JP2012212582A

JP2012212582A - Mems relay

Info

Publication number: JP2012212582A
Application number: JP2011078129A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Yoshihara; 孝明吉原; Koji Yokoyama; 浩司横山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MEMS relay capable of suppressing dusts from adhering to a movable contact and a fixed contact.SOLUTION: A MEMS relay comprises a base substrate 1 in which a fixed contact 14 is provided on a surface; a cover substrate 3 arranged opposed to the base substrate 1; an electromagnet device 4; a frame part 21 intercalated between the base substrate 1 and the cover substrate 3; and a movable part 23 arranged inside of the frame part 21 and capable of swinging. The movable part 23 comprises a movable body 20; an armature constituting a magnetic circuit together with the electromagnet device 4; and a contact holding part 28 having a movable contact approached to and got away from a fixed contact 14 according to oscillation of the armature 24. The movable body 20 comprises a fulcrum projection provided on the oscillating shaft of the armature 24 at one surface, and a salient 52 for suppressing dusts from arriving to the movable contact and the fixed contact 14, is formed on at least of one of the surface side of the base substrate 1 and the surface side of the movable body 20 between the fulcrum projection and the movable contact and the fixed contact 14.

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）リレーに関するものである。 The present invention relates to a micro electro mechanical systems (MEMS) relay.

従来から、電磁石装置を備えた電磁式のマイクロリレーが提案されている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, an electromagnetic microrelay including an electromagnet device has been proposed (for example, Patent Document 1).

特許文献１に開示されたマイクロリレーは、図９および図１０に示すように、矩形板状のガラス基板からなり厚み方向の一表面側（図９では、上面側）において長手方向の両端部の各々に一対の固定接点６６，６６が設けられたベース基板６０と、一対の固定接点６６，６６と接離可能な可動接点７１が設けられたアーマチュアブロック６２とを有している。また、このマイクロリレーは、アーマチュアブロック６２におけるベース基板６０側とは反対側に固着された矩形板状のガラス基板からなるカバー６３と、ベース基板６０に形成された収納部（図示せず）に収納された電磁石装置６１とを有している。なお、ベース基板６０の上記一表面側には、収納部の上側の開口部を覆うシリコン薄膜からなる蓋体７８が固着されている。 As shown in FIGS. 9 and 10, the microrelay disclosed in Patent Document 1 is made of a rectangular plate-shaped glass substrate, and is formed at both end portions in the longitudinal direction on one surface side in the thickness direction (upper surface side in FIG. 9). The base substrate 60 is provided with a pair of fixed contacts 66 and 66, and the armature block 62 is provided with a movable contact 71 that can be brought into and out of contact with the pair of fixed contacts 66 and 66. In addition, the micro relay is provided in a cover 63 made of a rectangular glass substrate fixed to the side opposite to the base substrate 60 side in the armature block 62, and a storage portion (not shown) formed in the base substrate 60. And an electromagnet device 61 accommodated therein. A lid 78 made of a silicon thin film that covers the upper opening of the storage portion is fixed to the one surface side of the base substrate 60.

各一対の固定接点６６，６６は、ベース基板６０の長手方向の両端部において、ベース基板６０の短手方向に離間して形成された２つのスルーホール（図示せず）の間に並設されている。また、各一対の固定接点６６，６６は、ベース基板６０の短手方向において隣り合うスルーホールの周縁に形成されたランド（図示せず）に、導電パターン６４を介して電気的に接続されている。なお、ベース基板６０の上記一表面側には、スルーホールの開口面およびランドを覆う４枚のシリコン薄膜からなる蓋体６５が固着されている。 The pair of fixed contacts 66 and 66 are arranged in parallel between two through holes (not shown) formed at both ends in the longitudinal direction of the base substrate 60 so as to be spaced apart in the short direction of the base substrate 60. ing. Each pair of fixed contacts 66 and 66 is electrically connected via a conductive pattern 64 to a land (not shown) formed at the periphery of a through hole adjacent in the short direction of the base substrate 60. Yes. Note that a lid 65 made of four silicon thin films covering the opening surface of the through hole and the land is fixed to the one surface side of the base substrate 60.

アーマチュアブロック６２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、矩形枠状のフレーム部６７と、このフレーム部６７の内側に配置され４本の支持ばね部６８を介してフレーム部６７に揺動自在に支持されたアーマチュア６９と、このアーマチュア６９に２本の接圧ばね部７０，７０を介して支持され可動接点７１が設けられた２つの可動接点基台部７２，７２とが形成されている。なお、カバー６３の周部が、フレーム部６７に固着されている。 The armature block 62 is formed by processing a semiconductor substrate made of a silicon substrate by a semiconductor microfabrication process, so that the frame portion 67 has a rectangular frame shape, and the four support spring portions 68 are arranged inside the frame portion 67. An armature 69 swingably supported by the frame portion 67, and two movable contact base portions 72 provided on the armature 69 via two contact pressure spring portions 70, 70 and provided with a movable contact 71. 72 is formed. The peripheral part of the cover 63 is fixed to the frame part 67.

アーマチュア６９は、矩形板状の可動基台部７４と、この可動基台部７４におけるベース基板６０との対向面に固着され磁性体（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６９ｂとで構成されている。 The armature 69 is a rectangular plate shape made of a magnetic material (for example, soft iron, electromagnetic stainless steel, permalloy, etc.) fixed to a rectangular plate-shaped movable base portion 74 and a surface of the movable base portion 74 facing the base substrate 60. The magnetic body portion 69b.

可動基台部７４には、短手方向の両端の中央部からこの短手方向へ突片７５が延設されている。これら突片７５におけるベース基板６０側（図１０では、上側）の一面には、支点突起７５ａが突設されている。また、可動基台部７４の四隅には、磁性体部６９ｂの変位量を制限するためのストッパ部７６が延設されている。 On the movable base 74, projecting pieces 75 are extended in the short direction from the center of both ends in the short direction. A fulcrum projection 75a is projected from one surface of the projecting piece 75 on the base substrate 60 side (upper side in FIG. 10). In addition, stopper portions 76 are provided at the four corners of the movable base portion 74 to limit the amount of displacement of the magnetic body portion 69b.

上述のマイクロリレーは、電磁石装置６１から発生する電磁力により磁性体部６９ｂが各支点突起７５ａの頂点を支点として揺動動作を行う。このとき、各可動接点基台部７２の一表面側（図９では、下面側）に設けられた可動接点７１の一方が、これに対応する一対の固定接点６６，６６に接触して固定接点６６，６６間を短絡する。また、上述のマイクロリレーでは、ストッパ部７６がベース基板６０の上記一表面側に接触することによって、磁性体部６９ｂの変位量を制限することが可能となる。 In the above-described micro relay, the magnetic body portion 69b swings around the vertex of each fulcrum protrusion 75a by an electromagnetic force generated from the electromagnet device 61. At this time, one of the movable contacts 71 provided on one surface side (the lower surface side in FIG. 9) of each movable contact base portion 72 comes into contact with a pair of fixed contacts 66 and 66 corresponding thereto, and the fixed contacts. 66 and 66 are short-circuited. In the above-described micro relay, the stopper portion 76 contacts the one surface side of the base substrate 60, whereby the amount of displacement of the magnetic body portion 69b can be limited.

特開２００５−２１６５４６号公報JP 2005-216546 A

ところで、特許文献１に開示されたマイクロリレーでは、可動基台部７４の四隅にストッパ部７６を延設しているので、磁性体部６９ｂの変位量を制限することができ、磁性体部６９ｂとベース基板６０の上記一表面側（例えば、蓋体７８）とが接触して磁性体部６９ｂやベース基板６０の上記一表面側が破損するのを防止できる。 By the way, in the micro relay disclosed in Patent Document 1, since the stopper portions 76 are extended at the four corners of the movable base portion 74, the displacement amount of the magnetic body portion 69b can be limited, and the magnetic body portion 69b. And the one surface side (for example, the lid 78) of the base substrate 60 can be prevented from coming into contact with each other to prevent the magnetic body portion 69b and the one surface side of the base substrate 60 from being damaged.

しかしながら、上述のマイクロリレーでは、磁性体部６９ｂが各支点突起７５ａを支点として揺動する際に、支点突起７５ａと蓋体７８との摺動部から粉塵が発生することがあった。これにより、上述のマイクロリレーでは、上記摺動部からの粉塵が可動接点７１や固定接点６６に付着して、可動接点７１と固定接点６６との接触不良が生じたり、接触抵抗が増大したりして動作特性が不安定となる可能性がある。 However, in the above-described micro relay, dust may be generated from the sliding portion between the fulcrum projection 75a and the lid 78 when the magnetic body portion 69b swings around each fulcrum projection 75a. As a result, in the above-described micro relay, dust from the sliding portion adheres to the movable contact 71 and the fixed contact 66, resulting in poor contact between the movable contact 71 and the fixed contact 66, or an increase in contact resistance. As a result, the operating characteristics may become unstable.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、粉塵が可動接点や固定接点に付着するのを抑制することが可能なＭＥＭＳリレーを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the MEMS relay which can suppress that dust adheres to a movable contact or a fixed contact.

本発明のＭＥＭＳリレーは、厚み方向の一表面側に固定接点が設けられたベース基板と、前記ベース基板の前記一表面側に対向配置されたカバー基板と、前記ベース基板に収納された電磁石装置と、前記ベース基板と前記カバー基板との間に介在するフレーム部と、前記フレーム部の内側に配置され揺動可能な可動部とを備え、前記可動部は、板状の可動部本体と、前記可動部本体において前記電磁石装置側に配置され前記電磁石装置とともに磁気回路を構成するアーマチュアと、前記可動部本体に支持され前記アーマチュアの揺動に伴って前記固定接点に接離する可動接点が設けられた接点保持部とを有し、前記可動部本体は、前記ベース基板と対向する一面において前記アーマチュアの揺動軸上に、前記ベース基板と当接して前記可動部が揺動する際の支点となる支点突起が設けられ、前記支点突起と前記可動接点および前記固定接点との間において前記ベース基板の前記一表面側と前記可動部本体において前記ベース基板と対向する前記一面側との少なくとも一方に前記可動部の揺動に起因して発生した粉塵が前記可動接点および前記固定接点に到達するのを抑制する凸部が形成されてなることを特徴とする。 The MEMS relay of the present invention includes a base substrate provided with a fixed contact on one surface side in the thickness direction, a cover substrate disposed opposite to the one surface side of the base substrate, and an electromagnet device housed in the base substrate. And a frame portion interposed between the base substrate and the cover substrate, and a movable portion disposed inside the frame portion and capable of swinging, the movable portion including a plate-like movable portion main body, An armature that is disposed on the electromagnet device side in the movable part body and constitutes a magnetic circuit together with the electromagnet device, and a movable contact that is supported by the movable part body and contacts and separates from the fixed contact as the armature swings are provided. The movable portion main body is in contact with the base substrate on the swinging shaft of the armature on one surface facing the base substrate. A fulcrum projection serving as a fulcrum when swinging is provided, and the one surface side of the base substrate and the movable substrate main body are opposed to the base substrate between the fulcrum projection and the movable contact and the fixed contact. A convex portion is formed on at least one side of the one surface side to suppress dust generated due to swinging of the movable portion from reaching the movable contact and the fixed contact.

