(57)【要約】【課題】初期のギャップ量を所望な値で均一に保持するができ、外力等が発生してもギャップ量の変動を抑制することができるマイクロミラーデバイスを提供する。【解決手段】マイクロミラーデバイス１は、マイクロミラーチップ１０と、マイクロミラーチップ１０を可動させる電極基板３０と、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０に介在し、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間隔を所望の値に保持する中間スペーサ５０と、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０を接合する接合部材７０と、を有し、接合部材７０は、コア部材７１を内蔵している。【選択図】図１
2009211014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と前記可動部を支持する固定フレームを有する第１の部材と、
前記可動部を可動させる駆動電圧を印加可能な駆動パッドを有し、前記第１の部材に積層する第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間に介在し、前記第１の部材と前記第２の部材の間隔を所望の値に保持する中間部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材を接合させる接合部材と、
を具備し、
前記接合部材が前記第１の部材と前記第２の部材を接合させる際に、前記接合部材は、前記接合部材の広がりを防止するコア部材を内蔵していることを特徴とする特徴とするマイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記コア部材の厚みは、前記中間部材の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記中間部材は、前記接合部材が挿入配置される接合開口部を有し、
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第２の接合パッドを有し、
前記接合部材は、球形形状の前記コア部材と、予め前記コア部材を覆い、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合する接合材と、を有し、
前記接合部材が前記接合開口部に挿入配置され、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置された際、前記接合材が前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合することで、前記接合部材は前記第１の部材と前記第２の部材を接合させることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記接合部材は、前記接合開口部に挿入配置され、前記第２の接合パッド上の同一平面にて複数配置されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記接合部材は、前記第２の接合パッドの中心を基準として、同心円状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
複数の前記接合部材は、前記中間部材の厚み方向に積層配置されていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記中間部材は、前記接合部材が挿入配置される接合開口部を有し、
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第２の接合パッドを有し、
前記接合部材は、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドに予め配置される接合材と、前記接合開口部に挿入配置され、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置される球形形状の前記コア部材と、を有し、
前記接合材同士が接合することで、前記接合部材は前記第１の部材と前記第２の部材を接合させることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項８】
前記中間部材は、前記接合部材が挿入配置される接合開口部を有し、
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第２の接合パッドを有し、
前記接合部材は、下面と上面の少なくとも一方に凹部を有する柱形状の前記コア部材と、少なくとも前記凹部に配置され、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合する接合材と、を有し、
前記接合部材は、前記接合開口部に挿入配置され、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置された際、前記接合材が前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合することで、前記接合部材は前記第１の部材と前記第２の部材を接合させることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項９】
前記凹部は、外縁から半径方向における中心部に向かって連続的に傾斜しているすり鉢状の傾斜面を有していることを特徴とする請求項８に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１０】
前記中間部材は、前記接合部材が挿入配置される接合開口部を有し、
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向する平面状の第２の接合パッドと、前記第２の接合パッドの中心を基準として同心円状に前記第２の接合パッドに配置され、前記接合部材を保持する保持部材を有し、
