JP2005019238A - マイクロスイッチ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明はコンタクトを変位させ電極に接続／接続解除することによりスイッチング処理を行なうマイクロスイッチ及びその製造方法に関し、消費電力の増大を伴うことなく、かつ信頼性の向上を図ることを課題とする。
【解決手段】弾性変形可能とされており、金ワイヤ１８と磁性体金属膜２２とにより構成される線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと、この線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが配設される基板１１と、この基板１１に配設されて線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが電気的に接続される電極パッド１４Ａ，１４Ｂと、発生する磁力により線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを吸引し、これにより線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを弾性変形させ電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続させる埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂとを具備してなる。
【選択図】 図１
【解決手段】弾性変形可能とされており、金ワイヤ１８と磁性体金属膜２２とにより構成される線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと、この線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが配設される基板１１と、この基板１１に配設されて線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが電気的に接続される電極パッド１４Ａ，１４Ｂと、発生する磁力により線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを吸引し、これにより線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを弾性変形させ電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続させる埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂとを具備してなる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロスイッチ及びその製造方法に係り、特にコンタクトを変位させ電極に接続／接続解除することによりスイッチング処理を行なうマイクロスイッチ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気回路に設けられ電源或いは信号のオン／オフを行なう各種スイッチが提供されている。特に、近年では、これらのスイッチが搭載される電子機器の小型・薄型化に伴い、このスイッチについても小型・薄型化されたものが提供されている（以下、この小型・薄型化されたスイッチをマイクロスイッチという）。
【０００３】
従来から知られているマイクロスイッチとしては、基板上にトランジスタ，コイル等を配設することにより形成されたスイッチング回路によりスイッチングを行なう構成としたものがある。
【０００４】
また、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）に代表されるように、半導体製造技術を利用してシリコン基板上に固定電極及び可動接点を形成したスイッチも提供されている（例えば、特許文献１参照）。このスイッチでは、機械的に可動接点を駆動することにより、固定接点に対し可動接点をオン／オフさせることによりスイッチを構成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２９７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチング回路によりスイッチングを行なう構成のマイクロスイッチでは、常に回路に電力を供給し続ける必要があり、消費電力量が増大してしまうという問題点がある。
【０００７】
また、半導体製造技術を利用してシリコン基板上に形成されるスイッチは、シリコン基板上に微細加工されたスイッチであるため、機械的な強度、耐震性、耐久性において問題があるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、消費電力の増大を伴うことなく、かつ信頼性の向上を図り得るマイクロスイッチ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１記載の発明は、
弾性変形可能とされており、磁性体金属が配設されてなるコンタクトと、
該コンタクトが配設される基板と、
該基板に配設されており、前記コンタクトが電気的に接続される電極と、
磁力を発生することにより前記磁性金属を吸引することにより、前記コンタクトを弾性変形させて前記電極に電気的に接続させるコンタクト駆動手段と、
を具備することを特徴とするものである。
【００１１】
上記発明によれば、コンタクトに磁性体金属が配設されているため、コンタクト駆動手段が磁力を発生させることにより、コンタクトはこの磁力に吸引されて弾性変形して電極に電気的に接続する。このように、磁力を用いてコンタクトを変形させて電極と電気的な接続を行なう構成とすることにより、電極とコンタクトの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００１２】
また、コンタクトは弾性変形するため、磁力が停止された場合には、弾性復元力によりコンタクトは変形前の状態に自動的に戻る。よって、接続状態のコンタクトを元の状態に戻すための手段は不要であり、マイクロスイッチの構造の簡単化を図ることができる。
【００１３】
更に、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れると共に、ノイズの低減を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは、ワイヤよりなることを特徴とするものである。
【００１５】
上記発明によれば、コンタクトをワイヤより構成したことにより、ワイヤは小さい磁力で弾性変形するため、コンタクト駆動手段で生成する磁力の大きさを小さくでき、よって更なる消費電力の低減を図ることができる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、
請求項２記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは、一端のみが前記基板に固定された片持ち梁構造とされていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記発明によれば、コンタクトの固定構造として、コンタクトの一端のみが基板に固定された片持ち梁構造としたことにより、簡単な構成でかつ、確実な弾性変形が可能となる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、
請求項３記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトの端部は、前記基板にワイヤボンディングされてなることを特徴とするものである。
【００１９】
上記発明によれば、コンタクトを基板にワイヤボンディングにより固定したことにより、簡単かつ確実にコンタクトを基板に配設することができる。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、
請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトを板バネにより構成すると共に、中央のみが前記基板に固定された中央支持構造としたことを特徴とするものである。
【００２１】
