JP3445758B2 - 電磁リレー及びその製造方法 - Google Patents
電磁リレー及びその製造方法Info
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- JP3445758B2 JP3445758B2 JP21420699A JP21420699A JP3445758B2 JP 3445758 B2 JP3445758 B2 JP 3445758B2 JP 21420699 A JP21420699 A JP 21420699A JP 21420699 A JP21420699 A JP 21420699A JP 3445758 B2 JP3445758 B2 JP 3445758B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁リレー及びその
製造方法に関し、特にシーソーバランス型磁気回路を有
する電磁リレー及びその製造方法に関する。
製造方法に関し、特にシーソーバランス型磁気回路を有
する電磁リレー及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このようなリレーは、実装する装
置の小型化への要求、すなわち高密度実装の要求によ
り、リレーそのもののサイズを小型化することが重要な
要素の１つになっている。
置の小型化への要求、すなわち高密度実装の要求によ
り、リレーそのもののサイズを小型化することが重要な
要素の１つになっている。
【０００３】このような実装上の要求に対し、リレーを
構成する各個片へのプレス加工の微細化やコイルの二重
モールド成型によるデッドスペースの削減、あるいは磁
石の高性能化によるコイル体積の削減などにより、リレ
ーサイズの小型化が図られている。しかし、これらの製
造方法あるいはリレー構造は、従来のリレー及びその製
造方法の設計事項的な改良に過ぎず、さらなる小型化に
は限界がある。
構成する各個片へのプレス加工の微細化やコイルの二重
モールド成型によるデッドスペースの削減、あるいは磁
石の高性能化によるコイル体積の削減などにより、リレ
ーサイズの小型化が図られている。しかし、これらの製
造方法あるいはリレー構造は、従来のリレー及びその製
造方法の設計事項的な改良に過ぎず、さらなる小型化に
は限界がある。
【０００４】このため、リレーのさらなる小型化を狙っ
て、リレーの製造に半導体プロセス技術を一部導入した
構造も提案されている。このような提案は、例えば、リ
レー製造技術に関する国際学会誌「Ｐｒｏｃ． ４６ｔ
ｈ Ｒｅｌａｙ Ｃｏｎｆ．１９９８」のｐ１４−１〜
ｐ１４−８に記載された“Ｔｈｅ ＮＥＷ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｒｅｌａｙ”などにも、
有極シーソバランス動作形リレーとして紹介されてい
る。
て、リレーの製造に半導体プロセス技術を一部導入した
構造も提案されている。このような提案は、例えば、リ
レー製造技術に関する国際学会誌「Ｐｒｏｃ． ４６ｔ
ｈ Ｒｅｌａｙ Ｃｏｎｆ．１９９８」のｐ１４−１〜
ｐ１４−８に記載された“Ｔｈｅ ＮＥＷ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｒｅｌａｙ”などにも、
有極シーソバランス動作形リレーとして紹介されてい
る。
【０００５】図６は従来の一例を示す電磁リレーの分解
斜視図である。図６に示すように、このリレーは、固定
接点端子３８，コイル端子などを植設したキャリアと称
される絶縁体基台３０と、可動接点ばね３５，ヒンジば
ね３４をベース部３６で固定するとともに、磁石３７を
備えたリレー可動部３１と、リレー駆動部として平らに
形成された平面状コイル３２と、全体を覆うカバー３３
とを有し、絶縁体基台３０にリレー可動部３１と平面状
コイル３２を装着してからカバー３３で覆って形成され
る。
斜視図である。図６に示すように、このリレーは、固定
接点端子３８，コイル端子などを植設したキャリアと称
される絶縁体基台３０と、可動接点ばね３５，ヒンジば
ね３４をベース部３６で固定するとともに、磁石３７を
備えたリレー可動部３１と、リレー駆動部として平らに
形成された平面状コイル３２と、全体を覆うカバー３３
とを有し、絶縁体基台３０にリレー可動部３１と平面状
コイル３２を装着してからカバー３３で覆って形成され
る。
【０００６】このリレーにおける可動接点系は、従来の
プレス技術およびモールド加工等により、可動ばね３
５，ヒンジばね３４，可動接点（可動ばね３５の先端に
形成）およびこれらを支持するベース部３６を作成して
いる。一方、駆動系は、同一面内にコイル線パターンが
巻回される平面状コイル３２を半導体プロセス技術を用
いて作成している。
プレス技術およびモールド加工等により、可動ばね３
５，ヒンジばね３４，可動接点（可動ばね３５の先端に
形成）およびこれらを支持するベース部３６を作成して
いる。一方、駆動系は、同一面内にコイル線パターンが
巻回される平面状コイル３２を半導体プロセス技術を用
いて作成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電磁リ
レーは、可動接点系を依然として機械加工技術により作
