JPH06296379A - マイクロアクチュエータ - Google Patents
マイクロアクチュエータInfo
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- JPH06296379A JPH06296379A JP10626193A JP10626193A JPH06296379A JP H06296379 A JPH06296379 A JP H06296379A JP 10626193 A JP10626193 A JP 10626193A JP 10626193 A JP10626193 A JP 10626193A JP H06296379 A JPH06296379 A JP H06296379A
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- JP
- Japan
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- electrode
- silicon substrate
- electrodes
- bridge
- wafer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きなトルクを取り出すことができる構造に
する。 【構成】 両持ち状に形成された復元力を有するブリッ
ジ５を設けたウエハ２と、このウエハ２と微小な間隔を
おいて配設されたウエハ３と、このウエハ３と対向して
ブリッジ５上に互いに絶縁して並んで設けられた第１と
第２の電極９ａ，９ｂと、第１の電極９ａと対向してウ
エハ３上に形成された第３の電極１０ａと、第２の電極
９ｂと対向してウエハ３上に形成された第４の電極１０
ｂと、第１の電極９ａと第３の電極間１０ａ、及び第２
の電極９ｂと第４の電極１０ｂ間に同極の電位と異極の
電位を周期的に印加し、ブリッジ５をウエハ３に垂直な
面上で略楕円運動を行わせるための駆動回路６とを設け
た。
する。 【構成】 両持ち状に形成された復元力を有するブリッ
ジ５を設けたウエハ２と、このウエハ２と微小な間隔を
おいて配設されたウエハ３と、このウエハ３と対向して
ブリッジ５上に互いに絶縁して並んで設けられた第１と
第２の電極９ａ，９ｂと、第１の電極９ａと対向してウ
エハ３上に形成された第３の電極１０ａと、第２の電極
９ｂと対向してウエハ３上に形成された第４の電極１０
ｂと、第１の電極９ａと第３の電極間１０ａ、及び第２
の電極９ｂと第４の電極１０ｂ間に同極の電位と異極の
電位を周期的に印加し、ブリッジ５をウエハ３に垂直な
面上で略楕円運動を行わせるための駆動回路６とを設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板と一体的
に形成されるマイクロアクチュエータに関するものであ
る。
に形成されるマイクロアクチュエータに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器やシステムの小形化と高機能
化がより一層要求されている。これに伴って、これらに
使用されるアクチュエータも小形化が要求されており、
その一つとしてアクチュエータをシリコン基板や薄膜上
に形成して小型化を図るようにした技術も従来より提案
されている。
化がより一層要求されている。これに伴って、これらに
使用されるアクチュエータも小形化が要求されており、
その一つとしてアクチュエータをシリコン基板や薄膜上
に形成して小型化を図るようにした技術も従来より提案
されている。
【０００３】一般に、このシリコン基板や薄膜上に形成
されるアクチュエータは、犠牲層エッチングと呼ばれる
製作法により作られる。これはシリコン基板上に複数の
層を成膜しておき、これを方位１００のアルカリ溶液に
よる異方性エッチングで除去し、その上に堆積した層を
残すもので、この製作技術は「月刊Semiconductor Worl
d 」１９９０年１２月号、１９０〜１９５頁（「マイク
ロマシニング技術と半導体製造技術」）等で見ることが
できる。
されるアクチュエータは、犠牲層エッチングと呼ばれる
製作法により作られる。これはシリコン基板上に複数の
層を成膜しておき、これを方位１００のアルカリ溶液に
よる異方性エッチングで除去し、その上に堆積した層を
残すもので、この製作技術は「月刊Semiconductor Worl
d 」１９９０年１２月号、１９０〜１９５頁（「マイク
ロマシニング技術と半導体製造技術」）等で見ることが
できる。
