JP5801475B2 - 静電アクチュエーター、可変容量コンデンサー、電気スイッチおよび静電アクチュエーターの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定電極とこれに対面する可動電極とを有し、静電気力を利用して、固定電極に対し可動電極を離接させる静電アクチュエーター、可変容量コンデンサー、電気スイッチおよび静電アクチュエーターの駆動方法に関するものである。

従来、可変容量コンデンサーとして、シグナル線とこれに対向する電極とからなる可変容量部と、可変容量部の両側に連なるブリッジ構造の一対のアクチュエーター部と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。各アクチュエーター部は、可動側の上部電極と、これに対向する固定側の下部電極とを有している。そして、上部電極および下部電極間に電圧を印加することで、上部電極および下部電極の間に電位差を与える。その結果、上部電極および下部電極の間に静電気力が生じ、上部電極および下部電極を近接させる。また、下部電極は、絶縁膜で覆われており、両電極の近接状態において、上部電極と下部電極とがこの絶縁膜を介してほぼ全域で接触した状態になる。

特開２００８−２７８６３４号公報

しかしながら、このような従来の構成では、近接状態において、両電極が絶縁膜を介してほぼ全面で接触した状態になるため、長時間近接状態が続いた場合や多数回近接動作を行った場合に、絶縁膜に電荷が蓄積される（チャージング）。その結果、絶縁膜に蓄積した電荷によって上部電極と下部電極とが固着してしまう。すなわち、スティクション（スティッキング）が生じてしまうという問題があった。
これに対し、例えば、単に基板上に絶縁体で形成されたスペーサーを設け、近接状態において上部電極を当該スペーサーに接触させて、上部電極と下部電極との間に所定のエアギャップ（空隙）を生じさせる構成とすると、絶縁体であるスペーサー自身に電荷が蓄積され、スティクションが生じてしまう。特に、スペーサーを半導体基板上に設けた場合、コンデンサーの様に上部電極と半導体基板との間で正負の電荷が蓄積し、その影響で当該スペーサーに電荷が蓄積してしまう。

本発明は、簡単な構成で、スティクションを防止することができる静電アクチュエーター、可変容量コンデンサー、電気スイッチおよび静電アクチュエーターの駆動方法を提供することを課題としている。

本発明の静電アクチュエーターは、基板上に設けられた固定電極と、固定電極に対面して配設され、固定電極との間の静電気力により、固定電極に近接する可動電極と、固定電極と可動電極との近接状態において、固定電極および可動電極のいずれか一方の電極に接触し、固定電極と可動電極との間に所定のエアギャップを形成するスペーサーと、を備え、スペーサーは、絶縁体を介して上記一方の電極に接触すると共に、少なくとも近接状態において、一方の電極と同一の電位を有するスペーサー電極部を有することを特徴とする。

この構成によれば、スペーサー（ストッパー）のスペーサー電極部が、絶縁体を介して上記一方の電極に接触し、固定電極と可動電極との間に所定のエアギャップを生じさせる。このとき、スペーサー電極部が一方の電極と同一の電位を有することで、一方の電極とスペーサー電極部との間で正負の電荷が蓄積せず（電界が生じず）、その間に介在した絶縁体に電荷が蓄積することがない。このように、両電極はもちろん、スペーサー自身にも電荷が蓄積することがなく、簡単な構成で、スティクションを防止することができる。なお、当該構成において、固定電極とスペーサー電極部とは非導通になるように構成されている。

この場合、一方の電極およびスペーサー電極部は、基準電位点に接続され、固定電極および可動電極のいずれか他方の電極は、静電気力を生じさせるための所定のプルイン動作電圧を印加する印加電源に接続されていることが好ましい。

スペーサー電極部を上記一方の電極と同一の電位にするため、上記一方の電極にプルイン動作電圧を印加する場合、それに合わせてスペーサー電極部にプルイン動作電圧を印加する必要が出てくる。これでは、静電アクチュエーターにおける電位制御が煩雑になってしまう。
これに対し、上記構成によれば、他方の電極にプルイン動作電圧を印加するため、上記一方の電極の電位は変化せず、スペーサー電極部に電圧を印加する必要がない。よって、電位制御を容易に行うことができる。なお、「所定のプルイン動作電圧」は、静電気力により可動電極の近接移動（プルイン）が生じる電圧（いわゆるプルイン電圧）以上の電圧である。

