CN102194614A - 开关及其制造方法、继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供触点的接触面平滑的开关及其制造方法以及继电器。固定触点部(33)的侧面与可动触点部(34)的侧面相对。固定触点部(33)在固定触点基板(41)之上层叠有绝缘层(43)和基底层(44)，在其之上通过电解镀敷等而形成有导电层(45)。将导电层(45)的与可动触点部(34)相对的侧面作为固定触点(46)(接触面)。可动触点部(34)在可动触点基板(51)之上层叠有绝缘层(53)和基底层(54)，在其之上通过电解镀敷等形成有可动触点(56)。将导电层(55)的与固定触点部(33)相对的侧面作为可动触点(56)(接触面)。该固定触点(46)及可动触点(56)为在通过电解镀敷使导电层(45)及导电层(55)成长的工序中与模制部的侧面相接的面。

Description

开关及其制造方法、继电器
技术领域
本发明涉及一种开关及其制造方法以及继电器。具体而言，涉及使用有金属触点的开关及其制造方法、以及以与可动触点部的移动方向垂直的面为触点的开关及其制造方法，此外还涉及使用有该开关结构的继电器。
背景技术
作为使金属触点接触分离且以与可动触点部的移动方向垂直的面为触点(接触面)的MEMS(Micro Electrical-Mechanical Systems)开关，具有专利文献1公开的结构。在该开关11中，如图1(a)所示，在基板12a的上面形成有绝缘层13a，在其之上形成有由Al及Cu等构成的导电层14a，进而，通过使Au等镀敷层15a自导电层14a的上面一直成长至端面而形成有可动触点部17。同样，在基板12b的上面形成有绝缘层13b，在其之上形成有由Al及Cu等构成的导电层14b，进而，通过使Au等镀敷层15b自导电层14b的上面一直成长至端面而形成固定触点部18。而且，如图1(b)所示，使可动触点部17沿箭头方向移动，通过使镀敷层15a的突出区域即可动触点16a和镀敷层15b的突出区域即固定触点16b接触或分离而在可动触点部17与固定触点部18之间进行开关动作。
另外，作为使可动触点与基体基板平行地移动而使可动触点彼此接触或者分离的静电继电器，例如具有专利文献2公开的结构。如图2所示，在该静电继电器21中，通过对可动梳齿状电极22a和固定梳齿状电极23a施加电压而使杆24a弹性地挠曲，同时，通过也对可动梳齿状电极22b和固定梳齿状电极23b施加电压而使杆24b弹性地挠曲，通过使形成于杆24a的前端的可动触点25a和形成于杆24b的前端的可动触点25b接触而将可动触点25a、25b间闭合。另外，通过解除各梳齿状电极22a和23a及可动梳齿状电极22b和23b之间的施加电压而使可动触点25a、25b间分开。在该静电继电器21中，通过利用蒸镀、溅射等将金属膜成膜于杆24a、24b的前端部来制作可动触点25a、25b。
专利文献1：日本特表2006-526267号公报
专利文献2：日本特开平9-251834号公报
在专利文献1的开关11中，由于采用使形成于导电层14a的端面的可动触点16a的表面和形成于导电层14b的端面的固定触点16b的表面接触分离的结构，因而可动触点16a和固定触点16b可在与各镀敷层15a、15b成长方向垂直的面(镀敷表面)彼此接触。但是，由于镀敷层的表面因粗糙而存在微细的凹凸，因而在可动触点16a和固定触点16b接触时的实际接触面积相当小，触点彼此的接触电阻大。
另外，在为了镀敷处理而对导电层14a、14b施加电压时，由于在导电层14a、14b的端面，电场强度高(电力线集中)，因而在突出区域(可动触点16a、固定触点16b)，镀敷覆膜的成长速度大，难以控制触点间的间隔距离。另一方面，由于触点的表面因粗糙而具有不规则的微细凹凸，因而因间隔距离的偏差，触点彼此靠近时，易于在其间产生放电。因此，在这样的开关11中，触点间的间隔距离难以狭小化。
为了消除这样的不良情况，公知的方法是通过研磨等使触点的表面平滑，但是，由于增加触点的研磨工序，而成为开关及继电器成本上升的要因。
专利文献2的静电继电器21也成为使形成于杆24a、24b的端面的可动触点25a、25b的表面彼此接触分离的结构。因此，在该静电继电器21中，可动触点25a、25b在与其蒸镀膜等成长方向垂直的面彼此接触。
但是，从微观上看，这些触点与成长方向垂直的面(触点的表面)相当粗糙，具有不规则且微细的凹凸。因此，从微观上看，触点彼此的接触面积变小，触点闭合时的接触电阻大。另外，由于难以得到相对的触点的各表面的平行度，因而触点彼此的接触电阻容易变得多大。
发明内容
本发明是鉴于上述的技术课题而设立的，其目的在于提供一种不用进行研磨等而平滑地形成触点的接触面，另外可使触点彼此可靠地接触且可减小触点间的接触电阻的开关及其制造方法以及使用该开关的继电器。
本发明的开关具备彼此接触或者分离的多个触点，其特征在于，将与用于形成所述触点的导电层成膜时的成长方向平行的面作为所述触点彼此的接触面。
在本发明的开关中，将触点彼此的接触面形成为与导电层的成长方向平行的面，因此，即使不进行触点的研磨等，也可平滑地形成触点的接触面。因此，触点彼此接触时的接触电阻变小。另外，通过使两触点的接触面变得平滑，既使触点彼此接触均匀，又不易引起触点接触部的破坏。其结果是，可增加开关的开闭寿命，使触点间距离的狭小化。
本发明的开关的一方面，其特征在于，所述触点的接触面为与模制部相接的面，所述模制部在所述导电层成长时用于确定所述导电层的形成区域。根据该方面，由于可利用模制部的面形成触点的接触面，因而可平滑地形成触点的接触面。
本发明的开关的制造方法，该开关具备彼此接触或者分离的多个触点，其特征在于，具备如下的工序：在基板的上方形成规定图案的模制部；在所述基板的上方，使导电层在除了形成有所述模制部的区域之外的多个区域、沿所述基板的厚度方向成长；除去所述模制部，将所述导电层与所述模制部侧面相接的面作为所述触点彼此的接触面；对应形成有所述导电层的多个区域，将所述基板分割成多个。
根据本发明的开关的制造方法，由于可在形成导电层时利用模制部的侧面形成触点的接触面，因而，即使不进行触点的研磨等，也可平滑地形成触点的接触面。因此，触点彼此接触时的接触电阻变小。另外，通过使两触点的接触面变得平滑，而使触点彼此的接触位置分散，难以引起触点接触部的破坏。其结果，可增加开关的开闭寿命，使触点间距离的狭小化。
本发明的开关的制造方法的一方面，其特征在于，彼此平行地形成所述模制部的两侧面，该模制部的两侧面用于形成相对的所述各触点。根据该方面，可使触点彼此的接触面彼此平行。
在本发明的开关的制造方法的一方面中，也可以通过电解镀敷或者无电解镀敷使所述导电层在所述基板的上方成长，另外，也可以通过蒸镀及溅射等堆积法使所述导电层在所述基板的上方成长。通过除去模制部的工序，能够将堆积于模制部之上的所述导电层材料与模制部一起除去。
本发明的继电器，其特征在于，具备：本发明的开关；促动器，其用于使所述触点的一部分在与所述触点彼此的接触面垂直的方向移动而使触点彼此接触或者分离。在本发明的继电器中，由于可平滑地形成触点彼此的接触面，故而触点彼此接触时的接触电阻变小。另外，通过使两触点的接触面平滑，既使触点彼此均匀地接触，又不易引起触点接触部的破坏。其结果是，增加了继电器的寿命。
本发明的开关的另一方面，其特征在于，具备：在第一基板的上方形成有包含第一导电层的多个层的第一触点部；和在第二基板的上方形成有包含第二导电层的多个层的第二触点部，将所述第一导电层中的、与该导电层成膜时的成长方向平行的端面作为第一触点部的触点，将所述第二导电层中的、与该导电层成膜时的成长方向平行的端面作为第二触点部的触点，在所述第一触点部和所述第二触点部中的至少一方的触点部，该触点部的触点比该触点部中的导电层以外的层以及该触点部的基板的各自端面更突出，使所述第一触点部的触点和所述第二触点部的触点相对而使两触点彼此接触或者分离。
在该实施方式中，由于将与第一及第二各导电层的成长方向平行的端面分别作为第一触点部的触点和第二触点部的触点，因而在使用MEMS技术形成第一及第二导电层时可使作为各触点的面变得平滑，另外，还可提高触点彼此的平行度。因此，可加大触点彼此的实际接触面积，可减小触点间的接触电阻。另外，通过使两触点的接触面变得平滑而不易引起触点彼此的熔敷，增加开关的开闭寿命。另外，由于可使触点间距离狭小化，故而可由低电压对促动器进行驱动而进行触点彼此的开闭。
另外，在该方面中，由于在第一触点部和第二触点部中至少一触点部中，其触点部的触点比该触点部中的导电层以外的层及该触点部的基板的各个端面更加突出，因而在第一触点部和第二触点部的触点彼此接触前，使导电层以外的层及基板彼此接触，而不妨碍第一触点部的触点与第二触点部的触点的接触。另外，通过使触点彼此抵接，可阻止导电层以外的层彼此接触，通过防止导电层以外的层彼此接触而可延长触点寿命。
本发明的开关的又一方面，所述第一及第二导电层由贵金属、合金、具有导电性的Si系材料或者导电性氧化物中的任一种材料形成。根据该方面，第一及第二导电层可由高硬度且电阻率小的材料形成。
本发明的开关的再一方面，其特征在于，所述第一触点部在所述第一基板的上方形成有第一布线层，在所述第一布线层的上面形成有所述第一导电层，所述第二触点部在所述第二基板的上方形成有第二布线层，在所述第二布线层的上面形成有所述第二导电层。根据该方面，由于可分为布线用的布线层和具有开闭用的触点的导电层，因而可对布线层和导电层分别选择最佳材料。
