WO1998009312A1 - Micro-relais et son procede de fabrication - Google Patents

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Takuya Nakajima
Tomonori Seiki
Teruhiko Fujiwara
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Description

明 細 書 マイクロリレーおよびその製造方法 技術分野
本発明はマイクロリレーなどの電子部品、 特に、 単結晶の薄板状基材か らなる可動片を湾曲させて接点を開閉するマイクロリレー、 マトリックス リレーおよびマイクロリレーチップなどの電子部品に関する。
背景技術
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。 さらに、 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、 耐久性に乏しいという問題点がある。
一方、 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。
本発明は、 前記問題点に鑑み、 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 とを第 1の目的とする。
また、 従来、 マトリックスリレーとしては、 例えば、 特開平 7— 2 9 4 7 3号公報に記載のものがある。 すなわち、 固定接点コアにソレノィ ドを 捲装した所要数の電磁石からなる電磁石列で、 帯板に設けた可動ばね接点 を駆動することにより、 接点を開閉するものである。
しかしながら、 前述のマトリックスリレーは、 固定接点コアにソレノィ ドを捲装した電磁石を構成部品とするので、 装置の小型化、 特に、 薄型化 に限界がある。
また、 構成部品の大部分が偏平でなく、 一方向から積み重ねることがで きないので、 組立に手間がかかり、 生産性が低いという問題点がある。 本発明は、 前記問題点に鑑み、 超小型で組立が容易なマトリックスリ レ 一を提供することを第 2の目的とする。
さらに、 従来、 マイクロリレーチップの電子部品としては、 例えば、 特 願平 7— 2 9 9 7 6 5号の図 2 7 , 図 2 8に提案されているものがある。 すなわち、 マイクロリレーチップの各接続電極をリードフレームの各外部 端子にワイヤ一ボンディグした後、 樹脂モールドしたマイクロリレーであ
^>。
しかしながら、 前述の電子部品では、 マイクロリレーチップ全体を樹脂 モールドしていたので、 放熱しにくい。 このため、 内部構成部品の発熱に より、 誤動作が生じやすく、 動作特性が変化しやすい。
また、 前述の電子部品では、 マイクロリレーチップの各接続電極をリ一 ドフレームに形成した各外部端子にワイヤーボンディグで個々に接続しな ければならない。 このため、 作業工数が多く、 生産性が低い。 さらに、 振 動等によって断線しやすいので、 信頼性が低いという問題点がある。
本発明は、 前記問題点に鑑み、 熱による誤動作や動作特性の変化を防止 でき、 生産性, 信頼性が高い電子部品を提供することを第 3の目的とする。
発明の開示
前述の第 1目的を達成するため、 本願発明の第 1の特徴は、 単結晶から なる薄板状基材に駆動手段を設け、 かつ、 少なくとも片面に少なくとも 1 個の可動接点を設けた可動片の両端をベースに支持し、 前記駆動手段を介 して前記可動片を湾曲させることにより、 前記可動接点をこれに対向する 固定接点に接離させて電気回路を開閉するマイクロリ レーにある。 本発明の第 1の特徴によれば、 単結晶からなる薄板状基材を湾曲させる ことによって接点を開閉できるので、 装置の小型化が容易である。 さらに、 薄板状基材からなる可動片の慣性力が小さいため、 疲労破壌が生じにく く、 耐久性に優れたマイクロリレーが得られる。
また、 可動片を両端支持してあるので、 外部振動等の影響を受けにく く、 安定した動作特性を有するマイクロリレーが得られる。
さらに、 半導体スィツチング素子よりも接点がオンするときの抵抗が極 めて小さく、 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 が高いマイクロリレーが得られる。
第 2の特徴は、 ハンドルウェハからなる箱形ベースの開口縁部に絶縁膜 を介してデバイスウェハを接合一体化し、 このデバィスウェハに一対のス リッ トを設けて前記可動片を切り出したマイクロリレーにある。
第 2の特徴によれば、 ハンドルウェハの箱形ベースに接合一体化したデ バイスウェハに可動片を形成してある。 このため、 すべての処理を半導体 製造技術を利用して製造できる。
また、 前記ハンドルウェハとデバイスウェハとを絶縁膜を介して接合一 体化してあるので、 シリコン同士を直接接合一体化する場合よりも低温で 接合一体化できる。 このため、 固定接点, 可動接点に低融点の材料を使用 でき、 設計の自由度が広がる。
第 3の特徴は、 前記デバイスウェハのうち、 前記ハンドルウェハの底面 に設けた前記固定接点の接続パッ ドと対向する位置に、 接続用開口部を形 成したマイクロリレーにある。
第 3の特徴によれば、 デバイスウェハに設けた接続用開口部を介し、 ヮ ィャボンディ ングを利用して外部に接続できることになる。 このため、 マ イクロリレー自体の配線構造が簡単になり、 製造が容易になる。 第 4の特徴は、 前記接続用開口部の内側面を絶縁膜で被覆したマイク口 リレーにある。
第 4の特徴によれば、 前記接続用開口部の内側面を絶縁膜で被覆してあ るので、 ワイヤボンディングを行っても、 ワイヤがシリコン層に接触する ことがなく、 駆動用電源に干渉されない。
第 5の特徴は、 前記デバイスウェハの上面に、 冷却用フィ ンを形成した マイクロリレーにある。
第 5の特徴によれば、 デバイスウェハの上面に形成した冷却用フィンを 介し、 可動片から生じた熱が迅速に外部に放散される。 このため、 復帰時 における動作特性が向上する。
また、 マイクロリレーを集積した場合であっても、 冷却用フィンが効率 的に熱を放散するので、 過熱による誤動作を防止できる。
第 6の特徴は、 前記可動片を、 その片面に設けた可動接点をこれに対向 する固定接点に接触するように予め湾曲させて付勢したマイクロリレーに あな
第 6の特徴によれば、 薄板状基材を予め湾曲させて可動接点を固定接点 に接触させているので、 自己保持型のマイクロリレーが得られ、 消費電力 を大幅に節減できる。
第 7の特徴は、 前記可動片の両側縁部の略中央から同一軸心上に突設し た一対の回動軸を前記ベースに支持するとともに、 前記薄板状基材の片側 半分を上方に予め湾曲させて付勢する一方、 残る片側半分を下方に予め湾 曲させて付勢し、 前記片側半分を前記駆動手段を介して同時に反転させる ことにより、 2つの電気回路を交互に開閉するマイクロリレーにある。 第 7の特徴によれば、 薄板状基材の片側半分を同時に反転させて接点を 開閉できるので、 複数の電気回路を同時に開閉できる。 第 8の特徴は、 前記駆動手段が前記薄板状基材の片面に積層した圧電素 子であるマイクロリレーにある。
第 8の特徴によれば、 圧電素子で可動片を湾曲させるので、 発熱による 電力消費を節約でき、 エネルギー効率のよいマイクロリレーが得られる。 第 9の特徴は、 前記駆動手段が前記薄板状基材の片面に形成したヒータ 層であるマイクロリレーにある。
第 9の特徴によれば、 ヒータ層だけで可動片を湾曲させるので、 製造ェ 程が少なく、 生産性の高いマイクロリレーが得られる。
第 1 0の特徴は、 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒ 一夕層と、 このヒ一夕層に絶縁膜を介して金属材を積層して形成した駆動 層とからなるマイクロリレーにある。
第 1 0の特徴によれば、 熱膨張率の高い金属材を積層して駆動層を形成 してあるので、 応答特性に優れ、 大きな接点圧力を有するマイクロリレー が得られる。
第 1 1の特徴は、 前記駆動手段のヒータ層が前記薄板状基材の片面に絶 縁膜を介して積層したプラチナ, チタン等の金属材あるいはポリシリコン であるマイクロリレーにある。
第 1 1の特徴によれば、 薄板状基材の片面に金属材あるいはポリシリコ ンを積層してヒータ層を形成するので、 寸法精度の高いヒータ層が得られ る。 このため、 動作特性が均一なマイクロリレーが得られる。
第 1 2の特徴は、 前記駆動手段が前記薄板状基材の内部に形成した拡散 抵抗からなるヒータ部であるマイクロリレーにある。
第 1 2の特徴によれば、 駆動手段が単結晶からなる薄板状基材の内部に 形成した拡散抵抗である。 このため、 発生した熱を有効に利用でき、 熱損 失の少ないマイクロリレーが得られる。 第 1 3の特徴は、 前記可動片の表裏面のうち、 少なくとも可動接点を設 ける片面に、 絶縁膜を形成したマイクロリレーにある。
第 1 3の特徴によれば、 前記絶縁膜が絶縁性を確保するとともに、 駆動 手段から生じた熱の漏洩を防止する。
第 1 4の特徴は、 前記可動片の表裏面に、 シリコン酸化膜, シリコン窒 化膜等の厚さの異なるシリコン化合物膜を形成したマイク口リレーにある。 第 1 4の特徴によれば、 可動片の表裏面にシリコン化合物膜を形成して あるので、 可動片から発生した熱が漏れるのを防止し、 熱効率の良いマイ クロリレーが得られる。
第 1 5の特徴は、 前記可動片の少なくとも片面に、 駆動を開始する臨界 値近傍の圧縮応力を付与するシリコン酸化膜, シリコン窒化膜等のシリコ ン化合物膜を形成したマイクロリ レーにある。
第 1 5の特徴によれば、 駆動を開始する臨界値近傍の圧縮応力をシリコ ン化合物膜から得られるので、 応答特性の良いマイクロリレーが得られる。 第 1 6の特徴は、 前記可動片の両端部近傍に少なくとも 1本の断熱用ス リッ トを形成したマイクロリ レーにある。
第 1 6の特徴によれば、 可動片の両端部近傍に断熱用スリッ トを形成し てある。 このため、 熱の伝導面積が小さくなり、 可動片の両端部からの熱 伝導を防止できる。 この結果、 エネルギーを有効に利用でき、 応答特性を 向上させることができる。
第 1 7の特徴は、 前記断熱用スリッ 卜に、 熱伝導率の低い高分子材料を 充填したマイクロリレーにある。
第 1 7の特徴によれば、 前記断熱用スリッ トに熱伝導率の低い高分子材 料を充填してある。 このため、 エネルギーをより一層有効に利用でき、 応 答特性を向上させることができる。 第 1 8の特徴は、 前記可動片の両端部に形成した断熱用シリコン化合物 部を介して前記ベースに前記可動片を架け渡して支持したマイクロリレ一 にめる。
第 1 8の特徴によれば、 可動片の両端部からベースに熱が伝わりにく く なり、 エネルギーの利用および動作特性の向上を図ることができる。 第 1 9の特徴は、 前記可動片のうち、 前記可動接点の周囲近傍にスリッ トを設け、 前記可動接点を回動可能に支持する一対のヒンジ部を同一軸心 上に形成したマイクロリレーにある。
第 1 9の特徴によれば、 可動接点が回動可能に支持されるので、 固定接 点に対する可動接点の片当たりがなくなり、 接触信頼例が向上する。 第 2 0の特徴は、 前記可動片の基部に、 応力集中を緩和するアールを設 けたマイクロリレーにある。
第 2 0の特徴によれば、 可動片の基部にアールを設けることにより、 応 力集中による疲労破壊が生じにく くなり、 寿命が伸びる。
第 2 1の特徴は、 ハンドルウェハからなる箱形ベースの開口緣部に絶縁 膜を介してデバイスウェハを接合一体化した後、 このデバイスウェハに一 対の平行なスリ ッ 卜を形成して前記可動片を切り出すマイクロり レーの製 造方法にある。
第 2 1の特徴によれば、 すべての操作を半導体プロセスで処理でき、 寸 法精度の高いマイクロリレーが得られるという効果がある。
また、 前述の第 2の目的を達成すべく、 本願発明の第 2 2の特徴は、 単 結晶からなる薄板状基材に駆動手段を設け、 かつ、 片面に可動接点を設け た複数の可動片を絶縁状態で並設するとともに、 その両端をベースにそれ ぞれ固定支持し、 前記駆動手段を介して前記可動片を個々に湾曲させるこ とにより、 前記可動接点を、 前記ベースの上方に位置するカバーの天井面 に形成した固定接点に接離させて複数の電気回路を開閉するマトリックリ レーにめる。
第 2 3の特徴は、 前記駆動手段が前記薄板状基材の片面に積層した圧電 素子であるマトリックスリレーにある。