このＭＥＭＳリレーにおいて、前記支点突起と前記可動接点および前記固定接点との間において、前記ベース基板の前記一表面側と前記可動部本体において前記ベース基板と対向する前記一面側との一方に前記可動部の揺動範囲を規制するストッパ部が設けられ、前記ストッパ部と前記可動接点および前記固定接点との間に前記凸部が形成されてなることが好ましい。 In this MEMS relay, between the fulcrum protrusion, the movable contact, and the fixed contact, the movable portion is moved to one of the one surface side of the base substrate and the one surface side of the movable portion body that faces the base substrate. It is preferable that a stopper portion for restricting the swing range of the portion is provided, and the convex portion is formed between the stopper portion and the movable contact and the fixed contact.

このＭＥＭＳリレーにおいて、前記凸部は、前記ベース基板の前記一表面側と前記可動部本体において前記ベース基板と対向する前記一面側との両方に設けられてなることが好ましい。 In this MEMS relay, it is preferable that the convex portion is provided on both the one surface side of the base substrate and the one surface side facing the base substrate in the movable body.

このＭＥＭＳリレーにおいて、前記可動部本体において前記ベース基板と対向する前記一面側に形成された前記凸部は、前記可動接点と同じ材料であることが好ましい。 In this MEMS relay, it is preferable that the convex portion formed on the one surface side facing the base substrate in the movable portion main body is made of the same material as the movable contact.

このＭＥＭＳリレーにおいて、前記ベース基板の前記一表面側に形成された前記凸部は、前記固定接点と同じ材料であることが好ましい。 In this MEMS relay, it is preferable that the convex portion formed on the one surface side of the base substrate is made of the same material as the fixed contact.

本発明のＭＥＭＳリレーにおいては、粉塵が可動接点や固定接点に付着するのを抑制することが可能となる。 In the MEMS relay of the present invention, it is possible to suppress dust from adhering to the movable contact and the fixed contact.

実施形態１のＭＥＭＳリレーの概略分解斜視図である。1 is a schematic exploded perspective view of a MEMS relay according to a first embodiment. 同上のＭＥＭＳリレーにおける可動部の概略分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view of the movable part in a MEMS relay same as the above. 同上のＭＥＭＳリレーにおける可動部の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the movable part in a MEMS relay same as the above. 同上のＭＥＭＳリレーにおける可動部を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は要部概略断面図である。The movable part in a MEMS relay same as the above is shown, (a) is a schematic plan view, (b) is a principal part schematic sectional drawing. 同上のＭＥＭＳリレーの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a MEMS relay same as the above. 同上のＭＥＭＳリレーを示し、ベース基板側から見た概略斜視図である。It is the schematic perspective view which showed the MEMS relay same as the above and was seen from the base substrate side. 実施形態２のＭＥＭＳリレーにおける可動部の概略分解斜視図である。6 is a schematic exploded perspective view of a movable part in the MEMS relay of Embodiment 2. FIG. 同上のＭＥＭＳリレーの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a MEMS relay same as the above. 従来例のマイクロリレーを示す概略分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view which shows the micro relay of a prior art example. 同上のマイクロリレーにおけるアーマチュアブロックの概略分解斜視図である。It is a general | schematic disassembled perspective view of the armature block in a micro relay same as the above.

（実施形態１）
以下、本実施形態のＭＥＭＳリレーについて、図１〜図６を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the MEMS relay of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態のＭＥＭＳリレーは、板状（例えば、矩形板状）のベース基板１と、ベース基板１の厚み方向の一表面側（図１では、上面側）に対向配置された板状（例えば、矩形板状）のカバー基板３と、ベース基板１に設けられた収納部１６に収納された電磁石装置４と、ベース基板１とカバー基板３との間に配置された可動部形成体２とを有する。このＭＥＭＳリレーは、可動部形成体２のベース基板１側に配置された板状（例えば、矩形板状）の磁性材料からなるアーマチュア２４を電磁石装置４にて動かすことにより、ベース基板１の上記一表面側に設けられた一対の固定接点１４，１４と可動部形成体２に設けられた可動接点２７（図２参照）とが接離する電磁駆動式のリレーである。なお、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、ベース基板１およびカバー基板３の外形サイズを、可動部形成体２の外形サイズと同じサイズに設定してある。 The MEMS relay of the present embodiment has a plate-like (for example, rectangular plate-like) base substrate 1 and a plate-like (for example, an upper surface side in FIG. 1) opposed to one surface side in the thickness direction of the base substrate 1 (for example, upper surface side). A rectangular plate-shaped cover substrate 3, an electromagnet device 4 accommodated in a storage portion 16 provided on the base substrate 1, and a movable portion forming body 2 disposed between the base substrate 1 and the cover substrate 3. Have This MEMS relay moves the armature 24 made of a plate-like (for example, rectangular plate-like) magnetic material disposed on the base substrate 1 side of the movable portion forming body 2 by the electromagnet device 4, thereby This is an electromagnetically driven relay in which a pair of fixed contacts 14, 14 provided on one surface side and a movable contact 27 (see FIG. 2) provided on the movable part forming body 2 are contacted and separated. In the MEMS relay of this embodiment, the outer sizes of the base substrate 1 and the cover substrate 3 are set to the same size as the outer size of the movable part forming body 2.

以下、上述のＭＥＭＳリレーの各構成要素について詳細に説明する。 Hereinafter, each component of the above-mentioned MEMS relay will be described in detail.

ベース基板１は、絶縁性基板の一種であるガラス基板により形成されている。また、ベース基板１を形成するガラス基板の材料としては、硼珪酸ガラスを採用すればよい。硼珪酸ガラスとしては、例えば、パイレックス（登録商標）やテンパックス（登録商標）を採用することができる。 The base substrate 1 is formed of a glass substrate that is a kind of insulating substrate. Further, borosilicate glass may be employed as the material of the glass substrate that forms the base substrate 1. As the borosilicate glass, for example, Pyrex (registered trademark) or Tempax (registered trademark) can be employed.

ここにおいて、ベース基板１は、ガラス基板により形成しているが、これに限らず、例えば、高抵抗率のシリコン基板、低温同時焼成セラミック基板（Low Temperature Co-fired Ceramic Substrate：ＬＴＣＣ基板）などにより形成してもよい。高抵抗率のシリコン基板としては、例えば、ＭＥＭＳリレーを高周波信号の伝送に用いる場合、抵抗率がより高いほうが好ましく、伝送対象の高周波信号の周波数が６ＧＨｚであれば、抵抗率が１００Ωｃｍ以上であることが好ましく、１０００Ωｃｍ以上であることがより好ましい。要するに、伝送対象の高周波信号の周波数が高いほど、抵抗率が高いほうが好ましい。また、ベース基板１は、ガラス基板の材料として硼珪酸ガラスを採用しているが、これに限らず、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどを採用してもよい。 Here, the base substrate 1 is formed of a glass substrate, but is not limited thereto. For example, the base substrate 1 is formed of a high resistivity silicon substrate, a low temperature co-fired ceramic substrate (LTCC substrate), or the like. It may be formed. As a high resistivity silicon substrate, for example, when a MEMS relay is used for transmission of a high frequency signal, it is preferable that the resistivity is higher. If the frequency of the high frequency signal to be transmitted is 6 GHz, the resistivity is 100 Ωcm or more. It is preferable that it is 1000 Ωcm or more. In short, the higher the frequency of the high-frequency signal to be transmitted, the higher the resistivity. Further, the base substrate 1 employs borosilicate glass as the material of the glass substrate, but is not limited thereto, and for example, soda glass, non-alkali glass, quartz glass, or the like may be employed.

また、ベース基板１は、上記一表面側において長手方向の両端部の各々に一対の信号線１３，１３が形成されている。各一対の信号線１３，１３は、ベース基板１の短手方向に沿って配置されている。また、各信号線１３は、金属層（例えば、Ａｕ層など）により構成されている。各信号線１３の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓや、これらの合金などを採用することができる。 In addition, the base substrate 1 has a pair of signal lines 13 and 13 formed at both ends in the longitudinal direction on the one surface side. Each pair of signal lines 13 and 13 is arranged along the short direction of the base substrate 1. Each signal line 13 is configured by a metal layer (for example, an Au layer). As a material of each signal line 13, for example, Au, Ni, Cu, Pd, Rh, Pt, Ir, Os, and alloys thereof can be employed.

また、ベース基板１は、各信号線１３の一端部に固定接点１４が設けられている。固定接点１４の材料としては、例えば、Ａｕなどの導電性が良好な金属材料を採用することが好ましい。また、固定接点１４は、例えば、スパッタ法、電気めっき法、真空蒸着法などを利用して形成すればよい。なお、固定接点１４は、単層構造であるが、これに限らず、例えば、多層構造でもよい。また、固定接点１４の材料は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕや、これらの合金などを採用することができる。 The base substrate 1 is provided with a fixed contact 14 at one end of each signal line 13. As a material of the fixed contact 14, for example, it is preferable to employ a metal material having good conductivity such as Au. The fixed contact 14 may be formed using, for example, a sputtering method, an electroplating method, a vacuum deposition method, or the like. The fixed contact 14 has a single layer structure, but is not limited to this, and may have a multilayer structure, for example. The material of the fixed contact 14 may be, for example, Au, Ag, Cr, Ti, Pt, Ru, Rh, Co, Ni, Cu, or an alloy thereof.

