JPWO2005117042A1 - 可変キャパシタ - Google Patents
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Abstract
Description
Jan Y. Park, et al., "MICROMACHINED RF MEMS TUNABLE CAPACITORS USING PIEZOELECTRIC ACTUATORS", IEEE International Microwave Symposium, 2001
基板に複数の前記圧電アクチュエータを形成する工程と、第1電極部及び第2電極部を有する可動電極を前記基板に形成する工程と、前記可動電極間に誘電体層を形成する工程と、前記可動電極の何れか一方及び前記誘電体層間に間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層を除去する除去工程と、前記複数の前記圧電アクチュエータの端部及び前記可動電極の第1電極部の端部を除く部分を前記基板から切り離す切離し工程とを有することを特徴とする。
図3は第1実施の形態に係る可変キャパシタの斜視図、図4は同じくその分解斜視図である。図中21は、シリコン,化合物半導体などで形成される基板である。基板21の中央部に十字状の開口40が設けられ、基板21の上面には絶縁層23が設けられている。
に対向する位置に所定形状のAlからなる上部可動電極37を形成する(図8(b))。
図10は第2実施の形態に係る可変キャパシタの分解斜視図、図11及び図12はこの可変キャパシタの製造工程を示す断面図である。
図13は第3実施の形態に係る可変キャパシタ(可動電極及び圧電アクチュエータのみ)の分解斜視図、図14及び図15はこの可変キャパシタの製造工程を示す断面図である。
図17は第4実施の形態を示しており、図17(a)は第4実施の形態に係る可変キャパシタの上面図、図17(b)は図17(a)のD部における拡大図である。
図18は第5実施の形態に係る可変キャパシタの上面図である。図18にあって、信号パッド45及び接地電極44間に電源回路48が設けられており、信号パッド45(下部可動電極35)と接地電極44(上部可動電極37)との間に電圧を印加できるようになっている。
23 絶縁層
27,27a,27b,27c,27d 下部可動電極用アクチュエータ
29,29a,29b,29c,29d 上部可動電極用アクチュエータ
31 アクチュエータ用下部電極
33 アクチュエータ用上部電極
34 圧電層
35 下部可動電極
37 上部可動電極
35a,37a 線路部(第1電極部)
35b,37b キャパシタ部(第2電極部)
40 開口
41 犠牲層
44 接地電極
45 信号パッド
46 誘電体層
47 キャビティ
48 電源回路
50 空間
51 第2犠牲層
ジャン ワイ.パーク,他,「マイクロマシンド アールエフ メムス チューナブル キャパシターズ ユージング ピエゾエレクトリック アクチュエーターズ」,アイイーイーイー インターナショナル マイクロウェーブ シンポジウム,2001(Jan Y. Park, et al., "MICROMACHINED RF MEMS TUNABLE CAPACITORS USING PIEZOELECTRIC ACTUATORS", IEEE International Microwave Symposium, 2001 )
図3は第1実施の形態に係る可変キャパシタの斜視図、図4は同じくその分解斜視図である。図中21は、シリコン,化合物半導体などで形成される基板である。基板21の中央部に十字状の開口40が設けられ、基板21の上面には絶縁層23が設けられている。
図10は第2実施の形態に係る可変キャパシタの分解斜視図、図11及び図12はこの可変キャパシタの製造工程を示す断面図である。
図13は第3実施の形態に係る可変キャパシタ(可動電極及び圧電アクチュエータのみ)の分解斜視図、図14及び図15はこの可変キャパシタの製造工程を示す断面図である。
図17は第4実施の形態を示しており、図17(a)は第4実施の形態に係る可変キャパシタの上面図、図17(b)は図17(a)のD部における拡大図である。
図18は第5実施の形態に係る可変キャパシタの上面図である。図18にあって、信号パッド45及び接地電極44間に電源回路48が設けられており、信号パッド45(下部可動電極35)と接地電極44(上部可動電極37)との間に電圧を印加できるようになっている。
23 絶縁層
27,27a,27b,27c,27d 下部可動電極用アクチュエータ
29,29a,29b,29c,29d 上部可動電極用アクチュエータ
31 アクチュエータ用下部電極
33 アクチュエータ用上部電極
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35 下部可動電極
37 上部可動電極
35a,37a 線路部(第1電極部)
35b,37b キャパシタ部(第2電極部)
40 開口
41 犠牲層
44 接地電極
45 信号パッド
46 誘電体層
47 キャビティ
48 電源回路
50 空間
51 第2犠牲層
Claims (11)
- 対向する電極が移動可能である可変キャパシタにおいて、
基板と、第1電極部及び第2電極部を有する可動電極と、前記可動電極を駆動する複数の圧電アクチュエータとを備え、前記可動電極が対向してキャパシタを構成しており、前記可動電極と信号パッドとを導電接続してあることを特徴とする可変キャパシタ。 - 前記可動電極は、前記第1電極部と第2電極部とを有しており、前記可動電極を上下に配置してあることを特徴とする請求項1記載の可変キャパシタ。
- 前記複数の圧電アクチュエータ夫々は、駆動電極と該駆動電極間に設けられた圧電素子とを含んでおり、前記駆動電極と前記可動電極とは別体であることを特徴とする請求項1または2記載の可変キャパシタ。
- 前記可動電極の第1電極部の両側に前記圧電アクチュエータを設けており、前記第1電極部と前記圧電アクチュエータの駆動電極とによりCPW型線路を構成してあることを特徴とする請求項3記載の可変キャパシタ。
- 前記可動電極の対向する前記第2電極部間に誘電体層を設けてあることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の可変キャパシタ。
- 前記可動電極の少なくとも一方が接地電極に接続されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の可変キャパシタ。
- 前記可動電極の何れか一方の前記第1電極部と前記第2電極部との境界部近傍が電気的に分離されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の可変キャパシタ。
- その対向方向に移動可能である可動電極と、該可動電極を駆動する複数の圧電アクチュエータとを備えた可変キャパシタにおいて、
前記可動電極間に電圧を印加する電圧印加手段を備えており、前記圧電アクチュエータの駆動にて前記可動電極を接近させた状態で、前記電圧印加手段にて前記可動電極間に電圧を印加するように構成したことを特徴とする可変キャパシタ。 - 電極が、圧電アクチュエータの駆動によって、移動可能である可変キャパシタを製造する方法において、
基板に複数の前記圧電アクチュエータを形成する工程と、第1電極部及び第2電極部を有する可動電極を前記基板に形成する工程と、前記可動電極間に間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層を除去する除去工程と、前記複数の前記圧電アクチュエータの端部及び前記可動電極の第1電極部の端部を除く部分を前記基板から切り離す切離し工程とを有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。 - 電極が、圧電アクチュエータの駆動によって、移動可能である可変キャパシタを製造する方法において、
基板に複数の前記圧電アクチュエータを形成する工程と、第1電極部及び第2電極部を有する可動電極を前記基板に形成する工程と、前記可動電極間に誘電体層を形成する工程と、前記可動電極の何れか一方及び前記誘電体層間に間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層を除去する除去工程と、前記複数の前記圧電アクチュエータの端部及び前記可動電極の第1電極部の端部を除く部分を前記基板から切り離す切離し工程とを有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。 - 前記除去工程及び前記切離し工程を同時的に行うことを特徴とする請求項9または10記載の可変キャパシタの製造方法。
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