JP2003511257A - 電気機械部品およびその製造方法 - Google Patents

電気機械部品およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 電気機械部品（１０）は、機械的活動部（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）およびフレーム（１８）を含むポリマー本体（１２）と、機械的に安定化するために機械的活動部を少なくとも部分的に覆う金属層（３０）とを備え、金属層（３０）が設けられたポリマー本体（１２）の領域は、湿式化学処理によりメタライズするのに適した第１ポリマー材料からなり、別の領域、すなわち金属が設けられていない領域は、湿式化学処理によりメタライズするのに適さない第２ポリマー材料からなる。この電気機械部品は、加速度センサ、回転速度センサ、マイクロバルブ、マイクロポンプ、圧力センサ、あるいは力学量センサとして用いることができる。上記電気機械部品の製造は、複雑なシリコン基礎技術に代えて簡単な射出成形および又はエンボス処理を用いることができるので、シリコン基礎技術を用いて製造される電気機械部品に比べて格段にコストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は微小構造技術に関するものであり、特に電気機械部品に関するもので
ある。
【０００２】 電気機械部品とは、電気的に検出し、あるいは電気的に機械的効果を発生させ
る部品である。電気機械部品の例として、線形加速度センサ、回転速度センサ(r
otary speed sensors)、力学量センサ(force sensor)、圧力センサ、マイクロバ
ルブ、マイクロポンプ等が挙げられる。
【０００３】 例えば加速度センサ、すなわち線形加速度を検出するセンサまたは角加速度を
検出するための回転速度センサは、通常、少なくとも１つのスプリングビームを
介して固定フレームに取り付けられた可動マス (質量体: mass) を含む。加速度
センサが加速度を受ける時、スプリングビームは弾性的に変形し、マスは変位す
る。この変位は静電容量的、電磁誘導的、光学的な方法など公知の方法を用いて
検出することができる。
【０００４】 マイクロバルブは通常、適切な電気信号に反応して流体を流す流路の大きさを
減少させるかあるいは拡大させるような可動弾性構造体を備えている。すなわち
、この可動弾性構造体の電気信号に対する機械的な効果として、流体の流量を制
御する。
【０００５】 マイクロポンプは通常、流量を変化させるために、弾力性のあるダイヤフラム
かあるいは弾性的に保持されたダイヤフラムを備えている。さらにマイクロポン
プは通常、上記流量変化を通じて、決められた量の流体運搬を達成するためのバ
ルブを備えている。つまり、マイクロポンプの場合の機械的効果とは、流体の運
搬と投与である。
【０００６】 圧力センサまたは力学量センサもまた、弾性的に変形しうるダイヤフラムを備
えてもよい。このダイヤフラムは、特定の圧力に対する反応としてある程度まで
弾性的に変形する、即ち「歪み」を生じる。加速度センサの場合と同様に、この
歪みは様々な方法で検出でき、加えられた圧力を表示するための電気信号を得る
ことができる。上述の全ての電気機械部品は、可動部分(active part) を有し、
この可動部分は外部からの機械的な影響により弾性的に変形するか、あるいはそ
の弾性的な変形が機械的な効果を生じさせる。
【０００７】 このような電気機械部品は、機械的効果を電気的効果に変換するため、あるい
は電気的効果を機械的効果に変換するための一体部品を備えることができる。一
例として、公知の指形構造をここで取り上げる。この構造は、可動部に接続され
た第１指グループと、固定部に接続された第２指グループとを含み、この固定部
に対して可動部が動く。２つの指グループは互いに噛み合うように配置されてい
るので、固定部に対する可動部の動きが指間の距離に変化をもたらし、この距離
の変化が指間の静電容量に変化を生じさせる。この容量変化は、例えば可動部に
加わる加速度に比例している。圧力センサの場合には、機械的な効果とは、例え
ば１つのプレートキャパシタ(plate capacitor) の検出部内の２つのプレーナー
電極間の距離の変化により引き起こされることができる。この容量変化は、交流
電圧(alternating voltage) を用いて測定することができる。
【０００８】 このタイプの電気機械部品は通常シリコン材料から製造され、ウエハ処理に効
果的であると証明されたシリコン基礎技術(silicon-based technology)を用いて
小型の形状に作られる。シリコン基礎技術により大量生産が可能になった結果、
例えばこの技術を用いて製造される容量的加速度センサが広範囲に使用されるよ
うになった。このような加速度センサは特に自動車工学の分野で使用されるが、
ここではエアバッグシステム用の加速度センサについて特に言及する必要がある
。
【０００９】 このようなシリコンセンサの場合、薄いスプリングで懸架された指構造を持つ
慣性マスが設けられる。この指構造は、同様の固定指構造とともにキャパシタを
構成し、その静電容量は加速時に変化するので、加速度が電気的に検出できる。
シリコン加速度センサは、例えばルートリンゲン(Reutlingen)のボッシュ社(Bos
ch) のポリシリコン表面機械技術(polysilicon surface mechanics）により製造
される。この技術の場合には、センサチップを備えたウエハが製造され、次に例
えば陽極ボンディング法(anodic bonding method) を用いてカバーウエハに接続
される。このカバーウエハも、シリコンを基礎とする微小機械技術(sili‐con-b
ased micromechanical techniques)を用いて事前に製造され、適切に準備された
ものであり、感度が高く微小機械的にパターン化されたシリコンセンサ構造を保
護するものである。次に、閉じ込めたセンサチップを有する複合ウエハ(composi
te wafer）がダイシングされる。個々のセンサチップは、その後電子チップとと
もに、ミクロ電子工学技術の分野では標準的な方法により、適切なハウジングの
中に取り付けられ、最終的なセンサシステムを得る。このセンサシステムは、そ
の後さらに処理され、純粋な電子部品などを得ることができる。
【００１０】 これらのシリコン加速度センサの長所は、センサとそれを搭載したチップが物
理的に小さいサイズである点と、バッチ製造法によって製造可能である点と、使
用されるシリコン材料の良好な特性から見て長期的な高い安定性と正確性が期待
できる点である。
【００１１】 しかしながら、このようなシステムの欠点の１つは、センサ構造が非常に小さ
な寸法を持つことから、例えば指構造が用いられる場合には、いわゆるスティッ
ク効果（sticking effect)も考慮して、事実上密閉状態の封止手段でそのような
センサを微粒子や湿気から保護する必要があることである。他の欠点は、バッチ
製造法で製造できる点と、電子工学技術の分野では既に確立した技術を使用する
点にも拘わらず、全体としての製造コストが依然として非常に高いことである。
なぜなら、微小機械技術を用いて、電子チップの他に２つのシリコンウエハを製
造し、結合し、ダイシングする必要があるからである。
【００１２】 シリコン基礎技術は広く受け入れられた結果、クリーンルームシステム全体に
掛かる費用もより低減され、高度なオートメーション化も実現してきた。しかし
ながら、ウエハ処理には、完全なクリーンルームおよび適切に訓練された作業者
が依然として必要とされる点に注目すべきである。つまり、コスト高の決定的な
要因は、材料そのものではなく、製造に掛かる経費であり、必要とされるシステ
ムと労働力に掛かるコストによってほぼ決定されるものである。