また、ベース基板１は、各信号線１３の他端部に、ベース基板１の厚み方向に貫設された貫通孔配線１５が設けられている。なお、信号線１３と貫通孔配線１５とは、電気的に接続されている。また、ベース基板１の厚み方向には、貫通孔１２（図６参照）が貫設されている。この貫通孔１２は、ベース基板１の上記一表面から他表面（図１では、下面）に近づくにつれて開口面積が徐々に大きくなるテーパ形状に形成されている。ここにおいて、貫通孔配線１５は、貫通孔１２の内面に沿って形成されベース基板１の上記一表面側において貫通孔１２を閉塞している。これにより、貫通孔配線１５は、ベース基板１の上記他表面側から貫通孔１２を通してＭＥＭＳリレー内に粉塵などの異物が侵入することを防止できる。 Further, the base substrate 1 is provided with a through-hole wiring 15 penetrating in the thickness direction of the base substrate 1 at the other end of each signal line 13. The signal line 13 and the through hole wiring 15 are electrically connected. A through hole 12 (see FIG. 6) is provided in the thickness direction of the base substrate 1. The through hole 12 is formed in a tapered shape in which the opening area gradually increases as it approaches the other surface (the lower surface in FIG. 1) from the one surface of the base substrate 1. Here, the through-hole wiring 15 is formed along the inner surface of the through-hole 12 and closes the through-hole 12 on the one surface side of the base substrate 1. Thereby, the through-hole wiring 15 can prevent foreign matters such as dust from entering the MEMS relay from the other surface side of the base substrate 1 through the through-hole 12.

また、ベース基板１は、上述のように電磁石装置４を収納する収納部１６が設けられている。ここで、ベース基板１の中央部には、厚み方向に貫通し電磁石装置４が挿入される開口部１７が形成されている。 Further, the base substrate 1 is provided with a storage portion 16 for storing the electromagnet device 4 as described above. Here, an opening 17 that penetrates in the thickness direction and into which the electromagnet device 4 is inserted is formed at the center of the base substrate 1.

開口部１７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開口面積が徐々に大きくなるテーパ形状に形成されている。したがって、ベース基板１は、可動部形成体２側とは反対側から電磁石装置４を挿入し易く、且つ、ベース基板１の上記一表面における開口部１７の開口面積を比較的小さくすることができる。なお、開口部１７および上述の貫通孔１２は、例えば、サンドブラスト法、エッチング法などにより形成すればよい。 The opening 17 is formed in a tapered shape in which the opening area gradually increases from the one surface of the base substrate 1 toward the other surface. Therefore, the base substrate 1 can easily insert the electromagnet device 4 from the side opposite to the movable part forming body 2 side, and the opening area of the opening 17 on the one surface of the base substrate 1 can be made relatively small. . The opening 17 and the above-described through-hole 12 may be formed by, for example, a sand blast method or an etching method.

また、ベース基板１の上記一表面側には、開口部１７を閉塞する薄膜状の蓋体部１８が接合されている。要するに、ベース基板１は、開口部１７の内周面と蓋体部１８とで囲まれた空間により収納部１６を構成している。なお、蓋体部１８は、例えば、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すればよい。また、蓋体部１８の厚さは、電磁石装置４からアーマチュア２４に作用させる吸引力などの観点から５μｍ〜５０μｍ程度が好ましく、蓋体部１８の機械的強度などの観点から２０μｍ〜３０μｍ程度がより好ましい。 Further, a thin-film lid 18 that closes the opening 17 is joined to the one surface side of the base substrate 1. In short, the base substrate 1 constitutes the storage portion 16 by a space surrounded by the inner peripheral surface of the opening 17 and the lid portion 18. The lid 18 may be formed, for example, by thinning a silicon substrate by etching or polishing. The thickness of the lid 18 is preferably about 5 μm to 50 μm from the viewpoint of the attractive force applied from the electromagnet device 4 to the armature 24, and about 20 μm to 30 μm from the viewpoint of the mechanical strength of the lid 18. More preferred.

電磁石装置４は、Ｕ字状のヨーク４０と、このヨーク４０に巻回された２つのコイル４２，４２とを有する。 The electromagnet device 4 includes a U-shaped yoke 40 and two coils 42 and 42 wound around the yoke 40.

ヨーク４０は、両コイル４２，４２が直接巻回される細長の矩形板状のコイル巻回部４０ａと、このコイル巻回部４０ａの長手方向の両端部の各々からコイル巻回部４０ａの厚み方向に延設された側片４０ｂ，４０ｂとを有している。また、ヨーク４０は、コイル４２，４２への励磁電流に応じて一対の側片４０ｂ，４０ｂの互いの先端面が異極に励磁される。なお、ヨーク４０は、電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工、鋳造加工、プレス加工などを利用して加工することによって形成されており、両側片４０ｂ，４０ｂの断面が矩形状となっている。 The yoke 40 has a coil winding portion 40a in the form of an elongated rectangular plate around which both the coils 42 and 42 are directly wound, and the thickness of the coil winding portion 40a from each of the longitudinal ends of the coil winding portion 40a. And side pieces 40b, 40b extending in the direction. Further, in the yoke 40, the tip surfaces of the pair of side pieces 40b, 40b are excited to have different polarities in accordance with the excitation current to the coils 42, 42. The yoke 40 is formed by processing an iron plate such as electromagnetic soft iron using bending, casting, pressing, or the like, and the cross sections of both side pieces 40b, 40b are rectangular.

また、電磁石装置４は、２つのコイル４２，４２に励磁電流を通電したときに電磁力を発生するものであり、この電磁力によって、アーマチュア２４の長手方向の両端部のうちの一端部を吸引する吸引力、および、両端部のうちの他端部を反発する反発力を発生させることができる。また、電磁石装置４は、ヨーク４０の両側片４０ｂ，４０ｂの間でコイル巻回部４０ａ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４１を有する。したがって、電磁石装置４では、永久磁石４１とヨーク４０の側片４０ｂ，４０ｂとにより、コイル巻回部４０ａの長手方向への各コイル４２，４２の移動が規制される。 The electromagnet device 4 generates an electromagnetic force when an excitation current is applied to the two coils 42 and 42, and the electromagnetic force attracts one end of both longitudinal ends of the armature 24. And a repulsive force that repels the other end of both ends can be generated. In addition, the electromagnet device 4 includes a rectangular plate-like permanent magnet 41 that is disposed between both side pieces 40b, 40b of the yoke 40 so as to overlap the central portion in the longitudinal direction of the coil winding portion 40a. Therefore, in the electromagnet device 4, the movement of the coils 42, 42 in the longitudinal direction of the coil winding portion 40a is restricted by the permanent magnet 41 and the side pieces 40b, 40b of the yoke 40.

永久磁石４１は、厚み方向の両面（磁極面）が異極に着磁されており、一方の磁極面がヨーク４０のコイル巻回部４０ａに当接し、他方の磁極面がヨーク４０の両側片４０ｂ，４０ｂの各先端面と同一平面上に位置するように形成されている。ここにおいて、上述の電磁石装置４は、ヨーク４０の両側片４０ｂ，４０ｂの各先端面および永久磁石４１の上記他方の磁極面が蓋体部１８に当接する形で収納部１６に収納されている。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、電磁石装置４における永久磁石４１の上記他方の磁極面とヨーク４０の両側片４０ｂ，４０ｂの各先端面とを同一平面上に位置させることができるので、電磁石装置４とアーマチュア２４との間のギャップ長の精度を高めることが可能となる。 The permanent magnet 41 is magnetized so that both surfaces (magnetic pole surfaces) in the thickness direction are different polarities, one magnetic pole surface is in contact with the coil winding portion 40 a of the yoke 40, and the other magnetic pole surface is a piece on both sides of the yoke 40. It is formed so that it may be located on the same plane as each front end face of 40b and 40b. Here, the above-described electromagnet device 4 is housed in the housing portion 16 in such a manner that the front end surfaces of the both side pieces 40b, 40b of the yoke 40 and the other magnetic pole surface of the permanent magnet 41 abut against the lid body portion 18. . Therefore, the MEMS relay of this embodiment can position the other magnetic pole surface of the permanent magnet 41 in the electromagnet device 4 and the front end surfaces of both side pieces 40b, 40b of the yoke 40 on the same plane. It becomes possible to improve the accuracy of the gap length between the device 4 and the armature 24.

また、電磁石装置４は、細長の矩形板状に形成されたプリント基板４３を有する。このプリント基板４３は、絶縁性基板により形成されており、一表面側（図６では、上面側）における長手方向の両端部の各々に導体パターン４３ｂ，４３ｂが形成されている。 In addition, the electromagnet device 4 includes a printed circuit board 43 formed in an elongated rectangular plate shape. This printed circuit board 43 is formed of an insulating substrate, and conductor patterns 43b and 43b are formed on both ends in the longitudinal direction on one surface side (the upper surface side in FIG. 6).

各導体パターン４３ｂ，４３ｂは、円形状に形成された部位が外部接続用電極４３ｂａ，４３ｂａを構成し、矩形状に形成された部位がコイル接続部４３ｂｂ，４３ｂｂを構成している。ここにおいて、各コイル接続部４３ｂｂ，４３ｂｂには、各コイル４２，４２の端末が各別に接続されている。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、各外部接続用電極４３ｂａ，４３ｂａ間に電源を接続してコイル４２，４２に励磁電流を通電したとき、ヨーク４０の両側片４０ｂ，４０ｂの各先端面が互いに異なる磁極となる。 In each of the conductor patterns 43b and 43b, the circularly formed portions constitute the external connection electrodes 43ba and 43ba, and the rectangularly formed portions constitute the coil connection portions 43bb and 43bb. Here, the terminal of each coil 42 and 42 is connected to each coil connection part 43bb and 43bb separately. Therefore, in the MEMS relay of this embodiment, when the power source is connected between the external connection electrodes 43ba and 43ba and the exciting current is supplied to the coils 42 and 42, the front end surfaces of both side pieces 40b and 40b of the yoke 40 are The magnetic poles are different from each other.

