JPH10162713A - マイクロリレー - Google Patents
マイクロリレーInfo
- Publication number
- JPH10162713A JPH10162713A JP8319100A JP31910096A JPH10162713A JP H10162713 A JPH10162713 A JP H10162713A JP 8319100 A JP8319100 A JP 8319100A JP 31910096 A JP31910096 A JP 31910096A JP H10162713 A JPH10162713 A JP H10162713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable
- movable portion
- contact
- micro relay
- microrelay
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
- H01H1/20—Bridging contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
-
- 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]
- H01H2001/0042—Bistable switches, i.e. having two stable positions requiring only actuating energy for switching between them, e.g. with snap membrane or by permanent magnet
-
- 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]
- H01H2001/0084—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS] with perpendicular movement of the movable contact relative to the substrate
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の接点圧と接点間距離とを同時に確保し
つつ、接点がオンするときの抵抗が小さく、耐振性，周
波数特性，絶縁性に優れた超小型マイクロリレーを提供
することにある。 【解決手段】 単結晶シリコンの薄板状基材からなり、
かつ、一方に湾曲するように両端部を固定支持した可動
部２３の表裏面中央部に可動接点２５および２７をそれ
ぞれを設ける。一方、この可動接点２５および２７に接
離可能に対向する一対の固定接点３１，３２および１
１，１２を、前記可動部２３に対向する固定基板３０お
よび１０の対向面にそれぞれ形成するとともに、前記固
定接点３１，３２および１１，１２の周囲近傍に駆動電
極３３，３４および１３，１４をそれぞれ設ける。
つつ、接点がオンするときの抵抗が小さく、耐振性，周
波数特性，絶縁性に優れた超小型マイクロリレーを提供
することにある。 【解決手段】 単結晶シリコンの薄板状基材からなり、
かつ、一方に湾曲するように両端部を固定支持した可動
部２３の表裏面中央部に可動接点２５および２７をそれ
ぞれを設ける。一方、この可動接点２５および２７に接
離可能に対向する一対の固定接点３１，３２および１
１，１２を、前記可動部２３に対向する固定基板３０お
よび１０の対向面にそれぞれ形成するとともに、前記固
定接点３１，３２および１１，１２の周囲近傍に駆動電
極３３，３４および１３，１４をそれぞれ設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロリレー、特
に、可動部の湾曲状態を維持できる自己保持型マイクロ
リレーに関する。
に、可動部の湾曲状態を維持できる自己保持型マイクロ
リレーに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、リ
レーとしては、例えば、電磁石を利用した電磁式リレー
がある。しかし、機械的構成部品を必要とするので、小
型化が困難であるとともに、機械的構成部品のうち、可
動部品の慣性力が大きいため、疲労破壊が生じやすく、
耐久性に乏しい。特に、小型リレーにおいては、その小
型化に伴い、所望の接点圧と接点間距離とを同時に確保
することが容易でない。
レーとしては、例えば、電磁石を利用した電磁式リレー
がある。しかし、機械的構成部品を必要とするので、小
型化が困難であるとともに、機械的構成部品のうち、可
動部品の慣性力が大きいため、疲労破壊が生じやすく、
耐久性に乏しい。特に、小型リレーにおいては、その小
型化に伴い、所望の接点圧と接点間距離とを同時に確保
することが容易でない。
【０００３】また、小型リレーの一種として、半導体ス
イッチング素子からなるものがあるが、接点がオンする
ときの抵抗が大きく、周波数特性が低いとともに、入出
力間や同極端子間の絶縁性が低いという問題点がある。
イッチング素子からなるものがあるが、接点がオンする
ときの抵抗が大きく、周波数特性が低いとともに、入出
力間や同極端子間の絶縁性が低いという問題点がある。
【０００４】本発明は、前記問題点に鑑み、所望の接点
圧と接点間距離とを同時に確保しつつ、接点がオンする
ときの抵抗が小さく、耐振性，周波数特性，絶縁性に優
れた超小型のマイクロリレーを提供することを目的とす
る。
圧と接点間距離とを同時に確保しつつ、接点がオンする
ときの抵抗が小さく、耐振性，周波数特性，絶縁性に優
