(57)【要約】【課題】硬度の高い接点材料を用いて対向面積の大きな接点を形成する。【解決手段】可動接点部３４の移動方向の端面と固定接点部３３の端面が対向する。固定接点部３３は、固定接点基板４１の上方に蒸着、スパッタ、電解メッキ等により緩衝層４４と導電層４５が複数層交互に積層される。導電層４５の可動接点部３４と対向する端部は緩衝層４４の端面よりも突出しており、導電層４５の端面が固定接点４６（接触面）となる。可動接点部３４は、可動接点基板５１の上に蒸着、スパッタ、電解メッキ等により緩衝層５４と導電層５５が複数層交互に積層される。導電層５５の固定接点部３３と対向する端部は緩衝層５４の端面よりも突出しており、導電層５５の端面が可動接点５６（接触面）となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の上方に複数層の導電層を積層した第１の接点部と、第２の基板の上方に複数層の導電層を積層した第２の接点部とを備え、
前記第１の接点部における前記導電層の厚さ方向に平行な端面をそれぞれ第１の接点部の接点とし、
前記第２の接点部における前記導電層の厚さ方向に平行な端面をそれぞれ第２の接点部の接点とし、
前記第１の接点部の各接点と前記第２の接点部の各接点とを対向させて両接点を互いに接触又は離間させるようにしたことを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、
前記導電層は、前記導電層よりも硬度の小さな緩衝層と交互に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、
前記導電層の前記接点となる端面が前記緩衝層の端面よりも突出していることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記第１の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第２の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記第２の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第１の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項６】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部における前記導電層が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｔａ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、又はこれらの合金からなることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項７】
基板の上方に所定パターンのモールド部を形成し、
前記基板の上方において前記モールド部の形成されている領域を除く複数領域に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に１層又は複数層の緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、
前記モールド部を除去し、前記導電層の前記モールド部側面に接していた面によって接点となる面を形成する工程と、
前記緩衝層と前記導電層が積層した複数領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。
【請求項８】
基板の上方において緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に１層又は複数層の緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、
積層された前記緩衝層及び前記導電層の上に複数領域のモールド部を形成する工程と、
前記モールド部をマスクとして前記緩衝層と前記導電層をエッチングすることにより前記緩衝層と前記導電層を複数領域に分割するとともに、前記導電層のエッチングされた面によって接点となる面を形成する工程と、
分割された前記緩衝層と前記導電層の領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載したスイッチと、
前記第１の接点部と前記第２の接点部のうち少なくとも一方の接点部をその接点と垂直な方向へ移動させて第１の接点部の接点と第２の接点部の接点を互いに接触又は離間させるためのアクチュエータと、
を備えたことを特徴とするリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチ及びその製造方法並びにリレーに関する。具体的には、可動接点部の移動方向と垂直な面が接点となったスイッチ及びその製造方法と、当該スイッチの構造を用いたリレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチやリレーにおいては、接点どうしが溶着するとスイッチやリレーが動作しなくなるので、接点の溶着対策が重要となる。接点の溶着を回避するための対策の一つに、できるだけ硬度の高い接点材料を用いることがある。