また、スペーサーは、基板上に設けられると共に、近接状態において可動電極に接触して所定のエアギャップを形成し、固定電極およびスペーサー電極部は、同一高さに形成されていることが好ましい。

この構成によれば、固定電極とスペーサー電極部との膜厚を同一になるので、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のプロセス技術により本静電アクチュエーターを作製する場合に、固定電極とスペーサー電極部とを一体のプロセスで形成することができる。

さらに、固定電極および可動電極は、相互の露出部分で対面していることが好ましい。

固定電極および可動電極が、絶縁膜で覆われた部分で対面していると、両電極間にエアギャップが形成されていたとしても、両電極間の電界により、絶縁膜に電荷が蓄積してしまう可能性がある。
これに対し、固定電極および可動電極が、相互の露出部分（エアギャップへの露出部分）で対面していることで、電荷の蓄積を回避し、スティクションをより確実に防止することができる。

本発明の可変容量コンデンサーは、上記の静電アクチュエーターと、静電アクチュエーターを駆動源として静電容量を可変する可変容量素子と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、スティクションを防止することができる静電アクチュエーターを用いることで、安定性の高い可変容量コンデンサーを提供することができる。

本発明の電気スイッチは、上記の静電アクチュエーターと、静電アクチュエーターを駆動源としてスイッチ駆動するスイッチ素子と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、スティクションを防止することができる静電アクチュエーターを用いることで、安定性の高い電気スイッチを提供することができる。

本発明の静電アクチュエーターの駆動方法は、基板上に設けられた固定電極と、固定電極に対面して配設され、固定電極との間の静電気力により、固定電極に近接する可動電極と、固定電極と可動電極との近接状態において、固定電極および可動電極のいずれか一方の電極に絶縁体を介して接触するスペーサー電極部を有し、固定電極と可動電極との間に所定のエアギャップを形成するスペーサーと、を備えた静電アクチュエーターの駆動方法であって、一方の電極およびスペーサー電極部に、基準電位点を接続すると共に、固定電極および可動電極のいずれか他方の電極に、静電気力を生じさせるための所定のプルイン動作電圧を印加することを特徴とする。

この構成によれば、一方の電極およびスペーサー電極部に基準電位点を接続することで、スペーサー電極部が一方の電極と同一の電位を有することになる。これにより、一方の電極とスペーサー電極部との間で正負の電荷が蓄積せず（電界が生じず）、その間に介在した絶縁体に電荷が蓄積することがない。このように、両電極はもちろん、スペーサー自身にも電荷が蓄積することがなく、簡単な構成で、スティクションを防止することができる。また、他方の電極にプルイン動作電圧を印加するため、上記一方の電極の電位は変化せず、スペーサー電極部に電圧を印加する必要がない。よって、電位制御を容易に行うことができる。

実施形態に係る可変容量コンデンサーの断面図である。 可変容量コンデンサーの平面図である。 静電アクチュエーターの断面図である。 静電アクチュエーターにおける両駆動電極の近接動作および離間動作を示した説明図である。 第２実施形態に係る電気スイッチの断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、静電アクチュエーターの第１変形例の断面図であり、（ｃ）および（ｄ）は、静電アクチュエーターの第２変形例の断面図である。 （ａ）は、静電アクチュエーターの第３変形例の断面図であり、（ｂ）は、静電アクチュエーターの第４変形例の断面図であり、（ｃ）は、静電アクチュエーターの第５変形例の断面図であり、（ｄ）は、静電アクチュエーターの第６変形例の断面図であり、（ｅ）は、静電アクチュエーターの第７変形例の断面図である。