上記発明によれば、板バネよりなるコンタクトを基板に中央支持構造となるよう固定したことにより、一つのコンタクトで２つの電極に対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明に係るマイクロスイッチの製造方法は、
基板上に薄膜状の駆動コイルを形成する工程と、
前記駆動コイルが形成された前記基板上に電極及び配線を形成する工程と、
前記配線の配線の所定位置に、線状コンタクトをワイヤボンディングにより形成する工程と、
前記線状コンタクトに、めっき法を用いて磁性体金属を形成するする工程とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
上記発明によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチを製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００２５】
図１乃至図３は、本発明の第１実施例であるマイクロスイッチ１０Ａを示している。図１はマイクロスイッチ１０Ａの正面図であり、図２はマイクロスイッチ１０Ａの平面図である。また、図３はマイクロスイッチ１０Ａの等価回路図である。
【００２６】
マイクロスイッチ１０Ａは、大略すると基板１１、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂ、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ、及び線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂ等により構成されている。尚、基板１１の上部には線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを覆うようにキャップが配設されるが、説明の便宜上、各図においてこのキャップの図示は省略している。
【００２７】
基板１１はシリコン基板であり、その内部には薄膜製造技術を用いて埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成されている。図１では、理解を容易にするため埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを巻き線状のコイルとして示しているが、実際の埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは同一平面上にスパイラル状に形成されたコイルである。
【００２８】
この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは、内部配線１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ及び後述するビア３３Ａ，３３Ｂによりコイル用配線２１Ａ，２１Ｂに引き出されている。コイル用配線２１Ａ，２１Ｂは、基板１１の表面に露出した配線であり、このコイル用配線２１Ａ，２１Ｂに電流を流すことにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは磁力を発生する（この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは、請求項に記載のコンタクト駆動手段に相当する）。
【００２９】
電極パッド１４Ａ，１４Ｂは、基板１１の表面に形成された電極である。この電極パッド１４Ａ，１４Ｂの形成位置は、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの形成位置の上部に選定されている。また、電極パッド１４Ａ，１４Ｂには、電極用配線１９Ａ，１９Ｂが接続されている。
【００３０】
線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、基板１１の略中央に形成されたコンタクト用電極１３上に配設されている。この線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、金ワイヤ１８と磁性体金属膜２２とにより構成されている。また、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、一端部がコンタクト用電極１３に固定されると共に、他端が自由端として前記の電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向け延出した、いわゆる片持ち梁構造とされている。更に、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、その自由端側の端部が図１に矢印で示すように弾性変形しうるよう構成されている。
【００３１】
金ワイヤ１８は、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯となるものであり、半導体製造技術で用いられているワイヤボンディング技術を利用して形成されている。尚、本実施例では線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯として金ワイヤを用いてるが、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯の材料はこれに限定されものではなく、ニッケル及びその合金、銅，コバルト，鉄及びそれらの合金、銀、プラチナ群の元素、貴金属、半貴金属及びその合金（特にパラジウム群の元素及びその合金）、タングステン，モリブデン及びその他の耐火金属及びその合金等よりなるワイヤを用いることができる。
【００３２】
磁性体金属膜２２は、金ワイヤ１８にめっきにより形成されている。この磁性体金属膜２２としては、ニッケル、コバルト等を用いることができる。
【００３３】
この磁性体金属膜２２を金ワイヤ１８に被膜することにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに磁力が発生した際、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂはこの磁力により埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに吸引される。従って、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向けて弾性変形し、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂと接触する。これにより、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂとは、電気的に接続された状態（オン状態）となる。
【００３４】
この際、前記のように線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、その一端のみが基板１１（コンタクト用電極１３）に固定された片持ち梁構造とされている。更に、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、線材である金ワイヤ１８に磁性体金属膜２２が被膜された弾性変形しやすい構成とされている。このため、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、小さな磁力であっても確実に弾性変形を行なう。従って、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａによれば、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂで消費する消費電力を少なくすることができ、また消費電力を少なくしても確実にスイッチング動作を行なうことができる。
【００３５】
また、磁力を用いて線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを変形させ、これにより強制的に線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを電極パッド１４Ａ，１４Ｂに接続させる構成であるため、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂとの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００３６】