【０００４】図７は、上記犠牲層エッチングで製作した
マイクロモータの一例を示す断面図である。このマイク
ロモータは、シリコンウエハ５１上に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）５２、窒化シリコン（Ｓi3Ｎ4 ）５３、第１層
多結晶シリコン５４、第２多結晶シリコン５５、第３多
結晶シリコン５６を順次成膜し、その犠牲層をサイドエ
ッチングして中心軸５７、ロータ５８、ステータ５９、
接地平板６０を形成し、ロータ５８がステータ５９との
静電力により中心軸５７を枢軸として回転する構造とし
て作られている。なお、図中、符号６１は窒化シリコン
（Ｓi3Ｎ4 ）潤滑膜で、またロータ５８の直径は約１０
０μｍである。
マイクロモータの一例を示す断面図である。このマイク
ロモータは、シリコンウエハ５１上に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）５２、窒化シリコン（Ｓi3Ｎ4 ）５３、第１層
多結晶シリコン５４、第２多結晶シリコン５５、第３多
結晶シリコン５６を順次成膜し、その犠牲層をサイドエ
ッチングして中心軸５７、ロータ５８、ステータ５９、
接地平板６０を形成し、ロータ５８がステータ５９との
静電力により中心軸５７を枢軸として回転する構造とし
て作られている。なお、図中、符号６１は窒化シリコン
（Ｓi3Ｎ4 ）潤滑膜で、またロータ５８の直径は約１０
０μｍである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来構
造のマイクロモータは、ロータ５８の直径が約１００μ
ｍと小さいので、モータ全体の大きさを極めて小さくす
ることができると言う利点がある反面、トルクも小さく
なってしまう。このため、外部に取り出すことができる
力も小さくなり、実用化にはさらに改善を要すると言う
問題点があった。
造のマイクロモータは、ロータ５８の直径が約１００μ
ｍと小さいので、モータ全体の大きさを極めて小さくす
ることができると言う利点がある反面、トルクも小さく
なってしまう。このため、外部に取り出すことができる
力も小さくなり、実用化にはさらに改善を要すると言う
問題点があった。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は大きなトルクを取り出すことがで
きる構造にしたマイクロアクチュエータを提供すること
にある。
のであり、その目的は大きなトルクを取り出すことがで
きる構造にしたマイクロアクチュエータを提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロアクチュエータは、異方性エ
ッチング加工されて両端がそれぞれ連結支持部により支
持され両持ち状に形成された復元力を有する可動部を設
けた第１のシリコン基板と、前記第１のシリコン基板と
微小な間隔をおいて対向配設された第２のシリコン基板
と、前記第２のシリコン基板と対向して前記可動部上に
形成された第１の電極と、前記可動部上に前記第１の電
極と絶縁されて互いに並んで形成された第２の電極と、
前記第１の電極と対向して前記第２のシリコン基板上に
形成された第３の電極と、前記第２の電極と対向して前
記第２のシリコン基板上に形成された第４の電極と、前
記第１の電極と前記第３の電極間、及び前記第２の電極
と前記第４の電極間にそれぞれ同極の電位と異極の電位
を周期的に印加し、前記可動部を前記第１のシリコン基
板に垂直な面上で略楕円運動を行わせるための駆動手段
とを備えたもである。また、前記第１と第２の電極を有
した前記可動部をアレイ状に複数設けるとともに、前記
第２のシリコン基板上に前記各可動部の前記第１と第２
の電極に対応させて前記第３と第４の電極を設け、かつ
前記各可動部上に移動体を配し、前記各可動部の前記運
動で前記移動体を一方向に動かすようにすると、回転モ
ータあるいはリニアモータとして使用することもでき
る。
め、本発明に係るマイクロアクチュエータは、異方性エ
ッチング加工されて両端がそれぞれ連結支持部により支
持され両持ち状に形成された復元力を有する可動部を設
けた第１のシリコン基板と、前記第１のシリコン基板と
微小な間隔をおいて対向配設された第２のシリコン基板
と、前記第２のシリコン基板と対向して前記可動部上に
形成された第１の電極と、前記可動部上に前記第１の電
極と絶縁されて互いに並んで形成された第２の電極と、
前記第１の電極と対向して前記第２のシリコン基板上に
形成された第３の電極と、前記第２の電極と対向して前
