(57)【要約】【課題】高価な製造工程を用いずに、従来の発電素子と略同じ発電性能の振動発電素子の製造する。【解決手段】まず、表面にＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１の一主面にエレクトレット材料を含む電極１０２を形成することで振動部２０１を形成する（Ｓ１０１）。支持基板９００へ剥離層９０１を介して、バネ材料層１０４を塗布により形成する（Ｓ１０２）。この際、バネ材料層１０４は感光性材料を用いる。フォトリソグラフィ法および選択性エッチングを用いることで、バネ材料層１０４から、枠体部１４１、中央島部１４２およびバネ部１４３を一体形成する（Ｓ１０３）。中央島部１４２へ振動部２０１を接着剤等で接着する（Ｓ１０４）。支持基板９００を剥離して、振動層１１を形成する（Ｓ１０５）。ベース層１６を形成し（Ｓ１０６）、電極１０２に電荷をチャージした（Ｓ１０７）後に、振動層１１とベース層１６とを所定間隔で貼り合わせる（Ｓ１０８）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動電極が形成された振動層と固定電極が形成されたベース層とを備える振動発電素子の製造方法であって、
絶縁性基板表面に前記振動電極を形成して振動部を形成する工程と、
バネ材料層に前記振動部を配設して、前記振動層を形成する工程と、
絶縁性基板表面に前記固定電極を形成してベース層を形成する工程と、
前記振動層と前記ベース層とを、前記振動電極と前記固定電極とが対向するように貼り合わせる工程と、を有する振動発電素子の製造方法。
【請求項２】
前記振動層を形成する工程は、
前記振動部が接着される中央島部と、固定設置される枠体部と、該中央島部と枠体部とを繋ぐバネ部とからなる前記バネ材料層を形成する工程と、
前記中央島部、前記枠体部および前記バネ部が形成された後に、前記中央島部に前記振動部を接着する工程と、
を有する請求項１に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項３】
前記振動層を形成する工程は、
平板のバネ材料層に前記振動部を配設する工程と、
振動部が配設された平板のバネ材料層に対して、前記振動部が配設される中央島部と、固定設置される枠体部と、該中央島部と枠体部とを繋ぐバネ部とを形成する工程と、
を有する請求項１に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項４】
前記振動層を形成する工程は、
前記振動部が前記バネ材料層に少なくとも部分的に埋め込まれるように配設する、請求項３に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項５】
前記振動層を形成する工程は、
前記振動部が中央島部に埋め込まれるのみでなく、前記枠体部にも前記絶縁性基板が埋め込まれるように配設する、請求項４に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項６】
前記振動層を形成する工程は、
前記振動部と前記枠体部の絶縁性基板と該振動部および前記枠体部の絶縁性基板を繋ぐ橋梁部とから形成される形状で前記バネ材料層に配設する工程と、
前記中央島部と枠体部とバネ部とを形成する工程の後に、前記橋梁部を除去する工程と、
を有する請求項５に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項７】
前記バネ材料層の前記中央島部の対向する両主面に前記振動部を接着する工程と、
前記両主面に接着された前記振動部のそれぞれに対向するように、前記振動層に対して、２つのベース層を貼り合わせる工程と、
を有する請求項１または請求項２に記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁性基板の両主面に前記振動電極を形成する工程と、
前記絶縁性基板の両主面に形成された振動電極にそれぞれ対向するように、前記振動層に対して、２つのベース層を貼り合わせる工程と、
を有する請求項１または請求項３〜請求項６のいずれかに記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項９】
前記バネ材料層には感光性材料を用い、
前記バネ材料層の中央島部と枠体部とバネ部とを形成する工程はフォトリソグラフィ法を用いる、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の振動発電素子の製造方法。
【請求項１０】
前記バネ材料層の前記バネ部を、当該バネ部の伸びる方向の中心に対して点対称な折り返しを有する形状で形成し、該折り返し部分の先端を丸みを有する形状で形成する、請求項２〜請求項９のいずれかに記載の振動発電素子の製造方法（バネ部が請求項２からなので、従属関係を請求項２〜にしました）。
【請求項１１】
振動電極が形成された振動層と固定電極が形成されたベース層とを備える振動発電素子であって、
絶縁性基板表面に前記振動電極が形成された振動部と、
感光性材料からなり、中央島部と枠体部と、該中央島部および枠体部を繋ぐバネ部とからなるバネ材料層の前記中央島部に前記振動部を配設してなる前記振動層と、
絶縁性基板表面に前記固定電極が形成され、該固定電極が前記振動電極に対向して配置されるように、前記振動部の前記枠体部と貼り付けられた少なくとも１つの前記ベース層と、
を備える振動発電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動を電気信号に変換する振動発電素子の製造方法および振動発電素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エレクトレット素子を用いて振動を電気信号に変換して発電する振動発電素子が、特許文献１や非特許文献１に示すように、各種研究、公開されている。
【０００３】
このような従来のエレクトレット素子を用いた振動発電素子は、次に示すような工程で製造される。図２０は、従来の振動発電素子の製造フローを示す図である。
【０００４】
まず、図２０（Ａ）に示すように、所定面積からなるＳｉ基板１０１の一方主面上に、平面視して長方形の電極１０２をＮｉやＡｕを用いて配列形成する。さらに、電極１０２の表面にエレクトレット材料を形成する。
【０００５】
次に、図２０（Ｂ）に示すように、Ｓｉ基板１０１に対して、後にバネ材料を充填するための凹部１０３を形成する。この際、凹部１０３は、Ｓｉ基板１０１を、ＲＩＥ方式を用いてディープエッチングすることにより形成される。
【０００６】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、凹部１０３にバネ材料であるパレリン１０４を蒸着法を用いて充填する。
【０００７】
次に、図２０（Ｄ）に示すように、Ｓｉ基板１０１の電極１０２が形成された中央部の所定領域と周辺部とを残し、パレリン１０４が露出するように、Ｓｉ基板１０１を再度ディープエッチングする。これにより、開口部１０５が形成され、当該開口部１０５にパレリン１０４によるバネが形成される。
【０００８】
次に、図２０（Ｅ）に示すように、電極１０２のエレクトリック材料に対してコロナ放電等で、電荷をチャージする。以上の工程により振動層１１が形成される。
