(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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弾性的に屈曲可能な樹脂製の蓋部と、前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に設けられた複数の素子とからなる素子集合体であって、
前記素子は、前記凹部の底面に配置された固定電極と前記蓋部の下面に配置された可動電極を含んで構成され、
前記蓋部を弾性的に屈曲させるための可動力発生部が、前記素子が構成された領域の上方において、前記蓋部の上に設けられ、
前記可動力発生部の上面と下面の間に電圧を印加して前記可動力発生部を屈曲させるための一組の駆動端子が、前記蓋部よりも上に配置され、
前記素子につながった電気配線と、前記可動力発生部の前記駆動端子につながった電気配線とが、互いに電気的に分離していることを特徴とする素子集合体。
【請求項２】
前記蓋部の上面と前記可動力発生部の下面との間にアース電極膜が形成され、前記可動発生部の上面に一方の前記駆動端子が設けられ、前記アース電極膜に他方の前記駆動端子が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項３】
前記凹部のうち一部の凹部は、他の凹部と深さが異なっていることを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項４】
少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変コンデンサを構成したことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項５】
少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変抵抗を構成したことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項６】
少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変インダクタを構成したことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項７】
少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変トランスを構成したことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項８】
一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極のうちいずれか一方を一対の電極によって構成し、前記可動電極と前記固定電極のうちいずれか他方を、一対の前記電極間に対応するように配置してスイッチを構成したことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項９】
前記可変コンデンサを有する前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に、高誘電率材料を封止したことを特徴とする、請求項４に記載の素子集合体。
【請求項１０】
前記可動電極と前記固定電極にそれぞれ凹部又は凸部を設けたことを特徴とする、請求項４に記載の素子集合体。
【請求項１１】
前記可動電極と前記固定電極との間に、変形可能な高抵抗体を設けたことを特徴とする、請求項５に記載の素子集合体。
【請求項１２】
前記可動電極と前記固定電極のうち一方の電極が、蛇行するように形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の素子集合体。
【請求項１３】
前記可動電極及び前記固定電極が、蛇行するように形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の素子集合体。
【請求項１４】
前記蓋部の下面又は前記基板の凹部内に、前記可動電極と前記固定電極が接触するのを防止するためのストッパを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項１５】
前記蓋部の上面に、圧電性薄膜の両面に電極を形成したフィルタを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項１６】
前記複数の素子が互いに電気的に接続されて回路素子アレイを形成していることを特徴とする、請求項１に記載の素子集合体。
【請求項１７】
スタンパを溶融または軟化状態の樹脂に押圧した状態で硬化させることにより、複数の凹部を有する樹脂製の基板を成形する工程と、
前記凹部の底面に固定電極を形成する工程と、
弾性的に屈曲可能な樹脂製の蓋部の下面に可動電極を形成する工程と、
前記蓋部の上に、前記蓋部を弾性的に屈曲させるための可動力発生部を形成する工程と、
前記可動力発生部の上面と下面の間に電圧を印加して前記可動力発生部を屈曲させるための一組の駆動端子を、前記蓋部よりも上に形成する工程と、
前記凹部の開口部を覆うようにして前記基板の上面に前記蓋部を配置し、前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に前記可動電極及び前記固定電極を含んで構成された複数の素子を形成する工程と、
前記素子につながった電気配線と、前記可動力発生部の前記駆動端子につながった電気配線とを、互いに電気的に分離した状態で形成する工程と、
を有することを特徴とする素子集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は素子集合体及びその製造方法に関する。具体的にいうと、コンデンサ、抵抗、インダクタ、トランス等の受動素子やスイッチなどの部品を集積化した素子集合体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等のモバイル機器は、近年、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が拡大しており、またマルチバンド化が進んで１台の携帯電話で複数の周波数帯域や複数の通信方式に対応してきている。
【０００３】
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。
【０００４】
また、マルチバンド化を実現するためには、回路の素子点数が非常に大きくなるが、これをモバイル機器に組み込むためには、（１）多種類かつ多数の素子を高集積化すること、（２）個々の素子を小型化すること、（３）いろいろな種類の素子を組み合わせて多機能化できること、などが求められている。
【０００５】
ＦＥＴ等の能動素子については、高度な高集積化が実現されており、そこには抵抗やコンデンサなどの受動素子も一緒に組み込まれている。しかし、このような半導体集積回路では、Ｓｉ基板やＧａＡｓ基板などの半導体基板の上に半導体製作技術を用いて製造されるので、コストが高くつき、また設計から製造までに長い期間を要する問題がある。そのため、主として受動素子を安価に、かつ、製造の容易な構造で集積化することが望まれていた。
【０００６】
また、素子定数が可変となった素子、例えば可変（容量）コンデンサや可変抵抗を用いれば必要な素子数を減らし、あるいは回路規模を小さくすることができるが、これら半導体集積回路に組み込まれた受動素子では、回路定数を可変にすることができなかった。
【０００７】
基板に組み込んだ可変コンデンサとしては、図１に示すような構造のものが知られている（特許文献１）。この可変コンデンサ１１は、薄膜体からなる固定電極１２と可動電極１３を絶縁支持台１４に設けられた空隙部１５を介して対向支持したものである。固定電極１２と可動電極１３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１３が撓んで電極間距離が変化し、可変コンデンサ１１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コンデンサ１１の静電容量を制御できる。