【００１３】 ドイツ出願公開４４０２１１９Ａ１は、マイクロダイヤフラムポンプを開示し
ており、そのダイヤフラムはチタニウムで作られ、バルブはポリイミドで作られ
る。その代わりに、ダイヤフラムは加熱コイルを有するポリイミドから作っても
よい。
【００１４】 米国特許第５８３６７５０号は、複数のユニットセルを含み静電容量的に駆動
されるメソポンプ(mesopump)を開示している。ポンプダイヤフラムは金属被覆さ
れたポリマー、金属、あるいは導電性と柔軟性を備えた弾性ポリマーから製造す
ることができる。
【００１５】 ドイツ出願公開１９７２０４８２Ａ１は、ＰＣまたはＰＦＡからなるダイヤフ
ラムを有するマイクロダイヤフラムポンプを開示している。圧電駆動体(piezo-a
ctor) が黄銅シートの上に設けられ、次にポンプダイヤフラムに適用される。
【００１６】 本発明の目的は、より安価な電気機械部品であって、その機械的および電気的
特性がシリコン部品の特性に匹敵する電気機械部品とその製造方法を提供するこ
とである。
【００１７】 この目的は、請求項１に記載の電気機械部品と、請求項２１に記載の電気機械
部品を製造する方法とにより達成される。
【００１８】 本発明が基礎とする知見は、電気機械部品を本当に安価で製造するためには、
既に確立されたシリコン基礎技術から脱皮しなければならないということである
。本発明によれば、ポリマー材料を開始材料として使用し、例えば射出成形およ
び／またはエンボス(embossing) （スタンプ）技術を利用するが、これらの技術
もまた既に広く受け入れられているものである。このポリマー材料は、殆ど任意
の形状と構造とが得られるように処理することができる。加えて、ポリマー材料
は通常、非常に安価である。しかし、決定的な長所は製造技術の中にある。ポリ
マーを処理するために必要とされる機械は、シリコン基礎技術の分野で使用され
る個々の機械に比べて遙に簡素であるし、その結果、遙に安価である。個々の組
成に依存するが、ポリマー材料もまた、所定の歪み特性を有するスプリングビー
ムを製造するために使用可能な弾性特性を持つ。
【００１９】 ポリマー材料は、この種のプラスチック材料が、予防措置を講じなければ、長
期間の安定性に関して重大な問題に繋がる流動性(flow properties) を有する点
で問題が残る。本発明によれば、この問題は、電気機械部品のポリマー本体の機
械的可動部に金属層を設けることで解決できる。プラスチック／金属複合システ
ムはこの方法で製造され、完全に金属あるいはシリコンからなる部品の特性と同
様に優れた特性を得ることができる。これは次の事実によるものである。すなわ
ち、外側の金属表面は、プラスチックのコアと比較して、機械的パラメータ、例
えば硬さや慣性二次モーメントなどに対してより大きな影響を与えるという事実
である。金属層そのものには、例えば金などが使用されても良い。さらにコスト
を低減するために、ニッケル、銅なども使用されても良い。ここで説明する加速
度センサの機械的可動部とはスプリングビームであり、これを介して振動マスが
固定フレームから懸架されて保持されている。ダイヤフラムを備えた電気機械部
品の場合には、機械的可動部はさらにダイヤフラムを含む。このダイヤフラムは
弾性的に変形可能であるが、プラスチック材料の流動性のため、もし金属層が付
与されなかったとすれば、十分な長期的安定性を持たなかったであろう。
【００２０】 本発明の特に望ましい実施例によれば、電気機械部品は２部品ポリマー本体(t
wo-component polymeric body)から成り、この２部品ポリマー本体は、湿式化学
処理(wet-chemical process)によりメタライズされるのに適した第１ポリマー材
料からなる第１部分と、湿式化学処理によりメタライズされるのに適さない第２
ポリマー材料からなる第２部分とから構成される。必要なメタライズ部分は、こ
のように２回射出成形(double-shot injection moulding process)により決定さ
れる。必要なメタライズとは、これらの機械的安定性を良好にするための機械的
可動部のメタライズと、指形電極構造，キャパシタープレート(capacitor plate
s)など機械的変位を電気的信号に変換するために必要なメタライズと、電気機械
部品に必要な導電性経路であって、ポリマー本体の上に挿入されるかまたは複合
的な方法で一定位置に取り付けられた内部の電子回路に繋がるか、あるいは外側
プラグに繋がる導電性経路のメタライズである。
【００２１】 本発明にかかる製造方法の本質的な長所は、シリコン基礎技術を用いて製造さ
れた電気機械部品に比べてコストを格段に低減でき、その低減率は１０００分の
１の単位で期待できるということである。
【００２２】 プラスチック材料の処理によって達成された今日における最小構造物のサイズ
は、少なくとも現時点においては、シリコン基礎微小機械技術(silicon-based m
icromechanics)によって達成されたサイズよりも、依然としてかなり大きい。こ
れは、主にスプリングの寸法と容量電極(capacitor electrodes)間の距離の寸法
の小型化を損なうことになるだろう。センサシステムの電子ノイズを最小にする
ためには、最小の静電容量(capacitance) を得る必要がある。シリコン基礎技術
の場合には、これは電極間の非常に小さな距離によって達成されなければならな
い。しかし、これは本発明にかかる方法によれば、果てしない小型化とそれに伴
う問題を犠牲にして実現させる必要はなく、物理的大きさを大きくすることで達
成できる。なぜなら、使用される材料はシリコンよりもかなり安価であるし、ま
た、望ましい射出成形処理においては、例えば振動マス(oscilating masses) の
高さについていかなる実質的な制限も含まないからである。この高さに関する制
限は、ポリシリコンを使用する際には必ず必要となるものである。
【００２３】 他方、ポリマー材料を用いた成形機械技術(moulding/machining technique)は
、一般に公知のように、マイクロメータレンジの大きさを持つ構造体を製造する
可能性を持っている。この目的のために、射出成形処理は、望ましくは射出／エ
ンボス処理または公知の加熱エンボス(hot-embossing) 処理と組み合わせるのが
良い。
【００２４】 本発明にかかる電気機械部品が物理的形状および物理的サイズにおいてより大
きいことから、微粒子や不純物に対する感度が低くなるという長所が生じる。さ
らに、メタライズされた表面全体は、緻密で薄肉な金層により覆われてもよく、
その場合、ロバスト性が増し、センサシステムの湿度と環境的な影響に対する感
度が低くなる。その結果、本発明にかかる部品が封止によって達成すべき必要項
目は、シリコン部品の場合に封止によって達成すべき必要項目よりも、かなり低
いレベルとなる。
【００２５】 金属層を形成するために用いられる方法は、望ましくは、外部電流を使用しな
い化学的メタライズ法である。この方法は、金属層を電気めっき(electroplat‐
ing)により補強する方法と結合させるのが望ましい。この電気めっきにより補強
する方法においては、金属の肉厚を制御することにより、指構造の電極間距離と
、回転速度センサの場合にはセンサ素子の固有周波数とが細かく制御可能となり
、使用目的に関連して最適な状態をつくる事ができる。付着する金属の量を制御
することにより、本発明にかかる方法においては、加速度センサの場合には可動
慣性構造のマスを、マイクロバルブおよびマイクロポンプの場合にはマスおよび
ダイヤフラムの弾性モジュールを、それぞれ非常に細かく決定できる可能性を持
つ。
【００２６】 最後に本発明は、射出成形技術の可能性を最大限に提供する。例えば、位置合
わせ用ピンおよびピン用孔、外れない連結を実現するための連結スナップ等を使
