JP5187327B2 - スイッチ及びその製造方法並びにリレー - Google Patents
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Description
(構造)
図3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はベース基板32の上面に絶縁膜42を介して固定され、可動接点部34は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4(a)〜(d)に示す製造方法は、電解メッキによって導電層45、55を作製するものである。図4(a)は、Siからなる基板A1にSiO2等の絶縁層A3とメッキ下地層A4を成膜し、さらにメッキ下地層A4の上にモールド部A2を形成したものを示している。メッキ下地層A4は、メッキ電極となるものであり、例えば下層Cr/上層Auからなる2層構造となっていて絶縁層A3と導電層A5との密着性(剥離強度)を高める働きを有している。モールド部A2は、メッキ液に耐性があり、かつ、その後のモールド部除去工程において導電層A5を浸食することなく選択的にエッチング除去される材料を用いる。例えば、メッキ下地層A4の上面に塗布したフォトレジストを露光用マスクを通して露光しエッチングすることによりパターニングしてモールド部A2を形成すればよい。あるいは、メッキ下地層A4の上面に酸化膜(SiO2)、窒化膜(SiN)、アルミナ膜(Al2O3)、導電層45及び55と異種の金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、これらの膜をパターニングしたものをモールド部A2としてもよい。こうしてモールド部A2は導電層45、55を形成しようとする領域以外の領域に形成され、導電層45、55を形成しようとする領域の間でパターニングされたモールド部A2の両側面は、互いに平行で、かつ、平滑となっている。なお、図4(a)には示していないが、基板A1の下面全面はSiO2等の絶縁膜42を介してSi基板やガラス基板などからなるベース基板32の上面に固定されている。
また、このスイッチ31は、図5(a)〜(d)に示すような工程で作製することもできる。この製造方法は、蒸着やスパッタリング等によって導電層45、55を作製するものである。図5(a)は、図4(a)に相当する工程であるが、絶縁層A3の上にはメッキ下地層A4でなく、絶縁層A3と導電層A5との密着強度(剥離強度)を高めるための密着層A7(例えば、下層Cr/上層Auからなる2層構造)を形成している。また、図5(b)の工程では、蒸着やスパッタリング等によって密着層A7の上にPtなどの金属材料を堆積させている。蒸着やスパッタリング等の堆積法によれば、図5(b)のようにモールド部A2の上にも導電層A5が堆積するが、モールド部A2の高さが十分にあれば、モールド部A2をエッチングに除去することにより、同時にモールド部A2の上の導電層A5も除去される(リフトオフ法)。
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、研磨等を行わずとも、モールド部の側面で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が小さくなる。
つぎに、本発明の実施形態2による高周波用の静電リレー31Aの構造を説明する。図6は、静電リレー31Aの構造を示す平面図である。図7は、図6のA部を拡大して示す斜視図である。図8は、図6のB−B線に沿った概略断面図である。
31A 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
38 支持部
39 絶縁膜
41 固定接点基板
45、45a、45b 導電層
46、46a、46b 固定接点
51 可動接点基板
55 導電層
56 可動接点
63 固定電極
67 枝状電極部
68 枝部
74 櫛歯状電極部
75 櫛歯部
Claims (7)
- 互いに接触又は離間する複数の接点を備えたスイッチにおいて、
前記接点を形成するための導電層を成長させる際に前記導電層の形成領域を定めるためのモールド部に接していた面を前記接点どうしの接触面とし、
前記導電層の成膜時における前記接点の接触面の成長方向に平行な面を、前記接点どうしの接触面としたことを特徴とするスイッチ。 - 互いに接触又は離間する複数の接点を備えたスイッチの製造方法であって、
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導電層を前記基板の厚み方向で成長させる工程と、
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を前記接点どうしの接触面とする工程と、
前記導電層が形成された複数領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。 - 対向する前記接点どうしを形成するための前記モールド部の両側面を互いに平行に形成することを特徴とする、請求項2に記載のスイッチの製造方法。
- 前記導電層を電解メッキ又は無電解メッキによって前記基板の上方に成長させることを特徴とする、請求項2に記載のスイッチの製造方法。
- 前記導電層を蒸着やスパッタリング等の堆積法によって前記基板の上方に成長させることを特徴とする、請求項2に記載のスイッチの製造方法。
- 前記モールド部の上に堆積した前記導電層の材料を、前記モールド部を除去する工程で、前記モールド部とともに除去することを特徴とする、請求項5に記載のスイッチの製造方法。
- 請求項1に記載したスイッチと、前記接点の一部を前記接点どうしの接触面と垂直な方向へ移動させて接点どうしを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リレー。
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