【０００９】
次に、図２０（Ｆ）に示すように、別途形成したベース層１２と振動層１１とを、それぞれの層に形成した電極同士が対向し、所定距離離間するように、側壁部材１３により貼り付ける。以上の工程により、エレクトレットを用いた振動発電素子が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−５２９５７４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】堤野  匠、鈴木  雄二、笠木  伸英、柏木  王明、森澤  義富著、「大変形ＭＥＭＳ振動構造を有したエレクトレット発電器の開発」、日本機械学会、第１２回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集、２００７．６．１４，１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の発電素子の製造方法では、Ｓｉ基板を、まずパレリン充填用の凹部を形成するためにＲＩＥ法等を用いてディープエッチングした上に、さらに、充填したパレリンを露出させるために再度ディープエッチングしなければならない。このようなＳｉ基板のディープエッチングは、非常に高価な装置を必要とし、高コストな製造工程になってしまう。さらに、パレリンを蒸着する工程も同様に、高コストな製造工程である。このため、従来の製造方法で製造した発電素子は、必然的に高価なものとなる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、高価な製造工程を用いることなく、従来の発電素子と略同じ発電性能が得られる振動発電素子の製造方法、および当該製造方法で製造される振動発電素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、振動電極が形成された振動層と固定電極が形成されたベース層とを備える振動発電素子の製造方法に関するものである。この振動発電素子の製造方法では、絶縁性基板表面に振動電極を形成して振動部を形成する工程と、バネ材料層に振動部を配設して振動層を形成する工程と、絶縁性基板表面に固定電極を形成してベース層を形成する工程と、振動層とベース層とを振動電極と固定電極とが対向するように貼り合わせる工程と、を有する。
【００１５】
この製造方法では、振動部を形成する絶縁性基板をディープエッチングすることなく、エッチングが容易なバネ材料層を加工することで、振動層のバネ性が得られる。これにより、高価な絶縁性基板をディープエッチングする装置を必要とせず、比較的安価で汎用の装置で振動発電素子を製造することができる。
【００１６】
また、この発明の振動発電素子の製造方法における振動層を形成する工程は、振動部が接着される中央島部と、固定設置される枠体部と、該中央島部と枠体部とを繋ぐバネ部とからなるバネ材料層を形成する工程と、中央島部、枠体部およびバネ部が形成された後に、中央島部に振動部を接着する工程と、を有する。
【００１７】
この製造方法は、上述の製造方法の具体的な工程を示すものであり、まずバネ材料層のバネ部を形成した後に、振動部を接着する。
【００１８】
また、この発明の振動発電素子の製造方法における振動層を形成する工程は、平板のバネ材料層に振動部を配設する工程と、振動部が配設された平板のバネ材料層に対して、振動部が配設される中央島部と、固定設置される枠体部と、該中央島部と枠体部とを繋ぐバネ部とを形成する工程と、を有する。
【００１９】
この製造方法も、上述の製造方法の具体的な工程を示すものであり、こちらは、まずバネ材料層に振動部を配設した後に、バネ部を形成する。
【００２０】
このようにいずれの製造方法を用いても、簡素な工程で振動発電素子の製造することができる。
【００２１】
また、この発明の振動発電素子の製造方法における振動層を形成する工程は、振動部がバネ材料層に少なくとも部分的に埋め込まれるように配設される。
【００２２】
この製造方法では、振動部がバネ材料層に埋め込まれることで、振動発電素子を低背化することができる。
【００２３】
また、この発明の振動発電素子の製造方法における振動層を形成する工程は、振動部が中央島部に埋め込まれるのみでなく、枠体部にも絶縁性基板が埋め込まれるように配設される。
【００２４】
この製造方法では、枠体部にリジッドな絶縁性基板の一部が埋め込まれることで、機械的強度が向上する。これにより、より信頼性の高い振動発電素子を容易に製造することができる。
【００２５】
また、この発明の振動発電素子の製造方法における振動層を形成する工程は、振動部と枠体部の絶縁性基板とを繋ぐ橋梁部とから形成される形状でバネ材料層に配設する工程と、中央島部と枠体部とバネ部とを形成する工程の後に橋梁部を除去する工程と、を有する。
【００２６】
この製造方法では、上述の枠体部に絶縁性基板が埋め込まれた振動発電素子を製造する、より具体的な製造方法を示す。このように、橋梁部を設けておくことで、振動部と枠体部の絶縁基板とを同時に配置することができる。
【００２７】
また、この発明の振動発電素子の製造方法では、バネ材料層の中央島部の対向する両主面に振動部を接着する工程と、両主面に接着された振動部のそれぞれに対向するように、振動層に対して２つのベース層を貼り合わせる工程と、を有する。
【００２８】
また、この発明の振動発電素子の製造方法では、絶縁性基板の両主面に振動電極を形成する工程と、絶縁性基板の両主面に形成された振動電極にそれぞれ対向するように、振動層に対して、２つのベース層を貼り合わせる工程と、を有する。
【００２９】
これらの製造方法では、振動電極と固定電極との組が、素子内に２つできるので、発電量を向上させることができる。
【００３０】
また、この発明の振動発電素子の製造方法では、バネ材料層には感光性材料を用い、バネ材料層の中央島部と枠体部とバネ部とを形成する工程はフォトリソグラフィ法を用いる。
【００３１】
この製造方法では、バネ材料層のパターニングに、汎用のフォトリソグラフィを用いることができるとともに、バネ材料層に感光性材料を用いることで、バネ材料層のパターニングの際にレジストを必要としない。これにより、さらに簡素な工程且つ低コストで振動発電素子を製造することができる。
【００３２】
また、この発明の振動発電素子の製造方法では、バネ材料層のバネ部を、当該バネ部の伸びる方向の中心に対して点対称な折り返しを有する形状で形成し、該折り返し部分の先端を丸みを有する形状で形成する。
【００３３】
この製造方法では、バネ部を応力に強い形状に形成することができる。これにより、信頼性の高い振動発電素子を製造することができる。
【００３４】
また、この発明は、振動電極が形成された振動層と固定電極が形成されたベース層とを備える振動発電素子に関するものである。この振動発電素子は、振動部を有する振動層とベース層とを備える。振動部は、絶縁性基板表面に振動電極が形成されてなる。振動層は、バネ材料層と振動層とからなり、バネ材料層は、感光性材料からなり、中央島部と枠体部と、該中央島部および枠体部を繋ぐバネ部とからなる。そして、この中央島部に振動部が配設される。ベース層は、絶縁性基板表面に固定電極が形成された形状からなり、該固定電極が振動電極に対向して配置されるように、前記振動部の前記枠体部と貼り付けられている。
