[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置具备固定电极(11)、可动电极(12)以及弹性支承体(13)。可动电极与固定电极的主面(11b)对置，沿着主面能够相对于固定电极相对移动。弹性支承体将可动电极以能够在伸缩方向上移动的方式支承。固定电极和可动电极中的一方是驻极体电极。固定电极以及可动电极在伸缩方向上周期性地形成有多个电极部。构成固定电极以及可动电极的电极部的形成周期，比从可动电极静止的状态到弹性支承体压缩最大的状态为止的可动电极的移动距离的2倍小。在可动电极静止的状态中，将主面主视时，可动电极配置在固定电极与可动电极不重叠的位置。在可动电极振动的状态中，出现固定电极与可动电极重叠的状态。

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年8月24日提出的日本申请号2016-164006号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及将振动的能量变换为电力的半导体装置。

背景技术

近年来，作为对环境的负荷少的发电手段，使用作为保持永久电极化的物质的驻极体的发电受到关注。如专利文献1记载的那样，在使用驻极体的发电装置中，通过由驻极体形成的静电场，在对置的电极产生感应电荷，使驻极体与对置电极的重叠面积变化，由此能够使得与对置电极连接的外部电路中产生交流电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-226003号公报

发明内容

此外，专利文献1中公开了设有如下制动器的半导体装置，该制动器用来针对相对于被固定的驻极体相对可动的可动电极，限制由振动引起的过度移动。制动器通过与形成有可动电极的可动体接触，限制可动体的移动。如果制动器与可动体持续接触，则制动器以及可动体上积蓄由碰撞引起的损伤。该损伤有可能导致半导体装置的可靠性的降低。

本公开的目的在于提供能够实现可动部的非接触下的制动的半导体装置。

根据本公开的一个方式，半导体装置具备固定电极、可动电极以及弹性支承体。可动电极与固定电极的主面对置，沿着主面能够相对于固定电极相对移动。弹性支承体将可动电极以能够在伸缩方向上移动的方式支承。

固定电极和可动电极中的某一方是驻极体电极。固定电极以及可动电极在伸缩方向上周期性地形成有多个电极部。构成固定电极以及可动电极的电极部的形成周期，比从可动电极静止的状态到弹性支承体压缩最大的状态为止的可动电极的移动距离的2倍小。

在可动电极静止的状态中，在将主面主视时，可动电极配置在固定电极与可动电极不重叠的位置上。在可动电极振动的状态中，出现固定电极与可动电极重叠的状态。

根据本公开的一个方式，在可动电极比半周期大地位移时，除了基于弹性支承体的弹簧常数的、对于位移而言线性的制动，还有基于在可动电极与固定电极之间产生的静电电容的、对于位移而言非线性的力学上的力附加到制动力中。即，在可动电极比半周期大地位移时，能够产生比仅基于弹性支承体的复原力大的复原力。

因此，不用像以往那样设置制动器就能够限制可动电极的移动，所以不会发生由与制动器的碰撞引起的可动电极或保持可动电极的可动体的破损。也就是说，能够抑制由碰撞引起的损伤，并且能够实现可动部的制动。

附图说明

关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点通过参照所附的附图进行的下述的详细叙述而变得更加明确。

图1是表示第1实施方式中的可动电极以及固定电极的构造的俯视图。

图2是沿着图1中的II-II线的截面图，是表示可动电极以及固定电极的构造的图。

图3是表示可动电极的位移与静电电容的关系的图。