れた超小型のマイクロリレーを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるマイクロ
リレーは、前記目的を達成するため、単結晶の薄板状基
材からなり、一方に湾曲するように少なくとも両端部を
固定支持した可動部の表裏面のうち、少なくとも片面中
央部に可動接点を設ける一方、この可動接点に接離可能
に対向する一対の固定接点を、前記可動部に対向する固
定基板の対向面に形成するとともに、前記固定接点の周
囲近傍に駆動手段を設けた構成としてある。
リレーは、前記目的を達成するため、単結晶の薄板状基
材からなり、一方に湾曲するように少なくとも両端部を
固定支持した可動部の表裏面のうち、少なくとも片面中
央部に可動接点を設ける一方、この可動接点に接離可能
に対向する一対の固定接点を、前記可動部に対向する固
定基板の対向面に形成するとともに、前記固定接点の周
囲近傍に駆動手段を設けた構成としてある。
【０００６】前記可動部は、その全周縁部を固定支持し
たダイヤフラム形状であってもよい。また、前記駆動手
段は、前記可動部を静電引力で吸引する駆動電極であっ
てもよい。さらに、前記可動部の表裏面に対して所定間
隔で対向するように固定基板を配置しておいてもよい。
そして、前記固定基板はガラス材あるいは単結晶シリコ
ン材であってもよい。
たダイヤフラム形状であってもよい。また、前記駆動手
段は、前記可動部を静電引力で吸引する駆動電極であっ
てもよい。さらに、前記可動部の表裏面に対して所定間
隔で対向するように固定基板を配置しておいてもよい。
そして、前記固定基板はガラス材あるいは単結晶シリコ
ン材であってもよい。
【０００７】前記可動部の表裏面には、厚さ方向の付勢
力を増大させる付勢手段を形成しておいてもよい。前記
付勢手段としては、例えば、熱酸化膜がある。
力を増大させる付勢手段を形成しておいてもよい。前記
付勢手段としては、例えば、熱酸化膜がある。
【０００８】前記可動部の表裏面のうち、少なくとも片
面に、駆動時に湾曲した可動部の付勢力を減少させる補
助駆動手段を設けておいてもよい。この補助駆動手段と
しては、例えば、圧電薄膜、あるいは、可動基板の中間
端面に形成され、かつ、非接触状態で噛合する一対の櫛
歯状電極であってもよい。
面に、駆動時に湾曲した可動部の付勢力を減少させる補
助駆動手段を設けておいてもよい。この補助駆動手段と
しては、例えば、圧電薄膜、あるいは、可動基板の中間
端面に形成され、かつ、非接触状態で噛合する一対の櫛
歯状電極であってもよい。
【０００９】前記可動部は、減圧された密封空間内に配
置されていてもよい。また、前記可動部を配置した密封
空間内に絶縁膜発生防止気体を充填しておいてもよい。
さらに、本願マイクロリレー全体を衝撃吸収材を介して
収納容器に収納しておいてもよい。
置されていてもよい。また、前記可動部を配置した密封
空間内に絶縁膜発生防止気体を充填しておいてもよい。
さらに、本願マイクロリレー全体を衝撃吸収材を介して
収納容器に収納しておいてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる実施形態を
図１ないし図４の添付図面に従って説明する。第１実施
形態にかかるマイクロリレーは、図１および図２に示す
ように、下部固定基板１０，上部固定基板３０を可動基
板２０に上下からそれぞれ接合一体化したものである。
図１ないし図４の添付図面に従って説明する。第１実施
形態にかかるマイクロリレーは、図１および図２に示す
ように、下部固定基板１０，上部固定基板３０を可動基
板２０に上下からそれぞれ接合一体化したものである。
【００１１】前記下部固定基板１０はガラス材からな
り、図２（ｄ）に示すように、その上面中央部に一対の
固定接点１１，１２が形成され、プリント配線１１ａ，
１２ａを介して引き出されている。さらに、この固定接
点１１，１２の両側に一対の駆動電極１３，１４が並設
されている。この駆動電極１３，１４は同電位となるよ
うにプリント配線１４ａで接続され、プリント配線１３
ａで引き出されている。また、下部固定基板１０は、そ
の上面に接合用突部１５，１６が形成されている。な
お、前記下部固定基板１０は、単結晶シリコン材からな
るものであってもよい。ただし、その場合には、固定接
点１１，１２、駆動電極１３，１４等を絶縁膜を介して
絶縁しておく必要がある。
り、図２（ｄ）に示すように、その上面中央部に一対の
固定接点１１，１２が形成され、プリント配線１１ａ，
１２ａを介して引き出されている。さらに、この固定接
点１１，１２の両側に一対の駆動電極１３，１４が並設
されている。この駆動電極１３，１４は同電位となるよ
うにプリント配線１４ａで接続され、プリント配線１３
ａで引き出されている。また、下部固定基板１０は、そ
の上面に接合用突部１５，１６が形成されている。な
お、前記下部固定基板１０は、単結晶シリコン材からな
るものであってもよい。ただし、その場合には、固定接
点１１，１２、駆動電極１３，１４等を絶縁膜を介して
絶縁しておく必要がある。
【００１２】前記可動基板２０は単結晶シリコン材で形
成したものである。そして、図２（ｃ）に示すように、
その表裏面に配置した接合領域２１，２２間を可動部２
３としてある。この可動部２３の表裏面の略中央部に絶
縁膜２４，２６を介して可動接点２５，２７がそれぞれ
設けられている。さらに、前記可動部２３は、上下方向
のいずれか一方に湾曲するように支持されている。な
お、前記可動基板２０は、その表面の一端部にワイヤー
ボンディンク用パッド２８が設けられている。
成したものである。そして、図２（ｃ）に示すように、
