(57)【要約】ケイ素、ガラス、二酸化ケイ素、タングステン、および適当なその他の材料などの非延性の材料からＭＥＭＳ技法を用いて製作した２モード式熱アクチュエータを有する簡略型スナップアクション微細加工熱スイッチである。
2005500655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱膨張率を有する第１の実質的に非延性の材料から形成させている、比較的可動性の部分と該部分から延びる実質的に安定な装着部分とを有するアクチュエータ基礎構造と、
第２の実質的に非延性の材料から形成されると共に前記第１の熱膨張率と異なる第２の熱膨張率を有する協働式熱駆動器構造であって、前記アクチュエータ基礎構造の可動性部分の少なくとも一部分と接合されている熱駆動器構造と、
前記アクチュエータ基礎構造の前記可動性部分上に形成させた電気導体部分と
を備える２モード式熱アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１および第２の実質的に非延性の材料の少なくとも一方が極限強さが大きくかつせん断弾性率が大きい一群の材料から選択されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項３】
前記アクチュエータ基礎構造の可動性部分が弓形に形成されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項４】
前記協働式熱駆動器構造が、アクチュエータ基礎構造の実質的に安定な装着部分に隣接してアクチュエータ基礎構造の可動性部分に接合させた第２の実質的に非延性の材料からなる薄層として形成されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項５】
前記電気導体部分が導電性材料をドープした前記可動性部分の一部分として形成されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項６】
前記電気導体部分が前記可動性部分の中央部分における金属製電極として形成されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項７】
さらに、一方の表面上に直立のメサ構造と電極を形成させて有する支持基礎を備えると共に、該２モード式熱アクチュエータの装着部分が前記可動性部分の電気導体部分を前記支持基礎上の電極と整列させた状態で前記メサ構造に結合されている、請求項１に記載の２モード式熱アクチュエータ。
【請求項８】
異なる第１および第２の熱膨張係数を有するような異なる第１および第２の共接合させた非延性材料を備える双安定式熱アクチュエータであって、前記第１の材料層は、一方のエッジに沿った実質的に平面のフランジ部分および該部分から延びる比較的可動性の弓形部分を伴いかつ一方の表面に沿って配置された導電性部分を有するように形成させており、また前記第２の材料層は前記弓形部分の一部分と接合させており、
前記比較的可動性の弓形部分がさらに、
前記フランジ部分に対する前記比較的可動性の弓形部分の安定的関係の１つでは、前記導電性部分を有する表面を該実質的に平面のフランジ部分の第１の側面上に位置決めしており、
前記フランジ部分に対する前記比較的可動性の弓形部分の別の安定的関係では、前記導電性部分を有する表面を前記第１の側面と反対側の前記実質的に平面のフランジ部分の第２の側面上に位置決めしているような、
前記フランジ部分に対する複数の安定的関係で引き続いて配置されている、双安定式熱アクチュエータ。
【請求項９】
前記第１および第２の非延性の材料の各々が、ガラス、ケイ素、二酸化ケイ素およびタングステンを含む一群の材料から選択されている、請求項８に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第２の材料層が前記平面状のフランジと隣接して前記弓形部分の一部分と接合されている、請求項８に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１１】
前記第１の材料層が、エピタキシャル材料層として形成されている、請求項８に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１２】
前記導電性部分に導電性材料をドープさせている、請求項１１に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１３】
電気接点を有するように形成させている基礎部分と、該双安定式熱アクチュエータのフランジ部分を前記導電性部分が前記電気接点と整列するようにして固定するための手段とをさらに備えると共に、
前記比較的可動性の弓形部分がさらに、
前記基礎部分に対する前記比較的可動性の弓形部分の安定的関係の１つでは、前記導電性部分が前記電気接点から離間されており、
前記基礎部分に対する前記比較的可動性の弓形部分の別の安定的関係では、前記導電性部分が前記基礎部分の電気接点と接触しているような、
前記基礎部分に対する複数の安定的関係で引き続いて配置されている、請求項８に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１４】
前記第１の材料層がさらに、前記比較的可動性の弓形部分の相対する側面上の２つのエッジの各々に沿って実質的に平面のフランジ部分を備えていること、
前記導電性部分が前記２つのエッジ間の中間に配置されていること
を特徴とする請求項１３に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１５】
エピタキシャルシリコンからなる層の形に形成したアクチュエータ基礎構造であって、中央の可動性部分が実質的に平面の縁取り部分から延びるように形成されると共に導電性材料をドープした表面領域を含むようなアクチュエータ基礎構造と、
前記アクチュエータ基礎構造の可動性部分の表面に接合させた駆動器材料からなる層であって、該駆動器材料がエピタキシャルシリコンの熱膨張率と異なる熱膨張率を有する実質的に非延性の材料からなる群から選択されているような駆動器材料層と
を備える双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１６】
前記可動性部分がさらに温度の関数として、
前記縁取り部分に対する可動性部分の第１の安定的関係では、前記ドープ領域を有する表面を前記縁取り部分の第１の側面に位置決めしており、
前記縁取り部分に対する可動性部分の第２の安定的関係では、前記ドープ領域を有する表面を前記第１の側面と反対側にある前記縁取り部分の第２の側面上に位置決めしているような、
前記縁取り部分に対する複数の安定的関係で引き続いて配置されている、請求項１５に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１７】
実質的に平面状でありかつ平行に相対してオフセットさせた上側および下側表面を有するガラス基板と、前記上側表面から延びる直立のメサ構造と、前記メサ構造から離間させた電極と、をさらに備えると共に、
前記アクチュエータ基礎構造の前記縁取り部分が、前記可動性部分が前記縁取り部分に対して前記第１の安定的関係にあるときには前記ドープ領域を前記電極から離間させ、かつ前記可動性部分が前記縁取り部分に対して前記第２の安定的関係にあるときには前記ドープ領域を前記電極と電気的に接触させるように、前記可動性部分の前記ドープ領域を電気接点と整列させるようにして前記メサ構造に結合されている、請求項１６に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１８】
前記ガラス基板がさらに、前記上側表面から延びている第２の直立のメサ構造を、該第１と第２のメサ構造の間の中間に前記電極を離間させた状態で備えること、
前記アクチュエータ基礎構造がさらに、第２の実質的に平面の縁取り部分を、該第１と第２の縁取り部分の間の中間に前記ドープ領域を離間させた状態で備えており、該第２の縁取り部分が前記第２のメサ構造に結合されていること
を特徴とする請求項１７に記載の双安定式熱アクチュエータ。
【請求項１９】
直立のメサ構造および電気接点を有するように形成させた支持プレートと、
異なる第１と第２の熱膨張率を有する実質的に非延性の材料からなる共接合させた第１および第２の層から形成させた双安定素子であって、該第１層は導電性部分を有する比較的可動性の弓形部分を有すると共に比較的平面状部分によって縁取りされており、該双安定素子の比較的平面状部分は該双安定素子の導電性部分を支持プレートの電気接点と整列させた状態として支持プレートのメサ構造と接合されているような双安定素子と、を備える熱スイッチであって、
前記双安定素子の比較的可動性部分がさらに、前記導電性部分を有する支持プレートが該支持プレートの電気接点から離間された状態とした１つの安定的関係、並びに前記導電性部分を前記電気接点と電気的に接続させている別の安定的関係で配置されるいる、熱スイッチ。
【請求項２０】
前記双安定素子の第１層がエピタキシャル成長させた材料からなる層である、請求項１９に記載の熱スイッチ。
【請求項２１】
前記双安定素子の第１層が、周知の微細構造技法を用いて構成可能な材料からなる群から選択した材料からなる層である、請求項１９に記載の熱スイッチ。
【請求項２２】
前記第２層が前記可動性部分の一部分に沿って前記第１層と共接合されている、請求項１９に記載の熱スイッチ。
【請求項２３】
前記支持プレートがさらに、前記電気接点の両側面上で離間させている第１および第２の直立のメサ構造を備えること、
前記双安定素子の可動性部分が、導電性部分をその間で実質的に中央に位置させて有する２つの比較的平面状の部分によって縁取りされており、前記平面状部分の各々は前記第１および第２の直立のメサ構造のそれぞれの１つと接合させていること
を特徴とする請求項１９に記載の熱スイッチ。
【請求項２４】
温度を決定するための方法であって、
装着部分に対して可動的であるアクチュエータ部分を有しておりかつ導電性の領域をその一方の表面に配置させて有しているような２モード式熱アクチュエータ内の共通表面に沿って、異なる熱膨張係数を有する２つの実質的に非延性の材料を接合させるステップを含むと共に、