前記接合部材は、前記保持部材に保持されることで、前記第２の接合パッドの中心に位置決めされることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１１】
前記中間部材は、前記接合部材が挿入配置される接合開口部を有し、
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向し、中心に凹部を有する第２の接合パッドを有し、
前記接合部材は、前記凹部に配置されることによって前記第２の接合パッドの中心に位置決めされることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１２】
前記接合部材は、球形形状の前記コア部材と、前記コア部材を予め覆う前記接合材を有することを特徴とする請求項１０，１１のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１３】
前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドは、前記接合開口部よりも小さいことを特徴とする請求項３，７，８，１０，１１のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１４】
前記接合材は、溶融し、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合した際、前記接合部材は、高さ方向における中部から上部にかけて連続的に半径方向に広がり、中部から下部にかけて連続的に半径方向に広がることを特徴とする請求項３，７，８，１０，１１のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１５】
前記接合材は、溶融可能な金属であり、
前記コア部材は、前記接合材と濡れ性を確保することが可能な金属であることを特徴とする請求項３，７，８，１０，１１のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロミラーチップと電極基板の間に介在させた中間スペーサによって、マイクロチップと電極基板を安定して保持すると同時に、中間スペーサの厚みによってマイクロミラーチップと電極基板の間隔を所望な値に保持するに適したマイクロミラーデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信装置や顕微鏡などの光学製品に搭載されるチップもしくは基板に、例えばレンズやミラー等の光学的機能を付加することにより、使用する部品点数の削減や製品の小型化、もしくは高機能化を目論んだ開発が盛んに行われている。これらＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスの一例として、１枚の基板以上に、反射膜が成膜された複数の可動部が配列される。可動部の傾きを制御することにより、光信号の光路を切り替える光スイッチシステムに用いられるマイクロデバイスがある。
【０００３】
可動部を有するマイクロデバイスについて、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１について、図９Ａと、図９Ｂと、図９Ｃを参照して簡単に説明する。図９Ａと、図９Ｂと、図９Ｃに示すように、このマイクロデバイスにおいて、熱溶融するはんだバンプ１０２の変形量が制御されると、マイクロミラーチップ１０４と電極側基板１０６の距離（以下、ギャップ量）が所望な距離を維持するように、ギャップ量が調節される。
【特許文献１】特開２００５−３１６０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したマイクロミラーチップ１０４は、可動ミラー部１０８と接続している固定フレーム１１０を有している。固定フレーム１１０は、ヒンジ１０９によって可動ミラー部１０８と接続している。また固定フレーム１１０と電極側基板１０６は、はんだバンプ１０２によって局所的のみに固定している。そのため可動ミラー部１０８が静電引力などによってヒンジ１０９を中心に可動する際に、固定フレーム１１０が剛性不足により変形し、ギャップ量が変動してしまう「ミラー可動不良」が発生する虞が生じる。そのためマイクロデバイスは、所望なミラー駆動特性を得られない虞が生じる。
【０００５】
また例えば可動ミラー部１０８が駆動すること等の外力によって、マイクロミラーチップ１０４、または電極側基板１０６の少なくも一方が撓むと、ギャップ量が撓み量分だけ変化する。よってギャップ量が所望な値とは異なってしまい（ギャップ量が変動し）、ギャップ量が所望な値とは異なる部位が生じる。これにより例えば可動ミラー部１０８と電極基板の間の間隔が所望に保持されなくなり、マイクロデバイスは所望のミラー駆動特性を得ることができない虞が生じる。
【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、初期のギャップ量を所望な値で均一に保持するができ、外力等が発生してもギャップ量の変動を抑制することができるマイクロミラーデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は目的を達成するために、可動部と前記可動部を支持する固定フレームを有する第１の部材と、前記可動部を可動させる駆動電圧を印加可能な駆動パッドを有し、前記第１の部材に積層する第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材の間に介在し、前記第１の部材と前記第２の部材の間隔を所望の値に保持する中間部材と、前記第１の部材と前記第２の部材を接合させる接合部材と、を具備し、前記接合部材が前記第１の部材と前記第２の部材を接合させる際に、前記接合部材は、前記接合部材の広がりを防止するコア部材を内蔵していることを特徴とする特徴とするマイクロミラーデバイスを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、初期のギャップ量を所望な値で均一に保持するができ、外力等が発生してもギャップ量の変動を抑制することができるマイクロミラーデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１乃至図３と図４Ａと図４Ｂを参照して第１の実施形態について説明する。  
