JP2009272354A - Dielectric material for sealing variable capacitor, variable capacitor and element assembly - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a dielectric material for sealing a variable capacitor which has a large change in capacity for micro electric machine system; a variable capacitor provided with the dielectric material as dielectrics; and an element assembly where passive elements such as a variable capacitor are integrated. <P>SOLUTION: The variable capacitor includes a dielectric material for sealing a variable capacitor which is a liquid with a relative dielectric constant of 5 or more, and a sealing part for sealing a variable electrode, a fixed electrode and the dielectric material. The variable electrode and the fixed electrode are made to face each other with the sealing part in between and they are supported. When external bias voltage is applied between the variable electrode and the fixed electrode, the variable electrode is swayed by an action of Coulomb force, and the electrostatic capacity of the variable capacitor is changed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、可変容量コンデンサ封止用誘電材料、この誘電材料を封止してなる可変容量コンデンサ、及びこの可変容量コンデンサなどの受動素子を集積化した素子集合体に関する。   The present invention relates to a dielectric material for sealing a variable capacitor, a variable capacitor formed by sealing the dielectric material, and an element assembly in which passive elements such as the variable capacitor are integrated.

近年、携帯電話等のモバイル機器は、インターネット対応やワンセグ対応などにより伝送情報の拡大やマルチバンド化に伴い、１台で複数の周波数帯域や複数の通信方式に対応するようになってきている。   In recent years, mobile devices such as mobile phones have become compatible with a plurality of frequency bands and a plurality of communication systems as a result of the expansion of transmission information and the increase in multibands due to the Internet and one-segment support.

伝送情報の拡大を実現するためには、高周波帯域での信号ロスを防ぐことが求められる。高周波帯域での信号ロスを小さくするためには、回路を小型化して信号配線を短くし、素子サイズを小さくすることが有効である。また、マルチバンド化を実現するために素子点数が非常に大きな回路が必要となるが、これをモバイル機器に組み込むためには、個々の素子を小型化することや、１つの素子で複数の周波数に対応することが求められている。   In order to realize expansion of transmission information, it is required to prevent signal loss in a high frequency band. In order to reduce the signal loss in the high frequency band, it is effective to reduce the size of the circuit, shorten the signal wiring, and reduce the element size. In addition, a circuit with a very large number of elements is required to realize multiband, but in order to incorporate this into a mobile device, it is necessary to reduce the size of each element or to use multiple frequencies with one element. It is required to respond to.

かかる実情のもと、素子数を減らし、あるいは回路規模を可能とするものとして、素子定数が可変となった可変容量コンデンサなどの受動素子が開発されてきている。   Under such circumstances, passive elements such as variable capacitors having variable element constants have been developed to reduce the number of elements or enable circuit scale.

このような可変容量コンデンサとして、例えば、図３４に示すものが知られている（特許文献１）。図３４に示す可変容量コンデンサ１０１は、薄膜体からなる固定電極８１と可動電極８２を、絶縁支持台８３に設けられた空隙部８４を介して対向支持したものである。固定電極８１と可動電極８２の間に外部バイアス電圧を印加すると、静電引力によって可動電極８２が撓んで電極間距離が変化し、可変容量コンデンサ１０１の静電容量が変化する。よって、外部バイアス電圧を調整することにより可変容量コンデンサ１０１の静電容量を制御できる。   As such a variable capacitor, for example, the one shown in FIG. 34 is known (Patent Document 1). A variable capacitor 101 shown in FIG. 34 is obtained by supporting a fixed electrode 81 and a movable electrode 82 made of a thin film so as to face each other through a gap 84 provided in an insulating support base 83. When an external bias voltage is applied between the fixed electrode 81 and the movable electrode 82, the movable electrode 82 bends due to electrostatic attraction, and the distance between the electrodes changes, and the capacitance of the variable capacitor 101 changes. Therefore, the capacitance of the variable capacitor 101 can be controlled by adjusting the external bias voltage.

しかし、この可変容量コンデンサでは、高周波帯域向けに使用するための考慮もされていないだけでなく、コンデンサの容量変化という観点においても、この可変容量コンデンサでは、誘電体が空気であり、その容量変化は決して大きいものではない。結果として、実用に耐えうるだけの、容量変化を発現する可変容量コンデンサを提供することは困難であった。   However, in this variable capacitor, not only is it not considered for use in the high frequency band, but also from the viewpoint of changing the capacitance of the capacitor, in this variable capacitor, the dielectric is air, and the capacitance change Is never big. As a result, it has been difficult to provide a variable capacitor that can withstand practical use and exhibits a change in capacitance.

特開平５−７４６５５号公報JP-A-5-74655

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、微小電気機械システム用に好適に用いられる容量変化の大きな可変容量コンデンサ、及びこの可変容量コンデンサなどの受動素子を集積化した素子集合体を提供することにある。   The present invention has been made in view of such technical problems, and an object of the present invention is to provide a variable capacitor having a large capacitance change that is suitably used for a microelectromechanical system, and the variable capacitor. It is to provide an element assembly in which passive elements such as the above are integrated.

本発明者らは、特許文献１などに記載された可変容量コンデンサにおいて、誘電体として、比誘電率が５以上の液体を封止することにより、実用に耐えうるだけの容量変化を実現する可変容量コンデンサが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   In the variable capacitor described in Patent Document 1 or the like, the present inventors have sealed a liquid having a relative dielectric constant of 5 or more as a dielectric, thereby realizing a variable change that can withstand practical use. The inventors have found that a capacitor can be obtained and have completed the present invention.

かくして本発明の第１によれば、下記（１）〜（４）に記載の可変容量コンデンサ封止用誘電材料が提供される。
（１）比誘電率が５以上の液体であることを特徴とする可変容量コンデンサ封止用誘電材料。
（２）前記液体が、水、グリセリン、グリコール系溶剤、アミド系溶剤、カーボネート系溶剤、スルホキシド系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、ラクタム系溶剤、ニトリル系溶剤、およびセロソルブ系溶剤からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする（１）に記載の誘電材料。
（３）非イオン性のビニル系高分子、非イオン性のセルロース系高分子、非イオン性の多糖類系高分子、非イオン性のアクリル系高分子、および非イオン性のグリコール系高分子、デキストリン、キトサン、キトサン誘導体、キチン、キチン誘導体、からなる群から選ばれる少なくとも１種である有機誘電体が、溶解又は分散されてなる液体であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の誘電材料。
（４）粘度が０．０１ｍＰａ・ｓ以上の液体であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の誘電材料。 Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided the dielectric material for sealing a variable capacitor according to the following (1) to (4).
(1) A dielectric material for sealing a variable capacitor, wherein the dielectric material is a liquid having a relative dielectric constant of 5 or more.
(2) The liquid group is composed of water, glycerin, glycol solvent, amide solvent, carbonate solvent, sulfoxide solvent, alcohol solvent, lactone solvent, lactam solvent, nitrile solvent, and cellosolve solvent. The dielectric material according to (1), which is at least one selected from the group consisting of:
(3) Nonionic vinyl polymer, nonionic cellulose polymer, nonionic polysaccharide polymer, nonionic acrylic polymer, and nonionic glycol polymer, (1) or (2) characterized in that the organic dielectric which is at least one selected from the group consisting of dextrin, chitosan, chitosan derivative, chitin and chitin derivative is a liquid which is dissolved or dispersed. The dielectric material described.
(4) The dielectric material according to any one of (1) to (3), wherein the dielectric material is a liquid having a viscosity of 0.01 mPa · s or more.

本発明の第２によれば、下記（５）〜（７）の可変容量コンデンザが提供される。
（５）可動電極、固定電極、および（１）〜（４）のいずれかに記載の誘電材料を封止してなる封止部を有し、前記可動電極と固定電極が前記封止部を介して対向支持されており、前記可動電極と固定電極の間に外部バイアス電圧を印加することにより、前記可動電極がクーロン力の作用によって揺れ動いて、静電容量を可変させるものであることを特徴とする可変容量コンデンサ。
（６）前記封止部の側壁の少なくとも一部が、１０ＧＨｚの高周波において、比誘電率が３以下であり、かつ、誘電正接が１０^−３以下の合成樹脂を用いて形成されたものであることを特徴とする（５）に記載の可変容量コンデンサ。
（７）前記封止部の側壁の少なくとも一部が、環状オレフィン系樹脂を用いて形成されたものであることを特徴とする（６）に記載の可変容量コンデンサ。 According to the second aspect of the present invention, the following variable capacitor condensers (5) to (7) are provided.
(5) A movable electrode, a fixed electrode, and a sealing portion formed by sealing the dielectric material according to any one of (1) to (4) are provided, and the movable electrode and the fixed electrode serve as the sealing portion. The movable electrode is swayed by the action of Coulomb force to vary the electrostatic capacity by applying an external bias voltage between the movable electrode and the fixed electrode. A variable capacitor.
(6) At least a part of the side wall of the sealing portion is formed using a synthetic resin having a relative dielectric constant of 3 or less and a dielectric loss tangent of 10 ⁻³ or less at a high frequency of 10 GHz. (5) The variable capacitor according to (5).
(7) The variable capacitor according to (6), wherein at least a part of the side wall of the sealing portion is formed using a cyclic olefin-based resin.

本発明の第３によれば、下記（８）の素子集合体が提供される。
（８）複数の凹部を有する樹脂製の基板と、前記凹部の開口部を覆うように配置された蓋部とからなり、
前記凹部のうち少なくとも一部の凹部の底面と前記蓋部の裏面に電極が配置され、
前記凹部の底面と前記凹部底面に対向する前記蓋部の裏面とに前記電極を備えた素子を構成することにより、複数の素子が設けられ、
少なくとも一部の前記素子が、（５）〜（７）のいずれかに記載の可変容量コンデンサであることを特徴とする素子集合体。 According to the third aspect of the present invention, there is provided the following element assembly (8).
(8) It consists of a resin-made substrate having a plurality of recesses, and a lid part arranged so as to cover the openings of the recesses,
Electrodes are disposed on the bottom surface of at least some of the recesses and the back surface of the lid,
By configuring an element including the electrode on the bottom surface of the recess and the back surface of the lid portion facing the bottom surface of the recess, a plurality of elements are provided,
At least a part of the elements is the variable capacitor according to any one of (5) to (7).

本発明によれば、微小電気機械システム用に好適に用いられる容量変化の大きな可変容量コンデンサとその可変容量コンデンサを有してなる素子集合体が提供される。
また、この可変容量コンデンサを構成するために好適に用いられる可変容量コンデンサ封止用誘電材料が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the element assembly which has a large capacity | capacitance variable capacitor suitably used for a micro electro mechanical system and the variable capacity capacitor is provided.
In addition, a dielectric material for sealing a variable capacitor that is preferably used to form the variable capacitor is provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の可変容量コンデンサ封止用誘電材料は、比誘電率が５以上、好ましくは比誘電率が７以上、より好ましくは比誘電率が１０以上の液体であることを特徴とする。このような液体を、可変容量コンデンサの可動電極と固定電極との間に封止することにより、容量変化の大きな可変容量コンデンサを得ることが可能となる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The dielectric material for sealing a variable capacitor according to the present invention is a liquid having a relative dielectric constant of 5 or more, preferably a relative dielectric constant of 7 or more, more preferably a relative dielectric constant of 10 or more. By sealing such a liquid between the movable electrode and the fixed electrode of the variable capacitor, a variable capacitor having a large capacitance change can be obtained.

本発明の可変容量コンデンサ封止用誘電材料は、比誘電率が５以上の液体であれば、単一の化合物からなる液体であってもよいし、２種以上の化合物を混合してなる液体であってもよい。単一の化合物からなる比誘電率が５以上の液体としては、極性溶媒として用いられる液体が挙げられる。その具体例としては、水、グリセリン、グリコール系溶剤、アミド系溶剤、カーボネート系溶剤、スルホキシド系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、ラクタム系溶剤、ニトリル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、およびセロソルブ系溶剤が挙げられる。本発明では、これらの液体を単独で、あるいは混合して用いることが好ましい。   The dielectric material for sealing a variable capacitor of the present invention may be a liquid composed of a single compound or a liquid composed of a mixture of two or more compounds as long as the relative dielectric constant is 5 or more. It may be. Examples of the liquid having a relative dielectric constant of 5 or more made of a single compound include liquids used as polar solvents. Specific examples thereof include water, glycerin, glycol solvents, amide solvents, carbonate solvents, sulfoxide solvents, alcohol solvents, lactone solvents, lactam solvents, nitrile solvents, ketone solvents, ether solvents, Examples include ester solvents and cellosolve solvents. In the present invention, these liquids are preferably used alone or in combination.

グリコール系溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコールなどが挙げられる。
アミド系溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどが挙げられる。
カーボネート系溶剤としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。 Examples of glycol solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and triethylene glycol.
Examples of the amide solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide and the like.
Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate, and propylene carbonate.

スルホキシド系溶剤としては、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジプロピルスルホキシドなどが挙げられる。
アルコール系溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、フルフリルアルコール、ベンジルアルコールなどが挙げられる。
ラクトン系溶剤としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなどが挙げられる。 Examples of the sulfoxide solvent include dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, dipropyl sulfoxide and the like.
Examples of alcohol solvents include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, n-hexyl alcohol, n- Examples include octyl alcohol, furfuryl alcohol, and benzyl alcohol.
Examples of the lactone solvent include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and δ-valerolactone.

ラクタム系溶剤としては、ε−カプロラクタム等が挙げられる。
ニトリル系溶剤としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどが挙げられる。
ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタンなどが挙げられる。 Examples of the lactam solvent include ε-caprolactam.
Examples of nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
Examples of the ether solvent include diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and the like.

