JP2006210062A - マイクロリレー - Google Patents

Abstract

【課題】アーマチュアを安定に揺動させることが可能なマイクロリレーを提供する。
【解決手段】マイクロリレーは、電磁石装置２を収納する収納孔１６が設けられ且つ一表面側に固定接点１４が設けられた基板１０および収納孔１６の一表面側を閉塞する蓋体１７からなる基台１と、基台１の一表面側において収納孔１６の周部に固着される枠体３１および枠体３１の枠内に揺動自在に配置される可動台３０ａがシリコン基板を加工することによって一体に形成され、可動台３０ａに磁性体３０ｂを保持させて電磁石装置２により駆動されるアーマチュア３０を構成し、可動台３０ａに揺動に応じて固定接点１４と接離する可動接点３９を設けたアーマチュアブロック３とを備える。磁性体３０ｂにおいて基台１と対向する部位には、金属材料により球状に形成された球状突起４０が接合され、この球状突起４０によりアーマチュア３０の揺動支点が構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロリレーに関するものである。

従来より、電磁石装置の電磁力を利用してアー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）。特許文献１に示されるマイクロリレーでは、枠部に揺動自在に支持された可動部を、永久磁石の表面に設けた稜線上に載置することで、可動部を永久磁石の稜線を支点にして揺動させているが、このマイクロリレーでは永久磁石の形状や、可動部と永久磁石との相対的な位置ずれが発生すると、可動部を枠部に対して揺動自在に連結する連結部分と、揺動支点となる永久磁石の稜線の位置がずれ、可動部の揺動動作にばらつきが生じるという問題があった。

そこで、本発明者らはアーマチュア自体に揺動支点を設けたマイクロリレーを従来より提案している。このマイクロリレーは、図７に示すように電磁石装置２と、基板１０と、アーマチュアブロック３と、カバー４とを主要な構成として備える。電磁石装置２は、コ字形のヨーク２０に巻回されたコイル２２，２２への励磁電流に応じて、ヨーク２０の両磁極（両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面）が異極に励磁される。基板１０は矩形板状のガラス基板からなり、電磁石装置２を収納する収納孔１６が略中央に形成され、厚み方向の一表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が設けられている。アーマチュアブロック３は、基板１０の上記一表面側において収納孔１６の周部に固着される矩形枠状の枠体３１と、枠体３１の内側に配置され図示しない支持ばね部を介して枠体３１に揺動自在に支持される可動台３０ａと、可動台３０ａにおける基板１０との対向面に固着された矩形板状の磁性体３０ｂと、可動台３０ａの長手方向両側部にそれぞれ配置されて、基板１０側の面に可動接点３９がそれぞれ設けられた可動接点基台部３４とを備え、上記可動台３０ａと磁性体３０ｂとでアーマチュア３０を構成する。カバー４は矩形板状のガラス基板からなり、アーマチュアブロック３における基板１０とは反対側で周部が枠体３１に固着されている。

ここで、可動台３０ａにおける基板１０との対向面には、基板１０側に突出する支点突起３６を長手方向の略中央に突設してあり、アーマチュアブロック３と基板１０およびカバー４とを接合した状態では、基板１０の表面に収納孔１６を閉塞するように固着された蓋体１７に、アーマチュアブロック３の支点突起３６が当接するので、アーマチュア３０が支点突起３６を支点として揺動することで、アーマチュア３０を安定に揺動させることができる。

而して、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３０ｂの長手方向一端側がヨーク２０の一方の脚片２０ｂの先端面（磁極面）に吸引されてアーマチュア３０が揺動し、ヨーク２０→磁性体３０ｂ→永久磁石２１→ヨーク２０の閉磁路が形成されて、長手方向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。この状態でコイル２２，２２への通電が停止されると、永久磁石２１が発生する磁束によって上記閉磁路がそのまま維持され、磁性体３０ｂの長手方向一端側がヨーク２０の一方の脚片２０ｂに吸着された状態を保持する。

