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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-27
(45)【発行日】2024-03-06
(54)【発明の名称】ＭＥＭＳ素子及び電気回路
(51)【国際特許分類】
B81B 3/00 20060101AFI20240228BHJP
H01H 59/00 20060101ALI20240228BHJP
【ＦＩ】
B81B3/00
H01H59/00
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020154739
(22)【出願日】2020-09-15
(65)【公開番号】P2022048743
(43)【公開日】2022-03-28
【審査請求日】2022-09-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(74)【代理人】
【識別番号】110004026
【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ
(72)【発明者】
【氏名】山崎 宏明
(72)【発明者】
【氏名】増西 桂
【審査官】堀内 亮吾
(56)【参考文献】
【文献】特表２００８－５１１１０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０３５８２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１３９６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２５９４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０７４４２７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ８１Ｂ ３／００
Ｈ０１Ｈ ５９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１部材と、素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さく、
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第２導電領域は、前記第１固定電極の端部と重なる、ＭＥＭＳ素子。
【請求項2】
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、請求項１に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項3】
第１部材と、素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さく、
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、
前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、ＭＥＭＳ素子。
【請求項4】
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第１ノッチ部は、前記第１固定電極の端部と重なる、請求項２または３に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項5】
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持する、請求項１～４のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項6】
第１部材と、素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さく、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持し、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に印加された第１電気信号による局所的な温度上昇により前記第１導電部材及び前記第２導電部材が破断する、ＭＥＭＳ素子。
【請求項7】
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、請求項５または６に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項8】
第１部材と、素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大し、
前記第１可動電極を流れる電流により前記第１接続部の温度が局所的に上昇して前記第１接続部が破断する、ＭＥＭＳ素子。
【請求項9】
前記第１可動電極の前記少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含む、請求項８に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項10】
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持し、
前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含み、
前記第２方向に沿う前記第１電極領域の幅は、前記第１電極領域の前記少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への前記向きにおいて増大する、請求項８に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項11】
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、請求項１０に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項12】
請求項１～１１のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子と、前記ＭＥＭＳ素子と電気的に接続された電気素子と、
を備えた電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、ＭＥＭＳ素子及び電気回路に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、スイッチなどにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子が用いられる。ＭＥＭＳ素子において、安定した動作が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭５９－１２１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実施形態は、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子及び電気回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態によれば、ＭＥＭＳ素子は、第１部材と、素子部と、を含む。前記素子部は、前記第１部材に固定された第１固定電極と、前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、を含む。前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持する。前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有する。前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含む。前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にある。前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の一部を例示する模式的平面図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）の矢印ＡＲ１からみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の一部を例示する模式的平面図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）の矢印ＡＲ１からみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。
【0009】
図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１０は、第１部材４１及び素子部５１を含む。第１部材４１は、例えば基体である。この例では、第１部材４１は、基板４１ｓ及び絶縁層４１ｉを含む。基板４１ｓは、例えばシリコン基板である。基板４１ｓは、トランジスタなどの制御素子を含んでも良い。基板４１ｓの上に絶縁層４１ｉが設けられる。例えば、絶縁層４１ｉの上に素子部５１が設けられる。実施形態において、第１部材４１は、配線など（図示しない）を含んでも良い。配線は、例えば、素子部５１と基板４１ｓとを電気的に接続する。配線は、コンタクトビアを含んでも良い。
【0010】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、素子部５１は、第１固定電極１１、第１可動電極２０Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２を含む。第１固定電極１１は、第１部材４１に固定される。例えば、第１固定電極１１は、絶縁層４１ｉの上に設けられる。
【0011】
第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１と対向する。第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅに電気的に接続される。第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅに電気的に接続される。
【0012】
後述するように、例えば、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１（図１（ｂ）参照）が印加されることが可能である。第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の状態を第１状態（例えば初期状態）とする。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１状態を例示している。
【0013】
図１（ｂ）に示すように、第１状態において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅを第１固定電極１１から離して支持する。例えば、第１状態において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。
【0014】