図１に示すようにマイクロミラーデバイス１は、マイクロミラーチップ１０と、マイクロミラーチップ１０が積層する電極基板３０と、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間に介在する中間スペーサ５０と、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０を接合させる接合部材７０を有している。マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と中間スペーサ５０は、厚み方向に並べられ積層接合する。マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と中間スペーサ５０において、互いに向かい合う面は、平面である。
【００１０】
マイクロミラーチップ１０と電極基板３０は、中間スペーサ５０を介して互いに対向する位置に位置決めされ、接合部材７０を介して接合する。マイクロミラーチップ１０と電極基板３０には、図２と図４Ａに示すように接合部材７０を溶融させ合金を形成せしめるためにそれぞれ接合膜２１が成膜されている。マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の接合時に、接合膜２１によって接合部材７０が溶融して合金が形成されることにより、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０が接合される。接合膜２１は、マイクロミラーチップ１０の接合パッド１５と、電極基板３０の接合パッド３１に成膜されている。
【００１１】
マイクロミラーチップ１０は、可動部である複数の可動ミラー部１１と可動ミラー部１１を接続支持する固定フレーム１２を有している。可動ミラー部１１は、図示しない保持機構によって固定フレーム１２に設置されている。その際、可動ミラー部１１は、所望する方向と角度で駆動するように設置される。
【００１２】
詳細には、固定フレーム１２には、２列の開口部１３が設けられている。各開口部１３は、互いに略平行であり、固定フレーム１２の長手方向に沿って設けられている。可動ミラー部１１は、各開口部１３に配置され、例えばヒンジなどの支持部材１４によって固定フレーム１２に接続支持されている。このように可動ミラー部１１は、固定フレーム１２の長手方向に沿って２列配置されている。可動ミラー部１１は、電極基板３０における静電引力によって可動する（傾く）。固定フレーム１２の裏面１２ａには、マイクロミラーチップ１０を電極基板３０に接合保持させる平面状の接合パッド１５が所望の位置に配設されている。接合パッド１５には、図２と図４Ａに示すように接合部材７０と反応して図４Ｂに示す合金層２２ａを含む接合層２２を形成可能な上述した接合膜２１が成膜されている。
【００１３】
なお所望のミラー駆動特性が得られ、可動ミラー部１１が固定フレーム１２に設置できれば、可動ミラー部１１は２列に限定する必要はなくまた長手方向に沿って設置される必要もなく、所望な状態に設置できる。また開口部１３には、１枚の可動ミラー部１１のみが配置されていてもよい。
【００１４】
電極基板３０は、マイクロミラーチップ１０に対向している。電極基板３０は、電極基板３０をマイクロミラーチップ１０に接合保持させる平面状の接合パッド３１と、可動ミラー部１１を可動させる駆動電圧を印加可能な駆動パッド３２を有している。接合パッド３１は接合パッド１５に対向するように配置され、駆動パッド３２は可動ミラー部１１に対向するように配置される。接合パッド３１には、図２と図４Ａに示すように接合部材７０と反応して図４Ｂに示す合金層２２ａを含む接合層２２を形成可能な上述した接合膜２１が成膜されている。
【００１５】
中間スペーサ５０は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間に介在している例えばガラスやセラミックなどである。中間スペーサ５０は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間隔を所望な値に保持可能であり、また可動ミラー部１１を駆動するために必要な厚みを有している。この厚みは、可動ミラー部１１と駆動パッド３２（マイクロミラーチップ１０と電極基板３０）との間隔（以下、ギャップ量）と同じである。つまりギャップ量は、中間スペーサ５０の厚みによって決定する。このように中間スペーサ５０は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間隔を所望に調整する間隔調整部材である。中間スペーサ５０の厚みは、可動ミラー部１１が駆動すること等によって発生する外力等によっても変化しない。
【００１６】
中間スペーサ５０には、板状の部材である固定部材５１と、固定部材５１に配置される開口部５２と、固定部材５１に配置され、図２と図３に示すように接合部材７０が挿入配置される接合開口部５３が設けられている。開口部１３と接合開口部５３は、中間スペーサ５０の厚み方向に貫通している。開口部５２は、開口部１３と駆動パッド３２に対向するように配置される。接合開口部５３は、接合パッド１５，３１と対向するように配置される。そのため接合開口部５３は、接合パッド１５，３１と少なくとも同数である。また接合開口部５３の外形は、図２と図４Ａに示すように接合パッド１５と接合パッド３１よりも大きく、また図２と図３と図４Ａに示すように接合部材７０よりも大きい。これにより接合開口部５３は、図４Ｂに示すように接合部材７０が溶融した際に、接合開口部５３からはみ出すことを防止している。
【００１７】
図４Ａに示すように、接合部材７０には、接合部材７０（接合材７２）が自重によって広がることを防止するコア部材７１が内蔵されている。また接合部材７０には、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と接合する接合材７２が設けられている。
【００１８】
