JP2003062798A - アクチュエータ及びスイッチ - Google Patents
アクチュエータ及びスイッチInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H61/00—Electrothermal relays
- H01H61/02—Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is heated indirectly, e.g. resistively, inductively
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
- B81B3/0018—Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
- B81B3/0024—Transducers for transforming thermal into mechanical energy or vice versa, e.g. thermal or bimorph actuators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
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- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/01—Switches
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- B81B2201/016—Switches characterised by the shape having a bridge fixed on two ends and connected to one or more dimples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
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- B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
- B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
- B81B2203/0109—Bridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
- B81B2203/05—Type of movement
- B81B2203/053—Translation according to an axis perpendicular to the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
- H01H2001/0042—Bistable switches, i.e. having two stable positions requiring only actuating energy for switching between them, e.g. with snap membrane or by permanent magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
- H01H2001/0084—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS] with perpendicular movement of the movable contact relative to the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H61/00—Electrothermal relays
- H01H2061/006—Micromechanical thermal relay
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力が極めて少ないスイッチを提供す
る。 【解決手段】 両端が支持された可動部５０と、可動部
５０に設けられた接点７０とを備えたスイッチ１００で
あって、可動部５０は、温度に応じて所定の方向に接点
を変位させる第１のバイメタル１０と、温度に応じて所
定の方向と反対方向に接点を変位させる第２のバイメタ
ル２０とを有することを特徴とするスイッチ１００。
る。 【解決手段】 両端が支持された可動部５０と、可動部
５０に設けられた接点７０とを備えたスイッチ１００で
あって、可動部５０は、温度に応じて所定の方向に接点
を変位させる第１のバイメタル１０と、温度に応じて所
定の方向と反対方向に接点を変位させる第２のバイメタ
ル２０とを有することを特徴とするスイッチ１００。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータ及
びスイッチに関する。特に本発明は、ラッチ機能を有す
るアクチュエータ及びスイッチに関する。
びスイッチに関する。特に本発明は、ラッチ機能を有す
るアクチュエータ及びスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バイメタル及び当該バイメタルを
加熱するヒータを有する可動部と、当該可動部に設けら
れた接点と、接点に対向して設けられた信号線とを備え
たスイッチがある。従来のスイッチは、ヒータに電流を
供給することにより、可動部及び接点を変位させること
により、接点を複数の信号線に接触させ、当該複数の信
号線を導通させる。
加熱するヒータを有する可動部と、当該可動部に設けら
れた接点と、接点に対向して設けられた信号線とを備え
たスイッチがある。従来のスイッチは、ヒータに電流を
供給することにより、可動部及び接点を変位させること
により、接点を複数の信号線に接触させ、当該複数の信
号線を導通させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、マイクロマシン
技術を用いたスイッチを実用化すべく、低消費電力で動
作するスイッチが望まれている。しかしながら上述の通
り、従来のバイメタル構造を有するスイッチは、信号線
を導通させる間、接点を当該信号線に接触させる必要が
ある。そのため、信号線を導通させる間、可動部に設け
られたヒータに電流を供給し続けなければならない。そ
のため、スイッチの消費電力が大きくなってしまい、マ
イクロマシン技術を用いたスイッチの実用化に向け大き
な問題となっていた。
技術を用いたスイッチを実用化すべく、低消費電力で動
作するスイッチが望まれている。しかしながら上述の通
り、従来のバイメタル構造を有するスイッチは、信号線
を導通させる間、接点を当該信号線に接触させる必要が
ある。そのため、信号線を導通させる間、可動部に設け
られたヒータに電流を供給し続けなければならない。そ
のため、スイッチの消費電力が大きくなってしまい、マ
イクロマシン技術を用いたスイッチの実用化に向け大き
な問題となっていた。
【０００４】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできるアクチュエータ及びスイッチを提供すること
を目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立
項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従
属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
とのできるアクチュエータ及びスイッチを提供すること
を目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立
項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従
属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】即ち、本発明の第１の形態によると、両端
が支持された可動部と、可動部に設けられた第１の接点
とを備えたスイッチであって、可動部は、温度に応じて
所定の方向に接点を変位させる第１のバイメタルと、温
度に応じて所定の方向と反対方向に接点を変位させる第
２のバイメタルとを有することを特徴とするスイッチを
提供する。
が支持された可動部と、可動部に設けられた第１の接点
とを備えたスイッチであって、可動部は、温度に応じて
所定の方向に接点を変位させる第１のバイメタルと、温
度に応じて所定の方向と反対方向に接点を変位させる第
２のバイメタルとを有することを特徴とするスイッチを
提供する。
【０００６】また、可動部は、所定の方向又は反対方向
にたわみを有することが好ましい。また、第１のバイメ
タルは、第１の熱膨張率を有する第１の部材と、第１の
部材の上方に積層され、第１の熱膨張率より小さい熱膨
張率を有する第２の部材とを有し、第２のバイメタル
は、第２の熱膨張率を有する第３の部材と、第３の部材
の上方に積層され、第２の熱膨張率より大きい熱膨張率
を有する第４の部材とを有することが好ましい。
にたわみを有することが好ましい。また、第１のバイメ
タルは、第１の熱膨張率を有する第１の部材と、第１の
部材の上方に積層され、第１の熱膨張率より小さい熱膨
張率を有する第２の部材とを有し、第２のバイメタル
は、第２の熱膨張率を有する第３の部材と、第３の部材
の上方に積層され、第２の熱膨張率より大きい熱膨張率
を有する第４の部材とを有することが好ましい。
【０００７】また、第１の部材と第４の部材、及び第２
の部材と第３の部材とは同一の材料により形成されても
よい。
の部材と第３の部材とは同一の材料により形成されても
よい。
【０００８】また、第１及び第２のバイメタルをそれぞ
れ加熱するヒータを更に備え、第１のバイメタルを加熱
した場合に、可動部は所定の方向にたわみを有するよう
に変形し、第２のバイメタルを加熱した場合に、可動部
は反対方向にたわみを有するように変形することが好ま
しい。また、可動部の両端は固定されるのが好ましい。
れ加熱するヒータを更に備え、第１のバイメタルを加熱
した場合に、可動部は所定の方向にたわみを有するよう
に変形し、第２のバイメタルを加熱した場合に、可動部
は反対方向にたわみを有するように変形することが好ま
しい。また、可動部の両端は固定されるのが好ましい。
【０００９】可動部は、温度に応じて所定の方向に接点
を変位させる第３のバイメタルと、温度に応じて反対方
向に接点を変位させる第４のバイメタルとを更に有して
もよい。この場合において、第１、第２、第３、及び第
４のバイメタルは、接点が設けられた接点位置から、そ
れぞれ異なる方向に延在することが好ましい。
を変位させる第３のバイメタルと、温度に応じて反対方
向に接点を変位させる第４のバイメタルとを更に有して
もよい。この場合において、第１、第２、第３、及び第
４のバイメタルは、接点が設けられた接点位置から、そ
れぞれ異なる方向に延在することが好ましい。
【００１０】また、第１のバイメタルは、第３のバイメ
タルが延在する方向と反対方向に延在しており、第２の
バイメタルは、第１及び第３のバイメタルが延在する方
向と略垂直方向に延在しており、第４のバイメタルは、
第２のバイメタルが延在する方向と反対方向に延在して
もよい。
タルが延在する方向と反対方向に延在しており、第２の
バイメタルは、第１及び第３のバイメタルが延在する方
向と略垂直方向に延在しており、第４のバイメタルは、
第２のバイメタルが延在する方向と反対方向に延在して
もよい。
【００１１】また、可動部の一端を支持する第１の支持
