KR100326129B1 - 리이드접촉기 - Google Patents

Abstract

리이드 접촉기는 두 명확한 전도영역을 포함하는 한 기저평면을 포함한다. 접촉기의 두 축은 날의 형태를 가지며, 이들 각각이 전도영역중 한 영역의 높이에서 기저평면에 접속되어 있다. 비임들중 적어도 한 비임은 한 밑받침에 의해 기저평면상에서 지탱되며 이같은 밑받침상에서 비임이 위에 매달려 있는 식으로 장착된다.

접촉기는 본 발명에 따른 제작방법으로 실현될 수 있다. 이 제작방법은 감광성내식막과 금속화층의 높이를 한 기질상에서 연속적으로 변경하여 형성시키는 단계를 포함한다. 각 단계에서, 상측 감광성내식막의 높이는 그 두께로 자유로운 성장공간을 발생시키도록 구성되며 이같은 자유로운 성장공간내에서 금속판이 전기적 상황에 의해 형성된다. 마지막 높이의 금속화층 아래에 위치하는 감광성내식막의 높이는 희생적 층의 역할을 하며 현수되 있는 금속구조를 활성화하도록 한다.

Description

리이드 접촉기

본 발명은 "축" 또는 "리이드(reed)" 접촉기에 관한 것이며, 한 폐쇄된 챔버를 포함하는 접촉기에 관한 것으로서 챔버내부에 그 외부로부터 접근이 가능한 두개의 전기적 연결수단 각각으로 연결된 두개의 전도축 또는 비임이 장착되며, 리콜(recall) 수단을 포함하여 자장이 부재하는때 축을 이들의 발단부들이 서로 간격을 두고 떨어져 있도록 되는 휴지위치로 불러들이도록 한다. 이들 축 또는 비임들은 적어도 부분적으로 높은 자기적 민감도를 갖는 재료로 실현되어 충분한 세기의 외부적 자장이 존재하는때 이들의 말단부들이 서로 접촉하게 되어 상기 연결수단들 사이에서 전기적 접촉을 만들도록 한다.

본 발명은 또한 기판위에서 현수되어 있는 금속의 입체적 마이크로 구조를,즉 상기 언급된 "리이드" 접촉기를 전기적 방법에 의해 제작하는 두가지 방법에 관한 것이다.

상기 언급된 접촉기는 이미 공지되어 있으며, "리이드(reed)" 또는 "축" 접촉기는 현재 상용되고 있는 전기적 컴포넌트이다. 이들은 자장을 일으킬 수 있는 코일과 협력하여 릴레이내에서 자주 사용하도록 된다. 이와 같은 릴레이는 리이드 접촉기와 한 코일에 의해 구성되며 "리이드" 릴레이라고 불리워진다.

이와 갈은 공지된 접촉기는 대부분 두개의 강자성 강철축으로 구성되는데 이들 축은 같은 직경을 가지며 서로의 연장선상에 배치되고 각각이 두 선당중 한 선단이 원통형의 속이빈 유리밸브내에 고정되도록 하므로써 서로 속박된 관계로 유지되어진다.

두개의 강철 축은 이들이 각각 고정되어 있는 두 벽을 횡단하며, 이들의 선단들은 내측의 벽으로부터 자유롭게 되고, 유리 챔버의 내부에서 위에 걸려있는 식으로 서로 마주보며 연장된다. 강철축의 선단들은 두개의 유연한 날의 형태로 엷은 판모양으로 되며 이들의 선단들은 서로 교차한다. 휴지의 위치에서, 즉 외부의 자장이 부재하는 때, 수십 밀리미터의 공간이 두 날들을 서로 분리시킨다. 두축의 방향과 평행인 성분을 갖는 충분한 세기의 외부자장이 존재하는때, 이 축들은 자화되게 된다. 두 축은 서로의 연장선상에 배치되며 이들은 같은 방향으로 자화되고 두 축의 자유단이 각각 N 극과 S 극이 된다. 이와 같이 하므로써 두 선단 사이에서 잡아끄는 자력이 발생하도록 하며 이는 결과적으로 외부자장이 존재하는동안 두 선단이 서로 접촉하여 유지되도록 한다.

여러 응용에서는 이들이 만족스럽기도 하지만, 이들 접촉기들은 어떤 다른 응용에서는 너무 커서 불편한 점을 갖기도 한다. 그와 같은 것들중에 특히 극소 기술응용을 위한 엔드 위치 탐지기가 언급될 수 있다. 그와 같은 접촉기의 외부크기는 사실 원통형 유리밸브 길이의 경우 약 15mm이며 원통형 유리밸브의 직경의 경우 약 2 내지 3mm이다. 자기합금으로 만들어진 두 날을 대개 0.5mm의 얇은판 이전의 직경을 갖는다. 이제 막 설명한 바와같은 구조의 크기를 크게 줄이는 것은 가능하지 않다. 사실 접촉의 면적이 줄어듦과 동시에 두 축의 상대적 위치가 결정되면 정밀도가 비례하여 증가하는 것이 특히 필요하다. 만약 그렇지 않다면, 두 축의 선단은 서로 영구히 접촉하여 있게되거나 너무 큰 공간이 떨어져 있어서 높은 자장이 존재하는 때에도 접촉을 허용하지 않도록할 위험에 빠지게될 것이다. 공지의 "리이드" 접촉기에서는 두개의 축이 지적한 바와 같이 이들이 폐쇄되어지는 챔버의 벽에서 고정되므로써 서로 속박간계로 유지되어지며 이와 같은 고정이 상대적 위치를 결정시킨다. 챔버로 사용되는 유리밸브가 유리의 작용으로 실현되기 때문에 생산허용 오차가 너무 크며 정밀도가 수십 밀리미터보다 나아지게될 두축의 상대적 위치 정하기를 획득하기란 거의 불가능하다.

