(57)【要約】【課題】微小電気機械システム用の容量変化の大きな可変容量コンデンサ封止用誘電材料、この誘電材料を誘電体として有する可変容量コンデンサ、及びこの可変容量コンデンサ等の受動素子を集積化した素子集合体を提供する。【解決手段】比誘電率が５以上の液体である可変容量コンデンサ封止用誘電材料、並びに可動電極、固定電極、及び前記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可変容量コンデンサ。【選択図】  なし。【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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請求項１に記載の誘電材料。
【請求項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請求項１または２に記載の誘電材料。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項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請求項５に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項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請求項６に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項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、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【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。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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
【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】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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〔７．４．０．１１０，１３．０２，７〕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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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／ｃｍ２の重合圧力で重合させる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
〔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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】図５は、本発明の素子集合体の斜視図である。
【図６】図６は、図５のＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】図７は、図５に示す素子集合体の基板の平面図である。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】図１９は、変形例４の素子集合体３００Ｄを示す斜視図である。
【図２０】図２０は、素子集合体３００Ｄの分解斜視図である。
【図２１】図２１は、素子集合体３００Ｄの蓋部１２の分解斜視図である。
【図２２】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。
【図２３】図２３は、変形例５の素子集合体３００Ｅを示す平面図である。
【図２４】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。
【図２５】図２５は、変形例６の素子集合体３００Ｆを示す平面図である。
【図２６】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。
【図２７】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。
【図２８】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。
【図２９】図２９は素子集合体３００Ｇを示す平面図である。
【図３０】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。
【図３１】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。
【図３２】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。
【図３３】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。
【図３４】図３４は、従来例の断面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
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
【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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