第 2 4の特徴は、 前記駆動手段が前記薄板状基材の片面に形成したヒ一 タ層からなるマトリックスリレーにある。
第 2 5の特徴は、 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒ 一夕層と、 このヒータ層に絶縁膜を介して金属材を積層して形成した駆動 層とからなるマトリックスリレーにある。
本願発明にかかる第 2 2, 2 3 , 2 4, 2 5の特徴によれば、 単結晶の 薄板状基材からなる可動片を湾曲させて接点を開閉できるので、 装置の小 型化が容易である。
また、 前記可動片の慣性力が小さいので、 疲労破壌じ生じにく くなり、 寿命が伸びる。
さらに、 前記可動片は、 その両端を固定支持してあるので、 外部振動等 の影響を受けにく く、 安定した動作特性を有するマトリックスリレーが得 られる。
特に、 請求項 2 5によれば、 金属材からなる駆動層を設けてあるので、 動作特性が俊敏になり、 応答特性が向上する。
第 2 6の特徴は、 前記駆動手段を、 前記カバーに設けたスルーホールを 介し、 前記カバーの表面において電気接続可能としたマトリックスリレー にある。
第 2 7の特徴は、 前記固定接点を、 前記カバーに設けたスルーホールを 介し、 前記カバーの表面において電気接続可能としたマトリックスリレー にある。 第 2 6, 2 7の特徴によれば、 内部構成部品の電気接続をカバーの表面で 行うことができ、 接続作業が容易になる。
第 2 8の特徴は、 前記カバーの表面に露出するスルーホールの上端部を、 前記カバーの表面に形成したプリント配線を介し、 前記カバーの表面に設 けた接続パッ ドに電気接続したマトリックスリレーにある。
第 2 8の特徴によれば、 カバーの表面に設けた接铳パッ ドを介して所望 の位置で外部機器に接続できるので、 便利であるという効果がある。
また、 前述の第 3の目的を達成すべく、 本願発明にかかる第 2 9の特徴 は、 シリコン材からなるベ一スにガラス材からなるカバーを接合一体化し、 かつ、 内部構成部品を組み込んだ電子部品チップを、 前記カバーを被覆し、 かつ、 前記ベースの底面が露出するように、 基台に樹脂モールドした電子 部ロロにある。
第 2 9の特徴によれば、 ガラス材よりも熱伝導率の高いシリコン材から なるベースの底面が基台から露出している。 このため、 放熱しやすく、 熱 による誤動作, 動作特性の変化を防止できる電子部品が得られる。
第 3 0の特徴は、 前記内部構成部品を、 前記カバーに設けたスルーホー ルを介し、 前記基台の外部端子に電気接続した電子部品にある。
第 3 0の特徴によれば、 従来例のようにワイヤーボンディングで個々に 電気接続する必要はなく、 カバーに設けたスルーホールを介して内部構成 部品が基台の外部端子に電気接続される。 このため、 - 接続作業が簡単にな り、 生産性が向上するとともに、 接続信頼性が向上する。 特に、 外部端子 をリードフレームで形成すれば、 作業工数がより一層減少し、 生産性が向 上する。
第 3 1の特徴は、 前記基台から露出する前記ベースの底面にヒートシン クを設けた電子部品にある。 第 3 1の特徴によれば、 放熱するためのヒートシンクを介して放熱効率 が向上する。 このため、 熱による誤動作. 動作特性の変化をより一層効果 的に防止できるという効果がある。
図面の簡単な説明
図 1は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 1実施形態を示す概略断 面図である。
図 2 Aは、 図 1に示したマイクロリレーの詳細な平面図、 図 2 Bは、 そ の分解断面図、 図 2 Cは、 接合した状態を示す図 2 Aの 2 C— 2 C線断面 図である。
図 3 Aないし図 3 Eは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 4 Aないし図 4 Dは、 図 1で示した可動接点ブロックの製造工程を示 す断面図である。
図 5 Aないし図 5 Dは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 6 Aないし図 6 Dは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 7 Aないし図 7 Dは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 8 Aないし図 8 Dは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 9 Aないし図 9 Cは、 図 1で示した可動接点プロックの製造工程を示 す断面図である。
図 1 O Aないし図 1 0 Cは、 図 1で示した可動接点ブロックの製造工程 を示す断面図である。 図 11 Aないし図 11 Eは、 図 1で示した固定接点ブロックの製造工程 を示す断面図である。
図12 は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 2実施形態を示す平 面図、 図 12 Bは、 その分解断面図、 図 12 Cは、 その接合した状態を示 す図 12Aの 12C— 12 C線断面図である。
図 13Aないし図 13Eは、 図 12Aないし図 12Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 14 Aないし図 14Dは、 図 12 Aないし図 12Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 15 Aないし図 15 Dは、 図 12 Aないし図 12 Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 16 Aないし図 16Dは、 図 12Aないし図 12Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 17 Aないし図 17Dは、 図 12 Aないし図 12 Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 18 Aないし図 18Dは、 図 12 Aないし図 12 Cで示した可動接点 プロックの製造工程を示す断面図である。
図 19は、 図 12 Aないし図 12 Cで示した可動接点プロックの製造ェ 程を示す断面図である。
図 20 Aは、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 3実施形態を示す平 面図、 図 20 Bは、 その分解断面図、 図 20 Cは、 その接合した状態を示 す図 20Aの 20C— 20 C線断面図である。
図 21は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 4実施形態を示す斜視 図である。
図 22は、 図 21で示したマイクロリレーの平面図である。 図 2 3 Aないし図 2 3 Jは、 図 2 1で示したマイクロリレーのハンドル ウェハの製造工程を示す断面図である。
図 2 4 Aないし図 2 4 Hは、 図 2 1で示したマイクロリレーのデバイス ウェハの製造工程を示す断面図である。
図 2 5 Aないし図 2 5 Fは、 図 2 3 Aないし図 2 4 Jに示したウェハを 接合した後の製造工程を示す断面図である。
図 2 6 Aないし図 2 6 Fは、 図 2 3 Aないし図 2 4 Jに示したウェハを 接合した後の製造工程を示す断面図である。
図 2 7は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 5実施形態を示す平面 図である。
図 2 8は、 本願発明にかかるマイクロリ レーの第 6実施形態を示す斜視 図である。
図 2 9は、 図 2 8で示したフィ ンの拡大斜視図である。
図 3 0は、 本願発明にかかるマイクロリ レーの第 7実施形態を示す平面 図である。
図 3 1は、 本願発明にかかるマイクロリ レーの第 8実施形態を示す平面 図である。
図 3 2は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 9実施形態を示す平面 図である。
図 3 3は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 1 0実施形態を示す斜 視図である。
図 3 4は、 本願発明にかかるマイクロリ レーの第 1 1実施形態を示す断 面図である。
図 3 5は、 本願発明にかかるマイクロリ レーの第 1 2実施形態を示す断 面図である。 図 36は、 本願発明にかかるマイクロリレーの第 13実施形態を示す断 面図である。
図 37 Aは、 圧電素子を利用したマイクロリレーの理論的動作特性、 特 に、 印加電圧と接触荷重との関係を示を示すグラフ図であり、 図 37Bは、 印加電圧と変位との関係を示すグラフ図である。
図 38 Aは、 ヒータ層を駆動層に兼用したマイクロリレーの理論的動作 特性、 特に、 温度上昇と接触荷重との関係を示すグラフ図であり、 図 38 Bは、 温度上昇と変位との関係を示すグラフ図である。
図 39 Aは、 マトリックスリレーであるマイクロリレーの第 14実施形 態を示す平面図、 図 39Bは、 図 39 Aの 39 B— 39 B線断面図である。 図 40は、 図 39 Aの 40_40線断面図である。
図 41 Aは、 図 39 Aおよび図 39 Bのマトリ ックスリレーの回路を示 すマ卜リックス回路図、 図 41 Bは図 41 Aを見やすくするために書き換- えた回路図である。
図 42 Aは、 本願発明にかかるマトリックスリレーの第 15実施形態を 示す平面図、 図 42Bは、 図 42Aの 42B— 42 B線断面図である。 図 43は、 図 42Aの 43— 43線断面図である。
図 44は、 マトリックスリレーを構成する並設した多数の可動片を示す 第 16実施形態の斜視図である。
図 45は、 多数のリレー素子からなる第 17実施形態にかかるマトリッ クスリレーの回路図である。
図 46は、 本願発明にかかる電子部品を示す第 18実施形態の斜視図で ある。
図 47は、 図 46に示した電子部品の横断面図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明にかかる実施形態を図 1ないし図 4 7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に示すように、 上面に可 動片 2 0の両端を固定支持した可動接点プロック 1 0と、 この可動接点ブ ロック 1 0に陽極接合された固定接点プロック 3 0とで形成されている。 そして、 前記可動片 2 0の上面に設けた可動接点 2 5は、 前記固定接点ブ ロック 3 0の天井面に形成した一対の固定接点 3 8, 3 9に接離可能に対 向している。
すなわち、 図 2 Aないし図 2 Cに示すように、 前記可動接点ブロック 1 0を構成するベース 1 1は、 シリコン, ガラス等のウェハからなるもので のる 0
前記可動片 2 0は、 シリコン等の単結晶からなる薄板状基材 2 1の上面 に、 絶縁膜を介し、 厚さ方向に湾曲させるための駆動手段を一体に設けた ものである。 そして、 この駆動手段は、 圧電素子 2 4の表裏面に駆動用下 部電極, 上部電極 2 2, 2 3を積層して構成されている。
前記固定接点ブロック 3 0は、 ガラス, シリコン等のウェハ 3 1からな るもので、 入出力用スルーホール 3 2, 3 5および駆動用スルーホール 3 3 , 3 4が形成されている。
前記入出力用スルーホール 3 2, 3 5は、 ウェハ 3 1の下面に形成され たプリント配線 3 6. 3 7を介して固定接点 3 8, 3 9にそれぞれ電気接 铳されている。 さらに、 前記入出力用スルーホール 3 2 , 3 5は、 プリン ト配線 3 6 , 3 7との接続信頼性を高めるため、 その下端部に導電材から なる接続パッ ド 3 2 a (図示せず) , 3 5 aを設けてある。
—方、 駆動用スルーホール 3 3, 3 4は、 その下端部に導電材からなる 接続パッ ド 3 3 a , 3 4 aを設けることにより、 前記駆動用下部, 上部電 極 2 2 , 2 3にそれぞれ接铳可能としてある。
本実施形態によれば、 スルーホール 3 2ないし 3 5を介し、 接続ポイン 卜が同一平面上に揃っているので、 接続が容易なるという利点がある。 次に、 前述のマイクロリ レーの製造方法について説明する。