用すること、さらに一体成形された封止用縁部(sealing edges) または外部から
挿入されたゴムガスケット(rubber gaskets)を使用することである。これらの可
能性は、シリコン基礎技術と比較して非常に経済的で安価なものであり、かつ殆
ど同様の効果を達成できる。
【００２７】 最後に、本発明にかかる製造方法は、シリコン基礎技術と比較して非常に工程
数が少ないので、製造工程における不良率と結果的にはコストをも低減できる。
【００２８】 以下に、本発明の望ましい実施例を添付した図面を参照しながら説明する。 図１は本発明にかかる電気機械部品の概要平面図であり、 図２は本発明にかかる電気機械部品のハウジングベースとハウジングカバーを備
えた望ましい実施例の概略断面図であり、 図３は本発明にかかる電気機械部品が電気的な駆動および／または評価のために
ＳＭＤ部品と結合している状態の断面図であり、 図４は本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するためのスプリング接点
を有する場合の断面図であり、 図５は本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するためのスプリングとバ
ンプを有する場合の断面図であり、 図６は本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するための接着性バンプを
有する場合の断面図であり、 図７は図１にかかる電気機械部品が波形の電極指を有する場合に、電極指が互い
に噛み合う様子を詳細に示す平面図である。
【００２９】 図１は電気機械部品を示し、その全体に対して参照番号１０を付す。この電気
機械部品１０は、２つのスプリングビーム１４ａ，１４ｂおよび振動マス(seis
‐mic mass)１４ｃを含む機械的可動部を有するポリマー本体(polymeric body)
１２を備える。図１に示される電気機械部品１０は機械的加速度を測定するセン
サである。図１に示される加速度センサは、例えば、固定されたフレーム１８に
取り付けられた第１指グループ１６ａと、振動マス１４ｃに設けられた指を有す
る第２指グループ１６ｂとを含む指構造を備えた容量検出法(capacitive de‐te
ction principle)を使用する。図１に加速度センサとして示される電気機械部品
１０はさらに、ある種の電子回路（チップ）２０と、上記ポリマー本体１２の一
部をなす接続プラグ２２とを含む。これら接続プラグ２２と、固定フレーム１８
と、上記機械的可動部とは、全てポリマー材料(polymeric material)からなる。
指構造１６ａ，１６ｂの駆動および検出のために、この電気機械部品はさらに導
電経路２４ａ〜２４ｃを備え、これらの経路により、上記振動マス１４ｃと２個
の指型構造の第１指グループ１６ａとをボンディングワイヤ２６を介してチップ
２０内のそれぞれの接続領域に接続する。この電気機械部品１０はさらに導電経
路２８ａ〜２８ｄを備え、これらも一方ではボンディングワイヤを介してチップ
２０に接続されているが、他の端部では広幅となり、図１に示される実施例にお
いては、４個の接続部を持つ接続プラグ２２をポリマー本体１２とともに形成し
ている。
【００３０】 この電気機械部品１０が線形加速度(linear acceleration) を受ける時、振動
（慣性）マス１４ｃは固定フレーム１８に対して変位を生じ、この変位がスプリ
ングビーム１４ａ，１４ｂの弾性的な変形を生じさせる。また振動マス１４ｃの
変位は、静電容量の変化を生じさせ、この変化は第１および第２の指グループ１
６ａ，１６ｂを用いて検出することができ、かつＩＣチップ２０がその場で処理
("in situ")し、プラグ領域２２を介して出力することができる。
【００３１】 上述の様に、このような電気機械部品の長期間にわたる安定性は、特に高いと
は言えない。なぜなら、ポリマー材料(polymer materials) の流動性(flow be‐
haviour)は、通常、時間の経過とともに変化する性質を持つからである。換言す
れば、２個のスプリングビーム１４ａ，１４ｂが継続的に変形すると、時間の経
過とともに弾性的な変形だけではなく塑性的な(plastic) 変形も生じ、その結果
、センサの感度が失われ、遂には使用不可能となる。本発明によれば、この問題
は、機械的可動部を少なくとも部分的にカバーし、この可動部を機械的に安定さ
せる金属層３０を設けることにより解決できる。図１に示される実施例において
は、機械的可動部はスプリング１４ａ，１４ｂおよび振動マス１４ｃを含む。本
発明に従う安定性を得るために、すなわちポリマー材料をこのような電気機械部
品に使用する際には不可欠となる長期的な安定性を達成するために、スプリング
ビーム１４ａ，１４ｂは金属層を含んでいる。しかし、機械的安定性を得るため
に振動マス１４ｃをもメタライズ処理することは、絶対に必要というわけではな
い。しかし、この実施例の場合には、容量検出法を使用することから、振動マス
１４ｃのメタライズ処理は実行されている。もし使用される検出方法が容量検出
法ではなく、振動マス１４ｃの接触を必要としない他の種類の検出方法であれば
、スプリングビーム１４ａ，１４ｂをメタライズ処理してそれらの機械的特性を
決定的に向上させることで十分であろう。
【００３２】 本発明のさらなる長所は、次の事実に存在する。すなわち、安定性向上のため
に設けられ、かつ望ましくはビームを部分的ではなく全体的に包囲するよう設け
られた金属層が、上記目的と同時に電気信号を導通するために使用されるという
事実である。
【００３３】 原則として、ポリマー本体１２はただ１つのポリマー材料からなるものでよく
、この場合、容量検出電極とスプリングビームのパターン形成（patterning) は
、例えば１回射出成形法(single-shot injection moulding process)を用いて実
行され、その後、図１に示されるメタライズパターン、すなわち安定性向上のた
めに機械的可動部の上に設けられる金属層と、導電経路を形成するために設けら
れる追加的な金属層とが、例えばシャドウマスクを用いて形成される。
【００３４】 しかしながら、２回射出成形法(double-shot injection moulding process)を
用いることが望ましい。この方法では、湿式化学法によるメタライズ処理に適し
たポリマー材料を用いた１回目の射出により、後にメタライズ処理される領域が
形成され、その後その周囲に、２回目の射出により固定フレームが形成される。
この２部品射出成形技術(two-component injection moulding technology) の長
所は、２回目の射出後に湿式化学法によりメタライズ処理する時に、メタライズ
処理のパターン形成がいわば自動的に得られる点である。なぜなら、メタライズ
処理可能な第１ポリマー材料からなる表面の上には金属層が形成されるが、他方
、湿式化学法によるメタライズ処理には適さない第２ポリマー材料からなる表面
の上には金属が付着しないからである。
【００３５】 射出成形法により、ポリマー本体のメタライズされた部分は、それ自体はメタ
ライズされていない部分に付着する。この連結を強化するため、ポリマー本体の
少なくともスプリング領域に対しては機械的な力が働くと考えられるので、積極
的な固定アンカー手段(positive-locking anchoring means)３２を設けるのが望
ましい。これにより、異なるポリマー材料からなる２つのポリマー部分(poly‐m
eric parts) が、互いに付着するだけでなく、機械的にも相互連結される。この
目的に適したアンカー構造は、少なくとも２段階を有する製造方法に適合するも
のであれば、任意の形状を持つことができる。
【００３６】 図１から分かるように、ＩＣチップ２０はハウジングされたチップとして設け
