JP4107244B2

JP4107244B2 - マイクロリレー

Info

Publication number: JP4107244B2
Application number: JP2004018963A
Authority: JP
Inventors: 健橋本; 勉下村; 英樹榎本; 慎一岸本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP2005216547A

Description

本発明は、半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーに関するものである。

特許文献１には、半導体微細加工技術を用いて形成されたマイクロリレーが開示されている。このマイクロリレーは、電磁石装置を備えたボディ（セラミック基板）と、このボディにスペーサを介して接合されるアーマチュアブロック（Ｓｉ基板）とを備える。このアーマチュアブロックは、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板（可動片）とアーマチュア基板の全周を包囲してアーマチュア基板を揺動自在に支持するフレームとを一体に備える形状になっている。アーマチュア基板は、幅方向の両側の長手方向の中心が一対の弾性片（枢支部）によって上記フレームに連結されており、弾性片を軸としてシーソー動作する。
特開平５−１１４３４７号公報

ところで、上記従来のマイクロリレーでは、弾性片の支持力が弱いとアーマチュア基板が電磁石装置に吸着してしまい、逆に弾性片の支持力が強いとアーマチュア基板がシーソー動作しないなどの課題がある。

この点に鑑みて、本出願人は、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるマイクロリレーを別途提案している（特願２００３−２８４１８７）。このマイクロリレーは、アーマチュア基板、および、その両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する枠状のフレームを一体に有するアーマチュアブロックと、このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成されるボディと、このボディの収納部に収納される電磁石装置と、カバーと、アーマチュアのシーソ動の支点となる支点部（突起部）とを備える構成になっている。

この構成では、アーマチュア基板の両側部の中央側がフレームと凹凸嵌合し、それら中央側の各両側がフレームに弾性保持されることにより、アーマチュア基板の安定なシーソ動が可能となる。また、アーマチュア基板は、支点部によりボディに吸着されることがないので、フレームにより弾性保持される部分（弾性片）のばね定数を自由に設定（小さく設定）することができる。

しかし、上記マイクロリレーでは、互いに離隔する一対の固定接点の離隔距離よりも、それら一対の固定接点に対する、対向配置される可動接点の離隔距離の方が短いので、開状態の一対の固定接点が、対向配置される可動接点の影響を受けて良好なアイソレーション特性を得られないという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるほか、開状態の一対の固定接点に対するアイソレーション特性を良くすることができるマイクロリレーを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーであって、アーマチュア基板、および、その全周を包囲しその一方の両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する枠状のフレームを、一体に有する形状にシリコン基板により形成され、前記アーマチュア基板の他方の両側部にそれぞれ形成される両可動接点と、前記アーマチュア基板に固着されてアーマチュアを構成する磁性体とを有するアーマチュアブロックと、このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成され、中央に収納部を有すると共に、その収納部を挟む両端部のうち、一方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の一方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点と、他方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の他方と対向配置されるグランドパターンとしての固定接点とを有するボディと、このボディの収納部に収納され、前記ボディにおける一方の端部に配置される一対の固定接点および他方の端部に配置されるグランドパターンとしての固定接点に対して、交互に前記両可動接点の一方および他方をそれぞれ接離する電磁石装置と、前記ボディの一の面に載置される前記アーマチュアブロックの面の裏面を覆う箱状に形成されるカバーとを備え、前記ボディは、当該ボディの各固定接点とそれぞれ電気的に接続される各固定接点用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記各固定接点用スルーホールと電気的に接続される各固定接点用バンプとを有し、前記アーマチュア基板は、下面に前記磁性体が接合される磁性体保持部と、下面に前記可動接点が固着される可動接点部とからなり、前記磁性体が接合される前記磁性体保持部の接合面全面を通って前記可動接点に至る面上に、導電パターンを形成することにより、前記両可動接点が電気的に導通していることを特徴とする。