成するため、一部に最先端技術を用いても、現状と同程
度の寸法が限界になるという欠点がある。
レーは、可動接点系を依然として機械加工技術により作
成するため、一部に最先端技術を用いても、現状と同程
度の寸法が限界になるという欠点がある。
【０００８】また、駆動系についてみると、動作磁界を
確保するため、コイルを形成する基板の一層に多数回の
巻線パターンを作成しなければならず、コイル占有面積
を大きく必要とするという欠点がある。確かに高さ方向
には小型化を図れるものの、全体としての実装スペース
を小さくできないという問題がある。
確保するため、コイルを形成する基板の一層に多数回の
巻線パターンを作成しなければならず、コイル占有面積
を大きく必要とするという欠点がある。確かに高さ方向
には小型化を図れるものの、全体としての実装スペース
を小さくできないという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、実装スペースを小さくし
高密度実装を実現するとともに、組立作業の簡略化やリ
レー特性の均一化をも達成することのできる電磁リレー
及びその製造方法を提供することにある。
高密度実装を実現するとともに、組立作業の簡略化やリ
レー特性の均一化をも達成することのできる電磁リレー
及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁リレーは、
コイル，コア，磁石からなるリレー駆動部および固定接
点を一主面上に配置した第１の絶縁基板と、アマチュア
および可動接点を設けた可動ばねを備えるリレー可動部
を一主面上に配置した第２の絶縁基板とを有し、前記第
１および第２の絶縁基板の前記一主面相互を向い合わせ
て構成される。
コイル，コア，磁石からなるリレー駆動部および固定接
点を一主面上に配置した第１の絶縁基板と、アマチュア
および可動接点を設けた可動ばねを備えるリレー可動部
を一主面上に配置した第２の絶縁基板とを有し、前記第
１および第２の絶縁基板の前記一主面相互を向い合わせ
て構成される。
【００１１】また、これら第１および第２の絶縁基板
は、前記リレー駆動部および前記リレー可動部をそれぞ
れ同数ずつアレー状に配置して形成することができる。
は、前記リレー駆動部および前記リレー可動部をそれぞ
れ同数ずつアレー状に配置して形成することができる。
【００１２】また、これら第１および第２の絶縁基板
は、カバーによってパッケージ形成される。
は、カバーによってパッケージ形成される。
【００１３】さらに、本発明の電磁リレーは、コ字型コ
アの中央部に設けられる複数の板状巻線部をスパイラル
状に接続して形成されるコイルと，前記コイルに接続し
たコイル端子と，ヒンジばね用接続部と，固定接点と，
前記ヒンジばね用接続部および前記固定接点に接続され
る外部端子パッドとを一主面上に配置した第１の絶縁基
板と、回転支持部を設けたアマチュアおよび前記アマチ
ュアに固定し且つ両端部に可動接点を備えた可動接点ば
ねをヒンジばねを介して固定するためのヒンジばね支持
パッドを一主面上に形成した第２の絶縁基板とを有し、
前記コアの側方部間に且つ前記コイルの、前記第１の絶
縁基板のある側と反対側に前記アマチュアのシーソバラ
ンスをバイアスするための磁石を配置し、前記第１およ
び第２の絶縁基板の前記一主面相互を向い合わせて構成
される。
アの中央部に設けられる複数の板状巻線部をスパイラル
状に接続して形成されるコイルと，前記コイルに接続し
たコイル端子と，ヒンジばね用接続部と，固定接点と，
前記ヒンジばね用接続部および前記固定接点に接続され
る外部端子パッドとを一主面上に配置した第１の絶縁基
板と、回転支持部を設けたアマチュアおよび前記アマチ
ュアに固定し且つ両端部に可動接点を備えた可動接点ば
ねをヒンジばねを介して固定するためのヒンジばね支持
パッドを一主面上に形成した第２の絶縁基板とを有し、
前記コアの側方部間に且つ前記コイルの、前記第１の絶
縁基板のある側と反対側に前記アマチュアのシーソバラ
ンスをバイアスするための磁石を配置し、前記第１およ
び第２の絶縁基板の前記一主面相互を向い合わせて構成
される。
【００１４】また、これら第１および第２の絶縁基板
は、それぞれ複数のリレー可動部および前記リレー可動
部と同数のリレー駆動部を備え、アレー状に配置して形
成される。
は、それぞれ複数のリレー可動部および前記リレー可動
部と同数のリレー駆動部を備え、アレー状に配置して形
成される。
【００１５】また、これら第１および第２の絶縁基板
は、カバーによってパッケージ形成される。
は、カバーによってパッケージ形成される。
【００１６】さらに、本発明の電磁リレーの製造方法
は、第１の絶縁基板上にコイル底部，コア中央部，コイ
ル側方部，コイル上部，コアヨーク部を順次形成し、固
定接点およびヒンジばね接続部を形成してから磁石を搭
載してリレー駆動部を含んだリレーベースを作成する工
程と、第２の絶縁基板上にヒンジばね支持パッドおよび
犠牲層を形成した後、前記犠牲層上にシリコン層および
可動接点ばねを形成し、さらに前記シリコン層上にアマ
チュアを形成し、しかる後前記犠牲層をエッチング処理
することにより、前記アマチュア，可動接点ばねを可動
できるようにしてリレー可動部としてのコンタクトブロ
