JP2005348199A - Actuator and switch using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に用いられるアクチュエータ及びこれを用いたスイッチに関するものである。 The present invention relates to an actuator used in an electronic apparatus and a switch using the actuator.
従来の電気式微小機械装置(以下、MEMSと称す)としてのアクチュエータは、アクチュエータの駆動部となる駆動アームが基板上に支持され、この駆動アームに設けられた駆動電極部(例えば圧電歪みを応用した圧電駆動電極部や静電気吸着を応用した静電駆動電極部)に駆動電圧を印加することで駆動アームの動きを制御することが知られている。 An actuator as a conventional electric micromechanical device (hereinafter referred to as MEMS) has a driving arm that is supported on a substrate as a driving portion of the actuator, and a driving electrode portion (for example, applying piezoelectric strain) provided on the driving arm. It is known to control the movement of the driving arm by applying a driving voltage to the piezoelectric driving electrode unit and the electrostatic driving electrode unit applying electrostatic attraction).
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
そして、このようなMEMS式アクチュエータの用途として携帯電話の送受信信号の接続を切り換えるスイッチや、光信号のオン−オフを行うスイッチなどが挙げられるようになり、その駆動領域の拡大が重要視されるようになってきている。 Such MEMS actuators can be applied to switches for switching transmission / reception signals of mobile phones, switches for turning on / off optical signals, etc., and it is important to expand the drive area. It has become like this.
しかしながら、駆動アームにおける駆動領域は駆動アームの振幅により決定するため、その領域を拡大するためには駆動アームを長く設定しなければならず、アクチュエータが大型化してしまうという問題があった。 However, since the drive area in the drive arm is determined by the amplitude of the drive arm, in order to expand the area, the drive arm has to be set long, and there is a problem that the actuator becomes large.
そこで本発明はこのような問題を解決し、駆動領域が大きなアクチュエータを提供するものである。 Therefore, the present invention solves such a problem and provides an actuator having a large driving area.
この目的を達成するために本発明は、特に、アクチュエータを構成する両持ち梁の駆動アームに設けられる駆動電極部を駆動アームの両端側領域とその中間領域とに分けて設けたのである。 In order to achieve this object, in the present invention, in particular, the drive electrode portion provided in the drive arm of the doubly-supported beam constituting the actuator is provided separately in both end region and intermediate region of the drive arm.
この構成により、駆動アームに対して駆動力を与える駆動電極部が細分化されたことで、それぞれ駆動電極部を独立して制御し駆動効率を向上させることができ、結果としてアクチュエータの駆動領域を拡大できるのである。 With this configuration, the drive electrode section that provides drive force to the drive arm is subdivided, so that each drive electrode section can be controlled independently to improve drive efficiency, resulting in a drive area for the actuator. It can be expanded.
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るアクチュエータの斜視図であり、その基本構成は基板1と、両端が基板1に設けられた一対の支持部2により支持された両持ち梁の駆動アーム3と、この駆動アーム3の両端側領域に設けられた外側駆動電極部4と、駆動アーム3の中間領域に設けられた内側駆動電極部5とから構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of an actuator according to the present invention. The basic configuration of the actuator is a substrate 1, a
また、駆動アーム3を駆動する外側駆動電極部4および内側駆動電極部5は、特に図示はしていないが、一対の駆動電圧印加用の制御電極で圧電体層を挟み込むことで構成しており、制御電極に駆動電圧を印加することにより圧電体層が伸縮することにより駆動アームが撓むという原理に基づき利用している。
The outer