この構成では、例えば、他方の一対の固定接点に電気的に接続される２つの固定接点用バンプを本マイクロリレーを実装するプリント基板のグランドに電気的に接続するようにしておくと、両可動接点の一方の可動接点が、対向配置される一対の固定接点から離隔したときに、両可動接点の他方の可動接点が接地して、両可動接点の一方の可動接点もグランド電位になるので、その開状態の一対の固定接点に対するアイソレーション特性を良くすることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のマイクロリレーにおいて、前記ボディは、当該ボディの一方の端部に配置される一対の固定接点とそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用スルーホールと、当該ボディの他方の端部に配置されるグランドパターンとしての前記固定接点と電気的に接続されるグランド用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記一対の固定接点用スルーホールおよび前記グランド用スルーホールとそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用バンプおよびグランド用バンプとを有することを特徴とする。この構成では、両可動接点の一方の可動接点が、対向配置される一対の固定接点から離隔したときに、両可動接点の他方の可動接点がグランドパターンとしての固定接点に接触することにより、両可動接点の一方の可動接点がグランド電位になるので、その開状態の一対の固定接点に対するアイソレーション特性を良くすることができる。

本発明によれば、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるほか、開状態の一対の固定接点に対するアイソレーション特性を良くすることができる。

（実施形態１）
図１は本発明による実施形態１のマイクロリレーの分解斜視図である。このマイクロリレーは、例えば半導体微細加工技術で形成され、ボディ１と、電磁石装置２と、アーマチュアブロック３と、カバー４とを備える。

ボディ１は、ガラスからなる矩形板状であって、図３に示すように、四隅の近傍には、ボディ１の上下両面に貫通するスルーホール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが形成されていると共に、長手方向の両端部の中央縁部にスルーホール１０Ｅ，１０Ｆが形成されている。各スルーホール１０Ａ〜１０Ｆの内周面には、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路（図示せず）と固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂおよびグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃとを電気接続するための電気経路１１Ａ〜１１Ｆが形成されている。各電気経路１１Ａ〜１１Ｆは、クロム、チタン、白金、コバルト、ニッケル、金、銅、金とコバルトの合金、またはこれらの合金等からなり、めっき、蒸着、スパッタ等により形成されている。各スルーホール１０Ａ〜１０Ｆの両端の開口部周縁には、各電気経路１１Ａ〜１１Ｆと電気接続されたランド１２が形成されている。図２に示すように、ボディ１の下面側のランド１２には、金、銀、銅、半田などの導電性材料からなるバンプ１３が載せられ、各スルーホール１０Ａ〜１０Ｆの下面開口を塞ぐように、熱などで密着接合されている。

ボディ１の上面には、図３に示すように、２対の固定接点１４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂと、グランドパターン１４Ｃ，１５Ｃとが形成されている。各固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂとグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃは、少なくともその表面が、クロム、チタン、銅、白金、コバルト、ニッケル、金、金とコバルトの合金、またはこれらの合金等により形成されている。固定接点１４Ａ，１４Ｂは、２つのスルーホール１０Ａ，１０Ｂに挟まれるようにして並設されている。そして、一方の固定接点１４Ａは、スルーホール１０Ａのランド１２と電気接続され、他方の固定接点１４Ｂはスルーホール１０Ｂのランド１２と電気接続されている。スルーホール１０Ｅは、一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂ間の外寄りに設けられ、スルーホール１０Ｅのランド１２と電気的に接続されたグランドパターン１４Ｃ，１４Ｃがスルーホール１０Ａ，１０Ｂの側に延設されている。同様に、固定接点１５Ａ，１５Ｂは、２つのスルーホール１０Ｃ，１０Ｄに挟まれるようにして並設され、一方の固定接点１５Ａは、スルーホール１０Ｃのランド１２と電気接続され、他方の固定接点１５Ｂはスルーホール１０Ｄのランド１２と電気接続されている。スルーホール１０Ｆは、一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂ間の外寄りに設けられ、スルーホール１０Ｆのランド１２と電気的に接続されたグランドパターン１５Ｃ，１５Ｃがスルーホール１０Ｃ，１０Ｄの側に延設されている。

