JP2014140239A - 静電容量型電気機械変換装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気機械変換装置は、第1の電極204と、支持部206によって第1の電極204に対して空隙を介して支持された振動部203と、振動部203に形成された第2の電極201と、振動部203に形成されて第2の電極201に電気的に接続された配線202を有する。振動部203において、第2の電極201が、配線202よりも、振動部203の第1の電極204に対向する面に接近して配置されている。
【選択図】図1
Description
《実施例1》
本発明の実施例1における電気機械変換装置の構造を、図3を用いて説明する。上面図の図3(a)及び上面図の破線B1-B2における断面図の図3(b)に示す様に、本実施例は、上部電極201、配線202、振動部203、下部電極204、基板205、支持部206、接続線207、絶縁層208を有する。下部電極204は基板205の主面に配置され、絶縁層208は下部電極204の上に配置されている。絶縁層208は、もし振動部203と上部電極201が下部電極204側に接触した場合に、上部電極201と下部電極204とが短絡するのを防止する役割を持つ。支持部206は絶縁層208(構造によっては基板205或いは下部電極204でもよい)の主面に配置され、振動部203は、支持部206によって、下部電極204及び基板205との間に空隙を形成して振動可能に支持されている。上部電極201及び配線202は振動部203に配置され、上部電極201と配線202とは、振動部203に配置された接続線207により電気的に接続されている。上部電極201の下部電極204に対向する面は、振動部203の下部電極204に対向する面と同一面内に存在して空隙に露出している。
本発明の実施例2における電気機械変換装置の構造を、上面図の図5(a)及び上面図の破線C1-C2における断面図の図5(b)を用いて説明する。本実施例の構造は、実施例1の電気機械変換装置と多くの部分が共通する。実施例1との構造の違いは、下部電極204の主面に配置されていた絶縁層208が存在しないことと、上部電極201の主面と反対側の面に弾性層215が存在することである。弾性層215は、振動部203の一部として振動部の剛性を高める役割と、もし振動部203と下部電極204とが接触したときには上部電極201と下部電極204が短絡するのを防止する絶縁層としての役割とを兼ねている。
本発明の実施例3の電気機械変換装置の構造を、上面図の図8(a)及び上面図の破線E1-E2における断面図の図8(b)を用いて説明する。本実施例における電気機械変換装置は、上部電極301、配線302、振動部303、絶縁部304、基板305、支持部306、接続線307を有する。基板305は抵抗率の低い材料からなり、上記実施例における下部電極の役割を兼ねている。絶縁部304及び支持部306は基板305の主面に配置され、振動部303は支持部306によって、絶縁部304(構造によっては基板305)との間で空隙を形成して振動可能に支持されている。上部電極301及び配線302は振動部303に配置され、上部電極301と配線302とは、振動部303に配置された接続線307により電気的に接続されている。上部電極301は、振動部303の基板305に対向する面上に配置されており、配線302は振動部303の主面に配置されている。
すなわち、第1の電極と、前記第1の電極に対して空隙を介して支持された第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層に形成された第2の電極と、を有する電気機械変換装置の製造方法であって、基板の主面側に、前記空隙に対応する形状を有する犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層上に前記第1の絶縁層を形成する工程と、前記第1の絶縁層上に前記第2の電極を形成する工程と、前記第1の絶縁層上及び前記第2の電極上に第2の絶縁層を形成する工程と、前記第2の電極上の前記空隙の中央部分の前記第2の絶縁層を除去することにより凹部を形成する工程と、前記第2の絶縁層上に、前記第2の電極の配線を形成する工程と、前記第2の電極と前記配線とを電気的に接続する接続線を形成する工程と、前記犠牲層をエッチングして前記空隙を形成する工程と、を有し、前記凹部を形成する工程の後、前記配線と前記接続線とを形成する。
《実施例1》