コア部材７１の厚み（直径）は、中間スペーサ５０の厚みよりも薄い。またコア部材７１は、接合材７２と濡れ性を確保することが可能な金属（例えば銅）であり、例えば略球形形状を有している。なおコア部材７１は、接合部材７０の中心に内蔵されていることが好適である。
【００１９】
接合材７２は、溶融可能な例えばはんだといった金属であり、コア部材７１の外周を予め覆い、コーティングしている。つまりコア部材７１は、接合材７２によって予め覆われ、コーティングされている。接合材７２は、所望する熱と荷重によって溶融し、冷却されることで固化する。
【００２０】
マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と中間スペーサ５０が積層し、図４Ａに示すように接合部材７０が、接合開口部５３に挿入配置され、接合パッド１５と接合パッド３１の間に配置された際、溶融した接合材７２は、接合パッド１５と接合パッド３１と接合する。これにより図４Ｂに示すように接合部材７０は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０を接合させる。その際、接合材７２は、表面張力によってコア部材７１の周囲に位置するため、自重によって広がり、例えばコア部材７１から離れることはない。
【００２１】
言い換えるとコア部材７１は、溶融している全ての接合材７２が自重によって移動し広がる（例えば接合パッド３１側に移動してしまう）ことや、接合開口部５３の大きさ以上に広がることを防止するために設けられている。
【００２２】
このように本実施形態における接合部材７０は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と接合する接合材７２と、接合材７２に覆われるように接合部材７０に内蔵され、接合材７２が接合パッド１５と接合パッド３１と接合する際に、接合材７２が自重によって移動し広がることを防止するコア部材７１を有している。
【００２３】
次に本実施形態の作用について説明する。  
（ＳＴＥＰ１）  
電極基板３０は、図示しない接合装置のステージに載置される。
【００２４】
（ＳＴＥＰ２）  
中間スペーサ５０は、電極基板３０の所定位置に載置（積層）される。これにより図２と図３に示すように接合パッド３１は、接合開口部５３に挿入配置され、開口部５２と駆動パッド３２が対向する。次に図２と図３に示すように接合部材７０は、接合開口部５３に挿入配置され、接合膜２１を介して接合パッド３１と当接する。
【００２５】
（ＳＴＥＰ３）  
マイクロミラーチップ１０は図示しない接合装置のヘッドによって保持され、接合開口部５３、または図示しないアライメントマークによって電極基板３０と位置決めが行われる。これにより図２に示すように接合部材７０は接合膜２１を介して接合パッド１５と対向し、開口部５２は可動ミラー部１１と対向する。
【００２６】
（ＳＴＥＰ４）  
マイクロミラーチップ１０は、所望する移動速度といった所望の条件の下にて、図示しない接合装置のヘッドによって中間スペーサ５０に向かって移動し、中間スペーサ５０と当接する。これにより図４Ａに示すように接合部材７０と接合パッド１５が接合膜２１を介して当接する。またマイクロミラーチップ１０と中間スペーサ５０と電極基板３０が積層する。
【００２７】
（ＳＴＥＰ５）  
接合材７２は、図示しない接合装置のステージ、またはヘッドに設けられたヒータによって、所望の温度と時間によって加熱され、所望の荷重を加えられる。接合材７２は、融点以上に加熱されると、溶融する。
【００２８】
（ＳＴＥＰ６）  
溶融した接合材７２は、当接しているコア部材７１の表面の銅と反応する。これによりコア部材７１の外周に合金層２３ａを含む接合層２３が形成される。また溶融した接合材７２は、当接している接合膜２１と反応する。これにより合金層２２ａを含む接合層２２が接合パッド１５と接合パッド３１において形成される。
【００２９】
溶融した接合材７２が接合パッド１５と接合パッド３１とコア部材７１と当接した際、接合部材７０は、接合材７２と接合パッド１５と接合パッド３１とコア部材７１の表面張力によって、図４Ｂに示すように高さ方向における中部７２ａから上部７２ｂ（マイクロミラーチップ１０）にかけて連続的に半径（外縁）方向に広がり、中部７２ａから下部７２ｃ（電極基板３０）にかけて連続的に半径（外縁）方向に広がるように変形する。
【００３０】
また接合材７２には、接合パッド１５と接合パッド３１の外周部において、接合パッド１５と接合パッド３１に濡れ広がるフィレット（弧状部）２４が形成される。接合開口部５３は接合パッド１５と接合パッド３１よりも大きい。また溶融している接合材７２は、自重によって移動し広がる（例えば接合パッド３１側に移動してしまう）ことや接合開口部５３の大きさ以上に広がることを、コア部材７１によって防止される。よって接合材７２（フィレット２４）は、接合開口部５３によって、中間スペーサ５０とマイクロミラーチップ１０の間、及び中間スペーサ５０と電極基板３０の間にはみ出すことを防止され、これらの間に浸透することはない。
【００３１】
（ＳＴＥＰ７）  
接合部材７０は、所望時間加熱と加重された後、冷却される。これにより接合材７２は、図４Ｂに示す形状を保持した状態で固化され、マイクロミラーチップ１０と接合パッド１５と電極基板３０と接合パッド３１と接合する。これによりマイクロミラーチップ１０と中間スペーサ５０と電極基板３０が積層し、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０が接合部材７０によって接合しているマイクロミラーデバイス１が形成される。
【００３２】
なおマイクロミラーチップ１０と電極基板３０は、接合材７２と接合層２２と接合層２３によって、中間スペーサ５０と隙間なく密着した状態で接合する。よってギャップ量は、中間スペーサ５０の厚みとなる。またマイクロミラーチップ１０と電極基板３０と中間スペーサ５０において、互いに向かい合う面は平面であるため、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０は連続的に接合していることとなる。
【００３３】
