JP4782005B2 - 浮揚型磁気アクチュエータ - Google Patents
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Description
−第1基板上において、固定磁気部分をなす磁石と、可動磁気部分の、磁石重量を低減させた部分をなす磁石と、を受領し得るケースを形成し、この場合、部分を、全体的容積を有するものとし、この部分の質量を、全体的容積のすべてが磁石から形成されている場合と比較して、小さなものとし、
−ケース内に、磁石を成膜し、
−誘電体層を成膜し、その後、この誘電態層をエッチングし、これにより、可動磁気部分の、磁石重量を低減させた部分と、その周囲部分と、を、固定磁気部分のところまで、露出させ、
−第2基板上において、可動磁気部分の変位をトリガーさせるための導電体を受領し得る少なくともケースを形成し、
−ケース内に導電体を成膜し、
−互いに対向させつつ双方の基板を組み立て、
−第1基板を完全にあるいは部分的に除去し、これにより、固定磁気部分から、磁石重量を低減させた部分を解放する。
しかしながら、図5Bにおいては、SOI基板の絶縁材料層を配置し得る位置が、破線によって示されている。
11 吸引領域
12 吸引領域
20 可動磁気部分
21 穴
22 磁石
24 磁石、磁石フレーム
25 低密度固体材料
26 磁石
27 穴、低密度部分
28 中央磁石
29 低密度部分、誘電性部分
30 可動磁気部分の変位をトリガーするための手段、導電体
30.1 導電体部分
30.2 導電体部分
91 第1基板
92 第2基板
93 第1基板
200 磁石重量を低減させた磁石ベース部分
201a 面
205 面、ジグザグ面
Claims (21)
- 磁気アクチュエータであって、
可動磁気部分(20)と、
この可動磁気部分(20)を吸着するための少なくとも2つの吸引領域(11,12)を有した固定磁気部分(10)と、
前記可動磁気部分(20)の変位をトリガーするための手段(30)と、
を具備し、
前記可動磁気部分(20)が、前記吸引領域(11,12)に対して吸着されていないときには、浮揚型とされ、
このような磁気アクチュエータにおいて、
前記可動磁気部分(20)が、磁石重量を低減させた磁石ベース部分(200)を備え、
この部分(200)が、全体的容積を有し、
この部分(200)の質量が、前記全体的容積のすべてが磁石から形成されている場合と比較して、小さなものとされ、
前記磁石重量を低減させた前記部分が、前記変位を行う方向において、第1磁石部分と第2磁石部分とを備え、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、互いに同じ磁化方向を有し、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、これら第1磁石部分および第2磁石部分の密度よりも小さな密度を有した低密度部分によって離間され、
前記変位をトリガーするための前記手段が、一連をなす複数の導電体をなす導電体部分からなる少なくとも2つの曲折路として構成された少なくとも1つの導電体を備え、
前記複数の導電体においては、電流が互いに逆向きに流れ、
前記可動磁気部分が前記吸引領域に対して吸着されている場合には、前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、それぞれ、前記導電体(31.1、あるいは、31.2)のうちの同じ向きに電流が流れている導電体と協働するものとされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、少なくとも1つの穴によって離間されていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項2記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記穴(21)が、貫通穴とされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項2または3記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記穴(21)が、前記磁石(24)よりも密度が小さなものとされた固体材料(25)によって、充填されていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項4記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記低密度固体材料(25)が、半導体材料、プラスチック材料、軟磁性材料、および、誘電性材料、の中から選択されていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項2または3記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記穴(21)が、固体材料が欠如したものとされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記磁石重量を低減させた前記部分(200)が、実質的に矩形プレートとされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記磁石重量を低減させた前記部分(200)が、磁石フレーム(24)を備えていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、前記変位を行う方向に対して実質的に直交したバーの形態とされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが、前記可動磁気部分の各端部に配置されていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記第1磁石部分と前記第2磁石部分との前記変位の方向における寸法が、前記変位を行う長さと実質的に同じものとされていることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
