JP2005216561A - Microrelay - Google Patents

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Shinichi Kishimoto
慎一 岸本
Takeshi Hashimoto
健 橋本
Tsutomu Shimomura
勉 下村
Hideki Enomoto
英樹 榎本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microrelay by which an end of a coil of an electromagnetic device soldered to a substrate is prevented from being removed by heat generated at mounting, when the substrate provided at the electromagnetic device is mounted on a printed-circuit board by soldering to mount the substrate on the circuit board, in the microrelay using the electromagnetic device in which the entire microrelay is thinned. <P>SOLUTION: In the substrate 23 fixed to a yoke 20 of the electromagnetic device 2, a coil connecting portion 230c to which the end of the coil 22 of the electromagnetic device 2 is soldered is provided on a surface at a side of the yoke 20; and a through-hole 230, which is electrically connected to the coil connecting portion 230c and in which through-hole plating is applied to an inner face, is opened to an other face. A through-hole plating portion 230a exposed to an opening edge of this opening portion is constituted as a terminal portion 230b for mounting. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マイクロリレーに関するものである。   The present invention relates to a micro relay.

従来から、静電駆動型のマイクロリレーに比べて駆動力を大きくできるマイクロリレーとして、電磁石装置の電磁力を利用してアマチュアを駆動し接点を開閉するようにしたマイクロリレーが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a micro relay capable of increasing the driving force compared to an electrostatic driving type micro relay, a micro relay in which an armature is driven to open and close a contact using electromagnetic force of an electromagnet device is known ( For example, see Patent Document 1).

ここにおいて、上記特許文献1に開示されたマイクロリレーは、厚み方向の一表面側において長手方向の両端部に各一対の固定接点が設けられ且つ2つの電磁石装置が挿入される2つの挿入孔が長手方向に離間して形成された矩形板状のセラミック基板からなるベース基板と、矩形枠状のフレーム部およびフレーム部の内側に配置されて一対の枢支部を介してフレーム部に揺動自在に支持され各電磁石装置に対向する部位それぞれに永久磁石が設けられたアマチュアおよびアマチュアの両端部に固着された可動接点を有するアマチュアブロックと、ベース基板の周部とアマチュアブロックのフレーム部との間に介在する矩形枠状のスペーサとを備えている。なお、上記特許文献1に開示されたマイクロリレーでは、静電駆動型のマイクロリレーに比べて駆動力を大きくできるので、接点圧を大きくできて耐衝撃性および信頼性を高めることができるという利点や、アマチュアの駆動ストロークを大きくできて接点開成時の可動接点と固定接点との間の距離を大きくすることができて高周波特性(アイソレーション特性)の向上を図れるという利点や、低電圧駆動が可能となるという利点などがある。   Here, the micro relay disclosed in Patent Document 1 has two insertion holes in which a pair of fixed contacts are provided at both ends in the longitudinal direction on one surface side in the thickness direction and two electromagnet devices are inserted. A base substrate composed of a rectangular plate-shaped ceramic substrate formed spaced apart in the longitudinal direction, a rectangular frame-shaped frame portion and an inner side of the frame portion, and swingable to the frame portion via a pair of pivotal support portions An armature that is supported and has permanent magnets at portions facing each electromagnet device, and an armature block having a movable contact fixed to both ends of the armature, and a peripheral portion of the base substrate and a frame portion of the armature block And an intervening rectangular frame spacer. The micro relay disclosed in Patent Document 1 has an advantage that the driving force can be increased as compared with the electrostatic drive type micro relay, so that the contact pressure can be increased and the impact resistance and reliability can be improved. The advantage is that the driving stroke of the amateur can be increased, the distance between the movable contact and the fixed contact at the time of opening the contact can be increased, and the high frequency characteristics (isolation characteristics) can be improved. There is an advantage that it becomes possible.

ところで、上記特許文献1に開示されたマイクロリレーでは、アマチュアにおいて各電磁石装置との対向面に2つの永久磁石を設けてあり、ベース基板の周部とアマチュアブロックのフレーム部との間に厚み寸法の比較的大きなスペーサを介在させる必要があるので、リレー全体としての厚み寸法が大きくなってしまうという問題があった。   By the way, in the micro relay disclosed in Patent Document 1, two permanent magnets are provided on the surface facing each electromagnet device in the amateur, and the thickness dimension is between the peripheral portion of the base substrate and the frame portion of the amateur block. Therefore, there is a problem in that the thickness of the relay as a whole becomes large.

そのような問題を解決するためにリレー全体の薄型化が可能な図11(a)(b)に示すような電磁石装置2が提案されている。   In order to solve such a problem, an electromagnet device 2 as shown in FIGS. 11A and 11B that can reduce the thickness of the entire relay has been proposed.

この電磁石装置2のヨーク20は電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工、鋳造加工、プレス加工等により加工してU字型としたものであって、中央片の両端側をそれぞれコイル巻回部20aとして、その長手方向の両端部にそれぞれコイル22,22を直接巻回するとともに、両コイル22,22間に矩形板状の永久磁石21を配置し、長手方向の両端の脚片20b、20bの先端はアマチュアに近づく向きに延設され、その先端をコイル22,22への励磁電流に応じて互いの異極に励磁される磁極面としてある。また永久磁石21との対向面とは反対側には中央片の長手方向と直交するように配置した回路基板23を固着している。永久磁石21は、コイル巻回部20aとの重ね方向(厚み方向)の両面それぞれの磁極面21a,21bが異極に着磁されており、一方の磁極面21bがヨーク20の中央片の一面に当接し、他方の磁極面21aがヨーク20の両脚片20b,20bの先端面と同一平面上に位置するように厚み寸法を設定してある。
特開平5−114347号公報(段落番号〔0033〕−〔0036〕、図11−図13参照)
The yoke 20 of the electromagnet device 2 is formed by bending an iron plate such as electromagnetic soft iron by bending, casting, pressing or the like into a U-shape, and both ends of the central piece are respectively used as coil winding portions 20a. The coils 22 and 22 are directly wound around both ends in the longitudinal direction, and a rectangular plate-shaped permanent magnet 21 is disposed between the coils 22 and 22 so that the ends of the leg pieces 20b and 20b at both ends in the longitudinal direction. Is extended in a direction approaching the amateur, and its tip is a magnetic pole surface that is excited to a different polarity according to the excitation current to the coils 22 and 22. A circuit board 23 arranged to be orthogonal to the longitudinal direction of the central piece is fixed to the opposite side of the surface facing the permanent magnet 21. In the permanent magnet 21, the magnetic pole surfaces 21a and 21b on both surfaces in the overlapping direction (thickness direction) with the coil winding portion 20a are magnetized with different polarities, and one magnetic pole surface 21b is one surface of the central piece of the yoke 20. The thickness dimension is set so that the other magnetic pole surface 21a is positioned on the same plane as the tip surfaces of the leg pieces 20b, 20b of the yoke 20.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-114347 (see paragraph numbers [0033]-[0036], FIGS. 11-13)

上記図11(a)(b)に示す電磁石装置2を実装基板(図示せず)に実装するために、ヨーク20に設けた回路基板23は、図11(c)に示すように絶縁基板23aの一表面における長手方向の両端部に導体パターン23bが形成されており、各導体パターン23bにおいて円形状に形成された部位が実装用端子部23cを構成し、矩形状に形成された部位がコイル接続部23dを構成している。そのため、実装用端子部23cに設けたバンプ24で上記実装基板(図示せず)に半田付けする場合、コイル接続部23dに熱が伝わり、コイル接続部23dに半田付けしているコイル22の巻線端が外れるという問題があった。   In order to mount the electromagnet device 2 shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) on a mounting board (not shown), a circuit board 23 provided on the yoke 20 is an insulating board 23a as shown in FIG. 11 (c). Conductive patterns 23b are formed at both ends in the longitudinal direction on one surface of each of the conductor patterns 23b, and the circularly formed portions of the conductive patterns 23b constitute the mounting terminal portions 23c, and the rectangularly formed portions are the coils. A connecting portion 23d is configured. Therefore, when soldering to the mounting substrate (not shown) with the bumps 24 provided on the mounting terminal portion 23c, heat is transmitted to the coil connecting portion 23d, and the coil 22 soldered to the coil connecting portion 23d is wound. There was a problem that the end of the line was detached.