このように本実施形態は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０を、中間スペーサ５０と隙間なく密着した状態で接合させている。したがって本実施形態は、ギャップ量を中間スペーサ５０の厚みによって決定できるため、所望するギャップ量を容易に且つ均一に保持することができる。
【００３４】
また本実施形態において、マイクロミラーチップ１０は、中間スペーサ５０によって電極基板３０と連続的に接合する。よって本実施形態は、可動ミラー部１１が駆動すること等によって発生する外力等が固定フレーム１２に加わっても、中間スペーサ５０の厚みは変化しない。このように本実施形態は、外力等が発生してもギャップ量の変動を抑制することができる。もちろん本実施形態は、経時によるギャップ量の変動を抑制することができる。
【００３５】
また本実施形態は、上記したようにギャップ量の変動を抑制することができるため、初期のギャップ量を保持することができる。
【００３６】
また上述したように接合開口部５３は接合パッド１５と接合パッド３１よりも大きく、接合材７２は、接合開口部５３によって、中間スペーサ５０とマイクロミラーチップ１０の間、及び中間スペーサ５０と電極基板３０の間にはみ出すことを防止され、これらの間に浸透することはない。よって本実施形態は、所望するギャップ量を容易に且つ均一に保持することができ、初期のギャップ量を保持できるため、所望する駆動特性を発揮することが可能なマイクロミラーデバイス１を提供することができる。
【００３７】
なお接合開口部５３と接合パッド１５，３１の数は、図１に示すように１２個に限定される必要はない。接合パッド１５が固定フレーム１２に配置でき、接合開口部５３が固定部材５１に配置でき、接合パッド３１が電極基板３０に配置でき、接合開口部５３と接合パッド１５，３１が対向配置でき、接合開口部５３が接合パッド１５と接合パッド３１よりも大きければ、これらの数は限定されない。
【００３８】
また１つの接合開口部５３に載置される接合部材７０の数は、図１に示すように１個に限定される必要はなく、接合部材７０が接合開口部５３からはみ出さなければ、複数の接合部材７０が１つの接合開口部５３に挿入配置されてもよい。  
例えば図５Ａに示すように接合部材７０は、接合開口部５３に挿入配置され、接合膜２１を介して接合パッド３１上の同一平面に複数配置されてもよい。その際、図５Ａに示すように接合部材７０は、接合パッド３１の中心３１ａを基準として、同心円状に等間隔に配置されていてもよい。また接合部材７０は、図５Ｂに示すように中間スペーサ５０の厚み方向に積層配置されていても良い。
【００３９】
また図２と図３に示すように電極基板３０は、マイクロミラーチップ１０と中間スペーサ５０とよりも大きいことが好適である。マイクロミラーチップ１０と電極基板３０と中間スペーサ５０は、矩形形状であるがこの形状に限定する必要はない。固定フレーム１２は例えば矩形形状を有し、開口部１３は固定フレーム１２の外形と相似する形状または矩形形状を有していることが好適である。また固定部材５１は固定フレーム１２と略同一形状を有し、開口部１３は開口部５２と略同一形状を有していることが好適である。
【００４０】
次に図６Ａと図６Ｂを参照して第１の実施形態の変形例について説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。  
第１の実施形態の接合部材７０において、コア部材７１は略球形形を有し、接合材７２はコア部材７１を覆っているがこれに限定する必要はない。  
図６Ａに示すように接合部材７０は、コア部材７１と接合材７２を有している。本変形例におけるコア部材７１は、第１の実施形態と略同様であるが、接合開口部５３に挿入配置され、平面状の接合パッド１５と接合パッド３１の間に配置される。本変形例における接合材７２は、接合膜２１を介して平面状の接合パッド１５と接合パッド３１に予め配置され、コーティングされている。本変形例において接合材７２同士が溶融し接合することで、接合部材７０はマイクロミラーチップ１０と電極基板３０を接合させる。
【００４１】
また例えば図６Ｂに示すようにコア部材７１は、例えば円柱形状を有し、上面７１ａが窪んでいる凹部７１ｂを有していてもよい。凹部７１ｂ及び側面７１ｇには、接合材７２が配置される。
【００４２】
接合部材７０は、接合開口部５３に挿入配置された際、接合パッド１５と接合パッド３１の間に配置される。その際、接合材７２が接合パッド１５，３１と接合することで、接合部材７０はマイクロミラーチップ１０と電極基板３０を接合させる。
【００４３】
なお凹部７１ｂは、外縁７１ｃから半径方向における中心部に向かって連続的に傾斜しているすり鉢状の傾斜面７１ｄを有していてもよい。また凹部７１ｂは、略半球形状であってもよい。なお凹部７１ｂは、上面に７１ａに限定される必要はなく、上面７１ａと下面７１ｅの少なくとも一方に設けられていればよい。
【００４４】
またコア部材７１が予め接合パッド３１に接合されているのであれば、図６Ｂにおいて、接合材７２は少なくとも凹部７１ｂに配置されていれば良い。
【００４５】
本変形例における作用、効果は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
次に図７Ａと図７Ｂと図７Ｃを参照して第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。  
接合パッド３１には、バンプ２６が３個配置されている。図７Ｂに示すように各バンプ２６は、中心３１ａを基準として、同心円状に略１２０度離れて配置されている。バンプ２６の配置半径は、図７Ｃに示すように接合材７２が溶融し、バンプ２６とコア部材７１が当接した際に、コア部材７１の中心７１ｆが中心３１ａの略真上に位置する値である。このようにバンプ２６は、接合部材７０を保持する保持部材であり、中心７１ｆを中心３１ａの略真上に位置決めする位置決め部材である。言い換えると接合部材７０は、バンプ２６に保持されることで、中心３１ａの略真上に位置決めされ、また中心７１ｆはバンプ２６によって中心３１ａの略真上に位置決めされる。またバンプ２６に保持される接合部材７０が溶融した際、コア部材７１は、バンプ２６に保持されることで、中心３１ａの略真上に位置決めされる。
