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JP4288353B2 - Variable inductor - Google Patents

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JP4288353B2
JP4288353B2 JP2005121593A JP2005121593A JP4288353B2 JP 4288353 B2 JP4288353 B2 JP 4288353B2 JP 2005121593 A JP2005121593 A JP 2005121593A JP 2005121593 A JP2005121593 A JP 2005121593A JP 4288353 B2 JP4288353 B2 JP 4288353B2
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Description

本発明は、インダクタンスを変化させることが可能な可変インダクタに係わる。   The present invention relates to a variable inductor capable of changing an inductance.

従来は、電子回路の特性を可変にするためには、回路に含まれる能動素子の特性或いは受動素子の特性値(抵抗値や容量値等)を変化させていた。   Conventionally, in order to make the characteristics of an electronic circuit variable, the characteristics of an active element or the characteristics of a passive element (resistance value, capacitance value, etc.) included in the circuit are changed.

能動素子については、能動素子に印加されるバイアス電圧を変化させることにより、その能動素子の特性を変化させることができる。
また、受動素子については、例えばMOSFETのオン抵抗を利用することによって可変抵抗素子を容易に実現することができ、PN接合を利用することによって可変容量素子を容易に実現することができる。
For the active element, the characteristics of the active element can be changed by changing the bias voltage applied to the active element.
As for the passive element, for example, a variable resistance element can be easily realized by using an on-resistance of a MOSFET, and a variable capacitance element can be easily realized by using a PN junction.

しかし、受動素子としてのインダクタについて、良好な特性を維持しつつ、インダクタンスを可変とすることは困難とされている。   However, it is difficult for an inductor as a passive element to have a variable inductance while maintaining good characteristics.

これに対して、能動素子を用いてインダクタを構成し、インダクタを可変とする方法もあるが、この構成では能動素子が使われていることから、雑音や歪の特性が悪いという問題がある。   On the other hand, there is a method of configuring an inductor using an active element and making the inductor variable. However, in this configuration, since the active element is used, there is a problem that noise and distortion characteristics are poor.

また、相互結合係数を変化させるために、インダクタの形状を物理的に変化させる方法(例えば、特許文献1参照)があるが、構成する回路の小型化並びに低コスト化が難しくなる、という点で問題がある。   Further, in order to change the mutual coupling coefficient, there is a method of physically changing the shape of the inductor (see, for example, Patent Document 1), but it is difficult to reduce the size and cost of the circuit to be configured. There's a problem.

そこで、小型化や低コスト化、集積化が容易な可変インダクタとして、複数のコイルを設けて、分配器によって、それぞれのコイルに流れる電流の分配比を変更可能とした構成が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   Therefore, a configuration has been proposed in which a plurality of coils are provided as variable inductors that can be easily reduced in size, reduced in cost, and integrated, and the distribution ratio of the current flowing through each of the coils can be changed by a distributor ( For example, see Patent Document 2.)

特開平7−320942号公報JP 7-320942 A 特開2004−165612号公報JP 2004-165612 A

しかしながら、上記特許文献2に記載された構成では、インダクタとは別に分配器が必要になり、また複数のインダクタの切り替えが必要となる。
このため、可変インダクタを設けることによって、回路構成が制約される。
However, in the configuration described in Patent Document 2, a distributor is required in addition to the inductor, and a plurality of inductors must be switched.
For this reason, the circuit configuration is restricted by providing the variable inductor.

また、インダクタンスを大幅に変化させることは難しいため、可変インダクタを適用するアプリケーションに対応して、インダクタの構成を選択する必要がある。   Further, since it is difficult to change the inductance significantly, it is necessary to select an inductor configuration corresponding to an application to which the variable inductor is applied.

上述した問題の解決のために、本発明においては、インダクタの形状を変えることなく、簡単な構造でインダクタンス値を変化させることが可能である可変インダクタを提供するものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a variable inductor capable of changing an inductance value with a simple structure without changing the shape of the inductor.

本発明の可変インダクタは、複数の薄膜コイルを備え、この複数の薄膜コイルのうち、少なくとも1つの薄膜コイルに対してアクチュエータが設けられ、このアクチュエータが、熱膨張によって曲がることにより薄膜コイルの膜面に略垂直な方向に薄膜コイルを移動させて、薄膜コイルの膜面に略垂直な方向における複数の薄膜コイルの間隔を変化させる構成であるものである。 The variable inductor of the present invention includes a plurality of thin film coils, and an actuator is provided for at least one of the plurality of thin film coils, and the actuator is bent by thermal expansion, whereby the film surface of the thin film coil is provided. The thin film coil is moved in a direction substantially perpendicular to the first and second thin film coils, and the interval between the plurality of thin film coils in the direction substantially perpendicular to the film surface of the thin film coil is changed .

上記本発明の可変インダクタにおいて、アクチュエータが、第1配線層と絶縁層と第2配線層とを積層した構造を有する構成としてもよい。 In the variable inductor of the present invention, the actuator may have a structure in which a first wiring layer, an insulating layer, and a second wiring layer are stacked .

本発明の可変インダクタは、スパイラル状のコイルが全体として矩形状に形成された薄膜コイルを複数備え、この複数の薄膜コイルのうち、少なくとも1つの薄膜コイルの四隅付近にそれぞれアクチュエータが設けられ、このアクチュエータが、固定された第1の櫛歯電極と、移動可能な第2の櫛歯電極とが互い違いに配置されて成り、第1の櫛歯電極と第2の櫛歯電極との間に電位差を印加することにより、第2の櫛歯電極が移動すると共に、薄膜コイルの膜面に略平行な方向に、薄膜コイルが移動する構成であり、第1の櫛歯電極及び第2の櫛歯電極の長手方向が、矩形状の薄膜コイルの縦方向及び横方向に対して斜めに形成されているものである。 The variable inductor according to the present invention includes a plurality of thin film coils in which spiral coils are formed in a rectangular shape as a whole, and actuators are provided near the four corners of at least one thin film coil among the plurality of thin film coils. The actuator is formed by alternately arranging fixed first comb electrodes and movable second comb electrodes, and a potential difference between the first comb electrodes and the second comb electrodes. Is applied to move the second comb electrode and the thin film coil in a direction substantially parallel to the film surface of the thin film coil. The first comb electrode and the second comb tooth The longitudinal direction of the electrode is formed obliquely with respect to the vertical direction and the horizontal direction of the rectangular thin film coil .

上述の本発明によれば、アクチュエータにより薄膜コイルを移動させることにより、コイル間の相互インダクタンスを変化させて、可変インダクタ全体のインダクタンスを変化させることができる。
従って、インダクタの形状を変えることなく、インダクタンス値を変化させることができる。
また、アクチュエータを制御することにより、可変インダクタのインダクタンス値を制御することができる。
According to the present invention described above, by moving the thin film coil by the actuator, the mutual inductance between the coils can be changed, and the inductance of the entire variable inductor can be changed.
Therefore, the inductance value can be changed without changing the shape of the inductor.
Further, the inductance value of the variable inductor can be controlled by controlling the actuator.

そして、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いてアクチュエータを製造することにより、可変インダクタを、半導体基板、例えばシリコン基板上に作製することが可能となる。
これにより、構成が簡単で、かつ集積化・小型化・低消費電力化・低コスト化が可能な可変インダクタを実現することができる。
Then, by manufacturing the actuator using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, the variable inductor can be manufactured on a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate.
As a result, it is possible to realize a variable inductor that has a simple configuration and can be integrated, reduced in size, reduced in power consumption, and reduced in cost.

また、MEMS技術を用いてアクチュエータを作製することにより、コイル間の距離も狭くすることが可能になるため、電磁的結合力を大きくすることができる。
また、アクチュエータを利用して複数のコイルの相互インダクタンスを変化させることから、任意にかつ連続的にインダクタンスを変化させることができ、コイルを切り替えを前提とした仕様とする必要がない。
In addition, by manufacturing the actuator using the MEMS technology, the distance between the coils can be reduced, so that the electromagnetic coupling force can be increased.
In addition, since the mutual inductance of the plurality of coils is changed using the actuator, the inductance can be changed arbitrarily and continuously, and it is not necessary to make the specification based on switching of the coil.

さらに、コイルに与える電流量や電圧量を変化させることによって、インダクタンスの変化量を調整することが可能であり、アクチュエータにより相互インダクタンスの変化と合わせて、広い範囲で連続的にインダクタンスを変化させることが可能になる。   In addition, the amount of change in inductance can be adjusted by changing the amount of current and voltage applied to the coil, and the inductance can be continuously changed over a wide range with the change in mutual inductance by the actuator. Is possible.

また、可変インダクタは、携帯通信機器の高性能化の要求から搭載個数が増加していくと予想され、今後大きな市場が期待できることから、本発明の可変インダクタによって、高性能の携帯通信機器を小型で安い価格で実現することが可能になる。   In addition, the number of mounted variable inductors is expected to increase due to the demand for higher performance of mobile communication devices, and a large market can be expected in the future. Therefore, the variable inductor of the present invention reduces the size of high performance mobile communication devices. Can be realized at a low price.

まず、本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。
本発明に係る可変インダクタにおいては、複数のコイル間の距離等を変化させることにより、相互インダクタンスの大きさを変化させて、インダクタンスを変化させる。
First, an outline of the present invention will be described prior to description of specific embodiments of the present invention.
In the variable inductor according to the present invention, the inductance is changed by changing the distance between the plurality of coils to change the mutual inductance.

