JP2010003573A - 接点開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な構造により、オン状態からオフ状態に切り換えたときに接点間が短絡するのを防止可能な接点開閉装置を提供することにある。
【解決手段】接点開閉装置は、ベース基板１の一表面側に形成されたチャンネル形成用溝部１ｂの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンネル２ｂの一部、および上記一表面側に形成されたチャンバ形成用凹部１ａの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンバ２ａに液体金属３が収納されるとともに、チャンネル２ｂ内においてチャンバ２ａ側とは反対側の端部側に非導電性の気体が収納されている。そして、チャンネル２ｂ内において上記端部とチャンネル形成用溝部１ｂの延長方向に離間して設けられた一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位でチャンネル２ｂに連通する側路１１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点開閉装置に関するものである。

従来から、液体金属などの導電性液体を介して接点間を開閉する接点開閉装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

ここにおいて、上記特許文献１に開示された接点開閉装置には、図５に示すように、厚み方向の一表面側に、液体金属３を収納するチャンバ２ａを形成するためのチャンバ形成用凹部１ａと、チャンバ形成用凹部１ａに連続し液体金属３を移動自在に収納するチャンネル２ｂを形成するためのチャンネル形成用溝部１ｂとが形成され、且つ厚み方向の他表面側においてチャンバ形成用凹部１ａに対応する部位にダイヤフラム部１ｄが形成され、ダイヤフラム部１ｄの中央部に突設されダイヤフラム部１ｄをチャンバ２ａの容積を縮小するように変形させる際に先端部が押圧される凸部１０とが形成されたベース基板１と、ベース基板１の前記一表面側に固着されるとともにベース基板１のチャンネル形成用溝部１ｂを臨む部分にチャンネル形成用溝部１ｂの延長方向に離間した４つの接点４１，４２，４１，４２が設けられ且つベース基板１側とは反対側の表面に接点４１，４２，４１，４２それぞれに電気的に接続される電極パッド８１，８２および接点４１，４２，４１，４２と電極パッド８１，８２とを電気的に接続するための配線９１，９２が形成されたカバー５と、ベース基板１の前記他表面側に設けられるとともに凸部１０の先端部を押圧する押圧手段であるアクチュエータ６とを備え、チャンバ形成用凹部１ａの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンバ２ａには液体金属３が収納されるとともに、チャンネル形成用溝部１ｂの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側に液体金属３が収納され且つチャンバ側とは反対側の端部側に非導電性の気体（図示せず）が収納されてなる。なお、図５（ｂ）においてハッチングを施した部分は液体金属３を表す。

図５に示す接点開閉装置では、２つの接点４１，４１が、電極パッド８１に配線パターン９１によって接続され、残りの２つの接点４２，４２が、電極パッド８２に配線パターン９２によって接続されている。ここで、電極パッド８１に接続される２つの接点４１，４１と電極パッド８２に接続される２つの接点４２，４２とは、チャンネル２ｂに沿って交互に並設されている。なお、接点開閉動作において、不要な接点４１，４２に接続されている配線パターン９１または配線パターン９２の一部をレーザ等で切断して使用することができる。

ここで、図５に示す構成の接点開閉装置の動作について説明する。まず、オフ状態では、図６（ｂ）に示すように、チャンネル２ｂ内において４つの接点４１，４２，４１，４２が露出した部位は非導電性の気体で充たされ、接点４１と接点４２との間は開放されている。オフ状態から、アクチュエータ６を駆動させて凸部１０を押圧しチャンバ２ａの容積を減少させると、チャンバ２ａに収納された液体金属３がチャンネル２ｂに押し出される。すると、図６（ａ）に示すように、チャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側の一対の接点４１，４２とが露出した部位は液体金属３で充たされ、当該一対の接点４１，４２との間が短絡し、オン状態となる。そして、オン状態からアクチュエータ６への電圧の印加を停止すると、アクチュエータ６によって変形させられていたダイアフラム部１ｄが元の状態に復帰し、チャンバ２ａの容積が元に戻る。このとき、チャンネル２ｂの液体金属３が、チャンネル２ｂ内で圧縮されていた気体の圧力によってチャンバ２ａ側に戻されることで、接点４１，４２との間が開放されてオフ状態に戻る。