その表裏面に配置した接合領域２１，２２間を可動部２
３としてある。この可動部２３の表裏面の略中央部に絶
縁膜２４，２６を介して可動接点２５，２７がそれぞれ
設けられている。さらに、前記可動部２３は、上下方向
のいずれか一方に湾曲するように支持されている。な
お、前記可動基板２０は、その表面の一端部にワイヤー
ボンディンク用パッド２８が設けられている。
【００１３】また、単結晶シリコン材の表裏面のうち、
少なくとも可動部２３の表裏面にシリコン熱酸化膜を形
成しておいてもよい。シリコン熱酸化膜の大きな圧縮力
を可動部２３に付与し、厚さ方向により一層大きな付勢
力を与えて可動部２３を湾曲させることにより、所定の
変位量を確保しつつ、所望の接点圧を同時に確保するた
めである。
少なくとも可動部２３の表裏面にシリコン熱酸化膜を形
成しておいてもよい。シリコン熱酸化膜の大きな圧縮力
を可動部２３に付与し、厚さ方向により一層大きな付勢
力を与えて可動部２３を湾曲させることにより、所定の
変位量を確保しつつ、所望の接点圧を同時に確保するた
めである。
【００１４】前記上部固定基板３０は、前記下部固定基
板１０と同様、ガラス材からなり、図２（ｂ）に示すよ
うに、前記可動基板２０に対向する裏面に、前記可動接
点２５に接離可能に対向する一対の固定接点３１，３２
が設けられている。また、この固定接点３１，３２の外
側に駆動電極３３，３４がそれぞれ並設されている。さ
らに、この駆動電極３３，３４の外側に位置する端部に
接合用突部３５，３６が形成されている。
板１０と同様、ガラス材からなり、図２（ｂ）に示すよ
うに、前記可動基板２０に対向する裏面に、前記可動接
点２５に接離可能に対向する一対の固定接点３１，３２
が設けられている。また、この固定接点３１，３２の外
側に駆動電極３３，３４がそれぞれ並設されている。さ
らに、この駆動電極３３，３４の外側に位置する端部に
接合用突部３５，３６が形成されている。
【００１５】そして、図２（ａ）に示すように、一対の
前記固定接点３１，３２はスルーホール３１ａ，３２ａ
を介して表面に引き出され、さらに、プリント配線３１
ｂ，３２ｂを介して表面縁部まで引き出されている。同
様に、一対の前記駆動電極３３，３４もスルーホール３
３ａ，３４ａを介して表面に引き出されている。そし
て、駆動電極３３，３４が同電位となるようにプリント
配線３４ｂで接続され、プリント配線３３ｂを介して引
き出されている。
前記固定接点３１，３２はスルーホール３１ａ，３２ａ
を介して表面に引き出され、さらに、プリント配線３１
ｂ，３２ｂを介して表面縁部まで引き出されている。同
様に、一対の前記駆動電極３３，３４もスルーホール３
３ａ，３４ａを介して表面に引き出されている。そし
て、駆動電極３３，３４が同電位となるようにプリント
配線３４ｂで接続され、プリント配線３３ｂを介して引
き出されている。
【００１６】なお、前記上部固定基板３０は、単結晶シ
リコン材からなるものであってもよい。ただし、その場
合には、絶縁膜を介して固定接点３１，３２等を絶縁し
ておく必要がある。また、駆動電極材料としては、アル
ミニウム，金，銀，銅，プラチナ等が挙げられる。
リコン材からなるものであってもよい。ただし、その場
合には、絶縁膜を介して固定接点３１，３２等を絶縁し
ておく必要がある。また、駆動電極材料としては、アル
ミニウム，金，銀，銅，プラチナ等が挙げられる。
【００１７】次に、前述の内部構造を有するマイクロリ
レーの駆動方法について説明する。まず、駆動電極３
３，３４と可動部２３との間に電圧が印加されていない
場合、可動部２３が上方側に湾曲しており、可動接点２
５が固定接点３１，３２に接触し、導通させている。
レーの駆動方法について説明する。まず、駆動電極３
３，３４と可動部２３との間に電圧が印加されていない
場合、可動部２３が上方側に湾曲しており、可動接点２
５が固定接点３１，３２に接触し、導通させている。
【００１８】そして、駆動電極１３，１４と可動部２３
との間に電圧を印加すると、駆動電極１３，１４と可動
部２３との間に静電引力が生じ、可動部２３が下部固定
基板１０側に引き寄せられる。このため、可動部２３が
反転し、可動接点２５が固定接点３１，３２から開離し
た後、可動接点２７が固定接点１１，１２に当接する。
その後、前述の電圧の印加を解除しても、可動部２３
は、その状態を維持する。
との間に電圧を印加すると、駆動電極１３，１４と可動
部２３との間に静電引力が生じ、可動部２３が下部固定
基板１０側に引き寄せられる。このため、可動部２３が
反転し、可動接点２５が固定接点３１，３２から開離し
た後、可動接点２７が固定接点１１，１２に当接する。
その後、前述の電圧の印加を解除しても、可動部２３
は、その状態を維持する。
【００１９】ついで、駆動電極３３，３４と可動部２３
との間に電圧を印加すると、駆動電極３３，３４と可動
部２３との間に生じる静電引力により、可動部２３が反
転し、可動接点２７が固定接点１１，１２から開離した
後、可動接点２５が固定接点３１，３２に当接する。そ
して、電圧の印加を解除しても、可動部２３は、その状
態を維持する。
との間に電圧を印加すると、駆動電極３３，３４と可動
部２３との間に生じる静電引力により、可動部２３が反
転し、可動接点２７が固定接点１１，１２から開離した
後、可動接点２５が固定接点３１，３２に当接する。そ
して、電圧の印加を解除しても、可動部２３は、その状
態を維持する。
【００２０】第２実施形態は、図３に示すように、可動
部２３の表裏面を絶縁膜であるシリコン熱酸化膜（図示
せず）で被覆し、その表裏面の中央部に可動接点２５，
２７（図３において可動接点２７は図示せず）をそれぞ