例えば、第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓが設けられる。第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓは、第１部材４１に固定される。第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓは、例えば、導電性である。
【0015】
第１導電部材２１の一端が、第１支持部２１Ｓに接続される。第１導電部材２１は、第１支持部２１Ｓにより支持される。第１導電部材２１の他端が、第１可動電極２０Ｅに接続される。第２導電部材２２の一端が、第２支持部２２Ｓに接続される。第２導電部材２２は、第２支持部２２Ｓにより支持される。第２導電部材２２の他端が、第１可動電極２０Ｅに接続される。この例では、第１支持部２１Ｓと第２支持部２２Ｓとの間に第１可動電極２０Ｅがある。第１支持部２１Ｓと第１可動電極２０Ｅとの間に第１導電部材２１がある。この例では、第１可動電極２０Ｅと第２支持部２２Ｓとの間に第２導電部材２２がある。
【0016】
図１（ａ）に示すように、例えば、第１導電部材２１は、細線状である。この例では、第１導電部材２１は、ミアンダ構造を有する。例えば、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、ばね部材である。
【0017】
図１（ａ）に示すように、実施形態においては、第２導電部材２２の平面形状は、第１導電部材２１の平面形状とは異なる。
【0018】
【0019】
図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、例えば、第２導電部材２２は、第１導電領域２２ａと第２導電領域２２ｂとを含む。第２導電領域２２ｂは、第１可動電極２０Ｅと第１導電領域２２ａとの間にある。第１可動電極２０Ｅから第１導電領域２２ａへの方向を第１方向とする。
【0020】
第１方向は、例えば、Ｘ軸方向である。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向は、例えば、Ｚ軸方向に沿う。第１方向（Ｘ軸方向）と交差する１つの方向を第２方向Ｄｐ２とする。第２方向Ｄｐ２は、例えば、Ｙ軸方向である。第２方向Ｄｐ２は、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）と、第１方向（Ｘ軸方向）と、を含む平面と交差する。
【0021】
図２（ｂ）に示すように、第２導電部材２２において、第２方向Ｄｐ２（例えば、Ｙ軸方向）に沿う幅が、場所によって異なる。第２方向Ｄｐ２（例えば、Ｙ軸方向）に沿う第１導電領域２２ａの幅を第１幅Ｗ２２ａとする。第２方向Ｄｐ２に沿う第２導電領域２２ｂの幅を第２幅Ｗ２２ｂとする。第２幅Ｗ２２ｂは、第１幅Ｗ２２ａよりも小さい。
【0022】
このような構成により、後述するように、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0023】
例えば、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の幅は、第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０（図１（ａ）参照）よりも小さい。第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅよりも変形し易い。
【0024】
例えば、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の電位差に応じて、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の距離（Ｚ軸方向の長さ）が可変である。第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１を基準にして変位可能である。
【0025】
図１（ｂ）に示すように、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２が設けられても良い。第１端子Ｔ１は、第１導電部材２１と電気的に接続される。第２端子Ｔ２は、第２導電部材２２と電気的に接続される。例えば、第１状態において、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に電流が流れることが可能である。このとき、ＭＥＭＳ素子１１０は、導通状態（例えばオン状態）である。後述するように、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、破断されることが可能である。この場合、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に電流が流れない。このとき、ＭＥＭＳ素子１１０は、非導通状態（例えばオフ状態）である。
【0026】
オン状態において、例えば、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐ（図１（ａ）参照）に電流が流れることが可能である。オン状態において、例えば、第２導電部材２２及び第１可動電極２０Ｅを含む第２電流経路２２ｃｐ（図１（ａ）参照）に電流が流れることが可能である。
【0027】
ＭＥＭＳ素子１１０は、ノーマリオンのスイッチ素子として機能することが可能である。
【0028】
素子部５１は、第１容量素子３１を含んでも良い（図１（ｂ）参照）。第１容量素子３１は、例えば、第１導電部材２１と電気的に接続される。この例では、第１容量素子３１は、第１端子Ｔ１と電気的に接続される。素子部５１のオン状態またはオフ状態を制御することで、第１容量素子３１への電気的な接続が制御できる。
【0029】
図１（ｂ）に示すように、例えば、制御部７０が設けられても良い。制御部７０は、例えば、第１制御端子Ｔｃ１及び第２端子Ｔ２と電気的に接続される。第１制御端子Ｔｃ１は、第１固定電極１１と電気的に接続される。制御部７０により、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されることが可能である。第１電気信号Ｓｇ１は、電圧信号及び電流信号の少なくともいずれかを含む。
【0030】
例えば、第２導電部材２２の電位（例えば、第２端子Ｔ２の電位）が固定され、第１固定電極１１の電位が、制御部７０により、制御可能である。実施形態において、第１固定電極１１の電位が実質的に固定され、第２導電部材２２の電位が、制御部７０により、制御可能でも良い。以下では、１つの例として、第２導電部材２２の電位（例えば、第２端子Ｔ２の電位）が固定される場合について説明する。この場合、第１固定電極１１の電位が制御部７０により制御される。第２導電部材２２と第１固定電極１１との間の電位差の極性は、任意である。
【0031】
第１状態において、第１可動電極２０Ｅの電位は、第２導電部材２２の電位と実質的に同じである。第１固定電極１１の電位を変化させることで、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の電位差が変化する。例えば、電位差が大きいと、第１可動電極２０Ｅと第１固定電極１１との間の距離が短くなる。これは、例えば、静電力に基づく。電位差が大きくなると、第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１と接し、第１可動電極２０Ｅ及び第１固定電極１１を介して、導電部材に電流が流れることが可能である。これにより、導電部材は、破断されることが可能である。これにより、破断前の第１状態と、破断後の第２状態と、が形成可能である。第１可動電極２０Ｅと第１固定電極１１とが接する現象は、「プルイン」または「プルダウン」と呼ばれる。「プルイン」または「プルダウン」が生じる電圧は、「プルイン電圧」または「プルダウン電圧」と呼ばれる。
【0032】
ＭＥＭＳ素子１１０の素子部５１は、例えば、ＯＴＰ（One Time Programmable）素子として機能できる。
【0033】
既に説明したように、実施形態において、第２導電部材２２の平面形状は、第１導電部材２１の平面形状とは異なる。例えば、第１導電部材２１は、細線状であり、ミアンダ構造を有する。一方、第２導電部材２２は、上記のような、第１導電領域２２ａ及び第２導電領域２２ｂを含む。第２導電部材２２の平面形状が第１導電部材２１の平面形状と異なることで、例えば、第１導電部材２１の剛性は、第２導電部材２２の剛性よりも低くなる。このような構成により、例えば、第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１に近づくときに、第１可動電極２０Ｅが傾斜した状態となり易くなる。これにより、第１導電部材２１を安定して破断させ、その後、第２導電部材２２を安定して破断させることができる。
【0034】
以下、第１状態から第２状態への移行の例について説明する。
図３（ａ）～図３（ｃ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
これらの図は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されたときの、素子部５１の変化を例示している。既に説明したように、第１電気信号Ｓｇ１は、制御部７０により供給される。
図３（ａ）～図３（ｃ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
これらの図は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されたときの、素子部５１の変化を例示している。既に説明したように、第１電気信号Ｓｇ１は、制御部７０により供給される。
【0035】
図３（ａ）に示す第１状態ＳＴ１において、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されない。例えば、第２導電部材２２及び第１固定電極１１は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。このとき、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１から離れている。このような第１状態ＳＴ１において、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２との間には、電流が流れることが可能である。第１状態ＳＴ１において、素子部５１は、導通状態（オン状態）である。第１状態ＳＴ１において、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間の電位差が、プルイン電圧未満でも良い。
【0036】