また、上記特許文献２には、図７に示すように、液体金属３が収納された細長のチャンネル２ｂと、チャンネル２ｂの長手方向に互いに離間して設けられた４つの接点４とを備え、一端部でチャンネル２ｂにおける４つの接点４の間からチャンネル２ｂに連通するサブチャンネル１１１と、サブチャンネル１１１の他端部で連続する非導電性の気体を封入した封入部１２と、封入部１２内の非導電性の気体を温めるためのヒータ２１とが設けられ、ヒータ２１により封入部１２内の非導電性の気体を温めて非導電性の気体を膨張させることにより、封入部１２内の非導電性の気体をサブチャンネル１１１を通してチャンネル２ｂ内に導入することで４つの接点４それぞれの間をオン状態からオフ状態に変化させることができる接点開閉装置が提案されている。
特開２００７−６６７３４号公報 特開２００２−２６０４９８号公報

しかしながら、特許文献１の接点開閉装置では、当該接点開閉装置をオン状態からオフ状態に切り換えるときに、チャンネル２ｂを移動する液体金属３がチャンネル２ｂにおいて隣り合う接点４１，４２の間の内壁面に濡れ残り、当該隣り合う接点４１，４２間が濡れ残った液体金属３により短絡し、オフ状態が実現できないおそれがあった。

また、特許文献１に記載の接点開閉装置について、チャンネル２ｂにおいて接点４１，４２の間に液体金属３が濡れ残るのを防止するために、接点４１，４２の間に非導電性の気体を導入する技術として、上記特許文献２に記載された技術を適用すると、アクチュエータ６の他に封入部１２、ヒータ２１、およびサブチャンネル１１１を設ける必要があるため、構造が複雑になり製造コストが上昇するおそれがあった。

本願発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構造により、オン状態からオフ状態に切り換えたときに接点間が短絡するのを防止可能な接点開閉装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、厚み方向の一表面側に、導電性液体を収納するチャンバを形成するためのチャンバ形成用凹部と、チャンバ形成用凹部に連続し前記導電性液体を移動自在に収納するチャンネルを形成するためのチャンネル形成用溝部とが形成され、且つ厚み方向の他表面側においてチャンバ形成用凹部に対応する部位にダイヤフラム部が形成され、ダイヤフラム部の中央部に突設されダイヤフラム部をチャンバの容積を縮小するように変形させる際に先端部が押圧される凸部とが形成されたベース基板と、ベース基板の前記一表面側に固着されるとともにベース基板のチャンネル形成用溝部に臨む部分にチャンネル形成用溝部の延長方向に離間して少なくとも２つの接点が設けられ且つベース基板側とは反対側の表面に前記各接点それぞれに電気的に接続される複数の導電パターンが形成されたカバーと、ベース基板の前記他表面側に設けられ前記凸部の先端部を押圧する押圧手段とを備え、チャンバ形成用凹部の内面とカバーとで囲まれた空間からなるチャンバに導電性液体が収納されるとともに、チャンネル形成用溝部の内面とカバーとで囲まれた空間からなるチャンネルにおいてチャンバ側に導電性液体が収納され且つチャンバ側とは反対側の端部側に非導電性の気体が収納されてなるものであって、チャンネルにおいて前記端部と一対の隣り合う接点の間の部位とで連通する側路が設けられてなることを特徴とする。

この発明によれば、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、アクチュエータを駆動してチャンバの容積を変化させてチャンネル内の液体金属を移動させるとともに、側路からチャンネル内の一対の隣り合う接点の間の部位に気体を流入し、当該部位でチャンネル内の液体金属を分断することにより、一対の隣り合う接点の間を電気的に開放するので、チャンネル内に濡れ残った液体金属を介して接点間が短絡するのを防止できる。また、側路は、チャンネル形成用溝部と同時に形成することができるので、側路形成用の製造工程を追加する必要がなく、更に、チャンネル内の接点の間の部位に気体を流入する構造が当該側路のみで構成され、構造が比較的簡易なので、製造工程の簡素化を図ることができ、コストを低減することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記側路は、前記チャンネルの幅方向の両側に設けられてなることを特徴とする。