れ設けてある。そして、可動接点２５，２７の両側には
圧電薄膜４０，４１を補助駆動手段としてそれぞれ配置
してある。さらに、この圧電薄膜４０，４１の左側縁部
にプリント配線４２が電気接続されている一方、圧電薄
膜４０，４１の右側縁部にプリント配線４３が電気接続
されている。
部２３の表裏面を絶縁膜であるシリコン熱酸化膜（図示
せず）で被覆し、その表裏面の中央部に可動接点２５，
２７（図３において可動接点２７は図示せず）をそれぞ
れ設けてある。そして、可動接点２５，２７の両側には
圧電薄膜４０，４１を補助駆動手段としてそれぞれ配置
してある。さらに、この圧電薄膜４０，４１の左側縁部
にプリント配線４２が電気接続されている一方、圧電薄
膜４０，４１の右側縁部にプリント配線４３が電気接続
されている。
【００２１】前記補助駆動用外部接続パッド４４，４５
からプリント配線４２，４３を介して圧電薄膜４０，４
１に電圧をそれぞれ印加すると、圧電薄膜４０，４１が
横方向に伸縮する。このため、可動部２３を反転させる
場合に、前記圧電薄膜４０，４１にも電圧を印加して伸
縮させ、前記可動部２３の厚さ方向の付勢力の一部を減
少させれば、静電引力だけで可動部２３を反転させる場
合よりも、低い駆動電圧で駆動できる。他は前述の第１
実施形態と同様であるので、説明を省略する。
からプリント配線４２，４３を介して圧電薄膜４０，４
１に電圧をそれぞれ印加すると、圧電薄膜４０，４１が
横方向に伸縮する。このため、可動部２３を反転させる
場合に、前記圧電薄膜４０，４１にも電圧を印加して伸
縮させ、前記可動部２３の厚さ方向の付勢力の一部を減
少させれば、静電引力だけで可動部２３を反転させる場
合よりも、低い駆動電圧で駆動できる。他は前述の第１
実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２２】第３実施形態は、図４に示すように、可動
基板２０が、可動部２３と、この可動部２３の両側にそ
れぞれ位置する支持端部２９ａ，２９ｂとから構成され
ている。前記可動部２３は、一部を除き、その表裏面が
絶縁膜であるシリコン熱酸化膜（図示せず）で被覆さ
れ、その表裏面の中央部に可動接点２５，２７（図４に
おいて可動接点２７は図示せず）が設けられている。さ
らに、可動部２３の両側端面には櫛歯状電極５０，５１
がそれぞれ形成されている。一方、支持端部２９ａの表
裏面にもシリコン酸化膜が形成されている。ただし、接
合領域２１において単結晶シリコン材が露出していると
ともに、これに連続する単結晶シリコン材が露出する部
分に外部接続パッド５２が設けられている。さらに、前
記支持端部２９ａの片側端面には櫛歯状電極５３が形成
されている。他方、支持端部２９ｂの表裏面にもシリコ
ン酸化膜が形成されている。ただし、接合領域２２にお
いて単結晶シリコン材が露出しているとともに、これに
連続する単結晶シリコン材が露出する部分に外部接続パ
ッド５４が設けられている。さらに、前記支持端部２９
ｂの片側端面にも櫛歯状電極５５が形成されている。
基板２０が、可動部２３と、この可動部２３の両側にそ
れぞれ位置する支持端部２９ａ，２９ｂとから構成され
ている。前記可動部２３は、一部を除き、その表裏面が
絶縁膜であるシリコン熱酸化膜（図示せず）で被覆さ
れ、その表裏面の中央部に可動接点２５，２７（図４に
おいて可動接点２７は図示せず）が設けられている。さ
らに、可動部２３の両側端面には櫛歯状電極５０，５１
がそれぞれ形成されている。一方、支持端部２９ａの表
裏面にもシリコン酸化膜が形成されている。ただし、接
合領域２１において単結晶シリコン材が露出していると
ともに、これに連続する単結晶シリコン材が露出する部
分に外部接続パッド５２が設けられている。さらに、前
記支持端部２９ａの片側端面には櫛歯状電極５３が形成
されている。他方、支持端部２９ｂの表裏面にもシリコ
ン酸化膜が形成されている。ただし、接合領域２２にお
いて単結晶シリコン材が露出しているとともに、これに
連続する単結晶シリコン材が露出する部分に外部接続パ
ッド５４が設けられている。さらに、前記支持端部２９
ｂの片側端面にも櫛歯状電極５５が形成されている。
【００２３】さらに、可動部２３の両側端部は絶縁部５
６を介して支持端部２９ａ，２９ｂに一体化されてい
る。このため、可動部２３の櫛歯状電極５０，５１が、
支持端部２９ａ，２９ｂの櫛歯状電極５３，５５にそれ
ぞれ非接触状態で噛合し、補助駆動手段を形成してい
る。そして、支持端部２９ｂの外部接続パッド５７から
引き出されたプリント配線５８が絶縁膜であるシリコン
酸化膜（図示せず）を介して可動部２３の単結晶シリコ
ン材に電気接続されている。
６を介して支持端部２９ａ，２９ｂに一体化されてい
る。このため、可動部２３の櫛歯状電極５０，５１が、
支持端部２９ａ，２９ｂの櫛歯状電極５３，５５にそれ
ぞれ非接触状態で噛合し、補助駆動手段を形成してい
る。そして、支持端部２９ｂの外部接続パッド５７から
引き出されたプリント配線５８が絶縁膜であるシリコン
酸化膜（図示せず）を介して可動部２３の単結晶シリコ
ン材に電気接続されている。
【００２４】本実施形態によれば、外部接続パッド５
２，５４および外部接続パッド５７を介して可動部２３
と支持端部２９ａ，２９ｂとの間に電圧を印加すると、
噛合する櫛歯状電極５０，５３の間、および、噛合する
櫛歯状電極５１，５５の間にそれぞれ静電引力が生じ、
可動部２３に圧縮力が付与される。このため、湾曲した
前記可動部２３の厚さ方向の付勢力の一部が減少し、前
述と同様、低い駆動電圧で可動部２３を反転させること
ができる。他は前述の第１実施形態と同様であるので、
説明を省略する。
