JP4265542B2 - マイクロリレー - Google Patents
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- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/22—Polarised relays
- H01H51/2272—Polarised relays comprising rockable armature, rocking movement around central axis parallel to the main plane of the armature
- H01H51/2281—Contacts rigidly combined with armature
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Description
前記磁性体と、前記第2磁性体または金属とは、レーザー溶接によって前記孔の内部で接合され、前記可動基板は、前記磁性体と前記第2磁性体または金属とによって狭持されている。この場合、前記可動基板と前記磁性体との熱膨張係数の違いにより生じる可動基板の反りなどを抑制することができる。
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係るマイクロリレーを示す。このマイクロリレーは、電磁石装置1と、ベース基板3と、アーマチュアブロック5と、カバー7とを備える。図2示すように、ベース基板3は、下面側に電磁石装置1を収納する収納凹部41を有し、図3に示すように、上面に固定接点対30,31を備える。アーマチュアブロック5は、ベース基板3の上面に固着されるフレーム50と、フレーム50の内側に配置され支持ばね片54によってフレーム50に揺動自在に支持される可動基板51aと、可動接点53を下面に有し接圧ばね片55によって可動基板51aに支持される可動接点基台52とを備える。図4に示すように、可動基板51aは下面に磁性体51bが備えられてアーマチュア51を構成し、電磁石装置1によって駆動されて可動接点53と固定接点対30,31との間を接離する。カバー7は、フレーム5の上面に密接に接合される。本実施形態のマイクロリレーは、ベース基板3とフレーム50とカバー7とによって囲まれた密閉空間内にアーマチュア51および可動接点53、固定接点対30,31が収容された密閉式のマイクロリレーである。
(第2の実施形態)
図21は、本発明の第2の実施形態に係るマイクロリレーを示す。本実施形態の基本構成は、ベース基板およびアーマチュアブロックを除いて第1の実施形態と同様であり、同様の箇所には同様の符号を付して説明を省略する。
3 ベース基板
5 アーマチュアブロック
7 カバー
10 ヨーク
11 コイル
12 永久磁石
30 固定接点対
31 固定接点対
40 グランドパターン
41 収納凹部
41a 孔
41b 第3の蓋(収納凹部用蓋)
50 フレーム
51 アーマチュア
51a 可動基板
51b 磁性体
52 可動接点基台
53 可動接点
54 支持ばね片
55 接圧ばね片
Claims (20)
- 以下の構成を備えたマイクロリレー:
ベース基板;このベース基板は電磁石装置を備え、一表面に固定接点を有する;
アーマチュアブロック;このアーマチュアブロックは、前記ベース基板の前記一表面に固着されるフレームと、前記フレームの内側に配置され前記フレームに揺動自在に支持される可動基板と、前記可動基板に支持され可動接点を有する可動接点基台とを備える;前記可動基板は、表面に磁性体が備えられてアーマチュアを構成し、前記電磁石装置によって駆動されて前記可動接点と固定接点との間を接離する;
カバー;このカバーは前記フレームに固着され、前記ベース基板と前記フレームと前記カバーとによって囲まれた空間を形成し、この空間内に前記アーマチュアおよび前記固定接点を収容する;
特徴とするところは、
前記ベース基板は、前記電磁石装置を収納する収納凹部を備え、その収納凹部は、前記ベース基板の前記一表面からその裏面まで貫通した孔と、前記孔の開口を塞ぐように前記ベース基板の前記一表面に固着された薄膜の収納凹部用蓋とから形成され、
前記電磁石装置は、ヨークと、前記ヨークに巻回され励磁電流に応じて磁束を発生させるコイルと、前記ヨークに固着され前記アーマチュアおよび前記ヨークを通る磁束を発生させる永久磁石とを備え、前記ベース基板は、前記固定接点と電気的に接続された配線パターンと、接地されたグランドパターンとを前記一表面に備え、前記グランドパターンは、前記配線パターンから離間して前記配線パターンと並行に走り、
前記収納凹部用蓋は、シリコン基板上の絶縁層上に薄膜状のシリコン層が形成されたSOI基板からシリコン基板および絶縁層を選択的に除去することで残したシリコン層よりなる。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記ヨークは、板状の横片と前記横片の両端から立ち上がる一対の脚片を備え、
前記永久磁石は、高さを有し、高さ方向の両面が異極に着磁され、一方の磁極面が前記一対の脚片の間で前記横片の長手方向の中心に固着され、
前記コイルは、前記永久磁石の両側で前記横片に巻回され、前記コイルへの励磁電流によって各脚片の先端面が互いに異極に励磁される。 - 請求項2に記載のマイクロリレーにおいて、
