JP2003282359A

JP2003282359A - 可変容量素子

Info

Publication number: JP2003282359A
Application number: JP2002083658A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Takemura; 光治竹村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】可動体が斜め方向に変位して保持体に乗上げ
ることにより、振動等に対する素子の動作を安定させ、
耐振性、信頼性を向上させる。【解決手段】基板２には、支持梁６により斜め方向に
変位可能に支持された可動体５と、保持突起１４とを設
け、可動体５には可動電極１２を設ける。そして、駆動
電極８，１０間に電圧を印加していないときには、支持
梁６の付勢力Ｆ1により可動電極１２を伝送線路３に押
付けて信号伝送位置に保持する。また、駆動電極８，１
０間に電圧を印加したときには、可動体５が静電引力Ｆ
2により変位して保持突起１４に乗上げることにより、
可動電極１２を信号遮断位置に保持する。これにより、
可動電極１２が振動、衝撃等により誤って変位し、可変
容量型スイッチ１が誤動作するのを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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２０００−３４８５９４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。

【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。

【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、可変容量コンデン
サの使用時には、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。

【０００６】このため、コンデンサの作動時には、駆動
電極に電圧を印加していないにも拘らず、その静電容量
が外力によって変化する虞れがあり、素子としての耐振
性や信頼性が低下するという問題がある。

【０００７】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、可動電極が振動、衝撃
等によって誤動作するのを防止でき、可動電極を所望の
切換位置に安定的に保持できると共に、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。

【０００８】

【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、パターン形成面を有する基板
と、該基板のパターン形成面に設けられた導体パターン
と、該導体パターンに対して近接，離間可能に前記基板
と対向して配置された可動体と、該可動体を前記基板の
パターン形成面に対して斜め方向に変位可能に支持する
と共に該可動体を前記導体パターンと近接した第１の切
換位置に向けて付勢する支持梁と、前記可動体を導体パ
ターンから離間した第２の切換位置に向けて斜め方向に
変位させる駆動電極と、前記導体パターンに面して前記
可動体に設けられ前記可動体と一体に変位することによ
り前記導体パターンとの間の静電容量を前記第１，第２
の切換位置間で切換える可動電極と、前記基板に設けら
れ前記可動体が前記第２の切換位置に変位したときに前
記可動体をその位置に保持する保持体とからなる構成を
採用している。

【０００９】このように構成することにより、駆動電極
に電圧を印加していないときには、可動体、可動電極等
を支持梁の付勢力によって導体パターン側に付勢でき、
これらを第１の切換位置で静止状態に保持することがで
きる。また、駆動電極に電圧を印加したときには、可動
体、可動電極等を静電引力によって斜め方向に変位させ
ることができ、これらを保持体によって第２の切換位置
で静止状態に保持することができる。

【００１０】また、請求項２の発明によると、駆動電極
は、可動体と垂直方向の隙間をもって配置された第１の
駆動電極と、該第１の駆動電極に対して水平方向にずれ
た位置で前記可動体に設けられ該第１の駆動電極と斜め
方向の隙間をもって対向する第２の駆動電極とにより構
成している。

【００１１】これにより、第１，第２の駆動電極間には
斜め方向の隙間を確保できるから、これらの電極間に電
圧を印加したときには、可動体に斜め方向の静電引力を
加えることができる。

【００１２】また、請求項３の発明によると、支持梁は
駆動電極に電圧が印加されていないときに可動体と可動
電極とを導体パターンに押付ける構成としている。これ
により、駆動電極に電圧を印加していないときには、可
動体、可動電極等を支持梁の付勢力によって導体パター
ンに当接または接触するように押付けることができるか
ら、これらを第１の切換位置で静止状態に保持すること
ができる。

【００１３】また、請求項４の発明によると、支持梁は
クランク状に屈曲して水平方向に延びた板材により形成
し、基板に対して垂直な方向に撓み変形すると共に水平
な方向に伸縮変形する構成としている。これにより、支
持梁は垂直方向に撓み変形しつつ、水平方向に伸縮変形
することができるから、可動体を斜め方向に変位させる
ことができる。