図３（ｂ）に示すように、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第１固定電極１１に第１電気信号Ｓｇ１が印加される。これにより、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１に近づく。例えば、第１導電部材２１と第２導電部材２２とが非対称である場合に、第１可動電極２０Ｅが傾斜し易くなる。例えば、第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐが、第２導電部材２２の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑと比べて、第１固定電極１１に近づく。第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐ、及び、第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの側の端部２１ｐで、電界が集中する。例えば、端部２１ｐが第１固定電極１１に接する。例えば、端部２０Ｅｐが第１固定電極１１と接する。これにより、端部２０Ｅｐ、及び、端部２１ｐにおいて、温度が局部的に上昇し易くなる。温度の上昇は、例えば、ジュール熱による。
【0037】
端部２０Ｅｐ及び端部２１ｐの少なくともいずれかの温度が局部的に上昇すると、第１導電部材２１が破断する。図３（ｂ）に示すように、第１導電部材２１に破断部２１Ｂが生じる。破断部２１Ｂにおいて、第１導電部材２１が分断される。
【0038】
例えば、図１（ａ）に示すように、Ｚ軸方向において、第１導電部材２１の一部は、第１固定電極１１と重なっても良い。例えば、Ｚ軸方向において、第１導電部材２１の一部が第１固定電極１１と重なっていると、第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１に近づいたときに、第１導電部材２１のその一部（端部２１ｐ）が第１固定電極１１と接し易くなる。例えば、電流が、第１導電部材２１のその一部（端部２１ｐ）と、第１固定電極１１と、の間に局所的に流れる。第１導電部材２１のその一部（端部２１ｐ）に電流が集中することで、第１導電部材２１がより安定して破断される。例えば、第１導電部材２１の機械的剛性は、第１可動電極２０Ｅの機械的剛性よりも低い。これにより、端部２１ｐが第１固定電極１１と接し易くなる。
【0039】
図３（ｃ）に示すように、破断した第１導電部材２１は、図３（ａ）の状態に近づいても良い。これは、例えば、第１導電部材２１の弾性による復元力による。図３（ｃ）に示すように、第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐは、第１導電部材２１と離れている。
【0040】
図４（ａ）に示すように、第１電気信号Ｓｇ１の印加が継続されているときに、第１可動電極２０Ｅの実質的全体が、第１固定電極１１と接しても良い。この状態は、例えば、プルダウン状態である。第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１と接すると、第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１に固着され、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１から実質的に離れない場合がある。
【0041】
図４（ａ）に示すように、第１電気信号Ｓｇ１の印加が継続すると、第２導電部材２２の一部（第２導電領域２２ｂ）の温度が局所的に上昇し、第２導電部材２２が破断する。温度の上昇は、例えば、ジュール熱による。上記のように、第２導電領域２２ｂの第２幅Ｗ２２ｂが第１導電領域２２ａの第１幅Ｗ２２ａよりも小さいため、第２導電領域２２ｂの温度が局所的に上昇し易い。これにより、第２導電領域２２ｂまたはその近傍において、破断部２２Ｂが安定して生じる。破断部２２Ｂにおいて、第２導電部材２２が分断される。例えば、第２導電部材２２の第１可動電極２０Ｅの側の端部の近傍に破断部２２Ｂが形成される。第１電気信号Ｓｇ１の印加が終了する。
【0042】
この後、図４（ｂ）に示すように、破断した第２導電部材２２は、図３（ａ）の状態に近づいても良い。これは、例えば、第２導電部材２２の弾性による復元力による。図４（ｂ）に示すように、第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑは、第２導電部材２２と離れている。
【0043】
図４（ｂ）に示す第２状態ＳＴ２は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の状態である。例えば、第２状態ＳＴ２において、第１固定電極１１は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。第１導電部材２１及び第２導電部材２２の破断は、第１電気信号Ｓｇ１の印加が終わった後も継続する。第２状態ＳＴ２において、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２との間には、電流が流れない。第２状態ＳＴ２において、素子部５１は、非導通状態（オフ状態）である。例えば、第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。または、第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２の電位は、第２導電部材２２に接続された回路の電位でも良い。
【0044】
このように、実施形態においては、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の両方が破断状態である。これにより、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に流れる電流を安定して遮断することができる。
【0045】
第１導電部材２１及び第２導電部材２２の一方を破断させる参考例が考えられる。例えば、第１参考例において、第１電気信号Ｓｇ１が第１固定電極１１に印加されたときに、例えば、第２導電部材２２の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑの温度が、第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐの温度よりも高くなる。これは、例えば、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の形状、並びに、熱抵抗などの影響による。このような場合、第１電気信号Ｓｇ１による電流により、第２導電部材２２がジュール熱により破断する。一方、第１導電部材２１の他端（第１端子Ｔ１）はフローティングである。このため、第１電気信号Ｓｇ１が第１固定電極１１に印加されたときに第１導電部材２１には電流が流れずに、第１導電部材２１が破断しない。このような第１参考例においても、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に流れる電流を遮断できる。
【0046】
第２導電部材２２が破断した後の第１参考例においては、第１端子Ｔ１は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを介して第１固定電極１１と電気的に接続される。例えば、第１固定電極１１への第１電気信号Ｓｇ１の印加を制御するトランジスタなどが第１固定電極１１と接続される場合、第１電気信号Ｓｇ１の印加が終了した後も、トランジスタの寄生容量が残る。トランジスタの寄生容量は、第１端子Ｔ１の容量に影響を与える。第１参考例においては、このような不要な容量が、素子部５１に残存する。残存した容量は、スイッチとして機能する素子部５１のオフ状態の電気的特性を不安定にし易い。残存した容量は、例えば、素子部５１が組み込まれた回路の信号が高周波である場合に、素子部５１の特性を不安定にする。
【0047】
実施形態においては、第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２が破断状態である。このため、第１端子Ｔ１は、第１固定電極１１及びトランジスタの寄生容量から分断される。これにより、オフ状態における素子部５１の電気的特性が安定である。高周波をスイッチングする場合でも安定したオフ特性を維持できる。実施形態によれば、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0048】
実施形態において、例えば、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１を印加すると、第１導電部材２１が破断する。それに続いて、第１電気信号Ｓｇ１の印加が継続されることで、第２導電部材２２も破断する。第１導電部材２１が破断した後で第２導電部材２２が破断するまでの途中で、第１電気信号Ｓｇ１の印加を終了することもできる。しかしながら、第１電気信号Ｓｇ１の印加を継続することで、第２導電部材２２が破断できるので、途中で第１電気信号Ｓｇ１を終了しなくても良い。
【0049】
図１（ａ）に示すように、例えば、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第１導電部材２１のミアンダ構造の一部が、第１固定電極１１の端部１１ｐと重なっても良い。これにより、第２導電領域２２ｂ及びその近傍において破断が生じやすくなる。
【0050】
図１（ａ）に示すように、例えば、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第２導電領域２２ｂは、第１固定電極１１の端部１１ｑと重なる。これにより、第２導電領域２２ｂ及びその近傍において破断が生じやすくなる。
【0051】
図２（ｂ）に示すように、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う第１導電領域２２ａの長さを長さＬ２２ａとする。第１方向（Ｘ軸方向）に沿う第２導電領域２２ｂの長さを長さＬ２２ｂとする。この例では、長さＬ２２ｂは、長さＬ２２ａよりも短い。このような構成により、第２導電部材２２が安定して第１可動電極２０Ｅを支持でき、第２導電領域２２ｂにおいて、局所的に効率的に温度を上昇させることができる。
【0052】
図２（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐに沿う第１長さを有する。第１長さは、長さＬ２１ａ～Ｌ２１ｇの和に対応する。図２（ｂ）に示すように、第２導電部材２２は、第２導電部材２２及び第１可動電極２０Ｅを含む第２電流経路２２ｃｐに沿う第２長さを有する。第２長さは、例えば長さＬ２２ａと長さＬ２２ｂとの和に対応する。この例では、第２長さは、第１長さよりも短い。このような場合、第１導電部材２１の剛性は、第２導電部材２２の剛性よりも低くなる。これにより、第１導電部材２１の特性は、第２導電部材２２の特性と非対称になる。
【0053】
図２（ａ）に示すように、第１導電部材２１は、第１電流経路２１ｃｐと交差する方向Ｄｐ１に沿う幅Ｗ１を有する。幅Ｗ１は、第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０（図１（ａ）参照）よりも小さい。図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第２導電部材２２の第１導電領域２２ａの、第２電流経路２２ｃｐと交差する方向（第２方向Ｄｐ２）に沿う第１幅Ｗ２２ａは、幅Ｗ２０よりも小さい。
【0054】
図５は、ＭＥＭＳ素子の特性を例示するグラフ図である。
