JPS5810332A - 半導体スイッチ装置 - Google Patents
半導体スイッチ装置Info
- Publication number
- JPS5810332A JPS5810332A JP57112633A JP11263382A JPS5810332A JP S5810332 A JPS5810332 A JP S5810332A JP 57112633 A JP57112633 A JP 57112633A JP 11263382 A JP11263382 A JP 11263382A JP S5810332 A JPS5810332 A JP S5810332A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- junction
- magnetic field
- contacts
- short circuit
- switch device
- 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.)
- Granted
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-
- 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
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil having light-sensitive input
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は電気スイッチに関するものであり、特に供給
される電磁信号に応じて付勢素子が動かされることので
きるスイッチに関するものである。
される電磁信号に応じて付勢素子が動かされることので
きるスイッチに関するものである。
電磁的に動作されるリレーは種々のスイッチングの用途
で広く使用されている。そのようなリレーの代表的なも
のは電磁型リレーであり、それは線輪およびアーマチー
ア装置によって１個或はそれ以上の接点が付勢される。
で広く使用されている。そのようなリレーの代表的なも
のは電磁型リレーであり、それは線輪およびアーマチー
ア装置によって１個或はそれ以上の接点が付勢される。
そのような装置は非常に信頼性の高いものであるけれど
も、それ等は多くの部品から構成されているため製造コ
ストが比較的高く、接点の動作に必要な線輪の電流のた
め電力を消費し、それにより無駄が生じ、コストが増加
する。さらに非常に小型でかつ能率のよい線輪を製造す
ることは困難であるから、例えば電話通信用のスイッチ
ング装置等の用途に対してリレーを高密度で集積するこ
とはできない。これ等の問題を解決しようとして１対の
可撓性の磁性接片がそれを取囲む線輪によって動作され
るリード接点スイッチが開発された。しかしながらリー
ドスイッチは成程度寸法を減少させ製造コストを低下さ
せたけれども、依然として電力を消費する欠点は除去さ
れていない。
も、それ等は多くの部品から構成されているため製造コ
ストが比較的高く、接点の動作に必要な線輪の電流のた
め電力を消費し、それにより無駄が生じ、コストが増加
する。さらに非常に小型でかつ能率のよい線輪を製造す
ることは困難であるから、例えば電話通信用のスイッチ
ング装置等の用途に対してリレーを高密度で集積するこ
とはできない。これ等の問題を解決しようとして１対の
可撓性の磁性接片がそれを取囲む線輪によって動作され
るリード接点スイッチが開発された。しかしながらリー
ドスイッチは成程度寸法を減少させ製造コストを低下さ
せたけれども、依然として電力を消費する欠点は除去さ
れていない。
この発明の目的は比較的小型で０１述の電力消費の欠点
を有しない接点ユニットを提供することである。
を有しない接点ユニットを提供することである。
この発明によれば、１何重たはそれ以上の接点を支持し
ｐｎ接合およびこのｐｎ接合に跨って接続された短絡手
段を備えた可動部材を具備した電気接点ユニットが提供
され、その接点ユニットは磁界の存在下に前記ｐｎ接合
に電磁放射線が入射した時に誘起された電流が前記ｐｎ
接合および短絡手段のループを流れ、前記磁界と相互作
用して前記可動部材を屈曲させ前記接点の開閉を行なわ
せる如く構成されている。
ｐｎ接合およびこのｐｎ接合に跨って接続された短絡手
段を備えた可動部材を具備した電気接点ユニットが提供
され、その接点ユニットは磁界の存在下に前記ｐｎ接合
に電磁放射線が入射した時に誘起された電流が前記ｐｎ
接合および短絡手段のループを流れ、前記磁界と相互作
用して前記可動部材を屈曲させ前記接点の開閉を行なわ
せる如く構成されている。
別の面から見ればこの発明により次のような光−電気ス
イッチ装置が提供される。すなわちその装置は容器と、
この容器内に取り付けられ、１個以上の可動接点を支持
した可撓性半導体部材とを備え、該半導体部材にはｐｎ
接合が形成され、かつ短絡回路が設けられ、可動接点に
対応して容器内に固定接点が配置され、さらに少なくと
もｐｎ接合領域に磁界を設定する手段および光をｐｎ接