따라서 본 발명치 목적은 적어도 공지의 "리이드" 접촉기만큼은 신뢰할만한 매우 작은 크기를 갖는 "리이드" 접촉기를 제공하므로써 상기에서 설명된 바와 같은 불편한 점을 극복하자는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 한 기판위에 현수되어 있는 금속의 입체적인 미세구조를 제작하는 방법, 특히 한 기판위에 현수되어 있는 강자성 재료의 얇은 축 또는 비임을 제작하는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 각각 전기적 연결수단에 연결된 두 전도비임을 포함하는 접촉기로서, 상기 비임 각각이 한 선단을 포함하며, 상기 선단은 서로 이웃해 있고 이들이 공간을 두고 서로 떨어져 있는 첫번째의 개방된 위치와 이들이 서로 접촉하여 있는 두번째의 폐쇄된 위치사이에서 서로에 대하여 이동하며, 상기 접촉기가 리콜 수단(recall means)을 더욱더 포함하여 상기 선단들을 개방된 위치를 향하여 끌어내도록 하고, 상기 비임이 적어도 부분적으로는 자기 재료로 만들어져서 상기 비임이 충분한 세기의 자장 영향을 받게되는때 상기 선단들이 폐쇄된 위치로 오도록 하며, 상기 접촉기가 두개의 분명한 전기 전도 영역으로 구성된 한 기저 평면(기판)을 포함하며, 상기 비임들이 상기 두 전도영역 높이에서 기저평면(기판)에 접속되어 있고, 상기 비임들중 적어도 한 비임이 그것이 올려놓여지게 되는 한 밑받침에 의해서 상기 기저 평면(기판)상에서 지탱되어지게 됨을 특징으로 한다.

두 접촉 비임 또는 접촉날들은 본 발명에 따라 한 기저평면(기판)과 접속하여 있으며 더이상 밸브의 벽가 접속하여 있지 않으며, 상대적 위치정하기가 훨씬 더 정확해진다. 또한, 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 구조는 희생이 되는 층들의 도움으로 미소 기계가공에 의해 그리고 특히 전기 용착 작업을 사용하는 기술에 의해, 그리고 본 발명 목적인 제작방법의 도움으로 제작하는데 적합하다.

본 발명의 목적은 한 기판으로부터 현수되 있는 입체적인 금속 미소 구조를 전기적 방법으로 제작하는 첫번째 방법에 있으며,

a) 상기 기판의 한 면위에 감광성내식막의 첫번째 층을 만들어내고,

b) 상기 감광성내식막의 첫번째 층을 그와같은 두께로 상기 기판의 한 면을 덮는 적어도 한 자유로운 성장 공간을 만들어 내도록 구성시키며,

c) 감광성내식막의 표면에서 금속이 출현할 때까지 상기 자유공간의 내부에 한 금속 핀을 전기용착에 의해 성장시키고,

d) 상기 감광성내식막 첫번째 층의 표면에서 금속화 높이를 발생시키며,

e) 상기 금속화 높이에서 새로운 감광성내식막 층을 용착시키고,

f) 상기 새로운 감광성내식막 층을 구성시키어 구 두께로 상기 금속화 높이를 덮는 적어도 한 자유성장 공간을 만들어내도록 하며,

g) 상기 새로운 감광성내식막 층내에 만들어진 상기 자유공간의 내부에 전기용착에 의해 한 금속 핀을 성장시키고,

h) 감광성내식막 층을 제거하며, 금속화 높이의 비-기능적 부분을 제거하는 단계들을 포함함을 특징으로 한다.

이같은 제작방법에 따라, 한 정해진 감광성내식막 층은 전기극 성장을 위해 "모울드(mould)" 혹은 "마스크(mask)"의 기능을 먼저 이행한다. 다음에 새로운 감광성내식막 층이 첫번째 층위에 용착된 후에는 그것이 희생적 층의 역할을 이행한다. 같은 층이 "모울드"와 희생적 층의 기능을 계속해서 이행하며, 그와 같은 제작방법은 어떠한 수의 층도 포함하는 구조를 실현하기 위해 반복적인 경우에 적합하다.

본 발명의 또다른 목적은 한 기판으로부터 현수되어 있는 입체적인 금속 미소구조를 전기적 방법으로 제작하는 두 번째 방법에 있으며,

a) 상기 기판으로 구성된 한 서브구조의 표면에 균일한 첫 번째 감광성내식막 층을 용착시키며, 서브구조의 상기 표면이 적어도 하나의 전도 영역을 가지며,

b) 상기 첫번째 감광성내식막 층을 구성시키어 구 두께로 적어도 부분적으로는 상기 전도영역을 드러내는 적어도 한 자유공간을 만들어내도록 하고,

c) 상기 감광성내식막 층에서뿐 아니라 상기 드러낸 전도영역에서 연장되는 깨지지 않은 금속화로 구조층을 덮으며,

d) 새로운 균일한 감광성내식막 층을 용착시키고,

e) 상기 새로운 감광성내식막 층을 구성시키어 그 두께로 상기 금속화를 드러내는 적어도 한 자유성장 공간을 만들어내도록 하며,

f) 상기 새로운 감광성내식막 층내에 만들어진 상기 자유공간의 내부에 전기용착에 의해 한 금속 핀을 성장시키고,

g) 감광성내식막 층과 금속화의 비기능적 부분을 제거하는 단계들을 포함함을 특징으로 한다.

