape having a predetermined thickness t0 of, for example, about 0.1 to 50 μm. The counter electrode portion 8 of the drive electrode 8
It is set larger than the thickness t1 of A etc. (t0> t
1).

【0033】4は基板2に隙間をもって配置された可動
体で、該可動体4は、例えばシリコン板等にエッチング
加工を施すことにより、細長い四角形の板状体として後
述の支持梁6と一緒に形成され、表面4Aと裏面4Bと
を有している。そして、可動体4は、支持梁6により基
板2と垂直な方向に変位可能に支持され、基板2の各接
合突部2B間に位置して凹溝2Aと対面している。ま
た、可動体4、支持梁6の表面4A、裏面4B等には、
例えばシリコンの酸化膜、窒化膜等からなる絶縁性の被
膜5,5が設けられている。
Reference numeral 4 denotes a movable body which is arranged on the substrate 2 with a gap. The movable body 4 is an elongated rectangular plate-like body together with a supporting beam 6 which will be described later, by etching a silicon plate or the like. It is formed and has a front surface 4A and a back surface 4B. The movable body 4 is supported by a support beam 6 so as to be displaceable in a direction perpendicular to the substrate 2, and is located between the joint protrusions 2B of the substrate 2 and faces the concave groove 2A. Further, on the movable body 4, the front surface 4A, the back surface 4B, etc. of the support beam 6,
Insulating films 5 and 5 made of, for example, a silicon oxide film or a nitride film are provided.

【0034】そして、可動体4は、後述の如く可動電極
7と駆動電極8,12,14とを用いて駆動され、支持
梁6が撓み変形することにより、図2に示す非作動時の
位置から垂直方向の一側(下側)または他側(上側)に
向けて変位するものである。
The movable body 4 is driven by using the movable electrode 7 and the drive electrodes 8, 12, and 14 as described later, and the supporting beam 6 is flexibly deformed, so that the movable body 4 is in the non-operating position shown in FIG. From the vertical direction to one side (lower side) or the other side (upper side).

【0035】6は可動体4を左,右両側で支持する両持
ち梁としての例えば4本の支持梁で、該各支持梁6は、
クランク状に屈曲して形成され、基板2の垂直方向に撓
み変形可能となっている。また、各支持梁6は、その基
端側が基板2の接合突部2Bに固定された固定部6Aと
なり、先端側が凹溝2A側に突出して可動体4の4隅に
固着されている。
Reference numeral 6 designates, for example, four support beams as a doubly supported beam that supports the movable body 4 on both the left and right sides.
It is formed by bending in a crank shape, and can be flexibly deformed in the vertical direction of the substrate 2. Each support beam 6 has a fixed end 6A fixed to the joint projection 2B of the substrate 2 on the base end side, and fixed to the four corners of the movable body 4 on the tip end side protruding toward the concave groove 2A.

【0036】7は可動体4の裏面4Aに被膜5を介して
設けられた可動電極で、該可動電極7は、例えば金属膜
等により細長い四角形状に形成され、基板2の各接合突
部2B間を左,右方向に延びると共に、コプレーナ線路
3の長さ方向途中部位を横断するように配置されてい
る。また、可動電極7は、左,右方向の中間部位がコプ
レーナ線路3の導体3A,3Bと垂直方向の隙間を持っ
て対向し、左,右の端部側が駆動電極8,8とそれぞれ
対向している。
Reference numeral 7 denotes a movable electrode provided on the back surface 4A of the movable body 4 with a coating 5 interposed therebetween. The movable electrode 7 is formed of, for example, a metal film in the shape of an elongated rectangle, and each bonding protrusion 2B of the substrate 2 is formed. It is arranged so as to extend in the left and right directions, and to cross the middle portion in the length direction of the coplanar line 3. Further, the movable electrode 7 faces the conductors 3A and 3B of the coplanar line 3 with an intermediate portion in the left and right directions with a vertical gap, and faces the drive electrodes 8 and 8 on the left and right ends. ing.

【0037】そして、可動電極7は、後述の如く駆動電
極8,12間に位置して可動体4と一緒に垂直方向に変
位し、コプレーナ線路3に対して近接,離間することに
より、図4に示す信号遮断位置(第1の切換位置)と、
図5に示す信号伝送位置(第2の切換位置)のうちいず
れか一方の位置に保持される。これにより、コプレーナ
線路3は、導体3A,3B間の静電容量が可動電極7の
位置に応じて変化するため、高周波の信号等が可動電極
7の位置で遮断される遮断状態と、信号が可動電極7の
位置を挟んで長さ方向の両側に伝わる伝送状態との間で
切換えられるものである。
As will be described later, the movable electrode 7 is positioned between the drive electrodes 8 and 12 and vertically displaced together with the movable body 4 so that the movable electrode 7 approaches and separates from the coplanar line 3. Signal cut-off position (first switching position) shown in
It is held at any one of the signal transmission positions (second switching positions) shown in FIG. As a result, in the coplanar line 3, the capacitance between the conductors 3A and 3B changes according to the position of the movable electrode 7, so that a high-frequency signal or the like is blocked at the position of the movable electrode 7, and a signal is generated. It is possible to switch between a transmission state in which the movable electrode 7 is sandwiched in between and the transmission state is transmitted to both sides in the length direction.

【0038】8は基板2に設けられた例えば2個の第1
の駆動電極で、該各第1の駆動電極8は、図1ないし図
3に示す如く、例えば厚みt1を有する帯状の金属膜等
により形成され、基板2の凹溝2Aと接合突部2Bとに
わたって固着されると共に、コプレーナ線路3を挟んで
左,右両側の近傍位置に配設されている。
Reference numeral 8 denotes, for example, two first first electrodes provided on the substrate 2.
As shown in FIGS. 1 to 3, each of the first drive electrodes 8 is formed of, for example, a strip-shaped metal film having a thickness t1, and the concave groove 2A of the substrate 2 and the joining protrusion 2B are formed. They are fixed to each other and are arranged in the vicinity of both the left and right sides of the coplanar line 3.

【0039】また、各駆動電極8は、基板2の凹溝2A
内で可動電極7と垂直方向の隙間をもって対向する対向
電極部8Aと、該対向電極部8Aから基板2の接合突部
2Bに向けて延び、基板2に穿設された貫通孔9を介し
て外部の電源(図示せず)等に接続される接続部8Bと
により構成されている。
Each drive electrode 8 has a groove 2A on the substrate 2.
A counter electrode portion 8A that faces the movable electrode 7 with a vertical gap therebetween, and a through hole 9 that extends from the counter electrode portion 8A toward the joint protrusion 2B of the substrate 2 and is formed in the substrate 2 It is configured by a connecting portion 8B connected to an external power source (not shown) or the like.

【0040】そして、駆動電極8は、例えば直流の電圧
等が左,右の駆動電極8間に印加されることにより、可
動電極7と駆動電極8との間に静電引力を発生し、この
静電引力によって可動体4をコプレーナ線路3と近接す
る方向に変位させる。これにより、可動電極7は、図4
に示す如く、後述の誘電体膜10を介してコプレーナ線
路3に押付けられ、導体3A,3Bと近接した信号遮断
位置に保持される。
The drive electrode 8 generates an electrostatic attractive force between the movable electrode 7 and the drive electrode 8 by applying a DC voltage or the like between the left and right drive electrodes 8, and this The movable body 4 is displaced in a direction in which the movable body 4 approaches the coplanar line 3 by electrostatic attraction. This causes the movable electrode 7 to move to the position shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the dielectric film 10 described later is pressed against the coplanar line 3 and held at a signal cutoff position close to the conductors 3A and 3B.

