JP5131298B2 - スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー - Google Patents
スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー Download PDFInfo
- Publication number
- JP5131298B2 JP5131298B2 JP2010052641A JP2010052641A JP5131298B2 JP 5131298 B2 JP5131298 B2 JP 5131298B2 JP 2010052641 A JP2010052641 A JP 2010052641A JP 2010052641 A JP2010052641 A JP 2010052641A JP 5131298 B2 JP5131298 B2 JP 5131298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- contact portion
- substrate
- layer
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 392
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 244000126211 Hericium coralloides Species 0.000 description 12
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H59/00—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
- H01H59/0009—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/06—Contacts characterised by the shape or structure of the contact-making surface, e.g. grooved
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/001—Means for preventing or breaking contact-welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
- H01H2001/0078—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS] with parallel movement of the movable contact relative to the substrate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49105—Switch making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
(構造)
図1は、本発明の実施形態1によるスイッチの構造を示す断面図である。このスイッチ31は、固定接点部33と可動接点部34を備えている。固定接点部33は、絶縁膜42を介してその下面をベース基板32の上面に固定され、可動接点部34はベース基板32の上面から浮いていて駆動機構又はアクチュエータによってベース基板32の上面と平行な方向(白抜き矢印で示す方向)に移動する。例えば、本発明のスイッチは、特許文献1に開示されているような構造のMEMSスイッチにも用いることができる。
スイッチ31は、MEMS(Micro Electrical-Mechanical Systems)技術を用いて製作される。図2(a)〜(d)及び図3(a)〜(d)は、スイッチ31の製造工程の一例を表しており、電解メッキによって導電層45、55を作製するものである。
また、スイッチ31は、図4(a)〜(d)、図5(a)〜(c)及び図6(a)〜(c)に示すような工程で作製することもできる。第2の製造方法でも、図4(a)に示すように、始めに表面を絶縁層A0で覆われた基板A1の上にメッキ下地層A3を形成する。
本発明のスイッチ31にあっては、固定接点46の接触面と可動接点56の接触面が導電層A5の成長方向と平行であるので、モールド部の側面によって各接点46、56の接触面を平滑に成形することができる。また、両接点46、56の接触面の平行度も向上する。よって、両接点46、56どうしが接触しているときの接触抵抗を小さくできる。
図7は本発明の実施形態2によるスイッチ31Aの構造を示す断面図である。このスイッチ31Aでは、下地層43を用いておらず、緩衝層44、54から始めて絶縁層40及び絶縁層50の上面にそれぞれ緩衝層44、54と導電層45、55とを交互に積層している。
つぎに、本発明の実施形態3による高周波用の静電リレー31Bの構造を説明する。図11は、静電リレー31Bの構造を示す平面図である。図12は、図11のA部を拡大して示す斜視図、図13はその固定接点部33及び可動接点部34を拡大して示す斜視図である。図14は、図11のB−B線に沿った概略断面図である。
31B 静電リレー
32 ベース基板
33 固定接点部
34 可動接点部
35 固定電極部
36 可動電極部
37 弾性バネ
41 固定接点基板
43 下地層
44 緩衝層
45、45a、45b 導電層
46、46a、46b 固定接点
48、48a、48b 配線パターン部
51 可動接点基板
53 下地層
54 緩衝層
55 導電層
56 可動接点
58 配線パターン部
61 固定電極基板
63 固定電極
66 パッド部
67 枝状電極部
71 可動電極基板
74 櫛歯状電極部
75 櫛歯部
Claims (9)
- 第1の基板の上方に複数層の導電層を積層した第1の接点部と、第2の基板の上方に複数層の導電層を積層した第2の接点部とを備え、
前記第1の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第1の接点部の接点とし、
前記第2の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第2の接点部の接点とし、
前記第1の接点部の複数の接点と前記第2の接点部の複数の接点とを対向させて前記第1の接点部の複数の接点のそれぞれと前記第2の接点部の複数の接点のそれぞれとを互いに接触又は離間させるようにしたことを特徴とするスイッチ。 - 前記第1の接点部及び前記第2の接点部において、
前記導電層と前記導電層よりも硬度の小さな緩衝層とが交互に積層されていることを特徴とする、請求項1に記載のスイッチ。 - 前記第1の接点部及び前記第2の接点部において、