本发明的开关的其他方面，其特征在于，在触点比导电层以外的层以及基板的各自端面更突出的所述至少一方的触点部，该触点部的布线层的端面成为如下的倾斜面，即，从该触点部与导电层相接的一侧的边缘朝向该触点部靠近基板的方向逐渐回退。根据该方面，既可避免布线层彼此接触，又可通过各布线层分别支承导电层的突出部分。
本发明的开关的其他方面，其特征在于，所述第一及第二布线层由贵金属、合金、具有导电性的Si系材料或者导电性氧化物中的任一种材料形成。根据该方面，第一及第二布线层的电阻率可变小，且其可由较高硬度的材料形成。
本发明的开关的制造方法的另一方面，其特征在于，具备如下的工序：通过在基板的上方使包含导电层的多个层沿所述基板的厚度方向成长而在所述基板的上方形成包含导电层的多个层，并且在其最上面形成规定图案的模制部；通过以所述模制部为掩模而对包含所述导电层的多个层进行蚀刻，将包含所述导电层的多个层分割成多个区域，并且利用以所述导电层的被蚀刻的面形成成为触点的面；在包含所述导电层的多个层的被分割的区域间，通过对所述基板的表面进行各向同性蚀刻而在所述基板的表面形成凹槽；在包含所述导电层的多个区域的被分割的区域间，通过对所述基板进行各向异性蚀刻，对应包含所述导电层的多个层的被分割的区域，将所述基板分割成多个；在所述被分割的区域的至少一个区域，通过对所述导电层以外的层进行蚀刻而使所述导电层以外的层的端面比所述导电层的成为触点的面更加后退。所述导电层例如通过蒸镀、溅射、MBE、CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷等堆积法而形成。
在本发明的开关的制造方法中，由于将对导电层进行蚀刻而将其分割时被蚀刻的面作为触点，因而可使作为各触点的面变得平滑，另外，还可提高触点彼此的平行度。因此，可以减小触点彼此的实际接触面积可变大的触点间的接触电阻。另外，通过使两触点的接触面变得平滑而不易引起触点彼此的熔敷，增加开关的开闭寿命。另外，由于可使触点间距离狭小化，因而可由低电压对促动器进行驱动而进行触点彼此的开闭。
另外，在该制造方法中，由于各触点比导电层以外的层及该触点部的基板的各自端面更加突出，因而在各触点部的触点彼此接触之前使导电层以外的层及基板彼此接触，而不会妨碍触点彼此的接触。另外，通过使触点彼此抵接，可防止导电层以外的层彼此的接触，可防止导电层以外的层彼此的固着而延长触点寿命。
本发明的开关的制造方法的又一方面，其特征在于，具备如下的工序：在基板的上方形成规定图案的模制部，在所述基板的上方，通过在除了形成有所述模制部的区域之外的多个区域使包含导电层的多个层沿所述基板的厚度方向成长，在所述基板的上方形成包含所述导电层的多个层；除去所述模制部，利用所述导电层与所述模制部侧面相接的面形成成为触点的面；在包含所述导电层的多个层的被分离的区域间，通过对所述基板的表面进行各向同性蚀刻而在所述基板的表面形成凹槽；在包含所述导电层的多个层的被分离的区域间，通过对所述基板进行各向异性蚀刻，对应包含所述导电层的多个层的被分离的区域，将所述基板分割成多个；在所述被分离的区域的至少一个区域，通过对所述导电层以外的层进行蚀刻，使所述导电层以外的层的端面比导电层的成为触点的面更加后退。所述布线层例如通过蒸镀、溅射、PLD、MBE、ALD、MOCVD、热CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷等堆积法而形成。
在本发明的开关的制造方法中，由于导电层中与模制部相接的面形成为触点，因而可平滑地形成作为各触点的面，另外，还可提高触点彼此的平行度。因此，可减小触点彼此的实质接触面积可变大的触点间的接触电阻。另外，通过使两触点的接触面变得平滑而不易引起触点彼此的熔敷，增加开关的开闭寿命。另外，由于可使触点间距离狭小化，故而可用低电压对促动器进行驱动而进行各开关的开闭。
另外，在该制造方法中，由于各触点比导电层以外的层及该触点部的基板的各自端面更加突出，因而可防止在各触点部的触点彼此接触之前、导电层以外的层及基板彼此接触，阻碍触点彼此的接触。另外，通过使触点彼此抵接，可阻碍导电层以外的层彼此的接触，可防止导电层以外的层彼此的固着而延长触点寿命。
本发明的开关的制造方法的再一方面，其特征在于，包含所述导电层的多个层在形成于所述基板的上方的布线层的上面形成有导电层。根据该方面，由于可分为布线用的布线层和具有开闭用的触点的导电层，因而可分别对布线层和导电层选择最佳材料。另外，布线层可通过蒸镀、溅射、MBE、CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷等堆积法而形成。
另外，在该方面中，在使所述导电层以外的层的端面比所述导电层的成为触点的面更加后退的工序中，所述布线层的端面能够以从所述导电层侧朝向所述基板而很大地后退的方式倾斜。根据该方面，既可避免布线层彼此接触，又可通过布线层分别支承导电层的突出部分。
本发明的继电器，其特征在于，具备：本发明的开关；促动器，其用于使所述第一触点部和所述第二触点部中的至少一方的触点部向与所述第一触点部和第二触点部的触点彼此的接触面垂直的方向移动而使所述触点彼此接触或者分离。在该继电器中，由于可平滑地形成第一触点部和第二触点部的触点彼此的接触面，因而可减小触点彼此接触时的接触电阻。另外，通过使两触点的接触面变得平滑，在触点彼此接近时不易放电，进而不易引起触点彼此的熔敷。其结果是，继电器的寿命增加。另外，由于触点比其他层的端面及基板的端面更加突出，因而不会在使触点彼此接触之前使导电层以外的层及各基板接触而妨碍第一触点部的触点和第二触点部的触点的接触。
另外，用于解决本发明的上述课题的方法具有对以上说明的构成要素进行适当组合的特征，本发明通过该构成要素的组合可有许多的变更。
附图说明
图1(a)、(b)是表示专利文献1所公开的MEMS开关的剖面图；
图2是专利文献2所公开的静电继电器的立体图；
图3是表示本发明第一实施方式的开关结构的剖面图；
图4(a)～(d)是说明第一实施方式的开关的第一制造方法的概略剖面图；
图5(a)～(d)是说明第一实施方式的开关的第二制造方法的概略剖面图；
图6是表示本发明第二实施方式的静电继电器的平面图；
图7是放大表示图6的A部的立体图；
图8是沿图6的B-B线的概略剖面图；
图9(a)及(b)是表示本发明第三实施方式的开关结构的剖面图；
图10(a)～(d)是说明第三实施方式的开关的第三制造方法的概略剖面图；
图11(a)～(d)是表示图10(d)之后的工序的概略剖面图；
图12(a)～(d)是说明第三实施方式的开关的第四制造方法的概略剖面图；
图13(a)～(d)是表示图12(d)之后的工序的概略剖面图；
图14(a)～(d)是说明第三实施方式的开关的第五制造方法的概略剖面图；
图15是表示本发明第四实施方式的开关结构的剖面图；
图16(a)～(d)是说明第四实施方式的开关的第六制造方法的概略剖面图；
图17(a)～(c)是表示图16(d)之后的工序的概略剖面图；
图18(a)～(d)是说明第四实施方式的开关的第七制造方法的概略剖面图；
图19(a)～(c)是表示图18(d)之后的工序的概略剖面图；
图20是表示本发明第五实施方式的静电继电器的平面图；
图21是放大表示图20的A部的立体图；
图22是沿图20的B-B线的概略剖面图。
符号说明
31、31A：开关
31B：静电继电器
32：基体基板
33：固定触点部
34：可动触点部
35：固定电极部
36：可动电极部
37：弹性弹簧
38：支承部
39：绝缘膜
41：固定触点基板
43、53：紧密贴合层
44、44a、44b、54：布线层
45、45a、45b、55：导电层
46、46a、46b：固定触点
51：可动触点基板
56：可动触点
63：固定电极
67：分支状电极部
68：分支部
74：梳齿状电极部
75：梳齿部
A1：基板
A2：模制部
A3：紧密贴合层
A4：布线层
A5：导电层
A7：凹槽
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式，在不超出本发明的宗旨的范围可进行各种设计变更。
(第一实施方式)
(结构)
图3是表示第一实施方式的开关的结构的剖面图。该开关31具备固定触点部33和可动触点部34。固定触点部33经由绝缘膜42固定于基体基板32的上面，可动触点部34通过驱动机构或者促动器而在与基体基板32的上面平行的方向(用空穴箭头表示的方向)移动。例如，本发明的开关还可使用专利文献1公开的结构的MEMS开关。
固定触点部33在固定触点基板41的上面形成绝缘层43和基底层44，在其之上形成有导电层45。另外，虽然也将导电层称为触点层，但是在本说明书中统一为导电层而加以说明。另外，可动触点部34在可动触点基板51的上面形成有绝缘层53和基底层54，在其之上形成有导电层55。导电层45、55通过利用电解镀敷及无电解镀敷、蒸镀、溅射等使导电材料在厚度方向(图3的箭头方向)成长而形成，将各自的相对侧面形成为固定触点(电接触面)和可动触点56(电接触面)。作为导电层45、55的材料，可使用Pt、Au、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Ta、Pt合金、Au合金等。该固定触点46和可动触点56彼此平行且平滑地形成。因此，在使可动触点部34平行移动使固定触点46和可动触点56接触而将两触点闭合时，两触点46、56在几乎整个面进行面接触。