本実施形態では、 図 2 Aないし図 2 Cに示すように、 可動接点ブロック 1 0と、 固定接点プロック 3 0とを别工程で製造した後、 両者を陽極接合 で一体化して組み立てる方法を採用している。
なお、 説明の便宜上、 図 3 Aないし図 1 0 Cにおいては、 重要な部分の みを示す部分断面図とした。
まず、 可動接点ブロック 1 0は、 図 3 Aないし図 3 Eに示すように、 ベ ース 1 1となる厚さ 4 0 0 ^ m, 結晶方位 1 0 0の第 1シリコンウェハ 1 1 aの表裏面に、 後述する TM A H (水酸化テトラメチルアンモニゥム) エッチングのマスク材となる熱酸化膜 (thermal Si02) を形成する。 そし て、 レジスト (resist) を塗布し、 フォ トリソグラフィによって TM A H エッチングするためのパターンを形成する。 ついで、 熱酸化膜をエツチン グした後、 レジストを除去する。
つぎに、 図 4 Aないし図 4 Cに示すように、 TMA Hでシリコンウェハ 1 1にエッチングを施してキヤビティ (cavity) を形成した後、 その表裏 面にマスク材となるシリコン窒化膜を積層する。 そして、 表面側のシリコ ン窒化膜および熱酸化膜をドライエツチングぉよび酸化膜ェッチングで除 去する。
—方、 厚さ 4 0 0 ^ m, 結晶方位 1 0 0のシリコンウェハの片面に、 厚 さ 2〃mの高濃度の B (ホウ素) , G e (ゲルマニウム) 層をェピタキシャ ル成長で形成する。 さらに、 その表面に 2 0 mの通常濃度の B層をェピ タキシャル成長で形成し、 薄板状基材 2 1を形成するための第 2シリコン ウェハ 2 1 aを得た。 そして、 この第 2シリコンウェハ 2 1 aの B層を前 記第 1 シリコンウェハ 1 1 aの上面に載置し、 直接接合で一体化する (図 4 D ) 。
そして、 図 5 Aないし図 5 Dに示すように、 第 2シリコンウェハ 2 1 a の表面を TM A Hでエッチングしてシンニング (thining) する。 これに よって、 ェピタキシャル成長で形成した高濃度の B , G e層でエッチング が停止し、 ェピタキシャル成長で形成した通常濃度の B層が露出し、 薄板 状基材 2 1が形成される。 ついで、 露出した B層の表面に後述する下部電 極 2 2の保護膜である L T O (低温成長酸化膜) を形成する。 そして、 チ タン (T i ) および白金 (P t ) をスパッタリングで順次積層することに より、 下部電極 2 2を形成する。 さらに、 スパッタリングでチタン酸ジル コン酸鉛等の圧電薄膜 (P Z T ) をスパッタリ ングで形成する。
ついで、 図 6 Aないし図 6 Dに示すように、 レジス卜を塗布し、 フォ ト リソグラフィで圧電薄膜のパターンを形成する。 そして、 R I E (反応性 イオンエッチング) でエッチングした後、 レジストを除去することにより、 圧電素子 2 4が形成される。 ついで、 S O G (Spin On Glass) 塗布によつ て絶縁膜を形成する。 S O Gを使用するのは、 圧電薄膜は加熱されると、 その特性が変化するおそれがあるので、 加熱せずに絶縁膜を形成するため である。 そして、 レジストを塗布し、 フォ トリソグラフィでパターンを形 成する。 さらに、 絶縁膜の中央部を除去して圧電素子 2 4を露出させた後、 上部電極 2 3となる白金 (Pt) 薄膜をスパッタリ ングで蒸着する。
ついで、 図 7 Aないし図 7 Dに示すように、 白金薄膜にレジストを塗布 し、 フォ トリソグラフィによって上部電極 2 3のパターンを形成する。 そ して、 不要な白金をエッチングして上部電極 2 3を形成し、 レジストを除 去する。 さらに、 レジストを塗布し、 フォ トリソグラフィで上部電極 2 2 , 下部電極 2 3間の S 0 Gによる絶縁膜をェツチングするためのパターンを 形成する。
ついで、 図 8 Aないし図 8 Dに示すように、 フォ トリソグラフィによつ て S O Gによる絶縁膜をエッチングして除去し、 上部電極 2 2, 下部電極
2 3間の絶縁膜のパターンを形成した後、 フォ トレジス トを除去する。 そ して、 上部電極 2 3と後述する可動接点 2 5との間を絶縁する絶縁膜 S i 02 をスパッタリングまたは L T Oによる方法で形成する。 さらに、 可動 接点材料 C rおよび A uをスパッタリングで順次積層する。
そして、 図 9 Aないし図 9 Cに示すように、 レジストを塗布し、 フォ ト リソグラフィによってパターンを形成する。 ついで、 不要な可動接点材料 をエッチングすることにより、 可動接点 2 5および接続台部 2 6を形成し た後、 レジス卜を除去する。
さらに、 図 1 O Aないし図 1 0 Cに示すように、 レジストを塗布し、 フォ トリソグラフィによってパターンを形成する。 そして、 絶縁膜を除去して 下部電極 2 2, 上部電極 2 3の一端を露出させた後、 レジス トを除去する ことにより、 可動片 2 0を備えた可動接点ブロック 1 0が完成する。
固定接点ブロック 3 0は、 図 1 1 Aないし図 1 1 Eに示すように、 ガラ スウェハ 3 1に出入力用スルーホール 3 2 , 3 5および駆動用スルーホー ル 3 3, 3 4を形成する。 そして、 動作空間を確保するための凹部 3 1 a および固定接点 3 8, 3 9を配置するための凹部 3 1 bを順次形成する。 ついで、 ガラスウェハ 3 1の凹部 3 1 a , 3 1 bに導電材を蒸着し、 フォ トリソグラフィによって不要な導電材をエッチングしてプリント配線 3 6,
3 7を形成する。 さらに、 導電材を蒸着し、 フォ トリソグラフィでエッチ ングすることにより、 固定接点 3 8, 3 9および接続パッ ド 3 2 a (図示 せず) , 3 3 a , 3 4 a , 3 5 aを形成し、 固定接点ブロック 3 0が完成 する。 なお、 接続パッ ド 3 3 aは、 下部電極 2 2に電気接続するために肉 厚となっている。
最後に、 図 2 Aないし図 2 Cに示すように、 可動接点ブロック 1 0に固 定接点ブロック 3 0を載置し、 陽極接合することにより、 組み立てが完了 する。
本実施形態によれば、 可動接点プロック 1 0に設けた接続台部 2 6に、 固定接点プロック 3 0に設けたスルーホール 3 5の接続パッ ド 3 5 aが圧 接する。 このため、 スルーホール 3 5と接続パッ ド 3 5 aとの接続が確実 となり、 接触信頼性が向上するという利点がある。 なお、 スルーホール 3 2も同様な構造となっている。
この第 1実施形態にかかるマイクロリレーの動作について説明する。 まず、 圧電素子 2 4に電圧が印加されていない場合、 可動片 2 0は平坦 なままであり、 可動接点 2 5が一対の固定接点 3 8, 3 9から開離してい る。
ついで、 上部電極 2 2 , 下部電極 2 3を介して圧電素子 2 4に電圧を印 加すると、 前記圧電素子 2 4が上方に湾曲する。 このため、 可動片 2 0が 湾曲して可動接点 2 5を押し上げ、 こめ可動接点 2 5がー対の固定接点 3 8 , 3 9に接触して電気回路を閉成する。
そして、 前記圧電素子 2 4に対する電圧の印加を解除すると、 薄板状基 材 2 1のばね力により、 可動片 2 0が元の状態復帰し、 可動接点 2 5が固 定接点 3 8, 3 9から開離する。
なお、 前記圧電素子としては、 前述のものに限らず、 電圧を印加すると、 厚さ方向に変形し、 電圧の印加を解除しても、 その変形状態を維持する形 状記憶圧電素子を利用してもよい。 また、 前述の実施形態において、 駆動を開始する臨界値近傍の圧縮応力 を、 シリコン酸化膜. シリコン窒化膜等のシリコン化合物膜から得られる ように設計しておけば、 小さな入力で大きな変位を得ることができるとい う利点がある。 ただし、 シリコン化合物膜を形成する位置は、 薄板状基材 の片面に直接形成する場合に限らず、 任意の位置に形成してもよい。
第 2実施形態は、 図 1 2 Aないし図 1 9に示すように、 薄板状基材 2 1 の熱膨張率と、 その上面に金属材を積層して形成される駆動層 2 8の熱膨 張率との差を利用して可動片 2 0を湾曲させ、 接点を開閉する場合である。 したがって、 第 2実施形態は、 第 1実施形態が圧電素子 2 4の厚さ方向の 湾曲を利用して接点を開閉する点において第 1実施形態と異なる。
ただし、 第 2実施形態は、 前述の第 1実施形態と同様、 可動片 2 0を両 端支持した可動接点プロック 1 0と、 固定接点プロック 3 0とを陽極接合 することにより、 組み立てられる。
可動接点プロック 1 0を構成するベース 1 1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。
可動片 2 0は、 薄板状基材 2 1の表層部内に形成したヒータ層 2 7に、 絶縁膜を介し、 金属材を積層して駆動層 2 8を形成し、 さらに、 絶縁膜を 介して可動接点 2 5を形成したものである。 そして、 前記ヒータ層 2 7の 両端部には接続パッ ド 2 7 a , 2 7 bが露出している。
固定接点プロック 3 0は、 前述の第 1実施形態と同様、 ガラスウェハ 3 1に入出力用スルーホール 3 2 , 3 5および駆動用スルーホール 3 3 , 3 4を形成したものである。 そして、 前記入出力用スルーホール 3 2 , 3 5 はプリ ント配線 3 6 , 3 7を介して固定接点 3 8, 3 9に電気接続されて いる。 さらに、 スルーホール 3 2 , 3 3 , 3 4, 3 5の下端部には、 導電 材からなる接続パッ ド 3 2 a , 3 3 a , 3 4 a , 3 5 aがそれぞれ形成さ れている。 ただし、 接続パッ ド 3 2 a , 3 5 aは図示されていない。
次に、 前述の構造を有するマイクロリレーの製造方法について説明する。 なお、 説明の便宜上、 図 1 3 Aないし図 1 9には、 重要な部分のみを示 す部分断面図とした。 さらに、 図 1 3 Aないし図 1 4 Dに示すように、 ベ —ス 1 1に薄板状基材 2 1を形成するまでの工程は、 前述の第 1実施形態 と同様であるので、 説明を省略する。
したがって、 図 1 5 Aないし図 1 5 Dに示すように、 薄板状基材 2 1に レジス卜を塗布してフォ トリソグラフィでヒータ層 2 7となる部分のバタ —ンを形成する。 さらに、 露出する薄板状基材 2 1の表層部内に B (ホウ 素) イオンを注入する。 ついで、 フォ トレジス卜を除去した後、 注入した Bイオンを電気的に活性化して電気抵抗を増大させるために加熱する。 そして、 図 1 6 Aないし図 1 6 Dに示すように、 ヒータ層 2 7を絶縁す るために L T O (低温成長酸化膜) を積層する。 さらに、 レジス トを塗布 し、 フォ トり ソグラフィによってコンタク トホールのパターンを形成する。 ついで、 不要な酸化膜を除去してヒータ層 2 7のコンタク トホールを形成 した後、 レジストを除去する。 ついで、 その表面に駆動層 2 8および接続 部 2 7 a , 2 7 bを形成する金属薄膜をスパッタリングで積層する。
さらに、 図 1 7 Aないし図 1 7 Dに示すように、 レジストを塗布し、 フォ トリソグラフィで駆動層 2 8および接続部 2 7 a , 2 7 bを形成するため のパターンを形成する。 そして、 不要な金属薄膜をエッチングで除去して 駆動層 2 8および接続部 2 7 a , 2 7 bを形成し、 レジス トを除去する。 ついで、 低温成長酸化膜からなる絶縁膜およびスパッタリングによる金属 薄膜を順次積層する。
ついで、 図 1 8 Aないし図 1 8 Dに示すように、 フォ 卜レジストを塗布 し、 フォ トリソグラフィで可動接点 2 5および接铳台部 2 6のパターンを 形成し、 金属薄膜の不要な部分をエッチングで除去した後、 レジス卜を除 去する。 さらに、 フォ トレジストを塗布し、 フォ トリソグラフィでヒータ 層 2 7に接铳するためのコンタク 卜ホールのパターンを形成する。 そして、 絶縁膜のパターンニングにより、 コンタク トホール上に位置する絶縁膜を 除去し、 接続部 2 7 a , 2 7 bを露出させる。
そして、 図 1 9に示すように、 フォ トレジストを除去することにより、 可動片 2 0を両端支持した可動接点プロック 1 0が完成する。