る必要はなく、ボンディングワイヤ２６を介する接続に適した接続領域を持つベ
アチップとして設けても良い。
【００３７】 以下に、２つの異なるポリマー材料を用いた２回射出成形による望ましい製造
方法を詳しく説明する。まず最初の射出で、スプリング１４ａ，１４ｂと、振動
マス１４ｃと、電極指１６ａ，１６ｂの領域と、導電経路２４ａ〜２４ｃの領域
と、プラグ領域２２に延びる導電経路２８ａ〜２８ｄの領域とが、メタライズ処
理に適した第１ポリマー材料から製造される。この第１ポリマー材料は、例えば
パラジウム・ドープされた(Pd-doped)ＬＣＰ（ＬＣＰは？？？）またはポリアミ
ド（ＰＡ）６６である。固定フレームの残りの部分、すなわち絶縁領域や他の領
域、例えば図２を参照しながら後述するスナップタイプ連結部などは、２回目の
射出において第２ポリマー材料により製造される。その後のメタライズ処理工程
においては、この第２ポリマー材料はいかなる金属も受け入れない。このような
材料とは、例えばドープされていないＬＣＰまたはＰＡ６６である。成形する構
造形状により、射出成形の順序を逆転させる方が望ましい場合も考えられる。す
なわち、最初にメタライズ処理をしない構造部分を射出成形し、次にメタライズ
処理する構造部分を射出成形することも可能である。
【００３８】 このように２部品射出成形技術により製造された部品は、次に湿式化学処理の
各工程を経て、第１ポリマー材料からなる表面上に金属層が自触媒現象的(auto
‐catalytically) に付着する。このときの最も重要な作用工程は、射出成形さ
れた部品をクリーニングする工程と、射出成形された部品を焼きもどす(temper
‐ing) 工程と、さらにその表面を表面加工(surface reaction)によって鋭敏化
させる(sensitizing) 工程であり、例えば表面を軽くエッチング(mild etching)
したり表面を隆起させてそこにパラジウムシード（Ｐｄ seeds) を散布したりす
ることによる。
【００３９】 次に、射出成形された部品は自触媒溶(autocatalytic bath)の中で金属被覆さ
れる。金属層として適切な材料は、開始層(start layer),導電層(conductor lay
er),さらに機械的安定性を得るための層として銅またはニッケルがあり、はんだ
付けやワイヤボンディングに適した表面保護層として金がある。金属層の典型的
な厚みはおおよそ３０μｍであるが、この厚みは層の応力(layer stresses)と、
その層のポリマー材料への接着力と、さらに言うまでもなく、付着時間とに制限
される。
【００４０】 金属層の厚みは、金被覆工程の前に、例えばニッケル等のガルバニック層(gal
vanic layer)によって増大させるのが望ましい。
【００４１】 外部の電流を使用せずに付着した金属層は層同士が非常に高度な均一性を持つ
が、繊細なパターン形状を持つガルバニック層は層厚が不均一になる傾向がある
ので、部品の幾何学形状、特に電極指間の距離やあるいはスプリングとその弾力
特性に対し、不利な影響を及ぼす恐れがある。
【００４２】 本発明に係る望ましい製造方法によれば、電極指１６ａとして存在する固定メ
タライズ領域は、構造が対称形状であることから、適切な電位を印加し、スプリ
ングビームと振動マスとの上により均一性の高い付着を実現させるための補助電
極として使用することが可能である。この処理の過程においては、金属は補助電
極上に付着しない。電着(electrodeposition) のために、それぞれの領域に電気
的接点(electric contacting) が必要となる。電圧が印加される時、センサ構造
上に吸着力が働くであろうが、しかし、センサ構造が全体として対称形状である
ので、この吸着力は相殺されるであろう。
【００４３】 電圧が印加された時、第１指グループ１６ａと第２指グループ１６ｂとが互い
に接触することを確実に防止するために、また、非対称形状の構造によって上記
吸着力が互いに相殺されない場合のために、第１または第２ポリマー材料からな
る補助接続子(auxiliary connection)３４が用いられても良い。この補助接続子
は、メタライズ処理の終了後、櫛歯状構造に対して電位差が印加されなくなった
時、例えばパンチング等で取り除かれるであろう。
【００４４】 本発明にかかる望ましい実施例で、ポリマー本体が２個のポリマー材料からな
る場合においてさらに注意すべきパラメータは、種々のポリマー材料間の接着強
度である。２つのＬＣＰ材料が、何の手段も追加されない２部品射出成形処理に
より接着されたとすると、この場合に得られる接着強度は恐らく低すぎるであろ
う。上述のアンカー手段３２は、異なるポリマー材料の領域間の接着強度を高め
るために用いられる。特にこの実施例のアンカー手段３２は、機械的な負荷が最
大となる点、すなわちスプリングが固定フレームに連結される点に配置され、効
果をあげている。
【００４５】 射出成形部分の製造とメタライズ処理とが終了した後に、電気機械部品には電
子回路２０が取り付けられる。電気的な接続のために、以下の図の中で詳細に説
明するように、様々な手段を取ることができる。
【００４６】 図２は電気機械部品１０の断面図である。図１と同様に図２においても、ボン
ディングワイヤ２６を介したボンド連結によりチップ２０が接続されている。ロ
バスト性を増す目的で、チップ２０とボンディングワイヤ２６とが配置されてい
る領域の上に、封止材料３６が載せられている。図２はさらに、例としてプラグ
領域にある導電経路２８ｄを示し、外部導電経路がどのように作られているかを
示している。この導電経路２８ｄはプラグ領域２２付近まで延びるよう作られて
いる。図２はさらに、この電気機械部品がハウジングベース４０とハウジングカ
バー４２とで封止され、外部の影響から保護されていることも示している。ポリ
マー本体１２をハウジングベース４０とハウジングカバー４２とに連結させるた
め、連結スナップが設けられている。この連結スナップは、プラスチックエンジ
ニアリングの分野では公知であるが、１つの部品にそれぞれの第１スナップフッ
クを設け、他の部品にそれぞれ適合するスナップフックを設けるものである。こ
れら連結スナップはその全体を参照符号４４で示す。２つの部品を正しい位置に
位置合わせするために、位置合わせ用ガイドピン４６がハウジングベース４０お
よびハウジングカバー４２に設けられ、これらはガイドピン受入孔４８に挿入さ
れるよう作られている。さらに、機械的可動部を封止するために、周囲を取り囲
むように延び参照番号５０で示される封止手段が、ハウジングカバーおよびハウ
ジングベースに設けられている。これらの封止手段はゴム製リングを用いて作ら
れても良いし、あるいはまた、ハウジングカバーおよびハウジングベースが望ま
しくはポリマー材料からなることから、射出成形時にハウジングカバーおよびハ
ウジングベースと一体に形成された封止用縁部を用いて作られても良い。そして
、２部品実施例の場合には、電磁遮蔽(electromagnetic screening) を保証する
ために、参照番号５２で示すようにハウジングカバーの外側表面およびハウジン
グベースの外側表面をメタライズするためのメタライズ可能なポリマー材料を少
なくとも一部に設けてもよい。その結果、この電気機械部品全体の耐ノイズ性お
よび感度が向上する
【００４７】 連結スナップ４４を用いてポリマー本体をハウジングカバー４２およびハウジ
ングベース４０へと連結させる方法に代えて、適切な接着法あるいは溶接法を用
いることもできる。適切な溶接法とは、超音波溶接法またはレーザー溶接法、特
にダイオードレーザーを用いた溶接法である。上述のように、ガイドピン４６お
よびガイド孔４８は、ハウジングカバー４２とハウジングベース４０との位置を
調整して連結工程を簡素化させる役割をはたすことができる。