【0041】10は可動電極7に設けられた第1のスト
ッパとしての誘電体膜で、該誘電体膜10は、例えばシ
リコンの酸化膜、窒化膜等の誘電体材料からなり、例え
ば0.01〜50μm程度の厚みをもって形成されてい
る。
Reference numeral 10 denotes a dielectric film provided as a first stopper on the movable electrode 7. The dielectric film 10 is made of a dielectric material such as a silicon oxide film or a nitride film, and has a thickness of, for example, 0.01. It is formed with a thickness of about 50 μm.

【0042】そして、誘電体膜10は、図4に示す如
く、可動電極7が信号遮断位置に変位したときに、コプ
レーナ線路3の導体3A,3Bと当接し、可動電極7を
コプレーナ線路3及び駆動電極8に対して絶縁すると共
に、電極7,8間の静電引力と協働して可動電極7を信
号遮断位置で静止状態に保持するものである。
Then, as shown in FIG. 4, the dielectric film 10 contacts the conductors 3A and 3B of the coplanar line 3 when the movable electrode 7 is displaced to the signal blocking position, and the movable electrode 7 is connected to the coplanar line 3 and the conductor 3A. It is insulated from the drive electrode 8 and, in cooperation with the electrostatic attraction between the electrodes 7 and 8, holds the movable electrode 7 in a stationary state at the signal interruption position.

【0043】この場合、コプレーナ線路3の厚みt0
は、駆動電極8の厚みt1よりも大きく形成されている
ため、誘電体膜10は、可動電極7が信号遮断位置にあ
るときに、駆動電極8に当接することなく、コプレーナ
線路3と可動電極7との間に隙間なく介在した状態とな
る。これにより、可動電極7が信号遮断位置にある場合
と信号伝送位置にある場合との間でコプレーナ線路3の
導体3A,3B間の静電容量を大きく変化させることが
でき、可変容量型スイッチ1を伝送状態と遮断状態との
間で確実に切換えることができる。
In this case, the thickness t0 of the coplanar line 3
Is formed to be thicker than the thickness t1 of the drive electrode 8, the dielectric film 10 does not contact the drive electrode 8 when the movable electrode 7 is in the signal blocking position, and the dielectric film 10 and the movable electrode 7 are not in contact with the drive electrode 8. It will be in a state of being intervened without a gap between it and 7. Thereby, the electrostatic capacitance between the conductors 3A and 3B of the coplanar line 3 can be largely changed between when the movable electrode 7 is at the signal cutoff position and when it is at the signal transmission position, and the variable capacitance switch 1 Can be reliably switched between a transmission state and a cutoff state.

【0044】11は基板2の凹溝2Aを跨いで設けられ
た蓋板で、該蓋板11は、図1、図2に示す如く、例え
ば高抵抗なシリコン材料、絶縁性のガラス材料等によっ
て四角形状に形成され、その裏面側には、基板2の凹溝
2Aに面して開口した凹溝11Aと、該凹溝11Aを挟
んで両側に形成され基板2の各接合突部2Bと接合され
た左,右の接合突部11B,11Bとが設けられてい
る。また、各支持梁6の固定部6A、各駆動電極8の接
続部8B等は、基板2と蓋板11の接合突部2B,11
B間に挟持されている。
Reference numeral 11 denotes a cover plate provided over the concave groove 2A of the substrate 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the cover plate 11 is made of, for example, a high-resistance silicon material or an insulating glass material. A rectangular groove 11A is formed on the back surface side of the concave groove 11A that is open to face the concave groove 2A of the substrate 2, and the bonding protrusions 2B of the substrate 2 are formed on both sides of the concave groove 11A. The left and right joint protrusions 11B and 11B are provided. Further, the fixed portion 6A of each support beam 6, the connection portion 8B of each drive electrode 8 and the like are connected to the joint projections 2B and 11 of the substrate 2 and the cover plate 11.
It is sandwiched between B.

【0045】12は蓋板11に設けられた第2の駆動電
極で、該第2の駆動電極12は、図2に示す如く、例え
ば金属膜等からなり、可動体4(可動電極7)を挟んで
駆動電極8と垂直方向の反対側に配置されている。ま
た、駆動電極12は、蓋板11の凹溝11A内で後述の
駆動電極14と垂直方向の隙間をもって対向する対向電
極部12Aと、例えば蓋板11に穿設された貫通孔13
等を介して該対向電極部12Aから蓋板11の表面側に
延び、外部の電源(図示せず)等に接続される接続部1
2Bとを有している。
Reference numeral 12 denotes a second drive electrode provided on the cover plate 11. The second drive electrode 12 is made of, for example, a metal film, as shown in FIG. 2, and has a movable body 4 (movable electrode 7). It is arranged on the opposite side of the drive electrode 8 in the direction perpendicular to the drive electrode 8. Further, the drive electrode 12 has a counter electrode portion 12A facing a drive electrode 14 described later with a vertical gap in the groove 11A of the cover plate 11, and a through hole 13 formed in the cover plate 11, for example.
A connecting portion 1 that extends from the counter electrode portion 12A to the front surface side of the lid plate 11 via the above and is connected to an external power source (not shown) or the like.
2B and.

【0046】そして、駆動電極12は、例えば直流の電
圧等が駆動電極14との間に印加されることにより、こ
れらの電極12,14間に静電引力を発生し、この静電
引力によって可動体4をコプレーナ線路3から離間する
方向に変位させる。この結果、可動電極7は、図5に示
す如く、後述の絶縁膜16が駆動電極12に当接するこ
とにより、コプレーナ線路3から離間した信号伝送位置
に保持される。
The drive electrode 12 generates an electrostatic attractive force between the electrodes 12 and 14 when a direct current voltage or the like is applied between the drive electrode 12 and the drive electrode 14, and is moved by the electrostatic attractive force. The body 4 is displaced in the direction away from the coplanar line 3. As a result, as shown in FIG. 5, the movable electrode 7 is held at the signal transmission position separated from the coplanar line 3 by contacting the drive electrode 12 with the insulating film 16 described later.

【0047】14は可動体4の表面4Aに被膜5を介し
て設けられた第3の駆動電極で、該第3の駆動電極14
は、図1、図2に示す如く、例えば金属膜等からなり、
駆動電極12と垂直方向の隙間をもって対向している。
また、駆動電極14は、例えば支持梁6の表面側を介し
て固定部6Aの位置まで引出された2個の配線部14A
を有し、該各配線部14Aは、蓋板11に穿設された貫
通孔15等を介して外部の電源(図示せず)等に接続さ
れている。
Reference numeral 14 denotes a third drive electrode provided on the surface 4A of the movable body 4 with the coating film 5 interposed therebetween.
Is made of, for example, a metal film, as shown in FIGS.
The drive electrodes 12 are opposed to each other with a vertical gap.
In addition, the drive electrode 14 includes, for example, two wiring portions 14A drawn to the position of the fixed portion 6A through the front surface side of the support beam 6.
Each wiring portion 14A is connected to an external power source (not shown) or the like through a through hole 15 or the like formed in the cover plate 11.

【0048】16は駆動電極14に設けられた第2のス
トッパとしての絶縁膜で、該絶縁膜16は、例えばシリ
コンの酸化膜、窒化膜等の絶縁性材料により形成されて
いる。そして、絶縁膜16は、図5に示す如く、可動電
極7が信号伝送位置に変位したときに、駆動電極12と
当接し、駆動電極12,14間を絶縁すると共に、これ
らの電極12,14間の静電引力と協働して可動電極7
を信号伝送位置で静止状態に保持するものである。
Reference numeral 16 denotes an insulating film provided on the drive electrode 14 as a second stopper. The insulating film 16 is made of an insulating material such as a silicon oxide film or a nitride film. Then, as shown in FIG. 5, the insulating film 16 contacts the drive electrode 12 when the movable electrode 7 is displaced to the signal transmission position, insulates the drive electrodes 12 and 14 from each other, and at the same time, these electrodes 12, 14 are formed. Movable electrode 7 in cooperation with electrostatic attraction between
Is held stationary at the signal transmission position.