合に入射させる手段が設けられそれによりｐｎ接合と短
絡回路を通って流れるループ電流を発生するように構成
され、前記磁界と短絡電流による磁界は可撓性部材が屈
曲されて前記接点の開閉を行なうことができるように相
互に方向を定められている。
イッチ装置が提供される。すなわちその装置は容器と、
この容器内に取り付けられ、１個以上の可動接点を支持
した可撓性半導体部材とを備え、該半導体部材にはｐｎ
接合が形成され、かつ短絡回路が設けられ、可動接点に
対応して容器内に固定接点が配置され、さらに少なくと
もｐｎ接合領域に磁界を設定する手段および光をｐｎ接
合に入射させる手段が設けられそれによりｐｎ接合と短
絡回路を通って流れるループ電流を発生するように構成
され、前記磁界と短絡電流による磁界は可撓性部材が屈
曲されて前記接点の開閉を行なうことができるように相
互に方向を定められている。
接点ユニットの動作に必要々磁界は永久磁石によって支
えることができて、したがって電力損失を伴う電磁石の
必要をなくすことができる利点がある。電磁放射線は一
般に光スペクトルの可視部分であるか或は隣接する赤外
および１外部分でおる。半導体のｐｎ接合領域は普通の
太５− 陽電池のような方法で製作されるがｐｎ接合は短絡回路
を設けられており、そのため接合部が照射された時に電
流がｐｎ接合のすぐ近くをループ電流として流れる。こ
の短絡電流によって発生する磁界は設定された磁界と作
用しファラデーのモータの法則によって半導体を屈曲さ
せるような力を発生する。
えることができて、したがって電力損失を伴う電磁石の
必要をなくすことができる利点がある。電磁放射線は一
般に光スペクトルの可視部分であるか或は隣接する赤外
および１外部分でおる。半導体のｐｎ接合領域は普通の
太５− 陽電池のような方法で製作されるがｐｎ接合は短絡回路
を設けられており、そのため接合部が照射された時に電
流がｐｎ接合のすぐ近くをループ電流として流れる。こ
の短絡電流によって発生する磁界は設定された磁界と作
用しファラデーのモータの法則によって半導体を屈曲さ
せるような力を発生する。
第１図を参照すると接点ユニットは可撓性半導体フィラ
メント１１から製作され、その一端が接点１２を支持し
ている。ｐｎ接合１３が接点Ｊ２に近い半導体フィラメ
ント１１中に画定され、短絡回路１４を設けられている
。図においてこの短絡回路は付着させた金属領域によっ
て構成されているが、用途によってはｐｎ接合１３に隣
接する半導体中の高ドープ領域によって形成されてもよ
い。半導体フィラメント１１のｐｎ接合領域は接合型太
陽電池或はフォトダイオードと類似の方法で構成されて
いる。適当な波長の電磁放射線がｐｎ接合に入射される
とキャリヤ＝６− が発生し、を恍埼ｐｎ接合を横切って短絡回路１４を通
るループ電流を生じる。この電流は電流ループの軸方向
に磁界ＨＡを生じる。その時もしも外部磁界ＨＢが例え
ば永久磁石によってこの装置に加えられるならば、２つ
の磁界の相互作用で２つの磁界の相互の方向によって決
定された方向に半導体フィラメントを屈曲させるような
力を半導体フィラメントに作用させる。
メント１１から製作され、その一端が接点１２を支持し
ている。ｐｎ接合１３が接点Ｊ２に近い半導体フィラメ
ント１１中に画定され、短絡回路１４を設けられている
。図においてこの短絡回路は付着させた金属領域によっ
て構成されているが、用途によってはｐｎ接合１３に隣
接する半導体中の高ドープ領域によって形成されてもよ
い。半導体フィラメント１１のｐｎ接合領域は接合型太
陽電池或はフォトダイオードと類似の方法で構成されて
いる。適当な波長の電磁放射線がｐｎ接合に入射される
とキャリヤ＝６− が発生し、を恍埼ｐｎ接合を横切って短絡回路１４を通
るループ電流を生じる。この電流は電流ループの軸方向
に磁界ＨＡを生じる。その時もしも外部磁界ＨＢが例え
ば永久磁石によってこの装置に加えられるならば、２つ
の磁界の相互作用で２つの磁界の相互の方向によって決
定された方向に半導体フィラメントを屈曲させるような
力を半導体フィラメントに作用させる。
接点ユニットの製作には種々の材料を使用することがで
きるが、好ましい材料はシリコンである。シリコン技術
はよく理解されており、その材料は単結晶材料の選択的
エツチング或は単結晶ボイス力の形態の何れかによって
容易にフィラメントの形態で入手することができる。シ
リコンはまたこの目的に適した光起電力特性を有し、シ
リコン光起電力装置に関する技術は充分に確立されてい
る。
きるが、好ましい材料はシリコンである。シリコン技術
はよく理解されており、その材料は単結晶材料の選択的
エツチング或は単結晶ボイス力の形態の何れかによって
容易にフィラメントの形態で入手することができる。シ
リコンはまたこの目的に適した光起電力特性を有し、シ
リコン光起電力装置に関する技術は充分に確立されてい
る。
第２図を参照すると図は第１図の接点ユニ。
トを備えたスイッチ装置の断面図を示している。
このスイッチ装置は絶縁層２２で覆われた基板２１を備
え、その上に固定接点２３が付着されている。基板２１
は台状の部分２４を有し、そこに半導体フィラメント１