【０００８】
しかし、このような構造の可変コンデンサは、ディスクリート部品として使用するものであり、集積化については何ら考慮されていない。特に、複数個の可変コンデンサを集積化して回路を構成すると、各可変コンデンサの可変電極や固定電極が互いに接続されることになる。よって、ある可変コンデンサに外部バイアス電圧を印加すると、そこにつながった可変コンデンサに一斉に外部バイアス電圧がかかってしまい、可変コンデンサを個々に制御することが不可能となる。そのため、複数個の可変コンデンサを集積化して回路を構成することはできない。
【０００９】
また、この可変コンデンサでは、高周波帯域向けに使用するための考慮もされていない。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−７４６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、コンデンサや抵抗、インダクタ等の回路素子を集積化することができ、しかも、容易かつ安価に製作することができる素子集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる素子集合体は、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弾性的に屈曲可能な樹脂製の蓋部と、前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に設けられた複数の素子とからなる素子集合体であって、前記素子は、前記凹部の底面に配置された固定電極と前記蓋部の下面に配置された可動電極を含んで構成され、前記蓋部を弾性的に屈曲させるための可動力発生部が、前記素子が構成された領域の上方において、前記蓋部の上に設けられ、前記可動力発生部の上面と下面の間に電圧を印加して前記可動力発生部を屈曲させるための一組の駆動端子が、前記蓋部よりも上に配置され、前記素子につながった電気配線と、前記可動力発生部の前記駆動端子につながった電気配線とが、互いに電気的に分離していることを特徴としている。
【００１３】
本発明の素子集合体によれば、凹部の底面に設けた固定電極と蓋部の下面に設けた可動電極によって種々の素子を構成することができる。特に、複数種類の素子を組み合わせれば、多様な回路用部品を構成することができる。しかも、この素子集合体は、複数の凹部を形成された樹脂製の基板と樹脂製の蓋部とを用いて形成できるので、半導体基板上に半導体製造技術を用いて製造する場合と比較して簡単かつ安価に製造することができる。よって、設計から製造までの期間も短縮することができ、設計の自由度も高い。また、この素子集合体では、蓋部の上面に蓋部を屈曲させるための可動力発生部を設けているので、可動力発生部で蓋部を屈曲させて可動電極と固定電極の間の距離を変化させることができ、素子の定数を変化させることができる。
【００１４】
本発明にかかる素子集合体のある実施態様は、前記蓋部の上面と前記可動力発生部の下面との間にアース電極膜が形成され、前記可動発生部の上面に一方の前記駆動端子が設けられ、前記アース電極膜に他方の前記駆動端子が設けられていることを特徴としている。
本発明にかかる素子集合体の別な実施態様は、前記凹部のうち一部の凹部が、他の凹部と深さが異なっていることを特徴としている。かかる実施態様によれば、各素子で凹部の深さを変えることにより電極間距離を変えることができるので、素子定数などを調節することができる。
【００１５】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変コンデンサを構成したことを特徴としている。かかる実施態様においては、凹部底面の固定電極と蓋部下面の可動電極が対向してコンデンサを構成し、しかも蓋部が撓むことによって蓋部下面の可動電極も撓むので、蓋部を撓ませることで電極間距離を変化させることができ、コンデンサの容量を可変にすることができる。
【００１６】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変抵抗を構成していることを特徴としている。かかる実施態様においては、凹部底面の固定電極と蓋部下面の可動電極との間の媒質によって抵抗を構成し、しかも蓋部が撓むことによって蓋部下面の可動電極も撓むので、蓋部を撓ませることで電極間の媒質の長さを変化させることができ、抵抗値を可変にすることができる。
【００１７】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変インダクタを構成したことを特徴としている。かかる実施態様においては、凹部底面の固定電極と蓋部下面の可動電極のうち一方の電極に電流が流れることによって発生した磁束が他方の電極を通過するので、蓋部が撓んで電極間距離が変わることによりインダクタンスが変化し、可変インダクタンスとして使用できる。
【００１８】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、少なくとも一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極により可変トランスを構成したことを特徴としている。かかる実施態様においては、凹部底面の固定電極と蓋部下面の可動電極のうち一方の電極に流れると磁束が発生し、この磁束が他方の電極と鎖交することで他方の電極に電流が流れる。よって、両電極によってトランスを構成することができ、しかも蓋部が撓むことによって蓋部裏面の電極も撓むので、蓋部を撓ませることでトランスのエネルギー変換効率を可変にすることができる。
【００１９】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、一部の前記素子は、前記可動電極と前記固定電極のうちいずれか一方を一対の電極によって構成し、前記可動電極と前記固定電極のうちいずれか他方を、一対の前記電極間に対応するように配置してスイッチを構成したことを特徴としている。かかる実施態様によれば、蓋部を撓ませて可動電極と固定電極のうちの一方の電極である一対の電極間に対向する他方の電極を一対の一方の電極に接触させることにより、一対の一方の電極どうしを導通させることができるので、スイッチとして動作する。
【００２０】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、可変コンデンサである前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に、高誘電率材料を封止したことを特徴としている。かかる実施態様によれば、可変コンデンサの静電容量を大きくすることができる。
【００２１】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、可変コンデンサである前記可動電極と前記固定電極にそれぞれ凹部又は凸部を設けたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、可動電極と固定電極の電極表面積を大きくできるので、可変コンデンサの静電容量を大きくできる。
【００２２】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、可変抵抗である前記可動電極と前記固定電極との間に、変形可能な高抵抗体を設けたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、電極間に高抵抗体を設けることで可変抵抗の抵抗値を大きくできる。また、蓋部を撓ませると高抵抗体の長さが短くなると共に高抵抗体の断面積が大きくなり、抵抗値の変化を大きくできる。
【００２３】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、可変インダクタである前記可動電極と前記固定電極のうち一方の電極が、蛇行するように形成されていることを特徴としている。かかる実施態様によれば蛇行するように形成された電極がコイルと同様な働きをするので、両電極を可変インダクタとして使用できる。