ボディ１の中央には、ボディ１の上下両面に貫通した十字形の貫通孔１６が設けられ、薄膜１７がボディ１の上面側で貫通孔１６を閉じるようにボディ１に密着接合されている（図１）。これにより、ボディ１の下面側に電磁石装置２を収納する収容凹部１８（収納部）が形成される（図２）。また、薄膜１７Ａ〜１７Ｆがスルーホール１０Ａ〜１０Ｆを閉じるようにボディ１に密着接合されている（図１）。薄膜１７，１７Ａ〜１７Ｆは、シリコンまたはガラスで形成され、エッチングまたは研磨などの加工を施すことで５〜５０μｍ程度、好ましくは２０μｍ程度の厚さに形成される。貫通孔１６は、ボディ１の下面から上面にかけて徐々に断面積が小さくなるテーパー形状に形成されており、これにより、電磁石装置２を収容し易くしている。

電磁石装置２は、図１に示すように、ヨーク２０と、永久磁石２１と、コイル２２Ａ，２２Ｂと、基板２３とからなる。ヨーク２０は、電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工あるいは鍛造加工することにより、矩形板状の中央片２０Ａの両端から、矩形板状の脚片２０Ｂ，２０Ｃがそれぞれ立ち上がったコ字状に形成されている。永久磁石２１は、直方体形状であって、背中合わせの磁極面２１Ａ，２１Ｂ（図４参照）が互いに異極となるように着磁されている。永久磁石２１は、一方の磁極面２１Ｂがヨーク２０の中央片２０Ａの中央に当接し、他方の磁極面２１Ａが脚片２０Ｂ，２０Ｃの先端と同じ高さになるようにヨーク２０に取着されている。コイル２２Ａは、脚片２０Ｂと永久磁石２１との間で中央片２０Ａに直接巻回され、その端面が脚片２０Ｂおよび永久磁石２１に当接することにより左右方向の移動を規制されている。同様にコイル２２Ｂは、脚片２０Ｃと永久磁石２１との間で中央片２０Ａに直接巻回され、その端面が脚片２０Ｃおよび永久磁石２１に当接することにより左右方向の移動を規制されている。基板２３は矩形状であり、ヨーク２０の中央片２０Ａの下面に中央片２０Ａと直交するように接合される。基板２３は、下面に導電部２３Ａを有し（図２参照）、コイル２２の先端が導電部２３Ａに電気接続されている。導電部２３Ａには、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路（図示せず）とコイル２２とを電気接続するバンプ２４が設けられている。

電磁石装置２は、脚片２０Ｂ，２０Ｃの先端を上向きにして、収容凹部１８に収容される。この時、図４の例に示すように、薄膜１７の下面に電磁石装置２の脚片２０Ｂ，２０Ｃの先端および永久磁石２１の磁極面２１Ａに密着して収納される。

アーマチュアブロック３は、５０〜３００μｍ程度、好ましくは２００μｍ程度の厚みを有するシリコン基板をエッチングして形成され、図１，図５，図６に示すように、アーマチュア基板３０と、アーマチュア基板３０の全周を包囲してアーマチュア基板３０を揺動自在に支持するフレーム３１とを一体に備える。アーマチュア基板３０の下面には、矩形板状の磁性体３２が接合され、アーマチュア３００を構成する。

アーマチュア基板３０は、下面に磁性体３２が接合される矩形状の磁性体保持部３０Ａと、下面に可動接点３３Ａ，３３Ｂが固着され、上面に可動接点３３Ｃ，３３Ｄが固着される可動接点部３０Ｂ，３０Ｂとからなる。これら可動接点は、例えば上記固定接点と同様に形成される。また、可動接点３３Ａ，３３Ｂは、それぞれ可動接点３３Ｃ，３３Ｄと電気的に接続される。可動接点部３０Ｂは、磁性体保持部３０Ａの長手方向の両側において、弾性変形可能なヒンジ片３４によって磁性体保持部３０Ａに支持されている。

磁性体保持部３０Ａは、幅方向の両側が、弾性変形可能な弾性片３５によってフレーム３１に支持されている。弾性片３５は、アーマチュア基板３０のシーソー動作の軸Ｘ（支点軸）を中心として、線対称に４ヶ所設けられている。各弾性片３５は、一端が磁性体保持部３０Ａに一体に形成結合されると共に他端がフレーム３１に一体に形成結合されており、上記一端と上記他端との間に、フレーム３１と同一平面上でＵ字形に多数蛇行した蛇行部３５Ａが形成されている。蛇行部３５Ａを設けることで、弾性片３５を長く形成することができ、アーマチュア基板３０がシーソー動作する時に弾性片３５がねじられることで生じるばね力のばね定数を適切に小さくできる。弾性片３５に加えられる応力も分散できる。弾性片３５は、肉厚がフレーム３１の肉厚よりも小さく形成され、幅が、上記肉厚よりも小さく形成されている。