另外，导电层45和导电层55的相对部分分别从固定触点基板41和可动触点基板51的端面突出，固定触点基板41和可动触点基板51的相对面都以越向下面侧越回退的方式倾斜。因此，在使可动触点部34移动而使可动触点56与固定触点46接触时，不会使固定触点基板41和可动触点基板51接触而妨碍可动触点56和固定触点46的接触。
(制造方法1)
开关31使用MEMS(Micro Electrical-Mechanical System)技术进行制造。图4(a)～(d)所示的制造方法是通过电解镀敷制作导电层45、55。图4(a)表示在由Si构成的基板A1上形成SiO2等绝缘层A3和镀敷基底层A4，进而在镀敷基底层A4之上形成模制部A2的图。镀敷基底层A4为镀敷电极，例如形成由底层Cr/上层Au构成的双层结构，具有提高绝缘层A3与导电层A5的紧密贴合性(剥离强度)的作用。模制部A2使用对镀敷液具有抗性且在其后的模制部除去工序不腐蚀导电层A5而有选择地进行蚀刻除去的材料。例如，只要通过将涂覆于镀敷基底层A4的上面的光致抗蚀剂通过曝光用掩模进行曝光蚀刻而进行构图，形成模制部A2即可。或者，也可以在形成镀敷基底层A4的上面形成氧化膜(SiO2)、氮化膜(SiN)、氧化铝膜(Al2O3)、与导电层45及55种类不同的金属膜之后，使用光刻技术将对这些膜进行了构图的膜形成为模制部A2。这样，将模制部A2形成于要形成导电层45、55的区域以外的区域，在要形成导电层45、55的区域间进行了构图的模制部A2的两侧面彼此并行且平滑。另外，在图4(a)中虽未作图示，但是基板A1的整个下面经由SiO2等绝缘膜42而固定于由Si基板及玻璃基板等构成的基体基板32的上面。
接着，将该基板A1浸渍于镀敷浴，若以该镀敷基底层A4为镀敷电极进行电解镀敷时，则如图4(b)所示，在镀敷基底层A4的表面依次析出Pt等镀敷金属粒子，导电层A5在基板A1的厚度方向成长。在被模制部A2覆盖的区域不析出镀敷金属粒子。另外，也可以替代电解镀敷而进行无电解镀敷(化学镀敷)。
在将从镀敷浴取出的基板A1水洗之后，若通过蚀刻除去模制部A2，则如图4(c)所示，在要形成导电层45、55的区域间被模制部A2覆盖的地方生成空洞A6。由空洞A6分离的一导电层A5为导电层55，面向空洞A6的侧面为可动触点56。另外，由空洞A6分离的另一导电层A5为导电层45，面向空洞A6的侧面为固定触点46。
接着，如图4(d)所示，从空洞A6开始将其浸渍在蚀刻液而依次将镀敷基底层A4及绝缘层A3分割成两个。另外，从下面侧开始对基板A1进行蚀刻，或者从空洞A6侧开始进行蚀刻将其分割成两个，将各自一方形成为基底层54、绝缘层53及可动触点基板52，将另一方形成为基底层44、绝缘层43及固定触点基板41。
这样将一块构成为层叠有固定触点基板41、绝缘层43、基底层44及导电层45的固定触点部33。将该固定触点部33经由绝缘膜42固定于基体基板32的上面。另外，将另一块构成为层叠有可动触点基板51、绝缘层53、基底层54及导电层55的可动触点部34。该可动触点部34最后通过蚀刻除去下面的绝缘膜而自基体基板32分离，制作开关31(MEMS开关)。
(制造方法2)
另外，该开关31也可通过图5(a)～(d)所示的工序制作。该制造方法为通过蒸镀及溅射等制作导电层45、55。图5(a)为与图4(a)相当的工序，在绝缘层A3之上没有镀敷基底层A4，而是形成有用于提高绝缘层A3与导电层A5的紧密贴合强度(剥离强度)的紧密贴合层A7(例如，由底层Cr/表层Au构成的双层结构)。另外，在图5(b)的工序，通过蒸镀及溅射等而在紧密贴合层A7之上堆积Pt等金属材料。根据蒸镀及溅射等堆积法，如图5(b)所示，也在模制部A2之上堆积导电层A5，但若模制部A2的高度足够，则通过蚀刻除去模制部A2，也同时将模制部A2之上的导电层A5除去(提升法)。
如图5(c)所示，可在除去模制部A2之后形成空洞A6，将导电层A5分离为导电层55和导电层45，这一点与图4(c)的工序相同。另外，如图5(d)所示，从空洞A6开始浸渍在蚀刻液而依次将紧密贴合层A7及绝缘层A3分割成两个，另外，将基板A1分割成两个，分别将一方形成为基底层54、绝缘层53及可动触点基板51，将另一方形成为基底层44、绝缘层43及固定触点基板41，这一点与图4(d)的工序相同。
(作用效果)
在本发明的开关31中，由于固定触点46的接触面和可动触点56的接触面与导电层A5的成长方向平行，因而即使不进行研磨等也能够在模制部的侧面平滑地形成接触面。另外，还提高了两触点46、56的接触面的平行度。因此，两触点46、56彼此接触时的接触电阻变小。
另外，由于可提高两触点46、56间的间隔距离的精度并减小偏差，因而可使触点间的间隔距离狭小化，进而可减小利用促动器进行的可动触点56的移动距离。另外，由于固定触点46和可动触点56的表面变得平滑，因而触点彼此的接触位置分散，不易引起触点接触部的破坏，从而开关31的开闭寿命延长。
(第二实施方式)
接着，说明本发明第二实施方式的高频用的静电继电器31B的结构。图6是表示静电继电器31B的结构的平面图。图7是放大表示图6的A部的立体图。图8是沿图6的B-B线的概略剖面图。
该静电继电器31B在由Si基板及玻璃基板等构成的基体基板32的上面设有：固定触点部33、可动触点部34、固定电极部35、支承可动触点部34的可动电极部36、弹簧37、支承弹簧37的支承部38。
如图8所示，固定触点部33将由Si构成的固定触点基板41的下面通过绝缘膜42(SiO2)固定在基体基板32的上面。在固定触点基板41的上面形成有由氧化膜(SiO2)及氮化膜(SiN)等构成的绝缘层43，在其上面形成有由底层Cr/表层Au构成的基底层44，在基底层44之上形成有Pt等导电层45a、45b。
另外，如图6及图7所示，固定触点基板41在基体基板32的上面端部沿宽度方向(X方向)延伸，在中央部形成有向可动触点部34侧突出的伸出部41a，在两端分别形成有焊盘支承部41b、41b。导电层45a、45b沿固定触点基板41的上面布线，导电层45a、45b的一端部在伸出部41a的上面彼此平行配置，从伸出部41a的端面突出的部分的前端面位于同一平面内并分别成为固定触点46a、46b(电接触面)。另外，导电层45a、45b的另一端部在上述焊盘支承部41b、41b的上面形成有金属焊盘部47a、47b。
可动触点部34设于与伸出部41a相对的位置。如图8所示，可动触点部34在由Si构成的可动触点基板51的上面形成有由氧化膜(SiO2)及氮化膜(SiN)等构成的绝缘层53，其上面形成有由底层Cr/表层Au构成的基底层54，在基底层54之上形成有Pt等导电层55。与导电层45a、45b相对的导电层55的端面从可动触点基板51的前面突出且与固定触点46a、46b平行地形成，该端面构成为可动触点56(电接触面)。可动触点56从固定触点46a的外侧缘至固定触点46b的外侧缘的距离具有大致相等的宽度。
另外，可动触点基板51被从可动电极部36突出的支承梁57悬臂状地支承。可动触点基板51及支承梁57的下面从基体基板32的上面浮起，与可动电极部36一起与基体基板31的长度方向(X方向)平行地移动。
在该静电继电器31B中，固定触点部33的金属焊盘部47a、47b连接主电路(未图示)，通过使可动触点56与固定触点46a、46b接触，可闭合主电路，通过使可动触点56从固定触点46a、46b分离而可断开主电路。另外，由于伸出部41a和可动触点基板51的相对面分别以越向下方越后退的方式倾斜，另外，固定触点46a、46b从伸出部41a突出，同时可动触点56也从可动触点基板51突出，因而防止在使触点间闭合时使伸出部41a和可动触点基板51接触而引起可动触点56和固定触点46a、46b的接触不良。
用于使可动触点部34移动的促动器由固定电极部35、可动电极部36、弹簧37及支承部38构成。
如图6所示，在基体基板32的上面彼此平行地配置有多个固定电极部35。固定电极部35在平面看从矩形的焊盘部66的两面向Y方向分别延伸出形成分支状的分支状电极部67。分支状电极部67分别以左右对称的方式使分支部68突出，分支部68在Y方向按一定间距排列。
如图8所示，在固定电极部35将固定电极基板61的下面通过绝缘膜62固定于基体基板32的上面。另外，在焊盘部66中，在固定电极基板61的上面由Cu、Al等形成有固定电极63，在固定电极63之上设有电极焊盘层65。
如图6所示，可动电极部36以包围各固定电极部35的方式形成。可动电极部36以从两侧夹持各固定电极部35的方式形成有梳齿状电极部74(在固定电极部35间，通过一对梳齿状电极部74成为分支状)。梳齿状电极部74以各固定电极部35为中心左右对称，从各梳齿状电极部74向分支部68间的空隙部延伸出梳齿部75。且各梳齿部75与邻接于其梳齿部75而位于接近可动触点部34侧的分支部68的距离比与邻接于该梳齿部75而位于远离可动触点部34侧的分支部68的距离短。
可动电极部36由Si的可动电极基板71构成，可动电极基板71的下面从基体基板32的上面浮起。另外，在可动电极部36的可动触点侧端面的中央突设有支承梁57而在支承梁57的前端保持有可动触点部34。