記第２のシリコン基板上に形成された第４の電極と、前
記第１の電極と前記第３の電極間、及び前記第２の電極
と前記第４の電極間にそれぞれ同極の電位と異極の電位
を周期的に印加し、前記可動部を前記第１のシリコン基
板に垂直な面上で略楕円運動を行わせるための駆動手段
とを備えたもである。また、前記第１と第２の電極を有
した前記可動部をアレイ状に複数設けるとともに、前記
第２のシリコン基板上に前記各可動部の前記第１と第２
の電極に対応させて前記第３と第４の電極を設け、かつ
前記各可動部上に移動体を配し、前記各可動部の前記運
動で前記移動体を一方向に動かすようにすると、回転モ
ータあるいはリニアモータとして使用することもでき
る。
【０００８】
【作用】この構成によれば、駆動手段により、第１の電
極と第３の電極間、及び第２の電極と前記第４の電極間
にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加する
と、可動部を前記第１のシリコン基板に垂直な面上で略
楕円運動を行わせて、この運動で移動体を動かすことが
できるので、簡単に外部へ仕事を伝達することができ
る。また、この可動部は必要に応じた大きさ及び個数を
異方性エッチングにより第１のシリコン基板上に自由に
形成することができるので、簡単に必要に応じたトルク
を得ることができる。
極と第３の電極間、及び第２の電極と前記第４の電極間
にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加する
と、可動部を前記第１のシリコン基板に垂直な面上で略
楕円運動を行わせて、この運動で移動体を動かすことが
できるので、簡単に外部へ仕事を伝達することができ
る。また、この可動部は必要に応じた大きさ及び個数を
異方性エッチングにより第１のシリコン基板上に自由に
形成することができるので、簡単に必要に応じたトルク
を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図５は本発明の一実施例として示すマ
イクロモータの概略全体斜視図である。図５において、
このマイクロモータ１は、複数の可動体としてのブリッ
ジ５（図１乃至図４参照）がアレイ状に並べられてリン
グ形に作られている第１のシリコン基板としてのウエハ
２、及びこのウエハ２と微小な間隔をおいて配設された
第２のシリコン基板としてのウエハ３とで成るアクチュ
エータ部４と、ウエハ２上に配設した移動体としての金
属製のロータ１１と、駆動回路６とを一体に有してチッ
プ状に形成されている。
詳細に説明する。図５は本発明の一実施例として示すマ
イクロモータの概略全体斜視図である。図５において、
このマイクロモータ１は、複数の可動体としてのブリッ
ジ５（図１乃至図４参照）がアレイ状に並べられてリン
グ形に作られている第１のシリコン基板としてのウエハ
２、及びこのウエハ２と微小な間隔をおいて配設された
第２のシリコン基板としてのウエハ３とで成るアクチュ
エータ部４と、ウエハ２上に配設した移動体としての金
属製のロータ１１と、駆動回路６とを一体に有してチッ
プ状に形成されている。
【００１０】図１乃至図３は図５のＣ部におけるアクチ
ュエータ部分を拡大して模式的に示すもので、図１はそ
のウエハ２の底面図、図２はアクチュエータ部４の図１
のＡ−Ａ線に相当する部分における拡大断面図、図３は
アクチュエータ部４の図１のＢ−Ｂ線に相当する部分に
おける拡大断面図である。そこで、次に図５に示したマ
イクロモータ１を図１乃至図３と共にさらに説明する。
ュエータ部分を拡大して模式的に示すもので、図１はそ
のウエハ２の底面図、図２はアクチュエータ部４の図１
のＡ−Ａ線に相当する部分における拡大断面図、図３は
アクチュエータ部４の図１のＢ−Ｂ線に相当する部分に
おける拡大断面図である。そこで、次に図５に示したマ
イクロモータ１を図１乃至図３と共にさらに説明する。
【００１１】ウエハ２は方位１００のＰ型シリコン（Ｓ
ｉ）基板で形成されている。そして、上記複数のブリッ
ジ５は、このウエハ２を形成しているシリコン基板に窒
化シリコン（ＳｉＮX ）膜をマスクし、これをフォトリ
ソグラフィーやアルカリ溶液による異方性エッチング加
工して、両端を連結支持部７で各々支持した両持ち状の
ブリッジとして形成され、これがｎ個整列されて複数同
時に形成された状態にして作られている。なお、ここで
の連結支持部７は弾性変形可能で、復元力が持たされて
いる。
ｉ）基板で形成されている。そして、上記複数のブリッ
ジ５は、このウエハ２を形成しているシリコン基板に窒