이와 같은 두번째 방법으로, 첫번째 방법에서와 같이 같은층의 감광성 내식막 층은 먼저 전류 성장을 위한 모울드 또는 마스크의 역할을 할 수 있으며, 두번째로 희생적 층의 역할을 할 수 있다. 또한 구성된 감광성내식막 층을 피복하는 금속화는 이같은 두 번째 방법에 따라 드러내전 전도영역(c.f.점 C)와 직접 접촉하며, 이같은 금속화는 이를 금속으로 연결시키는 금속의 차단을 예견할 필요없이 더욱더 낮은 전도영역과 접촉하게 된다. 이와같은 마지막 특징이 첫번째 제작방법과 관련하여 필요한 것으로 여겨졌던 적어도 하나의 전기용착 단계를 제거시킬 수 있도록 한다.

하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 "리이드" 접촉기(1)을 나타내는 제 1 도와 2 도에서, 리이드 접촉기(1)은 기판(기저평면)(2)에 의해 형성됨을 알 수 있으며, 이 기저평면위에서 두개의 비임(19, 21)이 지탱되어진다. 이들 두 비임(19, 21)은 각각 (15)와 (17)로 인용되는 두 밑받침에 의해 기판(2)와 접속되어 있음을 알 수 있다. 각 비임(19,21)은 이들이 고정연결되어 있는 밑받침들과 함께 전극구조(4 와 6)을 각각 형성시킨다. 한 캡(8)이 이들 두 전극들을 뒤집어싸며, 따라서 기저평면과 함께 한 밀폐 챔버를 형성시킨다. 하기에서 더욱더 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 "리이드" 접촉기는 실리콘 플레이트 또는 웨이퍼상에서 일괄하여 제작되는 것이 바람직하며 제적처리가 끝나는때에 절단에 의해 서로로부터 분리된다. 따라서 접촉기(1)의 기판(2)는 많은 접촉기의 제작에서 사용되어온 플레이트에서 장방형의 실리콘 절단에 의해 구성된다. 본 발명의 또다른 실시예에 따라, 실리콘 플레이트는 유리 플레이트에 의해 대체될 수 있다.

기판(2)는 실리콘 이산화물로 형성된 따라서 전기적으로 고립되는 한 표면층(이 표면층의 존재가 도면에서 평행선의 음영으로 두께가 표시되며(10)으로 부호표시된다)으로 구성된다. 기저평면은 그 상측면에서 금속화 트랙에 의해 구성된 두 개의 분명한 전기적 전도영역(12)(13)을 그 상측 표면에서 포함함을 알 수 있다. 하기에서 더욱더 상세히 설명되어지는 바와 같이, 이들 금속화 영역은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기질상에서 계속해서 용착된 두개의 분명한 금속층에의해 구성된다. 제 1 도에서 더욱 더 알 수 있는 바와 같이, 두 비임(19, 21)은 밑받침(15, 17)에서 각각 고정되며 추가로 이들 두 밑받침들은 각각 두 금속화 트랙(12, 13)의 높이에서 기판(2)에 고정된다. 두 비임(19, 21)은 두 밑받침(15, 17)의 꼭대기로 부터 정렬되지 않은 식으로(즉 각각 상이한 높이로) 수평으로 연장되며 각각 단일 피이스로 실현되는 두개의 전극구조(4, 6)을 구성시킨다.

본 실시예를 더욱더 살펴보면, 두 전극은 비임의 선단부가 한 공통방향으로 연장되도록 방향이 결정되며, 더욱 정확히보면, 비임(19, 21) 모두는 전극의 밑받침(15, 17)에 수직인 평면으로 연장된다. 하기에서 더욱더 알 수 있는 바와 같이 전극(4, 6)은 바람직하게는 철과 니켈의 강자성 합금의 전기적 성장에 의해 실현된다. 본 발명에 따른 리이드 접촉기는 종래기술의 접촉기와 관련해서 상기에서 제공된 것들보다는 상당히 작은크기를 갖게 된다. 본 발명에 따른 리이드 접촉기의 여기서 설명된 실시예에서, 첫번째 전극(6)은 대개 20과 35㎛ 사이인 높이를 가지며, 두번째 전극(4)는 40과 70㎛ 사이의 높이를 갖는다. 전극 각각은 대개 500㎛(유연 부분의 경우)의 길이와 500㎛의 폭을 갖는다. 두 전극이 겹쳐지는 부분은 대개 40㎛의 길이가 연장되며 이들 전극들의 두 선단을 분리시키는 수직거리는 휴지위치에서 즉, 정확히 말하면 자장이 부재하는 곳에서 10과 15㎛ 사이이다. 비임(19, 21)의 두께는 또한 10과 15㎛ 사이이어서 비임(19, 21)의 일정한 유연함을 제공하도록 한다. 따라서 이제까지 설명된 바와 같은 비임은 길고, 유연한 장방형 날형태를 하며 이같은 날들은 서로의 연장부 선상에 배치된다. 이들 날들과 평행한 방향의 외부자장이 존재하는때에, 이들은 자화되며, 잡아끄는 자기력이 서로 인접해 있는 날들의 두 선단사이에서 나타나게 될 것이다. 따라서 길이에 비해 짧은 두께를 갖는 이들 날들은 비교적 유연하며, 잡아끄는 힘은 두 선단이 서로 접촉하도록 할 것이다. 이와 같은 조건에서, 두 개의 금속화 트랙(12, 13)이 전기적으로 서로 연결될 것이며 따라서 접촉기가 닫혀지게 될 것이다.

전극의 실현을 위해 사용된 철과 니켈의 혼합은 약한 자기적 히스테리시스를 갖는 것이 바람직하며 따라서 외부의 자장이 사라지는때 두 비임(19, 21)의 자화가 역시 사라지며 이들의 두 선단들이 서로를 향해 당겨지기를 중단한다. 이와 같은 조건에서, 금속의 탄성도가 비임들을 이들의 휴지 위치로 향하도록 하며 여기서 두 금속화 트랙(12, 13)은 더이상 전기적으로 연결되지 않는다.

