JPH04269416A - 静電リレーおよびその製造方法 - Google Patents

静電リレーおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH04269416A
JPH04269416A JP3017691A JP3017691A JPH04269416A JP H04269416 A JPH04269416 A JP H04269416A JP 3017691 A JP3017691 A JP 3017691A JP 3017691 A JP3017691 A JP 3017691A JP H04269416 A JPH04269416 A JP H04269416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable plate
contact
movable
electrostatic relay
base
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.)
Pending
Application number
JP3017691A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Kanekawa
仁士 金川
Koichi Aizawa
浩一 相澤
Keiji Kakinote
柿手 啓治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP3017691A priority Critical patent/JPH04269416A/ja
Publication of JPH04269416A publication Critical patent/JPH04269416A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H59/00Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
    • H01H59/0009Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、静電力(クーロン力
)を利用して接点の接離を行う静電リレーおよびその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】静電リレーは、電磁リレーのように電磁
コイルを必要とせず小型化が図れることから、開発が盛
んに進められている。図8および図9は従来の静電リレ
ーをあらわす。この静電リレー81では、可動板82の
表面に設けられた可動接点83と基体84表面に設けら
れた固定接点85が対向配置され、可動板82は可動接
点83が固定接点85に対し接離する変位可能に一側で
前記基体84に直に支持されている。この静電リレー8
1は可動板82(の駆動電極88)と基体84間への電
圧印加により発生する静電力で可動板82が下側に変位
して両接点83、85が接触し、静電力の消滅に伴い可
動板82が元の位置に戻り両接点83、85が離れるよ
うになっている。
【0003】図10および図11は、従来の他の静電リ
レーをあらわす。この静電リレー91では、可動電極ブ
ロックAと固定電極ブロックBがスペーサCを介して接
合された構造を有している。可動電極ブロックAは可動
板92および支持部93とを備えるとともに可動板92
の裏面に可動接点94が設けられ、固定電極ブロックB
が基体96を備えるとともに同基体96表面に固定接点
97が設けられている。可動接点94と固定接点97は
対向配置され、可動板92は可動接点94が固定接点9
7に対して接離する変位可能に一側で支持部93により
支持されていて、可動板92と基体96(の駆動電極9
8)間への電圧印加により発生する静電力で可動板92
が下側に変位して両接点94、97が接触し、静電力の
消滅に伴い可動板92が元の位置に戻り両接点94、9
7が離れるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記静
電リレー81は、接点の信頼性が十分でないという問題
がある。可動接点83が可動板82から剥離し易いので
ある。可動接点83は可動板82の表面に設けられてお
り、接点接触時には常に可動接点83と可動板82が分
離する向きの力が加わるので、可動接点83の剥離が起
こり易いのである。
【0005】一方、上記静電リレー91の場合には、可
動接点94は可動板92の裏面に設けられていて、接点
接触時には常に可動板92が可動接点94を押す向きの
力が加わるために可動接点94の剥離が起こり難いので
あるが、製造し難いという問題がある。可動電極ブロッ
クAと固定電極ブロックBを個別に製造した後、スペー
サCを挟み接合する工程が必要であり、この工程では小
さなブロックを高い位置合わせ精度で接合しなければな
らず、そのため、リレー製造は非常に難しいのである。
【0006】この発明は、上記事情に鑑み、接点の信頼
性が高く製造し易い静電リレーを提供することを第1の
課題とし、このような有用な静電リレーを簡単に得るこ
とのできる方法を提供することを第2の課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記第1の課題を解決す
るため、請求項1記載の発明にかかる静電リレーでは、
可動板の裏面に設けられた可動接点と基体表面に設けら
れた固定接点とが所定のギャップを隔てて対向配置され
、前記可動板は基体表面に設けられた支持部により可動
接点が固定接点に対し接離する変位可能に一側で支持さ
れ、前記可動板と基体間への電圧印加により発生する静