部と、可動部の他端を支持する第２の支持部とを更に備
え、第１のバイメタルは、一端が第１の支持部に支持さ
れており、第２のバイメタルは、一端が第２の支持部に
支持され、他端が第１のバイメタルから延長して設けら
れており、第３のバイメタルは、一端が第２の支持部に
支持され、第２のバイメタルと略平行に設けられてお
り、第４のバイメタルは、一端が第１の支持部に支持さ
れ、他端が第３のバイメタルから延長して設けられても
よい。この場合、第１のバイメタルと第３のバイメタ
ル、及び第２のバイメタルと第４のバイメタルとは離間
して設けられるのが好ましい。
部と、可動部の他端を支持する第２の支持部とを更に備
え、第１のバイメタルは、一端が第１の支持部に支持さ
れており、第２のバイメタルは、一端が第２の支持部に
支持され、他端が第１のバイメタルから延長して設けら
れており、第３のバイメタルは、一端が第２の支持部に
支持され、第２のバイメタルと略平行に設けられてお
り、第４のバイメタルは、一端が第１の支持部に支持さ
れ、他端が第３のバイメタルから延長して設けられても
よい。この場合、第１のバイメタルと第３のバイメタ
ル、及び第２のバイメタルと第４のバイメタルとは離間
して設けられるのが好ましい。
【００１２】更に、第１及び第３のバイメタルは、第１
の熱膨張率を持つ第１の部材と、第１の部材の上方に積
層され、第１の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第
２の部材とを有し、第２及び第４のバイメタルは、第２
の熱膨張率を持つ第３の部材と、第３の部材の下方に積
層され、第２の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第
４の部材とを有することが好ましい。
の熱膨張率を持つ第１の部材と、第１の部材の上方に積
層され、第１の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第
２の部材とを有し、第２及び第４のバイメタルは、第２
の熱膨張率を持つ第３の部材と、第３の部材の下方に積
層され、第２の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第
４の部材とを有することが好ましい。
【００１３】また、可動部は、所定の方向又は所定の方
向と反対方向にたわみを有することが好ましい。この場
合、第１、第２、第３、及び第４のバイメタルをそれぞ
れ加熱するヒータを更に備え、第１及び第３のバイメタ
ルを加熱した場合に、可動部は所定の方向にたわみを有
するように変形し、第２及び第４のバイメタルを加熱し
た場合に、可動部は所定の方向と反対方向にたわみを有
するように変形するのが好ましい。
向と反対方向にたわみを有することが好ましい。この場
合、第１、第２、第３、及び第４のバイメタルをそれぞ
れ加熱するヒータを更に備え、第１及び第３のバイメタ
ルを加熱した場合に、可動部は所定の方向にたわみを有
するように変形し、第２及び第４のバイメタルを加熱し
た場合に、可動部は所定の方向と反対方向にたわみを有
するように変形するのが好ましい。
【００１４】また、第１及び第２の信号線と、可動部の
両端を支持する第１の支持部とを有する第１の配線基板
を更に備え、第１の接点は、第１及び第２の信号線と接
触することにより、第１の信号線と第２の信号線とを導
通させることが好ましい。
両端を支持する第１の支持部とを有する第１の配線基板
を更に備え、第１の接点は、第１及び第２の信号線と接
触することにより、第１の信号線と第２の信号線とを導
通させることが好ましい。
【００１５】また、第３及び第４の信号線と、可動部の
両端を支持する第２の支持部とを有する第２の配線基板
と、可動部において接点が設けられた面と反対の面に設
けられた第２の接点とを更に備え、第２の接点は、第３
及び第４の信号線と接触することにより、第３の信号線
と第４の信号線とを導通させてもよい。
両端を支持する第２の支持部とを有する第２の配線基板
と、可動部において接点が設けられた面と反対の面に設
けられた第２の接点とを更に備え、第２の接点は、第３
及び第４の信号線と接触することにより、第３の信号線
と第４の信号線とを導通させてもよい。
【００１６】可動部は、当該可動部の一端と接点との間
に設けられ、可動部の長手方向に弾性を持つ弾性部を有
してもよい。この場合、弾性部は、コルゲート構造を有
することが好ましい。また、弾性部は、可動部の長手方
向に伸縮する材料により形成されてもよい。
に設けられ、可動部の長手方向に弾性を持つ弾性部を有
してもよい。この場合、弾性部は、コルゲート構造を有
することが好ましい。また、弾性部は、可動部の長手方
向に伸縮する材料により形成されてもよい。
【００１７】本発明の第２の形態によると、両端が支持
された可動部と、可動部に設けられた第１の接点とを備
えたスイッチの製造方法であって、基板を用意するステ
ップと、基板の第１の領域に第１の熱膨張率を有する第
１の部材を形成するステップと、基板において、第１の
領域を含む第２の領域に第１の熱膨張率より小さい第２
の熱膨張率を有する第２の部材を形成するステップと、
基板において、第２の領域に含まれており、第１の領域
とは異なる領域である第３の領域に第２の熱膨張率より
大きい熱膨張率を有する第３の部材を形成するステップ
とを備えたことを特徴とするスイッチの製造方法を提供
する。
された可動部と、可動部に設けられた第１の接点とを備
えたスイッチの製造方法であって、基板を用意するステ
ップと、基板の第１の領域に第１の熱膨張率を有する第
１の部材を形成するステップと、基板において、第１の
領域を含む第２の領域に第１の熱膨張率より小さい第２
の熱膨張率を有する第２の部材を形成するステップと、
基板において、第２の領域に含まれており、第１の領域
とは異なる領域である第３の領域に第２の熱膨張率より
大きい熱膨張率を有する第３の部材を形成するステップ
とを備えたことを特徴とするスイッチの製造方法を提供
する。
【００１８】また、第１の部材を形成するステップと、
第３の部材を形成するステップとは、同一のステップで
あってよく、また、第１の領域と、第３の領域との間に
形成された第２の部材の少なくとも一部を除去するステ
ップを更に備えてもよい。
第３の部材を形成するステップとは、同一のステップで
あってよく、また、第１の領域と、第３の領域との間に
形成された第２の部材の少なくとも一部を除去するステ
ップを更に備えてもよい。
【００１９】本発明の第３の形態によると、両端が支持
され、所定の方向にたわみを有する可動部と、所定の方
向と反対方向へ可動部をたわませる駆動部とを備えたこ
とを特徴とするアクチュエータを提供する。
され、所定の方向にたわみを有する可動部と、所定の方
向と反対方向へ可動部をたわませる駆動部とを備えたこ
とを特徴とするアクチュエータを提供する。
【００２０】本発明の第４形態によると、少なくとも一
端が支持された可動部を有するアクチュエータであっ
て、可動部は、温度に応じて可動部の他端を所定の方向
に変位させる第１のバイメタルと、温度に応じて可動部
の他端を所定の方向と反対方向に変位させる第２のバイ
メタルとを有することを特徴とするアクチュエータを提
供する。第１及び第２のバイメタルは、可動部の長手方
向に略平行に設けられるのが好ましい。
端が支持された可動部を有するアクチュエータであっ
て、可動部は、温度に応じて可動部の他端を所定の方向
に変位させる第１のバイメタルと、温度に応じて可動部
の他端を所定の方向と反対方向に変位させる第２のバイ
メタルとを有することを特徴とするアクチュエータを提
供する。第１及び第２のバイメタルは、可動部の長手方
向に略平行に設けられるのが好ましい。
【００２１】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。
【００２３】図１は、本発明に係るアクチュエータの一
例であるスイッチ１００の第１の実施形態を示す。図１
（ａ）は、スイッチ１００の上面図を示す。
例であるスイッチ１００の第１の実施形態を示す。図１
（ａ）は、スイッチ１００の上面図を示す。
【００２４】スイッチ１００は、可動部５０と、配線基
板１４０と、配線基板１４０に設けられた第１の信号線
１１０及び第２の信号線１２０と、配線基板１４０に設
けられ、可動部５０を支持する複数の支持部１５０と、
可動部５０を駆動する駆動部の一例であるヒータに電流
を供給するための複数のヒータ電極１３０と、可動部５
０の両端に接続された被支持部６０と、可動部５０に設
けられ、第１の信号線１１０と第２の信号線１２０とに
接触することにより、第１の信号線１１０と第２の信号
線１２０とを導通させる接点７０とを備える。可動部５
０は、温度に応じて所定の方向に接点７０を変位させる
第１のバイメタル１０及び第３のバイメタル３０と、温
度に応じて当該所定の方向と反対方向に接点７０を変位
させる第２のバイメタル２０及び第４のバイメタル４０
とを有する。
板１４０と、配線基板１４０に設けられた第１の信号線
１１０及び第２の信号線１２０と、配線基板１４０に設
けられ、可動部５０を支持する複数の支持部１５０と、
可動部５０を駆動する駆動部の一例であるヒータに電流
を供給するための複数のヒータ電極１３０と、可動部５
０の両端に接続された被支持部６０と、可動部５０に設
けられ、第１の信号線１１０と第２の信号線１２０とに
接触することにより、第１の信号線１１０と第２の信号
線１２０とを導通させる接点７０とを備える。可動部５
０は、温度に応じて所定の方向に接点７０を変位させる
第１のバイメタル１０及び第３のバイメタル３０と、温
度に応じて当該所定の方向と反対方向に接点７０を変位
させる第２のバイメタル２０及び第４のバイメタル４０
とを有する。
【００２５】当該所定の方向に接点７０を変位させるバ
イメタルと、当該反対方向に接点７０を変位させるバイ
メタルとは、互いに略平行に並んで設けられるのが好ま
しい。本実施形態において複数の支持部１５０は対向し
て配線基板１４０上に設けられており、第１のバイメタ
ル１０は、一端が被支持部６０を介して支持部１５０ａ
に支持される。第２のバイメタル２０は、一端が被支持
部６０を介して支持部ｂに支持され、他端が第１のバイ
メタル１０から延長して設けられる。即ち、第１のバイ
メタル１０と第２のバイメタル２０とは、支持部１５０
ａと支持部１５０ｂとの間において略直線上に設けられ
る。
イメタルと、当該反対方向に接点７０を変位させるバイ
メタルとは、互いに略平行に並んで設けられるのが好ま
しい。本実施形態において複数の支持部１５０は対向し
て配線基板１４０上に設けられており、第１のバイメタ
ル１０は、一端が被支持部６０を介して支持部１５０ａ
に支持される。第２のバイメタル２０は、一端が被支持
部６０を介して支持部ｂに支持され、他端が第１のバイ
メタル１０から延長して設けられる。即ち、第１のバイ
メタル１０と第２のバイメタル２０とは、支持部１５０
ａと支持部１５０ｂとの間において略直線上に設けられ
る。
【００２６】また、第３のバイメタル３０は、一端が被
支持部６０を介して支持部１５０ｂに支持される。第４
のバイメタル４０は、一端が被支持部６０を介して支持
部１５０ａに支持され、他端が第３のバイメタル３０か
ら延長して設けられる。即ち、第３のバイメタル３０と
第４のバイメタル４０とは、支持部１５０ａと支持部１
５０ｂとの間において略直線上に設けられる。また、第
１のバイメタル１０及び第２のバイメタル２０と、第３
のバイメタル３０及び第４のバイメタル４０とは、略平
行に並んで設けられる。このように接点７０を変位させ
る方向が異なるバイメタルを、たすき掛け状に設けるこ
とにより、可動部５０の変位量、及び接点７０の第１の
信号線１１０及び第２の信号線１２０に対する荷重圧を
より大きくすることができる。