본 발명에 따른 접촉기의 본 실시예 설명은 본 발명 리이드 접속기의 바람직한 방식으로 실현시키도록 하는 본 발명의 두 처리방법 각각을 작용시키는 한 특정 모드를 설명하므로써 마무리된다.

설명한 바와 같이, 처리방법을 작용시키는 본 발명의 모드는 제작된 접촉기틀 서로로부터 분리시키기 위해 최종적으로 절단되는 실리콘 플레이트상에 일괄처리에 의해 리이드 접촉기를 제작할 수 있도록 한다.

제작방법의 단계들을 설명하는 제 3 도 내지 18 도는 단일의 접촉기만을 도시하는데, 물론 이들 도면들은 많은 접촉기들이 서로 인접하여 배치되어 있는 플레이트의 부분도이며, 이들중 단 하나의 접촉기만이 부분단면도에서 도시된 것이다.

실리콘 이산화물의 한 층(10)이 산소가 존재하는 오븐내에서 플레이트를 산화시키므로써 규소의 표면(기판)(2)상에서 먼저 발생된다. 이같은 최초의 작업은한 분리기판을 제공하며, 이 기판위에서 두번째 단계중에 분명한 전도영역(12, 13)이 발생되어지게 된다. 한 변경에 따라 전도영역들이 발생되는 분리기판은 유리 플레이트 일 수 있다. 유리 또는 실리콘 이산화물 상에서 발생된 전도영역들은 플레이트상에 형성된 접촉기들이 서로로부터 분리되어지기만 하면 이들이 서로로부터 분리되도록 구성된다. 이들 전도영역들은 산화된 실리콘 상에서 제 3 도에서 제공된 바에 따라 금속화 트랙(12, 13)을 발생시키므로써 실현된다. 본 실시예에서, 대략 40nm 두께의 완충층이라 불려지는 티타늄의 얇은층(12a, 13a)는 열증발에 의해 플테이트 전체 표면상에서 먼저 용착된다. 티타늄의 사용의 이같은 금속이 실리콘 이산화물에 잘 부착되기 때문에 특히 유용하다. 다음에 금의 금속화(12b, 13b)가 티타늄상에 용착되어서 전기용착의 효율을 개선시키도록 한다. 열증발에 의해 용착된 이같은 마지막 금속화층은 극히 얇다(대략 200nm). 따라서 생성된 두 금속화 층이 전통적인 기술에 따라 에칭되어지며 전도트랙(12, 13)의 네트워크를 발생시키도록 한다. 제작과정중 이때, 접촉기는 제 3 도에서 제시된 것을 닮는다. 전도트랙은 아직 절단되지 않은 고립 플레이트상에서 연결되는 것이 좋다. 사실, 뒤이은 단계중에 한 전기 용착이 이들 전도트랙 상에서 실시되는때, 이들 각각은 전원의 도움으로 일정한 전압하에서 유지되어야 한다. 따라서, 금속화 트랙이 연결되어진 한 구성은 모두가 동시에 동일한 전기연결을 갖는 전압하에서 놓이게 되도록 하는 장점을 갖는다.

상기에서 설명된 금속화의 구성작업은 필요하다면 기판의 탈수반응 단계에 의해 뒤이어진다. 본 실시예에서, 이같은 탈수반응은 220℃의 온도에서 30초동안지속될 것이다.

일단 기판이 탈수되기만 하면, 감광성 내식막(23)의 첫 번째 층은 플레이트의 표면에 용착된다. 감광성내식막은 원심분리에 의해 용착되는 것이 좋다. 제공된 실시예에서, 감광성내식막의 이같은 층은 다음에 설명되어지는 바와 같이 기판과 실현되어질 구조의 첫번째로 현수되어 있는 높이사이에서 연장되는 희생층, 즉 접촉기의 전극(6)의 역할을 하도록 된다. 감광성 내식막 첫번째 층의 두께는 2㎛일 수 있다.

다음에 이제 막 용착되어진 감광성내식막 층이 구워 말려진다. 본 발명 실시예에서, 굽기(baking)는 두 단계로 실시되는데, 첫번째 단계는 65℃로 30분동안 굽는 것이고 두번째 단계는 80℃로 15분동안 굽는 것이다.

다음에 감광성내식막이 금속화 트랙(12, 13)위에서 전기성장이 뒤에 발생되게될 위치에서 모울딩 구멍이라 불리워지는 개구들(25, 26, 27 및 28)을 클리어하도록 구성된다. 따라서 모울딩 구멍(25 및 28)내에 형성되게 될 금속 블럭이 리이드 접촉기를 한 외부 전자회로로 연결시키도록 하는 두개의 접촉 핀(56)을 구성시킬 것이며, 모울딩 구멍(26, 27)내에 형성되게될 두개의 금속블럭은 각각 밑받침(15)와 (17)의 기부를 구성시킬 것이다.

일단 감광성내식막이 구성되면 접촉기는 제 4 도에서 제시되는 것을 닮는다. 다음에, 철과 니켈 또는 금의 합금인 금속블럭(31, 32, 33 및 34)가 두꺼운 감광성내식막내에 제공된 오리피스(25, 26, 27 및 28)내 전기용착에 의해 성장된다. 따라서 이 단계에서 감광성내식막은 모울드의 역할을 한다. 전기성장이 끝나는때, 기판은 제 5 도에 제공된 것을 닮는다.

다음에 금층으로 피복되는 티타늄 완충층에 의해 형성된 새롭고 극히 얇은 이중 금속화(36a, 36b)가 열증발에 의해 제 6 도에서와 같이 플레이트 전체표면에서 용착되게 된다.