【００４７】
次に本実施形態の作用について説明する。  
（ＳＴＥＰ２１）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰ１，２における動作が行われる。なお接合部材７０が接合開口部５３に挿入配置される際、図７Ａと図７Ｂに示すように、接合部材７０はバンプ２６に保持され、中心７１ｆがバンプ２６によって中心３１ａの略真上に配置される。
【００４８】
（ＳＴＥＰ２２）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰ３乃至ＳＴＥＰ５における動作が行われる。
【００４９】
（ＳＴＥＰ２３）  
接合材７２が溶融すると、図７Ｃに示すようにコア部材７１はバンプ２６と当接する。なお上述したようにバンプ２６は同心円状に配置されているため、中心７１ｆはバンプ２６によって中心３１ａの略真上に位置決めされる。
【００５０】
（ＳＴＥＰ２４）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰ６乃至ＳＴＥＰ７における動作が行われる。  
なお接合材７２が溶融し濡れ広がる際、第１の実施形態と同様にフィレット２４が形成される。本実施形態において中心７１ｆはバンプ２６によって中心３１ａの略真上に位置決めされるため、本実施形態におけるフィレット２４は、図７Ｃに示すように均一した所望の大きさに形成される。また中心７１ｆはバンプ２６によって中心３１ａの略真上に位置決めされるため、接合材７２（フィレット２４）は接合パッド１５，３１から不要にはみ出すことを防止される。よって接合材７２（フィレット２４）は、第１の実施形態と同様に中間スペーサ５０とマイクロミラーチップ１０の間、及び中間スペーサ５０と電極基板３０の間にはみ出すことを防止され、これらの間に浸透することはない。
【００５１】
このように本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ、また所望の大きさを有するフィレット２４を均等に形成できるため、接合材７２が接合パッド１５，３１からはみ出ることをより確実に防止できる。よって本実施形態は、接合材７２が中間スペーサ５０とマイクロミラーチップ１０の間、または中間スペーサ５０と電極基板３０の間にはみ出すことをより確実に防止でき、これらの間に浸透することをより確実に防止できる。したがって本実施形態は、歩留まりの良いマイクロミラーデバイス１を提供することができる。
【００５２】
なおバンプ２６の数は、３個に限定される必要はない。中心７１ｆは中心３１ａの略真上に位置決めされ、フィレット２４が均一した所望の大きさに形成されればよい。バンプ２６は、少なくとも３個配置されていることが好適である。
【００５３】
またバンプ２６の配置角度は、略１２０度に限定される必要はない。中心７１ｆが中心３１ａの略真上に位置決めされ、フィレット２４が均一している所望の大きさに形成されれば、バンプ２６の配置角度は、任意の異なる角度で配置されていてもよい。
【００５４】
またバンプ２６の形状も、中心７１ｆが中心３１ａの略真上に位置決めされ、フィレット２４が均一している所望の大きさに形成されれば、限定されない。
【００５５】
次に図８Ａと図８Ｂを参照して第３の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。  
図８Ａに示すように電極基板３０には、接合パッド３１の代わりに中心３３ａに凹部３３ｂを有する接合凹パッド３３が配置される。凹部３３ｂは、凹部３３ｂが接合凹パッド３３の平面部３３ｃよりも低くなるように傾斜３３ｄを有し、略Ｖ字形状に形成されている。接合凹パッド３３には、接合凹パッド３３と相似な形状を有する接合膜２１が成膜されている。傾斜３３ｄには、接合膜２１を介して接合部材７０が配置される。
【００５６】
図８Ｂに示すように接合材７２が溶融し、コア部材７１が傾斜３３ｄ当接した際に、中心７１ｆは、中心３３ａの略真上に位置する。接合凹パッド３３は中心７１ｆを中心３３ａの略真上に位置決めする位置決め部材であり、コア部材７１は接合凹パッド３３に配置されることで中心３３ａに位置決めされる。
【００５７】
また電極基板３０における接合凹パッド３３の配置位置には、接合凹パッド３３と相似な形状を有する基板凹部３５が設けられている。基板凹部３５の中心３５ａには、中心３３ａが電極基板３０の平面３０ａよりも低くなるように、凹部３３ｂと相似な凹部３５ｂが設けられている。凹部３５ｂは、中心３３ａ，３５ａが平面３０ａよりも低く、また最も低くなるように傾斜３５ｃを有し、略Ｖ字形状に形成されている。基板凹部３５の平面部３５ｄと傾斜３５ｃといった基板凹部３５には、接合凹パッド３３が配置される。
【００５８】
次に本実施形態の作用について説明する。  
（ＳＴＥＰ３１）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰｐ１，２における動作が行われる。なお接合部材７０が接合開口部５３に挿入配置される際、図８Ａに示すように、接合膜２１を介して接合凹パッド３３に配置され、中心７１ｆが接合凹パッド３３によって中心３３ａの略真上に配置される。
【００５９】
（ＳＴＥＰ３２）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰ３乃至ＳＴＥＰ５における動作が行われる。
【００６０】
（ＳＴＥＰ３３）  
接合材７２が溶融すると、図８Ｂに示すようにコア部材７１は接合凹パッド３３と当接する。中心７１ｆは接合凹パッド３３によって中心３３ａの略真上に配置されているため、コア部材７１は接合凹パッド３３の中心に位置決めされる。
【００６１】
（ＳＴＥＰ３４）  
第１の実施形態におけるＳＴＥＰ６乃至ＳＴＥＰ７における動作が行われる。  