またコイル２２，２２への通電方向を逆向きにすると、磁性体３０ｂの長手方向の他端部がヨーク２０の他方の脚片２０ｂの先端面（磁極面）に吸引されてアーマチュア３０が反対側に揺動し、一対の固定接点１４，１４に接触していた可動接点３９が開離すると共に、アーマチュア３０の長手方向他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。この状態においてもコイル２２，２２への通電を停止すると、永久磁石２１の発生する磁束によって吸着力が維持されて、そのままの状態が保持され、いわゆる双安定動作が行われる。
特開平７−５７６０３号公報

上述した図７に示すマイクロリレーでは、基板１０の上面に固着された蓋体１７に、可動台３０ａに設けた支点突起３６を当接させることで、可動台３０ａの揺動動作を安定に行わせているのであるが、可動台３０ａはシリコン基板に微細加工を施すことによって形成され、蓋体１７もシリコン薄膜により形成されているので、可動台３０ａの揺動によって支点となる支点突起３６の先端面や、支点突起３６が当接する蓋体１７の部位が摩耗してしまい、アーマチュア３０の揺動動作が不安定になる可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、アーマチュアを長期間に亘って安定に揺動させることが可能なマイクロリレーを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、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と、電磁石装置を収納する収納部が設けられ且つ厚み方向の一表面側に固定接点が設けられた基台と、基台の一表面側において収納部の周部に固着される枠体、および、当該枠体の内側に配置され枠体に対して揺動自在に支持される可動台がシリコン基板を加工することによって一体に形成され、可動台に磁性体を保持させて電磁石装置により駆動されるアーマチュアを構成するとともに、アーマチュアの揺動に応じて固定接点と接離する可動接点を可動台に設けたアーマチュアブロックとを備え、アーマチュアにおいて基台と対向する部位に、基台側に突出してアーマチュアの揺動支点となる支点突起を、可動台とは異なる材料であって可動台の材料よりも弾性の大きい材料により形成したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、支点突起が、金属材料により球状に形成されて、磁性体における基台との対向面に接合された球状突起からなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、支点突起が、金属材料により柱状に形成されて、磁性体における基台との対向面に、中心軸を揺動中心と一致させるようにして接合された柱状突起からなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、支点突起が、磁性体における基台との対向面から基台に向かって、磁性体と一体に突設された凸部からなることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、アーマチュアにおいて基台と対向する部位に、基台側に突出してアーマチュアの揺動支点となる支点突起を、可動台とは異なる材料であって、可動台の材料よりも弾性の大きい材料により形成しており、アーマチュアが揺動する際に支点突起の弾性によって支点突起がスムーズに揺動動作を行うので、可動台と一体に支点突起を形成した場合に比べて支点突起の摩耗を低減することができ、アーマチュアの揺動動作を長期間に亘って安定に行えるという効果がある。

ここにおいて支点突起を、金属材料により球状に形成されて、磁性体における基台との対向面に接合された球状突起や、金属材料により柱状に形成されて、磁性体における基台との対向面に、中心軸を揺動中心と一致させるようにして接合された柱状突起で構成することも好ましく、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

また支点突起を、磁性体における基台との対向面から基台に向かって磁性体と一体に突設された凸部で構成することも好ましく、請求項１の発明と同様に、凸部の弾性によって支点突起がスムーズに揺動するので、可動台と一体に支点突起を形成した場合に比べて支点突起の摩耗を低減することができ、アーマチュアの揺動動作を長期間に亘って安定に行えるという効果がある。さらに磁性体と一体に凸部を形成しているので、別部材で形成された支点突起を可動台に接合する作業が不要になって、コスト削減が可能になり、電磁石装置との距離も短くなるので磁気ギャップが減少して吸引力を大きくできるという効果もある。