また、磁性体保持部３０Ａは、幅方向の両側の中央部に延設片３６が形成されている。延設片３６のフレーム３１に対向する部位には凸部３６Ａが設けられ、凸部３６Ａに対向するフレーム３１の内周面には凹部３７Ａを有する延設片３７が設けられる。凸部３６Ａと凹部３７Ａとは、フレーム３１と同一平面で凹凸嵌合することにより、アーマチュア基板３０が水平方向に移動するのを規制する移動規制部３０１を構成する。さらに、延設片３６の下面には、図５に示したように、アーマチュア基板３０のシーソー動作の支点となる突起部３６Ｂ（支点部）が形成されている。なお、凸部３６Ａ，凹部３７Ａは、それぞれ逆であってもよく、凹凸嵌合は各一対に限らず、複数対でもよい。

さらに、磁性体保持部３０Ａの四隅には、第２の延設片３８が形成されている。第２の延設片３８の下面には、アーマチュア基板３０のシーソー動作のストッパーとなる第２の突起部３８Ａが形成されている。第２の突起部３８Ａは、アーマチュア基板３０を水平にした時に、対向するボディ１の上面と所定の間隔を有するように形成されている。

また、フレーム３１は、下方に矩形状の開口を有する箱状になっているが、図５，図６に示すように、その短手方向の両側部３１１，３１２の内面から上下面にかけて、金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａが形成されている。これら金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａは、例えば可動接点３３Ａ〜３３Ｄ以外のアーマチュアブロック３を絶縁膜で覆った後、その絶縁膜上に形成される。なお、可動接点３３Ａ，３３Ｂは、金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａと同時に上記固定接点と同様に形成してもよい。

磁性体３２は、電磁軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなどの磁性材料を機械加工して形成され、接着、溶接、熱着、ロウ付けなどの方法で、磁性体保持部３０Ａに接合される。磁性体３２を機械加工により形成することで、厚みを大きくして吸引力を向上させることができる。

アーマチュア基板３０の肉厚は、フレーム３１の肉厚よりも小さく形成されており、フレーム３１の下面に対してアーマチュア３００の下面（すなわち、磁性体３２の下面および可動接点３３Ａ，３３Ｂの下面。）が凹むようにアーマチュア基板３０がフレーム３１の上側に保持されている。これにより、後述するように、フレーム３１をボディ１に接合した際に、アーマチュア３００の下面とボディ１との間に、アーマチュア３００の揺動を収容する空間が形成される。

カバー４は、パイレックス（Ｒ）のような耐熱ガラスにより矩形板状に形成され、下面には、図７に示すように、アーマチュア３００の揺動を収容するための凹部４０が設けられている。

また、カバー４の少なくとも内部底面４０Ａ側（例えばラインＬ内の全面）には、金属薄膜４Ａが固着され、金属薄膜４Ａは、アーマチュアブロック３の金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａを介して、ボディ１のグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃと電気的に接続される。

上述のように構成されたボディ１、アーマチュアブロック３、カバー４は、アーマチュアブロック３のフレーム３１がその全周にわたってボディ１の周縁部１９とカバー４の周縁部４２とに、陽極接合などの方法で直接接合される。このとき、図３，図７において、カバー４の周縁部４２における金属薄膜４Ａは、ボディ１のグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃの外方張出部１４１，１５１に電気的に接続される。そして、ボディ１とカバー４との間でフレーム３１に囲まれた密閉空間が形成され、密閉空間内にアーマチュア３００および可動接点３３Ａ〜３３Ｄおよび固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂが収容される。可動接点３３Ａ，３３Ｂと、固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂとは、アーマチュア３００の揺動により接離する接点機構を構成する。また、可動接点３３Ｃ，３３Ｄと、カバー４の金属薄膜４Ａとは、アーマチュア３００の揺動により接離する第２の接点機構を構成する。アーマチュアブロック３の突起部３６Ｂは、その頂点が薄膜１７に当接している。