エステル系溶剤としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどが挙げられる。
セロソルブ系溶剤としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどが挙げられる。
これらの溶剤は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the ester solvent include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate.
Examples of cellosolve solvents include methyl cellosolve and ethyl cellosolve.
These solvents can be used alone or in combination of two or more.

これらのなかでも、本発明で用いる液体としては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、エチレングリコール、プロピレンカーボネート、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、フルフリルアルコール、ベンジルアルコール、γ−ブチロラクトン、プロピオラクトン、ε−カプロラクタム、アセトニトリル、セロソルブからなる群から選ばれる少なくとも１種が特に好ましい。   Among these, liquids used in the present invention include diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethylene glycol, propylene carbonate, N, N-dimethyl sulfoxide, N -At least one selected from the group consisting of methylpyrrolidone, methanol, ethanol, propanol, octanol, furfuryl alcohol, benzyl alcohol, γ-butyrolactone, propiolactone, ε-caprolactam, acetonitrile, cellosolve is particularly preferable.

上述したように、本発明の可変容量コンデンサ封止用誘電材料は、極性溶媒として用いられる液体のみにより構成されていても良いが、可変容量コンデンサに封止したときに液体が揮散することを防止し、液体の比誘電率及び粘度を適切なものとする観点からは、高分子量の有機誘電体が溶解又は分散されてなる液体であることが好ましい。   As described above, the dielectric material for encapsulating a variable capacitor of the present invention may be composed only of a liquid used as a polar solvent, but prevents liquid from evaporating when encapsulated in a variable capacitor. From the viewpoint of making the relative permittivity and viscosity of the liquid appropriate, it is preferably a liquid in which a high molecular weight organic dielectric is dissolved or dispersed.

液体に溶解又は分散するために用いる有機誘電体は、特に制限されないが、比誘電率が５以上のものであることが好ましく、具体的には、非イオン性のビニル系高分子、非イオン性のセルロース系高分子、非イオン性の多糖類系高分子、非イオン性のアクリル系高分子、および非イオン性のグリコール系高分子、デキストリン、キトサン、キトサン誘導体、キチン、キチン誘導体、からなる群から選ばれる少なくとも１種からなる有機誘電体が挙げられる。   The organic dielectric used for dissolving or dispersing in the liquid is not particularly limited, but preferably has a relative dielectric constant of 5 or more, specifically, nonionic vinyl polymer, nonionic Cellulose polymers, nonionic polysaccharide polymers, nonionic acrylic polymers, and nonionic glycol polymers, dextrin, chitosan, chitosan derivatives, chitin, chitin derivatives An organic dielectric composed of at least one selected from the group consisting of:

非イオン性のビニル系高分子は、ビニル系単量体由来の繰り返し単位を主体に構成され、イオン性を有さない高分子である。ビニル系単量体としては、ビニルアルコール、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニル酢酸などが挙げられる。   The nonionic vinyl polymer is a polymer that is mainly composed of a repeating unit derived from a vinyl monomer and does not have ionic properties. Examples of vinyl monomers include vinyl alcohol, N-vinyl pyrrolidone, vinyl acetic acid and the like.

非イオン性のビニル系高分子の具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリＮ−ビニルピロリドン、ビニルピロリドン・ビニル酢酸共重合体などが挙げられる。   Specific examples of the nonionic vinyl polymer include polyvinyl alcohol, poly N-vinyl pyrrolidone, vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer and the like.

非イオン性のセルロース系高分子は、イオン性を有さないセルロース誘導体である。
非イオン性のセルロース誘導体の具体例としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロースなどが挙げられる。 Nonionic cellulose polymers are cellulose derivatives that do not have ionic properties.
Specific examples of the nonionic cellulose derivative include methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, nitrocellulose and the like.

非イオン性の多糖類系高分子は、７分子以上の単糖が縮合してなるイオン性を有さない高分子である。
非イオン性の多糖類系高分子の具体例としては、グアガム、ローカストビーンガム、ペクチン、トラガント、トウモロコシデンプンなどが挙げられる。 A nonionic polysaccharide polymer is a polymer having no ionicity formed by condensation of 7 or more monosaccharides.
Specific examples of nonionic polysaccharide polymers include guar gum, locust bean gum, pectin, tragacanth, and corn starch.

非イオン性のアクリル系高分子は、（メタ）アクリル酸系単量体由来の繰り返し単位を主体に構成され、イオン性を有さない高分子である。非イオン性のアクリル系高分子としては、後述する極性溶媒に対して溶解性を有するアクリル系高分子が好ましく、その具体例としてはポリアクリル酸アミドなどが挙げられる。   The nonionic acrylic polymer is a polymer that is mainly composed of a repeating unit derived from a (meth) acrylic acid monomer and has no ionic properties. As the nonionic acrylic polymer, an acrylic polymer having solubility in a polar solvent described later is preferable, and specific examples thereof include polyacrylic acid amide.

非イオン性のグリコール系高分子は、アルキレンオキシド系単量体由来の繰り返し単位を主体に構成され、イオン性を有さない高分子である。非イオン性のグリコール系高分子としては、極性溶媒に対して溶解性を有するグリコール系高分子が好ましい。例えば、アルギン酸プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール・エチレングリコール共重合体などが挙げられる。   The nonionic glycol polymer is a polymer that is mainly composed of a repeating unit derived from an alkylene oxide monomer and does not have ionic properties. As the nonionic glycol polymer, a glycol polymer having solubility in a polar solvent is preferable. Examples thereof include propylene glycol alginate, polyethylene glycol, propylene glycol / ethylene glycol copolymer and the like.

キトサン誘導体としては、カルボキシメチルキトサン、カルボキシエチルキトサン、メチルキトサン、エチルキトサン、ヒドロキシエチルキトサン、ヒドロキシプロピルキトサン、酸化キトサン、アセチルキトサン、アミノアルキルキトサン、アリルキトサンなどが挙げられる。   Examples of chitosan derivatives include carboxymethyl chitosan, carboxyethyl chitosan, methyl chitosan, ethyl chitosan, hydroxyethyl chitosan, hydroxypropyl chitosan, oxidized chitosan, acetyl chitosan, aminoalkyl chitosan, and allyl chitosan.

キチン誘導体としては、カルボキシメチルキチン、カルボキシエチルキチン、メチルキチン、エチルキチン、ヒドロキシエチルキチン、ヒドロキシプロピルキチン、酸化キチン、アセチルキチン、アミノアルキルキチン、アリルキチンなどが挙げられる。   Examples of chitin derivatives include carboxymethyl chitin, carboxyethyl chitin, methyl chitin, ethyl chitin, hydroxyethyl chitin, hydroxypropyl chitin, oxidized chitin, acetyl chitin, aminoalkyl chitin, allyl chitin, and the like.

本発明では、以上のような有機誘電体を単独で液体に溶解又は分散させてもよいし、２種以上を組み合わせて液体に溶解又は分散させてもよい。また、これらの高分子量の有機誘電体を溶解又は分散するために用いる液体としては、上述した単独で比誘電率が５以上となる液体が好ましく用いられる。   In the present invention, the above organic dielectric may be dissolved or dispersed in the liquid alone, or two or more kinds may be combined or dissolved or dispersed in the liquid. Moreover, as the liquid used for dissolving or dispersing these high molecular weight organic dielectrics, the liquid having a relative dielectric constant of 5 or more alone is preferably used.

液体に溶解又は分散される有機誘電体の濃度は、通常１重量％以上、好ましくは５重量％以上、より好ましくは２０重量％以上である。   The concentration of the organic dielectric dissolved or dispersed in the liquid is usually 1% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 20% by weight or more.

本発明の誘電材料の粘度は、特に限定されないが、優れた誘電特性を得る観点から、粘度が０．０１ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、０．０５ｍＰａ・ｓ以上であることがより好ましく、０．１ｍＰａ・ｓ〜２．０ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。   The viscosity of the dielectric material of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining excellent dielectric properties, the viscosity is preferably 0.01 mPa · s or more, more preferably 0.05 mPa · s or more, More preferably, it is 0.1 mPa · s to 2.0 mPa · s.

２）可変容量コンデンサ
本発明の可変容量コンデンサは、可動電極、固定電極、および本発明の誘電材料を封止してなる封止部を有し、前記可動電極と固定電極が前記封止部を介して対向支持されており、前記可動電極と固定電極の間に外部バイアス電圧を印加することにより、前記可動電極がクーロン力の作用によって揺れ動いて、静電容量を可変させるものであることを特徴とする。 2) Variable Capacitor The variable capacitor of the present invention has a sealing portion formed by sealing the movable electrode, the fixed electrode, and the dielectric material of the present invention, and the movable electrode and the fixed electrode serve as the sealing portion. The movable electrode is swayed by the action of Coulomb force to vary the electrostatic capacity by applying an external bias voltage between the movable electrode and the fixed electrode. And

本発明の可変容量コンデンサは、固定電極と可動電極の間に本発明の誘電材料が封止されているので、両電極間が空洞（空気）の場合よりも静電容量が大きくなる。したがって、同じ静電容量を持つ可変容量コンデンサであれば、内部が空洞の場合よりもサイズを小さくすることができる。さらに、内部に本発明の誘電材料が充填されているので、製造時には一定量の誘電材料を充填することで電極間距離の調整に要する加工精度水準を低く抑えることができる。   In the variable capacitor of the present invention, since the dielectric material of the present invention is sealed between the fixed electrode and the movable electrode, the capacitance is larger than when the gap between the electrodes is a cavity (air). Therefore, a variable capacitor having the same capacitance can be reduced in size as compared with a case where the inside is a cavity. Furthermore, since the dielectric material of the present invention is filled inside, a processing accuracy level required for adjusting the distance between the electrodes can be kept low by filling a certain amount of the dielectric material during manufacturing.

本発明の可変容量コンデンサの一例を図１、２に示す。図１中、図１（ａ）は可変容量コンデンサ１００の構造を示す断面図、図１（ｂ）は蓋部１２を除いた状態の平面図である。また、図２（ａ）は、さらに可動電極１５を除いた状態の平面図、図２（ｂ）は図１（ａ）と直交する方向の断面図である。   An example of the variable capacitor of the present invention is shown in FIGS. 1A is a cross-sectional view showing the structure of the variable capacitor 100, and FIG. 1B is a plan view of the state in which the lid 12 is removed. 2A is a plan view in a state where the movable electrode 15 is further removed, and FIG. 2B is a cross-sectional view in a direction perpendicular to FIG. 1A.

可変容量コンデンサ１００は、凹部１３の底面に設けられた金属薄膜からなる平板状の固定電極１４と、該固定電極１４と対向させて蓋部１２の裏面に設けられた金属薄膜からなる平板状の可動電極１５によって構成されている。また、凹部１３と蓋部１２で囲まれる空間（封止部）には、本発明の誘電材料１０が封止されている。   The variable capacitor 100 includes a flat plate-like fixed electrode 14 made of a metal thin film provided on the bottom surface of the recess 13 and a flat plate-like electrode made of a metal thin film provided on the back surface of the lid portion 12 so as to face the fixed electrode 14. The movable electrode 15 is used. The dielectric material 10 of the present invention is sealed in a space (sealing portion) surrounded by the recess 13 and the lid portion 12.

本発明の可変容量コンデンサは、容量が大きく、実用的な微小電気機械システム用の容量変化も大きなものである。   The variable capacitance capacitor of the present invention has a large capacitance and a large capacitance change for a practical micro electro mechanical system.

図１、２中、固定電極１４には信号配線２０が接続されており、この信号配線２０は凹部１３から基板１１の上面へ向けて引き出され、他の素子又は外部接続端子に接続される。可動電極１５にも信号配線２０が接続されており、この信号配線２０も他の素子又は外部接続端子に接続される。なお、素子間をつなぐ信号配線２０は、基板１１の上面に設けられているものと、蓋部１２の裏面に設けられているものとがある。   1 and 2, a signal wiring 20 is connected to the fixed electrode 14, and the signal wiring 20 is drawn out from the recess 13 toward the upper surface of the substrate 11 and connected to another element or an external connection terminal. The signal wiring 20 is also connected to the movable electrode 15, and this signal wiring 20 is also connected to other elements or external connection terminals. Note that the signal wiring 20 that connects the elements may be provided on the upper surface of the substrate 11 or may be provided on the back surface of the lid portion 12.

蓋部１２の上面にはアース電極膜１７が成膜され、さらに、アース電極膜１７の上面には各素子領域で蓋部１２を弾性的に屈曲させるための可動力発生部１６が設けられている。アース電極膜１７は、図示を省略する外部接続端子の設けられている領域を除いて、蓋部１２の上面のほぼ全体に形成されている。   An earth electrode film 17 is formed on the upper surface of the lid portion 12, and a movable force generating portion 16 is provided on the upper surface of the earth electrode film 17 for elastically bending the lid portion 12 in each element region. Yes. The ground electrode film 17 is formed on substantially the entire top surface of the lid 12 except for a region where an external connection terminal (not shown) is provided.

可動力発生部１６は、ＺｎＯ、ＰＺＴなどの２層の圧電薄膜を積層したバイモルフまたは単層圧電薄膜によって構成されており、各素子領域毎に独立して設けられている。また、各素子領域毎に、アース電極膜１７の上面には駆動端子１８（アース端子）が設けられ、可動力発生部１６の上面には駆動端子１９が設けられており、各駆動端子１８、１９には図示を省略する駆動配線が接続されている。   The movable force generating unit 16 is configured by a bimorph or a single-layer piezoelectric thin film in which two layers of piezoelectric thin films such as ZnO and PZT are stacked, and is provided independently for each element region. For each element region, a drive terminal 18 (ground terminal) is provided on the upper surface of the ground electrode film 17, and a drive terminal 19 is provided on the upper surface of the movable force generating unit 16. A drive wiring (not shown) is connected to 19.