다음에 새롭고 두꺼운 감광성내식막(38)이 두번째 금속화상에 용착되며 두번째 전기용착을 수용하도록된 한 모울드를 형성하도록 구성된다. 두껍게 구성된 감광성내식막의 두번째층이 제 7 도에 제공된다. 두꺼운 감광성내식막(38)내에 제공된 모울딩구멍(40, 41)은 감광성내식막(23)의 첫번째 층내에 형성된 금속블럭(32, 33)으로부터 정확히 수직으로 연장되지는 않는다. 모울딩 구멍(31)이 금속블럭(33) 위로 더욱더 연장됨이 특히 주목되어야 하며, 따라서 감광성내식막(23)의 첫번째 층은 이제 현수되어 있는 구조의 실현을 허용하는 희생층의 역할을 한다.

다음에, 가령 철-니켈 강자성재의 전기용착이 감광성내식막(38)의 두번째층에 제공된 오리피스(40, 41)내에서 실현되어 첫번째로 두번째 전극(4)의 밑받침 (15)를 위한 두번째 단계(43)을 구성시키도록 하며, 두번째로 첫번째전극(6)을 형성시키는 비임을 구성시키도록 한다. 전기성장은 철-니켈의 합금이 감광성내식막 (38) 표면의 높이로 도달되기 이전에 정지된다. 제 8 도는 이같은 단계에서의 플레이트를 나타낸다. 일반적으로 본 발명의 제작방법에 따라, 감광성내식막 층내 전기성장에 의해 형성된 금속블럭과 다음 층내에서 형성된 것들 사이에서의 겹쳐짐은 부분적으로도 필요하지 않다. 상부층에서 형성된 금속구조는 그같은 경우가 일어난다면 완전히 현수되어 있거나 자유로운 상태로 있게된다.

다음에, 선단부(19, 21)이 접촉기의 동작중에 서로 접촉하는때 철-니켈상에서 그리고 항상 전기성장에 의해, 두 전극(4, 6) 사이의 전기접촉을 개선하도록 된 금(45)의 농축을 용착시킨다. 금농축의 용착이 끝나기만 하면 접촉기의 상태를 제 9 도로부터 볼 수 있다.

두꺼운 감광성내식막(47)의 세번째 층은 다음에 플레이트의 전체표면상에서 실현된다. 이같은 단계중에 용착된 감광성내식막의 두께는 최종처리된 접촉기(1)의 높이 관점에서 볼때 두 비임(19, 21)을 분리시키는 갭과 동일하다. 감광성내식막 (47)의 이같은 세번째 층은 다음 단계에서 두번째 전극(4) 밑받침(15)의 세번째 높이를 수용하도록된 한 모울딩 구멍(48)을 실현하도록 구성되기도 한다. 구성된 감광성내식막(47)의 세번째 높이는 제 10 도에서 볼 수 있다.

철-니켈 또는 금의 세번째 전기용착은 제 11 도에서 제공되는 것에 따라 감광성내식막내에 형성된 오리피스 내부에서 다음에 실현된다.

티타늄과 금(50a, 5Ob)의 새로운 얇은 이중층이 다음에 플레이트의 전체 면적에서 실현된다. 따라서 감광성내식막은 다음 단계에서 역시 전기 용착에 의해 실현되게될 두번째 전극(4)를 형성시키는 비임(19)의 모울딩을 위해 한 오리피스(54)를 실현하도록 구성된다. 구성된 감광성내식막(52)의 4번째 층은 제 13 도에서 알아볼 수 있다.

금의 층(53)은 감광성내식막(52)내에 형성된 모울딩 구멍(54)의 저부에서 전기용착에 의해 먼저 구성된다. 이같은 금 층(53)은 두번째 전극(4)를 형성시키는 비임(19)의 농축을 구성하며, 첫 번째 전극(6)을 형성하는 비임(21) 상에서 앞서실현된 금 농축(45)로서 작용하여 이들사이에서 전기적 접촉을 개선하도록 하였다. 제 14 도는 이같은 두번째의 금 농축 용착 단계가 끝나는때 접촉기를 나타낸다.

두번째 전극(4)를 형성시키는 비임(19)의 철-니켈 코어는 다음에 마지막 전기용착에 의해 실현된다. 제 15 도는 일단 전기용착의 모든 단계가 종료된 본 발명에 따른 리이드 접촉기(1)을 나타낸 것이다. 두 전극(4, 6) 사이의 분리는 본 실시예에서 두꺼운 감광성내식막의 세번째층 두께에 의해서 유일하게 결정되기 때문에, 전극의 위치를 정함에 있어서 극히 작은 허용오차를 갖는 접촉기를 제작하는 것이 가능해질 것이다.

다음에 접촉기가 단일 동작이나 단계들에 의해 두 전극(4, 6)을 자유롭게 하기 위해 반응 작용을 받게되며 따라서 금과 티타늄(36, 5O)의 금속화뿐아니라 감광성내식막의 층을 제거하도록 한다. 제 16 도에서는 최종처리된 접촉기의 두 전극 (4, 6)을 볼 수 있다. 이들 전극(4, 6)들은 기본적으로 철-니켈의 합금으로 실현되며, 이들은 강자성체이고 따라서 강하게 자화됨이 가능하다. 본 제작방법에 따라 설명된 바와 같은 계속되는 층에 의해 비임(19, 21)을 실현하므로써 일정하게 결정된 두께가 제공될 수 있도록 한다. 이같은 두께는 두개의 비임이 이들의 선단에서 비교적 약한 자장이 있는 경우에 서로 접촉하는 것을 허용하기 위해 필요한 유연성을 제공하도록 선택된다. 철-니켈 합금이 산화되는 모든 위험을 피하기 위해, 전극들은 다음에 불활성가스로 채워진 밀폐된 챔버내에 놓이게 된다. 이같은 목적으로 벌집모양의 캡(8)이 플레이트에 고정되며, 이 캡은 가령 일단 플레이트에 개별 셀내 각 전극(4, 6)쌍을 폐쇄시키는 미세 기계가공 유리내에서 실현된다(캡을 기판에연결시키는 고정구의 두께는 제 17 도에서 참고부호(60)으로 인용된다). 제 17 도는 벌집모양 캡(8)이 부분적으로 고정되어진 플레이트를 부분적으로 나타낸다.