【００３５】
この構成では、感光性材料のバネ材料層が用いられており、このような汎用のフォトリソグラフィで加工可能なバネ材料層に振動部が配設されているので、低コストな製造方法により製造される低コストな振動発電素子を実現することができる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、従来と同様の特性を有する振動発電素子を、従来よりも簡素な工程で低コストに製造することができる。これにより、従来と同様の特性で安価な振動発電素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動発電素子の構成を示す側面断面図および平面図である。
【図２】第１の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図４】図２に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図５】第２の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】図５に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図７】第３の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図９】第４の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図１１】第５の実施形態に係る振動発電素子の構成を示す側面断面図である。
【図１２】第５の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図１４】第６の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図１６】第７の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図１８】第８の実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１９】図１８に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。
【図２０】従来の振動発電素子の製造フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の第１の実施形態に係る振動発電素子および振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。
【００３９】
まず、振動発電素子の構成について図１を参照して説明する。図１（Ａ）は本実施形態の振動発電素子１の構成を示す側面断面図であり、図１（Ｂ）は本振動発電素子１の平面図である。なお、図１（Ｂ）はカバー層１７を除いた状態での平面図である。
【００４０】
振動発電素子１は、振動層１１、ベース層１６とが側壁部材１３により所定間隔で離間された構造を有する。振動層１１のベース層１６と対向する側には、カバー層１７が側壁部材１３により、振動層１１から所定間隔離間された状態で配置されている。
【００４１】
振動層１１は、バネ材料層１０４と振動部２０１とを備える。バネ材料層１０４は、ポリマー材等からなる樹脂、より好ましくは感光性樹脂からなる。バネ材料層１０４は、側壁部材１３に接合する枠体形状のバネ枠体部１４１、層の中央に配置された平面視して振動部２０１と略同じ面積からなる中央島部１４２、および、バネ枠体部１４１と中央島部１４２とを繋ぐバネ部１４３とを備える。この構造により、中央島部１４２は、バネ枠体部１４１の内部領域において振動可能に設置されている。
【００４２】
振動部２０１は、表面にＳｉＯ２等の酸化層を形成したＳｉ基板１０１を備え、当該Ｓｉ基板１０１の一主面には、電極１０２が複数配列形成されている。各電極１０２は、平面視して長方形からなり、下地金属としてＴｉやＡｕが形成され、当該下地電極上にエレクトレット材料が形成されている。そして、このエレクトレット材料は、コロナ放電等により電荷がチャージされている。これら複数配列されている電極１０２は、配線電極１０６により電気的に接続されている。このような構造の振動部２０１は、バネ材料層１０４の中央島部１４１の一方主面（図１（Ａ）での下面）に、電極１０２の形成されていない面が、接着剤を用いて接着されている。また、この振動部２０１の電極１０２および配線電極１０６は、バネ材料層１０４の中央島部１４１に形成したスルーホール１０７およびバネ部１４３に形成された引き回し電極１０８により外部へ接続可能になっている。
【００４３】
ベース層１６は、表面にＳｉＯ２等の酸化層を形成したＳｉ基板６０１を備える。Ｓｉ基板６０１には、振動部２０１のＳｉ基板１０１の電極１０２の下地金属と同様の電極６０２が形成されている。これら複数配列されている電極６０２は、配線電極６０６により電気的に接続されており、さらにＳｉ基板６０１に形成されたスルーホール６０７により外部へ接続可能になっている。なお、電極６０２の一部にエレクトレット材料を形成しても良い。
【００４４】
カバー層１７は、例えば、単にＳｉ基板７０１からなる平板部材とする。
【００４５】
このような構造の振動発電素子１は、次の原理で発電する。まず、外部から振動が加わっていない状態では、図１に示すように、振動層１１の電極１０２とベース層１６の電極６０２とが略全体で対向する状態にある。この状態では、電極１０２と電極６０２には、エレクトレット材料にチャージした電荷に対応して、略全体が対向状態であることに準じた電荷が誘導されている。
【００４６】
次に、外部から振動が加わると、振動層１１のバネ部材１０４のバネ部１４３が伸縮（形状変化）して電極１０２と電極６０２との対向面積が変化する。このような対向面積の変化により、電極１０２，６０２で誘導可能な電荷量は変化するので、当該変化量に応じて図示しない配線パターンから電荷が放出される。そして、さらなる振動等により、このような電荷の放出が繰り返されることで、交流電流を得ることができる。
【００４７】
次に、本実施形態の振動発電素子１の製造方法について、図２〜図４を参照して説明する。
図２は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。
図３、図４は、図２に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、以下の説明では、振動層１１を形成した後に、ベース層１６およびカバー層１７を形成する例を示すが、ベース層１６およびカバー層１７の形成は、振動層１１とは個別に行えるので、振動層１１の形成工程よりも、先でも後でも、平行して別途行ってもよい。なお、図３、図４では、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【００４８】