一方、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに対する通電が停止されて磁力が消滅すると、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは蓄成していた弾性復元力により元の状態に移動する。これにより、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂから離間した状態となり、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂは電気的に接続解除された状態（オフ状態）となる。
【００３７】
このように、磁力が停止された場合には、弾性復元力により線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは変形前の状態に自動的に戻る。従って、接続状態（変形した状態）の線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを元の状態に戻すための手段は不要であり、よってマイクロスイッチ１０Ａの構造の簡単化を図ることができる。更に、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れ、かつノイズの低減を図ることもできる。
【００３８】
尚、上記した説明では、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの動作を一括的に説明したが、埋め込みコイル１２Ａと埋め込みコイル１２Ｂへの通電は、独立して行なうこができるものであり、よって線状コンタクト１５Ａと電極パッド１４Ａとのオン／オフ、及び線状コンタクト１５Ｂと電極パッド１４Ｂとのオン／オフは、それぞれ独立して行なうことができる。
【００３９】
続いて、図４及び図５を参照し、上記したマイクロスイッチ１０Ａの製造方法について説明する。
【００４０】
マイクロスイッチ１０Ａを製造するには、先ず図４（Ａ）に示すように、シリコン基板３０を用意する。このシリコン基板３０は、例えば酸化雰囲気中に晒されることにより、図４（Ｂ）に示すようにその表面に酸化膜からなる絶縁層３１が形成される。
【００４１】
絶縁層３１が形成されると、続いて図４（Ｃ）に示されるように、絶縁層３１の上面に埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成される。この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの形成は、周知の薄膜形成技術を用いて実施される。また、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの材質としては、銅を用いることができる。尚、前記したように、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂはスパライル状のコイルであり、よって平面状の絶縁層３１上にコイル形成を行なうことができる。
【００４２】
絶縁層３１上に埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成されると、続いて図４（Ｄ）に示すように、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを被覆するように樹脂層３２が形成される。この樹脂層３２は、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを保護するために設けられる。
【００４３】
続いて図４（Ｅ）に示すように、樹脂層３２にはビア３３Ａ，３３Ｂが形成される。ビア３３Ａ，３３Ｂは、樹脂層３２にレーザを用いて小孔を形成した後、この小孔に銅をめっきすることにより形成される。このビア３３Ａ，３３Ｂは、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに給電するために設けられるものである。
【００４４】
ビア３３Ａ，３３Ｂが形成されると、図５（Ａ）に示すように、樹脂層３２の上面にはレジスト３４が形成される。そして、このレジスト３４に周知のフォトリソグラフィ工程を実施することにより各種電極形成位置に開口部を形成し、この開口部に銅めっきを実施する。
【００４５】
続いてレジスト３２の剥離処理が行われ、これにより図５（Ｂ）に示されるように、レジスト３２上にコンタクト用電極１３、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ、及びコイル用配線２１Ａ，２１Ｂが形成される。この際、コイル用配線２１Ａ，２１Ｂとビア３３Ａ，３３Ｂは電気的に接続される。
【００４６】
次に、コンタクト用電極１３の形成位置を除いてレジスト４０を形成する。これにより、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ及びコイル用配線２１Ａ，２１Ｂは、レジスト４０により被覆された状態となる。
【００４７】
上記のようにレジスト４０が形成されると、このレジスト４０から露出したコンタクト用電極１３に金ワイヤ１８がワイヤボンディングされる。図５（Ｃ）は、コンタクト用電極１３に金ワイヤ１８がワイヤボンディングされた状態を示している。このように、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを構成する金ワイヤ１８をワイヤボンディングにより形成することにより、簡単かつ確実に金ワイヤ１８（線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂ）を配設することができる。
【００４８】
金ワイヤ１８が形成されると、続いて金ワイヤ１８に対して磁性体金属膜２２のめっき処理が実施される。このメッキ処理は、金ワイヤ１８をメッキ層に浸漬することにより、電解めっき法を用いて実施される。これにより、金ワイヤ１８に磁性体金属膜２２が形成された線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが形成される。続いて、レジスト４０を剥離することにより、図５（Ｄ）に示すように、マイクロスイッチ１０Ａが製造される。
【００４９】
上記したように、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａの製造方法によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチ１０Ａを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチ１０Ａを製造することができる。
【００５０】
続いて、本発明の第２及び第３実施例に対説明する。図６は第２実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂの正面図であり、図７は第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｃの正面図である。尚、図６及び図７において、図１及び図２に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
前記した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続するコンタクトとしてワイヤを用いた線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを用いた構成とした。これに対して第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続するコンタクトとして板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを用いたことを特徴とするものである。
【００５２】
図６に示す第２実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂに配設された板状コンタクト３５Ａは、板ばね３６と磁性体金属膜３７とにより構成されている。板ばね３６は、導電性を有すると共にばね性を有した材料（例えば、リン青銅等）により形成されている。
【００５３】