なお、この制御電極に対する電圧印加手段はワイヤボンディングや内層配線などの一般的な接続手段を用いて適宜接続すれば良いものである。また基板1や駆動アーム3の素材としてはシリコンを用いているが、基本的に表面が絶縁性を有するものであれば良く、金属板の表面に絶縁化処理を施したものでも代替え可能である。
The voltage applying means for the control electrode may be appropriately connected using general connecting means such as wire bonding or inner layer wiring. Further, although silicon is used as the material for the substrate 1 and the
そして、駆動アーム3を駆動するにあたっては図1に示すように、支持部2によって支持された駆動アーム3の両端側領域6とその間に位置する中間領域7に外側駆動電極部4と内側駆動電極部5が独立して設けられていることから、外側駆動電極部4においては支持部2により固定された部分に近接して配置されることで駆動時の瞬発性および駆動力が高められ、内側駆動電極部5においては駆動アーム3の最大振幅となる中間領域7においてその駆動制御が可能となり駆動アーム3の駆動効率を向上させることができ、結果としてアクチュエータの駆動領域を拡大できるのである。
When driving the
また、このアクチュエータの動作としては、まず図2(a)の矢印のように外側駆動電極部4と内側駆動電極部5の撓み方向つまり駆動方向を異ならせ、外側駆動電極部4を用いて中間領域7を下方に引き下げるとともに内側駆動電極部5を用いて中間領域7を上方に撓ませた状態とする。次いで図2(b)に矢印で示すよう、外側駆動電極部4の駆動方向を維持しつつ内側駆動電極部5の駆動方向を逆転させることで、破線で示すように外側駆動電極部4の駆動力と併せて内側駆動電極部5の反動により駆動アーム3の振幅をさらに大きくすることができるので、結果としてアクチュエータの最大駆動領域を拡大することができるのである。
Further, as the operation of this actuator, first, as shown by the arrow in FIG. 2A, the outer
なお、内側駆動電極部5に交流電圧を印加することにより、内側駆動電極部5が設けられた中間領域のみを振動させ、外側駆動電極部4の駆動と内側駆動電極部5の振動により、アクチュエータの最大駆動領域を拡大することができるのである。
In addition, by applying an alternating voltage to the inner
また、このようなアクチュエータを用いた例としては図3に示されるようなスイッチが挙げられる。このスイッチは基本的には先に述べた図1に示されるアクチュエータの中間領域7に接続電極9を設け、この接続電極9の上下振動を制御することにより基板1の表面に設けられた一対の端子電極10間の接続−非接続を制御する構成となっている。
An example of using such an actuator is a switch as shown in FIG. This switch is basically provided with a connecting
そして、このようなスイッチにおいては高周波用途に用いられることが想定されることから、端子電極10間が非接続状態を保つために接続電極9と端子電極10間に生じる浮遊容量を小さくすることが重要であり、上述したような作用、効果が特に有効に作用するものである。
Since such a switch is assumed to be used for high frequency applications, the stray capacitance generated between the
また、このようなスイッチにおいては端子電極10間の接続状態を持続する必要もあることから、図3に示されたスイッチに対してさらに図4に示されるような静電気発生用の静電電極8を基板1の表面と接続電極9の両側に別途設けることで、端子電極10間の接続状態を駆動アーム3側に設けられた静電電極8と基板1側に設けられた静電電極8との間に生じる静電気力を利用して持続することができるのである。
Further, in such a switch, since the connection state between the
本発明にかかるアクチュエータ及びこれを用いたスイッチは、駆動領域を拡大できるという効果を有し、特に小型でありながら大きな駆動領域が要望される用途において有用である。 The actuator according to the present invention and the switch using the actuator have an effect that the driving area can be expanded, and are particularly useful in applications where a large driving area is required while being small.
1 基板
2 支持部
3 駆動アーム
4 外側駆動電極部
5 内側駆動電極部
6 両端側領域
7 中間領域
8 静電電極
9 接続電極
10 端子電極
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006351296A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Sony Corp | Movable element, semiconductor device with the same incorporated therein, module and electronic apparatus |
JP4586642B2 (en) * | 2005-06-14 | 2010-11-24 | ソニー株式会社 | Movable element, and semiconductor device, module and electronic equipment incorporating the movable element |
WO2009123111A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | パナソニック電工株式会社 | Mem switch and method for manufacturing the same |
JP2009245877A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Mems switch and its manufacturing method |
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