この原理を、図16A及び図16Bを参照して説明する。
図16A及び図16Bにおいて、インダクタンスL1のコイル1と、インダクタンスL2のコイル2とが、中心軸をほぼ同一として、上下に配置されている。
図16Aに示すように、コイル1及びコイル2の距離が短いときには、コイル1に電流iを流したときに発生する磁束のうち、コイル2を通る錯交磁束が増えるため、相互インダクタンスが大きくなる。
図16Bに示すように、コイル1及びコイル2の距離が長いときには、コイル1に電流iを流したときに発生する磁束のうち、コイル2を通る錯交磁束が減り、コイル2を通らない漏れ磁束が増えるため、相互インダクタンスが小さくなる。
This principle will be described with reference to FIGS. 16A and 16B.
In FIG. 16A and FIG. 16B, the coil 1 having the inductance L1 and the coil 2 having the inductance L2 are arranged vertically with the central axis being substantially the same.
As shown in FIG. 16A, when the distance between the coil 1 and the coil 2 is short, among the magnetic fluxes generated when the current i is passed through the coil 1, the interlaced magnetic flux passing through the coil 2 increases, so that the mutual inductance increases. .
As shown in FIG. 16B, when the distance between the coil 1 and the coil 2 is long, among the magnetic fluxes generated when the current i flows through the coil 1, the interlaced magnetic flux passing through the coil 2 decreases, and the leakage that does not pass through the coil 2 Since the magnetic flux increases, the mutual inductance decreases.

また、図16の2つのコイルを薄膜コイルにより構成した場合を、図17A及び図17Bの断面図を参照して説明する。
図17Aに示すように、下層の薄膜コイル71と上層の薄膜コイル72の水平方向の相対位置が一致していて、かつ2つのコイル71,72の距離が小さいときには、2つのコイル71,72の相互インダクタンスが最大となる。
図17Bに示すように、下層の薄膜コイル71と上層の薄膜コイル72の水平方向の相対位置がずれていて、各コイル71,72の導体が他方のコイルの導体の間にあって互い違いの位置にあり、かつ2つのコイル71,72の距離が大きいときには、2つのコイル71,72の相互インダクタンスが最小となる。
A case where the two coils of FIG. 16 are constituted by thin film coils will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. 17A and 17B.
As shown in FIG. 17A, when the horizontal relative positions of the lower layer thin film coil 71 and the upper layer thin film coil 72 coincide with each other and the distance between the two coils 71 and 72 is small, the two coils 71 and 72 Mutual inductance is maximized.
As shown in FIG. 17B, the horizontal relative positions of the lower layer thin film coil 71 and the upper layer thin film coil 72 are shifted, and the conductors of the coils 71 and 72 are located between the conductors of the other coil and are in a staggered position. When the distance between the two coils 71 and 72 is large, the mutual inductance of the two coils 71 and 72 is minimized.

また、前述した特許文献1に記載された構成でも、上述した原理によって相互インダクタンスを変化させている。
しかしながら、特許文献1に記載された構成では、コイルをスライダに取り付けて、スライダの動作によって手動でコイル間の距離を変化させているため、小型化することや電子回路に組み込むことが困難である。
In the configuration described in Patent Document 1 described above, the mutual inductance is changed according to the principle described above.
However, in the configuration described in Patent Document 1, since the coil is attached to the slider and the distance between the coils is manually changed by the operation of the slider, it is difficult to reduce the size or incorporate the electronic circuit. .

そこで、本発明に係る可変インダクタでは、微細な素材の熱膨張や静電作用を利用したアクチュエータを構成し、このアクチュエータを用いてコイルを移動させる。これにより、アクチュエータを制御することにより、可変インダクタのインダクタンスを制御することが可能になる。
そして、薄膜コイルから成るコイルを複数層設けて、複数層のコイルのうち、少なくとも1層のコイルを、アクチュエータにより移動させる構成とする。
Therefore, in the variable inductor according to the present invention, an actuator using thermal expansion or electrostatic action of a fine material is configured, and the coil is moved using this actuator. As a result, the inductance of the variable inductor can be controlled by controlling the actuator.
And the coil which consists of a thin film coil is provided with two or more layers, and it is set as the structure which moves at least 1 layer coil by an actuator among the coils of several layers.

熱膨張を利用したアクチュエータとしては、例えばバイメタルのように、熱膨張係数の異なる2つの材料を積層して構成する。
そして、この構成のアクチュエータは、熱を加えることにより、熱膨張係数の小さい材料の側に曲げることができる。
この熱膨張を利用した構成のアクチュエータは、大きな力を取り出すことができること、単純な構造でアクチュエータを構成することができること、集積化に向いていること、等の特徴を有している。
An actuator using thermal expansion is formed by laminating two materials having different thermal expansion coefficients, such as bimetal.
And the actuator of this structure can be bent to the material side with a small thermal expansion coefficient by applying heat.
An actuator having a configuration utilizing this thermal expansion has characteristics such that a large force can be extracted, the actuator can be configured with a simple structure, and it is suitable for integration.

静電作用を利用したアクチュエータとしては、例えば図13に示す構成等が考えられる。
図13Aに示すように、図中左側の基板に、金属板電極から成る第1の櫛歯電極101が取り付けられており、第1の櫛歯電極101の間に第2の櫛歯電極102が配置されている。
As an actuator using an electrostatic action, for example, the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 13A, a first comb electrode 101 made of a metal plate electrode is attached to the left substrate in the drawing, and a second comb electrode 102 is interposed between the first comb electrodes 101. Has been placed.

ここで、例えば第1の櫛歯電極101を接地電位に接続し、第2の櫛歯電極102を正電位に接続すると、図13Aに示すように、第1の櫛歯電極101は相対的に−電位となり、第2の櫛歯電極102は相対的に+電位となる。これにより、図中細い矢印で示す、第2の櫛歯電極102から第1の櫛歯電極101に向かう静電気力を生じる。
静電気力のうち、図中真上に向かう力と図中真下に向かう力とはつりあって相殺されるため、図中左方向の成分のみが残る。これにより、図中太い矢印に示すように、左方向の力Fが生じる。
そして、力Fの作用により、図13Bに示すように、第2の櫛歯電極102が左方向に移動する。このとき、第2の櫛歯電極102を、移動させたい物体に取り付けておけば、静電作用を利用して物体の移動を行うことができる。
Here, for example, when the first comb electrode 101 is connected to the ground potential and the second comb electrode 102 is connected to the positive potential, as shown in FIG. The potential becomes -potential, and the second comb electrode 102 has a relatively positive potential. As a result, an electrostatic force directed from the second comb electrode 102 to the first comb electrode 101 as indicated by a thin arrow in the figure is generated.
Of the electrostatic force, the force directly upward in the figure and the force downward in the figure are balanced and offset, so only the component in the left direction in the figure remains. As a result, a leftward force F is generated as indicated by a thick arrow in the figure.
Then, due to the action of the force F, the second comb electrode 102 moves leftward as shown in FIG. 13B. At this time, if the second comb electrode 102 is attached to the object to be moved, the object can be moved using the electrostatic action.

このような静電作用を利用したアクチュエータは、動作速度が速いこと、消費電力が少ないこと、集積化に向いていること、等の特徴を有している。   An actuator using such an electrostatic action has features such as high operating speed, low power consumption, and suitability for integration.

また、図13A及び図13Bに示した原理を利用した、アクチュエータの構成を図14Aに示す。
図14Aに示すアクチュエータは、第1の櫛歯電極111と第2の櫛歯電極112とが互い違いに配置され、各第1の櫛歯電極111は左側の支持材111Aに取り付けられ、各第2の櫛歯電極112は右側の支持材112Aに取り付けられている。
また、第2の櫛歯電極112の支持材112Aは、導電性のバネ113に接続されている。バネ113は、左側が第2の櫛歯電極112の支持材に取り付けられており、右側が固定材114に固定されている。
さらに、第1の櫛歯電極111の支持材111Aと固定材114との間が配線により接続され、配線の途中に電源115及びスイッチ116が設けられている。図14Aに示す状態では、スイッチ116が切断されており、第1の櫛歯電極111の支持材111Aと固定材114とは導通していない。
Further, FIG. 14A shows a configuration of an actuator using the principle shown in FIGS. 13A and 13B.
In the actuator shown in FIG. 14A, the first comb-tooth electrodes 111 and the second comb-tooth electrodes 112 are alternately arranged, and the first comb-tooth electrodes 111 are attached to the left support member 111A. The comb electrode 112 is attached to the right support 112A.
The support material 112 </ b> A of the second comb electrode 112 is connected to the conductive spring 113. The left side of the spring 113 is attached to the support material of the second comb electrode 112, and the right side is fixed to the fixing material 114.
Further, the support material 111A of the first comb electrode 111 and the fixing material 114 are connected by wiring, and a power source 115 and a switch 116 are provided in the middle of the wiring. In the state shown in FIG. 14A, the switch 116 is disconnected, and the support material 111A and the fixing material 114 of the first comb electrode 111 are not electrically connected.

図14Bに示すように、スイッチ116を接続すると、第1の櫛歯電極111の支持材111Aと固定材114とが導通し、電源115によって第1の櫛歯電極111の支持材111Aと固定材114とに電圧+Vが印加される。
これにより、第1の櫛歯電極111は相対的に正電位となり、固定材114に電気的に接続された第2の櫛歯電極112は相対的に負電位となるため、図13A及び図13Bに示したと同様に静電気力が作用して第2の櫛歯電極112が左側への力を受ける。
従って、図中矢印に示すように左向きの力を受けて、第2の櫛歯電極112がバネ113の弾性力に打ち勝って左側に移動する。
As shown in FIG. 14B, when the switch 116 is connected, the support material 111A of the first comb-tooth electrode 111 and the fixing material 114 are electrically connected, and the power supply 115 supports the support material 111A and the fixing material of the first comb-tooth electrode 111. 114 is applied with a voltage + V.
As a result, the first comb-tooth electrode 111 has a relatively positive potential, and the second comb-tooth electrode 112 electrically connected to the fixing material 114 has a relatively negative potential. In the same manner as shown in FIG. 5, the electrostatic force acts to cause the second comb electrode 112 to receive a force to the left.
Accordingly, the second comb-tooth electrode 112 is moved to the left side by overcoming the elastic force of the spring 113 by receiving a leftward force as indicated by an arrow in the figure.