本発明は、上記の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところはリレー全体の薄型化が可能な電磁石装置を用いるマイクロリレーにおいて、実装基板に実装するために電磁石装置に設けた回路基板を実装基板に半田付けによって実装する際に、回路基板に半田付けしている電磁石装置のコイルの巻線端が実装時の熱によって外れるの防いだマイクロリレーを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide an electromagnet device for mounting on a mounting board in a microrelay using an electromagnet device capable of reducing the thickness of the entire relay. An object of the present invention is to provide a microrelay in which when a circuit board is mounted on a mounting board by soldering, a winding end of a coil of an electromagnet device soldered to the circuit board is prevented from coming off due to heat during mounting.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明では、ヨークに巻回されたコイルへの励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置を設けるとともに厚み方向の一表面側に固定接点を設けたベース基板と、ベース基板の前記一表面側に固着されるフレーム部およびフレーム部の内側に配置されてフレーム部に揺動自在に支持され電磁石装置により駆動されるアマチュアおよびアマチュアに接圧ばね部を介して支持され可動接点が設けられた可動接点基台部を有するアマチュアブロックとからなり、前記ヨークには、前記コイルの巻線端を半田付けするコイル接続部を一面に設け、このコイル接続部に電気的に接続されたスルーホールメッキが内面に施されたスルーホールを他面に開口させた回路基板を具備し、該回路基板の他面に開口した前記スルーホールの開口縁に露出するスルーホールメッキ部位を実装用端子部としたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an electromagnet device that generates a magnetic flux in response to an exciting current applied to a coil wound around a yoke, and a fixed contact on one surface side in the thickness direction. The base substrate, the frame portion fixed to the one surface side of the base substrate, the armature disposed on the inner side of the frame portion and supported swingably by the frame portion, and the armature driven by the electromagnet device and the armature contact spring portion The yoke includes an armature block having a movable contact base portion provided with a movable contact. The coil connection portion for soldering the winding end of the coil is provided on one surface of the yoke. A circuit board having a through-hole plated on the inner surface with a through-hole plating electrically connected to the portion opened on the other surface, and opened on the other surface of the circuit board Characterized in that the through-hole plating portion is exposed to the opening edge of Ruhoru was mounting terminal portion.

請求項1の発明によれば、実装基板へ回路基板の外部接続用端子を用いて実装する際に、実装時の半田付けの熱が回路基板の反対側の面に設けているコイル接続部へ伝わりにくく、そのためコイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けず、コイルの巻線端が実装時に外れるのを防止できる。   According to the first aspect of the present invention, when mounting on the mounting board using the external connection terminals of the circuit board, the heat of soldering during mounting is applied to the coil connection portion provided on the opposite surface of the circuit board. Therefore, the solder connecting the coil winding end of the electromagnet device does not melt at the coil connecting portion, and the coil winding end can be prevented from coming off during mounting.

請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記回路基板の一面に開口する前記スルーホールの開口部をレジスト材料で封止していることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the opening of the through hole opened on one surface of the circuit board is sealed with a resist material.

請求項2の発明によれば、外部接続用端子を用いた実装時に半田がスルーホールを介して回路基板の反対側面に流れ込むのを防止でき、またスルーホールの導電部位とヨークの絶縁ができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent solder from flowing into the opposite side surface of the circuit board through the through hole during mounting using the external connection terminal, and to insulate the conductive portion of the through hole from the yoke.

請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、前記回路基板の一面側のスルーホールの開口部の位置から外れた位置に前記コイル接続部を設けていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the coil connection portion is provided at a position deviated from the position of the opening portion of the through hole on the one surface side of the circuit board.

請求項3の発明によれば、実装時の熱がコイル接続部側に一層伝わりにくくなり、コイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けるのを防ぐことができ、コイルの巻線端の外れ防止を確実に図れる。   According to the invention of claim 3, the heat at the time of mounting is more difficult to be transmitted to the coil connecting part side, and it is possible to prevent the solder connecting the coil winding end of the electromagnet device from melting to the coil connecting part. Thus, it is possible to reliably prevent the coil winding end from coming off.

請求項4の発明では、請求項1乃至3の何れかの発明において、前記ヨークの一面の略中央に磁気保持用の永久磁石を配置固定し、この永久磁石の配置位置に対して反対側の前記ヨークの他面にヨークと直交する方向に前記回路基板を配置固定して前記回路基板の両端を前記ヨークの両側方向に突出させ、前記ヨークの両端より前記アマチュアに近づく向きに延設され前記コイルへの励磁電流に応じて互いの先端の磁極面が異極に励磁される一対の脚片と、前記永久磁石及び前記回路基板の突出部位との間の前記ヨーク部位をコイル巻回部としたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in any of the first to third aspects of the present invention, a permanent magnet for magnetic holding is disposed and fixed substantially at the center of one surface of the yoke, and the opposite side of the permanent magnet is disposed. The circuit board is arranged and fixed on the other surface of the yoke in a direction perpendicular to the yoke, both ends of the circuit board are protruded in both directions of the yoke, and extended from the both ends of the yoke so as to approach the armature. A pair of leg pieces whose opposite poles are excited in accordance with an excitation current to the coil, and the yoke part between the permanent magnet and the projecting part of the circuit board; It is characterized by that.

請求項4の発明のよれば、回路基板をコイル巻回部の鍔部として利用することができる。   According to invention of Claim 4, a circuit board can be utilized as a collar part of a coil winding part.

請求項5の発明では、請求項4の発明において、前記回路基板の角部を曲面としたことを特徴とする。   The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 4, the corners of the circuit board are curved.

請求項5の発明によれば、コイル巻回時にコイルの巻線が回路基板に引っかかって断線するのを防止することができる。   According to invention of Claim 5, it can prevent that the coil | winding of a coil catches on a circuit board at the time of coil winding, and is disconnected.

請求項6の発明では、請求項4又は5の発明において、前記ヨークの両端方向の前記永久磁石の幅に対して同じ方向の前記回路基板の幅を小さくしていることを特徴とする。   The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 4 or 5, the width of the circuit board in the same direction is made smaller than the width of the permanent magnet in the both ends of the yoke.

請求項6の発明によれば、コイル巻回時にコイルの巻線が回路基板に引っかかるのを少なくすることができ、巻回時のコイルの巻線の断線を防止できる。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to reduce the coil winding from being caught on the circuit board during coil winding, and to prevent disconnection of the coil winding during winding.

請求項7の発明では、請求項4乃至6の発明において、前記回路基板の一面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの両側幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部を設け、両凸部間に前記ヨークを嵌めて位置決めを行うことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a pair of circuits according to the fourth to sixth aspects, wherein one surface of the circuit board is equidistant from the center in both end directions in the both end directions, and the distance is substantially equal to the width on both sides of the yoke. Protruding portions are provided, and positioning is performed by fitting the yoke between the both protruding portions.

請求項7の発明によれば、ヨークに回路基板を配置固定する際にヨークの幅方向の位置決めをすることができる。   According to the seventh aspect of the invention, the yoke can be positioned in the width direction when the circuit board is arranged and fixed on the yoke.