【0049】本実施の形態による可変容量型スイッチ1
は上述の如き構成を有するもので、次にその作動につい
て説明する。
Variable capacitance switch 1 according to the present embodiment
Has a configuration as described above, and its operation will be described below.

【0050】まず、2個の駆動電極8間に電圧を印加し
たときには、図4に示す如く、これらの駆動電極8と可
動電極7との間に静電引力が発生する。これにより、可
動体4は、支持梁6が撓み変形することにより、誘電体
膜10がコプレーナ線路3に当接する位置まで下向きに
変位する。そして、可動電極7は、各駆動電極8との間
の静電力により誘電体膜10を介してコプレーナ線路3
に押付けられ、誘電体膜10によって信号遮断位置で静
止した状態に保持される。
First, when a voltage is applied between the two drive electrodes 8, an electrostatic attractive force is generated between the drive electrodes 8 and the movable electrode 7, as shown in FIG. As a result, the movable body 4 is displaced downward to a position where the dielectric film 10 comes into contact with the coplanar line 3 due to the bending and deformation of the support beam 6. The movable electrode 7 and the drive electrodes 8 are electrostatically coupled to each other via the dielectric film 10 to form the coplanar line 3.
And is held stationary at the signal blocking position by the dielectric film 10.

【0051】これにより、コプレーナ線路3の信号用導
体3Aと接地用導体3Bとの間には、可動電極7と誘電
体膜10とが配置された状態となり、これらの導体3
A,3B間の静電容量は、可動電極7が離間している場
合と比較して、誘電体膜10の誘電率等に応じて大きく
増加する。このため、導体3A,3Bは、下記数1の式
により定められる周波数(共振周波数)fをもつ交流信
号に対して、可動電極7の位置で短絡された状態とな
る。
As a result, the movable electrode 7 and the dielectric film 10 are arranged between the signal conductor 3A and the grounding conductor 3B of the coplanar line 3, and these conductors 3 are arranged.
The electrostatic capacitance between A and 3B greatly increases in accordance with the dielectric constant of the dielectric film 10 and the like as compared with the case where the movable electrode 7 is separated. Therefore, the conductors 3A and 3B are in a state of being short-circuited at the position of the movable electrode 7 with respect to the AC signal having the frequency (resonance frequency) f determined by the following formula (1).

【0052】[0052]

【数1】 [Equation 1]

【0053】この結果、周波数fの高周波信号は、コプ
レーナ線路3の長さ方向一側に入力されると、可動電極
7の位置で全反射されるようになるので、信号がコプレ
ーナ線路3の他側に伝わるのを遮断でき、可変容量型ス
イッチ1を遮断(OFF)状態とすることができる。
As a result, when a high frequency signal of frequency f is input to one side of the coplanar line 3 in the length direction, the high frequency signal is totally reflected at the position of the movable electrode 7, so that the signal is transmitted to the other side of the coplanar line 3. The transmission to the side can be blocked, and the variable capacitance type switch 1 can be turned off (OFF).

【0054】一方、駆動電極12,14間に電圧を印加
したときには、図5に示す如く、これらの電極12,1
4間に静電引力が発生することにより、可動体4は、絶
縁膜16が駆動電極12に当接する位置まで上向きに変
位する。そして、可動電極7は、絶縁膜16によって信
号伝送位置で静止した状態に保持される。
On the other hand, when a voltage is applied between the drive electrodes 12 and 14, as shown in FIG.
Due to the generation of electrostatic attraction between the movable bodies 4, the movable body 4 is displaced upward to a position where the insulating film 16 contacts the drive electrode 12. The movable electrode 7 is held stationary by the insulating film 16 at the signal transmission position.

【0055】これにより、コプレーナ線路3は、可動電
極7、誘電体膜10等の影響をほぼ受けなくなり、導体
3A,3B間の静電容量が小さくなるため、コプレーナ
線路3の全長にわたって高周波信号が伝わるようにな
り、可変容量型スイッチ1を伝送(ON)状態に切換え
ることができる。
As a result, the coplanar line 3 is substantially unaffected by the movable electrode 7, the dielectric film 10 and the like, and the capacitance between the conductors 3A and 3B is reduced, so that a high frequency signal is transmitted over the entire length of the coplanar line 3. As a result, the variable capacitance type switch 1 can be switched to the transmission (ON) state.

【0056】かくして、本実施の形態によれば、可動電
極7を挟んで両側に駆動電極8と駆動電極12とを設
け、これらの駆動電極8,12により静電引力を発生し
て可動電極7を信号遮断位置と信号伝送位置との間で変
位させる構成としたので、電極7,8と電極12,14
のうちいずれか一方の電極間に電圧を印加することによ
り、可動電極7を静電引力によって信号遮断位置または
信号伝送位置へと強制的に変位させることができる。
Thus, according to the present embodiment, the drive electrode 8 and the drive electrode 12 are provided on both sides of the movable electrode 7 with the movable electrode 7 interposed therebetween, and electrostatic attraction is generated by these drive electrodes 8 and 12 to generate the movable electrode 7. Is configured to be displaced between the signal cut-off position and the signal transmission position. Therefore, the electrodes 7, 8 and the electrodes 12, 14 are
By applying a voltage between any one of the electrodes, the movable electrode 7 can be forcibly displaced to the signal blocking position or the signal transmitting position by electrostatic attraction.

【0057】これにより、可動電極7を、非通電時の位
置に対して垂直方向の両側に大きく駆動できるから、例
えば振動、衝撃等の外力が基板2に加わる場合でも、可
動電極7の位置に応じて高周波信号等の伝送,遮断状態
を安定的に切換えることができ、可変容量型スイッチ1
が外力によって誤動作したり、そのスイッチ動作が不安
定となるのを確実に防止することができる。
As a result, the movable electrode 7 can be largely driven to both sides in the vertical direction with respect to the non-energized position. Therefore, even when an external force such as vibration or shock is applied to the substrate 2, the movable electrode 7 can be moved to the position. The variable capacitance switch 1 can stably switch the transmission and interruption states of high-frequency signals, etc.
It is possible to surely prevent the erroneous operation due to external force and the unstable switch operation.

【0058】また、例えばコプレーナ線路3と誘電体膜
10とが固着し、可動電極7が信号遮断位置に固定され
た場合には、駆動電極12,14間に静電引力を発生さ
せることにより、誘電体膜10をコプレーナ線路3から
確実に引離すことができ、可動電極7を速やかに正常な
状態へと復帰させることができる。また、可動電極7が
信号伝送位置に固定された場合にも、電極7,8間に静
電引力を発生させることにより、可動電極7が固定され
た状態を容易に解除することができる。
Further, for example, when the coplanar line 3 and the dielectric film 10 are fixed and the movable electrode 7 is fixed at the signal blocking position, an electrostatic attractive force is generated between the drive electrodes 12 and 14. The dielectric film 10 can be reliably separated from the coplanar line 3, and the movable electrode 7 can be quickly returned to the normal state. Further, even when the movable electrode 7 is fixed at the signal transmission position, it is possible to easily release the fixed state of the movable electrode 7 by generating an electrostatic attractive force between the electrodes 7 and 8.

【0059】従って、可変容量型スイッチ1の切換動作
を安定させることができ、その耐振性や信頼性を向上さ
せることができる。また、高周波信号等の伝送状態を信
号伝送位置と遮断位置との間で大きく変化させることが
でき、スイッチ素子としての性能を高めることができ
る。
Therefore, the switching operation of the variable capacitance type switch 1 can be stabilized, and its vibration resistance and reliability can be improved. Further, the transmission state of the high frequency signal or the like can be largely changed between the signal transmission position and the cutoff position, and the performance as the switch element can be improved.