【００４８】 ポリマー本体１２とハウジングベース４０とハウジングカバー４２とを使用し
て電気機械部品を構成する方法に代えて、すなわち３つの部品から１つの電気機
械部品を組み立てる方法に代えて、本発明の他の望ましい実施例に従えば、セン
サ素子は一方側からのみハウジングカバーによって閉じられ、もう一方の側はポ
リマー本体の製造工程中に既に閉じられている。換言すれば、ハウジングベース
はポリマー本体の形成と同時に形成される。これは適切なモールドによって容易
に達成できる。
【００４９】 しかしながら、電気機械部品にチップ２０を搭載できるように、ハウジングカ
バーは後で取り付けることができるようにしなければならない。しかし、既にチ
ップがインサートされた電気機械部品が用いられた場合、すなわち導電経路２４
ａ〜２４ｃ（図１参照）の接続領域がプラグ領域２２まで延びている場合には、
適切なモールド法を用いることで、原則的には全体の電気機械部品を一度に形成
することも可能である。なぜなら、公知のシリコン基礎技術とは対照的に、触媒
浴内で湿式化学的メタライズ処理を行う場合、表面を上方からメタライズする必
要がない。なぜなら、湿式化学処理法を用いてその上に金属膜を付着させるのに
適したいかなる材料がポリマー材料として使用されても、自触媒溶液が空洞に侵
入し、金属被覆を形成するからである。
【００５０】 ポリマー本体の機械的可動部、すなわち加速度センサの場合ではスプリングビ
ーム１４ａ，１４ｂおよび振動マス１４ｃの幾何学的精度を高めるために、射出
成形処理に代えて射出／エンボス(injection/embossing) （射出／スタンプ）処
理あるいは加熱エンボス（加熱スタンプ）処理を用いてもよい。これにより形成
されたエンボス（スタンプ）部品は、その後射出成形法によりポリマー材料で包
囲され、最終的なポリマー本体を形成する。このポリマー本体の中では、機械的
可動部と、容量的評価が用いられる場合においては第２指グループ、すなわちフ
レーム１８に取り付けられた固定指とは、さらに細かい幾何学形状を持つことが
できる。射出／エンボス処理と加熱エンボス処理とにおいては、非常に精密な構
造形状を可能にする。特に、個々の要素に歪みを生じることがほとんどない。こ
の歪みとは、射出成形のみが使用される場合にはポリマーの方向性効果 （ori
‐entation effects)により発生する可能性があるものである。
【００５１】 以下に示す図３〜図６においては、チップ２０をメタライズされたポリマー本
体１２の上に搭載する他の実施例を示す。図３に示すように、チップ２０はいわ
ゆるベアチップとして設ける必要はなく、ＳＭＤ部品（表面実装型部品）、すな
わち端子部６０を有し、ハウジングされた部品であってもよい。この端子部６０
は導電経路２４ａ〜２４ｃおよび２８ａ〜２８ｃ（図１参照）の接続領域に対し
て、導電性接着剤により接続されるか、または望ましくははんだ付けされる。取
り扱いが容易で、かつ大量生産によって基準の寸法を持つ多数の製品を一度に利
用可能となるＳＭＤ部品を使用することが可能である。なぜなら、シリコンセン
サと比較して、電気機械的ポリマー部品は高さと幅において大きくてもよいから
である。
【００５２】 図４は、電気回路を接続する他の実施例を示す。ここでも、電気回路としてベ
アチップが使用される。この実施例では、チップ２０は、はんだ付け，接着，ボ
ンディング等によって接続されるのではなく、メタライズされたスプリング接触
手段６２を用いたばね力のみによって接続される。スプリング接触手段６２をよ
り簡素な構造にするために、この実施例においてはポリマー本体１２の中に凹部
６４が設けられているが、このような凹部は適切な射出成形により容易に作るこ
とができるものである。この凹部の寸法は、図４に示すように、チップ２０の表
面とポリマー本体１２の表面が略同一の高さになるよう設計するのが望ましい。
この凹部６４内にチップ２０が配置されるが、もし必要ならば、カバー４２を取
り付ける時にチップが位置ずれしないように軽く位置決め固定しても良い。カバ
ーを載せ、そのカバー４２とポリマー本体１２とを圧接した時、連結スナップ４
４が連結状態となる。スプリング接触手段６２の寸法は以下のように構成される
。すなわち、連結スナップ４４が連結状態となった時、チップ２０の接続領域６
６と、それと接続されるべき導電経路の接続領域２４ａ，２８ｄとに対し、簡素
で特に着脱可能な接触連結が達成されるように構成される。図４で、スプリング
接触手段６２のハッチングされた部分から分かるように、これらスプリング接触
手段６２の下部はメタライズされ、実際にチップと導電経路との電気的接続を可
能にしている。ポリマー本体１２のメタライズされた領域と同様に、スプリング
接触手段６２のメタライズ部も、湿式化学処理によりメタライズ可能なポリマー
材料を用いた射出成形によって製造することができる。もし単一のポリマー材料
が用いられる場合には、シャドウマスク等を用いて、スプリング接触手段に導電
性を持たせることができる。
【００５３】 図５は、チップの取付構造の他の実施例を示す。ここでは、チップ２０は図４
に示された方向とは上下逆転しており、このベアチップ２０の接続領域６６は下
方に向けられている。これら接続領域６６はバンプ６８の上に配置される。その
後、押圧スプリング７０を有するハウジングカバー４２が載せられ、連結スナッ
プ４４が連結状態となるまでポリマー本体１２に対して圧接される。
【００５４】 図６は、チップ２０の接続構造のさらなる実施例を示す。ここではチップ２０
は接着性バンプ７２により接続される。この接着性バンプ７２を構成する接着剤
は、当然ながら導電性接着剤でなければならない。これら接着性バンプは、ポリ
マー本体に対し、例えばスタンプ技術、ディスペンス技術、あるいは謄写版印刷
技術(stencil printing technique)により作ることができる。
【００５５】 本発明にかかる電気機械部品においては、チップ２０は、加速度センサ，回転
速度センサ，マイクロバルブ，マイクロポンプ，圧力センサ，力学量センサとし
て使用するための公知の電子的機能を有することが望ましい。この機能とは、例
えば容量検出，温度補償(temperature compensation), 自己検査機能等である。
【００５６】 図７は、図１における電気機械部品の互いに噛み合う電極グループ１００を詳
細に説明する平面図である。この電極指は、波形を有する。図７に示すように、
このポリマー本体は、射出成形時において薄膜樹脂壁(thin mould walls)のより
高い機械的安定性を達成するように、波形の電極構造１００を備えている。
【００５７】 上述の説明から分かるように、電気機械部品の可動部分の幾何学的設計により
、つまり、スプリングと振動マスとを持つ加速度センサの場合には、使用する材
料を適切に選択しかつ金属膜の厚みを最適化することにより、シリコンからなる
公知のエアバッグセンサのパラメータに近似したパラメータを達成することがで
きる。これは特に、基本容量(basic capacitance) 、適用された加速度に対する
容量変化としての感度、固有周波数、および減衰特性(damping) などである。本
発明にかかる電気機械部品の特性がシリコンセンサの特性と類似することから、
本来シリコンと共に使用される目的で作られた電気回路、あるいは少なくとも既
存の回路に類似する電気回路ならば、本発明に使用することができる。そのため
、電気回路に関する完全な設計変更は必要でない。
【００５８】 以上のように、本発明にかかる電気機械部品は、可動素子と、メタライズされ
た表面を有しかつ一体化した導電経路および領域とを備えており、ポリマー材料
からなるこの電気機械部品は、望ましくは２回またはそれ以上の射出を行う射出
成形技術および電流を用いない化学的メタライズ法により製造される。シリコン
からなる電気機械部品と比較して本発明の電気機械部品の長所は、以下の通りで