１の一端が取り付けられ、半導体フィラメント１ノの端
部に設けた接点１２が固定接点２３上に位置するように
配置される。判り易くするために接点１２と２３との間
隔は実際より誇張して示されている。
え、その上に固定接点２３が付着されている。基板２１
は台状の部分２４を有し、そこに半導体フィラメント１
１の一端が取り付けられ、半導体フィラメント１ノの端
部に設けた接点１２が固定接点２３上に位置するように
配置される。判り易くするために接点１２と２３との間
隔は実際より誇張して示されている。
フィラメント１１は光に感応するｐｎ接合１３がフィラ
メントに隣接して設けられた１個或はそれ以上の永久磁
石によって与えられる静磁界中にあるように配置されて
いる。これ等の磁石は稀土類型の高磁界型のものである
。とれ等の材料は高い抗磁力を有し、小型で強力な永久
磁石を構成するのに特に適している。
メントに隣接して設けられた１個或はそれ以上の永久磁
石によって与えられる静磁界中にあるように配置されて
いる。これ等の磁石は稀土類型の高磁界型のものである
。とれ等の材料は高い抗磁力を有し、小型で強力な永久
磁石を構成するのに特に適している。
スイッチ装置は光ファイバ２６のだめの開口を備えたカ
バー２５によってハーメチックシールされる。光ファイ
バ２６の端部２７は光ファイバ２６によって導かれた光
がｐｎ接合１３に入射するようにｐｎ接合１３に隣接し
て配置される。
バー２５によってハーメチックシールされる。光ファイ
バ２６の端部２７は光ファイバ２６によって導かれた光
がｐｎ接合１３に入射するようにｐｎ接合１３に隣接し
て配置される。
用途によっては元ファイバ２６の端部はレンズで終端し
てｐｎ接合１３に光を集束するようにすることもできる
。
てｐｎ接合１３に光を集束するようにすることもできる
。
光が光ファイバ２６を通ってｐｎ接合１３に入射すると
、その光によって誘起された短絡電流によって生じた磁
界が永久磁石の磁界と作用してフィラメント１１を基板
２１の方向に屈曲させ、そのため接点２３と２１との間
の電気接続が行なわれる。光信号が終ると短絡電流が消
失し、フィラメントはもとの位置に復帰し、したがって
接点は開放される。
、その光によって誘起された短絡電流によって生じた磁
界が永久磁石の磁界と作用してフィラメント１１を基板
２１の方向に屈曲させ、そのため接点２３と２１との間
の電気接続が行なわれる。光信号が終ると短絡電流が消
失し、フィラメントはもとの位置に復帰し、したがって
接点は開放される。
この発明の別の実施例では第１図に示された型式の複数
の装置がドーピングと選択エツチングによって単一の半
導体ウエノ・中に形成され、その際各装置が接点１２と
反対側のフィラメント１１の端部においてのみウエノ・
の本体に取シ付けられているように構成される。半導体
材料の選択エツチングの適当な技術は英国特許第１．２
１１，４９９号明細書に記載されている。複数のスイッ
チ素子を保持しているウエノ・は固定接点の配列に隣接
して取り付けられ、任意のスイッチ９− 行なわれる。構体は容器を備えていてもよく、それによ
って接点が汚染されるおそれから保護される。そのよう
な装置はコンパクトな多接点スイッチアレイを提供する
ため通信用のスイッチング装置としての用途に特に適し
たものであるＯ 種々の磁性材料を使用して上述のようなスイッチの動作
に必要な静磁界を設定することができるが、稀土類金属
を含む磁性材料を使用することが好ましい。何故ならこ
れ等の材料は高い磁界強度を有し、安定度が高く物理的
に小型の磁石を製作することを可能にするからである。
の装置がドーピングと選択エツチングによって単一の半
導体ウエノ・中に形成され、その際各装置が接点１２と
反対側のフィラメント１１の端部においてのみウエノ・
の本体に取シ付けられているように構成される。半導体
材料の選択エツチングの適当な技術は英国特許第１．２
１１，４９９号明細書に記載されている。複数のスイッ
チ素子を保持しているウエノ・は固定接点の配列に隣接
して取り付けられ、任意のスイッチ９− 行なわれる。構体は容器を備えていてもよく、それによ
って接点が汚染されるおそれから保護される。そのよう
な装置はコンパクトな多接点スイッチアレイを提供する
ため通信用のスイッチング装置としての用途に特に適し
たものであるＯ 種々の磁性材料を使用して上述のようなスイッチの動作
に必要な静磁界を設定することができるが、稀土類金属
を含む磁性材料を使用することが好ましい。何故ならこ
れ等の材料は高い磁界強度を有し、安定度が高く物理的
に小型の磁石を製作することを可能にするからである。
第１図はこの発明の半導体接点ユニットの１実施例の概
略図を示し、第２図は第１図の接点ユニットを備えたス
イッチ装置の断面図を示す。 １ノ・・・半導体フィラメント、１２・・・可動接点、
１３・・・ｐｎ接合、１４・・・短絡回路、２ノ・・・
基板、＝１０− ２２・・・絶縁層、２３・・・固定接点、２５・・・カ
バー、２６・・・光ファイバ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−１↓−