その後、図14Cに示すように、スイッチ116を切断すると、第1の櫛歯電極111の支持材111Aと固定材114とが導通しなくなるため、図14Bで示した静電気力による左向きの力がなくなる。
従って、バネ113の弾性力によって、矢印で示すように右向きの力を受けて、第2の櫛歯電極112が右側に移動する。
After that, as shown in FIG. 14C, when the switch 116 is cut, the support material 111A and the fixing material 114 of the first comb-tooth electrode 111 are not electrically connected, so the leftward force due to the electrostatic force shown in FIG. 14B disappears. .
Accordingly, the second comb-tooth electrode 112 moves to the right side by receiving a rightward force as indicated by an arrow by the elastic force of the spring 113.

なお、図13及び図14に示した構成において、2つの櫛歯電極に印加する電位の極性を逆にしても、動作は同様であり、静電気力が発生したときには第2の櫛歯電極が左側への力を受けて左側に移動する。   In the configuration shown in FIGS. 13 and 14, the operation is the same even if the polarity of the potential applied to the two comb electrodes is reversed, and when the electrostatic force is generated, the second comb electrode is on the left side. Move to the left under the force of.

続いて、本発明の可変インダクタの具体的な実施の形態を説明する。   Subsequently, specific embodiments of the variable inductor of the present invention will be described.

本発明の可変インダクタの一実施の形態の概略構成図(斜視図)を、図1に示す。
この可変インダクタ1は、薄膜コイルから成る2つのコイル2,3と、アクチュエータ5とを備えて構成されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram (perspective view) of an embodiment of the variable inductor of the present invention.
The variable inductor 1 includes two coils 2 and 3 made of a thin film coil and an actuator 5.

2つのコイル2,3は、薄膜コイルがスパイラル状(渦巻状)に形成され、スパイラルの外側に一方の端子T1が設けられ、スパイラルの中心部からスパイラルの下を通って外側に伸びた部分に他方の端子T2が設けられている。
下層側のコイル2は、基板6上に形成されている。
上層側のコイル3は、額縁状の枠4の上に形成されている。
枠4は、コイル2,3の四隅付近に設けられたアクチュエータ5の上に載置されている。
In the two coils 2 and 3, a thin-film coil is formed in a spiral shape (spiral shape), one terminal T1 is provided outside the spiral, and the portion extending from the center of the spiral to the outside through the spiral The other terminal T2 is provided.
The lower coil 2 is formed on the substrate 6.
The upper layer side coil 3 is formed on a frame-like frame 4.
The frame 4 is placed on an actuator 5 provided near the four corners of the coils 2 and 3.

各層のコイル2,3は、図2に断面図を示すような薄膜コイル51によって構成されている。
図2に示す薄膜コイル51は、基体52上に絶縁層53を介して、第1層の導電層54が形成され、その上に絶縁層55を介して、第2層の導電層57が形成されて成る。
第2層の導電層57は、スパイラル状(渦巻状)に形成され、その表面を絶縁層58で覆われている。また、図示しないが、外側に上述した一方の端子T1が設けられる。
第1層の導電層54は、絶縁層55内を貫通して形成された導電層56を介して、スパイラル状に形成された第2層の導電層57の中央部と接続されている。そして、第1層の導電層54には、図示しないが、端部に上述した他方の端子T2が設けられる。
The coils 2 and 3 of each layer are constituted by a thin film coil 51 whose sectional view is shown in FIG.
In the thin film coil 51 shown in FIG. 2, a first conductive layer 54 is formed on a base 52 via an insulating layer 53, and a second conductive layer 57 is formed thereon via an insulating layer 55. Made up.
The second conductive layer 57 is formed in a spiral shape (spiral shape), and its surface is covered with an insulating layer 58. Although not shown, one terminal T1 described above is provided outside.
The first conductive layer 54 is connected to a central portion of a second conductive layer 57 formed in a spiral shape through a conductive layer 56 formed so as to penetrate the insulating layer 55. The first conductive layer 54 is provided with the other terminal T2 described above at the end, although not shown.

下層側のコイル2は、基板6が図2の基体52となっている。上層側のコイル3は、枠4が図2の基体52となっている。   In the lower coil 2, the substrate 6 is the base 52 in FIG. 2. In the coil 3 on the upper layer side, the frame 4 is the base 52 in FIG.

それぞれのアクチュエータ5は、基板6の上に配置された支持台7の上に設けられている。そして、図示しないが、各アクチュエータ5のコイル2,3とは反対側(つまり外側)の端部は、支持台7に固定されている。   Each actuator 5 is provided on a support base 7 disposed on a substrate 6. Although not shown, the end of each actuator 5 opposite to the coils 2 and 3 (that is, the outer side) is fixed to the support base 7.

アクチュエータ5は、熱膨張を利用する構成となっている。図1のアクチュエータ5の詳細な構成を、図3A〜図3Cに示す。
図3Aはアクチュエータ5の上面図を示し、図3Bはアクチュエータ5の斜視図を示している。図3A及び図3Bに示すように、このアクチュエータ5は、細長いコ字状に折れ曲がった角棒状に形成されている。
なお、コ字状の先端部分が、外側に配置されて支持台7に固定され、コ字状の屈曲部がコイル2,3の側に配置される。
The actuator 5 is configured to use thermal expansion. A detailed configuration of the actuator 5 of FIG. 1 is shown in FIGS. 3A to 3C.
FIG. 3A shows a top view of the actuator 5, and FIG. 3B shows a perspective view of the actuator 5. As shown in FIGS. 3A and 3B, the actuator 5 is formed in a rectangular bar shape that is bent into an elongated U-shape.
The U-shaped tip portion is disposed outside and fixed to the support base 7, and the U-shaped bent portion is disposed on the coils 2 and 3 side.

また、図3Cに、角棒状のアクチュエータ5の断面図を示す。
図3Cに示すように、下層から、第1配線層11、金属層12、絶縁層13、絶縁層14、絶縁層15、金属層16、第2配線層17が積層されて成る。
FIG. 3C shows a cross-sectional view of the rectangular bar-like actuator 5.
As shown in FIG. 3C, the first wiring layer 11, the metal layer 12, the insulating layer 13, the insulating layer 14, the insulating layer 15, the metal layer 16, and the second wiring layer 17 are laminated from the lower layer.

第1配線層11及び第2配線層17には、例えば金(Au)を用いることができる。また、これら第1配線層11及び第2配線層17は、両端部を外部と接続することにより、配線層11,17内に電流を流すことができるように構成する。
金属層12,16には、例えばチタンTiを用いることができる。
絶縁層13,15には、例えばプラズマSiOを用いることができる。
絶縁層14には、例えばSiOを用いることができる。
For example, gold (Au) can be used for the first wiring layer 11 and the second wiring layer 17. Further, the first wiring layer 11 and the second wiring layer 17 are configured such that a current can flow in the wiring layers 11 and 17 by connecting both ends to the outside.
For the metal layers 12 and 16, for example, titanium Ti can be used.
For the insulating layers 13 and 15, for example, plasma SiO 2 can be used.
For example, SiO 2 can be used for the insulating layer 14.

そして、例えば、第1配線層11として膜厚0.1μmのAu膜、金属層12として膜厚0.05μmのTi膜、絶縁層13として膜厚1μmのプラズマSiO膜、絶縁層14として膜厚1μmのSiO膜、絶縁層15として膜厚1μmのプラズマSiO膜、金属層16として膜厚0.05μmのTi膜、第2配線層17として膜厚0.1μmのAu膜を積層することにより、上下が対称なアクチュエータ5を構成することができる。 Then, for example, a 0.1 μm thick Au film as the first wiring layer 11, a 0.05 μm thick Ti film as the metal layer 12, a 1 μm thick plasma SiO 2 film as the insulating layer 13, and a film as the insulating layer 14 A 1 μm thick SiO 2 film, a 1 μm thick plasma SiO 2 film as the insulating layer 15, a 0.05 μm thick Ti film as the metal layer 16, and a 0.1 μm thick Au film as the second wiring layer 17 are laminated. Thus, the actuator 5 that is symmetrical in the vertical direction can be configured.

次に、このアクチュエータ5の動作を、図4を参照して説明する。
図4Aに示すように、上層の第2配線層17に電流iを流すと、電流iによる発熱で熱膨張することにより、第2配線層17側の層(例えば第2配線層17及び金属層16)が伸びる。一方、下層の第1配線層11側はそのままである。
このため、アクチュエータ5は、上側が凸になるように曲がることになり、先端部が支持台7に固定されていることから、屈曲部が図中太い矢印で示すように下に曲がる。
Next, the operation of the actuator 5 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4A, when a current i is passed through the upper second wiring layer 17, the second wiring layer 17 side layer (for example, the second wiring layer 17 and the metal layer) is thermally expanded due to heat generated by the current i. 16) stretches. On the other hand, the lower first wiring layer 11 side remains as it is.
For this reason, the actuator 5 bends so that the upper side is convex, and since the tip portion is fixed to the support base 7, the bent portion bends downward as indicated by a thick arrow in the figure.

また、図4Bに示すように、下層の第1配線層11に電流iを流すと、電流iによる発熱で熱膨張することにより、第1配線層11側の層(例えば第1配線層11及び金属層12)が伸びる。一方、上層の第2配線層17側はそのままである。
このため、アクチュエータ5は、下側が凸になるように曲がることになり、先端部が支持台7に固定されていることから、屈曲部が図中太い矢印で示すように上に曲がる。
As shown in FIG. 4B, when a current i is passed through the lower first wiring layer 11, the first wiring layer 11 side layer (for example, the first wiring layer 11 and the first wiring layer 11) is expanded by heat generated by the current i. The metal layer 12) extends. On the other hand, the upper wiring layer 17 side remains the same.
For this reason, the actuator 5 bends so that the lower side is convex, and since the tip end portion is fixed to the support base 7, the bent portion bends upward as indicated by a thick arrow in the figure.