支承部38由Si构成，在基体基板32的另一端部沿X方向伸长延伸。支承部38的下面通过绝缘膜39固定在基体基板32的上面。支承部38的两端部和可动电极部36(可动电极基板71)通过又Si左右对称地形成的一对弹簧37连接，可动电极部36经由弹簧37由支承部38水平地支承。另外，可动电极部36通过使弹簧37弹性变形而可在Y方向移动。
在具有上述构成的静电继电器31B中，在固定电极部35和可动电极部36之间连接有直流电压源，通过控制电路等接通、断开直流电压。在固定电极部35中，直流电压源的一端子与电极焊盘层65连接。直流电压源的另一端子与支承部38连接。由于支承部38及弹簧37具有导电性，支承部38、弹簧37及可动电极基板71电气导通，因而可使施加于支承部38的电压施加于可动电极基板71。
若通过直流电压源在固定电极部35与可动电极部36之间施加直流电压，则在分支状电极部67的分支部68与梳齿状电极部74的梳齿部75之间产生静电引力。但是，由于固定电极部35及可动电极部36的结构关于各固定电极部35的中心线对称形成，因而对可动电极部36作用的X方向的静电引力平衡，不会使可动电极部36在X方向移动。另一方面，由于与邻接于各梳齿部75且位于靠近可动触点部侧的分支部68的距离比与邻接于该梳齿部75邻接且位于远离可动触点部34侧的分支部68的距离短，因而各梳齿部75被向可动触点部侧吸引，一边使弹簧37挠曲一边使可动电极部36在Y方向移动。其结果是，可动触点部34向固定触点部33侧移动，使可动触点56与固定触点46a、46b接触而将固定触点46a和固定触点46b之间(主电路)电闭合。
另外，由于若解除施加于固定电极部35与可动电极部36之间的直流电压，则分支部68与梳齿部75之间的静电引力消失，因而利用弹簧37的弹性复原力而使可动触点部36在Y方向上后退，使可动触点56自固定触点46a、46b分离而将固定触点46a与固定触点46b之间(主电路)断开。
这样的静电继电器31B通过下面的工序制作。首先，在由绝缘膜覆盖整个表面的基体基板32(Si晶片、SOI晶片等)的上面接合Si基板(具有导电性的其它Si晶片)，在该Si基板的上面蒸镀金属材料而形成电极膜。接着，通过光刻技术对该电极膜进行构图，通过电极膜在焊盘部66即固定电极基板61的上面形成固定电极63。
之后，从电极膜之上在Si基板的上面层叠绝缘层、基底层及导电层。接着，对导电层进行构图而形成固定触点部33的导电层45a、45b、可动触点部34的导电层55及固定电极部35的电极焊盘层65。另外，残留导电层45a、45b及导电层55下面的基底层和绝缘层而进行蚀刻除去，通过残留的基底层而形成基底层44、54，通过残留的绝缘层而形成绝缘层43、53。
另外，也可通过与上述不同的顺序同时形成固定电极63、导电层45a、45b及导电层55。
其后，在导电层45a、导电层55、固定电极63等之上涂敷光致抗蚀剂而形成抗蚀剂掩模，通过该抗蚀剂掩模对Si基板进行构图，利用在各区域残留的Si基板来制作固定触点部33的固定触点基板41、可动触点部34的可动触点基板51、固定电极部35的固定电极基板61、可动电极部36的可动电极基板71、弹性弹簧37、支承部38。
最后，通过蚀刻除去从Si基板露出的区域的绝缘膜和可动触点部34及可动触点部36下面的绝缘膜，切割成各个静电继电器31B。
由于在这样的静电继电器31B的制造工序中，可动触点部34和固定触点部35可通过与图4及图5所示的工序同样的工序制作，因而将固定触点部33的固定触点46a、46b和可动触点部34的可动触点56形成为与导电层的成长方向平行的侧面，可以不进行研磨等而得到平滑性和平行性良好的触点。因此，在该静电继电器31B中，也可得到与第一实施方式的开关31同样的作用效果。
(第三实施方式)
(结构)
图9(a)是表示本发明第一实施方式的开关的结构的剖面图。该开关31具有固定触点部33和可动触点部34。固定触点部33经由绝缘膜42将其下面固定在基体基板32的上面，可动触点部34自基体基板32的上面浮起且通过促动器在与基体基板32的上面平行的方向(用空心箭头表示的方向)移动。例如，本发明的开关也可用于专利文献1所示的结构的MEMS开关。
固定触点部33在固定触点基板41的上面设有布线图案部48。布线图案部48的构成包含：位于固定触点基板41的上面的紧密贴合层43、层叠于其上的布线层44及导电层45。另外，可动触点部34在可动触点基板51的上面设有布线图案部58。布线图案部58的构成包含：位于可动触点基板51的上面的紧密贴合层53、层叠于其上的布线层54及导电层55。
紧密贴合层43为用于提高布线层44和固定触点基板41的紧密贴合强度(剥离强度)的层。紧密贴合层53为用于提高布线层54和可动触点基板51的紧密贴合强度(剥离强度)的层。紧密贴合层43、53例如为由底层Cr/表层Au构成的双层结构，通过CVD、蒸镀、溅射、电解镀敷及无电解镀敷等方法形成。优选布线层44、54由电阻率小且高硬度的材料形成，由Pt、Rh、Pd、Au等贵金属及合金、多晶硅(Poly-Si)、掺杂有杂质的掺杂硅(doped Si)、掺杂多晶硅等Si系材料、及AgO、SrRuO3等导电性氧化物构成。另外，也优选导电层45、55由电阻率小且高硬度的材料形成，且由Pt、Rh、Pd、Au等贵金属、多晶硅、掺杂硅、掺杂多晶硅等Si系材料、及AgO、SrRuO3等导电性氧化物构成。另外，布线层44、54及导电层45、55可通过蒸镀、溅射、MBE、CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷法等堆积法形成。
但是，由于导电层455为用于形成彼此接触·分离的固定触点和可动触点的层，高硬度材质的一方在触点彼此接触时不易引起粘附(固着)，开关31的寿命延长，因而理想的是优先选择导电层45、55的材料为高硬度。对此，由于布线层44、54为用于传输信号的层，因而彼此不直接接触，另外即使多少柔软也可期待缓和触点彼此接触时的冲击的效果，因而布线层44、54较之高硬度、以低电阻材料优先而选择材料。因此，虽然布线层44、54也与导电层45、55同样地优选低电阻且高硬度的材料，但是，通常用电阻率比导电层45、55小的材料形成布线层44、54，而用硬度比布线层44、54高的材料形成导电层45、55。
紧密贴合层43、53、布线层44、54及导电层45、55通过使各自的材料在厚度方向(图9的箭头方向α)成长而形成。导电层45和导电层55彼此的相对端面中、将导电层45的相对端面作为固定触点部46(电接触面)，将导电层55的相对端面作为可动触点56(电接触面)。因此，固定触点46成为与导电层45的成长方向α平行的端面或者与导电层45的表面垂直的面。可动触点56也成为与导电层55的成长方向α平行的端面或者与导电层55的表面垂直的面。固定触点46和可动触点56彼此平行，且都平滑地形成。但是，固定触点46和可动触点56不一定必须是平面，即使成为弯曲面也无所谓。
在与可动触点部34相对的面，固定触点46比固定触点基板41的端面及紧密贴合层43的端面更向水平方向突出。布线层44上面的端与固定触点46对齐，或者比固定触点46回退，布线层44的端面49以越靠近固定触点基板41侧越远离可动触点部34的方式回退。同样，在与固定触点部33相对的面，可动触点56比可动触点基板51的端面及紧密贴合层53的端面更向水平方向突出。布线层54上面的端与可动触点56对齐，或者比可动触点56回退，布线层54的端面59以越靠近可动触点基板51侧越远离固定触点部33的方式回退。
另外，在固定触点部33及可动触点部34中，也可以在紧密贴合层43、53与各基板41、51之间形成绝缘层。
在该开关31中，若通过促动器等使可动触点部34在与基体基板32的上面平行的方向移动，则如图9(b)所示，固定触点部33的固定触点46和可动触点部34的可动触点56接触，将固定触点46与可动触点56之间电闭合。而且，由于导电层45、55分别比布线层44、54及紧密贴合层43、53的端面及各基板41、51的端面更向水平方向突出，因而不会在固定触点46和可动触点56接触前使布线层44、54彼此接触，或者紧密贴合层43、53彼此接触，或者两基板41、51彼此接触，而妨碍固定触点46和可动触点56的接触。另外，由于通过使固定触点46和可动触点56抵接，妨碍布线层44、54彼此的接触及紧密贴合层43、53彼此的接触，因而即使是布线层44、54及紧密贴合层43、53使用硬度低的材料的情况下，也不会使布线层44、54彼此粘附及紧密贴合层43、53彼此粘附，不会对触点寿命造成影响。
另外，由于布线层44、54的端面49、59以越向上方越突出的方式倾斜，因而既可避免布线层44、54彼此的接触，又可通过布线层44、54分别支承导电层45、55的突出部分。
另外，若是该开关31那样的结构，则可采用如下各种制造方法。
(第三制造方法)
开关31使用MEMS技术进行制作。图10(a)～(d)及图11(a)～(d)表示开关31的制造工序之一例。