［実施例１］
以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態に係る静電アクチュエーター、可変容量コンデンサーおよび電気スイッチについて説明する。第１実施形態では、静電アクチュエーターを用いた可変容量コンデンサーを例示する。この可変容量コンデンサーは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスであり、半導体集積回路作製技術を用いて、シリコン基板（半導体基板）上に、電子回路および機械構造を作りこむことで構成されている。なお、本可変容量コンデンサーでは、スペーサーおよび電位制御により、静電アクチュエーターにおけるスティクションを防止する構造を有している。

図１および図２に示すように、可変容量コンデンサー１は、シリコン基板（基板）２と、シリコン基板２上に配設された可変容量素子３と、シリコン基板２上に配設され、可変容量素子３の両側に連結した一対の静電アクチュエーター４と、を備えている。すなわち、可変容量コンデンサー１は、一対の静電アクチュエーター４を駆動源として可変容量素子３の静電容量を可変する。また、シリコン基板２の表面には、絶縁層５が形成されており、この絶縁層５上に、可変容量素子３および一対の静電アクチュエーター４が配設されている。なお、本実施形態では、一対の静電アクチュエーター４が可変容量素子３に連結する方向を、Ｘ軸方向とし、それに直交する方向を、Ｙ軸方向とする。

可変容量素子３は、シリコン基板２上に敷設した固定側の固定容量電極１１と、固定容量電極１１に上方から対面する可動側の可動容量電極１２と、を備えている。また、両容量電極１１、１２には、可変容量素子３の電気接点（入力端子）をそれぞれ配しており、電圧印加により両容量電極１１、１２上に電荷が蓄積される。そして、静電アクチュエーター４によって、固定容量電極１１に対し、可動容量電極１２を近接・離間させることで、可変容量素子３の静電容量を２段階で可変する。また、固定容量電極１１は、絶縁膜１３で覆われており、両容量電極１１、１２の近接状態においては、当該絶縁膜１３を介して、固定容量電極１１と可動容量電極１２とが接触する。なお、本実施形態では、両容量電極１１、１２の近接状態において、絶縁膜１３を介して、固定容量電極１１と可動容量電極１２とが接触するものを示したが、近接状態において、エアギャップを介して、固定容量電極１１と可動容量電極１２とが対面する構成であっても良い。

図２および図３に示すように、各静電アクチュエーター４は、シリコン基板２上に敷設した固定側の固定駆動電極（固定電極）２１と、固定駆動電極２１に上方から対面する可動側の可動駆動電極（可動電極）２２と、可動駆動電極２２のＸ軸方向位一端部（可変容量素子３側に対する逆側）を、弾性（バネ性）を持って支持するビーム２３と、ビーム２３の基端部を支持すると共にシリコン基板２上に立設されたアンカー２４と、シリコン基板２上に立設されると共に、可動駆動電極２２を規制して、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２間に所定のエアギャップ（空隙）を維持する一対のスペーサー２５と、を備えている。

可動駆動電極２２は、ビーム２３およびアンカー２４により、固定駆動電極２１に対し近接・離間自在に支持されると共に、固定駆動電極２１および一対のスペーサー２５に対面している。すなわち、可動駆動電極２２は、Ｘ軸方向において、固定駆動電極２１および一対のスペーサー２５を包含する長さを有している。また、可動駆動電極２２は、Ｘ軸方向一端部で、絶縁体の連結部２６を介して可動容量電極１２を連結している。すなわち、可動容量電極１２は、一対の静電アクチュエーター４の一対の可動駆動電極２２にＸ軸方向両側で連結されている（図１参照）。これにより、可動容量電極１２が、一対の可動駆動電極２２と一体に変位して離接する。さらに、可動駆動電極２２は、グラウンド（基準電位点）Ｇに接続されており、常に基準電位（ゼロ電位）を有している。

固定駆動電極２１は、シリコン基板２上に敷設されると共に、可動駆動電極２２に対面している。固定駆動電極２１は、所定のプルイン動作電圧（所定の駆動電圧）を印加する印加電源Ｗに接続されており、当該所定のプルイン動作電圧の印加により、固定駆動電極２１と可動駆動電極２２との間に静電気力（静電吸引力）を生じさせる。この静電気力により、可動駆動電極２２を近接させる。なお、当該所定のプルイン動作電圧は、静電気力により可動駆動電極２２の近接移動（プルイン）が生じる電圧（いわゆるプルイン電圧）以上の電圧である。