この板ばね３６は、中央位置を基板１１に形成された固定台３９に固定されている。即ち、板ばね３６は中央支持構造とされている。また、板状コンタクト３５Ａの両端部は、この固定位置から電極パッド１４Ａの配設位置に向け延出した構成とされている。
【００５４】
また、本実施例においては、磁性体金属膜３７は板ばね３６にめっき法を用いて形成されている。この磁性体金属膜３７としては、第１実施例で用いた磁性体金属膜２２と同様に、ニッケル、コバルト等を用いることができる。
【００５５】
一方、第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｃに配設された板状コンタクト３５Ｂは、板ばね３６に磁性体金属ブロック３８を設けた構成とされている。磁性体金属ブロック３８は、第２実施例と異なりめっきにより形成されてるものではなく、予めブロック状に形成されたニッケル、コバルト等の磁性体金属を板ばね３６の両端部、具体的には埋め込みコイル１２Ａと対向する位置に配設に接着等により固定したものである。
【００５６】
上記のように板ばね３６に磁性体金属膜３７或いは磁性体金属ブロック３８を設けることにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに磁力が発生した際、板ばね３６はこの磁力により埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに吸引される。従って、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向けて弾性変形して電極パッド１４Ａ，１４Ｂと接触する。これにより、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂと電気的に接続された状態（オン状態）となる。
【００５７】
一方、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに対する通電が停止されて磁力が消滅すると、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは蓄成していた弾性復元力により元の状態に移動する。これにより、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂから離間した状態となりオフ状態となる。
【００５８】
このように、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃにおいても、磁力が停止された場合には、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは弾性復元力により変形前の状態に自動的に戻る。従って、接続状態（変形した状態）の板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを元の状態に戻すための手段は不要となり、よってマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃの構造の簡単化を図ることができる。更に、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃにおいても、トランジスタ，コイル等を用いていないため、消費電力及びノイズの低減を図ることもできる。
【００５９】
上記した第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃでは、板ばね３６に磁性体金属膜３７または磁性体金属ブロック３８を配設した板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを基板１１に対して中央支持される構造としたため、一つの板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂで２つの電極パッド１４Ａ，１４Ｂに対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。これにより、第１実施例では線状コンタクト１５Ａと線状コンタクト１５Ｂの２つのコンタクトを配設する必要があり、構造及び組み立てが複雑であったが、第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃによれば、構造及び組み立ての簡単化を図ることができる。
【００６０】
図８及び図９は、図１及び図２に示した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａを示している。図１及び図２に示した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、コンタクト用電極１３に線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂのふたつのコンタクトを配設した構成としたが、図８（Ａ）に示すように、コンタクト用電極１３に一つの線状コンタクト１５Ａのみを配設する構成としてもよい。尚、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すマイクロスイッチの等価回路図である。
【００６１】
また、図９（Ａ）に示すマイクロスイッチは、一つの線状コンタクト１５Ｃが埋め込みコイル１２Ｃ，１３Ｄで弾性変形することにより、二つの電極パッド１４Ｃ，１４Ｄに電気的に接続が行なえるよう構成したものである。尚、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示すマイクロスイッチの等価回路図である。
【００６２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００６３】
請求項１記載の発明によれば、磁力を用いてコンタクトを変形させて電極と電気的な接続を行なうため、電極とコンタクトの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００６４】
また、コンタクトは弾性変形するため、磁力が停止された場合には弾性復元力により自動的に変形前の状態に戻るため、コンタクトを元の状態に戻すための手段は不要であり、マイクロスイッチの構造の簡単化を図ることができる。
【００６５】
更に、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れると共に、ノイズの低減を図ることができる。
【００６６】
また、請求項２記載の発明によれば、ワイヤは小さい磁力で弾性変形するため、コンタクト駆動手段で生成する磁力の大きさを小さくでき、よって更なる消費電力の低減を図ることができる。
【００６７】
また、請求項３記載の発明によれば、コンタクトの一端のみが基板に固定された片持ち梁構造としたことにより、簡単な構成でかつ、確実な弾性変形が可能となる。
【００６８】
また、請求項４記載の発明によれば、コンタクトを基板にワイヤボンディングにより固定したことにより、簡単かつ確実にコンタクトを基板に配設することができる。
【００６９】
また、請求項５記載の発明によれば、板バネよりなるコンタクトを基板に中央支持構造となるよう固定したことにより、一つのコンタクトで２つの電極に対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。
【００７０】
また、請求項６記載の発明によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図２】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの平面図である。
【図３】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの等価回路図である。
【図４】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの製造方法を説明するための図である（その１）。
【図５】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの製造方法を説明するための図である（その２）。
【図６】本発明の第２実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図７】本発明の第３実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図８】本発明の変形例であるマイクロスイッチを説明するための図である（その１）。