【００１４】また、請求項５の発明によると、保持体に
は可動体を第１，第２の切換位置間で斜め方向に案内す
る傾斜面部を設ける構成としている。これにより、可動
体は、例えば保持体の傾斜面部に沿って摺動しつつ、斜
め方向に変位できるから、この傾斜面部により可動体を
第１の切換位置または第２の切換位置に向けて円滑に案
内することができる。

【００１５】さらに、請求項６の発明によると、基板に
は可動体を覆う蓋板を設け、該蓋板には前記可動体を第
１，第２の切換位置間で斜め方向に案内するガイド部を
設ける構成としている。これにより、蓋板のガイド部
は、可動体を第１の切換位置または第２の切換位置に向
けて案内できるから、可動体を斜め方向に円滑に変位さ
せることができる。

【００１６】

【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。

【００１７】ここで、図１ないし図３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。

【００１８】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
等からなり、水平方向に延びる四角形の平板状に形成さ
れると共に、後述の導体パターン３が形成されるパター
ン形成面としての表面２Ａを有している。

【００１９】３は例えば高周波の信号等を伝送するため
基板２の表面２Ａ側に設けられた導体パターンとしての
伝送線路で、該伝送線路３は、例えば金属膜等からな
り、マイクロストリップ線路等として構成されている。
この場合、伝送線路３は、例えば図１中の左，右方向に
細長い帯状をなして延びた左，右の線路部３Ａ，３Ａを
有し、該各線路部３Ａ間には、後述の可動電極１２と対
向する位置に間隔３Ｂが設けられている。

【００２０】４は可動電極１２等を支持するため基板２
に設けられた例えば４個の支持部で、該各支持部４は、
例えば四角形状の突起により形成され、後述する可動体
５の前，後両側および左，右両側にそれぞれ配置されて
いる。また、各支持部４は、例えば陽極接合等の手段を
用いて基板２に接合したシリコン板にエッチング加工等
を施すことにより、可動体５、各支持梁６等と一緒に形
成されている。

【００２１】５は導体パターン３に対して近接，離間可
能に配置された可動体で、該可動体５は、例えばシリコ
ン材料等により略Ｈ字状の平板として形成され、後述の
駆動電極１０、可動電極１２等が設けられる四角形状の
電極配置部５Ａと、該電極配置部５Ａの四隅から前，後
方向に張出して形成された例えば４個のストッパ当接部
５Ｂとを含んで構成されている。

【００２２】また、可動体５は、後述の支持梁６により
基板２と垂直な方向及び水平な方向（例えば図２中の
左，右方向及び上，下方向）にわたって斜め方向に変位
可能に支持されている。そして、可動体５は、図２に示
す如く可動電極１２が導体パターン３と近接した信号伝
送位置（第１の切換位置）と、図３に示す如く可動電極
１２が導体パターン３から離間した信号遮断位置（第２
の切換位置）との間で斜め方向に変位する。この場合、
可動体５が信号遮断位置にあるときには、そのストッパ
当接部５Ｂが後述の保持突起１４に乗上げる構成となっ
ている。

【００２３】６は各支持部４と可動体５との間に設けら
れた例えば４本の支持梁で、該各支持梁６は、図１に示
す如く、例えばシリコン材料等により垂直方向の寸法
（板厚）が小さな薄板として形成され、基板２と隙間を
もって水平方向に延びると共に、略コ字状に屈曲した複
数の屈曲部６Ａを有している。

【００２４】これにより、支持梁６は、基板２に対して
垂直方向に撓み変形可能で、かつ各屈曲部６Ａが屈伸す
ることにより水平方向に伸縮可能となったクランク状の
板ばねとして構成されている。そして、各支持梁６は、
その基端側が各支持部４に固着され、先端側が可動体５
の各ストッパ当接部５Ｂに連結されると共に、可動体５
を基板２に対して斜め方向に変位可能に支持している。