支持部６０を介して支持部１５０ｂに支持される。第４
のバイメタル４０は、一端が被支持部６０を介して支持
部１５０ａに支持され、他端が第３のバイメタル３０か
ら延長して設けられる。即ち、第３のバイメタル３０と
第４のバイメタル４０とは、支持部１５０ａと支持部１
５０ｂとの間において略直線上に設けられる。また、第
１のバイメタル１０及び第２のバイメタル２０と、第３
のバイメタル３０及び第４のバイメタル４０とは、略平
行に並んで設けられる。このように接点７０を変位させ
る方向が異なるバイメタルを、たすき掛け状に設けるこ
とにより、可動部５０の変位量、及び接点７０の第１の
信号線１１０及び第２の信号線１２０に対する荷重圧を
より大きくすることができる。
【００２７】当該所定の方向に接点７０を変位させるバ
イメタルと、当該反対方向に接点７０を変位させるバイ
メタルとは、互いに離間して設けられるのが好ましい。
本実施形態において第１のバイメタル１０及び第２のバ
イメタル２０と、第３のバイメタル３０及び第４のバイ
メタル４０とは離間して設けられる。異なる方向に接点
７０を変位させるバイメタルを離間して設けることによ
り、バイメタル同士を断熱することができるため、可動
部５０をより少ない電力で変位させることができる。
イメタルと、当該反対方向に接点７０を変位させるバイ
メタルとは、互いに離間して設けられるのが好ましい。
本実施形態において第１のバイメタル１０及び第２のバ
イメタル２０と、第３のバイメタル３０及び第４のバイ
メタル４０とは離間して設けられる。異なる方向に接点
７０を変位させるバイメタルを離間して設けることによ
り、バイメタル同士を断熱することができるため、可動
部５０をより少ない電力で変位させることができる。
【００２８】図１（ｂ）は、スイッチ１００の図１
（ａ）におけるＡＡ’断面図を示す。第１のバイメタル
１０及び第２のバイメタル２０は、それぞれ熱膨張率の
異なる複数の部材を有する。本実施形態において第１の
バイメタル１０は、所定の熱膨張率を持つ第１の部材８
０と、第１の部材８０の上方に設けられ、当該所定の熱
膨張率より大きい熱膨張率を持つ第２の部材８２とによ
り構成される。また、第２のバイメタル２０は、第１の
部材８０と、第１の部材８０の下方に設けられ、当該所
定の熱膨張率より大きい熱膨張率を持つ第３の部材９２
とにより構成される。また、本実施形態において第１の
部材８０は酸化シリコンにより形成され、第２の部材８
２及び第３の部材９２は、アルミニウムにより形成され
る。他の形態において第１のバイメタル１０及び第２の
バイメタル２０は、それぞれ異なる複数の部材により構
成されてもよい。この場合においても、熱膨張率の差が
大きい複数の部材により構成されるのが望ましい。
（ａ）におけるＡＡ’断面図を示す。第１のバイメタル
１０及び第２のバイメタル２０は、それぞれ熱膨張率の
異なる複数の部材を有する。本実施形態において第１の
バイメタル１０は、所定の熱膨張率を持つ第１の部材８
０と、第１の部材８０の上方に設けられ、当該所定の熱
膨張率より大きい熱膨張率を持つ第２の部材８２とによ
り構成される。また、第２のバイメタル２０は、第１の
部材８０と、第１の部材８０の下方に設けられ、当該所
定の熱膨張率より大きい熱膨張率を持つ第３の部材９２
とにより構成される。また、本実施形態において第１の
部材８０は酸化シリコンにより形成され、第２の部材８
２及び第３の部材９２は、アルミニウムにより形成され
る。他の形態において第１のバイメタル１０及び第２の
バイメタル２０は、それぞれ異なる複数の部材により構
成されてもよい。この場合においても、熱膨張率の差が
大きい複数の部材により構成されるのが望ましい。
【００２９】当該所定の方向に接点７０を変位させるバ
イメタルの所定の温度における応力と、当該反対方向に
接点７０を変位させるバイメタルの当該所定の温度にお
ける応力とは略等しいことが好ましい。具体的には、そ
れぞれのバイメタルを構成するそれぞれの部材は、同じ
材料、並びに略等しい大きさ及び厚さに形成されるのが
好ましい。
イメタルの所定の温度における応力と、当該反対方向に
接点７０を変位させるバイメタルの当該所定の温度にお
ける応力とは略等しいことが好ましい。具体的には、そ
れぞれのバイメタルを構成するそれぞれの部材は、同じ
材料、並びに略等しい大きさ及び厚さに形成されるのが
好ましい。
【００３０】所定の温度におけるバイメタルの応力をそ
れぞれ略等しくすることにより、可動部５０全体として
の応力を実質的に零にすることができる。また、可動部
５０に発生する内部応力は可動部５０全体として実質的
に零になるため、スイッチ１００の周囲温度が変化した
場合であっても、可動部５０を変位させずに一定の位置
に保つことができる。
れぞれ略等しくすることにより、可動部５０全体として
の応力を実質的に零にすることができる。また、可動部
５０に発生する内部応力は可動部５０全体として実質的
に零になるため、スイッチ１００の周囲温度が変化した
場合であっても、可動部５０を変位させずに一定の位置
に保つことができる。
【００３１】また、可動部５０は、たわみを有するよう
に設けられるのが望ましい。この場合、可動部５０は、
当該可動部５０の両端を支持する複数の支持部１５０の
間において、接点７０に対して略対称にたわみを有する
のが好ましい。本実施形態において可動部５０は、配線
基板１４０から離れる方向にたわみを有する。また、本
実施形態において可動部５０は、当該可動部５０の両端
に設けられ、被支持部６０に支持される第１及び第２の
支持端部と、当該第１及び第２の支持端部から延在し
て、支持端部に対して斜行して設けられた第１及び第２
の斜行部と、第１の斜行部と第２の斜行部との間に、第
１及び第２の斜行部から延在して設けられた中央部とを
有する。そして、第１及び第２の斜行部、並びに中央部
がたわみを形成する。
に設けられるのが望ましい。この場合、可動部５０は、
当該可動部５０の両端を支持する複数の支持部１５０の
間において、接点７０に対して略対称にたわみを有する
のが好ましい。本実施形態において可動部５０は、配線
基板１４０から離れる方向にたわみを有する。また、本
実施形態において可動部５０は、当該可動部５０の両端
に設けられ、被支持部６０に支持される第１及び第２の
支持端部と、当該第１及び第２の支持端部から延在し
て、支持端部に対して斜行して設けられた第１及び第２
の斜行部と、第１の斜行部と第２の斜行部との間に、第
１及び第２の斜行部から延在して設けられた中央部とを
有する。そして、第１及び第２の斜行部、並びに中央部
がたわみを形成する。
【００３２】本実施形態において可動部５０がたわみを
有することにより、接点７０が第１の信号線１１０及び
第２の信号線１２０に接した状態、及び／又は離れた状
態を、バイメタルを加熱しなくとも容易に保持すること
ができる。
有することにより、接点７０が第１の信号線１１０及び
第２の信号線１２０に接した状態、及び／又は離れた状
態を、バイメタルを加熱しなくとも容易に保持すること
ができる。
【００３３】また、可動部５０は、それぞれのバイメタ
ルを独立に加熱することができるヒータ８４と、第１の
部材８２及び第２の部材９２の表面を保護する保護膜８
８、９４と、第１の部材８２とヒータ８４、及び第３の
部材９２とヒータ８４とを絶縁する絶縁膜９０、９６
と、それぞれのヒータ８４とヒータ電極１３０とを電気
的に接続するヒータ導線８６とを更に備える。ヒータ８
４は、それぞれのバイメタルを構成する複数の部材の間
に設けられるのが好ましい。ヒータ８４をバイメタルを
構成する部材の間に設けることにより、効率よくバイメ
タルを加熱することができ、ひいてはスイッチ１００の
消費電力を低減させることができる。
ルを独立に加熱することができるヒータ８４と、第１の
部材８２及び第２の部材９２の表面を保護する保護膜８
８、９４と、第１の部材８２とヒータ８４、及び第３の
部材９２とヒータ８４とを絶縁する絶縁膜９０、９６
と、それぞれのヒータ８４とヒータ電極１３０とを電気
的に接続するヒータ導線８６とを更に備える。ヒータ８
４は、それぞれのバイメタルを構成する複数の部材の間
に設けられるのが好ましい。ヒータ８４をバイメタルを
構成する部材の間に設けることにより、効率よくバイメ
タルを加熱することができ、ひいてはスイッチ１００の
消費電力を低減させることができる。
【００３４】本実施形態においてヒータ８４は、白金線
であって、保護膜８８、９４及び絶縁膜９０、９６は、
酸化シリコンである。また、保護膜９４上に設けられた
接点７０は、白金とクロムの合金により形成される。
であって、保護膜８８、９４及び絶縁膜９０、９６は、
酸化シリコンである。また、保護膜９４上に設けられた
接点７０は、白金とクロムの合金により形成される。
【００３５】ヒータ導線８６は、被支持部６０に渡って
設けられており、また、ヒータ電極１３０は、支持部１
５０ａ及び支持部１５０ｂのそれぞれに渡って設けられ
る。そして、被支持部６０に設けられたヒータ導線８６
と、支持部１５０ａ及び支持部１５０ｂの頂部に設けら
れたヒータ電極１３０とを接合することにより、支持部
１５０ａ及び支持部１５０ｂは被支持部６０を固定して
支持する。他の形態においては、支持部１５０ａ及び支
持部１５０ｂは、可動部５０又は被支持部６０が、可動
部５０が延在する方向に対して略垂直な面内において回
転するように支持してもよい。
設けられており、また、ヒータ電極１３０は、支持部１
５０ａ及び支持部１５０ｂのそれぞれに渡って設けられ
る。そして、被支持部６０に設けられたヒータ導線８６
と、支持部１５０ａ及び支持部１５０ｂの頂部に設けら
れたヒータ電極１３０とを接合することにより、支持部
１５０ａ及び支持部１５０ｂは被支持部６０を固定して
支持する。他の形態においては、支持部１５０ａ及び支
持部１５０ｂは、可動部５０又は被支持部６０が、可動
部５０が延在する方向に対して略垂直な面内において回
転するように支持してもよい。
【００３６】図１（ｃ）は、スイッチ１００の図１
（ａ）におけるＢＢ’断面図を示す。ＢＢ’断面におけ
るスイッチ１００は、ＡＡ’断面におけるスイッチ１０
０と、接点７０に対して略対称の構造を有してよい。Ｂ
Ｂ’断面において、接点７０は第２の信号線１２０に接
することができる位置に設けられる。
（ａ）におけるＢＢ’断面図を示す。ＢＢ’断面におけ
るスイッチ１００は、ＡＡ’断面におけるスイッチ１０
０と、接点７０に対して略対称の構造を有してよい。Ｂ
Ｂ’断面において、接点７０は第２の信号線１２０に接
することができる位置に設けられる。
【００３７】図２は、スイッチ１００の動作の模式図を
示す。図１（ａ）において説明したＡＡ’断面における
スイッチ１００の動作を例に説明する。可動部５０は、
配線基板１４０から離れる方向にたわみを有する。
示す。図１（ａ）において説明したＡＡ’断面における
スイッチ１００の動作を例に説明する。可動部５０は、
配線基板１４０から離れる方向にたわみを有する。
【００３８】まず、図２（ａ）に示すように、接点７０
を第１の信号線１１０に接する方向に変位させるバイメ
タルである第１のバイメタル１０を、ヒータ８４（図１
参照）に電流を供給することにより加熱する。第１のバ
イメタル１０は、配線基板１４０から可動部５０に向か
う方向に、第１の部材８０である酸化シリコンと、第２
の部材８２であるアルミニウムとが積層されている。本
実施形態において第２の部材８２は、第１の部材８０よ
り大きい熱膨張率を有するため、第１のバイメタル１０
を加熱すると、第１の部材８０と第２の部材８２との熱
膨張率の差により、第１のバイメタル１０は、可動部５
０を配線基板１４０に向かう方向に移動させる応力を発
生する。そして当該応力により可動部５０は、両端が被
支持部６０に接続された状態を保ちながら、配線基板１
４０に近づく方向にたわみを有するように変形する（図