略図を示し、第２図は第１図の接点ユニットを備えたス
イッチ装置の断面図を示す。 １ノ・・・半導体フィラメント、１２・・・可動接点、
１３・・・ｐｎ接合、１４・・・短絡回路、２ノ・・・
基板、＝１０− ２２・・・絶縁層、２３・・・固定接点、２５・・・カ
バー、２６・・・光ファイバ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−１↓−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）１個またはそれ以上の接点を支持している可動部
材と；可動部材上の接点と対応して配置された１個また
はそれ以上の接点と；前記可動部材に形成されたｐｎ接
合と；該ｐｎ接合に跨って接続された短絡回路ループと
；前記ｐｎ接合の領域に磁界を設定する手段と；前記ｐ
ｎ接合を電磁放射線にさらす手段とを具備し、該電磁放
射線によってｐｎ接合部に誘起された電流を前記短絡回
路ループを循環して流し、その電流による磁界と前記設
定された磁界との相互作用により前記可動部材を屈曲さ
せて相互に対応して配置された接点間の電気接続の開閉
を行なわせる如く構成されている光−電接点ユニット。 （２） 容器と；該容器中に設けられた可撓性の半導
体部材と；該半導体部材上に設けられた１個またはそれ
以上の接点と；前記半導体部材に形成されたｐｎ接合領
域と；該ｐｎ接合を跨いで形成された短絡回路ループと
；前記半導体部材上の接点と対応して容器内に設けられ
た１個−またはそれ以上の接点と；少なくとも前記ｐｎ
接合の領域に磁界を設定する手段と；および光を前記ｐ
ｎ接合に指向させる手段とを具備し、光の入射によりｐ
ｎ接合から前記短絡回路ループを循環して流れる電流に
よる磁界と前記設定された磁界との相互の方向を前記半
導体部材が屈曲されて前記対応する接点間の開閉を行な
うことができるように設定して成る光−軍スイッチ装置
ｆ ０（３） 半導体がシリコンである時ｆｌ’ １
ｊＦ４求の範囲第２項記載のスイッチ装置。 （４）可読性半導体部材がシリコンのボイス力から作ら
れている特許請求の範囲第３項記載のスイッチ装置。 （５）磁界がスイッチ装置と関連した永久磁石により設
定されている特許請求の範囲第２項乃至紀４項の何れか
記載のスイッチ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8120464 | 1981-07-02 | ||
| GB08120464A GB2101404B (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Semiconductor switch device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810332A true JPS5810332A (ja) | 1983-01-20 |
| JPH024971B2 JPH024971B2 (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=10522966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57112633A Granted JPS5810332A (ja) | 1981-07-02 | 1982-07-01 | 半導体スイッチ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4493996A (ja) |
| JP (1) | JPS5810332A (ja) |
| FR (1) | FR2509088B1 (ja) |
| GB (1) | GB2101404B (ja) |
| IT (1) | IT1152269B (ja) |
| NL (1) | NL8202598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321207A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-27 | Yamazaki Baking Co Ltd | 搬送装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900921A (en) * | 1988-09-19 | 1990-02-13 | Simmonds Precision Products, Inc. | System and method for opto-acoustic liquid quantity measurement and transducer therefor |
| US4952797A (en) * | 1988-09-19 | 1990-08-28 | Simmonds Precision Products, Inc. | System and method for optically controlled acoustic transmission and reception |