請求項8の発明では、請求項4乃至6の発明において、前記回路基板の一面の中央と、前記回路基板を固定配置する前記ヨークの他面側に凹凸結合により前記回路基板と前記ヨーク間の位置決めを行う位置決め手段を設けて成ることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fourth to sixth aspects of the present invention, the center of one surface of the circuit board and the other surface side of the yoke on which the circuit board is fixedly disposed are connected between the circuit board and the yoke by concavity and convexity. A positioning means for performing positioning is provided.

請求項7の発明によれば、ヨークに回路基板を配置固定する際にヨークの幅方向及び長手方向に対する位置決めをすることができる。   According to the invention of claim 7, when the circuit board is disposed and fixed on the yoke, the yoke can be positioned in the width direction and the longitudinal direction.

本発明は、実装基板へ回路基板の外部接続用端子を用いて実装する際に、実装時の半田付けの熱が回路基板の反対側の面に設けているコイル接続部へ伝わりにくく、そのためコイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けず、コイルの巻線端が実装時に外れるのを防止できるという効果がある。   In the present invention, when mounting on the mounting board using the external connection terminals of the circuit board, the heat of soldering at the time of mounting is not easily transmitted to the coil connecting part provided on the opposite surface of the circuit board. There is an effect that the solder connecting the coil winding end of the electromagnet device to the connecting portion does not melt, and the coil winding end can be prevented from being detached during mounting.

以下、本実施形態のマイクロリレーについて図1〜図9を参照しながら説明する。   Hereinafter, the micro relay of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態のマイクロリレーは、図3に示すようにヨーク20に巻回されたコイル22,22への励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置2と、矩形板状のガラス基板からなり厚み方向の一面側において長手方向の両端部それぞれに各一対の固定接点14が設けられたベース基板1と、ベース基板1の上記一表面側に固着される枠状(矩形枠状)のフレーム部31およびフレーム部31の内側に配置されて4本の支持ばね部32を介してフレーム部31に揺動自在に支持され電磁石装置2により駆動されるアマチュア30およびアマチュア30にそれぞれ2本の接圧ばね部35を介して支持されそれぞれ可動接点39が設けられた2つの可動接点基台部34を有するアマチュアブロック3と、アマチュアブロック3におけるベース基板1とは反対側で周部がフレーム部31に固着された矩形板状のガラス基板からなるカバー4とを備えている。   As shown in FIG. 3, the microrelay of this embodiment is composed of an electromagnet device 2 that generates a magnetic flux in response to an exciting current applied to coils 22 and 22 wound around a yoke 20, and a rectangular glass substrate. The base substrate 1 provided with a pair of fixed contacts 14 at both ends in the longitudinal direction on one surface side in the direction, and a frame-shaped (rectangular frame-shaped) frame portion 31 fixed to the one surface side of the base substrate 1 The armature 30 and the armature 30 that are disposed inside the frame portion 31 and supported by the frame portion 31 via the four support spring portions 32 so as to be swingable are driven by the electromagnet device 2, respectively. An amateur block 3 having two movable contact bases 34 supported by a part 35 and provided with movable contacts 39, respectively, and a base substrate 1 in the amateur block 3 Peripheral portion on the opposite side is a cover 4 made of a rectangular plate-shaped glass substrate which is fixed to the frame portion 31.

本実施形態の電磁石装置2に用いるヨーク20は電磁軟鉄などの鉄板を略H字型に曲げ加工、鋳造加工、プレス加工等によって加工することにより形成されており、先端面が磁極面となる両脚片20b,20bの断面を矩形状に形成している。そしてアマチュア30と対向する中央片の中央部表面には矩形板状の永久磁石21を収納配置して接着固定する凹部20cを形成し、この凹部20cの両側をコイル22がそれぞれ直接巻回されるコイル巻回部20aとし、さらに長手方向の両端部の脚片20b、20bの基部に対応するヨーク20の下面の四隅にはコイル脱落規制用の凸部20dをそれぞれ形成してある。ここで永久磁石21は、厚み方向の両面の磁極面21a,21bが異極に着磁されており、一方の磁極面21bがヨーク20の凹部20cの底面に当接し、他方の磁極面21aがヨーク20の両脚片20b,20bの先端面と同一高さ位置にとなるように厚み寸法を設定してある。   The yoke 20 used in the electromagnet device 2 of the present embodiment is formed by bending an iron plate such as electromagnetic soft iron into a substantially H shape by a bending process, a casting process, a pressing process, or the like. The cross sections of the pieces 20b and 20b are formed in a rectangular shape. A concave portion 20c is formed on the surface of the central portion of the central piece facing the armature 30 to accommodate and fix the rectangular plate-shaped permanent magnet 21, and the coils 22 are wound directly on both sides of the concave portion 20c. The coil winding portion 20a is formed with convex portions 20d for restricting coil drop off at the four corners of the lower surface of the yoke 20 corresponding to the base portions of the leg pieces 20b and 20b at both ends in the longitudinal direction. Here, in the permanent magnet 21, the magnetic pole surfaces 21 a and 21 b on both sides in the thickness direction are magnetized to have different polarities, one magnetic pole surface 21 b abuts against the bottom surface of the recess 20 c of the yoke 20, and the other magnetic pole surface 21 a The thickness dimension is set so as to be at the same height as the front end surfaces of both leg pieces 20b, 20b of the yoke 20.

なお、図6中の矢印Aは永久磁石21の磁化方向を示している。また上記凹部20cとは反対側のヨーク20の中央片下面には中央片と直交するようにプリント基板からなる回路基板23を接着等により固着している。   An arrow A in FIG. 6 indicates the magnetization direction of the permanent magnet 21. Further, a circuit board 23 made of a printed circuit board is fixed to the lower surface of the central piece of the yoke 20 opposite to the concave portion 20c by bonding or the like so as to be orthogonal to the central piece.

ここで永久磁石21のアマチュア30側に対向する上面、つまり磁極面21aの高さ位置を図11の場合と同じとした場合、凹部20cの凹み部分だけ厚い大型な永久磁石を使用することができ、吸引力の増大化を図ることができるのである。また凸部20dにより巻回しているコイル22が脚片20bへ移動するのを規制することができ、そのため組み込み工程等においてコイル22がヨーク20から脱落してほどけて不良品となるのを防ぐことができる。   Here, if the upper surface of the permanent magnet 21 facing the armature 30 side, that is, the height position of the magnetic pole surface 21a is the same as in the case of FIG. 11, a large permanent magnet thick only in the recessed portion of the recess 20c can be used. Thus, the suction force can be increased. Further, the coil 22 wound by the convex portion 20d can be restricted from moving to the leg piece 20b, so that the coil 22 can be prevented from falling off the yoke 20 and becoming a defective product in an assembling process or the like. Can do.

ヨーク20に固定される回路基板23は、図1(a)〜(c)に示すように絶縁基板23aの長手方向の両端部に、内周面にスルーホールメッキを施して形成したスルーホールメッキ部230aを有するスルーホール230を貫通形成し、固定時にヨーク20と反対側となる面側(図1(a)において下面側)のスルーホール230の開口縁に露出するスルーホールメッキ部230aの端面を実装用端子部230bとしている。またヨーク20側の面(図1(a)においては上面側)のスルーホール230の開口部の位置より端部側にずれた位置には矩形状の導電パターンを上記スルーホールメッキ部230aと一体に形成し、この導電パターンをコイル接続部230cとしている。従ってコイル接続部230cと実装用端子部230bはスルーホールメッキ部230aにより電気的に接続される。また上記絶縁基板23aの上面側のスルーホール230の開口部はレジスト材231で封止し、コイル接続部230cにコイル20の巻線端を半田付けするときに半田がスルーホール230内に流れ込むのを防止し、また逆に実装用端子部230bを実装基板(図示せず)に半田付けする際にスルーホール230を介して絶縁基板23aの上面側に出てくるのを防止するようになっている。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the circuit board 23 fixed to the yoke 20 has through-hole plating formed by applying through-hole plating to the inner peripheral surface at both ends in the longitudinal direction of the insulating substrate 23a. An end surface of the through-hole plated portion 230a that is formed through the through-hole 230 having the portion 230a and is exposed to the opening edge of the through-hole 230 on the surface side (the lower surface side in FIG. 1A) opposite to the yoke 20 when fixed. Is the mounting terminal portion 230b. Further, a rectangular conductive pattern is integrated with the through-hole plating portion 230a at a position shifted from the position of the opening portion of the through-hole 230 on the yoke 20 side (upper surface side in FIG. 1A) to the end side. The conductive pattern is used as a coil connection portion 230c. Therefore, the coil connection part 230c and the mounting terminal part 230b are electrically connected by the through-hole plating part 230a. Further, the opening of the through hole 230 on the upper surface side of the insulating substrate 23a is sealed with a resist material 231, and solder flows into the through hole 230 when the winding end of the coil 20 is soldered to the coil connecting portion 230c. On the contrary, when the mounting terminal portion 230b is soldered to the mounting substrate (not shown), it is prevented from coming out to the upper surface side of the insulating substrate 23a through the through hole 230. Yes.