【０００３】
また、接点に加工誤差があったり、可動接点の動作毎の動きにバラツキがあったりした場合にも接点どうしを安定に接触させるためには、接点どうしの対向面積を大きくしなければならない。基板の表面に成膜された導電層の側面が接点となっている場合には、接点どうしの対向面積を大きくするためには、導電層の厚みを厚くすればよい。そのため、このような接点構造では、接点どうしを安定に接触させるためには、基板の上に成膜される導電層の厚さを大きくすればよい。
【０００４】
しかし、硬度の高い接点材料を用いて厚みの大きな導電層（接点）を形成しようとすると、導電層の内部応力が大きくなり、また温度変化等により基板と導電層との間に生じる熱応力が大きくなるので、導電層が基板から剥がれやすくなる。また、導電層が厚くなると、導電層を成膜するのが困難になる。したがって、従来は硬度の高い接点材料を用いて対向面積の大きな接点を形成することは難しかった。
【０００５】
なお、可動接点部の移動方向と垂直な面が接点（接触面）となったＭＥＭＳスイッチとして、特許文献１に開示されたものがある。このＭＥＭＳスイッチでは、基板の上面に形成された絶縁層の上面から端面にかけてメッキで導電層を形成し、導電層の突出部分を可動接点としている。しかし、このような接点の構造でも、硬度の高い導電層の厚さを大きくすることは困難であり、また硬度の高い導電層の厚みを大きくすると導電層が剥離しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−５２６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは硬度の高い接点材料を用いて対向面積の大きな接点を形成することのできるスイッチ及びその製造方法と、当該スイッチの構造を用いたリレーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るスイッチは、第１の基板の上方に複数層の導電層を積層した第１の接点部と、第２の基板の上方に複数層の導電層を積層した第２の接点部とを備え、前記第１の接点部における前記導電層の厚さ方向に平行な端面をそれぞれ第１の接点部の接点とし、前記第２の接点部における前記導電層の厚さ方向に平行な端面をそれぞれ第２の接点部の接点とし、前記第１の接点部の各接点と前記第２の接点部の各接点とを対向させて両接点を互いに接触又は離間させるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
本発明のスイッチにあっては、複数層の導電層を積層して第１の接点部を形成し、複数層の導電層を積層して第２の接点部を形成しているので、第１の接点部における導電層の層数を増やすことによって第１の接点部の接点面積を大きくでき、また第２の接点部における導電層の層数を増やすことによって第２の接点部の接点面積を大きくできる。また、接点を開閉動作させる都度動作バラツキがあっても接点の接触安定性を安定させることができ、また接点の接触位置が分散されて接点の破壊も起きにくくなる。従って、接点どうしの対向面積が大きくなって第１の接点部の接点と第２の接点部の接点との接触位置が分散され、接点接触部の破壊が起こりにくくなる。また、第１の接点部と第２の接点部における導電層（配線部分）の配線抵抗も小さくできる。
【００１０】
しかも、導電層を積層する層数を増やしてやれば、第１の接点部及び第２の接点部の各接点面積を大きくするために各導電層の厚みを厚くする必要がないので、第１の接点部及び第２の接点部における内部応力を小さくできる。よって、導電層（接点）の材料として溶着（スティック）の起きにくい硬度の高い材料を用いた場合でも、製造工程で発生する内部応力や温度変化による熱応力のために各導電層が基板から剥離する恐れが小さくなる。特に、第１の基板の上方に複数層の導電層を積層して第１の接点部を形成し、第２の基板の上方に複数層の導電層を積層して第２の接点部を形成しているので、導電層よりも軟らかくて比抵抗の小さな層や、加工性のよい材料からなる層や、密着性のよい層などを介して各導電層どうしを積層することにより、より一層剥離が起きにくくなる。
【００１１】
本発明に係るスイッチのある実施態様は、前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、前記導電層が、前記導電層よりも硬度の小さな緩衝層と交互に積層されていることを特徴としている。この実施態様によれば、接点を有する導電層を硬度の高い材料で形成することができるので、接点どうしの溶着が起こりにくくなり、接点の寿命が長くなる。また、導電層間に比較的硬度の低い緩衝層を設けているので、接点どうしが接触するときの衝撃を緩衝層によって和らげることができる。また、緩衝層によって導電層の歪みを緩和することができるので、より一層導電層が基板から剥離しにくくなる。さらに、トータルで接点どうしの対向面積（導電層端面のトータルの厚さ）を大きくできるので、接点どうしの接触安定性を向上させることができる。また、緩衝層として、硬度に関係なく比抵抗の低い材料を選択できるため、配線抵抗を下げることができる。
【００１２】