この発明によれば、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、前記チャンネルの隣り合う前記接点の間の部位により効率よく気体が流入し、隣り合う前記接点の間をより確実に電気的に開放するので、前記チャンネル内に濡れ残った前記液体金属を介して隣り合う前記接点の間が短絡するのを防止できる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記側路は、一端側が前記チャンネルにおいて前記端部で連通し他端側が少なくとも２つ以上に枝分かれして前記チャンネルの延長方向に離間して設けられた少なくとも３つ以上の前記接点それぞれの間の部位に連通してなることを特徴とする。

この発明によれば、前記チャンネルの延長方向に沿って離間した少なくとも３つ以上の前記接点それぞれが別々の前記導電パターンに接続される構造であっても、前記側路から前記チャンネルにおける前記接点それぞれの間の部位に気体が流入し、当該各部位で前記チャンネル内の前記液体金属が分断し、前記接点それぞれの間を電気的に開放するので、前記チャンネル内に濡れ残った前記液体金属を介して前記各接点の間が短絡するのを防止できる。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の発明において、前記側路は、前記チャンネルとの連通口に複数の仕切壁からなる格子状構造を有することを特徴とする
この発明によれば、前記側路において前記チャンネルとの連通口が、複数の仕切壁からなる格子状構造を有していることにより、前記チャンネル内に収納された液体金属が前記側路に流入するのを抑制することができるので、接点開閉動作の動作不良を防止することができる。

請求項１の発明によれば、オン状態からオフ状態に切り換えるときに、側路からチャンネル内に接点が設けられた部位の間の部位に気体が流入し、当該部位でチャンネル内の液体金属が分断されることにより、２つの接点間が濡れ残った液体金属で短絡するのを防止することができる。

（実施形態１）
以下、本実施形態の接点開閉装置について図１に基づいて説明する。

本実施形態の接点開閉装置の基本構成は、図５に示す構成と略同じであって、図１に示すように、厚み方向の一表面側に、導電性液体である液体金属３を収納するチャンバ２ａを形成するためのチャンバ形成用凹部１ａと、チャンバ形成用凹部１ａに連続し液体金属３を移動自在に収納するチャンネル２ｂを形成するためのチャンネル形成用溝部１ｂとが形成され、且つ厚み方向の他表面側においてチャンバ形成用凹部１ａに対応する部位にダイヤフラム部１ｄが形成され、ダイヤフラム部１ｄの中央部に突設されダイヤフラム部１ｄをチャンバ２ａの容積を縮小するように変形させる際に先端部が押圧される凸部１０とが形成されたベース基板１と、ベース基板１の上記一表面側に固着されるとともにベース基板１のチャンネル形成用溝部１ｂを臨む部分にチャンネル形成用溝部１ｂの延長方向に離間した４つの接点４１，４２，４１，４２が設けられ且つベース基板１側とは反対側の表面に接点４１，４２，４１，４２それぞれに電気的に接続される電極パッド８１，８２および接点４１，４２，４１，４２と電極パッド８１，８２とを電気的に接続するための配線９１，９２が形成されたカバー５と、ベース基板１の前記他表面側に設けられるとともに凸部１０の先端部を押圧する押圧手段であるアクチュエータ６とを備え、チャンバ形成用凹部１ａの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンバ２ａに液体金属３が収納されるとともに、チャンネル形成用溝部１ｂの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側に液体金属３が収納され且つチャンバ側とは反対側の端部側に非導電性の気体（図示せず）が収納されてなる。なお、図１（ａ），（ｂ）においてハッチングを施した部分は液体金属３を表す。

ベース基板１は、単結晶のシリコン基板などの半導体基板で形成されている。ここで、ベース基板１は、上記一表面側に形成されたチャンバ形成用凹部１ａの底と、上記他表面側に形成されたダイヤフラム形成用凹部１ｃの底との間の部位が他の部位よりも薄肉に形成されたダイヤフラム部１ｄを構成している。また、チャンバ２ａは、チャンバ２ａ内に液体金属３を注入するための注入チャンネル２ｃを有する。そして、チャンバ形成用凹部１ａにおいて、チャンネル形成用溝部１ｂに連続する側とは反対側から注入チャンネル形成用溝部１ｅが延出している。ここで、注入チャンネル形成用溝部１ｅ内においてチャンバ形成用凹部１ａとは反対側の端部にベース基板１の厚み方向に貫通する貫通穴１ｆが形成されている。ここに、上述のチャンネル形成用溝部１ｂ、チャンバ形成用凹部１ａ、凸部１０が中央部から突出したダイヤフラム形成用凹部１ｃ、注入チャンネル形成用溝部凹部１ｅおよび貫通穴１ｆは、例えば、エッチング法などによって形成すればよい。また、ベース基板１の上記他表面側には、貫通穴１ｆの上記他表面側の開口部を塞ぐ形で蓋体７が固着されている。