図５は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されたときの、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の温度上昇についてのシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第１導電部材２１は、図１（ａ）及び図２（ａ）に例示したミアンダ構造を有する。シミュレーションにおいて、第２導電部材２２の第１導電領域２２ａの第１幅Ｗ２２ａが一定とされ、第２導電部材２２の第２導電領域２２ｂの第２幅Ｗ２２ｂが変更される。図５の横軸は、第２幅Ｗ２２ｂの第１幅Ｗ２２ａに対する比Ｒ１である。図５の縦軸は、温度Ｔｍである。図５には、第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの側の端部２１ｐの温度Ｔｍ２１ｐと、第２導電部材２２の第２導電領域２２ｂの温度Ｔｍ２２ｂと、が示されている。
図５は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されたときの、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の温度上昇についてのシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第１導電部材２１は、図１（ａ）及び図２（ａ）に例示したミアンダ構造を有する。シミュレーションにおいて、第２導電部材２２の第１導電領域２２ａの第１幅Ｗ２２ａが一定とされ、第２導電部材２２の第２導電領域２２ｂの第２幅Ｗ２２ｂが変更される。図５の横軸は、第２幅Ｗ２２ｂの第１幅Ｗ２２ａに対する比Ｒ１である。図５の縦軸は、温度Ｔｍである。図５には、第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの側の端部２１ｐの温度Ｔｍ２１ｐと、第２導電部材２２の第２導電領域２２ｂの温度Ｔｍ２２ｂと、が示されている。
【0055】
図５に示すように、比Ｒ１が低くなることで、第２導電領域２２ｂの温度Ｔｍ２２ｂが上昇する。比Ｒ１が過度に高いと（例えばＲ１が１）、第２導電領域２２ｂの温度Ｔｍ２２ｂの上昇が十分でなく、第２導電領域２２ｂが破断することが困難である。
【0056】
一方、比Ｒ１が低くなると、第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの側の端部２１ｐの温度Ｔｍ２１ｐが低下する。このため、端部２１ｐが破断し難くなる。
【0057】
実施形態において、例えば、第２幅Ｗ２２ｂは、第１幅Ｗ２２ａの０．１倍以上である。例えば、第２幅Ｗ２２ｂは、第１幅Ｗ２２ａの０．２５倍以上０．７以下が好ましい。第２幅Ｗ２２ｂは、第１幅Ｗ２２ａの０．３３倍以上０．６６倍以下でも良い。これにより、端部２１ｐの温度Ｔｍ２１ｐの十分な上昇と、第２導電領域２２ｂの温度Ｔｍ２２ｐの十分な上昇と、が得られる。これにより、より安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0058】
図６は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の一部を例示する模式的平面図である。
図６は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１１における第１導電部材２１を例示している。ＭＥＭＳ素子１１１における第１導電部材２１の形状以外の構成は、ＭＥＭＳ素子１１０と同様で良い。
図６は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１１における第１導電部材２１を例示している。ＭＥＭＳ素子１１１における第１導電部材２１の形状以外の構成は、ＭＥＭＳ素子１１０と同様で良い。
【0059】
図６に示すように、第１導電部材２１は、第１ノッチ部２１ｎ及び第１非ノッチ部２１ｕを含んでも良い。例えば、第１ノッチ部２１ｎから第１非ノッチ部２１ｕへの方向は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐに沿う。
【0060】
第１電流経路２１ｃｐに対して垂直な第１交差方向Ｄｘ１に沿う第１ノッチ部２１ｎの長さＷｎ１は、第１交差方向Ｄｘ１に沿う第１非ノッチ部２１ｕの長さＷｕ１よりも短い。第１ノッチ部２１ｎで、第１導電部材２１は破断し易い。
【0061】
例えば、第１ノッチ部２１ｎは、第１可動電極２０Ｅの近くに設けられることが好ましい。これにより、第１可動電極２０Ｅの一部が第１固定電極１１に接したときに、第１ノッチ部２１ｎで破断がより生じ易くなる。第１ノッチ部２１ｎと第１可動電極２０Ｅとの間の距離は、短い。例えば、第１ノッチ部２１ｎと第１可動電極２０Ｅとの間の距離は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐに沿う、第１導電部材２１の長さ（図２（ａ）における長さＬ２１ａ～Ｌ２１ｇの和）の１／２以下である。第１ノッチ部２１ｎと第１可動電極２０Ｅとの間の距離は、この長さの１／１０以下でも良い。第１ノッチ部２１ｎと第１可動電極２０Ｅとの間の距離は、この長さの１／２０以下でも良い。第１導電部材２１がより破断し易くなる。
【0062】
ＭＥＭＳ素子１１１においては、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第１ノッチ部２１ｎは、第１固定電極１１の端部１１ｐと重なる。第１ノッチ部２１ｎで破断がより生じ易くなる。
【0063】
【0064】
図７（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１２も、第１部材４１及び素子部５１を含む。ＭＥＭＳ素子１１２において、素子部５１は、第１固定電極１１、第１可動電極２０Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２に加えて、第２固定電極１２を含む。ＭＥＭＳ素子１１２における第１固定電極１１、第１可動電極２０Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の構成は、ＭＥＭＳ素子１１０またはＭＥＭＳ素子１１１におけるこれらの構成と同様で良い。以下、第２固定電極１２の例について説明する。
【0065】
図７（ｂ）に示すように、第２固定電極１２は、第１部材４１に固定される。第１可動電極２０Ｅは、第１電極領域２０Ｅａ及び第２電極領域２０Ｅｂを含む。第１電極領域２０Ｅａと第１導電部材２１との間の距離は、第２電極領域２０Ｅｂと第１導電部材２１との間の距離よりも短い。第１電極領域２０Ｅａは、第１導電部材２１の側の領域である。第２電極領域２０Ｅｂは、第２導電部材２２の側の領域である。
【0066】
第１電極領域２０Ｅａは、第１固定電極１１と対向する。第２電極領域２０Ｅｂは、第２固定電極１２と対向する。
【0067】
例えば、制御部７０は、第１制御端子Ｔｃ１を介して第１固定電極１１と電気的に接続されることが可能である。制御部７０は、第２制御端子Ｔｃ２を介して第２固定電極１２と電気的に接続されることが可能である。この例では、制御部７０は、第２端子Ｔ２を介して第２導電部材２２と電気的に接続される。例えば、制御部７０により、第２導電部材２２と第２固定電極１２との間に第２電気信号Ｓｇ２が印加されることが可能である。
【0068】
図７（ｂ）は、第１状態ＳＴ１に対応する。第１状態ＳＴ１は、第２導電部材２２と第２固定電極１２との間に第２電気信号Ｓｇ２が印加される前の状態である。第１状態ＳＴ１において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅを第２固定電極１２から離して支持する。既に説明したように、第１状態ＳＴ１において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅを第１固定電極１１から離して支持する。
【0069】
第２状態ＳＴ２は、例えば、第２導電部材２２と第２固定電極１２との間に第２電気信号Ｓｇ２が印加された後の状態である。後述するように、第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２が破断状態である。
【0070】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、この例では、第１可動電極２０Ｅは、第１電極領域２０Ｅａ及び第２電極領域２０Ｅｂに加えて、第３電極領域２０Ｅｃを含む。第３電極領域２０Ｅｃは、第１電極領域２０Ｅａと第２電極領域２０Ｅｂとの間にある。
【0071】
図７（ａ）に示すように、素子部５１は、第１支持部２１Ｓ、第２支持部２２Ｓ、第３支持部２３Ｓを含む。この例では、素子部５１は、第４支持部２４Ｓをさらに含む。第１～第４支持部２１Ｓ～２４Ｓは、第１部材４１に固定される。
【0072】
第１支持部２１Ｓは、第１導電部材２１の少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第２支持部２２Ｓは、第２導電部材２２の少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第３支持部２３Ｓは、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第４支持部２４Ｓは、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。この例では、第３電極領域２０Ｅｃは、第３支持部２３Ｓと第４支持部２４Ｓとの間にある。
【0073】
例えば、第３電極領域２０Ｅｃは、第１可動電極２０ＥのＸ軸方向における中心を含む部分で良い。例えば、第３電極領域２０Ｅｃは、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の中央部にある。ＭＥＭＳ素子１１２においては、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部が第１部材４１から離して支持される。これにより、例えば、第１電極領域２０Ｅａと第１固定電極１１との間の距離が短くなったときに、第２電極領域２０Ｅｂと第２固定電極１２との間の距離が長くなる。より安定して、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の両方が破断し易くなる。
【0074】
この例では、第１可動電極２０Ｅは、第１延在領域２８ａを含む。第１延在領域２８ａは、延在方向に沿って延びる。延在方向は、第１電極領域２０Ｅａから第２電極領域２０Ｅｂへの方向（この例では、Ｘ軸方向）と交差し、第１部材４１の表面４１ａに沿う。この例では、延在方向は、Ｙ軸方向である。
【0075】
第１延在領域２８ａの一部（例えば端）は、第３電極領域２０Ｅｃと接続される。第１延在領域２８ａの他の一部（例えば別の端）は、第３支持部２３Ｓと接続される。このように、第３支持部２３Ｓは、第１延在領域２８ａを介して、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持しても良い。
【0076】
この例では、第１可動電極２０Ｅは、第２延在領域２８ｂを含む。上記の延在方向（例えば、Ｙ軸方向）において、第１延在領域２８ａと第２延在領域２８ｂとの間に、第３電極領域２０Ｅｃがある。第４支持部２４Ｓは、第２延在領域２８ｂを介して、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持しても良い。