また、本発明に係るスイッチの別な実施態様は、前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、前記導電層の前記接点となる端面が前記緩衝層の端面よりも突出していることを特徴としている。この実施態様によれば、両接点部の導電層端面が緩衝層の端面よりも突出しているので、第１の接点部の緩衝層と第２の導電層の緩衝層が接触することによって第１の接点部の接点と第２の接点部の接点とが接触不良を起こすのを防ぐことができる。また、第１の接点部と第２の接点部との間での緩衝層どうしの接触や導電層と緩衝層の接触を防ぐことができるので、緩衝層どうしのスティックや緩衝層と導電層とのスティックを防止することができる。
【００１３】
本発明に係るスイッチのさらに別な実施態様は、前記第１の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第２の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴としている。この実施態様によれば、第１の接点部の導電層が第２の接点部の導電層間に嵌り込んで第１の接点部と第２の接点部がスティックを起こすことを防止できる。
【００１４】
本発明に係るスイッチのさらに別な実施態様は、前記第２の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第１の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴としている。この実施態様によれば、第２の接点部の導電層が第１の接点部の導電層間に嵌り込んで第１の接点部と第２の接点部がスティックを起こすことを防止できる。
【００１５】
本発明に係るスイッチのさらに別な実施態様は、前記第１の接点部及び前記第２の接点部における前記導電層が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｔａ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｕ、又はこれらの合金からなることを特徴としている。この実施態様によれば、導電層の比抵抗を小さくできるので、接点どうしの接触抵抗をさらに小さくできる。
【００１６】
本発明に係るスイッチの第１の製造方法は、基板の上方に所定パターンのモールド部を形成し、前記基板の上方において前記モールド部の形成されている領域を除く複数領域に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に１層又は複数層の緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、前記モールド部を除去し、前記導電層の前記モールド部側面に接していた面によって接点となる面を形成する工程と、前記緩衝層と前記導電層が積層した複数領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
本発明の第１の製造方法にあっては、モールド部によって接点となる導電層の端面を平滑に成形することができ、接点どうしの接触抵抗を小さくできる。また、第１の接点部の接点と第２の接点部の接点とのギャップ距離は、モールド部の幅によって制御することができるので、接点間のギャップ距離のバラツキを小さくでき、接点間距離を狭小化できる。
【００１８】
本発明に係るスイッチの第２の製造方法は、基板の上方において緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に１層又は複数層の緩衝層と複数層の導電層を交互に積層する工程と、積層された前記緩衝層及び前記導電層の上に複数領域のモールド部を形成する工程と、前記モールド部をマスクとして前記緩衝層と前記導電層をエッチングすることにより前記緩衝層と前記導電層を複数領域に分割するとともに、前記導電層のエッチングされた面によって接点となる面を形成する工程と、分割された前記緩衝層と前記導電層の領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
本発明の第２の製造方法にあっては、積層された導電層と緩衝層をエッチングすることによって接点となる導電層の端面を平滑に成形することができ、接点どうしの接触抵抗を小さくできる。また、第１の接点部の接点と第２の接点部の接点とのギャップ距離は、モールド部からの露出部分の幅によって制御することができるので、接点間のギャップ距離のバラツキを小さくでき、接点間距離を狭小化できる。
【００２０】
本発明に係るリレーは、本発明に係るスイッチと、前記第１の接点部と前記第２の接点部のうち少なくとも一方の接点部をその接点と垂直な方向へ移動させて第１の接点部の接点と第２の接点部の接点を互いに接触又は離間させるためのアクチュエータとを備えたことを特徴としている。本発明のリレーにあっては、接点に硬度の高い材料を用いて接点どうしの溶着が起きにくくでき、しかも接点のトータルの対向面積を大きくしても導電層どうしの剥離が起きにくくなる。さらに、接点の対向面積が大きくなることで、接点どうしの接触安定性が得られる。