化シリコン（ＳｉＮX ）膜をマスクし、これをフォトリ
ソグラフィーやアルカリ溶液による異方性エッチング加
工して、両端を連結支持部７で各々支持した両持ち状の
ブリッジとして形成され、これがｎ個整列されて複数同
時に形成された状態にして作られている。なお、ここで
の連結支持部７は弾性変形可能で、復元力が持たされて
いる。
【００１２】また、各ブリッジ５の裏面側には、絶縁層
８を介して第１の電極９ａと第２の電極９ｂがパターン
化して各々設けられており、この電極９ａ，９ｂに駆動
回路６より電圧を印加できる構造になっている。
８を介して第１の電極９ａと第２の電極９ｂがパターン
化して各々設けられており、この電極９ａ，９ｂに駆動
回路６より電圧を印加できる構造になっている。
【００１３】一方、ウエハ３は、シリコンあるいはガラ
スから成り、ウエハ２と微小な間隔を保ってウエハ２上
に接着等で固定して配されている。また、このウエハ３
の上面には、ブリッジ５側の第１の電極９ａに対応して
第３の電極１０ａが設けられ、第２の電極９ｂに対応し
て第４の電極１０ｂが設けられる状態にして、各ブリッ
ジ５毎に絶縁層１２を介して第３の電極１０ａと第４の
電極１０ｂが交互に並べられてリング形をしたアレー状
にパターン化して形成されており、この電極１０ａ，１
０ｂに駆動回路６より電圧を印加できる構造になってい
る。加えて、ウエハ３上には、電極１０ａ，１０ｂの上
を覆うようにして絶縁性の保護層１３がコーティングさ
れている。なお、第４の電極１０ｂは、第２の電極９ｂ
に対してきわめて近づけた状態で形成されている。
スから成り、ウエハ２と微小な間隔を保ってウエハ２上
に接着等で固定して配されている。また、このウエハ３
の上面には、ブリッジ５側の第１の電極９ａに対応して
第３の電極１０ａが設けられ、第２の電極９ｂに対応し
て第４の電極１０ｂが設けられる状態にして、各ブリッ
ジ５毎に絶縁層１２を介して第３の電極１０ａと第４の
電極１０ｂが交互に並べられてリング形をしたアレー状
にパターン化して形成されており、この電極１０ａ，１
０ｂに駆動回路６より電圧を印加できる構造になってい
る。加えて、ウエハ３上には、電極１０ａ，１０ｂの上
を覆うようにして絶縁性の保護層１３がコーティングさ
れている。なお、第４の電極１０ｂは、第２の電極９ｂ
に対してきわめて近づけた状態で形成されている。
【００１４】ロータ１１は、各ブリッジ５に対応してリ
ング状に形成されている。そして、このロータ１１は、
各ブリッジ５上を共通に覆って配設され、かつブリッジ
５上に形成された軌道上を常に移動するように、ウエハ
２上に図示せぬ手段により位置決めされている。
ング状に形成されている。そして、このロータ１１は、
各ブリッジ５上を共通に覆って配設され、かつブリッジ
５上に形成された軌道上を常に移動するように、ウエハ
２上に図示せぬ手段により位置決めされている。
【００１５】図４はアクチュエータ部４の動作状態を示
す模式図で、図６はアクチュエータ部４の動作によりロ
ータ１１が移動する状態を示す模式図である。そこで、
図５に示したマイクロモータ１の動作を図１乃至図４と
図６と共に次に説明する。
す模式図で、図６はアクチュエータ部４の動作によりロ
ータ１１が移動する状態を示す模式図である。そこで、
図５に示したマイクロモータ１の動作を図１乃至図４と
図６と共に次に説明する。
【００１６】まず、この実施例では、ｎ個のブリッジ５
を１つ置きにＡグループ（５Ａ）とＢグループ（５Ｂ）
に分け、各グループ５Ａ，５Ｂのブリッジ５毎に駆動回
路６の制御で駆動するようにしている。
を１つ置きにＡグループ（５Ａ）とＢグループ（５Ｂ）
に分け、各グループ５Ａ，５Ｂのブリッジ５毎に駆動回
路６の制御で駆動するようにしている。
【００１７】そして、グループ５Ａ、グループ５Ｂにお
ける各ブリッジ５において、第１，第２，第３，第４の
電極９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂの何れにも電界を印加
していない状態では、図４の（ａ）に示すように第１の
電極９ａが第３の電極１０ａに対応し、第２の電極９ｂ
が第４の電極１０ｂと対応した位置にある。
ける各ブリッジ５において、第１，第２，第３，第４の
電極９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂの何れにも電界を印加
していない状態では、図４の（ａ）に示すように第１の
電極９ａが第３の電極１０ａに対応し、第２の電極９ｂ
が第４の電極１０ｂと対応した位置にある。