图10(a)表示在由Si构成的基板A1上面通过蒸镀、溅射等方法而形成紧密贴合层A3的状态。紧密贴合层A3使用紧密贴合性高的材料例如Cr、Ti等材料形成底层，另外，在其之上形成低电阻材料例如Au、Cu、Al等材料。在基板A1的上面形成紧密贴合层A3之后，在紧密贴合层A3的上面涂敷光致抗蚀剂，使用光刻技术对光致抗蚀剂进行构图，如图10(b)所示，在紧密贴合层A3的上面，在要形成布线图案部48、58的区域以外的区域设置模制部A2。
接着，如图10(c)所示，通过蒸镀及溅射、电解镀敷等方法在紧密贴合层A3上堆积布线层的材料，在要形成布线图案部48及58的区域层叠布线层A4。接着，通过蒸镀及溅射、电解镀敷等方法在布线层A4之上堆积导电层的材料，在要形成布线图案部48及58的区域层叠导电层A5。
之后，若浸渍于剥离液而将模制部A2剥离的话，则如图10(d)所示，在要形成布线图案部48及58的区域形成布线层44、54和导电层45、55。另外，与模制部A2相接的导电层45、55的端面平滑且彼此平行地形成，分别成为固定触点46和可动触点56。
接着，使用布线层44、54、导电层45、55及基板A1对其具有抗性的蚀刻液有选择地蚀刻紧密贴合层A3，如图11(b)所示，除去紧密贴合层A3从导电层45、55露出的区域，同时对紧密贴合层A3进行过蚀刻，使紧密贴合层A3的边缘比布线层44、54的边缘回退而构图紧密贴合层43、53。
之后，在导电层45与导电层55中间的区域A6，以导电层45、55为掩模对基板A1进行各向同性蚀刻。此时，如图11(b)所示，使用对导电层45、55、布线层44、54及紧密贴合层43、53具有耐腐蚀性的蚀刻方法，以比紧密贴合层43、53间的开口宽度大的宽度对基板A1的上面进行蚀刻的方式对基板A1进行过蚀刻，在基板A1的上面设置凹槽A7。作为对基板A1进行各向同性蚀刻的方法，例如以六氟化硫和全氟环丁烷为气体材料进行RIE(Reactive Ion Etching)(例如在压力为10～100Pa、高频功率为50～200W的条件下进行)。作为进行各向同性蚀刻的方法，除此之外还有使用氙气为气体材料进行干式蚀刻的方法及使用氟硝酸液进行湿式蚀刻的方法等。
这样，如图11(b)所示，在基板A1上面形成凹槽A7之后，以导电层45、55为掩模进一步从凹槽A7侧对基板A1进行各向异性蚀刻，如图11(c)所示，通过各向异性蚀刻将基板A1分割为固定触点基板41和可动触点基板51，使固定触点基板41的端面比固定触点46回退，同时使可动触点基板51的端面比可动触点56回退。作为各向异性蚀刻的方法，例如以六氟化硫为气体材料进行DRIE(Deep Reactive Ion Etching)(例如，在压力为3～10Pa、高频功率为200～800W的条件下进行)。作为进行各向异性蚀刻的方法，除此之外还有离子蚀刻及使用KOH水溶液、TMAH液进行湿式蚀刻的方法等。另外，各向异性蚀刻后的固定触点基板41和可动触点基板51的距离(或者固定触点基板41、可动触点基板51的端面后退的程度)可通过图11(b)的凹槽A7的宽度进行控制。
另外，通过对布线层44、54的端面进行蚀刻(深腐蚀)而使布线层44、54的端面49、59倾斜。在图11(d)中，布线层44、54上面的端与固定触点46及可动触点56对齐，但是也可以从固定触点46及可动触点56回退。另外，布线层44、54的端面49、59也可以不是倾斜面，只要从固定触点46及可动触点56回退，即使成为与两触点46、56平行的垂直面也无妨。
这样将其中一块形成为层叠有固定触点基板41、紧密贴合层43、布线层44及导电层45的固定触点部33。该固定触点部33经由绝缘膜42固定于基体基板32的上面。另外，将其中的另一块形成为层叠有可动触点基板51、紧密贴合层53、布线层54及导电层55的可动触点部34。最后，通过蚀刻除去下面的绝缘膜而将该可动触点部34与基体基板32分开。其结果是，制作出开关31(MEMS开关)。
在这样制作的开关31中，由于作为固定触点46及可动触点56的面为与导电层45、55的成长方向平行的面，通过模制部A2的两侧面进行成型，因而与导电层45、55的表面相比可平滑地形成，另外，还提高了平行度。因此可使两触点46、56彼此可靠地接触，进而可减小触点间的接触电阻。另外，由于可平滑地形成两触点46、56的接触面，因而在触点彼此接近时不易放电，难以引起固定触点46和可动触点56的熔敷，开关31的开关寿命增加。
另外，根据这样的制造方法，可通过模制部A2的宽度高精度地决定固定触点46与可动触点56之间的触点间距离，另外，由于如上述那样还难以在触点间发生放电，因而可使固定触点46与可动触点56之间的触点间距离狭小化，进而可用低电压对促动器进行驱动使触点彼此开闭。
(第四制造方法)
另外，开关31还可以通过图12(a)～(d)及图13(a)～(d)所示的工序制作。以下，说明该第四制造方法。
首先，如图12(a)所示，在由Si构成的基板A1的上面通过蒸镀、溅射等方法形成紧密贴合层A3，在其上面进一步层叠布线层A4和导电层A5。
接着，在导电层A5之上涂敷光致抗蚀剂并进行构图，如图12(b)所示，在要形成布线图案部48及58的区域形成模制部A2。对模制部A2进行构图后，如图12(c)所示，以该模制部A2为掩模对导电层A5的露出区域有选择地进行蚀刻，在布线层A4的上面构图导电层45、55，同时，在导电层45、55的端面分别形成固定触点46和可动触点56。另外，更换蚀刻液，如图12(d)所示，以模制部A2为掩模有选择地蚀刻布线层A4的露出区域，在紧密贴合层A3之上构图布线层44、54。
另外，使用导电层45、55及基板A1对其具有抗性的蚀刻液有选择地蚀刻紧密贴合层A3，如图13(a)所示，除去紧密贴合层A3从导电层45、55露出的区域，同时对紧密贴合层A3进行过蚀刻使紧密贴合层A3的边缘比布线层44、54的边缘回退而构图紧密贴合层43、53。接着，浸渍于剥离液而将模制部A2剥离。
其后，经由与第三制造方法即图11(b)～(d)同样的工序，通过各向同性蚀刻在基板A1的上面形成凹槽A7(图13(b))，对基板A1进行各向异性蚀刻而将其分割为固定触点基板42和可动触点基板51(图13(c))，对布线层44、54的端面49、59进行深腐蚀(图13(d))，制作出开关31。
在这样的方法中，由于固定触点46及可动触点56通过以模制部A2为掩模对导电层A5进行蚀刻而形成，因而可以平滑且彼此平行地形成固定触点46及可动触点56。另外，还可以以高精度控制固定触点46和可动触点56的触点间距离。
(第五制造方法)
另外，开关31还可以通过图10(a)～(d)及图14(a)～(d)所示的工序制作。在第五制造方法中，开始也是通过图10(a)～(d)的工序在基板A1的上面形成紧密贴合层A3，在要形成布线图案部48、58的区域以外的区域设置模制部A2，在要形成布线图案部48、58的区域，在紧密贴合层A3之上层叠布线层A4和导电层A5，之后，在剥离液中将模制部A2剥离。该图10(a)～(d)的工序由于已经进行了说明因而从略。
在第五制造方法中，通过图10(a)～(d)的工序在紧密贴合层A3之上形成布线层44、54和导电层45、55，之后，如图14(a)所示，使用导电层45、55及基板A1对其具有抗性的蚀刻液有选择地蚀刻紧密贴合层A3。其结果是，可除去紧密贴合层A3从导电层45、55露出的区域，同时，对紧密贴合层A3进行过蚀刻而使紧密贴合层A3的边缘比布线层44、54的边缘回退。
其后，在导电层45和导电层55中间的区域A6，以导电层45、55为掩模在上面侧对基板A1进行各向异性蚀刻，如图14(b)所示，将基板A1分割为固定触点基板41和可动触点基板51。作为各向异性蚀刻的方法，例如以六氟化硫为气体材料进行DRIE。作为进行各向异性蚀刻的方法，除此之外，还有离子蚀刻及使用KOH水溶液、TMAH液进行湿式蚀刻的方法等。
接着，以导电层45、55为掩模对固定触点基板41及可动触点基板51从上方进行各向同性蚀刻，如图14(c)所示，在固定触点基板41和可动触点基板51的上面角部形成凹槽A7。此时，使用导电层45、55、布线层44、54及紧密贴合层43、53对其具有耐腐蚀性的蚀刻方法，以比紧密贴合层43、53间的开口宽度大的宽度对基板A1的上面进行蚀刻的方式，对将基板A1进行过腐蚀。作为对固定触点基板41及可动触点基板51进行各向同性蚀刻的方法，例如以六氟化硫和全氟环丁烷为气体材料进行RIE。作为进行各向同性蚀刻的方法，除此之外，还有使用氙气作为气体材料进行干式蚀刻的方法及使用氟硝酸液进行湿式蚀刻的方法等。
另外，对布线层44、54的端面进行蚀刻(深腐蚀)，如图14(d)所示，使布线层44、54的端面49、59倾斜。另外，如图14(d)所示，使布线层44、54上面的端与固定触点46及可动触点56对齐，但是也可以从固定触点46及可动触点56回退。另外，在对布线层44、54的端面49、59进行蚀刻时，优选同时对固定触点基板41及可动触点基板51进行蚀刻，使固定触点基板41的端面从紧密贴合层43的端面回退，同时，使可动触点基板51的端面从紧密贴合层53的端面回退。
(第四实施方式)
(结构)
图15是表示本发明第四实施方式的开关31A的结构的剖面图。在该开关31A中，在形成于固定触点基板41的上面的紧密贴合层43之上直接形成导电层45而形成固定触点部33，在形成于可动触点基板51上面的紧密贴合层53之上直接形成导电层55而构成可动触点部34。导电层45、55彼此相对的端面成为固定触点46及可动触点56，这一点与第三实施方式相同。因此，与第三实施方式的开关31相比，在开关31A中不存在布线层44、54，布线图案部48成为紧密贴合层43和导电层45的双层结构，也将布线图案部58形成为紧密贴合层53和导电层55的双层结构，使导电层45、55兼备触点彼此接触的功能和传输信号的功能(布线层功能)。