一対のスペーサー２５は、固定駆動電極２１に隣接し且つＹ軸方向に延在してシリコン基板２上に敷設されると共に、可動駆動電極２２に対面している。また、一対のスペーサー２５は、固定駆動電極２１をＸ軸方向で挟みこむように配設されており、可動駆動電極２２が固定駆動電極２１に近接したとき、可動駆動電極２２のＸ軸方向両端部に接触し、可動駆動電極２２のＸ軸方向両端部を支持する。これにより、一対のスペーサー２５は、両駆動電極２１、２２の近接状態において、固定駆動電極２１と可動駆動電極２２との間に所定のエアギャップを形成する。

各スペーサー２５は、シリコン基板２上に敷設されたスペーサー電極部３１と、絶縁体で形成されると共にスペーサー電極部３１を覆う絶縁体部３２と、を有している。そして、スペーサー電極部３１は、両駆動電極２１、２２の近接状態において、絶縁体部３２を介して、可動駆動電極２２に接触する。また、スペーサー電極部３１は、グラウンドＧに接続されており、常に基準電位（ゼロ電位）を有している。すなわち、当該スペーサー電極部３１と、可動駆動電極２２とは、常に同一の電位を有している。なお、スペーサー電極部３１、固定容量電極１１および固定駆動電極２１は、同一材料（例えば、ポリシリコン等）で且つ同一高さに形成されている。

絶縁体部３２は、スペーサー電極部３１を被覆した絶縁膜３３で形成されている。可変容量素子３側のスペーサー電極部３１を被覆した絶縁膜３３は、当該スペーサー電極部３１周りから固定容量電極１１までシリコン基板２上を延在しており、固定容量電極１１を被覆する絶縁膜１３と一体に形成されている（図１参照）。一方、可変容量素子３側に対する逆側のスペーサー電極部３１を被覆した絶縁膜３３は、当該スペーサー電極部３１周りからアンカー２４までシリコン基板２上を延在しており、アンカー２４と絶縁層５との間に介在されている。すなわち、厳密には、アンカー２４は、絶縁層５および絶縁膜３３を介して、シリコン基板２上に立設されている。なお、絶縁膜３３は、固定駆動電極２１上を避けて形成されており、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２は、絶縁膜３３のない相互の露出部分（エアギャップへの露出部分）で対面している。

ここで図４を参照して静電アクチュエーター４における両駆動電極２１、２２の近接動作および離間動作について説明する。なお、図４では、一方の静電アクチュエーター４のみを図示している。また、近接動作は、両駆動電極２１，２２が離間した定常状態から開始し、離間動作は、両駆動電極２１，２２が近接したプルイン状態から開始するものとする。図４（ａ）に示すように、定常状態（両駆動電極２１、２２の離間状態）では、プルイン動作電圧を印加しておらず、固定駆動電極２１、可動駆動電極２２および一対のスペーサー２５は同一の電位（基準電位）を有している。

図４（ｂ）に示すように、近接動作では、静電アクチュエーター４は、印加電源Ｗの制御し、固定駆動電極２１に所定のプルイン動作電圧を印加する。プルイン動作電圧を印加すると、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２に正負相違の電荷が蓄積し、その電圧差で両駆動電極２１、２２の間に静電気力が生じる。ここで生じた静電気力により、可動駆動電極２２がビーム２３の復元力を抗して降下していき、可動駆動電極２２が、固定駆動電極２１に対する離間位置から近接位置に移動する。すなわち、可動駆動電極２２が、固定駆動電極２１に近接する。これにより、静電アクチュエーター４が、定常状態からプルイン状態に移行する。