【００２５】また、各支持梁６は、水平方向に延びた状
態を自由状態として形成され、可動体５が信号伝送位置
にあるときには、図２に示す如く、支持梁６の先端側が
自由状態と比較して基板２から離れる方向に少し撓み変
形している。これにより、各支持梁６は、その復元力等
により可動体５を伝送線路３（信号伝送位置）に向けて
常に付勢し、このときの付勢力Ｆ1は、後述の如く駆動
電極８，１０間に電圧が印加されていないときに、誘電
体膜１３を伝送線路３の各線路部３Ａに当接または接触
した状態で押付けると共に、可動体５を信号伝送位置に
静止状態で保持する構成となっている。

【００２６】この場合、各支持梁６は、可動体５を前，
後方向及び左，右方向の両側で両持ち梁として支持して
いるため、可動体５を斜め方向に安定的に変位させるこ
とができると共に、可動体５をバランスよく付勢できる
構成となっている。

【００２７】７は可動体５等を覆う位置で基板２の表面
２Ａ側に設けられた蓋板で、該蓋板７は、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、可動体５、各支持梁６
等に面して開口した凹溝７Ａと、該凹溝７Ａを挟んで両
側に形成され各支持部４と接合された左，右の接合突部
７Ｂ，７Ｂとが設けられている。

【００２８】８は蓋板７の凹溝７Ａ内に設けられた第１
の駆動電極で、該第１の駆動電極８は、図２に示す如
く、例えば金属膜等からなり、可動体５と垂直方向の隙
間をもって配置されている。また、駆動電極８は、蓋板
７に設けられた貫通孔９を介して外部に引出された配線
部８Ａを有している。

【００２９】１０は可動体５の電極配置部５Ａの表面側
に設けられた第２の駆動電極で、該第２の駆動電極１０
は、例えば金属膜にエッチング加工等を施すことにより
四角形状に形成されている。また、駆動電極１０は、各
支持部４と支持梁６の表面側にそれぞれ設けられた複数
の配線部１０Ａを有し、該各配線部１０Ａは、蓋板７に
設けられた貫通孔１１を介して外部に引出されるもので
ある。

【００３０】ここで、これらの駆動電極８，１０は、可
動体５（可動電極１２）を挟んで伝送線路３と垂直方向
の反対側に配置され、互いに垂直方向に離間している。
また、可動側の駆動電極１０は、例えば固定側の駆動電
極８に対して図２中に示す水平距離Ｈ分だけ水平方向の
左側にずらして配置され、これらの駆動電極８，１０は
斜め方向の隙間をもって対向している。

【００３１】そして、駆動電極８，１０間に電圧を印加
したときには、図３に示す如く、これらの間に斜め方向
の静電引力Ｆ2が発生する。この結果、可動体５は、駆
動電極８，１０間の静電引力Ｆ2により、支持梁６の付
勢力Ｆ1に抗して斜め上向き（図３中の右上方向）に変
位する。これにより、可動体５は、各ストッパ当接部５
Ｂが後述の保持突起１４に乗上げた状態となり、信号遮
断位置に保持される構成となっている。

【００３２】１２は可動体５の電極配置部５Ａの裏面側
に設けられた可動電極で、該可動電極１２は、例えば金
属膜等により細長い略四角形状に形成され、伝送線路３
の間隔３Ｂを跨ぐように左，右方向に延びている。そし
て、可動電極１２は可動体５と一体となって信号伝送位
置と信号遮断位置との間で斜め方向に変位し、誘電体膜
１３と協働して伝送線路３との間の静電容量等を変化さ
せることにより、伝送線路３の各線路部３Ａ間を伝わる
高周波信号等を伝送，遮断するものである。

【００３３】ここで、可動電極１２が信号伝送位置にあ
るときには、支持梁６の付勢力Ｆ1により可動電極１２
の両側が伝送線路３の各線路部３Ａに押付けられ、誘電
体膜１３が各線路部３Ａにそれぞれ当接した状態とな
る。このため、各線路部３Ａ間には、例えば可動電極１
２のインダクタンス、誘電体膜１３の誘電率等により定
められる一定の周波数をもつ高周波信号等が伝送される
ようになり、可変容量型スイッチ１が伝送（ＯＮ）状態
に設定される。