【００２４】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、可変トランスである前記可動電極及び前記固定電極が、蛇行するように形成されていることを特徴としている。かかる実施態様によれば、蛇行するように形成された両電極がコイルと同様な働きをするので、両電極を可変トランスとして使用できる。
【００２５】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、前記蓋部の下面又は前記基板の凹部内に、前記可動電極と前記固定電極が接触するのを防止するためのストッパを設けたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、ストッパで両電極が接触するのを防止することができるので、両電極が接触して短絡したり、くっついたりするのを防止できる。
【００２６】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、前記蓋部の上面に、圧電性薄膜の両面に電極を形成したフィルタを設けたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、圧電薄膜を電極で挟むことによってＦＢＡＲ型のフィルタを形成することができる。
【００２７】
本発明にかかる素子集合体のさらに別な実施態様は、前記複数の素子が互いに電気的に接続されて回路素子アレイを形成していることを特徴としている。かかる実施態様によれば、種々の素子をつなぐことで種々の回路素子アレイを形成することができる。
【００２８】
本発明にかかる素子集合体の製造方法は、スタンパを溶融または軟化状態の樹脂に押圧した状態で硬化させることにより、複数の凹部を有する樹脂製の基板を成形する工程と、前記凹部の底面に固定電極を形成する工程と、弾性的に屈曲可能な樹脂製の蓋部の下面に可動電極を形成する工程と、前記蓋部の上に、前記蓋部を弾性的に屈曲させるための可動力発生部を形成する工程と、前記可動力発生部の上面と下面の間に電圧を印加して前記可動力発生部を屈曲させるための一組の駆動端子を、前記蓋部よりも上に形成する工程と、前記凹部の開口部を覆うようにして前記基板の上面に前記蓋部を配置し、前記凹部のうち少なくとも一部の凹部に前記可動電極及び前記固定電極を含んで構成された複数の素子を形成する工程と、前記素子につながった電気配線と、前記可動力発生部の前記駆動端子につながった電気配線とを、互いに電気的に分離した状態で形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００２９】
本発明にかかる素子集合体の製造方法によれば、スタンパを用いて樹脂製の基板を成形しているので、基板を安価に量産することができる。しかも、微小な凹部を精度良く成形することができるので、素子集合体の小型化や集積化も容易になる。
【００３０】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
以下、図２〜図１９を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。図２は本発明の第１の実施形態による素子集合体２１の斜視図、図３は素子集合体２１の基板２２と蓋部２３とを分離すると共に基板２２の一部を破断した状態の斜視図、図４は図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【００３３】
素子集合体２１は、合成樹脂製の基板２２及び蓋部２３と、回路素子アレイ２４よりなる。基板２２は、シクロオレフィン系樹脂やＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの樹脂によって成形されたものであり、その上面には図５に示すように角錐台状をした複数の凹部２５がアレイ状に形成されている。蓋部２３は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの樹脂によってフィルム状に成形されたものであり、弾性的に屈曲可能な厚みに形成されている。蓋部２３は基板２２とほぼ同じ平面積を有しており、凹部２５を覆うようにして基板２２の上面に接合されている。
【００３４】
回路素子アレイ２４を構成する各々の素子は、それぞれの凹部２５の位置に設けられており、信号配線２６でつながれて目的とする回路を構成している。基板２２における１つの素子の領域（以下、素子領域という。）を図５において１点鎖線で囲んで示す。第１の実施形態では、各素子は、可変コンデンサ２７、可変抵抗２８、可変インダクタ２９によって構成されている。図２及び図３においては、可変コンデンサ２７、可変抵抗２８及び可変インダクタ２９の一配置例と、信号配線２６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される。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。
【００３５】
図６（ａ）は可変コンデンサ２７の構造を示す断面図、図６（ｂ）は蓋部２３を除いた状態の平面図である。また、図７（ａ）は、さらに可動電極３１を除いた状態の平面図、図７（ｂ）は図６（ａ）と直交する方向の断面図である。可変コンデンサ２７は、凹部２５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３０と、前記固定電極３０と対向させて蓋部２３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３１によって構成されている。固定電極３０には信号配線２６が接続されており、この信号配線２６は凹部２５から基板２２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３１にも信号配線２６が接続されており、この信号配線２６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２６は、基板２２の上面に設けられているものと、蓋部２３の裏面に設けられているものとがある。
【００３６】
図８（ａ）は可変抵抗２８の構造を示す断面図、図８（ｂ）は蓋部２３を除いた状態の平面図である。また、図９（ａ）は、さらに可動電極を除いた状態の平面図、図９（ｂ）は図８（ａ）と直交する方向の断面図である。可変抵抗２８は、凹部２５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３３と、前記固定電極３３と対向させて蓋部２３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３４と、固定電極３３と可動電極３４の間に設けられた高抵抗体３５によって構成されている。固定電極３３には信号配線２６が接続されており、この信号配線２６は凹部２５から基板２２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３４にも信号配線２６が接続されており、この信号配線２６も他の素子又は外部接続端子に接続される。高抵抗体３５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３３及び可動電極３４の電極面積よりも小さい。また、高抵抗体３５の上端と下端のうち少なくとも一方は固定電極３３や可動電極３４に固定しておくことが望ましい。
【００３７】
図１０（ａ）は可変インダクタ２９の構造を示す断面図、図１０（ｂ）は蓋部２３を除いた状態の平面図である。また、図１１（ａ）は、さらに可動電極を除いた状態の平面図、図１１（ｂ）は図１０（ａ）と直交する方向の断面図である。可変インダクタ２９は、凹部２５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３６（コア電極）と、前記固定電極３６と対向させて蓋部２３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３７（コイル状電極）によって構成されている。可動電極３７の両端にはそれぞれ信号配線２６が接続されており、この信号配線２６は他の素子又は外部接続端子に接続される。固定電極３６には信号配線２６は接続されておらず、固定電極３６はコイル（可動電極３７）のコアとして機能する。なお、図示しないが、凹部２５の底面に設けた固定電極３６がジグザグに蛇行した線状のコイル電極となり、蓋部２３の裏面に設けた可動電極３７が平板状のコア電極となっていても差し支えない。