さてコイル接続部230cには、コイル22,22の巻線端が接続されるが、コイル22,22は、実装用端子230b間に電源を接続してコイル22,22へ励磁電流を流したときにヨーク20の両脚片20b,20bの先端面が互いに異なる磁極となるように接続されている。なお、実装用端子部230bには、導電性材料(例えば、Au,Ag,Cu,半田など)からなるバンプ24が適宜固着されるが、バンプ24を固着する代わりに、ボンディングワイヤをボンディングしてもよい。   Now, the coil ends of the coils 22 and 22 are connected to the coil connection portion 230c. When the coils 22 and 22 are connected to a power source between the mounting terminals 230b and an excitation current is supplied to the coils 22 and 22, Are connected so that the tip surfaces of both leg pieces 20b, 20b of the yoke 20 have different magnetic poles. Note that bumps 24 made of a conductive material (for example, Au, Ag, Cu, solder, etc.) are appropriately fixed to the mounting terminal portion 230b. Instead of fixing the bumps 24, bonding wires are bonded. Also good.

上記のように形成された回路基板23は長手方向が図2に示すようにヨーク20の中央片の中央部下面にヨーク20の長手方向と直交するように配置されてその中央部が接着固定される。従ってヨーク20の各脚片20bと、凹部20cに配置固定される永久磁石21及びヨーク20の側方に突出する回路基板23の部位で囲まれたヨーク20の部位がそれぞれコイル巻回部20a、20aを構成し、脚片20b、永久磁石21及び回路基板23の突出部位がコイルボビンの鍔部として機能することになる。なおコイル22を巻回する際にコイル22の巻線が回路基板23の角部に引っかかって断線するのを防止するために、角部をR面(曲面)としてある。また図2に示すようにヨーク20の両端方向の永久磁石21の幅寸法aよりも回路基板23の同方向の幅寸法bを小さくすることで、コイル22の巻回時に巻線が回路基板23に引っかかるのを少なくなるようにしている。更に永久磁石21及びヨーク20バリ等で断線するのを防ぐとともに電気的な絶縁を施するために永久磁石21及びヨーク20の表面に樹脂コーティングを施してある。この場合永久磁石21の磁極面21a及び脚片20bの先端の磁極面部位は樹脂コーティングを研磨剥離してそれぞれの高さ位置を一致させている。   The circuit board 23 formed as described above is arranged on the lower surface of the central portion of the central piece of the yoke 20 so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the yoke 20 as shown in FIG. The Therefore, each leg piece 20b of the yoke 20, the permanent magnet 21 disposed and fixed in the recess 20c, and the portion of the yoke 20 surrounded by the portion of the circuit board 23 protruding to the side of the yoke 20, respectively, are coil winding portions 20a, 20a is configured, and the projecting portions of the leg pieces 20b, the permanent magnets 21 and the circuit board 23 function as the flange portions of the coil bobbin. In order to prevent the winding of the coil 22 from being caught by the corner portion of the circuit board 23 when the coil 22 is wound, the corner portion has an R surface (curved surface). Further, as shown in FIG. 2, the width dimension b in the same direction of the circuit board 23 is made smaller than the width dimension a of the permanent magnet 21 in the both ends of the yoke 20, so that the windings are wound when the coil 22 is wound. To be caught in Further, the permanent magnet 21 and the yoke 20 are coated with a resin coating on the surfaces of the permanent magnet 21 and the yoke 20 in order to prevent disconnection at the burr and the like and to provide electrical insulation. In this case, the magnetic pole surface 21a of the permanent magnet 21 and the magnetic pole surface portion at the tip of the leg piece 20b are made to have the same height position by polishing and peeling the resin coating.

さて上記ベース基板1は、パイレックス(R)のような耐熱ガラスにより形成されており、外周形状が矩形状であって、中央部には厚み方向に貫通し電磁石装置2を収納する収納孔16が貫設され、四隅の各近傍には厚み方向に貫通するスルーホール10が貫設されている。また、ベース基板1の厚み方向の両面であって各スルーホール10それぞれの周縁にはランド12が形成されている。ここに、ベース基板1の厚み方向において重なるランド12同士はスルーホール10の内周面に被着された導電性材料(例えば、Cu,Cr,Ti,Pt,Co,Ni,Au,あるいはこれらの合金など)からなる導体層(図示せず)により電気的に接続されている。また、ベース基板1の厚み方向の他表面側の各ランド12にはバンプ13が適宜固着されており、バンプ13をランド12に固着することによって、ベース基板1の上記他表面側ではスルーホール10の開口面がバンプ13により覆われる。スルーホール10の開口面は円形状であって、ベース基板1の上記一表面には、それぞれスルーホール10の開口面およびランド12を覆う4枚のシリコン薄膜からなる蓋体19が固着されている。   The base substrate 1 is made of heat-resistant glass such as Pyrex (R) and has a rectangular outer peripheral shape. A storage hole 16 that penetrates in the thickness direction and stores the electromagnet device 2 is formed in the center. A through hole 10 is provided in the vicinity of each of the four corners so as to penetrate in the thickness direction. Also, lands 12 are formed on both sides of the base substrate 1 in the thickness direction and on the periphery of each through hole 10. Here, the lands 12 that overlap in the thickness direction of the base substrate 1 are electrically conductive materials (for example, Cu, Cr, Ti, Pt, Co, Ni, Au, or the like) deposited on the inner peripheral surface of the through hole 10. They are electrically connected by a conductor layer (not shown) made of an alloy or the like. Further, bumps 13 are appropriately fixed to the lands 12 on the other surface side in the thickness direction of the base substrate 1, and the through holes 10 are formed on the other surface side of the base substrate 1 by fixing the bumps 13 to the lands 12. The opening surface is covered with the bump 13. The opening surface of the through hole 10 has a circular shape, and a lid 19 made of four silicon thin films covering the opening surface of the through hole 10 and the land 12 is fixed to the one surface of the base substrate 1. .