【0060】この場合、コプレーナ線路3の厚みt0を
駆動電極8の厚みt1よりも大きく形成し、可動電極7
には、コプレーナ線路3との間に介在する誘電体膜10
を設けているので、可動電極7が信号遮断位置に変位し
たときには、誘電体膜10をコプレーナ線路3に当接さ
せることができ、コプレーナ線路3と可動電極7との間
を誘電体膜10により確実に絶縁することができる。ま
た、可動電極7を電極7,8間の静電引力と誘電体膜1
0とによって信号遮断位置に安定的に保持でき、可動電
極7が振動等により位置ずれしたり、信号遮断時の動作
が不安定となるのを防止することができる。
In this case, the thickness t0 of the coplanar line 3 is made larger than the thickness t1 of the drive electrode 8, and the movable electrode 7
The dielectric film 10 interposed between the dielectric film 10 and the coplanar line 3.
Since the movable electrode 7 is displaced to the signal cutoff position, the dielectric film 10 can be brought into contact with the coplanar line 3 by the dielectric film 10 between the coplanar line 3 and the movable electrode 7. It can be surely insulated. In addition, the movable electrode 7 is connected to the electrostatic attraction between the electrodes 7 and 8 and the dielectric film 1
With 0, the signal can be stably held at the signal cutoff position, and it is possible to prevent the movable electrode 7 from being displaced due to vibration or the like, or the operation at the time of signal cutoff becoming unstable.

【0061】しかも、可動電極7が信号遮断位置に保持
されているときには、可動電極7側の誘電体膜10をコ
プレーナ線路3に当接させることができるから、可動電
極7が信号伝送位置にある場合と比較して、導体3A,
3B間の静電容量を誘電体膜10により大きく増加で
き、コプレーナ線路3を伝わる高周波信号等をより確実
に遮断することができる。
Moreover, when the movable electrode 7 is held at the signal blocking position, the dielectric film 10 on the movable electrode 7 side can be brought into contact with the coplanar line 3, so that the movable electrode 7 is at the signal transmission position. Compared with the case, the conductor 3A,
The capacitance between 3B can be greatly increased by the dielectric film 10, and the high frequency signal and the like transmitted through the coplanar line 3 can be blocked more reliably.

【0062】また、駆動電極14には、駆動電極12と
の間に位置して絶縁膜16を設けているので、可動電極
7が信号伝送位置に変位したときには、絶縁膜16を駆
動電極12に当接させることができ、駆動電極12,1
4間を絶縁膜16により確実に絶縁することができる。
そして、可動電極7を電極12,14間の静電引力と絶
縁膜16とによって信号伝送位置に安定的に保持するこ
とができる。
Further, the insulating film 16 is provided on the drive electrode 14 so as to be located between the drive electrode 12 and the drive electrode 12. Therefore, when the movable electrode 7 is displaced to the signal transmission position, the insulation film 16 is formed on the drive electrode 12. Can be brought into contact with each other, and drive electrodes 12, 1
The insulating film 16 can ensure reliable insulation between the four.
Then, the movable electrode 7 can be stably held at the signal transmission position by the electrostatic attraction between the electrodes 12 and 14 and the insulating film 16.

【0063】また、可動体4を各支持梁6により変位可
能に支持し、該可動体4の裏面4B側には可動電極7を
設け、可動体4の表面4A側には駆動電極14を設けた
ので、両持ち梁となる各支持梁6により可動体4を左,
右両側でバランスよく支持でき、可動電極7を基板2と
水平な状態で安定的に変位させることができる。また、
金属膜等からなる可動電極7と駆動電極14とを可動体
4のうち必要な部位に配設でき、可変容量型スイッチ1
の設計自由度を高めることができる。
The movable body 4 is displaceably supported by each support beam 6, a movable electrode 7 is provided on the back surface 4B side of the movable body 4, and a drive electrode 14 is provided on the front surface 4A side of the movable body 4. Therefore, the movable body 4 is moved to the left by each supporting beam 6 which is a double-supported beam.
The movable electrodes 7 can be supported in a balanced manner on both right sides, and the movable electrode 7 can be stably displaced in a horizontal state with respect to the substrate 2. Also,
The movable electrode 7 made of a metal film or the like and the drive electrode 14 can be arranged in a necessary portion of the movable body 4, and the variable capacitance type switch 1
The degree of freedom in design can be increased.

【0064】次に、図6ないし図8は本発明による第2
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、可変容量
コンデンサを構成したことにある。なお、本実施の形態
では前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。
Next, FIGS. 6 to 8 show a second embodiment of the present invention.
Of the present invention, and the feature of this embodiment is that a variable capacitor is configured. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0065】21は本実施の形態による可変容量コンデ
ンサで、該可変容量コンデンサ21は、第1の実施の形
態による可変容量型スイッチとほぼ同様に、基板2、可
動体4、支持梁6、可動電極7、駆動電極8,12,1
4、誘電体膜10、蓋板11、絶縁膜16等を有してい
る。しかし、基板2の凹溝2A内には、第1の実施の形
態のコプレーナ線路3に代えて後述の固定電極22が設
けられている。
Reference numeral 21 is a variable capacitance capacitor according to the present embodiment. The variable capacitance capacitor 21 is similar to the variable capacitance type switch according to the first embodiment, and the substrate 2, the movable body 4, the support beam 6, and the movable beam 6 are movable. Electrode 7, drive electrodes 8, 12, 1
4, the dielectric film 10, the cover plate 11, the insulating film 16 and the like. However, in the concave groove 2A of the substrate 2, a fixed electrode 22 described later is provided instead of the coplanar line 3 of the first embodiment.

【0066】22は可変容量コンデンサ21を構成する
例えば2個の固定電極で、該各固定電極22は、図6、
図7に示す如く、例えば帯状に延びた細長い金属膜等か
らなり、基板2の前,後両側に間隔をもって配置されて
いる。また、固定電極22は、可動電極7と垂直方向の
隙間をもって対向する対向電極部22Aと、該対向電極
部22Aから可動体4の外側に延び、後述する信号処理
回路23の入力側に接続される接続部22Bとにより構
成されている。
Reference numeral 22 denotes, for example, two fixed electrodes which constitute the variable capacitor 21, and each fixed electrode 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, for example, it is formed of a strip-shaped elongated metal film or the like, and is arranged on both front and rear sides of the substrate 2 with a space. The fixed electrode 22 extends from the counter electrode portion 22A facing the movable electrode 7 with a gap in the vertical direction to the outside of the movable body 4 and is connected to the input side of a signal processing circuit 23 described later. And a connecting portion 22B.

【0067】23は可変容量コンデンサ21と接続され
る電圧制御手段としての信号処理回路で、該信号処理回
路23は、図8に示す如く、その出力側が駆動電極8,
12,14に接続され、その入力側が各固定電極22に
接続されている。そして、信号処理回路23は、各駆動
電極8間に印加する電圧Vaと駆動電極12,14間に
印加する電圧Vbとを個別に制御し、これらの電圧V
a,Vbの大小関係と電圧比とを可変に設定するもので
ある。
Reference numeral 23 denotes a signal processing circuit as a voltage control means connected to the variable capacitor 21, and the signal processing circuit 23 has its output side connected to the drive electrodes 8 as shown in FIG.
12 and 14, and the input side thereof is connected to each fixed electrode 22. Then, the signal processing circuit 23 individually controls the voltage Va applied between the drive electrodes 8 and the voltage Vb applied between the drive electrodes 12 and 14, and these voltages V
The magnitude relationship between a and Vb and the voltage ratio are variably set.

【0068】これにより、可動電極7は、信号処理回路
23から出力される電圧Va,Vbの大小関係と電圧比
とに応じて、図7に示す非作動時の位置(中間位置)か
ら垂直方向の両側へと連続的に変位し、固定電極22に
対して近接,離間する。
As a result, the movable electrode 7 moves in the vertical direction from the non-actuated position (intermediate position) shown in FIG. 7 in accordance with the magnitude relationship between the voltages Va and Vb output from the signal processing circuit 23 and the voltage ratio. Are continuously displaced toward both sides of the fixed electrode 22 and are moved toward and away from the fixed electrode 22.