【００３４】また、可動電極１２が信号遮断位置にある
ときには、可動電極１２と誘電体膜１３とが伝送線路３
に対して影響を与えない程度に離間するため、高周波信
号等が各線路部３Ａ間で遮断されるようになり、可変容
量型スイッチ１が遮断（ＯＦＦ）状態に設定されるもの
である。

【００３５】１３は可動電極１２に設けられた誘電体膜
で、該誘電体膜１３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、可動電極１２のほぼ全面を
覆っている。そして、誘電体膜１３は、可動電極１２が
信号伝送位置に変位したときに、伝送線路３の各線路部
３Ａに当接し、伝送線路３と可動電極１２との間を絶縁
すると共に、支持梁６の付勢力Ｆ1と協働して可動電極
１２を信号伝送位置で静止状態に保持するものである。

【００３６】この場合、誘電体膜１３は、信号伝送位置
において伝送線路３と可動電極１２との間に介在するこ
とにより、これらの間の静電容量を可動電極１２が信号
遮断位置にある場合と比較して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。

【００３７】１４は基板２の表面２Ａ側に突出して設け
られた例えば４個の保持体としての保持突起１４で、該
各保持突起１４は、例えば略円柱状の突起により形成さ
れ、その先端側外周には、略円錐状をなして斜めに傾斜
した傾斜面部１４Ａが設けられている。また、各保持突
起１４は、可動体５の各ストッパ当接部５Ｂに対して、
例えば駆動電極８，１０間の水平距離Ｈに対応する寸法
分だけ水平方向の異なる位置に並んで配置されている。
また、各保持突起１４は、可動体５（電極配置部５Ａ）
の四隅に対応する位置に配設され、可動体５の幅方向
（図１中の前，後方向）及び長さ方向（左，右方向）に
離間している。

【００３８】そして、可動体５が信号遮断位置に達した
ときには、図３に示す如く、各ストッパ当接部５Ｂが保
持突起１４の先端面にそれぞれ乗上げ、その裏面側が保
持突起１４に当接した状態となる。これにより、保持突
起１４は、駆動電極８，１０間に電圧が印加されている
ときに、可動体５を信号遮断位置で静止状態に保持する
ものである。

【００３９】また、可動体５が変位するときには、その
ストッパ当接部５Ｂが保持突起１４の傾斜面部１４Ａに
沿って斜め方向に摺動する。これにより、傾斜面部１４
Ａは、可動体５を信号伝送位置または信号遮断位置に向
けて円滑に案内する構成となっている。

【００４０】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。

【００４１】まず、駆動電極８，１０間に電圧を印加し
てないときには、各支持梁６の付勢力Ｆ1により可動体
５、可動電極１２、誘電体膜１３等が伝送線路３の各線
路部３Ａに当接または接触するように押付けられ、これ
らは伝送線路３と近接した信号伝送位置で静止状態に保
持されている。これにより、可変容量型スイッチ１はＯ
Ｎ状態に設定され、各線路部３Ａ間に高周波信号等を伝
送することができる。

【００４２】また、駆動電極８，１０間に電圧を印加し
たときには、これらの位置が水平距離Ｈ分だけずれてい
るため、駆動電極８，１０間に斜め方向の静電引力Ｆ2
が発生する。この結果、可動体５は、駆動電極８，１０
間の静電引力Ｆ2により支持梁６の付勢力Ｆ1に抗して斜
め上向きに変位し、このとき各支持梁６は垂直方向に撓
み変形しつつ、水平方向に伸縮変形する。

【００４３】そして、可動体５が伝送線路３から離間し
て信号遮断位置に達すると、各ストッパ当接部５Ｂが保
持突起１４にそれぞれ乗上げ、可動体５は、各保持突起
１４により前，後，左，右の４箇所で支持された状態と
なる。これにより、可動体５、可動電極１２、誘電体膜
１３等は信号遮断位置で静止状態に保持されるので、可
変容量型スイッチ１をＯＦＦ状態に切換えることがで
き、伝送線路３を伝わる高周波信号等を各線路部３Ａ間
で遮断することができる。