さらに、各可動力発生部１６には、駆動配線及び駆動端子１８、１９から個々に電圧を印加できるようになっている。なお、アース端子となる駆動端子１８は、素子領域毎に設ける必要はなく、アース電極膜１７の任意の箇所に１箇所設けるだけでもよい。   Further, each movable force generator 16 can be individually applied with voltage from the drive wiring and drive terminals 18 and 19. Note that the drive terminal 18 serving as a ground terminal does not need to be provided for each element region, and may be provided only at an arbitrary position on the ground electrode film 17.

次に、可動力発生部１６の作用を、図３、４を用いて説明する。
可動力発生部１６は、ＺｎＯ、ＰＺＴなどの強誘電体からなる２層の圧電薄膜２１ａを貼り合わせてバイモルフを構成したものである。 Next, the operation of the movable force generator 16 will be described with reference to FIGS.
The movable force generator 16 is a bimorph formed by bonding two layers of piezoelectric thin films 21a made of a ferroelectric material such as ZnO or PZT.

駆動端子１８、１９に接続された直流電源２２によって、可動力発生部１６に電圧を印加すると、駆動端子１９とアース電極膜１７によって圧電薄膜２１ａ、２１ｂに電圧が加わる。これにより圧電薄膜２１ａは矢印で示すように膜方向で収縮し、圧電薄膜２１ｂは矢印で示すように膜方向で膨張するので、可動力発生部１６が屈曲して蓋部１２の素子領域中央部が凹部１３内へ下がる。
単層圧電薄膜の場合、収縮することで可動力発生部１６が屈曲して蓋部２３の素子領域中央部が凹部１３内へ下がる。 When a voltage is applied to the movable force generator 16 by the DC power source 22 connected to the drive terminals 18 and 19, the voltage is applied to the piezoelectric thin films 21 a and 21 b by the drive terminal 19 and the ground electrode film 17. As a result, the piezoelectric thin film 21a contracts in the film direction as indicated by the arrow, and the piezoelectric thin film 21b expands in the film direction as indicated by the arrow, so that the movable force generating portion 16 bends and the center of the element region of the lid 12 Falls into the recess 13.
In the case of a single-layer piezoelectric thin film, the movable force generating portion 16 is bent by contraction, and the element region central portion of the lid portion 23 is lowered into the concave portion 13.

その結果、可変容量コンデンサ１００は、図４に示すように、固定電極３０と可動電極１４との間（封止部）の電極間距離が小さくなってその静電容量が大きくなる。また、可動力発生部１６への印加電圧を調整することによって可変容量コンデンサ１００の静電容量を制御することができる。   As a result, as shown in FIG. 4, the variable capacitor 100 has a smaller inter-electrode distance between the fixed electrode 30 and the movable electrode 14 (sealing portion) and a larger capacitance. Further, the capacitance of the variable capacitor 100 can be controlled by adjusting the voltage applied to the movable force generator 16.

基板１１は、合成樹脂により形成されたものである。基板１１の厚さは２００〜１０００μｍ程度である。
基板１１の形成に用いる合成樹脂としては、シクロオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂などが挙げられる。 The substrate 11 is formed of a synthetic resin. The thickness of the substrate 11 is about 200 to 1000 μm.
Examples of the synthetic resin used for forming the substrate 11 include cycloolefin resins, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, and polyester resins such as polyethylene terephthalate.

蓋部１２は、弾性的に屈曲可能な厚みでフィルム状に形成されている。
蓋部１２の厚みは、通常５０から５００μｍ程度である。
蓋部１２を形成する材料としては、シクロオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられる。 The lid portion 12 is formed in a film shape with an elastically bendable thickness.
The thickness of the lid 12 is usually about 50 to 500 μm.
Examples of the material for forming the lid 12 include cycloolefin resins, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, and polymethyl methacrylate.

図１に示す可変容量コンデンサ１００においては、その封止部（凹部１３と蓋部１２で囲まれる空間）の少なくとも一部が、１０ＧＨｚの高周波において、比誘電率が３以下であり、かつ、誘電正接が１０^−３以下の合成樹脂から形成されていることが好ましく、その封止部の少なくとも一部が、吸水率が、ＪＩＳ ７２０９に準拠して測定した値で０．５％以下の合成樹脂から形成されていることが好ましく、その封止部の少なくとも一部が、１０ＧＨｚの高周波において、比誘電率が３以下、誘電正接が１０^−３以下で、かつ、吸水率が、ＪＩＳ ７２０９に準拠して測定した値で０．５％以下の合成樹脂から形成されていることが特に好ましい。 In the variable capacitor 100 shown in FIG. 1, at least a part of the sealing portion (the space surrounded by the concave portion 13 and the lid portion 12) has a relative dielectric constant of 3 or less at a high frequency of 10 GHz, and a dielectric It is preferable that the tangent is formed from a synthetic resin of 10 ⁻³ or less, and at least a part of the sealing portion has a water absorption of 0.5% or less as a value measured according to JIS 7209. It is preferable that at least a part of the sealing portion has a relative dielectric constant of 3 or less, a dielectric loss tangent of 10 ⁻³ or less, and a water absorption rate according to JIS 7209 at a high frequency of 10 GHz. It is particularly preferable that it is formed from a synthetic resin of 0.5% or less as measured.

封止部の少なくとも一部を比誘電率が３以下であり、かつ、誘電正接が１０^−３以下の合成樹脂から形成する場合には、高周波特性に優れる可変容量コンデンサを得ることができる。また、吸水率が、ＪＩＳ ７２０９に準拠して測定した値で０．５％以下の合成樹脂から形成する場合には、高温高湿度の環境下にあっても、優れた性能を発揮する可変容量コンデンサを得ることができる。 When at least a part of the sealing portion is formed of a synthetic resin having a relative dielectric constant of 3 or less and a dielectric loss tangent of 10 ⁻³ or less, a variable capacitor having excellent high frequency characteristics can be obtained. In addition, when it is formed from a synthetic resin having a water absorption rate of 0.5% or less as measured in accordance with JIS 7209, it has a variable capacity that exhibits excellent performance even in high temperature and high humidity environments. A capacitor can be obtained.

ここで、「封止部の少なくとも一部」とは、可変容量コンデンサ１００の、基板１１及び／又は蓋部１２が、上述した合成樹脂から形成されていることを意味する。   Here, “at least a part of the sealing portion” means that the substrate 11 and / or the lid portion 12 of the variable capacitor 100 is formed of the above-described synthetic resin.

１０ＧＨｚの高周波において、比誘電率が３以下、誘電正接が１０^−３以下で、かつ、吸水率が、ＪＩＳ ７２０９に準拠して測定した値で０．５％以下の合成樹脂の合成樹脂の好ましい具体例としては、シクロオレフィン系樹脂が挙げられる。 A synthetic resin of a synthetic resin having a relative dielectric constant of 3 or less, a dielectric loss tangent of 10 ⁻³ or less, and a water absorption of 0.5% or less as measured in accordance with JIS 7209 at a high frequency of 10 GHz is preferable. Specific examples include cycloolefin resins.

シクロオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合又は共重合した樹脂である。環状オレフィンとしては、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、エチルテトラシクロドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、テトラシクロ〔７．４．０．１^{１０，１３}．０^２，７〕トリデカ−２，４，６，１１−テトラエンなどの多環構造の不飽和炭化水素及びその誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロヘキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン、シクロヘプテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの単環構造の不飽和炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。 The cycloolefin resin is a resin obtained by polymerizing or copolymerizing a cyclic olefin. The cyclic olefin, norbornene, dicyclopentadiene, tetracyclododecene, ethyl tetracyclododecene, ethylidene tetracyclododecene, tetracyclo ^{[7.4.0.1 10,13.} 0 ^2,7 ] polycyclic unsaturated hydrocarbons such as trideca-2,4,6,11-tetraene and derivatives thereof; cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, 3,4-dimethylcyclopentene, 3-methylcyclohexene, 2- Unsaturated hydrocarbons having a monocyclic structure such as (2-methylbutyl) -1-cyclohexene, cyclooctene, 3a, 5,6,7a-tetrahydro-4,7-methano-1H-indene, cycloheptene, cyclopentadiene, cyclohexadiene And derivatives thereof.

これら環状オレフィンは、置換基として極性基を有していてもよい。極性基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、カルボン酸無水物基などが挙げられ、特に、エステル基、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基が好適である。   These cyclic olefins may have a polar group as a substituent. Examples of the polar group include a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxyl group, an epoxy group, a glycidyl group, an oxycarbonyl group, a carbonyl group, an amino group, an ester group, and a carboxylic acid anhydride group. Or a carboxylic anhydride group is preferred.

本発明に用いるシクロオレフィン系樹脂は、環状オレフィン以外の単量体を、付加共重合又は開環共重合体したものであってもよい。
環状オレフィンと、付加共重合又は開環共重合可能な単量体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテンなどのエチレンまたはα−オレフィン；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどのジエン等が挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。 The cycloolefin resin used in the present invention may be one obtained by addition copolymerization or ring-opening copolymer of monomers other than cyclic olefins.
Examples of monomers capable of addition copolymerization or ring-opening copolymerization with cyclic olefins include ethylene or α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-pentene; 1,4-hexadiene, 4-methyl-1 , 4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,7-octadiene and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

シクロオレフィン系樹脂は、付加重合反応あるいはメタセシス開環重合反応によって得ることができる。
重合は触媒の存在下で行われる。用いる付加重合用触媒としては、バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒などが挙げられる。用いる開環重合用触媒としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属の、ハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる重合触媒；あるいは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒などが挙げられる。
重合温度、圧力等は特に限定されない。通常−５０℃〜＋１００℃の重合温度、０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２の重合圧力で重合させる。 The cycloolefin resin can be obtained by an addition polymerization reaction or a metathesis ring-opening polymerization reaction.
The polymerization is carried out in the presence of a catalyst. Examples of the addition polymerization catalyst to be used include a polymerization catalyst composed of a vanadium compound and an organoaluminum compound. The ring-opening polymerization catalyst used is a polymerization catalyst comprising a halide, nitrate or acetylacetone compound of a metal such as ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum and a reducing agent; or titanium, vanadium, zirconium, Examples thereof include a polymerization catalyst comprising a metal halide such as tungsten or molybdenum or an acetylacetone compound and an organoaluminum compound.
The polymerization temperature, pressure, etc. are not particularly limited. Usually, the polymerization is performed at a polymerization temperature of −50 ° C. to + 100 ° C. and a polymerization pressure of 0 to 50 kgf / cm ² .

本発明に用いるシクロオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合（又は共重合）させた後、水素添加反応させて、分子中の不飽和結合を飽和結合に変えたものであってもよい。   The cycloolefin resin used in the present invention may be one obtained by polymerizing (or copolymerizing) a cyclic olefin, followed by a hydrogenation reaction to change the unsaturated bond in the molecule to a saturated bond.

水素添加反応は、公知の水素化触媒の存在下で、水素を吹き込んで行う。
用いる水素化触媒としては、酢酸コバルト／トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート／トリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリド／ｎ−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド／ｓｅｃ−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネート／ジメチルマグネシウムのごとき遷移金属化合物／アルキル金属化合物の組合せからなる均一系触媒；ニッケル、パラジウム、白金などの不均一系金属触媒；ニッケル／シリカ、ニッケル／けい藻土、ニッケル／アルミナ、パラジウム／カーボン、パラジウム／シリカ、パラジウム／けい藻土、パラジウム／アルミナのごとき金属触媒を担体に担持してなる不均一系固体担持触媒などが挙げられる。 The hydrogenation reaction is performed by blowing hydrogen in the presence of a known hydrogenation catalyst.
Examples of the hydrogenation catalyst used include transition metal compounds such as cobalt acetate / triethylaluminum, nickel acetylacetonate / triisobutylaluminum, titanocene dichloride / n-butyllithium, zirconocene dichloride / sec-butyllithium, tetrabutoxytitanate / dimethylmagnesium / Homogeneous catalyst comprising a combination of alkyl metal compounds; heterogeneous metal catalyst such as nickel, palladium, platinum; nickel / silica, nickel / diatomaceous earth, nickel / alumina, palladium / carbon, palladium / silica, palladium / diatom Examples thereof include a heterogeneous solid-supported catalyst in which a metal catalyst such as earth or palladium / alumina is supported on a support.

本発明に用いる合成樹脂は、その分子量やガラス転移温度等によって特に限定されないが、成形性の観点から、重量平均分子量が、好ましくは１，０００〜６００，０００、特に好ましくは５，０００〜４００，０００である。   The synthetic resin used in the present invention is not particularly limited by its molecular weight, glass transition temperature, and the like, but from the viewpoint of moldability, the weight average molecular weight is preferably 1,000 to 600,000, particularly preferably 5,000 to 400. , 000.

３）素子集合体
本発明の素子集合体は、複数の凹部を有する樹脂製の基板と、前記凹部の開口部を覆うように配置された蓋部とからなり、前記凹部のうち少なくとも一部の凹部の底面と前記蓋部の裏面に電極が配置され、前記凹部の底面と前記凹部底面に対向する前記蓋部の裏面とに前記電極を備えた素子を構成することにより、複数の素子が設けられ、少なくとも一部の前記素子は、本発明の可変容量コンデンサであることを特徴とする。 3) Element Assembly The element assembly of the present invention includes a resin substrate having a plurality of recesses, and a lid arranged to cover the opening of the recess, and at least a part of the recesses. An electrode is disposed on the bottom surface of the recess and the back surface of the lid portion, and a plurality of elements are provided by configuring an element including the electrode on the bottom surface of the recess and the back surface of the lid portion facing the bottom surface of the recess. And at least some of the elements are the variable capacitors of the present invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の素子集合体を説明する。
本発明の素子集合体３００の斜視図を図５に、図５のＸ−Ｘ線断面図を図６に示す。 Hereinafter, the element assembly of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a perspective view of the element assembly 300 of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along line XX of FIG.