図４（ｃ）に示すように、プルイン状態（両駆動電極２１、２２の近接状態）では、可動駆動電極２２が上記近接位置で一対のスペーサー２５に接触し、固定駆動電極２１と可動駆動電極２２との間に所定のエアギャップが形成される。このとき、絶縁体部３２を介して接触した可動駆動電極２２およびスペーサー電極部３１は、同一の電位（基準電位）を有し、固定駆動電極２１は、所定のプルイン動作電圧が印加され続けているため、プルイン動作電圧に伴う所定の電位を有している。

図４（ｄ）に示すように、離間動作では、静電アクチュエーター４は、印加電源Ｗを制御し、プルイン動作電圧の印加を停止する。プルイン動作電圧の印加を停止すると、両駆動電極２１、２２間の静電気力が解除される。その結果、ビーム２３の復元力により、可動駆動電極２２が上昇していき、可動駆動電極２２が、固定駆動電極２１に対する近接位置から離間位置に移動する。すなわち、可動駆動電極２２が、固定駆動電極２１から離間する。これにより、静電アクチュエーター４が、プルイン状態から定常状態に移行する。なお、「プルイン動作電圧の印加を停止する」と記載したが、必ずしもゼロ電位にする必要はない。すなわち、固定駆動電極２１への印加電圧を、印加に伴う静電気力がビーム２３の復元力に負ける電圧まで下げる構成であっても良い。

［実施例２］
次に図５を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、静電アクチュエーター４を用いた電気スイッチ４１を例示する。この電気スイッチ４１は、第１実施形態と同様、ＭＥＭＳデバイスであり、半導体集積回路作製技術を用いて、シリコン基板２上に、電子回路および機械構造を作りこむことで構成されている。

図５に示すように、電気スイッチ４１は、シリコン基板２と、シリコン基板２上に配設されたスイッチ素子（スイッチ）４２と、シリコン基板２上に配設され、スイッチ素子４２の両側に連結した一対の静電アクチュエーター４と、を備えている。すなわち、電気スイッチ４１は、一対の静電アクチュエーター４を駆動源としてスイッチ素子４２をスイッチ駆動する。なお、一対の静電アクチュエーター４は、第１実施形態と同様の構成を有しており、ここではその説明を省略する。

スイッチ素子４２は、シリコン基板２上に敷設した固定側の固定スイッチ電極４３と、固定スイッチ電極４３に上方から対面する可動側の可動スイッチ電極４４と、を備えている。また、両スイッチ電極４３、４４には、スイッチ素子４２の電気接点（入力端子）をそれぞれ配しており、両スイッチ電極４３、４４の接触に伴って電流を通電する。そして、可動スイッチ電極４４は、一対の静電アクチュエーター４の可動駆動電極２２にＸ軸方向両側で連結されており、一対の可動駆動電極２２を駆動することで、これに連動して、固定スイッチ電極４３に対し可動スイッチ電極４４が近接・離間する。これによって、スイッチ素子４２上で電流を通電・遮断し、スイッチ素子４２のスイッチ駆動を行う。

以上のような構成によれば、プルイン状態において、スペーサー２５（ストッパー）のスペーサー電極部３１が可動駆動電極２２と同一の電位を有することで、可動駆動電極２２とスペーサー電極部３１との間で正負の電荷が蓄積せず（電界が生じず）、その間に介在した絶縁体部３２に電荷が蓄積することがない。このように、両駆動電極２１、２２はもちろん、スペーサー２５自身にも電荷が蓄積することがなく、簡単な構成で、スティクションを防止することができる。

また、固定駆動電極２１側にプルイン動作電圧を印加するため、可動駆動電極２２の電位は変化せず、スペーサー２５のスペーサー電極部３１に電圧を印加する必要がない。よって、電位制御を容易に行うことができる。

さらに、固定駆動電極２１およびスペーサー電極部３１は、同一高さに形成することで、固定駆動電極２１とスペーサー電極部３１との膜厚を同一になるので、固定駆動電極２１とスペーサー電極部３１とを一体のプロセスで形成することができる。

またさらに、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２が、絶縁膜３３のない相互の露出部分（エアギャップへの露出部分）で対面していることで、電荷の蓄積を回避し、スティクションをより確実に防止することができる。