このように、第1配線層11或いは第2配線層17のいずれか一方に電流を流すことにより、アクチュエータ5の屈曲部を下又は上に曲げることができる。
そして、第1配線層11に電流を流した状態と、第2配線層17に電流を流した状態とにより、アクチュエータ5の屈曲部の上に載置されたコイル3を上下に移動させることができる。
さらに、第1配線層11及び第2配線層17のどちらにも電流を流さない状態とすることにより、アクチュエータ5をまっすぐにすることができる。
また、第1配線層11或いは第2配線層17のいずれか一方に流す電流の量を変化させることにより、アクチュエータ5の屈曲部が上下に曲がる量を変化させることができ、これにより、コイル3の位置をアクチュエータの可動範囲内で任意に調節することが可能である。
In this way, the bent portion of the actuator 5 can be bent downward or upward by passing a current through either the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17.
The coil 3 placed on the bent portion of the actuator 5 can be moved up and down depending on the state in which a current is passed through the first wiring layer 11 and the state in which a current is passed through the second wiring layer 17. it can.
Furthermore, the actuator 5 can be straightened by setting a state in which no current flows through either the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17.
Further, by changing the amount of current flowing through either the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17, the amount by which the bent portion of the actuator 5 bends up and down can be changed. Can be arbitrarily adjusted within the movable range of the actuator.

例えば、第1配線層11及び第2配線層17のどちらにも電流を流さない状態と、第1配線層11のみに電流を流した状態とにより、図5A及び図5Bに示すようにコイルを移動させることができる。
図5Aに示す状態では、第1配線層11及び第2配線層17のどちらにも電流を流さないことにより、アクチュエータ5がまっすぐになっている。
図5Bに示す状態では、第1配線層11に電流を流すことにより、アクチュエータ5の屈曲部が上に曲がり、上層のコイル3が載置された枠4が上に移動する。これにより、図4Aに示す状態と比較して、下層のコイル2と上層のコイル3との間隔が広がるため、2つのコイル2,3の相互インダクタンスが小さくなる。
For example, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the coil is formed by a state in which no current flows through either the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17 and a state in which current flows through only the first wiring layer 11. Can be moved.
In the state shown in FIG. 5A, the actuator 5 is straightened by passing no current through either the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17.
In the state shown in FIG. 5B, when a current is passed through the first wiring layer 11, the bent portion of the actuator 5 is bent upward, and the frame 4 on which the upper coil 3 is placed moves upward. Thereby, compared with the state shown in FIG. 4A, the distance between the lower coil 2 and the upper coil 3 is widened, so the mutual inductance of the two coils 2 and 3 is reduced.

逆に、下層のコイル2と上層のコイル3との間隔が狭まると、2つのコイル2,3の相互インダクタンスが大きくなる。
そして、2つのコイル2,3の相互インダクタンスの大きさが変化することにより、可変インダクタ1全体のインダクタンスを変化させることができる。
Conversely, when the distance between the lower coil 2 and the upper coil 3 is reduced, the mutual inductance of the two coils 2 and 3 increases.
And the inductance of the variable inductor 1 whole can be changed by the magnitude | size of the mutual inductance of the two coils 2 and 3 changing.

なお、例えば、アクチュエータ5の屈曲部の下の部分の支持台7に凹部を形成したり、アクチュエータ5の屈曲部の下には支持台7がない構成としたりすることにより、アクチュエータ5を下側に曲げることが可能になる。   In addition, for example, by forming a recess in the support base 7 below the bent portion of the actuator 5 or by making the support base 7 not below the bent portion of the actuator 5, Can be bent into

上述の本実施の形態の可変インダクタ1の構成によれば、薄膜コイルから成る2層のコイル2,3を備え、上層のコイル3が上下方向に曲がるアクチュエータ5の上に載置されていることにより、アクチュエータ5の動作によってコイル3を上下方向に移動させて、2層のコイル2,3間の距離を変化させることができる。
これにより、2層のコイル2,3の相互インダクタンスを変化させることができ、可変インダクタ1全体のインダクタンスを変化させることができる。
According to the configuration of the variable inductor 1 of the above-described embodiment, the two-layer coils 2 and 3 formed of thin film coils are provided, and the upper-layer coil 3 is placed on the actuator 5 that bends in the vertical direction. Therefore, the distance between the two layers of the coils 2 and 3 can be changed by moving the coil 3 in the vertical direction by the operation of the actuator 5.
Thereby, the mutual inductance of the two-layer coils 2 and 3 can be changed, and the inductance of the entire variable inductor 1 can be changed.

また、アクチュエータ5が、第1の配線層11或いは第2の配線層17に電流を流すことによって屈曲部が曲がる構成であることにより、配線層11,17に流す電流の量を変化させれば、屈曲部が曲がる量を変化させることができる。
これにより、アクチュエータ5の配線層11,17に流す電流の量を調節することにより、コイル3の移動量を調節して、アクチュエータ5の可動範囲内で可変インダクタ1のインダクタンスを任意にかつ連続的に変化させることが可能になる。
In addition, if the actuator 5 has a configuration in which the bent portion is bent by passing a current through the first wiring layer 11 or the second wiring layer 17, the amount of current flowing through the wiring layers 11 and 17 can be changed. The amount by which the bent portion bends can be changed.
Thus, by adjusting the amount of current flowing through the wiring layers 11 and 17 of the actuator 5, the moving amount of the coil 3 is adjusted, and the inductance of the variable inductor 1 can be arbitrarily and continuously within the movable range of the actuator 5. It becomes possible to change.

さらに、本実施の形態の可変インダクタ1のアクチュエータ5は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて作製することができる。
このようにMEMS技術を用いてアクチュエータ5を作製することにより、可変インダクタ1を、半導体基板、例えばシリコン基板上に作製することが可能となる。
これにより、構成が簡単で、かつ集積化・小型化・低消費電力化・低コスト化が可能な可変インダクタ1を実現することができる。そして、例えば、可変インダクタ1を備えた集積回路を1チップで形成することも可能になる。
Furthermore, the actuator 5 of the variable inductor 1 according to the present embodiment can be manufactured using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
Thus, by manufacturing the actuator 5 using the MEMS technology, the variable inductor 1 can be manufactured on a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate.
As a result, it is possible to realize the variable inductor 1 that has a simple configuration and can be integrated, downsized, reduced in power consumption, and reduced in cost. For example, an integrated circuit including the variable inductor 1 can be formed on one chip.

次に、図1に示した可変インダクタ1の構成を変形した、可変インダクタを次に示す。
本発明の可変インダクタの他の実施の形態の概略構成図(斜視図)を図6に示す。
本実施の形態の可変インダクタ20は、アクチュエータ5の屈曲部の上に載置されたコイル3の上方に、さらにコイル8を設けて、合計3層のコイル2,3,8を設けた構成である。
Next, a variable inductor obtained by modifying the configuration of the variable inductor 1 shown in FIG.
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram (perspective view) of another embodiment of the variable inductor of the present invention.
The variable inductor 20 according to the present embodiment has a configuration in which a coil 8 is further provided above the coil 3 placed on the bent portion of the actuator 5 to provide a total of three layers of coils 2, 3, and 8. is there.

本実施の形態では、3層のコイル2,3,8を設けたことにより、各コイル間に相互インダクタンスを発生させることが可能になる。
そして、2層目のコイル3を、アクチュエータ5を用いて上下方向(薄膜コイルの膜面に垂直な方向)に移動させることにより、2層目のコイル3と他のコイル2,8との相互インダクタンスを変化させて、可変インダクタ8全体のインダクタンスを変化させることができる。
In the present embodiment, by providing the three layers of coils 2, 3, and 8, mutual inductance can be generated between the coils.
Then, the second-layer coil 3 is moved in the vertical direction (direction perpendicular to the film surface of the thin-film coil) by using the actuator 5, whereby the second-layer coil 3 and the other coils 2, 8 are mutually connected. The inductance of the entire variable inductor 8 can be changed by changing the inductance.

なお、相互インダクタンスは、インダクタの巻き数や外形、内径の大きさや、インダクタ間の距離に応じてその強さが決定される。
そこで、これらの寸法・距離等を変えて、相互インダクタンスが異なる組み合わせにすることにより、3層のコイル2,3,8を有する可変インダクタ20において、インダクタンスが変化する範囲を広げることも可能になる。
The strength of the mutual inductance is determined according to the number of windings, the outer shape, the inner diameter, and the distance between the inductors.
Therefore, by changing these dimensions, distances, etc., and combining them with different mutual inductances, it is possible to widen the range in which the inductance changes in the variable inductor 20 having three layers of coils 2, 3, and 8. .

ここで、図6に示した構成の可変インダクタ20を実際に作製して、その特性を調べた。
3層のコイル2,3,8を、同じ材料かつ同じ形状に形成して、アクチュエータ5により2層目のコイル3をコイル3の膜面に垂直な方向に移動させて、コイル間の距離を変化させる構成として、可変インダクタ20を作製した。
Here, the variable inductor 20 having the configuration shown in FIG. 6 was actually manufactured and the characteristics thereof were examined.
The three layers of coils 2, 3 and 8 are formed in the same material and in the same shape, and the actuator 5 moves the second layer of the coil 3 in a direction perpendicular to the film surface of the coil 3 so that the distance between the coils is increased. A variable inductor 20 was produced as a configuration to be changed.