素子集合体３００は、基板１１及び蓋部１２と回路素子アレイ４０よりなる。
基板１１の上面には、図７に示すように、角錐台状をした複数の凹部１３がアレイ状に形成されている。
蓋部１２は弾性的に屈曲可能な厚みに形成されている。蓋部１２は基板１１とほぼ同じ平面積を有しており、凹部１２を覆うようにして基板１１の上面に接合されている。 The element assembly 300 includes the substrate 11, the lid 12, and the circuit element array 40.
On the upper surface of the substrate 11, as shown in FIG. 7, a plurality of concave portions 13 having a truncated pyramid shape are formed in an array.
The lid 12 is formed with a thickness that can be bent elastically. The lid 12 has substantially the same plane area as the substrate 11 and is joined to the upper surface of the substrate 11 so as to cover the recess 12.

回路素子アレイ４０を構成する各々の素子は、それぞれの凹部１３の位置に設けられており、信号配線２０でつながれて目的とする回路を構成している。
基板１１における１つの素子の領域（以下、素子領域という。）を、図７において１点鎖線で囲んで示す。 Each element constituting the circuit element array 40 is provided at the position of each recess 13 and is connected by a signal wiring 20 to constitute a target circuit.
A region of one element (hereinafter referred to as an element region) on the substrate 11 is shown surrounded by a one-dot chain line in FIG.

図５に示す素子集合体３００において、各素子は、可変容量コンデンサ１００、可変抵抗１１０、可変インダクタ１２０によって構成されている。   In the element assembly 300 shown in FIG. 5, each element includes a variable capacitor 100, a variable resistor 110, and a variable inductor 120.

図５及び図６においては、可変容量コンデンサ１００、可変抵抗１１０及び可変インダクタ１２０の一配置例と、信号配線２０による配線例を示しているが、各素子の数、配置、配線の仕方などは回路の目的に応じて適宜変更することができる。例えば、複数種類の素子を組み合わせることによって、可変共振回路や可変フィルタ回路を形成することができる。   5 and 6 show an arrangement example of the variable capacitor 100, the variable resistor 110, and the variable inductor 120, and an example of wiring by the signal wiring 20, but the number of elements, arrangement, wiring method, and the like are as follows. It can be appropriately changed according to the purpose of the circuit. For example, a variable resonance circuit or a variable filter circuit can be formed by combining a plurality of types of elements.

図５、６に示す素子集合体３００が有する可変容量コンデンサ１００の構造は、図１、２に示した通りである。   The structure of the variable capacitor 100 included in the element assembly 300 shown in FIGS. 5 and 6 is as shown in FIGS.

図５、６に示す素子集合体３００が有する可変抵抗１１０の構造を図８（ａ）に、蓋部１２を除いた状態の平面図を図８（ｂ）にそれぞれ示す。   FIG. 8A shows the structure of the variable resistor 110 included in the element assembly 300 shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 8B shows a plan view of the state in which the lid 12 is removed.

図８中、可変抵抗１１０は、凹部１３の底面に設けられた金属薄膜からなる平板状の固定電極５０と、前記固定電極５０と対向させて蓋部１２の裏面に設けられた金属薄膜からなる平板状の可動電極５１と、固定電極５０と可動電極５１の間に設けられた高抵抗体５２によって構成されている。   In FIG. 8, the variable resistor 110 is composed of a flat fixed electrode 50 made of a metal thin film provided on the bottom surface of the recess 13, and a metal thin film provided on the back surface of the lid portion 12 so as to face the fixed electrode 50. The plate-shaped movable electrode 51 and a high resistance 52 provided between the fixed electrode 50 and the movable electrode 51 are configured.

固定電極５０には信号配線２０が接続されており、この信号配線２０は凹部１３から基板１１の上面へ向けて引き出され、他の素子又は外部接続端子に接続される。
可動電極５１にも信号配線２０が接続されており、この信号配線２０も他の素子又は外部接続端子に接続される。
高抵抗体５２は、例えば比抵抗の大きなエポキシ系導電性材料（液体、ゲル、弾性体など）からなり、その水平断面の面積は固定電極５０及び可動電極５１の電極面積よりも小さい。
また、高抵抗体５２の上端と下端のうち少なくとも一方は固定電極５０や可動電極５１に固定しておくことが望ましい。 A signal line 20 is connected to the fixed electrode 50. The signal line 20 is drawn from the recess 13 toward the upper surface of the substrate 11 and connected to another element or an external connection terminal.
The signal wiring 20 is also connected to the movable electrode 51, and this signal wiring 20 is also connected to other elements or external connection terminals.
The high resistance body 52 is made of, for example, an epoxy-based conductive material (liquid, gel, elastic body, etc.) having a large specific resistance, and the area of the horizontal section is smaller than the electrode area of the fixed electrode 50 and the movable electrode 51.
In addition, it is desirable to fix at least one of the upper end and the lower end of the high resistance body 52 to the fixed electrode 50 or the movable electrode 51.

図５、６に示す素子集合体３００が有する可変インダクタ１２０の構造を図９（ａ）に、蓋部１２を除いた状態の平面図を図９（ｂ）にそれぞれ示す。
図９中、可変インダクタ１２０は、凹部１３の底面に設けられた金属薄膜からなる平板状の固定電極５３（コア電極）と、前記固定電極５３と対向させて蓋部１２の裏面に設けられた金属薄膜からなるジグザグに蛇行した線状の可動電極５４（コイル状電極）によって構成されている。 FIG. 9A shows the structure of the variable inductor 120 included in the element assembly 300 shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 9B shows a plan view of the state in which the lid 12 is removed.
In FIG. 9, the variable inductor 120 is provided on the back surface of the lid portion 12 so as to face the fixed electrode 53 (core electrode) made of a metal thin film provided on the bottom surface of the recess 13 and the fixed electrode 53. It is constituted by a linear movable electrode 54 (coiled electrode) meandering in a zigzag made of a metal thin film.

可動電極５４の両端にはそれぞれ信号配線２０が接続されており、この信号配線２０は他の素子又は外部接続端子に接続される。固定電極５３には信号配線２０は接続されておらず、固定電極５３はコイル（可動電極５４）のコアとして機能する。
なお、図示しないが、凹部１３の底面に設けた固定電極５３がジグザグに蛇行した線状のコイル電極となり、蓋部１２の裏面に設けた可動電極５４が平板状のコア電極となっていても差し支えない。 The signal wiring 20 is connected to both ends of the movable electrode 54, and the signal wiring 20 is connected to other elements or external connection terminals. The signal wiring 20 is not connected to the fixed electrode 53, and the fixed electrode 53 functions as the core of the coil (movable electrode 54).
Although not shown, the fixed electrode 53 provided on the bottom surface of the recess 13 is a zigzag meandering linear coil electrode, and the movable electrode 54 provided on the back surface of the lid 12 is a flat core electrode. There is no problem.

また、図１０に示すように、素子集合体３００の端部には回路素子アレイ４０を外部回路に接続するための外部接続端子４１、４２、４３が設けられている。
これらは、例えばアンテナを接続するための外部接続端子４１、信号入力用の外部接続端子４２、信号出力用の外部接続端子４３となっている。外部接続端子４１、４２、４３はそれぞれ蓋部１２を貫通するように設けられたバイアホール４１ａ、４２ａ、４３ａによって信号配線２０に接続されている。 As shown in FIG. 10, external connection terminals 41, 42, and 43 for connecting the circuit element array 40 to an external circuit are provided at the end of the element assembly 300.
These are, for example, an external connection terminal 41 for connecting an antenna, an external connection terminal 42 for signal input, and an external connection terminal 43 for signal output. The external connection terminals 41, 42, 43 are connected to the signal wiring 20 by via holes 41 a, 42 a, 43 a provided so as to penetrate the lid portion 12.

これらの素子においては、基板１１の厚さは２００〜１０００μｍ程度となっており、１つの素子（素子領域）の一辺の長さは１〜５ｍｍ程度で、固定電極と可動電極との間の距離（可動電極が屈曲していないときの電極間距離）は１〜３０μｍ程度となっている。   In these elements, the thickness of the substrate 11 is about 200 to 1000 μm, the length of one side of one element (element region) is about 1 to 5 mm, and the distance between the fixed electrode and the movable electrode (Distance between the electrodes when the movable electrode is not bent) is about 1 to 30 μm.

蓋部１２の上面にはアース電極膜１７が成膜され、さらに、アース電極膜１７の上面には各素子領域で蓋部１２を弾性的に屈曲させるための可動力発生部１６が設けられている。アース電極膜１７は、外部接続端子４１、４２、４３の設けられている領域を除いて、蓋部１２の上面のほぼ全体に形成されている。   An earth electrode film 17 is formed on the upper surface of the lid portion 12, and a movable force generating portion 16 is provided on the upper surface of the earth electrode film 17 for elastically bending the lid portion 12 in each element region. Yes. The ground electrode film 17 is formed on almost the entire top surface of the lid 12 except for the region where the external connection terminals 41, 42, and 43 are provided.

可動力発生部１６は、ＺｎＯ、ＰＺＴなどの２層の圧電薄膜を積層したバイモルフまたは単層圧電薄膜によって構成されており、各素子領域毎に独立して設けられている。各素子領域毎に、アース電極膜１７の上面には駆動端子１８（アース端子）が設けられ、可動力発生部１６の上面には駆動端子１９が設けられており、各駆動端子１８、１９には駆動配線４６が接続されている。各可動力発生部４１には、駆動配線４６及び駆動端子１８、１９から個々に電圧を印加できるようになっている。
なお、アース端子となる駆動端子１８は、素子領域毎に設ける必要はなく、アース電極膜１７の任意の箇所に１箇所設けるだけでもよい。 The movable force generating unit 16 is configured by a bimorph or a single-layer piezoelectric thin film in which two layers of piezoelectric thin films such as ZnO and PZT are stacked, and is provided independently for each element region. For each element region, a drive terminal 18 (ground terminal) is provided on the upper surface of the earth electrode film 17, and a drive terminal 19 is provided on the upper surface of the movable force generating unit 16. Is connected to the drive wiring 46. A voltage can be individually applied to each movable force generator 41 from the drive wiring 46 and the drive terminals 18 and 19.
Note that the drive terminal 18 serving as a ground terminal does not need to be provided for each element region, and may be provided only at an arbitrary position on the ground electrode film 17.

次に、図５に示す素子集合体３００が有する各素子（可変容量コンデンサ１００、可変抵抗１１０、可変インダクタ１２０）の作用について説明する。   Next, the operation of each element (variable capacitor 100, variable resistor 110, variable inductor 120) included in the element assembly 300 shown in FIG. 5 will be described.

可変コンダクタ１００の可動力発生部４１の作用は、上述したとおりである（図３、４）。
可変抵抗１１０の場合には、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、電圧が印加された可動力発生部１６によって、蓋部１２の素子領域中央部が凹部１３内へ下がると、固定電極５０と可動電極５１の間に挟まれている高抵抗体５２の長さが短くなると共に、水平断面の断面積が大きくなり、抵抗値が小さくなる。また、可動力発生部１６への印加電圧を調整することによって可変抵抗１１０の抵抗値を制御することができる。 The operation of the movable force generating portion 41 of the variable conductor 100 is as described above (FIGS. 3 and 4).
In the case of the variable resistor 110, as shown in FIGS. 11A and 11B, when the center of the element region of the lid 12 is lowered into the recess 13 by the movable force generator 16 to which a voltage is applied, The length of the high resistance body 52 sandwiched between the fixed electrode 50 and the movable electrode 51 is shortened, the cross-sectional area of the horizontal section is increased, and the resistance value is decreased. Further, the resistance value of the variable resistor 110 can be controlled by adjusting the voltage applied to the movable force generator 16.

可変インダクタ１２０では、可動電極５４はコイルとして機能し、固定電極５３はコイルのコアとして機能する。そして、図１２に示すように、可動電極５４と固定電極５３が接近することは、コイル５４ａにコア５３ａを挿入することに相当し、可動電極５４と固定電極５３が離れることは、コイル５４ａからコア５３ａを抜き出すことに相当する。よって、可変インダクタ１２０の場合には、電圧を印加して可動力発生部１６によって蓋部１２の素子領域中央部を凹部１３内へ降下させると、可変インダクタ１２０のインダクタンスが大きくなる。また、可動力発生部１６への印加電圧を調整することによって可変インダクタ１２０のインダクタンスを制御することができる。   In the variable inductor 120, the movable electrode 54 functions as a coil, and the fixed electrode 53 functions as a core of the coil. As shown in FIG. 12, the approach of the movable electrode 54 and the fixed electrode 53 corresponds to the insertion of the core 53a into the coil 54a, and the separation of the movable electrode 54 and the fixed electrode 53 from the coil 54a. This corresponds to extracting the core 53a. Therefore, in the case of the variable inductor 120, when a voltage is applied and the center of the element region of the lid 12 is lowered into the recess 13 by the movable force generator 16, the inductance of the variable inductor 120 increases. Further, the inductance of the variable inductor 120 can be controlled by adjusting the voltage applied to the movable force generator 16.

