(57)【要約】【課題】対向する電極の間隔を容易に保つことができる。【解決手段】保持部材３は可撓性薄膜４が撓むことができるよう、可撓性薄膜４を保持している。反射膜６は可撓性薄膜に取り付けられている。膜側対向電極５ａは可撓性薄膜４に沿って広がっている。基部７は保持部材３に対向している。基部７に設けられている基部側対向電極８は膜側対向電極５ａと対向している。接着スペーサ部材１３，１４は保持部材３と基部７の間に挟まれていて、保持部材３と基部７を接着するとともに、膜側対向電極５ａと基部側対向電極８の間の電極間隔を所定の間隔に保つよう保持部材３と基部７の間の間隔を所定の間隔に保つ。膜側対向電極５ａと基部側対向電極８に働く静電力に応じて可撓性薄膜４が撓み、可撓性薄膜４の撓みに応じて反射膜６が変形する。【選択図】    図２
2004282839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性薄膜と、
可撓性薄膜が撓むことができるよう、可撓性薄膜を保持している保持部材と、
可撓性薄膜に取り付けられている作用部材と、
可撓性薄膜に設けられていて、可撓性薄膜に沿って広がっている膜側対向電極と、
保持部材に対向している基部と、
基部に設けられていて、膜側対向電極と対向している基部側対向電極と、
保持部材と基部の間に挟まれていて、保持部材と基部を接着するとともに、膜側対向電極と基部側対向電極の間の電極間隔を所定の間隔に保つよう保持部材と基部の間の間隔を所定の間隔に保つ接着スペーサ部材と、
を備えており、膜側対向電極と基部側対向電極に働く静電力に応じて可撓性薄膜が撓み、この可撓性薄膜の撓みに応じて作用部材は作用されることを特徴とする静電駆動装置。
【請求項２】
前記接着スペーサ部材は、前記保持部材と前記基部を接着する接着部材と、この接着部材内で分散している、剛性を有する複数の剛性部材とを有しており、剛性部材は前記保持部材と前記基部の間の間隔を所定の間隔に保つことを特徴とする請求項１に記載の静電駆動装置。
【請求項３】
前記接着スペーサ部材に含まれた前記接着部材と前記剛性部材の少なくとも一方は導電性を有しており、
前記静電駆動装置は、
前記保持部材に設けられていて、前記膜側対向電極と前記接着スペーサ部材を電気的に接続する膜側接続部材と、
前記基部に設けられている膜用外部電極と、
前記基部に設けられていて、この膜用外部電極と前記接着スペーサ部材を電気的に接続する基部側接続部材と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の静電駆動装置。
【請求項４】
前記静電駆動装置は、
前記基部側対向電極と電気的に接続されている基部用外部電極と、
複数の電気配線を有するフレキシブル基板と、
をさらに備えており、この基部用外部電極と前記膜用外部電極はフレキシブル基板の電気配線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の静電駆動装置。
【請求項５】
前記剛性部材は球形であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の静電駆動装置。
【請求項６】
前記接着部材は、常温で硬化する接着剤を含んでいることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の静電駆動装置。
【請求項７】
前記接着部材は、低弾性のシリコーン系の接着剤を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の静電駆動装置。
【請求項８】
前記静電駆動装置は、前記保持部材と前記基部の間に位置していて保持部材と基部の一方から突出している突起をさらに備えており、他方はこの突起の先端と対向している対向面を有しており、
前記接着スペーサ部材は、この突起の先端とこの対向面との間に挟まれていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の静電駆動装置。
【請求項９】
請求項２に記載の静電駆動装置の製造方法であって、
前記作用部材が取り付けられ、前記膜側対向電極が設けられた前記可撓性薄膜を保持している前記保持部材と、前記基部側対向電極が設けられた前記基部とを用意する部材用意工程と、
接着剤を含んでいる接着部材と剛性を有する複数の剛性部材とを用意し、剛性部材が接着部材内で分散するよう用意された接着部材と剛性部材を混合して、混合された接着部材と剛性部材を含む混合部材を形成する混合工程と、
前記用意された保持部材又は基部にこの混合部材を供給する供給工程と、
供給された混合部材が保持部材と基部の間に挟まれるとともに前記膜側対向電極と前記基部側対向電極が対向するよう、保持部材と基部を位置決めする位置決め工程と、
位置決めされた保持部材と基部を圧着する圧着工程と、
保持部材と基部の間に挟まれた混合部材中の接着部材に含まれた接着剤を硬化させる硬化工程と、
を備えており、
硬化工程にて硬化させられた接着剤を含む混合部材は前記接着スペーサ部材を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
前記部材用意工程にて用意される保持部材には、前記膜側対向電極と電気的に接続されている導電性の膜側接続部材がさらに設けられており、
前記部材用意工程にて用意される基部には、膜用外部電極と、この膜用外部電極と電気的に接続されている導電性の基部側接続部材がさらに設けられており、
前記混合工程にて用意される接着部材と剛性部材の少なくとも一方は導電性を有しており、