そして、2層目のコイル3を、上層の3層目のコイル8に近づけたり、離したりしたときの、それぞれの自己インダクタンスと相互インダクタンスの変化量特性を、シミュレーションにより求めた。結果を図7に示す。
図7において、L11は下層(1層目)のコイル2の自己インダクタンスであり、L22は2層目のコイル3の自己インダクタンスであり、L33は上層(3層目)のコイル8の自己インダクタンスである。また、L12は1層目のコイル2と2層目のコイル3の相互インダクタンスであり、L23は2層目のコイル3と3層目のコイル8の相互インダクタンスであり、L13は1層目のコイル2と3層目のコイル8の相互インダクタンスである。また、図7の横軸は、2層目のコイル3の膜面に垂直な方向における移動距離[μm]を示しており、上方(3層目のコイル8側)に移動した場合を+として、下方(1層目のコイル2側)に移動した場合を−としている。
Then, when the second-layer coil 3 is moved closer to or away from the upper-layer third-layer coil 8, the change characteristics of the respective self-inductance and mutual inductance are obtained by simulation. The results are shown in FIG.
In FIG. 7, L11 is the self-inductance of the coil 2 in the lower layer (first layer), L22 is the self-inductance of the coil 3 in the second layer, and L33 is the self-inductance of the coil 8 in the upper layer (third layer). is there. L12 is the mutual inductance between the first layer coil 2 and the second layer coil 3, L23 is the mutual inductance between the second layer coil 3 and the third layer coil 8, and L13 is the first layer coil. This is the mutual inductance between the coil 2 and the third layer coil 8. Further, the horizontal axis of FIG. 7 indicates the movement distance [μm] in the direction perpendicular to the film surface of the coil 3 of the second layer, and the case where it moves upward (on the side of the coil 8 of the third layer) is set as +. The case of moving downward (on the coil 2 side of the first layer) is indicated as-.

図7より、3層のコイル2,3,8の材料及び形状が同じであるため、自己インダクタンスL11,L22,L33は等しくなっている。
また、2層目のコイル3と他のコイル2,8との相互インダクタンスL12,L23は、2層目のコイル3の移動に対応して変化している。移動距離が+のときは、2層目のコイル3が3層目のコイル8側に移動しているので、これらの間の相互インダクタンスL23が大きくなり、2層目のコイル3と1層目のコイル2との相互インダクタンスL12は逆に小さくなる。移動距離が−のときは、2層目のコイル3が1層目のコイル2側に移動しているので、これらの間の相互インダクタンスL12が大きくなり、2層目のコイル3と3層目のコイル8との相互インダクタンスL23は小さくなる。
このように、コイル間の距離に依存して、相互インダクタンスL12,L23が変化することが確認できた。
From FIG. 7, since the materials and shapes of the three-layer coils 2, 3, and 8 are the same, the self-inductances L11, L22, and L33 are equal.
The mutual inductances L12 and L23 between the second layer coil 3 and the other coils 2 and 8 change corresponding to the movement of the second layer coil 3. When the moving distance is +, since the second layer coil 3 is moved to the third layer coil 8 side, the mutual inductance L23 between them is increased, and the second layer coil 3 and the first layer coil 3 are moved. Conversely, the mutual inductance L12 with the coil 2 becomes smaller. When the movement distance is-, the second layer coil 3 is moved to the first layer coil 2 side, so that the mutual inductance L12 between them is increased and the second layer coil 3 and the third layer coil 3 are moved. The mutual inductance L23 with the coil 8 becomes smaller.
Thus, it was confirmed that the mutual inductances L12 and L23 change depending on the distance between the coils.

上述の各実施の形態の可変インダクタ1,20は、熱膨張を利用したアクチュエータ5を備えた構成であったが、前述した静電作用を利用したアクチュエータを備えた構成を以下に示す。   The variable inductors 1 and 20 according to the above-described embodiments have the configuration including the actuator 5 using thermal expansion. The configuration including the actuator using the electrostatic action described above is shown below.

本発明の可変インダクタのさらに他の実施の形態の概略構成図(平面図)を図8に示す。
この可変インダクタ30は、先の実施の形態と同様に基板上に形成された第1層のコイル(図示せず)と、その上方に設けられた第2層のコイル31とを備えている。
第2層のコイル31は、薄膜コイルがスパイラル(渦巻)状に形成され、外側に第1の端子T1が設けられ、内側からコイル31の下を通って外側に延びる配線の先端に第2の端子T2が設けられている。
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram (plan view) of still another embodiment of the variable inductor of the present invention.
The variable inductor 30 includes a first layer coil (not shown) formed on a substrate and a second layer coil 31 provided above the same as in the previous embodiment.
The second layer coil 31 has a thin film coil formed in a spiral shape, a first terminal T1 provided on the outer side, and a second terminal at the tip of the wiring extending from the inner side to the outer side under the coil 31. A terminal T2 is provided.

そして、第2層のコイル31は、その四隅付近が、それぞれアクチュエータ32に取り付けられている。
このアクチュエータ32は、第1の櫛歯電極33と第2の櫛歯電極34とを有し、第1の櫛歯電極33は基板に対して固定され、第2の櫛歯電極34に2層目のコイル31が取り付けられている。
第2の櫛歯電極34は、図8のコイル31の四隅付近に配置され、第1の櫛歯電極33は、図8の第2の櫛歯電極34と向かい合わせに配置されている。
The second-layer coil 31 is attached to the actuator 32 in the vicinity of its four corners.
The actuator 32 includes a first comb-teeth electrode 33 and a second comb-teeth electrode 34, and the first comb-teeth electrode 33 is fixed to the substrate, and two layers are formed on the second comb-teeth electrode 34. An eye coil 31 is attached.
The second comb-tooth electrode 34 is disposed near the four corners of the coil 31 of FIG. 8, and the first comb-tooth electrode 33 is disposed to face the second comb-tooth electrode 34 of FIG.

第2の櫛歯電極34は、図14Aに示したバネ113等の導電性の弾性材にも取り付けられ、静電気力がない状態では、弾性材により第1の櫛歯電極33から離れる方向に付勢されている。
このようにアクチュエータ32が構成されていることにより、図14A〜図14Cに示したアクチュエータと同様に動作する。即ち、電圧を印加したときには、静電気力により第1の櫛歯電極33の間に第2の櫛歯電極34が入り込んでいき、電圧を印加していないときには、弾性材の弾性力により第1の櫛歯電極33から第2の櫛歯電極34が離れていく。
The second comb-teeth electrode 34 is also attached to a conductive elastic material such as the spring 113 shown in FIG. 14A, and is attached in a direction away from the first comb-teeth electrode 33 by the elastic material when there is no electrostatic force. It is energized.
Since the actuator 32 is configured in this manner, the actuator 32 operates in the same manner as the actuator shown in FIGS. 14A to 14C. That is, when a voltage is applied, the second comb electrode 34 enters between the first comb electrodes 33 due to electrostatic force, and when no voltage is applied, the first comb electrode is caused by the elastic force of the elastic material. The second comb electrode 34 is separated from the comb electrode 33.

また、上述のように弾性材を接続することにより、弾性材の弾性力と静電気力とが釣り合う箇所で第2の櫛歯電極34が静止するため、2つの櫛歯電極33,34に印加する電位の電位差によって静電気力の大きさを調整すれば、第2の櫛歯電極34が静止する位置を調整することができる。これにより、第2の櫛歯電極34に取り付けられた2層目のコイル31の移動量を調整することができる。   In addition, since the second comb electrode 34 is stationary at the location where the elastic force and the electrostatic force of the elastic material are balanced by connecting the elastic material as described above, it is applied to the two comb electrodes 33 and 34. If the magnitude of the electrostatic force is adjusted according to the potential difference, the position where the second comb electrode 34 is stationary can be adjusted. Thereby, the movement amount of the coil 31 of the second layer attached to the second comb electrode 34 can be adjusted.

また、本実施の形態では、互い違いに配置された第1の櫛歯電極33及び第2の櫛歯電極34に対して、それぞれ一本置きの櫛歯電極33,34にのみ電圧を印加することができるように構成する。
そのために、第1の櫛歯電極33及び第2の櫛歯電極34を、図9に示すような櫛歯電極60の構成とする。
図9に示す櫛歯電極60は、支持材61にそれぞれ独立した電位φ1,φ2が印加される、第1の配線62と第2の配線63とを備えており、支持材61に取り付けられた多数の櫛歯64,65が、一本置きに各配線62,63に電気的に接続されている。即ち、櫛歯64は、第1の配線62に電気的に接続されて、第1の電位φ1が印加される。また、櫛歯65は、第2の配線63に電気的に接続されて、第2の電位φ2が印加される。
Moreover, in this Embodiment, with respect to the 1st comb-tooth electrode 33 and the 2nd comb-tooth electrode 34 which are arrange | positioned alternately, a voltage is applied only to every other comb-tooth electrode 33,34, respectively. Configure to be able to.
For this purpose, the first comb electrode 33 and the second comb electrode 34 are configured as a comb electrode 60 as shown in FIG.
A comb-tooth electrode 60 shown in FIG. 9 includes a first wiring 62 and a second wiring 63 to which independent potentials φ1 and φ2 are applied to a support material 61, respectively, and is attached to the support material 61. A large number of comb teeth 64 and 65 are electrically connected to the wirings 62 and 63 every other line. That is, the comb teeth 64 are electrically connected to the first wiring 62 and the first potential φ1 is applied. Further, the comb teeth 65 are electrically connected to the second wiring 63, and the second potential φ2 is applied.

このような構成の櫛歯電極60を用いて、第1の櫛歯電極33及び第2の櫛歯電極34を構成することにより、図10A〜図10Cに示すようにアクチュエータ32を動作させることができる。   By configuring the first comb electrode 33 and the second comb electrode 34 using the comb electrode 60 having such a configuration, the actuator 32 can be operated as shown in FIGS. 10A to 10C. it can.

