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JP4107245B2 - Micro relay - Google Patents

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JP4107245B2
JP4107245B2 JP2004018991A JP2004018991A JP4107245B2 JP 4107245 B2 JP4107245 B2 JP 4107245B2 JP 2004018991 A JP2004018991 A JP 2004018991A JP 2004018991 A JP2004018991 A JP 2004018991A JP 4107245 B2 JP4107245 B2 JP 4107245B2
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健 橋本
勉 下村
英樹 榎本
慎一 岸本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

本発明は、半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーに関するものである。   The present invention relates to a microrelay formed by a semiconductor microfabrication technique.

特許文献1には、半導体微細加工技術を用いて形成されたマイクロリレーが開示されている。このマイクロリレーは、電磁石装置を備えたボディ(セラミック基板)と、このボディにスペーサを介して接合されるアーマチュアブロック(Si基板)とを備える。このアーマチュアブロックは、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板(可動片)とアーマチュア基板の全周を包囲してアーマチュア基板を揺動自在に支持するフレームとを一体に備える形状になっている。アーマチュア基板は、幅方向の両側の長手方向の中心が一対の弾性片(枢支部)によって上記フレームに連結されており、弾性片を軸としてシーソー動作する。
特開平5−114347号公報
Patent Document 1 discloses a microrelay formed using a semiconductor microfabrication technique. This micro relay includes a body (ceramic substrate) including an electromagnet device and an armature block (Si substrate) bonded to the body via a spacer. This armature block has a shape integrally including an armature substrate (movable piece) that includes a magnetic body and that constitutes the armature, and a frame that surrounds the entire circumference of the armature substrate and supports the armature substrate in a swingable manner. . The center of the armature substrate in the longitudinal direction on both sides in the width direction is connected to the frame by a pair of elastic pieces (pivot supports), and performs a seesaw operation with the elastic pieces as axes.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-114347

ところで、上記従来のマイクロリレーでは、弾性片の支持力が弱いとアーマチュア基板が電磁石装置に吸着してしまい、逆に弾性片の支持力が強いとアーマチュア基板がシーソー動作しないなどの課題がある。   By the way, in the above conventional micro relay, there is a problem that if the supporting force of the elastic piece is weak, the armature substrate is attracted to the electromagnet device, and conversely, if the supporting force of the elastic piece is strong, the armature substrate does not perform a seesaw operation.

この点に鑑みて、本出願人は、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるマイクロリレーを別途提案している(特願2003−284187)。このマイクロリレーは、アーマチュア基板、および、その両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する枠状のフレームを一体に有するアーマチュアブロックと、このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成されるボディと、このボディの収納部に収納される電磁石装置と、カバーと、アーマチュアのシーソ動の支点となる支点部(突起部)とを備える構成になっている。   In view of this point, the present applicant has separately proposed a micro relay capable of stably operating the armature board and freely setting the spring constant (Japanese Patent Application No. 2003-284187). This microrelay has an armature board, an armature block integrally formed with a frame-like frame that is concavo-convexly fitted to the center side of both sides thereof and elastically holds both sides of the center side, and the armature block. It is configured to include a body formed in a shape to be placed on the surface, an electromagnet device housed in the housing portion of the body, a cover, and a fulcrum portion (protrusion portion) serving as a fulcrum for armature seesaw movement. Yes.

この構成では、アーマチュア基板の両側部の中央側がフレームと凹凸嵌合し、それら中央側の各両側がフレームに弾性保持されることにより、アーマチュア基板の安定なシーソ動が可能となる。また、アーマチュア基板は、支点部によりボディに吸着されることがないので、フレームにより弾性保持される部分(弾性片)のばね定数を自由に設定(小さく設定)することができる。   In this configuration, the center side of both side portions of the armature substrate is concavo-convexly engaged with the frame, and the both sides of the center side are elastically held by the frame, thereby enabling stable seesaw movement of the armature substrate. Further, since the armature substrate is not attracted to the body by the fulcrum portion, the spring constant of the portion (elastic piece) elastically held by the frame can be freely set (set small).

しかし、上記マイクロリレーには、振動ないし衝撃が加わると、アーマチュア基板がその影響を受けるという課題があった。すなわち、フレームの枠内面に沿った各方向へのアーマチュア基板の移動は、アーマチュア基板の両側部の中央側と凹凸嵌合するフレームで規制されるが、その枠内面に対する法線方向へのアーマチュア基板の移動が規制されないので、その法線方向にアーマチュア基板が動くという問題があった。   However, the micro relay has a problem that the armature substrate is affected by vibration or impact. That is, the movement of the armature substrate in each direction along the frame inner surface of the frame is restricted by the frame that is unevenly fitted to the center side of both sides of the armature substrate, but the armature substrate in the normal direction to the inner surface of the frame Since the movement of the armature is not regulated, there is a problem that the armature substrate moves in the normal direction.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるほか、耐振動および耐衝撃性能を向上させることができるマイクロリレーを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a micro relay capable of stably operating an armature substrate and freely setting a spring constant and improving vibration resistance and shock resistance performance. For the purpose.