まず、振動部２０１を形成する（図２：Ｓ１０１）。具体的には、図３（Ａ）に示すように、複数の振動部２０１が配列形成可能な面積からなる表面にＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１’に対して、それぞれの振動部２０１を構成する配列された複数の電極１０２を形成する。ここで、各電極１０２の形成は、下地金属の形成と、エレクトレット材料の形成とからなる。下地金属の形成は、フォトリソグラフィ、ウェットエッチング等を用いて、図３（Ａ）に示すように平面視して長方形パターンが配列されるようにＡｕとＴｉとを順次形成する。例えば、Ａｕは２００ｎｍ程度の厚み、Ｔｉは５ｎｍ程度の厚みで形成する。そして、エレクトレット材料の形成は、まず、アモルファスフッ素樹脂からなるエレクトレット材料膜を所定厚み（例えば１５μｍ程度）塗布した後に、電極１０２に対応する領域をレジストでマスクし、酸素プラズマ等によりエッチングする。これにより、電極１０２の下地金属Ａｕ／Ｔｉ上にのみエレクトレット材料が形成される。なお、各電極１０２の形状は、上述の長方形状に限るものでなく、振動によりベース層１６の電極との対向面積が変化するような形状であればよい。また、Ｓｉ基板１０１’には必要に応じてスルーホール（図１の符号１０７参照）が形成されおり、配列された長方形パターンの電極１０２は、必要に応じてその一部が配線電極（図１の符号１０６参照）により電気的に接続され、これら電極がスルーホールに接続されている。
【００４９】
ここで、下地電極やエレクトレット材料は、上述のものに限らず、振動発電素子１として所望とする特性が得られるものであれば良い。また、これら下地金属やエレクトレット材料の形成方法も上述のフォトリソグラフィ、エッチングに限るものではない。また、基板もＳｉ基板に限られるものではなく、他の絶縁基板を用いてもよい。
【００５０】
次に、図３（Ｂ）に示すように、所定面積からなるＳｉ基板１０１と当該Ｓｉ基板１０１上に配列形成された電極１０２とからなる振動部２０１毎の寸法に切り分ける。
【００５１】
次に、バネ材料層１０４を形成する（図２：Ｓ１０２）。具体的には、まず、支持基板９００を用意し、図３（Ｃ）に示すように、当該支持基板９００の一主面上に所定厚みで剥離層９０１を形成する。支持基板９００は、安価なガラス基板等を用いるとよい。剥離層９０１は、例えば、ＰＭＧＩ（ポリメチルグルタルイミド）等の剥離液で溶解可能な材料を用いる。そして、さらに、図３（Ｃ）に示すように、剥離層９０１の表面（支持基板９００と反対側の面）に、ポリマー材等からなる樹脂、より好ましくは感光性樹脂を塗布し硬化させる。この際、塗布厚は、後述の工程で形状が形成されるバネ部１４３が所望の強度となる厚みに設定される。そして、塗布方法としては、印刷法、ディップコート法等を用いる。
【００５２】
次に、バネ材料層１０４をパターニングして、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図２：Ｓ１０３）。具体的には、図３（Ｄ）に示すように、バネ材料層１０４におけるバネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を除く部分をエッチングにより除去する。このエッチングには、フォトリソグラフィを用いる。ここで、バネ材料層１０４を感光性を有さない樹脂で形成する場合には、レジスト剤を塗布した上で、マスク感光とエッチング処理により、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する。このような、製造方法を用いると、従来技術のような高価なＲＩＥ法によるディープエッチングを用いることなく、バネ部１４３を形成することができる。
【００５３】
さらに、バネ材料層１０４を感光性樹脂で形成しておけば、レジスト剤を用いることなく、マスク感光とエッチング処理のみにより、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する。このような製造方法により、さらにレジストを用いず、レジスト塗布の工程を省略することができるので、より簡素且つ安価にバネ部１４３を形成することができる。
【００５４】
ここで、バネ部１４３のパターン形状は、バネ部の中心から振動方向（図３（Ｄ）における横方向）に対して垂直に延び、中央島部１４２と同程度の長さとなる位置で折り返して、バネ枠体部１４１、中央島部１４２と接続される形状である。このような構造とすることで、バネ部１４３が点対称形状となり、樹脂の内部応力によるバネの歪みを低減できる。また、折り返し部分の先端形状に丸みをもたせることで、応力の集中を緩和し、バネの耐久性を向上させることができる。なお、バネの長さは、上記の長さ（図３（Ｄ）参照）に限らず、所定のバネ定数が得られる長さに設定すればよい。
【００５５】
また、図３では省略されているが、図１に示すように、バネ部１４３に引き回し電極を形成する場合であれば、当該バネ材料層１０４の表面に導電性材料を塗布等により配設して、バネ部１４３と同様にパターン形成すればよい。
【００５６】
次に、バネ材料層１０４の中央島部１４２へ振動部２０１を接着する（図２：Ｓ１０４）。具体的には、図３（Ｅ）に示すように、パターニングしたバネ材料層１０４の中央島部１４２の剥離層９０１の反対側の面に振動部２０１を接着時により接着する。この際、振動部２０１は、電極１０２の形成面と反対側の面が中央島部１４２に当接するように配置される。
【００５７】
次に、図３（Ｆ）に示すように、バネ材料層１０４と振動部２０１とからなる複合部材を、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）に浸漬させることで、支持基板９００から剥離し、振動層１１を形成する（図２：Ｓ１０５）。
【００５８】
次に、図４（Ａ）に示すように、ベース層１６を形成する（図２：Ｓ１０６）。ベース層１６は、上述の振動部２０１における表面にＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１およびエレクトレット材料を除く電極１０２の形成方法と同じ方法で形成される。すなわち、Ｓｉ基板６０１の表面に、導電性材料からなり、電極１０２と平面視形状からなる電極６０２を形成する。さらに、ベース層１６のＳｉ基板６０１には、図４では省略されているが、振動部と同様に、電極６０２を電気的に接続する配線電極６０６や、これら電極を外部接続するためのスルーホール６０７が形成されている（図１参照）。なお、ベース層１６では、Ｓｉ基板６０１に限ることなく、他のリジットな絶縁性材料の基板であっても良く、電極６０２の材料もＴｉ／Ａｕを必ず用いる必要はない。また、ここでは、配線電極６０６とスルーホール６０７を用いて外部接続用の電極を形成する例を示したが、他の方法で外部接続用の電極を形成してもよい。
【００５９】
次に、図４（Ｂ）に示すように、ベース層１６のＳｉ基板６０１の周端領域に、例えばスクリーン印刷法を用いて、半田ペーストを所定厚み（例えば１００μｍ程度）形成することで側壁部材１３の元を形成する。
【００６０】
次に、図４（Ｃ）に示すように、振動層１１の電極１０２とベース層１６の電極６０２とを所定間隔で対向させてコロナ放電を行うことで、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージする（図２：Ｓ１０７）。ここで、放電条件としては、例えば、放電電圧８ｋＶで、加速電圧は６００Ｖとする。なお、この放電条件も、電極１０２，６０２の材料やチャージ電荷量等により適宜設定すればよい。
【００６１】