ックを形成する工程と、前記第１の絶縁基板に前記第２
の絶縁基板を対向させるように組付ける工程とを含んで
構成される。
は、第１の絶縁基板上にコイル底部，コア中央部，コイ
ル側方部，コイル上部，コアヨーク部を順次形成し、固
定接点およびヒンジばね接続部を形成してから磁石を搭
載してリレー駆動部を含んだリレーベースを作成する工
程と、第２の絶縁基板上にヒンジばね支持パッドおよび
犠牲層を形成した後、前記犠牲層上にシリコン層および
可動接点ばねを形成し、さらに前記シリコン層上にアマ
チュアを形成し、しかる後前記犠牲層をエッチング処理
することにより、前記アマチュア，可動接点ばねを可動
できるようにしてリレー可動部としてのコンタクトブロ
ックを形成する工程と、前記第１の絶縁基板に前記第２
の絶縁基板を対向させるように組付ける工程とを含んで
構成される。
【００１７】さらに、本発明の電磁リレーの製造方法
は、前記リレーベースを作成する工程が、前記第１の絶
縁基板上に板状巻線下端部を形成するコイル底部作成工
程と、前記板状巻線下端部の上に平坦化とともに絶縁し
てコア中央部を形成するコア中央部作成工程と、前記コ
ア中央部に対して絶縁を保ちながら前記板状巻線下端部
につづく板状巻線側方部を形成するコイル側方部作成工
程と、前記コア中央部に対して絶縁を保ちながら且つス
パイラル状になるように前記板状巻線側方部につづく板
状巻線上端部を形成するコイル上部形成工程と、前記板
状巻線の各部との絶縁を保ちながら前記コア中央部の両
端にコアヨーク部を形成するコアヨーク部形成工程とを
含み、前記第１の絶縁基板上に固定接点やヒンジばね接
続部を形成し前記リレー駆動部を形成した後、前記コア
ヨーク部間に且つ前記板状巻線上端部の上方に磁石を配
置して構成される。
は、前記リレーベースを作成する工程が、前記第１の絶
縁基板上に板状巻線下端部を形成するコイル底部作成工
程と、前記板状巻線下端部の上に平坦化とともに絶縁し
てコア中央部を形成するコア中央部作成工程と、前記コ
ア中央部に対して絶縁を保ちながら前記板状巻線下端部
につづく板状巻線側方部を形成するコイル側方部作成工
程と、前記コア中央部に対して絶縁を保ちながら且つス
パイラル状になるように前記板状巻線側方部につづく板
状巻線上端部を形成するコイル上部形成工程と、前記板
状巻線の各部との絶縁を保ちながら前記コア中央部の両
端にコアヨーク部を形成するコアヨーク部形成工程とを
含み、前記第１の絶縁基板上に固定接点やヒンジばね接
続部を形成し前記リレー駆動部を形成した後、前記コア
ヨーク部間に且つ前記板状巻線上端部の上方に磁石を配
置して構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１９】図１は本発明の一実施の形態を説明するた
めの電磁リレー主要部を形成するリレー可動部とリレー
駆動部の斜視図である。図１に示すように、本実施の形
態における電磁リレーは、可動接点１１を有する可動接
点ばね１０とこの可動接点ばね１０を駆動するシーソバ
ランス型磁気回路を有するものであり、磁石６以外の各
個片および組立を半導体プロセス技術、すなわち成膜技
術を用いて製造するものである。特に、コイル２の巻線
が一層の板状を成し、絶縁基板１の厚み方向に垂直な方
向に巻かれるものである。なお、絶縁基板１は上面側を
表わし、絶縁基板７は裏面側を表わしている。
めの電磁リレー主要部を形成するリレー可動部とリレー
駆動部の斜視図である。図１に示すように、本実施の形
態における電磁リレーは、可動接点１１を有する可動接
点ばね１０とこの可動接点ばね１０を駆動するシーソバ
ランス型磁気回路を有するものであり、磁石６以外の各
個片および組立を半導体プロセス技術、すなわち成膜技
術を用いて製造するものである。特に、コイル２の巻線
が一層の板状を成し、絶縁基板１の厚み方向に垂直な方
向に巻かれるものである。なお、絶縁基板１は上面側を
表わし、絶縁基板７は裏面側を表わしている。
【００２０】かかるリレーは、一方の絶縁基板１上にコ
イル２，コア３，固定接点４外部端子パッド５，磁石６
を配置し、他方の絶縁基板７上にアマチュア８，ヒンジ
ばね９，可動接点ばね１０，可動接点１１，ヒンジばね
支持パッド１３を設けている。また、ヒンジばね９，可
動接点ばね１０はシリンコン層１６と一体に形成される
ため、これらには抵抗値を低くする目的で導体層（図示
省略）を配置する。さらに、これら２つの絶縁基板１，
７は対向接合することにより、きわめて薄いリレーを形
成する。
イル２，コア３，固定接点４外部端子パッド５，磁石６
を配置し、他方の絶縁基板７上にアマチュア８，ヒンジ
ばね９，可動接点ばね１０，可動接点１１，ヒンジばね
支持パッド１３を設けている。また、ヒンジばね９，可
動接点ばね１０はシリンコン層１６と一体に形成される
ため、これらには抵抗値を低くする目的で導体層（図示
省略）を配置する。さらに、これら２つの絶縁基板１，
７は対向接合することにより、きわめて薄いリレーを形
成する。
【００２１】また、本実施の形態におけるリレーのコイ
ル２は、コア３の周囲に１層分の板状巻線として施さ
れ、絶縁基板１の厚み方向に対して垂直な方向に絶縁層
を介しながらスパイラル状（らせん状）に巻かれてい
る。
ル２は、コア３の周囲に１層分の板状巻線として施さ
れ、絶縁基板１の厚み方向に対して垂直な方向に絶縁層
を介しながらスパイラル状（らせん状）に巻かれてい
る。
【００２２】このため、本実施の形態は、従来のメカニ
カルリレーで知られている有極型シーソーバランス磁気
回路において、半導体プロセス技術を採用することによ
り、コの字型コア３の異形化による磁気効率の向上、コ
ア３の長手方向にコイル巻線を板状にすることによる体
積の極小化、およびアマチュア構造の微細化を可能にし
ている。その結果、超小型リレーを実現することができ
る。
カルリレーで知られている有極型シーソーバランス磁気
回路において、半導体プロセス技術を採用することによ
り、コの字型コア３の異形化による磁気効率の向上、コ
ア３の長手方向にコイル巻線を板状にすることによる体
積の極小化、およびアマチュア構造の微細化を可能にし
ている。その結果、超小型リレーを実現することができ
る。
【００２３】具体的には、現在の最先端のプレス，モー
ルド技術を駆使した有極型シーソーバランス磁気回路リ
レーでは、体積が０．５５立方ｃｍ（＝１０．６×５．
８×９．０ｍｍ）程度のものが最も小形であるのに対
し、本実施の形態によれば、体積が０．０７立方ｃｍ
（＝６×４×３ｍｍ）のリレーを実現するこことができ
る。
ルド技術を駆使した有極型シーソーバランス磁気回路リ
レーでは、体積が０．５５立方ｃｍ（＝１０．６×５．
８×９．０ｍｍ）程度のものが最も小形であるのに対
し、本実施の形態によれば、体積が０．０７立方ｃｍ
（＝６×４×３ｍｍ）のリレーを実現するこことができ
る。
【００２４】以上は、本実施の形態におけるリレーの概
略について説明したが、要するに本実施の形態は、第１
の絶縁基板１の一主面上に、コ字型コア３と，このコ字
型コア３の中央部に設けられる複数の板状巻線部をスパ
イラル状に接続して形成されるコイル２と，これらコイ
ル２やコア３の周囲に形成される絶縁層１７と，この絶
縁層１７上に形成されるとともに、コイル２に接続した
コイル端子１４と，ヒンジばね用接続部１２と，可動接
点１１に対向配置させる固定接点４と，これらヒンジば
ね用接続部１２および固定接点４に接続される外部端子
パッド５とを配置し、また第２の絶縁基板７の一主面上
に、回転支持部１５を設けたアマチュア８およびこのア
マチュア８に固定し且つ両端部に可動接点１１を備えた
可動接点ばね１０をヒンジばね９を介して固定するため
のヒンジばね支持パッド１３を形成する。しかも、コア
３の側方部間に且つコイル２の上方にアマチュア８のシ
ーソバランスをバイアスするための磁石６を配置し、２
つの絶縁基板１，７の一主面相互を向い合わせることに
より、リレーを形成している。
略について説明したが、要するに本実施の形態は、第１
の絶縁基板１の一主面上に、コ字型コア３と，このコ字
型コア３の中央部に設けられる複数の板状巻線部をスパ
イラル状に接続して形成されるコイル２と，これらコイ
ル２やコア３の周囲に形成される絶縁層１７と，この絶
縁層１７上に形成されるとともに、コイル２に接続した
コイル端子１４と，ヒンジばね用接続部１２と，可動接
点１１に対向配置させる固定接点４と，これらヒンジば
ね用接続部１２および固定接点４に接続される外部端子
パッド５とを配置し、また第２の絶縁基板７の一主面上
に、回転支持部１５を設けたアマチュア８およびこのア
マチュア８に固定し且つ両端部に可動接点１１を備えた
可動接点ばね１０をヒンジばね９を介して固定するため
のヒンジばね支持パッド１３を形成する。しかも、コア
３の側方部間に且つコイル２の上方にアマチュア８のシ
ーソバランスをバイアスするための磁石６を配置し、２
つの絶縁基板１，７の一主面相互を向い合わせることに
より、リレーを形成している。
【００２５】図２は図１におけるヒンジばね近傍の拡大
断面図である。図２に示すように、ここでは前述した導
体層を省略しているが、リレー可動部のシリコン層１６
がヒンジばね９や可動接点ばね１０と一体に作成され
る。なお、前述した犠牲層はシリコン層１６と絶縁基板
７との空間に位置していたが、アマチュア８や可動接点
ばね１０の回動運動を保証するためにエッチングによっ
て除去されている。
断面図である。図２に示すように、ここでは前述した導
体層を省略しているが、リレー可動部のシリコン層１６
がヒンジばね９や可動接点ばね１０と一体に作成され
る。なお、前述した犠牲層はシリコン層１６と絶縁基板
７との空間に位置していたが、アマチュア８や可動接点
ばね１０の回動運動を保証するためにエッチングによっ
て除去されている。
【００２６】図３は本発明の他の実施の形態を説明する
ための電磁リレー可動部とリレー駆動部を模式的に表わ
した状態の斜視図である。図３に示すように、本実施の
形態は、本実施の形態においては、前述の図１に示すア
マチュアおよび可動接点を設けた可動ばねを備えるリレ
ー可動部１８を一主面上にアレー状に配置した絶縁基板
７と、前述の図１に示すコイル，コア，磁石や固定接点
を設けたリレー駆動部１９をアレー状に一主面上に配置
した絶縁基板１とを有し、これらの絶縁基板１，７の一
主面相互を向い合わせたものである。なお、このアレー
状の配置は、一列棒状に配置しても良く、また１つ１つ
独立したリレーとして切り出しても良い。このように、