【００２１】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接点として硬度の高い材料を用いることで溶着が起きにくくできる。しかも、緩衝層を挟んで導電層を積層して接点の対向面積を大きくするので、接点に硬度の高い材料を用いても導電層の基板からの剥離や導電層どうしの剥離が起きにくくなり、硬度の高い材料からなる接点の対向面積を大きくできる。そして、接点の対応面積を大きくすることで、接点を開閉動作させる都度動作バラツキがあっても接点の接触安定性を安定させることができ、また接点の接触位置が分散されて接点の破壊も起きにくくなる。さらに、緩衝層として比抵抗の小さな材料を用いることにより、第１及び第２の接点部の配線抵抗も小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態１によるスイッチの構造を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、実施形態１のスイッチの製造方法を説明する概略断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、図２（ｄ）に続く工程を示す概略断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、実施形態１のスイッチの別な製造方法を説明する概略断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１のスイッチの別な製造方法を説明する概略断面図であって、図４（ｄ）に続く工程を示す。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１のスイッチの別な製造方法を説明する概略断面図であって、図５（ｃ）に続く工程を示す。
【図７】図７は、本発明の実施形態２によるスイッチの構造を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｄ）は、実施形態２のスイッチの製造方法を説明する概略断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、図８（ｄ）に続く工程を示す概略断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ｃ）に続く工程を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態３による静電リレーを示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＡ部を拡大して示す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態３の静電リレーの可動電極部及び固定電極部を拡大して示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１１のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
【００２５】
［第１の実施形態］
（構造）
図１は、本発明の実施形態１によるスイッチの構造を示す断面図である。このスイッチ３１は、固定接点部３３と可動接点部３４を備えている。固定接点部３３は、絶縁膜４２を介してその下面をベース基板３２の上面に固定され、可動接点部３４はベース基板３２の上面から浮いていて駆動機構又はアクチュエータによってベース基板３２の上面と平行な方向（白抜き矢印で示す方向）に移動する。例えば、本発明のスイッチは、特許文献１に開示されているような構造のＭＥＭＳスイッチにも用いることができる。
【００２６】
固定接点部３３は、表面を絶縁層４０で覆われた固定接点基板４１の上面に配線パターン部４８を設けたものである。配線パターン部４８は、絶縁層４０の上面に位置する下地層４３と、その上に交互に積層された複数組の導電層４５及び緩衝層４４からなる。また、可動接点部３４は、表面を絶縁層５０で覆われた可動接点基板５１の上面に配線パターン部５８を設けたものである。配線パターン部５８は、絶縁層５０の上面に位置する下地層５３と、その上に交互に積層された複数組の導電層５５及び緩衝層５４からなる。下地層４３、５３は、金属材料層であって蒸着、スパッタリング、無電解メッキ等により成膜される。緩衝層４４、５４は、電解メッキや無電解メッキ、蒸着、スパッタリング等によって導電性材料を厚み方向に成長させることによって形成される。導電層４５、５５は、電解メッキや無電解メッキ、蒸着、スパッタリング等によって金属材料を厚み方向（図１の矢印方向α）に成長させることによって形成される。
【００２７】
導電層４５、５５の互いに対向する側の端部はそれぞれ緩衝層４４、５４及び下地層４３、５３の端面から突出している。導電層４５、５５の対向面はそれぞれ固定接点４６（電気的接触面）と可動接点５６（電気的接触面）になっており、いずれも平滑に形成されている。各固定接点４６は固定接点基板４１の上面に垂直な同一平面上にあり、また各可動接点５６は可動接点基板５１の上面に垂直な同一平面上にあり、固定接点４６と可動接点５６とは互いに平行に形成されている。また、各固定接点４６と各可動接点５６は同じ高さに位置しており、可動接点部３４を平行移動させて両接点４６、５６を閉じたとき、両接点４６、５６はそれぞれほぼ全面において面接触する。ただし、固定接点４６と可動接点５６は必ずしも平面でなければならない訳ではなく、湾曲面となっていても差し支えない。
【００２８】