—方、 固定接点ブロック 3 0は、 前述の第 1実施形態とほぼ同様に処理 して形成されるので、 詳細な説明は省略する。
最後に、 図 1 2 Bに示すように、 可動接点プロック 1 0に固定接点プロッ ク 3 0を載置し、 陽極接合で接合一体化することにより、 組立作業が完了 する。
本実施形態によれば、 可動接点プロック 1 0に設けた接続台部 2 6に、 図示しないスルーホール 3 5の下端部に設けた接続パッ ド 3 5 aが圧接す る。 このため、 スルーホール 3 5とプリント配線 3 7との接続が確実にな り、 接続信頼性が向上するという利点がある。 なお、 スルーホール 3 3も 同様な構造となっている。
この第 2実施形態の動作について説明する。
まず、 ヒータ層 2 7に電圧が印加されていない場合、 ヒータ層 2 7が発 熱しない。 このため、 可動片 2 0は平坦なままであり、 可動接点 2 5が一 対の固定接点 3 8, 3 9から開離している。
ついで、 接続部 2 7 a , 2 7 bを介してヒータ層 2 7に電圧を印加して 加熱すると、 前記ヒータ層 2 7の発熱によって駆動層 2 8が加熱され、 膨 張する。 この駆動層 2 8は薄板状基材 2 1よりも熱膨張率が大きい。 この ため、 可動片 2 0は上面が凸部となるように湾曲し、 可動接点 2 5が一対 の固定接点 3 8, 3 9に接触して電気回路を閉成する。
そして、 前記ヒータ層 2 7に対する電圧の印加を解除し、 発熱を停止す ると、 駆動層 2 8が収縮する。 このため、 薄板状基材 2 1のばね力によつ て可動片 2 0が元の状態に復帰し、 可動接点 2 5が固定接点 3 8, 3 9か ら開離する。
本実施形態によれば、 ヒータ層 2 7の発熱に基づいて膨張する駆動層 2 8の熱膨張率は、 薄板状基材 2 1の熱膨張率よりも極めて大きい。 このた め、 本実施形態によれば、 応答特性がよく、 大きな接点圧力が得られると いう利点がある。
第 3実施形態は、 図 2 O Aないし図 2 0 Cに示すように、 薄板状基材 2 1の熱膨張率と、 前記薄板状基材 2 1の表層部内に形成したヒータ層 2 7 の熱膨張率との差を利用する場合である。 このため、 第 3実施形態は、 第
2実施形態が薄板状基材 2 1の熱膨張率と金属材からなる駆動層 2 8の熱 膨張率との差を利用した点において前述の第 2実施形態と異なる。 なお、 絶縁膜 2 9は、 可動接点 3 0をヒータ層 2 7から絶縁するためのものであ る。
本実施形態の製造は、 金属材からなる駆動層 2 8を設けない点を除き、 前述の第 2実施形態とほぼ同様であるので、 説明を省略する。
この第 3実施形態の動作について説明する。
まず、 ヒータ層 2 7に電圧が印加されていない場合、 ヒータ層 2 7が発 熱しないので、 可動片 2 0は平坦なままであり、 可動接点 2 5が一対の固 定接点 3 8, 3 9から開離している。
ついで、 接続部 2 7 a , 2 7 bを介してヒ一夕層 2 7に電圧を印加する と、 前記ヒータ層 2 7が発熱する。 このため、 ヒータ層 2 7自体が膨張す るとともに、 このヒータ層 2 7に加熱されて薄板状基材 2 1が膨張する。 しかし、 ヒータ層 2 7は、 薄板状基材 2 1よりも熱膨張率が大きいので、 可動片 2 0は上面が凸部となるように湾曲する。 このため、 可動接点 2 5 がー対の固定接点 3 8 , 3 9に接触して電気回路を閉成する。
そして、 前記ヒータ層 2 7に対する電圧の印加を解除し、 ヒータ層 2 7 の発熱を停止すると、 ヒータ層 2 7が収縮する。 このため、 薄板状基材 2 1のばね力によって可動片 2 0が元の状態に復帰し、 可動接点 2 5が固定 接点 3 8, 3 9から開離する。
本実施形態によれば、 第 2実施形態のように金属材からなる駆動層 2 8 を設ける必要がなく、 ヒータ層 2 7を駆動層に兼用できる。 このため、 第 2実施形態よりも生産工程が少なく、 生産性の高いマイクロリレーが得ら れるという利点がある。
前述の実施形態では、 ヒータ層 2 7を薄板状基材 2 1の表層部内に形成 する場合について説明したが、 必ずしもこれに限らず、 薄板状基材 2 1の 表面にプラチナ, チタン等の金属材あるいはポリシリコンを積層して形成 してもよい。
第 4実施形態は、 図 2 1に示すように、 シリコン製ハン ドルウェハ 4 0 からなる箱形ベース 4 1の開口縁部に、 シリコン製デバイスウェハ 5 0か らなるカバー 5 1を接合一体化したものである。
前記箱形ベース 4 1は、 熱酸化膜 4 3を形成した凹所 4 2の底面に、 接 続パッ ド 4 4、 プリン卜配線 4 5および固定接点 4 6を左右対称に形成し たものである。
一方、 表裏面に酸化膜 5 2 , 5 3を形成した前記カバー 5 1は、 一対の 平行なスリッ ト 5 4 , 5 4を形成することにより、 可動片 5 5が切り出さ れている。 この可動片 5 5には、 平面略コ字形状の拡散抵抗からなるヒー タ部 5 6が形成されている。 このヒータ部 5 6の両端部は、 前記酸化膜 5 2から露出する接続パッ ド 5 7, 5 7に接続されている。 また、 前記可動 片 5 5の下面には、 前記固定接点 4 6. 4 6に接離する可動接点 5 8が設 けられている。 さらに、 前記カバ一 5 1は、 前記接続パッ ド 4 4 , 4 4に 対応する位置に接続用開口部 5 9 , 5 9が形成されている。
次に、 第 4実施形態にかかるマイクロリレーの製造方法を、 図 2 3 Aな いし図 2 6 Fについて説明する。
なお、 図 2 3 Aないし図 2 6 Fにおいて左側に示した断面図は図 2 2の 2 3 A - 2 3 A線断面図であり、 右側に示した断面図は図 2 2の 2 3 B— 2 3 B線断面図を示す。
図 2 3 Aないし図 2 3 Jに示すように、 箱形ベース 4 1となるハンドル ウェハ 4 0は、 不純物タイプで面方位が任意なものであり、 このハンドル ウェハ 4 0の下面にァライメントマーク 4 7をゥヱッ トェチングあるいは ドライエッチングで形成する (図 2 3 C , 2 3 D) 。 ついで、 前記ァライ メントマーク 4 7をエッチングマスクに位置決めし、 前記ハンドルウェハ 4 0の上面に凹所 4 2をゥエツ トェチングあるいはドライエッチングで形 成する (図 2 3 E, 2 3 F ) 。 さらに、 前記ウェハを熱酸化して酸化膜を 形成した後、 その外側面および下面の熱酸化膜を除去する (図 2 3 G , 2 3 H) 。 残存する酸化膜 4 3は、 固定接点 4 6を絶縁するとともに、 後述 する低温接合を容易にするためのものである。 そして、 前記凹所 4 2の底 面に位置する酸化膜 4 3の上面に接続パッ ド 4 4 . プリント配線 4 5およ び固定接点 4 6を形成し、 箱形ベース 4 1を得る (図 2 3 I , 2 3 J ) 。 前記固定接点 4 6等の形成方法としては、 スパッタリ ング、 蒸着等の半 導体プロセス処理の他、 スク リーン印刷法, 鍍金法も可能である。 なお、 前記スクリーン印刷法は比較的厚い金属膜 (l O /z m前後) を形成できる ので、 固定接点 4 6等の形成には有利である。 ただし、 スクリーン印刷法 では 900°C前後の焼結処理を必要とする。
また、 前記固定接点 46等の材料としては、 例えば、 A u, Ag, Cu, P t, Pd, C dの単体またはこれらの化合物が挙げられる。
—方、 図 24 Aないし図 24Hに示すように、 可動片 55を形成するた め、 デバイスウェハ 50として p型 SO Iウェハを使用する。 まず、 デバ イスウェハ 50の下面側の薄いシリコン層にリンイオンを打ち込み、 埋設 された酸化膜 52に到達するまで拡散させることにより、 ヒータ部 56を 形成する (図 24C, 24D) 。 さらに、 前記ウェハ 50全体に熱酸化膜 を形成した後、 下面の熱酸化膜 53だけを残して他の熱酸化膜を除去する (図 24 E. 24 F) 。 下面に残存する熱酸化膜 53は可動接点 58を絶 縁するとともに、 後述する低温接合を容易にするものである。 そして、 前 記固定接点 46, 46と同様に、 スパッタリング, 蒸着等で前記酸化膜 5 3の下面に可動接点 58を形成する (図 24G. 24H) 。
そして、 図 25 Aおよび図 25 Bに示すように、 前記箱形ベース 41に 前記デバイスウェハ 50を接合一体化する。
従来、 約 1000°Cの接合温度でシリコン同士を直接接合一体化してい たが、 本実施形態では、 熱酸化膜 43, 53を介して接合一体化するので、 450°C以下の低温で接合一体化できる。 このため、 例えば、 Au, A g, P t, P d等の低融点の金属を接点材料に使用でき、 設計の自由度が広が るという利点がある。
ついで、 デバイスウェハ 50の上面に位置するシリコンを TMAHある いは KOH等のアル力リエッチング液で除去する。 このアル力リエツチン グ液は酸化膜エッチレートがシリコンエッチレートよりも極端に小さい。 このため、 膜厚精度の高い酸化膜 Zシリコン 酸化膜のサンドィツチ構造 が得られる (図 25 25D)。 さらに、 酸化膜 52のうち、 接続パッ ド 57, 57を形成する部分を除 去し、 前記ヒータ部 56の端部を露出させる (図 25E, 25 F) 。 そし て、 図 26 Aおよび図 26 Bに示すように、 ヒータ部 56と接続パッ ド 5 7との間におけるォーミ ック接触を得るため、 露出させたヒータ部の端部 にリンを打ち込む。 ついで、 A 1 , Au等で接続パッ ド 57, 57を形成 する (図 26 C, 26 D) 。 最後に、 前記酸化膜/シリコン Z酸化膜を部 分的に除去し、 平行な一対のスリッ ト 54, 54を形成して可動片 55を 切り出すとともに (図 26E, 26F) 、 接続用開口部 59, 59を形成 する (図 21) 。 この接続用開口部 59を介して接続パッ ド 44, 44が ワイヤボンディングで外部に接続可能となる。
次に、 前述の構造を有するマイクロリレーの動作について説明する。 駆動用接続パッ ド 57, 57に電流を入力していない場合には、 ヒータ 部 56が発熱せず、 可動片 55が真直であるので、 可動接点 58が固定接 点 46. 46から開離している。
そして、 前記駆動用接続パッ ド 57, 57に電流を入力すると、 ヒータ 部 56が発熱して可動片 55を加熱して膨張させる。 このため、 可動片 5 5が座屈して湾曲し、 可動接点 58が固定接点 46, 46に接触する。 ついで、 前述の電流の入力を除去すると、 可動片 55の温度が低下して 収縮する。 このため、 可動片 55が元の形状に復帰し、 可動接点 58が固 定接点 46, 46から開離する。
本実施形態によれば、 ヒータ部 56が可動片 55の内部に形成され、 さ らに、 その表裏面が酸化膜 52, 53で被覆されているので、 熱損失が少 ない。 このため、 応答特性が高いとともに、 消費電力の少ないマイクロリ レーが得られる。
本願発明の第 5実施形態は、 図 27に示すように、 可動片 55の基部に アール 55 aを形成した場合である。 応力集中を緩和し、 耐久性が向上す るという利点がある。
第 6実施形態は、 図 28および図 29に示すように、 可動片 55を除い たカバー 51の上面にドライエッチングで冷却用フィン 51 aを形成した 場合である。 例えば、 多数のマイクロリレーを並設した場合に、 外部から の熱の干渉を防止し、 動作特性にバラツキが生じるのを防止できるという 利点がある。
なお、 可動片 55の上面だけにフィン 51 aを設けてもよく、 あるいは、 カバー 51の上面全体にフィ ン 51 aを設けてもよい。
第 7実施形態は、 図 30に示すように、 可動片 55に、 可動接点 58を 囲む一対の略コ字形のスリッ 卜 55 b, 55 bを設けることにより、 一対 のヒンジ部 55 c, 55 cを形成し、 前記可動接点 58を回動可能に支持 する場合である。
本実施形態によれば、 前記可動接点 58が固定接点 46, 46に接触す るときに、 前記ヒンジ部 55 c, 55 cを介して可動接点 58が回転する。 このため、 固定接点 46, 46に対する可動接点 58の片当たりがなくな り、 接触信頼性が向上するという利点がある。