上記課題を解決するための請求項1記載の発明は、半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーであって、アーマチュア基板、および、その全周を包囲しその一方の両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する矩形枠状のフレームを、一体に有する形状にシリコン基板により形成され、前記アーマチュア基板の他方の両側部のうち少なくとも一方の側部に形成される可動接点と、前記アーマチュア基板に固着されてアーマチュアを構成する磁性体とを有するアーマチュアブロックと、このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成され、中央に収納部を有すると共に、その収納部を挟む両端部のうち少なくとも一方の端部の前記一の面に、前記アーマチュア基板の少なくとも一方の側部に形成される可動接点と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点を有するボディと、このボディの収納部に収納され、前記ボディの少なくとも一方の端部に配置される一対の固定接点に対して、前記アーマチュア基板の少なくとも一方の側部に形成される可動接点を接離する電磁石装置と、前記ボディの一の面に載置される前記アーマチュアブロックの面の裏面を覆う箱状に形成されるカバーと、前記アーマチュアと前記ボディとの間における前記アーマチュア基板の一方の両側部の中央側に対応する箇所に設けられ、前記電磁石装置によって前記固定接点に対して前記可動接点が接離する際の前記アーマチュアのシーソ動の支点となる支点部と、前記カバーの内部底面および前記アーマチュアのうち、少なくとも一方における前記シーソ動の支点軸に対応する箇所に設けられ、前記カバーの内部底面に対する前記アーマチュアの最小離隔距離を低減する凸部ストッパとを備え、前記ボディは、当該ボディの少なくとも一方の端部に配置される一対の固定接点とそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用スルーホールと、当該ボディの前記一の面の周部に形成されるグランドパターンと、このグランドパターンと電気的に接続されるグランド用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記一対の固定接点用スルーホールおよび前記グランド用スルーホールとそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用バンプおよびグランド用バンプとを有し、前記カバーには少なくとも前記アーマチュアブロック側を覆う金属薄膜が固着され、その金属薄膜は、前記フレームの両側部のうち少なくとも前記可動接点が形成される側の側部の内面において前記フレームの一面から他面にかけて形成された金属薄膜を介して、前記可動接点および前記固定接点が収容される空間より外方に張り出した、前記ボディのグランドパターンの外方張出部において、前記ボディのグランドパターンと電気的に接続され、前記可動接点、前記固定接点および、前記固定接点と前記固定接点用スルーホールとの間を電気的に接続する配線路を前記カバーの前記金属薄膜によりシールドすることを特徴とする。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is a microrelay formed by a semiconductor microfabrication technique, which surrounds the armature substrate and the entire periphery of the armature substrate and the central side of both sides of the armature substrate. A rectangular frame-like frame that fits and elastically holds both sides of the central side is integrally formed with a silicon substrate, and is formed on at least one side of the other side of the armature substrate. An armature block having a movable contact, a magnetic body fixed to the armature substrate and constituting an armature, and a shape in which the armature block is placed on one surface. Formed on at least one side of the armature substrate on the one surface of at least one of the two ends sandwiching the storage portion. A body having a pair of fixed contacts arranged opposite to each other and spaced apart from each other, and a pair of fixed contacts housed in a housing portion of the body and disposed at at least one end of the body. An electromagnet device that contacts and separates a movable contact formed on at least one side of the substrate; a cover formed in a box shape that covers the back surface of the surface of the armature block placed on one surface of the body; The armature is provided at a position corresponding to the center side of one side of the armature substrate between the armature and the body, and when the movable contact is brought into contact with and separated from the fixed contact by the electromagnet device. A fulcrum portion serving as a fulcrum for seesaw movement, an inner bottom surface of the cover, and the armature support at least one of the armature And a convex stopper provided at a location corresponding to the shaft to reduce a minimum separation distance of the armature with respect to the inner bottom surface of the cover, and the body is a pair of fixed members disposed at at least one end of the body A pair of fixed contact through holes that are electrically connected to the contacts, a ground pattern formed on the periphery of the one surface of the body, and a ground through hole that is electrically connected to the ground pattern A pair of fixed contact bumps and a ground bump provided on the back side of the one surface of the body and electrically connected to the pair of fixed contact through holes and the ground through hole, respectively. A metal thin film covering at least the armature block side is fixed to the cover; A space in which the movable contact and the fixed contact are accommodated via a metal thin film formed from one surface of the frame to the other surface on the inner surface of at least the side where the movable contact is formed, on both sides of the frame. In the outwardly projecting portion of the ground pattern of the body that protrudes more outward, the body is electrically connected to the ground pattern, and the movable contact, the fixed contact , the fixed contact, and the fixed contact through A wiring path that is electrically connected to the hole is shielded by the metal thin film of the cover.

この構成では、アーマチュア基板の両側部の中央側がフレームと凹凸嵌合し、それら中央側の各両側がフレームに弾性保持されることにより、アーマチュア基板の安定なシーソ動が可能となる。また、アーマチュア基板は、支点部によりボディに吸着されることがないので、フレームにより弾性保持される部分のばね定数を自由に設定することができる。しかも、フレームの枠内面に沿った各方向へのアーマチュア基板の移動が、アーマチュア基板の一方の両側部の中央側と凹凸嵌合するフレームで規制されると共に、その枠内面に対する法線方向へのアーマチュア基板の移動が、支点部および凸部ストッパで規制されることにより、耐振動および耐衝撃性能を向上させることができる。しかも、可動接点、固定接点および配線路をカバーの金属薄膜によりシールドすることができるので、信号線の高周波特性を良くすることができ、EMC特性の優れたマイクロリレーを提供することができる。 In this configuration, the center side of both side portions of the armature substrate is concavo-convexly engaged with the frame, and the both sides of the center side are elastically held by the frame, thereby enabling stable seesaw movement of the armature substrate. Further, since the armature substrate is not attracted to the body by the fulcrum portion, the spring constant of the portion elastically held by the frame can be freely set. In addition, the movement of the armature substrate in each direction along the inner surface of the frame is restricted by a frame that is unevenly fitted to the center side of one side of the armature substrate, and in the normal direction to the inner surface of the frame. The movement of the armature substrate is restricted by the fulcrum portion and the convex portion stopper, so that the vibration resistance and the shock resistance performance can be improved. In addition, since the movable contact, the fixed contact and the wiring path can be shielded by the metal thin film of the cover, the high frequency characteristics of the signal line can be improved, and a micro relay having excellent EMC characteristics can be provided.

請求項記載の発明は、請求項記載のマイクロリレーにおいて、前記アーマチュアブロックは、前記可動接点として、前記アーマチュア基板の他方の両側部にそれぞれ形成される両可動接点を有し、前記ボディは、前記一対の固定接点として、前記収納部を挟む両端部のうち、一方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の一方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点と、他方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の他方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点とを有すると共に、それら各々の一対の固定接点に対応して、前記一対の固定接点用スルーホールと、前記グランドパターンと、前記グランド用スルーホールと、前記一対の固定接点用バンプと、前記グランド用バンプとを有することを特徴とする。この構成では、交互に開閉する2回路の接点、例えば常開、常閉接点を有するマイクロリレーを提供することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the microrelay according to the first aspect , the armature block has, as the movable contact, both movable contacts formed on both sides of the other armature substrate, and the body As the pair of fixed contacts, a pair of fixed contacts that are arranged opposite to one of the two movable contacts and spaced apart from each other on one surface of one end portion of the both ends sandwiching the storage portion, and the other The one surface of the end portion has a pair of fixed contacts arranged opposite to the other of the movable contacts and spaced apart from each other, and the pair of fixed contact throughs corresponding to each of the pair of fixed contacts It has a hole, the ground pattern, the ground through hole, the pair of fixed contact bumps, and the ground bump. With this configuration, it is possible to provide a micro relay having two circuit contacts that alternately open and close, for example, a normally open contact and a normally closed contact.

請求項記載の発明は、請求項1又は2に記載のマイクロリレーにおいて、前記カバーの全部または一部に金属薄膜が固着され、その金属薄膜はレーザでマーキングされていることを特徴とする。この構成では、小型であって面サイズが数ミリであっても、視認性の良いマーキングが可能となる。 According to a third aspect of the invention, in the microrelay according to the first or second aspect, a metal thin film is fixed to all or a part of the cover, and the metal thin film is marked with a laser. With this configuration, even if the surface is a few millimeters in size, marking with high visibility is possible.

本発明によれば、アーマチュア基板が安定して動作すると共にばね定数も自由に設定できるほか、耐振動および耐衝撃性能を向上させることができる。   According to the present invention, the armature substrate can operate stably, the spring constant can be set freely, and the vibration resistance and shock resistance performance can be improved.

図1は本発明による一実施形態のマイクロリレーの断面図(a)およびその一部拡大図(b)、図2は同マイクロリレーの分解斜視図、図3は同マイクロリレーを下側から見た斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view (a) and a partially enlarged view (b) of a microrelay according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the microrelay, and FIG. FIG.

本実施形態のマイクロリレーは、例えば半導体微細加工技術で形成され、図2、図3に示すように、ボディ1と、電磁石装置2と、アーマチュアブロック3と、カバー4とを備える。   The micro relay of the present embodiment is formed by, for example, a semiconductor micromachining technique, and includes a body 1, an electromagnet device 2, an armature block 3, and a cover 4 as shown in FIGS.