電力で前記可動板が基体に近づいて両接点が接触し、静
電力の消滅に伴い可動板が基体から遠ざかり両接点が離
れるようになっている構成に加えて、前記可動板および
支持部が前記基体表面へ直接に積層形成された堆積層か
らなる構成をとっている。
【0008】そして、前記第2の課題を解決するため、
請求項2記載の発明にかかる静電リレーの製造方法では
、請求項1記載の静電リレーを製造するにあたり、表面
に固定接点が設けられているとともにその上から、支持
部に接合する面は覆わないようにして両接点間に必要な
ギャップに見合う厚みのマスクが施されている基体を準
備しておいて、前記マスクの表面における固定接点と対
面する位置に可動接点を形成した後、その上に可動板お
よび支持部となる堆積層を形成し、ついで、前記マスク
を選択的に除去するようにしている。
【0009】可動板および支持部用の堆積層としては、
例えば、請求項3のように、先に積層形成される絶縁膜
とその上に積層形成されるポリシリコン系膜ないしアモ
ルファスシリコン系膜からなるものが挙げられる。
【0010】
【作用】請求項1の静電リレーおよび請求項2の方法で
得られる静電リレーの場合、可動接点が可動板裏面に設
けられており、接点接触時には常に可動接点を可動板が
押す向きの力が加わるので可動接点の剥離が起こり難く
、しかも、支持部および可動板を直接に基体に積層形成
するかたちを採っており、小さいブロック同士をスペー
サで接合するという困難な工程が省けるため、製造し易
い。
【0011】請求項2の方法の場合、可動接点の上に可
動板が堆積されるために可動接点が可動板表面に埋め込
まれたようなかたちとなり、可動接点がしっかりと可動
板に接合され非常に剥がれ難くなる。請求項3のように
、可動板および支持部用の堆積層が、先に積層形成され
る絶縁膜とその上に積層形成されるポリシリコン系膜な
いしアモルファスシリコン系膜からなる場合、機械的強
度に優れた可動板となり、しかも、ポリシリコン系膜を
静電力発生用の導電部として使うことができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら詳しく説明する。図1は、実施例の静電リレーを断面
してみた状態をあらわし、図2は、実施例の静電リレー
を上方よりみた状態をあらわす。実施例の静電リレー1
は、可動接点4が裏面に設けられた可動板3と固定接点
6が表面に設けられた基体5とを備えており、これら可
動接点4と固定接点6は所定のギャップを隔てて対向配
置されている。可動板3は基体5表面に直に接合してい
る支持部2により可動接点4が固定接点6に対し接離す
る変位可能に一側で支持されている。
【0013】支持部2および可動板3は基体5の表面へ
直接に積層形成された堆積層、すなわち絶縁膜11およ
びポリシリコン膜12からなり、製造し易いことは前述
の通りである。ポリシリコン膜12の表面には可動側の
駆動電極13が設けられており、これを通してポリシリ
コン膜12に駆動用の電圧が印加される。基体5ではシ
リコン単結晶部分14の上に絶縁膜15を介して固定側
の駆動電極16が設けられている。この駆動電極16と
固定接点6の間には絶縁膜17が設けられていて、電極
6、16間の電気的な絶縁が確保されている。なお、シ
リコン単結晶部分14の下にも絶縁膜18が設けられて
いる。
【0014】静電リレー1では、駆動電極13と駆動電
極16の間への電圧印加により発生する静電力で可動板
3が基体5に近づいて両接点4、6が接触し、静電力の
消滅に伴い可動板3が基体から遠ざかり接点4、6が離
れるようになっている。この静電リレー1は、以下のよ
うに、請求項2記載の発明の一例により製造されている
【0015】静電リレー1の製造にあたっては、図5に
みるように、予め所定のマスク31を設けた基体5を準
備する。すなわち、表面に固定接点6が設けられている
とともにその上から、支持部に接合する面Saは覆わな
いようにして両接点間に必要なギャップに見合う厚みの
マスク31が面Sbに施されている基体5、つまり固定
側を作っておき、この上に可動側を直接作り込んでゆく
のである。図5に示す基体5は以下のようにして作製で
きる。
【0016】図3にみるように、シリコン単結晶ウエハ
30の両面に絶縁膜15、18用の厚み約1μmの熱酸
化膜(二酸化シリコン膜)を形成した後、表面側の絶縁
膜15の上に、図4にみるように、駆動電極16、絶縁
膜17および固定接点6をこの順に形成して基体5を得
る。駆動電極16は、例えば、金や白金等の導電材料を
真空蒸着やスパッタリング等の方法で膜付し、フォトリ
ソグラフィ工程およびイオンミリングによるドライエッ
チング工程により必要なパターン化を施すことにより形
成する。絶縁膜17は、例えば、CVDやスパッタリン
グ等の方法で二酸化シリコンの膜付をして、リード端子
部用の窓21をフォトリソグラフィ工程およびHF水溶
液によるウエットエッチング工程で開けることにより形
成する。固定接点6は、例えば、金や白金等の導電材料
を真空蒸着やスパッタリング等の方法で膜付し、フォト
リソグラフィ工程およびイオンミリングによるドライエ
ッチング工程により必要なパターン化を施すことにより
形成する。そして、固定接点6形成の後、マスク31を
形成する。マスク31は、例えば、ノンドープドポリシ
リコン膜(あるいはノンドープドアモルファスシリコン
膜)をCVD等の方法で積層し、可動接点を設ける箇所
に凹み31aをつけることにより形成する。これで図5
に示す通りの基体5が出来上がる。
【0017】次に、図6にみるように、マスク31の凹
み31aに可動接点4をフォトリソグラフィ技術等を利
用して設けた後、CVDやスパッタリング等の方法で絶
縁膜11となる二酸化シリコンの膜付けをしてから、パ