(第六制造方法)
图16(a)～(d)及图17(a)～(c)表示开关31A的制造工序之一例。
图16(a)表示在由Si构成的基板A1的上面通过蒸镀、溅射等方法而形成紧密贴合层A3的状态。紧密贴合层A3使用紧密贴合性高的材料例如Cr、Ti等材料形成底层，进而在其之上形成低电阻材料例如Au、Cu、Al等材料。在基板A1的上面形成紧密贴合层A3之后，在紧密贴合层A3的上面涂敷光致抗蚀剂，使用光刻技术构图光致抗蚀剂，如图10(b)所示，在紧密贴合层A3的上面，在要形成布线图案部48、58的区域以外的区域设置模制部A2。
接着，如图16(c)所示，通过蒸镀及溅射、电解镀敷等方法在紧密贴合层A3之上堆积导电层的材料，在要形成布线图案部48及58的区域层叠导电层A5。
其后，若除去模制部A2，则如图16(d)所示，在要形成布线图案部48及58的区域形成导电层45、55。其结果是，可平滑且彼此平行地形成与模制部A2相接的导电层45、55的端面，使其分别成为固定触点46和可动触点56。
接着，使用导电层45、55及基板A1对其具有抗性的蚀刻液有选择地蚀刻紧密贴合层A3，如图17(a)所示，除去紧密贴合层A3从导电层45、55露出的区域，同时，对紧密贴合层A3进行过蚀刻而使紧密贴合层A3的边缘比导电层45、55的边缘回退而构图紧密贴合层43、53。
其后，在导电层45与导电层55中间的区域A6，以导电层45、55为掩模对基板A1进行各向同性蚀刻。此时，如图17(b)所示，使用导电层45、55和紧密贴合层43、53对其具有抗性的蚀刻方法，以比紧密贴合层43、53间的开口宽度大的宽度对基板A1的上面进行蚀刻的方式对基板A1进行过蚀刻，在基板A1上面设置凹槽A7。作为对基板A1进行各向同性蚀刻的方法，例如以六氟化硫和全氟环丁烷为气体材料进行RIE(例如，在压力为10～100Pa、高频功率为50～200W的条件下进行)。作为进行各向同性蚀刻的方法，除此之外，还有使用氙气作为气体材料进行干式蚀刻的方法、及使用氟硝酸液进行湿式蚀刻的方法等。
这样，如图17(b)所示，在基板A1的上面形成凹槽A7之后，以导电层45、55为掩模进一步从A7侧对凹槽A7进行各向异性蚀刻，如图17(c)所示，通过各向异性蚀刻将基板A1分割为固定触点基板41和可动触点基板51，同时，分别对固定触点基板41的端面和可动触点基板51的端面进行蚀刻直至其比紧密贴合层43、53的端回退。作为各向异性蚀刻的方法，例如以六氟化硫为气体材料进行DRIE(例如，压力为3～10Pa、高频功率为200～800W的条件下进行)。作为进行各向异性蚀刻的方法，除此之外，还有离子蚀刻及使用KOH水溶液、TMAH液进行湿式蚀刻的方法等。另外，各向异性蚀刻后的固定触点基板41与可动触点基板51的距离(或者使固定触点基板、41、可动触点基板51的端面后退的程度)可通过图11(b)的凹槽A7的宽度进行控制。
这样将其中的一块形成为层叠有固定触点基板41、紧密贴合层43及导电层45的固定触点部33。将该固定触点部33经由绝缘膜42固定在基体基板32的上面。另外，将其中的另一块设为层叠有可动触点基板51、紧密贴合层53及导电层55的可动触点部34。最后，通过蚀刻除去下面的绝缘膜，将该可动触点部34与基体基板32分离。这样可制作出开关31A(MEMS开关)。
在这样制作出的开关31A中，由于作为固定触点46及可动触点56的面通过模制部A2的两侧面进行成型，因而与导电层45、55的表面相比可平滑地形成，另外，还提高了平行度。因此，可使两触点46、56彼此可靠地接触，减小触点间的接触电阻。另外，由于可使两触点46、56的接触面变得平滑，因而不易在触点彼此接近时产生放电，不易引起固定触点46和可动触点56的熔敷，开关31A的开闭寿命增加。
另外，根据这样的制造方法，由于可按照模制部A2的宽度使固定触点46与可动触点56的距离无偏差而高精度地制作，另外，如上所示，在触点间不易产生放电，因而可使固定触点46与可动触点56之间的距离狭小化，进而可用低电压对促动器进行驱动而将触点间开闭。
(第七制造方法)
另外，开关31A还可通过如图18(a)～(d)及图19(a)～(c)所示的工序制作。以下，说明该第七制造方法。
首先，如图18(a)所示，在由Si构成的基板A1的上面通过蒸镀、溅射等方法形成紧密贴合层A3，在其上面形成导电层A5。
接着，在导电层A5之上涂敷光致抗蚀剂并进行构图，如图18(b)所示，在要形成布线图案部48及58的区域形成模制部A2。若对模制部A2进行了构图后，则如图18(c)所示，以该模制部A2为掩模有选择地蚀刻导电层A5的露出区域，构图导电层45、55，同时，在导电层45、55的端面分别形成固定触点46和可动触点56。
另外，使用导电层45、55及基板A1对其具有抗性的蚀刻液有选择地蚀刻紧密贴合层A3，如图18(d)所示，除去紧密贴合层A3从导电层45、55露出的区域，同时对紧密贴合层A3进行过蚀刻而使紧密贴合层A3的边缘比导电层45、55的边缘回退而构图紧密贴合层43、53。
其后，在导电层45与导电层55中间的区域A6，以模制部A2为掩模对基板A1进行各向同性蚀刻。此时，如图19(a)所示，使用导电层45、55和紧密贴合层43、53对其具有抗性的蚀刻方法，以比紧密贴合层43、53间的开口宽度大的宽度对基板A1的上面进行蚀刻的方式对基板A1进行过蚀刻，在基板A1的上面设置凹槽A7。
这样，如图19(a)所示，在基板A1的上面形成凹槽A7之后，以模制部A2为掩模进一步从凹槽A7侧对基板A1进行各向异性蚀刻，如图19(b)所示，通过各向异性蚀刻将基板A1分割为固定触点基板41和可动触点基板51，同时，使固定触点基板41的端面和可动触点基板51的端面分别比紧密贴合层43、53的端回退。
其后，通过剥离液将布线层44、54之上的模制部A2剥离，制作出开关31A。
在这样制作的开关31A中，由于作为固定触点46及可动触点56的面通过蚀刻而成型，因而与导电层45、55的表面相比可平滑地形成，另外，还提高了平行度。因此，可使两触点彼此可靠地接触，可减小触点间的接触电阻。另外，由于可使两触点46、56的接触面变得平滑，因而在触点彼此接近时不易发生放电，不易引起固定触点46和可动触点56的熔敷，开关31A的开闭寿命增加。另外，可使固定触点46与可动触点56之间的距离狭小化，可用低电压对促动器进行驱动而进行触点间的开闭。
另外，在上述开关31中，固定触点46和可动触点56双方从各基板41、51、紧密贴合层43、53、布线层44、54的端面突出，另外，在开关31A中，固定触点46和可动触点56双方从各基板41、51、紧密贴合层43、53的端面突出，但是，只是使固定触点46和可动触点56中任一方的触点突出，另一触点与基板及紧密贴合层等的端对齐也无妨。
(第五实施方式)
接着，说明本发明第五实施方式的高频用的静电继电器31B的结构。图20是表示静电继电器31B的结构的平面图。图21是放大表示图20的A部的立体图，图22是沿图20的B-B线的概略剖面图。
该静电继电器31B在由Si基板及玻璃基板等构成的基体基板32的上面设有：固定触点部33、可动触点部34、固定电极部35、支承可动触点部34的可动电极部36、弹簧37、支承弹簧37的支承部38。
如图22所示，固定触点部33将由Si构成的固定触点基板41的下面通过绝缘膜42(SiO2)固定在基体基板32的上面。如图21所示，在固定触点基板41的上面，形成有由使用紧密贴合性高的材料(例如，Cr、Ti等材料)形成底层并进而在其上形成低电阻材料(例如，Au、Cu、Al等材料)的双层结构构成的紧密贴合层43a、43b，在紧密贴合层43a、43b之上层叠有Pt等布线层44a、44b和导电层45a、45b。
另外，如图20及图21所示，固定触点基板41在基体基板32的上面端部沿宽度方向(X方向)延伸，在中央部形成有向可动触点部34侧突出的伸出部41a，在两端分别形成有焊盘支承部41b、41b。布线图案部48a、48b沿固定触点基板41上面的布线，布线图案部48a、48b的一端部在伸出部41a的上面彼此平行配置，从伸出部41a的端面突出的导电层45a、45b的前端面位于同一平面内且分别成为固定触点46a、46b(电接触面)。另外，布线图案部48a、48b的另一端部在上述焊盘支承部41b、41b的上面形成有金属焊盘部47a、47b。在布线图案部48如图3的开关32那样地采用紧密贴合层43a、43b、布线层44a、44b及导电层45a、45b三层结构的情况下，不一定必须将导电层45a、45b设置在布线图案部48a、48b的整体，只要至少处于包含固定触点46及可动触点56的伸出部41a附近即可。
可动触点部34设置于与伸出部41a相对的位置。如图21所示，可动触点部34在Si构成的可动触点基板51的上面形成有由底层Cr/表层Au构成的紧密贴合层53，在紧密贴合层53之上层叠有Pt等的布线层54和导电层55。如图22所示，与导电层45a、45b相对的导电层55的端面从可动触点基板51的前面突出，且与固定触点46a、46b平行地形成，将该端面作为可动触点56(电接触面)。可动触点56具有与自固定触点46的外侧的边缘至固定触点46b的外侧的边缘的距离大致相等的宽度。