前記供給工程にて供給される混合部材は、前記膜側接続部材に接触するよう前記保持部材に供給されるか、前記基部側接続部材に接触するよう前記基部に供給され、
前記位置決め工程では、この供給された混合部材が前記膜側接続部材と前記基部側接続部材に接触するとともに前記膜側対向電極と前記基部側対向電極が対向するよう、保持部材と基部が位置決めされることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記部材用意工程にて用意される基部には、前記基部側対向電極と電気的に接続されている基部用外部電極がさらに設けられており、
前記製造方法は、
複数の電気配線を有するフレキシブル基板を用意するフレキシブル基板用意工程と、
前記基部用外部電極と前記膜用外部電極をフレキシブル基板の電気配線に電気的に接続する接続工程と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記部材用意工程にて用意される保持部材と基部の一方には、前記位置決め工程にて保持部材と基部が位置決めされたときに、前記保持部材と前記基部の間に位置し、保持部材と基部の一方から他方に向け突出する突起がさらに設けられており、他方は保持部材と基部が位置決めされたときにこの突起の先端と対向する対向面を有しており、
前記供給工程では、この突起の先端に前記混合部材が供給され、
前記位置決め工程では、この供給された混合部材が前記突起の先端と前記対向面の間に挟まれるとともに前記膜側対向電極と前記基部側対向電極が対向するよう、保持部材と基部が位置決めされることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電駆動装置及びその製造方法に関し、特に、静電力によって可撓性薄膜を撓ませ、この撓みが作用部材に作用する静電駆動装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップなどのマイクロオプティクスに適用される微小な光学系において、従来は電磁式アクチュエーターを用いていたフォーカシング等に関係する機構の簡素化を目的として、反射面の曲率を変えることができる超小型の可変形状鏡（静電駆動装置）の提案がおこなわれている。また、小型の撮像用光学系においても、可変形状鏡の適用は小型化に大きく貢献できる。
【０００３】
このような可変形状鏡では、半導体製造技術を適用した、所謂ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を適用することによって小型・高精度に製造することが可能である。この種の技術としては、例えば特許文献１に開示されている。図１０を用いて、特許文献１に開示されている可変形状鏡の構成及び製造方法について説明する。図１０は、特許文献１に開示されている可変形状鏡の構成を示す分解斜視図である。可変形状鏡は、互いに対向する上部基板１０１と下部基板１０２を有している。上部基板１０１は、ミラー開口部１０３と電極開口部１０４が形成された単結晶シリコンからなる枠部１０５を有している。下部基板１０２に対向する枠部１０５の表面にはポリイミド膜１０６が形成されている。ミラー開口部１０３から覗くことができるポリイミド膜１０６の所定領域には、上部電極１０７が形成されている。上部電極１０７はミラーとして用いられる。電極開口部１０４から覗くことができるポリイミド膜１０６は一部を除いて除去されている。残った部分１０６ａは撓むことができる。部分１０６ａには上部電極１０７から引き出された上部電極パッド１０８が形成されている。上部電極パッド１０８は下部基板１０２に対向する。
【０００４】
下部基板１０２は単結晶シリコン基板１０９を有する。単結晶シリコン基板１０９には、絶縁膜を介して下部電極１１１及びそこから引き出された第１電極パッド１１２と、下部電極１１１とは電気的に分離された第２電極パッド１１３とが形成されている。第２電極パッド１１３上には、Ａｕバンプ１１４が形成されている。
【０００５】
下部電極１１１の周囲には、厚膜フォトレジストからなるスペーサ１１５が配置されている。スペーサ１１５は切り欠き１１６を有しており、下部電極１１１を完全には囲んでいない。スペーサ１１５の高さは、Ａｕバンプ１１４より若干低くなっている。
【０００６】
上部基板１０１と下部基板１０２は圧着される。スペーサ１１５は接着剤の役割を果たす。上下基板の間隔は、スペーサ１１５の高さによって規制される。Ａｕバンプ１１４の高さは、スペーサ１１５より若干高いので、上下基板を接合すると電極パッド１０８はＡｕバンプ１１４に接触し、部分１０６ａとともに押し上げられる。部分１０６ａの張力によって、Ａｕバンプ１１４と電極パッド１０８は、常に電気的に接続される。この結果、上部電極１０７が第２電極パッド１１３に導通する。下部電極１１１は第１電極パッド１１２に導通している。
【０００７】
これら２つの電極パッド１１２、１１３に電圧を印加すると、上部電極１０７と下部電極１１１の間に静電引力が作用し、上部電極１０７とともにポリイミド膜１０６が変形する。静電引力を適切に調節すれば、上部電極１０７の表面の曲率を所望の値にすることができる。
【０００８】
電圧を印加するためのリード線は、上部電極１０７が下部基板１０２の第２電極パッド１１３に導通しているので、下部基板１０２にのみ接続される。リード線を上部基板１０１と下部基板１０２にそれぞれ接続する必要はない。リード線を接続する際には負荷が生じる。上部基板１０１と下部基板１０２に接続する場合、両者に歪みが発生する。一方、リード線が下部基板１０２にのみ接続される場合には上部基板１０１に歪みは発生しないので、ミラーとして用いられる上部電極１０７に歪みが生じない。従って、ミラーの結像性能の低下を防止できる。