【図９】本発明の変形例であるマイクロスイッチを説明するための図である（その２）。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｄ マイクロスイッチ
１１ 基板
１２Ａ〜１２Ｄ 埋め込みコイル
１３ コンタクト用電極
１４Ａ〜１４Ｄ 電極パッド
１５Ａ〜１５Ｃ 線状コンタクト
１８ 金ワイヤ
１９Ａ，１９Ｂ 電極用配線
２０ コンタクト用配線
２１Ａ，２１Ｂ コイル用配線
２２，３７ 磁性体金属膜
３０ シリコン基板
３３Ａ，３３Ｂ ビア
３５Ａ，３５Ｂ 板状コンタクト
３６ 板ばね
３８ 磁性体金属ブロック
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロスイッチ及びその製造方法に係り、特にコンタクトを変位させ電極に接続／接続解除することによりスイッチング処理を行なうマイクロスイッチ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気回路に設けられ電源或いは信号のオン／オフを行なう各種スイッチが提供されている。特に、近年では、これらのスイッチが搭載される電子機器の小型・薄型化に伴い、このスイッチについても小型・薄型化されたものが提供されている（以下、この小型・薄型化されたスイッチをマイクロスイッチという）。
【０００３】
従来から知られているマイクロスイッチとしては、基板上にトランジスタ，コイル等を配設することにより形成されたスイッチング回路によりスイッチングを行なう構成としたものがある。
【０００４】
また、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）に代表されるように、半導体製造技術を利用してシリコン基板上に固定電極及び可動接点を形成したスイッチも提供されている（例えば、特許文献１参照）。このスイッチでは、機械的に可動接点を駆動することにより、固定接点に対し可動接点をオン／オフさせることによりスイッチを構成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２９７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチング回路によりスイッチングを行なう構成のマイクロスイッチでは、常に回路に電力を供給し続ける必要があり、消費電力量が増大してしまうという問題点がある。
【０００７】
また、半導体製造技術を利用してシリコン基板上に形成されるスイッチは、シリコン基板上に微細加工されたスイッチであるため、機械的な強度、耐震性、耐久性において問題があるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、消費電力の増大を伴うことなく、かつ信頼性の向上を図り得るマイクロスイッチ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１記載の発明は、
弾性変形可能とされており、磁性体金属が配設されてなるコンタクトと、
該コンタクトが配設される基板と、
該基板に配設されており、前記コンタクトが電気的に接続される電極と、
磁力を発生することにより前記磁性金属を吸引することにより、前記コンタクトを弾性変形させて前記電極に電気的に接続させるコンタクト駆動手段と、
を具備することを特徴とするものである。
【００１１】
上記発明によれば、コンタクトに磁性体金属が配設されているため、コンタクト駆動手段が磁力を発生させることにより、コンタクトはこの磁力に吸引されて弾性変形して電極に電気的に接続する。このように、磁力を用いてコンタクトを変形させて電極と電気的な接続を行なう構成とすることにより、電極とコンタクトの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００１２】
また、コンタクトは弾性変形するため、磁力が停止された場合には、弾性復元力によりコンタクトは変形前の状態に自動的に戻る。よって、接続状態のコンタクトを元の状態に戻すための手段は不要であり、マイクロスイッチの構造の簡単化を図ることができる。
【００１３】
更に、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れると共に、ノイズの低減を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは、ワイヤよりなることを特徴とするものである。
【００１５】
上記発明によれば、コンタクトをワイヤより構成したことにより、ワイヤは小さい磁力で弾性変形するため、コンタクト駆動手段で生成する磁力の大きさを小さくでき、よって更なる消費電力の低減を図ることができる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、
請求項２記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは、一端のみが前記基板に固定された片持ち梁構造とされていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記発明によれば、コンタクトの固定構造として、コンタクトの一端のみが基板に固定された片持ち梁構造としたことにより、簡単な構成でかつ、確実な弾性変形が可能となる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、
請求項３記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトの端部は、前記基板にワイヤボンディングされてなることを特徴とするものである。
【００１９】
上記発明によれば、コンタクトを基板にワイヤボンディングにより固定したことにより、簡単かつ確実にコンタクトを基板に配設することができる。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、
請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトを板バネにより構成すると共に、中央のみが前記基板に固定された中央支持構造としたことを特徴とするものである。
【００２１】
上記発明によれば、板バネよりなるコンタクトを基板に中央支持構造となるよう固定したことにより、一つのコンタクトで２つの電極に対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明に係るマイクロスイッチの製造方法は、
基板上に薄膜状の駆動コイルを形成する工程と、
前記駆動コイルが形成された前記基板上に電極及び配線を形成する工程と、
前記配線の配線の所定位置に、線状コンタクトをワイヤボンディングにより形成する工程と、
前記線状コンタクトに、めっき法を用いて磁性体金属を形成するする工程とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
上記発明によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチを製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００２５】
図１乃至図３は、本発明の第１実施例であるマイクロスイッチ１０Ａを示している。図１はマイクロスイッチ１０Ａの正面図であり、図２はマイクロスイッチ１０Ａの平面図である。また、図３はマイクロスイッチ１０Ａの等価回路図である。
【００２６】
マイクロスイッチ１０Ａは、大略すると基板１１、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂ、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ、及び線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂ等により構成されている。尚、基板１１の上部には線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを覆うようにキャップが配設されるが、説明の便宜上、各図においてこのキャップの図示は省略している。
【００２７】