ボディ1は、ガラスからなる矩形板状であって、図4に示すように、四隅の近傍には、ボディ1の上下両面に貫通するスルーホール10A,10B,10C,10Dが形成されていると共に、長手方向の両端部の中央縁部にスルーホール10E,10Fが形成されている。各スルーホール10A〜10Fの内周面には、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路(図示せず)と固定接点14A,14B,15A,15Bおよびグランドパターン14C,15Cとを電気接続するための電気経路11A〜11Fが形成されている。各電気経路11A〜11Fは、クロム、チタン、白金、コバルト、ニッケル、金、銅、金とコバルトの合金、またはこれらの合金等からなり、めっき、蒸着、スパッタ等により形成されている。各スルーホール10A〜10Fの両端の開口部周縁には、各電気経路11A〜11Fと電気接続されたランド12が形成されている。図3に示すように、ボディ1の下面側のランド12には、金、銀、銅、半田などの導電性材料からなるバンプ13が載せられ、各スルーホール10A〜10Fの下面開口を塞ぐように、熱などで密着接合されている。   The body 1 is a rectangular plate made of glass, and as shown in FIG. 4, through holes 10A, 10B, 10C, and 10D penetrating the upper and lower surfaces of the body 1 are formed in the vicinity of the four corners. Through holes 10E and 10F are formed at the central edge of both ends in the longitudinal direction. In order to electrically connect the electric circuit (not shown) of the printed circuit board on which the micro relay is mounted, the fixed contacts 14A, 14B, 15A, 15B and the ground patterns 14C, 15C to the inner peripheral surfaces of the through holes 10A to 10F. Electrical paths 11A to 11F are formed. Each of the electric paths 11A to 11F is made of chromium, titanium, platinum, cobalt, nickel, gold, copper, an alloy of gold and cobalt, or an alloy thereof, and is formed by plating, vapor deposition, sputtering, or the like. Lands 12 that are electrically connected to the electrical paths 11A to 11F are formed on the peripheral edges of the openings at both ends of the through holes 10A to 10F. As shown in FIG. 3, bumps 13 made of a conductive material such as gold, silver, copper, and solder are placed on the lands 12 on the lower surface side of the body 1 so as to block the lower surface openings of the through holes 10A to 10F. In addition, it is tightly bonded by heat or the like.

ボディ1の上面には、図4に示すように、2対の固定接点14A,14B、15A,15Bと、グランドパターン14C,15Cとが形成されている。各固定接点14A,14B,15A,15Bとグランドパターン14C,15Cは、少なくともその表面が、クロム、チタン、白金、コバルト、ニッケル、金、銅、金とコバルトの合金、またはこれらの合金等により形成されている。固定接点14A,14Bは、2つのスルーホール10A,10Bに挟まれるようにして並設されている。そして、一方の固定接点14Aは、スルーホール10Aのランド12と電気接続され、他方の固定接点14Bはスルーホール10Bのランド12と電気接続されている。スルーホール10Eは、一対の固定接点14A,14B間の外寄りに設けられ、スルーホール10Eのランド12と電気的に接続されたグランドパターン14C,14Cがスルーホール10A,10Bの側に延設されている。同様に、固定接点15A,15Bは、2つのスルーホール10C,10Dに挟まれるようにして並設され、一方の固定接点15Aは、スルーホール10Cのランド12と電気接続され、他方の固定接点15Bはスルーホール10Dのランド12と電気接続されている。スルーホール10Fは、一対の固定接点15A,15B間の外寄りに設けられ、スルーホール10Fのランド12と電気的に接続されたグランドパターン15C,15Cがスルーホール10C,10Dの側に延設されている。   On the upper surface of the body 1, as shown in FIG. 4, two pairs of fixed contacts 14A, 14B, 15A, 15B and ground patterns 14C, 15C are formed. Each of the fixed contacts 14A, 14B, 15A, 15B and the ground patterns 14C, 15C has at least the surface thereof formed of chromium, titanium, platinum, cobalt, nickel, gold, copper, an alloy of gold and cobalt, or an alloy thereof. Has been. The fixed contacts 14A and 14B are arranged side by side so as to be sandwiched between the two through holes 10A and 10B. One fixed contact 14A is electrically connected to the land 12 of the through hole 10A, and the other fixed contact 14B is electrically connected to the land 12 of the through hole 10B. The through hole 10E is provided on the outer side between the pair of fixed contacts 14A and 14B, and ground patterns 14C and 14C electrically connected to the land 12 of the through hole 10E extend to the through holes 10A and 10B side. ing. Similarly, the fixed contacts 15A and 15B are arranged in parallel so as to be sandwiched between the two through holes 10C and 10D. One fixed contact 15A is electrically connected to the land 12 of the through hole 10C, and the other fixed contact 15B. Is electrically connected to the land 12 of the through hole 10D. The through hole 10F is provided outside the pair of fixed contacts 15A and 15B, and ground patterns 15C and 15C electrically connected to the land 12 of the through hole 10F are extended to the through holes 10C and 10D side. ing.

ボディ1の中央には、ボディ1の上下両面に貫通した十字形の貫通孔16が設けられ、薄膜17がボディ1の上面側で貫通孔16を閉じるようにボディ1に密着接合されている(図2)。これにより、ボディ1の下面側に電磁石装置2を収納する収容凹部18(収納部)が形成される(図3)。また、薄膜17A〜17Fがスルーホール10A〜10Fを閉じるようにボディ1に密着接合されている(図2)。薄膜17,17A〜17Fは、シリコンまたはガラスで形成され、エッチングまたは研磨などの加工を施すことで5〜50μm程度、好ましくは20μm程度の厚さに形成される。貫通孔16は、ボディ1の下面から上面にかけて徐々に断面積が小さくなるテーパー形状に形成されており、これにより、電磁石装置2を収容し易くしている。   In the center of the body 1, there are provided cross-shaped through holes 16 penetrating the upper and lower surfaces of the body 1, and the thin film 17 is closely bonded to the body 1 so as to close the through hole 16 on the upper surface side of the body 1 ( Figure 2). Thereby, the accommodation recessed part 18 (accommodation part) which accommodates the electromagnet apparatus 2 in the lower surface side of the body 1 is formed (FIG. 3). The thin films 17A to 17F are tightly joined to the body 1 so as to close the through holes 10A to 10F (FIG. 2). The thin films 17, 17A to 17F are formed of silicon or glass, and are formed to a thickness of about 5 to 50 μm, preferably about 20 μm, by performing processing such as etching or polishing. The through-hole 16 is formed in a tapered shape having a sectional area that gradually decreases from the lower surface to the upper surface of the body 1, thereby making it easier to accommodate the electromagnet device 2.