前記比較的可動性のアクチュエータ部分がさらに検知した温度の関数として、
前記装着部分に対する前記比較的可動性のアクチュエータ部分の第１の安定的関係では前記導電性領域が電極と接触して位置決めされており、
前記装着部分に対する前記比較的可動性のアクチュエータ部分の第２の安定的関係では前記導電性領域が前記電極から離間されているような、
前記装着部分に対する複数の安定的関係で引き続いて配置されている、温度決定方法。
【請求項２５】
前記第１の安定的関係は、前記比較的可動性のアクチュエータ部分の前記導電性領域を前記装着部分の第１の側面上に配置させていること、
前記第２の安定的関係は、前記比較的可動性のアクチュエータ部分の前記導電性領域を前記第１の側面と反対側の前記装着部分の第２の側面上に配置させていること
を特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記２モード式熱アクチュエータの装着部分を電極を含む支持構造と関連付けながら接合させるステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記比較的可動性のアクチュエータ部分を前記装着部分から延びる弓形構成の形で形成させるステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記装着部分を１対の離間させた装着部分として形成させるステップと、
前記比較的可動性のアクチュエータ部分を前記１対の離間させた装着部分の間に延びる弓形構成の形で形成させるステップと
をさらに含む請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スナップアクション式の熱計測デバイスおよび方法に関し、詳細には微細加工電気機械構造（ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：ＭＥＭＳ）として形成させたスナップアクション式熱計測デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野ではさまざまな温度センサが周知である。こうしたセンサは計測や制御のさまざまな用途で利用されている。さまざまな用途において温度を計測するためには、たとえば、熱電対、抵抗熱デバイス（ＲＴＤ）およびサーミスタが利用されている。こうしたセンサは、温度の関数として変化するような電圧や抵抗などのアナログ電気信号を提供している。モノリシック型の温度センサも周知である。温度の検知には、たとえばダイオード接続式バイポーラトランジスタを利用することができる。より具体的には、標準的なバイポーラトランジスタを、そのベース端子とエミッタ端子を互いに短絡させた状態として構成させることができる。こうした構成では、そのベースコレクタ接合が１つのダイオードを形成している。電気出力を加えると、ベースコレクタ接合の両端での電圧降下は温度の関数として比較的直線的に変化する。したがって、こうしたダイオード接続式バイポーラトランジスタは温度の検知の目的でさまざまな集積回路に組み込まれていることが知られている。
【０００３】
上述したデバイスは比較的正確な温度計測値を提供するのに有用であるが、これらのデバイスは一般に、電気式装置を制御するような制御用途では使用されていない。こうした制御用途では、さまざまなタイプの精密サーモスタットが使用される。熱スイッチは、ヒータ、ファン、およびその他の電気式装置を指定した温度で切り替えるための制御用途で使用される精密サーモスタットの一形態である。こうした温度スイッチは、典型的には、温度の関数としてある変位を提供するような検知素子と、１対の電気接点とから構成されている。こうした検知素子は、典型的には、その１対の電気接点と機械的に連動して、所定の温度設定点において電気接点を閉じるか開くかのいずれかとしている。この温度設定点は、利用する具体的な検知素子によって規定される。
【０００４】
温度の関数としたある変位を提供するようなさまざまなタイプの検知素子が知られている。たとえば、水銀球、マグネットおよびバイメタル素子がこうした温度スイッチで使用されることが知られている。
【０００５】
水銀球熱センサは、水銀を満たした球部と、膨張用チェンバの役割を果たす装着したガラス細管と、を有している。この細管の内部で所定の距離だけ離間させた位置に２つの電気導体を配置させている。この電気導体は開放接点として動作する。温度が上昇するに連れて、この水銀は細管内で膨張しこれらの電気導体が水銀によって短絡され、連続した電気的パスを形成するに至る。水銀によって電気導体が短絡となる温度は、これの導体の離間距離の関数である。
【０００６】
さまざまな熱スイッチ内の温度センサとして使用するためには、磁気式リードスイッチも知られている。こうしたリードスイッチセンサは一般に、フェライト製カラーによって分離させた１対の環状マグネットと、１対のリード接触部と、を有している。キューリー点として周知の臨界温度において、このフェライト製カラーは低磁気抵抗の状態から高磁気抵抗の状態まで変化し、リード接触部を開放させることができる。
【０００７】
水銀球や磁気式リードの熱スイッチでは、これらに関連した周知の問題点がある。より具体的には、こうしたスイッチの多くは、振動や加速度力などの外力に耐えられないことが知られている。このため、こうした熱スイッチは一般に、さまざまな用途（たとえば、航空機）での利用に適していない。
【０００８】
バイメタル製熱スイッチ素子は、典型的には、１つのバイメタル製の円盤素子となるように溶かし合わせた異なる熱膨張率をもつ２種類の材料ストリップからなる。この円盤素子が精密に物理的整形されていること、並びにこの２種類の材料の膨張が同じでないことによって、この素子は所定の設定点温度において迅速に形状を変更することができる。したがって、このバイメタル円盤の形状変化を用いて機械的スイッチを作動させることができる。バイメタル製円盤素子は１対の電気接点と機械的に連動しており、これによりこの形状の迅速な変化を用いてこれらの電気接点のうちの一方または両方を変位させ電気回路を閉じたり開いたりすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
臨界バイメタル製円盤素子は、予測可能な熱切り替え特性を備えるように高歩留りで製造することが困難である。この予測不可能性のために、個々の各円盤素子に関して設定点やヒステリシス特性を決定しようとするとコストがかかる大規模な検査が必要となる。さらに、これらのバイメタル製円盤素子が、変形可能なすなわち延性のある金属を、材料を永久に変形させるようなその弾性限界を超えた応力を与えることによって製作されているためである。応力が取り除かれると、材料はその応力付与前の状態に向かって緩やかに弛緩し、これによって温度応答特性が変化する。したがって、時間の経過と共に温度切り替え特性のドリフト、または「クリープ（ｃｒｅｅｐ）」が生じる可能性がある。熱スイッチに関する次世代マーケットでは、信頼性および安定性を向上させた製品が要求されることになろう。
【００１０】
さらに、バイメタル製円盤素子は本来、比較的大型である。したがって、これらの熱スイッチは比較的大型であり、またスペースがかなり限定されているようなさまざまな用途では使用に適していない。次世代の熱スイッチでは当技術の目下の状況よりサイズを小さくすることが要求されることになろう。
【００１１】
さらに、上で検討したようなさまざまな検知素子によって作動させる熱スイッチは、通常別々の構成要素から組み上げられている。このため、これらの温度スイッチの組み上げコストによって全体的な製造コストが増大する。
【００１２】
こうした周知の熱スイッチに関する別の問題はキャリブレーションに関連する。より具体的には、こうした周知の熱スイッチは一般に、エンドユーザによってキャリブレーションすることができない。したがって、キャリブレーションにドリフトがあるとこうした周知の温度スイッチを取り外して交換しなければならず、これによってエンドユーザに対するコストが大幅に増大する。
【００１３】
従来から、別々の構成要素の組み上げを不要にさせるような微細加工のモノリシック熱スイッチが開発されている。これらの微細加工のモノリシック構造によってさらに、熱スイッチを比較的小型のパッケージ内に配置させることができる。その一例は、参照により本明細書に組み込むものとする１９９５年１０月３１日にＢｒｉａｎ  Ｎｏｒｌｉｎｇに対して発行された「ＭＩＣＲＯＭＡＣＨＩＮＥＤ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＳＷＩＴＣＨ」と題する共同所有の米国特許第５，４６３，２３３号に記載されている熱スイッチであり、該米国特許の熱スイッチの１つは１対の電気接点と動作可能に結合させた１つのバイメタル製片持ち梁状素子を含んでいる。このスイッチに対しては、開く方向と閉じる方向の両方向における電気接点のスナップアクションを提供するように静電気力などのバイアス力を加えており、これによって静電気力バイアス電圧をさまざまとして温度設定点を調整することが可能となる。
【００１４】
これら周知の熱スイッチの多くは目下の用途において有用かつ有効であるが、次世代の用途では、当技術の目下の状況の潜在能力を超えるように信頼性と安定性を向上させているサイズを縮小させた製品が要求されることになろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、従来技術のデバイスおよび方法とは対照的に、非延性の材料から製作した熱スイッチアクチュエータを提供することによって、長い動作寿命および大きな温度エクスカーションにわたって初期設定点を保持することができるような小型かつ廉価なスナップアクション熱計測デバイスを提供する。
【００１６】
本発明の装置および方法は、電気的バイアスによってアーチを防止させるという要件を不要にするような簡略型スナップアクション微細加工熱スイッチを提供する。本発明の装置は、上述したバイメタル製円盤熱アクチュエータにとって代わるような、ケイ素、ガラス、二酸化ケイ素、タングステン、および適当なその他の材料などの非延性の材料からＭＥＭＳ技法を用いて製作した熱スイッチアクチュエータである。非延性の材料を使用することによって、ＭＥＭＳ製造したセンサを使用することによってサイズおよびコストの問題に対処しながら、耐用期間クリープの問題が解決される。得られる熱スイッチは、半導体リレーまたはトランジスタを駆動させる二者択一的に構成させている。