第 8実施形態によれば、 図 31に示すように、 可動片 55の基部をシリ コン酸化物, シリコン窒化物からなるシリコン化合物部 55 d, 55 eで 仕切る場合である。 このため、 本実施形態では、 接続パッ ド 57, 57が シリコン化合物部 55 eの上面を乗り越えてヒータ部 56まで延在してい る。
一般に、 シリコン, シリコン酸化膜, シリ コン窒化膜の熱伝導率は、 そ れぞれ 1. 412W/ (cmK) , 0. 014W/ (cmK) , 0. 18 5WZ (cmK) である。 シリコン酸化膜, シリコン窒化膜の熱伝導率は シリコンの熱伝導率よりも極めて小さい。 このため、 可動片 5 5のヒータ 部 5 6が発熱しても、 前記シリコン化合物部 5 5 d , 5 5 eが外部への熱 伝導による熱の拡散を防止する。 この結果、 応答特性に優れ、 節電型のマ イクロリレーが得られるという利点がある。
第 9実施形態は、 図 3 2に示すように、 可動片 5 5の基部近傍にシリコ ン化合物部 5 5 d , 5 5 eを形成した場合である。 特に、 接続パッ ド 5 7 近傍のシリコン化合物部 5 5 eは不連続となっている。
第 1 0実施形態は、 図 3 3に示すように、 接続用開口部 5 9 , 5 9の内 側面から露出するシリコン層を絶縁膜 5 9 aでそれぞれ被覆した場合であ る。
本実施形態によれば、 信号用接続パッ ド 4 4 , 4 4にワイヤボンディン グしたワイヤがカバー 5 1のシリコン層に接触することがなく、 駆動用電 源に千渉されないという利点がある。
第 1 1実施形態は、 図 3 4に示すように、 前述の第 1実施形態とほぼ同 様であり、 異なる点は、 可動片 2 0の表裏面に可動接点 2 5, 2 5を設け た場合である。 他は前述の実施形態とほぼ同様であるので、 説明を省略す 第 1 2実施形態は、 図 3 5に示すように、 前述の第 1実施形態とほぼ同 様である。 異なる点は、 可動片 2 0を固定接点 3 8, 3 9側に予め湾曲す るように付勢することにより、 可動接点 2 5を固定接点 3 8 , 3 9に接触 させ、 常時閉成のマイクロリレ一とした点である。
このため、 復帰状態で可動接点 2 5がー対の固定接点 3 8 , 3 9に常時 接触している。 そして、 前述の実施形態のように駆動手段を駆動すると、 付勢力に抗して可動片 2 0が反転し、 可動接点 2 5が固定接点 3 8, 3 9 から開離する。 ついで、 駆動手段の駆動を停止すると、 可動片 2 0自身の 付勢力によって可動片 2 0が反転し、 可動接点 2 5が固定接点 3 8, 3 9 に接触して元の状態に復帰する。
本実施形態によれば、 動作していない場合であっても、 可動接点 2 5が 固定接点 3 8 . 3 9に接触しているので、 消費電力が少ない節電型マイク 口リレーが得られる。
なお、 可動接点 2 5を可動片 2 0の表裏面に設けることにより、 複数の 電気回路を交互に開閉してもよい。
第 1 3実施形態は、 図 3 6に示すように、 基材 2 0の表面に設けた 2つ の可動接点 2 5 a , 2 5 bで異なる電気回路を交互に開閉する場合である。 すなわち、 可動片 2 0を構成する薄板状基材 2 1の両側縁部の略中央部 から同一軸心上に回動軸 2 1 b . 2 l bを突設し、 さらに、 この回動軸 2 l b , 2 1 bをベース 1 1に一体化してある。
そして、 可動片 2 0の片側半分 2 0 aが下方に凸形状となるように予め 湾曲させて付勢してある一方、 残る片側半分 2 0 bが上方に凸形状となる ように予め湾曲させて付勢してある。
したがって、 駆動手段の駆動前においては可動接点 2 5 aが一対の固定 接点 3 8 a , 3 9 aから開離している一方、 可動接点 2 5 bがー対の固定 接点 3 8 b , 3 9 bに接触している。
そして、 駆動手段を駆動すると、 可動片 2 0の片側半分 2 0 aが上方に 凸形となるように反転し、 可動接点 2 5 aがー対の固定接点 3 8 a , 3 9 aに接触する。 これと同時に、 可動片 2 0の片側半分 2 0 bが下方に凸形 となるように反転し、 可動接点 2 5 bがー対の固定接点 3 8 b , 3 9 b力、 ら開離する。
さらに、 前記駆動手段の駆動を停止すると、 可動片 2 0が自己のばね力 によって元の状態に復帰する。 このため、 可動接点 2 5 aがー対の固定接 点 3 8 a , 3 9 aから開離する。 一方、 可動接点 2 5 bがー対の固定接点 3 8 b , 3 9 bに接触する。
なお、 本実施形態は、 可動片 2 0の上面に 2個の可動接点 2 5 a , 2 5 bを配置した場合であるが、 必ずしもこれに限らない。 可動片 2 0の表裏 面に 2個ずつ可動接点を設けることにより、 4つの電気回路を同時に開閉 してもよい。
前述の第 1実施形態から第 1 3実施形態における駆動手段としては、 通 常の圧電素子、 形状記憶圧電素子、 ヒータ層単体、 ヒータ層と金属材から なる駆動層との組み合わせ、 あるいは、 拡散抵抗からなるヒータ部のいず れかを、 必要に応じて選択できることは勿論である。
また、 前述の実施形態によれば、 可動接点にプリント配線を施す必要が なく、 固定接点のみにプリント配線を形成するだけでよい。 このため、 製 造工数が少なく、 生産性の高いマイクロリレーが得られる。
さらに、 前述の実施形態によれば、 可動片にプリン卜配線を行う必要が なく、 可動片に反りが生じても、 プリント配線に断線が生じないので、 寿 命力長い o
そして、 前述の実施形態では、 接点構造がいわゆるダブルブレイクとな るので、 絶縁特性が良いという利点がある。
ついで、 前記可動片は真空中あるいはネオン, アルゴン等の不活性ガス を充填した雰囲気中において駆動することにより、 接点開閉時に生じる絶 縁物の発生を防止してもよい。
(実施例 1 )
可動片を構成するシリコンウェハからなる厚さ 2 0 mの薄板状基材の 上面に、 厚さ 1 . 4 mの酸化膜、 厚さ 0 . 3 の下部電極、 厚さ 2 i mの圧電素子、 および、 厚さ 0 . 3 y mの上部電極を順次積層し、 全体厚 さ 24〃m、 スパン 4mm、 巾 0. 8 mmの大きさを有する可動片からな るマイクロリレーについて、 印加電圧に対する接触荷重および変位量を計 算した。 計算結果を図 37 Aおよび図 37 Bに示す。
図 37 Aおよび図 37 Bによれば、 圧電素子に対する印加電圧を制御す るだけで所定の接点圧力, 変位が得られることが判る。
(実施例 2)
可動片を構成するシリコンウェハからなる厚さ 20 //mの薄板状基材の 表層部内に深さ 3〃mのヒータ層を形成し、 かつ、 このヒータ層の上面に 厚さ 1. 1 mの絶縁性酸化膜を形成し、 全体厚さ 21. l / m、 スパン 4mm、 巾 0. 8mmの大きさを有する可動片からなるマイクロリレーに ついて、 印加電圧に対する接触荷重および変位量を計算した。 計算結果を 図 38 Aおよび図 38 Bに示す。
図 38 Aおよび図 38 Bによれば、 印加電圧を制御し、 ヒータ層の発熱 を調整するだけで所定の変位, 接点圧力が得られることが判る。
次に、 第 2の目的を達成するマトリックスリレ一を示す第 14ないし第 17実施形態を図 39 Aないし図 45の添付図面に従って説明する。
第 14実施形態は、 図 39 Aないし図 41 Bに示すように、 ベース 11 0に、 可動片ュニッ ト 120、 および、 カバー 140を順次積み重ね、 接 合一体化したマトリックスリレーである。
前記ベース 110は、 シリコンウェハ 110 aの上面に 4本の浅溝 11 1, 112, 113, 114を所定のピッチで並設したものである。
前記可動片ュニッ ト 120は、 方形枠状シリコンウェハ 120 aに第 1, 第 2, 第 3, 第 4可動片 121, 122, 123, 124を架け渡すよう に形成することにより、 絶縁状態で並設したものである。 そして、 第 1, 第 2, 第 3, 第 4可動片 121, 122, 123, 124は単結晶の薄板 状基材 125の上面に絶縁膜 126を積層し、 さらに、 下部電極 127、 圧電素子 128および上部電極 129を順次積層してある。 また、 前記絶 縁膜 126の中央部には可動接点 130が絶縁状態で配置されている。 そして、 前記ベース 110に可動片ュニッ ト 120を積み重ねて接合一 体化することにより、 前記第 1, 第 2, 第 3, 第 4可動片 121, 122, 123, 124は前記浅溝 11 1, 112, 1 13, 114の上方に位置 するとともに、 その両端を前記ベース 1 10の開口縁部にそれぞれ固定支 持されることになる。
なお、 図 39 Bにおいて、 下部電極 127、 圧電素子 128および上部 電極 129力く、 可動接点 130で分断されているように図示されている力、 左右の下部電極 127、 圧電素子 128および上部電極 129はそれぞれ 電気接続されている。
前記カバ一 140は、 ガラスウェハ 140 aの下面に内部空間となる深 溝 141, 142, 143. 144を所定のピッチで並設し、 この深溝 1 41, 142, 143, 144の天井面のうち、 前記可動接点 130に対 応する位置に一対の固定接点 145, 146をそれぞれ設けてある。
各固定接点 145は、 前記ガラスウェハ 140 aの下面に沿って形成し たプリント配線 (図示せず) を介し、 ガラスウェハ 140 aに設けたスル 一ホール 161 a, 162 a, 163 a, 164 aにそれぞれ接続され、 カバー 140の表面に引き出されている。
同様に、 各固定接点 146は、 前記ガラスウェハ 140 aの下面に沿つ て形成したプリント配線 151, 152, 153. 154を介し、 ガラス ウェハ 140 aに設けたスルーホール 161 b, 162 b, 163 b, 1 64 bにそれぞれ接続され、 カバー 140の表面において電気接続可能と
/よって "1 o そして、 前記スルーホール 161 a, 162 aはプリント配線 155を 介して入力用第 1接続パッ ド 170に電気接続され、 前記スルーホール 1 63 a, 164 aはプリン卜配線 156を介して入力用第 2接铳パッ ド 1 71に電気接続されている。 さらに、 前記スルーホール 161 b, 163 bはプリント配線 157を介して出力用第 1接続パッ ド 172に電気接続 されている。 また、 前記スルーホール 162 b, 164 bはプリント配線 158を介して出力用第 2接続パッ ド 173に電気接続されている。
また、 4つの下部電極 127は、 カバー 140に設けた駆動用共通スル 一ホール 180に電気接続されている。 一方、 4つの上部電極 129は、 カバー 140に設けた駆動用スルーホール 181, 182, 183, 18 4にそれぞれ電気接続されている。
したがって、 図 41 A, 41 Bの回路図における入力 1, 2、 および、 出力 1, 2が、 前記接続パッ ド 170, 171、 および、 接铳パッ ド 17 2, 173にそれぞれ対応する。
また、 図 41 A, 41 Bにおける Ry l, 2, 3, 4が、 前記第 1, 第 2, 第 3, 第 4可動片 121, 122, 123, 124からなるリレーに それぞれ対応する。
次に、 前述の構造を有するマトリ ックスリレーの動作について説明する。 まず、 第 1可動片 121の下部電極 127, 上部電極 129に電圧が印 加されていない場合、 圧電素子 128が励起されず、 第 1可動片 121は 平坦なままであり、 その可動接点 130は固定接点 145, 146から開 離している。
そして、 駆動用共通スルーホール 180および駆動用スルーホール 18 1を介し、 圧電素子 128が上方に湾曲するように電圧を印加すると、 薄 板状基材 125のばね力に杭して第 1可動片 121が上方に湾曲する。 こ のため、 可動接点 130が固定接点 145, 146に接触し、 スルーホー ノレ 16 l a. 161 bからプリント配線 155. 157を介し、 接続パッ ド 170, 172が相互に導通する。
さらに、 前述の電圧の印加を解除すると、 薄板状基材 125のばね力に よって第 1可動片 121が元の状態に復帰し、 可動接点 130が固定接点
145, 146から開離する。
以後、 同様に、 スルーホール 180. 182を介し、 第 2可動片 122 の圧電素子 128が上方に湾曲するように電圧を印加すると、 第 2可動片 122が上方に湾曲する。 このため、 可動接点 130が固定接点 145, 146に接触し、 スルーホール 162 a, 162 bからプリント配線 15 5, 158を介し、 接铳パッ ド 170, 173が相互に導通する。