ターン化する。このパターン化では、絶縁膜11がマス
ク端部31bの表面を覆わないようにすることが好まし
い。
【0018】続いて、図7にみるように、高濃度(10
19以上)ボロンドープのアモルファスシリコンないし
ポリシリコンを積層し、支持部および可動板用の堆積層
を積層形成し、フォトリソグラフィ工程およびエッチン
グ工程により所定の形状にパターン化してから、駆動電
極16と同様にして可動側の駆動電極13を形成する。 最後に、マスク31をKOH水溶液等により選択的にエ
ッチング除去すると、静電リレー1が出来上がる。この
場合、マスク端部21b表面が露出しているとエッチン
グが進み易くなる。この実施例では、支持部および可動
板となる堆積層のドープドアモルファスシリコンやドー
プドポリシリコンが、ノンドープドポリシリコンやノン
ドープドアモルファスシリコンよりもエッチングレート
が低いことを利用して、選択エッチングを施しているの
である。この発明の方法の場合、マスク31の厚みが接
点ギャップを決定するため、マスク31厚みの調整によ
り接点ギャップのコントロールができる。
【0019】この発明は、上記実施例に限らない。上記
実施例の場合、基体に広範囲にわたって形成した金属膜
を固定側の静電力発生用の導電部としていたが、基体の
シリコン単結晶部分を静電力発生用の導電部として用い
るようにしてもよい。また、絶縁膜や接点、電極および
マスクの形成材料も上記例示のものにかぎらない。
【0020】
【発明の効果】以上に述べたように、請求項1の静電リ
レーは、可動接点が可動板の裏面に設けられており、接
点接触時には常に可動接点を可動板が押す向きの力が加
わるために可動接点の剥離が起こり難く、しかも、支持
部および可動板を直接に基体に積層形成し接合するとい
うかたちを採っており、小さいブロック同士をスペーサ
で接合するという困難な工程が省けるため、製造し易い
【0021】請求項2の静電リレーの製造方法によれば
、請求項1にかかる有用な静電リレーを簡単に得ること
ができる。請求項3の発明の場合、可動板の機械的強度
が高く、静電力発生用の導電部が可動板に自然に作り込
まれるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例にかかる静電リレーをあらわす断面図で
ある。
【図2】実施例にかかる静電リレーをあらわす平面図で
ある。
【図3】実施例で使う基体の作製途中の状態をあらわす
断面図である。
【図4】実施例で使う基体をあらわす断面図である。
【図5】実施例で使うマスク付き基体をあらわす断面図
である。
【図6】実施例における作製途中段階の静電リレーの状
態をあらわす断面図である。
【図7】実施例における完成状態の静電リレーをあらわ
す断面図である。
【図8】従来の静電リレーをあらわす斜視図である。
【図9】従来の静電リレーをあらわす断面図である。
【図10】従来の他の静電リレーをあらわす平面図であ
る。
【図11】従来の他の静電リレーをあらわす断面図であ
る。
【符合の説明】
1  静電リレー 2  支持部 3  可動板 4  可動接点 5  基体 6  固定接点 31  マスク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  可動板の裏面に設けられた可動接点と
    基体表面に設けられた固定接点とが所定のギャップを隔
    てて対向配置され、前記可動板は基体表面に設けられた
    支持部により可動接点が固定接点に対し接離する変位可
    能に一側で支持され、前記可動板と基体間への電圧印加
    により発生する静電力で前記可動板が基体に近づいて両
    接点が接触し、静電力の消滅に伴い可動板が基体から遠
    ざかり両接点が離れるようになっている静電リレーにお
    いて、前記可動板および支持部が前記基体表面に直接に
    積層形成された堆積層からなることを特徴とする静電リ
    レー。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の静電リレーを製造する
    方法であって、表面に固定接点が設けられているととも
    にその上から、支持部に接合する面は覆わないようにし
    て両接点間に必要なギャップに見合う厚みのマスクが施
    されている基体を準備しておいて、前記マスクの表面に
    おける固定接点と対面する位置に可動接点を形成した後
    、その上に可動板および支持部となる堆積層を形成し、
    ついで、前記マスクを選択的に除去するようにすること
    を特徴とする静電リレーの製造方法。
  3. 【請求項3】  可動板および支持部となる堆積層が、
    絶縁膜とその上に積層形成されるポリシリコン系膜ない
    しアモルファスシリコン系膜からなる請求項1記載の静
    電リレーまたは請求項2記載の静電リレーの製造方法。
JP3017691A 1991-02-25 1991-02-25 静電リレーおよびその製造方法 Pending JPH04269416A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3017691A JPH04269416A (ja) 1991-02-25 1991-02-25 静電リレーおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3017691A JPH04269416A (ja) 1991-02-25 1991-02-25 静電リレーおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04269416A true JPH04269416A (ja) 1992-09-25