【００１７】
本発明の一態様によれば、その２モード式熱アクチュエータは、第１の熱膨張率を有する第１の実質的に非延性の材料から形成させた、比較的可動性の部分および該部分から延びる実質的に安定な装着部分を有するアクチュエータ基礎構造と、第２の実質的に非延性の材料から形成されると共に第１の熱膨張率と異なる第２の熱膨張率を有する協働式熱駆動器構造であって、アクチュエータ基礎構造の可動性部分の少なくとも一部分と接合されている熱駆動器構造と、アクチュエータ基礎構造の可動性部分上に形成させた電気導体部分と、を含んでいる。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、その２モード式熱アクチュエータの第１および第２の実質的に非延性の材料の少なくとも一方は、極限強さが大きくかつせん断弾性率が大きい一群の材料から選択されている。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、その２モード式熱アクチュエータのアクチュエータ基礎構造の可動性部分は弓形に形成されている。
本発明の別の態様によれば、その２モード式熱アクチュエータの協働式熱駆動器構造は、アクチュエータ基礎構造の実質的に安定な装着部分に隣接してアクチュエータ基礎構造の可動性部分に接合させた第２の実質的に非延性の材料からなる薄層として形成されている。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、その２モード式熱アクチュエータの電気導体部分は、導電性材料をドープした可動性部分の一部分として形成されている。
本発明の別の態様によれば、その２モード式熱アクチュエータの電気導体部分は、可動性部分の中央部分における金属製電極として形成されている。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、本発明は、微細加工の熱スイッチであって、さらに、一方の表面上に直立のメサ構造と電極を形成させて有する支持基礎を備えると共に、該２モード式熱アクチュエータの装着部分が可動性部分の電気導体部分を支持基礎上の電極と整列させてメサ構造に結合されているような微細加工の熱スイッチを提供する。本発明の別の態様によれば、その支持基礎はその間の表面上に電極を形成させた２つの直立のメサ構造を含んでいる。この２モード式熱アクチュエータは、支持基礎上の電極と整列させて可動性部分の中心に設けた電気導体部分を用いてこの２つのメサ構造からぶら下げられている。
【００２２】
本発明のさらに別の態様によれば、本発明は、装着部分に対して可動的であるアクチュエータ部分を有しておりかつ導電性の領域をその一方の表面に配置させて有しているような２モード式熱アクチュエータ内の共通表面に沿って、異なる熱膨張係数を有する２つの実質的に非延性の材料を互いに接合させるステップを提供するような温度決定の方法を提供しており、この比較的可動性のアクチュエータ部分はさらに検知した温度の関数として、装着部分に対する比較的可動性のアクチュエータ部分の第１の安定的関係では導電性領域が電極と接触して位置決めされており、また装着部分に対する比較的可動性のアクチュエータ部分の第２の安定的関係では導電性領域が電極から離間されているような装着部分に対する複数の安定的関係で引き続いて配置されている。
【００２３】
本発明の方法の別の態様によれば、この第１の安定的関係は比較的可動性のアクチュエータ部分の導電性領域を装着部分の第１の側面上に配置させており、またこの第２の安定的関係は比較的可動性のアクチュエータ部分の導電性領域を第１の側面と反対側の装着部分の第２の側面上に配置させている。
【００２４】
本発明の方法の別の態様によれば、本方法はさらに、電極を含む支持構造と関連付けながら２モード式熱アクチュエータの装着部分を接合させるステップを提供する。
本発明の方法のさらに別の態様によれば、本方法はさらに、この比較的可動性のアクチュエータ部分を装着部分から延びる弓形構成の形で形成させるステップを提供する。
【００２５】
本発明の方法のさらにまた別の態様によれば、本方法はさらに、その装着部分を１対の離間させた装着部分として形成させるステップと、その比較的可動性のアクチュエータ部分を、この１対の離間させた装着部分の間に延びる弓形構成の形で形成させるステップと、を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
添付の図面に関連して記載した以下の詳細な説明を参照することによって、上述した各態様並びに本発明に関する付随する利点の多くについてより十分に理解されるに従って、これらの価値がより容易に了解されよう。
【００２７】
図面において同じ参照番号は同じ要素を表している。
本発明は、１つまたは複数の直立のメサ構造および１つの電気接点によって形成される支持プレートと結合した２モード式熱アクチュエータを有する小型かつ廉価なスナップアクション熱計測デバイスのための装置および方法であって、該２モード式熱アクチュエータは該支持プレートの電気接点と整列した導電性部分によって該支持プレートの１つまたは複数のメサ構造に接合されており、これによりこの導電性部分が、検知した温度の関数として、該支持プレートの電気接点から離れて配置されるか、該電気接点と電気的接続を形成させるかのいずれかとしているような装置および方法である。
【００２８】
この２モード式熱アクチュエータは、第１の熱膨張率を有する第１の実質的に非延性の材料から形成されると共に、比較的可動性の部分および該部分から延びる実質的に安定な装着部分を有するアクチュエータ基礎構造と、第２の実質的に非延性の材料から形成されると共に第１の熱膨張率と異なる第２の熱膨張率を有するような協働する熱駆動器構造であって、アクチュエータ基礎構造の可動性部分の少なくとも一部分と接合されている協働式熱駆動器構造と、アクチュエータ基礎構造の可動性部分上に形成させた導電性部分と、を有する双安定素子である。
【００２９】
図面は、熱計測微細加工電気機械的センサ（ＭＥＭＳ）１０を駆動させるための２モード式スナップアクション熱アクチュエータデバイスとして具現化させた本発明による熱アクチュエータデバイスを表している。
【００３０】
図１および２は、異なる熱応答特性を有する材料の組み合わせから形成させた熱アクチュエータ１２として具現化させた本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを表している。２モード式熱アクチュエータ１２の構成要素の各々は、引っ張り強さまたは極限強さが高くかつせん断弾性率（剛性率（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｒｉｇｉｄｉｔｙ）ということもある）が高い一群の材料から選択した頑丈で実質的に非延性の材料から形成させている。換言すると、この熱アクチュエータ１２の各構成部品を形成する際に利用する材料は、高い応力荷重下においてもその示す塑性変形すなわち歪みが極めて小さく、また歪み応力を解放させすなわち取り除くと応力付与前の状態または形状に復帰する。これと対照的に、従来式のバイメタル製熱アクチュエータは、延性の材料を利用していることが知られており、この延性材料は応力下において比較的大きな塑性変形または伸びを受け、このため歪み応力を解放した後も若干の変形が保持されるため、時間の経過や使用の継続に従って弛緩状態が継続することになる。したがって、本発明の２モード式熱アクチュエータ１２を形成する際の使用に適した材料は、たとえば、ケイ素、ガラス、二酸化ケイ素、タングステン、並びに適当な高さのせん断弾性率を有する別の材料を含め非延性の材料である。
【００３１】
本発明の実施の一形態では、本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスまたは熱アクチュエータ１２は、協働式熱駆動器構造１６および電気導体部分１８と組み合わせている、曲げたまたは整形した薄型のアクチュエータ基礎構造１４を含んでいる。基礎構造１４の材料は第１の熱膨張率、すなわち基礎熱膨張率を有しているような上で検討した一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択される。たとえば、この基礎材料はエピタキシャルシリコン、あるいは周知の微細構造技法を用いて構成可能な別の適当な非延性の材料である。以下で検討する多くの処理技法のうちの１つを用いると、この曲げたまたは整形した基礎構造１４は、たとえば、薄型の梁状、板状、円盤状あるいは適当な別の形状であって、初めには中央で可動性の弓形アクチュエータ部分２０となるように整形されており、この弓形アクチュエータ部分は、その外側エッジや周辺エッジが実質的に平面の装着用フランジ２２によって縁取りされると共に、この縁取り部分２２の面Ｐからある距離だけ離して配置させた内側表面または凹表面２４を有している。
【００３２】
この協働式駆動器構造１６は、基礎構造１４のアーチ状のまたは湾曲したアクチュエータ部分２０の内側表面または凹表面２４と密着している熱駆動器材料の一部分である。たとえば、熱駆動器材料は、アーチ形２０の内側部分の周辺部分において基礎構造１４の外側エッジの位置で装着用フランジ２２と隣接したある薄い層状に被着させるか、さもなければ結合または接着させている。この熱駆動器材料は、せん断弾性率が高くかつ基礎構造１４を形成する際の使用に適している上で検討したような一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択した別の材料である。さらに、この駆動器材料は、基礎構造１４を形成する際に使用した具体的な材料とは異なると共に、第２の熱膨張率すなわち駆動器熱膨張率を有しており、このため駆動熱膨張率は基礎熱膨張率と異なる。たとえば、基礎構造１４がケイ素から形成されている場合、その駆動器構造１６は、ケイ素と異なる熱膨張率を有するような上で検討した一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択から選択される二酸化ケイ素、窒化ケイ素、タングステン、あるいは別の適当な材料から形成させている。