よって、例えば回路素子アレイ４０によって例えば可変共振回路や可変フィルタ回路が形成されていれば、可変容量コンデンサ１００、可変抵抗１１０、可変インダクタ１２０の各定数を変化させることによって、可変共振回路や可変フィルタ回路の周波数特性や挿入損失などを変化させることができる。   Therefore, for example, if a variable resonance circuit or a variable filter circuit is formed by the circuit element array 40, the variable resonance circuit or the variable filter can be changed by changing the constants of the variable capacitor 100, the variable resistor 110, and the variable inductor 120. Circuit frequency characteristics and insertion loss can be changed.

〔製造方法〕
つぎに、各素子の製造方法を説明する。
図１３及び１４は、本願発明の素子集合体３００の可変容量コンデンサ１００の領域の製造方法を表している。図１３（ａ）〜（ｃ）は基板１１の製造工程を表し、図１３（ｄ）〜（ｆ）は蓋部１２の製造工程を表し、図１４（ａ）〜（ｅ）は基板１１と蓋部１２を一体化して可変容量コンデンサ１００を作製するまでの工程を表している。
以下、これらの工程を説明する。 〔Production method〕
Next, a method for manufacturing each element will be described.
13 and 14 show a method for manufacturing the region of the variable capacitor 100 of the element assembly 300 of the present invention. 13A to 13C show the manufacturing process of the substrate 11, FIGS. 13D to 13F show the manufacturing process of the lid portion 12, and FIGS. The steps from the integration of the lid 12 to the production of the variable capacitor 100 are shown.
Hereinafter, these steps will be described.

先ず、上面に凹部１３が形成された基板１１を作製する。
基板１１の作製方法としては、（ｉ）図１３（ａ）に示すように、下面に複数個の角錐台状をした凸部２３が形成されたスタンパ２４を、溶融または軟化状態の熱硬化型樹脂に押圧して当該樹脂を押し広げ、熱硬化型樹脂を冷却して硬化させた後、スタンパ４８を除去することにより基板１１を得る方法。（ii）熱可塑性樹脂を用いて、射出成形法によって基板１１を成形する方法、（iii）図１３（ａ）に示すように、下面に複数個の角錐台状をした凸部２３が形成されたスタンパ２４を、紫外線硬化型樹脂に押圧して当該樹脂を押し広げ、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させた後、スタンパ２４を除去することにより基板１１を得る方法が挙げられる。 First, the substrate 11 having the recess 13 formed on the upper surface is prepared.
As a method of manufacturing the substrate 11, (i) as shown in FIG. 13A, a stamper 24 having a plurality of truncated pyramid-shaped projections 23 formed on the lower surface is melted or softened in a thermosetting type. A method of obtaining the substrate 11 by removing the stamper 48 after pressing the resin to spread the resin, cooling and curing the thermosetting resin. (Ii) A method of molding the substrate 11 by an injection molding method using a thermoplastic resin, and (iii) a plurality of truncated pyramid-shaped convex portions 23 are formed on the lower surface as shown in FIG. The stamper 24 is pressed against an ultraviolet curable resin to spread the resin, and the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays to be cured, and then the stamper 24 is removed to obtain the substrate 11.

本発明においては、樹脂材料として、熱可塑性のシクロオレフィン系樹脂を用いるのが好ましいことから、（ｉ）又は（ii）の方法が好ましい。   In the present invention, a thermoplastic cycloolefin resin is preferably used as the resin material, and therefore the method (i) or (ii) is preferable.

次いで、図１３（ｂ）に示すように、基板１１の全面にスパッタ法などで電極材料を堆積させてメタライズ層２５を成膜した後、メタライズ層２５の不要部分をエッチングにより除去し、凹部１３内に固定電極１４及び信号配線２０を形成する。   Next, as shown in FIG. 13B, after depositing an electrode material on the entire surface of the substrate 11 by sputtering or the like to form the metallized layer 25, unnecessary portions of the metallized layer 25 are removed by etching, and the recess 13 The fixed electrode 14 and the signal wiring 20 are formed therein.

一方、図１３（ｄ）に示すように蓋部１２を押出成形などでフィルム状に成形しておき、図１３（ｅ）に示すように、蓋部１２の下面全面にスパッタ法などで電極材料を堆積させてメタライズ層２６を成膜する。次いで、図１３（ｆ）に示すように、メタライズ層２６の不要部分をエッチングにより除去し、蓋部１２の下面に可動電極１５及び信号配線２０を形成する。   On the other hand, as shown in FIG. 13 (d), the lid portion 12 is formed into a film by extrusion or the like, and as shown in FIG. 13 (e), an electrode material is formed on the entire lower surface of the lid portion 12 by sputtering or the like. Is deposited to form a metallized layer 26. Next, as shown in FIG. 13 (f), unnecessary portions of the metallized layer 26 are removed by etching, and the movable electrode 15 and the signal wiring 20 are formed on the lower surface of the lid 12.

この後、図１４（ａ）に示すように、インクジェットなどの塗工装置３７を使用して、凹部１３内に誘電体材料１０を充填する。
次に、図１４（ｂ）に示すように、基板１１の上に蓋部１２を重ねて位置合わせし、レーザー照射や熱溶着などの方法で基板１１の上面に蓋部１２を接合する。
その後、図１４（ｃ）に示すように、所定位置にバイアホールを設けて外部接続端子２８、２９、３０を形成する。 Thereafter, as shown in FIG. 14A, the dielectric material 10 is filled in the recess 13 using a coating apparatus 37 such as an ink jet.
Next, as shown in FIG. 14B, the lid portion 12 is overlaid and aligned on the substrate 11, and the lid portion 12 is joined to the upper surface of the substrate 11 by a method such as laser irradiation or thermal welding.
After that, as shown in FIG. 14C, via holes are provided at predetermined positions to form the external connection terminals 28, 29, and 30.

次いで、図１４（ｄ）に示すように、蓋部１２の上面にアース電極膜１７、可動力発生部１６、メタライズ層２７を成膜し、図１４（ｅ）に示すように、アース電極膜１７と可動力発生部１６をパターニングし、さらにメタライズ層２７をエッチングすることで駆動端子１８、１９及び図示を省略する駆動配線を形成することにより、複数の可変容量コンデンサを有する素子集合体３００Ａを製造する。   Next, as shown in FIG. 14 (d), the ground electrode film 17, the movable force generating part 16, and the metallized layer 27 are formed on the upper surface of the lid part 12, and as shown in FIG. 14 (e), the ground electrode film 17 and the movable force generating portion 16 are patterned, and the metallized layer 27 is further etched to form drive terminals 18 and 19 and drive wirings (not shown), whereby an element assembly 300A having a plurality of variable capacitance capacitors is obtained. To manufacture.

図１５は可変抵抗１１０の領域の製造方法を説明する図であって、図１５（ａ）〜（ｆ）は、基板１１と蓋部１２を一体化して可変抵抗１１０を作製するまでの工程を表している。   FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining a method of manufacturing the region of the variable resistor 110. FIGS. 15A to 15F show the steps until the variable resistor 110 is manufactured by integrating the substrate 11 and the lid 12. Represents.

図１５（ａ）の基板１１は、図１３（ａ）〜（ｃ）と同じ工程によって凹部１３の底面に固定電極５０を設けたものである。
凹部１３内の固定電極５０の上面には、インクジェットなどの公知の塗工装置３７から高抵抗材料を吐出させることにより、柱状の高抵抗体５２が固定される。 The substrate 11 in FIG. 15A is obtained by providing the fixed electrode 50 on the bottom surface of the recess 13 by the same process as in FIGS. 13A to 13C.
The columnar high resistance body 52 is fixed to the upper surface of the fixed electrode 50 in the recess 13 by discharging a high resistance material from a known coating device 37 such as an ink jet.

次に、図１５（ｂ）に示すように、基板１１の上に蓋部１２を位置合わせしながら重ね、蓋部１２の裏面の可動電極５１を高抵抗体５２の上端面に接触させ、図１５（ｃ）に示すように、レーザー照射や熱溶着などの方法で基板１１の上面に蓋部１２を接合する。なお、図１５（ｂ）に示す蓋部１２は、図１３（ｄ）〜（ｆ）と同じ工程によって、蓋部１２の裏面に可動電極５２を設けたものである。   Next, as shown in FIG. 15 (b), the lid portion 12 is superimposed on the substrate 11 while being aligned, and the movable electrode 51 on the back surface of the lid portion 12 is brought into contact with the upper end surface of the high resistance body 52. As shown in FIG. 15C, the lid 12 is bonded to the upper surface of the substrate 11 by a method such as laser irradiation or thermal welding. In addition, the cover part 12 shown in FIG.15 (b) provides the movable electrode 52 in the back surface of the cover part 12 by the same process as FIG.13 (d)-(f).

この後、図１５（ｄ）に示すように、所定位置にバイアホールを設けて外部接続端子４１、４２、４３を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 15 (d), via holes are provided at predetermined positions to form external connection terminals 41, 42, and 43.

次いで、図１５（ｅ）に示すように、蓋部１２の上面にアース電極膜１７、可動力発生部１６、メタライズ層２５を成膜し、図１５（ｆ）に示すようにアース電極膜１７、可動力発生部１６をパターニングし、さらにメタライズ層２５をエッチングすることで、駆動端子１８、１９、及び駆動配線（図示を省略）を形成し、複数の可変抵抗１２０を有する素子集合体３００Ｂを製造する。
図１５（ｂ）〜（ｆ）の工程は、図１４（ａ）〜（ｅ）と同一工程で行うことができる。 Next, as shown in FIG. 15E, the ground electrode film 17, the movable force generating portion 16, and the metallized layer 25 are formed on the upper surface of the lid 12, and the ground electrode film 17 is formed as shown in FIG. Then, by patterning the movable force generating portion 16 and further etching the metallized layer 25, the drive terminals 18 and 19 and drive wiring (not shown) are formed, and the element assembly 300B having a plurality of variable resistors 120 is formed. To manufacture.
The steps of FIGS. 15B to 15F can be performed in the same steps as FIGS. 14A to 14E.

また、可変インダクタ１２０は、電極パターンなどが異なる点を除けば、基本的には可変容量コンデンサ１１０７と同じ工程で作製することができる。   The variable inductor 120 can be basically manufactured in the same process as the variable capacitor 1107 except that the electrode pattern is different.

本発明の素子集合体３００にあっては、上記のように複数の凹部２５を有する樹脂製の基板１１と蓋部１２を用い、凹部１３の底面に設けた固定電極と蓋部１２の裏面に設けた可動電極によって、可変容量コンデンサ１００、可変抵抗１１０、可変インダクタ１２０などの素子を構成するという簡単な構造であるので、複数の素子特に受動素子を集積化することができ、しかも素子集合体３００を小型化することができる。   In the element assembly 300 of the present invention, the resin substrate 11 having the plurality of concave portions 25 and the lid portion 12 are used as described above, and the fixed electrode provided on the bottom surface of the concave portion 13 and the back surface of the lid portion 12 are used. Since it is a simple structure in which elements such as the variable capacitor 100, the variable resistor 110, and the variable inductor 120 are configured by the provided movable electrodes, it is possible to integrate a plurality of elements, particularly passive elements, and an element assembly. 300 can be reduced in size.

特に、スタンパを用いて基板１１に凹部１３を成形すれば、シリコン基板などをエッチング加工するのに比較して、簡単かつ安価に素子集合体３００を量産することができると共に、素子集合体３００内の素子を微小化することができる。また、簡単な構造であるため、設計から製造までの期間も短縮することができる。   In particular, if the concave portion 13 is formed on the substrate 11 using a stamper, the element assembly 300 can be mass-produced easily and inexpensively as compared with etching of a silicon substrate or the like. These elements can be miniaturized. In addition, since the structure is simple, the period from design to manufacture can be shortened.

また、本発明の素子集合体３００によれば、複数の素子を集積化して小型化できるので、高周波用途にも対応することができる。特に、下記変形例に記載するような方法によって素子の定数の調整範囲も広くなるので、高周波帯域向けの素子集合体３００も容易に作製できる。   Further, according to the element assembly 300 of the present invention, since a plurality of elements can be integrated and downsized, it can be used for high frequency applications. In particular, since the adjustment range of the element constant is widened by the method described in the following modification, the element assembly 300 for the high frequency band can be easily manufactured.

さらに、本発明の素子集合体３００では、可動力発生部１６を駆動することによって可動電極を弾性変形させて可動電極と固定電極との電極間距離などを変化させることができるので、これによって各素子の定数を変化させることができる。よって、回路構成が同じで素子定数だけが異なるような回路が複数組必要な用途では、可動力発生部１６で各素子の定数を変えることにより、１つの素子集合体３００で複数個の回路の働きを行わせることができ、素子集合体３００を組み込む機器の小型化にも寄与できる。   Furthermore, in the element assembly 300 of the present invention, the movable electrode can be elastically deformed by driving the movable force generating unit 16 to change the distance between the movable electrode and the fixed electrode. The constant of the element can be changed. Therefore, in an application that requires a plurality of sets of circuits having the same circuit configuration but different only element constants, the constant of each element is changed by the movable force generating unit 16 so that a plurality of circuits can be formed in one element assembly 300. It can be made to work, and it can contribute to size reduction of the device incorporating the element assembly 300.

次に、本発明の素子集合体の変形例をいくつか示す。
（変形例１）
図１６（ａ）は変形例１による素子の構造を示す平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。 Next, some modified examples of the element assembly of the present invention will be shown.
(Modification 1)
16A is a plan view showing the structure of the element according to the first modification, FIG. 16B is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 16A, and FIG. 16C is Z in FIG. FIG.

図１６においては、可変容量コンデンサ１００Ａを例にとって説明するが、変形例１の構成は、可変抵抗１１０や可変インダクタ１２０、あるいは後述のこれら以外の素子についても適用することができる。   In FIG. 16, the variable capacitor 100A is described as an example. However, the configuration of the first modification can be applied to the variable resistor 110, the variable inductor 120, or other elements described later.