チャンネル形成用溝部１ｂは、断面形状が矩形溝状であり、ベース基板１の上記一表面上において平面視Ｊ字状に形成されている。なお、チャンネル形成用溝部１ｂの平面視形状は、Ｊ字状に限らず、例えば、蛇行した形状（例えば、略Ｓ字形状）や直線状であってもよい。

チャンバ形成用凹部１ａは、平面視菱形状に形成されている。なお、チャンバ形成用凹部１ａの平面視形状は、本実施例の菱形状に限られず、例えば、矩形状であってもよい。

ダイヤフラム形成用凹部１ｃは、平面視正方形状に形成され、中央部には凸部１０が突設されている。凸部１０は、平面視矩形状に形成されている。なお、凸部１０の平面視形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば円形状等の他の形状であってもよい。

注入チャンネル形成用溝部１ｅは、チャンネル形成用溝部１ｂに比べて幅寸法が大きくなるように形成されている。注入チャンネル形成用溝部１ｅに形成された貫通穴１ｆの開口形状は、平面視矩形状であり、開口面積がベース基板１の上記一表面側からベース基板１の厚み方向に向かって漸増する形に形成されている。なお、貫通穴１ｆの形状は、これに限定されるものではなく、例えば平面視円形状等の他の形状であってもよい。

蓋体７は、ガラスからなり、平面視矩形状に形成されている。なお、蓋体７は、シリコン基板をエッチング又は研磨によって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してもよい。

カバー５は、ガラスで形成され、外周形状がベース基板１と略同一に形成されている。ここで、カバー５は、ベース基板１の上記一表面側に陽極接合により接合されている。カバー５には、ベース基板１のチャンネル形成用溝部１ｂに臨む部分にチャンネル形成用溝部１ｂの延長方向に離間して接点４１，４２，４１，４２が形成されている。また、ベース基板１とは反対側の表面には、導電パターンである配線９１，９２および電極パッド８１，８２が形成されている。

接点４１，４２，４１，４２は、後述のスルーホール（図示せず）のチャンネル２ｂ側の開口部を閉塞する金属部分からなる。各スルーホールは、ベース基板１のチャンネル形成用溝部１ｂに臨む部分にチャンネル形成用溝部１ｂの延長方向に離間して形成されている。各スルーホールは、開口面積がチャンネル２ｂ側に近づくほど漸減するように形成されている。また、ベース基板１側とは反対側の面に開口する開口部の周縁部は、配線９１，９２を介して２つの電極パッド８１，８２に電気的に接続されている。ここに、接点４１，４２，４１，４２、配線９１，９２および電極パッド８１，８２の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、又はこれらの合金などの導電性材料を採用すればよい。なお、接点４１，４２，４１，４２、配線９１，９２および電極パッド８１，８２は、例えば、めっき法、蒸着法、スパッタ法などによって形成される。

ここで、配線９１に接続される２つの接点４１，４１と配線９２に接続される２つの接点４２，４２とは、チャンネル形成用溝部１ｂに沿って交互に並設されている。そして、本実施形態の接点開閉装置では、オン状態で、図１（ａ）に示すように、チャンネル２ｂ内の４つの接点４１，４２，４１，４２が設けられた部位の全てが液体金属３で充たされた状態となり、オフ状態で、図１（ｂ）に示すように、チャンネル２ｂ内でチャンバ２ａに連続する側に配置された一対の隣り合う接点４１，４２が液体金属３で充たされた状態となる。従って、チャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側に配置された一対の接点４１，４２は接点開閉動作に不要であり、接点４１，４２に接続される配線９１および配線９２の一部９１ａ，９２ａがレーザ等で切断されている。