また、 スルーホール 180, 183を介し、 第 3可動片 123の圧電素 子 128が上方に湾曲するように電圧を印加すると、 第 3可動片 123が 上方に湾曲する。 このため、 可動接点 130が固定接点 145, 146に 接触し、 スルーホール 163 a, 163 bからプリント配線 156, 15 7を介し、 接続パッ ド 171, 172が相互に導通する。
さらに、 スルーホール 180, 184を介し、 第 4可動片の圧電素子 1
28が上方に湾曲するように電圧を印加すると、 第 4可動片 124が上方 に湾曲する。 このため、 可動接点 30が固定接点 145, 146に接触し、 スルーホール 164 a, 164 bからプリント配線 156, 158を介し、 接続パッ ド 171, 173が相互に導通する。
前述の第 14実施形態では、 印加電圧を解除すると、 元の状態に復帰す る通常の圧電素子 128を利用する場合について説明した。 しかし、 必ず しもこれに限らず、 印加電圧を解除しても、 変形状態を維持し、 逆方向に 電圧を印加した場合に元の状態に復帰する形状記憶圧電素子を使用するこ とにより、 いわゆるラツチングタイプのマトリックスリレーとしてもよい。 第 15実施形態は、 図 42 A, 図 42 Bおよび図 43に示すように、 前 述の第 1実施形態とほぼ同様であり、 異なる点は、 第 1実施形態が圧電素 子 28の変形を利用する場合であるのに対し、 第 1, 第 2, 第 3, 第 4可 動片 121, 122, 123, 124の熱膨張による変形を利用する点で あな。
すなわち、 第 1, 第 2, 第 3, 第 4可動片 121, 122, 123, 1 24は、 単結晶からなる薄板状基材 125の表面にホウ素等を打ち込んで 電気抵抗を大きく したヒータ層 131と、 絶縁膜 132を介し、 金厲材を 積層して形成した駆動層 133とからなるものである。 そして、 前記絶縁 膜 132の中央部には、 可動接点 130が絶縁状態で配置されている。 次に、 第 15実施形態にかかるマトリックスリレーの動作について説明 する。
例えば、 図 42 Aおよび図 42 Bに示すように、 第 3可動片 123のヒ 一夕層 131に電流が流れていない場合、 ヒータ層 131が発熱しないの で、 駆動層 133は膨張しない。 このため、 第 1可動片 121は平坦なま まであり、 その可動接点 130は固定接点 145, 146から開離してい る。
そして、 駆動用共通スルーホール 180および駆動用スルーホール 18 3を介してヒータ層 131に電流を流すと、 ヒータ層 131が発熱し、 薄 板状基材 125および駆動層 133を加熱する。 しかし、 薄板状基材 12 5の熱膨張係数よりも駆動層 133の熱膨張係数の方が極めて大きいので、 薄板状基材 125のばね力に杭して第 3可動片 123が上方に湾曲する。 このため、 可動接点 130が固定接点 145, 146に接触する。 この結 果、 スルーホール 163 a, 163 bからプリント配線 156, 157を 介して接続パッ ド 1 7 0 , 1 7 2が相互に導通する。
さらに、 前述の電圧の印加を解除すると、 薄板状基材 1 2 5のばね力に よって第 3可動片 1 2 3が元の状態に復帰し、 可動接点 1 3 0が固定接点 1 4 5 , 1 4 6から開離する。
なお、 他の第 1 , 第 2, 第 4可動片 1 2 1 , 1 2 2, 1 2 4の動作は、 前述の第 1 4実施形態と同様であるので、 説明を省略する。
また、 各可動片は駆動手段としてヒータ層だけを形成してもよい。 さら に、 前記ヒータ層は、 薄板状基材の表面にプラチナ, チタン等の金属材ぁ るいはポリシリ コンを積層して形成してもよい。
前述の実施形態では、 4つの可動片を並設したマトリックスリレーにつ いて説明したが、 必ずしもこれに限らず、 図 4 4に示す第 1 6実施形態あ るいは図 4 5に示す第 1 7実施形態のように、 4つ以上の可動片を並設し たマトリックスリレーに適用してもよいことは勿論である。 この場合にお ける各固定接点の接続方法としては、 例えば、 カバーに設けたスルーホー ルを介し、 カバーの表面に多層構造のプリント配線を形成して接続する方 法カある。
次に、 第 3の目的を達成する電子部品を示す第 1 8実施形態を、 図 4 6 および図 4 7の添付図面に従って説明する。
本実施形態はマイクロリ レーに適用した場合であり、 マイクロリ レ一チッ プ 2 1 0と、 箱形の基台 2 3 0と、 ヒー卜シンク 2 4 0とからなるもので ある。
前記マイクロリレーチップ 2 1 0は、 並設した 5つの接点機構を内蔵す るもので、 片面に凹部 2 1 2を形成したシリコン単結晶からなるベース 2 1 1と、 このベース 2 1 1の開口縁部に両端を固定支持した可動片 2 1 3 と、 前記ベース 2 1 1に陽極接合で一体化したガラスウェハ 2 2 1からな るカバー 2 2 0とで構成されている。
前記可動片 2 1 3は、 シリコン単結晶からなる薄板状基材 2 1 4の片側 表層部内にホウ素等を打ち込んで電気抵抗値を大きく したヒータ層 2 1 5 に、 絶縁膜 2 1 6を介し、 金属材からなる駆動層 2 1 7を積層したもので ある。 さらに、 前記絶縁膜 2 1 6の中央部には、 可動接点 2 1 8が絶縁状 態で配置されている。
カバー 2 2 0は、 ガラスウェハ 2 2 1の片面に設けた凹部 2 2 2の底面 に、 一対の固定接点 2 2 3, 2 2 4を形成したものである。
前記固定接点 2 2 3 , 2 2 4は、 図示しない入出力用スルーホールを介 してガラスウェハ 2 2 1の表面に引き出され、 その表面に設けたプリント 配線 2 2 5 , 2 2 6を介して基台 2 3 0の入出力用外部端子 2 3 1 , 2 3 2 (図 4 6中、 奥側に位置する外部端子 2 3 1は図示せず) に電気接続さ れている。
さらに、 ガラスウェハ 2 2 1には、 前記可動片 2 1 3のヒータ層 2 1 5 に電気接続するスルーホール 2 2 7 , 2 2 8が形成されている。 このスル 一ホール 2 2 7 . 2 2 8は後述する基台 2 3 0の駆動用入力端子 2 3 3, 2 3 4にそれぞれ電気接続される。
次に、 本実施形態にかかるマイクロリレーの組立方法について説明する。 まず、 図示しないリードフレームにプレス加工を施し、 入出力用外部端 子 2 3 1および駆動用外部端子 2 3 3を交互に櫛歯状に打ち抜くとともに、 入出力用外部端子 2 3 2および駆動用外部端子 2 3 4も同様に形成する。 そして、 前記外部端子 2 3 1ないし 2 3 4の自由端部に、 マイクロチップ 2 1 0の図示しない入出力用スルーホールおよび駆動用スルーホール 2 2 7 , 2 2 8をそれぞれ位置決めし、 電気接続する。
ついで、 一対の金型でマイクロリレ一チップ 2 1 0 *·挾持し、 ベース 2 11の底面が露出するように基台 230を一体成形する。
さらに、 前記基台 230の上面に形成した環状段部 235に、 熱伝導率 の大きい銅, アルミニウム, 真鍮等の板状ヒートシンク 240を嵌め込ん だ後、 前記外部端子 231ないし 234をリードフレームから切り離した 後、 その先端部を屈曲することにより、 組立作業が完了する。
前述の構成からなるマイクロリレーの動作について説明する。
駆動用外部端子 233, 234から可動片 213のヒータ層 215に電 流が流れていない場合、 可動片 213は平坦なままであり、 可動接点 21 8は一対の固定接点 223, 224から開離している。
ついで、 駆動用外部端子 233, 234を介して駆動用スルーホール 2 27, 228からヒータ層 215に電流が流れると、 ヒータ層 215が発 熱し、 薄板状基材 214および駆動層 217が熱膨張する。 そして、 駆動 層 217の熱膨張率は薄板状基材 214の熱膨張率よりも極めて大きいの で、 可動片 213は固定接点 223, 224側に湾曲する。 ついで、 可動 接点 218が一対の固定接点 223, 224に接触して電気回路を閉成す 。
そして、 前述の電流を断ってヒータ層 215の発熱を停止すると、 薄板 状基材 214および駆動層 217が冷えて収縮する。 このため、 可動片 2 13が元の状態に復帰し、 可動接点 218が固定接点 223, 224から 開離する。
前述の実施形態では、 外部端子 231, 232, 233. 234と、 ヒ ートシンク 240とを部材で構成する場合について説明した。 しかし、 必 ずしもこれに限らず、 リ一ドフレームから外部端子およびヒートシンクを 同時に打ち抜いて屈曲し、 外部端子とヒートシンクとの間にマイクロリ レ ーチップを位置決めし電気接続した後、 樹脂モールドしてもよい。 また、 前述の実施形態ではマイクロリレーチップに適用する場合につい て説明した。 しかし、 必ずしもこれに限らず、 内部構成部品が発熱する他 の電子部品チップに適用してもよいことは勿論である。
産業上の利用分野
本願発明にかかるマイクロリレーは前述の実施形態に限らず、 他のマイ クロリレー、 マトリックスリレーおよびマイクロリレーチップ等の電子部 品に適用できるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 単結晶からなる薄板状基材に駆動手段を設け、 かつ、 少なくとも 片面に少なくとも 1個の可動接点を設けた可動片の両端をベースに支持し、 前記駆動手段を介して前記可動片を湾曲させることにより、 前記可動接点 をこれに対向する固定接点に接離させて電気回路を開閉することを特徴と するマイクロリレー。
2. ハンドルウェハからなる箱形ベースの開口縁部に絶縁膜を介して デバイスウェハを接合一体化し、 このデバイスウェハに一対のスリツ 卜を 設けて前記可動片を切り出したことを特徴とする請求項 1に記載のマイク 口リレー。
3. 前記デバイスウェハのうち、 前記ハンドルウェハの底面に設けた 前記固定接点の接続パッ ドと対向する位置に、 接続用開口部を形成したこ とを特徴とする請求項 2に記載のマイクロリレー。
4. 前記接続用開口部の内側面を絶縁膜で被覆したことを特徴とする 請求項 3に記載のマイクロリレー。
5. 前記デバイスウェハの上面に、 冷却用フィ ンを形成したことを特 徴とする請求項 2ないし 4のいずれか 1項に記載のマイクロリレー。
6. 前記可動片を、 その片面に設けた可動接点をこれに対向する固定 接点に接触するように予め湾曲させて付勢したことを特徴とする請求項 1 ないし 5のいずれかに 1項に記載のマイクロリレー。
7. 前記可動片の両側縁部の略中央から同一軸心上に突設した一対の 回動軸を前記ベースに支持するとともに、 前記薄板状基材の片側半分を上 方に予め湾曲させて付勢する一方、 残る片側半分を下方に予め湾曲させて 付勢し、 前記片側半分を前記駆動手段を介して同時に反転させることによ り、 2つの電気回路を交互に開閉する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。
8. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に積層した圧電素子であ ることを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれか 1項に記載のマイクロリ レー。
9. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒータ層であ ることを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれか 1項に記載のマイクロリ レー。
1 0. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒータ層と、 このヒ一夕層に絶縁膜を介して金属材を積層して形成した駆動層とからな ることを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれか 1項に記載のマイクロリ レー。
1 1 . 前記駆動手段のヒータ層が、 前記薄板状基材の片面に絶縁膜を 介して積層したプラチナ, チタン等の金属材あるいはポリシリコンである ことを特徴とする請求項 9または 1 0に記載のマイクロリレー。