２，５４および外部接続パッド５７を介して可動部２３
と支持端部２９ａ，２９ｂとの間に電圧を印加すると、
噛合する櫛歯状電極５０，５３の間、および、噛合する
櫛歯状電極５１，５５の間にそれぞれ静電引力が生じ、
可動部２３に圧縮力が付与される。このため、湾曲した
前記可動部２３の厚さ方向の付勢力の一部が減少し、前
述と同様、低い駆動電圧で可動部２３を反転させること
ができる。他は前述の第１実施形態と同様であるので、
説明を省略する。
【００２５】前述の実施形態では、接点の開閉は必ずし
も常圧で行う必要はなく、減圧した密封空間内で接点を
開閉してもよく、また、アルゴン，窒素，六フッ化硫黄
等の気体を密封空間内に充填しておいてもよい。接点間
のアークによる絶縁膜の発生、接点の溶着，劣化を防止
できるからである。
も常圧で行う必要はなく、減圧した密封空間内で接点を
開閉してもよく、また、アルゴン，窒素，六フッ化硫黄
等の気体を密封空間内に充填しておいてもよい。接点間
のアークによる絶縁膜の発生、接点の溶着，劣化を防止
できるからである。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１にかかるマイクロリレーによれば、湾曲する
可動部の中央部に設けた可動接点が厚さ方向に大きく変
位して一対の固定接点に接離し、これらを導通させる。
このため、所望の接点圧を確保しつつ、所望の接点間距
離を同時に確保でき、耐圧が高い。また、可動部自身は
単結晶の薄板基材からなり、軽いので、慣性力が小さ
い。このため、疲労破壊が生じにくく、耐久性に優れて
いる。さらに、可動接点が一対の固定接点に直接接触し
て導通させるので、半導体スイッチング素子と異なり、
接点がオンするときの抵抗が小さく、周波数特性が高い
とともに、入出力間や同極端子間の絶縁性が高い。そし
て、一方側に湾曲するように固定支持されている可動部
は駆動手段を介して厚さ方向に変位可能である。このた
め、本願発明によれば、双方向に安定した自己保持型マ
イクロリレーが得られる。請求項２によれば、可動部の
全周縁部を固定支持したダイヤフラム形状としてある。
このため、可動部に捩れが生じにくく、接点の片当たり
が生じない。請求項３によれば、電圧を印加して生じる
静電引力で可動部を駆動するので、消費電力の少ない節
電型マイクロリレーが得られる。請求項４によれば、可
動部の表裏面に対して所定間隔で対向するように固定基
板を設けてあるので、密封型で、かつ、少なくとも２組
の固定接点を交互に開閉できるマイクロリレーが得られ
る。請求項５によれば、固定基板がガラス材あるいは単
結晶シリコン材であり、マイクロマシニング技術を適用
できるので、生産性の高いマイクロリレーが得られる。
請求項６，７によれば、可動部の厚さ方向の付勢力を増
大させる付勢手段を設けてあるので、所望の接点圧を確
保しやすくなる。請求項８，９，１０によれば、補助駆
動手段が湾曲した可動部の厚さ方向の付勢力を駆動時に
減少させるので、可動部の反転動作が俊敏になり、駆動
電圧を低減できる。請求項１１によれば、可動部が減圧
された密封空間内に配置されているので、可動部の空気
抵抗が減少し、動作特性が向上する。請求項１２によれ
ば、密封空間内に絶縁膜発生防止気体を充填してあるの
で、接点間のアークに基づく絶縁不良が生じにくくな
り、耐久性，信頼性が向上する。請求項１３によれば、
衝撃吸収材が外部からの振動等を吸収，緩和するので、
誤動作が生じにくいマイクロリレーが得られるという効
果がある。
の請求項１にかかるマイクロリレーによれば、湾曲する
可動部の中央部に設けた可動接点が厚さ方向に大きく変
位して一対の固定接点に接離し、これらを導通させる。
このため、所望の接点圧を確保しつつ、所望の接点間距
離を同時に確保でき、耐圧が高い。また、可動部自身は
単結晶の薄板基材からなり、軽いので、慣性力が小さ
い。このため、疲労破壊が生じにくく、耐久性に優れて
いる。さらに、可動接点が一対の固定接点に直接接触し
て導通させるので、半導体スイッチング素子と異なり、
接点がオンするときの抵抗が小さく、周波数特性が高い
とともに、入出力間や同極端子間の絶縁性が高い。そし
て、一方側に湾曲するように固定支持されている可動部
は駆動手段を介して厚さ方向に変位可能である。このた
め、本願発明によれば、双方向に安定した自己保持型マ
イクロリレーが得られる。請求項２によれば、可動部の
全周縁部を固定支持したダイヤフラム形状としてある。
このため、可動部に捩れが生じにくく、接点の片当たり
が生じない。請求項３によれば、電圧を印加して生じる
静電引力で可動部を駆動するので、消費電力の少ない節
電型マイクロリレーが得られる。請求項４によれば、可
動部の表裏面に対して所定間隔で対向するように固定基
板を設けてあるので、密封型で、かつ、少なくとも２組
の固定接点を交互に開閉できるマイクロリレーが得られ
る。請求項５によれば、固定基板がガラス材あるいは単
結晶シリコン材であり、マイクロマシニング技術を適用
できるので、生産性の高いマイクロリレーが得られる。
請求項６，７によれば、可動部の厚さ方向の付勢力を増
大させる付勢手段を設けてあるので、所望の接点圧を確
保しやすくなる。請求項８，９，１０によれば、補助駆
動手段が湾曲した可動部の厚さ方向の付勢力を駆動時に
減少させるので、可動部の反転動作が俊敏になり、駆動
電圧を低減できる。請求項１１によれば、可動部が減圧
された密封空間内に配置されているので、可動部の空気
抵抗が減少し、動作特性が向上する。請求項１２によれ
ば、密封空間内に絶縁膜発生防止気体を充填してあるの
で、接点間のアークに基づく絶縁不良が生じにくくな
り、耐久性，信頼性が向上する。請求項１３によれば、