また、上述の各一対の固定接点14は、ベース基板1の長手方向の両端部においてベース基板1の短手方向に離間して形成された2つのスルーホール10の間で上記短手方向に並設されており、上記短手方向において隣り合うスルーホール10の周縁に形成されたランド12と導電パターン18を介して電気的に接続されている。ここに、固定接点14および導電パターン18およびランド12の材料としては、例えば、Cr,Ti,Pt,Co,Cu,Ni,Au,あるいはこれらの合金などの導電性材料を採用すればよく、バンプ13の材料としては、例えば、Au,Ag,Cu,半田などの導電性材料を採用すればよい。なお、上述のスルーホール10および収納孔16は、例えば、サンドブラスト法やエッチング法などによって形成すればよく、上述の導体層は、例えば、めっき法、蒸着法、スパッタ法などによって形成すればよい。なお、本実施形態では、蓋体19がスルーホール10の開口面を閉塞する閉塞手段を構成し、ベース基板1の上記他表面側におけるランド12が接続用電極を構成している。   In addition, each of the pair of fixed contacts 14 described above is arranged in parallel in the short direction between two through holes 10 that are spaced apart in the short direction of the base substrate 1 at both ends in the longitudinal direction of the base substrate 1. And is electrically connected to the lands 12 formed on the periphery of the adjacent through holes 10 in the short direction via the conductive patterns 18. Here, as the material of the fixed contact 14, the conductive pattern 18 and the land 12, for example, a conductive material such as Cr, Ti, Pt, Co, Cu, Ni, Au, or an alloy thereof may be employed. For example, a conductive material such as Au, Ag, Cu, or solder may be employed as the material 13. The through hole 10 and the storage hole 16 described above may be formed by, for example, a sand blast method or an etching method, and the above-described conductor layer may be formed by, for example, a plating method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. In the present embodiment, the lid 19 constitutes a closing means for closing the opening surface of the through hole 10, and the land 12 on the other surface side of the base substrate 1 constitutes a connection electrode.

また、収納孔16の開口面は十字状であって、ベース基板1の上記一表面側には、収納孔16を閉塞するシリコン薄膜からなる蓋体17が固着されている。すなわち、電磁石装置2は、ヨーク20の両脚片20b,20cの各先端面が蓋体17と対向する形で収納孔16に挿入される。なお、本実施形態では、収納孔16の内周面と蓋体17とで囲まれる空間が電磁石装置2を収納する収納部を構成しており、電磁石装置20は、永久磁石21がベース基板1の厚み寸法内でアマチュア30とヨーク20とにより形成される磁路中に設けられ、回路基板23における絶縁基板23aの表面がベース基板1の上記他表面と略面一となっている。なお、蓋体17,19は、シリコン基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したシリコン薄膜により構成されており、厚み寸法を20μmに設定してある。ここに、蓋体17の厚み寸法は20μmに限定するものではなく、例えば、5μm〜50μm程度の範囲内で適宜設定すればよい。また、蓋体17,19は、シリコン薄膜に限らず、ガラス基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したガラス薄膜により構成してもよい。   The opening surface of the storage hole 16 has a cross shape, and a lid 17 made of a silicon thin film that closes the storage hole 16 is fixed to the one surface side of the base substrate 1. That is, the electromagnet device 2 is inserted into the storage hole 16 such that the front end surfaces of both leg pieces 20 b and 20 c of the yoke 20 face the lid body 17. In the present embodiment, the space surrounded by the inner peripheral surface of the storage hole 16 and the lid body 17 constitutes a storage unit that stores the electromagnet device 2. In the electromagnet device 20, the permanent magnet 21 is the base substrate 1. The surface of the insulating substrate 23 a in the circuit board 23 is substantially flush with the other surface of the base substrate 1. The lids 17 and 19 are made of a silicon thin film formed by thinning a silicon substrate by etching or polishing, and the thickness dimension is set to 20 μm. Here, the thickness dimension of the lid 17 is not limited to 20 μm, and may be appropriately set within a range of about 5 μm to 50 μm, for example. The lids 17 and 19 are not limited to the silicon thin film, and may be formed of a glass thin film formed by thinning a glass substrate by etching or polishing.

収納孔16は、ベース基板1の上記一表面から上記他表面に近づくにつれて徐々に開口面積が大きくなるテーパ形状となっており、ベース基板1の上記他表面側から電磁石装置2を挿入しやすく、且つ、ベース基板1の上記一表面における収納孔16の開口面積を比較的小さくすることができる。   The storage hole 16 has a tapered shape in which the opening area gradually increases from the one surface of the base substrate 1 toward the other surface, and the electromagnetic device 2 can be easily inserted from the other surface side of the base substrate 1. In addition, the opening area of the accommodation hole 16 on the one surface of the base substrate 1 can be made relatively small.

アマチュアブロック3は、シリコン基板からなる半導体基板を半導体微細加工プロセスにより加工することによって、上述の矩形枠状のフレーム部31と、上述の4本の支持ばね32と、フレーム部31の内側に配置されアマチュア30の一部を構成する矩形板状の可動基台部30aと、上述の4本の接圧ばね35と、上述の2つの可動接点基台部34とを形成してあり、可動基台部30aと、可動基台部30aにおけるベース基板1との対向面に固着された磁性体(例えば、軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなど)からなる矩形板状の磁性体部30bとでアマチュア30を構成している。したがって、アマチュア30が4本の支持ばね部32を介してフレーム部31に揺動自在に支持されている。なお、可動基台部30aはフレーム部31よりも薄肉であり、アマチュア30の厚み寸法は、アマチュアブロック3とベース基板1とを固着した状態においてアマチュア30の磁性体部30bと蓋体17との間に所定のギャップが形成されるように設定されている。   The amateur block 3 is arranged on the inner side of the above-described rectangular frame-shaped frame portion 31, the above-described four support springs 32, and the frame portion 31 by processing a semiconductor substrate made of a silicon substrate by a semiconductor microfabrication process. The movable base 30a having a rectangular plate shape that constitutes a part of the amateur 30, the four contact pressure springs 35, and the two movable contact bases 34 are formed. The armature 30 is composed of a base 30a and a rectangular plate-like magnetic body 30b made of a magnetic body (for example, soft iron, electromagnetic stainless steel, permalloy, etc.) fixed to the surface of the movable base 30a facing the base substrate 1. It is composed. Accordingly, the armature 30 is swingably supported by the frame portion 31 via the four support spring portions 32. The movable base portion 30a is thinner than the frame portion 31, and the thickness of the armature 30 is such that the armature block 3 and the base substrate 1 are fixed to each other between the magnetic body portion 30b of the armature 30 and the lid body 17. A predetermined gap is set between them.

上述の支持ばね部32は、可動基台部30aの短手方向の両側面側で可動基台部30aの長手方向に離間して2箇所に形成されている。各支持ばね部32は、一端部がフレーム部31に連続一体に連結され他端部が可動基台部30aに連続一体に連結されている。なお、各支持ばね部32は、平面形状において上記一端部と上記他端部との間の部位を同一面内で蛇行した形状に形成することにより長さ寸法を長くしてあり、アマチュア30が揺動する際に各支持ばね部32にかかる応力を分散させることができ、各支持ばね部32が破損するのを防止することができる。   The above-described support spring portions 32 are formed at two locations on both sides in the short direction of the movable base portion 30a so as to be separated from each other in the longitudinal direction of the movable base portion 30a. Each support spring portion 32 has one end portion connected to the frame portion 31 continuously and integrally, and the other end portion connected to the movable base portion 30a continuously and integrally. In addition, each support spring part 32 is lengthened by forming the site | part between the said one end part and the said other end part in the planar shape in the meandering shape in the same surface, and the amateur 30 It is possible to disperse the stress applied to each support spring portion 32 when swinging, and to prevent each support spring portion 32 from being damaged.