【００１８】次に、グループ５Ａにおける各ブリッジ５
の第１の電極９ａと第３の電極１０ａ、第２の電極９ｂ
と第４の電極１０ｂにそれぞれ同電位、例えば図４の
（ｂ）に示すように第１の電極９ａと第３の電極１０ａ
にそれぞれ正の電位Ｖ＋を、また第２の電極９ｂと第４
の電極１０ｂにそれぞれ負電位Ｖ−を印加する。する
と、第１の電極９ａと第３の電極１０ａの間、及び第２
の電極９ｂと第４の電極１０ｂの間に静電力による反発
力が働き、グループ５Ａにおける各ブリッジ５が上方向
の力を受け、連結支持部７で弾性変形されて上方にロー
タ１１と共に変位する。なお、図６はグループ５Ａにお
ける各ブリッジ５が反発力で上方に変位し、ロータ１１
を持ち上げた状態を示している。
の第１の電極９ａと第３の電極１０ａ、第２の電極９ｂ
と第４の電極１０ｂにそれぞれ同電位、例えば図４の
（ｂ）に示すように第１の電極９ａと第３の電極１０ａ
にそれぞれ正の電位Ｖ＋を、また第２の電極９ｂと第４
の電極１０ｂにそれぞれ負電位Ｖ−を印加する。する
と、第１の電極９ａと第３の電極１０ａの間、及び第２
の電極９ｂと第４の電極１０ｂの間に静電力による反発
力が働き、グループ５Ａにおける各ブリッジ５が上方向
の力を受け、連結支持部７で弾性変形されて上方にロー
タ１１と共に変位する。なお、図６はグループ５Ａにお
ける各ブリッジ５が反発力で上方に変位し、ロータ１１
を持ち上げた状態を示している。
【００１９】この場合、異電位となる第１の電極９ａと
第４の電極１０ｂとが隣接して設けられているので、第
１の電極９ａと第４の電極１０ｂとが引き合う作用を受
けながら各ブリッジ５は図中斜め上方へ変位し、第１の
電極９ａが第３の電極１０ａの反発力の作用よりも第４
の電極１０ｂの作用を多く受ける。すると、この各ブリ
ッジ５は図中右斜め下方向への力を受け、第１の電極９
ａが第４の電極１０ｂと対応した図４の（ｃ）に示す位
置に連結支持部７での弾性変形を伴って移動する。
第４の電極１０ｂとが隣接して設けられているので、第
１の電極９ａと第４の電極１０ｂとが引き合う作用を受
けながら各ブリッジ５は図中斜め上方へ変位し、第１の
電極９ａが第３の電極１０ａの反発力の作用よりも第４
の電極１０ｂの作用を多く受ける。すると、この各ブリ
ッジ５は図中右斜め下方向への力を受け、第１の電極９
ａが第４の電極１０ｂと対応した図４の（ｃ）に示す位
置に連結支持部７での弾性変形を伴って移動する。
【００２０】次いで、このグループ５Ａにおける各ブリ
ッジ５に対応した第１の電極９ａと第３の電極１０ａ、
第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂに対する電位を取り
去って０（ゼロ）にすると、各ブリッジ５が連結支持部
７の弾性復帰力によって図４の（ａ）に戻り、１サイク
ルが終了する。したがって、この１サイクルで各ブリッ
ジ５が描く軌跡は略楕円状になる。そして、このグルー
プ５Ａにおける各ブリッジ５の一連の動作によりロータ
１１は図４中で右側へ１ピッチＰ分送られることにな
る。
ッジ５に対応した第１の電極９ａと第３の電極１０ａ、
第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂに対する電位を取り
去って０（ゼロ）にすると、各ブリッジ５が連結支持部
７の弾性復帰力によって図４の（ａ）に戻り、１サイク
ルが終了する。したがって、この１サイクルで各ブリッ
ジ５が描く軌跡は略楕円状になる。そして、このグルー
プ５Ａにおける各ブリッジ５の一連の動作によりロータ
１１は図４中で右側へ１ピッチＰ分送られることにな
る。
【００２１】また、グループ５Ａに対応した各電極９
ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂへの電位を取り去るのに先だ
って、グループ５Ｂにおける各ブリッジ５に対応した第
１の電極９ａと第３の電極１０ａ、第２の電極９ｂと第
４の電極１０ｂに、グループ５Ａのときと同様に第１の
電極９ａと第３の電極１０ａにそれぞれ正の電位Ｖ＋
を、また第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂにそれぞれ
負電位Ｖ−を印加し、グループ５Ｂにおける各ブリッジ
５を連結支持部７での弾性変形を伴ってロータ１１と共
に上方向へ変位する動作を開始させる。すると、各ブリ
ッジ５にグループ５Ａのときと同様な動作が起こされ、
このグループ５Ｂにおける各ブリッジ５の一連の動作に
よりロータ１１が図４中で右側へさらに１ピッチＰ分送