図１６に示す可変容量コンデンサ１００にあっては、固定電極１４の信号配線２０と可動電極１５の信号配線２０はいずれも、蓋部１２を貫通するバイアホール６０ａ、６１ａを介して蓋部１２の上面の外部接続端子６０、６１に接続されている。この可変容量コンデンサ１００と同様に、各素子の信号配線２０が蓋部１２上面の外部接続端子６０、６１につながっていれば、蓋部１２の上面で各素子の外部接続端子６０、６１どうしを接続することにより、後から自由に回路を組むことができる。あるいは、この外部接続端子６０、６１を利用すれば、蓋部１２の上面にＩＣなどを実装することも可能になる。   In the variable capacitor 100 shown in FIG. 16, the signal wiring 20 of the fixed electrode 14 and the signal wiring 20 of the movable electrode 15 are both connected to the lid 12 via via holes 60 a and 61 a penetrating the lid 12. It is connected to the external connection terminals 60 and 61 on the upper surface. Similarly to the variable capacitor 100, if the signal wiring 20 of each element is connected to the external connection terminals 60 and 61 on the upper surface of the lid 12, the external connection terminals 60 and 61 of each element are connected to each other on the upper surface of the lid 12. By connecting, a circuit can be freely assembled later. Alternatively, if these external connection terminals 60 and 61 are used, an IC or the like can be mounted on the upper surface of the lid 12.

（変形例２）
図１７（ａ）は変形例２による可変容量コンデンサ１００Ｂの断面図、図１７（ｂ）は蓋部１２を取り除いた状態の平面図である。
この変形例では、固定電極１４及び可動電極１５をそれぞれ複数の突起６２、６３の集合によって構成している。 (Modification 2)
FIG. 17A is a cross-sectional view of the variable capacitor 100B according to the second modification, and FIG.
In this modification, the fixed electrode 14 and the movable electrode 15 are configured by a set of a plurality of protrusions 62 and 63, respectively.

突起６２、６３の形状は、円錐状や角錐状などの錐状、円錐台状や角錐台状などの錐台状、半球状、断面三角形の突条（くさび状）などでもよい。さらに、凹部１３内で、かつ、可動電極１５の外側の領域において、蓋部１２の裏面には突起６３よりも高いストッパ６４が突出している。なお、ストッパ６４は、凹部１３の内面で、固定電極１４の外側の領域において、突起６２よりも高くなるように設けてあってもよい。   The shape of the protrusions 62 and 63 may be a cone shape such as a cone shape or a pyramid shape, a truncated cone shape such as a truncated cone shape or a truncated pyramid shape, a hemispherical shape, or a protrusion having a triangular cross section (wedge shape). Further, a stopper 64 that is higher than the protrusion 63 protrudes from the back surface of the lid 12 in the recess 13 and in a region outside the movable electrode 15. The stopper 64 may be provided on the inner surface of the recess 13 so as to be higher than the protrusion 62 in a region outside the fixed electrode 14.

かかる変形例によれば、固定電極１４及び可動電極１５の面積に比べて固定電極１４の電極表面積と可動電極１５の電極表面積が大きくなるので、可変容量コンデンサ１００Ｂのサイズを大きくすることなく静電容量を大きくすることができる。また、突起６３（あるいは、突起６２）よりも高いストッパ６４を設けているので、電極間距離の制御を厳密に行うことができ、固定電極１４や可動電極１５を突起６２、６３により構成していても固定電極１４と可動電極１５が接触するのを防ぐことができる。   According to such a modification, since the electrode surface area of the fixed electrode 14 and the electrode surface area of the movable electrode 15 are larger than the areas of the fixed electrode 14 and the movable electrode 15, the electrostatic capacity can be increased without increasing the size of the variable capacitor 100 </ b> B. The capacity can be increased. Further, since the stopper 64 higher than the protrusion 63 (or the protrusion 62) is provided, the distance between the electrodes can be strictly controlled, and the fixed electrode 14 and the movable electrode 15 are constituted by the protrusions 62 and 63. However, it is possible to prevent the fixed electrode 14 and the movable electrode 15 from contacting each other.

（変形例３）
図１８は変形例３による素子集合体３００Ｃの構造を示す断面図である。この素子集合体３００Ｃにあっては、各素子領域で凹部１３の深さが一定でなく、素子領域によって凹部１３の深さが異なっている。よって、素子の種類の違いや、同じ素子であっても回路定数の違いなどによって最適な電極間距離となるように各素子領域毎で電極間距離を調整することができる。また、一度の製造プロセスで多様な特性の素子を得ることができ、素子集合体３００Ｃの最適化が容易になる。 (Modification 3)
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the structure of an element assembly 300C according to the third modification. In this element assembly 300C, the depth of the recess 13 is not constant in each element region, and the depth of the recess 13 differs depending on the element region. Therefore, the inter-electrode distance can be adjusted for each element region so that the optimum inter-electrode distance can be obtained due to the difference in the type of element and the difference in circuit constants even for the same element. In addition, elements having various characteristics can be obtained by a single manufacturing process, and the element assembly 300C can be easily optimized.

また、この素子集合体３００Ｃの基板は、凹部の深さが異なっていても、前記のようにスタンパを用いて基板を作製すれば、射出成形のように成形時の樹脂の流動性などを考慮する必要が無く、容易に成形することができる。   In addition, even if the substrate of this element assembly 300C is formed using a stamper as described above, the fluidity of the resin at the time of molding is taken into consideration as in the case of injection molding, even if the depth of the recesses is different. Therefore, it can be easily molded.

また、図１８に示す素子集合体３００Ｃでは、各素子領域で蓋部１２の厚みが一定でなく、素子領域によって蓋部１２の厚みが異なっている。よって、蓋部１２の厚みを変えることで素子領域毎に蓋部１２の剛性を調整することができ、蓋部１２の撓みやすさを最適にすることができる。なお、図１８では、可変容量コンデンサ１００Ｃのみを示したが、素子の組合せは任意である。   In the element assembly 300C shown in FIG. 18, the thickness of the lid 12 is not constant in each element region, and the thickness of the lid 12 varies depending on the element region. Therefore, the rigidity of the cover part 12 can be adjusted for each element region by changing the thickness of the cover part 12, and the easiness of bending of the cover part 12 can be optimized. In FIG. 18, only the variable capacitor 100C is shown, but the combination of elements is arbitrary.

（変形例４）
図１９は変形例４の素子集合体３００Ｄを示す斜視図、図２０はその分解斜視図、図２１は蓋部１２の分解斜視図である。また、図２２（ａ）は、素子集合体３００Ｄの平面図であり、図２２（ｂ）は、蓋部１２を分離した状態で示す素子集合体３００Ｄの平面図である。この素子集合体３００Ｄ（あるいは、素子集合体の一部）は、可変容量コンデンサ１００Ｄと可変インダクタ１２０Ｄの２つの素子によって構成されている。 (Modification 4)
FIG. 19 is a perspective view showing an element assembly 300D of Modification Example 4, FIG. 20 is an exploded perspective view thereof, and FIG. 21 is an exploded perspective view of the lid portion 12. 22A is a plan view of the element assembly 300D, and FIG. 22B is a plan view of the element assembly 300D shown with the lid 12 separated. This element assembly 300D (or a part of the element assembly) is composed of two elements, a variable capacitor 100D and a variable inductor 120D.

図２０に示すように、基板１１には２つの凹部１３が形成されており、一方の凹部１３には平板状の固定電極１４を設け、他方の凹部には平板状の固定電極５３を設け、固定電極１４から基板１１の上面に向けて信号配線２０を配線している。   As shown in FIG. 20, the substrate 11 has two recesses 13, one recess 13 is provided with a flat fixed electrode 14, and the other recess is provided with a flat fixed electrode 53. A signal wiring 20 is wired from the fixed electrode 14 toward the upper surface of the substrate 11.

蓋部１２の下面には平板状の可動電極１５と蛇行した可動電極５４を設けている。可動電極１５から蓋部１２の端に向けて信号配線２０を延出し、さらに、信号配線２０によって可動電極１５と可動電極５４の一端とを接続している。また、可動電極５４の他端から可動電極１５側へ向けて信号配線２０が延びている。   A flat plate-like movable electrode 15 and a meandering movable electrode 54 are provided on the lower surface of the lid 12. The signal wiring 20 extends from the movable electrode 15 toward the end of the lid 12, and the movable electrode 15 and one end of the movable electrode 54 are connected by the signal wiring 20. The signal wiring 20 extends from the other end of the movable electrode 54 toward the movable electrode 15 side.

よって、基板１１の上面に蓋部１２が接合されていると、図２０に示すように、固定電極１４と可動電極１５が対向して可変容量コンデンサ１００Ｄが形成され、固定電極５３と可動電極５４が対向して可変インダクタ１２０Ｄが形成される。しかもこのとき、可動電極５４の他端から延出されていた信号配線２０が、固定電極１４から基板１１の上面へ延出されていた信号配線２０と重なって電気的に接続されるので、可変容量コンデンサ１００Ｄと可変インダクタ１２０Ｄが並列に接続される。   Therefore, when the lid portion 12 is bonded to the upper surface of the substrate 11, as shown in FIG. 20, the fixed electrode 14 and the movable electrode 15 face each other to form the variable capacitor 100D, and the fixed electrode 53 and the movable electrode 54 are formed. Are opposed to each other to form a variable inductor 120D. In addition, at this time, the signal wiring 20 extending from the other end of the movable electrode 54 overlaps the signal wiring 20 extended from the fixed electrode 14 to the upper surface of the substrate 11 and is electrically connected. Capacitance capacitor 100D and variable inductor 120D are connected in parallel.

図２１に示すように、蓋部１２の両側部にはバイアホール６５ａ、６６ａを設けてあり、バイアホール６５ａの上には入力端子６５を設け、バイアホール６６ａの上に出力端子６６を設けている。蓋部１２の上面には、入力端子６５、出力端子６６と離間させるようにしてアース電極膜１７を成膜し、アース電極膜１７の上面のうち凹部１３と対向する位置には、それぞれ可動力発生部１６を形成している。   As shown in FIG. 21, via holes 65a and 66a are provided on both sides of the lid 12, an input terminal 65 is provided on the via hole 65a, and an output terminal 66 is provided on the via hole 66a. Yes. A ground electrode film 17 is formed on the upper surface of the lid portion 12 so as to be separated from the input terminal 65 and the output terminal 66, and a movable force is provided at a position facing the concave portion 13 on the upper surface of the ground electrode film 17. The generating part 16 is formed.

アース電極膜１７の上面には駆動端子１８を設けている。また、それぞれの可動力発生部１６の上面には駆動端子１９を設けている。駆動端子１９に接続された駆動配線６７は、アース電極膜１７の上に形成した絶縁膜６８の上を通って素子集合体３００Ｄの端へ導かれている。   A drive terminal 18 is provided on the upper surface of the earth electrode film 17. In addition, a drive terminal 19 is provided on the upper surface of each movable force generator 16. The drive wiring 67 connected to the drive terminal 19 is guided to the end of the element assembly 300 </ b> D through the insulating film 68 formed on the ground electrode film 17.

よって、この素子集合体３００Ｄは、可変容量コンデンサ１００Ｄと可変インダクタ１２０Ｄが並列接続されたＬＣ素子として使用することができる。しかも、駆動配線６７に電圧を印加させることによって、各可動力発生部１６で蓋部１２を撓ませることができるので、可変容量コンデンサ１００Ｄの静電容量や可変インダクタ１２０Ｄのインダクタンスを調整することができる。   Therefore, the element assembly 300D can be used as an LC element in which the variable capacitor 100D and the variable inductor 120D are connected in parallel. In addition, by applying a voltage to the drive wiring 67, the lid 12 can be bent by each of the movable force generators 16, so that the capacitance of the variable capacitor 100D and the inductance of the variable inductor 120D can be adjusted. it can.

（変形例５）
図２３は変形例５の素子集合体３００Ｅを示す平面図、図２４は蓋部１２を取り除いた状態で示す素子集合体３００Ｅの平面図である。この素子集合体３００Ｅ（あるいは、素子集合体の一部）は、４つの可変容量コンデンサ１００Ｅによって構成されている。 (Modification 5)
FIG. 23 is a plan view showing an element assembly 300E of Modification 5. FIG. 24 is a plan view of the element assembly 300E shown with the lid 12 removed. This element assembly 300E (or a part of the element assembly) is composed of four variable capacitors 100E.

図２３に示すように、各可変容量コンデンサ１００Ｅはいずれも固定電極１４と可動電極１５によって構成されており、２つの可変容量コンデンサ１００Ｅがそれぞれ直列に接続され、直列に接続された２つの可変容量コンデンサ１００Ｅどうしがさらに並列に接続されている。４つの可変容量コンデンサ１００Ｅを直並列接続した素子集合体３００Ｅの入力端子６５と出力端子６６は蓋部１２の上面に設けられている。また、変形例４と同様、蓋部１２の上面には各素子領域毎に可動力発生部１６が設けられている。   As shown in FIG. 23, each variable capacitor 100E is composed of a fixed electrode 14 and a movable electrode 15, and two variable capacitors 100E are connected in series, and two variable capacitors connected in series. Capacitors 100E are further connected in parallel. An input terminal 65 and an output terminal 66 of an element assembly 300 </ b> E in which four variable capacitors 100 </ b> E are connected in series and parallel are provided on the upper surface of the lid 12. Similarly to the fourth modification, a movable force generating portion 16 is provided on the upper surface of the lid portion 12 for each element region.

このような素子集合体３００Ｅによれば、単一の素子の場合よりも静電容量を大容量にすることができ、静電容量値の調節を柔軟にすることができる。   According to such an element assembly 300E, the capacitance can be made larger than that in the case of a single element, and the adjustment of the capacitance value can be made flexible.