【００３８】
また、図１２及び図２に示すように、素子集合体２１の端部には回路素子アレイ２４を外部回路に接続するための外部接続端子３８、３９、４０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３８、信号入力用の外部接続端子３９、信号出力用の外部接続端子４０となっている。外部接続端子３８、３９、４０はそれぞれ蓋部２３を貫通するように設けられたバイアホール３８ａ、３９ａ、４０ａによって信号配線２６に接続されている。
【００３９】
これらの素子においては、基板２２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。
【００４０】
蓋部２３の上面にはアース電極膜４２が成膜され、さらに、アース電極膜４２の上面には各素子領域で蓋部２３を弾性的に屈曲させるための可動力発生部４１が設けられている。アース電極膜４２は、外部接続端子３８、３９、４０の設けられている領域を除いて、蓋部２３の上面のほぼ全体に形成されている。可動力発生部４１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（図１３参照）、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４２の上面には駆動端子４４（アース端子）が設けられ、可動力発生部４１の上面には駆動端子４５が設けられており、各駆動端子４４、４５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４４、４５から個々に電圧を印加できるようになっている。
【００４１】
なお、アース端子となる駆動端子４４は、素子領域毎に設ける必要はなく、アース電極膜４２の任意の箇所に１箇所設けるだけでもよい（第２の実施形態の場合を参照）。
【００４２】
図１３は、可動力発生部４１の作用を説明している。可動力発生部４１は、ＺｎＯ、ＰＺＴなどの強誘電体からなる２層の圧電薄膜４３ａを貼り合わせてバイモルフを構成したものである。駆動端子４４、駆動端子４５に接続された直流電源４７によって、例えばある素子の可動力発生部４１に電圧を印加すると、駆動端子４５とアース電極膜４２によって圧電薄膜４３ａ、４３ｂに電圧が加わる。これにより圧電薄膜４３ａは矢印で示すように膜方向で収縮し、圧電薄膜４３ｂ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４１が屈曲して蓋部２３の素子領域中央部が凹部２５内へ下がる。また、単層圧電薄膜を用いた可動力発生部４１の場合には、電圧印加により単層圧電薄膜が収縮することにより可動力発生部４１が屈曲して蓋部２３の素子領域中央部が凹部２５内へ下がる。
【００４３】
その結果、可変コンデンサ２７の場合には、図１４に示すように、固定電極３０と可動電極３１との間の電極間距離が小さくなって可変コンデンサ２７の静電容量が大きくなる。また、可動力発生部４１への印加電圧を調整することによって可変コンデンサ２７の静電容量を制御することができる。
【００４４】
また、可変抵抗２８の場合には、電圧が印加された可動力発生部４１によって蓋部２３の素子領域中央部が凹部２５内へ下がると、図１５に示すように、固定電極３３と可動電極３４の間に挟まれている高抵抗体３５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４１への印加電圧を調整することによって可変抵抗２８の抵抗値を制御することができる。
【００４５】
可変インダクタ２９では、可動電極３７はコイルとして機能し、固定電極３６はコイルのコアとして機能する。そして、図１６に示すように、可動電極３７と固定電極３６が接近することは、コイル３７ａにコア３６ａを挿入することに相当し、可動電極３７と固定電極３６が離れることは、コイル３７ａからコア３６ａを抜き出すことに相当する。よって、可変インダクタ２９の場合には、電圧を印加して可動力発生部４１によって蓋部２３の素子領域中央部を凹部２５内へ降下させると、可変インダクタ２９のインダクタンスが大きくなる。また、可動力発生部４１への印加電圧を調整することによって可変インダクタ２９のインダクタンスを制御することができる。
【００４６】
よって、例えば回路素子アレイ２４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、可変コンデンサ２７、可変抵抗２８、可変インダクタ２９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。
【００４７】
つぎに、各素子の製造方法を説明する。図１７及び図１８は可変コンデンサ２７の領域の製造方法を表している。図１７（ａ）〜（ｃ）は基板２２の製造工程を表し、図１７（ｄ）〜（ｆ）は蓋部２３の製造工程を表し、図１８（ａ）〜（ｅ）は基板２２と蓋部２３を一体化して可変コンデンサ２７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。
【００４８】
図１７（ａ）に示すスタンパ４８は、下面に複数個の角錐台状をした凸部４９を形成されたものである。このスタンパ４８を例えば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４８を除去すれば、上面に複数個の凹部２５が形成された基板２２が得られる。また、基板成形用に熱硬化型樹脂を用いる場合には、同様に、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を除去すれば、上面に複数個の凹部２５が形成された基板２２が得られる。あるいは、射出成形などによって基板２２を成形してもよい。ついで、図１７（ｂ）に示すように、基板２２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５０を成膜した後、メタライズ層５０の不要部分をエッチングにより除去し、凹部２５内に固定電極３０及び信号配線２６を形成する。
【００４９】
一方、図１７（ｄ）に示すように蓋部２３を押出成形などでフィルム状に成形しておき、図１７（ｅ）に示すように、蓋部２３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５１を成膜する。ついで、図１７（ｆ）に示すように、メタライズ層５１の不要部分をエッチングにより除去し、蓋部２３の下面に可動電極３１及び信号配線２６を形成する。
【００５０】
この後、図１８（ａ）に示すように、基板２２の上に蓋部２３を重ねて位置合わせし、図１８（ｂ）に示すように、レーザー照射や熱溶着などの方法で基板２２の上面に蓋部２３を接合する。ついで、図１８（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３８、３９、４０を形成する。図１８（ｄ）に示すように、蓋部２３の上面にアース電極膜４２、可動力発生部４１、メタライズ層５２を成膜し、図１８（ｅ）に示すようにアース電極膜４２と可動力発生部４１をパターニングし、さらにメタライズ層５２をエッチングすることで駆動端子４４、４５及び駆動配線４６を形成し、素子集合体２１を完成する。
【００５１】
図１９は可変抵抗２８の領域の製造方法を説明する図であって、図１９（ａ）〜（ｆ）は基板２２と蓋部２３を一体化して可変抵抗２８を作製するまでの工程を表している。図１９（ａ）の基板２２は図１７（ａ）〜図１７（ｃ）と同じ工程によって凹部２５の底面に固定電極３６を設けたものである。凹部２５内の固定電極３３の上面には、インクジェットノズル５３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３５が固定される。ついで、図１９（ｂ）に示すように、基板２２の上に蓋部２３を位置合わせしながら重ね、蓋部２３の裏面の可動電極３７を高抵抗体３５の上端面に接触させ、図１９（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２２の上面に蓋部２３を接合する。なお、図１９（ｂ）に示す蓋部２３は図１７（ｄ）〜図１７（ｆ）と同じ工程によって蓋部２３の裏面に可動電極３７を設けたものである。