まず、図10Aに示すように、例えば、全ての第1の櫛歯電極33に相対的に負電位を印加し、全ての第2の櫛歯電極34に相対的に正電位を印加することにより、図13及び図14に示したように、第2の櫛歯電極34が第1の櫛歯電極33の支持材に近づくように移動する。
この場合には、各櫛歯電極33,34において、支持材内の第1の配線61及び第2の配線62に同じ電位を印加している。
First, as shown in FIG. 10A, for example, by applying a relatively negative potential to all the first comb-teeth electrodes 33 and applying a relatively positive potential to all the second comb-teeth electrodes 34. 13 and 14, the second comb electrode 34 moves so as to approach the support material of the first comb electrode 33.
In this case, the same potential is applied to the first wiring 61 and the second wiring 62 in the support material in each of the comb electrodes 33 and 34.

次に、図10Bに示すように、第1の櫛歯電極33及び第2の櫛歯電極34において、一本置きの櫛歯電極に電位を印加するようにして、第1の櫛歯電極33の負電位が印加される櫛歯電極の左に第2の櫛歯電極34の正電位が印加される櫛歯電極が位置するように構成すると、電位が印加された櫛歯電極同士が静電気力により引き寄せられて、第2の櫛歯電極34が右に移動する。
この場合には、各櫛歯電極33,34において、支持材内の第1の配線61及び第2の配線62のうち、一方の配線のみに電位を印加している。
Next, as shown in FIG. 10B, in the first comb-teeth electrode 33 and the second comb-teeth electrode 34, a potential is applied to every other comb-teeth electrode so that the first comb-teeth electrode 33 is applied. If the comb electrode to which the positive potential of the second comb electrode 34 is applied is positioned to the left of the comb electrode to which the negative potential is applied, the comb electrodes to which the potential is applied are electrostatic forces. Thus, the second comb electrode 34 moves to the right.
In this case, in each of the comb electrodes 33 and 34, a potential is applied to only one of the first wiring 61 and the second wiring 62 in the support material.

次に、図10Cに示すように、第1の櫛歯電極33及び第2の櫛歯電極34において、一本置きの櫛歯電極に電位を印加するようにして、第1の櫛歯電極33の負電位が印加される櫛歯電極の右に第2の櫛歯電極34の正電位が印加される櫛歯電極が位置するように構成すると、電位が印加された櫛歯電極同士が静電気力により引き寄せられて、第2の櫛歯電極34が左に移動する。
この場合には、各櫛歯電極33,34において、支持材内の第1の配線61及び第2の配線62のうち、一方の配線のみに電位を印加している。
Next, as shown in FIG. 10C, in the first comb-teeth electrode 33 and the second comb-teeth electrode 34, a potential is applied to every other comb-teeth electrode so that the first comb-teeth electrode 33 is applied. When the comb electrode to which the positive potential of the second comb electrode 34 is applied is positioned to the right of the comb electrode to which the negative potential is applied, the comb electrodes to which the potential is applied are electrostatic forces. Thus, the second comb electrode 34 moves to the left.
In this case, in each of the comb electrodes 33 and 34, a potential is applied to only one of the first wiring 61 and the second wiring 62 in the support material.

このようにアクチュエータ32が動作することにより、図8に示した2層目のコイル31が、図10Aの場合は図8の上下方向に移動し、図10B及び図10Cの場合は図8の左右方向に移動する。
即ち、コイル31が、その膜面に平行な方向に移動する。
When the actuator 32 operates in this way, the second layer coil 31 shown in FIG. 8 moves in the vertical direction of FIG. 8 in the case of FIG. 10A, and in the case of FIG. 10B and FIG. Move in the direction.
That is, the coil 31 moves in a direction parallel to the film surface.

本実施の形態では、アクチュエータ32が図8及び図10に示す構成であるため、第2の櫛歯電極34の移動量は、櫛歯電極33,34の長手方向(図10A)の方が、長手方向に垂直な方向(図10B及び図10C)よりも大きい。
従って、第2層のコイル31の移動量も、同様に、櫛歯電極33,34の長手方向に沿った方向(前後方向)Yが大きくなり、長手方向に垂直な左右方向Xが小さくなる。
In the present embodiment, since the actuator 32 has the configuration shown in FIGS. 8 and 10, the movement amount of the second comb electrode 34 is larger in the longitudinal direction of the comb electrodes 33 and 34 (FIG. 10A). It is larger than the direction perpendicular to the longitudinal direction (FIGS. 10B and 10C).
Accordingly, the amount of movement of the second layer coil 31 also increases in the direction (front-rear direction) Y along the longitudinal direction of the comb electrodes 33 and 34 and decreases in the left-right direction X perpendicular to the longitudinal direction.

上述の本実施の形態の可変インダクタ30の構成によれば、薄膜コイルから成る2層のコイルを備え、上層のコイル31が、静電気力により第2の櫛歯電極34が移動するアクチュエータ32の第2の櫛歯電極34に取り付けられていることにより、アクチュエータ32の動作によってコイル31を膜面に平行な方向(前後左右)に移動させて、2層のコイルを構成する導体の水平距離を変化させることができる。また、コイルの対向する面積が変化するため、一方のコイルから発生した磁束が他方のコイル内を通過する量が変化する。
これにより、2層のコイルの相互インダクタンスを変化させることができ、可変インダクタ30全体のインダクタンスを変化させることができる。
According to the configuration of the variable inductor 30 of the present embodiment described above, the first layer of the actuator 32 is provided with two layers of thin film coils, and the upper layer coil 31 moves the second comb electrode 34 by electrostatic force. By being attached to the two comb-teeth electrodes 34, the actuator 31 moves the coil 31 in the direction parallel to the film surface (front / rear / left / right) to change the horizontal distance of the conductors constituting the two-layer coil. Can be made. Further, since the opposing areas of the coils change, the amount of magnetic flux generated from one coil passes through the other coil changes.
Thereby, the mutual inductance of the two layers of coils can be changed, and the inductance of the entire variable inductor 30 can be changed.

また、アクチュエータ32が、第1の櫛歯電極33と第2の櫛歯電極34にそれぞれ印加される電位の電位差により静電気力を生じて第2の櫛歯電極34が移動する構成であることにより、第2の櫛歯電極34を弾性材により静電気力と反対向きに付勢して、両電極33,34に印加される電位の電位差の大きさを調整することにより、静電気力を調整して、第2の櫛歯電極34の移動量即ち第2層のコイル31の移動量を調整して、アクチュエータ32の第2の櫛歯電極34の可動範囲内で可変インダクタ30のインダクタンスを任意にかつ連続的に変化させることが可能になる。   Further, the actuator 32 is configured to move the second comb electrode 34 by generating an electrostatic force due to a potential difference between potentials applied to the first comb electrode 33 and the second comb electrode 34, respectively. The electrostatic force is adjusted by urging the second comb-teeth electrode 34 in an opposite direction to the electrostatic force by an elastic material and adjusting the magnitude of the potential difference between the potentials applied to the electrodes 33 and 34. By adjusting the movement amount of the second comb electrode 34, that is, the movement amount of the coil 31 of the second layer, the inductance of the variable inductor 30 can be arbitrarily set within the movable range of the second comb electrode 34 of the actuator 32. It becomes possible to change continuously.

さらに、本実施の形態の可変インダクタ30のアクチュエータ32は、MEMS技術を用いて作製することができる。
このようにMEMS技術を用いてアクチュエータ32を作製することにより、可変インダクタ30を、半導体基板、例えばシリコン基板上に作製することが可能となる。
これにより、構成が簡単で、かつ集積化・小型化・低消費電力化・低コスト化が可能な可変インダクタ30を実現することができる。そして、例えば、可変インダクタ30を備えた集積回路を1チップで形成することも可能になる。
Furthermore, the actuator 32 of the variable inductor 30 of the present embodiment can be manufactured using the MEMS technology.
Thus, by manufacturing the actuator 32 using the MEMS technology, the variable inductor 30 can be manufactured on a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate.
As a result, it is possible to realize the variable inductor 30 that has a simple configuration and can be integrated, downsized, reduced in power consumption, and reduced in cost. For example, an integrated circuit including the variable inductor 30 can be formed on one chip.

なお、図8に示した可変インダクタ30の構成に対して、図6に示した実施の形態と同様に、第2層のコイル31の上に第3層のコイルを配置して、可変インダクタを構成することも可能である。   In addition to the configuration of the variable inductor 30 shown in FIG. 8, as in the embodiment shown in FIG. 6, a third layer coil is arranged on the second layer coil 31, and the variable inductor is It is also possible to configure.

また、図8では、第2層のコイル31がアクチュエータ32の第2の櫛歯電極34に直接取り付けられているが、例えば図1に示した枠4と同様の枠を用いて、枠をアクチュエータの第2の櫛歯電極に取り付けて、この枠の上に第2層のコイルを形成した構成としてもよい。   In FIG. 8, the second layer coil 31 is directly attached to the second comb electrode 34 of the actuator 32. For example, a frame similar to the frame 4 shown in FIG. It is good also as a structure which attached to this 2nd comb-tooth electrode and formed the coil of the 2nd layer on this frame.

次に、本発明の可変インダクタのさらに別の実施の形態の概略構成図(平面図)を図11に示す。
この可変インダクタ40は、先の実施の形態と同様に基板上に形成された第1層のコイル(図示せず)と、その上方に設けられた第2層のコイル41とを備えている。
第2層のコイル41は、薄膜コイルがスパイラル(渦巻)状に形成され、外側に第1の端子T1が設けられ、内側からコイル41の下を通って外側に延びる配線の先端に第2の端子T2が設けられている。
Next, FIG. 11 shows a schematic configuration diagram (plan view) of still another embodiment of the variable inductor of the present invention.
The variable inductor 40 includes a first layer coil (not shown) formed on a substrate and a second layer coil 41 provided thereon, as in the previous embodiment.
In the second layer coil 41, a thin film coil is formed in a spiral shape, a first terminal T1 is provided on the outside, and a second terminal is provided at the tip of the wiring that extends from the inside to the outside through the coil 41. A terminal T2 is provided.