可動部形成体２は、シリコン基板からなる半導体基板を用いて形成されている。ここにおいて、可動部形成体２は、シリコン基板を用いて形成しているが、これに限らず、例えば、シリコン層／絶縁層（ＳｉＯ_２層）／シリコン層の３層構造を有するＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、シリコン層／絶縁層（ＳｉＯ_２層）／シリコン層／絶縁層（ＳｉＯ_２層）／シリコン層の５層構造（ダブルＳＯＩ構造）を有するダブルＳＯＩ基板などを用いて形成してもよい。 The movable part forming body 2 is formed using a semiconductor substrate made of a silicon substrate. Here, the movable part forming body 2 is formed using a silicon substrate. However, the present invention is not limited to this. For example, an SOI (Silicon having a three-layer structure of silicon layer / insulating layer (SiO ₂ layer) / silicon layer is used. On Insulator) substrate, a double SOI substrate having a five-layer structure (double SOI structure) of silicon layer / insulating layer (SiO ₂ layer) / silicon layer / insulating layer (SiO ₂ layer) / silicon layer, etc. Also good.

可動部形成体２は、ベース基板１とカバー基板３との間に介在する枠状（例えば、矩形枠状）のフレーム部２１と、フレーム部２１の内側に配置され揺動可能な可動部２３とを有する。可動部２３は、４つの連結部２２を介してフレーム部２１に揺動自在に支持されている。 The movable portion forming body 2 includes a frame portion 21 (for example, a rectangular frame shape) interposed between the base substrate 1 and the cover substrate 3, and a movable portion 23 that is disposed inside the frame portion 21 and can swing. And have. The movable portion 23 is swingably supported by the frame portion 21 via the four connecting portions 22.

可動部２３は、ベース基板１の上記一表面と当接してこの可動部２３が揺動する際の支点となる支点突起２３ｃ，２３ｃ（図２参照）を有する。また、可動部２３は、板状（例えば、矩形板状）の可動部本体２０と、可動部本体２０において電磁石装置４側に配置され電磁石装置４とともに磁気回路を構成するアーマチュア２４とを有する。また、可動部２３は、アーマチュア２４の中央部との間に可動部本体２０を挟んで配置されるプレート２５と、可動部本体２０に支持されアーマチュア２４の揺動に伴って一対の固定接点１４，１４に接離する可動接点２７が設けられた接点保持部２８とを有する。ここで、可動部形成体２は、アーマチュア２４およびプレート２５以外の構成要素を、マイクロマシニング技術を利用して形成してある。つまり、可動部形成体２のフレーム部２１、各連結部２２、可動部本体２０および接点保持部２８は、例えばシリコン基板からなる半導体基板を、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術などの半導体プロセス技術を利用して加工することにより形成してある。なお、アーマチュア２４およびプレート２５については、打ち抜き加工などの機械加工技術を利用して形成してある。 The movable portion 23 has fulcrum protrusions 23c and 23c (see FIG. 2) which are in contact with the one surface of the base substrate 1 and serve as fulcrums when the movable portion 23 swings. The movable portion 23 includes a plate-like (for example, rectangular plate-like) movable portion main body 20 and an armature 24 that is disposed on the electromagnet device 4 side in the movable portion main body 20 and constitutes a magnetic circuit together with the electromagnet device 4. The movable portion 23 includes a plate 25 disposed with the movable portion main body 20 sandwiched between the central portion of the armature 24 and a pair of fixed contacts 14 supported by the movable portion main body 20 and swinging of the armature 24. , 14 and a contact holding portion 28 provided with a movable contact 27 that contacts and separates. Here, the movable part forming body 2 is formed by using the micromachining technique for components other than the armature 24 and the plate 25. That is, the frame part 21, each connecting part 22, the movable part main body 20, and the contact holding part 28 of the movable part forming body 2 are made of, for example, a semiconductor substrate made of a silicon substrate using a semiconductor process technique such as a photolithography technique or an etching technique. Then, it is formed by processing. The armature 24 and the plate 25 are formed using a machining technique such as punching.

可動部本体２０は、長手方向の中央部において厚み方向に貫設された貫通孔２９が２つ設けられている。これら２つの貫通孔２９，２９は、可動部本体２０の短手方向に沿った中心線上に並んで形成されている。また、各貫通孔２９は、円形状の開口形状となっているが、開口形状は特に限定するものではない。 The movable part main body 20 is provided with two through holes 29 penetrating in the thickness direction at the center in the longitudinal direction. These two through holes 29 and 29 are formed side by side on the center line along the short direction of the movable body 20. Each through hole 29 has a circular opening shape, but the opening shape is not particularly limited.

アーマチュア２４は、磁性材料により形成されている。アーマチュア２４を構成する磁性材料としては、例えば、鉄−コバルト合金からなる磁性材料を採用すればよい。なお、アーマチュア２４は、磁性材料として、鉄−コバルト合金からなる磁性材料を採用しているが、これに限らず、例えば、電磁軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなどの磁性材料を採用してもよい。また、アーマチュア２４は、可動部本体２０よりもやや小さな板状（例えば、矩形板状）に形成されている。 The armature 24 is made of a magnetic material. As a magnetic material constituting the armature 24, for example, a magnetic material made of an iron-cobalt alloy may be employed. In addition, although the armature 24 employ | adopts the magnetic material which consists of an iron-cobalt alloy as a magnetic material, it is not restricted to this, For example, you may employ | adopt magnetic materials, such as electromagnetic soft iron, electromagnetic stainless steel, and permalloy. The armature 24 is formed in a plate shape (for example, a rectangular plate shape) slightly smaller than the movable portion main body 20.

プレート２５の材料としては、フェライト系ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ４３０を採用しているが、これに限らず、例えば、ＳＵＳ４３０以外のステンレス鋼、金属、合金などを採用してもよい。 As the material of the plate 25, SUS430, which is a kind of ferritic stainless steel, is used, but not limited thereto, for example, stainless steel other than SUS430, metal, alloy, or the like may be used.

プレート２５は、細長の板状に形成されており、長手方向の寸法が可動部本体２０の短手方向の寸法よりもやや大きな寸法に設定されている。また、プレート２５は、長手方向の中間部における短手方向の寸法が、可動部本体２０に貫設された貫通孔２９の内径よりも大きな寸法に設定されている。また、プレート２５は、可動部本体２０の長手方向の中央部において、このプレート２５の長手方向を可動部本体２０の短手方向に合わせて配置している。なお、プレート２５の両端部は、先細り状の形状となっている。 The plate 25 is formed in an elongated plate shape, and the dimension in the longitudinal direction is set to be slightly larger than the dimension in the short direction of the movable body 20. Further, the plate 25 is set such that the dimension in the short direction at the intermediate portion in the longitudinal direction is larger than the inner diameter of the through hole 29 penetrating the movable part main body 20. Further, the plate 25 is arranged at the center of the movable part body 20 in the longitudinal direction so that the longitudinal direction of the plate 25 is aligned with the short direction of the movable part body 20. Note that both end portions of the plate 25 have a tapered shape.

また、プレート２５は、可動部本体２０の各貫通孔２９を通してアーマチュア２４に溶接されている。ここで、プレート２５をアーマチュア２４に溶接する方法としては、可動部本体２０の一表面側（図１では、下面側）にアーマチュア２４を配置して可動部本体２０の他表面側にプレート２５を配置した状態で、プレート２５における各貫通孔２９に対応する部位にレーザ光を照射してプレート２５を局所的に溶融させてアーマチュア２４に溶接させている（図３，図４参照）。要するに、プレート２５は、レーザ溶接法を利用してアーマチュア２４に溶接されている。 The plate 25 is welded to the armature 24 through each through hole 29 of the movable part main body 20. Here, as a method of welding the plate 25 to the armature 24, the armature 24 is disposed on one surface side (the lower surface side in FIG. 1) of the movable part body 20, and the plate 25 is placed on the other surface side of the movable part body 20. In the arranged state, a portion of the plate 25 corresponding to each through-hole 29 is irradiated with laser light to locally melt the plate 25 and weld it to the armature 24 (see FIGS. 3 and 4). In short, the plate 25 is welded to the armature 24 using a laser welding method.

また、可動部形成体２は、フレーム部２１の厚み寸法を、可動部本体２０とカバー基板３との間に適宜の空隙が形成されるように設定してある。また、可動部形成体２は、可動部本体２０の厚み寸法をフレーム部２１の厚み寸法よりも小さく設定し、アーマチュア２４の厚み寸法を可動部形成体２とベース基板１とを固着した状態においてアーマチュア２４とベース基板１との間に適宜の空隙が形成されるように設定してある。さらに、可動部形成体２は、プレート２５の厚み寸法を、可動部本体２０とカバー基板３との間に適宜の空隙が形成されるように設定してある。 In the movable part forming body 2, the thickness of the frame part 21 is set so that an appropriate gap is formed between the movable part main body 20 and the cover substrate 3. In the movable part forming body 2, the thickness dimension of the movable part main body 20 is set smaller than the thickness dimension of the frame part 21, and the thickness dimension of the armature 24 is set in a state where the movable part forming body 2 and the base substrate 1 are fixed. An appropriate gap is set between the armature 24 and the base substrate 1. Further, in the movable part forming body 2, the thickness dimension of the plate 25 is set so that an appropriate gap is formed between the movable part main body 20 and the cover substrate 3.

ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、フレーム部２１の厚み寸法を２００μｍ、可動部本体２０の厚み寸法を５０μｍ、アーマチュア２４の厚み寸法を１００μｍ、プレート２５の厚み寸法を１００μｍに設定してあるが、これらの数値は一例であり、特に限定するものではない。可動部形成体２としてシリコン基板を用いる場合は、このシリコン基板の基礎となるシリコンウエハの厚み寸法に応じて適宜変更してもよく、例えば、５０μｍ〜１０００μｍ程度の範囲で設定してもよいし、可動部形成体２の厚み寸法に基づいて、フレーム部２１の厚み寸法、可動部本体２０の厚み寸法、アーマチュア２４の厚み寸法およびプレート２５の厚み寸法を適宜変更すればよい。 Here, in the MEMS relay of the present embodiment, the thickness of the frame portion 21 is set to 200 μm, the thickness of the movable portion main body 20 is set to 50 μm, the thickness of the armature 24 is set to 100 μm, and the thickness of the plate 25 is set to 100 μm. However, these numerical values are examples and are not particularly limited. When a silicon substrate is used as the movable part forming body 2, it may be appropriately changed according to the thickness dimension of the silicon wafer serving as the basis of the silicon substrate, and may be set, for example, in the range of about 50 μm to 1000 μm. Based on the thickness dimension of the movable part forming body 2, the thickness dimension of the frame part 21, the thickness dimension of the movable part main body 20, the thickness dimension of the armature 24, and the thickness dimension of the plate 25 may be appropriately changed.

また、可動部形成体２は、基礎となる半導体基板として上述のダブルＳＯＩ基板を用いれば、可動部本体２０とベース基板１との距離をベース基板１側のシリコン層の厚みにより規定することが可能となる。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、可動接点２７とこれに対応する一対の固定接点１４，１４とが開放された状態での可動接点２７とこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間の距離（絶縁距離）を高精度に設定することが可能となるとともに、アーマチュア２４と電磁石装置４との距離（磁気ギャップ長）を高精度に設定することが可能となる。 Further, when the above-described double SOI substrate is used as the base semiconductor substrate, the movable portion forming body 2 can define the distance between the movable portion main body 20 and the base substrate 1 by the thickness of the silicon layer on the base substrate 1 side. It becomes possible. Therefore, in the MEMS relay of the present embodiment, the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding to the movable contact 27 in a state where the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding to the movable contact 27 are opened. It is possible to set the distance (insulation distance) between the armature 24 and the electromagnet device 4 with high accuracy, and to set the distance (magnetic gap length) with high accuracy.

各連結部２２は、可動部本体２０の短手方向の両側縁側の各々において可動部本体２０の長手方向に離間して２箇所ずつに形成されている。また、各連結部２２は、一端部が可動部本体２０に連結され、他端部がフレーム部２１の内周面に連結されている。また、各連結部２２は、弾性を有してなり、平面視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る。これによって、可動部形成体２の可動部２３は、可動部本体２０が揺動する際に、各連結部２２に発生する応力を各々で分散させることが可能となり、各連結部２２が破損するのを抑制することが可能となる。 Each of the connecting portions 22 is formed at two locations spaced apart in the longitudinal direction of the movable portion main body 20 on each side edge side in the short direction of the movable portion main body 20. Each connection portion 22 has one end connected to the movable portion main body 20 and the other end connected to the inner peripheral surface of the frame portion 21. In addition, each connecting portion 22 has elasticity, and the length dimension is increased by forming a portion between the one end portion and the other end portion in a plan view so as to meander in the same plane. It is. Accordingly, the movable portion 23 of the movable portion forming body 2 can disperse the stress generated in each connecting portion 22 when the movable portion main body 20 swings, and each connecting portion 22 is damaged. Can be suppressed.

また、可動部２３は、可動部本体２０の短手方向の両側縁の中央部の各々から矩形状の第１突片２３ａが１つずつ延設されている。一方、フレーム部２１は、このフレーム部２１の内周面において可動部本体２０の各第１突片２３ａの各々に対応する各部位から、矩形状の第２突片２１ａが１つずつ延設されている。つまり、可動部２３とフレーム部２１とは、１対１で対応する第１突片２３ａと第２突片２１ａとの、互いの先端面同士が対向している。ここにおいて、可動部本体２０から延設された各第１突片２３ａの各々の先端面には、突部２３ｂが形成されている。一方、フレーム部２１から延設された各第２突片２１ａの各々の先端面には、突部２３ｂが入り込む凹部２１ｂが形成されている。したがって、可動部２３は、突部２３ｂが凹部２１ｂの内周面に当接することにより、フレーム部２１の厚み方向に直交する面内における可動部本体２０の移動が規制される。なお、可動部本体２０の同一側縁側にある２つの連結部２２，２２は、同一側縁から延設されている第１突片２３ａの両側に配置されている。 Moreover, the movable part 23 is provided with one rectangular first projecting piece 23 a extending from each of the central parts of both side edges in the short direction of the movable part main body 20. On the other hand, in the frame portion 21, one rectangular second protruding piece 21 a extends from each portion corresponding to each of the first protruding pieces 23 a of the movable portion main body 20 on the inner peripheral surface of the frame portion 21. Has been. That is, the movable portion 23 and the frame portion 21 are opposed to each other at the front end surfaces of the first projecting piece 23a and the second projecting piece 21a that correspond one-on-one. Here, a protrusion 23 b is formed on each tip surface of each first protrusion 23 a extending from the movable portion main body 20. On the other hand, a recessed portion 21b into which the protruding portion 23b enters is formed on each tip surface of each second protruding piece 21a extending from the frame portion 21. Therefore, in the movable portion 23, the movement of the movable portion main body 20 in the plane orthogonal to the thickness direction of the frame portion 21 is restricted by the protrusion 23 b coming into contact with the inner peripheral surface of the concave portion 21 b. The two connecting portions 22 and 22 on the same side edge side of the movable portion main body 20 are disposed on both sides of the first projecting piece 23a extending from the same side edge.

また、可動部本体２０は、各第１突片２３ａにおけるベース基板１との対向面に、上述の支点突起２３ｃが突設されている。これらの各支点突起２３ｃ，２３ｃは、可動部本体２０がこの可動部本体２０に取り付けられているアーマチュア２４とともに揺動する際の支点として機能する。要するに、可動部２３は、可動部本体２０の短手方向において離間して配置された一対の支点突起２３ｃ，２３ｃがベース基板１の上記一表面に当接しており、一対の支点突起２３ｃ，２３ｃを結ぶ直線を揺動軸として揺動可能となっている。ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、一対の支点突起２３ｃ，２３ｃを結ぶ直線である揺動軸をアーマチュア２４の揺動軸に合わせて配置している。要するに、各支点突起２３ｃ，２３ｃは、アーマチュア２４の揺動軸上に配置されている。 Moreover, the movable part main body 20 is provided with the above-described fulcrum protrusion 23c on the surface of each first protrusion 23a facing the base substrate 1. Each of these fulcrum protrusions 23c, 23c functions as a fulcrum when the movable part main body 20 swings together with the armature 24 attached to the movable part main body 20. In short, in the movable portion 23, a pair of fulcrum protrusions 23c and 23c that are spaced apart in the short direction of the movable portion main body 20 are in contact with the one surface of the base substrate 1, and the pair of fulcrum protrusions 23c and 23c. It can be swung with a straight line connecting the two as a swing axis. Here, in the MEMS relay of the present embodiment, the swing shaft that is a straight line connecting the pair of fulcrum protrusions 23 c and 23 c is arranged in accordance with the swing shaft of the armature 24. In short, the fulcrum protrusions 23 c and 23 c are arranged on the swing shaft of the armature 24.

また、可動部２３は、可動部本体２０の長手方向の両側に接点保持部２８，２８が配置されている。各接点保持部２８は、弾性を有する一対のばね部（以下、接圧ばね部と称する）２６，２６を介して可動部本体２０に支持されている。各接点保持部２８には、ベース基板１の上記一表面側において対向する一対の固定接点１４，１４に接離する可動接点２７が設けられている。各可動接点２７は、固定接点１４と同様に、Ａｕなどの導電性が良好な金属材料からなる金属膜により構成されている。なお、各可動接点２７は、スパッタ法、電気めっき法、真空蒸着法などを利用して形成すればよい。また、各可動接点２７は、単層構造であるが、これに限らず、例えば、多層構造でもよく、例えば、Ｔｉ膜とＡｕ膜との積層膜でもよい。また、各可動接点２７の材料は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕや、これらの合金などを採用することができる。 The movable portion 23 has contact holding portions 28 and 28 arranged on both sides in the longitudinal direction of the movable portion main body 20. Each contact holding portion 28 is supported by the movable portion main body 20 via a pair of elastic spring portions (hereinafter referred to as contact pressure spring portions) 26, 26. Each contact holding portion 28 is provided with a movable contact 27 that contacts and separates from the pair of fixed contacts 14, 14 facing each other on the one surface side of the base substrate 1. Each movable contact 27 is formed of a metal film made of a metal material having good conductivity such as Au, like the fixed contact 14. Each movable contact 27 may be formed using a sputtering method, an electroplating method, a vacuum deposition method, or the like. Each movable contact 27 has a single layer structure, but is not limited to this. For example, it may have a multilayer structure, for example, a laminated film of a Ti film and an Au film. Further, as the material of each movable contact 27, for example, Au, Ag, Cr, Ti, Pt, Ru, Rh, Co, Ni, Cu, and alloys thereof can be employed.

また、各接点保持部２８の厚み寸法は、フレーム部２１の厚み寸法よりも小さく且つ可動部本体２０の厚み寸法よりも小さく設定してある。また、各接点保持部２８の厚み方向において接点保持部２８と可動接点２７とを重ね合わせた厚み寸法は、フレーム部２１の厚み寸法よりも小さく且つ可動部本体２０の厚み寸法よりも小さく設定してある。また、各接点保持部２８は、平面視形状が細長の矩形状であり、短手方向が可動部本体２０の長手方向に一致するように配置されている。 Further, the thickness dimension of each contact holding part 28 is set smaller than the thickness dimension of the frame part 21 and smaller than the thickness dimension of the movable part main body 20. In addition, the thickness dimension of the contact holding part 28 and the movable contact 27 superimposed in the thickness direction of each contact holding part 28 is set smaller than the thickness dimension of the frame part 21 and smaller than the thickness dimension of the movable part main body 20. It is. Further, each contact holding portion 28 has a rectangular shape in plan view, and is arranged such that the short side direction coincides with the long side direction of the movable portion main body 20.

各接圧ばね部２６は、一端部が可動部本体２０の長手方向に沿った側縁に連結され、他端部が接点保持部２８の短手方向に沿った側縁に連結されている。また、各接圧ばね部２６の上記一端部と上記他端部との間の中間部の一部を、可動部本体２０の厚み方向に直交する面内で蛇行した形状としてある。また、各接圧ばね部２６の長さ寸法の各々は、同じ寸法としてある。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、各接圧ばね部２６の長さ寸法を適当な寸法として各接圧ばね部２６のばね力を適宜設定することにより、各可動接点２７と対応する一対の固定接点１４，１４との接触圧を所望の大きさに設定することが可能となり、各可動接点２７と対応する一対の固定接点１４，１４との接触信頼性を向上させることが可能となる。 Each contact pressure spring part 26 has one end connected to a side edge along the longitudinal direction of the movable part main body 20 and the other end connected to a side edge along the short side direction of the contact holding part 28. Further, a part of the intermediate portion between the one end portion and the other end portion of each contact pressure spring portion 26 has a meandering shape in a plane orthogonal to the thickness direction of the movable portion main body 20. In addition, each of the length dimensions of each contact pressure spring portion 26 has the same dimension. Therefore, in the MEMS relay of this embodiment, the length of each contact pressure spring portion 26 is set to an appropriate size, and the spring force of each contact pressure spring portion 26 is set as appropriate, so that a pair of corresponding contact points with each movable contact 27 is provided. The contact pressure with the fixed contacts 14, 14 can be set to a desired magnitude, and the contact reliability between the pair of fixed contacts 14, 14 corresponding to each movable contact 27 can be improved.

ところで、可動部形成体２のフレーム部２１とベース基板１およびカバー基板３とは、陽極接合法により接合されている。これによって、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、ベース基板１とフレーム部２１とカバー基板３とで囲まれた空間を、気密空間とすることが可能となる。また、可動部形成体２の各可動接点２７は、対応する一対の固定接点１４，１４に対向し、これら一対の固定接点１４，１４間を短絡する位置と開放する位置との間で変位可能となる。ここで、説明を簡単にするために、図１において右側に位置する一対の固定接点１４，１４を一対の第１固定接点１４ａ，１４ａ、一対の第１固定接点１４ａ，１４ａに対応する可動接点２７を第１可動接点２７ａ（図２参照）、図１において左側に位置する一対の固定接点１４，１４を一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂ、一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂに対応する可動接点２７を第２可動接点２７ｂ（図２参照）と称することもある。 By the way, the frame part 21 of the movable part formation body 2, the base substrate 1, and the cover substrate 3 are joined by the anodic bonding method. Thereby, in the MEMS relay of the present embodiment, the space surrounded by the base substrate 1, the frame portion 21, and the cover substrate 3 can be made an airtight space. Further, each movable contact 27 of the movable portion forming body 2 is opposed to a corresponding pair of fixed contacts 14, 14 and can be displaced between a position where the pair of fixed contacts 14, 14 are short-circuited and a position where the pair is opened. It becomes. Here, for the sake of simplicity, the pair of fixed contacts 14 and 14 located on the right side in FIG. 1 are replaced with the pair of first fixed contacts 14a and 14a and the pair of first fixed contacts 14a and 14a. 27 corresponds to the first movable contact 27a (see FIG. 2), the pair of fixed contacts 14 and 14 located on the left side in FIG. 1 corresponds to the pair of second fixed contacts 14b and 14b, and the pair of second fixed contacts 14b and 14b. The movable contact 27 may be referred to as a second movable contact 27b (see FIG. 2).

すなわち、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、アーマチュア２４の動作（揺動）に伴って、第１可動接点２７ａが一対の第１固定接点１４ａ，１４ａ間を短絡し且つ第２可動接点２７ｂが一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂ間を開放した第１状態と、第１可動接点２７ａが一対の第１固定接点１４ａ，１４ａ間を開放し且つ第２可動接点２７ｂが一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂ間を短絡した第２状態とが交互に現われる。 That is, in the MEMS relay of this embodiment, the first movable contact 27a short-circuits between the pair of first fixed contacts 14a and 14a and the second movable contact 27b is paired with the operation (swing) of the armature 24. A first state where the second fixed contacts 14b, 14b are opened, a first movable contact 27a which opens a pair of first fixed contacts 14a, 14a, and a second movable contact 27b which is a pair of second fixed contacts 14b, The 2nd state which short-circuited between 14b appears alternately.

カバー基板３は、ガラス基板により形成しているが、これに限らず、例えば、高抵抗率のシリコン基板、ＬＴＣＣ基板などにより形成してもよい。また、カバー基板３は、可動部形成体２との対向面に可動部本体２０の揺動空間を確保する凹所３ａが形成されている。 The cover substrate 3 is formed of a glass substrate, but is not limited thereto, and may be formed of, for example, a high resistivity silicon substrate, LTCC substrate, or the like. Further, the cover substrate 3 is formed with a recess 3 a that secures a swinging space of the movable portion main body 20 on the surface facing the movable portion forming body 2.

ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、２つの可動接点２７，２７と、各可動接点２７の各々に対応する一対の固定接点１４，１４とが設けられているが、可動接点２７とこれに対応する固定接点１４との数は１対２に限らず、例えば、１対１でもよいし、可動接点２７とこれに対応する一対の固定接点１４，１４との組も２組に限らず、例えば、１組でもよい。 Here, in the MEMS relay of this embodiment, two movable contacts 27 and 27 and a pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding to each of the movable contacts 27 are provided. The number of corresponding fixed contacts 14 is not limited to one to two, for example, one to one, and the set of the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding thereto is not limited to two, For example, one set may be used.

ところで、ベース基板１は、上記一表面側において長手方向の両端部の各々に、可動部２３の揺動に起因して発生した粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのを抑制する凸部５２（以下説明の便宜上、第１凸部５２と称する）が突設されている。また、各第１凸部５２，５２は、ベース基板１の短手方向に沿って配置されている。具体的に説明すると、一方の第１凸部５２が、ベース基板１の上記一表面側において、蓋体部１８におけるベース基板１の短手方向に沿った一側縁側（図１では、右側縁側）と一対の第１固定接点１４ａ，１４ａが設けられた一対の信号線１３，１３との間に配置されている。また、他方の第１凸部５２が、ベース基板１の上記一表面側において、蓋体部１８におけるベース基板１の短手方向に沿った他側縁側（図１では、左側縁側）と一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂが設けられた一対の信号線１３，１３との間に配置されている。言い換えれば、各第１凸部５２，５２は、可動部本体２０における各支点突起２３ｃ，２３ｃと可動接点２７およびこれに対向する一対の固定接点１４，１４との間において、ベース基板１の上記一表面側に形成されている。 By the way, the base substrate 1 has protrusions that suppress the dust generated due to the swinging of the movable part 23 from reaching the movable contact 27 and the fixed contact 14 at both ends in the longitudinal direction on the one surface side. A portion 52 (hereinafter referred to as the first convex portion 52 for convenience of explanation) is provided so as to protrude. Further, the first convex portions 52 and 52 are arranged along the short direction of the base substrate 1. More specifically, one first convex portion 52 is located on the one surface side of the base substrate 1 on the one side edge side along the short side direction of the base substrate 1 in the lid 18 (on the right edge side in FIG. 1). ) And a pair of signal lines 13 and 13 provided with a pair of first fixed contacts 14a and 14a. Further, the other first convex portion 52 has a pair of the other side edge side (the left side edge side in FIG. 1) along the short side direction of the base substrate 1 in the lid 18 on the one surface side of the base substrate 1. The second fixed contacts 14b and 14b are disposed between the pair of signal lines 13 and 13 provided. In other words, the first protrusions 52, 52 are located between the fulcrum protrusions 23c, 23c in the movable body 20 and the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14, 14 facing the above-described portions of the base substrate 1. It is formed on one surface side.

各第１凸部５２の高さ寸法は、可動部２３が各支点突起２３ｃ，２３ｃを支点として揺動する際に、各第１凸部５２が対向する可動部２３に干渉しないように設定されている。また、各第１凸部５２の高さ寸法は、各支点突起２３ｃ，２３ｃとベース基板１の上記一表面側との摺動部（接触部）から発生する粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達しないように設定されている。 The height dimension of each first convex portion 52 is set so that the first convex portion 52 does not interfere with the opposing movable portion 23 when the movable portion 23 swings around each fulcrum protrusion 23c, 23c. ing. In addition, the height of each first convex portion 52 is such that dust generated from sliding portions (contact portions) between the respective fulcrum protrusions 23 c and 23 c and the one surface side of the base substrate 1 is movable contact 27 and fixed contact 14. Is set to not reach.

各第１凸部５２の材料としては、Ｓｉを採用しているが、これに限らず、例えば、固定接点１４および可動接点２７を構成する材料と同様に、Ａｕなどの導電性が良好な金属材料を採用してもよい。つまり、各第１凸部５２の材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕや、これらの合金などを採用することができる。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、各第１凸部５２の材料として固定接点１４および可動接点２７を構成する材料を採用することにより、製造時において各第１凸部５２を固定接点１４および可動接点２７と同時に形成することが可能となる。 The material of each first protrusion 52 is Si, but is not limited to this. For example, a metal having good conductivity such as Au as in the material constituting the fixed contact 14 and the movable contact 27. Materials may be employed. That is, for example, Au, Ag, Cr, Ti, Pt, Ru, Rh, Co, Ni, Cu, and alloys thereof can be used as the material of each first convex portion 52. Therefore, the MEMS relay according to the present embodiment employs the material constituting the fixed contact 14 and the movable contact 27 as the material of each first protrusion 52, so that each first protrusion 52 is fixed to the fixed contact 14 and It can be formed simultaneously with the movable contact 27.