（変形例６）
図２５は変形例６の素子集合体３００Ｆを示す平面図、図２６は蓋部１２を取り除いた状態の平面図である。この素子集合体３００Ｆは、１つの可変容量コンデンサ１００Ｆと２つの可変インダクタ１２０Ｆ（以下、２つの可変インダクタ１２０Ｆを区別して可変インダクタ１２０Ｆａ、１２０Ｆｂとする。）を備えており、これらの素子はスター結線されている。変形例５について、以下に説明する。 (Modification 6)
FIG. 25 is a plan view showing an element assembly 300F of Modification 6, and FIG. 26 is a plan view in a state where the lid 12 is removed. The element assembly 300F includes one variable capacitor 100F and two variable inductors 120F (hereinafter, the two variable inductors 120F are distinguished as variable inductors 120Fa and 120Fb), and these elements are connected in a star connection. Has been. Modification 5 will be described below.

基板１１の上面には３つの凹部１３を設けており、１つの凹部１３には平板状の固定電極１４を設け、他の２つの凹部にはそれぞれ平板状の固定電極５３を設けている。蓋部１２の裏面には、固定電極１４に対向して可動電極１５を設けてあって、固定電極１４と可動電極１５によって可変容量コンデンサ１００Ｆが形成されている。   Three concave portions 13 are provided on the upper surface of the substrate 11, a flat plate-like fixed electrode 14 is provided in one concave portion 13, and a flat plate-like fixed electrode 53 is provided in each of the other two concave portions. A movable electrode 15 is provided on the back surface of the lid 12 so as to face the fixed electrode 14, and a variable capacitor 100 </ b> F is formed by the fixed electrode 14 and the movable electrode 15.

また、蓋部１２の裏面にはジグザグに蛇行した２つの可動電極５４を設けてあり、これらの可動電極５４はそれぞれ２つの固定電極５３に対向しており、２組の固定電極５３と可動電極５４によって可変インダクタ１２０Ｆａと可変インダクタ１２０Ｆｂが形成されている。
ただし、２つの可変インダクタ１２０Ｆａ、１２０Ｆｂは、インダクタンスが異なっている。こうして基板１１と蓋部１２の間に形成された１つの可変容量コンデンサ１００Ｆと２つの可変インダクタ１２０Ｆａ、１２０Ｆｂは、図２６に示すように信号配線２０によってスター結線されている。 Further, two movable electrodes 54 meandering in a zigzag manner are provided on the back surface of the lid portion 12, and these movable electrodes 54 are opposed to the two fixed electrodes 53, respectively. 54 forms a variable inductor 120Fa and a variable inductor 120Fb.
However, the two variable inductors 120Fa and 120Fb have different inductances. In this way, one variable capacitor 100F and two variable inductors 120Fa and 120Fb formed between the substrate 11 and the cover 12 are star-connected by a signal wiring 20 as shown in FIG.

一方の可変インダクタ１２０Ｆａの開放端は、信号配線２０及びバイアホールを介して蓋部１２の上面に設けられた入力端子６９に接続している。他方の可変インダクタ１２０Ｆｂの開放端は、信号配線２０及びバイアホールを介して蓋部１２の上面に設けられた入力端子７０に接続している。また、可変容量コンデンサ１００Ｆの開放端は、信号配線２０及びバイアホールを介して蓋部１２の上面に設けられた出力端子７１に接続している。   The open end of one variable inductor 120Fa is connected to an input terminal 69 provided on the upper surface of the lid 12 via the signal wiring 20 and a via hole. The open end of the other variable inductor 120Fb is connected to the input terminal 70 provided on the upper surface of the lid 12 via the signal wiring 20 and the via hole. The open end of the variable capacitor 100F is connected to an output terminal 71 provided on the upper surface of the lid 12 via the signal wiring 20 and the via hole.

さらに、蓋部１２の上面には、変形例４又は５と同様にして、可変容量コンデンサ１００Ｆや各可変インダクタ１２０Ｆａ、１２０Ｆｂの上にそれぞれ可動力発生部１６が形成されている。   Further, on the upper surface of the lid portion 12, the movable force generating portions 16 are respectively formed on the variable capacitor 100 </ b> F and the variable inductors 120 </ b> Fa and 120 </ b> Fb in the same manner as in the fourth or fifth modification.

この素子集合体３００Ｆをバンドパスフィルタとして使用する場合には、例えば図２７に示すように、各駆動端子１８、１９に制御回路７２をつなぎ、入力端子６９に信号源Ｓ１を接続し、入力端子７０に信号源Ｓ２を接続する。そして、制御回路７２によって可変容量コンデンサ１００Ｆ、可変インダクタ１２０Ｆａ、１２０Ｆｂの各可動力発生部１６のオン、オフを切り替えれば、各信号経路Ａ、Ｂの通過周波数は、図２８に示すように変化する。   When this element assembly 300F is used as a bandpass filter, for example, as shown in FIG. 27, a control circuit 72 is connected to each drive terminal 18 and 19, a signal source S1 is connected to an input terminal 69, and an input terminal is connected. A signal source S2 is connected to 70. When the control circuit 72 switches on and off the movable force generators 16 of the variable capacitor 100F and the variable inductors 120Fa and 120Fb, the passing frequencies of the signal paths A and B change as shown in FIG. .

ここで、可動力発生部１６のオンとは、その駆動端子１８、１９間に電圧を印加させて蓋部１２（可動電極１５又は５４）を撓ませた状態をいい、可動力発生部１６のオフとは、駆動端子１８、１９間に電圧を印加せず、蓋部１２（可動電極１５又は５４）を撓ませていない状態をいう。また、信号経路Ａは、信号源Ｓ１によって入力端子６９から入力された信号が、図２６の向かって左の可変インダクタ１２０Ｆａと可変容量コンデンサ１００Ｆを通過して、出力端子７１から出力される信号経路をさす。信号経路Ｂは、信号源Ｓ２によって入力端子７０から入力された信号が、図２６の向かって右の可変インダクタ１２０Ｆｂと可変容量コンデンサ１００Ｆを通過して出力端子７１から出力される信号経路をさす。通過周波数はＦａ１〜Ｆａ４、Ｆｂ１〜Ｆｂ４は、周波数が同じか異なっているかを示すために用いた記号であって、特定の周波数を指すものではない。   Here, the turning on of the movable force generating unit 16 refers to a state in which a voltage is applied between the drive terminals 18 and 19 to bend the lid 12 (movable electrode 15 or 54). “Off” means a state in which no voltage is applied between the drive terminals 18 and 19 and the lid 12 (the movable electrode 15 or 54) is not bent. The signal path A is a signal path in which a signal input from the input terminal 69 by the signal source S1 passes through the left variable inductor 120Fa and the variable capacitor 100F in FIG. 26 and is output from the output terminal 71. Point. The signal path B indicates a signal path in which a signal input from the input terminal 70 by the signal source S2 passes through the variable inductor 120Fb and the variable capacitor 100F on the right in FIG. 26 and is output from the output terminal 71. The pass frequencies Fa1 to Fa4 and Fb1 to Fb4 are symbols used to indicate whether the frequencies are the same or different, and do not indicate specific frequencies.

この素子集合体３００Ｆによれば、図２８に示すように、信号経路Ａ、Ｂを通過する信号の通過周波数をそれぞれ変化させることができる。   According to this element assembly 300F, as shown in FIG. 28, the passing frequencies of signals passing through the signal paths A and B can be changed.

（変形例７）
図２９は変形例７の素子集合体３００Ｇを示す平面図、図３０は蓋部１２を取り除いた状態の平面図である。この素子集合体３００Ｇは、変形例６の素子集合体３００Ｆにさらにスイッチ７３を付け加えたものである。スイッチ７３は、図３０に示すように、可変容量コンデンサ１００Ｇと可変インダクタ１２０Ｇｂとの中間に直列に挿入されている。 (Modification 7)
FIG. 29 is a plan view showing an element assembly 300G of Modification Example 7, and FIG. 30 is a plan view in a state where the lid 12 is removed. This element assembly 300G is obtained by adding a switch 73 to the element assembly 300F of the sixth modification. As shown in FIG. 30, the switch 73 is inserted in series between the variable capacitor 100G and the variable inductor 120Gb.

図３１はスイッチ７３の構造を示す断面図であって、図３１（ａ）はスイッチがオフの状態を表し、図３１（ｂ）はスイッチがオンになった状態を表している。凹部１３の底面に固定電極７４が設けられ、蓋部１２の裏面に絶縁距離をあけて一対の可動電極７５ａ、７５ｂが設けられており、固定電極７４と可動電極７５ａ、７５ｂが対向してスイッチ７３を構成している。ここで、可動電極７５ａの端部（可動接点）は固定電極７４の一方端部（固定接点）に対向しており、可動電極７５ｂの端部（可動接点）は固定電極７４の他方端部（固定接点）に対向している。   FIG. 31 is a cross-sectional view showing the structure of the switch 73. FIG. 31A shows a state in which the switch is turned off, and FIG. 31B shows a state in which the switch is turned on. A fixed electrode 74 is provided on the bottom surface of the recess 13, and a pair of movable electrodes 75 a and 75 b are provided on the back surface of the lid portion 12 with an insulating distance, and the fixed electrode 74 and the movable electrodes 75 a and 75 b face each other to switch. 73 is constituted. Here, the end portion (movable contact) of the movable electrode 75a is opposed to one end portion (fixed contact) of the fixed electrode 74, and the end portion (movable contact) of the movable electrode 75b is the other end portion of the fixed electrode 74 (movable contact). It faces the fixed contact.

通常の状態では、図３１（ａ）に示すように、可動電極７５ａ、７５ｂは固定電極７４と絶縁距離を保っているので、可動電極７５ａ、７５ｂ間は絶縁状態となっていてスイッチ７３がオフ状態に保たれている。これに対し、スイッチ領域で蓋部１２の上面に設けられた可動力発生部１６をオンにして蓋部１２を撓ませると、可動電極７５ａ、７５ｂが撓んで固定電極７４に接触し、固定電極７４を介して可動電極７５ａ、７５ｂどうしが導通状態となり、スイッチ７３がオン状態になる。   In the normal state, as shown in FIG. 31A, the movable electrodes 75a and 75b maintain an insulation distance from the fixed electrode 74, so that the movable electrodes 75a and 75b are insulated and the switch 73 is turned off. It is kept in a state. On the other hand, when the movable force generator 16 provided on the upper surface of the lid portion 12 is turned on in the switch region and the lid portion 12 is bent, the movable electrodes 75a and 75b are bent to contact the fixed electrode 74, thereby fixing the fixed electrode. The movable electrodes 75a and 75b are brought into conduction via 74, and the switch 73 is turned on.

この素子集合体３００Ｇをバンドパスフィルタとして使用する場合にも、例えば図３２に示すように、各駆動端子１８、１９に制御回路７２をつなぎ、入力端子６９に信号源Ｓ１を接続し、入力端子７０に信号源Ｓ２を接続する。そして、制御回路７２によって可変容量コンデンサ１００Ｇ、可変インダクタ１２０Ｇａ、１２０Ｇｂの各可動力発生部１６のオン、オフを切り替え、またスイッチ７３のオン、オフを切り替えれば、各信号経路Ａ、Ｂの通過周波数は、図３３に示すように変化する。   Even when this element assembly 300G is used as a bandpass filter, for example, as shown in FIG. 32, a control circuit 72 is connected to each of the drive terminals 18 and 19, a signal source S1 is connected to the input terminal 69, and an input terminal is connected. A signal source S2 is connected to 70. Then, if the control circuit 72 switches on and off the movable force generators 16 of the variable capacitor 100G and the variable inductors 120Ga and 120Gb, and switches the switch 73 on and off, the passing frequencies of the signal paths A and B are switched. Changes as shown in FIG.

ここでも、可動力発生部１６のオンとは、その駆動端子１８、１９間に電圧を印加させて蓋部１２（可動電極１５又は５４）を撓ませた状態をいい、可動力発生部１６のオフとは、駆動端子１８、１９間に電圧を印加せず、蓋部１２（可動電極１５又は５４）を撓ませていない状態をいう。また、信号経路Ａは、信号源Ｓ１によって入力端子６９から入力された信号が、図３０の向かって左の可変インダクタ１２０Ｇａと可変容量コンデンサ１００Ｇを通過して出力端子７１から出力される信号経路をさす。信号経路Ｂは、信号源Ｓ２によって入力端子７０から入力された信号が、図３０の向かって右の可変インダクタ１２０Ｇｂと可変容量コンデンサ１００Ｇを通過して出力端子７１から出力される信号経路をさす。通過周波数はＦａ１〜Ｆａ４、Ｆｂ１〜Ｆｂ４は、周波数が同じか異なっているかを示すために用いた記号であって、特定の周波数を指すものではない。   Here, the turning on of the movable force generating unit 16 means a state in which a voltage is applied between the drive terminals 18 and 19 to bend the lid 12 (movable electrode 15 or 54). “Off” means a state in which no voltage is applied between the drive terminals 18 and 19 and the lid 12 (the movable electrode 15 or 54) is not bent. The signal path A is a signal path in which a signal input from the input terminal 69 by the signal source S1 passes through the left variable inductor 120Ga and the variable capacitor 100G in FIG. 30 and is output from the output terminal 71. Sure. The signal path B indicates a signal path in which a signal input from the input terminal 70 by the signal source S2 passes through the variable inductor 120Gb and the variable capacitor 100G on the right in FIG. 30 and is output from the output terminal 71. The pass frequencies Fa1 to Fa4 and Fb1 to Fb4 are symbols used to indicate whether the frequencies are the same or different, and do not indicate specific frequencies.