【００５２】
この後、図１９（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３８、３９、４０を形成する。図１９（ｅ）に示すように、蓋部２３の上面にアース電極膜４２、可動力発生部４１、メタライズ層５２を成膜し、図１９（ｆ）に示すようにアース電極膜４２、可動力発生部４１をパターニングし、さらにメタライズ層５２をエッチングすることで駆動端子４４、４５及び駆動配線４６を形成し、素子集合体２１を完成する。ただし、図１９（ｂ）〜（ｆ）の工程は、図１８（ａ）〜（ｅ）と同一工程で行われる。
【００５３】
また、可変インダクタ２９は、電極パターンなどが異なる点を除けば、基本的には可変コンデンサ２７と同じ工程で製作することができる。
【００５４】
本発明の第１の実施形態による素子集合体２１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２２と蓋部２３を用い、凹部２５の底面に設けた固定電極と蓋部２３の裏面に設けた可動電極によって可変コンデンサ２７、可変抵抗２８、可変インダクタ２９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２１を小型化することができる。特に、スタンパによって基板に凹部２５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２１を量産することができると共に素子集合体２１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。
【００５５】
また、この素子集合体２１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２１も容易に作製できる。
【００５６】
さらに、この素子集合体２１では、可動力発生部４１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４１で各素子の定数を変えることにより、１つの素子集合体２１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２１を組み込む機器の小型化にも寄与できる。
【００５７】
（変形例１）
図２０は、可変コンデンサ２７の異なる形態、すなわち変形例１による可変コンデンサ２７を表わす断面図である。この可変コンデンサ２７では、凹部２５内に大きな誘電率（比誘電率が１０以上）を持つ、可圧縮性の弾性誘電体５４（例えば、非アルコール系有機誘電弾性体）を充填している。
【００５８】
このような可変コンデンサ２７では、固定電極３０と可動電極３１との間に高誘電率の弾性誘電体５４が充填されているので、両電極３０、３１間が空洞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コンデンサ２７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、内部に弾性誘電体５４が充填されているので、製造時には一定量の弾性誘電体５４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。
【００５９】
（変形例２）
図２１、図２２及び図２３は、変形例２による可変コンデンサ２７を表わす。この可変コンデンサ２７では、図２１に示すように、固定電極３０と可動電極３１との間に誘電率の大きな誘電体５６を保持している。この誘電体５６は、誘電率の大きな液体（例えば、非アルコール系有機誘電液体）や誘電率の大きな弾性体である。この誘電体５６も比誘電率が１０以上のものが望ましい。この誘電体５６は、可動電極３１が撓んでいないときには、水平断面が固定電極３３及び可動電極３４の面積よりも小さくて中央に集まっている。また。誘電体５６が弾性体などの場合には、誘電体５６の上面又は下面を可動電極３１か固定電極３０に接合させておけばよく、誘電体５６が液体の場合には、可動電極３１と固定電極３０の中央部を除く領域に誘電体５６をはじくような処理を施しておけばよい。
【００６０】
このような可変コンデンサ２７では、固定電極３０と可動電極３１との間に誘電体５６が保持されているので、両電極３０、３１間が空洞の場合よりも静電容量が大きくなる。しかも、蓋部２３が撓んでいない場合には、図２２（ａ）、図２３（ａ）に示すように、固定電極３０、可動電極３１の中央部に誘電体５６が集まっているのに対し、可動力発生部４１によって蓋部２３を撓ませると、図２２（ｂ）、図２３（ｂ）に示すように、誘電体５６が押し潰されて薄くなると同時に横に広がって面積が大きくなるので、可変コンデンサ２７の静電容量の変化量を非常に大きくすることができる。
【００６１】
さらに、この可変コンデンサ２７では、凹部２５内に空気層があるので、凹部２５内に弾性誘電体５４を充填した変形例１よりも可動電極３１が変位しやすくなり、より一層可変コンデンサ２７の静電容量変化を大きくできる。
【００６２】
図２４は変形例１、２による可変コンデンサ２７の製造方法を説明する図であって、図２４（ａ）〜（ｆ）は基板２２と蓋部２３を一体化して可変コンデンサ２７を作製するまでの工程を表している。図２４（ａ）の基板２２は図１７（ａ）〜図１７（ｃ）と同じ工程によって凹部２５の底面に固定電極３６を設けたものである。変形例１の場合であれば、図２４（ａ）に示すように、インクジェットノズル５３から弾性誘電体５４を吐出させて凹部２５内に一定量を充填する。図示しないが、変形例２の場合には、インクジェットノズルから誘電体５６を吐出させて凹部２５内の固定電極３０の上に固定する。ついで、図２４（ｂ）に示すように、基板２２の上に蓋部２３を位置合わせしながら重ね、図２４（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２２の上面に蓋部２３を接合する。なお、図２４（ｂ）に示す蓋部２３は図１７（ｄ）〜図１７（ｆ）と同じ工程によって蓋部２３の裏面に可動電極３７を設けたものである。
【００６３】
この後、図２４（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３８、３９、４０を形成する。図２４（ｅ）に示すように、蓋部２３の上面にアース電極膜４２、可動力発生部４１、メタライズ層５２を成膜し、図２４（ｆ）に示すようにアース電極膜４２、可動力発生部４１をパターニングし、さらにメタライズ層５２をエッチングすることで駆動端子４４、４５及び駆動配線４６を形成し、可変コンデンサ２７を完成する。
【００６４】
（変形例３）
図２５は変形例３による素子集合体の分解斜視図である。図２６（ａ）は変形例３における一素子の構造を示す平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図２６（ｃ）は図２６（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。図２６においては、可変コンデンサ２７を例にとって説明しているが、変形例３の構成は、可変抵抗２８や可変インダクタ２９、あるいは後述のこれら以外の素子についても同様である。
【００６５】
変形例３における素子、例えば図２６に示す可変コンデンサ２７にあっては、固定電極３０の信号配線２６と可動電極３１の信号配線２６はいずれも、蓋部２３を貫通するバイアホール５７ａ、５８ａを介して蓋部２３の上面の外部接続端子５７、５８に接続されている。変形例３の素子集合体にあっては、図２５に示すように、各素子の信号配線２６が蓋部２３上面の外部接続端子５７、５８につながっているので、蓋部２３の上面で各素子の外部接続端子５７、５８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５７、５８を利用すれば、蓋部２３の上面にＩＣなどを実装することも可能になる。
【００６６】
（変形例４）
図２７（ａ）は変形例４による可変コンデンサ２７の断面図、図２７（ｂ）は蓋部２３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３０及び可動電極３１をそれぞれ複数の突起６５、６６の集合によって構成している。突起６５、６６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２５内で、かつ、可動電極３１の外側の領域において、蓋部２３の裏面には突起６６よりも高いストッパ６７が突出している。なお、ストッパ６７は、凹部２５の内面で、固定電極３０の外側の領域において、突起６５よりも高くなるように設けてあってもよい。
【００６７】
かかる変形例によれば、固定電極３０及び可動電極３１の面積に比べて固定電極３０の電極表面積と可動電極３１の電極表面積が大きくなるので、可変コンデンサ２７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６６（あるいは、突起６５）よりも高いストッパ６７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３０や可動電極３１を突起６５、６６により構成していても固定電極３０と可動電極３１が接触するのを防ぐことができる。
【００６８】
（変形例５）
図２８は変形例５による素子集合体２１の構造を示す断面図である。この素子集合体２１にあっては、各素子領域で凹部２５の深さが一定でなく、素子領域によって凹部２５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２１の最適化が容易になる。
【００６９】
また、この素子集合体２１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。
【００７０】
また、図２８の素子集合体２１では、各素子領域で蓋部２３の厚みが一定でなく、素子領域によって蓋部２３の厚みが異なっている。よって、蓋部２３の厚みを変えることで素子領域毎に蓋部２３の剛性を調整することができ、蓋部２３の撓みやすさを最適にすることができる。
【００７１】
なお、図２８では、可変コンデンサ２７のみを示したが、素子の組合せは任意である。
【００７２】
（第２の実施形態）
図２９は本発明の第２の実施形態による素子集合体７１を示す斜視図、図３０はその分解斜視図である。また、図３１は蓋部２３の分解斜視図である。図３２は蓋部２３を分離した状態で示す素子集合体７１の平面図である。この素子集合体７１（あるいは、素子集合体の一部）は、可変コンデンサ２７と可変インダクタ２９の２つの素子によって構成されている。
【００７３】
図３０に示すように、基板２２には２つの凹部２５が形成されており、一方の凹部２５には平板状の固定電極３０を設け、他方の凹部には平板状の固定電極３６を設け、固定電極３０から基板２２の上面に向けて信号配線２６を配線している。
【００７４】
蓋部２３の下面には平板状の可動電極３１と蛇行した可動電極３７を設けている。可動電極３１から蓋部２３の端に向けて信号配線２６を延出し、さらに、信号配線２６によって可動電極３１と可動電極３７の一端とを接続している。また、可動電極３７の他端から可動電極３１側へ向けて信号配線２６が延びている。
【００７５】
よって、基板２２の上面に蓋部２３が接合されていると、図３２に示すように、固定電極３０と可動電極３１が対向して可変コンデンサ２７が形成され、固定電極３６と可動電極３７が対向して可変インダクタ２９が形成される。しかもこの時、可動電極３７の他端から延出されていた信号配線２６が、固定電極３０から基板２２の上面へ延出されていた信号配線２６と重なって電気的に接続されるので、可変コンデンサ２７と可変インダクタ２９が並列に接続される。
【００７６】
図３１に示すように、蓋部２３の両側部にはバイアホール７２ａ、７３ａを設けてあり、バイアホール７２ａの上には入力端子７２を設け、バイアホール７３ａの上に出力端子７３を設けている。蓋部２３の上面には、入力端子７２、出力端子７３と離間させるようにしてアース電極膜４２を成膜し、アース電極膜４２の上面のうち凹部２５と対向する位置にはそれぞれ可動力発生部４１を形成している。
【００７７】
アース電極膜４２の上面には駆動端子４４を設けている。また、それぞれの可動力発生部４１の上面には駆動端子４５を設けている。駆動端子４５に接続された駆動配線４６は、アース電極膜４２の上に形成した絶縁膜７４の上を通って素子集合体７１の端へ導かれている。
【００７８】
よって、この素子集合体７１は、可変コンデンサ２７と可変インダクタ２９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４６に電圧を印加させることによって各可動力発生部４１で蓋部２３を撓ませることができるので、可変コンデンサ２７の静電容量や可変インダクタ２９のインダクタンスを調整することができる。
【００７９】
（第３の実施形態）
図３３は本発明の第３の実施形態による素子集合体７６を示す平面図、図３４は蓋部２３を取り除いた状態で示す素子集合体７６の平面図である。この素子集合体７６（あるいは、素子集合体の一部）は、４つの可変コンデンサ２７によって構成されている。図３４に示すように、各可変コンデンサ２７はいずれも固定電極３０と可動電極３１によって構成されており、２つの可変コンデンサ２７がそれぞれ直列に接続され、直列に接続された２つの可変コンデンサ２７どうしがさらに並列に接続されている。４つの可変コンデンサ２７を直並列接続した素子集合体７６の入力端子７２と出力端子７３は蓋部２３の上面に設けられている。また、第２の実施形態と同様、蓋部２３の上面には各素子領域毎に可動力発生部４１が設けられている。
【００８０】
このような素子集合体７６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。
【００８１】
（第４の実施形態）
図３５は第４の実施形態による素子集合体８１を示す平面図、図３６は蓋部２３を取り除いた状態の平面図である。この素子集合体８１は、１つの可変コンデンサ２７と２つの可変インダクタ２９（以下、２つの可変インダクタ２９を区別して可変インダクタ２９ａ、２９ｂ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。この第４の実施形態について、以下に説明する。
【００８２】
基板２２の上面には３つの凹部２５を設けてあり、１つの凹部２５には平板状の固定電極３０を設け、他の２つの凹部にはそれぞれ平板状の固定電極３６を設けている。蓋部２３の裏面には、固定電極３０に対向して可動電極３１を設けてあって、固定電極３０と可動電極３１によって可変コンデンサ２７が形成されている。また、蓋部２３の裏面にはジグザグに蛇行した２つの可動電極３７を設けてあり、これらの可動電極３７はそれぞれ２つの固定電極３６に対向しており、２組の固定電極３６と可動電極３７によって可変インダクタ２９ａと可変インダクタ２９ｂが形成されている。ただし、２つの可変インダクタ２９ａ、２９ｂは、インダクタンスが異なっている。こうして基板２２と蓋部２３の間に形成された１つの可変コンデンサ２７と２つの可変インダクタ２９ａ、２９ｂは、図３６に示すように信号配線２６によってスター結線されている。
【００８３】
一方の可変インダクタ２９ａの開放端は、信号配線２６及びバイアホールを介して蓋部２３の上面に設けられた入力端子８２に接続している。他方の可変インダクタ２９ｂの開放端は、信号配線２６及びバイアホールを介して蓋部２３の上面に設けられた入力端子８３に接続している。また、可変コンデンサ２７の開放端は、信号配線２６及びバイアホールを介して蓋部２３の上面に設けられた出力端子８４に接続している。
【００８４】
さらに、蓋部２３の上面には、第２又は第３の実施形態と同様にして、可変コンデンサ２７や各可変インダクタ２９ａ、２９ｂの上にそれぞれ可動力発生部４１が形成されている。
【００８５】
この素子集合体８１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３７に示すように、各駆動端子４４、４５に制御回路８５をつなぎ、入力端子８２に信号源Ｓ１を接続し、入力端子８３に信号源Ｓ２を接続する。そして、制御回路８５によって可変コンデンサ２７、可変インダクタ２９ａ、２９ｂの各可動力発生部４１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３８に示すように変化する。
【００８６】
ここで、可動力発生部４１のオンとは、その駆動端子４４、４５間に電圧を印加させて蓋部２３（可動電極３１又は３７）を撓ませた状態をいい、可動力発生部４１のオフとは、駆動端子４４、４５間に電圧を印加せず、蓋部２３（可動電極３１又は３７）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８２から入力された信号が図３６の向かって左の可変インダクタ２９ａと可変コンデンサ２７を通過して出力端子８４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８３から入力された信号が図３６の向かって右の可変インダクタ２９ｂと可変コンデンサ２７を通過して出力端子８４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。
【００８７】
この素子集合体８１によれば、図３８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。
【００８８】
（第５の実施形態）
図３９は第５の実施形態による素子集合体９１を示す平面図、図４０は蓋部２３を取り除いた状態の平面図である。この素子集合体９１は、第４の実施形態の素子集合体８１にさらにスイッチ９２を付け加えたものである。スイッチ９２は、図４０に示すように、可変コンデンサ２７と可変インダクタ２９ｂとの中間に直列に挿入されている。
【００８９】
図４１はスイッチ９２の構造を示す断面図であって、図４１（ａ）はスイッチがオフの状態を表し、図４１（ｂ）はスイッチがオンになった状態を表している。凹部２５の底面に固定電極９３が設けられ、蓋部２３の裏面に絶縁距離をあけて一対の可動電極９４ａ、９４ｂが設けられており、固定電極９３と可動電極９４ａ、９４ｂが対向してスイッチ９２を構成している。ここで、可動電極９４ａの端部（可動接点）は固定電極９３の一方端部（固定接点）に対向しており、可動電極９４ｂの端部（可動接点）は固定電極９３の他方端部（固定接点）に対向している。
【００９０】
通常の状態では、図４１（ａ）に示すように、可動電極９４ａ、９４ｂは固定電極９３と絶縁距離を保っているので、可動電極９４ａ、９４ｂ間は絶縁状態となっていてスイッチ９２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２３の上面に設けられた可動力発生部４１をオンにして蓋部２３を撓ませると、可動電極９４ａ、９４ｂが撓んで固定電極９３に接触し、固定電極９３を介して可動電極９４ａ、９４ｂどうしが導通状態となり、スイッチ９２がオン状態になる。
【００９１】
この素子集合体９１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４２に示すように、各駆動端子４４、４５に制御回路８５をつなぎ、入力端子８２に信号源Ｓ１を接続し、入力端子８３に信号源Ｓ２を接続する。そして、制御回路８５によって可変コンデンサ２７、可変インダクタ２９ａ、２９ｂの各可動力発生部４１のオン、オフを切り替え、またスイッチ９２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４３に示すように変化する。
【００９２】
ここでも、可動力発生部４１のオンとは、その駆動端子４４、４５間に電圧を印加させて蓋部２３（可動電極３１又は３７）を撓ませた状態をいい、可動力発生部４１のオフとは、駆動端子４４、４５間に電圧を印加せず、蓋部２３（可動電極３１又は３７）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８２から入力された信号が図３６の向かって左の可変インダクタ２９ａと可変コンデンサ２７を通過して出力端子８４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８３から入力された信号が図３６の向かって右の可変インダクタ２９ｂと可変コンデンサ２７を通過して出力端子８４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。
【００９３】
この素子集合体９１によれば、図４３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８３に入る信号をカットすることも可能になる。
【００９４】
（第６の実施形態）
図４４（ａ）は本発明の第６の実施形態を示す断面図、図４４（ｂ）は蓋部２３を取り除いて可動電極を示す平面図、図４４（ｃ）はさらに固定電極を示す平面図である。図４４に示す第６の実施形態は、素子集合体の一素子である可変トランス１０１を示す。
【００９５】
この可変トランス１０１にあっては、図４４（ｃ）に示すように、基板２２の上面に設けた凹部２５の底面に、ジグザグに蛇行した形状の固定電極１０２を設けてあり、固定電極１０２の両端からそれぞれ基板２２の上面まで信号配線２６を引き出している。また、蓋部２３の下面には、固定電極１０２と対向させて、ジグザグに蛇行した形状の可動電極１０３を設けてあり、可動電極１０３の両端からそれぞれ信号配線２６を引き出している。
【００９６】
このような構造の可変トランス１０１にあっては、図４５（ａ）に示すように、１次コイルとして働く例えば可動電極１０３で発生した磁束１０４が２次側の固定電極１０２と鎖交するので、１次側に流れる交流電流によって２次側に交流電圧が発生し、図４５（ｂ）のようなトランス１０５と同様な働きをする。
【００９７】
また、この可変トランス１０１では、固定電極１０２と可動電極１０３の折返し数（ジグザグ数）の比などによって１次側と２次側の電圧比や電流比などを調整できるとともに、可動力発生部４１で可動電極１０３を撓ませて固定電極１０２と可動電極１０３との距離を変化させることによって可変トランス１０１のエネルギー変換効率を調整することができる。
【００９８】
（第７の実施形態）
図４６（ａ）は本発明の第７の実施形態によるフィルタ１１１を示す平面図、図４６（ｂ）はその断面図である。
【００９９】
この実施形態にあっては、図４６（ｂ）に示すように、基板２２の上面に凹部２５を設け、基板２２の上面に接合した蓋部２３の上面にフィルタ１１１を設けている。フィルタ１１１は、蓋部２３の上面にアース電極膜１１２を成膜し、この可動電極１１２の上面に圧電薄膜１１３を形成し、可動電極１１２の上に端子用電極１１４を設け、圧電薄膜１１３の上にも端子用電極１１５を設けたものである。なお、凹部２５の底面や蓋部２３の裏面には電極を設ける必要はない。
【０１００】
このように圧電薄膜１１３の両面に電極（アース電極膜１１２、端子用電極１１５）を設けたフィルタ１１１は、ＦＢＡＲ（film bulk accoustic resonator）型フィルタと呼ばれる。このようなフィルタ１１１によれば、入力信号によって圧電薄膜１１３に圧電振動が励起されると、蓋部２３の固有振動数と等しい信号の場合には蓋部２３がこの圧電振動と共振して厚み方向に振動する。その結果、蓋部２３の固有振動数と等しい周波数の信号のみを端子用電極１１４と端子用電極１１５の間で伝搬させることができ、たとえばノイズ除去フィルタとして使用することができる。しかも、このようなタイプのフィルタ１１１によれば、周波数特性を急峻にできてＱ値の高いフィルタを作製することができる。
【０１０１】
このフィルタ１１１は、他の素子の可動力発生部４１と同じ構造として一括して製作することができる。すなわち、このフィルタ１１１のアース電極膜１１２、圧電薄膜１１３、端子用電極１１４、１１５は、それぞれ他の素子のアース電極膜４２、可動力発生部４１、駆動端子４４、駆動端子４５と同じものである。ただし、フィルタ１１１の振動をダンピングさせないよう、この領域では蓋部２３の厚みを薄くし、フィルタ１１１の共振周波数に合わせた厚みにしている。また、凹部２５の深さによっても共振周波数を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図１は、従来例の断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態による素子集合体の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による素子集合体の、基板と蓋部とを分離すると共に基板の一部を破断した状態の斜視図である。