【0077】
例えば、第３支持部２３Ｓ及び第４支持部２４Ｓは、第１可動電極２０Ｅと電気的に絶縁されても良い。第１電極領域２０Ｅａ、第２電極領域２０Ｅｂ、第３電極領域２０Ｅｃ、第１延在領域２８ａ及び第２延在領域２８ｂは、連続的な導電層で良い。第１延在領域２８ａ及び第２延在領域２８ｂは、例えば、トーションばねとして機能しても良い。
【0078】
以下に説明するように、ＭＥＭＳ素子１１２においては、第１固定電極１１及び第２固定電極１２が設けられることで、第１導電部材２１及び第２導電部材２２をより安定して破断させることができる。安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0079】
【0080】
図８（ａ）に示す第１状態ＳＴ１において、第２導電部材２２、第１固定電極１１及び第２固定電極１２は、例えばフローティング状態ＦＬＴ、または、グランド電位Ｖ０である。第１状態ＳＴ１において、素子部５１は、導通状態（オン状態）である。
【0081】
図８（ｂ）に示すように、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第１固定電極１１に第１電気信号Ｓｇ１が印加される。第１電極領域２０Ｅａが第１固定電極１１に接する。第３電極領域２０Ｅｃが第１延在領域２８ａを介して、第１部材４１から離して支持されているため、第２電極領域２０Ｅｂと第２固定電極１２との間の距離は、拡大する。第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐの近傍の温度が局部的に上昇し易くなる。第１導電部材２１の第１可動電極２０Ｅの側の端部２１ｐの温度が局部的に上昇する。
【0082】
端部２０Ｅｐ及び端部２１ｐの温度が局部的に上昇すると、図８（ｂ）に示すように、第１導電部材２１が破断し、破断部２１Ｂが形成される。
【0083】
【0084】
図９（ａ）に示すように、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第２固定電極１２に第２電気信号Ｓｇ２が印加される。このとき、第１固定電極１１は、例えば、グランド電位Ｖ０またはハイインピーダンス状態Ｈｉ－Ｚとされる。第２導電部材２２の温度が上昇し、第２導電部材２２が破断する。破断部２２Ｂにおいて、第２導電部材２２が分断される。第２電気信号Ｓｇ２の印加が終了する。
【0085】
【0086】
図９（ｃ）に示す第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２、第１固定電極１１及び第２固定電極１２は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。第２状態ＳＴ２において、素子部５１は、非導通状態（オフ状態）である。
【0087】
ＭＥＭＳ素子１１２においては、第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の両方が破断し易い。第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に流れる電流を安定して遮断することができる。
【0088】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
これらの図は、ＭＥＭＳ素子１１２における別の動作を例示している。これらの図は、図８（ａ）～図８（ｃ）に関して説明した動作が行われた後の動作を例示している。
これらの図は、ＭＥＭＳ素子１１２における別の動作を例示している。これらの図は、図８（ａ）～図８（ｃ）に関して説明した動作が行われた後の動作を例示している。
【0089】
図１０（ａ）に示すように、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第１固定電極１１に第３電気信号Ｓｇ３が印加される。例えば、第３電気信号Ｓｇ３の絶対値は、第１電気信号Ｓｇ１の絶対値よりも大きい。これにより、第２導電部材２２が破断する。図１０（ａ）に示すように、第２導電部材２２の弾性による復元力により、破断した第２導電部材２２は、図８（ｃ）の状態に近づいても良い。
【0090】
図１０（ｂ）に示す第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２、第１固定電極１１及び第２固定電極１２は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。第２状態ＳＴ２において、素子部５１は、非導通状態（オフ状態）である。
【0091】
第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部が第１部材４１から離して支持される構成は、第２固定電極１２が設けられない構成に適用されても良い。例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に例示したＭＥＭＳ素子１１０において、ＭＥＭＳ素子１１２に関して説明した第３電極領域２０Ｅｃ、第１延在領域２８ａ、第２延在領域２８ｂ、第３支持部２３Ｓ、第４支持部２４Ｓなど（図７（ａ）参照）が設けられても良い。
【0092】
ＭＥＭＳ素子１１２において、第３電極領域２０Ｅｃ、第３支持部２３Ｓ及び第４支持部２４Ｓが設けられず、第１固定電極１１に加えて第２固定電極１２が設けられても良い。この場合、第１固定電極１１と第２固定電極１２とに別の電圧を印加できるため、図８（ａ）～図１０（ｂ）に関して動作が実施できる。安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0093】
【0094】
図１１（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１２０も、第１部材４１及び素子部５１を含む。ＭＥＭＳ素子１２０において、素子部５１は、第１固定電極１１、第１可動電極２０Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２を含む。この例では、素子部５１は、第２固定電極１２を含む。第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅを第１固定電極１１から離して支持する。
【0095】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１２０においては、第１可動電極２０ＥのＹ軸方向の幅が、連続的に変化している。ＭＥＭＳ素子１２０におけるこれ以外の構成は、ＭＥＭＳ素子１１０～１１２の構成と同様で良い。ＭＥＭＳ素子１２０において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２がミアンダ構造を有しても良い。
【0096】
例えば、図１１（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１２０において、第１可動電極２０Ｅは、第１電極領域２０Ｅａと第２電極領域２０Ｅｂとの間の第３電極領域２０Ｅｃをさらに含んでも良い。この例では、素子部５１は、第１～第４支持部２１Ｓ～２４Ｓを含む。これらの支持部は、第１部材４１に固定される。第１支持部２１Ｓは、第１導電部材２１の少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第２支持部２２Ｓは、第２導電部材２２の少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第３支持部２３Ｓは、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第４支持部２４Ｓは、第３電極領域２０Ｅｃの少なくとも一部を第１部材４１から離して支持する。第３支持部２３Ｓと第４支持部２４Ｓとの間に第３電極領域２０Ｅｃがある。
【0097】
以下、ＭＥＭＳ素子１２０における第１可動電極２０Ｅの例について説明する。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１可動電極２０Ｅは、第１接続部２１Ｃ及び第２接続部２２Ｃを含む。第１接続部２１Ｃは、第１導電部材２１と接続される。第２接続部２２Ｃは、第２導電部材２２と接続される。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１可動電極２０Ｅは、第１接続部２１Ｃ及び第２接続部２２Ｃを含む。第１接続部２１Ｃは、第１導電部材２１と接続される。第２接続部２２Ｃは、第２導電部材２２と接続される。
【0098】
第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの方向を第１方向（Ｘ軸方向）とする。第１方向と交差する方向を第２方向Ｄｐ２とする。第２方向Ｄｐ２は、例えば、Ｙ軸方向である。第２方向Ｄｐ２に沿う第１可動電極２０Ｅの幅Ｅ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて増大する。例えば、幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて、連続的に増大する。
【0099】
例えば、第１可動電極２０Ｅの上記の少なくとも一部は、側部２０Ｅｓを含む。側部２０Ｅｓは、第１方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜する。このような側部２０Ｅｓが設けられることで、幅Ｅ２０は、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて連続的に増大する。
【0100】
例えば、第１電極領域２０Ｅａの少なくとも一部に、上記の側部２０Ｅｓが設けられる。
【0101】
このような構成により、第１接続部２１Ｃ（または第１導電部材２１）の温度を効果的に局所的に上昇させることができることが分かった。これにより、第１導電部材２１及び第１接続部２１Ｃを安定して破断できる。安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子が提供できる。
【0102】
図１１（ａ）に示すように、側部２０Ｅｓと第１方向（Ｘ軸方向）との間の角度を角度θ１とする。ＭＥＭＳ素子１２０において、角度θ１は、例えば、５度以上８５度以下である。後述するように、角度θ１は、６２度以下でも良い。例えば、角度θ１は、３９度以上６２度以下でも良い。
【0103】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、ＭＥＭＳ素子の特性を例示するグラフ図である。
図１２（ａ）は、角度θ１を変更したときの温度上昇についてのシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、ミアンダ構造を有する。シミュレーションにおいて、側部２０Ｅｓの角度θ１が変更される。図１２（ａ）の横軸は、角度θ１である。図１２（ａ）の縦軸は、温度Ｔｍである。図１２（ａ）には、第１接続部２１Ｃの温度Ｔｍ２１Ｃ、及び、第２接続部２２Ｃの温度Ｔｍ２２Ｃが示されている。