【０００９】
スペーサ１１５は厚膜フォトレジストでシリコン基板１０９上に形成される。スペーサ１１５は下部電極１１１等とともに一括して高精度に形成できる。このため、上部基板１０１と下部基板１０２を容易に接合することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１５６５１４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
圧着時、厚膜フォトレジストで形成されたスペーサ１１５は加熱され、柔らかくされる。柔らかくなったスペーサ１１５には上部基板１０１と下部基板１０２を介して圧力が加えられる。このとき加えられる圧力を適切に調節することにより上部基板１０１と下部基板１０２の間の基板間隔を所望の値にすることができる。基板間隔には高い精度が要求される。このため、フリップチップボンダー等の高精度で圧力を制御できる高価な圧着装置を用いる必要がある。従って、この可変形状鏡の製造コストは高い。
【００１２】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、対向する電極の間隔を容易に保つことができる静電駆動装置を提供することを目的としている。また、このような静電駆動装置を安価で製造できる製造方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様に係わる静電駆動装置は、
可撓性薄膜と、
可撓性薄膜が撓むことができるよう、可撓性薄膜を保持している保持部材と、
可撓性薄膜に取り付けられている作用部材と、
可撓性薄膜に設けられていて、可撓性薄膜に沿って広がっている膜側対向電極と、
保持部材に対向している基部と、
基部に設けられていて、膜側対向電極と対向している基部側対向電極と、
保持部材と基部の間に挟まれていて、保持部材と基部を接着するとともに、膜側対向電極と基部側対向電極の間の電極間隔を所定の間隔に保つよう保持部材と基部の間の間隔を所定の間隔に保つ接着スペーサ部材と、
を備えており、膜側対向電極と基部側対向電極に働く静電力に応じて可撓性薄膜が撓み、この可撓性薄膜の撓みに応じて作用部材は作用される。
【００１４】
本発明の一態様に係わる静電駆動装置の製造方法は、
前記作用部材が取り付けられ、前記膜側対向電極が設けられた前記可撓性薄膜を保持している前記保持部材と、前記基部側対向電極が設けられた前記基部とを用意する部材用意工程と、
接着剤を含んでいる接着部材と剛性を有する複数の剛性部材とを用意し、剛性部材が接着部材内で分散するよう用意された接着部材と剛性部材を混合して、混合された接着部材と剛性部材を含む混合部材を形成する混合工程と、
前記用意された保持部材又は基部にこの混合部材を供給する供給工程と、
供給された混合部材が保持部材と基部の間に挟まれるとともに前記膜側対向電極と前記基部側対向電極が対向するよう、保持部材と基部を位置決めする位置決め工程と、
位置決めされた保持部材と基部を圧着する圧着工程と、
保持部材と基部の間に挟まれた混合部材中の接着部材に含まれた接着剤を硬化させる硬化工程と、
を備えており、
硬化工程にて硬化させられた接着剤を含む混合部材は前記接着スペーサ部材を形成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図９を参照して、本発明の実施の形態に係わる静電駆動装置及びその製造方法を説明する。先ず、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態の静電駆動装置を説明する。静電駆動装置は、可撓性薄膜４が撓むことができるよう、可撓性薄膜４を保持している保持部材３と、保持部材３に対向している基部７とを有している。図１（Ａ）は保持部材３の平面図であり、基部７と対向する面とは反対側にある面が示されている。図１（Ｂ）は基部７の平面図である。保持部材３に対向する面７ａが示されている。図１（Ｃ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図である。図２は図１（Ｃ）の２Ｃ−２Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図である。
【００１６】
保持部材３は平板状であり、単結晶シリコンで形成されている。保持部材３には円形の孔２が形成されている。基部７と対向している保持部材３の面全体に沿って可撓性薄膜４が広がっている。可撓性薄膜４はポリイミドで形成されている。孔２から可撓性薄膜４の一部分を覗くことができる。この部分は撓むことができる可撓部４ａを形成する。可撓部４ａの周囲は保持部材３に保持されている。
【００１７】
基部７とは反対側にある可撓部４ａの面には作用部材が取り付けられている。本実施の形態では作用部材はアルミニウムで形成された円形の反射膜６で構成されている。反射膜６は可撓部４ａに沿って広がっている。作用部材は可撓性薄膜４の撓みに応じて作用される。本実施の形態では反射膜６が可撓性薄膜４の撓みに応じて変形させられる。
【００１８】
可撓性薄膜４には可撓性薄膜４に沿って広がっている膜側対向電極５ａが設けられている。膜側対向電極５ａは、可撓性薄膜４の基部７側全面に固定されている、クロムを含む導電性膜５の一部を形成している。即ち、膜側対向電極５ａは可撓部４ａに対向している導電性膜５の部分を形成している。
【００１９】
基部７は平板状であり、ガラスで形成されている。基部７には膜側対向電極５ａと対向している基部側対向電極８が設けられている。基部側対向電極８は円形のアルミニウム膜で形成されており、保持部材３と対向する基部７の面７ａ上に固定されている。基部７の面７ａには導電性の電極パッド１０、基部用外部電極９及び膜用外部電極１１が固定されている。基部側対向電極８は配線９ａを介して基部用外部電極９に接続されており、電極パッド１０は配線１１ａを介して膜用外部電極１１に接続されている。基部用外部電極９と膜用外部電極１１は、保持部材３により覆われない面７ａの位置に配置されている。
【００２０】
電圧を印加するために、リード線を基部用外部電極９と膜用外部電極１１に接続しても良い。リード線を接続する際には負荷が生じる。例えば、保持部材３に負荷が生じると保持部材３が歪むことがある。保持部材３が歪むと反射膜６が歪み、反射膜６の結像性能が低下する。両外部電極９，１１は基部７に設けられているので、リード線を接続する際には負荷は基部７のみに生じる。保持部材３には負荷が発生しない。従って、保持部材３には歪みが発生しないので、反射膜６の結像性能の低下を防止できる。
【００２１】
図２に示すように、保持部材３と基部７の間には接着スペーサ部材が挟まれている。接着スペーサ部材は導電性膜５を介して挟まれている。接着スペーサ部材は接着剤を含んでいる接着部材１３と、接着部材１３内で分散している、剛性を有する複数の剛性部材１４とを有している。図１（Ｂ）に示すように、接着スペーサ部材は基部側対向電極８の周囲の複数箇所に配置されている。本実施の形態では３箇所に配置されている。接着スペーサ部材は、保持部材３と基部７を接着するとともに、膜側対向電極５ａと基部側対向電極８の間の電極間隔を所定の間隔に保つよう保持部材３と基部７の間の間隔を所定の間隔に保つ。接着部材１３が保持部材３と基部７を接着し、剛性部材１４が保持部材３と基部７の間の間隔を所定の間隔に保つ。
【００２２】
剛性部材１４は球形であり、プラスチック粒子で形成されている。それぞれの剛性部材１４の大きさはほぼ等しい。プラスチック粒子には、例えば積水化学社から入手できる商品名「ミクロパール」のプラスチック微粒子を使用することができる。このプラスチック微粒子の平均粒径は３μｍ〜３０μｍである。保持部材３と基部７の間の間隔はプラスチック粒子の粒径と等しい。接着部材１３は常温で硬化する低弾性のシリコーン系の接着剤を含んでいる。この接着剤はＵＶ硬化型である。
【００２３】
導電性膜５と電極パッド１０の間には銀ペーストを含んでいる導電性接着剤１２が介在している。導電性接着剤１２は、導電性膜５と電極パッド１０を接着するとともに、導電性膜５と電極パッド１０を電気的に接続して膜側対向電極５ａと膜用外部電極１１を導通させている。導電性接着剤１２には、例えば日本エイブルスティック社から入手できる２液混合型の導電性接着剤を使用することができる。主剤と硬化剤を混合し、常温で硬化させると、この導電性接着剤が形成される。
【００２４】
基部用外部電極９と膜用外部電極１１の間に電圧を印加すると、基部側対向電極８と膜側対向電極５ａに静電引力が働く。この静電引力に応じて反射膜６が変形する。電圧を適切に調節すれば、反射膜６の表面の曲率を所望の値にすることができる。
【００２５】
図３を参照して上記第１の実施の形態の静電駆動装置の製造方法の一例を説明する。図３はこの製造方法のフローチャートである。先ず、作用部材（反射膜６）が取り付けられ、膜側対向電極５ａが設けられた可撓性薄膜４を保持している保持部材３と、基部側対向電極８が設けられた基部７とを用意する（部材用意工程Ｓ１１０）。上述したように、膜側対向電極５ａは導電性膜５の一部を形成している。用意される基部７には、配線９ａ、基部用外部電極９、電極パッド１０、配線１１ａ及び膜用外部電極１１が設けられている。
【００２６】
次に、接着剤を含んでいる接着部材と剛性を有する複数の剛性部材とを用意し、剛性部材が接着部材内で分散するよう接着部材と剛性部材を混合して、混合された接着部材と剛性部材を含む混合部材を形成する（混合工程Ｓ１２０）。本例では、剛性部材には平均粒径が３μｍ〜３０μｍであるプラスチック微粒子が使用されている。
【００２７】
次に、用意された保持部材３又は基部７に混合部材を供給する。本例では、基部７に混合部材を供給する（供給工程Ｓ１３０）。用意された混合部材は基部側対向電極８の周囲の３箇所にスクリーン印刷法にて供給する。スクリーン印刷の際、所定の形状の開口を有する、厚さ１００〜１５０μｍのメタルマスクで基部７を覆い、メタルマスク上に混合部材を供給した後にゴムスキージでメタルマスクの開口にこの混合部材を刷り込む。刷り込まれた混合部材は平板状になる。その厚さはメタルマスクとほぼ同じである。平板状の混合部材内では、プラスチック微粒子が平板の面方向に密度４０〜５０個／ｍｍ２で分散している。混合工程Ｓ１２０にて用意される接着部材と剛性部材（プラスチック微粒子）の混合比率は、スクリーン印刷時にプラスチック微粒子がこの密度で分散するように決められている。この後メタルマスクを取り除くと、基部７の所定の位置にだけ混合部材が残る。このようなスクリーン印刷を用いれば、基部７の所望の位置に精度良く混合部材を供給できる。
【００２８】
次に、２液混合型の導電性接着剤１２を電極パッド１０上に供給する（導電性接着剤供給工程Ｓ１４０）。この際、主剤と硬化剤を用意し、これらを混合する。混合物をディスペンサで電極パッド１０上に塗布する。塗布された混合物の高さはプラスチック微粒子の粒径よりも大きい。なお、このＳ１４０の後にＳ１３０を行うこととしてもよい。