前記導電層の前記接点となる端面が前記緩衝層の端面よりも突出していることを特徴とする、請求項2に記載のスイッチ。 - 前記第1の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第2の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項2に記載のスイッチ。
- 前記第2の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第1の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項2に記載のスイッチ。
- 前記第1の接点部及び前記第2の接点部における前記導電層が、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Ta、Ag、Ni、Au、又はこれらの合金からなることを特徴とする、請求項1に記載のスイッチ。
- 基板の上方に所定パターンのモールド部を形成する工程と、
前記基板の上方において前記モールド部の形成されている領域を除く複数領域に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、
前記モールド部を除去し、前記導電層の前記モールド部側面に接していた面によって第1の接点部の複数の接点及び第2の接点部の複数の接点となる複数の面を形成する工程と、
前記緩衝層と前記導電層が積層した複数領域に合わせて前記基板を複数に分割し、分割されたそれぞれの基板の上に複数層の導電層を積層した第1の接点部と第2の接点部を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。 - 基板の上方に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、
積層された前記緩衝層及び前記導電層の上に複数領域のモールド部を形成する工程と、
前記モールド部をマスクとして前記緩衝層と前記導電層をエッチングすることにより前記緩衝層と前記導電層を複数領域に分割するとともに、前記導電層のエッチングされた面によって第1の接点部の複数の接点及び第2の接点部の複数の接点となる複数の面を形成する工程と、
分割された前記緩衝層と前記導電層の領域に合わせて前記基板を複数に分割し、分割されたそれぞれの基板の上に複数層の導電層を積層した第1の接点部と第2の接点部を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。 - 請求項1に記載したスイッチと、
前記第1の接点部と前記第2の接点部のうち少なくとも一方の接点部をその接点と垂直な方向へ移動させて第1の接点部の接点と第2の接点部の接点を互いに接触又は離間させるためのアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする静電リレー。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052641A JP5131298B2 (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー |
KR1020110007146A KR101216795B1 (ko) | 2010-03-10 | 2011-01-25 | 스위치 및 그 제조 방법 및 정전 릴레이 |
EP11153147A EP2365500A1 (en) | 2010-03-10 | 2011-02-03 | Switch, method of manufacturing the same, and relay |
CN201110037186.4A CN102194613B (zh) | 2010-03-10 | 2011-02-14 | 开关及其制造方法以及静电继电器 |
US13/035,073 US20110220473A1 (en) | 2010-03-10 | 2011-02-25 | Switch, method of manufacturing the same, and relay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052641A JP5131298B2 (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011187353A JP2011187353A (ja) | 2011-09-22 |
JP5131298B2 true JP5131298B2 (ja) | 2013-01-30 |
Family
ID=44075409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010052641A Active JP5131298B2 (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110220473A1 (ja) |
EP (1) | EP2365500A1 (ja) |
JP (1) | JP5131298B2 (ja) |
KR (1) | KR101216795B1 (ja) |
CN (1) | CN102194613B (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2782115B1 (en) | 2013-03-21 | 2016-03-16 | Pronutec, S.A.U. | Fuse block base |
WO2016086998A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Microelectromechanical switch and method for manufacturing the same |
JP2017073230A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | アルプス電気株式会社 | 磁気リードスイッチ |
CN106758896A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 重庆浙升科技有限公司 | 防眩装置 |
DE102021202238A1 (de) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrisch betätigbarer MEMS-Schalter |
DE102021203566A1 (de) * | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | MEMS Schalter mit eingebettetem Metallkontakt |