電磁石装置2は、図2に示すように、ヨーク20と、永久磁石21と、コイル22A,22Bと、基板23とからなる。ヨーク20は、電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工あるいは鍛造加工することにより、矩形板状の中央片20Aの両端から、矩形板状の脚片20B,20Cがそれぞれ立ち上がったコ字状に形成されている。永久磁石21は、直方体形状であって、背中合わせの磁極面21A,21B(図5参照)が互いに異極となるように着磁されている。永久磁石21は、一方の磁極面21Bがヨーク20の中央片20Aの中央に当接し、他方の磁極面21Aが脚片20B,20Cの先端と同じ高さになるようにヨーク20に取着されている。コイル22Aは、脚片20Bと永久磁石21との間で中央片20Aに直接巻回され、その端面が脚片20Bおよび永久磁石21に当接することにより左右方向の移動を規制されている。同様にコイル22Bは、脚片20Cと永久磁石21との間で中央片20Aに直接巻回され、その端面が脚片20Cおよび永久磁石21に当接することにより左右方向の移動を規制されている。基板23は矩形状であり、ヨーク20の中央片20Aの下面に中央片20Aと直交するように接合される。基板23は、下面に導電部23Aを有し(図3参照)、コイル22の先端が導電部23Aに電気接続されている。導電部23Aには、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路(図示せず)とコイル22とを電気接続するバンプ24が設けられている。   As shown in FIG. 2, the electromagnet device 2 includes a yoke 20, a permanent magnet 21, coils 22 </ b> A and 22 </ b> B, and a substrate 23. The yoke 20 is formed in a U shape in which rectangular plate-like leg pieces 20B and 20C are raised from both ends of the rectangular plate-like central piece 20A by bending or forging an iron plate such as electromagnetic soft iron. Yes. The permanent magnet 21 has a rectangular parallelepiped shape and is magnetized so that the back-to-back magnetic pole surfaces 21A and 21B (see FIG. 5) have different polarities. The permanent magnet 21 is attached to the yoke 20 such that one magnetic pole surface 21B is in contact with the center of the central piece 20A of the yoke 20 and the other magnetic pole surface 21A is at the same height as the tips of the leg pieces 20B and 20C. ing. The coil 22A is directly wound around the central piece 20A between the leg piece 20B and the permanent magnet 21, and its end face is in contact with the leg piece 20B and the permanent magnet 21, so that the movement in the left-right direction is restricted. Similarly, the coil 22B is wound directly around the central piece 20A between the leg piece 20C and the permanent magnet 21, and its end face is in contact with the leg piece 20C and the permanent magnet 21, so that movement in the left-right direction is restricted. . The substrate 23 has a rectangular shape and is joined to the lower surface of the central piece 20A of the yoke 20 so as to be orthogonal to the central piece 20A. The substrate 23 has a conductive portion 23A on the lower surface (see FIG. 3), and the tip of the coil 22 is electrically connected to the conductive portion 23A. The conductive portion 23A is provided with a bump 24 that electrically connects an electric circuit (not shown) of a printed board on which the micro relay is mounted and the coil 22.

電磁石装置2は、脚片20B,20Cの先端を上向きにして、収容凹部18に収容される。この時、図5および図6に示すように、薄膜17の下面には凹部または凸部からなる位置決め部17Aが形成されており、電磁石装置2は、脚片20B,20Cの先端および永久磁石21の磁極面21Aを位置決め部17Aに凹凸嵌合させることで、収容凹部18内に精確に位置決めされて収容される。なお、薄膜17の下面を平面とし、薄膜17の下面に電磁石装置2の脚片20B,20Cの先端および永久磁石21の磁極面21Aに密着して収納してもよい(図7参照)。また、ヨーク20は、コ字状に限らず、図7に示すようなH字状でもよい。   The electromagnet device 2 is housed in the housing recess 18 with the tips of the leg pieces 20B and 20C facing upward. At this time, as shown in FIGS. 5 and 6, a positioning portion 17 </ b> A consisting of a concave portion or a convex portion is formed on the lower surface of the thin film 17, and the electromagnet apparatus 2 includes the tips of the leg pieces 20 </ b> B and 20 </ b> C and the permanent magnet 21. By positioning the magnetic pole surface 21A with the positioning portion 17A, the positioning surface 17A is accurately positioned and accommodated. The lower surface of the thin film 17 may be a flat surface, and the lower surface of the thin film 17 may be stored in close contact with the tips of the leg pieces 20B and 20C of the electromagnet device 2 and the magnetic pole surface 21A of the permanent magnet 21 (see FIG. 7). Further, the yoke 20 is not limited to a U shape, and may be an H shape as shown in FIG.

アーマチュアブロック3は、50〜300μm程度、好ましくは200μm程度の厚みを有するシリコン基板をエッチングして形成され、図2,図8,図9に示すように、アーマチュア基板30と、アーマチュア基板30の全周を包囲してアーマチュア基板30を揺動自在に支持するフレーム31とを一体に備える。アーマチュア基板30の下面には、矩形板状の磁性体32が接合され、アーマチュア300を構成する。   The armature block 3 is formed by etching a silicon substrate having a thickness of about 50 to 300 μm, preferably about 200 μm. As shown in FIGS. 2, 8, and 9, the armature substrate 30 and the entire armature substrate 30 are formed. A frame 31 that surrounds the periphery and supports the armature substrate 30 in a swingable manner is integrally provided. A rectangular plate-like magnetic body 32 is bonded to the lower surface of the armature substrate 30 to constitute the armature 300.

アーマチュア基板30は、下面に磁性体32が接合される矩形状の磁性体保持部30Aと、下面に例えば上記固定接点と同様に形成される可動接点33A,33Bが固着される可動接点部30B,30Bとからなる。これら可動接点は例えば上記固定接点と同様に形成される。可動接点部30Bは、磁性体保持部30Aの長手方向の両側において、弾性変形可能なヒンジ片34によって磁性体保持部30Aに支持されている。   The armature substrate 30 includes a rectangular magnetic body holding portion 30A to which a magnetic body 32 is bonded on the lower surface, and movable contact portions 30B to which movable contacts 33A and 33B formed on the lower surface, for example, in the same manner as the fixed contacts, are fixed. 30B. These movable contacts are formed in the same manner as the fixed contacts, for example. The movable contact portion 30B is supported on the magnetic body holding portion 30A by hinge pieces 34 that can be elastically deformed on both sides in the longitudinal direction of the magnetic body holding portion 30A.

磁性体保持部30Aは、幅方向の両側が、弾性変形可能な弾性片35によってフレーム31に支持されている。弾性片35は、アーマチュア基板30のシーソー動作の軸X(支点軸)を中心として、線対称に4ヶ所設けられている。各弾性片35は、一端が磁性体保持部30Aに一体に形成結合されると共に他端がフレーム31に一体に形成結合されており、上記一端と上記他端との間に、フレーム31と同一平面上でU字形に多数蛇行した蛇行部35Aが形成されている。蛇行部35Aを設けることで、弾性片35を長く形成することができ、アーマチュア基板30がシーソー動作する時に弾性片35がねじられることで生じるばね力のばね定数を適切に小さくできる。弾性片35に加えられる応力も分散できる。弾性片35は、肉厚がフレーム31の肉厚よりも小さく形成され、幅が、上記肉厚よりも小さく形成されている。   Both sides in the width direction of the magnetic body holding portion 30A are supported by the frame 31 by elastic pieces 35 that can be elastically deformed. The elastic pieces 35 are provided at four positions symmetrically about the axis X (fulcrum axis) of the seesaw operation of the armature substrate 30. Each elastic piece 35 has one end integrally formed and coupled to the magnetic body holding portion 30A and the other end integrally formed and coupled to the frame 31, and is identical to the frame 31 between the one end and the other end. A plurality of meandering portions 35A meandering in a U shape on the plane are formed. By providing the meandering portion 35A, the elastic piece 35 can be formed long, and the spring constant of the spring force generated when the elastic piece 35 is twisted when the armature substrate 30 performs a seesaw operation can be appropriately reduced. The stress applied to the elastic piece 35 can also be dispersed. The elastic piece 35 is formed with a thickness smaller than the thickness of the frame 31 and with a width smaller than the thickness.