【0069】そして、可動電極7を介した各固定電極2
2間の静電容量は、可動電極7が固定電極22と近接す
る方向に変位して誘電体膜10が固定電極22と当接し
たときに最大値に設定され、可動電極7が固定電極22
から離間する方向に変位して絶縁膜16が駆動電極12
と当接したときに最小値に設定される。従って、信号処
理回路23は、各固定電極22間の静電容量を前記最大
値と最小値との間で広い範囲にわたって連続的に変化さ
せることができるものである。
Then, each fixed electrode 2 through the movable electrode 7
The capacitance between the two electrodes is set to the maximum value when the movable electrode 7 is displaced in the direction in which the movable electrode 7 approaches the fixed electrode 22 and the dielectric film 10 comes into contact with the fixed electrode 22, and the movable electrode 7 is fixed to the fixed electrode 22.
The insulating film 16 is displaced in a direction away from the drive electrode 12
Is set to the minimum value when it comes into contact with. Therefore, the signal processing circuit 23 can continuously change the capacitance between the fixed electrodes 22 over a wide range between the maximum value and the minimum value.

【0070】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。そして、特に本実施の形態では、信号
処理回路23により可変容量コンデンサ21の静電容量
を広い範囲で可変に設定でき、コンデンサとしての性能
を向上させることができる。
Thus, in this embodiment having such a structure, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the capacitance of the variable capacitor 21 can be variably set in a wide range by the signal processing circuit 23, and the performance as a capacitor can be improved.

【0071】なお、前記各実施の形態では、ストッパと
なる誘電体膜10を可動電極7に設ける構成としたが、
本発明はこれに限らず、例えば図9に示す第1の変形例
のように構成してもよい。この場合、基板2′の凹溝2
A′内には、誘電体膜10に代えて可動電極7に当接す
るストッパ31が設けられている。また、例えば図9中
に仮想線で示すように、可動体4にストッパ31′を設
けたり、駆動電極8にストッパ31″を設ける構成とし
てもよい。一方、他のストッパも同様に、絶縁膜16に
限るものではなく、例えば可動体4、蓋板11,駆動電
極12等に設ける構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the movable electrode 7 is provided with the dielectric film 10 serving as a stopper.
The present invention is not limited to this, and may be configured, for example, as a first modification shown in FIG. 9. In this case, the concave groove 2 of the substrate 2 '
A stopper 31 that contacts the movable electrode 7 instead of the dielectric film 10 is provided in A ′. Further, for example, as shown by an imaginary line in FIG. 9, the movable body 4 may be provided with a stopper 31 ′ or the drive electrode 8 may be provided with a stopper 31 ″. The number is not limited to 16, and the movable body 4, the cover plate 11, the drive electrode 12, and the like may be provided.

【0072】また、各実施の形態では、金属膜等からな
る可動電極7を可動体4に設ける構成としたが、本発明
はこれに限らず、例えば図10に示す第2の変形例のよ
うに構成してもよい。この場合、可動体4′は、例えば
金属材料または低抵抗なシリコン材料等により可動電極
として形成され、導電性の支持梁6′、固定部6A′等
を介して外部に接続されると共に、駆動電極8,12に
より垂直方向の両側に変位する構成となっている。ま
た、各実施の形態で用いた可動電極7、駆動電極14等
は廃止されている。
Further, in each of the embodiments, the movable electrode 7 made of a metal film or the like is provided on the movable body 4, but the present invention is not limited to this. For example, a second modification shown in FIG. You may comprise. In this case, the movable body 4'is formed as a movable electrode of, for example, a metal material or a low resistance silicon material, and is connected to the outside through a conductive support beam 6 ', a fixed portion 6A', etc., and driven. The electrodes 8 and 12 are configured to be displaced to both sides in the vertical direction. Further, the movable electrode 7, the drive electrode 14 and the like used in each embodiment are omitted.

【0073】また、第1の実施の形態では、コプレーナ
線路3の導体3A,3Bと誘電体膜10とが互いに当接
する部位を基板2とほぼ水平な平坦面として構成した
が、本発明はこれに限らず、例えば図11に示す第3の
変形例のように、コプレーナ線路3′の導体3A′,3
B′と誘電体膜10′との当接部位に互いに衝合される
凸部32、凹部33を設けることにより、これらの接触
面積を増やして静電容量をより大きく増加させる構成と
してもよい。
Further, in the first embodiment, the portion where the conductors 3A and 3B of the coplanar line 3 and the dielectric film 10 are in contact with each other is formed as a flat surface substantially horizontal to the substrate 2. However, the conductors 3A ′ and 3 of the coplanar line 3 ′ are not limited to the third modification shown in FIG.
By providing the convex portion 32 and the concave portion 33 that abut against each other at the contact portion between B ′ and the dielectric film 10 ′, the contact area between them may be increased to further increase the capacitance.

【0074】また、第1の実施の形態では、可動電極7
のうちコプレーナ線路3と駆動電極8とに対向する部位
に誘電体膜10を設ける構成としたが、本発明はこれに
限らず、可動電極7のうちコプレーナ線路3と対向する
部位にのみ誘電体膜を設け、駆動電極8と対向する部位
の誘電体膜を廃止する構成としてもよい。そして、この
場合には、コプレーナ線路3の厚みt0と駆動電極8の
厚みt1とをほぼ等しい寸法に形成する構成としてよ
い。
Further, in the first embodiment, the movable electrode 7
Although the dielectric film 10 is provided in a portion of the movable electrode 7 facing the coplanar line 3 and the drive electrode 8, the present invention is not limited to this, and the dielectric film 10 is provided only in a portion of the movable electrode 7 facing the coplanar line 3. A film may be provided and the dielectric film in the portion facing the drive electrode 8 may be eliminated. In this case, the thickness t0 of the coplanar line 3 and the thickness t1 of the drive electrode 8 may be formed to have substantially the same size.

【0075】さらに、第1の実施の形態では、コプレー
ナ線路3を例に挙げて述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば2つの導体間に溝(スロット)が設けられた
スロット線路等を含め、各種の伝送線路に適用する構成
としてもよい。
Furthermore, in the first embodiment, the coplanar line 3 is described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, a slot line in which a groove (slot) is provided between two conductors or the like. It may be configured to be applied to various transmission lines including.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、可動電極を挟んで両側に第1,第2の駆動電極を
設け、該第1,第2の駆動電極は、可動電極を伝送線路
に近接した第1の切換位置と伝送線路から離間した第2
の切換位置との間で変位させる構成としたので、第1,
第2の駆動電極のうちいずれか一方の電極に電圧を印加
することにより、可動電極を静電引力によって第1の切
換位置または第2の切換位置へと強制的に変位させるこ
とができる。これにより、可動電極を、非通電時の位置
に対して垂直方向の両側に大きく駆動でき、高周波信号
等の伝送状態を第1,第2の切換位置間で大きく変化さ
せることができるから、例えば振動、衝撃等の外力が基
板に加わる場合でも、可動電極の位置に応じて信号の切
換動作を安定的に行うことができる。また、例えば可動
電極が第1,第2の駆動電極のうちいずれか一方の電極
側に固着した場合には、他方の電極側に静電引力を発生
させることにより、可動電極を正常な状態へと容易に復
帰させることができる。従って、可変容量素子が外力や
電極の固着等によって誤動作するのを確実に防止でき、
その耐振性、信頼性を向上させることができる。
As described above in detail, according to the invention of claim 1, first and second drive electrodes are provided on both sides of the movable electrode, and the first and second drive electrodes are movable. A first switching position where the electrode is close to the transmission line and a second position where the electrode is separated from the transmission line
Since it is configured to be displaced between the switching position of
By applying a voltage to one of the second drive electrodes, the movable electrode can be forcibly displaced to the first switching position or the second switching position by electrostatic attraction. As a result, the movable electrode can be largely driven on both sides in the vertical direction with respect to the non-energized position, and the transmission state of the high frequency signal or the like can be largely changed between the first and second switching positions. Even when an external force such as vibration or shock is applied to the substrate, the signal switching operation can be stably performed according to the position of the movable electrode. Further, for example, when the movable electrode is fixed to one of the first and second drive electrodes, an electrostatic attractive force is generated on the other electrode to bring the movable electrode into a normal state. And can be easily restored. Therefore, it is possible to surely prevent the variable capacitance element from malfunctioning due to external force, sticking of electrodes, etc.
The vibration resistance and reliability can be improved.