また、可動部２３は、可動部本体２０の四隅からこの可動部本体２０の短手方向の外方に向かって矩形状の第３突片２３ｄが延設されている。また、可動部本体２０は、上記一表面側において長手方向の両端部の各々に、可動部２３の揺動に起因して発生した粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのを抑制する凸部５３（以下説明の便宜上、第２凸部５３と称する）が突設されている。また、各第２凸部５３，５３は、可動部本体２０の短手方向に沿って配置されている。言い換えれば、各第２凸部５３，５３は、可動部本体２０における各支点突起２３ｃ，２３ｃと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間において、可動部本体２０においてベース基板１と対向する一面側（図２では、上面側）に形成されている。要するに、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、可動部本体２０における各支点突起２３ｃ，２３ｃと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間において、ベース基板１の上記一表面側と可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側との少なくとも一方に、可動部２３の揺動に起因して発生した粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのを抑制する凸部５２，５３が形成されている。 Further, the movable portion 23 is provided with rectangular third projecting pieces 23 d extending from the four corners of the movable portion main body 20 toward the outside in the short direction of the movable portion main body 20. Moreover, the movable part main body 20 suppresses the dust generated due to the swinging of the movable part 23 from reaching the movable contact 27 and the fixed contact 14 at both ends in the longitudinal direction on the one surface side. A projecting portion 53 (hereinafter referred to as a second projecting portion 53 for convenience of explanation) is provided so as to project. Further, the second convex portions 53 and 53 are arranged along the short direction of the movable portion main body 20. In other words, the second protrusions 53 and 53 are arranged in the movable part main body 20 between the fulcrum projections 23c and 23c of the movable part main body 20 and the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding thereto. It is formed on one surface side (upper surface side in FIG. 2) facing the base substrate 1. In short, the MEMS relay of the present embodiment is configured such that the one surface side of the base substrate 1 is between the fulcrum protrusions 23c and 23c and the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding thereto in the movable part main body 20. And at least one of the movable portion body 20 facing the base substrate 1 and the convex surface that suppresses dust generated due to the swinging of the movable portion 23 from reaching the movable contact 27 and the fixed contact 14. Portions 52 and 53 are formed.

各第２凸部５３の高さ寸法は、可動部２３が各支点突起２３ｃ，２３ｃを支点として揺動する際に、各第２凸部５３が対向するベース基板１および蓋体部１８に干渉しないように設定されている。また、各第２凸部５３の高さ寸法は、上記摺動部から発生する粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達しないように設定されている。 The height of each second convex portion 53 is such that when the movable portion 23 swings around each fulcrum projection 23c, 23c, the second convex portion 53 interferes with the base substrate 1 and the lid portion 18 facing each other. It is set not to. The height of each second convex portion 53 is set so that dust generated from the sliding portion does not reach the movable contact 27 and the fixed contact 14.

各第２凸部５３の材料としては、Ｓｉを採用しているが、これに限らず、例えば、各第１凸部５２の材料と同様に、Ａｕなどの導電性が良好な金属材料を採用してもよい。つまり、各第２凸部５３の材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕや、これらの合金などを採用することができる。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、各第２凸部５３の材料として固定接点１４および可動接点２７を構成する材料を採用することにより、製造時において各第２凸部５３を固定接点１４および可動接点２７と同時に形成することが可能となる。 The material of each second convex portion 53 is Si, but is not limited to this. For example, similarly to the material of each first convex portion 52, a metal material having good conductivity such as Au is adopted. May be. That is, as the material of each second convex portion 53, for example, Au, Ag, Cr, Ti, Pt, Ru, Rh, Co, Ni, Cu, and alloys thereof can be employed. Therefore, the MEMS relay of the present embodiment employs the material constituting the fixed contact 14 and the movable contact 27 as the material of each second convex portion 53, so that the second convex portion 53 and the fixed contact 14 and It can be formed simultaneously with the movable contact 27.

また、各第１凸部５２，５２と各第２凸部５３，５３との各々は、可動部２３が各支点突起２３ｃ，２３ｃを支点として揺動する際に、互いに干渉しない位置に配置されている。また、各第１凸部５２，５２と各第２凸部５３，５３との各々は、可動接点２７とこれに対応する一対の固定接点１４，１４とが接触するときに、上記摺動部から発生する粉塵を各第１凸部５２と各第２凸部５３とで遮断するように配置されている。 In addition, each of the first convex portions 52 and 52 and the second convex portions 53 and 53 are disposed at positions that do not interfere with each other when the movable portion 23 swings around the fulcrum protrusions 23c and 23c. ing. Each of the first convex portions 52, 52 and the second convex portions 53, 53 is configured so that the sliding portion is in contact with the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14, 14 corresponding thereto. It arrange | positions so that the dust which generate | occur | produces from may be interrupted | blocked by each 1st convex part 52 and each 2nd convex part 53. FIG.

ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、ベース基板１の上記一表面側に各第１凸部５２，５２を形成するとともに、可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側に各第２凸部５３，５３を形成しているが、これに限らず、例えば、ベース基板１の上記一表面側と可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側との一方に、凸部を形成していればよい。しかし、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、ベース基板１の上記一表面側に各第１凸部５２，５２を形成するとともに、可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側に各第２凸部５３，５３を形成することにより、可動接点２７とこれに対応する一対の固定接点１４，１４とが接触するとき、上記摺動部から発生する粉塵を第１凸部５２と第２凸部５３とで遮断することが可能となる。これにより、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、ベース基板１の上記一表面側と可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側との一方に凸部を形成する場合に比べて、上記摺動部から発生する粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのをさらに抑制することが可能となる。 Here, in the MEMS relay of the present embodiment, the first protrusions 52 and 52 are formed on the one surface side of the base substrate 1, and the first protrusions 52 and 52 are respectively formed on the one surface side facing the base substrate 1 in the movable body 20. However, the present invention is not limited thereto. For example, the convex portion is formed on one of the one surface side of the base substrate 1 and the one surface side facing the base substrate 1 in the movable body 20. As long as it is formed. However, in the MEMS relay of the present embodiment, the first protrusions 52 and 52 are formed on the one surface side of the base substrate 1, and the second surfaces are formed on the one surface side facing the base substrate 1 in the movable body 20. By forming the convex portions 53 and 53, when the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding to the movable contact 27 come into contact with each other, dust generated from the sliding portion is removed from the first convex portion 52 and the second convex portion. It becomes possible to block with the part 53. As a result, the MEMS relay of the present embodiment has the above-described sliding structure as compared with the case where a convex portion is formed on one of the one surface side of the base substrate 1 and the one surface side facing the base substrate 1 in the movable body 20. It is possible to further suppress the dust generated from the moving part from reaching the movable contact 27 and the fixed contact 14.

次に、本実施形態のＭＥＭＳリレーの動作について説明する。 Next, the operation of the MEMS relay of this embodiment will be described.

本実施形態のＭＥＭＳリレーは、コイル４２，４２への通電が行われると、磁化の向きに応じてアーマチュア２４の長手方向の上記一端部がヨーク４０の一方の側片４０ｂに吸引される。したがって、このＭＥＭＳリレーは、アーマチュア２４の上記一端部に近い第１可動接点２７ａがこれに対応する一対の第１固定接点１４ａ，１４ａに接触し、且つ、アーマチュア２４の上記他端部に近い第２可動接点２７ｂがこれに対応する一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂから離れた状態となる（図５参照）。この状態では、コイル４２，４２への通電を停止しても、永久磁石４１から発生する磁束により、アーマチュア２４の上記一端部に対する吸引力が維持され、アーマチュア２４の上記一端部に近い第１可動接点２７ａとこれに対応する一対の第１固定接点１４ａ，１４ａとが接触した状態が保持される。 In the MEMS relay of this embodiment, when the coils 42 are energized, the one end portion in the longitudinal direction of the armature 24 is attracted to one side piece 40 b of the yoke 40 according to the direction of magnetization. Therefore, in the MEMS relay, the first movable contact 27a close to the one end of the armature 24 is in contact with the pair of first fixed contacts 14a and 14a corresponding to the first movable contact 27a, and the first contact close to the other end of the armature 24 is close. The two movable contacts 27b are separated from the corresponding pair of second fixed contacts 14b and 14b (see FIG. 5). In this state, even if the energization to the coils 42 is stopped, the attractive force to the one end of the armature 24 is maintained by the magnetic flux generated from the permanent magnet 41, and the first movable member close to the one end of the armature 24. The state where the contact 27a and the pair of first fixed contacts 14a and 14a corresponding to the contact 27a are in contact with each other is maintained.

また、本実施形態のＭＥＭＳリレーは、コイル４２，４２への通電方向を逆向きにすると、アーマチュア２４の長手方向の上記他端部がヨーク４０の他方の側片４０ｂに吸引される。したがって、このＭＥＭＳリレーは、アーマチュア２４の上記他端部に近い第２可動接点２７ｂがこれに対応する一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂに接触し、且つ、アーマチュア２４の上記一端部に近い第１可動接点２７ａがこれに対応する一対の第１固定接点１４ａ，１４ａから離れた状態となる。この状態では、コイル４２，４２への通電を停止しても、永久磁石４１から発生する磁束により、アーマチュア２４の上記他端部に対する吸引力が維持され、アーマチュア２４の上記他端部に近い第２可動接点２７ｂとこれに対応する一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂとが接触した状態が保持される。 Further, in the MEMS relay of this embodiment, when the energization direction to the coils 42 is reversed, the other end portion in the longitudinal direction of the armature 24 is attracted to the other side piece 40 b of the yoke 40. Therefore, in the MEMS relay, the second movable contact 27b close to the other end of the armature 24 is in contact with the pair of second fixed contacts 14b and 14b corresponding to the second movable contact 27b and close to the one end of the armature 24. The one movable contact 27a is separated from the corresponding pair of first fixed contacts 14a, 14a. In this state, even if the energization to the coils 42 is stopped, the magnetic force generated from the permanent magnet 41 maintains the attractive force with respect to the other end of the armature 24, and the first close to the other end of the armature 24. The state in which the two movable contacts 27b and the pair of second fixed contacts 14b and 14b corresponding thereto are in contact with each other is maintained.

ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、アーマチュア２４を動かす電磁石装置４として、永久磁石４１を備えた有極型の電磁石装置を用いて、ラッチング型のリレー（マイクロリレー）を構成している。ただし、上述のＭＥＭＳリレーは、電磁石装置４として永久磁石４１を備えていない無極型の電磁石装置を用いてもよい。 Here, in the MEMS relay of the present embodiment, a latching type relay (micro relay) is configured by using a polar type electromagnet device including a permanent magnet 41 as the electromagnet device 4 that moves the armature 24. However, the above-mentioned MEMS relay may use a non-polar electromagnet device that does not include the permanent magnet 41 as the electromagnet device 4.