前記吸引領域(11,12)が、前記可動磁気部分(20)のうちの、前記吸引領域(11,12)に対して吸着されることとなる前記面(201a,205)の幾何形状に対して相補的な幾何形状を有していることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の磁気アクチュエータにおいて、
少なくとも一方の前記吸引領域(11)が、前記可動磁気部分(20)がこの吸引領域に対して吸着した際に容量性コンタクトを行い得るよう、誘電性部分(111)を有していることを特徴とする磁気アクチュエータ。 - 磁気アクチュエータを形成するための方法であって、
−第1基板(91,93)上において、固定磁気部分をなす磁石(3−1)と、可動磁気部分の、磁石重量を低減させた部分(200)をなす磁石(24)と、を受領し得るケース(51)を形成し、この場合、前記部分(200)を、全体的容積を有するものとし、この部分(200)の質量を、前記全体的容積のすべてが磁石から形成されている場合と比較して、小さなものとし、さらに、低密度部分によって離間された第1磁石部分と第2磁石部分とを設け、
−前記第1磁石部分と前記第2磁石部分とが互いに同じ磁化方向を有するようにして、前記ケース(51)内に、磁石(3−1,24)を成膜し、
−誘電体層(54)を成膜し、その後、この誘電態層をエッチングし、これにより、前記可動磁気部分の、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)と、その周囲部分と、を、前記固定磁気部分のところまで、露出させ、
−第2基板(92)上において、前記可動磁気部分の変位をトリガーさせるための導電体を受領し得る少なくともケース(55)を形成し、前記導電体を、一連をなす複数の導電体をなす導電体部分からなる少なくとも2つの曲折路として構成し、さらに、前記複数の導電体においては、電流が互いに逆向きに流れるものとし、
−前記ケース(55)内に導電体(4−1)を成膜し、
−互いに対向させつつ双方の基板(91または93,92)を組み立て、
−前記第1基板(91,93)を完全にあるいは部分的に除去し、これにより、前記固定磁気部分から、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)を解放する、
ことを特徴とする方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記磁石重量を低減させた前記部分(200)を解放する前に、前記可動磁気部分の前記磁石重量を低減させた前記部分(200)内の磁石(24)を磁化するとともに、可能であれば、前記固定磁気部分を磁化することを特徴とする方法。 - 請求項14または15記載の方法において、
前記第1基板(91,93)の前記誘電体層(54)の前記エッチングステップを行うことにより、前記導電体(4−1)に対して電力を供給するための少なくとも1つの電気コンタクトに対してのアクセスをもたらし得る少なくとも1つの開口(46)を形成することを特徴とする方法。 - 請求項16記載の方法において、
前記誘電体層(54)の前記エッチングステップの後に、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)の周囲において、および、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)の一部を構成することとなる少なくとも1つの低密度部分(21)のところにおいて、前記第1基板(91,93)のエッチングステップを行うことを特徴とする方法。 - 請求項16記載の方法において、
前記誘電体層(54)の前記エッチングステップの後に、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)の一部を構成することとなる少なくとも1つの低密度部分(21)をマスキングしつつ、前記磁石重量を低減させた前記部分(200)の周囲において、前記第1基板(91,93)のエッチングステップを行い、
これにより、前記部分(21)を、基板材料によって充填された低密度部分とすることを特徴とする方法。 - 請求項14〜18のいずれか1項に記載の方法において、
前記導電体(4−1)の成膜後にかつ前記双方の基板(91あるいは93,92)の組立前に、前記第2基板(92)上において、前記導電体(4−1)に対する電力供給用の少なくとも1つの電気的コンタクト(47)を形成することを特徴とする方法。 - 請求項14〜19のいずれか1項に記載の方法において、
前記双方の基板(91あるいは93,92)の組立前に、前記第2基板(92)の表面上に、誘電体材料(59)を成膜することを特徴とする方法。 - 請求項14〜20のいずれか1項に記載の方法において、
前記基板を、稠密な半導体基板、あるいは、SOIタイプの基板(93)とすることを特徴とする方法。
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