本発明に係るマイクロリレーの一実施形態を図１（ａ）および図２〜図６に基づいて説明する。このマイクロリレーは、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ヨーク２０の両磁極（両脚片２０ｂの先端面）が異極に励磁される電磁石装置２と、矩形板状のガラス基板からなり電磁石装置２を収納する収納孔１６（収納部）を有し厚み方向の一表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が設けられた基板１０、および、収納孔１６の一表面側を閉塞する蓋体１７からなる基台１と、基台１の上記一表面側において収納孔１６の周部に固着される矩形枠状の枠体３１、および、枠体３１の枠内に配置され４本の支持ばね部３２を介して枠体３１に揺動自在に支持される可動台３０ａが一体に形成され、可動台３０ａに磁性体３０ｂを保持させて電磁石装置２により駆動されるアーマチュア３０を構成するとともに、アーマチュア３０の揺動に応じて固定接点１４に接離する可動接点３９を可動台３０ａに設けたアーマチュアブロック３と、矩形板状のガラス基板からなりアーマチュアブロック３における基台１とは反対側で周部が枠体３１に固着されたカバー４とを備えている。

電磁石装置２のヨーク２０は、２つのコイル２２，２２が直接巻回される細長の矩形板状のコイル巻回部２０ａと、コイル巻回部２０ａの長手方向の両端部それぞれからアーマチュア３０に近づく向きに延設されコイル２２，２２への励磁電流に応じて互いの先端面が異極に励磁される一対の脚片２０ｂ，２０ｂとでコ字形に形成される。そして電磁石装置２は、ヨーク２０と、ヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの間でコイル巻回部２０ａの長手方向の中央部に重ねて配置された矩形板状の永久磁石２１と、細長の矩形板状であってヨーク２０のコイル巻回部２０ａにおける永久磁石２１との対向面とは反対側でコイル巻回部２０ａと直交するようにコイル巻回部２０ａに固着されるプリント基板２３とを備えている。なおヨーク２０は、電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工あるいは鋳造加工することにより形成されており、両脚片２０ｂ，２０ｂの断面が略矩形状に形成されている。

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のコイル巻回部２０ａ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。

各コイル２２，２２はそれぞれ、永久磁石２１とヨーク２０の脚片２０ｂ，２０ｂとによって口軸方向（つまり、コイル巻回部２０ａの長手方向）への移動が規制される。プリント基板２３は、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外部接続用電極を構成し、矩形状に形成された部位がコイル接続部を構成している（図３参照）。ここにおいて、各コイル接続部にはコイル２２，２２の端末が電気的に接続されるが、コイル２２，２２は、外部接続用電極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。なお各導体パターン２３ｂにおける外部接続用電極には、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。

基板１０は、パイレックス（登録商標）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計４個のスルーホール１１が貫設されている。また基板１０の厚み方向の両面であって各スルーホール１１それぞれの周縁にはランド１２が形成されている。ここに、基板１０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１１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、基板１０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、基板１０の上記他表面側ではスルーホール１１の開口面がバンプ１３により覆われる。スルーホール１１の開口面は円形状であって、基板１０の上記一表面には、それぞれスルーホール１１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。

上述した各一対の固定接点１４は、基板１０の長手方向両端部において基板１０の短手方向に離間して形成された２つのスルーホール１１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１１周縁のランド１２に導電パターン１８を介して電気的に接続される。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。また上述の導体層は、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１１の開口面を閉塞する閉塞手段を構成し、基板１０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。

また収納孔１６の開口面は十字状であって、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が固着されており、この蓋体１７と基板１０とで基台１が構成される。また収納孔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、ヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの各先端面（磁極面）が蓋体１７と対向する形で電磁石装置２が収納孔１６内に挿入される。電磁石装置２は、永久磁石２１が基板１０の厚み寸法内でアーマチュア３０とヨーク２０とにより形成される磁路中に設けられ、プリント基板２３における絶縁基板２３ａの表面が基板１０の上記他表面と略面一となっている。なお収納孔１６は、基板１０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いるので、基板１０の上記他表面側から電磁石装置２を挿入しやすく、且つ、基板１０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。また蓋体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で構成されており、厚み寸法を２０μｍに設定してある。ここに蓋体１７，１９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って形成されたガラス薄膜で構成してもよい。