ある。 −簡易な製造により劇的にコストを低減できる。 −ポリマー本体は、スナップ連結，押圧スプリング，位置合わせ用ガイドピン，
ガイド穴，アンカー手段，封止手段などを設けるために、任意の形状を持つこと
ができる。 −部品のサイズが任意の大きさに調整できることから、不純物や周囲の環境に対
する感度を低減できる。 −シリコンに関して公知の２次元表面処理に代えて、任意の３次元形状処理が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる電気機械部品の概要平面図である。
【図２】 本発明にかかる電気機械部品のハウジングベースとハウジングカバーを備えた
望ましい実施例の概略断面図である。
【図３】 本発明にかかる電気機械部品が電気的な駆動および／または評価のためにＳＭ
Ｄ部品と結合している状態の断面図である。
【図４】 本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するためのスプリング接点を有
する場合の断面図である。
【図５】 本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するためのスプリングとバンプ
を有する場合の断面図である。
【図６】 本発明にかかる電気機械部品が電気回路と接触するための接着性バンプを有す
る場合の断面図である。
【図７】 図１にかかる電気機械部品が波形の電極指を有する場合に、電極指が互いに噛
み合う様子を詳細に示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 電気機械部品 １２ ポリマー本体 １４ａ，１４ｂ スプリングビーム １４ｃ 振動マス １６ａ，１６ｂ 電極グループ １８ フレーム ２０ 電子回路（チップ）
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年１月１０日（２００２．１．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 ドイツ出願公開１９７２０４８２Ａ１は、ＰＣまたはＰＦＡからなるダイヤフ
ラムを有するマイクロダイヤフラムポンプを開示している。圧電駆動体(piezo-a
ctor) が黄銅シートの上に設けられ、次にポンプダイヤフラムに適用される。 米国特許第５６２９９７３号は、固定基板と、フレキシブル基板と、作動本体
と、検出用ハウジングとを備えた加速度センサを開示している。この固定基板は
板状の基板として作られ、検出用ハウジングに対しその周辺部で接続されている
。板状の固定電極も同様の方法で形成される。フレキシブル基板も板状の基板と
して作られ、検出用ハウジングに対しその周辺部で接続されている。作動本体は
フレキシブル基板に取り付けられ、加速度を受けた時にはフレキシブル基板に対
して弾性変形を引き起こす。検出ハウジングは金属あるいはプラスチック材料か
らなり、電極は金属からなり、フレキシブル基板はガラス、セラミックスまたは
合成樹脂からなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】 以下に、２つの異なるポリマー材料を用いた２回射出成形による望ましい製造
方法を詳しく説明する。まず最初の射出で、スプリング１４ａ，１４ｂと、振動
マス１４ｃと、電極指１６ａ，１６ｂの領域と、導電経路２４ａ〜２４ｃの領域
と、プラグ領域２２に延びる導電経路２８ａ〜２８ｄの領域とが、メタライズ処
理に適した第１ポリマー材料から製造される。この第１ポリマー材料は、例えば
パラジウム・ドープされた(Pd-doped)ＬＣＰ（ＬＣＰは液晶ポリマー）またはド
ープされていないポリアミド（ＰＡ）６６である。固定フレームの残りの部分、
すなわち絶縁領域や他の領域、例えば図２を参照しながら後述するスナップタイ
プ連結部などは、２回目の射出において第２ポリマー材料により製造される。そ
の後のメタライズ処理工程においては、この第２ポリマー材料はいかなる金属も
受け入れない。このような材料とは、例えばドープされていないＬＣＰである。
成形する構造形状により、射出成形の順序を逆転させる方が望ましい場合も考え
られる。すなわち、最初にメタライズ処理をしない構造部分を射出成形し、次に
メタライズ処理する構造部分を射出成形することも可能である。

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）とフレーム（１８）とを含む
    ポリマー本体（１２）と、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）を機械的に安定させるために上記機械的
    可動部（１４ａ−１４ｃ）の少なくとも一部を覆う金属層（３０）とを備えた電
    気機械部品（１０）において、 上記金属層（３０，２４ａ−２４ｃ；２８ａ−２８ｄ；５２）が設けられる上
    記ポリマー本体（１２）の領域は、湿式化学処理によりメタライズするのに適し
    た第１ポリマー材料からなり、上記金属層が設けられない領域は、湿式化学処理
    によりメタライズされない第２ポリマー材料からなることを特徴とする電気機械
    部品。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の電気機械部品において、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）は上記フレーム（１８）とマス（１４ｃ
    ）とを連結するスプリング（１４ａ，１４ｂ）を含み、上記マス（１４ｃ）は上
    記スプリング（１４ａ，１４ｂ）が撓む時に変位し、 上記金属層（３０）は、上記スプリング（１４ａ，１４ｂ）が上記フレーム（
    １８）および上記マス（１４ｃ）に連結される部分を除き、上記スプリングを略
    完全に包囲することを特徴とする電気機械部品。
  3. 【請求項３】請求項１または２に記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）の機械的非可動部（１８）の上に、電気信号を導通
    するためあるいは電磁障害を遮蔽するために使用される追加金属層（２４ａ−２
    ４ｃ；２８ａ−２８ｄ；５２）がさらに設けられることを特徴とする電気機械部
    品。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機械部品において、 上記追加金属層（２４ａ−２４ｃ；２８ａ−２８ｄ；５２）が設けられる上記
    ポリマー本体（１２）の追加領域も、第１ポリマー材料からなることを特徴とす
    る電気機械部品。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の電気機械部品（１０）において、 上記ポリマー本体（１２）は、少なくとも上記第１ポリマー材料からなる上記
    機械的可動部（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）と、上記ポリマー本体（１２）の上記
    第２ポリマー材料からなる部分とを、互いに機械的に結合させるためのアンカー
    手段（３２）を備えたことを特徴とする電気機械部品。
  6. 【請求項６】請求項３乃至５のいずれかに記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）は、上記可動マス（１４ｃ）上の第１電極グループ
    （１６ｂ）と、上記固定フレーム（１８）上の第２電極グループ（１６ａ）とを
    含む電極構造を備え、上記第１および第２電極グループは、上記可動マス（１４
    ｃ）の変位を検出するための容量センサとして作用するように互いに噛み合うよ
    うに配置されており、 上記追加金属層は、上記第１電極グループおよび第２電極グループを少なくと