次に、図４（Ｄ）に示すように、振動層１１とベース層１６とを側壁部材１３を用いて貼り合わせ、図４（Ｅ）に示すように、カバー層１７と振動層１１とを別の側壁部材１３を用いて貼り合わせる（図２：Ｓ１０８）。この際、振動層１１の各電極１０２とベース層１６の各電極６０２とが所定間隔で離間し且つそれぞれの主面が対向するように、振動層１１とベース層１６とを貼り合わせる。この貼り合わせ方法は、例えばリフロー処理を用いる。他の方法としては、側壁部材１３に接着剤を用いて振動層１１とベース層１６を接着してもよい。
【００６２】
以上のような製造方法を用いることで、振動発電素子１を形成することができる。この際、従来のような特殊で高コストな工程を用いることなく、簡素で且つ低コストな工程のみで振動発電素子を製造することができる。したがって、従来品と同等の特性を得ながら安価な振動発電素子を形成することができる。
【００６３】
次に、第２の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。図５は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図６は、図５に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、振動層１１の形成方法が、第１の実施形態と異なるのみで、振動層１１をベース層１６およびカバー層１７と貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図６でも、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【００６４】
まず、図６（Ａ）に示すように、最終形態としてのバネ材料層１０４の外周面積と同じ面積からなる表面にＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１を用意し、当該Ｓｉ基板１０１の一方主面の略中央の領域に複数の電極１０２を配列形成する（図５：Ｓ２０１）。これらの電極１０２の形成方法は、第１の実施形態と同じであり、この工程により仮の振動部が形成される。
【００６５】
次に、図６（Ｂ）に示すように、Ｓｉ基板１０１における電極１０２の形成面と反対側の面に、バネ材料層１０４を塗布形成する（図５：Ｓ２０２）。この際、図６（Ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１０１の電極１０２の形成面にレジスト８００を塗布する。
【００６６】
次に、図６（Ｄ）に示すように、バネ材料層１０４をパターニングし、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図５：Ｓ２０３）。
【００６７】
次に、図６（Ｅ）に示すように、レジスト８００を用いたフォトリソグラフィ法により、振動部２０１となる領域以外のＳｉ基板１０１をエッチングし、レジスト８００を除去することで、図６（Ｆ）に示すように振動層１１を形成する（図５：Ｓ２０４）。
【００６８】
以下、ベース層１６を形成し（図５：Ｓ２０５）、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図５：Ｓ２０６）、振動層１１、ベース層１６、およびカバー層１７を貼り合わせる（図５：Ｓ２０７）ことで、振動発電素子を形成する。
【００６９】
このような製造方法であっても、安価に振動発電素子を形成することができる。
【００７０】
次に、第３の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。図７は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図８は、図７に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、振動層１１において振動部２０１がバネ材料層１０４に埋まる構造であり、この構造に伴う形成方法が、第１の実施形態と異なるのみで、振動層１１をベース層１６およびカバー層１７と貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図８でも、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【００７１】
まず、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、表面にＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１と配列形成された電極１０２とからなる振動部２０１を形成する。この振動部２０１の形成方法は、第１の実施形態と同じである（図７：Ｓ３０１）。
【００７２】
次に、図８（Ｃ）に示すように、振動部２０１と支持基板９００とを剥離剤９０１を介して接着する（図７：Ｓ３０２）。この際、振動部２０１は、電極１０２の形成面側が支持基板９００側となるように配置される。なお、この工程で利用する支持基板９００および剥離剤９０１も第１の実施形態でバネ材料層１０４を形成する際に利用したものと同じであればよい。
【００７３】
次に、図８（Ｄ）に示すように、剥離層９０１表面、すなわち支持基板９００の振動部２０１を接着した側に、バネ材料層１０４を塗布により形成する（図７：Ｓ３０３）。この際、バネ材料層１０４は、振動部２０１を完全に覆う厚みで、且つ最終形態としてのバネ部１４３が所望の強度となる厚みに設定される。
【００７４】
次に、図８（Ｅ）に示すように、バネ材料層１０４をパターニングして、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図７：Ｓ３０４）。このパターニング方法も第１の実施形態と同じ方法を用いればよい。
【００７５】
次に、図８（Ｆ）に示すように、バネ材料層１０４と振動部２０１とからなる複合部材を、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）に浸漬させることで、支持基板９００から剥離し、振動層１１’を形成する（図７：Ｓ３０５）。
【００７６】
以下、ベース層１６を形成し（図７：Ｓ３０６）、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図７：Ｓ３０７）、振動層１１、ベース層１６、およびカバー層１７を貼り合わせる（図７：Ｓ３０８）ことで、振動発電素子を形成する。
【００７７】
このような製造方法であっても、安価に振動発電素子を形成することができる。さらに、この製造方法を用いることで、振動部２０１がバネ材料層１０４に埋まり込む形状になるので、振動層１１の厚みを薄くすることができる。これにより、より低背化された振動発電素子を形成することができる。
【００７８】