１つの絶縁基板に多数個のリレーを形成すれば、より一
層高密度実装が実現される。
ための電磁リレー可動部とリレー駆動部を模式的に表わ
した状態の斜視図である。図３に示すように、本実施の
形態は、本実施の形態においては、前述の図１に示すア
マチュアおよび可動接点を設けた可動ばねを備えるリレ
ー可動部１８を一主面上にアレー状に配置した絶縁基板
７と、前述の図１に示すコイル，コア，磁石や固定接点
を設けたリレー駆動部１９をアレー状に一主面上に配置
した絶縁基板１とを有し、これらの絶縁基板１，７の一
主面相互を向い合わせたものである。なお、このアレー
状の配置は、一列棒状に配置しても良く、また１つ１つ
独立したリレーとして切り出しても良い。このように、
１つの絶縁基板に多数個のリレーを形成すれば、より一
層高密度実装が実現される。
【００２７】さらには、これら絶縁基板１，７上にダイ
オードやトランジスタを同時に形成するか、搭載するこ
とにより、スイッチ機能に加えて、電流や電圧の制御回
路を実現することができる。
オードやトランジスタを同時に形成するか、搭載するこ
とにより、スイッチ機能に加えて、電流や電圧の制御回
路を実現することができる。
【００２８】図４は図１あるいは図３に示すリレーをパ
ッケージ化した状態の一部切欠き斜視図である。図４に
示すように、前述した２つの絶縁基板１，７を向い合わ
せ、１つもしくは複数のリレー機構部を形成したものを
パッケージカバー２０によって覆うことにより、１つの
電磁リレーもしくは電磁リレーアレーを形成することが
できる。
ッケージ化した状態の一部切欠き斜視図である。図４に
示すように、前述した２つの絶縁基板１，７を向い合わ
せ、１つもしくは複数のリレー機構部を形成したものを
パッケージカバー２０によって覆うことにより、１つの
電磁リレーもしくは電磁リレーアレーを形成することが
できる。
【００２９】また、かかるパッケージ化は、従来から行
われているカバーと樹脂モールドによって実現すること
もできる。
われているカバーと樹脂モールドによって実現すること
もできる。
【００３０】次に、本発明の電磁リレーの製造方法につ
いて、全体的な工程を前述した図１，図２を用いて説明
し、ついでコイル，コアの具体的な製造工程を図５を参
照して説明する。
いて、全体的な工程を前述した図１，図２を用いて説明
し、ついでコイル，コアの具体的な製造工程を図５を参
照して説明する。
【００３１】まず、図１，図２に示すように、リレー駆
動部については、絶縁基板１上にアルミニウム（Ａｌ）
等でコイル２の下部をエッチングまたはめっきなどによ
り形成し、その上に絶縁層を介しＦｅまたはＦｅ−Ｎｉ
などの磁性体材料でコア３の胴体部を形成する。つい
で、コイル２のサイド部を形成する。さらに、コア３の
胴体部の上面に絶縁層を設けた後、コイル２の上部と、
コア３のヨーク部を形成する。しかる後、上述した複数
の絶縁層によって形成される絶縁層１７の上に固定接点
搭載部，外部端子パッド５，ヒンジばね接続部１２を形
成し、前記固定接点搭載部に固定接点４を被着する。さ
らに、コイル２の上部の上面に形成する絶縁層１７を掘
り込み、コア３のヨーク部の両磁極部間に磁石６を組付
けてリレー駆動部を含んだリレーベースを作成する。
動部については、絶縁基板１上にアルミニウム（Ａｌ）
等でコイル２の下部をエッチングまたはめっきなどによ
り形成し、その上に絶縁層を介しＦｅまたはＦｅ−Ｎｉ
などの磁性体材料でコア３の胴体部を形成する。つい
で、コイル２のサイド部を形成する。さらに、コア３の
胴体部の上面に絶縁層を設けた後、コイル２の上部と、
コア３のヨーク部を形成する。しかる後、上述した複数
の絶縁層によって形成される絶縁層１７の上に固定接点
搭載部，外部端子パッド５，ヒンジばね接続部１２を形
成し、前記固定接点搭載部に固定接点４を被着する。さ
らに、コイル２の上部の上面に形成する絶縁層１７を掘
り込み、コア３のヨーク部の両磁極部間に磁石６を組付
けてリレー駆動部を含んだリレーベースを作成する。
【００３２】また、リレー可動部については、もう一方
の絶縁基板７上に、ヒンジばね支持パッド１３と、最終
的にはエッチングなどにより除去される犠牲層とを形成
する。かかる犠牲層は、支持パッド１３とは同一面にあ
り、しかもアマチュアや可動ばねなどが配置される領域
に形成される。この犠牲層上には、シリコン（Ｓｉ）な
どによりシリコン層１６，可動接点ばね１０，アマチュ
ア接合部（アマチュアと可動接点ばねの接合部分）が形
成され、これらと一体にヒンジばね支持パッド１３上に
は、ヒンジばね９を積層形成する。さらに、可動接点１
１から可動接点ばね１０を介し、ヒンジばね支持パッド
１３まで、可動接点ばね１０の下側に、可動接点１１か
らヒンジばね９までの導通を確保するため、Ａｌ等で導
体層（図示省略）を形成する。ついで、シリコン層１６
の上に、ＦｅまたはＦｅ−Ｎｉなどの磁性体材料でアマ
チュア８を積層形成する。さらに、可動接点ばね１０の
先端に可動接点１１を形成する。その後、犠牲層をエッ
チング処理し、アマチュア８，可動接点ばね１０を可動
できるようにして、リレー可動部としてのコンタクトブ
ロックを形成する。
の絶縁基板７上に、ヒンジばね支持パッド１３と、最終
的にはエッチングなどにより除去される犠牲層とを形成