押圧手段であるアクチュエータ６は、圧電素子を用いた圧電型アクチュエータからなり、一端部がベース基板１の上記他表面に接合されるとともに、揺動可能な他端部が凸部１０の先端部に当接している。ここで、アクチュエータ６に対して厚み方向に電圧を印加すると、アクチュエータ６の先端部がダイヤフラム部１ｂに近づく方向に撓み、アクチュエータ６の先端部が凸部１０を押圧する。しかして、ダイヤフラム部１ｂをチャンバ２ａの内側に撓ませることにより、チャンバ２ａの容積を縮小させることができる。一方、アクチュエータ６への電圧の印加を停止すると、ダイヤフラム部１ｂは元の形に復元する。

また、上述のように、チャンバ形成用凹部１ａの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンバ１ａ、およびチャンネル形成用溝部１ｂの内面とカバー５とで囲まれた空間からなるチャンネル２ｂの一部に導電性液体である液体金属３が収納されている。なお、注入チャンネル２ｃは、注入チャンネル形成用溝部１ｅの内面とカバー５とで囲まれた空間からなる。

液体金属３としては、例えば、水銀等を用いることができる。ここで、液体金属３は、注入チャンネル２ｃを介してチャンバ２ａ内に注入される。

チャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側とは反対側の端部側に収納される非導電性の気体としては、窒素、アルゴン、またはヘリウム等の不活性気体、或いはこれらを混合した気体、或いは不活性気体ではないが空気などの気体を用いることができる。

次に、本実施形態の接点開閉装置の動作について図１に基づいて説明する。

まず、接点開閉装置がオフ状態では、チャンネル２ｂ内において電極パッド８１に電気的に接続される２つの接点４１，４１のうち上記端部側に配置された接点４１が露出した部位は非導電性の気体で充たされ、当該接点４１の上記端部側に配置され電極パッド８２に電気的に接続される接点４２との間は開放されている。ここで、オフ状態において、アクチュエータ６を駆動させて凸部１０を押圧しチャンバ２ａの容積を減少させると、チャンバ２ａ内に収納された液体金属３が、チャンネル２ｂ内に押し出される。すると、図１（ａ）に示すように、液体金属３がチャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａとは反対側の端部側へ移動し、チャンネル２ｂ内における４つの接点４１，４２，４１，４２が露出した部位は液体金属３で充たされる。このとき、接点開閉装置は、一対の隣り合う接点４１，４２間が液体金属３を介して短絡し、オン状態となる。一方、オン状態から電圧の印加を停止すると、アチュエータ６によって変形させられていたダイヤフラム部１ｄが元の状態に復帰する。すると、チャンバ２ａの容積が元に戻るとともに、チャンネル２ｂ内の液体金属３の一部がチャンバ２ａ内に戻される（図１（ｂ）参照）。

ところで、本実施形態の接点開閉装置では、図１に示すように、チャンネル２ｂ内において、チャンバ２ａ側とは反対側の端部と、当該端部に最も近い位置に配置された一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位とでチャンネル２ｂ内に連通する側路１１が設けられている。

ここで、側路１１は、チャンネル形成用溝部１ｂに沿って形成され且つチャンネル形成用溝部１ｂにおいてチャンバ形成用凹部１ａとは反対側の端部と上記一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位とで連続している第１の側路形成用溝部１１ｂと、カバー５とで閉塞される空間で構成されている。

接点開閉装置がオン状態のときは、上述のように、液体金属３がチャンネル２ｂにおいて上記端部側へ移動することにより、図１に示すように、チャンネル２ｂ内において４つの接点４１，４２，４１，４２が露出した部位が液体金属３で充たされるとともに、チャンネル２ｂにおいて上記端部側に収納されている気体が圧縮された状態となる。そして、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、気体がチャンネル２ｂの上記端部から側路１１を介して上記一対の接点４１，４２の間の部位からチャンネル２ｂ内に流入する。

しかして、本実施形態の接点開閉装置では、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、アクチュエータ６を駆動してチャンバ２ａの容積を変化させてチャンネル２ｂ内の液体金属３を移動させるとともに、側路１１からチャンネル２ｂ内において上記一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位に気体が流入し、チャンネル２ｂ内の液体金属３が分断されることにより、当該接点４１，４２間を電気的に開放するので、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、チャンネル２ｂに濡れ残った液体金属３を介して接点４１，４２間が短絡するのを防止することができる。