DE102022200336A1 (de) | 2022-01-13 | 2023-07-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Kontaktelement eines MEMS-Relais |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2234834A (en) * | 1937-10-09 | 1941-03-11 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Electrical contact |
JP2001076605A (ja) | 1999-07-01 | 2001-03-23 | Advantest Corp | 集積型マイクロスイッチおよびその製造方法 |
JP4182861B2 (ja) | 2002-12-05 | 2008-11-19 | オムロン株式会社 | 接点開閉器および接点開閉器を備えた装置 |
US7190245B2 (en) * | 2003-04-29 | 2007-03-13 | Medtronic, Inc. | Multi-stable micro electromechanical switches and methods of fabricating same |
-
2010
- 2010-03-10 JP JP2010052641A patent/JP5131298B2/ja active Active
-
2011
- 2011-01-25 KR KR1020110007146A patent/KR101216795B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2011-02-03 EP EP11153147A patent/EP2365500A1/en not_active Withdrawn
- 2011-02-14 CN CN201110037186.4A patent/CN102194613B/zh active Active
- 2011-02-25 US US13/035,073 patent/US20110220473A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110220473A1 (en) | 2011-09-15 |
KR101216795B1 (ko) | 2012-12-28 |
CN102194613A (zh) | 2011-09-21 |
CN102194613B (zh) | 2014-09-17 |
EP2365500A1 (en) | 2011-09-14 |
JP2011187353A (ja) | 2011-09-22 |
KR20110102148A (ko) | 2011-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5131298B2 (ja) | スイッチ及びその製造方法並びに静電リレー | |
JP5187327B2 (ja) | スイッチ及びその製造方法並びにリレー | |
WO2008045230A9 (en) | Contact electrode for microdevices and etch method of manufacture | |
US7464459B1 (en) | Method of forming a MEMS actuator and relay with vertical actuation | |
KR101272359B1 (ko) | 스위치 및 그 제조 방법 및 릴레이 | |
US7902946B2 (en) | MEMS relay with a flux path that is decoupled from an electrical path through the switch and a suspension structure that is independent of the core structure and a method of forming the same | |
JP5257383B2 (ja) | スイッチ及びその製造方法並びにリレー | |
JP3590283B2 (ja) | 静電型可動接点素子の製造方法 | |
US9767966B2 (en) | Electric equipment having movable portion, and its manufacture | |
US9431041B1 (en) | Comb structure for a disk drive suspension piezoelectric microactuator operating in the D33 mode, and method of manufacturing the same | |
CN113380276B (zh) | 具有极化但无源的pzt约束层的多层pzt微致动器 | |
US8390407B2 (en) | Electromechanical actuator with interdigitated electrodes | |
JP5812096B2 (ja) | Memsスイッチ | |
JP4174761B2 (ja) | 機構デバイスの製造方法及び機構デバイス | |
JP4182417B2 (ja) | 機構デバイス | |
JP2006187060A (ja) | マイクロアクチュエータ及びその製造方法、並びに、光学装置及び光スイッチ | |
JPH0714483A (ja) | マイクロバイメタルリレーおよびその製造方法 | |
JP2011204651A (ja) | 電気接点の端子構造およびこれを備えた有接点スイッチ | |
TW580734B (en) | Method to fabricate vertical comb actuator by surface micromachining technology | |
JP2016177991A (ja) | 磁気リードスイッチの製造方法 | |
JP5446508B2 (ja) | Memsデバイスおよびその製造方法 | |
JP2001210206A (ja) | サーモスイッチ及びその製造方法 | |
JP2016177989A (ja) | 磁気リードスイッチの製造方法 | |
JPH06338245A (ja) | マイクロリレー | |
KR20140026786A (ko) | 마이크로 전자기계 시스템 스위치 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120718 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121009 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121022 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5131298 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |