JPH0992116A - 静電継電器および静電継電器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で節電タイプの静電継電器およびその製
造方法を提供することにある。 【解決手段】 固定接点ブロック１０の上方で一対のヒ
ンジ部３３，３４を介して回動可能に支持された半導体
結晶基材からなる可動片３２に設けた常閉可動接点３６
が常開可動接点３５よりも高い。そして、駆動用電極１
５および可動片３２に電圧を印加していない場合は、常
閉可動接点３６が常閉固定接点１３，１４ｃに接触して
いる。一方、前述の両者に電圧を印加して静電引力を生
じさせると、可動片３２がヒンジ部３３，３４を支点に
回動し、常開可動接点３５が常開固定接点１２および共
通固定接点１４に接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電引力を駆動源と
する静電継電器および静電継電器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電引力を駆動源とする静電継電
器としては、例えば、特開平２−１００２２４号公報に
記載の静電式リレーがある。すなわち、図１６に示すよ
うに、上面中央部に設けた一対の駆動用電極層２ａ，２
ｂの両側に固定接点層３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂをそ
れぞれ形成したベース１に、２本の棒状スペーサ５，５
を介して半導体結晶基材６を積層一体化したものであ
る。この半導体結晶基材６は、その内部に可動片８を一
対のヒンジ部７，７を介して回動可能に支持したもので
あり、可動片８の下面の両側端部には可動接点９ａ，９
ｂが設けられている。

【０００３】そして、駆動用電極層２ａと可動片８との
間、または、駆動用電極層２ｂと可動片８との間に直流
電圧を交互に印加すると、駆動用電極層２ａと可動片８
の前方部８ａとの間、または、駆動用電極層２ｂと可動
片８の後方部８ｂとの間にそれぞれ静電引力が生じる。
このため、ヒンジ部７，７を支点に可動片８が回動し、
可動接点９ａまたは９ｂが固定接点層３ａ，３ｂまたは
４ａ，４ｂに交互に接触し、電気回路を開閉する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
静電継電器では、直流電圧を印加していない場合、可動
接点９ａ，９ｂのいずれもが固定接点層３ａ，３ｂおよ
び４ａ，４ｂから開離している。このため、例えば、い
ずれか一方の接点を、常時、閉成する必要がある場合に
は、直流電圧を常に印加しつづけなければならず、消費
電力が多く、不経済であった。また、可動片８を回動さ
せるためには一対の駆動用電極層２ａ，２ｂが必要であ
り、広い床面積が必要であるので、床面積の小さい小型
の静電継電器が得られないという問題点がある。

【０００５】本発明は、前記問題点に鑑み、小型で節電
タイプの静電継電器およびその製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる静電継電
器は、前記目的を達成するため、絶縁性基板の上面両端
部に一対の常開固定接点および一対の常閉固定接点をそ
れぞれ設けるとともに、一対の前記常開固定接点近傍に
駆動用電極を設けた固定接点ブロックと、この固定接点
ブロックの上方で一対のヒンジ部を介して回動可能に支
持され、かつ、下面両端部に常開可動接点および常閉可
動接点をそれぞれ設けた半導体結晶基材からなる可動片
とからなり、前記常閉固定接点および常閉可動接点のう
ち、少なくともいずれか一方が前記常開固定接点および
常開可動接点よりも高く、前記駆動用電極および可動片
に電圧を印加していない場合に、前記常閉可動接点が常
閉固定接点に接触する一方、前記駆動用電極および可動
片に電圧を印加して両者間に静電引力を生じさせた場合
に、前記可動片が回動し、常開可動接点が常開固定接点
に接触する構成としてある。