衝撃吸収材が外部からの振動等を吸収，緩和するので、
誤動作が生じにくいマイクロリレーが得られるという効
果がある。
【図１】 本願発明の第１実施形態にかかるマイクロリ
レーを示す断面図である。
レーを示す断面図である。
【図２】 図１に示したマイクロリレーの構成要素を示
し、図（ａ）は上部固定基板の平面図、図（ｂ）は上部
固定基板の底面図、図（ｃ）は可動基板の平面図、図
（ｄ）は下部固定基板の平面図である。
し、図（ａ）は上部固定基板の平面図、図（ｂ）は上部
固定基板の底面図、図（ｃ）は可動基板の平面図、図
（ｄ）は下部固定基板の平面図である。
【図３】 第２実施形態にかかるマイクロリレーの可動
基板を示す平面図である。
基板を示す平面図である。
【図４】 第３実施形態にかかるマイクロリレーの可動
基板を示す平面図である。
基板を示す平面図である。
１０…下部固定基板、１１，１２…固定接点、１３，１
４…駆動電極、２０…可動基板、２１，２２…接合領
域、２３…可動部、２５，２７…可動接点、３０…上部
固定基板、３１，３２…固定接点、３３，３４…駆動電
極、３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ…スルーホール、
４０，４１…圧電薄膜、５０，５１，５３，５５…櫛歯
状電極、５６…絶縁部。
４…駆動電極、２０…可動基板、２１，２２…接合領
域、２３…可動部、２５，２７…可動接点、３０…上部
固定基板、３１，３２…固定接点、３３，３４…駆動電
極、３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ…スルーホール、
４０，４１…圧電薄膜、５０，５１，５３，５５…櫛歯
状電極、５６…絶縁部。
Claims (13)
- 【請求項１】 単結晶の薄板状基材からなり、一方に湾
曲するように少なくとも両端部を固定支持した可動部の
表裏面のうち、少なくとも片面中央部に可動接点を設け
る一方、この可動接点に接離可能に対向する一対の固定
接点を、前記可動部に対向する固定基板の対向面に形成
するとともに、前記固定接点の周囲近傍に駆動手段を設
けたことを特徴とするマイクロリレー。 - 【請求項２】 前記可動部が、その全周縁部を固定支持
したダイヤフラム形状であることを特徴とする請求項１
に記載のマイクロリレー。 - 【請求項３】 前記駆動手段が、前記可動部を静電引力
で吸引する駆動電極であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のマイクロリレー。 - 【請求項４】 前記可動部の表裏面に対して所定間隔で
対向するように固定基板を配置したことを特徴とする請
求項１ないし３のいずれか１項に記載のマイクロリレ
ー。 - 【請求項５】 前記固定基板がガラス材あるいは単結晶
シリコン材であることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれか１項に記載のマイクロリレー。 - 【請求項６】 前記可動部の表裏面に、厚さ方向の付勢
力を増大させる付勢手段を形成したことを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか１項に記載のマイクロリレ
ー。 - 【請求項７】 前記付勢手段が熱酸化膜であることを特
徴とする請求項６に記載のマイクロリレー。 - 【請求項８】 前記可動部の表裏面のうち、少なくとも
片面に、駆動時に湾曲した可動部の付勢力を減少させる
補助駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし
７のいずれか１項に記載のマイクロリレー。 - 【請求項９】 前記補助駆動手段が、圧電薄膜であるこ
とを特徴とする請求項８に記載のマイクロリレー。 - 【請求項１０】 前記補助駆動手段が、可動基板の中間
端面に形成され、かつ、非接触状態で噛合する一対の櫛
歯状電極であることを特徴とする請求項８に記載のマイ
クロリレー。 - 【請求項１１】 前記可動部が、減圧された密封空間内
に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０
いずれか１項に記載のマイクロリレー。 - 【請求項１２】 前記可動部を配置した密封空間内に絶
縁膜発生防止気体を充填したことを特徴とする請求項１
ないし１１のいずれか１項に記載のマイクロリレー。 - 【請求項１３】 衝撃吸収材を介して収納容器に収納さ
れていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれ
か１項に記載のマイクロリレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319100A JPH10162713A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロリレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319100A JPH10162713A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロリレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162713A true JPH10162713A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18106477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8319100A