また、側路１１を形成するための第１の側路形成用溝部１１ｂは、チャンネル形成用溝部１ｂと同時に形成することができるので、側路１１形成用の製造工程を追加する必要がなく、また、チャンネル２ｂ内の一対の隣り合う接点４１，４２の間に気体を流入する構造が側路１１のみで構成され、側路１１以外の構造、例えば、当該気体を封入した封入部（図示せず）、封入部に封入された気体を温めるためのヒータ（図示せず）、およびサブチャンネル（図示せず）が不要であり比較的簡易な構造なので、製造工程の簡素化を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。

（実施形態２）
本実施形態の接点開閉装置の基本構成は、実施形態１と略同じであり、図２に示すように、側路１１がチャンネル２ｂの幅方向の両側に２つ設けられてなる点が相違する。ここで、２つの側路１１，１１は、チャンネル２ｂにおいて、チャンバ２ａ側とは反対側の端部と、当該端部に最も近い位置に配置された一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位でチャンネル２ｂ内に連通している。なお、実施形態１と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。また、図２において、ハッチングを施した部分は液体金属３を表す。

従って、本実施形態の接点開閉装置では、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、チャンネル２ｂの両側に沿って設けられた２つの側路１１から、チャンネル２ｂにおける上記一対の隣り合う接点４１，４２の間の部位に気体が流入することにより、当該部位で液体金属３がより確実に分断されるので、上記一対の隣り合う接点４１，４２間が、チャンネル２ｂ内に濡れ残った液体金属３により短絡するのを防止することができる。

また、実施形態１と同様に、側路１１を形成するための第１の側路形成用溝部１１ｂは、チャンネル形成用溝部１ｂと同時に形成することができるので、側路１１を形成するための製造工程を追加する必要がなく、更に、比較的簡易な構造なので、製造工程の簡素化を図ることができるので、製造コストを低減することができる。

（実施形態３）
本実施形態の接点開閉装置の基本構成は、実施形態１と略同じであり、図３に示すように、側路１１の一端側がチャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側とは反対側の端部で連通し他端側が３つに枝分かれしてチャンネル２ｂの延長方向に離間して設けられた４つの接点４２，４１，４４，４３それぞれの間の部位に連通してなる点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。また、図３において、ハッチングを施した部分は液体金属３を表す。

ここで、側路１１は、チャンネル形成用溝部１ｂに沿って形成され一端部がチャンネル形成用溝部１ｂにおいてチャンバ形成用凹部１ａとは反対側の端部に連続し、他端部が枝分かれして４つの接点４１，４２，４１，４２それぞれの間の部位でチャンネル形成用溝部１ｂに連続する第２の側路形成用溝部１１ｃと、カバー５とで囲まれた空間で構成されている。また、本実施形態の接点開閉装置は、チャンネル２ｂの延長方向に沿って設けられた４つの接点４２，４１，４４，４３が、各配線９２，９１，９４，９３を介して４つの別々の電極パッド８２，８１，８４，８３に接続される構造を有している。

接点開閉装置がオン状態のときは、上述のように、液体金属３がチャンネル２ｂにおいてチャンバ２ａ側とは反対側の端部側へ移動することにより、チャンネル２ｂ内において４つの接点４２，４１，４４，４３が露出した部位が液体金属３で充たされるとともに、チャンネル２ｂに収納されている気体が圧縮された状態となる。そして、オン状態からオフ状態に切り換わるときに、気体がチャンネル２ｂの上記端部から側路１１を介してチャンネル２ｂにおける４つの接点４２，４１，４４，４３それぞれの間の部位に流入する（図３参照）。

しかして、上述のように、チャンネル２ｂの延長方向に沿って設けられた４つの接点４２，４１，４４，４３が各々別個の配線９２，９１，９４，９３を介して各々別個の４つの電極パッド８２，８１，８４，８３に接続される構造であっても、側路１１からチャンネル２ｂにおける接点４２，４１，４４，４３それぞれの間の部位に気体が流入し、チャンネル２ｂ内の液体金属３が分断され、接点４２，４１，４４，４３それぞれの間を電気的に開放するので、チャンネル２ｂ内に濡れ残った液体金属３を介して接点４２，４１，４４，４３それぞれの間が短絡するのを防止することができる。