【０００７】一対の前記常開固定接点のいずれか一方
と、一対の前記常閉固定接点のいずれか一方とを電気接
続して共通固定接点としてもよい。

【０００８】前記固定接点ブロックに設けた駆動用電極
の上端面のうち、ヒンジ部近傍の片側縁部が常開固定接
点近傍の片側縁部よりも高いテーパ面としてもよい。

【０００９】前記可動片に設けた一対のヒンジ部は、前
記可動片の中心から偏心した位置に設けてもよい。

【００１０】前記可動片の巾寸法のうち、ヒンジ部から
片側部分の巾寸法を、残る片側部分の巾寸法よりも小さ
くしてもよい。

【００１１】前記可動片の表裏面のうち、少なくともい
ずれか一方の片面に複数本の乱流防止用溝を長さ方向に
設けてもよく、また、前記可動片に乱流防止用貫通孔を
設けてもよい。

【００１２】絶縁性基板の上面両端部に一対の常開固定
接点および一対の常閉固定接点をそれぞれ設けるととも
に、一対の前記常開固定接点近傍に駆動用電極を設けた
固定接点ブロックと、半導体結晶基材のウェハにエッチ
ングで一対の平面略コ字形のスリットを形成し、可動片
およびこれを回動可能に支持する一対のヒンジ部をくり
貫くとともに、前記固定接点ブロックの上面の周辺縁部
に接合一体化した可動接点ブロックと、この可動接点ブ
ロックの上面の周辺縁部に接合一体化して密封するカバ
ーとで構成してもよい。

【００１３】前記可動接点ブロックの床面積を固定接点
ブロックよりも大きくし、露出する可動接点ブロックの
上下面のいずれか一方に電気接続してもよく、また、前
記カバーの床面積を可動接点ブロックよりも大きくし、
露出するカバーの下面を介して前記可動接点ブロックに
電気接続してもよい。

【００１４】前記カバーは、絶縁性基板からなり、か
つ、周辺縁部に前記可動接点ブロックの周辺縁部に電気
接続するための貫通孔を有するものであってもよい。

【００１５】また、カバーと、半導体結晶基材のウェハ
からなり、かつ、一対のヒンジ部を介して回動可能に支
持された可動片を有する可動接点ブロックとを接合一体
化する静電継電器において、可動接点ブロックをカバー
に接合一体化した後、前記半導体結晶基材のウェハをエ
ッチングして一対の平面略コ字形のスリットを形成し、
可動片およびこれを回動可能に支持する一対のヒンジ部
をくり貫いて静電継電器を製造してもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる実施の形態
を図１ないし図１５の添付図面に従って説明する。本願
発明にかかる第１の実施の形態は、図１ないし図９に示
すように、大略、固定接点ブロック１０と、スペーサ２
０と、可動接点ブロック３０と、カバー４０とで構成さ
れる静電継電器５０である。

【００１７】固定接点ブロック１０は、ガラス等の絶縁
性基板１１の上面隅部に、常開，常閉固定接点１２，１
３をそれぞれ設けるとともに、この常開，常閉固定接点
１２，１３の近傍に端部１４ｂ，１４ｃをそれぞれ配し
た平面略コ字形状の共通固定接点１４を設けたものであ
る。そして、常開，常閉固定接点１２，１３および共通
固定接点１４はスルーホール１２ａ，１３ａおよび１４
ａを介して絶縁性基板１１の裏面で電気接続可能となっ
ている。さらに、スルーホール１２ａ，１４ａの近傍に
駆動用固定電極１５が設けられている。この駆動用電極
１５は、スルーホール１５ａに電気接続されているとと
ともに、図２に示すように、その上端面が均一な厚さの
エレクトレット１５ｂで被覆されたテーパ面となってい
る。そして、絶縁性基板１１の下面には導電層１６が形
成され、各スルーホール１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５
ａを絶縁するためのスリット１７が設けられている。な
お、絶縁性を高めるため、常開固定接点１２と共通固定
接点１４の端部１４ｂとの間、または、常閉固定接点１
２と共通固定接点１４の端部１４ｃとの間に絶縁材を配
置しておいてもよい。

【００１８】スペーサ２０は、後述する可動接点ブロッ
ク３０の可動片３２を回動させるためのスペースを確保
するとともに、沿面距離を確保して絶縁特性を高めるた
めのものであり、ガラス，ポリマー樹脂等からなり、前
記固定接点ブロック１０の上面縁部に載置できる平面略
長方形の枠体である。

【００１９】可動接点ブロック３０は、半導体単結晶基
材からなるウェハ３１、例えば、平面長方形の板状Ｐ型
シリコン単結晶（面方位 １００）のウェハにエッチン
グ処理を施して可動片３２および一対のヒンジ部３３，
３４をくり貫き、このヒンジ部３３，３４を介して可動
片３２を回動可能に支持したものであ。そして、この可
動片３２は、その下面の両側端部に常開，常閉可動接点
３５，３６をそれぞれ設けてある一方、その上面に所定
のピッチで複数本の縦溝３７が形成されている。この縦
溝３７は可動片３２が回動する際における空気抵抗を抑
制し、動作特性の向上を図るためのものである。ただ
し、前記常閉可動接点３６は、常開可動接点３５よりも
高い。

【００２０】カバー４０は、ガラス，ポリマー樹脂等の
絶縁材からなる平面長方形の板状体４１からなり、その
隅部にスルーホール４２が設けられている一方、その上
面には導電層４３が形成されている。例えば、板状体４
１がパイレックス（商品名）であれば、前述のシリコン
単結晶からなるウェハ３１と熱膨張率が等しく、陽極接
合しやすいので、好適である。なお、板状体４１が導電
性基板であれば、スルーホール４２，導電層４３は不要
であるが、板状体４１の下面のうち、少なくとも可動片
３２と対向する部分に絶縁膜を形成しておくことが好ま
しい。ただし、板状体４１の下面の露出面は必ずしも環
状である必要はなく、可動接点ブロック３０に電気接続
できる面積を有していればよい。

【００２１】次に、前述の静電継電器の製造方法につい
て説明する。この実施形態にかかる静電継電器５０は、
カバー４０に、可動接点ブロック３０、スペーサ２０お
よび固定接点ブロック１０を順次積層一体化して製造さ
れるが、まず、図５および図６に示すように、可動接点
ブロック３０の製造方法について説明する。

【００２２】シリコン単結晶のウェハ３１の下面全面に
スパッタリング等で導電層６１を設け（図５（ａ））、
さらに、表裏面の全面に、例えば、ＳｉＯ₂の第１，第
２絶縁膜層６２，６３を形成する（図５（ｂ））。そし
て、第１，第２絶縁膜層６２，６３の不要部分を第１回
目のパターンニングで除去する（図５（ｃ））。この結
果、第１回目のパターンニング後の第１絶縁膜層６２は
前記可動片３２と同一平面形状を有する一方、第１回目
のパターンニング後の第２絶縁膜層６３は、環状の周辺
縁部およびヒンジ部３３，３４となる部分に重なり合う
部分だけが残存している。

【００２３】次に、ウェハ３１の表裏面にＳｉＮからな
る第３，第４絶縁膜層６４，６５を形成した後（図５
（ｄ））、第３，第４絶縁膜層６４，６５の不要な部分
を第２回目のパターンニングで除去する。この結果、第
２回目のパターンニング後のウェハ３１の上面には環状
溝部６６が形成される一方、第２回目のパターンニング
後のウェハ３１の下面には、ヒンジ部３３，３４となる
部分に重なり合う第４絶縁膜層６５の部分だけを残し、
底面に導電層６１が露出する環状溝部６７が形成される
（図５（ｅ））。

【００２４】そして、可動片３２を形成する第３絶縁膜
層６４のうち、その両端縁部に導電材からなる常開可動
接点３５（図５（ｆ））および常閉可動接点３６をそれ
ぞれ形成する。このとき、常閉可動接点３６は常開可動
接点３５よりも高さ寸法の大きい導電材で形成してあ
る。