また、磁性体保持部30Aは、幅方向の両側の中央部に延設片36が形成されている。延設片36のフレーム31に対向する部位には凸部36Aが設けられ、凸部36Aに対向するフレーム31の内周面には凹部37Aを有する延設片37が設けられる。凸部36Aと凹部37Aとは、フレーム31と同一平面で凹凸嵌合することにより、アーマチュア基板30が水平方向に移動するのを規制する移動規制部301を構成する。さらに、延設片36の下面には、図8に示したように、アーマチュア基板30のシーソー動作の支点となる突起部36B(支点部)が形成されている。なお、凸部36A,凹部37Aは、それぞれ逆であってもよく、凹凸嵌合は各一対に限らず、複数対でもよい。   Further, the magnetic body holding portion 30A has extended pieces 36 formed at the center portions on both sides in the width direction. A protruding portion 36A is provided at a portion of the extending piece 36 that faces the frame 31, and an extending piece 37 having a recessed portion 37A is provided on the inner peripheral surface of the frame 31 that faces the protruding portion 36A. The convex portion 36A and the concave portion 37A constitute a movement restricting portion 301 that restricts the movement of the armature substrate 30 in the horizontal direction by fitting the concave and convex portions on the same plane as the frame 31. Further, as shown in FIG. 8, a protrusion 36 </ b> B (fulcrum) serving as a fulcrum for the seesaw operation of the armature substrate 30 is formed on the lower surface of the extended piece 36. The convex portions 36A and the concave portions 37A may be reversed, and the concave / convex fitting is not limited to each pair, and a plurality of pairs may be employed.

さらに、磁性体保持部30Aの四隅には、第2の延設片38が形成されている。第2の延設片38の下面には、アーマチュア基板30のシーソー動作のストッパーとなる第2の突起部38Aが形成されている。第2の突起部38Aは、アーマチュア基板30を水平にした時に、対向するボディ1の上面と所定の間隔を有するように形成されている。   Further, second extending pieces 38 are formed at the four corners of the magnetic body holding portion 30A. On the lower surface of the second extending piece 38, a second protrusion 38A serving as a stopper for the seesaw operation of the armature substrate 30 is formed. The second protrusion 38A is formed to have a predetermined distance from the upper surface of the body 1 facing when the armature substrate 30 is leveled.

また、フレーム31は、下方に矩形状の開口を有する箱状になっているが、図8,図9に示すように、その短手方向の両側部311,312の内面から上下面にかけて、金属薄膜311A,312Aが形成されている。これら金属薄膜311A,312Aは、例えば可動接点33A,33B以外のアーマチュアブロック3を絶縁膜で覆った後、その絶縁膜上に形成される。なお、可動接点33A,33Bは、金属薄膜311A,312Aと同時に上記固定接点と同様に形成してもよい。   The frame 31 has a rectangular shape with a rectangular opening on the lower side. As shown in FIGS. 8 and 9, the metal frame 31 extends from the inner surface to the upper and lower surfaces of both side portions 311 and 312 in the short direction. Thin films 311A and 312A are formed. The metal thin films 311A and 312A are formed on the insulating film after the armature block 3 other than the movable contacts 33A and 33B is covered with the insulating film, for example. The movable contacts 33A and 33B may be formed in the same manner as the fixed contacts simultaneously with the metal thin films 311A and 312A.

磁性体32は、電磁軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなどの磁性材料を機械加工して形成され、接着、溶接、熱着、ロウ付けなどの方法で、磁性体保持部30Aに接合される。磁性体32を機械加工により形成することで、厚みを大きくして吸引力を向上させることができる。   The magnetic body 32 is formed by machining a magnetic material such as electromagnetic soft iron, electromagnetic stainless steel, or permalloy, and is joined to the magnetic body holding portion 30A by a method such as adhesion, welding, hot welding, or brazing. By forming the magnetic body 32 by machining, the thickness can be increased and the attractive force can be improved.

アーマチュア基板30の肉厚は、フレーム31の肉厚よりも小さく形成されており、フレーム31の下面に対してアーマチュア300の下面(すなわち、磁性体32の下面および可動接点33A,33Bの下面。)が凹むようにアーマチュア基板30がフレーム31の上側に保持されている。これにより、後述するように、フレーム31をボディ1に接合した際に、アーマチュア300の下面とボディ1との間に、アーマチュア300の揺動を収容する空間が形成される。   The thickness of the armature substrate 30 is smaller than the thickness of the frame 31, and the lower surface of the armature 300 with respect to the lower surface of the frame 31 (that is, the lower surface of the magnetic body 32 and the lower surfaces of the movable contacts 33A and 33B). The armature substrate 30 is held on the upper side of the frame 31 so as to be recessed. Thus, as will be described later, when the frame 31 is joined to the body 1, a space for accommodating the swing of the armature 300 is formed between the lower surface of the armature 300 and the body 1.

カバー4は、パイレックス(R)のような耐熱ガラスにより矩形板状に形成され、下面には、図10に示すように、アーマチュア300の揺動を収容するための凹部40が設けられている。   The cover 4 is formed in a rectangular plate shape using heat-resistant glass such as Pyrex (R), and a concave portion 40 for accommodating the swing of the armature 300 is provided on the lower surface as shown in FIG.

そして、カバー4の内部底面40Aおよびアーマチュア300のうち、少なくとも一方におけるシーソ動の支点軸に対応する箇所に、凸部ストッパ41が設けられる。本実施形態では、カバー4の内部底面40Aの中央に凸部ストッパ41が設けられ、図1に示すように、カバー4の内部底面40Aに対するアーマチュア(アーマチュア基板30)の最小離隔距離MDを数μm〜数十μmに低減している。   And the convex part stopper 41 is provided in the location corresponding to the fulcrum axis | shaft of the seesaw movement in at least one among the inner bottom face 40A of the cover 4 and the armature 300. In the present embodiment, a convex stopper 41 is provided at the center of the inner bottom surface 40A of the cover 4, and the minimum separation distance MD of the armature (armature substrate 30) with respect to the inner bottom surface 40A of the cover 4 is several μm as shown in FIG. It is reduced to tens of μm.

また、カバー4の全面には金属薄膜4Aが固着され、金属薄膜4Aは、アーマチュアブロック3の金属薄膜311A,312Aを介して、ボディのグランドパターン14C,15Cと電気的に接続される。また、カバー4の上面は、レーザでマーキングされている。   A metal thin film 4A is fixed to the entire surface of the cover 4, and the metal thin film 4A is electrically connected to the ground patterns 14C and 15C of the body via the metal thin films 311A and 312A of the armature block 3. The upper surface of the cover 4 is marked with a laser.