이같은 실현단계에서, 여러 셀들로 구성되는 한 캡(8)에 의해 씌워지는 단일 플레이트(이같은 어셈블리의 오직 하나의 파편이 제17도에 도시되어 있다)가 전체의 많은 접촉기들을 다시 모은다. 플레이트와 캡의 어셈블리는 따라서 다수의 공동을 만들며 이들 공동들이 접촉기 전극 쌍들을 대략 절반정도 폐쇄시키고, 나머지 다른 공동들이 접촉핀(56)을 폐쇄시킨다.

각기다른 셀내 접촉기와 접촉 핀(56)의 정확한 분산은 감광성내식막 층의 구성을 위해 사용된 마스크의 특정형태에 달려있다. 모아진 얇은 접촉기들은 접촉기들을 서로 분리시키도록 이제 절단되어야 한다.

이같은 동작은 두 단계로 실시되는 것이 바람직하다. 첫번째 단계에서 캡의 재료가 잘 깨어질 수 있도록 충분히 깊게 노치(notch) 되어진다. 이같은 작업은 제 18 도에서 볼 수 있는 새김눈(58)을 발생시킨다. 일단 이같은 작업이 실시되면 플레이트가 두번째 단계에서 모든 개별적인 접촉기를 서로로부터 분리시키도록 절단된다. 일단 각기다른 접촉기들의 분리가 실현되면, 접촉 핀(56) 각각의 위에 얹혀져 있는 캡 파편들을 절단시키는 것이 용이한데, 그것은 이들 파편들이 첫번째 절단단계중에 이미 노치되어져 있었기 때문이다. 일단 이들 캡의 파편들이 제거되면, 접촉 핀(56)은 외부 전기회로와 마무리된 접촉기를 연결시키는데 용이하게 접근될 수 있다. 상기에서 설명된 절단시키는 단계는 10cm의 직경을 가지는 한 플레이트로 부터 수천의 접촉기를 공급한다.

제 19 도와 20 도는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 한 리이드 접촉기를 나타낸다. 이 두번째 실시예에서, 첫번째 전극(106)을 형성시키는 비임(121)이 두번째 전극(104)의 대향되는 곳에서 기질(102)의 전도트랙(113)에 직접 고정되며, 따라서 전극(106)은 밑받침을 포함하지 않는다. 이같은 실현모드에서는 두꺼운 감광성내식막의 단지 세층만이 상기 설명된 실시예에서의 4층을 대신하여 접촉기의 제작을 위해 사용된다. 첫번째 전극(106)은 본 실시예에서 명백히 유연하지 않으며, 두번째 전극(104)의 비임(119)는 외부자장이 존재하는 곳에서 접촉기를 폘쇄할 정도로 충분한 유연성을 틀림없이 갖는다.

제 21 도는 본 발명의 세번째 실시예에 따른 한 리이드 접촉기를 나타낸다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 이 실시예에서는 전극(204)의 비임(209)과 전극(206)의 비임(221)이 기저평면(기판)(202)와 평행한 동일평면내에 배치되며, 비임의 유연함은 기저평면(202)에 평행하게 측면방향으로 초래되어진다. 본 발명의 이같은 변화는 그 실현을 위한 적은 용착 및 구성단계들을 필요로하는 장점을 갖는다.

제 22 도 내지 33 도에서는 본 발명에 따라 현수되어 있는 입체적 금속 미세구조의 두번째 제작방법을 작업하는 한 실시예가 설명될 것이다. 하기에서 설명되는 특정한 작업방법은 본 발명에 따른 첫번째 제작방법에서 필요한 단계의 수보다 적은 단계로 본 발명에 따른 리이드 접촉기를 실현할 수 있도록 한다.

한 구성 마스크를 통하여 첫번째 층의 감광성내식막(23)(제 4 도)을 자외선 방사선에 노출시키는 단계에 이를때까지, 본 두번째 제작방법의 단계는 첫번째 제작방법을 작업하는 예와 관련하여 상기에서 설명된 것과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.

감광성내식막의 각 생산업자는 자신의 제품에 구성을 위해 추천된 노출 크기를 제공한다. 이들 추천된 크기는 일단 이들이 구성되기만 하면 가연성이 높은 감광성내식막 릴리프의 가로세로비를 얻어내도록 하는 것이다. 비교적 약한 물리적인 관계를 얻고자 한다면, 제조업자들의 권고를 따를 필요는 없다. 본 발명의 발명자는 상표 Shipley Microposit RS1400-27로 알려진 감광성내식막으로, 권고된 노출크기를 상당히 초월하므로써 본 발명의 두번째 제작방법을 작업하기 위해 필요한 것에 해당하는 비교적 약한 가로세로비를 획득할 수 있도록 함을 관찰하였다.

따라서 감광성내식막이 먼저 노출되며 다음에 가령 상표 Shipley Microposit 351로 알려진 것을(1:3)의 비율로 묽게된 화학물질의 도움으로 노출 또는 디벨로프된다. 이 기판은 다음에 세척된뒤에 다시 구워져서 제 22 도에 제공된 구조를 제공하도록 한다. 도면에서 제공된 바와 같이, 층(23)의 구성된 릴리이프는 비교적 분명치 않은 가로세로비를 갖는다. 다시말해서, 네 개구(25, 26, 27 및 28)의 가장자리는 현저하게 경사지며 수직은 아니다. 본 실시예에서 외관의 분명치 않은 관계는 감광성내식막이 지나치게 노출되었기 때문이며, 그러나 외관의 이같은 분명치 않은 관계를 얻기 위해 많은 다른 수단들이 상상될 수 있음이 분명하다(특정한 감광성내식막, 등등).