【００４４】さらに、この状態で駆動電極８，１０間の
電圧を停止したときには、可動体５を各支持梁６の付勢
力Ｆ1によって保持突起１４の先端側から伝送線路３側
に降ろすことができ、可動体５を信号伝送位置に復帰さ
せることができる。

【００４５】かくして、本実施の形態によれば、可動体
５を支持梁６により斜め方向に変位可能に支持しつつ、
信号伝送位置に向けて付勢し、基板２には、可動体５が
駆動電極８，１０によって信号遮断位置に変位したとき
に乗上げる保持突起１４を設ける構成としたので、駆動
電極８，１０間に電圧を印加していないときには、可動
体５、可動電極１２等を各支持梁６の付勢力Ｆ1によっ
て伝送線路３に当接または接触するように押付けること
ができ、これらを信号伝送位置で安定した静止状態に保
持することができる。

【００４６】また、駆動電極８，１０間に電圧を印加し
たときには、これらの間に発生する静電引力Ｆ2によっ
て可動体５を斜め方向に変位させることができ、可動体
５は、この斜め方向の変位によって各保持突起１４に乗
上げることができるから、可動体５、可動電極１２等を
保持突起１４により信号遮断位置で安定した静止状態に
保持することができる。

【００４７】従って、例えば振動、衝撃等の外力が基板
２に加わる場合でも、これらの外力により可動体５が変
位して可変容量型スイッチ１が誤動作したり、そのスイ
ッチ動作が不安定となるのを確実に防止でき、可動電極
１２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ると共に、その耐振性や信頼
性を向上させることができる。

【００４８】この場合、駆動電極８，１０を互いに水平
方向にずらして配置したので、これらの間に斜め方向の
隙間を確保でき、電極８，１０間に電圧を印加したとき
には、可動体５に斜め方向の静電引力Ｆ2を容易に加え
ることができる。

【００４９】また、支持梁６を、複数の屈曲部６Ａを有
するクランク状の薄板として形成したので、可動体５が
変位するときに、支持梁６は垂直方向に撓み変形しつ
つ、各屈曲部６Ａが屈伸することによって水平方向に伸
縮変形でき、簡単な構造で可動体５を斜め方向に変位さ
せることができる。

【００５０】また、基板２には、可動体５の幅方向及び
長さ方向に離間して例えば４個の保持突起１４を設けた
ので、可動体５が信号遮断位置にあるときには、可動体
５の四隅の近傍を各保持突起１４によって安定的に支持
でき、可動体５が振動等によって保持突起１４から滑り
落ちるのを防止することができる。

【００５１】また、保持突起１４には傾斜面部１４Ａを
設けたので、可動体５が変位するときには、そのストッ
パ当接部５Ｂ等を傾斜面部１４Ａに沿って斜め方向に摺
動させることができ、可動体５を傾斜面部１４Ａにより
信号伝送位置または信号遮断位置に向けて円滑に案内す
ることができる。

【００５２】さらに、可動電極１２には誘電体膜１３を
設けたので、可動電極１２が信号伝送位置に達したとき
には、誘電体膜１３が伝送線路３に当接することによっ
て可動電極１２を確実に静止でき、また伝送線路３と可
動電極１２との間を誘電体膜１３によって絶縁すること
ができる。

【００５３】しかも、この場合には、可動電極１２が信
号遮断位置にある場合と比較して、伝送線路３の各線路
部３Ａ間の静電容量を誘電体膜１３により大きく増加さ
せることができる。これにより、伝送線路３を伝わる高
周波信号等の状態を信号伝送位置と信号遮断位置との間
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。

【００５４】次に、図４及び図５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、蓋板にガイ
ド突起を設ける構成としたことにある。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。

