JP2004319476A5

JP2004319476A5 -

Info

Publication number: JP2004319476A5
Application number: JP2004112425A
Authority: JP
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2007-04-05

Claims

スイッチ基板と、
チャネル支持板と、
前記チャネル支持板と前記スイッチ基板との間に固定されたポリマー層と、
前記ポリマー層内に形成されたスイッチング・チャネルと、
第１、第２の電気コネクタと、
前記スイッチング・チャネル内に備えられ、前記第１、第２の電気コネクタ間の電気回路を形成、或いは切断する液体金属スイッチと、
を具備したことを特徴とするポリマー・スイッチ。
前記チャネル支持板と前記スイッチ基板との間に更に気密封止を具備し、前記気密封止、前記チャネル支持板及び前記スイッチ基板が前記ポリマー層を包囲していることを特徴とし、前記気密封止が、前記チャネル支持板の内側表面外周に取り付けられ、前記ポリマー層を取り囲む、溶融はんだに濡れる第１のはんだリングと、前記スイッチ基板の内側表面外周に取り付けられた、溶融はんだに濡れる第２のはんだリングと、前記第１、第２のはんだリングを接続するはんだ接合とを有することを特徴とする請求項１に記載のポリマー・スイッチ。
前記液体金属スイッチが、
（１）前記スイッチング・チャネル内に位置し、前記第１の電気コネクタへと電気的に接続し、液体金属に濡れる表面を持つ第１の外部コンタクト・パッドと、
（２）前記スイッチング・チャネル内に位置し、液体金属に濡れる表面を持つ第２の外部コンタクト・パッドと、
（３）前記第１、第２の外部コンタクト・パッドの間の前記スイッチング・チャネル内に位置し、前記第２の電気コネクタへ電気的に接続し、液体金属に濡れる表面を持つ中間コンタクト・パッドと、
（４）前記スイッチング・チャネル内に備えられ、前記第１の外部コンタクト・パッドと濡れ接触する第１の液体金属塊と、
（５）前記スイッチング・チャネル内に備えられ、前記第２の外部コンタクト・パッドと濡れ接触する第２の液体金属塊と、
（６）前記スイッチング・チャネル内に備えられ、前記中間コンタクト・パッドと濡れ接触する第３の液体金属塊とを具備し、
前記第３の液体金属塊が、前記第１、第２の液体金属塊のいずれか一方に合体するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のポリマー・スイッチ。
前記液体金属スイッチが、
（１）前記ポリマー層内に形成され、前記スイッチング・チャネルに結合する第１のヒーター空洞と、
（２）前記ポリマー層内に形成され、前記スイッチング・チャネルに結合する第２のヒーター空洞と、
（３）前記第１のヒーター空洞内に配置され、前記第１の空洞内の流体を加熱するように適合した第１のヒーターと、
（４）前記第２のヒーター空洞内に配置され、前記第２の空洞内の流体を加熱するように適合した第２のヒーターとを更に具備し、
前記第１のヒーターの作動により、前記第３の液体金属塊が第１の液体金属塊と合体し、前記第２のヒーターの作動により、前記第３の液体金属塊が第２の液体金属塊と合体することを特徴とする請求項３に記載のポリマー・スイッチ。
前記第１、第２のヒーターの少なくとも一方が、低熱伝導率を持つパッドにより前記スイッチ基板から分離されていることを特徴とする請求項４に記載のポリマー・スイッチ。
前記第１、第２の外部コンタクト・パッド及び前記中間コンタクト・パッドのうちの少なくとも１つが、一方が前記チャネル支持板の内側表面に固定され、他方が前記スイッチ基板の内側表面に固定された一対のコンタクト・パッド、或いは前記スイッチング・チャネルの壁に取り付けられたコンタクト・リングのいずれかを具備したものであることを特徴とする請求項３に記載のポリマー・スイッチ。
前記第２の外部コンタクト・パッドに結合する第３の電気コネクタを更に具備し、前記液体金属スイッチが、更に前記第２、第３の電気コネクタ間の電気回路を形成又は切断するように作動するものであることを特徴とする請求項３に記載のポリマー・スイッチ。
ポリマー・スイッチの製造方法であって、
（イ）スイッチ基板上に複数の電気コンタクト・パッドを形成することと、
（ロ）前記スイッチ基板上にヒーターを形成することと、
（ハ）ポリマー層内に、スイッチング・チャネル及び前記スイッチング・チャネルに結合するヒーター空洞を有するチャネル構造を形成することと、
（ニ）前記コンタクト・パッドの少なくとも１つの上に液体金属塊を配置することと、
（ホ）前記ヒーターが前記ヒーター空洞内に入り、前記複数のコンタクト・パッドが前記スイッチング・チャネル内に入るように、前記スイッチ基板を前記ポリマー層へと取り付けることと
を有することを特徴とするポリマー・スイッチの製造方法。
前記ポリマー層内の前記チャネル構造が、マイクロマシン加工により形成されることを特徴とする請求項８に記載のポリマー・スイッチの製造方法。
（ヘ）溶融はんだに対する濡れ性を持つ第１のはんだリングを前記チャネル支持板の内側表面の外周へと取り付けることと、
（ト）溶融はんだに濡れる第２のはんだリングをスイッチ基板の内側表面の外周へと取り付けることと、
（チ）前記第１のはんだリングを前記第２のはんだリングへはんだ付けし、前記ポリマー層の周囲に封止を形成することと
を更に有することを特徴とする請求項８に記載のポリマー・スイッチの製造方法。