1 2. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の内部に形成した拡散抵抗か らなるヒータ部であることを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれか 1項 に記載のマイクロリレー。 '
1 3. 前記可動片の表裏面のうち、 少なくとも可動接点を設ける片面 に、 絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項 1ないし 1 2のいずれか 1 項に記載のマイクロリレー。
1 4. 前記可動片の表裏面に、 シリコン酸化膜, シリコン窒化膜等の 厚さの異なるシリコン化合物膜を形成したことを特徴とする請求項 1ない し 1 3のいずれか 1項に記載のマイクロリレー。
1 5. 前記可動片の少なくとも片面に、 駆動を開始する臨界値近傍の 圧縮応力を付与するシリコン酸化膜, シリコン窒化膜等のシリコン化合物 膜を形成したことを特徴とする請求項 1ないし 1 4のいずれか 1項に記載 のマイクロリ レー。
1 6. 前記可動片の両端部近傍に少なくとも 1本の断熱用スリッ 卜を 形成したことを特徴とする請求 1ないし 1 5のいずれか 1項に記載のマイ クロリレー。
1 7. 前記断熱用スリッ トに、 熱伝導率の低い高分子材料を充填した ことを特徴とする請求項 1 6に記載のマイク口リレー。
1 8. 前記可動片の両端部に形成した断熱用シリコン化合物部を介し て前記ベースに前記可動片を架け渡したことを特徴とする請求項 1ないし 1 7のいずれか 1項に記載のマイクロリレ一。
1 9. 前記可動片のうち、 前記可動接点の周囲近傍にスリッ 卜を設け、 前記可動接点を回動可能に支持する一対のヒンジ部を同一 $由心上に形成し たことを特徴とする請求項 1ないし 1 8のいずれか 1項に記載のマイク口 リレー。
2 0. 前記可動片の基部に、 応力集中を緩和するアールを設けたこと を特徴とする請求項 1ないし 1 9のいずれか 1項に記載のマイクロリレー。
2 1 . ハンドルウェハからなる箱形ベースの開口縁部に絶縁膜を介し てデバイスウェハを接合一体化した後、 このデバイスウェハに一対の平行 なスリ ッ トを形成して前記可動片を切り出すことを特徴とするマイクロリ レーの製造方法。
2 2. 単結晶からなる薄板状基材に駆動手段を設け、 かつ、 片面に可 動接点を設けた複数の可動片を絶縁状態で並設するとともに、 その両端を ベースにそれぞれ固定支持し、 前記駆動手段を介して前記可動片を個々に 湾曲させることにより、 前記可動接点を、 前記ベースの上方に位置する力 バーの天井面に形成した固定接点に接離させて複数の電気回路を開閉する ことを特徴とするマトリ ックスリレー。
2 3. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に積層した圧電素子で あることを特徴とする請求項 2 2に記載のマトリックスリレー。
2 4. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒータ層から なることを特徴とする請求項 2 2に記載のマト リ ックスリレー。
2 5. 前記駆動手段が、 前記薄板状基材の片面に形成したヒータ層と、 このヒ一タ層に絶縁膜を介して金属材を積層して形成した駆動層とからな ることを特徴とする請求項 2 2に記載のマトリックスリレー。
2 6. 前記駆動手段を、 前記カバーに設けたスルーホールを介し、 前 記カバーの表面において電気接続可能としたことを特徴とする請求項 2 2 ないし 2 5のいずれか 1項に記載のマトリックスリレー。
2 7. 前記固定接点を、 前記カバーに設けたスルーホールを介し、 前 記カバーの表面において電気接続可能としたことを特徴とする請求項 2 2 ないし 2 6のいずれか 1項に記載のマトリックスリレー。
2 8. 前記カバーの表面に露出するスルーホールの上端部を、 前記力 バーの表面に形成したプリント配線を介し、 前記カバーの表面に設けた接 続パッ ドに電気接続したことを特徵とする請求項 2 2ないし 2 7のいずれ か 1項に記載のマトリ ックスリ レー。
2 9. シリコン材からなるベースにガラス材からなるカバーを接合一 体化し、 かつ、 内部構成部品を組み込んだ電子部品チップを、 前記カバー を被覆し、 かつ、 前記ベースの底面が露出するように、 基台に樹脂モール ドしたことを特徴とする電子部品。
3 0. 前記内部構成部品を、 前記カバーに設けたスルーホールを介し、 前記基台の外部端子に電気接続したことを特徴とする請求項 2 9に記載の 電子部□Do
3 1 . 前記基台から露出する前記ベースの底面にヒートシンクを設け たことを特徴とする請求項 2 9または 3 0に記載の電子部品。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000058980A1 (en) * 1999-03-26 2000-10-05 Minners R Sjhon Bistable micro-switch and method of manufacturing the same
US6236300B1 (en) 1999-03-26 2001-05-22 R. Sjhon Minners Bistable micro-switch and method of manufacturing the same
JP2001144339A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Masaki Esashi 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法
JP2003506822A (ja) * 1999-07-29 2003-02-18 ティーワイシーオー エレクトロニクス ロジスティック エイジー マイクロ−電気機械式継電器及びその継電器の生産方法
EP1031735A3 (en) * 1999-02-23 2004-04-07 Matsushita Electric Works, Ltd. Microactuator
JP2005501405A (ja) * 2001-08-24 2005-01-13 カール−ツアイス−シュティフツンク 電子部品の作製方法
US6872902B2 (en) 2000-11-29 2005-03-29 Microassembly Technologies, Inc. MEMS device with integral packaging
US7276789B1 (en) 1999-10-12 2007-10-02 Microassembly Technologies, Inc. Microelectromechanical systems using thermocompression bonding
US7692521B1 (en) 2005-05-12 2010-04-06 Microassembly Technologies, Inc. High force MEMS device

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6277666B1 (en) 1999-06-24 2001-08-21 Honeywell Inc. Precisely defined microelectromechanical structures and associated fabrication methods
FR2837616B1 (fr) * 2002-03-19 2004-05-28 Schneider Electric Ind Sa Appareil electrique a actionneur piezoelectrique pilote
KR100485787B1 (ko) 2002-08-20 2005-04-28 삼성전자주식회사 마이크로 스위치
TWI303491B (en) * 2004-02-20 2008-11-21 Toshiba Kk Semiconductor relay apparatus and wiring board fabrication method
US7283030B2 (en) 2004-11-22 2007-10-16 Eastman Kodak Company Doubly-anchored thermal actuator having varying flexural rigidity
US7816745B2 (en) * 2005-02-25 2010-10-19 Medtronic, Inc. Wafer level hermetically sealed MEMS device
US7723232B2 (en) * 2005-06-30 2010-05-25 Texas Instruments Incorporated Full backside etching for pressure sensing silicon
EP1777721A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-25 Seiko Epson Corporation Micro-electromechanical switch, method of manufacturing an integrated circuit including at least one such switch, and an integrated circuit
AU2006315079B2 (en) * 2005-11-18 2011-03-24 Ewise Systems Pty Ltd A method and apparatus for facilitating a secure transaction
WO2007061056A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Matsushita Electric Works, Ltd. センサ装置及びその製造方法
US8067769B2 (en) * 2005-11-25 2011-11-29 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Wafer level package structure, and sensor device obtained from the same package structure
WO2007061059A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Matsushita Electric Works, Ltd. センサ装置およびその製造方法
US8080869B2 (en) * 2005-11-25 2011-12-20 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Wafer level package structure and production method therefor
KR100995301B1 (ko) 2005-12-26 2010-11-19 쿄세라 코포레이션 마이크로 전자 기계 장치 및 그 제조방법
US7420321B2 (en) * 2006-03-03 2008-09-02 Piezomotor Uppsala Ab Heat efficient micromotor
US20070205473A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Honeywell International Inc. Passive analog thermal isolation structure
CN100494046C (zh) * 2006-03-10 2009-06-03 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 凸点连接气密封装微机械系统器件的结构及制作方法
JP2008207306A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Fujitsu Ltd パッケージングされたマイクロ可動素子の製造方法およびパッケージングされたマイクロ可動素子
WO2009138919A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-19 Nxp B.V. Mems devices