【００５５】２１は本実施の形態による可変容量型スイ
ッチで、該可変容量型スイッチ２１は、第１の実施の形
態とほぼ同様に、基板２、伝送線路３、可動体５、支持
梁６、駆動電極８，１０、可動電極１２、各保持突起１
４と、後述の蓋板２２とを含んで構成されている。しか
し、蓋板２２には、後述のガイド突起２５が設けられて
いる。

【００５６】２２は可動体５等を覆う位置で基板２の表
面２Ａ側に設けられた蓋板で、該蓋板２２は、第１の実
施の形態とほぼ同様に、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、凹
溝２２Ａ、接合突部２２Ｂ等を有している。そして、蓋
板２２には、その凹溝２２Ａ内に設けられた駆動電極８
の配線部８Ａを外部に引出す貫通孔２３と、駆動電極１
０の配線部１０Ａを外部に引出す他の貫通孔２４とが穿
設されている。

【００５７】２５は蓋板２２の凹溝２２Ａ内に設けられ
たガイド部としてのガイド突起で、該ガイド突起２５
は、例えば角錐状に形成され、凹溝２２Ａから可動体５
に向けて下向きに突出している。

【００５８】また、ガイド突起２５の表面側には、駆動
電極８側に向けて斜めに傾斜した傾斜面部２５Ａが設け
られている。そして、可動体５が変位するときには、図
５に示す如く、その電極配置部５Ａが傾斜面部２５Ａに
沿って斜め方向に摺動する。これにより、ガイド突起２
５は、可動体５を信号伝送位置または信号遮断位置に向
けて円滑に案内するものである。

【００５９】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、蓋板
２２にガイド突起２５を設けたので、可動体５が斜め方
向に変位するときには、保持突起１４の傾斜面部１４Ａ
とガイド突起２５とを用いて可動体５をより円滑に案内
することができる。

【００６０】なお、前記各実施の形態では、例えばマイ
クロストリップ線路等からなる伝送線路３を例に挙げて
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば複数の細長い
導体パターンを平行に配置したコプレーナ線路や、２つ
の導体パターン間に溝（スロット）を設けたスロット線
路等を含め、各種の伝送線路に適用してもよい。

【００６１】また、前記各実施の形態では、可変容量型
スイッチ１を例に挙げて述べたが、本発明はこれに限ら
ず、可変容量コンデンサに適用してもよい。この場合、
例えば伝送線路３の各線路部３Ａを２つの固定電極とし
て用い、可動電極１２を介した各線路部３Ａ間の静電容
量を検出することにより、この静電容量が第１，第２の
切換位置間で変化する可変容量コンデンサを構成するこ
とができる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、可動体を支持梁により斜め方向に変位可能に支持
しつつ、第１の切換位置に向けて付勢し、基板には、可
動体を第２の切換位置に保持する保持体を設ける構成と
したので、駆動電極に電圧を印加していないときには、
可動体、可動電極等を支持梁の付勢力によって第１の切
換位置で安定した静止状態に保持することができる。ま
た、駆動電極に電圧を印加したときには、可動体、可動
電極等を保持体により第２の切換位置で安定した静止状
態に保持することができる。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、これらの外力により
可動体が変位して可変容量素子が誤動作するのを確実に
防止でき、その動作を第１，第２の切換位置間で安定的
に切換えることができると共に、耐振性や信頼性を向上
させることができる。

【００６３】また、請求項２の発明によれば、第１，第
２の駆動電極を水平方向にずらして配置する構成とした
ので、これらの駆動電極間に電圧を印加したときには、
可動体に斜め方向の静電引力を加えることができ、簡単
な構造で可動体を斜め方向に変位させることができる。

【００６４】また、請求項３の発明によれば、支持梁は
駆動電極に電圧が印加されていないときに可動体と可動
電極とを導体パターンに押付ける構成としたので、駆動
電極に電圧を印加していないときには、可動体、可動電
極等を支持梁の付勢力によって導体パターンに押付ける
ことができ、これらを第１の切換位置で安定した静止状
態に保持することができる。