られる。したがって、このグループ５Ａの各ブリッジ５
とグループ５Ｂの各ブリッジ５を駆動回路６の制御で交
互に繰り返し駆動すると、ロータ１１を一方向へ１ピッ
チ分づつ順次移動させて回転させることができる。
ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂへの電位を取り去るのに先だ
って、グループ５Ｂにおける各ブリッジ５に対応した第
１の電極９ａと第３の電極１０ａ、第２の電極９ｂと第
４の電極１０ｂに、グループ５Ａのときと同様に第１の
電極９ａと第３の電極１０ａにそれぞれ正の電位Ｖ＋
を、また第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂにそれぞれ
負電位Ｖ−を印加し、グループ５Ｂにおける各ブリッジ
５を連結支持部７での弾性変形を伴ってロータ１１と共
に上方向へ変位する動作を開始させる。すると、各ブリ
ッジ５にグループ５Ａのときと同様な動作が起こされ、
このグループ５Ｂにおける各ブリッジ５の一連の動作に
よりロータ１１が図４中で右側へさらに１ピッチＰ分送
られる。したがって、このグループ５Ａの各ブリッジ５
とグループ５Ｂの各ブリッジ５を駆動回路６の制御で交
互に繰り返し駆動すると、ロータ１１を一方向へ１ピッ
チ分づつ順次移動させて回転させることができる。
【００２２】したがって、本実施例のマイクロモータに
よれば、駆動回路６により、第１の電極９ａと第３の電
極１０ａ間、及び第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂ間
にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加する
と、ブリッジ（可動部）５をウエハ（第１のシリコン基
板）２に垂直な面上で略楕円運動を行わせ、この運動で
ロータ（移動体）１１を動かして簡単に外部へ仕事を伝
達することができることになる。また、このブリッジ
（可動部）５は必要に応じた大きさ及び個数を異方性エ
ッチングによりウエハ（第１シリコン基板）２上に自由
に形成することができ、簡単に必要に応じたトルクを得
ることができる。
よれば、駆動回路６により、第１の電極９ａと第３の電
極１０ａ間、及び第２の電極９ｂと第４の電極１０ｂ間
にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加する
と、ブリッジ（可動部）５をウエハ（第１のシリコン基
板）２に垂直な面上で略楕円運動を行わせ、この運動で
ロータ（移動体）１１を動かして簡単に外部へ仕事を伝
達することができることになる。また、このブリッジ
（可動部）５は必要に応じた大きさ及び個数を異方性エ
ッチングによりウエハ（第１シリコン基板）２上に自由
に形成することができ、簡単に必要に応じたトルクを得
ることができる。
【００２３】なお、上記実施例の構造では、回転式のマ
イクロモータ１に適用した場合について開示したが、移
動体を直線的に移動させるリニア式のモータとしても適
用できるものである。また、アクチュエータ部４は、マ
イクロモータに適用した場合について説明したが、マイ
クロモータに限ることなく広く一般のマイクロアクチュ
エータとして使用できるものである。
イクロモータ１に適用した場合について開示したが、移
動体を直線的に移動させるリニア式のモータとしても適
用できるものである。また、アクチュエータ部４は、マ
イクロモータに適用した場合について説明したが、マイ
クロモータに限ることなく広く一般のマイクロアクチュ
エータとして使用できるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るマイ
クロアクチュエータによれば、駆動手段により、第１の
電極と第３の電極間、及び第２の電極と前記第４の電極
間にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加す
ると、可動部を前記第１のシリコン基板に垂直な面上で
略楕円運動を行わせて、この運動で移動体を動かすこと
ができるので、簡単に外部へ仕事を伝達することができ
る。また、この可動部は必要に応じた大きさ及び個数を
異方性エッチングにより第１のシリコン基板上に自由に
形成することができるので、簡単に必要に応じたトルク
を得ることができる等の効果が期待できる。
クロアクチュエータによれば、駆動手段により、第１の
電極と第３の電極間、及び第２の電極と前記第４の電極
間にそれぞれ同極の電位と異極の電位を周期的に印加す