【００３３】
図１および２に示す本発明の実施形態では、基礎構造１４のアーチ状のまたは湾曲した可動性アクチュエータ部分２０は、たとえば、梁状の基礎構造の２つの端部や円盤状の基礎構造の周辺輪状部分など、その外側縁取り部分２２に拘束させている。２モード式熱アクチュエータ１２の周囲温度が変化する間に、異種の基礎材料および駆動器材料による異なる熱膨張特性は、縁取り部分２２における束縛力と組み合わさって、基礎構造１４を図１に示すような第１の安定状態から、第１の状態から反転させた図２に示すような第２の安定状態まで変化させるように強制するような力を発生させている。このように伸びの差および束縛力によって発生した力は、中央の可動性アーチ形部分２０の形状を変化させる、すなわち平坦にさせる。周囲温度が上昇するに連れて、基礎材料と駆動器材料の間の熱膨張差によって加わる力が増加し、ある所定の設定点動作温度において、基礎構造１４のアーチ形部分２０が縁取り部分２２を越えて図２に示すような「反転した」アーチ状のまたは湾曲した形状まで「スナップ動作（ｓｎａｐ  ｔｈｒｏｕｇｈ）」する程にその力が大きくなるに至る。したがって、２モード式熱アクチュエータ１２のこの中央アクチュエータ部分２０は、その縁取りに沿った実質的に安定な装着用フランジ２２と比べ、検知した温度の関数として比較的可動性となる。
【００３４】
熱アクチュエータ１２は、周囲の室温の上または下のいずれかであるような設定点動作温度で動作するような二者択一的な構成としている。この熱アクチュエータ１２が周囲温度を超える設定点温度において動作することを目的としていると仮定すると、アクチュエータ基礎構造１４は膨張率が低い部分であると共に熱膨張係数がより小さい材料から形成させ、また熱駆動器構造１６は膨張率が高い部分であると共に、基礎構造１４の熱膨張係数と比べてより大きな熱膨張係数を有する駆動器材料から形成させる。また一方、熱アクチュエータ１２が周囲の室温未満の設定点温度において動作することを目的としている場合は、熱アクチュエータ１２は膨張率がより大きい材料から形成させている膨張が大きい部分である基礎構造１４を伴うように反対に形成させ、一方駆動器構造１６は膨張率が低い部分であると共に基礎構造１４の熱膨張係数と比べてより小さい熱膨張係数を有する駆動器材料から形成させる。単に説明を目的として本明細書においては、熱アクチュエータ１２は、周囲の室温を超える設定点温度で動作させることを目的としたものであるとして記載している。したがって、上限設定点温度未満の温度では、この熱アクチュエータ１２は、図１に示すように、その中央のアーチ状部分２０が上向きに凹の状態となり、かつ表面２４が内側に凹の表面となるように構成されている。上で検討したように、図１に示した上向きに凹の構成を、説明を目的として第１の安定状態であると見なすことにする。
【００３５】
熱アクチュエータ１２の温度がその上限設定点動作温度に近づくように上昇するのに従って、駆動器構造１６の高膨張率の駆動器材料は伸び始めるが、アクチュエータ基礎構造１４の膨張率がより小さい基礎材料は比較的固定されたままである。膨張率の大きい駆動器材料が膨張する、すなわち伸びるのに従って、変化の比較的より緩やかな膨張率が小さい基礎材料および周辺部２２の位置に課せられる束縛によってこれが抑止される。熱アクチュエータ１２の膨張率がより低い部分およびより高い部分１６、１４は、熱によって誘導される力、並びに外側装着部分２２によって維持させた束縛によって引っ張られて歪んだ状態になる。
【００３６】
熱アクチュエータ１２の温度がその上限所定の設定点動作温度に到達すると、基礎構造１４の中央の可動性のアーチ状すなわち湾曲部分２０はスナップアクションによって束縛された外側装着部分２２を介して下方向に移動し、中央の可動性部分２０の内側に凹の表面２４が図２に示すように縁取りフランジ２２の反対側上の面Ｐからある距離だけ離れて配置させた外側に凸の表面２４になるように反転している第２の安定状態に至る。
【００３７】
熱アクチュエータ１２の温度が高温からより低い所定の設定点動作温度に向けて低下するのに従って、比較的大きな熱係数を有する駆動器構造１６の駆動器材料はさらに、比較的小さい熱係数を有する基礎構造１４の基礎材料と比べてより急速に収縮する、すなわち縮まる。
【００３８】
高膨張率の駆動器材料は、収縮するに従って、膨張率がより低い基礎材料の変化が比較的より緩やかであることによって抑止される。熱アクチュエータ１２の膨張率がより高い部分とより低い部分の両者１６、１４は、熱によって誘導される力および外側装着部分２２によって維持される束縛によって引っ張られて歪んだ状態になる。熱アクチュエータ１２が低温側の設定点温度に達すると、中央の延伸部分２０は束縛された外側装着部分２２を介してスナップ動作して図１に示すような第１の安定状態まで戻る。
【００３９】
非延性の材料を使用することによって、基礎材料および駆動器材料の両方について比較的延性のある材料を利用している従来式の幾つかのバイメタル製熱アクチュエータに付随する耐用期間クリープの問題が無くなる。非延性の材料はせん断弾性率すなわち剛性率が高いため、本発明による２モード式熱アクチュエータ１２の構成要素はいずれも、その降伏点を超えるような応力を受けないことが保証される。したがって、歪み応力が解放され、すなわち取り除かれると、この２モード式熱アクチュエータ１２の構造は応力付与前の状態または形状に復帰する。
【００４０】
図１および２に示すように、所定のしきい値すなわち設定点温度において異なる凹状態になるようにスナップ動作するという熱アクチュエータ１２の特性を熱スイッチに使用すると、その設定点に到達済みであることを信号伝達するために、電気接点やその他のインジケータを開くまたは閉じることができる。バイメタル製円盤アクチュエータ１２が状態を変化させる速度のことは一般に、「スナップ速度（ｓｎａｐ  ｒａｔｅ）」と呼ばれている。双安定状態のうちの一方からもう一方までの変化は通常は瞬時的ではなく、測定できる程度である。スナップ速度が遅いとはその状態変化がある低い速度で起こることを意味し、一方スナップ速度が速いとはその状態変化がある高い速度で起こることを意味する。スナップ速度が遅いことは、従来技術の幾つかの従来式バイメタル製熱アクチュエータに関連して問題となる。したがって、周知の幾つかのバイメタル製熱アクチュエータを電気スイッチやインジケータデバイスに使用すると、作動する電気接点間にアーチ（ａｒｃｉｎｇ）を生じさせるほどにスナップ速度が遅くなる。したがって、遅いスナップ速度のために熱スイッチやインジケータデバイスの電流伝達容量が制限される。これに比べて、スナップ速度が速いことは、状態の変化が迅速に起こることを意味しており、これにより熱スイッチやインジケータデバイスがアーチなくして伝達できる電流の量が増加する。温度の変化率はこのスナップ速度に影響を及ぼす。温度変化率が緩やかになると、スナップ速度が遅くなる傾向があり、一方、温度変化率が大きくなるとスナップ速度が速くなるのが普通である。用途によっては速い温度率を提供するものも幾つかあるが、他の多くの用途では、スイッチやインジケータが遭遇する温度率は極めて緩やかである。幾つかの用途では、その温度率は毎分１度Ｆ程度以下である。長期間の信頼性を得るには、そのデバイスは、こうした極めて緩やかな温度適応率においてアーチなくしてに動作しなければならない。本発明による熱アクチュエータ１２では基礎材料と駆動器材料の両者に対して非延性の材料を使用しているため従来式の幾つかのバイメタル製熱アクチュエータに関するこのクリープの面が回避される。
【００４１】
図１および２に示した本発明の実施形態では、本発明による熱アクチュエータ１２を簡略型スナップアクション式微細加工熱スイッチ２６の形で提供している。本発明によるこの熱アクチュエータ１２を熱スイッチ２６内で実施させる場合、この第２の反転した構成では、アーチ形２０の電気導体部分１８が微細加工した支持プレート２８内に形成させた１つまたは複数の電気接点と接触した状態となる。したがって、この熱アクチュエータ１２は、電気信号を伝達するために１つまたは複数の電気接点３０を結合させている微細加工の支持プレート２８と組み合わせるようにして設けている。支持体２８は、たとえば、実質的に平面の構造に、すなわち実質的に平面でありかつ平行な相対してオフセットさせた上側表面および下側表面を有する基板の形に形成させている。この基板は、ケイ素、ガラス、二酸化ケイ素およびタングステンを少なくとも含むような上で検討した一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択される材料を含め、ほとんど任意の材料によって形成させることができる。たとえば支持プレート材料はガラス、あるいは周知の微細構造技法を用いて構成可能な別の適当な非延性の材料である。さらに、支持プレート材料は、任意選択では、熱アクチュエータ１２のアクチュエータ基礎構造１４を形成させているアクチュエータ基礎材料の熱膨張率と同様または概ね同じ熱膨張率を有する材料によって形成させ、これによって支持体２８の熱膨張特性が熱アクチュエータ１２の動作を妨げないように、すなわち悪影響を与えないようにしている。したがって、本発明の実施の一形態では、その支持体２８は、熱アクチュエータ１２の基礎構造１４の形成に使用する基礎材料と同様に、実質的に平面構造をした単結晶シリコン材料から形成させている。別の本発明の実施形態では、その支持体２８はＰｙｒｅｘ  ＲＴＭガラスなどのガラス材料から形成させている。
【００４２】
支持プレート２８は、接触部３０の両側で内側表面すなわち床面３４から上に突き出たメサ構造３２を設けるように形成させている。この接触部３０は、同様に床面３４から上に突き出た別のメサ構造３６の上に形成させることもあるが、その高さはフランキングしている、すなわち取り囲んでいるメサ構造３２より低くなるようにしている。１つまたは複数の導電性トレース３８は支持体２８の内側表面の床面３４の位置に形成させている。別法として、その支持体２８にホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料をドープするか、あるいは支持体２８をシリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料から形成させている。