２（ｂ））。これに伴い接点７０は、配線基板１４０に
近づく方向に移動し、可動部５０が配線基板１４０に近
づく方向にたわむとともに、第１の信号線１１０及び第
２の信号線１２０に接触する。
を第１の信号線１１０に接する方向に変位させるバイメ
タルである第１のバイメタル１０を、ヒータ８４（図１
参照）に電流を供給することにより加熱する。第１のバ
イメタル１０は、配線基板１４０から可動部５０に向か
う方向に、第１の部材８０である酸化シリコンと、第２
の部材８２であるアルミニウムとが積層されている。本
実施形態において第２の部材８２は、第１の部材８０よ
り大きい熱膨張率を有するため、第１のバイメタル１０
を加熱すると、第１の部材８０と第２の部材８２との熱
膨張率の差により、第１のバイメタル１０は、可動部５
０を配線基板１４０に向かう方向に移動させる応力を発
生する。そして当該応力により可動部５０は、両端が被
支持部６０に接続された状態を保ちながら、配線基板１
４０に近づく方向にたわみを有するように変形する（図
２（ｂ））。これに伴い接点７０は、配線基板１４０に
近づく方向に移動し、可動部５０が配線基板１４０に近
づく方向にたわむとともに、第１の信号線１１０及び第
２の信号線１２０に接触する。
【００３９】上述の通り、ヒータ８４により第１のバイ
メタル１０を加熱すると、可動部５０が、配線基板１４
０から離れる方向にたわんだ状態から、第１のバイメタ
ル１０の応力により徐々に配線基板１４０に近づく方向
に変形する。そして略一直線上になる状態をすぎると、
今度は可動部５０は、配線基板１４０に近づく方向に座
屈する。そのため、可動部５０が配線基板１４０に近づ
く方向にたわみ、接点７０が第１の信号線１１０及び第
２の信号線１２０に接触した後は、第１のバイメタル１
０を加熱するヒータ８４へ電流の供給を停止した後であ
っても、可動部５０が配線基板１４０に近づく方向にた
わんだ状態を保持（ラッチ）することができる。即ち、
ヒータ８４に電流を供給することなしに、第１の信号線
１１０と第２の信号線１２０とが導通した状態を保つこ
とができる。
メタル１０を加熱すると、可動部５０が、配線基板１４
０から離れる方向にたわんだ状態から、第１のバイメタ
ル１０の応力により徐々に配線基板１４０に近づく方向
に変形する。そして略一直線上になる状態をすぎると、
今度は可動部５０は、配線基板１４０に近づく方向に座
屈する。そのため、可動部５０が配線基板１４０に近づ
く方向にたわみ、接点７０が第１の信号線１１０及び第
２の信号線１２０に接触した後は、第１のバイメタル１
０を加熱するヒータ８４へ電流の供給を停止した後であ
っても、可動部５０が配線基板１４０に近づく方向にた
わんだ状態を保持（ラッチ）することができる。即ち、
ヒータ８４に電流を供給することなしに、第１の信号線
１１０と第２の信号線１２０とが導通した状態を保つこ
とができる。
【００４０】続いて、図２（ｂ）に示すように、接点７
０を第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０から遠
ざける方向に変位させる第２のバイメタル２０を、ヒー
タ８４に電流を供給することにより加熱する。可動部５
０は、図２（ａ）において説明した動作と反対の動作を
することにより、図２（ｃ）に示すように、配線基板１
４０から離れる方向に座屈する。そして、第２のバイメ
タル２０を加熱するためのヒータ８４への電流の供給を
停止した後も、可動部５０は、配線基板か１４０から離
れる方向にたわんだ状態を保持する。
０を第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０から遠
ざける方向に変位させる第２のバイメタル２０を、ヒー
タ８４に電流を供給することにより加熱する。可動部５
０は、図２（ａ）において説明した動作と反対の動作を
することにより、図２（ｃ）に示すように、配線基板１
４０から離れる方向に座屈する。そして、第２のバイメ
タル２０を加熱するためのヒータ８４への電流の供給を
停止した後も、可動部５０は、配線基板か１４０から離
れる方向にたわんだ状態を保持する。
【００４１】本実施形態において、可動部５０が所定の
方向にたわみを有するため、可動部５０に設けられたバ
イメタルを加熱することにより、当該所定の方向と反対
方向に座屈させることができる。可動部５０を座屈させ
ることにより、可動部５０が当該反対方向にたわんだ状
態を保持できるため、極めて短い時間だけヒータ８４に
電流を供給するだけで、第１の信号線１１０及び第２の
信号線１２０を導通状態及び／又は非導通状態に保つこ
とができる。即ち、スイッチ１００の消費電力を大幅に
低減させることができる。
方向にたわみを有するため、可動部５０に設けられたバ
イメタルを加熱することにより、当該所定の方向と反対
方向に座屈させることができる。可動部５０を座屈させ
ることにより、可動部５０が当該反対方向にたわんだ状
態を保持できるため、極めて短い時間だけヒータ８４に
電流を供給するだけで、第１の信号線１１０及び第２の
信号線１２０を導通状態及び／又は非導通状態に保つこ
とができる。即ち、スイッチ１００の消費電力を大幅に
低減させることができる。
【００４２】図３は、スイッチ１００の第２の実施形態
を示す。図３（ａ）に示すように可動部５０は、第１の
信号線１１０及び第２の信号線１２０を電気的に接続す
る接点７０又はその近傍から、異なる方向に延在する複
数のバイメタルを有してもよい。この場合において、当
該所定の方向に接点７０を変位させるバイメタルと、当
該反対方向に接点７０を変位させるバイメタルとは、接
点７０を通る線に対して略対称に設けられるのが好まし
い。また、当該バイメタルは、接点７０又はその近傍か
ら放射状に設けられてもよい。この場合において、互い
に反対方向に延在して設けられたバイメタルは、接点７
０を同一の方向に変位させるバイメタルであることが好
ましい。
を示す。図３（ａ）に示すように可動部５０は、第１の
信号線１１０及び第２の信号線１２０を電気的に接続す
る接点７０又はその近傍から、異なる方向に延在する複
数のバイメタルを有してもよい。この場合において、当
該所定の方向に接点７０を変位させるバイメタルと、当
該反対方向に接点７０を変位させるバイメタルとは、接
点７０を通る線に対して略対称に設けられるのが好まし
い。また、当該バイメタルは、接点７０又はその近傍か
ら放射状に設けられてもよい。この場合において、互い
に反対方向に延在して設けられたバイメタルは、接点７
０を同一の方向に変位させるバイメタルであることが好
ましい。
【００４３】本実施形態において５０は、接点７０から
一の方向に延在する第１のバイメタル１０と、接点７０
から当該一の方向と略垂直な方向に延在する第２のバイ
メタル２０と、接点７０から当該一の方向と反対方向に
延在する第３のバイメタル３０と、当該一の方向と略垂
直な方向であって、第２のバイメタル２０が延在する方
向と反対方向に延在する第４のバイメタル４０とを備え
る。また、スイッチ１００は、可動部５０を囲んで設け
られた被支持部６０と、配線基板１４０において被支持
部６０に対応して設けられた支持部１５０とを更に備え
る。そして十字状に設けられた可動部５０に含まれる第
１のバイメタル１０、第２のバイメタル２０、第３のバ
イメタル３０、及び第４のバイメタル４０のそれぞれの
一端が、接点７０の近傍において互いに接続されてお
り、それぞれの他端が被支持部６０に接続される。そし
て第１のバイメタル１０及び第３のバイメタル３０は、
接点７０を配線基板１４０に近づく方向に変位させ、第
２のバイメタル２０及び第４のバイメタル４０は、接点
７０を配線基板１４０から遠ざける方向に変位させる。
一の方向に延在する第１のバイメタル１０と、接点７０
から当該一の方向と略垂直な方向に延在する第２のバイ
メタル２０と、接点７０から当該一の方向と反対方向に
延在する第３のバイメタル３０と、当該一の方向と略垂
直な方向であって、第２のバイメタル２０が延在する方
向と反対方向に延在する第４のバイメタル４０とを備え
る。また、スイッチ１００は、可動部５０を囲んで設け
られた被支持部６０と、配線基板１４０において被支持
部６０に対応して設けられた支持部１５０とを更に備え
る。そして十字状に設けられた可動部５０に含まれる第
１のバイメタル１０、第２のバイメタル２０、第３のバ
イメタル３０、及び第４のバイメタル４０のそれぞれの
一端が、接点７０の近傍において互いに接続されてお
り、それぞれの他端が被支持部６０に接続される。そし
て第１のバイメタル１０及び第３のバイメタル３０は、
接点７０を配線基板１４０に近づく方向に変位させ、第
２のバイメタル２０及び第４のバイメタル４０は、接点
７０を配線基板１４０から遠ざける方向に変位させる。
【００４４】本実施形態におけるスイッチ１００は、支
持部１５０及び被支持部６０が、可動部５０を囲むよう
に設けられているため、スイッチ１００をより容易に気
密封止することができる。また、接点７０を同一方向に
変位させるバイメタルを、略直線上に設けることによ
り、接点７０の変位量を大きくすることができる。ま
た、スイッチ１００は、図３（ｂ）に示すように、被支
持部６０及び支持部１５０を、それぞれのバイメタルに
対して別個に設けてもよい。
持部１５０及び被支持部６０が、可動部５０を囲むよう
に設けられているため、スイッチ１００をより容易に気
密封止することができる。また、接点７０を同一方向に
変位させるバイメタルを、略直線上に設けることによ
り、接点７０の変位量を大きくすることができる。ま
た、スイッチ１００は、図３（ｂ）に示すように、被支
持部６０及び支持部１５０を、それぞれのバイメタルに
対して別個に設けてもよい。
【００４５】図４は、スイッチ１００の第３の実施形態
を示す。図１から図３に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図３に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。
を示す。図１から図３に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図３に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。
【００４６】本実施形態においてスイッチ１００は、被
支持部６０を挟むようにして可動部５０の上下に設けら
れた配線基板１４０ａ、１４０ｂと、可動部５０におい
て配線基板１４０ａと対向する面に設けられた接点７０
ａと、可動部５０において配線基板１４０ｂと対向する
面に設けられた接点７０ｂと、配線基板１４０ａ、１４
０ｂのそれぞれに設けられた第１の信号線１１０ａ、１
１０ｂ及び第２の信号線（図示せず）を備える。
支持部６０を挟むようにして可動部５０の上下に設けら
れた配線基板１４０ａ、１４０ｂと、可動部５０におい
て配線基板１４０ａと対向する面に設けられた接点７０
ａと、可動部５０において配線基板１４０ｂと対向する
面に設けられた接点７０ｂと、配線基板１４０ａ、１４
０ｂのそれぞれに設けられた第１の信号線１１０ａ、１
１０ｂ及び第２の信号線（図示せず）を備える。
【００４７】そして、第１のバイメタル１０を加熱する
ことにより、配線基板１４０ａの方向に可動部５０が座
屈した場合に、接点７０ａが配線基板１４０ａに設けら
れた第１の信号線１１０ａ及び第２の信号線に接触し、
第１の信号線１１０ａと第２の信号線とを導通させる。
また、第２のバイメタル２０を加熱することにより、配
線基板１４０ｂの方向に可動部５０が座屈した場合に、
接点７０ｂが配線基板１４０ｂに設けられた第１の信号
線１１０ｂ及び第２の信号線に接触し、第１の信号線１
１０ｂと第２の信号線とを導通させる。
ことにより、配線基板１４０ａの方向に可動部５０が座
屈した場合に、接点７０ａが配線基板１４０ａに設けら
れた第１の信号線１１０ａ及び第２の信号線に接触し、
第１の信号線１１０ａと第２の信号線とを導通させる。
また、第２のバイメタル２０を加熱することにより、配
線基板１４０ｂの方向に可動部５０が座屈した場合に、
接点７０ｂが配線基板１４０ｂに設けられた第１の信号
線１１０ｂ及び第２の信号線に接触し、第１の信号線１
１０ｂと第２の信号線とを導通させる。
【００４８】本実施形態におけるスイッチ１００は、可
動部５０に複数の接点を設け、また、それぞれの接点に
対応して信号線を有することにより、いずれの信号線に
信号を通過させるかを選択することができる。即ち、マ
ルチプレクサとしての機能を有する。
動部５０に複数の接点を設け、また、それぞれの接点に
対応して信号線を有することにより、いずれの信号線に
信号を通過させるかを選択することができる。即ち、マ
ルチプレクサとしての機能を有する。
【００４９】図５は、スイッチ１００の第４の実施形態
を示す。図１から図４に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図４に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。
を示す。図１から図４に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図４に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。
【００５０】本実施形態において、スイッチ１００に含
まれる可動部５０は、可動部５０における接点７０が設
けられた領域と被支持部６０に支持される領域との間
に、弾性部５２を有する。弾性部５２は、可動部５０の
長手方向、即ち、可動部５０が接点７０を変位させる方
向に対して略垂直な方向に弾性を有するのが好ましい。
まれる可動部５０は、可動部５０における接点７０が設
けられた領域と被支持部６０に支持される領域との間
に、弾性部５２を有する。弾性部５２は、可動部５０の
長手方向、即ち、可動部５０が接点７０を変位させる方
向に対して略垂直な方向に弾性を有するのが好ましい。
【００５１】本実施形態において可動部５０は、当該可
動部５０の両端に設けられ、被支持部６０に支持される
第１の支持端部５４ａ及び第２の支持端部５４ｂと、当
該第１及び第２の支持端部５４ａ、５４ｂから延在し
て、それぞれ第１及び第２の支持端部５４ａ、５４ｂに
対して斜行して設けられた第１の斜行部５６ａ及び第２
の斜行部５６ｂと、第１の斜行部５６ａと第２の斜行部
５６ｂとの間に、第１及び第２の斜行部５６ａ、５６ｂ
から延在して設けられた中央部５８とを有し、弾性部５
２は、支持端部５４と斜行部５６との間に設けられる。
また、弾性部５２は、支持端部５４から延在して、当該
支持端部５４から離れる方向に斜行して設けられた第１
の部位と、当該第１の部位から支持端部５４に近づく方
向に斜行して設けられた第２の部位とを有する。そして
第１の部位及び第２の部位がコルゲート構造を形成す
る。また、弾性部５２は、複数の第１及び第２の部位を
有するのが好ましい。
動部５０の両端に設けられ、被支持部６０に支持される
第１の支持端部５４ａ及び第２の支持端部５４ｂと、当
該第１及び第２の支持端部５４ａ、５４ｂから延在し
て、それぞれ第１及び第２の支持端部５４ａ、５４ｂに
対して斜行して設けられた第１の斜行部５６ａ及び第２
の斜行部５６ｂと、第１の斜行部５６ａと第２の斜行部
５６ｂとの間に、第１及び第２の斜行部５６ａ、５６ｂ
から延在して設けられた中央部５８とを有し、弾性部５
２は、支持端部５４と斜行部５６との間に設けられる。
また、弾性部５２は、支持端部５４から延在して、当該
支持端部５４から離れる方向に斜行して設けられた第１
の部位と、当該第１の部位から支持端部５４に近づく方
向に斜行して設けられた第２の部位とを有する。そして
第１の部位及び第２の部位がコルゲート構造を形成す
る。また、弾性部５２は、複数の第１及び第２の部位を
有するのが好ましい。
【００５２】また、弾性部５２に含まれる当該部位は、
Ｖ字又はＵ字形状を有してもよい。また、他の形態にお
いて弾性部５２は、可動部５０が接点部７０を変位させ
る方向に対して略垂直な方向に伸縮する材料により形成
されてもよい。この場合、当該伸縮する材料は、温度に
応じて伸縮する材料であってもよい。
Ｖ字又はＵ字形状を有してもよい。また、他の形態にお
いて弾性部５２は、可動部５０が接点部７０を変位させ
る方向に対して略垂直な方向に伸縮する材料により形成
されてもよい。この場合、当該伸縮する材料は、温度に
応じて伸縮する材料であってもよい。
【００５３】本実施形態におけるスイッチ１００は、可
動部５０が弾性部５２を有することにより、より容易に
可動部５０を座屈させることができる。ひいてはスイッ
チ１００の消費電力を更に低減させることができる。
動部５０が弾性部５２を有することにより、より容易に
可動部５０を座屈させることができる。ひいてはスイッ
チ１００の消費電力を更に低減させることができる。
【００５４】図６は、スイッチ１００の第５の実施形態
を示す。図１から図４に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図５に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。図６（ａ）は、スイッチ１００の上
面図を示し、図６（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図６
（ａ）におけるＣＣ’断面及びＤＤ’断面を示す。
を示す。図１から図４に示した構成と同一の符号を有す
る構成は、図１から図５に示した構成と略同じ構成及び
機能を有してよい。図６（ａ）は、スイッチ１００の上
面図を示し、図６（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図６
（ａ）におけるＣＣ’断面及びＤＤ’断面を示す。
【００５５】本実施形態におけるスイッチ１００の可動
部５０は、一端が被支持部６０に支持される。また、可
動部５０は、温度に応じて可動部５０の他端を所定の方
向に変位させる第１のバイメタル１０と、温度に応じて
可動部５０の他端を所定の方向と反対方向に変位させる
第２のバイメタル２０とを有する。第１のバイメタル１
０及び第２のバイメタル２０は、可動部５０の長手方向
に略平行に設けられるのが好ましい。本実施形態におい
て第１のバイメタル１０及び第２のバイメタル２０は、
可動部５０の長手方向に対して略平行に、並列して設け
られる。また、第１のバイメタル１０及び第２のバイメ
タル２０は、可動部５０における接点７０が設けられた
領域の近傍において互いに接続されており、当該領域の
近傍と被支持部６０との間において離間して設けられ
る。他の例においてスイッチ１００は、第１のバイメタ
ル１０と第２のバイメタル２０との間に、第１のバイメ
タル１０と第２のバイメタル２０とを断熱する断熱部材
を有してもよい。
部５０は、一端が被支持部６０に支持される。また、可
動部５０は、温度に応じて可動部５０の他端を所定の方
向に変位させる第１のバイメタル１０と、温度に応じて
可動部５０の他端を所定の方向と反対方向に変位させる
第２のバイメタル２０とを有する。第１のバイメタル１
０及び第２のバイメタル２０は、可動部５０の長手方向
に略平行に設けられるのが好ましい。本実施形態におい
て第１のバイメタル１０及び第２のバイメタル２０は、
可動部５０の長手方向に対して略平行に、並列して設け
られる。また、第１のバイメタル１０及び第２のバイメ
タル２０は、可動部５０における接点７０が設けられた
領域の近傍において互いに接続されており、当該領域の
近傍と被支持部６０との間において離間して設けられ
る。他の例においてスイッチ１００は、第１のバイメタ
ル１０と第２のバイメタル２０との間に、第１のバイメ
タル１０と第２のバイメタル２０とを断熱する断熱部材
を有してもよい。
【００５６】また、所定の温度において、第１のバイメ
タル１０が可動部５０を駆動する駆動力は、当該所定の
温度において、第２のバイメタル２０が可動部５０を駆
動する駆動力と略等しいことが好ましい。
タル１０が可動部５０を駆動する駆動力は、当該所定の
温度において、第２のバイメタル２０が可動部５０を駆
動する駆動力と略等しいことが好ましい。
【００５７】本実施形態におけるスイッチ１００によれ
ば、スイッチ１００の周囲温度が変化した場合であって
も、接点７０の変位方向における位置を略一定に保つこ
とができる。ひいてはスイッチ１００の誤動作を防ぐこ
とができる。
ば、スイッチ１００の周囲温度が変化した場合であって
も、接点７０の変位方向における位置を略一定に保つこ
とができる。ひいてはスイッチ１００の誤動作を防ぐこ
とができる。
【００５８】図７は、本発明の一実施形態に係るスイッ
チの製造方法の途中工程を示す。以下、図１（ａ）にお
けるＡＡ’断面を例として、スイッチの製造方法につい
て説明する。まず図７（ａ）に示すように、可動部を形
成するための可動部形成基板の一例であるシリコン基板
２００を用意する。
チの製造方法の途中工程を示す。以下、図１（ａ）にお
けるＡＡ’断面を例として、スイッチの製造方法につい
て説明する。まず図７（ａ）に示すように、可動部を形
成するための可動部形成基板の一例であるシリコン基板
２００を用意する。
【００５９】続いて、図７（ｂ）に示すように、シリコ
ン基板２００の所定の領域に溝部２２０を形成する。ま
ずシリコン基板２００の表面及び裏面に、例えばＣＶＤ
法によりシリコン酸化膜２１０を形成する。続いて、シ
リコン基板２００の表面に形成されたシリコン酸化膜２
１０の一部を、所定のパターンを有するように除去す
る。そして、残ったシリコン酸化膜２１０をマスクとし
て、シリコン基板２００を例えば水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）を用いた異方性ウエットエッチングによりエッチン
グすることにより、たわみを有する可動部を形成するた
めの溝部２２０を形成する。
ン基板２００の所定の領域に溝部２２０を形成する。ま
ずシリコン基板２００の表面及び裏面に、例えばＣＶＤ
法によりシリコン酸化膜２１０を形成する。続いて、シ
リコン基板２００の表面に形成されたシリコン酸化膜２
１０の一部を、所定のパターンを有するように除去す
る。そして、残ったシリコン酸化膜２１０をマスクとし
て、シリコン基板２００を例えば水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）を用いた異方性ウエットエッチングによりエッチン
グすることにより、たわみを有する可動部を形成するた
めの溝部２２０を形成する。
【００６０】続いて、図７（ｃ）に示すように、保護膜
８８、第２の部材８２、及び絶縁膜９０を形成する。ま
ず、シリコン基板２００の表面に残ったシリコン酸化膜
２１０を除去し、当該表面に保護膜８８を形成する。保
護膜８８は、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、
酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料により形成
されるのが好ましい。本実施形態において保護膜８８は
シリコン酸化膜であって、ＣＶＤ法により形成される。
８８、第２の部材８２、及び絶縁膜９０を形成する。ま
ず、シリコン基板２００の表面に残ったシリコン酸化膜
２１０を除去し、当該表面に保護膜８８を形成する。保
護膜８８は、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、
酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料により形成
されるのが好ましい。本実施形態において保護膜８８は
シリコン酸化膜であって、ＣＶＤ法により形成される。
【００６１】次いで保護膜８８上に、第１のバイメタル
１０（図１参照）を構成する第２の部材８２を形成す
る。第２の部材８２は、例えばアルミニウム、ニッケ
ル、ニッケル鉄合金などの大きな熱膨張率を有する材料
により形成されるのが好ましい。本実施形態において第
２の部材８２はアルミニウムであって、所定のパターン
を有するレジスト膜とスパッタリングを用いたリフトオ
フ法により、所定の領域に形成される。他の例において
第２の部材８２は、アルミニウムなどをスパッタリング
法などにより堆積した後、レジストパターンを用いて堆
積されたアルミニウムなどの材料をエッチングすること
により形成されてもよい。
１０（図１参照）を構成する第２の部材８２を形成す
る。第２の部材８２は、例えばアルミニウム、ニッケ
ル、ニッケル鉄合金などの大きな熱膨張率を有する材料
により形成されるのが好ましい。本実施形態において第
２の部材８２はアルミニウムであって、所定のパターン
を有するレジスト膜とスパッタリングを用いたリフトオ
フ法により、所定の領域に形成される。他の例において
第２の部材８２は、アルミニウムなどをスパッタリング
法などにより堆積した後、レジストパターンを用いて堆
積されたアルミニウムなどの材料をエッチングすること
により形成されてもよい。
【００６２】第２の部材８２を形成した後、第２の部材
８２及び保護膜８８上に、第２の部材８２とヒータ８４
（図１参照）とを絶縁する絶縁膜９０を形成する。絶縁
膜９０は、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、酸
化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料により形成さ
れる。本実施形態において絶縁膜９０は酸化シリコンで
あって、ＣＶＤ法により形成される。また、第２の部材
８２が絶縁性を有する材料により形成される場合には、
絶縁膜９０を形成する工程は省略されてもよい。
８２及び保護膜８８上に、第２の部材８２とヒータ８４
（図１参照）とを絶縁する絶縁膜９０を形成する。絶縁
膜９０は、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、酸
化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料により形成さ
れる。本実施形態において絶縁膜９０は酸化シリコンで
あって、ＣＶＤ法により形成される。また、第２の部材
８２が絶縁性を有する材料により形成される場合には、
絶縁膜９０を形成する工程は省略されてもよい。
【００６３】続いて、図７（ｄ）に示すように、第１の
バイメタル１０を加熱するヒータ８４及び第１の部材８
０を形成する。まず、第１のバイメタル１０が形成され
るべき領域において、絶縁膜９０上にヒータ８４を形成
する。ヒータ８４は、第１の部材８０を形成する材料よ
りも熱膨張率が大きく、第２の部材８２を形成する材料
よりも熱膨張率が小さい材料により形成されるのが好ま
しい。本実施形態においてヒータ８４は、リフトオフ法
を用いて、ニッケルとクロムの合金、クロムと白金を積
層した金属積層膜などの金属抵抗体により形成される。
バイメタル１０を加熱するヒータ８４及び第１の部材８
０を形成する。まず、第１のバイメタル１０が形成され
るべき領域において、絶縁膜９０上にヒータ８４を形成
する。ヒータ８４は、第１の部材８０を形成する材料よ
りも熱膨張率が大きく、第２の部材８２を形成する材料
よりも熱膨張率が小さい材料により形成されるのが好ま
しい。本実施形態においてヒータ８４は、リフトオフ法
を用いて、ニッケルとクロムの合金、クロムと白金を積
層した金属積層膜などの金属抵抗体により形成される。
【００６４】次いで、第１のバイメタル１０が形成され
るべき領域において、ヒータ８４及び絶縁膜９０上に第
１の部材８０を形成する。第１の部材８０は、第２の部
材８２を形成する材料よりも熱膨張率の小さい材料によ
り形成される。具体的には、酸化シリコン、シリコン、
窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する
材料により形成されるのが好ましい。本実施形態におい
て第１の部材８０は酸化シリコンであって、ＣＶＤ法に
より形成される。
るべき領域において、ヒータ８４及び絶縁膜９０上に第
１の部材８０を形成する。第１の部材８０は、第２の部
材８２を形成する材料よりも熱膨張率の小さい材料によ
り形成される。具体的には、酸化シリコン、シリコン、
窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する
材料により形成されるのが好ましい。本実施形態におい
て第１の部材８０は酸化シリコンであって、ＣＶＤ法に
より形成される。
【００６５】続いて、図７（ｅ）に示すように、第２の
バイメタル２０を加熱するヒータ８４及び当該ヒータ８
４と第２のバイメタル２０を構成する第３の部材９２と
を絶縁する絶縁膜９６を形成する。まず、第２のバイメ
タル２０が形成されるべき領域において、第１の部材８
０上にヒータ８４を形成する。ヒータ８４は、第１の部
材８０を形成する材料よりも熱膨張率が大きく、第３の
部材９２を形成する材料よりも熱膨張率が小さい材料に
より形成されるのが好ましい。本実施形態においてヒー
タ８４は、リフトオフ法を用いて、ニッケルとクロムの
合金、クロムと白金を積層した金属積層膜などの金属抵
抗体により形成される。
バイメタル２０を加熱するヒータ８４及び当該ヒータ８
４と第２のバイメタル２０を構成する第３の部材９２と
を絶縁する絶縁膜９６を形成する。まず、第２のバイメ
タル２０が形成されるべき領域において、第１の部材８
０上にヒータ８４を形成する。ヒータ８４は、第１の部
材８０を形成する材料よりも熱膨張率が大きく、第３の
部材９２を形成する材料よりも熱膨張率が小さい材料に
より形成されるのが好ましい。本実施形態においてヒー
タ８４は、リフトオフ法を用いて、ニッケルとクロムの
合金、クロムと白金を積層した金属積層膜などの金属抵
抗体により形成される。
【００６６】次いで、第２の部材８０及びヒータ８４上
に、第３の部材９２とヒータ８４とを絶縁する絶縁膜９
６を形成する。絶縁膜９０は、酸化シリコン、シリコ
ン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有
する材料により形成される。本実施形態において絶縁膜
９６は酸化シリコンであって、ＣＶＤ法により形成され
る。また、第３の部材９２が絶縁性を有する材料により
形成される場合には、絶縁膜９６を形成する工程は省略
されてもよい。
に、第３の部材９２とヒータ８４とを絶縁する絶縁膜９
６を形成する。絶縁膜９０は、酸化シリコン、シリコ
ン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有
する材料により形成される。本実施形態において絶縁膜
９６は酸化シリコンであって、ＣＶＤ法により形成され
る。また、第３の部材９２が絶縁性を有する材料により
形成される場合には、絶縁膜９６を形成する工程は省略
されてもよい。
【００６７】続いて、図７（ｆ）に示すように、第２の
バイメタル２０を構成する第３の部材９２及び保護膜９
４を形成する。まず絶縁膜９６上に、第３の部材９２を
形成する。第３の部材９２は、例えばアルミニウム、ニ
ッケル、ニッケル鉄合金などの大きな熱膨張率を有する
材料により形成されるのが好ましい。本実施形態におい
て第３の部材９２はアルミニウムであって、所定のパタ
ーンを有するレジスト膜とスパッタリングを用いたリフ
トオフ法により、所定の領域に形成される。他の例にお
いて第３の部材９２は、アルミニウムなどをスパッタリ
ング法などにより堆積した後、レジストパターンを用い
て堆積されたアルミニウムなどの材料をエッチングする
ことにより形成されてもよい。
バイメタル２０を構成する第３の部材９２及び保護膜９
４を形成する。まず絶縁膜９６上に、第３の部材９２を
形成する。第３の部材９２は、例えばアルミニウム、ニ
ッケル、ニッケル鉄合金などの大きな熱膨張率を有する
材料により形成されるのが好ましい。本実施形態におい
て第３の部材９２はアルミニウムであって、所定のパタ
ーンを有するレジスト膜とスパッタリングを用いたリフ
トオフ法により、所定の領域に形成される。他の例にお
いて第３の部材９２は、アルミニウムなどをスパッタリ
ング法などにより堆積した後、レジストパターンを用い
て堆積されたアルミニウムなどの材料をエッチングする
ことにより形成されてもよい。
【００６８】第２のバイメタル２０を構成する第３の部
材９２は、第１のバイメタル１０を構成する第２の部材
８２と同じ材料、即ち、略等しい熱膨張率を有する材料
により形成されるのが好ましい。また、第３の部材９２
は、第２の部材８２と略同じ厚さ及び面積を有するよう
に形成されるのが好ましい。第２の部材８２及び第３の
部材９２を、同じ材料、並びに略等しい厚さ及び面積を
有するように形成することにより、第１のバイメタル１
０と第２のバイメタル２０との応力を実質的に等しくす
ることができる。
材９２は、第１のバイメタル１０を構成する第２の部材
８２と同じ材料、即ち、略等しい熱膨張率を有する材料
により形成されるのが好ましい。また、第３の部材９２
は、第２の部材８２と略同じ厚さ及び面積を有するよう
に形成されるのが好ましい。第２の部材８２及び第３の
部材９２を、同じ材料、並びに略等しい厚さ及び面積を
有するように形成することにより、第１のバイメタル１
０と第２のバイメタル２０との応力を実質的に等しくす
ることができる。
【００６９】図８は、スイッチ１００の製造方法の途中
工程を示す。図８（ａ）に示すように、保護膜９４上に
接点７０を形成する。接点７０は、例えば白金や金など
の高い導電率を有する金属材料により形成されるのが望
ましい。また、接点７０は、複数の金属材料を積層させ
た積層金属膜であってもよい。本実施形態において接点
７０は、クロムと白金の積層金属膜であって、リフトオ
フ法により形成される。また、接点７０は、鍍金やバン
プにより形成されてもよい。
工程を示す。図８（ａ）に示すように、保護膜９４上に
接点７０を形成する。接点７０は、例えば白金や金など
の高い導電率を有する金属材料により形成されるのが望
ましい。また、接点７０は、複数の金属材料を積層させ
た積層金属膜であってもよい。本実施形態において接点
７０は、クロムと白金の積層金属膜であって、リフトオ
フ法により形成される。また、接点７０は、鍍金やバン
プにより形成されてもよい。
【００７０】続いて、図８（ｂ）に示すように、保護膜
８８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を
エッチングすることにより、ヒータ８４へのコンタクト
ホール２３０を形成する。コンタクトホール２３０は、
ウエットエッチングにより形成されてもよく、また、ド
ライエッチングにより形成されてもよい。またこの場
合、被支持部６０上に設けられた保護膜８８、９４、絶
縁膜９０、９６、及び第１の部材８０の一部もエッチン
グするのが好ましい。本実施形態においては、被支持部
６０における、配線基板１４０に設けられた支持部１５
０と貼り合わせる領域に存在する保護膜８８、９４、絶
縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を除去する。
８８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を
エッチングすることにより、ヒータ８４へのコンタクト
ホール２３０を形成する。コンタクトホール２３０は、
ウエットエッチングにより形成されてもよく、また、ド
ライエッチングにより形成されてもよい。またこの場
合、被支持部６０上に設けられた保護膜８８、９４、絶
縁膜９０、９６、及び第１の部材８０の一部もエッチン
グするのが好ましい。本実施形態においては、被支持部
６０における、配線基板１４０に設けられた支持部１５
０と貼り合わせる領域に存在する保護膜８８、９４、絶
縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を除去する。
【００７１】続いて、図８（ｃ）に示すように、ヒータ
導線８６を形成する。ヒータ導線８６は、コンタクトホ
ール２３０の底部に存在するヒータ８４から、被支持部
６０の表面に渡って形成されるのが好ましい。本実施形
態においてヒータ導線８６は、リフトオフ法を用いてク
ロムと白金の積層膜により形成される。
導線８６を形成する。ヒータ導線８６は、コンタクトホ
ール２３０の底部に存在するヒータ８４から、被支持部
６０の表面に渡って形成されるのが好ましい。本実施形
態においてヒータ導線８６は、リフトオフ法を用いてク
ロムと白金の積層膜により形成される。
【００７２】続いて、図８（ｄ）に示すように、シリコ
ン基板２００をエッチングすることにより被支持部６０
を形成する。まず、シリコン基板２００の裏面に設けら
れたシリコン酸化膜２１０を、被支持部６０を形成する
領域を残すように、例えばウエットエッチングによりエ
ッチングする。そして残ったシリコン酸化膜２１０をマ
スクとして、シリコン基板２００をドライエッチングす
ることにより、被支持部６０を形成する。この場合、保
護膜８８をストッパとしてエッチングしてよい。
ン基板２００をエッチングすることにより被支持部６０
を形成する。まず、シリコン基板２００の裏面に設けら
れたシリコン酸化膜２１０を、被支持部６０を形成する
領域を残すように、例えばウエットエッチングによりエ
ッチングする。そして残ったシリコン酸化膜２１０をマ
スクとして、シリコン基板２００をドライエッチングす
ることにより、被支持部６０を形成する。この場合、保
護膜８８をストッパとしてエッチングしてよい。
【００７３】また、図１を参照して、第１のバイメタル
１０と第４のバイメタル４０、及び第２のバイメタル２
０と第３のバイメタル３０との間の領域に存在する保護
膜８８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０
を除去するのが好ましい。当該領域に存在する保護膜８
８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を除
去することにより、隣接するバイメタルを熱的に離間す
ることができる。また、他の例においては、当該領域に
断熱部材を形成するステップを更に備えてもよい。
１０と第４のバイメタル４０、及び第２のバイメタル２
０と第３のバイメタル３０との間の領域に存在する保護
膜８８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０
を除去するのが好ましい。当該領域に存在する保護膜８
８、９４、絶縁膜９０、９６、及び第１の部材８０を除
去することにより、隣接するバイメタルを熱的に離間す
ることができる。また、他の例においては、当該領域に
断熱部材を形成するステップを更に備えてもよい。
【００７４】図９は、スイッチ１００の製造方法の途中
工程を示す。図９（ａ）に示すように、配線基板１４０
を形成するための基板の一例であるガラス基板３００を
用意する。そして、ガラス基板３００上に、エッチング
により支持部１５０を形成するためのマスク３１０を形
成する。マスク３１０は、例えばレジストパターンであ
る。また、マスク３１０は、例えば窒化シリコンなどの
無機材料により形成されてもよい。
工程を示す。図９（ａ）に示すように、配線基板１４０
を形成するための基板の一例であるガラス基板３００を
用意する。そして、ガラス基板３００上に、エッチング
により支持部１５０を形成するためのマスク３１０を形
成する。マスク３１０は、例えばレジストパターンであ
る。また、マスク３１０は、例えば窒化シリコンなどの
無機材料により形成されてもよい。
【００７５】続いて、図９（ｂ）に示すように、マスク
３１０をマスクとしてガラス基板３００をエッチングす
る。本実施形態においては、ガラス基板３００を、フッ
化水素酸水溶液を用いてウエットエッチングすることに
より、テーパ形状を持つ支持部１５０を有する配線基板
１４０を得る。
３１０をマスクとしてガラス基板３００をエッチングす
る。本実施形態においては、ガラス基板３００を、フッ
化水素酸水溶液を用いてウエットエッチングすることに
より、テーパ形状を持つ支持部１５０を有する配線基板
１４０を得る。
【００７６】続いて、図９（ｃ）に示すように、配線基
板１４０に、ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１
１０及び第２の信号線１２０（図１参照）を形成する。
ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１１０及び第２
の信号線１２０は、例えば白金や金などの高い導電率を
有する金属材料により形成されるのが望ましい。また、
ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１１０及び第２
の信号線１２０と、配線基板１４０との間に、配線基板
１４０との密着性を向上させるため、例えばチタンやク
ロム、あるいはチタンと白金の積層膜などを密着層とし
て設けてもよい。本実施形態において、ヒータ電極１３
０、並びに第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０
は、リフトオフ法を用いてクロムと白金の積層膜により
形成される。
板１４０に、ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１
１０及び第２の信号線１２０（図１参照）を形成する。
ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１１０及び第２
の信号線１２０は、例えば白金や金などの高い導電率を
有する金属材料により形成されるのが望ましい。また、
ヒータ電極１３０、並びに第１の信号線１１０及び第２
の信号線１２０と、配線基板１４０との間に、配線基板
１４０との密着性を向上させるため、例えばチタンやク
ロム、あるいはチタンと白金の積層膜などを密着層とし
て設けてもよい。本実施形態において、ヒータ電極１３
０、並びに第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０
は、リフトオフ法を用いてクロムと白金の積層膜により
形成される。
【００７７】ヒータ電極１３０は、支持部１５０におい
て被支持部６０が接触する面から配線基板１４０に渡っ
て形成されるのが好ましい。また、ヒータ電極１３０
は、第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０と異な
るステップにより、異なる材料及び／又は厚さに形成さ
れてもよい。
て被支持部６０が接触する面から配線基板１４０に渡っ
て形成されるのが好ましい。また、ヒータ電極１３０
は、第１の信号線１１０及び第２の信号線１２０と異な
るステップにより、異なる材料及び／又は厚さに形成さ
れてもよい。
【００７８】図９（ｄ）は、被支持部６０と支持部１５
０とを接合することにより、可動部５０を配線基板１４
０に対して固定するステップを示す。まず、被支持部６
０と支持部１５０、並びに接点７０と第１の信号線１０
０及び第２の信号線１２０との位置を合わせる。そし
て、被支持部６０においてヒータ導線８６が設けられた
領域と、支持部１５０の頂部においてヒータ電極１３０
が設けられた領域とを接触させる。そして、少なくとも
ヒータ導線８６とヒータ電極１３０とが接触した部位を
加熱することにより、被支持部６０と支持部１５０とを
熱圧着することによりスイッチ１００を得る。
０とを接合することにより、可動部５０を配線基板１４
０に対して固定するステップを示す。まず、被支持部６
０と支持部１５０、並びに接点７０と第１の信号線１０
０及び第２の信号線１２０との位置を合わせる。そし
て、被支持部６０においてヒータ導線８６が設けられた
領域と、支持部１５０の頂部においてヒータ電極１３０
が設けられた領域とを接触させる。そして、少なくとも
ヒータ導線８６とヒータ電極１３０とが接触した部位を
加熱することにより、被支持部６０と支持部１５０とを
熱圧着することによりスイッチ１００を得る。
【００７９】図１０は、図７（ａ）において説明した可
動部形成基板を用意するステップの他の例を示す。本例
において可動部形成基板は、図５において説明した弾性
部５２を有する可動部５０を形成するための基板であ
る。まず、図１０（ａ）に示すように、シリコン基板２
００を用意する。
動部形成基板を用意するステップの他の例を示す。本例
において可動部形成基板は、図５において説明した弾性
部５２を有する可動部５０を形成するための基板であ
る。まず、図１０（ａ）に示すように、シリコン基板２
００を用意する。
【００８０】続いて、図１０（ｂ）に示すように、シリ
コン基板２００の弾性部５２を形成する領域に溝部を形
成するためのマスク２０２を形成する。また、マスク２
０２は、シリコン基板２００をエッチングするステップ
において、シリコン基板２００をエッチングするエッチ
ャントに対するエッチング速度が十分に低い材料により
形成されるのが望ましい。本実施形態においてマスク２
０２は、シリコン酸化膜であって、溝部を形成する領域
において開口部を有する。
コン基板２００の弾性部５２を形成する領域に溝部を形
成するためのマスク２０２を形成する。また、マスク２
０２は、シリコン基板２００をエッチングするステップ
において、シリコン基板２００をエッチングするエッチ
ャントに対するエッチング速度が十分に低い材料により
形成されるのが望ましい。本実施形態においてマスク２
０２は、シリコン酸化膜であって、溝部を形成する領域
において開口部を有する。
【００８１】続いて、図１０（ｃ）に示すように、シリ
コン基板２００に溝部２０４を形成する。溝部２０４
は、マスク２０２をマスクとしてシリコン基板２００を
異方性ウエットエッチングすることにより形成される。
そして、図１０（ｄ）に示すように、マスク２０２を除
去することにより、弾性部５２を形成するための溝部２
０４を有する可動部形成基板であるシリコン基板２０
０’を得る。そして図７（ｂ）から図９（ｃ）において
説明したステップと同様のステップによりスイッチ１０
０を形成する。
コン基板２００に溝部２０４を形成する。溝部２０４
は、マスク２０２をマスクとしてシリコン基板２００を
異方性ウエットエッチングすることにより形成される。
そして、図１０（ｄ）に示すように、マスク２０２を除
去することにより、弾性部５２を形成するための溝部２
０４を有する可動部形成基板であるシリコン基板２０
０’を得る。そして図７（ｂ）から図９（ｃ）において
説明したステップと同様のステップによりスイッチ１０
０を形成する。
【００８２】以上、本発明を実施形態を用いて説明した
が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に
は限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改
良を加えることができる。そのような変更または改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に
は限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改
良を加えることができる。そのような変更または改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８３】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば消費電力の少ないスイッチを提供ことができる。
よれば消費電力の少ないスイッチを提供ことができる。
【図１】本発明に係るアクチュエータの一例であるスイ
ッチ１００の第１の実施形態を示す。
ッチ１００の第１の実施形態を示す。
【図２】スイッチ１００の動作の模式図を示す。
【図３】スイッチ１００の第２の実施形態を示す。
【図４】スイッチ１００の第３の実施形態を示す。
【図５】スイッチ１００の第４の実施形態を示す。
【図６】スイッチ１００の第５の実施形態を示す。
【図７】本発明の一実施形態に係るスイッチの製造方法
の途中工程を示す。
の途中工程を示す。
【図８】スイッチ１００の製造方法の途中工程を示す。
【図９】スイッチ１００の製造方法の途中工程を示す。
【図１０】図７（ａ）において説明した可動部形成基板
を用意するステップの他の例を示す。
を用意するステップの他の例を示す。
１０ 第１のバイメタル ２０ 第２
のバイメタル ３０ 第３のバイメタル ４０ 第４
のバイメタル ５０ 可動部 ５２ 弾性
部 ５４ 支持端部 ５６ 斜行
部 ５８ 中央部 ６０ 被支
持部 ７０ 接点 ８０ 第１
の部材 ８２ 第２の部材 ８４ ヒー
タ ８６ ヒータ導線 ８８ 保護
膜 ９０ 絶縁膜 ９２ 第３
の部材 ９４ 保護膜 ９６ 絶縁
膜 １００ スイッチ １１０ 第１
の信号線 １２０ 第２の信号線 １３０ ヒー
タ電極 １４０ 配線基板 １５０ 支持
部 ２００ シリコン基板 ２０２ マス
ク ２０４ 溝部 ２１０ シリ
コン酸化膜
のバイメタル ３０ 第３のバイメタル ４０ 第４
のバイメタル ５０ 可動部 ５２ 弾性
部 ５４ 支持端部 ５６ 斜行
部 ５８ 中央部 ６０ 被支
持部 ７０ 接点 ８０ 第１
の部材 ８２ 第２の部材 ８４ ヒー
タ ８６ ヒータ導線 ８８ 保護
膜 ９０ 絶縁膜 ９２ 第３
の部材 ９４ 保護膜 ９６ 絶縁
膜 １００ スイッチ １１０ 第１
の信号線 １２０ 第２の信号線 １３０ ヒー
タ電極 １４０ 配線基板 １５０ 支持
部 ２００ シリコン基板 ２０２ マス
ク ２０４ 溝部 ２１０ シリ
コン酸化膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 水野 潤
東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社
アドバンテスト内
Ｆターム(参考） 5G023 CA29 CA50
5G041 AA09 DA02 DA11 DB04 DC07
DD01
Claims (24)
- 【請求項１】 両端が支持された可動部と、前記可動部
の一端と他端との間に設けられた第１の接点とを備えた
スイッチであって、 前記可動部は、 温度に応じて所定の方向に前記接点を変位させる第１の
バイメタルと、 温度に応じて前記所定の方向と反対方向に前記接点を変
位させる第２のバイメタルとを有することを特徴とする
スイッチ。 - 【請求項２】 前記可動部は、前記所定の方向又は前記
反対方向にたわみを有することを特徴とする請求項１記
載のスイッチ。 - 【請求項３】 前記第１のバイメタルは、 第１の熱膨張率を有する第１の部材と、 前記第１の部材の上方に積層され、前記第１の熱膨張率
より小さい熱膨張率を有する第２の部材とを有し、 前記第２のバイメタルは、 第２の熱膨張率を有する第３の部材と、 前記第３の部材の上方に積層され、前記第２の熱膨張率
より大きい熱膨張率を有する第４の部材とを有すること
を特徴とする請求項１記載のスイッチ。 - 【請求項４】 前記第１の部材と前記第４の部材、及び
前記第２の部材と前記第３の部材とは同一の材料により
形成されたことを特徴とする請求項３記載のスイッチ。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のバイメタルをそれぞ
れ加熱するヒータを更に備え、 前記第１のバイメタルを加熱した場合に、前記可動部は
前記所定の方向にたわみを有するように変形し、 前記第２のバイメタルを加熱した場合に、前記可動部は
前記反対方向にたわみを有するように変形することを特
徴とする請求項３又は４記載のスイッチ。 - 【請求項６】 前記可動部の前記両端は固定されたこと
を特徴とする請求項１から５のいずれか記載のスイッ
チ。 - 【請求項７】 前記可動部は、 温度に応じて前記所定の方向に前記接点を変位させる第
３のバイメタルと、 温度に応じて前記反対方向に前記接点を変位させる第４
のバイメタルとを更に有することを特徴とする請求項１
記載のスイッチ。 - 【請求項８】 前記第１、第２、第３、及び第４のバイ
メタルは、前記接点が設けられた接点位置から、それぞ
れ異なる方向に延在することを特徴とする請求項７記載
のスイッチ。 - 【請求項９】 前記第１のバイメタルは、前記第３のバ
イメタルが延在する方向と反対方向に延在しており、 前記第２のバイメタルは、前記第１及び第３のバイメタ
ルが延在する方向と略垂直方向に延在しており、 前記第４のバイメタルは、前記第２のバイメタルが延在
する方向と反対方向に延在することを特徴とする請求項
８記載のスイッチ。 - 【請求項１０】 前記可動部の一端を支持する第１の支
持部と、 前記可動部の他端を支持する第２の支持部とを更に備
え、 前記第１のバイメタルは、一端が前記第１の支持部に支
持されており、 前記第２のバイメタルは、一端が前記第２の支持部に支
持され、他端が前記第１のバイメタルから延長して設け
られており、 前記第３のバイメタルは、一端が前記第２の支持部に支
持され、前記第２のバイメタルと略平行に設けられてお
り、 前記第４のバイメタルは、一端が前記第１の支持部に支
持され、他端が前記第３のバイメタルから延長して設け
られたことを特徴とする請求項７記載のスイッチ。 - 【請求項１１】 前記第１のバイメタルと前記第３のバ
イメタル、及び前記第２のバイメタルと前記第４のバイ
メタルとは離間して設けられたことを特徴とする請求項
１０記載のスイッチ。 - 【請求項１２】 前記第１及び第３のバイメタルは、 第１の熱膨張率を持つ第１の部材と、 前記第１の部材の上方に積層され、前記第１の熱膨張率
より大きい熱膨張率を有する第２の部材とを有し、 前記第２及び第４のバイメタルは、 第２の熱膨張率を持つ第３の部材と、 前記第３の部材の下方に積層され、前記第２の熱膨張率
より大きい熱膨張率を有する第４の部材とを有すること
を特徴とする請求項７から１１のいずれか記載のスイッ
チ。 - 【請求項１３】 前記可動部は、前記所定の方向又は前
記所定の方向と反対方向にたわみを有することを特徴と
する請求項７から１２のいずれか記載のスイッチ。 - 【請求項１４】 前記第１、第２、第３、及び第４のバ
イメタルをそれぞれ加熱するヒータを更に備え、 前記第１及び第３のバイメタルを加熱した場合に、前記
可動部は前記所定の方向にたわみを有するように変形
し、 前記第２及び第４のバイメタルを加熱した場合に、前記
可動部は前記所定の方向と反対方向にたわみを有するよ
うに変形することを特徴とする請求項１３記載のスイッ
チ。 - 【請求項１５】 第１及び第２の信号線と、前記可動部
の前記両端を支持する第１の支持部とを有する第１の配
線基板を更に備え、 前記第１の接点は、前記第１及び第２の信号線と接触す
ることにより、前記第１の信号線と前記第２の信号線と
を導通させることを特徴とする請求項１から１４のいず
れか記載のスイッチ。 - 【請求項１６】 第３及び第４の信号線と、前記可動部
の前記両端を支持する第２の支持部とを有する第２の配
線基板と、 前記可動部において前記接点が設けられた面と反対の面
に設けられた第２の接点とを更に備え、 前記第２の接点は、前記第３及び第４の信号線と接触す
ることにより、前記第３の信号線と第４の信号線とを導
通させることを特徴とする請求項１５記載のスイッチ。 - 【請求項１７】 前記可動部は、当該可動部の一端と前
記接点との間に設けられ、前記可動部の長手方向に弾性
を持つ弾性部を有することを特徴とする請求項１から１
６のいずれか記載のスイッチ。 - 【請求項１８】 前記弾性部は、コルゲート構造を有す
ることを特徴とする請求項１７記載のスイッチ。 - 【請求項１９】 両端が支持された可動部と、前記可動
部に設けられた第１の接点とを備えたスイッチの製造方
法であって、 基板を用意するステップと、 前記基板の第１の領域に第１の熱膨張率を有する第１の
部材を形成するステップと、 前記基板において、前記第１の領域を含む第２の領域に
前記第１の熱膨張率より小さい第２の熱膨張率を有する
第２の部材を形成するステップと、 前記基板において、前記第２の領域に含まれており、前
記第１の領域とは異なる領域である第３の領域に前記第
２の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する第３の部材を
形成するステップとを備えたことを特徴とするスイッチ
の製造方法。 - 【請求項２０】 前記第１の部材を形成するステップ
と、前記第３の部材を形成するステップとは、同一のス
テップであることを特徴とする請求項１８記載のスイッ
チの製造方法。 - 【請求項２１】 前記第１の領域と、前記第３の領域と
の間に形成された前記第２の部材の少なくとも一部を除
去するステップを更に備えたことを特徴とする請求項１
９記載のスイッチの製造方法。 - 【請求項２２】 両端が支持され、所定の方向にたわみ
を有する可動部と、 前記所定の方向と反対方向へ前記可動部をたわませる駆
動部とを備えたことを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２３】 少なくとも一端が支持された可動部を
有するアクチュエータであって、 前記可動部は、 温度に応じて前記可動部の前記他端を所定の方向に変位
させる第１のバイメタルと、 温度に応じて前記可動部の前記他端を前記所定の方向と
反対方向に変位させる第２のバイメタルとを有すること
を特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２４】 前記第１及び第２のバイメタルは、前
記可動部の長手方向に略平行に設けられたことを特徴と
する請求項２３記載のアクチュエータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250915A JP2003062798A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | アクチュエータ及びスイッチ |
| PCT/JP2002/006748 WO2003016204A1 (fr) | 2001-08-21 | 2002-07-03 | Actionneur et commutateur |
| DE10297163T DE10297163T5 (de) | 2001-08-21 | 2002-07-03 | Betätigungsglied und Schalter |
| US10/781,444 US20040160302A1 (en) | 2001-08-21 | 2004-02-18 | Actuator and switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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