次に、第４の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。図９は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図１０は、図９に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、第３の実施形態の振動発電素子の振動層１１’に対して、バネ枠体部１４１内にＳｉ枠体部１１１が埋まる構造であり、この構造に伴う形成方法が、第３の実施形態と異なるのみで、振動層１１をベース層１６およびカバー層１７と貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図１０でも、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【００７９】
まず、図１０（Ａ）に示すように、最終形態としてのバネ材料層１０４の外周面積と同じ面積からなる表面ＳｉＯ２を形成したＳｉ基板１０１を用意し、当該Ｓｉ基板１０１の一方主面の略中央の領域に複数の電極１０２を配列形成する。この工程は第２の実施形態と同じである。このように電極１０２が形成されたＳｉ基板１０１に対して、レジストを形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、振動部２０１となる中央領域（図１０の１０１に相当）と、Ｓｉ枠体部１１１と、これらを繋ぐ橋梁部１１２とを残しエッチングする。これにより、図１０（Ｂ）に示すように、中央領域、Ｓｉ枠体部１１１、および橋梁部１１２からなり、中央領域に電極１０２が配列形成された振動部２０１’が形成される（図９：Ｓ４０１）。
【００８０】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、振動部２０１’と支持基板９００とを剥離剤９０１を介して接着する（図９：Ｓ４０２）。この際、振動部２０１’は、電極１０２の形成面側が支持基板９００側となるように配置される。なお、この工程で利用する支持基板９００および剥離剤９０１も第３の実施形態で利用したものと同じであればよい。
【００８１】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、剥離層９０１表面、すなわち支持基板９００の振動部２０１’を接着した側に、バネ材料層１０４を塗布により形成する（図９：Ｓ４０３）。この際、バネ材料層１０４は、振動部２０１’を完全に覆う厚みで、且つ最終形態としてのバネ部１４３が所望の強度となる厚みに設定される。
【００８２】
次に、図１０（Ｅ）に示すように、バネ材料層１０４をパターニングして、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図９：Ｓ４０４）。このパターニング方法も第３の実施形態と同じ方法を用いればよい。
【００８３】
次に、図１０（Ｆ）に示すように、Ｓｉ基板１０１の剥離層９０１と反対側の面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて、橋梁部１１２のみをエッチングにより除去する（図９：Ｓ４０５）。これにより、剥離層９０１および支持基板９００付きの振動層１１”が形成される。
【００８４】
以下、支持基板９００を剥離し（図９：Ｓ４０６）、ベース層１６を形成し（図９：Ｓ４０７）、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図９：Ｓ４０８）、振動層１１、ベース層１６、およびカバー層１７を貼り合わせる（図９：Ｓ４０９）ことで、振動発電素子を形成する。
【００８５】
このような製造方法であっても、安価に振動発電素子を形成することができる。さらに、この製造方法を用いることで、振動部２０１がバネ材料層１０４に埋まり込む形状になるので、振動層１１の厚みを薄くすることができる。また、さらに、バネ枠体部１４１内に、より硬度の高いＳｉ枠体部１１１が存在するので、特性を劣化させることなく、振動発電素子としての機械的強度を向上することができる。これにより、より低背化された信頼性の高い振動発電素子を形成することができる。
【００８６】
次に、第５の実施形態に係る振動発電素子および当該振動発電素子の製造方法について図を参照して説明する。図１１は、本実施形態の振動発電素子１’の構成を示す側面断面図である。
【００８７】
本実施形態の振動発電素子１’は、第１の実施形態と比較して、振動層５１の対向する両面に電極１０２がそれぞれ配列形成されている。また、振動層５１の一方面（図１１における下面）側に下ベース層１６Ｄが配置され、振動層１１の他方面（図１１における上面）側に上ベース層１６Ｕが配置されている。
【００８８】
具体的には、振動層１１は、バネ材料層１０４、上振動部２０１Ｕ、下振動部２０１Ｄとを有する。バネ材料層１０４の構造は、第１の実施形態と同じであり、バネ枠体部１４１、中央島部１４２およびこれらを繋ぐバネ部１４３からなる。バネ材料層１０４の中央島部１４２の対向する一方主面（図１１の中央島部１４２の下面）には下振動部２０１Ｄが接着され、他方主面（図１１の中央島部１４２の上面）には上振動部２０１Ｕが接着されている。また、振動層１１には、上振動部２０１Ｕの電極１０２および下振動部２０１Ｄの電極１０２を外部へ接続するための配線電極１０６、スルーホール１０７および引き回し電極１０８が形成されている。
【００８９】
下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕは、同じ構造からなり、下ベース層１６ＤはＳｉ基板６０１Ｄと当該Ｓｉ基板６０１Ｄ上に配列形成された電極６０２Ｄとからなり、上ベース層１６ＵはＳｉ基板６０１Ｕと当該Ｓｉ基板６０１Ｕ上に配列形成された電極６０２Ｕとからなる。これらＳｉ基板６０１Ｄ，６０１Ｕや電極６０２Ｄ，６０２Ｄも第１の実施形態のベース層１６のＳｉ基板６０１や電極６０２と同じ構造からなる。
【００９０】
振動層５１と下ベース層１６Ｄとは、側壁部材１３により、それぞれの電極１０２と電極６０２Ｄとが所定間隔離間し、且つ対向するように接合されている。同様に、振動層５１と上ベース層１６Ｕとは、側壁部材１３により、それぞれの電極１０２と電極６０２Ｕとが所定間隔離間し、且つ対向するように貼り合わされている。
【００９１】
このような構造とすることで、第１の実施形態の電極１０２と電極６０２との組を、素子の筐体内に、２倍形成することができる。これにより、発電量を略２倍にすることができる。
【００９２】
次に、本実施形態の振動発電素子１’の製造方法について、図を参照して説明する。
【００９３】
図１２は、本実施形態の振動発電素子１’の製造方法を示すフローチャートである。
図１３は、図１２に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態の振動発電素子１’は、第１の実施形態の振動発電素子１に対して、振動層５１の上下面に振動部２０１Ｕ，２０１Ｄを備え、カバー層１７の代わりに上ベース層１６Ｕを備えるものであるので、第１の実施形態の振動発電素子１の製造方法と異なる特徴箇所のみを詳細に説明する。なお、図１３では、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【００９４】
まず、第１の実施形態の振動部２０１と同様の方法で、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、振動部２０１Ｄ，２０１Ｕを形成する（図１２：Ｓ５０１）。