【００４３】
熱アクチュエータ１２は、基礎構造１４の可動性中央部分２０が外側縁取り部分２２の位置において支持プレート２８のメサ構造３２に束縛されるようにして支持プレート２８に結合させている。この束縛は、たとえば、従来の接着や化学結合によっている。したがって、メサ構造３２への接続によって外側装着用フランジ２２の位置において、上で検討したように、熱によって誘導される力と協働して可動性中央部分２０を駆動させるように動作するような機械的束縛が提供される。
【００４４】
動作時において、この電気導体部分１８は、電気接点３０との接触を閉じたり開いたりし、これによって電気回路を完成させたり遮断させたりするために使用している。この電気導体部分１８は、たとえば、アクチュエータ１２の中央の可動性部分２０の内側に凹の表面２４上に形成させた中央電極１８ａおよび１つまたは複数の導電性トレース１８ｂとして提供されており、この導電性トレース１８ｂは回路内での接続のために外側装着部分２２まで導かれている。別法として、その電気導体部分１８は、アクチュエータ基礎構造１４にホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料をドープすること、あるいはアクチュエータ基礎構造１４を、シリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料から形成させることによって設けられる。
【００４５】
熱アクチュエータ１２は、可動性部分２０の電極１８ａが床面３４から上に突き出た１つまたは複数の電気接点３０と接触するようにして支持プレート２８と結合させている。電気導体部分１８の電極部分１８ａは、可動性中央部分２０の支持体２８の方向への変位によって電極１８ａを電気接点（複数のこともある）３０と接触するまで至らせ、これによって電気回路が閉じられるように、１つまたは複数の電気接点３０の各々と整列させている。本発明による熱スイッチ２６の実施の一形態では、その熱アクチュエータ１２は、中央の導体部分１８と、外側エッジ部分２２のうちの１つとの間を結合している電気伝導手段を含んでいる。たとえば、１つまたは複数の導電性トレース１８ｂを基礎構造１４の内側表面上の形成させるか、ホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料を基礎構造１４の一部分にドープするかのいずれかとする。本発明の実施の一形態では、その基礎構造１４はシリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料から形成させている。メサ構造３２の最上部すなわち台状部分は、熱アクチュエータ１２を支持体２８から電気的に隔絶させるために、二酸化ケイ素などの電気絶縁材料からなる薄膜すなわち層３９を含んでいる。この絶縁層３９は、支持体２８の導電性部分３８と熱アクチュエータ１２の導電性部分１８ｂとの間に設けている。そうしないと、導電性部分３８はメサ構造３２の接触表面より下に引っ込むことになる。
【００４６】
図２は、熱アクチュエータ１２を第２の安定状態に配置させ、これによって中央の可動性部分２０の内側に凹の表面２４が縁取り部分２２の面Ｐからある距離だけ離間した外側に凸の表面２４になるまで反転しているような熱スイッチ２６を表している。この第２の反転した構成では、その中央の可動性部分２０および電気導体部分１８の電極部分１８ａは支持構造２８の電気接点３０と接触するように押され、これにより回路が閉じる。たとえば、この回路閉鎖は、ある小さな負荷を切り替えるために直接使用することができ、あるいは大きな負荷を切り替えるために半導体リレー４０などのスイッチング手段と協働して使用することもできる。別法として、比較的大きな電流を切り替えるためにパワートランジスタを用いることができる。以下でより詳細に検討することにするが、温度スイッチ２６は、モノリシックチップとして微細加工することによって形成させるように適合させている。このため、上で検討した半導体リレー４０や、代替的なパワートランジスタと以下で検討する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のいずれかは、１つの集積回路を形成するように温度スイッチ２６と同じチップ上に容易かつ廉価に組み込むことが可能である。
【００４７】
したがって、図３に示すバイポーラトランジスタ４２と図４に示す電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４のいずれかを熱スイッチ２６と同じチップ内に組み込むことが可能である。図３では、バイポーラトランジスタ４２のベースと正の電圧源（＋Ｖ）との間に温度スイッチ２６（模式的に表している）を接続することによって、低側（ｌｏｗ  ｓｉｄｅ）スイッチングを実現させている。ベースと接地４８との間には、一体に形成させた電流制限用抵抗器４６を接続することがある。こうした使用法では、その電流はパワートランジスタ４２によって切り替えており、温度スイッチ２６によって切り替えていない。温度スイッチ２６が閉じている動作時には、パワートランジスタ４２をオンにするように電流が電流制限用抵抗器４６を通って流れている。したがって、端子５０と４８の間において切り替え出力を検知することができる。
【００４８】
図４に表した代替的な実施形態では、その温度スイッチ２６は、温度スイッチ２６と一緒に同じチップ内に組み込んだ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４４を高側（ｈｉｇｈ  ｓｉｄｅ）切り替えするように構成させている。したがって、温度スイッチ２６は、ＦＥＴのゲートとドレイン端子の間に接続させており、一方電流制限用抵抗器４６はゲートと出力端子５２の間に接続させている。温度スイッチ２６が閉じている動作時において、電流制限用抵抗器４６の両端の電圧降下によってパワートランジスタ４４がＯＮとなる。端子５２と５４の間には切り替え出力が出てくる。
【００４９】
熱スイッチ２６はさらに、上昇した所定の設定点温度において回路を開放させるようにひっくり返った状態、すなわち熱アクチュエータ１２が反転した状態で、構成させることが可能である。
【００５０】
半導体製作技法によって生産される微細加工した小型軽量の電子機械的構造（ＭＥＭＳ）の製造が一般によく知られるようになるに連れて、近年機械的および／または電気機械的システムの小型化が隆盛となっている。本発明の実施の一形態では、本発明の熱スイッチ７６は、これらよく知られた半導体製作技法を用いた１つのＭＥＭＳデバイスとして製作されている。
【００５１】
このＭＥＭＳデバイス製造方法の一例は、参照により本明細書に組み込むものとするＧｒｅｉｆｆらに付与された米国特許第５，６５０，５６８号（Ｇｉｍｂａｌｌｅｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｗｈｅｅｌ  Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｓｔｒａｉｎ  Ｒｅｌｉｅｆ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ）に記載されている。このＧｒｅｉｆｆらの’５６８特許は、軽量で小型化したＭＥＭＳジンバル式振動ホイールジャイロスコープデバイスを形成するための溶解ウェハ製法（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｗａｆｅｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓ：ＤＷＰ）について記載している。このＤＷＰでは、ジャイロスコープのさまざまな機械的および／または電気機械的部品を形成しているＭＥＭＳデバイスを製作するために従来の半導体技法を利用している。次いで、これらの半導体材料の電気的特性を用いてジャイロスコープにパワーを提供すると共にジャイロスコープからの信号を受信している。
【００５２】
図５Ａないし５ＤはＧｒｅｉｆｆらの’５６８特許に記載されている従来の半導体製作技法を用いてＭＥＭＳデバイスを製造するためのＤＷＰを表している。図５Ａでは、シリコン基板６０および支持基板６２を表している。典型的なＭＥＭＳデバイスでは、そのシリコン基板６０は、当該デバイスの機械的および／または電気機械的部材を形成させるようにエッチングしている。これらの機械的および／または電気機械的部材は一般に、これらの機械的および／または電気機械的部材が移動の自由を有するようにして支持基板６２の上側に支持されている。この支持基板６２は、典型的には、Ｐｙｒｅｘ  ＲＴＭガラスなどの絶縁材料から製作している。
【００５３】
初めに支持体部材６４を、シリコン基板６０の内側表面６６からエッチングしている。これらの支持体部材６４は一般にメサ構造として知られており、シリコン基板６０の内側表面６６のうち適当にパターン形成したフォトレジスト層６８を通して露出を受けた部分を、たとえば水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いて、十分な高さのメサ構造６４が形成され終わるまでエッチングすることによって形成させている。
【００５４】
図５Ｂでは、シリコン基板６０のエッチング済みの内側表面６６にはその後、所定の奥行きをもったドープ領域７０を提供するようにホウ素などをドープし、このシリコン基板６０がドープ領域７０と未ドープの犠牲領域７２の両方を有するようにする。図５Ｃでは、次いで、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や深部反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）技法によるなどによって、シリコン基板６０のドープ領域７０を通って延びる溝７４を形成させている。これらの溝７４によって、ＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材が形成される。
【００５５】