上述のように構成されたボディ1、アーマチュアブロック3、カバー4は、アーマチュアブロック3のフレーム31がその全周にわたってボディ1の周縁部19とカバー4の周縁部42とに、陽極接合などの方法で直接接合される。そして、図1に示すように、ボディ1とカバー4との間でフレーム31に囲まれた密閉空間Sが形成され、密閉空間S内にアーマチュア300および可動接点33A,33Bおよび固定接点14A,14B,15A,15Bが収容される。可動接点33A,33Bと、固定接点14A,14B,15A,15Bとは、アーマチュア300の揺動により接離する接点機構302を構成する。アーマチュアブロック3の突起部36Bは、その頂点が薄膜17に当接している。   The body 1, the armature block 3, and the cover 4 configured as described above are such that the frame 31 of the armature block 3 is anodic bonded to the peripheral edge 19 of the body 1 and the peripheral edge 42 of the cover 4 over the entire periphery. Are joined directly. As shown in FIG. 1, a sealed space S surrounded by the frame 31 is formed between the body 1 and the cover 4, and the armature 300, the movable contacts 33A and 33B, and the fixed contacts 14A and 14B are formed in the sealed space S. , 15A, 15B are accommodated. The movable contacts 33A, 33B and the fixed contacts 14A, 14B, 15A, 15B constitute a contact mechanism 302 that contacts and separates when the armature 300 swings. The protrusion 36 </ b> B of the armature block 3 is in contact with the thin film 17 at the apex thereof.

次に、このマイクロリレーの動作について説明する。コイル22A,22Bに一方向から通電すると、磁性体32が一方の脚片20Bに吸引され、アーマチュア300は、突起部36Bの頂点を支点として、シーソー動作を行う。アーマチュア300のシーソー動作は、第2の延設片38の下面に設けられたストッパーとしての第2の突起部38Aがボディ1の上面に当接することで止まる。第2の突起部38Aを設けることで、磁性体32と薄膜17とが直接衝突し磁性体32または/および薄膜17が破損する事態を防止している。この時、可動接点部30Bの下面に設けられた可動接点33Aは、対向する一対の固定接点14A,14Bと当接し、固定接点14A,14B間を閉じる。可動接点33Aは、ヒンジ片34の弾性により、適度な接点圧を得ている。第2の突起部38Aとボディ1との距離を調節することで、可動接点33A,33Bの押し込み量を調節できる。コイル22A,22Bの通電を停止しても、永久磁石21から発生され磁性体32→脚片20B→永久磁石21という閉磁路を通る磁束により、アーマチュア300は、同一状態を維持している。   Next, the operation of this micro relay will be described. When the coils 22A and 22B are energized from one direction, the magnetic body 32 is attracted to the one leg piece 20B, and the armature 300 performs a seesaw operation with the apex of the protrusion 36B as a fulcrum. The seesaw operation of the armature 300 stops when the second protrusion 38 </ b> A serving as a stopper provided on the lower surface of the second extending piece 38 contacts the upper surface of the body 1. Providing the second protrusion 38A prevents the magnetic body 32 and the thin film 17 from directly colliding with each other and preventing the magnetic body 32 and / or the thin film 17 from being damaged. At this time, the movable contact 33A provided on the lower surface of the movable contact portion 30B comes into contact with the pair of opposed fixed contacts 14A and 14B, and closes between the fixed contacts 14A and 14B. The movable contact 33 </ b> A obtains an appropriate contact pressure due to the elasticity of the hinge piece 34. By adjusting the distance between the second protrusion 38A and the body 1, the amount of pressing of the movable contacts 33A and 33B can be adjusted. Even when the energization of the coils 22A and 22B is stopped, the armature 300 maintains the same state by the magnetic flux generated from the permanent magnet 21 and passing through the closed magnetic path of the magnetic body 32 → the leg piece 20B → the permanent magnet 21.

次に、コイル22A,22Bの通電方向を逆にすると、磁性体32が他方の脚片20Cに吸引され、弾性片35のねじり復帰力も加わって、アーマチュア300は、突起部36Bの頂点を支点として、反対方向にシーソー動作を行う。この時、可動接点部30Bの下面に設けられた可動接点33Bは、対向する一対の固定接点15A,15Bと当接し、固定接点15A,15B間を閉じる。可動接点33Bは、ヒンジ片34の弾性により、適度な接点圧を得ている。コイル22A,22Bの通電を停止しても、永久磁石21から発生され磁性体32→脚片20C→永久磁石21という閉磁路を通る磁束により、アーマチュア300は、同一状態を維持している。すなわち、本実施形態のマイクロリレーは、常開接点と常閉接点とを一組づつ備えたラッチング型のリレーとして構成されている。   Next, when the energizing directions of the coils 22A and 22B are reversed, the magnetic body 32 is attracted to the other leg piece 20C, and the torsional restoring force of the elastic piece 35 is also applied, so that the armature 300 uses the apex of the protrusion 36B as a fulcrum. Execute the seesaw operation in the opposite direction. At this time, the movable contact 33B provided on the lower surface of the movable contact portion 30B comes into contact with the pair of opposed fixed contacts 15A and 15B, and closes between the fixed contacts 15A and 15B. The movable contact 33 </ b> B obtains an appropriate contact pressure due to the elasticity of the hinge piece 34. Even when the energization of the coils 22A and 22B is stopped, the armature 300 maintains the same state by the magnetic flux generated from the permanent magnet 21 and passing through the closed magnetic path of the magnetic body 32 → the leg piece 20C → the permanent magnet 21. That is, the micro relay of the present embodiment is configured as a latching type relay including a pair of normally open contacts and normally closed contacts.

上述したように、本マイクロリレーのアーマチュア基板30は、弾性片35によってフレーム31に支持されると共に移動規制部301によって水平方向への移動を規制された状態で、突起部36Bの頂点を支点としてシーソー動作するため、安定したシーソー動作を行うことができる。また、アーマチュア基板30は、突起部36Bがあるためボディ1に吸着されることがないので、弾性片35のばね定数を自由に設定(小さく設定)することもできる。マイクロリレーをプリント基板(図示せず)に実装するには、ボディ1の下面のバンプ13およびバンプ24をフリップチップ接合すればよい。   As described above, the armature substrate 30 of this microrelay is supported by the frame 31 by the elastic piece 35 and the movement restricting portion 301 is restricted from moving in the horizontal direction, with the apex of the protrusion 36B as a fulcrum. Since the seesaw operation is performed, a stable seesaw operation can be performed. Further, since the armature substrate 30 is not attracted to the body 1 because of the projection 36B, the spring constant of the elastic piece 35 can be freely set (set small). In order to mount the micro relay on a printed board (not shown), the bump 13 and the bump 24 on the lower surface of the body 1 may be flip-chip bonded.

また、フレーム41の枠内面に沿った各方向へのアーマチュア基板30の移動が、アーマチュア基板30の一方の両側部の中央側と凹凸嵌合するフレーム31で規制されると共に、その枠内面に対する法線方向へのアーマチュア基板30の移動が、突起部36B(支点部)および凸部ストッパ41で規制されることにより、耐振動および耐衝撃性能を向上させることができる。   In addition, the movement of the armature substrate 30 in each direction along the inner surface of the frame 41 is regulated by the frame 31 that is unevenly fitted to the central side of one side of the armature substrate 30, and the method for the inner surface of the frame 41 is regulated. The movement of the armature substrate 30 in the linear direction is restricted by the protrusion 36B (fulcrum portion) and the convex stopper 41, whereby vibration resistance and impact resistance can be improved.