なお接合材７２が溶融し濡れ広がる際、第１の実施形態と同様にフィレット２４が形成される。本実施形態において中心７１ｆは接合凹パッド３３によって中心３３ａの略真上に配置されるため、第２の実施形態と同様にフィレット２４は、図８Ｂに示すように均一した所望の大きさに形成される。また中心７１ｆは接合凹パッド３３によって中心３３ａの略真上に位置決めされるため、接合材７２（フィレット２４）は接合パッド１５，３１から不要にはみ出すことを防止される。よって接合材７２（フィレット２４）は、第１の実施形態と同様に中間スペーサ５０とマイクロミラーチップ１０の間、及び中間スペーサ５０と電極基板３０の間にはみ出すことを防止され、これらの間に浸透することはない。
【００６２】
このように本実施形態は、第２の実施形態と比較してバンプ２６を形成しなくても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。よって本実施形態は、より安価に歩留まりの良いマイクロミラーデバイスを提供することができる。
【００６３】
なお接合凹パッド３３と基板凹部３５は図８Ａと図８Ｂに示すように略Ｖ字形状に凹んでいるが、中心７１ｆが中心３３ａの略真上に配置され、中心３３ａが平面部３５ｄよりも低くなればこれに限定されることはない。接合凹パッド３３と基板凹部３５は例えば略Ｕ字形状を有していても良い。
【００６４】
なお各実施形態は、各基板間へのはみ出しを防止するために、予め実験などを行い、接合開口部５３の径と、コア部材７１の径と、接合パッド１５，３１の面積と、接合材７２の量などといったパラメータを所望に調整し、これらパラメータを最適化し、接合材７２の濡れ広がりを制御している。
【００６５】
また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【００６６】
（付記１）
可動部と前記可動部を支持する固定フレームを有する第１の部材と、
前記可動部を可動させる駆動電圧を印加可能な駆動パッドを有し、前記第１の部材が積層する第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間に介在し、前記第１の部材と前記第２の部材の間隔を所望の値に保持する中間部材と、
前記中間部材に厚み方向に貫通して設けられている接合開口部に挿入配置され、前記第１の部材と前記第２の部材を接合させる接合部材と、
を具備し、
前記接合部材は、前記第１の部材と前記第２の部材と接合する接合材と、前記接合部材に内蔵され、前記接合材が前記第１の部材と前記第２の部材と接合する際に、前記接合材が自重によって移動し広がることを防止するコア部材を有することを特徴とするマイクロミラーデバイス。
【００６７】
（付記２）
前記コア部材の厚みは、前記中間部材の厚みよりも薄いことを特徴とする付記１に記載のマイクロミラーデバイス。
【００６８】
（付記３）
前記接合材は、溶融可能な金属であり、
前記コア部材は、前記接合材と濡れ性を確保することが可能な金属であることを特徴とする付記１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【００６９】
（付記４）
前記第１の部材は、前記接合開口部と対向する第１の接合パッドを有し、
前記第２の部材は、前記接合開口部と対向する第２の接合パッドを有し、
前記接合部材が前記接合開口部に挿入配置された際、前記接合材が前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合することで、前記接合部材は前記第１の部材と前記第２の部材を接合させることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【００７０】
（付記５）
前記接合部材は、球形形状の前記コア部材と、前記コア部材を予め覆う前記接合材を有し、
前記接合部材は、前記接合開口部に挿入配置された際、平面状の前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置されることを特徴とする付記４に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７１】
（付記６）
前記接合部材は、前記第２の接合パッド上にて複数配置されることを特徴とする付記５に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７２】
（付記７）
前記接合部材は、前記第２の接合パッドの中心を基準として、同心円状に配置されることを特徴とする付記６に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７３】
（付記８）
複数の前記接合部材が、前記中間部材の厚み方向に積層配置されていることを特徴とする付記５に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７４】
（付記９）
前記接合部材は、平面状の前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドに予め配置されている前記接合材と、前記接合開口部に挿入配置され、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置される球形形状の前記コア部材を有する特徴とする付記４に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７５】
（付記１０）
前記接合部材は、下面と上面の少なくとも一方に凹部を有する柱形形状の前記コア部材と、少なくとも前記凹部に配置される前記接合材を有し、
前記接合部材は、前記接合開口部に挿入配置された際、平面状の前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドの間に配置されることを特徴とする付記４に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７６】
（付記１１）
前記凹部は、外縁から半径方向における中心部に向かって連続的に傾斜しているすり鉢状の傾斜面を有していることを特徴とする付記１０に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７７】
（付記１２）