【００９５】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、剥離層９０１を介して支持基板９００の表面に、バネ材料層１０４を塗布により形成する（図１２：Ｓ５０２）。そして、図１３（Ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、バネ材料層１０４をパターニングし、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図１２：Ｓ５０３）。
【００９６】
次に、図１３（Ｅ）に示すように、バネ材料層１０４を、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）に浸漬させることで、支持基板９００から剥離する（図１２：Ｓ５０４）。
【００９７】
次に、図１３（Ｆ）に示すように、バネ材料層１０４の中央島部１４２の一方主面（図１３（Ｆ）の下面）に下振動部２０１Ｄを接着し、中央島部１４２の他方主面（図１３（Ｆ）の上面）に上振動部２０１Ｕを接着することで、振動層５１を形成する（図１２：Ｓ５０５）。
【００９８】
次に、図１３（Ｇ）に示すように、第１の実施形態のベース層１６と同じ形成方法を用いて、下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕを形成する（図１２：Ｓ５０６）。次に、図１３（Ｈ）に示すように、下ベース層１６ＤのＳｉ基板６０１Ｄの周端領域および上ベース層１６ＵのＳｉ基板６０１Ｕの周端領域に、側壁部材１３の元を形成する。
【００９９】
次に、図１３（Ｉ）に示すように、振動層５１の電極１０２Ｄと下ベース層１６Ｄの電極６０２Ｄとを所定間隔で対向させてコロナ放電を行うことで、電極１０２Ｄのエレクトレット材料に電荷をチャージする。同様に、振動層５１の電極１０２Ｕと上ベース層１６Ｕの電極６０２Ｕとを所定間隔で対向させてコロナ放電を行うことで、電極１０２Ｕのエレクトレット材料に電荷をチャージする。（図１２：Ｓ５０７）。
【０１００】
次に、図１３（Ｊ）に示すように、振動層５１と下ベース層１６Ｄ、上ベース層１６Ｕとを側壁部材１３を用いて貼り合わせる（図１２：Ｓ５０８）。この際、振動層５１の下側の各電極１０２と下ベース層１６Ｄの各電極６０２Ｄとが所定間隔で離間し且つそれぞれの主面が対向するように、振動層５１と下ベース層１６Ｄとを貼り合わせる。同様に、振動層５１の上側の各電極１０２と上ベース層１６Ｕの各電極６０２Ｕとが所定間隔で離間し且つそれぞれの主面が対向するように、振動層５１と上ベース層１６Ｕとを貼り合わせる。
【０１０１】
このような製造方法を用いることで、発電量を向上させた振動発電素子を簡素且つ低コストな工程で製造することができる。
【０１０２】
次に、第６の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。
【０１０３】
図１４は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図１５は、図１４に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、振動層５１の形成方法が、第５の実施形態と異なるのみで、振動層５１を上ベース層１６Ｕおよび下ベース層１６Ｄと貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図１５でも、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【０１０４】
まず、上下電極付きの振動部２０１Ｂを形成する（図１４：Ｓ６０１）。具体的には、図１５（Ａ）に示すように、複数の振動部２０１Ｂが配列形成可能な面積からなるＳｉＯ２が形成されたＳｉ基板１０１’に対して、それぞれの振動部２０１Ｂを構成する配列された複数の電極１０２を形成する。この際、電極１０２は、Ｓｉ基板１０１’の対向する主面の両方に形成される。なお、電極１０２の形成方法および材料は、第１の実施形態の電極１０２と同じである。次に、図１５（Ｂ）に示すように、所定面積からなるＳｉ基板１０１と当該Ｓｉ基板１０１の両面上に配列形成された電極１０２とからなる振動部２０１Ｂ毎の寸法に切り分ける。
【０１０５】
次に、図１５（Ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１０１における一方の電極１０２の形成面に、剥離層９０１を介して支持基板９００を接着する（図１４：Ｓ６０２）。
【０１０６】
次に、図１５（Ｄ）に示すように、剥離層９０１を介して支持基板９００の表面に、バネ材料層１０４を塗布により形成する（図１４：Ｓ６０３）。そして、図１５（Ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、バネ材料層１０４をパターニングし、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図１４：Ｓ６０４）。
【０１０７】
次に、図１５（Ｆ）に示すように、振動部２０１Ｂ付きのバネ材料層１０４を、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）に浸漬させることで、支持基板９００から剥離して、振動層５１を形成する（図１４：Ｓ６０５）。
【０１０８】
以下、図１５（Ｇ），（Ｈ）に示すように下ベース層１６Ｄ、上ベース層１６Ｕを形成し（図１４：Ｓ６０６）、図１５（Ｉ）に示すように電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図１４：Ｓ６０７）、振動層５１、下ベース層１６Ｄ、および上ベース層１６Ｕを貼り合わせる（図１４：Ｓ６０８）ことで、振動発電素子１’を形成する。
【０１０９】
このような製造方法であっても、安価に振動発電素子を形成することができる。さらに、振動部２０１Ｂがバネ材料層１０４に埋め込まれているので、振動発電素子をより低背化することができる。
【０１１０】
次に、第７の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。図１６は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図１７は、図１６に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、振動層５１’が、第６の実施形態の振動発電素子の振動層５１に対して、バネ枠体部１４１内にＳｉ枠体部１１１が埋まる構造であり、この構造に伴う形成方法が、第６の実施形態と異なるのみで、振動層５１’を下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕと貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図１７でもは、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【０１１１】