【００２５】さらに、ウェハ３１の下面に形成した環状
溝部６７のうち、ヒンジ部３３，３４となる部分と重な
り合う第２絶縁膜層６３の部分だけを残してエッチング
し、シリコンウェハ３１が露出する不連続な一対の深溝
６８を環状溝６７の底面に形成する（図６（ａ））。つ
いで、ヒンジ部３３，３４となる部分と重なり合う第２
絶縁膜層６３の部分を除去する（図６（ｂ））。このと
き、ヒンジ部３３，３４となる部分と重なり合う導電層
６１の部分と、シリコンウェハ３１が露出する不連続な
深溝６８との間に段差が形成されている。

【００２６】ついで、ウェハ３１の下面に設けた環状溝
部６７を一様にエッチングしてさらに深くする（図６
（ｃ））。このとき、ヒンジ部３３，３４となる部分に
重なり合う部分と、不連続な略コ字形の深溝６８との間
には段差が残存している。

【００２７】第４絶縁膜層６５をすべて除去し（図６
（ｄ））、環状溝部６７およびこれに囲まれた可動片３
２となる部分を同時にエッチングして可動片３２および
ヒンジ部３３，３４を形成した後（図６（ｅ））、第２
絶縁膜層６３の残部を除去し、導電層６１を露出させる
（図６（ｆ））。このとき、ヒンジ部３３，３４となる
部分と、不連続な略コ字形の深溝６８との間には段差が
残存している。

【００２８】そして、図７に示すように、カバー４３の
片面に前述の可動接点ブロック３０を陽極接合で接合一
体化した後（図７（ａ））、ウェハ３１の上面に形成さ
れた環状溝部６６だけをエッチング処理することによ
り、ヒンジ部３３，３４を残しつつ、平面略コ字形の一
対のスリット３８，３８（図１）を形成することによ
り、ウェハ３１から可動片３２およびヒンジ部３３，３
４をくり貫き、前記ヒンジ部３３，３４を介して可動片
３２を回動可能に支持した後（図７（ｂ））、第３絶縁
膜層６４を除去する（図７（ｃ））。

【００２９】一方、固定接点ブロック１０は、図８に示
すように、パイレックスガラスからなる絶縁性基板１１
にドリル加工およびサンドブラスト処理で貫通孔を形成
した後、その貫通孔の内周面に導電材を蒸着してスルー
ホール１２ａ，１３ａ，１４ａおよび１５ａを形成し
（図８（ａ））、ついで、その上面に常開，常閉固定接
点１２，１３、共通固定接点１４および駆動用電極台１
５ｂをスクリーン印刷等でそれぞれ形成し（図８
（ｂ））、さらに、前記駆動用電極台１５ｂの上端面だ
けにスクリーン印刷等を再度施してテーパ面１５ｃを形
成し（図８（ｃ））、そのテーパ面１５ｃに均一な厚さ
を有するエレクトレット１５ｄを装着することにより、
駆動用電極１５を備えた固定接点ブロック３０が完成す
る（図８（ｄ））。

【００３０】なお、前記貫通孔には導電材を充填してお
いてもよい。また、駆動用電極１５の上端面をテーパ面
とするには断面三角形または台形のエレクトレット（図
示せず）を、絶縁性基板１１にスクリーン印刷等で形成
した電極台１５ｂに載置して形成してもよい。この方法
によれば、平坦面を有する駆動用電極台１５ｂを形成す
るだけでよいので、スクリーン印刷等の作業工程を省略
できるという利点がある。また、前述の実施形態では、
駆動用電極１５にエレクトレットを設ける場合について
説明したが、エレクトレットは常に設ける必要はなく、
必要に応じて設ければよい。

【００３１】ついで、前述の接合一体化した可動接点ブ
ロック３０にスペーサ２０および固定接点ブロック１０
を順次接合一体化する。そして、必要に応じ、前記スル
ーホール１２ａ〜１５ａに電気接続するため、例えば、
静電継電器の表裏面にスパッタリングで導電層４３，１
６をそれぞれ形成した後、アニール処理を施し、ダイシ
ングでスリット１７を形成して各スルーホール１２ａ〜
１５ａを絶縁することにより（図４）、静電継電器５０
が完成する。