【００６５】また、請求項４の発明によれば、支持梁
は、クランク状に屈曲して水平方向に延びた板材により
構成したので、可動体が変位するときに、支持梁は垂直
方向に撓み変形しつつ水平方向に伸縮変形でき、簡単な
構造で可動体を斜め方向に変位させることができる。

【００６６】また、請求項５の発明によれば、保持体に
は、可動体を第１，第２の切換位置間で斜め方向に案内
する傾斜面部を設ける構成としたので、例えば可動体を
傾斜面部に沿って斜め方向に摺動させることができ、可
動体を第１の切換位置または第２の切換位置に向けて円
滑に案内することができる。

【００６７】さらに、請求項６の発明によれば、蓋板に
は、可動体を第１，第２の切換位置間で斜め方向に案内
するガイド部を設ける構成としたので、例えば可動体を
蓋板のガイド部に沿って斜め方向に摺動させることによ
り、可動体を第１の切換位置または第２の切換位置に向
けて円滑に案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による可変容量型ス
イッチが信号伝送位置にある状態を示す平面図である。

【図２】可変容量型スイッチが信号伝送位置にある状態
を図１中の矢示II−II方向からみた断面図である。

【図３】可動体、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。

【図４】本発明の第２の実施の形態による可変容量型ス
イッチが信号伝送位置にある状態を示す断面図である。

【図５】可動電極等がガイド突起に沿って信号遮断位置
に変位した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１，２１可変容量型スイッチ２基板２Ａ表面（パターン形成面）３伝送線路（導体パターン）３Ａ線路部３Ｂ間隔４支持部５可動体５Ａ電極配置部５Ｂストッパ当接部６支持梁６Ａ屈曲部７，２２蓋板７Ａ，２２Ａ凹溝７Ｂ，２２Ｂ接合突部８，１０駆動電極８Ａ，１０Ａ配線部９，１１，２３，２４貫通孔１２可動電極１３誘電体膜１４保持突起（保持体）１４Ａ傾斜面部２５ガイド突起（ガイド部）２５Ａ傾斜面部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターン形成面を有する基板と、該基板
のパターン形成面に設けられた導体パターンと、該導体
パターンに対して近接，離間可能に前記基板と対向して
配置された可動体と、該可動体を前記基板のパターン形
成面に対して斜め方向に変位可能に支持すると共に該可
動体を前記導体パターンと近接した第１の切換位置に向
けて付勢する支持梁と、前記可動体を導体パターンから
離間した第２の切換位置に向けて斜め方向に変位させる
駆動電極と、前記導体パターンに面して前記可動体に設
けられ前記可動体と一体に変位することにより前記導体
パターンとの間の静電容量を前記第１，第２の切換位置
間で切換える可動電極と、前記基板に設けられ前記可動
体が前記第２の切換位置に変位したときに前記可動体を
その位置に保持する保持体とにより構成してなる可変容
量素子。
【請求項２】前記駆動電極は、前記可動体と垂直方向
の隙間をもって配置された第１の駆動電極と、該第１の
駆動電極に対して水平方向にずれた位置で前記可動体に
設けられ該第１の駆動電極と斜め方向の隙間をもって対
向する第２の駆動電極とにより構成してなる請求項１に
記載の可変容量素子。
【請求項３】前記支持梁は前記駆動電極に電圧が印加
されていないときに前記可動体と可動電極とを前記導体
パターンに押付ける構成としてなる請求項１または２に
記載の可変容量素子。
【請求項４】前記支持梁はクランク状に屈曲して水平
方向に延びた板材により形成し、前記基板に対して垂直
な方向に撓み変形すると共に水平な方向に伸縮変形する
構成としてなる請求項１，２または３に記載の可変容量
素子。
【請求項５】前記保持体には前記可動体を第１，第２
の切換位置間で斜め方向に案内する傾斜面部を設けてな
る請求項１，２，３または４に記載の可変容量素子。
【請求項６】前記基板には前記可動体を覆う蓋板を設
け、該蓋板には前記可動体を第１，第２の切換位置間で
斜め方向に案内するガイド部を設けてなる請求項１，
２，３，４または５に記載の可変容量素子。