【0077】また、請求項2の発明によれば、可動体に
は、伝送線路と第1の駆動電極とに対向する部位に可動
電極を設け、第2の駆動電極と対向する部位に第3の駆
動電極を設ける構成としたので、金属膜等からなる可動
電極と第3の駆動電極とを可動体のうち必要な部位に配
設でき、これらを可動体に設けた支持梁等により安定的
に支持できると共に、可変容量素子の設計自由度を高め
ることができる。
According to a second aspect of the invention, the movable body is provided with a movable electrode at a portion facing the transmission line and the first drive electrode, and a third movable electrode is provided at a portion facing the second drive electrode. Since the drive electrode is provided in the movable body, the movable electrode made of a metal film or the like and the third drive electrode can be disposed in a necessary portion of the movable body, and these are stably provided by a support beam or the like provided in the movable body. In addition to being able to support the variable capacitance element, the degree of freedom in designing the variable capacitance element can be increased.

【0078】また、請求項3の発明によれば、可動電極
を第1の切換位置で静止状態に保持するストッパを設け
る構成としたので、可動電極が静電力によって第1の切
換位置に達したときには、可動電極をストッパにより第
1の切換位置で安定した静止状態に保持でき、可動電極
が振動、衝撃等により誤って変位するのを防止できると
共に、可変容量素子の作動状態を安定させることができ
る。
Further, according to the invention of claim 3, since the stopper for holding the movable electrode in the stationary state at the first switching position is provided, the movable electrode reaches the first switching position by the electrostatic force. In some cases, the movable electrode can be held in a stable stationary state at the first switching position by the stopper, the movable electrode can be prevented from being erroneously displaced due to vibration, impact, etc., and the operating state of the variable capacitance element can be stabilized. it can.

【0079】また、請求項4の発明によれば、ストッパ
は可動電極に設け、可動電極が第1の切換位置に変位し
たときに伝送線路に当接する構成としたので、第1の切
換位置においては、可動電極側のストッパを伝送線路に
当接させることができ、可動電極を第1の切換位置で静
止状態に保持できると共に、可動電極と伝送線路との間
をストッパにより絶縁することができる。
Further, according to the invention of claim 4, since the stopper is provided on the movable electrode and comes into contact with the transmission line when the movable electrode is displaced to the first switching position, the stopper is provided at the first switching position. Can bring the stopper on the movable electrode side into contact with the transmission line, hold the movable electrode stationary in the first switching position, and insulate the movable electrode from the transmission line by the stopper. .

【0080】また、請求項5の発明によれば、ストッパ
は誘電体材料を用いて構成したので、第1の切換位置に
おいては、例えば伝送線路を構成する各導体間の容量成
分を誘電体材料からなるストッパによって大きく増加さ
せることができ、これによって伝送線路を伝わる高周波
信号等を確実に遮断することができる。
Further, according to the invention of claim 5, since the stopper is made of a dielectric material, at the first switching position, for example, the capacitance component between the respective conductors constituting the transmission line is changed to the dielectric material. It can be greatly increased by the stopper consisting of, and thereby the high frequency signal and the like transmitted through the transmission line can be surely blocked.

【0081】また、請求項6の発明によれば、伝送線路
は基板の表面側に第1の駆動電極よりも大きな厚みをも
って形成する構成としたので、第1の切換位置において
は、可動電極側のストッパを駆動電極に当接することな
く、伝送線路に確実に当接させることができる。
Further, according to the invention of claim 6, since the transmission line is formed on the front surface side of the substrate so as to have a thickness larger than that of the first drive electrode, the movable electrode side is formed at the first switching position. The stopper can be reliably brought into contact with the transmission line without coming into contact with the drive electrode.

【0082】また、請求項7の発明によれば、ストッパ
は、基板または第1の駆動電極に設ける構成としたの
で、可動電極をこのストッパに当接させることにより、
可動電極を第1の切換位置で静止状態に保持でき、また
可動電極と伝送線路との間を絶縁することができる。
Further, according to the invention of claim 7, since the stopper is provided on the substrate or the first drive electrode, the movable electrode is brought into contact with the stopper,
The movable electrode can be held stationary in the first switching position, and the movable electrode and the transmission line can be insulated.

【0083】また、請求項8の発明によれば、可動体に
は、基板側に当接するストッパを設ける構成としたの
で、このストッパを基板、第1の駆動電極等に当接させ
ることにより可動電極を第1の切換位置で静止状態に保
持でき、また可動電極と伝送線路との間を絶縁すること
ができる。
Further, according to the invention of claim 8, since the movable body is provided with the stopper which comes into contact with the substrate side, the movable body can be moved by bringing the stopper into contact with the substrate, the first drive electrode and the like. The electrode can be held stationary in the first switching position and the movable electrode and the transmission line can be insulated.

【0084】また、請求項9の発明によれば、可動電極
を第2の切換位置で静止状態に保持する他のストッパを
設ける構成としたので、可動電極が第2の切換位置に達
したときには、他のストッパを周囲に当接させることに
より、可動電極を第2の切換位置で静止状態に保持で
き、可動電極が振動、衝撃等により変位するのを防止す
ることができる。
Further, according to the invention of claim 9, since another stopper for holding the movable electrode in the stationary state at the second switching position is provided, when the movable electrode reaches the second switching position. By bringing the other stopper into contact with the surroundings, the movable electrode can be held stationary at the second switching position, and the movable electrode can be prevented from being displaced by vibration, impact, or the like.

【0085】一方、請求項10の発明によれば、可動電
極を挟んで両側に第1,第2の駆動電極を設け、該第
1,第2の駆動電極は、可動電極を固定電極に対して近
接,離間するに方向に変位させる構成としたので、第
1,第2の駆動電極のうちいずれか一方の電極に電圧を
印加することにより、可動電極を静電引力により垂直方
向の両側へと強制的に変位させることができ、その変位
量を大きく設定することができる。従って、例えば外部
から振動、衝撃等が加わる場合でも、第1,第2の駆動
電極に印加する電圧をそれぞれ制御することにより、固
定電極と可動電極との間の静電容量を広い範囲で安定的
に変化させることができる。
On the other hand, according to the tenth aspect of the present invention, the first and second drive electrodes are provided on both sides of the movable electrode with the movable electrode interposed between the movable electrode and the fixed electrode. Since the configuration is such that the movable electrodes are displaced toward and away from each other by applying a voltage to one of the first and second drive electrodes, the movable electrodes are moved to both sides in the vertical direction by electrostatic attraction. Can be forcibly displaced, and the displacement amount can be set large. Therefore, even when external vibration or shock is applied, by controlling the voltages applied to the first and second drive electrodes, respectively, the capacitance between the fixed electrode and the movable electrode can be stabilized in a wide range. Can be changed.