【００３２】なお、静電継電器５０の表裏面には、スパ
ッタリングでなく、蒸着で導電材を設けてもよく、この
場合には、全面に蒸着する必要はなく、スルーホール周
辺だけを蒸着してもよい。また、静電継電器５０の固定
接点ブロック１０等を接合一体化する作業は、真空中、
または、例えば、ネオン，アルゴン等の不活性ガス中で
行うことにより、静電継電器５０内を真空にし、また
は、不活性ガスを封入してもよい。前者によれば、空気
抵抗が無くなり、応答性が向上するとともに、アウトガ
スの生成による接触信頼性の低下を防止できる一方、後
者によれば、接点放電等による生成物の発生を抑制し、
接触信頼性の低下を防止できという利点がある。さら
に、前記可動片３２の可動接点３５，３６は高さの異な
る別体の導電部材を設けて構成する場合について説明し
たが、必ずしもこれに限らず、スパッタリング，蒸着等
で高さの異なる接点台を形成し、この接点台の上端面に
同一厚さの導電材を設けることにより、高さの異なる可
動接点３５，３６を形成してもよい。

【００３３】次に、組み立てられた静電継電器５０の実
装方法としては、例えば、図９に示すように、シリコン
基板７０の上面に位置決めしたリードフレーム７１の固
定接点端子７２，７３、共通接点端子７４および駆動用
電極端子７５に静電継電器５０のスルーホール１２ａ〜
１５ａを、例えば、フリップチップ方式でそれぞれ電気
接続する一方、可動接点ブロック３０に電気接続したカ
バー４０のスルーホール４２を電極端子７６にワイヤボ
ンディングで電気接続した後、樹脂モールドで密封する
方法がある。なお、７７はダミー端子である。

【００３４】また、前述の実施形態ではシリコン基板７
０に静電継電器５０を実装して樹脂モールドする場合に
ついて説明したが、必ずしもこれに限らず、例えば、セ
ラミックモールドしてもよい。

【００３５】さらに、図１０に示すように、可動接点ブ
ロック３０に電気接続したカバー４０のスルーホール
（図示せず）が金属キャンベース８０に電気接続され、
これがワイヤボンディングで電極端子８１に電気接続し
てもよい。ただし、スルーホール１２ａ〜１５ａが、ワ
イヤボンディングで固定接点端子８２，８３，共通固定
接点端子８４および駆動用電極端子８５にそれぞれ電気
接続されている。８６はダミー端子である。なお、キャ
ップ８７が金属製である場合には、抵抗溶接あるいはハ
ンダ接合でもよく、樹脂製である場合には、接着剤接合
でもよい。また、キャップ８７で密封する場合には、接
点保護のため、内部を真空にしておくか、あるいは、窒
素ガス等の不活性ガスを充填しておいてもよい。

【００３６】次に、本実施形態の動作について説明す
る。まず、駆動用電極１５および可動片３２に電圧が印
加されていない場合には、ヒンジ部３３，３４の捩りモ
ーメントにより、高さ寸法が大きい常閉可動接点３６が
常閉固定接点１３および共通固定接点１４の端部１４ｃ
に接触して電気回路を閉成している。

【００３７】そして、駆動用電極１５および可動片３２
にスルーホール１５ａ，４２を介して直流電圧を印加す
ると、駆動用電極１５および可動片３２との間に静電引
力が生じ、可動片３２がヒンジ部３３，３４を支点に回
動し、常閉可動接点３６が固常閉固定接点１３および共
通固定接点１４の端部１４ｃから開離した後、常開可動
接点３５が常開固定接点１２および共通固定接点１４の
端部１４ｂに接触する。

【００３８】ついで、前述の直流電圧の印加を断つと、
可動片３２はヒンジ部３３，３４の捩りモーメントで反
転し、常閉可動接点３６が常閉固定接点１３および共通
固定接点１４の端部１４ｃに再び接触する。