図１２（ａ）は、角度θ１を変更したときの温度上昇についてのシミュレーション結果を例示している。シミュレーションにおいて、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、ミアンダ構造を有する。シミュレーションにおいて、側部２０Ｅｓの角度θ１が変更される。図１２（ａ）の横軸は、角度θ１である。図１２（ａ）の縦軸は、温度Ｔｍである。図１２（ａ）には、第１接続部２１Ｃの温度Ｔｍ２１Ｃ、及び、第２接続部２２Ｃの温度Ｔｍ２２Ｃが示されている。
【0104】
図１２（ａ）に示すように、角度θ１が小さくなると、第１接続部２１Ｃの温度Ｔｍ２１Ｃが上昇し、第１接続部２１Ｃ（または第１導電部材２１）が破断し易くなる。角度θ１が過度に小さくなると、第２接続部２２Ｃの温度Ｔｍ２２Ｃの上昇が十分ではなくなり、第２接続部２２Ｃ（または第２導電部材２２）が破断し難くなる。角度θ１は、３９度以上７０度以下であることが好ましい。角度θ１は、３９度以上６２度以下でも良い。より安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。
【0105】
図１２（ｂ）は、角度θ１を変更したときの電流密度についてのシミュレーション結果を例示している。図１２（ｂ）の横軸は、角度θ１である。図１２（ａ）の縦軸は、電流密度Ｊである。図１２（ｂ）には、第１接続部２１Ｃにおける電流密度Ｊ２１Ｃ、及び、第２接続部２２Ｃにおける電流密度Ｊ２２Ｃが示されている。図１２（ａ）に示すように、角度θ１が小さくなると、第１接続部２１Ｃにおける電流密度Ｊ２１Ｃが低下する。角度θ１が小さくなると第１接続部２１Ｃの温度Ｔｍ２１Ｃが上昇するのは、角度θ１が小さくなるにつれて熱抵抗が大きくなることの効果が大きいと考えられる。
【0106】
図１１（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１２０において、素子部５１は、第１固定電極１１に加えて、第１部材４１に固定された第２固定電極１２をさらに含んでも良い。第１可動電極２０Ｅは、第１電極領域２０Ｅａ及び第２電極領域２０Ｅｂを含む。第１電極領域２０Ｅａと第１導電部材２１との間の距離は、第２電極領域２０Ｅｂと第１導電部材２１との間の距離よりも短い。第１電極領域２０Ｅａは、第１固定電極１１と対向する。第２電極領域２０Ｅｂは、第２固定電極１２と対向する。第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅを第２固定電極１２から離して支持する。
【0107】
ＭＥＭＳ素子１２０において、第１導電部材２１は、第１ノッチ部２１ｎ及び第１非ノッチ部２１ｕ（図６参照）を含んでも良い。例えば、第１ノッチ部２１ｎから第１非ノッチ部２１ｕへの方向は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐに沿う（図６参照）。第１電流経路２１ｃｐに対して垂直な第１交差方向Ｄｘ１に沿う第１ノッチ部２１ｎの長さＷｎ１は、第１交差方向Ｄｘ１に沿う第１非ノッチ部２１ｕの長さＷｕ１よりも短い（図６参照）。第１ノッチ部２１ｎで、第１導電部材２１は破断し易い。第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第１ノッチ部２１ｎは、第１固定電極１１の端部１１ｐと重なっても良い（図６参照）。第１ノッチ部２１ｎで破断がより生じ易くなる。
【0108】
図１３は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
図１３に示すように、実施形態におけるＭＥＭＳ素子１２１においても、幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて増大する。例えば、幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて、連続的に増大する。例えば、第１可動電極２０Ｅの上記の少なくとも一部は、側部２０Ｅｓを含む。側部２０Ｅｓは、第１方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜する。ＭＥＭＳ素子１２１においては、第１導電部材２１は、ミアンダ構造を有する。第２導電部材２２は、第１導電領域２２ａと第２導電領域２２ｂとを含む。第２導電領域２２ｂは、第１可動電極２０Ｅと第１導電領域２２ａとの間にある。図２（ｂ）に関して説明したように、第２方向Ｄｐ２に沿う第２導電領域２２ｂの第２幅Ｗ２２ｂは、第２方向Ｄｐ２に沿う第１導電領域２２ａの第１幅Ｗ２２ａよりも小さい。このような構成により、例えば、第２導電領域２２ｂにおいて、破断がより生じ易くなる。図１（ａ）に関して説明したように、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第２導電領域２２ｂは、第１固定電極１１の端部１１ｑと重なっても良い。より破断が生じやすくなる。
図１３に示すように、実施形態におけるＭＥＭＳ素子１２１においても、幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて増大する。例えば、幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて、連続的に増大する。例えば、第１可動電極２０Ｅの上記の少なくとも一部は、側部２０Ｅｓを含む。側部２０Ｅｓは、第１方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜する。ＭＥＭＳ素子１２１においては、第１導電部材２１は、ミアンダ構造を有する。第２導電部材２２は、第１導電領域２２ａと第２導電領域２２ｂとを含む。第２導電領域２２ｂは、第１可動電極２０Ｅと第１導電領域２２ａとの間にある。図２（ｂ）に関して説明したように、第２方向Ｄｐ２に沿う第２導電領域２２ｂの第２幅Ｗ２２ｂは、第２方向Ｄｐ２に沿う第１導電領域２２ａの第１幅Ｗ２２ａよりも小さい。このような構成により、例えば、第２導電領域２２ｂにおいて、破断がより生じ易くなる。図１（ａ）に関して説明したように、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの方向（Ｚ軸方向）において、第２導電領域２２ｂは、第１固定電極１１の端部１１ｑと重なっても良い。より破断が生じやすくなる。
【0109】
第１実施形態及び第２実施形態において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２のそれぞれの電気抵抗は、例えば、１０Ω以下であることが好ましい。電気抵抗が低いことで、高周波数を含む信号を低い損失で効率的に伝送できる。
【0110】
第１実施形態及び第２実施形態において、例えば、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の少なくともいずれかは、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＷよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。低い抵抗が得られ、素子部５１において、良好な伝送性が得られる。
【0111】
図１４は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
図１４は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１２５を例示している。図１４は、第１状態ＳＴ１を例示している。図１４に示すように、ＭＥＭＳ素子１２５は、第１部材４１及び素子部５１に加え、第２部材４２をさらに含む。第１部材４１と第２部材４２との間に、第１固定電極１１及び第１可動電極２０Ｅがある。第１状態ＳＴ１において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。第１状態ＳＴ１において、第１可動電極２０Ｅと第２部材４２との間に第２間隙ｇ２がある。ＭＥＭＳ素子１２５において、素子部５１の構成は、第１実施形態または第２実施形態に関して説明した構成を有して良い。
図１４は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１２５を例示している。図１４は、第１状態ＳＴ１を例示している。図１４に示すように、ＭＥＭＳ素子１２５は、第１部材４１及び素子部５１に加え、第２部材４２をさらに含む。第１部材４１と第２部材４２との間に、第１固定電極１１及び第１可動電極２０Ｅがある。第１状態ＳＴ１において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。第１状態ＳＴ１において、第１可動電極２０Ｅと第２部材４２との間に第２間隙ｇ２がある。ＭＥＭＳ素子１２５において、素子部５１の構成は、第１実施形態または第２実施形態に関して説明した構成を有して良い。
【0112】
第２部材４２は、例えば、キャップである。第１間隙ｇ１及び第２間隙ｇ２があることで、第１可動電極２０Ｅは、Ｚ軸方向に沿って変位できる。第１間隙ｇ１及び第２間隙ｇ２は、例えば、減圧状態でも良い。第１間隙ｇ１及び第２間隙ｇ２に、例えば、不活性ガスが導入されても良い。
【0113】
例えば、第１部材４１は、制御回路部４１ｔを含んでも良い。制御回路部４１ｔは、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を含む。制御回路部４１ｔにより、第１固定電極１１への第１電気信号Ｓｇ１の印加が制御されても良い。
【0114】
（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図１５に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１３０は、複数の素子部５１を含む。複数の素子部５１は、例えば、並列に接続される。複数の素子部５１のそれぞれに、制御信号Ｖｐｐが互いに独立して印加可能である。
図１５は、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図１５に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１３０は、複数の素子部５１を含む。複数の素子部５１は、例えば、並列に接続される。複数の素子部５１のそれぞれに、制御信号Ｖｐｐが互いに独立して印加可能である。
【0115】
例えば、複数の素子部５１の１つに含まれる第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、複数の素子部５１の別の１つに含まれる第１導電部材２１及び第２導電部材２２と独立して破断可能である。
【0116】
この例では、複数の第１容量素子３１が設けられる。複数の第１容量素子３１の１つは、複数の素子部５１の１つに直列に接続される。ＭＥＭＳ素子１３０は、複数の素子部５１及び複数の第１容量素子３１を含む容量素子アレイである。複数の素子部５１のいくつかがオフ状態にされることが可能である。複数の素子部５１のいくつかがオフ状態にされることで、ＭＥＭＳ素子１３０の電気容量が変更できる。
【0117】
（第４実施形態）