なお、上記各実施形態においては、スペーサー２５を、固定駆動電極２１を挟み込むように一対配設する構成であったが、これに限るものではない。例えば、各静電アクチュエーター４で、スペーサー２５を１個のみ備えた構成であっても良い。ひいては、１個のスペーサー２５を、２個の静電アクチュエーター４で兼用する構成であっても良い。

また、上記各実施形態においては、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２が、絶縁膜３３のない相互の露出部分で対面し、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２がエアギャップのみを介して対面する構成であったが、固定駆動電極２１上にも絶縁膜３３を形成し、プルイン状態において固定駆動電極２１および可動駆動電極２２がエアギャップおよび絶縁膜３３を介して対面する構成であっても良い。

さらに、上記各実施形態においては、可動駆動電極２２およびスペーサー２５をグラウンドＧに接続し、固定駆動電極２１を印加電源Ｗに接続する構成であったが、固定駆動電極２１をグラウンドＧに接続し、可動駆動電極２２およびスペーサー２５を印加電源Ｗに接続する構成であっても良い。

またさらに、上記各実施形態においては、可動駆動電極２２およびスペーサー２５が、常に同一の電位を有する構成であったが、可動駆動電極２２およびスペーサー２５が少なくともプルイン状態において同一の電位を有する構成であれば、これに限るものではない。すなわち、定常状態のときや定常状態からプルイン状態に移行するときには、可動駆動電極２２の電位とスペーサー２５の電位とが相違し、プルイン状態のときには、可動駆動電極２２の電位とスペーサー２５の電位とを同一にする構成であっても良い。例えば、可動駆動電極２２およびスペーサー２５を印加電源Ｗに接続した構成において、プルイン状態のときだけ、スペーサー２５に電圧を印加する構成であっても良い。

また、上記各実施形態においては、固定駆動電極２１をシリコン基板２上に敷設し、各スペーサー２５をシリコン基板２上に配設する構成であったが、これに限るものではない。具体的には、図６に示すように、固定駆動電極２１を絶縁体基板５１内（絶縁層５の下）に埋め込んで配設し、各スペーサー２５をその固定駆動電極２１上に配設する構成であっても良い。かかる場合、固定駆動電極２１およびスペーサー電極部３１が非導通になるように、固定駆動電極２１とスペーサー電極部３１との間に絶縁層５を介在させる。このように、各スペーサー２５と固定駆動電極２１とを重畳して配設し、固定駆動電極２１および可動駆動電極２２の間に介在させることで、長さ方向もしくは幅方向のスペースを削減することができる。また、かかる場合、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、両駆動電極２１、２２の対面部分を避けて絶縁層５および絶縁膜３３を形成し、両駆動電極２１、２２が相互の露出部分でエアギャップを介して対面する構成であっても良いし、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、当該対面部分にも絶縁層５および絶縁膜３３を形成し、両駆動電極２１、２２が絶縁層５、絶縁膜３３およびエアギャップを介して対面する構成であっても良い。

さらに、上記各実施形態においては、一対のスペーサー２５をシリコン基板２や固定駆動電極２１（固定駆動電極２１側）に配設する構成であったが、可動駆動電極２２側に配設する構成であっても良い。かかる場合、一対のスペーサー２５が可動駆動電極２２と一体に変位し、プルイン状態において固定駆動電極２１に接触して、上記所定のエアギャップを形成する。無論、一対のスペーサー２５の一方を、シリコン基板２や固定駆動電極２１側に配設し、他方を、可動駆動電極２２側に配設する構成であっても良い。また、スペーサー２５を可動駆動電極２２側に配設する構成として、スペーサー２５を絶縁部６１を介して可動駆動電極２２の直下部に配設する構成（図７（ａ）参照）と、スペーサー２５を、絶縁部６１を介して可動駆動電極２２に連結して配設する構成（図７（ｂ）参照）と、可動駆動電極２２を支持部材６２を介して支持させ、スペーサー２５を当該支持部材６２上に配設する構成（図７（ｃ）参照）とが考えられる。かかる場合、同図に示すように、固定駆動電極２１は、Ｘ軸方向において、可動駆動電極２２および一対のスペーサー２５を包含する長さを有するように形成される。