【００２９】
次に、供給工程Ｓ１３０にて供給された混合部材が保持部材３と基部７の間に挟まれるとともに膜側対向電極５ａと基部側対向電極８が対向するよう、保持部材３と基部７を位置決めする（位置決め工程Ｓ１５０）。
【００３０】
次に、位置決めされた保持部材３と基部７を圧着し（圧着工程Ｓ１６０）、保持部材３と基部７の間に挟まれた混合部材中の接着部材に含まれたＵＶ硬化型の接着剤を硬化させる（硬化工程Ｓ１７０）。この際、保持部材３を基部７に押し付けながら、混合部材にガラスで形成された基部７を介して紫外光を照射して接着剤を硬化させる。保持部材３を基部７に所定の圧力より大きい圧力で押し付けると、混合部材は潰れ、保持部材３と基部７の間の間隔はプラスチック微粒子の粒径（剛性部材の寸法）とほぼ等しくなる。プラスチック微粒子は球形の為、プラスチック微粒子と保持部材３及び基部７の間の接着部材が容易に排除される。保持部材３を基部７に押し付ける圧力は、この所定の圧力よりも大きくされている。かつ、保持部材３を基部７に押し付ける圧力は、保持部材３を基部７に押し付けたときに剛性部材が破損又は変形しないよう決められている。本例では、保持部材３を基部７に押し付ける圧力は、１つのプラスチック微粒子に５ｇ重以上の荷重が加わらないよう決められている。硬化工程Ｓ１７０にて硬化させられた接着剤を含む混合部材は接着スペーサ部材を形成する。
【００３１】
特許文献１に記載の従来の可変形状鏡では、圧着時に上部基板１０１と下部基板１０２加えられる圧力は高精度に調節しなくてはならず、高精度で圧力を制御できる高価な圧着装置を用いる必要があり、製造コストは高い。これに対して、本例では保持部材３を基部７に押し付ける圧力を高精度に調節する必要はないので、製造コストは低い。
【００３２】
接着部材に含まれた接着剤は低弾性のシリコーン系の接着剤であるので、硬化後に保持部材３と基部７に応力が発生しにくい。このため、硬化後、保持部材３の歪みがほとんど発生しないので、反射膜６に歪みがほとんど生じない。従って、反射膜６の結像性能の低下を防止できる。
【００３３】
接着部材に含まれた接着剤は常温で硬化する。ところで、特許文献１に記載の従来の可変形状鏡では、上部基板１０１と下部基板１０２の接合時に接着剤として用いられるスペーサ１１５は加熱される。また、別の典型的な可変形状鏡では上下基板を接合するために熱硬化型の接着剤が用いられる。接合時に加熱が行われると、ミラーを保持する部材が歪み、ミラーの結像性能が低下する。これに対して、本例では加熱する必要がないので、保持部材３は歪まず、反射膜６の結像性能が低下することがない。尚、反射膜６に要求される結像性能が比較的低い場合には、接着部材に含まれた接着剤の硬化を促進するために混合部材を加熱しても良い。
【００３４】
導電性接着剤供給工程Ｓ１４０にて電極パッド１０上に供給された２液混合型の導電性接着剤１２の高さは、プラスチック微粒子の粒径よりも大きいので、導電性接着剤１２は圧着工程Ｓ１６０の際に導電性膜５に付着する。導電性接着剤１２は主剤と硬化剤が混合された後に２４時間で完全に硬化する。
【００３５】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図５を参照して本発明の第２の実施の形態の静電駆動装置を説明する。第１の実施の形態の構成部材と実質的に同一の構成部材には、同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態の静電駆動装置は第１の実施の形態のものと実質的に同じ保持部材３、可撓性薄膜４、導電性膜５及び反射膜６を有している。保持部材３には基部１５が対向している。図４（Ａ）は基部１５の平面図であり、保持部材３に対向する面１５ａが示されている。図４（Ｂ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図である。図５は図４（Ｂ）の５Ｃ−５Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図である。基部１５は平板状であり、シリコンで形成されている。基部１５の面１５ａには膜側対向電極５ａと対向している、円形のアルミニウム膜で形成された基部側対向電極８が設けられている。面１５ａには導電性の電極パッド１８、ダミーパッド２０及びダミーパッド２１が固定されている。パッド１８，２０，２１は基部側対向電極８を囲んでいる。パッド１８，２０，２１はシート状であり、同じ厚さを有している。面１５ａには、第１の実施の形態と同様に、基部用外部電極９及び膜用外部電極１１が固定されている。基部側対向電極８は配線９ａを介して基部用外部電極９に接続されており、電極パッド１８は配線１１ａを介して膜用外部電極１１に接続されている。基部用外部電極９と膜用外部電極１１は、保持部材３により覆われない面１５ａの位置に配置されている。
【００３６】
図５に示すように、保持部材３と基部１５の間には３つの接着スペーサ部材が挟まれている。接着スペーサ部材の１つは可撓性薄膜４、導電性膜５及び電極パッド１８を介して挟まれている。もう１つは可撓性薄膜４、導電性膜５及びダミーパッド２０を介して挟まれており、残りの１つは可撓性薄膜４、導電性膜５及びダミーパッド２１を介して挟まれている。
【００３７】