次に、このマイクロリレーの動作について説明する。コイル２２Ａ，２２Ｂに一方向から通電すると、磁性体３２が一方の脚片２０Ｂに吸引され、アーマチュア３００は、突起部３６Ｂの頂点を支点として、シーソー動作を行う。アーマチュア３００のシーソー動作は、第２の延設片３８の下面に設けられたストッパーとしての第２の突起部３８Ａがボディ１の上面に当接することで止まる。第２の突起部３８Ａを設けることで、磁性体３２と薄膜１７とが直接衝突し磁性体３２または／および薄膜１７が破損する事態を防止している。この時、可動接点部３０Ｂの下面に設けられた可動接点３３Ａは、対向する一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂと当接し、固定接点１４Ａ，１４Ｂ間を閉じる。可動接点３３Ａは、ヒンジ片３４の弾性により、適度な接点圧を得ている。第２の突起部３８Ａとボディ１との距離を調節することで、可動接点３３Ａ，３３Ｂの押し込み量を調節できる。コイル２２Ａ，２２Ｂの通電を停止しても、永久磁石２１から発生され磁性体３２→脚片２０Ｂ→永久磁石２１という閉磁路を通る磁束により、アーマチュア３００は、同一状態を維持している。

次に、コイル２２Ａ，２２Ｂの通電方向を逆にすると、磁性体３２が他方の脚片２０Ｃに吸引され、弾性片３５のねじり復帰力も加わって、アーマチュア３００は、突起部３６Ｂの頂点を支点として、反対方向にシーソー動作を行う。この時、可動接点部３０Ｂの下面に設けられた可動接点３３Ｂは、対向する一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂと当接し、固定接点１５Ａ，１５Ｂ間を閉じる。可動接点３３Ｂは、ヒンジ片３４の弾性により、適度な接点圧を得ている。コイル２２Ａ，２２Ｂの通電を停止しても、永久磁石２１から発生され磁性体３２→脚片２０Ｃ→永久磁石２１という閉磁路を通る磁束により、アーマチュア３００は、同一状態を維持している。すなわち、本実施形態のマイクロリレーは、常開接点と常閉接点とを一組づつ備えたラッチング型のリレーとして構成されている。

上述したように、本マイクロリレーのアーマチュア基板３０は、弾性片３５によってフレーム３１に支持されると共に移動規制部３０１によって水平方向への移動を規制された状態で、突起部３６Ｂの頂点を支点としてシーソー動作するため、安定したシーソー動作を行うことができる。また、アーマチュア基板３０は、突起部３６Ｂがあるためボディ１に吸着されることがないので、弾性片３５のばね定数を自由に設定（小さく設定）することもできる。マイクロリレーをプリント基板（図示せず）に実装するには、ボディ１の下面のバンプ１３およびバンプ２４をフリップチップ接合すればよい。

また、本実施形態１では、可動接点３３Ａが固定接点１４Ａ，１４Ｂから離隔すると、可動接点３３Ａと電気的に接続される可動接点３３Ｃが、カバー４の内部底面４０Ａに対して接触することにより、可動接点３３Ａが、可動接点３３Ｃ、カバー４の金属薄膜４Ａ、アーマチュア基板３０の金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａ、ボディ１のグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃ、スルーホール１０Ｅ，１０Ｆおよびグランド用のバンプ１３，１３を通して接地され、グランド電位となるので、当該可動接点３３Ａと対向配置される開状態の一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂに対するアイソレーション特性を良くすることができる。同様に、可動接点３３Ｂが固定接点１５Ａ，１５Ｂから離隔すると、可動接点３３Ｂと電気的に接続される可動接点３３Ｄが、カバー４の内部底面４０Ａに対して接触することにより、可動接点３３Ｂが、可動接点３３Ｄ、カバー４の金属薄膜４Ａ、アーマチュア基板３０の金属薄膜３１１Ａ，３１２Ａ、ボディ１のグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃ、スルーホール１０Ｅ，１０Ｆおよびグランド用のバンプ１３，１３を通して接地され、グランド電位となるので、当該可動接点３３Ｂと対向配置される開状態の一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂに対するアイソレーション特性を良くすることができる。