ると、可動部を前記第１のシリコン基板に垂直な面上で
略楕円運動を行わせて、この運動で移動体を動かすこと
ができるので、簡単に外部へ仕事を伝達することができ
る。また、この可動部は必要に応じた大きさ及び個数を
異方性エッチングにより第１のシリコン基板上に自由に
形成することができるので、簡単に必要に応じたトルク
を得ることができる等の効果が期待できる。
【図１】ウエハの底面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に相当する部分の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に相当する部分の拡大断面図で
ある。
ある。
【図４】アクチュエータ部の動作説明図である。
【図５】マイクロモータの概略構成斜視図である。
【図６】ロータの動作説明図である。
【図７】従来のマイクロモータの一例を示す断面図であ
る。
る。
１ マイクロモータ ２ ウエハ（第１のシリコン基板） ３ ウエハ（第２のシリコン基板） ４ アクチュエータ部 ５ ブリッジ（可動部） ６ 駆動回路（駆動手段） ７ 連結支持部 ９ａ 第１の電極 ９ｂ 第２の電極 １０ａ 第３の電極 １０ｂ 第４の電極 １１ ロータ（移動体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毛利 幹雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 異方性エッチング加工されて両端がそれ
ぞれ連結支持部により支持され両持ち状に形成された復
元力を有する可動部を設けた第１のシリコン基板と、 前記第１のシリコン基板と微小な間隔をおいて対向配設
された第２のシリコン基板と、 前記第２のシリコン基
板と対向して前記可動部上に形成された第１の電極と、 前記可動部上に前記第１の電極と絶縁されて互いに並ん
で形成された第２の電極と、 前記第１の電極と対向して前記第２のシリコン基板上に
形成された第３の電極と、 前記第２の電極と対向して前記第２のシリコン基板上に
形成された第４の電極と、 前記第１の電極と前記第３の電極間、及び前記第２の電
極と前記第４の電極間にそれぞれ同極の電位と異極の電
位を周期的に印加し、前記可動部を前記第１のシリコン
基板に垂直な面上で略楕円運動を行わせるための駆動手
段とを備えたことを特徴とするマイクロアクチュエー
タ。 - 【請求項２】 前記第１と第２の電極を有した前記可動
部をアレイ状に複数設けるとともに、前記第２のシリコ
ン基板上に前記各可動部の前記第１と第２の電極に対応
させて前記第３と第４の電極を設け、かつ前記各可動部
上に移動体を配し、前記各可動部の前記運動で前記移動
体を一方向に動かすようにした請求項１に記載のマイク
ロアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10626193A JPH06296379A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | マイクロアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10626193A JPH06296379A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | マイクロアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296379A true JPH06296379A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14429161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10626193A Pending JPH06296379A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | マイクロアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296379A (ja) |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP10626193A patent/JPH06296379A/ja active Pending
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