第４実施形態は、電気回路に係る。上記の図１５は、実施形態に係る電気回路２１０の構成を例示している。図１５に示すように、電気回路２１０は、第１～第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子（例えばＭＥＭＳ素子１３０）と、電気素子５５と、を含む。電気素子５５は、ＭＥＭＳ素子１３０と電気的に接続される。電気素子５５は、抵抗、容量素子、インダクタ素子、ダイオード及びトランジスタよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。電気素子５５に含まれる容量素子は、センサを含んでも良い。例えば、電気素子５５は、センサ素子を含んでも良い。例えば、電気素子５５は、容量型センサ素子を含んでも良い。
第４実施形態は、電気回路に係る。上記の図１５は、実施形態に係る電気回路２１０の構成を例示している。図１５に示すように、電気回路２１０は、第１～第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子（例えばＭＥＭＳ素子１３０）と、電気素子５５と、を含む。電気素子５５は、ＭＥＭＳ素子１３０と電気的に接続される。電気素子５５は、抵抗、容量素子、インダクタ素子、ダイオード及びトランジスタよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。電気素子５５に含まれる容量素子は、センサを含んでも良い。例えば、電気素子５５は、センサ素子を含んでも良い。例えば、電気素子５５は、容量型センサ素子を含んでも良い。
【0118】
電気回路２１０において、ＭＥＭＳ素子（例えばＭＥＭＳ素子１３０）は、複数の素子部５１を含んでも良い。複数の素子部５１の少なくとも１つに含まれる第１導電部材２１及び第２導電部材２２が破断されることにより、電気回路２１０の特性が制御可能である。
【0119】
例えば、ＭＥＭＳ素子１３０が第１容量素子３１を含む場合、複数の素子部５１の少なくとも１つに含まれる第１導電部材２１及び第２導電部材２２が破断されることにより、ＭＥＭＳ素子１３０の電気容量が制御できる。その結果、電気回路２１０の特性が制御可能である。
【0120】
例えば、電気回路２１０は、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）に用いられても良い。例えば、電気回路２１０は、アンテナなどの高周波回路の、インピーダンスマッチング回路に用いられても良い。例えば、電気回路２１０は、パッシブ型のＲＦタグに用いられても良い。例えば、電気回路２１０の電気容量またはインダクタを調整することで、電気回路２１０の特性を適切に調整できる。例えば、特性が安定した電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）が得られる。例えば、アンテナなどの高周波回路の、インピーダンスマッチング回路において、安定した特性が得られる。例えば、特性が安定した、パッシブ型のＲＦタグなどが得られる。
【0121】
図１６及び図１７は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子に用いられる制御回路を例示する模式図である。
図１６に示すように、制御回路３１０は、昇圧回路３２１、論理回路３２２、及び、スイッチングマトリクス３２３を含む。昇圧回路３２１には、電源電圧Ｖｃｃが供給される、昇圧回路３２１は、スイッチングマトリクス３２３に高電圧Ｖｈを出力する。論理回路３２２からスイッチングマトリクス３２３に供給された信号３２２ａに応じて、スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御信号Ｖｐｐを出力する。複数の制御信号Ｖｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。
図１６に示すように、制御回路３１０は、昇圧回路３２１、論理回路３２２、及び、スイッチングマトリクス３２３を含む。昇圧回路３２１には、電源電圧Ｖｃｃが供給される、昇圧回路３２１は、スイッチングマトリクス３２３に高電圧Ｖｈを出力する。論理回路３２２からスイッチングマトリクス３２３に供給された信号３２２ａに応じて、スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御信号Ｖｐｐを出力する。複数の制御信号Ｖｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。
【0122】
図１７に示すように、制御回路３１１は、制御電源３２４、論理回路３２２、及び、スイッチングマトリクス３２３を含む。制御電源３２４は、例えば、制御電圧源または制御電流源である。制御電源３２４は、スイッチングマトリクス３２３に高電圧Ｖｈ及び大電流Ｉｈを出力する。論理回路３２２からスイッチングマトリクス３２３に供給された信号３２２ａに応じて、スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御信号Ｖｐｐを出力する。複数の制御信号Ｖｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御電流Ｉｐｐを出力しても良い。複数の制御電流Ｉｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。
【0123】
例えば、制御回路３１０及び３１１の少なくとも一部は、例えば、制御部７０に含まれる。
【0124】
実施形態は、以下の構成（例えば、技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さい、ＭＥＭＳ素子。
（構成１）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第１可動電極から前記第１導電領域への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さい、ＭＥＭＳ素子。
【0125】
（構成２）
前記第２幅は、前記第１幅の０．１倍以上である、構成１記載のＭＥＭＳ素子。
前記第２幅は、前記第１幅の０．１倍以上である、構成１記載のＭＥＭＳ素子。
【0126】
（構成３）
前記第１方向に沿う前記第２導電領域の長さは、前記第１方向に沿う前記第１導電領域の長さよりも短い、構成１または２に記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１方向に沿う前記第２導電領域の長さは、前記第１方向に沿う前記第１導電領域の長さよりも短い、構成１または２に記載のＭＥＭＳ素子。
【0127】
（構成４）
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第２導電領域は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１～３のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第２導電領域は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１～３のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0128】
（構成５）
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、
前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、構成１～３のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、
前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、構成１～３のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0129】
（構成６）
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第１ノッチ部は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成５記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第１ノッチ部は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成５記載のＭＥＭＳ素子。
【0130】
（構成７）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持する、構成１～６のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持する、構成１～６のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0131】
（構成８）
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成７記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成７記載のＭＥＭＳ素子。
【0132】
（構成９）
前記第１可動電極は、第１電極領域と、第２電極領域と、第３電極領域と、を含み、前記第１電極領域は、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、前記第２電極領域は、前記第１電極領域と前記第２導電部材との間にあり、前記第３電極領域は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間にあり、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成１～６のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１可動電極は、第１電極領域と、第２電極領域と、第３電極領域と、を含み、前記第１電極領域は、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、前記第２電極領域は、前記第１電極領域と前記第２導電部材との間にあり、前記第３電極領域は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間にあり、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成１～６のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0133】
（構成１０）
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材が破断状態である、構成１～９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材が破断状態である、構成１～９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0134】
（構成１１）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大する、ＭＥＭＳ素子。