【００３９】本実施形態では、駆動用電極１５の上面が
テーパ面となっており、前述の静電引力が対向面間の距
離に比例することから、駆動用電極１５が単なる平坦面
を有する場合よりも、大きな静電引力が得られるという
利点がある。

【００４０】本実施形態にかかる静電継電器５０は、表
裏面にスルーホールを設ける場合を示したが、これに限
らず、例えば、図１１に示すように、可動接点ブロック
３０の床面積を固定接点ブロックよりも大きくし、露出
する可動接点ブロック３０の片面側に取り出し電極３９
を設けることにより、シリコン基板７０に位置決めした
リードフレーム７１の端子７２〜７６のすべてにワイヤ
ボンディングで電気接続してもよい。

【００４１】また、前述の実施形態では、厚肉のシリコ
ンウェハ３１から可動片３２およびヒンジ部３３，３４
をくり貫いて回動スペースを確保していたが、必ずしも
これに限らず、例えば、図１２に示す第２の実施形態の
ように、薄肉のシリコンウェハ３１から可動片３２およ
びヒンジ部３３，３４をくり貫くとともに、可動片３２
の回動スペースを別体のスペーサ２１を接合一体化して
確保してもよい。この実施形態によれば、厚肉のシリコ
ンウェハから可動片３２をくり貫く必要がなく、エッチ
ング作業が簡単になるので、生産性が向上するという利
点がある。

【００４２】そして、前述の実施形態では、可動片３２
の巾寸法が一様な場合について説明したが、必ずしもこ
れに限らず、図１３に示す第３の実施形態のように、可
動片３２の常閉可動接点３６側の巾寸法を狭くして細首
部３２ａを形成することにより、可動片３２のバネ定数
を異ならしめることにより、可動接点３５，３６の接点
圧を調整するようにしてもよい。

【００４３】さらに、接点圧を調整する方法としては、
例えば、図１４に示すように、可動片３２を回動可能に
支持するヒンジ部３３，３４の位置を中心から偏心させ
ることにより、ヒンジ部３３，３４の曲げモーメントの
差を利用してもよい。

【００４４】ついで、前述の実施形態では、可動片３２
の空気抵抗を抑制し、動作特性を向上させるべく、可動
片３２の上面に所定ピッチで複数本の縦溝３７を設ける
場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、可動
片３２の下面あるいは上下面に縦溝を設けてよく、また
は、図１５に示すように、可動片３２に貫通孔３２ｂを
設けることにより、空気抵抗を抑制するとともに、可動
片３２を軽量化してもよい。

【００４５】前述の静電継電器５０によれば、ヒンジ部
３３，３４は断面略方形であるが、必ずしもこれに限ら
ず、断面略方形のヒンジ部３３，３４の角部を面取りし
ておいてもよい。面取りすることにより、応力集中を防
止でき、疲労破壊が生じにくくなって寿命が伸びるとい
う利点がある。

【００４６】前述の静電継電器５０によれば、常閉可動
接点３６を、常閉固定接点１３および共通固定接点１４
の端部１４ｃよりも高く形成することにより、常時閉成
の接点構造を構成したが、必ずしもこれに限らず、常閉
可動接点を低くし、常閉固定接点を高くしてもよい。