基板１１はシリコン基板であり、その内部には薄膜製造技術を用いて埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成されている。図１では、理解を容易にするため埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを巻き線状のコイルとして示しているが、実際の埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは同一平面上にスパイラル状に形成されたコイルである。
【００２８】
この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは、内部配線１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ及び後述するビア３３Ａ，３３Ｂによりコイル用配線２１Ａ，２１Ｂに引き出されている。コイル用配線２１Ａ，２１Ｂは、基板１１の表面に露出した配線であり、このコイル用配線２１Ａ，２１Ｂに電流を流すことにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは磁力を発生する（この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂは、請求項に記載のコンタクト駆動手段に相当する）。
【００２９】
電極パッド１４Ａ，１４Ｂは、基板１１の表面に形成された電極である。この電極パッド１４Ａ，１４Ｂの形成位置は、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの形成位置の上部に選定されている。また、電極パッド１４Ａ，１４Ｂには、電極用配線１９Ａ，１９Ｂが接続されている。
【００３０】
線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、基板１１の略中央に形成されたコンタクト用電極１３上に配設されている。この線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、金ワイヤ１８と磁性体金属膜２２とにより構成されている。また、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、一端部がコンタクト用電極１３に固定されると共に、他端が自由端として前記の電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向け延出した、いわゆる片持ち梁構造とされている。更に、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、その自由端側の端部が図１に矢印で示すように弾性変形しうるよう構成されている。
【００３１】
金ワイヤ１８は、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯となるものであり、半導体製造技術で用いられているワイヤボンディング技術を利用して形成されている。尚、本実施例では線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯として金ワイヤを用いてるが、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの芯の材料はこれに限定されものではなく、ニッケル及びその合金、銅，コバルト，鉄及びそれらの合金、銀、プラチナ群の元素、貴金属、半貴金属及びその合金（特にパラジウム群の元素及びその合金）、タングステン，モリブデン及びその他の耐火金属及びその合金等よりなるワイヤを用いることができる。
【００３２】
磁性体金属膜２２は、金ワイヤ１８にめっきにより形成されている。この磁性体金属膜２２としては、ニッケル、コバルト等を用いることができる。
【００３３】
この磁性体金属膜２２を金ワイヤ１８に被膜することにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに磁力が発生した際、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂはこの磁力により埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに吸引される。従って、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向けて弾性変形し、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂと接触する。これにより、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂとは、電気的に接続された状態（オン状態）となる。
【００３４】
この際、前記のように線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、その一端のみが基板１１（コンタクト用電極１３）に固定された片持ち梁構造とされている。更に、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、線材である金ワイヤ１８に磁性体金属膜２２が被膜された弾性変形しやすい構成とされている。このため、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは、小さな磁力であっても確実に弾性変形を行なう。従って、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａによれば、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂで消費する消費電力を少なくすることができ、また消費電力を少なくしても確実にスイッチング動作を行なうことができる。
【００３５】
また、磁力を用いて線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを変形させ、これにより強制的に線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを電極パッド１４Ａ，１４Ｂに接続させる構成であるため、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂとの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００３６】
一方、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに対する通電が停止されて磁力が消滅すると、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは蓄成していた弾性復元力により元の状態に移動する。これにより、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂから離間した状態となり、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂと電極パッド１４Ａ，１４Ｂは電気的に接続解除された状態（オフ状態）となる。
【００３７】
このように、磁力が停止された場合には、弾性復元力により線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂは変形前の状態に自動的に戻る。従って、接続状態（変形した状態）の線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを元の状態に戻すための手段は不要であり、よってマイクロスイッチ１０Ａの構造の簡単化を図ることができる。更に、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れ、かつノイズの低減を図ることもできる。
【００３８】
尚、上記した説明では、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂの動作を一括的に説明したが、埋め込みコイル１２Ａと埋め込みコイル１２Ｂへの通電は、独立して行なうこができるものであり、よって線状コンタクト１５Ａと電極パッド１４Ａとのオン／オフ、及び線状コンタクト１５Ｂと電極パッド１４Ｂとのオン／オフは、それぞれ独立して行なうことができる。
【００３９】
続いて、図４及び図５を参照し、上記したマイクロスイッチ１０Ａの製造方法について説明する。