（実施形態２）
図８は本発明による実施形態２のマイクロリレーのボディの分解斜視図である。

実施形態２のマイクロリレーは、実施形態１のマイクロリレーにおいて、図８に示すように、一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂ間および一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂ間に、それぞれグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃの一部１４０Ｃ，１５０Ｃが介在し、両可動接点３３Ａ，３３Ｂが、それぞれボディ１の対向配置される一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂおよび１５Ａ，１５Ｂを導通可能に、グランドパターン１４Ｃ，１５Ｃの一部１４０Ｃ，１５０Ｃと当接する部分が絶縁されていることを特徴とする。図８の例では、固定接点１４Ａ，１４Ｂと固定接点１５Ａ，１５Ｂをグランドパターン１４Ｃ，１５Ｃの一部１４０Ｃ，１５０Ｃよりも高く設置することにより絶縁している。なお、一部１４０Ｃ，１５０Ｃと当接する両可動接点３３Ａ，３３Ｂの部分を絶縁膜で絶縁しても良い。

このような構成の実施形態２では、可動接点３３Ａが、ボディ１の対向配置される一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂから離隔すると、それら一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂ間にグランドパターン１４Ｃの一部１４０Ｃが介在していることにより、その開状態の一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂに対するアイソレーション特性をさらに良くすることができる。同様に、可動接点３３Ｂが、ボディ１の対向配置される一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂから離隔すると、それら一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂ間にグランドパターン１５Ｃの一部１５０Ｃが介在していることにより、その開状態の一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂに対するアイソレーション特性をさらに良くすることができる。

なお、実施形態２の変形例として、可動接点３３Ｃ，３３Ｄを廃止し、図１に示したインゴット状の凸部を削除して平面形状にしても良い（後述の図９の３０Ｂ参照）。

（実施形態３）
図９は本発明による実施形態３のマイクロリレーの分解斜視図、図１０は同マイクロリレーのアーマチュアブロックを下側から見た分解斜視図である。

実施形態３のマイクロリレーは、実施形態１のマイクロリレーにおいて、図９に示すように、可動接点３３Ｃ，３３Ｄが廃止され、図１に示したインゴット状の凸部が削除されて平面形状になっているほか、図１０に示すように、例えば、可動接点３３Ａから磁性体保持部３０Ａの裏面全面を通って可動接点３３Ｂに至る面上に、めっき、蒸着、スパッタ等で、金、銅、クロム、ニッケル、銀などの導電パターン３０ＡＢを形成することにより、両可動接点３３Ａ，３３Ｂを電気的に導通し、図９に示すように、実施形態１における固定接点１４Ａ，１４Ｂをグランドパターン１４Ｃに一体化して実施形態３のグランドパターン１４Ｃとしたことを特徴とする。

このような構成の実施形態３では、可動接点３３Ｂが、対向配置される一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂから離隔したときに、可動接点３３Ａがグランドパターン１４Ｃに接触することにより、可動接点３３Ｂがグランド電位になるので、その開状態の一対の固定接点１５Ａ，１５Ｂに対するアイソレーション特性を良くすることができる。

なお、実施形態３では、可動接点３３Ｃ，３３Ｄを廃止し、図１に示したインゴット状の凸部を削除して平面形状にしてあるが、実施形態１と同様に可動接点３３Ｃ，３３Ｄを設けた構成でもよい。また、グランドパターン１５Ｃおよび可動接点３３Ｂに対して実施形態２の特徴となる構成をさらに適用しても良い。

また、上記各実施形態において、スルーホール１０Ａ〜１０Ｆは、ボディ１の上下両面からブラスト加工、エッチング、ドリル加工または超音波加工により形成するのが好ましい。一般に、ブラスト加工またはエッチング加工によりスルーホールを形成すれば、先細りのテーパー形状となる。そこで、ボディ１の上下両面からスルーホールを形成すれば、ブラスト加工またはエッチングの場合は、ボディ１の表面の開口を大きくせずにスルーホールを形成できる。ドリル加工または超音波加工の場合は、ストレートの孔の形成が可能となり、テーパ形状より更に小型化が可能となる。