図５Ａないし５Ｃに示すような支持基板６２も初めにエッチングし、さらにこの支持基板６２の内側表面上に金属電極７６および導電性トレース（図示せず）を形成させている。これらの電極７６および導電性トレースは続いて、ＭＥＭＳデバイスのさまざまな機械的および／または電気機械的部材に対する電気的接続を提供する。
【００５６】
図５Ｄでは、電極７６および導電性トレースを形成するように支持基板６２を処理した後、シリコン基板６０および支持基板６２を互いに結合させている。これらシリコン基板および支持基板６０、６２は、陽極結合（ａｎｏｄｉｃ  ｂｏｎｄ）などによって、メサ構造６４上の接触表面７８の位置において互いに結合させている。最終的に得られるＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材となるドープ領域７０のみが残されるようにして、シリコン基板６０の未ドープの犠牲領域７２はエッチング除去している。したがって、シリコン基板６０から外方に延びるメサ構造６４は、機械的および／または電気機械的部材を支持基板６２の上側で支持し、これによってこれらの部材が移動の自由を有するようにしている。さらに、支持基板６２上に形成させた電極７６は、メサ構造６４の電極７６との接触を介して機械的および／または電気機械的部材への電気的接続を提供している。
【００５７】
ＭＥＭＳデバイスを製作するためのＤＷＰの別の例は、参照により本明細書に組み込むものとするＨａｙｓに付与された米国特許第６，１４３，５８３号（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｗａｆｅｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｗｉｔｈ  Ｓｐａｃｉｎｇ  Ｍｅｓａｓ）に記載されている。Ｈａｙｓの’５８３特許の方法によれば、機械的および／または電気機械的部材を精密かつ高信頼の方式で分離させるか、さもなければ形成させることが可能となるように部分的に犠牲にした基板の内側表面の平面的性質を維持することによって、精密に画定させた機械的および／または電気機械的部材を有するＭＥＭＳデバイスの製作が可能となる。
【００５８】
図６Ａないし６Ｆは、Ｈａｙｓの’５８３特許に従ったＤＷＰの実施の一形態を表している。この方法は、内側表面と外側表面８０ａ、８０ｂを有する部分的に犠牲にした基板８０を備えている。この部分的に犠牲にした基板８０はたとえばシリコンであるが、この基板８０は、ドープ領域８２を形成するようにドープでき材料とすることが可能である。部分的に犠牲にした基板８０の一部分には、この部分的にるような、ガリウムヒ素、ゲルマニウム、セレンその他などの任意の犠牲にした基板８０が内側表面８０ａに隣接したドープ領域８２と、外側表面８０ｂに隣接した未ドープの犠牲領域８４との両者を含むようにドープを行っている。この部分的に犠牲にした基板８０には、１０マイクロメートルなど内側表面を基準とした所定の奥行きまでドーパントをドープしている。このドーパントは、当技術分野でよく知られているような拡散方法によって部分的に犠牲にした基板８０内に導入することができる。しかし、このドープはこの技法に限るものではなく、したがって、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａに隣接したドープ領域８２は、当技術分野で周知の任意の方法によって形成させることができる。さらに、この部分的に犠牲にした基板８０には、部分的に犠牲にした基板内にドープ領域を形成するようなホウ素ドーパントやその他任意の種類のドーパントをドープしている。
【００５９】
支持基板８６は、支持基板８６によってもＭＥＭＳデバイスを電気的絶縁させるようにＰｙｒｅｘ  ＲＴＭガラスなどの誘電材料から形成させている。しかし、支持基板８６は半導体材料を含め所望の任意の材料から形成させることができる。Ｇｒｅｉｆｆらの’６５８特許によって記述されたＤＷＰと対照的に、Ｈａｙｓ’５８３特許によれば、支持基板８６の内側表面８６ａから外方に延びるようなメサ構造８８が形成されるように、支持基板８６のセクションがエッチングされている。エッチングは、そのメサ構造８８が所望の高さになるまで継続させる。
【００６０】
図６Ｂおよび６Ｃは、支持基板８６上にメサ構造８８を形成させた後に、支持基板８６の内側表面８６ａ上およびメサ構造８８上に金属製材料を被着させて電極９０が形成されていることを表している。メサ構造８８は先ず、窪んだ領域を画定させるように選択的エッチングし、この領域内部に金属を被着させて、これによって被着させた金属性電極９０がメサ構造８８の表面から上にあまり遠くまで延びないようにさせることがある。図６Ｂでは、支持基板８６の内側表面８６ａの露出した部分は、窪んだ領域９２が事前定義のパターンで形成されるように、ＢＯＥなどによってエッチングしている。
【００６１】
図６Ｃでは、エッチングした窪み９２内に金属製電極材料を被着させ、電極９０および導電性トレース（図示せず）を形成させており、一方接触部９４はメサ構造８８より上に突き出ている。当技術分野で周知のように、接触部９４、電極９０およびトレースは、チタン、白金および金からなる多層的被着など任意の導体材料から形成させることがあり、またスパッタリングなどの適当な任意の技法によって被着させることがある。
【００６２】
図６Ｃでは、最終的に得られるＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材を分離させるか、さもなければ形成させるように、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａがエッチングされる。支持基板８６内にメサ構造８８を形成させることによって、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａの少なくともこれらの一部分を平面とさせており、これによって最終的に得られるＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材の精密な形成が容易となる。
【００６３】
図６Ｃおよび６Ｄは、最終的に得られるＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材が、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａを感光性材料層９４でコーティングすることによって形成されていることを表している。露出後に、感光層の一部分９８はそのまま残しながら感光層９４の一部分９６を除去し、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａのうちエッチングさせない領域を保護している。
【００６４】
図６Ｅは、部分的に犠牲にした基板８０のドープ領域８２を通過するような溝が形成されるように、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａの露出した部分をＲＩＥエッチングによってエッチングしていることを表している。以下に記載するように、この溝間を延びる部分的に犠牲にした基板８０のドープ領域８２によって、最終的に得られるＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材（複数のこともある）が形成されることになる。エッチングした溝によってＭＥＭＳデバイスの機械的および／または電気機械的部材を画定し終えた後、Ｈａｙｓ’５８３特許の方法は部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａから残りの感光材料９８を除去している。
【００６５】
図６Ｆは、部分的に犠牲にした基板８０の内側表面８０ａを、メサ構造の表面上に被着させた接触電極９４を含むメサ構造８８と接触するように配置しているところを表している。部分的に犠牲にした基板８０とメサ構造８８の間には、陽極結合や、固定的係合を提供するようなその他任意の種類の結合などの結合を形成させている。
【００６６】
部分的に犠牲にした基板８０の未ドープの犠牲領域８４は、機械的および／または電気機械的部材の回転、移動および屈曲が可能なようにして除去することができる。この技法は一般に、溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）と呼ばれている。未ドープの犠牲領域８４の除去は、典型的には、エチレンジアミンピロカテコール（ＥＤＰ）エッチング処理法を用いるなどによりエッチング除去することによって実行しているが、任意のドープ選択的エッチング手順を用いることもできる。
【００６７】
部分的に犠牲にした基板８０の未ドープの犠牲領域８４の除去によって、ドープ領域８２からエッチングした機械的および／または電気機械的部材に対して、支持基板８６に対する移動または屈曲できるような移動の自由を提供することができる。さらに、未ドープの犠牲領域８４の除去によりさらに、機械的および／または電気機械的部材が、ドープ領域を介してエッチングした溝の外部にある部分的に犠牲にした基板８０のドープ領域８２の残りの部分から切り離される。
【００６８】
図６Ａおよび６Ｆに示すように、このメサ構造８８は傾斜させることができる１組の側壁１００間を延びている接触電極表面９４を有しており、これによって金属性電極９０は、この側壁１００に沿って上に接触表面９４まで金属を「ステップ移動させる（ｓｔｅｐｐｉｎｇ）」ことによってメサ構造８８の接触表面上および少なくとも１つの側壁上の両方に被着することができる。この傾斜した側壁１００は傾斜した側壁の１対の組として表しているが、幾つかの使用法ではこの組の側壁１００のうちの１つだけを傾斜させることがある。このメサ構造８８では、角錐台形状などの任意の幾何学形態を仮定することができるが、六角形、八角形、円筒形、あるいは具体的な用途で必要となるような別の有用な形状などの断面形状を有することができる。
【００６９】
上述したように、ＭＥＭＳデバイスは広範な用途において使用されている。周知のＭＥＭＳデバイス以外に、本発明の熱スイッチ２６も本明細書で図示したＤＷＰから得られるような１つのＭＥＭＳデバイスである。
【００７０】