またさらに、上記各実施形態においては、絶縁体部３２と、絶縁体部３２を介して一方の駆動電極２１、２２に接触するスペーサー電極部３１とを一体として、固定駆動電極２１側および可動駆動電極２２側の一方に配設する構成であったが、スペーサー電極部３１および絶縁体部３２を別体とし、これらを固定駆動電極２１側および可動駆動電極２２側のそれぞれに配設する構成であっても良い。例えば、図７（ｄ）に示すように、スペーサー電極部３１をシリコン基板２上に配設し、絶縁体部３２を可動駆動電極２２の直下部に配設する構成であっても良いし、図７（ｅ）に示すように、スペーサー電極部３１を可動駆動電極２２の直下部に配設し、絶縁体部３２をシリコン基板２上に配設する構成であっても良い。これらの場合、各スペーサー２５は、スペーサー電極部３１のみにより構成されている。すなわち、当該各スペーサー２５（スペーサー電極部３１）は、別体の絶縁体部３２を介して対面の駆動電極２１、２２に接触する構成となっている。

１：可変容量コンデンサー、 ２：シリコン基板、 ３：可変容量素子、 ４：静電アクチュエーター、 ２１：固定駆動電極、 ２２：可動駆動電極、 ２５：スペーサー、 ３１：スペーサー電極部、 ３２：絶縁体部、 ４１：電気スイッチ、 ４２：スイッチ素子、 ５１：絶縁体基板、 Ｇ：グラウンド、 Ｗ：印加電源

Claims (7)

1. 基板上に設けられた固定電極と、
   前記固定電極に対面して配設され、前記固定電極との間の静電気力により、前記固定電極に近接する可動電極と、
   前記固定電極と前記可動電極との近接状態において、前記固定電極および前記可動電極のいずれか一方の電極に接触し、前記固定電極と前記可動電極との間に所定のエアギャップを形成するスペーサーと、を備え、
   前記スペーサーは、絶縁体を介して前記一方の電極に接触すると共に、少なくとも前記近接状態において、前記一方の電極と同一の電位を有するスペーサー電極部を有することを特徴とする静電アクチュエーター。
2. 前記一方の電極および前記スペーサー電極部は、基準電位点に接続され、
   前記固定電極および前記可動電極のいずれか他方の電極は、前記静電気力を生じさせるための所定のプルイン動作電圧を印加する印加電源に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエーター。
3. 前記スペーサーは、前記基板上に設けられると共に、前記近接状態において前記可動電極に接触して前記所定のエアギャップを形成し、
   前記固定電極および前記スペーサー電極部は、同一高さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエーター。
4. 前記固定電極および前記可動電極は、相互の露出部分で対面していることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエーター。
5. 請求項１に記載の静電アクチュエーターと、
   前記静電アクチュエーターを駆動源として静電容量を可変する可変容量素子と、を備えたことを特徴とする可変容量コンデンサー。
6. 請求項１に記載の静電アクチュエーターと、
   前記静電アクチュエーターを駆動源としてスイッチ駆動するスイッチ素子と、を備えたことを特徴とする電気スイッチ。
7. 基板上に設けられた固定電極と、
   前記固定電極に対面して配設され、前記固定電極との間の静電気力により、前記固定電極に近接する可動電極と、
   前記固定電極と前記可動電極との近接状態において、前記固定電極および前記可動電極のいずれか一方の電極に絶縁体を介して接触するスペーサー電極部を有し、前記固定電極と前記可動電極との間に所定のエアギャップを形成するスペーサーと、を備えた静電アクチュエーターの駆動方法であって、
   前記一方の電極および前記スペーサー電極部に、基準電位点を接続すると共に、前記固定電極および前記可動電極のいずれか他方の電極に、前記静電気力を生じさせるための所定のプルイン動作電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエーターの駆動方法。

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