それぞれの接着スペーサ部材は接着部材２２と、接着部材２２内で分散している、剛性部材１４とを有している。接着部材２２と剛性部材１４の少なくとも一方は導電性を有している。本実施の形態では接着部材２２が導電性を有している。接着部材２２は導電性接着剤を含んでいる。剛性部材も導電性を有していても良い。この場合、剛性部材には金属粒子や表面に金属メッキが施されたプラスチック粒子が用いられる。
【００３８】
保持部材３には膜側対向電極５ａと接着スペーサ部材の接着部材２２を電気的に接続する導電性の膜側接続部材が設けられている。膜側接続部材は導電性膜５に含まれている。基部１５には膜用外部電極１１と接着スペーサ部材の接着部材２２を電気的に接続する導電性の基部側接続部材が設けられている。基部側接続部材は電極パッド１８と配線１１ａを含んでいる。膜側対向電極５ａは、膜側接続部材、接着部材２２及び基部側接続部材を介して膜用外部電極１１に導通している。
【００３９】
剛性部材１４は第１の実施の形態のものと実質的に同じである。保持部材３と基部１５の間の間隔は、剛性部材１４の寸法と可撓性薄膜４の厚さと導電性膜５の厚さとパッド１８（又はパッド２０又はパッド２１）の厚さの和に等しい。
【００４０】
図６を参照して上記第２の実施の形態の静電駆動装置の製造方法の一例を説明する。図６はこの製造方法のフローチャートである。先ず、導電性の膜側接続部材が設けられた保持部材３と導電性の基部側接続部材が設けられた基部１５を用意する（部材用意工程Ｓ２１０）。用意される保持部材３には可撓性薄膜４、導電性膜５及び反射膜６が設けられている。導電性膜５には膜側対向電極５ａと電気的に接続されている導電性の膜側接続部材が含まれている。用意される基部１５には基部側対向電極８、配線９ａ、基部用外部電極９、配線１１ａ、膜用外部電極１１、電極パッド１８、ダミーパッド２０及びダミーパッド２１が設けられている。電極パッド１８と配線１１ａは基部側接続部材に含まれている。
【００４１】
次に、剛性部材と導電性を有する接着部材を用意しこれらを混合して混合部材を形成する（混合工程Ｓ２２０）。接着部材は導電性接着剤を含んでいる。この導電性接着剤は熱硬化型である。尚、製造される静電駆動装置は導電性を有する剛性部材を有していても良い。この場合、混合工程にて用意される剛性部材は導電性を有する。
【００４２】
次に、用意された基部１５に混合部材を供給する（供給工程Ｓ２３０）。混合部材は電極パッド１８、ダミーパッド２０及びダミーパッド２１のそれぞれの上に供給される。混合部材は電極パッド１８を含む基部側接続部材に接触するので、混合部材は膜用外部電極１１と電気的に接続する。混合部材は、基部１５の代わりに保持部材３に供給されても良い。この場合、混合部材は導電性膜５に含まれる膜側接続部材に接触するので、混合部材は膜側対向電極５ａと電気的に接続する。混合部材はスクリーン印刷法で供給される。
【００４３】
次に、供給工程Ｓ２３０にて供給された混合部材が膜側接続部材と基部側接続部材に接触するとともに膜側対向電極５ａと基部側対向電極８が対向するよう、保持部材３と基部１５を位置決めする（位置決め工程Ｓ２４０）。このとき、混合部材は保持部材３と基部１５の間に挟まれる。
【００４４】
次に、位置決めされた保持部材３と基部１５を圧着し（圧着工程Ｓ２５０）、保持部材３と基部１５の間に挟まれた混合部材中の接着部材に含まれた熱硬化型の導電性接着剤を加熱して硬化させる（硬化工程Ｓ２６０）。この際、保持部材３を基部１５に押し付けながら、混合部材を８０℃〜１５０℃で加熱する。保持部材３と基部１５の間の間隔は、剛性部材１４の寸法と可撓性薄膜４の厚さと導電性膜５の厚さとパッド１８（又はパッド２０又はパッド２１）の厚さの和に等しくなる。剛性部材の寸法とほぼ等しくなる。硬化工程Ｓ２６０にて硬化させられた接着剤を含む混合部材は接着スペーサ部材を形成する。
【００４５】
接着スペーサ部材は、保持部材３と基部１５の間の間隔を保ち、これらを接着するだけでなく、膜側対向電極５ａと膜用外部電極１１を導通させる。図３を参照して説明した製造方法は、この導通のために導電性接着剤１２を電極パッド１０上に供給する工程を含んでいるが、本例の製造方法はこのような工程を必要としない。従って、生産性が良い。
【００４６】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）及び図８を参照して本発明の第３の実施の形態の静電駆動装置を説明する。第１の実施の形態の構成部材と実質的に同一の構成部材には、同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。静電駆動装置は第１の実施の形態のものと実質的に同じ保持部材３、可撓性薄膜４、導電性膜５及び反射膜６を有している。保持部材３には基部２４が対向している。保持部材３と基部２４の間には、シリコン接着剤を含んでいる接着部材３６と、第１の実施の形態のものと実質的に同じ複数の剛性部材１４とを有する接着スペーサ部材が挟まれている。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は基部２４の平面図であり、保持部材３に対向する面２４ａが示されている。図７（Ａ）には接着スペーサ部材が示されておらず、図７（Ｂ）には接着スペーサ部材が示されている。図７（Ｃ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図である。図８は図７（Ｃ）の８Ｃ−８Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図である。基部２４は平板状であり、シリコンで形成されている。基部２４の面２４ａには膜側対向電極５ａと対向している基部側対向電極８が設けられている。面２４ａには導電性の電極パッド２７、ダミーパッド２９、ダミーパッド３０及びダミーパッド３１が固定されている。ダミーパッド２９，３０，３１は基部側対向電極８を囲んでいる。パッド２７，２９，３０，３１はシート状であり、同じ厚さを有している。面２４ａには、基部用外部電極９及び膜用外部電極１１が固定されている。基部側対向電極８は配線９ａを介して基部用外部電極９に接続されており、電極パッド２７は配線１１ａを介して膜用外部電極１１に接続されている。基部用外部電極９と膜用外部電極１１は、保持部材３により覆われない面２４ａの位置に配置されている。