まず、図１７（Ａ）に示すように、最終形態としてのバネ材料層１０４の外周面積と同じ面積からなるＳｉＯ２が形成されたＳｉ基板１０１を用意し、当該Ｓｉ基板１０１の両主面の略中央の領域に複数の電極１０２を配列形成する。このように両面に電極１０２が形成されたＳｉ基板１０１に対して、レジストを形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、振動部２０１Ｂ’となる中央領域（図１０の１０１に相当）と、Ｓｉ枠体部１１１と、これらを繋ぐ橋梁部１１２とを残しエッチングする。これにより、図１７（Ｂ）に示すように、中央領域、Ｓｉ枠体部１１１、および橋梁部１１２からなり、中央領域に電極１０２が配列形成された振動部２０１Ｂ’が形成される（図１６：Ｓ７０１）。
【０１１２】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、振動部２０１Ｂ’と支持基板９００とを剥離剤９０１を介して接着する（図６：Ｓ７０２）。
【０１１３】
次に、図１７（Ｄ）に示すように、剥離層９０１表面、すなわち支持基板９００の振動部２０１Ｂ’を接着した側に、バネ材料層１０４を塗布により形成する（図１６：Ｓ７０３）。この際、バネ材料層１０４は、振動部２０１Ｂ’を完全に覆う厚みで、且つ最終形態としてのバネ部１４３が所望の強度となる厚みに設定される。
【０１１４】
次に、図１７（Ｅ）に示すように、バネ材料層１０４をパターニングして、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図１６：Ｓ７０４）。
【０１１５】
次に、図１７（Ｆ）に示すように、Ｓｉ基板１０１の剥離層９０１と反対側の面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて、橋梁部１１２のみをエッチングにより除去する（図１６：Ｓ７０５）。これにより、剥離層９０１および支持基板９００付きの振動層５１’が形成される。
【０１１６】
以下、支持基板９００を剥離し（図１６：Ｓ７０６）、下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕを形成し（図１６：Ｓ７０７）、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図１６：Ｓ７０８）、振動層５１’、下ベース層１６Ｄ、および上ベース層１６Ｕを貼り合わせる（図１６：Ｓ７０９）ことで、振動発電素子を形成する。
【０１１７】
このような製造方法であっても、安価に振動発電素子を形成することができる。さらに、この製造方法を用いることで、振動部２０１がバネ材料層１０４に埋まり込む形状になるので、振動層１１の厚みを薄くすることができる。また、さらに、バネ枠体部１４１内に、より硬度の高いＳｉ枠体部１１１が存在するので、特性を劣化させることなく、振動発電素子としての機械的強度を向上することができる。これにより、より低背化され、信頼性の高く、発電量の大きい振動発電素子を容易に且つ低コストに形成することができる。
【０１１８】
次に、第８の実施形態に係る振動発電素子の製造方法について、図を参照して説明する。図１８は、本実施形態の振動発電素子の製造方法を示すフローチャートである。図１９は、図１８に示す製造フローで形成される振動発電素子の製造過程を模式的に示す図である。なお、本実施形態は、振動層５１”が、第６の実施形態の振動発電素子の振動層５１に対して、バネ材料層の中央島部１４２内に振動部２０１Ｂが埋まる構造であり、この構造に伴う形成方法が、第７の実施形態と異なるのみで、振動層５１”を下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕと貼り合わせる工程は同じであるので、異なる製造工程のみを説明する。なお、図１９でも、スルーホール１０７、配線電極１０６，６０６、引き回し電極１０８は、図示を省略している。
【０１１９】
まず、第６の実施形態や図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、上下電極付きの振動部２０１Ｂを形成する（図１８：Ｓ８０１）。
【０１２０】
次に、支持基板９００の表面に剥離層９０１を形成し、さらに第１バネ材料層１０４Ｄを塗布する（図１８：Ｓ８０２）。そして、図１９（Ｃ）に示すように、この第１バネ材料層１０４Ｄに振動部２０１Ｂの一方主面（図１９における下面）を当接させて貼り合わせる（図１８：Ｓ８０３）。この際、電極１０２が第１バネ材料層１０４Ｄに埋め込まれるように、振動部２０１Ｂを配置する。
【０１２１】
次に、図１９（Ｄ）に示すように、第１バネ材料層１０４Ｄの表面に、第２バネ材料層１０４Ｕを塗布により形成する（図１８：Ｓ８０４）。そして、図１９（Ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、第２バネ材料層１０４Ｕをパターニングし、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図１８：Ｓ８０５）。
【０１２２】
次に、図１９（Ｆ）に示すように、振動部２０１Ｂ付きの第１バネ材料層１０４Ｄ、第２バネ材料層１０４Ｕを、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）に浸漬させることで、支持基板９００から剥離する（図１８：Ｓ８０６）。
【０１２３】
次に、図１９（Ｇ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、第１バネ材料層１０４Ｄをパターニングし、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３を一体的に形成する（図１８：Ｓ８０７）。これにより、第１バネ材料層１０４Ｄと第２バネ材料層１０４Ｕとから、バネ枠体部１４１、中央島部１４２、およびバネ部１４３が一体的に形成され、振動層５１”が形成される。
【０１２４】
以下、下ベース層１６Ｄおよび上ベース層１６Ｕを形成し（図１８：Ｓ８０８）、電極１０２のエレクトレット材料に電荷をチャージし（図１８：Ｓ８０９）、振動層５１”、下ベース層１６Ｄ、および上ベース層１６Ｕを貼り合わせる（図１８：Ｓ８１０）ことで、振動発電素子を形成する。
【０１２５】
このような製造方法であっても、発電量の大きい振動発電素子を安価に形成することができる。さらに、振動部２０１Ｂがバネ材料層１０４に両主面側から埋め込まれているので、よりバネ材料層の機械的な信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１，１’−振動発電素子、１１，１１’，１１”，５１，５１’−振動層、１３−側壁部材、１６−ベース層、１６Ｕ−上ベース層、１６Ｄ−下ベース層、１７−カバー層、１０１，６０１，７０１−Ｓｉ基板、１０２，６０２，６０２Ｄ，６０２Ｕ−電極、１０３−凹部、１０４−バネ部材、１０５−開口部、１０６，６０６−配線電極、１０７，６０７−スルーホール、１０８−引き回し電極、１１１−Ｓｉ枠体部、１１２−橋梁部、１４１−バネ枠体部、１４２−中央島部、１４３−バネ部、２０１、２０１’，２０１Ｂ，２０１Ｂ’−振動部、２０１Ｄ−下振動部、２０１Ｕ−上振動部、８００−レジスト、９００−支持基板、９０１−剥離層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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