また、可動基台部30aは、短手方向の両側縁の中央部から矩形状の突片36が連続一体に延設され、フレーム部31の内周面において突片36に対応する部位からも矩形状の突片37が連続一体に延設されている。すなわち、可動基台部30aから延設された突片36とフレーム部31から延設された突片37とは互いの先端面同士が対向している。ここに、可動基台部30aから延設された各突片36の先端面には凸部36aが形成されており、フレーム部31から延設された各突片37の先端面には、凸部36aが入り込む凹部37aが形成されている。したがって、凸部36aが凹部37aの内周面に当接することでフレーム部31の厚み方向に直交する面内におけるアマチュア30の移動が規制される。なお、アマチュア30の同一の側縁側に配設される2つの支持ばね部32は、突片36の両側に位置している。   In addition, the movable base portion 30a has a rectangular protruding piece 36 extending continuously and integrally from the center of both side edges in the lateral direction, and also from a portion corresponding to the protruding piece 36 on the inner peripheral surface of the frame portion 31. A rectangular projecting piece 37 is continuously extended. In other words, the projecting piece 36 extending from the movable base portion 30a and the projecting piece 37 extending from the frame portion 31 are opposed to each other at their front end surfaces. Here, a convex portion 36a is formed on the tip surface of each protruding piece 36 extending from the movable base portion 30a, and the protruding surface of each protruding piece 37 extended from the frame portion 31 is convex. A recess 37a into which the portion 36a enters is formed. Therefore, the movement of the armature 30 in the plane orthogonal to the thickness direction of the frame portion 31 is restricted by the convex portion 36a coming into contact with the inner peripheral surface of the concave portion 37a. Note that the two support spring portions 32 disposed on the same side edge side of the armature 30 are located on both sides of the projecting piece 36.

また、アマチュアブロック3は、アマチュア30の長手方向においてアマチュア30の両端部とフレーム部31との間にそれぞれ可動接点基台部34が配置されており、各可動接点基台部34におけるベース基板1との対向面に導電性材料からなる可動接点39が固着されている。ここに、可動接点基台部34は上述の2本の接圧ばね部35を介して可動基台部30aに支持されている。なお、可動基台部30aは上述のように矩形板状に形成されており、磁性体部30bの変位量を制限するストッパ部33が四隅それぞれから連続一体に延設されており、接圧ばね部35の平面形状は、ストッパ部33の外周縁の3辺に沿ったコ字状に形成されている。このストッパ部33は、ベース基板1の上記一表面と接触することにより磁性体部30bの変位量を制限する。   The armature block 3 has movable contact base portions 34 disposed between both end portions of the armature 30 and the frame portion 31 in the longitudinal direction of the amateur 30, and the base substrate 1 in each movable contact base portion 34. A movable contact 39 made of a conductive material is fixed to the surface facing the surface. Here, the movable contact base portion 34 is supported by the movable base portion 30a via the two contact pressure spring portions 35 described above. The movable base portion 30a is formed in a rectangular plate shape as described above, and the stopper portions 33 that limit the displacement amount of the magnetic body portion 30b are continuously extended from the four corners, and the contact pressure spring. The planar shape of the portion 35 is formed in a U shape along three sides of the outer peripheral edge of the stopper portion 33. The stopper portion 33 limits the amount of displacement of the magnetic body portion 30 b by coming into contact with the one surface of the base substrate 1.

なお、アマチュアブロック3は、上述の説明から分かるように、フレーム部31、可動基台部30a、支持ばね部32、可動接点保持部34、接圧ばね部35が上述の半導体基板の一部により構成されている。半導体基板としては、例えば厚み寸法が200μm程度のシリコン基板を用いればよいが、当該厚み寸法は特に限定するものではなく、例えば、50μm〜300μm程度の範囲で適宜設定すればよい。   As can be seen from the above description, the armature block 3 includes a frame portion 31, a movable base portion 30a, a support spring portion 32, a movable contact holding portion 34, and a contact pressure spring portion 35, which are part of the semiconductor substrate described above. It is configured. As the semiconductor substrate, for example, a silicon substrate having a thickness dimension of about 200 μm may be used. However, the thickness dimension is not particularly limited, and may be appropriately set in a range of, for example, about 50 μm to 300 μm.

また、可動接点基台部34の厚み寸法と可動接点39の厚み寸法との合計寸法についても、接点開成状態において可動接点39と固定接点14との間の距離が所定距離となるように設定されている。   Further, the total dimension of the thickness dimension of the movable contact base portion 34 and the thickness dimension of the movable contact 39 is also set so that the distance between the movable contact 39 and the fixed contact 14 is a predetermined distance in the contact open state. ing.

カバー4は、パイレックス(R)のような耐熱ガラスにより構成されており、アマチュアブロック3との対向面にアマチュア30の揺動空間を確保する凹所4aが形成されている。   The cover 4 is made of heat-resistant glass such as Pyrex (R), and a recess 4 a that ensures a swinging space for the amateur 30 is formed on the surface facing the amateur block 3.

ところで、上述のアマチュアブロック3のフレーム部31におけるベース基板1との対向面の周部には全周に亙って接合用金属薄膜38bが形成され、カバー4との対向面の周部には全周に亙って接合用金属薄膜38aが形成されている。また、ベース基板1におけるアマチュアブロック3との対向面の周部にも全周に亙って接合用金属薄膜15が形成され、カバー4におけるアマチュアブロック3との対向面の周部にも全周に亙って接合用金属薄膜42が形成されている。したがって、アマチュアブロック3とベース基板1およびカバー4とを圧接または陽極接合により気密的に接合することができ、ベース基板1とカバー4とフレーム部31とで囲まれる空間の気密性を向上できる。   By the way, a metal thin film for bonding 38b is formed over the entire periphery of the surface of the frame portion 31 of the armature block 3 facing the base substrate 1, and on the periphery of the surface facing the cover 4. A bonding metal thin film 38a is formed over the entire circumference. Further, a metal thin film 15 for bonding is formed over the entire periphery of the surface of the base substrate 1 facing the amateur block 3, and the entire periphery of the periphery of the cover 4 facing the armature block 3 is also formed. Accordingly, the bonding metal thin film 42 is formed. Therefore, the armature block 3, the base substrate 1 and the cover 4 can be hermetically joined by pressure welding or anodic bonding, and the airtightness of the space surrounded by the base substrate 1, the cover 4 and the frame portion 31 can be improved.

その結果、本実施形態のマイクロリレーは、ベース基板1と、カバー4と、ベース基板1とカバー4との間に介在するフレーム部31とで囲まれる気密空間内に、アマチュア30、可動接点33、固定接点14が収納される。なお、上述の接合用金属薄膜15,38a,38b,42の材料としては、例えば、Au,Al−Siなどを採用すればよい。   As a result, the microrelay of this embodiment includes the amateur 30 and the movable contact 33 in an airtight space surrounded by the base substrate 1, the cover 4, and the frame portion 31 interposed between the base substrate 1 and the cover 4. The fixed contact 14 is accommodated. In addition, as a material of the above-described bonding metal thin films 15, 38a, 38b, 42, for example, Au, Al-Si, or the like may be employed.

以上説明した本実施形態のマイクロリレーを実装基板(図示せず)に実装する際には、例えばベース基板1の上記他表面側において露出した2個のバンプ24および4個のバンプ13それぞれを上記実装基板(図示せず)の一表面側に形成された導体パターンに接続すればよい。   When mounting the microrelay of this embodiment described above on a mounting substrate (not shown), for example, the two bumps 24 and the four bumps 13 exposed on the other surface side of the base substrate 1 are respectively connected to the above-described surface. What is necessary is just to connect to the conductor pattern formed in the one surface side of the mounting substrate (not shown).