【００４７】
静電駆動装置は、保持部材３と基部２４の間に位置していて保持部材３と基部２４の一方から突出している突起を備えており、他方はこの突起の先端と対向している対向面を有している。本実施の形態では、基部２４からダミーパッド２９，３０，３１を介して複数の突起３３が突出しており（図７（Ａ）参照）、保持部材３が対向面３ａを有している。電極パッド２７上には突起３３と同じ高さをもつ突起３２が設けられている。突起３２、３３はＡｕバンプで形成されている。本実施の形態では突起３２と突起３３は同じ高さを持っているが、本発明はこれに限定されない。突起３２と突起３３のそれぞれの高さは同じでなくとも良い。また、突起３２と突起３３は、例えばＮｉ等の一定以上の圧力を加えないと変形しない剛性の金属部材で形成しても良い。
【００４８】
突起３３は接着部材３６で囲まれている。接着部材３６内には複数の剛性部材１４が分散している。分散している剛性部材１４の一部と接着部材３６の一部は突起３３の先端と対向面３ａとの間に可撓性薄膜４と導電性膜５を介して挟まれている。この剛性部材１４の一部と接着部材３６の一部は接着スペーサ部材を形成している。接着部材３６は保持部材３と基部２４を可撓性薄膜４と導電性膜５を介して接着している。保持部材３と基部２４の間の間隔はダミーパッド２９（又はパッド３０又はパッド３１）の厚さと突起３３の高さと剛性部材１４の寸法と可撓性薄膜４の厚さと導電性膜５の厚さとの和に等しい。突起３３の高さは比較的容易に変更できるので、膜側対向電極５ａと基部側対向電極８の間の電極間隔を容易に変更できる。これは、比較的大きい電極間隔をもつ静電駆動装置の電極間隔を変更するときに有効である。
【００４９】
突起３２は導電性接着剤３４により囲まれている。導電性接着剤３４は突起３２の先端と導電性膜５の間に挟まれており、膜側対向電極５ａと膜用外部電極１１を導通させている。
【００５０】
静電駆動装置はフレキシブル基板３８を有している。フレキシブル基板３８はポリイミドで形成されたポリイミド基板３９を有している。ポリイミド基板３９には２つの中間電極４１，４２、２つの外部電極４３，４４及び中間電極４１，４２と外部電極４３，４４とを電気的に接続する２つの電気配線４４ａ，４３ａが設けられている。電気配線４４ａ，４３ａは中間電極４１，４２を介して異方性導電接着剤３７により基部用外部電極９と膜用外部電極１１に電気的に接続されている。異方性導電接着剤３７はエポキシ系接着剤とニッケルで形成された導電粒子とを含んでいる。異方性導電接着剤３７は、ニッケルの導電粒子の代わりにプラスチック粒子にニッケル又は金をメッキした粒子を含んでいても良い。電気配線４４ａ，４３ａは銅で形成されている。
【００５１】
フレキシブル基板３８を用いて、外部と電気的に接続できるため、コネクタやリード線などの形状が大きい接続装置を保持部材３の近くに配置しなくてもすむ。従って、携帯電話やカメラ等など、省スペースな配置が要求される小型製品に用意に搭載できる。
【００５２】
図９を参照して上記第３の実施の形態の静電駆動装置の製造方法の一例を説明する。図９はこの製造方法のフローチャートである。先ず、保持部材３と突起３３が設けられた基部２４を用意する（部材用意工程Ｓ３１０）。用意される保持部材３には可撓性薄膜４、導電性膜５及び反射膜６が設けられている。用意される基部２４には基部側対向電極８、配線９ａ、基部用外部電極９、配線１１ａ、膜用外部電極１１、電極パッド２７、ダミーパッド２９、ダミーパッド３０、ダミーパッド３１及び突起３２が設けられている。突起３３はダミーパッド２９，３０，３１を介して基部２４から突出している。突起３３は用意される基部２４の代わりに用意される保持部材３から突出していても良い。突起３２と突起３３はＡｕバンプで形成されている。保持部材３と基部２４を用意する際には、突起３２と突起３３はスタッドバンプ法により形成される。
【００５３】
次に、剛性部材と接着部材を用意しこれらを混合して混合部材を形成する（混合工程Ｓ３２０）。接着部材はシリコン接着剤を含んでいる。このシリコン接着剤は熱硬化型である。
【００５４】
次に、混合部材を突起３３の先端に供給する（供給工程Ｓ３３０）。混合部材はスクリーン印刷法で供給される。この際、混合部材はダミーパッド２９，３０，３１のそれぞれを覆うように供給される。このようにして供給された混合部材の一部が突起３３の先端に供給される。突起３３の先端に供給された混合部材の厚さは剛性部材の寸法よりも大きくされている。
【００５５】
次に、導電性接着剤３４を電極パッド２７上の突起３２を囲むように供給する（導電性接着剤供給工程Ｓ３４０）。この際、導電性接着剤３４はディスペンサで塗布される。塗布された導電性接着剤３４の内、突起３２の先端にある部分の厚さは、供給工程Ｓ３３０にて突起３３の先端に供給された混合部材の厚さよりも高くされている。