일단 감광성내식막이 구성되면, 새로운 금 금속화(36)이 그 표면에 형성된다. 개구(25, 26, 27 및 28)의 벽의 분명치 않은 가로세로비때문에, 이같은 금속화는 제 23 도에서 알 수 있는 바와 같이 상기 개구의 끝과 감광성내식막(23)위 사이에서 방해없이 연장될 수 있다. 이같은 구성은 새로운 금속화(36)이 기판상에서 형성된 금속화 트랙(12, 13)과 완전체로 전기적 접촉을 하도록 허용한다. 이같은 특성은 금속화(36)상에서 전기용착의 후속적인 실현을 허용하기 위해 필요하다.

다음 단계는 첫번째의 두꺼운 감광성내식막을 제거하는 것이다. 이같은 층(38)이 금속화(36)상에 형성되기만 하면, 플레이트는 제 24 도에서 제공된 것을 닮는다. 다음에 모울딩 구멍(37, 38, 40 및 41)을 실현시키기 위해 새로운 구성단계가 실행되며 모울딩 구멍의 내부에서 뒤에 전기 성장이 실현된다. 이들 모울딩 구멍의 벽들은 이전의 단계에서 설명된 바와 같은 개구(25, 26, 27 및 28)의 벽에 대향된 곳에서 강한 외관 관계를 갖는다. 일단 두꺼운 감광성내식막이 구성되기만 하면, 접촉기는 제 25 도에서 제시된 것을 닮는다. 다음에, 첫번째 일련의 금속블럭(21, 42, 43 및 44)가 전극위치에 의해 모울딩 구멍(36, 37, 40 및 41)의 끝을 형성시키는 금속화 영역으로부터 성장된다. 감광성내식막은 이같은 단계에서 모울드의 역할을 수행한다. 전기 성장이 끝나는때, 기판은 제 26 도에서 제공된 것을 닮는다. 특히 금속블럭(21)은 감광성내식막(23)의 첫번째 층위에서 일정한 길이로 연장되며 따라서 이제는 본 발명의 실시예에서 접촉기의 전극(6)을 구성시키는 첫번째 현수된 구조의 실현을 허용하는 희생층의 역할을 한다.

다음에 철-금속상에서 항상 전기성장에 의해, 전극의 선단부(19, 21)이 접촉기의 동작중에 서로 접촉하는때 두 전극(4, 6)사이의 전기적 접촉을 개선하도록 된 금(45)의 농축이 용착된다. 이같은 금의 농축은 0.5μm의 두께를 가질 수 있다. 제27 도에서는, 일단 금의 농축이 끝나게 되면 접촉기의 상태를 볼 수 있다.

감광성내식막(47)의 세번째 층은 다음에 플레이트의 전체 표면상에서 실현된다. 이 단계중에 용착된 감광성내식막의 두께는 양질의 접촉기(1)의 관점에서 볼때 두 비임(19, 21)을 분리시키는 갭과 동일하다. 이같은 세번째층의 감광성내식막 (47)은 역시 리이드 접촉기의 전극(4) 밑받침(15)의 기부를 구성시키는 금속블럭 (43)내에서 수직한 개구(48)을 실현하도록 구성된다. 제 29 도에서 도시된 바와 같이, 상기에서 실현되어진 개구(48)의 벽은 분명치 않은 가로세로비를 역시 갖는다.

일단 이같은 감광성내식막의 구성단계가 끝나기만 하면, 새로운 금속화(50)이 그 표면에서 용착된다. 제작방법의 이같은 단계에서, 그 구조는 제 30 도에서 제공된 것과 일치한다.

두꺼운 감광성내식막(52)의 4번째 층은 다음에 플레이트의 전체 표면 위에서 실현된다. 따라서 이같은 감광성내식막은 접촉기의 두번째 전극(4)를 형성시키는 비임(19)의 뒤이은 모울딩을 위한 한 오리피스(54)를 실현하도록 구성된다. 이와 같이 구성된 감광성내식막(52)의 네번째 층은 제 31 도에서 볼 수 있다. 비임(19)를 실현하기 위해, 전극위치에 의해 모울딩 구멍(54)의 저부에서 한 금 층(53)을 먼저 형성시킨다.

두번째 전극(4)를 형성시키는 비임(19)의 철-니켈 코어는 다음에 최종적인 전극위치에 의해 실현된다. 제 32 도는 일단 전극위치의 모든 단계가 끝난 본 발명에 따른 리이드 접촉기를 나타낸다. 이제 철-니켈의 합금 이전에 용착되어진 금의 층(51)이 리이드 접촉기의 전극(4) 아래에서 접촉층을 형성시킨다. 두 전극(4, 6)사이의 분리는 본 실시예에서 두꺼운 감광성내식막의 세번째층 두께에 의해서만 결정된다. 따라서 전극의 위치를 정함에 있어 극히 작은 허용오차를 갖는 접촉기를 발생시킴이 가능하다.

다음에 접촉기가 단일동작으로 혹은 단계들에 의해 두 전극(4,6) 을 자유롭게 하기 위해 반응 작용을 받게되며 따라서 금과 티타늄(36, 50)의 금속화뿐아니라 감광성내식막층(23, 38, 47 및 52)을 제거하도록 한다. 일단 전극이 완전히 자유롭게 되면, 접촉기가 제 33 도에서 제공된 외관을 갖는다.