アーマチュアブロック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（ＭＥＭＳプロセス）を用いて加工することにより、上述の矩形枠状の枠体３１と、上述の４本の支持ばね部３２と、枠体３１の枠内に配置されアーマチュア３０の一部を構成する矩形板状の可動台３０ａと、後述する４本の接圧ばね部３５と、後述する２つの可動接点基台部３４とを一体に形成してあり、可動台３０ａと、磁性材料（例えば、軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなど）により矩形板状に形成され可動台３０ａにおける基板１０との対向面に固着された磁性体３０ｂとでアーマチュア３０を構成している。したがって、アーマチュア３０が４本の支持ばね部３２を介して枠体３１に揺動自在に支持されている。なお、可動台３０ａは枠体３１よりも薄肉であり、アーマチュア３０の厚み寸法は、アーマチュアブロック３と基板１０とを固着した状態においてアーマチュア３０の磁性体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。

磁性体３０ｂには、図１（ａ）に示すように基台１（すなわち蓋体１７）と対向する部位に、金属材料により球状に形成された球状突起４０が接合されており、この球状突起４０によりアーマチュア３０の揺動支点が構成される。ここに、球状突起４０の接合方法としては、熱着、接着、ロウ付けなどの適宜の方法を用いれば良い。

上述の支持ばね部３２は、可動台３０ａの短手方向の両側面側で可動台３０ａの長手方向（図２のｄ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、一端部が枠体３１に連続一体に連結され他端部が可動台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、アーマチュア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て、各支持ばね部３２の破損を防止している。

またアーマチュアブロック３は、アーマチュア３０の長手方向においてアーマチュア３０の両端部と枠体３１との間にそれぞれ可動接点基台部３４が配置され、各可動接点基台部３４は２本の接圧ばね部３５を介して可動台３０ａに支持されている。そして各可動接点基台部３４における基板１０との対向面に導電材料からなる可動接点３９が固着されている。なお可動台３０ａは上述のように矩形板状に形成されており、その四隅からは平面形状が略矩形状のストッパ部３３がそれぞれ延設されており、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、基板１０の上記一表面と接触することにより磁性体３０ｂの変位量を制限する。

なおアーマチュアブロック３は、上述の説明から分かるように、枠体３１、可動台３０ａ、支持ばね部３２、可動接点基台部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。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。

またカバー４は、パイレックス（登録商標）のような耐熱ガラスにより矩形板状に形成されており、アーマチュアブロック３との対向面にアーマチュア３０の揺動空間を確保する凹所４ａが形成されている。

ところで、上述のアーマチュアブロック３の枠体３１における基板１０との対向面には全周に亘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亘って接合用金属薄膜３８ａが形成されている。また、基板１０におけるアーマチュアブロック３との対向面の周部にも全周に亘って接合用金属薄膜１５が形成され、カバー４におけるアーマチュアブロック３との対向面の周部にも全周に亘って接合用金属薄膜（図示せず）が形成されている。而してアーマチュアブロック３と基板１０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、基板１０とカバー４と枠体３１とで囲まれる空間の気密性が向上する。

その結果、本実施形態のマイクロリレーは、基板１０と、カバー４と、基板１０およびカバー４の間に介在する枠体３１とで囲まれる気密空間（この空間を接点チャンバと言う）内に、アーマチュア３０、可動接点３９、固定接点１４が収納される。この時、磁性体３０ｂに接合された球状突起４０の先端が、基板１０の上面に固着された蓋体１７に接触しており、球状突起４０がアーマチュア３０の揺動支点となることで、アーマチュア３０の揺動動作を安定させることができる。なお上述の接合用金属薄膜１５，３８ａ，３８ｂの材料としては、例えばＡｕ，Ａｌ−Ｓｉなどを採用すればよい。

以上説明したマイクロリレーをプリント基板のような実装基板に実装する際には、例えば基板１０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をそれぞれ上記実装基板に形成された導体パターンに接続すればよい。