そして、第2層のコイル41は、その四隅付近が、それぞれアクチュエータ42に取り付けられている。
このアクチュエータ42は、第1の櫛歯電極43と第2の櫛歯電極44とを有し、第1の櫛歯電極43は基板に対して固定され、第2の櫛歯電極44に2層目のコイル41が取り付けられている。
第2の櫛歯電極44は、図11のコイル41の四隅付近に配置され、第1の櫛歯電極43は、図11の第2の櫛歯電極44と向かい合わせに配置されている。
The second-layer coil 41 is attached to the actuator 42 in the vicinity of its four corners.
The actuator 42 includes a first comb-tooth electrode 43 and a second comb-tooth electrode 44, and the first comb-tooth electrode 43 is fixed to the substrate, and two layers are provided on the second comb-tooth electrode 44. An eye coil 41 is attached.
The second comb-tooth electrode 44 is disposed in the vicinity of the four corners of the coil 41 in FIG. 11, and the first comb-tooth electrode 43 is disposed to face the second comb-tooth electrode 44 in FIG.

第2の櫛歯電極44は、図14Aに示したバネ113等の導電性の弾性材にも取り付けられ、静電気力がない状態では、弾性材により第1の櫛歯電極43から離れる方向に付勢されている。
このようにアクチュエータ42が構成されていることにより、図14A〜図14Cに示したアクチュエータと同様に動作する。即ち、電圧を印加したときには、静電気力により第1の櫛歯電極43の間に第2の櫛歯電極44が入り込んでいき、電圧を印加していないときには、弾性材の弾性力により第1の櫛歯電極43から第2の櫛歯電極44が離れていく。
The second comb-tooth electrode 44 is also attached to a conductive elastic material such as the spring 113 shown in FIG. 14A, and is attached in a direction away from the first comb-tooth electrode 43 by the elastic material when there is no electrostatic force. It is energized.
Since the actuator 42 is configured in this manner, the actuator 42 operates in the same manner as the actuator shown in FIGS. 14A to 14C. That is, when a voltage is applied, the second comb electrode 44 enters between the first comb electrodes 43 due to electrostatic force. When no voltage is applied, the first comb electrode 44 is caused by the elastic force of the elastic material. The second comb electrode 44 is separated from the comb electrode 43.

また、上述のように弾性材を接続することにより、弾性材の弾性力と静電気力とが釣り合う箇所で第2の櫛歯電極44が静止するため、2つの櫛歯電極43,44に印加する電位の電位差によって静電気力の大きさを調整すれば、第2の櫛歯電極44が静止する位置を調整することができる。これにより、第2の櫛歯電極44に取り付けられた2層目のコイル41の移動量を調整することができる。   In addition, since the second comb electrode 44 is stationary at the place where the elastic force and the electrostatic force of the elastic material are balanced by connecting the elastic material as described above, it is applied to the two comb electrodes 43 and 44. If the magnitude of the electrostatic force is adjusted according to the potential difference, the position where the second comb electrode 44 is stationary can be adjusted. As a result, the amount of movement of the second layer coil 41 attached to the second comb electrode 44 can be adjusted.

また、本実施の形態では、図11及び図12Aに示すように、アクチュエータ42の第1の櫛歯電極43及び第2の櫛歯電極44の長手方向が、前後方向及び左右方向に対して斜めの方向となっている。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12A, the longitudinal directions of the first comb-tooth electrode 43 and the second comb-tooth electrode 44 of the actuator 42 are oblique with respect to the front-rear direction and the left-right direction. It has become the direction.

そして、図12Bに示すように、例えば、第1の櫛歯電極43に相対的に負電位を印加して、第2の櫛歯電極44に相対的に正電位を印加することにより、第2の櫛歯電極44が第1の櫛歯電極43の支持材に近づくように斜めに移動する。
これにより、第2櫛歯電極44に接続された第2層のコイル41が、第2の櫛歯電極44の長手方向に沿って、図11に太い矢印で示す斜め方向に移動する。
Then, as shown in FIG. 12B, for example, by applying a relatively negative potential to the first comb electrode 43 and applying a relatively positive potential to the second comb electrode 44, the second The comb-tooth electrode 44 moves obliquely so as to approach the support material of the first comb-tooth electrode 43.
As a result, the second layer coil 41 connected to the second comb-tooth electrode 44 moves along the longitudinal direction of the second comb-tooth electrode 44 in an oblique direction indicated by a thick arrow in FIG.

本実施の形態の構成の場合には、第1の櫛歯電極43及び第2の櫛歯電極44の長手方向と、左右方向X及び前後方向Yとの間の角度によって、左右方向Xの移動量ΔXと前後方向Yの移動量ΔYとの比率が決まり、ΔX/ΔYはほぼ一定となる。
この場合、先の実施の形態の可変インダクタ30のように左右方向及び前後方向に任意に移動することはできないが、弾性材を1方向に設ければ済み、3方向に設ける必要がなくなる利点を有する。
In the case of the configuration of the present embodiment, the movement in the left-right direction X depends on the angle between the longitudinal direction of the first comb-tooth electrode 43 and the second comb-tooth electrode 44 and the left-right direction X and the front-back direction Y. The ratio between the amount ΔX and the movement amount ΔY in the front-rear direction Y is determined, and ΔX / ΔY is substantially constant.
In this case, unlike the variable inductor 30 of the previous embodiment, it cannot be arbitrarily moved in the left-right direction and the front-rear direction. However, the elastic material only needs to be provided in one direction, and there is no need to provide in three directions. Have.

上述の本実施の形態の可変インダクタ40の構成によれば、薄膜コイルから成る2層のコイルを備え、上層のコイル41が、静電気力により第2の櫛歯電極44が移動するアクチュエータ42の第2の櫛歯電極44に取り付けられていることにより、アクチュエータ42の動作によってコイル41を膜面に平行な方向(左右方向X及び前後方向Yに対して斜めの方向)に移動させて、2層のコイルを構成する導体の水平距離を変化させることができる。また、コイルの対向する面積が変化するため、一方のコイルから発生した磁束が他方のコイル内を通過する量が変化する。
これにより、2層のコイルの相互インダクタンスを変化させることができ、可変インダクタ40全体のインダクタンスを変化させることができる。
According to the configuration of the variable inductor 40 of the present embodiment described above, the first layer of the actuator 42 is provided with two layers of coils made of thin film coils, and the upper layer coil 41 moves the second comb-teeth electrode 44 by electrostatic force. By being attached to the two comb-teeth electrodes 44, the actuator 42 is operated to move the coil 41 in a direction parallel to the film surface (a direction oblique to the left-right direction X and the front-rear direction Y). It is possible to change the horizontal distance of the conductor constituting the coil. Further, since the opposing areas of the coils change, the amount of magnetic flux generated from one coil passes through the other coil changes.
Thereby, the mutual inductance of the two layers of coils can be changed, and the inductance of the entire variable inductor 40 can be changed.

また、アクチュエータ42が、第1の櫛歯電極43と第2の櫛歯電極44にそれぞれ印加される電位の電位差により静電気力を生じて第2の櫛歯電極44が移動する構成であることにより、第2の櫛歯電極44を弾性材により静電気力と反対向きに付勢して、両電極43,44に印加される電位の電位差の大きさを調整することにより、静電気力を調整して、第2の櫛歯電極44の移動量即ち第2層のコイル41の移動量を調整して、アクチュエータ42の第2の櫛歯電極44の可動範囲内で可変インダクタ40のインダクタンスを任意にかつ連続的に変化させることが可能になる。   Further, the actuator 42 has a configuration in which the second comb electrode 44 moves by generating an electrostatic force due to a potential difference between potentials applied to the first comb electrode 43 and the second comb electrode 44, respectively. The electrostatic force is adjusted by urging the second comb electrode 44 in an opposite direction to the electrostatic force with an elastic material and adjusting the magnitude of the potential difference between the potentials applied to the electrodes 43 and 44. By adjusting the amount of movement of the second comb electrode 44, that is, the amount of movement of the second layer coil 41, the inductance of the variable inductor 40 can be arbitrarily set within the movable range of the second comb electrode 44 of the actuator 42. It becomes possible to change continuously.

なお、図11に示した可変インダクタ40の構成に対して、図6に示した実施の形態と同様に、第2層のコイル41の上に第3層のコイルを配置して、可変インダクタを構成することも可能である。   In addition to the configuration of the variable inductor 40 shown in FIG. 11, a third layer coil is arranged on the second layer coil 41 as in the embodiment shown in FIG. It is also possible to configure.

また、図11では、第2層のコイル41がアクチュエータ42の第2の櫛歯電極44に直接取り付けられているが、例えば図1に示した枠4と同様の枠を用いて、枠をアクチュエータの第2の櫛歯電極に取り付けて、この枠の上に第2層のコイルを形成した構成としてもよい。   In FIG. 11, the second layer coil 41 is directly attached to the second comb-teeth electrode 44 of the actuator 42. For example, a frame similar to the frame 4 shown in FIG. It is good also as a structure which attached to this 2nd comb-tooth electrode and formed the coil of the 2nd layer on this frame.

なお、櫛歯電極を付勢する弾性材は、図14に示した導電性のバネ113に限定されるものではなく、その他の弾性材も使用することができる。
また、弾性材を導電性の材料で構成する代わりに、弾性材とは別に配線を第2の櫛歯電極の支持材に接続して、この配線から第2の櫛歯電極に電位を印加するようにしても構わない。
Note that the elastic material for biasing the comb-tooth electrode is not limited to the conductive spring 113 shown in FIG. 14, and other elastic materials can be used.
Further, instead of configuring the elastic material with a conductive material, a wiring is connected to the support material for the second comb electrode separately from the elastic material, and a potential is applied from the wiring to the second comb electrode. It doesn't matter if you do.