する。かかる犠牲層は、支持パッド１３とは同一面にあ
り、しかもアマチュアや可動ばねなどが配置される領域
に形成される。この犠牲層上には、シリコン（Ｓｉ）な
どによりシリコン層１６，可動接点ばね１０，アマチュ
ア接合部（アマチュアと可動接点ばねの接合部分）が形
成され、これらと一体にヒンジばね支持パッド１３上に
は、ヒンジばね９を積層形成する。さらに、可動接点１
１から可動接点ばね１０を介し、ヒンジばね支持パッド
１３まで、可動接点ばね１０の下側に、可動接点１１か
らヒンジばね９までの導通を確保するため、Ａｌ等で導
体層（図示省略）を形成する。ついで、シリコン層１６
の上に、ＦｅまたはＦｅ−Ｎｉなどの磁性体材料でアマ
チュア８を積層形成する。さらに、可動接点ばね１０の
先端に可動接点１１を形成する。その後、犠牲層をエッ
チング処理し、アマチュア８，可動接点ばね１０を可動
できるようにして、リレー可動部としてのコンタクトブ
ロックを形成する。
【００３３】さらに、ベース側絶縁基板１にコンタクト
側絶縁基板７を対向させるように組付けた後、外部端子
接続パッド５に配線を行う。なお、この配線は両基板
１，７の組付け前であっても良い。
側絶縁基板７を対向させるように組付けた後、外部端子
接続パッド５に配線を行う。なお、この配線は両基板
１，７の組付け前であっても良い。
【００３４】以上は、本実施の形態における電磁リレー
の全体的な製造工程であり、以下にコイル，コアの具体
的な製造工程を説明する。
の全体的な製造工程であり、以下にコイル，コアの具体
的な製造工程を説明する。
【００３５】図５（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明の電
磁リレーの製造方法の一実施の形態を説明するための工
程順に示したコイル，コアの上面および側断面を表わす
図である。まず、図５（ａ）に示すように、コイル底部
作成工程では、絶縁基板１上にＡｌなどで所定の寸法に
コイル下部２Ａを形成する。この場合、所定の寸法はコ
イル抵抗，感動電圧，発生磁界量によって決定される。
その形成方法は、予め薄膜のパターンを形成しておく
が、この外にもめっきやスパッタにより所定の厚みに形
成しても良い。また、このコイル下部２Ａは、コイルの
作成範囲全体に所定の厚みのコイル材料を成膜してお
き、エッチングによって不要部分を除去しても良い。
磁リレーの製造方法の一実施の形態を説明するための工
程順に示したコイル，コアの上面および側断面を表わす
図である。まず、図５（ａ）に示すように、コイル底部
作成工程では、絶縁基板１上にＡｌなどで所定の寸法に
コイル下部２Ａを形成する。この場合、所定の寸法はコ
イル抵抗，感動電圧，発生磁界量によって決定される。
その形成方法は、予め薄膜のパターンを形成しておく
が、この外にもめっきやスパッタにより所定の厚みに形
成しても良い。また、このコイル下部２Ａは、コイルの
作成範囲全体に所定の厚みのコイル材料を成膜してお
き、エッチングによって不要部分を除去しても良い。
【００３６】ついで、図５（ｂ）に示すように、コア胴
体部作成工程では、コイル下部２Ａとコア中央部３Ａの
絶縁を確保するため、二酸化シリコンなどの絶縁層２１
でコイル下部２Ａを覆った後、その絶縁層上で且つコイ
ル下部２Ａの上方に蒸着，スパッタなどの方法を用い、
ＦｅまたはＦｅ−Ｎｉなどの磁性体材料でコア中央部
（胴体部）３Ａを形成する。
体部作成工程では、コイル下部２Ａとコア中央部３Ａの
絶縁を確保するため、二酸化シリコンなどの絶縁層２１
でコイル下部２Ａを覆った後、その絶縁層上で且つコイ
ル下部２Ａの上方に蒸着，スパッタなどの方法を用い、
ＦｅまたはＦｅ−Ｎｉなどの磁性体材料でコア中央部
（胴体部）３Ａを形成する。
【００３７】ついで、図５（ｃ）に示すように、コイル
側方部作成工程では、コイルとコアの絶縁を同様に確保
するため、図５（ｂ）で形成したコア中央部３Ａを絶縁
層２１と同様の絶縁層２２で一旦覆う。その後、コイル
下部２Ａからコイル側方部２Ｂを同一材料で成長させる
ため、コイル下部２Ａを覆う絶縁層２１の一部をエッチ
ングにより剥離し、その剥離した個所にコイル側方部２
Ｂをコイル下部２Ａと同一の方法で形成する。
側方部作成工程では、コイルとコアの絶縁を同様に確保
するため、図５（ｂ）で形成したコア中央部３Ａを絶縁
層２１と同様の絶縁層２２で一旦覆う。その後、コイル
下部２Ａからコイル側方部２Ｂを同一材料で成長させる
ため、コイル下部２Ａを覆う絶縁層２１の一部をエッチ
ングにより剥離し、その剥離した個所にコイル側方部２
Ｂをコイル下部２Ａと同一の方法で形成する。
【００３８】しかる後、図５（ｄ）に示すように、コイ
ル上部形成工程では、コイル側方部２Ｂに引き続き、コ
イル上部２Ｃを同様の方法で形成する。
ル上部形成工程では、コイル側方部２Ｂに引き続き、コ
イル上部２Ｃを同様の方法で形成する。
【００３９】さらに、図５（ｅ）に示すように、コアヨ
ーク部形成工程では、コイルと磁石の絶縁を確保するた
め、コイル上部２Ｃを絶縁層２３で覆う。その後、コア
中央部３Ａの両端からコアヨーク部３Ｂを成長させるた
め、コア中央部３Ａの両端を覆っている絶縁層２１，２
２の一部をエッチングにより剥離し、コアヨーク部３Ｂ
をコア中央部３Ａと同様の方法で形成する。この後、コ
アヨーク部３Ｂ間に別途作成した磁石を配置する。この
磁石はコストや性能等を考慮し、バルク部品として後付
けする方法を取ったが、もちろん蒸着およびエッチング
等の成膜技術を用いて作成しても良い。
ーク部形成工程では、コイルと磁石の絶縁を確保するた
め、コイル上部２Ｃを絶縁層２３で覆う。その後、コア
中央部３Ａの両端からコアヨーク部３Ｂを成長させるた
め、コア中央部３Ａの両端を覆っている絶縁層２１，２
２の一部をエッチングにより剥離し、コアヨーク部３Ｂ
をコア中央部３Ａと同様の方法で形成する。この後、コ
アヨーク部３Ｂ間に別途作成した磁石を配置する。この
磁石はコストや性能等を考慮し、バルク部品として後付
けする方法を取ったが、もちろん蒸着およびエッチング
等の成膜技術を用いて作成しても良い。
【００４０】以上は、絶縁基板１側に形成されるリレー
駆動部の主要部分となるコイル，コアの製造工程である
が、絶縁基板７側に形成されるリレー可動部について
は、前述の図１，図２を用いて説明したように形成して
も良く、または別途独立して形成することもできる。
駆動部の主要部分となるコイル，コアの製造工程である
が、絶縁基板７側に形成されるリレー可動部について
は、前述の図１，図２を用いて説明したように形成して
も良く、または別途独立して形成することもできる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁リレ
ー及びその製造方法は、リレー可動部とリレー駆動部を
それぞれ別の絶縁基板に積層形成し、それらを対向配置
させることにより、薄型で且つサイズを小型化できると
いう効果がある。
ー及びその製造方法は、リレー可動部とリレー駆動部を
それぞれ別の絶縁基板に積層形成し、それらを対向配置
させることにより、薄型で且つサイズを小型化できると
いう効果がある。
【００４２】また、本発明は、各絶縁基板に同数のリレ
ー可動部とリレー駆動部を配置することにより、高密度
実装を実現できるという効果がある。
ー可動部とリレー駆動部を配置することにより、高密度
実装を実現できるという効果がある。
【００４３】さらに、本発明は、コイルを１層の板状に
した複数のコイル部分をスパイラル接続するとともに、
コイルおよびコアを半導体成膜技術を用いて形成するこ
とにより、組立作業を簡略化でき、リレー特性を均一化
できるという効果がある。
した複数のコイル部分をスパイラル接続するとともに、
コイルおよびコアを半導体成膜技術を用いて形成するこ
とにより、組立作業を簡略化でき、リレー特性を均一化
できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施の形態を説明するための電磁リ
レー主要部を形成するリレー可動部とリレー駆動部の斜
視図である。
レー主要部を形成するリレー可動部とリレー駆動部の斜
視図である。
【図２】図１におけるヒンジばね近傍の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施の形態を説明するための電磁
リレー可動部とリレー駆動部を模式的に表わした状態の
斜視図である。
リレー可動部とリレー駆動部を模式的に表わした状態の
斜視図である。
【図４】図１あるいは図３に示すリレーをパッケージ化
した状態の一部切欠き斜視図である。
した状態の一部切欠き斜視図である。
【図５】本発明の電磁リレーの製造方法の一実施の形態
を説明するためのコイル，コアの上面および側断面を工
程順に表わした図である。
を説明するためのコイル，コアの上面および側断面を工
程順に表わした図である。
【図６】従来の一例を示す電磁リレーの分解斜視図であ
る。
る。
１，７ 絶縁基板
２ コイル
２Ａ コイル下部
２Ｂ コイル側方部
２Ｃ コイル上部
３ コア
３Ａ コア中央部
３Ｂ コアヨーク部
４ 固定接点
５ 外部端子パッド
６ 磁石
８ アマチュア
９ ヒンジばね
１０ 可動接点ばね
１１ 可動接点
１２ ヒンジばね接続部
１３ ヒンジばね支持パッド
１４ コイル端子
１５ 回転支持部
１６ シリコン層
１７，２１，２２，２３ 絶縁層
１８ リレー可動部
１９ リレー駆動部
２０ パッケージカバー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−54011（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−54013（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−211214（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−54016（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−125866（ＪＰ，Ａ)
特公 昭53−8606（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 45/00 - 51/36
Claims (5)
- 【請求項１】 コ字型コアの中央部に設けられる複数の
板状巻線部をスパイラル状に接続して形成されるコイル
と、前記コイルに接続したコイル端子と、ヒンジばね用