さらに、カバー4には金属薄膜4Aが固着され、金属薄膜4Aがボディ1のグランドパターン14C,15Cとこれらの外方張出部141C,151Cにおいて電気的に接続されているため、可動接点33A,33B、固定接点14A,14B,15A,15Bおよび配線路をカバー4の金属薄膜4Aによりシールドすることができるので、信号線の高周波特性を良くすることができ、EMC特性の優れたマイクロリレーを提供することができる。また、マイクロリレーが小型であって面サイズが数ミリであっても、視認性の良いマーキングが可能となる。   Further, the metal thin film 4A is fixed to the cover 4, and the metal thin film 4A is electrically connected to the ground patterns 14C and 15C of the body 1 at the outward projecting portions 141C and 151C. 33B, the fixed contacts 14A, 14B, 15A, 15B and the wiring path can be shielded by the metal thin film 4A of the cover 4, so that the high frequency characteristics of the signal line can be improved and a micro relay having excellent EMC characteristics is provided. can do. Further, even if the micro relay is small and the surface size is several millimeters, marking with high visibility is possible.

なお、本実施形態では、カバー4の全面に金属薄膜4Aが固着される構成になっているが、これに限らず、図10に示す内部底面40A側(例えばラインL内の全面)に、少なくともアーマチュアブロック3側を覆う金属薄膜4Aが固着される構成であれば、EMC特性の優れたマイクロリレーを提供することができる。   In the present embodiment, the metal thin film 4A is fixed to the entire surface of the cover 4. However, the present invention is not limited to this, and at least on the inner bottom surface 40A side (for example, the entire surface in the line L) shown in FIG. If the metal thin film 4A covering the armature block 3 side is fixed, a micro relay having excellent EMC characteristics can be provided.

また、スルーホール10A〜10Fは、ボディ1の上下両面からブラスト加工、エッチング、ドリル加工または超音波加工により形成するのが好ましい。一般に、ブラスト加工またはエッチング加工によりスルーホールを形成すれば、先細りのテーパー形状となる。そこで、ボディ1の上下両面からスルーホールを形成すれば、ブラスト加工またはエッチングの場合は、図11(a)のようにボディ1の表面の開口を大きくせずにスルーホールを形成できる。ドリル加工または超音波加工の場合は、図11(b)のようにストレートの孔の形成が可能となり、テーパ形状より更に小型化が可能となる。   The through holes 10A to 10F are preferably formed from the upper and lower surfaces of the body 1 by blasting, etching, drilling, or ultrasonic processing. Generally, if a through hole is formed by blasting or etching, a tapered shape is obtained. Therefore, if through holes are formed from both the upper and lower surfaces of the body 1, in the case of blasting or etching, the through holes can be formed without increasing the opening on the surface of the body 1 as shown in FIG. In the case of drilling or ultrasonic machining, a straight hole can be formed as shown in FIG. 11B, and further downsizing can be achieved compared to the tapered shape.

また、本実施形態では、ボディおよびカバーはガラスで形成したが、シリコンで形成しても良い。   In the present embodiment, the body and the cover are made of glass, but may be made of silicon.

また、本実施形態では、永久磁石21を用いた有極型の電磁石装置2を示したが、永久磁石を用いない無極型の電磁石装置を用いても良い。   In the present embodiment, the polar electromagnet device 2 using the permanent magnet 21 is shown, but a nonpolar electromagnet device that does not use a permanent magnet may be used.

また、本実施形態では、突起部36Bは、アーマチュア基板30の下面(延設片36の下面)に設けられる構成になっているが、図12に示すように、薄膜17の上面に設けられ、その薄膜17の上面に設けられた突起部36Bの頂点を支点にアーマチュア基板30がシーソー動作するようにしても良い。   In the present embodiment, the protrusion 36B is configured to be provided on the lower surface of the armature substrate 30 (the lower surface of the extended piece 36), but as illustrated in FIG. The armature substrate 30 may perform a seesaw operation with the apex of the protrusion 36B provided on the upper surface of the thin film 17 as a fulcrum.

また、本実施形態では、ストッパーとしての第2の突起部38Aは、第2の延設片38の下面に設けられる構成になっているが、図13に示すように、薄膜17の上面に設けられる構成でも良い。また、第2の突起部38Aを設ける替わりに、薄膜17の上面に金属薄膜を設けて、アーマチュア300と接触する薄膜17の部位を保護してもよい。   In the present embodiment, the second protrusion 38A as a stopper is provided on the lower surface of the second extending piece 38, but is provided on the upper surface of the thin film 17 as shown in FIG. A configuration that can be used is also acceptable. Further, instead of providing the second protrusion 38 </ b> A, a metal thin film may be provided on the upper surface of the thin film 17 to protect the portion of the thin film 17 in contact with the armature 300.

また、図14に示すように、プリント基板23の周囲に、巻線の径よりも幅の大きいくびれ部25を設けてコイル22A,22Bの末端をくびれ部25に巻きつけ、コイルの末端の処理がし易くなるようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 14, a constricted portion 25 having a width larger than the diameter of the winding is provided around the printed circuit board 23, and the ends of the coils 22A and 22B are wound around the constricted portion 25 to treat the end of the coil. You may make it easy to do.

本発明による一実施形態のマイクロリレーの断面図(a)およびその一部拡大図(b)である。It is sectional drawing (a) of the micro relay of one Embodiment by this invention, and its partially expanded view (b). 同マイクロリレーの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the micro relay. 同マイクロリレーを下側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the micro relay from the lower side. 同マイクロリレーのボディの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the body of the micro relay. 同マイクロリレーの位置決め部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the positioning part of the micro relay. 同マイクロリレーの別の位置決め部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another positioning part of the micro relay. 同マイクロリレーのヨークの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the yoke of the micro relay. 同マイクロリレーのアーマチュアブロックを下側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the armature block of the micro relay from the lower side. 同アーマチュアブロックの下面図(a)および上面図(b)である。It is the bottom view (a) and top view (b) of the armature block. 同マイクロリレーのカバーを下側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the cover of the micro relay from the lower side. 同マイクロリレーのボディのスルーホールの断面図である。It is sectional drawing of the through hole of the body of the micro relay. 同マイクロリレーの突起部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the projection part of the micro relay. 同マイクロリレーの第2の突起部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the 2nd projection part of the micro relay. 同マイクロリレーの電磁石装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the electromagnet apparatus of the micro relay.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボディ
2 電磁石装置
3 アーマチュアブロック
4 カバー
10A〜10F スルーホール
11A〜11F 電気経路
12 ランド
13 バンプ
14A,14B 固定接点
14C グランドパターン
15A,15B 固定接点
15C グランドパターン
17 薄膜
20 ヨーク
21 永久磁石
22A,22B コイル
30 アーマチュア基板
31 フレーム
32 磁性体
33A,33B 可動接点
34 ヒンジ片
35 弾性片
36B 突起部
300 アーマチュア
302 接点機構
4 カバー
41 凸部ストッパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2 Electromagnet apparatus 3 Armature block 4 Cover 10A-10F Through-hole 11A-11F Electrical path 12 Land 13 Bump 14A, 14B Fixed contact 14C Ground pattern 15A, 15B Fixed contact 15C Ground pattern 17 Thin film 20 Yoke 21 Permanent magnet 22A, 22B Coil 30 Armature substrate 31 Frame 32 Magnetic bodies 33A, 33B Movable contact 34 Hinge piece 35 Elastic piece 36B Protrusion 300 Armature 302 Contact mechanism 4 Cover 41 Protrusion stopper