この素子集合体３００Ｇによれば、図３３に示すように、信号経路Ａ、Ｂを流れる信号の通過周波数を変化させることができるとともに、入力端子７０に入る信号をカットすることも可能になる。   According to this element assembly 300G, as shown in FIG. 33, it is possible to change the passing frequency of the signals flowing through the signal paths A and B, and to cut the signal entering the input terminal 70.

図１（ａ）は本願発明の可変容量コンデンサの構造を示す断面図、図１（ｂ）はその蓋部を除いた状態の平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing the structure of the variable capacitor according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view showing a state in which the lid is removed. 図２（ａ）はさらに可動電極を除いた状態の平面図、図２（ｂ）は図１（ａ）と直交する方向の断面図である。2A is a plan view in a state where the movable electrode is further removed, and FIG. 2B is a cross-sectional view in a direction orthogonal to FIG. 図３は、可動力発生部の動作原理を説明する概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operating principle of the movable force generator. 図４は、可動力発生部により可変容量コンデンサの可動電極が撓む様子を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing how the movable electrode of the variable capacitor bends by the movable force generator. 図５は、本発明の素子集合体の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the element assembly of the present invention. 図６は、図５のＸ−Ｘ線断面図である。6 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 図７は、図５に示す素子集合体の基板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the substrate of the element assembly shown in FIG. 図８（ａ）は図５に示す素子集合体に用いられている可変抵抗の構造を示す断面図、図８（ｂ）はその蓋部を除いた状態の平面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view showing the structure of the variable resistor used in the element assembly shown in FIG. 5, and FIG. 8B is a plan view showing a state in which the lid is removed. 図９（ａ）は図５に示す素子集合体に用いられている可変インダクタの構造を示す断面図、図９（ｂ）は蓋部を除いた状態の平面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view showing the structure of the variable inductor used in the element assembly shown in FIG. 5, and FIG. 9B is a plan view showing a state where the lid is removed. 図１０は、本願発明の素子集合体の端部に設けられた、回路素子アレイを外部回路に接続するための外部接続端子の構造を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of an external connection terminal for connecting a circuit element array to an external circuit, provided at the end of the element assembly of the present invention. 図１１（ａ）、（ｂ）は、可動力発生部により可変抵抗の可動電極が撓んで高抵抗体が圧縮される様子を示す概略断面図である。FIGS. 11A and 11B are schematic cross-sectional views showing a state in which the movable resistor having a variable resistance is bent by the movable force generator and the high resistor is compressed. 図１２は、可変インダクタの可動電極と固定電極の距離が変わることによってインダクタンスが変化する理由を説明する図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the reason why the inductance changes as the distance between the movable electrode and the fixed electrode of the variable inductor changes. 図１３（ａ）〜（ｃ）は基板の製造工程を表した図、図１３（ｄ）〜（ｆ）は蓋部の製造工程を表した図である。FIGS. 13A to 13C are diagrams illustrating the manufacturing process of the substrate, and FIGS. 13D to 13F are diagrams illustrating the manufacturing process of the lid. 図１４（ａ）〜（ｆ）は、基板と蓋部を一体化して可変容量コンデンサを作製する工程を表した図である。FIGS. 14A to 14F are diagrams showing a process of fabricating a variable capacitor by integrating a substrate and a lid. 図１５（ａ）〜（ｆ）は、基板と蓋部を一体化して可変抵抗を作製する工程を表した図である。FIGS. 15A to 15F are diagrams showing a process of fabricating a variable resistor by integrating a substrate and a lid. 図１６は、変形例１による可変容量コンデンサの断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of a variable capacitor according to the first modification. 図１７は、変形例２による可変容量コンデンサの断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a variable capacitor according to the second modification. 図１８は、変形例３による素子集合体３００Ｃの構造を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing the structure of an element assembly 300C according to the third modification. 図１９は、変形例４の素子集合体３００Ｄを示す斜視図である。FIG. 19 is a perspective view showing an element assembly 300D of the fourth modification. 図２０は、素子集合体３００Ｄの分解斜視図である。FIG. 20 is an exploded perspective view of the element assembly 300D. 図２１は、素子集合体３００Ｄの蓋部１２の分解斜視図である。FIG. 21 is an exploded perspective view of the lid 12 of the element assembly 300D. 図２２（ａ）は、素子集合体３００Ｄの平面図であり、図２２（ｂ）は、蓋部１２を分離した状態で示す素子集合体３００Ｄの平面図である。FIG. 22A is a plan view of the element assembly 300D, and FIG. 22B is a plan view of the element assembly 300D shown with the lid 12 separated. 図２３は、変形例５の素子集合体３００Ｅを示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing an element assembly 300E of the fifth modification. 図２４は、素子集合体３００Ｅの蓋部１２を取り除いた状態で示す素子集合体３００Ｅの平面図である。FIG. 24 is a plan view of the element assembly 300E shown with the cover 12 of the element assembly 300E removed. 図２５は、変形例６の素子集合体３００Ｆを示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing an element assembly 300F of Modification 6. 図２６は、素子集合体３００Ｆの蓋部１２を取り除いた状態の平面図である。FIG. 26 is a plan view of the element assembly 300F with the cover 12 removed. 図２７は、素子集合体３００Ｆの信号接続状態を示す概略図である。FIG. 27 is a schematic diagram illustrating a signal connection state of the element assembly 300F. 図２８は、素子集合体３００Ｆにおいて、各素子の可動力発生部を切り替えたときの各信号経路の通過周波数を表した図である。FIG. 28 is a diagram illustrating the passing frequency of each signal path when the movable force generation unit of each element is switched in the element assembly 300F. 図２９は素子集合体３００Ｇを示す平面図である。FIG. 29 is a plan view showing the element assembly 300G. 図３０は、素子集合体３００Ｇの蓋部１２を取り除いた状態の平面図である。FIG. 30 is a plan view of the element assembly 300G with the lid 12 removed. 図３１はスイッチ７３の構造を示す断面図であって、図３１（ａ）はスイッチがオフの状態を表し、図３１（ｂ）はスイッチがオンになった状態を表す。FIG. 31 is a cross-sectional view showing the structure of the switch 73. FIG. 31A shows a state in which the switch is turned off, and FIG. 31B shows a state in which the switch is turned on. 図３２は、素子集合体３００Ｇの信号接続状態を示す概略図である。FIG. 32 is a schematic diagram illustrating a signal connection state of the element assembly 300G. 図３３は、素子集合体３００Ｇにおいて、各素子の可動力発生部を切り替えたときの各信号経路の通過周波数を表した図である。FIG. 33 is a diagram illustrating the passing frequency of each signal path when the movable force generation unit of each element is switched in the element assembly 300G. 図３４は、従来例の断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view of a conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

１０・・・本願発明の誘電材料
１１・・・基板
１２・・・蓋部
１３・・・凹部
１４、４１ａ、４２ａ、４３ａ、６０ａ、６１ａ、６５ａ、６６ａ・・・バイアホール
５０、５３、７４・・・固定電極
１５、５１、５４、７５、７５ａ、７５ｂ、７７・・・可動電極
１６・・・可動力発生部
１７・・・アース電極膜
１８、１９・・・駆動端子
２０・・・信号配線
２１ａ、２１ｂ・・・圧電薄膜
２２・・・直流電源
２３・・・錐台状をした凸部
２４・・・スタンパ
４０・・・回路素子アレイ
２８、２９、３０、４１、４２、４３、６０、６１・・・外部接続端子
４２・・・信号入力用の外部接続端子
４３・・・信号出力用の外部接続端子
５４ａ・・・コイル
２５、２６、２７・・・メタライズ層
３７・・・塗工装置
５２・・・高抵抗体
６５、６９、７０・・・入力端子
６６、７１・・・出力端子
６７・・・駆動配線
７２・・・制御回路
７３・・・スイッチ
７６・・・磁束
７８・・・圧電薄膜
７９、８０・・・端子用電極
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１０１・・・可変容量コンデンサ
１１０・・・可変抵抗
１２０、１２０Ｂ、１２０Ｄ、１２０Ｆ、１２０Ｆａ、１２０Ｆｂ、１２０Ｇａ、１２０Ｇｂ・・・可変インダクタ
３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ、３００Ｅ、３００Ｆ、３００Ｇ・・・素子集合体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Dielectric material 11 of this invention 11 ... Board | substrate 12 ... Cover part 13 ... Recess 14, 41a, 42a, 43a, 60a, 61a, 65a, 66a ... Via hole 50, 53, 74 ... Fixed electrodes 15, 51, 54, 75, 75a, 75b, 77 ... Movable electrode 16 ... Movable force generator 17 ... Earth electrode films 18, 19 ... Drive terminal 20 ... Signal wiring 21a, 21b ... Piezoelectric thin film 22 ... DC power supply 23 ... Frustum-shaped convex part 24 ... Stamper 40 ... Circuit element array 28, 29, 30, 41, 42, 43 , 60, 61 ... external connection terminal 42 ... external connection terminal 43 for signal input ... external connection terminal 54a for signal output ... coil 25, 26, 27 ... metallization layer 37 ... .Coating device 52... High resistance body 65, 69 70 ... input terminals 66, 71 ... output terminals 67 ... drive wiring 72 ... control circuit 73 ... switch 76 ... magnetic flux 78 ... piezoelectric thin film 79, 80 ... for terminals Electrode 100, 100A, 100B, 100D, 100E, 100F, 100G, 101 ... Variable capacitor 110 ... Variable resistor 120, 120B, 120D, 120F, 120Fa, 120Fb, 120Ga, 120Gb ... Variable inductor 300, 300A, 300B, 300C, 300D, 300E, 300F, 300G ... element assembly

Claims (8)

比誘電率が５以上の液体であることを特徴とする可変容量コンデンサ封止用誘電材料。   A dielectric material for sealing a variable capacitor, wherein the dielectric material is a liquid having a relative dielectric constant of 5 or more. 前記液体が、水、グリセリン、グリコール系溶剤、アミド系溶剤、カーボネート系溶剤、スルホキシド系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、ラクタム系溶剤、ニトリル系溶剤、およびセロソルブ系溶剤からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の誘電材料。   The liquid is selected from the group consisting of water, glycerin, glycol solvent, amide solvent, carbonate solvent, sulfoxide solvent, alcohol solvent, lactone solvent, lactam solvent, nitrile solvent, and cellosolve solvent. The dielectric material according to claim 1, wherein the dielectric material is at least one kind. 非イオン性のビニル系高分子、非イオン性のセルロース系高分子、非イオン性の多糖類系高分子、非イオン性のアクリル系高分子、および非イオン性のグリコール系高分子、デキストリン、キトサン、キトサン誘導体、キチン、キチン誘導体、からなる群から選ばれる少なくとも１種である有機誘電体が、溶解又は分散されてなる液体であることを特徴とする請求項１または２に記載の誘電材料。   Nonionic vinyl polymers, nonionic cellulose polymers, nonionic polysaccharide polymers, nonionic acrylic polymers, and nonionic glycol polymers, dextrin, chitosan 3. The dielectric material according to claim 1, wherein the organic dielectric that is at least one selected from the group consisting of chitosan derivatives, chitin, and chitin derivatives is a liquid that is dissolved or dispersed. 粘度が０．０１ｍＰａ・ｓ以上の液体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の誘電材料。   The dielectric material according to claim 1, wherein the dielectric material is a liquid having a viscosity of 0.01 mPa · s or more. 可動電極、固定電極、および請求項１〜４のいずれかに記載の誘電材料を封止してなる封止部を有し、前記可動電極と固定電極が前記封止部を介して対向支持されており、前記可動電極と固定電極の間に外部バイアス電圧を印加することにより、前記可動電極がクーロン力の作用によって揺れ動いて、静電容量を可変させるものであることを特徴とする可変容量コンデンサ。   It has a sealing part formed by sealing the movable electrode, the fixed electrode, and the dielectric material according to claim 1, and the movable electrode and the fixed electrode are supported oppositely via the sealing part. And a variable capacitance capacitor characterized in that, by applying an external bias voltage between the movable electrode and the fixed electrode, the movable electrode is swayed by the action of Coulomb force to vary the capacitance. . 前記封止部の側壁の少なくとも一部が、１０ＧＨｚの高周波において、比誘電率が３以下であり、かつ、誘電正接が１０^−３以下の合成樹脂を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の可変容量コンデンサ。 At least a part of the side wall of the sealing part is formed using a synthetic resin having a relative dielectric constant of 3 or less and a dielectric loss tangent of 10 ⁻³ or less at a high frequency of 10 GHz. The variable capacitor according to claim 5. 前記封止部の側壁の少なくとも一部が、環状オレフィン系樹脂を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項６に記載の可変容量コンデンサ。   The variable capacitor according to claim 6, wherein at least a part of the side wall of the sealing portion is formed using a cyclic olefin-based resin. 複数の凹部を有する樹脂製の基板と、前記凹部の開口部を覆うように配置された蓋部とからなり、
前記凹部のうち少なくとも一部の凹部の底面と前記蓋部の裏面に電極が配置され、
前記凹部の底面と前記凹部底面に対向する前記蓋部の裏面とに前記電極を備えた素子を構成することにより、複数の素子が設けられ、
少なくとも一部の前記素子が、請求項５〜７のいずれかに記載の可変容量コンデンサであることを特徴とする素子集合体。 It consists of a resin substrate having a plurality of recesses, and a lid arranged to cover the opening of the recess,
Electrodes are disposed on the bottom surface of at least some of the recesses and the back surface of the lid,
By configuring an element including the electrode on the bottom surface of the recess and the back surface of the lid portion facing the bottom surface of the recess, a plurality of elements are provided,
An element assembly, wherein at least a part of the elements is the variable capacitor according to claim 5.

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