【００５６】
供給工程Ｓ３３０にて供給された混合部材が突起３３の先端と保持部材３の表面の一部である対向面３ａの間に挟まれるとともに膜側対向電極５ａと基部側対向電極８が対向するよう、保持部材３と基部２４を位置決めする（位置決め工程Ｓ３５０）。位置決めされると、突起３３は保持部材３と基部２４の間に位置し、基部２４から保持部材３に向け突出する。対向面３ａは突起３３と対向する。
【００５７】
次に、位置決めされた保持部材３と基部２４を圧着し（圧着工程Ｓ３６０）、混合部材中の接着部材に含まれた熱硬化型のシリコン接着剤、及びＳ３４０にて供給された導電性接着剤３４を加熱して硬化させる（硬化工程Ｓ３７０）。保持部材３と基部２４の間の間隔は、パッド２９（又はパッド３０又はパッド３１）の厚さと突起３３の高さと剛性部材１４の寸法と可撓性薄膜４の厚さと導電性膜５の厚さとの和に等しい。硬化工程Ｓ３７０にて硬化させられたシリコン接着剤を含む混合部材は接着スペーサ部材を形成する。また、導電性接着剤３４の作用により、膜側対向電極５ａと膜用外部電極１１が導通する。
【００５８】
次に、フレキシブル基板３８を用意し（フレキシブル基板用意工程Ｓ３８０）、基部用外部電極９と膜用外部電極１１をフレキシブル基板３８の電気配線４３ａ，４４ａに電気的に接続する（接続工程Ｓ３９０）。この際、基部用外部電極９と膜用外部電極１１は中間電極４１，４２を介して異方性導電接着剤３７により電気配線４４ａ，４３ａに電気的に接続される。
【００５９】
上記第１〜第３の実施の形態の静電駆動装置の作用部材は、アルミニウムで形成された円形の反射膜６で構成されている。しかしながら、作用部材はこれに限定されるものではなく、可撓性薄膜４の撓みに応じて高速で動作するヒンジ構造のミラーで構成されていても良い。このような静電駆動装置は静電駆動型の光スイッチや光スキャナー等に適用することができる。
【００６０】
また、上記第１〜第３の実施の形態の静電駆動装置の剛性部材は球形であるが、その他の形状、例えば円柱状、板状等であっても良い。
【００６１】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明に従った静電駆動装置を用いれば対向する電極の間隔を容易に保つことができる。また、このような静電駆動装置を安価で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は第１の実施の形態に係わる静電駆動装置の保持部材３の平面図。（Ｂ）は基部７の平面図。（Ｃ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図。
【図２】図１（Ｃ）の２Ｃ−２Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図。
【図３】第１の実施の形態に係わる静電駆動装置の製造方法の一例のフローチャート。
【図４】（Ａ）は第２の実施の形態に係わる静電駆動装置の基部１５の平面図。（Ｂ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図。
【図５】図４（Ｂ）の５Ｃ−５Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図。
【図６】第２の実施の形態に係わる静電駆動装置の製造方法の一例のフローチャート。
【図７】
（Ａ）及び（Ｂ）は第３の実施の形態に係わる静電駆動装置の基部２４の平面図。（Ｃ）は保持部材３側から見た静電駆動装置の平面図。
【図８】
図７（Ｃ）の８Ｃ−８Ｃ断面線で切断された静電駆動装置の断面図。
【図９】
第３の実施の形態に係わる静電駆動装置の製造方法の一例のフローチャート。
【図１０】
特許文献１に開示されている従来の可変形状鏡の構成を示す分解斜視図。
【符号の説明】
３…保持部材、  ４…可撓性薄膜、  ４ａ…可撓部、  ５ａ…膜側対向電極
５…導電性膜、  ６…反射膜、  ７…基部、  ８…基部側対向電極
９…基部用外部電極、  １０…電極パッド、  １１…膜用外部電極
１２…導電性接着剤、  １３…接着部材、  １４…剛性部材、  １５…基部
１８…電極パッド、  ２０…ダミーパッド、  ２１…ダミーパッド
２２…接着部材、  ２４…基部、  ２７…電極パッド、  ２９…ダミーパッド
３０…ダミーパッド、  ３１…ダミーパッド、  ３２…突起、  ３３…突起
３４…導電性接着剤、  ３６…接着部材、  ３７…異方性導電接着剤
３８…フレキシブル基板、  ３９…ポリイミド基板、  ４１，４２…中間電極
４３，４４…外部電極、  ４３ａ，４４ａ…電気配線
Ｓ１１０…部材用意工程、  Ｓ１２０…混合工程、  Ｓ１３０…供給工程
Ｓ１４０…導電性接着剤供給工程、  Ｓ１５０…位置決め工程
Ｓ１６０…圧着工程、  Ｓ１７０…硬化工程、  Ｓ２１０…部材用意工程
Ｓ２２０…混合工程、  Ｓ２３０…供給工程、  Ｓ２４０…位置決め工程
Ｓ２５０…圧着工程、  Ｓ２６０…硬化工程、  Ｓ３１０…部材用意工程
Ｓ３２０…混合工程、  Ｓ３３０…供給工程
Ｓ３４０…導電性接着剤供給工程、  Ｓ３５０…位置決め工程
Ｓ３６０…圧着工程、  Ｓ３７０…硬化工程
Ｓ３８０…フレキシブル基板用意工程、  Ｓ３９０…接続工程
【図１】
2004282839.tif 000003
【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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