마지막으로, 본 발명에 따른 리이드 접촉기는 본 발명에 따른 미소가 공의 각기다른 제작방법으로 실현될 수 있으며, 이같은 본 발명의 제작방법은 리이드 접촉기의 실현으로 제한되지 않는다.

제 1 도는 본 발명의 첫번째 실시예에 대한 "리이드(reed)" 접촉기의 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 II-II선 단면도.

제 3 도 내지 18도는 본 발명의 첫번째 제작방법을 작용시키는 한 특정모드에 따라 그 제작의 각기다른 단계에서 제 1 도의 접촉기에 대한 단면을 도시한 도면.

제 19 도 내지 20도는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 "리이드" 접촉기의 단면도와 평면도를 각각 도시한 도면.

제 21 도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 "리이드" 접촉기의 부분 절단 사시도.

제 22 도 내지 33도는 본 발명에 따른 두번째 제작방법을 작용시키는 한 특정모드에 따라 그 제작의 각기다른 단계에서 본 발명에 따른 접촉기의 단면을 도시한 도면.

* 부호설명

1...리이드(reed)접촉기 2...기저평면

4,6...전극 8...벌집모양 캡(cap)

12,13...전도영역(금속화 트랙) 15,17...밑받침

19,21...비임(beam) 23,38,47...감광성내식막

25,26,27,28...모울딩 구멍(개구) 33...금속블럭

37,38,40,41...모울딩 구멍 54...오리피스

56...접촉핀 55...새김 눈

104,106...전극 113...전도트랙

202...기저평면 204...전극

206...전극

Claims (8)

1. 각각 전기적 연결수단(56)에 연결된 두 전도비임(19, 21; 119, 121)을 포함하는 접촉기로서, 상기 비임 각각이 한 선단을 포함하며, 상기 선단은 서로 이웃해 있고 이들이 공간을 두고 서로 떨어져 있는 첫번째의 개방된 위치와 이들이 서로 접촉하여 있는 두번째의 폐쇄된 위치사이에서 서로에 대하여 이동하며, 상기 접촉기가 리콜 수단(recallmeans)을 포함하여 상기 선단들을 개방된 위치를 향하여 끌어내도록 하고, 상기 비임(19, 21; 119, 121)이 적어도 부분적으로는 자기 재료로 만들어져서 상기 비임이 충분한 세기의 자장 영향을 받게되는때 상기 선단들이 폐쇄된 위치로 오도록 하는 접촉기에 있어서,

   상기 접촉기가 두개의 분명한 전기 전도 영역(12, 13; 112, 113)을 포함하는 한 기판(2, 102)을 포함하며, 상기비임(19, 21; 119, 121)들이 상기 두 전도영역 높이에서 상기 기판에 접속되어 있고, 상기 비임(19, 21; 119, 121)들중 적어도 한 비임이 그것이 올려놓여지는(현수되어지는) 한 밑받침(15, 17; 115)에 의해서 상기 기판상에서 지탱되어지게 됨을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
2. 제 1 항에 있어서, 비임(19, 21; 119, 121)을 덮는 한 캡(8, 108)을 포함하며, 이 캡이 상기 기판(2;102)에 고정되어 이들과 함께한 폐쇄된 챔버를 형성하도록 하고, 상기 연결수단(56)이 상기 챔버의 외부상에 위치하게 됨을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
3. 기판의 한 면상에 첫 번째와 두 번째의 전도 영역을 가지며, 첫 번째와 두 번째 전도 비임이 상기 기판의 한 면상에서 지지되고, 비임 각각이 한 선단을 가지며, 상기 선단들이 서로 인접하여 있고 상기 선단중에 적어도 한 선단이 선단들이 서로 떨어져 있는 첫번째 개방 위치와 선단들이 서로 접촉하고 있는 두번째의 폐쇄 위치사이에서 서로에 대하여 이동하며,

   상기 비임들이 자화가능 재로 구성되고, 이에 의해 자장이 가해지므로써 상기 한 위치로부터 다른 한 위치로 상기 첫 번째 전도 비임의 선단이 이동하도록 하며,

   상기 첫 번째 전도 비임이 두 번째 선단을 가지며, 상기 첫 번째 전도 비임을 지지하기 위한 전도재 밑받침부가 존재하고, 상기 밑받침부가 상기 두 번째 선단에서 상기 두 번째 선단으로부터 상기 첫 번째 전도 비임의 선단으로 연장되는 상기 첫 번째 전도 비임의 표면에 결합하여지며,

   상기 밑받침부가 상기 첫 번째 전도 비임의 표면에 수직한 방향으로 연장되고 상기 첫 번째 전도 영역에 결합하여 지므로써,

   상기 첫 번째 전도 비임이 상기 밑받침부를 통하여 상기 첫 번째 전도영역에 전기적으로 연결되어 지고, 그리고

   상기 두 번째 전도 비임은 상기 두 번째 전도 영역이 전기적으로 연결하여지게 됨을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 기판 한 면에 장착된 캡을 포함하여 밀폐된 챔버를 형성하도록 하며, 상기 밀폐된 폐쇄 챔버내에 상기 전도 비임이 위치하고, 그리고 전기적 연결 수단은 상기 챔버 외부에 위치하여 상기 첫번째와 두번째 전도 영역과 전기적으로 접촉하여 있게 됨을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 밑받침부가 다수의 박막 층들로 이루어짐을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 박막층들중 적어도 한 층이 다른 층들의 재료와는 다른 재료로 이루어짐을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 두 번째 전도 비임이 전기 전도재인 두 번째 밑받침부에 결합하여짐을 특징으로 하는 리이드 접촉기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 두 번째 밑받침부가 상기 두 번째 전도 비임에 결합되고 상기 두 번째 전도 비임 및 상기 기판의 한 면에 수직으로 연장됨을 특징으로 하는 리이드 접촉기.