なお、本実施形態では、ベース基板1およびカバー4それぞれがガラス基板を加工することにより形成されているが、ベース基板1とカバー4との一方あるいは両方を、シリコン基板を加工することにより形成してもよい。また、ベース基板1およびカバー4をそれぞれガラス基板に限定し、アマチュアブロック3の元となる半導体基板をシリコン基板に限定すれば、上記接合用金属薄膜15,38a,38b,42を設けなくてもアマチュアブロック3とベース基板1およびカバー4とを陽極接合によって気密的に接合することも可能である。なお、上述のアマチュアブロック3を多数形成したウェハと、上述のベース基板1を多数形成したウェハおよび上述のカバー4を多数形成したウェハとを圧接または陽極接合により固着してからダイシング工程などによって個々のマイクロリレーに分割してもよいことは勿論である。   In this embodiment, each of the base substrate 1 and the cover 4 is formed by processing a glass substrate. However, one or both of the base substrate 1 and the cover 4 are formed by processing a silicon substrate. May be. Further, if the base substrate 1 and the cover 4 are limited to glass substrates and the semiconductor substrate from which the armature block 3 is based is limited to a silicon substrate, the bonding metal thin films 15, 38a, 38b, 42 are not provided. It is also possible to hermetically bond the amateur block 3 to the base substrate 1 and the cover 4 by anodic bonding. A wafer formed with a large number of the above-described amateur blocks 3, a wafer formed with a large number of the above-described base substrates 1, and a wafer formed with a large number of the above-described covers 4 are fixed by pressure welding or anodic bonding, and then individually processed by a dicing process or the like. Of course, it may be divided into micro relays.

以下、本実施形態のマイクロリレーの動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the micro relay of this embodiment will be described.

本実施形態のマイクロリレーでは、コイル22,22への通電が行われると、磁化の向きに応じて磁性体部30bの長手方向の一端部がヨーク20の一方の脚片20bに吸引されてアマチュア30が揺動しアマチュア30の一端側の可動接点基台部34に固着された可動接点39が対向する一対の固定接点14,14に所定の接点圧で接触する。この状態で通電を停止しても、永久磁石21の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。   In the micro relay of this embodiment, when the coils 22 are energized, one end in the longitudinal direction of the magnetic body portion 30b is attracted to one leg piece 20b of the yoke 20 in accordance with the direction of magnetization, and the amateur 20 The movable contact 39 fixed to the movable contact base 34 at one end of the armature 30 contacts the pair of fixed contacts 14 and 14 facing each other with a predetermined contact pressure. Even if energization is stopped in this state, the attractive force is maintained by the magnetic flux generated by the permanent magnet 21, and the state is maintained as it is.

また、コイル22,22への通電方向を逆向きにすると、アマチュア30の磁性体部30bがヨーク20の他方の脚片20bに吸引されてアマチュア30が揺動しアマチュア30の他端側の可動接点基台部34に保持された可動接点39が対向する一対の固定接点14,14に所定の接点圧で接触する。この状態で通電を停止しても、永久磁石21の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。   Further, when the energization direction to the coils 22 and 22 is reversed, the magnetic body portion 30b of the armature 30 is attracted to the other leg piece 20b of the yoke 20 and the armature 30 swings to move the other end side of the armature 30. The movable contact 39 held by the contact base 34 contacts the pair of fixed contacts 14 and 14 facing each other with a predetermined contact pressure. Even if energization is stopped in this state, the attractive force is maintained by the magnetic flux generated by the permanent magnet 21, and the state is maintained as it is.

なお、本実施形態のマイクロリレーは、永久磁石21による磁性体部30bの吸引力が支持ばね32による復帰力よりも強くなるように支持ばね32のばね定数を設定してあるが、永久磁石21による磁性体部30bの吸引力が支持ばね32による復帰力よりも弱くなるように支持ばね32のばね定数を設定してもよい。   In the microrelay of this embodiment, the spring constant of the support spring 32 is set so that the attractive force of the magnetic body portion 30b by the permanent magnet 21 is stronger than the return force by the support spring 32. The spring constant of the support spring 32 may be set so that the attraction force of the magnetic body portion 30b due to is weaker than the return force of the support spring 32.

以上説明した本実施形態のマイクロリレーによれば、アマチュアブロック3におけるベース基板1とは反対側で周部がフレーム部31に固着されたカバー4を備えていることにより、アマチュア3および固定接点14および可動接点39が密閉空間内に配置され、電磁石装置2は、ベース基板1の厚み寸法内でアマチュア30とヨーク20とにより形成される磁路中に永久磁石21を設けてあるので、従来のようにアマチュアブロックとベース基板との間にスペーサを介在させる必要がなく、リレー全体の薄型化が可能となる。すなわち、リレー全体の厚み寸法をベース基板1の厚み寸法とアマチュアブロック3のフレーム部31の厚み寸法とカバー4の厚み寸法との合計寸法によって規定することができ、ベース基板1とカバー4とフレーム部31とで構成される器体の薄型化が可能となる。   According to the microrelay of the present embodiment described above, the armature 3 and the fixed contact 14 are provided by including the cover 4 whose peripheral portion is fixed to the frame portion 31 on the side opposite to the base substrate 1 in the armature block 3. And the movable contact 39 is disposed in a sealed space, and the electromagnet apparatus 2 includes the permanent magnet 21 in the magnetic path formed by the armature 30 and the yoke 20 within the thickness dimension of the base substrate 1. Thus, there is no need to interpose a spacer between the amateur block and the base substrate, and the entire relay can be made thin. In other words, the thickness dimension of the entire relay can be defined by the total dimension of the thickness dimension of the base substrate 1, the thickness dimension of the frame portion 31 of the armature block 3, and the thickness dimension of the cover 4, and the base substrate 1, the cover 4 and the frame The container composed of the portion 31 can be made thinner.

また、本実施形態のマイクロリレーでは、永久磁石21がコイル巻回部20aの長手方向の中央部におけるアマチュア30側に重ねて配置され重ね方向の両面が異極に着磁されているので、アマチュア30の長手方向の中心部を中心としてアマチュア30が揺動可能となり、耐衝撃性が向上する。また、アマチュア30の可動基台部30aから延設した各突片36におけるベース基板1との対向面から支点突起36bを突設してあるので、このような一対の支点突起36bを設けることでアマチュア30の揺動動作をより安定させることができる。   Further, in the micro relay of the present embodiment, the permanent magnet 21 is disposed so as to overlap with the armature 30 side in the central portion in the longitudinal direction of the coil winding portion 20a, and both surfaces in the overlapping direction are magnetized with different polarities. The armature 30 can swing around the central portion of the longitudinal direction of the 30, and the impact resistance is improved. Further, since the fulcrum projections 36b are projected from the surface of each projection piece 36 extending from the movable base portion 30a of the amateur 30 so as to face the base substrate 1, by providing such a pair of fulcrum projections 36b. The swinging motion of the amateur 30 can be further stabilized.

尚ヨーク20の幅方向に対して回路基板23の位置決めを行うために、図10(a)に示すようにプリント基板20の上面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの短手方向の幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部43,43を設け、両凸部43,43間にヨーク20を嵌めることで、ヨーク20の幅方向に対して回路基板23の位置決めを行うようにしても良い。   In order to position the circuit board 23 with respect to the width direction of the yoke 20, as shown in FIG. 10 (a), the upper surface of the printed circuit board 20 is equidistant from the center in the both end directions in the both end directions. By providing a pair of convex portions 43, 43 substantially equal to the width dimension of the yoke in the short side direction and fitting the yoke 20 between the both convex portions 43, 43, the circuit board 23 is arranged in the width direction of the yoke 20. Positioning may be performed.

