[发明专利]致动器以及使用其的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及压电驱动方式的致动器(アクチユエ一タ)以及使用其的电 子设备。

背景技术

期待着MEMS(Micro-electro-mechanical System，微型机电系统) 致动器对于各种光开关、通信电路、在电子设备中使用的容量可变电容器、 微动开关等的应用。

作为MEMS致动器的驱动机构，有用静电力、热应力、电磁力、压 电力等的驱动机构使梁弯曲变位的方法。其中，压电驱动方式，除了低消 耗电能、低驱动电压这样的优点外，因为可动电极不会因驱动电压的作用 而靠向固定电极，所以能够使致动器连续地发生大变化，从而具有电容变 化率大这样的优点，而备受关注。

但是，压电驱动型致动器，因为具有在上下电极间挟持着压电膜的长 且薄的梁结构，所以因压电膜、上下电极的材料的一点儿残存应力的作用， 梁便会向上下翻翘(反る)。例如，如果梁向固定电极侧翻翘，则可动电 极会与固定电极接触，从而MEMS可变电容器始终表示高的电容值而静 电电容不改变，此外，MEMS开关始终在ON状态而不变化为OFF状态。 另一方面，如果梁向与固定电极侧相反的一侧翻翘，则可动电极会远离于 固定电极，从而在通常的驱动电压的范围中，MEMS可变电容器始终表示 低的电容值而静电电容几乎不变化，此外，MEMS开关始终在OFF状态 而不变化为ON状态。

针对该梁的翻翘的问题，提出了具有折回结构的致动器(专利文献1)。 但是，致动器的梁的翻翘，因为是球面形状的，所以在该折回结构的致动 器中，翻翘的消除并不充分。因此，在用该结构的致动器制作了可变电容 器的情况下，不能增大可动电极与固定电极的接触面积，从而静电电容的 最大值(最大静电电容)小。此外，相对于施加电压的静电电容的变化， 在最大静电电容附近显示出急剧的变化，从而静电电容的控制是困难的。

[专利文献1]特开2006-87231号公报

发明内容

本发明就是根据上述问题而提出的，其目的在于提供一种致动器以及 使用其的电子设备，该致动器通过降低梁的翻翘的影响，最大静电电容大， 此外缓和了在最大静电电容附近的静电电容的急剧的变化。

如果采用本发明的一种方式，则提供一种致动器，其具备：基板；第 1梁，其包含第1下部电极、第1上部电极、设置在上述第1下部电极与 上述第1上部电极之间的第1压电膜，并且其从第1固定端延伸到第1连 接端；第1固定部，其连结上述第1固定端与上述基板，并且使上述第1 梁在上述基板的主面的上方空出间隙地支撑上述第1梁；第2梁，其包含 第2下部电极、第2上部电极、设置在上述第2下部电极与上述第2上部 电极之间的第2压电膜，并且其从第2连接端延伸到第1作用端，与上述 第1梁并排地设置，具有由从上述第1作用端向上述第2连接端延伸的第 1缝隙分割而成的第1分割部；第1连接部，其连结上述第1连接端与上 述第2连接端，并且使上述第2梁在上述基板的上述主面的上方空出间隙 地保持上述第2梁；以及第1固定电极，其与上述第1分割部的、上述第 1作用端侧的一部分相对，并且设置在上述基板的上述主面上。

如果采用本发明的另一方式，则提供一种电子设备，其具备将上述致 动器作为容量可变电容器和高频开关中的至少任意一种而具有的电路。

如果采用本发明，则提供一种通过降低梁的翻翘的影响，最大静电电 容大，此外缓和了最大静电电容附近的静电电容的急剧的变化的致动器以 及使用其的电子设备。

附图说明

图1是例示本发明的第1实施方式的致动器的结构的示意俯视图；

图2是图1的A-A’线剖面图；

图3是图1的B-B’线剖面图；

图4是例示本发明的第1实施方式的致动器的特性的示意剖面图；

图5是例示本发明的第1实施方式的致动器的特性的曲线图；

图6(a)、(b)是分别例示第1、第2比较例子的致动器的结构的示 意俯视图；

图7是用于说明在致动器中发生的翻翘的示意图；

图8(a)、(b)是分别例示第1、第2比较例子的致动器的特性的示 意剖面图；

图9是例示第1、第2比较例子的致动器的特性的曲线图；

图10是例示第1比较例子的致动器的特性的曲线图；