次に、このマイクロリレーの製造方法について簡単に説明する。このマイクロリレーの製造にあたっては、半導体基板たるシリコン基板をリソグラフィ技術、エッチング技術などの半導体微細加工プロセス（マイクロマシンニング技術）により加工して枠体３１、支持ばね部３２、接圧ばね部３５、可動接点基台部３４、アーマチュア３０の一部を構成する可動台３０ａを形成した後で可動台３０ａにおいて基板１０側となる一面に磁性体３０ｂを固着し且つ可動接点基台部３４に可動接点３９を固着することでアーマチュアブロック３を形成するアーマチュアブロック形成工程と、アーマチュアブロック形成工程にて形成したアーマチュアブロック３と基板１０およびカバー４を圧接または陽極接合により固着することで、基板１０とカバー４とアーマチュアブロック３の枠体３１とで囲まれる空間を密封する密封工程と、密封工程の後で基板１０の収納部に電磁石装置２を収納して基板１０に固定する電磁石装置配設工程とが順次行われる。

ここにおいて基板１０の形成にあたっては、基板１０の基礎となる矩形板状のガラス基板において収納部に対応する部位に厚み方向に貫通する収納孔１６を形成するとともに、ガラス基板の四隅近傍に厚み方向に貫通するスルーホール１１を形成した後、ランド１２、固定接点１４、導電パターン１８、導体層などを形成してから、上記ガラス基板において固定接点１４を設けた側の表面に収納孔１６およびスルーホール１１の両方を覆う薄膜（例えば、シリコン薄膜、ガラス薄膜など）を固着し、当該薄膜をパターニングすることによって収納孔１６およびスルーホール１１それぞれの開口面を個別に閉塞する蓋体１７，１９を形成すればよい。なお収納孔１６およびスルーホール１１はエッチング法やサンドブラスト法などにより形成すればよい。

またカバー４の形成にあたっては、カバー４の基礎となるガラス基板において凹所４ａを形成した後、接合用金属薄膜を形成すればよい。ここに凹所４ａはエッチング法やサンドブラスト法などにより形成すればよい。

なお本実施形態では、基板１０およびカバー４それぞれがガラス基板を加工することで形成されているが、基板１０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。また基板１０およびカバー４をそれぞれガラス基板に限定し、アーマチュアブロック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を設けなくてもアーマチュアブロック３と基板１０およびカバー４とを陽極接合により気密的に接合することができる。なお上述のアーマチュアブロック３を多数形成したウェハと、上述の基板１０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。

次にマイクロリレーの動作について簡単に説明する。

こ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３０ｂの長手方向の一端部がヨーク２０の一方の脚片２０ｂの先端面（磁極面）に吸引されてアーマチュア３０が揺動し、ヨーク２０→磁性体３０ｂ→永久磁石２１→ヨーク２０の閉磁路が形成されて、長手方向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し、一対の固定接点１４，１４の間が可動接点３９を介して導通する。この時アーマチュア３０の長手方向他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から開離し、一対の固定接点１４，１４の間が開放される。この状態でコイル２２，２２への通電が停止されると、永久磁石２１の発生する磁束によって上記閉磁路がそのまま維持され、磁性体３０ｂの長手方向一端側がヨーク２０の一方の脚片２０ｂに吸着された状態が保たれる。

またコイル２２，２２への通電方向を逆向きにすると、磁性体３０ｂの長手方向の他端部がヨーク２０の他方の脚片２０ｂの先端面（磁極面）に吸引されてアーマチュア３０が反対側に揺動し、一対の固定接点１４，１４に接触していた可動接点３９が開離すると共に、アーマチュア３０の長手方向他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し、一対の固定接点１４，１４の間が可動接点３９を介して導通する。この状態においてもコイル２２，２２への通電を停止すると、永久磁石２１の発生する磁束によって吸着力が維持されて、そのままの状態が保持され、いわゆる双安定動作が行われる。

このようにコイル２２，２２への通電電流に応じてアーマチュア３０が球状突起４０を揺動支点として揺動し、固定接点１４，１４と可動接点３９とが接触又は開離するのであるが、可動台３０ａとは異なる材料であって、可動台３０ａの材料よりも弾性の大きい材料で形成された球状突起４０で揺動支点を構成しているので、可動台３０ａと一体に揺動支点を設ける場合に比べて、金属材料でできた球状突起４０の弾性によってアーマチュア３０がスムーズに揺動するから、支点突起の摩耗を抑制することができ、アーマチュア３０を長期間に亘って安定に揺動させることができる。