【００４７】前述の実施形態では、静電継電器５０を個
々に製造する場合について説明したが、必ずしもこれに
限らず、例えば、１枚のガラス基板上に複数個の固定接
点ブロックを形成する一方、１枚のシリコン基板に複数
個の可動接点ブロックを形成する。ついで、カバーとな
るガラス板に、前記シリコン基板、スペーサとなる複数
個の貫通孔を設けたガラス基板およびを前記ガラス基板
を順次接合一体化することにより、複数個の静電継電器
５０を同時に形成してもよい。このような製造方法によ
り、生産性が著しく向上するとともに、高密度化が可能
になるという利点がある。そして、静電継電器を個々に
切り出してもよく、あるいは、複数個ずつ切り出して使
用してもよい。特に、静電継電器を複数個ずつ切り出し
た場合には、各駆動用電極を電気的接続することによ
り、所望の電気回路を同時に開閉できる静電継電器を形
成できるという利点がある。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる請求項１の静電継電器によれば、電圧を印加し
ない場合であっても、常閉可動接点が常閉固定接点に、
常時、接触して電気回路を閉成しているので、消費電力
が少ない節電型の静電継電器が得られる。また、接点を
切り替える場合には、一つの駆動用電極および可動片に
電圧を印加し、これによって生じた静電引力で可動片を
回動させるだけでよい。このため、従来例のように一対
の駆動用電極を設ける必要がなく、大きな床面積を必要
としないので、小型の静電継電器が得られる。請求項２
によれば、前述の請求項１に記載の静電継電器と同等の
作用効果を有する静電継電器が得られるだけでなく、異
なるタイプの電気回路を開閉できる静電継電器が得られ
る。請求項３によれば、上端面が平坦な駆動用電極より
も対向面間の距離を短くでき、静電引力が距離に反比例
することから、低電圧で駆動できる静電継電器が得られ
る。請求項４によれば、ヒンジ部の位置を選択して可動
片のバランスを保つことができる一方、ヒンジ部の位置
決めを比較的高い寸法精度で行うことができるので、高
い精度で接点圧を調整できる。請求項５によれば、ヒン
ジ部の巾寸法を選択して可動片のバランスを保つことが
できる一方、ヒンジ部の巾寸法を比較的高い寸法精度で
製造できることから、高い精度で接点圧を調整できる。
請求項６および７によれば、可動片に乱流防止用溝また
は乱流防止用貫通孔を設けてあるので、空気抵抗を抑制
し、応答特性を高めることができ、動作特性の向上を図
ることができる。請求項８によれば、可動片等の接点機
構を構成する部品が密封されることになり、密封型静電
継電器が得られる。請求項９および１０によれば、取り
出し電極の位置を片面側に集めることができるので、実
装作業が容易になる。請求項１１によれば、カバーの露
出する片面を介して電気接続できるので、電気接続作業
が容易になる。請求項１２によれば、カバーに可動接点
ブロックを接合一体化した後、可動片および一対のヒン
ジ部をくり貫くので、ヒンジ部が組立途中で破損するこ
とがなく、歩留まりが良いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる静電継電器の第１の実施形態
を示す分解斜視図である。