前記接合部材は平面状の前記第２の接合パッドの中心から同心円状に配置されている保持部材に保持され、前記接合部材は溶融した際、前記コア部材は、前記保持部材によって前記第２の接合パッドの中心に位置決めされることを特徴とする付記４に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７８】
（付記１３）
前記第２の接合パッドは、中心に凹部を有し、
前記接合部材は前記凹部に配置され溶融した際、前記コア部材は、前記凹部によって前記第２の接合パッドの中心に位置決めされることを特徴とする付記４に記載のマイクロミラーデバイス。
【００７９】
（付記１４）
前記接合部材は、球形形状の前記コア部材と、前記コア部材を予め覆う前記接合材を有することを特徴とする付記１２または１３に記載のマイクロミラーデバイス。
【００８０】
（付記１５）
前記接合材は、溶融し、前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドと接合した際、前記接合部材は、高さ方向における中部から上部にかけて連続的に半径方向に広がり、中部から下部にかけて連続的に半径方向に広がることを特徴とする付記５，９，１０，１２，１３のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【００８１】
（付記１６）
前記第１の接合パッドと前記第２の接合パッドは、前記接合開口部の外形よりも小さいことを特徴とする付記５，９，１０，１２，１３のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態のマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図２】図２は、中間スペーサが電極基板に積層し、接合開口部に接合部材が挿入配置されている中間スペーサの側面断面図である。
【図３】図３は、図２に示すマイクロミラーデバイスをＡ−Ａ線断面から見た図であり、中間スペーサの平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、接合開口部に挿入配置された接合部材の断面図と、マイクロミラーデバイスの接合構造の接合前の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、マイクロミラーデバイスの接合構造の接合後の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、接合部材の配置の第１の変形例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、接合部材の配置の第２の変形例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、接合部材の構造の変形例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、接合部材の構造の変形例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、接合開口部に挿入配置された接合部材の断面図と、本発明の第２の実施形態におけるマイクロミラーデバイスの接合構造の接合前の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示すマイクロミラーデバイスをＢ−Ｂ線断面から見た図であり、接合開口部の平面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明の第２の実施形態におけるマイクロミラーデバイスの接合構造の接合後の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、接合開口部に挿入配置された接合部材の断面と、本発明の第３の実施形態におけるマイクロミラーデバイスの接合構造の接合前の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の第３の実施形態におけるマイクロミラーデバイスの接合構造の接合後の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、可動部を有する従来のマイクロデバイスの構造を示す斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、可動部を有する従来のマイクロデバイスの構造を示す側面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、可動部を有する従来のマイクロデバイスの構造を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…マイクロミラーデバイス、１０…マイクロミラーチップ、１１…可動ミラー部、１２…固定フレーム、１３…開口部、１４…支持部材、１５，３１…接合パッド、２１…接合膜、２２，２３…接合層、２２ａ，２３ａ…合金層、３０…電極基板、３２…駆動パッド、５０…中間スペーサ、５１…固定部材、５２…開口部、５３…接合開口部、７０…接合部材、７１…コア部材、７２…接合材。
【図１】
2009211014.tif 000003
【図２】
2009211014.tif 000004
【図３】
2009211014.tif 000005
【図４Ａ】
2009211014.tif 000006
【図４Ｂ】
2009211014.tif 000007
【図５Ａ】
2009211014.tif 000008
【図５Ｂ】
2009211014.tif 000009
【図６Ａ】
2009211014.tif 000010
【図６Ｂ】
2009211014.tif 000011
【図７Ａ】
2009211014.tif 000012
【図７Ｂ】
2009211014.tif 000013
【図７Ｃ】
2009211014.tif 000014
【図８Ａ】
2009211014.tif 000015
【図８Ｂ】
2009211014.tif 000016
【図９Ａ】
2009211014.tif 000017
【図９Ｂ】
2009211014.tif 000018
【図９Ｃ】
2009211014.tif 000019