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極に電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第１固定電極から離して支持し、
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大する、ＭＥＭＳ素子。
【0135】
（構成１２）
前記第１可動電極の前記少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含む、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１可動電極の前記少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含む、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
【0136】
（構成１３）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持し、
前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含み、
前記第２方向に沿う前記第１電極領域の幅は、前記第１電極領域の前記少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への前記向きにおいて増大する、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、前記第１可動電極を前記第２固定電極から離して支持し、
前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含み、
前記第２方向に沿う前記第１電極領域の幅は、前記第１電極領域の前記少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への前記向きにおいて増大する、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
【0137】
（構成１４）
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成１３記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１可動電極は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間の第３電極領域をさらに含み、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持する、構成１３記載のＭＥＭＳ素子。
【0138】
（構成１５）
前記第１可動電極は、第１電極領域と、第２電極領域と、第３電極領域と、を含み、前記第１電極領域は、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、前記第２電極領域は、前記第１電極領域と前記第２導電部材との間にあり、前記第３電極領域は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間にあり、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含み、
前記第２方向に沿う前記第１電極領域の幅は、前記第１電極領域の前記少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への前記向きにおいて増大する、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１可動電極は、第１電極領域と、第２電極領域と、第３電極領域と、を含み、前記第１電極領域は、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、前記第２電極領域は、前記第１電極領域と前記第２導電部材との間にあり、前記第３電極領域は、前記第１電極領域と前記第２電極領域との間にあり、
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部、前記第１部材に固定された第２支持部、及び、前記第１部材に固定された第３支持部を含み、
前記第１支持部は、前記第１導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第２支持部は、前記第２導電部材の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第３支持部は、前記第３電極領域の少なくとも一部を前記第１部材から離して支持し、
前記第１電極領域の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜する側部を含み、
前記第２方向に沿う前記第１電極領域の幅は、前記第１電極領域の前記少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への前記向きにおいて増大する、構成１１記載のＭＥＭＳ素子。
【0139】
（構成１６）
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さい、構成１１～１５のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１導電部材は、ミアンダ構造を有し、
前記第２導電部材は、第１導電領域と第２導電領域とを含み、前記第２導電領域は、前記第１可動電極と前記第１導電領域との間にあり、前記第２方向に沿う前記第２導電領域の第２幅は、前記第２方向に沿う前記第１導電領域の第１幅よりも小さい、構成１１～１５のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
【0140】
（構成１７）
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第２導電領域は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１６記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第２導電領域は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１６記載のＭＥＭＳ素子。
【0141】
（構成１８）
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、
前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、構成１６または１７に記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１導電部材は、第１ノッチ部と、第１非ノッチ部と、を含み、前記第１ノッチ部から前記第１非ノッチ部への方向は、前記第１導電部材及び前記第１可動電極を含む第１電流経路に沿い、
前記第１電流経路に対して垂直な第１交差方向に沿う前記第１ノッチ部の長さは、前記第１交差方向に沿う前記第１非ノッチ部の長さよりも短い、構成１６または１７に記載のＭＥＭＳ素子。
【0142】
（構成１９）
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第１ノッチ部は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１８記載のＭＥＭＳ素子。
前記第１固定電極から前記第１可動電極への方向において、前記第１ノッチ部は、前記第１固定電極の端部と重なる、構成１８記載のＭＥＭＳ素子。
【0143】
（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子と、
前記ＭＥＭＳ素子と電気的に接続された電気素子と、
を備えた電気回路。
構成１～１９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子と、
前記ＭＥＭＳ素子と電気的に接続された電気素子と、
を備えた電気回路。
【0144】
実施形態によれば、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子及び電気回路が提供できる。
【0145】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、ＭＥＭＳ素子及び電気回路に含まれる第１部材、素子部、固定電極、可動電極、第１導電部材及び第２導電部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【0146】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【0147】
その他、本発明の実施の形態として上述したＭＥＭＳ素子及び電気回路を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのＭＥＭＳ素子及び電気回路も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【0148】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【0149】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0150】
１１、１２…第１、第２固定電極、 １１ｐ、１１ｑ…端部、 ２０Ｅ…第１可動電極、 ２０Ｅａ～２０Ｅｃ…第１～第３電極領域、 ２０Ｅｐ、２０Ｅｑ…端部、 ２０Ｅｓ…側部、 ２１、２２…第１、第２導電部材、 ２１Ｂ、２２Ｂ…破断部、 ２１Ｃ、２２Ｃ…第１、第２接続部、 ２１Ｓ～２４Ｓ…第１～第４支持部、 ２１ｃｐ、２２ｃｐ…第１、第２電流経路、 ２１ｎ、２２ｎ…第１、第２ノッチ部、 ２１ｐ…端部、 ２１ｕ、２２ｕ…第１、第２非ノッチ部、 ２２ａ、２２ｂ…第１、第２導電領域、 ２８ａ、２８ｂ…第１、第２延在領域、 ３１…第１容量素子、 ４１、４２…第１、第２部材、 ４１ａ…表面、 ４１ｉ…絶縁層、 ４１ｓ…基板、 ４１ｔ…制御回路部、 ５１…素子部、 ５５…電気素子、 ７０…制御部、 １１０～１１２、１２０、１２１、１２２、１２５、１３０…ＭＥＭＳ素子、 ２１０…電気回路、 ３１０、３１１…制御回路、 ３２１…昇圧回路、 ３２２…論理回路、 ３２２ａ…信号、 ３２３…スイッチングマトリクス、 ３２４…制御電源、 ＡＲ１～ＡＲ３…矢印、 Ｄｐ１…方向、 Ｄｐ２…第２方向、 Ｄｘ１…第１交差方向、 ＦＬＴ…フローティング状態、 Ｈｉ－Ｚ…ハイインピーダンス状態、 Ｉｈ…大電流、 Ｉｐｐ…制御電流、 Ｊ２１Ｃ、Ｊ２２Ｃ…電流密度、 Ｌ２１ａ～Ｌ２１ｇ、Ｌ２２ａ、Ｌ２２ｂ…長さ、 Ｒ１…比、 ＳＴ１、ＳＴ２…第１、第２状態、 Ｓｇ１～Ｓｇ３…第１～第３電気信号、 Ｔ１、Ｔ２…第１、第２端子、 Ｔｃ１、Ｔｃ２…第１、第２制御端子、 Ｔｍ…温度、 Ｔｍ２１Ｃ、Ｔｍ２１ｐ、Ｔｍ２２Ｃ、Ｔｎ２２ｂ…温度、 Ｖ０…グランド電位、 Ｖｃｃ…電源電圧、 Ｖｈ…高電圧、 Ｖｐｐ…制御信号、 Ｗ１…幅、 Ｗ２０…幅、 Ｗ２２ａ、Ｗ２２ｂ…第１、第２幅、 Ｗｎ１、Ｗｕ１…長さ、 ｇ１、ｇ２…第１、第２間隙
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】