Family

ID=12296447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3017691A Pending JPH04269416A (ja) 1991-02-25 1991-02-25 静電リレーおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04269416A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000041200A1 (fr) * 1999-01-07 2000-07-13 Nec Corporation Commutateur de micromachine
WO2000065626A1 (fr) * 1999-04-27 2000-11-02 Nec Corporation Commutateur de micromachine et son procede de fabrication
JP2001287199A (ja) * 2000-02-03 2001-10-16 Sumitomo Metal Ind Ltd マイクロ構造体及びその製造方法
US7466065B2 (en) 2002-07-22 2008-12-16 Advantest Corporation Bimorph switch, bimorph switch manufacturing method, electronic circuitry and electronic circuitry manufacturing method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000041200A1 (fr) * 1999-01-07 2000-07-13 Nec Corporation Commutateur de micromachine
US6624367B1 (en) 1999-01-07 2003-09-23 Nec Corporation Micromachine switch
WO2000065626A1 (fr) * 1999-04-27 2000-11-02 Nec Corporation Commutateur de micromachine et son procede de fabrication
EP1176620A1 (en) * 1999-04-27 2002-01-30 NEC Corporation Micromachine switch and method of manufacture thereof
EP1176620A4 (en) * 1999-04-27 2002-06-19 Nec Corp MICROMACHINE SWITCH AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US6657324B1 (en) 1999-04-27 2003-12-02 Nec Corporation Micromachine switch and method of manufacture thereof
JP2001287199A (ja) * 2000-02-03 2001-10-16 Sumitomo Metal Ind Ltd マイクロ構造体及びその製造方法
US7466065B2 (en) 2002-07-22 2008-12-16 Advantest Corporation Bimorph switch, bimorph switch manufacturing method, electronic circuitry and electronic circuitry manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040113513A1 (en) Microelectromechanical system (MEMS) devices and fabricating methods
JP3714020B2 (ja) 半導体素子の密封構造
JPH04269416A (ja) 静電リレーおよびその製造方法
WO2005015595A1 (ja) マイクロスイッチング素子およびその製造方法
JP3668935B2 (ja) 静電駆動デバイス
JP2004042248A (ja) 陽極接合構造体及びその製造方法並びにこれを利用した光スキャナーの製造方法
JP2713801B2 (ja) 静電リレーおよびその製造方法
JP2000348593A (ja) マイクロリレー
JPH04370622A (ja) 静電リレー
JP2000164105A (ja) マイクロマシン、マイクロアクチュエータ及びマイクロリレー
JPH0843436A (ja) 加速度センサ
JPH11176307A (ja) 静電マイクロリレー
JPH04269417A (ja) 静電リレーの製造方法
JP5812096B2 (ja) Memsスイッチ
JP3368304B2 (ja) 静電マイクロリレー
JP4430332B2 (ja) Mems素子の製造方法
JPH052972A (ja) 静電リレー
JP2892525B2 (ja) 静電リレー
JP3567793B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JPH04133226A (ja) 静電リレー
JP2532487Y2 (ja) 静電リレー
JP2001014998A (ja) 静電リレー
JP3368303B2 (ja) マイクロリレー
JPH052973A (ja) 静電リレー
JPH0458431A (ja) 静電リレーおよびその製造方法