    も部分的に覆い、かつ上記ポリマー本体のメタライズされていない領域によって
    上記第１電極グループが上記第２電極グループから電気的に絶縁されるよう構成
    されていることを特徴とする電気機械部品。
  7. 【請求項７】請求項３乃至６のいずれかに記載の電気機械部品において、 上記追加金属層は、さらに電子回路（２０）、接続プラグ、および／またはＳ
    ＭＤのはんだ付け接続のための接続部を含む接続領域を有し、上記接続部は互い
    に電気的に絶縁されていることを特徴とする電気機械部品。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の電気機械部品であって、 上記金属層（３０）は複数の金属からなる多層構造を有し、および／または電
    気めっきにより補強されていることを特徴とする電気機械部品。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の電気機械部品であって、 ポリマーからなるハウジングベース（４０）と、 ポリマーからなるハウジングカバー（４２）と、をさらに備え、 上記ポリマー本体（１２）は、上記ハウジングカバー（４２）とハウジングベ
    ース（４０）との間に配置されることを特徴とする電気機械部品。
  10. 【請求項１０】請求項９に記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）と、上記ハウジングカバー（４２）と、ハウジング
    ベース（４０）とは連結スナップ（４４）を備え、この連結スナップ（４４）に
    よって上記ポリマー本体（１２）と、上記ハウジングカバー（４２）と、ハウジ
    ングベース（４０）とが機械的および／または電気的に互いに連結されることを
    特徴とする電気機械部品。
  11. 【請求項１１】請求項９または１０に記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）を上記ハウジングベース（４０）と上記ハウジング
    カバー（４２）に対し位置合わせするため、上記ハウジングカバー（４２）と、
    ハウジングベース（４０）と、上記ポリマー本体（１２）とは位置合わせ手段 （４６，４８）を備えることを特徴とする電気機械部品。
  12. 【請求項１２】請求項９乃至１１のいずれかに記載の電気機械部品において
    、 上記電気機械部品（１０）を封止するため、ポリマーからなる封止手段（５０
    ）が設けられ、この封止手段（５０）は、射出成形により上記ハウジングベース
    （４０）と、上記ハウジングカバー（４２）および／または上記ポリマー本体（
    １２）と一体に形成された封止手段であるか、または別の封止リングであること
    を特徴とする電気機械部品。
  13. 【請求項１３】請求項９に記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）と上記ハウジングベース（４０）とは、互いに一体
    に形成されていることを特徴とする電気機械部品。
  14. 【請求項１４】請求項７乃至１３のいずれかに記載の電気機械部品であって
    、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）を駆動および／または評価するための電
    子回路（２０）をさらに備え、この電子回路（２０）は上記接続部に対し、ボン
    ディングワイヤ（２６），はんだ手段，導電性接着剤（７２）または押圧スプリ
    ング接触部（７０）によって電気的に導通するように接続されていることを特徴
    とする電気機械部品。
  15. 【請求項１５】請求項９に記載の電気機械部品において、 上記機械的可動部を駆動および／または検出するための電子回路（２０）をさ
    らに備え、この電子回路（２０）は上記接触部に対して少なくとも１つのスプリ
    ング接触手段（６２）によって電気的に導通するように接続され、さらに上記ス
    プリング接触手段（６２）は上記ハウジングカバー（４２）またはハウジングベ
    ース（４０）と一体に形成され、かつ上記電子回路（２０）の接続領域（６６）
    から上記ポリマー本体（１２）上の接触領域へと延びるメタライズ領域を備えて
    いることを特徴とする電気機械部品。
  16. 【請求項１６】請求項１５に記載の電気機械部品において、 上記ポリマー本体（１２）には凹部（６４）が設けられ、上記電子回路（２０
    ）はこの凹部（６４）内に配置されていることを特徴とする電気機械部品。
  17. 【請求項１７】加速度センサ、回転速度センサ、マイクロバルブ、マイクロ
    ポンプ、圧力センサ、あるいは力学量センサとして構成されていることを特徴と
    する電気機械部品。
  18. 【請求項１８】請求項１乃至１７のいずれかに記載の電気機械部品（１０）
    において、 上記少なくとも１つのポリマー材料はパラジウム・ドープされたＬＣＰ、ドー
    プされていないＬＣＰ、ポリアミド６、ポリアミド６６を含むグループから選択
    され、上記金属層および上記追加金属層は銅、ニッケル、金あるいはこれら金属
    の組み合わせよりなることを特徴とする電気機械部品。
  19. 【請求項１９】請求項１乃至１８のいずれかに記載の電気機械部品において
    、 上記ポリマー本体の上記機械的可動部は、質量を増大させるために上記ポリ
    マー材料の中にインサートされた金属体を含むことを特徴とする電気機械部品。
  20. 【請求項２０】請求項１乃至１９のいずれかに記載の電気機械部品において
    、 上記ポリマー本体（１２）の上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）に、上記
    機械的可動部の動作時または接触時に上記フレームにスティックするのを防止す
    る隙間を形成するための逃げ部が設けられていることを特徴とする電気機械部品
    。
  21. 【請求項２１】機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）とフレーム（１８）とを含
    むポリマー本体（１２）を形成する工程であって、 上記ポリマー本体（１２）のメタライズされるべき第１部分を湿式化学処理に
    よりメタライズするのに適した第１ポリマー材料を使用して射出成形するステッ
    プと、 上記ポリマー本体（１２）のメタライズされない第２部分を湿式化学処理によ
    りメタライズするのに適しない第２ポリマー材料を使用して射出成形するステッ
    プと、を任意の順序で含む工程と、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）を機械的に安定させるために上記機械的
    可動部（１４ａ−１４ｃ）の少なくとも一部を覆う金属層（３０）を形成する工
    程であって、上記ポリマー本体（１２）の上記第１ポリマー材料からなる表面の
    みに金属層（３０，２４ａ−２４ｃ，２８ａ−２８ｄ）が設けられるように湿式
    化学メタライズ法により金属層を形成する工程と、 を含むことを特徴とする電気機械部品（１０）の製造方法。
  22. 【請求項２２】請求項２１に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記金属層（３０）を形成する工程は、シャドウマスクを使用する蒸着被覆法
    を含むことを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  23. 【請求項２３】請求項２１に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記金属層を形成する工程は、さらに、湿式化学処理により製造された金属層