另外，可动触点基板51通过从可动电极部36突出的支承梁57而悬臂状地支承。可动触点基板51及支承梁57的下面自基体基板32的上面浮起，可与可动电极部36一起与基体基板32的长度方向(Y方向)平行地移动。
在该静电继电器31B中，固定触点部33的金属焊盘部47a、47b连接主电路(未图示)，可通过使可动触点56与固定触点46a、46b接触而闭合主电路，可通过使可动触点56与固定触点46a、46b分离而断开主电路。另外，由于布线层44a、44b、54的端面分别以越向下方越后退的方式倾斜，伸出部41a和可动触点基板51的端面也分别从固定触点46a、46b及可动触点46回退，因而防止发生在触点间闭合时使布线层44a、44b和布线层54接触，或使伸长部41a和可动触点基板51接触而引起可动触点56和固定触点46a、46b的接触不良情况。
用于使可动触点部34移动的促动器由固定电极部35、可动电极部36、弹簧37及支承部38构成。
如图20所示，在基体基板32的上面彼此平行地配置有多个固定电极部35。固定电极部35在平面看时从矩形的焊盘部66的两面向Y方向分别延伸出成分支状的分支状电极部67。分支状电极部67以左右对称的方式分别使分支部68突出，分支部68在Y方向以一定间距排列。
如图22所示，在固定电极部35中，将固定电极基板61的下面通过绝缘膜62固定在基体基板32的上面。另外，在焊盘部66中，在固定电极基板61的上面由Cu、Al等形成有固定电极63，在固定电极63之上设有电极焊盘层65。
如图20所示，可动电极部36以包围各固定电极部35的方式形成。在可动电极部36以从两侧夹持各固定电极部35的方式形成有梳齿状电极部74(在固定电极部35间，由一对梳齿状电极部74构成分支状)。梳齿状电极部74以各固定电极部35为中心左右对称，从各梳齿状电极部74向分支部68间的空隙部延伸出梳齿部75。且各梳齿部75与邻接于其梳齿部75而位于靠近可动触点部34一侧的分支部68的距离比与邻接于该梳齿部75而位于远离可动触点部34一侧的分支部68的距离短。
可动电极部36由Si的可动电极基板71构成，可动电极基板71的下面从基体基板32的上面浮起。另外，在可动电极部36的可动触点侧端面的中央突设有支承梁57，在支承梁57的前端保持有可动触点部34。
支承部38由Si构成，在基体基板32的另一端部沿X方向伸长延伸。支承部38的下面通过绝缘膜39固定在基体基板32的上面。支承部38的两端部和可动电极部36(可动电极基板71)通过关于Si左右对称形成的一对弹性弹簧37连接，可动电极部36经由弹簧37由支承部38水平地支承。另外，可动电极部36通过使弹簧37发生弹性变形而可在Y方向移动。
在具有上述构成的静电继电器31B中，在固定电极部35与可动电极部36之间连接有直流电压源，通过控制电路等接通、断开直流电压。在固定电极部35中，直流电压源的一端子与电极焊盘层65连接。直流电压源的另一端子与支承部38连接。由于支承部38及弹簧37具有导电性，支承部38、弹簧37及可动电极部36电气导通，因而可使施加于支承部38的电压施加于可动电极部36。
若通过直流电压源在固定电极部35与可动电极部36之间施加直流电压，则在分支状电极部67的分支部68和梳齿状电极部74的梳齿部75之间产生静电引力。但是，由于固定电极部35及可动电极部36的结构关于各固定电极部35的中心线对称形成，因而对可动电极部36作用的X方向的静电引力平衡，不会使可动电极部36在X方向移动。另一方面，由于与邻接于各梳齿部75而位于靠近可动触点部一侧的分支部68的距离比与邻接于该梳齿部75而位于远离可动触点部34一侧的分支部68的距离短，因而各梳齿部75被向可动触点部侧吸引，一边使弹性弹簧37挠曲一边使可动电极部36在Y方向移动。其结果是，可动触点部34向固定触点部33侧移动，可动触点56与固定触点46a、46b接触而将固定触点46a与固定触点46b之间(主电路)电闭合。
另外，由于若解除施加于固定电极部35和可动电极部36之间的直流电压，则分支部68与梳齿部75之间的静电引力消失，因而利用弹簧37的弹性复原力而使可动触点部36沿Y方向后退，使可动触点56自固定触点46a、46b分离而将固定触点46a与固定触点46b之间(主电路)断开。
这样的静电继电器31B通过以下的工序制作。首先，在由绝缘膜覆盖整个表面的基体基板32(Si晶片、SOI晶片等)的上面接合Si基板(具有导电性的其它Si晶片)，在该Si基板的上面蒸镀金属材料而形成电极膜。接着，通过光刻技术构图该电极膜，通过电极膜在焊盘部66即固定电极基板61的上面形成固定电极63。
接着，从电极膜之上开始在Si基板的上面形成紧密贴合，在其之上层叠布线层和导电层。接着，构图导电层、布线层及紧密贴合层而形成固定触点部33的布线图案部48和可动触点部34的布线图案部58。另外，在焊盘部66，在固定电极63之上形成电极焊盘层65。
其后，以光致抗蚀剂等为蚀刻用掩模蚀刻Si基板，通过残留于各区域的Si基板，制作固定触点部33的固定触点基板41、可动触点部34的可动触点基板51、固定电极部35的固定电极基板61、可动电极部36的可动电极基板71、弹性弹簧37、支承部38。
最后，通过蚀刻除去从Si基板露出的区域的绝缘膜和可动触点部34及可动触点部36下面的绝缘膜，将其切割成各个静电继电器31B。
由于在这样的静电继电器31B的制造工序中，可动触点部34和固定触点部35可通过与例如第一实施方式的开关31相关而进行了说明的工序同样的工序制作，因而将固定触点部33的固定触点46a、46b和可动触点部34的可动触点56形成为与导电层的成长方向平行的侧面，可以不进行研磨等得到平滑性和平行性良好的触点。因此，在该静电继电器31B中，也可得到与第三实施方式的开关31同样的作用效果。

Claims (20)

1.一种开关，具备彼此接触或者分离的多个触点，其特征在于，
将与用于形成所述触点的导电层成膜时的成长方向平行的面作为所述触点彼此的接触面。
2.如权利要求1所述的开关，其特征在于，
所述触点的接触面为与模制部相接的面，所述模制部在所述导电层成长时用于确定所述导电层的形成区域。
3.一种开关的制造方法，该开关具备彼此接触或者分离的多个触点，其特征在于，具备如下的工序：
在基板的上方形成规定图案的模制部；
在所述基板的上方，使导电层在除了形成有所述模制部的区域之外的多个区域、沿所述基板的厚度方向成长；
除去所述模制部，将所述导电层与所述模制部侧面相接的面作为所述触点彼此的接触面；
对应形成有所述导电层的多个区域，将所述基板分割成多个。
4.如权利要求3所述的开关的制造方法，其特征在于，
彼此平行地形成所述模制部的两侧面，该模制部的两侧面用于形成相对的所述各触点。
5.如权利要求3所述的开关的制造方法，其特征在于，
通过电解镀敷或者无电解镀敷使所述导电层在所述基板的上方成长。
6.如权利要求3所述的开关的制造方法，其特征在于，
通过蒸镀及溅射等堆积法使所述导电层在所述基板的上方成长。
7.如权利要求6所述的开关的制造方法，其特征在于，
通过除去所述模制部的工序，将堆积于所述模制部之上的所述导电层材料与所述模制部一起除去。
8.一种继电器，其特征在于，具备：
权利要求1所述的开关；
促动器，其用于使所述触点的一部分在与所述触点彼此的接触面垂直的方向移动而使触点彼此接触或者分离。
9.如权利要求1所述的开关，其特征在于，
具备：在第一基板的上方形成有包含第一导电层的多个层的第一触点部；和在第二基板的上方形成有包含第二导电层的多个层的第二触点部，
将所述第一导电层中的、与该导电层成膜时的成长方向平行的端面作为第一触点部的触点，
将所述第二导电层中的、与该导电层成膜时的成长方向平行的端面作为第二触点部的触点，
在所述第一触点部和所述第二触点部中的至少一方的触点部，该触点部的触点比该触点部中的导电层以外的层以及该触点部的基板的各自端面更突出，
使所述第一触点部的触点和所述第二触点部的触点相对而使两触点彼此接触或者分离。
10.如权利要求9所述的开关，其特征在于，
所述第一及第二导电层由贵金属、合金、具有导电性的Si系材料或者导电性氧化物中的任一种材料形成。
11.如权利要求9所述的开关，其特征在于，
所述第一触点部在所述第一基板的上方形成有第一布线层，在所述第一布线层的上面形成有所述第一导电层，
所述第二触点部在所述第二基板的上方形成有第二布线层，在所述第二布线层的上面形成有所述第二导电层。
12.如权利要求11所述的开关，其特征在于，
在触点比导电层以外的层以及基板的各自端面更突出的所述至少一方的触点部，该触点部的布线层的端面成为如下的倾斜面，即，从该触点部与导电层相接的一侧的边缘朝向该触点部靠近基板的方向逐渐回退。
13.如权利要求11所述的开关，其特征在于，
所述第一及第二布线层由贵金属、合金、具有导电性的Si系材料或者导电性氧化物中的任一种材料形成。
14.一种开关的制造方法，其特征在于，具备如下的工序：
通过在基板的上方使包含导电层的多个层沿所述基板的厚度方向成长而在所述基板的上方形成包含导电层的多个层，并且在其最上面形成规定图案的模制部；
通过以所述模制部为掩模而对包含所述导电层的多个层进行蚀刻，将包含所述导电层的多个层分割成多个区域，并且利用以所述导电层的被蚀刻的面形成作为触点的面；