【図４】図４は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に用いられている基板の平面図である。
【図６】図６（ａ）は第１の実施形態に用いられている可変コンデンサの構造を示す断面図、図６（ｂ）はその蓋部を除いた状態の平面図である。
【図７】図７（ａ）はさらに可動電極を除いた状態の平面図、図７（ｂ）は図６（ａ）と直交する方向の断面図である。
【図８】図８（ａ）は第１の実施形態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。
【図９】図９（ａ）はさらに可動電極を除いた状態の平面図、図９（ｂ）は図８（ａ）と直交する方向の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は第１の実施形態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１０（ｂ）は蓋部を除いた状態の平面図である。
【図１１】図１１（ａ）はさらに可動電極を除いた状態の平面図、図１１（ｂ）は図１０（ａ）と直交する方向の断面図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態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。
【図１３】図１３は、可動力発生部の動作原理を説明する概略図である。
【図１４】図１４は、可動力発生部により可変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。
【図１５】図１５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。
【図１６】図１６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。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｃ）は基板の製造工程を表した図、図１７（ｄ）〜（ｆ）は蓋部の製造工程を表した図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｅ）は、基板と蓋部を一体化して可変コンデンサを作製する工程を表した図である。
【図１９】図１９（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。
【図２０】図２０は、変形例１による可変コンデンサの断面図である。
【図２１】図２１は、変形例２による可変コンデンサの断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は、変形例２の可変コンデンサで可動力発生部が駆動していないときの状態を示す断面図、図２２（ｂ）は可動力発生部が駆動したときの状態を示す断面図である。
【図２３】図２３（ａ）は変形例２の可変コンデンサで可動力発生部が駆動していないときの誘電体の状態を示す平面図、図２３（ｂ）は可動力発生部が駆動したときの誘電体の状態を示す平面図である。
【図２４】図２４（ａ）〜（ｆ）は、基板と蓋部を一体化して変形例１、２の可変コンデンサを製造する工程を表した図である。
【図２５】図２５は変形例３による素子集合体の分解斜視図である。
【図２６】図２６（ａ）は変形例３における一素子の構造を示す平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図２６（ｃ）は図２６（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。
【図２７】図２７（ａ）は変形例４による可変コンデンサの断面図、図２７（ｂ）はその蓋部を取り除いた状態の平面図である。
【図２８】図２８は、変形例５による素子集合体の構造を示す断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第２の実施形態による素子集合体を示す斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明の第２の実施形態による素子集合体の分解斜視図である。
【図３１】図３１は、本発明の第２の実施形態の素子集合体に用いられている蓋部の分解斜視図である。
【図３２】図３２は、蓋部を分離した状態で示す第２の実施形態による素子集合体の平面図である。
【図３３】図３３は、本発明の第３の実施形態による素子集合体を示す平面図である。
【図３４】図３４は、第３の実施形態による素子集合体を、蓋部を取り除いた状態で示す平面図である。
【図３５】図３５は、第４の実施形態による素子集合体を示す平面図である。
【図３６】図３６は、第４の実施形態による素子集合体を、蓋部を取り除いた状態で示す平面図である。
【図３７】図３７は、第４の実施形態による素子集合体の信号接続状態を示す概略図である。
【図３８】図３８は、第４の実施形態による素子集合体において、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。
【図３９】図３９は、第５の実施形態による素子集合体を示す平面図である。
【図４０】図４０は、第５の実施形態による素子集合体を、蓋部を取り除いた状態で示す平面図である。
【図４１】図４１（ａ）は、第５の実施形態で用いられているスイッチの構造を示す断面図、図４１（ｂ）はその動作説明図である。
【図４２】図４２は、第５の実施形態による素子集合体の信号接続状態を示す概略図である。
【図４３】図４３は、第５の実施形態による素子集合体において、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。
【図４４】図４４（ａ）は本発明の第６の実施形態による可変トランスを示す断面図、図４４（ｂ）はその蓋部を取り除いた状態の平面図、図４４（ｃ）はさらに可動電極を除いた状態の平面図である。
【図４５】図４５（ａ）（ｂ）は、図４４に示した可変トランスの作用説明のための概略図である。
【図４６】図４６（ａ）は本発明の第７の実施形態によるフィルタを示す平面図、図４６（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
２１、７１、７６、８１、９１      素子集合体
２２      基板
２３      蓋部
２５      凹部
２６      信号配線
２７      可変コンデンサ
２８      可変抵抗
２９、２９ａ、２９ｂ      可変インダクタ
３０      固定電極
３１      可動電極
３３      固定電極
３４      可動電極
３５      高抵抗体
３６      固定電極
３７      可動電極
３８、３９、４０      外部接続端子
３８ａ、３９ａ、４０ａ      バイアホール
４１      可動力発生部
４２      アース電極膜
４４、４５      駆動端子
４６      駆動配線
４８      スタンパ
４９      凸部
５３      インクジェットノズル
５４      弾性誘電体
５６      誘電体
５７、５８      外部接続端子
５７ａ、５８ａ      バイアホール
６５、６６      突起
６７      ストッパ
７２      入力端子
７３      出力端子
７２ａ、７３ａ      バイアホール
７４      絶縁膜
９２      スイッチ
１０１      可変トランス
１１１      フィルタ
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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