【００４０】
マイクロスイッチ１０Ａを製造するには、先ず図４（Ａ）に示すように、シリコン基板３０を用意する。このシリコン基板３０は、例えば酸化雰囲気中に晒されることにより、図４（Ｂ）に示すようにその表面に酸化膜からなる絶縁層３１が形成される。
【００４１】
絶縁層３１が形成されると、続いて図４（Ｃ）に示されるように、絶縁層３１の上面に埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成される。この埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの形成は、周知の薄膜形成技術を用いて実施される。また、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂの材質としては、銅を用いることができる。尚、前記したように、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂはスパライル状のコイルであり、よって平面状の絶縁層３１上にコイル形成を行なうことができる。
【００４２】
絶縁層３１上に埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂが形成されると、続いて図４（Ｄ）に示すように、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを被覆するように樹脂層３２が形成される。この樹脂層３２は、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂを保護するために設けられる。
【００４３】
続いて図４（Ｅ）に示すように、樹脂層３２にはビア３３Ａ，３３Ｂが形成される。ビア３３Ａ，３３Ｂは、樹脂層３２にレーザを用いて小孔を形成した後、この小孔に銅をめっきすることにより形成される。このビア３３Ａ，３３Ｂは、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに給電するために設けられるものである。
【００４４】
ビア３３Ａ，３３Ｂが形成されると、図５（Ａ）に示すように、樹脂層３２の上面にはレジスト３４が形成される。そして、このレジスト３４に周知のフォトリソグラフィ工程を実施することにより各種電極形成位置に開口部を形成し、この開口部に銅めっきを実施する。
【００４５】
続いてレジスト３２の剥離処理が行われ、これにより図５（Ｂ）に示されるように、レジスト３２上にコンタクト用電極１３、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ、及びコイル用配線２１Ａ，２１Ｂが形成される。この際、コイル用配線２１Ａ，２１Ｂとビア３３Ａ，３３Ｂは電気的に接続される。
【００４６】
次に、コンタクト用電極１３の形成位置を除いてレジスト４０を形成する。これにより、電極パッド１４Ａ，１４Ｂ及びコイル用配線２１Ａ，２１Ｂは、レジスト４０により被覆された状態となる。
【００４７】
上記のようにレジスト４０が形成されると、このレジスト４０から露出したコンタクト用電極１３に金ワイヤ１８がワイヤボンディングされる。図５（Ｃ）は、コンタクト用電極１３に金ワイヤ１８がワイヤボンディングされた状態を示している。このように、線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを構成する金ワイヤ１８をワイヤボンディングにより形成することにより、簡単かつ確実に金ワイヤ１８（線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂ）を配設することができる。
【００４８】
金ワイヤ１８が形成されると、続いて金ワイヤ１８に対して磁性体金属膜２２のめっき処理が実施される。このメッキ処理は、金ワイヤ１８をメッキ層に浸漬することにより、電解めっき法を用いて実施される。これにより、金ワイヤ１８に磁性体金属膜２２が形成された線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂが形成される。続いて、レジスト４０を剥離することにより、図５（Ｄ）に示すように、マイクロスイッチ１０Ａが製造される。
【００４９】
上記したように、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａの製造方法によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチ１０Ａを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチ１０Ａを製造することができる。
【００５０】
続いて、本発明の第２及び第３実施例に対説明する。図６は第２実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂの正面図であり、図７は第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｃの正面図である。尚、図６及び図７において、図１及び図２に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
前記した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続するコンタクトとしてワイヤを用いた線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂを用いた構成とした。これに対して第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂに電気的に接続するコンタクトとして板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを用いたことを特徴とするものである。
【００５２】
図６に示す第２実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂに配設された板状コンタクト３５Ａは、板ばね３６と磁性体金属膜３７とにより構成されている。板ばね３６は、導電性を有すると共にばね性を有した材料（例えば、リン青銅等）により形成されている。
【００５３】
この板ばね３６は、中央位置を基板１１に形成された固定台３９に固定されている。即ち、板ばね３６は中央支持構造とされている。また、板状コンタクト３５Ａの両端部は、この固定位置から電極パッド１４Ａの配設位置に向け延出した構成とされている。
【００５４】
また、本実施例においては、磁性体金属膜３７は板ばね３６にめっき法を用いて形成されている。この磁性体金属膜３７としては、第１実施例で用いた磁性体金属膜２２と同様に、ニッケル、コバルト等を用いることができる。
【００５５】
一方、第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｃに配設された板状コンタクト３５Ｂは、板ばね３６に磁性体金属ブロック３８を設けた構成とされている。磁性体金属ブロック３８は、第２実施例と異なりめっきにより形成されてるものではなく、予めブロック状に形成されたニッケル、コバルト等の磁性体金属を板ばね３６の両端部、具体的には埋め込みコイル１２Ａと対向する位置に配設に接着等により固定したものである。
【００５６】
上記のように板ばね３６に磁性体金属膜３７或いは磁性体金属ブロック３８を設けることにより、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに磁力が発生した際、板ばね３６はこの磁力により埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに吸引される。従って、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂに向けて弾性変形して電極パッド１４Ａ，１４Ｂと接触する。これにより、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは、電極パッド１４Ａ，１４Ｂと電気的に接続された状態（オン状態）となる。
【００５７】