【図２】 前述の第１の実施形態を示す縦断面図であ
る。

【図３】 第１の実施形態を示す横断面図である。

【図４】 第１の実施形態を下方側から見た場合を示す
斜視図である。

【図５】 可動片の製造方法を示す断面図である。

【図６】 可動片の製造方法を示す断面図である。

【図７】 組立方法を説明するための断面図である。

【図８】 ベースの製造方法を示す断面図である。

【図９】 リードフレームを介して電気的接続する方法
を示す分解斜視図である。

【図１０】 他の電気的接続方法を示す分解斜視図であ
る。

【図１１】 別の電気的接続方法を示す分解斜視図であ
る。

【図１２】 本発明にかかる静電継電器の第２の実施形
態を示す断面図である。

【図１３】 第３の実施形態を示す分解斜視図である。

【図１４】 可動ブロックの変形例を示す斜視図であ
る。

【図１５】 可動ブロックの別の変形例を示す斜視図で
ある。

【図１６】 従来例にかかる静電継電器の分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０…固定接点ブロック、１１…絶縁性基板、１２…常
開固定接点、１３…常閉固定接点、１４…共通固定接
点、１５…駆動用電極、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５
ａ…スルーホール、１６…導電層、１７…スリット、２
０，２１…スペーサ、３０…可動接点ブロック、３１…
ウエハ、３２…可動片、３２ａ…細首部、３３，３４…
ヒンジ部、３５…常開可動接点、３６…常閉可動接点、
３７…縦溝、３８…スリット、４０…カバー、４１…板
状体、４２…スルーホール、４３…導電層。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板の上面両端部に一対の常開固
   定接点および一対の常閉固定接点をそれぞれ設けるとと
   もに、一対の前記常開固定接点近傍に駆動用電極を設け
   た固定接点ブロックと、この固定接点ブロックの上方で
   一対のヒンジ部を介して回動可能に支持され、かつ、下
   面両端部に常開可動接点および常閉可動接点をそれぞれ
   設けた半導体結晶基材からなる可動片とからなり、前記
   常閉固定接点および常閉可動接点のうち、少なくともい
   ずれか一方が前記常開固定接点および常開可動接点より
   も高く、前記駆動用電極および可動片に電圧を印加して
   いない場合に、前記常閉可動接点が常閉固定接点に接触
   する一方、前記駆動用電極および可動片に電圧を印加し
   て両者間に静電引力を生じさせた場合に、前記可動片が
   回動し、常開可動接点が常開固定接点に接触することを
   特徴とする静電継電器。
2. 【請求項２】 一対の前記常開固定接点のいずれか一方
   と、一対の前記常閉固定接点のいずれか一方とを電気接
   続して共通固定接点としたことを特徴とする請求項１に
   記載の静電継電器。
3. 【請求項３】 前記固定接点ブロックに設けた駆動用電
   極の上端面のうち、ヒンジ部近傍の片側縁部が常開固定
   接点近傍の片側縁部よりも高いテーパ面としたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の静電継電器。
4. 【請求項４】 前記可動片に設けた一対のヒンジ部を、
   前記可動片の中心から偏心した位置に設けたことを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の静電継
   電器。
5. 【請求項５】 前記可動片の巾寸法のうち、ヒンジ部か
   ら片側部分の巾寸法を、残る片側部分の巾寸法よりも小
   さくしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   １項に記載の静電継電器。
6. 【請求項６】 前記可動片の表裏面のうち、少なくとも
   いずれか一方の片面に複数本の乱流防止用溝を長さ方向
   に設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   １項に記載の静電継電器。
7. 【請求項７】 前記可動片に乱流防止用貫通孔を設けた
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記
   載の静電継電器。
8. 【請求項８】 絶縁性基板の上面両端部に一対の常開固
   定接点および一対の常閉固定接点をそれぞれ設けるとと
   もに、一対の前記常開固定接点近傍に駆動用電極を設け
   た固定接点ブロックと、半導体結晶基材のウェハにエッ
   チングで一対の平面略コ字形のスリットを形成し、可動
   片およびこれを回動可能に支持する一対のヒンジ部をく
   り貫くとともに、前記固定接点ブロックの上面の周辺縁
   部に接合一体化した可動接点ブロックと、この可動接点
   ブロックの上面の周辺縁部に接合一体化して密封するカ
   バーとからなることを特徴とする請求項１ないし７のい
   ずれか１項に記載の静電継電器。
9. 【請求項９】 前記可動接点ブロックの床面積を固定接
   点ブロックよりも大きくし、露出する可動接点ブロック
   の上下面のいずれか一方に電気接続することを特徴とす
   る請求項８に記載の静電継電器。
10. 【請求項１０】 前記カバーの床面積を可動接点ブロッ
    クよりも大きくし、露出するカバーの下面を介して前記
    可動接点ブロックに電気接続することを特徴とする請求
    項８に記載の静電継電器。
11. 【請求項１１】 前記カバーが、絶縁性基板からなり、
    かつ、周辺縁部に前記可動接点ブロックの周辺縁部に電
    気接続するための貫通孔を設けたことを特徴とする請求
    項８に記載の静電継電器。
12. 【請求項１２】 カバーと、半導体結晶基材のウェハか
    らなり、かつ、一対のヒンジ部を介して回動可能に支持
    された可動片を有する可動接点ブロックとを接合一体化
    する静電継電器において、 可動接点ブロックをカバーに接合一体化した後、前記半
    導体結晶基材のウェハをエッチングして一対の平面略コ
    字形のスリットを形成し、可動片およびこれを回動可能
    に支持する一対のヒンジ部をくり貫くことを特徴とする
    静電継電器の製造方法。