また、上記各実施形態では、ボディおよびカバーはガラスで形成したが、シリコンで形成しても良い。

また、上記各実施形態では、永久磁石２１を用いた有極型の電磁石装置２を示したが、永久磁石を用いない無極型の電磁石装置を用いても良い。

また、上記各実施形態では、突起部３６Ｂは、アーマチュア基板３０の下面（延設片３６の下面）に設けられる構成になっているが、薄膜１７の上面に設けられ、その薄膜１７の上面に設けられた突起部３６Ｂの頂点を支点にアーマチュア基板３０がシーソー動作するようにしても良い。

また、上記各実施形態では、ストッパーとしての第２の突起部３８Ａは、第２の延設片３８の下面に設けられる構成になっているが、薄膜１７の上面に設けられる構成でも良い。また、第２の突起部３８Ａを設ける替わりに、薄膜１７の上面に金属薄膜を設けて、アーマチュア３００と接触する薄膜１７の部位を保護してもよい。

また、電磁石装置２のプリント基板２３の周囲に、巻線の径よりも幅の大きいくびれ部を設けてコイル２２Ａ，２２Ｂの末端をくびれ部に巻きつけ、コイルの末端の処理がし易くなるようにしても良い。

本発明による実施形態１のマイクロリレーの分解斜視図である。同マイクロリレーを下側から見た斜視図である。同マイクロリレーのボディの分解斜視図である。同マイクロリレーの位置決め部を示す図である。同マイクロリレーのアーマチュアブロックを下側から見た分解斜視図である。同アーマチュアブロックの下面図（ａ）および上面図（ｂ）である。同マイクロリレーのカバーを下側から見た斜視図である。本発明による実施形態２のマイクロリレーのボディの分解斜視図である。本発明による実施形態３のマイクロリレーの分解斜視図である。同マイクロリレーのアーマチュアブロックを下側から見た分解斜視図である。

符号の説明

１ボディ
２電磁石装置
３アーマチュアブロック
４カバー
１０Ａ〜１０Ｆスルーホール
１１Ａ〜１１Ｆ電気経路
１２ランド
１３バンプ
１４Ａ，１４Ｂ固定接点
１４Ｃグランドパターン
１５Ａ，１５Ｂ固定接点
１５Ｃグランドパターン
１７薄膜
２０ヨーク
２１永久磁石
２２Ａ，２２Ｂコイル
３０アーマチュア基板
３１フレーム
３２磁性体
３３Ａ，３３Ｂ可動接点
３４ヒンジ片
３５弾性片
３６Ｂ突起部
３００アーマチュア

Claims

半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーであって、
アーマチュア基板、および、その全周を包囲しその一方の両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する枠状のフレームを、一体に有する形状にシリコン基板により形成され、前記アーマチュア基板の他方の両側部にそれぞれ形成される両可動接点と、前記アーマチュア基板に固着されてアーマチュアを構成する磁性体とを有するアーマチュアブロックと、
このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成され、中央に収納部を有すると共に、その収納部を挟む両端部のうち、一方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の一方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点と、他方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の他方と対向配置されるグランドパターンとしての固定接点とを有するボディと、
このボディの収納部に収納され、前記ボディにおける一方の端部に配置される一対の固定接点および他方の端部に配置されるグランドパターンとしての固定接点に対して、交互に前記両可動接点の一方および他方をそれぞれ接離する電磁石装置と、
前記ボディの一の面に載置される前記アーマチュアブロックの面の裏面を覆う箱状に形成されるカバーとを備え、
前記ボディは、当該ボディの各固定接点とそれぞれ電気的に接続される各固定接点用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記各固定接点用スルーホールと電気的に接続される各固定接点用バンプとを有し、
前記アーマチュア基板は、下面に前記磁性体が接合される磁性体保持部と、下面に前記可動接点が固着される可動接点部とからなり、
前記磁性体が接合される前記磁性体保持部の接合面全面を通って前記可動接点に至る面上に、導電パターンを形成することにより、前記両可動接点が電気的に導通していることを特徴とするマイクロリレー。
前記ボディは、当該ボディの一方の端部に配置される一対の固定接点とそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用スルーホールと、当該ボディの他方の端部に配置されるグランドパターンとしての前記固定接点と電気的に接続されるグランド用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記一対の固定接点用スルーホールおよび前記グランド用スルーホールとそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用バンプおよびグランド用バンプとを有することを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。