以上説明した本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、可動部本体２０における各支点突起２３ｃ，２３ｃと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間において、ベース基板１の上記一表面側と可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側との少なくとも一方に、可動部２３の揺動に起因して発生した粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのを抑制する凸部５２，５３が形成されているので、可動部２３が各支点突起２３ｃ，２３ｃを支点として揺動する際に、上記摺動部から発生する粉塵が可動接点２７や固定接点１４に付着するのを抑制することが可能となる。 In the MEMS relay of the present embodiment described above, the one surface of the base substrate 1 is disposed between the fulcrum protrusions 23c, 23c in the movable body 20 and the movable contact 27 and the pair of fixed contacts 14, 14 corresponding thereto. The dust generated due to the swinging of the movable part 23 is prevented from reaching the movable contact 27 and the fixed contact 14 on at least one of the side and the one side facing the base substrate 1 in the movable part main body 20. Since the convex portions 52 and 53 are formed, dust generated from the sliding portion adheres to the movable contact 27 and the fixed contact 14 when the movable portion 23 swings around the fulcrum protrusions 23c and 23c. Can be suppressed.

（実施形態２）
以下、本実施形態のＭＥＭＳリレーについて、図７および図８を参照しながら説明する。 (Embodiment 2)
Hereinafter, the MEMS relay of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

本実施形態のＭＥＭＳリレーの基本構成は実施形態１と同じであり、図７に示すように、可動部２３の構成などが実施形態１と相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。 The basic configuration of the MEMS relay of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the movable portion 23 is different from that of the first embodiment as shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

可動部２３は、可動部本体２０の四隅から延設された各第３突片２３ｄにおけるベース基板１との対向面（図７では、上面）に、この可動部２３の揺動範囲を規制するストッパ部２３ｅが形成されている。これらのストッパ部２３ｅは、ベース基板１の上記一表面と接触することにより、アーマチュア２４の変位量を制限する。したがって、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、可動部本体２０の各第３突片２３ｄにおけるベース基板１との対向面にストッパ部２３ｅを形成しているので、アーマチュア２４と蓋体部１８とが接触することを回避することが可能となり、アーマチュア２４や蓋体部１８が破損するのを防止することが可能となる。 The movable portion 23 regulates the swing range of the movable portion 23 on the surface (the upper surface in FIG. 7) facing the base substrate 1 in each third protrusion 23d extending from the four corners of the movable portion main body 20. A stopper portion 23e is formed. These stopper portions 23e limit the amount of displacement of the armature 24 by making contact with the one surface of the base substrate 1. Therefore, in the MEMS relay of the present embodiment, the stopper portion 23e is formed on the surface of the third projecting piece 23d of the movable portion main body 20 facing the base substrate 1, so that the armature 24 and the lid portion 18 are in contact with each other. It is possible to avoid this, and it is possible to prevent the armature 24 and the lid 18 from being damaged.

ここにおいて、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、可動部本体２０の各第３突片２３ｄにおけるベース基板１との対向面にストッパ部２３ｅを形成しているが、これに限らず、例えば、可動部本体２０の各第３突片２３ｄに対向するベース基板１の一表面側にストッパ部を形成してもよい。 Here, in the MEMS relay of the present embodiment, the stopper portion 23e is formed on the surface of the third projecting piece 23d of the movable portion main body 20 facing the base substrate 1, but the present invention is not limited to this. For example, the movable portion A stopper portion may be formed on one surface side of the base substrate 1 that faces each third protrusion 23d of the main body 20.

ベース基板１の上記一表面側に形成された各第１凸部５２，５２のうちの一方の第１凸部５２は、可動部本体２０におけるストッパ部２３ｅ（第１可動接点２７ａに近いストッパ部２３ｅ）と当接する部位と一対の第１固定接点１４ａ，１４ａが設けられた一対の信号線１３，１３との間に配置されている。また、ベース基板１の上記一表面側に形成された各第１凸部５２，５２のうちの他方の第１凸部５２は、可動部本体２０におけるストッパ部２３ｅ（第２可動接点２７ｂに近いストッパ部２３ｅ）と当接する部位と一対の第２固定接点１４ｂ，１４ｂが設けられた一対の信号線１３，１３との間に配置されている。要するに、各第１凸部５２，５２は、可動部本体２０におけるストッパ部２３ｅと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間に形成されている。 One first convex portion 52 of the first convex portions 52, 52 formed on the one surface side of the base substrate 1 is a stopper portion 23e in the movable portion main body 20 (a stopper portion close to the first movable contact 27a). 23e) and a pair of signal lines 13, 13 provided with a pair of first fixed contacts 14a, 14a. The other first convex portion 52 of the first convex portions 52, 52 formed on the one surface side of the base substrate 1 is a stopper portion 23e (close to the second movable contact 27b) in the movable portion main body 20. It is arranged between a portion in contact with the stopper portion 23e) and a pair of signal lines 13, 13 provided with a pair of second fixed contacts 14b, 14b. In short, each first convex portion 52, 52 is formed between the stopper portion 23e of the movable portion main body 20, the movable contact 27, and the pair of fixed contacts 14, 14 corresponding thereto.

また、各第１凸部５２の高さ寸法は、各支点突起２３ｃ，２３ｃおよび各ストッパ部２３ｅとベース基板１の上記一表面側との摺動部（接触部）から発生する粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達しないように設定されている。 Further, the height of each first protrusion 52 is such that the dust generated from the sliding portion (contact portion) between each fulcrum projection 23c, 23c and each stopper portion 23e and the one surface side of the base substrate 1 is a movable contact. 27 and the fixed contact 14 are set so as not to reach.

可動部本体２０においてベース基板１と対向する上記一面側に形成された各第２凸部５３，５３は、可動部本体２０におけるストッパ部２３ｅと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間に配置されている。 Each of the second convex portions 53 and 53 formed on the one surface side facing the base substrate 1 in the movable portion main body 20 includes a stopper portion 23e and a movable contact 27 in the movable portion main body 20 and a pair of fixed contacts 14 corresponding thereto. , 14.

また、各第２凸部５３の高さ寸法は、上記摺動部から発生する粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達しないように設定されている。 The height of each second convex portion 53 is set so that dust generated from the sliding portion does not reach the movable contact 27 and the fixed contact 14.

ところで、図９および図１０に示した従来例のマイクロリレーでは、磁性体部６９ｂが各支点突起７５ａを支点として揺動する際に、ストッパ部７６と蓋体６５との摺動部から粉塵が発生することがあった。これに対して、本実施形態のＭＥＭＳリレーでは、可動部本体２０における各ストッパ部２３ｅと可動接点２７およびこれに対応する一対の固定接点１４，１４との間に、可動部２３の揺動に起因して発生した粉塵が可動接点２７および固定接点１４に到達するのを抑制する凸部５２，５３が形成されているので、可動部２３が各支点突起２３ｃ，２３ｃを支点として揺動する際に、上記摺動部から発生する粉塵が可動接点２７や固定接点１４に付着するのを抑制することが可能となる。 By the way, in the micro relay of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, when the magnetic body portion 69b swings about each fulcrum projection 75a, dust is generated from the sliding portion between the stopper portion 76 and the lid body 65. It sometimes occurred. On the other hand, in the MEMS relay of this embodiment, the movable portion 23 is swung between each stopper portion 23e in the movable portion main body 20, the movable contact 27, and the pair of fixed contacts 14 and 14 corresponding thereto. Since the convex portions 52 and 53 that suppress the dust generated due to the arrival of the movable contact 27 and the fixed contact 14 are formed, the movable portion 23 swings around the fulcrum protrusions 23c and 23c as fulcrums. In addition, it is possible to suppress the dust generated from the sliding portion from adhering to the movable contact 27 and the fixed contact 14.

ここにおいて、実施形態１，２のＭＥＭＳリレーでは、フレーム部２１をベース基板１およびカバー基板３に接合しているが、これに限らず、例えば、フレーム部２１とカバー基板３とを一体に形成し、フレーム部２１をベース基板１に接合するようにしてもよい。 Here, in the MEMS relays according to the first and second embodiments, the frame portion 21 is joined to the base substrate 1 and the cover substrate 3. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the frame portion 21 and the cover substrate 3 are integrally formed. The frame portion 21 may be bonded to the base substrate 1.

１ベース基板
３カバー基板
４電磁石装置
１４固定接点
２０可動部本体
２１フレーム部
２３可動部
２３ｃ支点突起
２３ｅストッパ部
２４アーマチュア
２７可動接点
２８接点保持部
５２凸部（第１凸部）
５３凸部（第２凸部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base board | substrate 3 Cover board | substrate 4 Electromagnet apparatus 14 Fixed contact 20 Movable part main body 21 Frame part 23 Movable part 23c Supporting protrusion 23e Stopper part 24 Armature 27 Movable contact 28 Contact holding part 52 Convex part (1st convex part)
53 Convex part (second convex part)

Claims

A base substrate provided with a fixed contact on one surface side in the thickness direction; a cover substrate disposed opposite to the one surface side of the base substrate; an electromagnet device housed in the base substrate; the base substrate; A frame portion interposed between the cover substrate and a swingable movable portion disposed inside the frame portion, wherein the movable portion includes a plate-shaped movable portion main body, and the electromagnet in the movable portion main body. An armature disposed on a device side and constituting a magnetic circuit together with the electromagnet device; and a contact holding portion provided with a movable contact supported by the movable portion main body and contacting and separating from the fixed contact as the armature swings. And the movable part main body is on a pivot surface of the armature on one surface facing the base substrate, and serves as a fulcrum when the movable part swings in contact with the base substrate. A protrusion is provided, and the movable member is disposed on at least one of the one surface side of the base substrate and the one surface side of the movable part body facing the base substrate between the fulcrum protrusion and the movable contact and the fixed contact. A MEMS relay having a convex portion that suppresses dust generated due to swinging of the portion from reaching the movable contact and the fixed contact.

Between the fulcrum protrusion, the movable contact, and the fixed contact, the swing range of the movable portion is set to one of the one surface side of the base substrate and the one surface side of the movable portion main body facing the base substrate. 2. The MEMS relay according to claim 1, wherein a stopper portion is provided, and the convex portion is formed between the stopper portion and the movable contact and the fixed contact.

The said convex part is provided in both the said one surface side of the said base substrate, and the said one surface side facing the said base substrate in the said movable part main body, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. MEMS relay.

The said convex part formed in the said one surface side facing the said base substrate in the said movable part main body is the same material as the said movable contact, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. MEMS relay.

5. The MEMS relay according to claim 1, wherein the convex portion formed on the one surface side of the base substrate is made of the same material as the fixed contact.