一方、埋め込みコイル１２Ａ，１２Ｂに対する通電が停止されて磁力が消滅すると、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは蓄成していた弾性復元力により元の状態に移動する。これにより、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは電極パッド１４Ａ，１４Ｂから離間した状態となりオフ状態となる。
【００５８】
このように、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃにおいても、磁力が停止された場合には、板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂは弾性復元力により変形前の状態に自動的に戻る。従って、接続状態（変形した状態）の板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを元の状態に戻すための手段は不要となり、よってマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃの構造の簡単化を図ることができる。更に、本実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃにおいても、トランジスタ，コイル等を用いていないため、消費電力及びノイズの低減を図ることもできる。
【００５９】
上記した第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃでは、板ばね３６に磁性体金属膜３７または磁性体金属ブロック３８を配設した板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂを基板１１に対して中央支持される構造としたため、一つの板状コンタクト３５Ａ，３５Ｂで２つの電極パッド１４Ａ，１４Ｂに対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。これにより、第１実施例では線状コンタクト１５Ａと線状コンタクト１５Ｂの２つのコンタクトを配設する必要があり、構造及び組み立てが複雑であったが、第２及び第３実施例に係るマイクロスイッチ１０Ｂ，１０Ｃによれば、構造及び組み立ての簡単化を図ることができる。
【００６０】
図８及び図９は、図１及び図２に示した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａを示している。図１及び図２に示した第１実施例に係るマイクロスイッチ１０Ａは、コンタクト用電極１３に線状コンタクト１５Ａ，１５Ｂのふたつのコンタクトを配設した構成としたが、図８（Ａ）に示すように、コンタクト用電極１３に一つの線状コンタクト１５Ａのみを配設する構成としてもよい。尚、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すマイクロスイッチの等価回路図である。
【００６１】
また、図９（Ａ）に示すマイクロスイッチは、一つの線状コンタクト１５Ｃが埋め込みコイル１２Ｃ，１３Ｄで弾性変形することにより、二つの電極パッド１４Ｃ，１４Ｄに電気的に接続が行なえるよう構成したものである。尚、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示すマイクロスイッチの等価回路図である。
【００６２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００６３】
請求項１記載の発明によれば、磁力を用いてコンタクトを変形させて電極と電気的な接続を行なうため、電極とコンタクトの電気的接続を確実に行なうことができる。
【００６４】
また、コンタクトは弾性変形するため、磁力が停止された場合には弾性復元力により自動的に変形前の状態に戻るため、コンタクトを元の状態に戻すための手段は不要であり、マイクロスイッチの構造の簡単化を図ることができる。
【００６５】
更に、トランジスタ，コイル等を用いたスイッチング回路と異なり、常時給電を行なう必要がないため消費電力の低減を図れると共に、ノイズの低減を図ることができる。
【００６６】
また、請求項２記載の発明によれば、ワイヤは小さい磁力で弾性変形するため、コンタクト駆動手段で生成する磁力の大きさを小さくでき、よって更なる消費電力の低減を図ることができる。
【００６７】
また、請求項３記載の発明によれば、コンタクトの一端のみが基板に固定された片持ち梁構造としたことにより、簡単な構成でかつ、確実な弾性変形が可能となる。
【００６８】
また、請求項４記載の発明によれば、コンタクトを基板にワイヤボンディングにより固定したことにより、簡単かつ確実にコンタクトを基板に配設することができる。
【００６９】
また、請求項５記載の発明によれば、板バネよりなるコンタクトを基板に中央支持構造となるよう固定したことにより、一つのコンタクトで２つの電極に対して接続／接続解除を行なうことが可能となる。
【００７０】
また、請求項６記載の発明によれば、半導体製造技術を用いてマイクロスイッチを製造できるため、安価かつ製造効率良くマイクロスイッチを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図２】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの平面図である。
【図３】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの等価回路図である。
【図４】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの製造方法を説明するための図である（その１）。
【図５】本発明の第１実施例であるマイクロスイッチの製造方法を説明するための図である（その２）。
【図６】本発明の第２実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図７】本発明の第３実施例であるマイクロスイッチの正面図である。
【図８】本発明の変形例であるマイクロスイッチを説明するための図である（その１）。
【図９】本発明の変形例であるマイクロスイッチを説明するための図である（その２）。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｄ マイクロスイッチ
１１ 基板
１２Ａ〜１２Ｄ 埋め込みコイル
１３ コンタクト用電極
１４Ａ〜１４Ｄ 電極パッド
１５Ａ〜１５Ｃ 線状コンタクト
１８ 金ワイヤ
１９Ａ，１９Ｂ 電極用配線
２０ コンタクト用配線
２１Ａ，２１Ｂ コイル用配線
２２，３７ 磁性体金属膜
３０ シリコン基板
３３Ａ，３３Ｂ ビア
３５Ａ，３５Ｂ 板状コンタクト
３６ 板ばね
３８ 磁性体金属ブロック
Claims (6)
- 弾性変形可能とされており、磁性体金属が配設されてなるコンタクトと、
該コンタクトが配設される基板と、
該基板に配設されており、前記コンタクトが電気的に接続される電極と、
磁力を発生することにより前記磁性金属を吸引することにより、前記コンタクトを弾性変形させて前記電極に電気的に接続させるコンタクト駆動手段と、
を具備することを特徴とするマイクロスイッチ。 - 請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは，ワイヤよりなることを特徴とするマイクロスイッチ。 - 請求項２記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトは、一端のみが前記基板に固定された片持ち梁構造とされていることを特徴とするマイクロスイッチ。 - 請求項３記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトの端部は、前記基板にワイヤボンディングされてなることを特徴とするマイクロスイッチ。 - 請求項１記載のマイクロスイッチにおいて、
前記コンタクトを板バネにより構成すると共に、中央のみが前記基板に固定された中央支持構造としたことを特徴とするマイクロスイッチ。 - 基板上に薄膜状の駆動コイルを形成する工程と、
前記駆動コイルが形成された前記基板上に電極及び配線を形成する工程と、
前記配線の配線の所定位置に、線状コンタクトをワイヤボンディングにより形成する工程と、
前記線状コンタクトに、めっき法を用いて磁性体金属を形成するする工程と
を有することを特徴とするマイクロスイッチの製造方法。
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