図７はたとえば、本明細書に記載したＤＷＰ製作技法を用いて１つのＭＥＭＳデバイスとして製作した熱スイッチ２６を表している。ＤＷＰを用いてＭＥＭＳデバイスとして形成させる場合、本発明によって最終的に得られるＭＥＭＳ熱スイッチデバイス２６は、第１の内側表面上のエピタキシャルシリコン層１１０ａ内および未ドープの犠牲領域１１０ｂ内にアクチュエータ基礎構造１４を最初に形成させて有する半導体基板１１０を含んでいる。上で検討したように、半導体基板１１０はシリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウム、セレンなどから形成させることができる。アクチュエータ基礎構造１４はたとえば、一方の表面に異なる金属を加熱し塗布すること、すなわち選択的にドープすることによって、初めにアーチ状のまたは湾曲した構成となるように整形させているようなエピタキシャル梁部である。アクチュエータ基礎構造１４を選択的ドープによってアーチ状または湾曲状とさせた時点で、第１の基板１１０上にドープ層をエピタキシャル的に成長させており、基板内へのドーパントの拡散によっていない。別法として、こうしたドープは、従来の熱拡散技法によって達成させることができる。しかし、所望の深度または程度と同じ深度または程度に基板をドープさせることは多くの場合に困難であり、またこうして形成させた層の組成および境界を制御することは容易ではない。このドーパントはホウ素であったり、あるいはインジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの別のドーパントである。
【００７１】
アクチュエータ基礎構造１４を半導体基板１１０のエピタキシャル層１１０ａ内に形成させた後、協働式熱駆動器構造１６を梁形状のエピタキシャルアクチュエータ基礎構造１４に付加することによって２モード式熱アクチュエータ１２を形成させている。上で検討したように、熱駆動器材料は、酸化物、窒化物またはタングステンのうちの１つであり、また所望の熱応答の関数として選択される。基礎エピタキシャル梁部１４の少なくとも中央の部分は、中央電極１８ａとして動作する熱駆動器１６を形成する材料から離した状態のままとする一方、半導体エピタキシャル梁部１４の体部は回路内の接続のための外側装着部分２２までの導電性パス１８ｂとして動作している。基礎エピタキシャル梁部１４は、中央電極１８ａおよび導電性パス１８ｂを形成させるように、ホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料をドープすることができる。別法として、中央の可動性部分２０の内側に凹の表面２４上には中央電極１８ａおよび導電性トレース１８ｂを形成させるために、チタン、白金および金からなる多層的被着などの金属製電極材料を被着させている。
【００７２】
本発明によるＭＥＭＳ式熱スイッチデバイス２６はさらに、その内部に微細加工した支持プレート２８を形成させているような支持基板１１２を含んでいる。この支持基板は、半導体基板１１０によって画定される電気機械的部品において第１と第２の安定状態間で「スナップ動作」するための移動または屈曲の自由度が増大するように、半導体基板１１０をぶら下げる役割を果たしている。しかし、ＭＥＭＳ式熱スイッチデバイス２６では、支持基板１１２はさらに、ＭＥＭＳ式熱スイッチデバイス２６の電気機械的部品を電気絶縁させる役割も実行している。したがって、この支持基板１１２はＰｙｒｅｘ  ＲＴＭガラスなどの誘電材料から形成させている。
【００７３】
本発明によるＭＥＭＳ式熱スイッチデバイス２６、より詳細には支持基板１１２はさらに、少なくとも１対のメサ構造３２を含んでおり、このメサ構造３２は支持基板１１２の残りの部分から外方に延びると共に半導体基板１１０を支持する役割を果たしている。上で検討したように、メサ構造３２は、半導体基板１１０とは対照的に、支持基板１１２上、すなわち微細加工した支持プレート２８内に形成されているため、半導体基板１１０の内側表面は極めて平面的であり、ドープ領域１１０ａを通過するような溝の精密かつ制御下のエッチングが容易になる。上述のように、これらのメサ構造３２の各々は、半導体基板１１０の内側表面１１０ａを支持する接触表面３４を含んでおり、これによってこの半導体基板が支持基板３２の残りの部分を覆うようにぶら下げられる。
【００７４】
接触電極３０と電気導体（複数のこともある）３８は、熱アクチュエータ１２の中央電極１８ａと、電気的接続パスと、のそれぞれとの電気的接続を提供している。別法として、支持基板１１２の内側表面１１２ａには、ホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料をドープさせるか、あるいは支持基板１１２を、シリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料によって形成させている。
【００７５】
メサ構造３６は、任意選択では、熱アクチュエータ１２の中央電極１８ａと整列させる接触表面１１４上に形成した接触電極３０を伴うようにして、支持基板１１２の内側表面１１２ａ上に形成させている。メサ構造３６は支持用メサ構造３２から若干下側で間隔をとり、第１と第２の安定状態間で熱アクチュエータ１２が屈曲するための空間を提供することがあるが、熱アクチュエータ１２が第２の安定状態の配置となり、これにより中央の可動性部分２０の内側に凹の表面２４が縁取り部分２２の面Ｐからある距離だけ離れた間隔とした外側に凸の表面２４まで反転したときに、メサ構造３６が確実にメサ構造３２の電極部分１８ａと接触する面に十分に近づくようにしている。
【００７６】
メサ構造３２、３６の各々は、任意選択では、支持基板１１２の内側表面１１２ａと支持表面３４、１１４の間を延びている１つまたは複数の傾斜した側壁１１６を含んでいる。電極は、接触表面１１４、３４、中央メサ構造３６の傾斜側壁１１６の少なくとも１つ、並びに支持用メサ構造３２の少なくとも１つの上に被着させている。電気導体（複数のこともある）３８を形成するように得られた電極は、したがって、それぞれのメサ構造の側壁上に露出しており、これによってこれらとの電気接点が容易となる。この接触電極３０は中央メサ構造３６の表面上に露出しているが、このメサ構造（複数のこともある）３２には先ず、電極金属を被着させるための窪んだ領域を画定するように選択的エッチングを行い、これによって電気導体（複数のこともある）３８を形成するように被着させた金属性電極がメサ構造（複数のこともある）３２の表面より上に延びないようにしている。図示したように、支持基板１１２の内側表面１１２ａの露出部分は、事前定義のパターンで窪んだ領域１１８が形成されるように、ＢＯＥなどによってエッチングしている。上述のように、メサ構造３２の接触表面３４は、半導体基板１１０の内側表面１１０ａ、すなわち熱アクチュエータ１２の縁取り部分２２を支持している。
【００７７】
図８では、２モード式熱アクチュエータ１２を形成させた後に、メサ構造３２の接触表面３４と半導体基板１１０ａの内側表面とを結合させるか、さもなければ熱アクチュエータ１２の縁取り部分２２の位置において、微細加工した支持プレート２８内の接触部３０と整列した中央電極１８ａに接合させている。たとえば、メサ構造３２の接触表面３４と半導体基板１１０ａの内側表面とは、陽極結合などによって結合させることができる。
【００７８】
使用の際に、スイッチ２６は、ＭＥＭＳ式熱スイッチアクチュエータ１２がその第１と第２の安定状態の間で切り替えを行うときに比較的大きな負荷を切り替えるために、スイッチング手段、たとえば半導体リレー４０を駆動させるように結合させる。ＭＥＭＳ式熱アクチュエータ１２と半導体リレー４０の両方を同一収容（ｃｏ−ｐａｃｋａｇｅｄ）して、コストおよびサイズを抑えている。
【００７９】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＳｉＭＭＡ（商標）加速度計の製造に使用されるのと同じ別のバルク式微細加工処理法も使用することが可能である（たとえば、酸化物層を２材料システムとして用いたシリコンオンオキサイド（ＳＯＩ）製造などが望ましいことがあり得る）。
【００８０】
図９では、本発明のＭＥＭＳ式熱スイッチを、別の実施形態では相互に分離させた電気接点３０ａ、３０ｂを有する二股に分かれた中央メサ構造３６を有するダブル接触式熱スイッチ２００として表しており、これらの電気接点の各々は、床面３４の位置において支持体２８の内側表面上に形成されると共に、電極金属を被着させるための窪んだ領域内にあるそれぞれのメサ構造３２ａ、３２ｂを覆うように外方に導かれている相互に分離させたそれぞれの導電性トレース３８ａ、３８ｂと別々に結合させており、これによって電気導体３８ａ、３８ｂを形成するように被着させた金属性電極はメサ構造３２ａ、３２ｂの表面より上に延び出ることがない。別法として、支持体２８には同様のパターンで、ホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料をドープするか、あるいはシリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料から形成させている。図１０に示すように、適当な導電性材料から形成させた場合に駆動器構造１６も、アクチュエータ１２の中央の可動性部分２０上に接触電極１８ａを提供することがある。アクチュエータ１２には、このアクチュエータ１２をその反転状態を介してスナップ動作させるときに、通常は相互に分離している２つの電気接点３０ａ、３０ｂが接触するのに十分な大きさとした少なくとも中央の接触電極１８ａを設けており、これによって図１０に示すように２つの電気接点３０ａ、３０ｂ間の断絶によって遮断された回路を閉じることができる。
【００８１】