在包含所述导电层的多个层的被分割的区域间，通过对所述基板的表面进行各向同性蚀刻而在所述基板的表面形成凹槽；
在包含所述导电层的多个区域的被分割的区域间，通过对所述基板进行各向异性蚀刻，对应包含所述导电层的多个层的被分割的区域，将所述基板分割成多个；
在所述被分割的区域的至少一个区域，通过对所述导电层以外的层进行蚀刻而使所述导电层以外的层的端面比所述导电层的成为触点的面更加后退。
15.一种开关的制造方法，其特征在于，具备如下的工序：
在基板的上方形成规定图案的模制部，
在所述基板的上方，通过在除了形成有所述模制部的区域之外的多个区域使包含导电层的多个层沿所述基板的厚度方向成长，在所述基板的上方形成包含所述导电层的多个层；
除去所述模制部，利用所述导电层与所述模制部侧面相接的面形成成为触点的面；
在包含所述导电层的多个层的被分离的区域间，通过对所述基板的表面进行各向同性蚀刻而在所述基板的表面形成凹槽；
在包含所述导电层的多个层的被分离的区域间，通过对所述基板进行各向异性蚀刻，对应包含所述导电层的多个层的被分离的区域，将所述基板分割成多个；
在所述被分离的区域的至少一个区域，通过对所述导电层以外的层进行蚀刻，使所述导电层以外的层的端面比导电层的成为触点的面更加后退。
16.如权利要求14或者15所述的开关的制造方法，其特征在于，
所述导电层通过蒸镀、溅射、MBE、CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷等堆积法而形成。
17.如权利要求14或者15所述的开关的制造方法，其特征在于，
包含所述导电层的多个层在形成于所述基板的上方的布线层的上面形成有导电层。
18.如权利要求17所述的开关的制造方法，其特征在于，在使所述导电层以外的层的端面比所述导电层的成为触点的面更加后退的工序中，所述布线层的端面以从所述导电层侧朝向所述基板而很大地后退的方式倾斜。
19.如权利要求17所述的开关的制造方法，其特征在于，
所述布线层通过蒸镀、溅射、MBE、CVD、镀敷、喷雾法、溶胶凝胶法、喷墨法或者丝网印刷等堆积法而形成。
20.一种继电器，其特征在于，具备：
权利要求9所述的开关；
促动器，其用于使所述第一触点部和所述第二触点部中的至少一方的触点部向与所述第一触点部和第二触点部的触点彼此的接触面垂直的方向移动而使所述触点彼此接触或者分离。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110520957A (zh) * 2017-04-14 2019-11-29 松下知识产权经营株式会社 触点装置和电磁继电器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3227895B1 (en) * 2014-12-04 2019-01-02 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung E.V. Microelectromechanical switch and method for manufacturing the same
WO2016185808A1 (ja) 2015-05-19 2016-11-24 ソニー株式会社 接点構造、電子デバイス及び電子機器
DE102016215815A1 (de) * 2016-08-23 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches System mit Anschlagelement
DE102021202238A1 (de) 2021-03-09 2022-09-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrisch betätigbarer MEMS-Schalter
DE102021203566A1 (de) * 2021-04-12 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung MEMS Schalter mit eingebettetem Metallkontakt

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09251834A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Omron Corp 静電リレー
US6218911B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-17 Trw Inc. Planar airbridge RF terminal MEMS switch
US20020184949A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Gianchandani Yogesh B. Micromachined shock sensor
US6587021B1 (en) * 2000-11-09 2003-07-01 Raytheon Company Micro-relay contact structure for RF applications
US20040149558A1 (en) * 2002-01-16 2004-08-05 Yoshito Nakanishi Micro device
US20040216988A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Rogier Receveur Multi-stable micro electromechanical switches and methods of fabricating same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5198390A (en) * 1992-01-16 1993-03-30 Cornell Research Foundation, Inc. RIE process for fabricating submicron, silicon electromechanical structures
JPH08264090A (ja) * 1995-03-24 1996-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 配線用遮断装置及び製造方法
US20030018420A1 (en) * 2001-06-19 2003-01-23 Christopher Apanius Double acting crash sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09251834A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Omron Corp 静電リレー
US6218911B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-17 Trw Inc. Planar airbridge RF terminal MEMS switch
US6587021B1 (en) * 2000-11-09 2003-07-01 Raytheon Company Micro-relay contact structure for RF applications
US20020184949A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Gianchandani Yogesh B. Micromachined shock sensor
US20040149558A1 (en) * 2002-01-16 2004-08-05 Yoshito Nakanishi Micro device
US20040216988A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Rogier Receveur Multi-stable micro electromechanical switches and methods of fabricating same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110520957A (zh) * 2017-04-14 2019-11-29 松下知识产权经营株式会社 触点装置和电磁继电器
CN110520957B (zh) * 2017-04-14 2023-06-16 松下知识产权经营株式会社 触点装置和电磁继电器

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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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