| FR2642812B1 (fr) * | 1989-02-08 | 1991-05-31 | Crouzet Sa | Dispositif de commutation de fluide, piezoelectrique a commande optique |
| US5149673A (en) * | 1989-02-21 | 1992-09-22 | Cornell Research Foundation, Inc. | Selective chemical vapor deposition of tungsten for microdynamic structures |
| US5072288A (en) * | 1989-02-21 | 1991-12-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Microdynamic release structure |
| US5808349A (en) * | 1994-02-28 | 1998-09-15 | Apti Inc. | Magnetized photoconductive semiconductor switch |
| FR2761518B1 (fr) * | 1997-04-01 | 1999-05-28 | Suisse Electronique Microtech | Moteur planaire magnetique et micro-actionneur magnetique comportant un tel moteur |
| US6031220A (en) * | 1998-06-29 | 2000-02-29 | Berg Technology, Inc. | No touch machine trigger system |
| US6872901B2 (en) * | 2002-11-21 | 2005-03-29 | Exon Science Inc. | Automatic actuation of device according to UV intensity |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2875348A (en) * | 1955-12-21 | 1959-02-24 | Rca Corp | Photocell control apparatus |
| GB1095042A (en) * | 1964-01-30 | 1967-12-13 | Plessey Uk Ltd | Improvements in or relating to electric relays |
-
1981
- 1981-07-02 GB GB08120464A patent/GB2101404B/en not_active Expired
-
1982
- 1982-06-28 NL NL8202598A patent/NL8202598A/nl not_active Application Discontinuation
- 1982-06-30 IT IT22150/82A patent/IT1152269B/it active
- 1982-07-01 JP JP57112633A patent/JPS5810332A/ja active Granted
- 1982-07-01 US US06/394,341 patent/US4493996A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-07-02 FR FR8211630A patent/FR2509088B1/fr not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321207A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-27 | Yamazaki Baking Co Ltd | 搬送装置 |
| JPH0471805B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1992-11-16 | Yamazaki Baking Co |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2509088A1 (fr) | 1983-01-07 |
| JPH024971B2 (ja) | 1990-01-31 |
| IT8222150A0 (it) | 1982-06-30 |
| US4493996A (en) | 1985-01-15 |
| NL8202598A (nl) | 1983-02-01 |
| GB2101404B (en) | 1984-11-28 |
| GB2101404A (en) | 1983-01-12 |
| FR2509088B1 (fr) | 1986-02-28 |
| IT1152269B (it) | 1986-12-31 |
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