なお本実施形態ではアーマチュア３０の揺動支点を、金属材料により球状に形成されて、磁性体３０ｂにおける基台１との対向面に接合された球状突起４０で構成しているが、図１（ｂ）に示すように磁性体３０ｂにおける基台１との対向面に、金属材料により柱状に形成された柱状突起４１を、中心軸が揺動中心と一致させるようにして接合し、この柱状突起４１により揺動支点を構成するようにしても良く、球状突起４０を設けた場合と同様に、金属材料でできた柱状突起４１の弾性によってアーマチュア３０がスムーズに揺動するから、支点突起の摩耗を抑制することができ、アーマチュア３０を長期間に亘って安定に揺動させることができる。

また図１（ｃ）に示すように、磁性体３０ｂにおける基台１との対向面から基台１に向かって突出する凸部４２を磁性体３０ｂと一体に設け、この凸部４２によりアーマチュア３０の揺動支点を構成しても良い。ここで、凸部４２は、プレス加工やエッチング加工で磁性体３０ｂを加工しても良いし、凸部４２を燒結することで磁性体３０ｂと一体化しても良い。このように磁性体３０ｂと一体に形成した凸部４２によりアーマチュア３０の揺動支点を構成しているので、金属材料で形成された凸部４２の弾性によってアーマチュア３０がスムーズに揺動するから、支点突起の摩耗を抑制して、アーマチュア３０を長期間に亘って安定に揺動させることができる。また磁性体３０ｂと一体に凸部４２を形成しているので、別部材で形成された突起４０，４１を可動台３０ｂに接合する作業が不要になって、コスト削減が可能になり、電磁石装置２との距離も短くなるので磁気ギャップが減少して吸引力を大きくできるという効果がある。また凸部４２ｂの形状は図１（ｃ）に示すような多角柱状のものに限定する趣旨のものではなく、円柱状や球状に形成しても良い。

なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。

本実施形態のマイクロリレーを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）（ｃ）は他の構成の要部拡大断面図である。 同上の分解斜視図である。 同上の外観斜視図である。 同上の要部分解斜視図である。 同上に用いるアーマチュアブロックを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図である。 同上に用いるアーマチュアブロックの分解斜視図である。 従来のマイクロリレーの断面図である。

符号の説明

１ 基台
２ 電磁石装置
３ アーマチュアブロック
１０ 基板
１４ 固定接点
１６ 収納孔
１７ 蓋体
３０ アーマチュア
３０ａ 可動台
３０ｂ 磁性体
３１ 枠体
３９ 可動接点
４０ 球状突起

Claims (4)

1. 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と、
   前記電磁石装置を収納する収納部が設けられ且つ厚み方向の一表面側に固定接点が設けられた基台と、
   基台の前記一表面側において前記収納部の周部に固着される枠体、および、当該枠体の内側に配置され枠体に対して揺動自在に支持される可動台がシリコン基板を加工することによって一体に形成され、前記可動台に磁性体を保持させて前記電磁石装置により駆動されるアーマチュアを構成するとともに、前記アーマチュアの揺動に応じて前記固定接点と接離する可動接点を前記可動台に設けたアーマチュアブロックとを備え、
   前記アーマチュアにおいて前記基台と対向する部位に、前記基台側に突出して前記アーマチュアの揺動支点となる支点突起を、可動台とは異なる材料であって可動台の材料よりも弾性の大きい材料により形成したことを特徴とするマイクロリレー。
2. 前記支点突起が、金属材料により球状に形成されて、前記磁性体における前記基台との対向面に接合された球状突起からなることを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。
3. 前記支点突起が、金属材料により柱状に形成されて、前記磁性体における前記基台との対向面に、中心軸を揺動中心と一致させるようにして接合された柱状突起からなることを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。
4. 前記支点突起が、前記磁性体における前記基台との対向面から基台に向かって、前記磁性体と一体に突設された凸部からなることを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。
   

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