また図10(b)に示すように回路基板23の上面の中央に水平断面形状が矩形の凸部44を設け、この凸部44と凹凸結合する矩形の凹部(図示せず)をヨーク20の中央片の下面中央部に形成して、ヨーク20の短手方向及び長手方向に対する回路基板23の位置決めを行うようにしても良い。また図10(c)に示すように回路基板23側に矩形状の角孔45を設け、この角孔45に対応する凸部(図示せず)をヨーク20の中央片の下面中央部に形成し、この角孔45と凸部との凹凸結合によりヨーク20の短手方向及び長手方向に対する回路基板23の位置決めを行うようにしても良い。尚図10(c)の位置決め手段の構成では、回路基板23に対する加工が孔あけで良いため、図10(a)(b)のように凸部43或いは44を形成する場合に比べて容易である。   Further, as shown in FIG. 10B, a convex portion 44 having a rectangular horizontal cross-sectional shape is provided at the center of the upper surface of the circuit board 23, and a rectangular concave portion (not shown) that is concavo-convexly coupled with the convex portion 44 is The circuit board 23 may be positioned with respect to the short side direction and the long side direction of the yoke 20 by being formed at the center of the lower surface of the central piece. Further, as shown in FIG. 10C, a rectangular square hole 45 is provided on the circuit board 23 side, and a convex portion (not shown) corresponding to the square hole 45 is formed at the center of the lower surface of the central piece of the yoke 20. However, the circuit board 23 may be positioned with respect to the short side direction and the long side direction of the yoke 20 by the concave / convex coupling between the square hole 45 and the convex portion. In the configuration of the positioning means in FIG. 10 (c), since the machining on the circuit board 23 may be perforated, it is easier than the case where the convex portions 43 or 44 are formed as shown in FIGS. is there.

実施形態1に用いる電磁石装置に具備するプリント基板を示し、(a)は拡大断面図、(b)は上面側の斜視図、(c)は下面側の斜視図である。The printed circuit board with which the electromagnet apparatus used for Embodiment 1 is equipped is shown, (a) is an expanded sectional view, (b) is a perspective view of the upper surface side, (c) is a perspective view of the lower surface side. 同上に用いる電磁石装置の斜視図である。It is a perspective view of the electromagnet apparatus used for the same as the above. 同上の分解斜視図である。It is an exploded perspective view same as the above. 同上を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the same as the above. 同上の要部分解斜視図である。It is a principal part exploded perspective view same as the above. 同上に用いる電磁石装置の正面図である。It is a front view of the electromagnet apparatus used for the same as the above. 同上におけるアマチュアブロックを示し、(a)は平面図、(b)は下面図である。The amateur block in the same as above is shown, (a) is a plan view and (b) is a bottom view. 同上におけるアマチュアブロックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the amateur block in the same as the above. 同上に用いるカバーの斜視図である。It is a perspective view of the cover used for the same as the above. (a)は同上に用いる電磁石装置の別の例の斜視図、(b)は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板の他の例の斜視図、(c)は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板のその他の例の斜視図である。(A) is a perspective view of another example of the electromagnet device used in the above, (b) is a perspective view of another example of the printed circuit board provided in the electromagnet device used in the above, and (c) is provided in the electromagnet device used in the above. It is a perspective view of the other example of the printed circuit board to do. (a)は従来例に用いる電磁石装置の斜視図、(b)は同上に用いる電磁石装置の正面図、(c)は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板の斜視図である。(A) is a perspective view of an electromagnet device used in a conventional example, (b) is a front view of the electromagnet device used in the above, and (c) is a perspective view of a printed board included in the electromagnet device used in the above.

符号の説明Explanation of symbols

23 回路基板
230 スルーホール
230a スルーホールメッキ部
230b 実装用端子部
230c コイル接続部
231 レジスト
23 Circuit board 230 Through hole 230a Through hole plating part 230b Mounting terminal part 230c Coil connection part 231 Resist

Claims (8)

ヨークに巻回されたコイルへの励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置を設けるとともに厚み方向の一表面側に固定接点を設けたベース基板と、
ベース基板の前記一表面側に固着されるフレーム部およびフレーム部の内側に配置されてフレーム部に揺動自在に支持され電磁石装置により駆動されるアマチュアおよびアマチュアに接圧ばね部を介して支持され可動接点が設けられた可動接点基台部を有するアマチュアブロックとからなり、
前記ヨークには、前記コイルの巻線端を半田付けするコイル接続部を一面に設け、このコイル接続部に電気的に接続されたスルーホールメッキが内面に施されたスルーホールを他面に開口させた回路基板を具備し、該回路基板の他面に開口した前記スルーホールの開口縁に露出するスルーホールメッキ部位を実装用端子部としたことを特徴とするマイクロリレー。
A base substrate provided with an electromagnet device that generates magnetic flux in response to an excitation current to a coil wound around a yoke, and provided with a fixed contact on one surface side in the thickness direction;
A frame portion fixed to the one surface side of the base substrate and an armature disposed on the inside of the frame portion and supported swingably by the frame portion and driven by an electromagnet device, and supported by a contact spring portion. It consists of an amateur block having a movable contact base provided with movable contacts,
The yoke is provided with a coil connecting portion for soldering the coil winding end on one side, and a through hole having a through hole plating electrically connected to the coil connecting portion on the inner surface is opened on the other side. A microrelay comprising: a mounted circuit board, wherein a through hole plating portion exposed at an opening edge of the through hole opened on the other surface of the circuit board is used as a mounting terminal portion.
前記回路基板の一面に開口する前記スルーホールの開口部をレジスト材料で封止していることを特徴とする請求項1記載のマイクロリレー。 2. The micro relay according to claim 1, wherein an opening of the through hole that opens on one surface of the circuit board is sealed with a resist material. 前記回路基板の一面側のスルーホールの開口部の位置から外れた位置に前記コイル接続部を設けていることを特徴とする請求項1又は2記載のマイクロリレー。 3. The micro relay according to claim 1, wherein the coil connection portion is provided at a position deviated from the position of the opening portion of the through hole on the one surface side of the circuit board. 前記ヨークの一面の略中央に磁気保持用の永久磁石を配置固定し、この永久磁石の配置位置に対して反対側の前記ヨークの他面にヨークと直交する方向に前記回路基板を配置固定して前記回路基板の両端を前記ヨークの両側方向に突出させ、前記ヨークの両端より前記アマチュアに近づく向きに延設され前記コイルへの励磁電流に応じて互いの先端の磁極面が異極に励磁される一対の脚片と、前記永久磁石及び前記回路基板の突出部位との間の前記ヨーク部位をコイル巻回部としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載のマイクロリレー。 A permanent magnet for magnetic holding is arranged and fixed at substantially the center of one surface of the yoke, and the circuit board is arranged and fixed in a direction perpendicular to the yoke on the other surface of the yoke opposite to the arrangement position of the permanent magnet. Thus, both ends of the circuit board are projected in both directions of the yoke, and are extended from the both ends of the yoke so as to approach the armature. 4. The micro relay according to claim 1, wherein the yoke part between the pair of leg pieces and the projecting part of the permanent magnet and the circuit board is a coil winding part. 5. 前記回路基板の角部を曲面としたことを特徴とする請求項4記載のマイクロリレー。 The micro relay according to claim 4, wherein a corner portion of the circuit board is a curved surface. 前記ヨークの両端方向の前記永久磁石の幅に対して同じ方向の前記回路基板の幅を小さくしていることを特徴とする請求項4又は5記載のマイクロリレー。 6. The micro relay according to claim 4, wherein the width of the circuit board in the same direction is made smaller than the width of the permanent magnet in the both ends of the yoke. 前記回路基板の一面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの両側幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部を設け、両凸部間に前記ヨークを嵌めて位置決めを行うことを特徴とする請求項4乃至6の何れか記載のマイクロリレー。 On one surface of the circuit board, a pair of convex portions that are equidistant from the center in both end directions in the both end directions and whose distance is substantially equal to the width of both sides of the yoke are provided, and the yoke is positioned between the two convex portions for positioning. The micro relay according to claim 4, wherein: 前記回路基板の一面の中央と、前記回路基板を固定配置する前記ヨークの他面側に凹凸結合により前記回路基板と前記ヨーク間の位置決めを行う位置決め手段を設けて成ることを特徴とする請求項4乃至6の何れか記載のマイクロリレー。
The positioning means for positioning between the circuit board and the yoke by uneven coupling is provided on the center of one surface of the circuit board and on the other surface side of the yoke on which the circuit board is fixedly arranged. The micro relay according to any one of 4 to 6.
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