また、実施形態１と同様に、側路１１を形成するための第２の側路形成用溝部１１ｃは、チャンネル形成用溝部１ｂと同時に形成することができるので、側路１１形成用の製造工程を追加する必要がなく、更に、比較的簡易な構造なので、製造工程の簡素化を図ることができるので、製造コストを低減することができる。

（実施形態４）
本実施形態の接点開閉装置の基本構成は、実施形態１と略同じであり、図４に示すように、側路１１が、チャンネル２ｂとの連通口１１ｄを複数の仕切壁１ｇにより仕切ってなる格子状構造を有する点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。また、図４（ａ）において、ハッチングを施した部分は液体金属３を表す。

ところで、実施形態１乃至３の接点開閉装置では、液体金属３が側路１１に流入してしまうことが考えられる。

これに対して、本実施形態の接点開閉装置は、図４に示すように、側路１１が、チャンネル２ｂへの連通口１１ｄを複数の仕切壁１ｇで仕切ってなる格子状構造を有することにより、側路１１に液体金属３が流入するのを抑制することができる。

実施形態１を示し、（ａ），（ｂ）は概略平面図、（ｃ）は概略断面図である。 実施形態２の概略平面図である。 実施形態３の概略平面図である。 実施形態４を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は要部垂直断面図、（ｃ）は要部水平断面図である。 従来例を示し、（ａ）は概略下面図、（ｂ）は概略平面図、（ｃ）は同図（ｂ）におけるＡ−Ｂ線垂直断面図、（ｄ）は同図（ｂ）におけるＣ−Ｄ線垂直断面図、（ｅ）は同図（ｂ）におけるＥ−Ｆ線垂直断面図である。 同上の動作説明図である。 他の従来例の概略平面図である。

符号の説明

１ ベース基板
１ａ チャンバ形成用凹部
１ｂ チャンネル形成用溝部
１ｃ ダイヤフラム形成用凹部
１ｄ ダイヤフラム部
２ａ チャンバ
２ｂ チャンネル
３ 液体金属（導電性液体）
４１，４２ 接点
５ カバー
６ アクチュエータ（押圧手段）
１０ 凸部
１１ 側路

Claims (4)

1. 厚み方向の一表面側に、導電性液体を収納するチャンバを形成するためのチャンバ形成用凹部と、チャンバ形成用凹部に連続し前記導電性液体を移動自在に収納するチャンネルを形成するためのチャンネル形成用溝部とが形成され、且つ厚み方向の他表面側においてチャンバ形成用凹部に対応する部位にダイヤフラム部が形成され、ダイヤフラム部の中央部に突設されダイヤフラム部をチャンバの容積を縮小するように変形させる際に先端部が押圧される凸部とが形成されたベース基板と、ベース基板の前記一表面側に固着されるとともにベース基板のチャンネル形成用溝部に臨む部分にチャンネル形成用溝部の延長方向に離間して少なくとも２つの接点が設けられ且つベース基板側とは反対側の表面に前記各接点それぞれに電気的に接続される複数の導電パターンが形成されたカバーと、ベース基板の前記他表面側に設けられ前記凸部の先端部を押圧する押圧手段とを備え、チャンバ形成用凹部の内面とカバーとで囲まれた空間からなるチャンバに導電性液体が収納されるとともに、チャンネル形成用溝部の内面とカバーとで囲まれた空間からなるチャンネルにおいてチャンバ側に導電性液体が収納され且つチャンバ側とは反対側の端部側に非導電性の気体が収納されてなり、チャンネルにおいて前記端部と一対の隣り合う接点の間の部位とで連通する側路が設けられてなることを特徴とする接点開閉装置。
2. 前記側路は、前記チャンネルの幅方向の両側に設けられてなることを特徴とする請求項１記載の接点開閉装置。
3. 前記側路は、一端側が前記チャンネルにおいて前記端部で連通し他端側が少なくとも２つ以上に枝分かれして前記チャンネルの延長方向に離間して設けられた少なくとも３つ以上の前記接点それぞれの間の部位に連通してなることを特徴とする請求項１記載の接点開閉装置。
4. 前記側路は、前記チャンネルとの連通口に複数の仕切壁からなる格子状構造を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の接点開閉装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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