図１１は、本発明のＭＥＭＳ式熱スイッチを、別の実施形態で、支持プレート３１４内に形成させたメサ構造３１２に固定すると共に同じく支持プレート３１４内に形成させた第２の接触用メサ構造３１６と整列させた片持ち梁式の熱アクチュエータ３１０を有しており、かつこの片持ち梁支持用メサ構造３１２から離間させているような単一接触式熱スイッチ３００として表している。この片持ち梁式熱アクチュエータ３１０は、協働式熱駆動器構造３２０、並びにこの片持ち梁接続の反対側端部にある電気導体部分３２２と協働している湾曲したすなわちアーチ状の梁部として整形したアクチュエータ基礎構造３１８を含んでいる。アクチュエータ基礎構造３１８の材料は上で検討した第１のすなわち基礎熱膨張率を有する一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択している。たとえば、この基礎材料はエピタキシャルシリコンであったり、あるいは周知の微細構造技法を用いて構成可能な別の適当な非延性の材料である。上で検討した多くの処理技法のうちの１つを用いることによって、基礎構造３１８は初めに、その一方の端部上で装着部分３２６によって縁取りし、もう一方の端部上で導体電極３２２によって縁取りされているような中央の可動性のアーチ状部分または湾曲部分３２４を有する構成となるように整形している。熱駆動器構造３２０は、具体的な所望の熱応答に応じて基礎構造３１８のアーチ状部分または湾曲部分３２４の凹表面または凸表面のうちの一方上に薄層状に被着させた熱駆動器材料の塗布によって設けている。たとえば、駆動器材料からなる薄層は、中央の可動性部分３２４の位置で、基礎構造３１８の外側エッジにある縁取り部の間、すなわち電極および装着部分３２２、３２６の間に被着させている。
【００８２】
熱駆動器材料は、高いせん断弾性率を有すると共にアクチュエータ基礎構造３１８の形成に使用するのに適した上で検討したような一群の頑丈で実質的に非延性の材料から選択した別の材料である。さらに、駆動器材料は、アクチュエータ基礎構造３１８を形成する際に使用した特定の材料とは異なると共に、基礎熱膨張率と異なる駆動熱膨張率が得られるように第２の熱膨張率すなわち駆動器熱膨張率を有している。たとえば、アクチュエータ基礎構造３１８がエピタキシャルシリコンによって形成されている場合、熱駆動器構造３２０は二酸化ケイ素、窒化ケイ素、あるいはエピタキシャルシリコンと異なる熱膨張率を有する別の適当な材料から形成させる。
【００８３】
導体電極３２２および１つまたは複数の導電性トレース３２８は、導電性回路を伴って、アクチュエータ基礎構造３１８の内側に凸の表面上に形成させている。別法として、接続のために外側装着部分３２６まで導かれるトレース３２８、並びに電気導体部分３２２、３２８は、アクチュエータ基礎構造３１８にホウ素、インジウム、タリウムまたはアルミニウムなどの導電性材料を適当にドープすることによって設けている。エピタキシャルシリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたはセレンなどの半導体材料からアクチュエータ基礎構造３１８を形成させているため、別々の電気導体部分３２２、３２８を設ける必要が無くなる。
【００８４】
支持プレート３１４は、支持用メサ構造３１２および接触用メサ構造３１６を有するように支持基板内、たとえば上述のようなガラス基板内に形成させている。接触用メサ構造３１２は、片持ち梁式熱アクチュエータ３１０の導体電極３２２と整列させた接触電極３３０を含むと共に、電気回路内で電気信号を伝送させるように結合させている。
【００８５】
図１１に示すように、第１の安定状態では、アクチュエータ基礎構造３１８のアーチ状部分３２４は、接触部分３２２を支持プレート３１４の接触電極３３０から離間させている。２モード式アクチュエータ３１０が所定の設定点温度に到達すると、熱膨張係数の差によって発生する応力のためにアクチュエータ基礎構造３１８の中央の可動性部分３２４は、凸状の曲線を凹状の構成まで反転させた状態の第２の安定状態（図示せず）までスナップ動作で移行する。この第２の安定状態では、中央の可動性部分３２４のこの反転した凹状構成によって熱アクチュエータ３１０の導体部分３２２は、支持プレート３１４の接触電極３３０と電気的に接触するまで押され、これによって回路が閉じられる。したがって、熱アクチュエータ３１０が所定のしきい値すなわち設定点温度において凹状の異なる状態までスナップ動作するという特性を熱スイッチ３００に用いると、設定点に到達したことを信号伝達するように電気接点３２２、３３０を開くまたは閉じることができる。
【００８６】
本発明の好ましい実施形態について図示し説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく本発明を様々に変更できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】多層的熱アクチュエータとして具現化させた本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを第１の安定状態で構成させた図である。
【図２】図１に示す多層的熱アクチュエータとして具現化させた本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを第１の状態から反転させた第２の安定状態で構成させた図である。
【図３】本発明の熱スイッチと共に使用するバイポーラトランジスタの概要図である。
【図４】本発明の熱スイッチと共に使用する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の概要図である。
【図５】図５−Ａは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の１つの図である。
図５−Ｂは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の１つの図である。
図５−Ｃは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の１つの図である。
図５−Ｄは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の１つの図である。
【図６】図６−Ａは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
図６−Ｂは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
図６−Ｃは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
図６−Ｄは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
図６−Ｅは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
図６−Ｆは、従来の半導体製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスを製造するための別の周知の溶解ウェハ製法（ＤＷＰ）の図である。
【図７】周知のＤＷＰ製作技法を使用してＭＥＭＳデバイスとして製作した本発明による熱スイッチの図である。
【図８】図１に示す多層的熱アクチュエータとして具現化させた本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを本発明の微細加工した支持プレートと組み合わせた図である。
【図９】二股に分かれた中央の接触部を有すると共に、本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを第１の安定状態で構成させた状態としている、ダブル接触式熱スイッチとした本発明の実施形態のＭＥＭＳ式熱スイッチの図である。
【図１０】図９で具現化させているような、第１の状態から反転させた第２の安定状態に構成させた本発明の２モード式熱アクチュエータデバイスを有する本発明のＭＥＭＳ式熱スイッチの図である。
【図１１】片持ち梁式の２モード式熱アクチュエータデバイスを有する単一接触式熱スイッチとして代替的に具現化させた本発明のＭＥＭＳ式熱スイッチの図である。
【図１】
2005500655.tif 000003
【図２】
2005500655.tif 000004
【図３】
2005500655.tif 000005
【図４】
2005500655.tif 000006
【図５】
2005500655.tif 000007
【図６】
2005500655.tif 000008
【図９】
2005500655.tif 000009
【図１０】
2005500655.tif 000010
【国際公開パンフレット】
2005500655.tif 000011
2005500655.tif 000012
2005500655.tif 000013
2005500655.tif 000014
2005500655.tif 000015
2005500655.tif 000016
2005500655.tif 000017
2005500655.tif 000018
2005500655.tif 000019
2005500655.tif 000020
2005500655.tif 000021
2005500655.tif 000022
2005500655.tif 000023
2005500655.tif 000024
2005500655.tif 000025
2005500655.tif 000026
2005500655.tif 000027
2005500655.tif 000028
2005500655.tif 000029
2005500655.tif 000030
2005500655.tif 000031
2005500655.tif 000032
2005500655.tif 000033
2005500655.tif 000034
2005500655.tif 000035
2005500655.tif 000036
2005500655.tif 000037
2005500655.tif 000038
2005500655.tif 000039
2005500655.tif 000040
2005500655.tif 000041
2005500655.tif 000042
2005500655.tif 000043
2005500655.tif 000044
2005500655.tif 000045
2005500655.tif 000046
2005500655.tif 000047
2005500655.tif 000048
【国際調査報告】
2005500655.tif 000049
2005500655.tif 000050
2005500655.tif 000051