本発明の実施例1における電気機械変換装置の構造を、図3を用いて説明する。上面図の図3(a)及び上面図の破線B1-B2における断面図の図3(b)に示す様に、本実施例は、上部電極201、配線202、振動部203、下部電極204、基板205、支持部206、接続線207、絶縁層208を有する。下部電極204は基板205の主面に配置され、絶縁層208は下部電極204の上に配置されている。絶縁層208は、もし振動部203と上部電極201が下部電極204側に接触した場合に、上部電極201と下部電極204とが短絡するのを防止する役割を持つ。支持部206は絶縁層208(構造によっては基板205或いは下部電極204でもよい)の主面に配置され、振動部203は、支持部206によって、下部電極204及び基板205との間に空隙を形成して振動可能に支持されている。上部電極201及び配線202は振動部203に配置され、上部電極201と配線202とは、振動部203に配置された接続線207により電気的に接続されている。上部電極201の下部電極204に対向する面は、振動部203の下部電極204に対向する面と同一面内に存在して空隙に露出している。
本発明の実施例2における電気機械変換装置の構造を、上面図の図5(a)及び上面図の破線C1-C2における断面図の図5(b)を用いて説明する。本実施例の構造は、実施例1の電気機械変換装置と多くの部分が共通する。実施例1との構造の違いは、下部電極204の主面に配置されていた絶縁層208が存在しないことと、上部電極201の主面と反対側の面に弾性層215が存在することである。弾性層215は、振動部203の一部として振動部の剛性を高める役割と、もし振動部203と下部電極204とが接触したときには上部電極201と下部電極204が短絡するのを防止する絶縁層としての役割とを兼ねている。
本発明の実施例3の電気機械変換装置の構造を、上面図の図8(a)及び上面図の破線E1-E2における断面図の図8(b)を用いて説明する。本実施例における電気機械変換装置は、上部電極301、配線302、振動部303、絶縁部304、基板305、支持部306、接続線307を有する。基板305は抵抗率の低い材料からなり、上記実施例における下部電極の役割を兼ねている。絶縁部304及び支持部306は基板305の主面に配置され、振動部303は支持部306によって、絶縁部304(構造によっては基板305)との間で空隙を形成して振動可能に支持されている。上部電極301及び配線302は振動部303に配置され、上部電極301と配線302とは、振動部303に配置された接続線307により電気的に接続されている。上部電極301は、振動部303の基板305に対向する面上に配置されており、配線302は振動部303の主面に配置されている。
Claims (7)
- 第1の電極と、前記第1の電極に対して空隙を介して支持部によって支持された振動部と、前記振動部に形成された第2の電極と、前記振動部に形成されて前記第2の電極に電気的に接続された配線と、を有する電気機械変換装置であって、
前記振動部において、前記第2の電極が、前記配線よりも、前記振動部の前記第1の電極に対向する面に接近して配置されていることを特徴とする電気機械変換装置。 - 前記第2の電極が、前記振動部のうちの前記第1の電極に対向する面上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気機械変換装置。
- 前記第2の電極のうちの少なくとも前記第1の電極に対向する面上に、前記第1の電極との絶縁を保つための絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気機械変換装置。
- 少なくとも前記配線のみに対向する部分には存在しないで前記第1の電極が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気機械変換装置。
- 第1の電極と、前記第1の電極に対して空隙を介して支持部によって支持された振動部と、前記振動部に形成された第2の電極と、前記振動部に形成されて前記第2の電極に電気的に接続された配線と、を有する電気機械変換装置の製造方法であって、
基板の主面に、前記空隙に対応する形状を有する犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層上に前記第2の電極及び前記振動部を形成する工程と、
前記振動部に、前記配線及び前記第2の電極と前記配線とを電気的に接続する接続線を形成する工程と、
前記犠牲層をエッチングして前記空隙を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気機械変換装置の製造方法。 - 前記第2の電極は、前記犠牲層との間に絶縁層を介在させて形成されることを特徴とする請求項6に記載の電気機械変換装置の製造方法。
- 第1の電極と、前記第1の電極に対して空隙を介して支持部によって支持された振動部と、前記振動部に形成された第2の電極と、前記振動部に形成されて前記第2の電極に電気的に接続された配線と、を有する電気機械変換装置の製造方法であって、
第1の基板に形成された前記振動部に前記第2の電極を形成する工程と、
第2の基板の主面に形成された前記支持部と前記振動部とを接合する工程と、
前記振動部に、前記配線及び前記第2の電極と前記配線とを電気的に接続する接続線を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気機械変換装置の製造方法。
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