Claims (3)

半導体微細加工技術で形成されるマイクロリレーであって、
アーマチュア基板、および、その全周を包囲しその一方の両側部の中央側と凹凸嵌合すると共にそれら中央側の各両側を弾性保持する矩形枠状のフレームを、一体に有する形状にシリコン基板により形成され、前記アーマチュア基板の他方の両側部のうち少なくとも一方の側部に形成される可動接点と、前記アーマチュア基板に固着されてアーマチュアを構成する磁性体とを有するアーマチュアブロックと、
このアーマチュアブロックを一の面に載置する形状に形成され、中央に収納部を有すると共に、その収納部を挟む両端部のうち少なくとも一方の端部の前記一の面に、前記アーマチュア基板の少なくとも一方の側部に形成される可動接点と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点を有するボディと、
このボディの収納部に収納され、前記ボディの少なくとも一方の端部に配置される一対の固定接点に対して、前記アーマチュア基板の少なくとも一方の側部に形成される可動接点を接離する電磁石装置と、
前記ボディの一の面に載置される前記アーマチュアブロックの面の裏面を覆う箱状に形成されるカバーと、
前記アーマチュアと前記ボディとの間における前記アーマチュア基板の一方の両側部の中央側に対応する箇所に設けられ、前記電磁石装置によって前記固定接点に対して前記可動接点が接離する際の前記アーマチュアのシーソ動の支点となる支点部と、
前記カバーの内部底面および前記アーマチュアのうち、少なくとも一方における前記シーソ動の支点軸に対応する箇所に設けられ、前記カバーの内部底面に対する前記アーマチュアの最小離隔距離を低減する凸部ストッパと
を備え、
前記ボディは、当該ボディの少なくとも一方の端部に配置される一対の固定接点とそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用スルーホールと、当該ボディの前記一の面の周部に形成されるグランドパターンと、このグランドパターンと電気的に接続されるグランド用スルーホールと、当該ボディにおける前記一の面の裏面側に設けられ、前記一対の固定接点用スルーホールおよび前記グランド用スルーホールとそれぞれ電気的に接続される一対の固定接点用バンプおよびグランド用バンプとを有し、
前記カバーには少なくとも前記アーマチュアブロック側を覆う金属薄膜が固着され、その金属薄膜は、前記フレームの両側部のうち少なくとも前記可動接点が形成される側の側部の内面において前記フレームの一面から他面にかけて形成された金属薄膜を介して、前記可動接点および前記固定接点が収容される空間より外方に張り出した、前記ボディのグランドパターンの外方張出部において、前記ボディのグランドパターンと電気的に接続され、前記可動接点、前記固定接点および、前記固定接点と前記固定接点用スルーホールと
の間を電気的に接続する配線路を前記カバーの前記金属薄膜によりシールドする
ことを特徴とするマイクロリレー。
A micro relay formed by semiconductor micromachining technology,
A silicon substrate in a shape that integrally includes an armature substrate and a rectangular frame frame that surrounds the entire circumference of the armature substrate and fits with the central side of one side of the armature and elastically holds both sides of the central side. An armature block that is formed and has a movable contact formed on at least one side of the other two sides of the armature substrate, and a magnetic body that is fixed to the armature substrate and constitutes the armature;
The armature block is formed in a shape to be placed on one surface, and has a storage portion at the center, and at least one end of at least one of both end portions sandwiching the storage portion has at least one of the armature substrates. A body having a pair of fixed contacts arranged opposite to each other and movable contacts formed on one side;
An electromagnet device that is accommodated in and separated from at least one side portion of the armature substrate with respect to a pair of fixed contacts that are accommodated in the accommodating portion of the body and disposed at at least one end of the body. When,
A cover formed in a box shape covering the back surface of the surface of the armature block placed on one surface of the body;
The armature is provided at a position corresponding to the center side of one side of the armature substrate between the armature and the body, and when the movable contact is brought into contact with and separated from the fixed contact by the electromagnet device. A fulcrum part which becomes a fulcrum of seesaw movement,
A convex stopper provided at a position corresponding to a fulcrum shaft of the seesaw movement in at least one of the inner bottom surface of the cover and the armature, and a convex stopper for reducing the minimum separation distance of the armature with respect to the inner bottom surface of the cover;
The body is formed in a pair of fixed contact through holes electrically connected to a pair of fixed contacts disposed at at least one end of the body, and in a peripheral portion of the one surface of the body. A ground pattern electrically connected to the ground pattern, the pair of fixed contact through holes and the ground through hole provided on the back side of the one surface of the body. Each has a pair of fixed contact bumps and ground bumps that are electrically connected,
A metal thin film covering at least the armature block side is fixed to the cover, and the metal thin film extends from one surface of the frame to the inner surface of at least the side portion of the frame where the movable contact is formed. The body ground pattern is electrically connected to the body ground pattern in an outward projecting portion of the body ground pattern, which projects outward from the space in which the movable contact and the fixed contact are accommodated through a metal thin film formed over the surface. And the movable contact, the fixed contact, and the fixed contact and the through hole for the fixed contact
A microrelay characterized in that a wiring path that electrically connects the two is shielded by the metal thin film of the cover.
前記アーマチュアブロックは、前記可動接点として、前記アーマチュア基板の他方の両側部にそれぞれ形成される両可動接点を有し、
前記ボディは、前記一対の固定接点として、前記収納部を挟む両端部のうち、一方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の一方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点と、他方の端部の前記一の面に、前記両可動接点の他方と対向配置され互いに離隔する一対の固定接点とを有すると共に、それら各々の一対の固定接点に対応して、前記一対の固定接点用スルーホールと、前記グランドパターンと、前記グランド用スルーホールと、前記一対の固定接点用バンプと、前記グランド用バンプとを有する
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロリレー。
The armature block has, as the movable contact, both movable contacts formed respectively on the other both sides of the armature substrate,
The body has a pair of fixed contacts that are arranged opposite to one of the two movable contacts on the one surface of one end of the both ends sandwiching the storage portion as the pair of fixed contacts and spaced apart from each other. A pair of fixed contacts arranged opposite to the other of the movable contacts and spaced apart from each other on the one surface of the other end, and the pair of fixed contacts corresponding to each of the pair of fixed contacts The micro relay according to claim 1, comprising a contact through hole, the ground pattern, the ground through hole, the pair of fixed contact bumps, and the ground bump.
前記カバーの全部または一部に金属薄膜が固着され、その金属薄膜はレーザでマーキングされていることを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロリレー。   The microrelay according to claim 1 or 2, wherein a metal thin film is fixed to all or a part of the cover, and the metal thin film is marked with a laser.
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