Pending JPH10162713A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロリレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10162713A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026718A2 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-09 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Electrostatically controlled micro-relay device |
| JP2000352943A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-19 | Xerox Corp | 超精密電気機械式シャッタ・アセンブリ及び同形成方法 |
| WO2001082323A1 (fr) * | 2000-04-21 | 2001-11-01 | Omron Corporation | Relais statique et dispositif de communication utilisant ledit relais statique |
| EP1245529A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Microminiature movable device |
| US6743989B2 (en) | 2000-08-21 | 2004-06-01 | Abb Research Ltd. | Microswitch |
| EP1343190A3 (en) * | 2002-03-08 | 2005-04-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable capacitance element |
| WO2005071707A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | マイクロリレー |
| WO2006043542A1 (ja) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気機械スイッチ |
| JP2006351297A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Sony Corp | 可動素子、ならびにその可動素子を内蔵するモジュールおよび電子機器 |
| US7551048B2 (en) | 2002-08-08 | 2009-06-23 | Fujitsu Component Limited | Micro-relay and method of fabricating the same |
| JP2009277617A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微細電子機械スイッチおよびその製造方法 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP8319100A patent/JPH10162713A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026718A3 (en) * | 1999-02-02 | 2001-09-12 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Electrostatically controlled micro-relay device |
| EP1026718A2 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-09 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Electrostatically controlled micro-relay device |
| JP2000352943A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-19 | Xerox Corp | 超精密電気機械式シャッタ・アセンブリ及び同形成方法 |
| WO2001082323A1 (fr) * | 2000-04-21 | 2001-11-01 | Omron Corporation | Relais statique et dispositif de communication utilisant ledit relais statique |
| US6753487B2 (en) | 2000-04-21 | 2004-06-22 | Omron Corporation | Static relay and communication device using static relay |
| US6743989B2 (en) | 2000-08-21 | 2004-06-01 | Abb Research Ltd. | Microswitch |
| EP1245529A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Microminiature movable device |