【0086】さらに、請求項11の発明によれば、第
1,第2の駆動電極にそれぞれ印加する電圧の大きさを
個別に制御する電圧制御手段を設ける構成としたので、
電圧制御手段は、例えば第1,第2の駆動電極にそれぞ
れ印加する電圧の大小関係、電圧比等を安定的に制御で
き、これによって固定電極と可動電極との間の静電容量
を広い範囲で連続的に変化させることができる。
Further, according to the invention of claim 11, since the voltage control means for individually controlling the magnitude of the voltage applied to each of the first and second drive electrodes is provided,
The voltage control means can stably control, for example, the magnitude relationship of the voltages applied to the first and second drive electrodes, the voltage ratio, and the like, whereby the electrostatic capacitance between the fixed electrode and the movable electrode can be controlled in a wide range. Can be changed continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による可変容量型ス
イッチを示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a variable capacitance switch according to a first embodiment of the present invention.

【図2】可変容量型スイッチを図1中の矢示II−II方向
からみた断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the variable capacitance switch as seen from the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】コプレーナ線路、駆動電極等を示す図2中の要
部拡大断面図である。
3 is an enlarged cross-sectional view of a main part in FIG. 2 showing a coplanar line, a drive electrode, and the like.

【図4】可動電極等が信号遮断位置に変位した状態を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which movable electrodes and the like are displaced to a signal blocking position.

【図5】可動電極等が信号伝送位置に変位した状態を示
す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which movable electrodes and the like are displaced to a signal transmission position.

【図6】本発明の第2の実施の形態による可変容量コン
デンサを示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a variable capacitor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】可変容量コンデンサを図6中の矢示VII-VII方
向からみた断面図である。
7 is a cross-sectional view of the variable capacitor seen from the direction of arrows VII-VII in FIG.

【図8】可変容量コンデンサと信号処理回路とを接続し
た状態で示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a state in which a variable capacitor and a signal processing circuit are connected.

【図9】本発明の第1の変形例による可変容量型スイッ
チを図3と同様位置からみた要部拡大断面図である。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a variable capacitance switch according to a first modification of the present invention when viewed from the same position as in FIG.

【図10】本発明の第2の変形例による可変容量型スイ
ッチを示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a variable capacitance switch according to a second modification of the present invention.

【図11】本発明の第3の変形例による可変容量型スイ
ッチを図3と同様位置からみた要部拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a variable capacitance switch according to a third modified example of the present invention as viewed from the same position as in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変容量型スイッチ 2,2′ 基板 2A,11A 凹溝 2B,11B 接合突部 3 コプレーナ線路(伝送線路) 3A,3B,3A′,3B′ 導体 4,4′ 可動体 4A 表面 4B 裏面 5 被膜 6,6′ 支持梁 6A,6A′ 固定部 7 可動電極 8 第1の駆動電極 8A,12A,22A 対向電極部 8B,12B,22B 接続部 9,13,15 貫通孔 10,10′ 誘電体膜(ストッパ) 11 蓋板 12 第2の駆動電極 14 第3の駆動電極 14A 配線部 16 絶縁膜(他のストッパ) 21 可変容量コンデンサ 22 固定電極 23 信号処理回路(電圧制御手段) 31,31′,31″ ストッパ 1 Variable capacitance type switch 2,2 'substrate 2A, 11A concave groove 2B, 11B joint protrusion 3 Coplanar line (transmission line) 3A, 3B, 3A ', 3B' conductors 4,4 'movable body 4A surface 4B back side 5 film 6,6 'Support beam 6A, 6A 'fixing part 7 movable electrode 8 First drive electrode 8A, 12A, 22A Counter electrode part 8B, 12B, 22B connection 9, 13, 15 through holes 10,10 'Dielectric film (stopper) 11 lid plate 12 Second drive electrode 14 Third drive electrode 14A wiring section 16 Insulating film (other stopper) 21 Variable capacitors 22 Fixed electrode 23 Signal processing circuit (voltage control means) 31, 31 ', 31 "stopper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 真人 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masato Kobayashi             2-10-10 Tenjin, Nagaokakyo, Kyoto Stock             Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板に設けられ外部から信号
が伝送される伝送線路と、該伝送線路を伝わる信号の伝
送状態を切換えるため前記基板に変位可能に設けられ該
伝送線路に対して近接,離間する方向に変位する可動電
極と、前記基板に該可動電極と対向して設けられ通電さ
れることにより該可動電極を前記伝送線路と近接した第
1の切換位置に変位させる第1の駆動電極と、前記可動
電極を挟んで該第1の駆動電極と反対側に設けられ通電
されることにより前記可動電極を前記伝送線路から離間
した第2の切換位置に変位させる第2の駆動電極とによ
り構成してなる可変容量素子。
1. A substrate, a transmission line provided on the substrate for transmitting a signal from the outside, and displaceably provided on the substrate for switching a transmission state of a signal transmitted through the transmission line with respect to the transmission line. A movable electrode which is displaced in a direction in which the movable electrode is moved closer to and away from the movable electrode; A drive electrode and a second drive electrode which is provided on the opposite side of the first drive electrode with the movable electrode interposed therebetween and which is energized to displace the movable electrode to a second switching position spaced from the transmission line. A variable capacitance element configured by.
【請求項2】 前記基板には前記伝送線路を第1の駆動
電極の近傍に配置し、前記第1の駆動電極と第2の駆動
電極との間にはこれら第1,第2の駆動電極間で変位す
る可動体を設け、該可動体には前記伝送線路と第1の駆
動電極とに対向した部位に前記可動電極を設け、かつ前
記可動体には前記第2の駆動電極と対向した部位に前記
第2の駆動電極との間に電圧が印加される第3の駆動電
極を設けてなる請求項1に記載の可変容量素子。
2. The transmission line is disposed on the substrate in the vicinity of the first drive electrode, and the first and second drive electrodes are provided between the first drive electrode and the second drive electrode. A movable body that is displaced between the movable body and the movable electrode, the movable electrode is provided at a portion facing the transmission line and the first drive electrode, and the movable body faces the second drive electrode. The variable capacitance element according to claim 1, wherein a third drive electrode to which a voltage is applied is provided between the portion and the second drive electrode.
【請求項3】 前記可動電極が前記第1の駆動電極によ
り変位するときに該可動電極を前記第1の切換位置で静
止状態に保持するストッパを設けてなる請求項1または
2に記載の可変容量素子。
3. The variable according to claim 1, further comprising a stopper for holding the movable electrode stationary at the first switching position when the movable electrode is displaced by the first drive electrode. Capacitive element.
【請求項4】 前記ストッパは前記可動電極に設け、該
ストッパは前記可動電極が前記第1の切換位置に変位し
たときに前記伝送線路に当接する構成としてなる請求項
3に記載の可変容量素子。
4. The variable capacitance element according to claim 3, wherein the stopper is provided on the movable electrode, and the stopper comes into contact with the transmission line when the movable electrode is displaced to the first switching position. .
【請求項5】 前記ストッパは誘電体材料を用いて形成
してなる請求項4に記載の可変容量素子。
5. The variable capacitance element according to claim 4, wherein the stopper is formed by using a dielectric material.
【請求項6】 前記伝送線路は前記基板の表面側に前記
第1の駆動電極よりも大きな厚みをもって形成してなる
請求項5に記載の可変容量素子。
6. The variable capacitance element according to claim 5, wherein the transmission line is formed on the front surface side of the substrate with a thickness larger than that of the first drive electrode.
【請求項7】 前記ストッパは前記基板または第1の駆
動電極に設け、前記可動電極は前記第1の切換位置に変
位したときに当該ストッパに当接する構成としてなる請
求項3に記載の可変容量素子。
7. The variable capacitor according to claim 3, wherein the stopper is provided on the substrate or the first drive electrode, and the movable electrode comes into contact with the stopper when the movable electrode is displaced to the first switching position. element.
【請求項8】 前記可動体にはストッパを設け、該スト
ッパは前記可動電極が前記第1の駆動電極により変位す
るときに前記可動電極を第1の切換位置で静止状態に保
持する構成としてなる請求項2に記載の可変容量素子。
8. The movable body is provided with a stopper, and the stopper holds the movable electrode in a stationary state at the first switching position when the movable electrode is displaced by the first drive electrode. The variable capacitance element according to claim 2.
【請求項9】 前記可動電極が前記第2の駆動電極によ
り変位するときに該可動電極を前記第2の切換位置で静
止状態に保持する他のストッパを設けてなる請求項3,
4,5,6,7または8に記載の可変容量素子。
9. A stopper provided for holding the movable electrode stationary at the second switching position when the movable electrode is displaced by the second drive electrode.
The variable capacitance element according to 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項10】 基板と、該基板に設けられた固定電極
と、該固定電極との間で静電容量を変化させるため前記
基板に変位可能に設けられ該固定電極に対して近接,離
間する方向に変位する可動電極と、前記基板に該可動電
極と対向して設けられ電圧印加されることにより該可動
電極を前記固定電極と近接する方向に変位させる第1の
駆動電極と、前記可動電極を挟んで該第1の駆動電極と
反対側に設けられ電圧印加されることにより前記可動電
極を前記固定電極から離間する方向に変位させる第2の
駆動電極とにより構成してなる可変容量素子。
10. A substrate, a fixed electrode provided on the substrate, and displaceably provided on the substrate for changing electrostatic capacitance between the fixed electrode and the fixed electrode, and is placed close to and away from the fixed electrode. A movable electrode that displaces in a direction, a first drive electrode that is provided on the substrate so as to face the movable electrode, and displaces the movable electrode in a direction in which the movable electrode approaches the fixed electrode, and the movable electrode. And a second drive electrode which is provided on the opposite side of the first drive electrode with the voltage sandwiched therebetween and which displaces the movable electrode in a direction in which the movable electrode is separated from the fixed electrode by applying a voltage.
【請求項11】 前記第1,第2の駆動電極にそれぞれ
印加する電圧の大きさを個別に制御する電圧制御手段を
設けてなる請求項10に記載の可変容量素子。
11. The variable capacitance element according to claim 10, further comprising voltage control means for individually controlling the magnitude of the voltage applied to each of the first and second drive electrodes.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005052966A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Displacement element
WO2006043542A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electromechanical switch
JP2007242607A (en) * 2006-02-09 2007-09-20 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit, mems, and driving method of electrostatic actuator
WO2008047563A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-24 Nikon Corporation Electronic element, variable capacitor, micro switch, method for driving micro switch, and mems type electronic element
JP2008527715A (en) * 2005-01-10 2008-07-24 レイセオン・カンパニー Improved micro electro-mechanical device and method of manufacturing the same
JP2009152196A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 General Electric Co <Ge> Mems switch with improved standoff voltage control
JP2010199246A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Toshiba Corp Mems element and method of manufacturing the same
JP2010280057A (en) * 2006-02-09 2010-12-16 Toshiba Corp Mems
WO2011058826A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-19 株式会社村田製作所 Variable capacitance device
WO2011152192A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-08 株式会社村田製作所 Variable capacitance element
JP2012508118A (en) * 2008-11-07 2012-04-05 キャベンディッシュ・キネティックス・インコーポレイテッド Method of replacing a relatively large MEMS device with a plurality of relatively small MEMS devices
WO2013033725A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Cavendish Kinetics, Inc Mems variable capacitor with enhanced rf performance
WO2013057759A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 富士通株式会社 Electrical device having movable electrode
US9240282B2 (en) 2011-06-02 2016-01-19 Alps Electric Co., Ltd. Variable capacitor
CN111750905A (en) * 2019-03-29 2020-10-09 财团法人工业技术研究院 Micro-electromechanical sensing device capable of adjusting induction capacitance value