前記横片は、前記永久磁石を配置する凹部を備える。 - 請求項2に記載のマイクロリレーにおいて、
前記横片は、コイルの脱落を防止する凸部を備える。 - 請求項4に記載のマイクロリレーにおいて、
前記凸部は、前記横片の下面の四隅に設けられる。 - 請求項2に記載のマイクロリレーにおいて、
前記ヨークの露出表面および永久磁石の表面は、樹脂コーティングされている。 - 請求項6に記載のマイクロリレーにおいて、
前記脚片の先端面及び永久磁石の先端面の前記樹脂コーティングは研磨除去され、前記脚片の先端面と前記永久磁石の先端面は、同一平面上に位置する。 - 請求項2に記載のマイクロリレーにおいて、
前記脚片の断面積は、前記横片の断面積よりも大きい。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記カバーは、前記フレームに密接に接合され、前記ベース基板と前記フレームと前記カバーとによって囲まれた密閉空間を形成し、
前記ベース基板は、
ベース基板の前記一表面からその裏面まで貫通した固定接点用スルーホールと、
前記ベース基板の裏面に形成された固定接点用電極と、
前記固定接点用スルーホールの内周面に形成され前記固定接点用電極と前記固定接点とを電気的に接続する固定接点用導体層と、
前記ベース基板の前記一表面に設けられ、前記スルーホールの開口を覆う薄膜のスルーホール用蓋とを備える。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記カバーは、前記フレームに密接に接合され、前記ベース基板と前記フレームと前記カバーとによって囲まれた密閉空間を形成し、
前記ベース基板は、
ベース基板の前記一表面からその裏面まで貫通した固定接点用スルーホールと、
前記ベース基板の裏面に形成された固定接点用電極と、
前記固定接点用スルーホールの内周面に形成され前記接続用電極と前記固定接点とを電気的に接続する固定接点用導体層と、
前記スルーホールの内部に埋設され前記スルーホールを閉塞する金属とを備える。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記カバーは、前記フレームに密接に接合され、前記ベース基板と前記フレームと前記カバーとによって囲まれた密閉空間を形成し、
前記ベース基板は、
ベース基板の前記一表面からその裏面まで貫通したグランド用スルーホールと、
前記ベース基板の裏面に形成された接地用のグランド用電極と、
前記グランド用スルーホールの内周面に形成され、前記グランド用電極と前記グランドパターンとを電気的に接続するグランド用導体層と、
前記グランド用スルーホールを閉塞するグランド用スルーホール閉塞手段とを有する。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記ベース基板は、
ベース基板の長手方向の両端に固定接点対を有し、前記固定接点対のうち一方の固定接点対は接地され、
前記アーマチュアは、前記各固定接点対にそれぞれ対応する二つの可動接点を有し、各可動接点は導電路により互いに電気的に接続される。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記可動基板は、弾性変形可能な支持ばね片を介して前記フレームに支持され、
前記可動接点基台は、前記可動接点に接点圧を与える接圧ばね片によって前記可動基板に支持され、
前記フレーム、および、前記可動基板、前記可動接点基台、前記支持ばね片、前記接圧ばね片は、1枚の半導体基板から形成される。 - 請求項13に記載のマイクロリレーにおいて、
前記可動基板は、可動基板のベース基板側の面の長手方向の中間部に、先端がベース基板に当接した支点突起を有し、前記可動基板は前記支点突起を支点として揺動動作をし、
前記可動基板は、さらに可動基板のベース基板側の面の長手方向の両端に、前記可動基板が揺動動作をした時に先端が前記ベース基板と当接し前記可動基板の揺動を規制するストッパー突起とを備える。 - 請求項14に記載のマイクロリレーにおいて、
前記支点突起の先端面と前記ストッパ突起の先端面は、同一平面上に位置する。 - 請求項14に記載のマイクロリレーにおいて、
前記支点突起と前記ストッパ突起と前記可動接点基台の各先端面は、同一平面上に位置する。 - 請求項14に記載のマイクロリレーにおいて、
前記支点突起から前記可動接点基台までの距離は、
前記支点突起から前記電磁石装置に吸引される前記アーマチュアの部位までの距離よりも長い。 - 請求項14に記載のマイクロリレーにおいて、
前記支点突起から前記可動接点基台までの距離は、
前記支点突起から前記ストッパ突起までの距離よりも長い。 - 請求項13に記載のマイクロリレーにおいて、
前記接圧ばね片は、蛇行して進む蛇行部を有する。 - 請求項1に記載のマイクロリレーにおいて、
前記可動基板は半導体基板から形成され、上面から下面まで貫通した孔を有し、
前記磁性体は前記孔の一方の開口を覆うように前記可動基板の表面に配置され、
前記アーマチュアブロックは、さらに、第2の磁性体または金属を有し、第2の磁性体または金属は、前記孔の他方の開口を覆うように配置され、
前記磁性体と、前記第2磁性体または金属とは、レーザー溶接によって前記孔の内部で接合され、
前記可動基板は、前記磁性体と前記第2磁性体または金属とによって狭持されている。
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