| US6603591B2 (en) | 2001-03-29 | 2003-08-05 | Japan Aviation Electronics Industry, Ltd. | Microminiature movable device |
| EP1245529A3 (en) * | 2001-03-29 | 2002-12-18 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Microminiature movable device |
| EP1343190A3 (en) * | 2002-03-08 | 2005-04-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable capacitance element |
| US7027284B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-04-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable capacitance element |
| US7551048B2 (en) | 2002-08-08 | 2009-06-23 | Fujitsu Component Limited | Micro-relay and method of fabricating the same |
| WO2005071707A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | マイクロリレー |
| US7482900B2 (en) | 2004-01-27 | 2009-01-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Micro relay |
| WO2006043542A1 (ja) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気機械スイッチ |
| US7843023B2 (en) | 2004-10-22 | 2010-11-30 | Panasonic Corporation | Electromechanical switch |
| JP2006351297A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Sony Corp | 可動素子、ならびにその可動素子を内蔵するモジュールおよび電子機器 |
| JP4692739B2 (ja) * | 2005-06-14 | 2011-06-01 | ソニー株式会社 | 可動素子、ならびにその可動素子を内蔵するモジュールおよび電子機器 |
| JP2009277617A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微細電子機械スイッチおよびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4025162A (en) | Liquid crystal display device | |
| KR100506583B1 (ko) | 정전형 릴레이 및 해당 릴레이를 이용한 통신용 기기 | |
| JPH10162713A (ja) | マイクロリレー | |
| KR100599115B1 (ko) | 진동형 멤스 스위치 및 그 제조방법 | |
| EP2566051A1 (en) | Piezoelectric vibration device and oscillator | |
| EP2355342A2 (en) | Piezoelectric vibrator and oscillator using the same | |
| JP4278960B2 (ja) | マイクロリレー及びマイクロリレーの製造方法 | |
| JP4036643B2 (ja) | 光偏向器及び光偏向器アレイ | |
| JPH09107264A (ja) | チャネル波局部閉じ込め型圧電振動子およびフィルタ | |
| JP4020120B2 (ja) | マイクロリレー | |
| KR950035058A (ko) | 표면파(saw)장치 | |
| JP4804546B2 (ja) | マイクロリレー | |
| JP5299645B2 (ja) | 屈曲振動片および屈曲振動子の製造方法 | |
| JP3815405B2 (ja) | マトリックスリレー | |
| JP2001054290A (ja) | 弾性表面波モータ | |
| JP3368304B2 (ja) | 静電マイクロリレー | |
| JPH088677A (ja) | 圧電部品 | |
| JP2003316282A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2864707B2 (ja) | スイッチング素子 | |
| JP2002257960A (ja) | ソーラー時計の構造 | |
| JPH1154016A (ja) | マイクロリレー | |
| JPH05242788A (ja) | 静電リレー | |
| US20040200707A1 (en) | Bent switching fluid cavity | |
| JPH06216692A (ja) | 圧電共振部品 | |
| JPH0548370A (ja) | 水晶フイルター素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051115 |