上述の各実施の形態では、2層又は3層の薄膜コイルを備え、そのうちの1層(第2層の薄膜コイル)のみがアクチュエータにより移動する構成であった。
本発明では、複数層の薄膜コイルを備え、そのうち一部の層或いは全部の層がアクチュエータにより移動する構成であれば、その他の構成とすることも可能である。
In each of the above-described embodiments, two or three layers of thin film coils are provided, and only one layer (second layer thin film coil) is moved by the actuator.
In the present invention, other configurations are possible as long as a plurality of thin film coils are provided and some or all of the layers are moved by an actuator.

また、各層の薄膜コイルの構成は、図2に示した薄膜コイル51と同様の構成に限定されるものではなく、その他の構成も可能である。   Moreover, the structure of the thin film coil of each layer is not limited to the structure similar to the thin film coil 51 shown in FIG. 2, and another structure is also possible.

上述の各実施の形態では、コイルがアクチュエータによりコイルの膜面に垂直な方向又は膜面に平行な方向に移動する構成であったが、膜面に垂直な方向や膜面に平行な方向から若干ずれていても、即ち、コイルの膜面に略垂直な方向又は膜面に略平行な方向であれば、同様の作用効果が得られる。
なお、本発明では、コイルの移動方向が斜め上方向等、その他の方向に移動する構成であってもよく、このような構成でもコイル間の相互インダクタンスを変化させて可変インダクタのインダクタンスを変化させることができる。
In each of the above embodiments, the coil is configured to move in a direction perpendicular to the film surface of the coil or in a direction parallel to the film surface by the actuator, but from a direction perpendicular to the film surface or a direction parallel to the film surface. Even if it is slightly deviated, that is, in the direction substantially perpendicular to the film surface of the coil or in the direction substantially parallel to the film surface, the same effect can be obtained.
In the present invention, the moving direction of the coil may be moved in other directions such as obliquely upward, and even in such a configuration, the mutual inductance between the coils is changed to change the inductance of the variable inductor. be able to.

また、本発明の可変インダクタのコイルがアクチュエータにより移動する構成に加えて、さらに、スイッチングにより電流を流すコイルを切り替える構成や、それぞれのコイルに流す電流量を異ならせる構成等を組み合わせることも可能である。
このように構成を組み合わせることにより、可変インダクタのインダクタンスが変化する範囲を広げることも可能になる。
In addition to the configuration in which the coil of the variable inductor according to the present invention is moved by an actuator, it is also possible to combine a configuration in which a coil for passing current is switched by switching, a configuration in which the amount of current flowing in each coil is different, and the like. is there.
By combining the configurations in this way, it is possible to widen the range in which the inductance of the variable inductor changes.

上述の各実施の形態の可変インダクタ1,20,30,40等の、本発明の可変インダクタは、例えば、図15A及び図15Bに回路構成図を示す、VCO(電圧制御発振器)に用いることができる。
図15A及び図15Bに示すVCO(電圧制御発振器)では、それぞれ図中上方に2つのコイルが設けられており、この2つのコイルに本発明の可変インダクタを適用して、コイルのインダクタンスを変化させることができる。
The variable inductors of the present invention, such as the variable inductors 1, 20, 30, 40 of the above-described embodiments, are used in, for example, a VCO (voltage controlled oscillator) whose circuit configuration is shown in FIGS. 15A and 15B. it can.
In the VCO (Voltage Controlled Oscillator) shown in FIGS. 15A and 15B, two coils are provided in the upper part of each figure, and the variable inductor of the present invention is applied to these two coils to change the inductance of the coil. be able to.

このVCO(電圧制御発振器)は、例えば、携帯電話等の無線通信用の電子機器において、基準周波数を生成するPLL回路等に使用されるものであり、電圧で出力周波数を制御することができる。   This VCO (Voltage Controlled Oscillator) is used, for example, in a PLL circuit that generates a reference frequency in an electronic device for wireless communication such as a mobile phone, and the output frequency can be controlled by voltage.

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.

本発明のインダクタは、例えば、携帯電話やLSIテスター等の電子機器、スイッチング電源回路に代表されるDC−DCコンバーターに適用することができる。   The inductor of the present invention can be applied to, for example, electronic devices such as mobile phones and LSI testers, and DC-DC converters represented by switching power supply circuits.

本発明の可変インダクタの一実施の形態の概略構成図(斜視図)である。It is a schematic block diagram (perspective view) of one embodiment of the variable inductor of the present invention. 図1の各層のコイルを構成する薄膜コイルの断面図である。It is sectional drawing of the thin film coil which comprises the coil of each layer of FIG. A〜C 図1のアクチュエータの詳細な構成を示す図である。FIGS. 2A to 2C are diagrams illustrating a detailed configuration of the actuator of FIG. A、B 図1のアクチュエータの動作を説明する図である。A and B are diagrams for explaining the operation of the actuator of FIG. A、B 図1のアクチュエータによるコイルの移動を説明する図である。A, B It is a figure explaining the movement of the coil by the actuator of FIG. 本発明の可変インダクタの他の実施の形態の概略構成図(斜視図)である。It is a schematic block diagram (perspective view) of other embodiment of the variable inductor of this invention. 図6の可変インダクタのコイルの移動距離とインダクタンスの大きさとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the moving distance of the coil of the variable inductor of FIG. 6, and the magnitude | size of an inductance. 本発明の可変インダクタのさらに他の実施の形態の概略構成図(平面図)である。It is a schematic block diagram (plan view) of further another embodiment of the variable inductor of the present invention. 図8のアクチュエータを構成する櫛歯電極の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the comb-tooth electrode which comprises the actuator of FIG. A〜C 図8のアクチュエータの動作を説明する図である。AC is a figure explaining operation | movement of the actuator of FIG. 本発明の可変インダクタのさらに別の実施の形態の概略構成図(平面図)である。It is a schematic block diagram (plan view) of still another embodiment of the variable inductor of the present invention. A、B 図11のアクチュエータの動作を説明する図である。A and B are diagrams for explaining the operation of the actuator of FIG. A、B 静電作用を利用したアクチュエータの構成及び動作を説明する図である。A, B It is a figure explaining the structure and operation | movement of an actuator using an electrostatic action. A〜C 図13の原理を利用したアクチュエータの構成及び動作を説明する図である。FIGS. 14A to 14C are diagrams illustrating the configuration and operation of an actuator using the principle of FIG. A、B 本発明の可変インダクタを適用することができるVCO(電圧制御発振器)の回路構成図である。A and B are circuit configuration diagrams of a VCO (voltage controlled oscillator) to which the variable inductor of the present invention can be applied. A、B 相互インダクタンスを変化させて全体のインダクタンスを変化させることを説明する図である。It is a figure explaining changing the whole inductance by changing A and B mutual inductance. A、B 2層の薄膜コイルの相対位置と相互インダクタンスの大きさとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the relative position of the thin film coil of A and B 2 layers, and the magnitude | size of a mutual inductance.

符号の説明Explanation of symbols

1,20,30,40 可変インダクタ、2,3,8,31,41 コイル、5,32,42 アクチュエータ、6 基板、7 支持台、33,43 第1の櫛歯電極、34,44 第2の櫛歯電極、51 薄膜コイル、60 櫛歯電極 1, 20, 30, 40 Variable inductor, 2, 3, 8, 31, 41 Coil, 5, 32, 42 Actuator, 6 Substrate, 7 Support base, 33, 43 First comb electrode, 34, 44 Second Comb electrode, 51 thin film coil, 60 comb electrode

Claims (3)

複数の薄膜コイルを備え、
前記複数の薄膜コイルのうち、少なくとも1つの薄膜コイルに対してアクチュエータが設けられ、
前記アクチュエータが、熱膨張によって曲がることにより、前記薄膜コイルの膜面に略垂直な方向に前記薄膜コイルを移動させて、前記薄膜コイルの膜面に略垂直な方向における前記複数の薄膜コイルの間隔を変化させる構成である
ことを特徴とする可変インダクタ。
With multiple thin film coils,
Among the plurality of thin film coils, an actuator is provided for at least one thin film coil,
Wherein the actuator, by bending due to thermal expansion, the thin film in a direction substantially perpendicular to the film plane of the coil to move the thin film coil, the interval of the plurality of thin-film coil in a direction substantially perpendicular to the film surface of the thin film coil A variable inductor characterized by having a configuration in which the current is changed .
前記アクチュエータが、第1配線層と絶縁層と第2配線層とを積層した構造を有することを特徴とする請求項1に記載の可変インダクタ。The variable inductor according to claim 1, wherein the actuator has a structure in which a first wiring layer, an insulating layer, and a second wiring layer are stacked. スパイラル状のコイルが全体として矩形状に形成された薄膜コイルを複数備え、
前記複数の薄膜コイルのうち、少なくとも1つの薄膜コイルの四隅付近にそれぞれアクチュエータが設けられ、
前記アクチュエータが、固定された第1の櫛歯電極と、移動可能な第2の櫛歯電極とが互い違いに配置されて成り、前記第1の櫛歯電極と前記第2の櫛歯電極との間に電位差を印加することにより、前記第2の櫛歯電極が移動すると共に、前記薄膜コイルの膜面に略平行な方向に、前記薄膜コイルが移動する構成であり、
前記第1の櫛歯電極及び前記第2の櫛歯電極の長手方向が、矩形状の前記薄膜コイルの縦方向及び横方向に対して斜めに形成されている
ことを特徴とする可変インダクタ。
A plurality of thin-film coils in which spiral coils are formed in a rectangular shape as a whole ,
Actuators are provided near the four corners of at least one thin film coil among the plurality of thin film coils,
The actuator includes a fixed first comb-tooth electrode and movable second comb-tooth electrodes arranged alternately, and the first comb-tooth electrode and the second comb-tooth electrode By applying a potential difference therebetween, the second comb electrode moves, and the thin film coil moves in a direction substantially parallel to the film surface of the thin film coil.
The variable inductor , wherein the longitudinal direction of the first comb-tooth electrode and the second comb-tooth electrode is formed obliquely with respect to the longitudinal direction and the lateral direction of the rectangular thin-film coil .
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