JP4864152B2 (ja) * 2009-07-23 2012-02-01 日本電波工業株式会社 表面実装用の水晶振動子
JP5471640B2 (ja) * 2010-03-12 2014-04-16 富士通株式会社 Memsデバイスの製造方法および基板
US9029719B2 (en) 2010-03-30 2015-05-12 International Business Machines Corporation Integrated electro-mechanical actuator
DE102011108708A1 (de) * 2010-09-25 2012-03-29 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung
JP2015520947A (ja) * 2012-05-08 2015-07-23 ペーター・イェナイ 熱動力電池及びそれをベースにした装置
US9589937B2 (en) * 2014-08-08 2017-03-07 Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Semiconductor cooling method and method of heat dissipation
CN110024172B (zh) * 2016-12-05 2022-01-11 丰田自动车株式会社 继电器单元
JP6813457B2 (ja) 2017-08-30 2021-01-13 株式会社東芝 永久磁石、回転電機、及び車両
DE102022211198A1 (de) 2022-10-21 2024-05-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155743U (ja) * 1982-04-14 1983-10-18 オムロン株式会社 コイルレスリレ−
JPH06338244A (ja) * 1993-05-28 1994-12-06 Sharp Corp マイクロリレー
JPH08506690A (ja) * 1993-02-18 1996-07-16 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト ハイブリッド駆動装置を備えたマイクロメカニカルなリレー
JPH08509093A (ja) * 1993-02-01 1996-09-24 ブルックトゥリー コーポレイション ミクロ機械加工されたリレー及び当該リレーの形成方法
JPH0992116A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Omron Corp 静電継電器および静電継電器の製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4229732A (en) * 1978-12-11 1980-10-21 International Business Machines Corporation Micromechanical display logic and array
JPS58155743A (ja) 1982-03-12 1983-09-16 Hitachi Ltd パツケ−ジの封止構造
JPS6338244A (ja) * 1986-08-04 1988-02-18 Hitachi Cable Ltd 半導体装置用セラミツク基板の製造方法およびその方法に使用するクラツド材
US4855544A (en) * 1988-09-01 1989-08-08 Honeywell Inc. Multiple level miniature electromechanical accelerometer switch
US5351412A (en) * 1991-06-11 1994-10-04 International Business Machines Corporation Micro positioning device
DE4305033A1 (de) 1992-02-21 1993-10-28 Siemens Ag Mikromechanisches Relais mit Hybridantrieb
DE4205340C1 (en) * 1992-02-21 1993-08-05 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De Micro-mechanical electrostatic relay with parallel electrodes - has frame shaped armature substrate with armature contacts above base electrode contacts on base substrate
JP2714736B2 (ja) * 1992-06-01 1998-02-16 シャープ株式会社 マイクロリレー
JPH06350376A (ja) * 1993-01-25 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気密封止された圧電デバイスおよび気密封止パッケージ
JPH06251673A (ja) * 1993-02-25 1994-09-09 Sharp Corp マイクロアクチュエータおよびそれを応用したマイクロリレー
JPH06267383A (ja) * 1993-03-16 1994-09-22 Sharp Corp マイクロリレーおよびその製造方法
JP3329345B2 (ja) 1993-07-12 2002-09-30 日本電信電話株式会社 微小型マトリクススイッチ
US5619061A (en) * 1993-07-27 1997-04-08 Texas Instruments Incorporated Micromechanical microwave switching
US5526172A (en) * 1993-07-27 1996-06-11 Texas Instruments Incorporated Microminiature, monolithic, variable electrical signal processor and apparatus including same
JPH09147720A (ja) 1995-11-17 1997-06-06 Omron Corp リレーおよびその製造方法
US5805430A (en) * 1996-07-22 1998-09-08 International Business Machines Corporation Zero force heat sink
JPH10106184A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Omron Corp マイクロアクチュエータ
US5909078A (en) * 1996-12-16 1999-06-01 Mcnc Thermal arched beam microelectromechanical actuators
US5994816A (en) * 1996-12-16 1999-11-30 Mcnc Thermal arched beam microelectromechanical devices and associated fabrication methods
JP3045089B2 (ja) * 1996-12-19 2000-05-22 株式会社村田製作所 素子のパッケージ構造およびその製造方法
JPH10292135A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Seiko Epson Corp コーティング用組成物、その製造方法および積層体
JP3139413B2 (ja) * 1997-05-15 2001-02-26 日本電気株式会社 静電マイクロリレー
US6057520A (en) * 1999-06-30 2000-05-02 Mcnc Arc resistant high voltage micromachined electrostatic switch
JP2001196486A (ja) * 2000-01-07 2001-07-19 Murata Mfg Co Ltd 減圧パッケージ構造およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155743U (ja) * 1982-04-14 1983-10-18 オムロン株式会社 コイルレスリレ−
JPH08509093A (ja) * 1993-02-01 1996-09-24 ブルックトゥリー コーポレイション ミクロ機械加工されたリレー及び当該リレーの形成方法
JPH08506690A (ja) * 1993-02-18 1996-07-16 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト ハイブリッド駆動装置を備えたマイクロメカニカルなリレー
JPH06338244A (ja) * 1993-05-28 1994-12-06 Sharp Corp マイクロリレー
JPH0992116A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Omron Corp 静電継電器および静電継電器の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0923099A4 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1031735A3 (en) * 1999-02-23 2004-04-07 Matsushita Electric Works, Ltd. Microactuator
US6236300B1 (en) 1999-03-26 2001-05-22 R. Sjhon Minners Bistable micro-switch and method of manufacturing the same
US6384707B2 (en) 1999-03-26 2002-05-07 Simpler Networks Bistable micro-switch and method for manufacturing the same
WO2000058980A1 (en) * 1999-03-26 2000-10-05 Minners R Sjhon Bistable micro-switch and method of manufacturing the same
JP2003506822A (ja) * 1999-07-29 2003-02-18 ティーワイシーオー エレクトロニクス ロジスティック エイジー マイクロ−電気機械式継電器及びその継電器の生産方法
US7276789B1 (en) 1999-10-12 2007-10-02 Microassembly Technologies, Inc. Microelectromechanical systems using thermocompression bonding
US7750462B1 (en) 1999-10-12 2010-07-06 Microassembly Technologies, Inc. Microelectromechanical systems using thermocompression bonding
JP4576631B2 (ja) * 1999-11-10 2010-11-10 正喜 江刺 積層型圧電アクチュエータの製造方法
JP2001144339A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Masaki Esashi 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法
US6872902B2 (en) 2000-11-29 2005-03-29 Microassembly Technologies, Inc. MEMS device with integral packaging
US8179215B2 (en) 2000-11-29 2012-05-15 Microassembly Technologies, Inc. MEMS device with integral packaging
JP2005501405A (ja) * 2001-08-24 2005-01-13 カール−ツアイス−シュティフツンク 電子部品の作製方法
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