    を電気めっきにより補強する工程を含むことを特徴とする電気機械部品の製造方
    法。
  24. 【請求項２４】請求項２３に記載の電気機械部品の製造方法において、上記 上記電気めっきにより補強する工程は、 上記ポリマー本体（１２）の上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）を上記ポリ
    マー本体（１２）の上記フレーム（１８）に補助構造（３４）を用いて取り付け
    るステップと、 上記ポリマー本体（１２）の固定部（１６ａ）に対し電圧を印加するステップ
    と、 上記可動部（１４ｃ）および上記機械的可動部（１４ａ，１４ｂ）に金属を付
    着させるステップと、を含み、 上記電気めっきにより補強する工程が終了した後に、上記補助構造（３４）を
    取り除く工程を設けることを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  25. 【請求項２５】請求項２１〜２４のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法であって、さらに、 連結スナップ（４４）を有するように上記ポリマー本体（１２）を形成するス
    テップと、 連結スナップ（４４）を有し、かつハウジングを構成するポリマーカバー（４
    ２）およびポリマーベース（４０）をさらに射出成形するステップと、 上記連結スナップ（４４）が互いに連結状態となるように上記ポリマー本体と
    上記ポリマーカバーと上記ハウジングベースとを押圧するステップとを含むこと
    を特徴とする電気機械部品の製造方法。
  26. 【請求項２６】請求項２５に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記ポリマー本体（１２）はいかなる連結スナップも持たず、かつ、上記ポリ
    マーカバーと上記ハウジングベースとは超音波溶接またはレーザー溶接により連
    結されることを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  27. 【請求項２７】請求項２１〜２４のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 上記ハウジングベース（４０）は、上記ポリマー本体（１２）を形成する工程
    の中で、上記ポリマー本体（１２）と上記ハウジングベース（４０）とが一体と
    なるように形成されることを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  28. 【請求項２８】請求項２６に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記形成工程は、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）およびフレームの幾何学的精密構造を含
    むエンボス処理された本体（スタンプ処理された本体）を得るために、ポリマー
    開始材料を射出エンボス処理（射出スタンプ処理）または加熱エンボス処理（加
    熱スタンプ処理）するステップと、 上記エンボス処理された本体を射出成形によりポリマー材料で包囲し上記ポリ
    マー本体（１２）を得るステップと、を含むことを特徴とする電気機械部品の製
    造方法。
  29. 【請求項２９】請求項２１に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記形成工程は、 ポリマー材料から初期ボディーを射出成形するステップと、 上記ポリマー材料の初期ボディーを射出エンボス処理または加熱エンボス処理
    し、上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）およびフレーム（１８）の幾何学的精
    密構造が射出エンボス処理または加熱エンボス処理により形成された上記ポリマ
    ー本体（１２）を得るステップと、 上記エンボス処理された本体に対し、ポリマー材料を射出成形することにより
    包囲して上記ポリマー本体（１２）を得るステップと、を含むことを特徴とする
    電気機械部品の製造方法。
  30. 【請求項３０】請求項２１〜２９のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法であって、さらに、 導電性接着剤（７２）を用いた接着，ワイヤボンディング（２６），はんだ付
    け（６０），あるいは電子回路（２０）に対して機械的圧力（６２，７０）を継
    続的に与える方法を用いて上記電子回路（２０）を上記電気機械部品（１０）に
    対して取り付け、上記ポリマー本体と上記電子回路とを機械的および電気的に連
    結させる工程を含むことを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  31. 【請求項３１】請求項２１〜３０のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 上記ポリマー本体（１２）をクリーニング工程と、 上記ポリマー本体（１２）を焼きもどす工程と、 上記ポリマー本体（１２）の表面を鋭敏化する工程とが、メタライズ処理の前
    に実行されることを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  32. 【請求項３２】請求項３１に記載の電気機械部品の製造方法において、 上記表面を鋭敏化する工程は、メタライズ化するため、表面の軽エッチング、
    表面の隆起または表面のプラズマ処理を含む表面加工および適切なシードの散布
    を含むことを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  33. 【請求項３３】請求項２１〜３２のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 上記ポリマー本体を形成する工程は、 金属体を設ける工程と、 上記機械的可動部が上記金属体を含むように上記ポリマー本体（１２）を形成
    するため、上記金属体をポリマー材料で射出成形により包囲する工程と、を含む
    ことを特徴とする電気機械部品の製造方法。
  34. 【請求項３４】請求項２１〜３３のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 電極構造が上記金属層によって形成され、 上記電極構造の静電容量は、金属層の厚みの増加と、その結果として発生する
    上記電極間距離の変化とにより増加することを特徴とする電気機械部品の製造方
    法。
  35. 【請求項３５】請求項２１〜３４のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 上記ポリマー本体（１２）を形成する工程は、 上記機械的可動部（１４ａ−１４ｃ）がその動作時または接触時に上記フレー
    ム（１８）に対してスティックするのを防止する隙間を設けるため、上記機械的
    可動部または上記フレームに逃げ部を設ける工程を含むことを特徴とする電気機
    械部品の製造方法。
  36. 【請求項３６】請求項２１〜３５のいずれかに記載の電気機械部品の製造方
    法において、 上記ポリマー本体（１２）には、射出成形の間、薄い樹脂壁の機械的安定性を
    高めるため、波形形状を持つ電極構造（１００）が設けられていることを特徴と
    する電気機械部品の製造方法。
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