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005052966A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Displacement element
JPWO2005052966A1 (en) * 2003-11-27 2007-06-21 株式会社村田製作所 Displacement element
JP4534988B2 (en) * 2003-11-27 2010-09-01 株式会社村田製作所 Displacement element
WO2006043542A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electromechanical switch
US7843023B2 (en) 2004-10-22 2010-11-30 Panasonic Corporation Electromechanical switch
JP4927758B2 (en) * 2005-01-10 2012-05-09 レイセオン カンパニー Improved micro electro-mechanical device and method of manufacturing the same
JP2008527715A (en) * 2005-01-10 2008-07-24 レイセオン・カンパニー Improved micro electro-mechanical device and method of manufacturing the same
JP2007242607A (en) * 2006-02-09 2007-09-20 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit, mems, and driving method of electrostatic actuator
US8169770B2 (en) 2006-02-09 2012-05-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit including circuit for driving electrostatic actuator, micro-electro-mechanical systems, and driving method of electrostatic actuator
JP4703585B2 (en) * 2006-02-09 2011-06-15 株式会社東芝 Semiconductor integrated circuit and driving method of electrostatic actuator
JP2010280057A (en) * 2006-02-09 2010-12-16 Toshiba Corp Mems
US7885051B2 (en) 2006-02-09 2011-02-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit including circuit for driving electrostatic actuator, micro-electro-mechanical systems, and driving method of electrostatic actuator
WO2008047563A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-24 Nikon Corporation Electronic element, variable capacitor, micro switch, method for driving micro switch, and mems type electronic element
US9036327B2 (en) 2006-09-27 2015-05-19 Nikon Corporation Electronic element, variable capacitor, micro switch, method for driving micro switch, and MEMS type electronic element
KR101424297B1 (en) 2006-09-27 2014-08-01 가부시키가이샤 니콘 Electronic element, variable capacitor, micro switch, method for driving micro switch, mems type electronic element, micro actuator and mems optical element
US8441773B2 (en) 2006-09-27 2013-05-14 Nikon Corporation Electronic element, variable capacitor, micro switch, method for driving micro switch, and MEMS type electronic element
JP2009152196A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 General Electric Co <Ge> Mems switch with improved standoff voltage control
US8861218B2 (en) 2008-11-07 2014-10-14 Cavendish Kinetics Inc. Device containing plurality of smaller MEMS devices in place of a larger MEMS device
JP2015016554A (en) * 2008-11-07 2015-01-29 キャベンディッシュ・キネティックス・インコーポレイテッドCavendish Kinetics, Inc. Method of using plural smaller mems devices to replace larger mems device
JP2012508118A (en) * 2008-11-07 2012-04-05 キャベンディッシュ・キネティックス・インコーポレイテッド Method of replacing a relatively large MEMS device with a plurality of relatively small MEMS devices
JP2010199246A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Toshiba Corp Mems element and method of manufacturing the same
US8686816B2 (en) 2009-02-24 2014-04-01 Kabushiki Kaisha Toshiba MEMS element and method of manufacturing the same
WO2011058826A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-19 株式会社村田製作所 Variable capacitance device
US9355783B2 (en) 2009-11-11 2016-05-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Variable capacitance device
WO2011152192A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-08 株式会社村田製作所 Variable capacitance element
US9240282B2 (en) 2011-06-02 2016-01-19 Alps Electric Co., Ltd. Variable capacitor
WO2013033725A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Cavendish Kinetics, Inc Mems variable capacitor with enhanced rf performance
CN103907166A (en) * 2011-09-02 2014-07-02 卡文迪什动力有限公司 Mems variable capacitor with enhanced rf performance
EP2751817A4 (en) * 2011-09-02 2015-04-29 Cavendish Kinetics Inc Mems variable capacitor with enhanced rf performance
US9589731B2 (en) 2011-09-02 2017-03-07 Cavendish Kinetics, Inc. MEMS variable capacitor with enhanced RF performance
US8901709B2 (en) 2011-10-19 2014-12-02 Fujitsu Limited Electrical device having movable electrode
WO2013057759A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 富士通株式会社 Electrical device having movable electrode
CN111750905A (en) * 2019-03-29 2020-10-09 财团法人工业技术研究院 Micro-electromechanical sensing device capable of adjusting induction capacitance value

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