接続部と、固定接点と、前記ヒンジばね用接続部および
前記固定接点に接続される外部端子パッドとを一主面上
に配置した第１の絶縁基板と、回転支持部を設けたアマ
チュアおよび前記アマチュアに固定し且つ両端部に可動
接点を備えた可動接点ばねをヒンジばねを介して固定す
るためのヒンジばね支持パッドを一主面上に形成した第
２の絶縁基板とを有し、前記コアの側方部間に且つ前記
コイルの、前記第１の絶縁基板のある側と反対側に前記
アマチュアのシーソバランスをバイアスするための磁石
を配置し、前記第１および第２の絶縁基板の前記一主面
相互を向い合わせたことを特徴とする電磁リレー。 - 【請求項２】 前記第１および第２の絶縁基板は、それ
ぞれ複数のリレー可動部および前記リレー可動部と同数
のリレー駆動部を備え、アレー状に配置した請求項１記
載の電磁リレー。 - 【請求項３】 前記第１および第２の絶縁基板は、カバ
ーによってパッケージされる請求項１もしくは請求項２
記載の電磁リレー。 - 【請求項４】 第１の絶縁基板上にコイル底部，コア中
央部，コイル側方部，コイル上部，コアヨーク部を順次
形成し、固定接点およびヒンジばね接続部を形成してか
ら磁石を搭載してリレー駆動部を含んだリレーベースを
作成する工程と、第２の絶縁基板上にヒンジばね支持パ
ッドおよび犠牲層を形成した後、前記犠牲層上にシリコ
ン層および可動接点ばねを形成し、さらに前記シリコン
層上にアマチュアを形成し、しかる後前記犠牲層をエッ
チング処理することにより、前記アマチュア，可動接点
ばねを可動できるようにしてリレー可動部としてのコン
タクトブロックを形成する工程と、前記第１の絶縁基板
に前記第２の絶縁基板を対向させるように組付ける工程
とを含むことを特徴とする電磁リレーの製造方法。 - 【請求項５】 前記リレーベースを作成する工程は、前
記第１の絶縁基板上に板状巻線下端部を形成するコイル
底部作成工程と、前記板状巻線下端部の上に平坦化とと
もに絶縁してコア中央部を形成するコア中央部作成工程
と、前記コア中央部に対して絶縁を保ちながら前記板状
巻線下端部につづく板状巻線側方部を形成するコイル側
方部作成工程と、前記コア中央部に対して絶縁を保ちな
がら且つスパイラル状になるように前記板状巻線側方部
につづく板状巻線上端部を形成するコイル上部形成工程
と、前記板状巻線の各部との絶縁を保ちながら前記コア
中央部の両端にコアヨーク部を形成するコアヨーク部形
成工程とを含み、前記第１の絶縁基板上に固定接点やヒ
ンジばね接続部を形成し前記リレー駆動部を形成した
後、前記コアヨーク部間に且つ前記板状巻線上端部の上
方に磁石を配置する工程であることを特徴とする請求項
４記載の電磁リレーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420699A JP3445758B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電磁リレー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420699A JP3445758B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電磁リレー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001043786A JP2001043786A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3445758B2 true JP3445758B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=16652000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21420699A Expired - Lifetime JP3445758B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電磁リレー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445758B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100662724B1 (ko) | 2004-01-27 | 2006-12-28 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 마이크로 릴레이 |
| JP4063228B2 (ja) * | 2004-01-27 | 2008-03-19 | 松下電工株式会社 | マイクロリレー |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21420699A patent/JP3445758B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001043786A (ja) | 2001-02-16 |
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