固定接点部３３や可動接点部３４の接触抵抗や配線抵抗はできるだけ小さいことが好ましいから、緩衝層４４、５４及び導電層４５、５５の材料は比抵抗の小さなものが望ましい。また、固定接点４６や可動接点５６は硬い材質である方が接触時にスティック（固着）が起こりにくく、スイッチ３１の寿命が長くなるので、導電層４５、５５の材料は硬度の高いものが好ましい。これに対し、緩衝層４４、５４は、ある程度柔らかい（ただし、固定接点４６と可動接点５６の接触力によって変形しない程度の柔らかさ）方が、接点どうしの接触時における導電層４５、５５の変形を緩和できるので、ある程度柔らかい材料が好ましい。従って、導電層４５、５５の材料としては、比抵抗が小さく、緩衝層４４、５４より硬度の高いものを用いており、たとえばＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｔａ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕあるいはこれらの合金などを用いることができる。緩衝層４４、５４の材料としては比抵抗が小さく、導電層４５、５５より硬度の低いものを用いており、たとえばＡｕ、Ａｇ、Ａｌあるいはこれらの合金などを用いることができる。また、緩衝層４４、５４としては、金属材料が好ましいが、ポリシリコンなど非金属の導電性材料であっても差し支えない。
【００２９】
具体的には、導電層４５、５５の比抵抗は２０μΩ・ｃｍ（at ２０℃）以下であることが好ましいが、この範囲内でもできるだけ比抵抗が小さいことが望ましい。緩衝層４４、５４の比抵抗は５０μΩ・ｃｍ（at ２０℃）以下であることが好ましく、この範囲内でもできるだけ比抵抗が小さなものが望ましい。
【００３０】
導電層４５、５５の硬度は３０以上２０００以下であることが好ましい。また、緩衝層４４、５４の硬度は１０以上１５００以下であることが好ましい。なお、この硬度は、（株）島津製作所のダイナミック超微小硬度計における硬度の単位であるダイナミック硬度Ｈで表したものである。
【００３１】
導電層４５の厚さＴ２が緩衝層５４の厚さＴ１よりも薄かったり、導電層５５の厚さＴ２が緩衝層４４の厚さＴ１よりも薄かったりすると、可動接点部３４を固定接点部３３に接触させたとき相互の高さがずれた場合に、導電層４５の先端部が導電層５５間に嵌り込んだり、導電層５５の先端部が導電層４５間に嵌り込んだりして導電層４５と導電層５５がスティックを起こし、スイッチ３１の寿命が短くなる恐れがある。このような現象を防止するためには、導電層４５の厚さＴ２が緩衝層５４の厚さＴ１よりも大きく（Ｔ２＞Ｔ１）、導電層５５の厚さＴ２も緩衝層４４の厚さＴ１より大きく（Ｔ２＞Ｔ１）しておけばよい。
【００３２】
また、固定接点４６と可動接点５６の接触抵抗や固定接点部３３及び可動接点部３４の配線抵抗を小さくするためには、導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の厚さを大きくすればよいが、これらの厚さをあまり厚くすると、製造時の内部応力や温度変化（線膨張係数差）により発生する熱応力などによって導電層４５、５５や緩衝層４４、５４が剥離するおそれがある。従って、導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の一層一層の厚さＴ２、Ｔ１は、いずれも１０μｍ程度よりも薄くし、これらの層数を増やすことで導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の全体の厚さ（総厚さ）を大きくし、抵抗を小さくすればよい。導電層４５、５５の層数や緩衝層４４、５４の層数は、製造工程上あるいはコスト上支障のない範囲であれば特に上限は存在しない。
【００３３】
このスイッチ３１では、導電層４５、５５がそれぞれ緩衝層４４、５４及び下地層４３、５３の端面よりも突出しているので、固定接点４６と可動接点５６が接触する前に緩衝層４４、５４どうしが当たったり、下地層４３、５３どうしが当たったりして、固定接点４６と可動接点５６の接触が妨げられることがない。また、固定接点４６と可動接点５６が当接することで緩衝層４４、５４どうしの接触が妨げられるので、緩衝層４４、５４に硬度の低い材料や比較的軟らかい材料を用いている場合でも、緩衝層４４、５４どうしが粘着することがなく、接点寿命に影響することがなくなる。
【００３４】
したがって、導電層４５、５５の突出長ｅはできるだけ大きいことが望ましいが、あまり長くなり過ぎても加工が困難になったり、強度が問題になったりする恐れがある。従って、導電層４５、５５の突出長ｅは、導電層４５、５５の摩耗量と強度、加工性などを考慮して決めればよい。スイッチング動作を繰り返したときの導電層４５、５５の摩耗量は０.１μｍよりも小さいので、導電層４５、５５の突出量ｅは０.１μｍ以上あればよい。
【００３５】
また、固定接点４６と可動接点５６はそれぞれ固定接点基板４１及び絶縁層４０の各端面と可動接点基板５１及び絶縁層５０の各端面からも突出しており、固定接点基板４１と可動接点基板５１の対向面はいずれも下面側ほど後方へ引っ込むように傾斜している。したがって、可動接点部３４を動かして各可動接点５６を各固定接点４６に接触させるとき、固定接点基板４１と可動接点基板５１が接触したり、絶縁層４０と絶縁層５０が接触したりして可動接点５６と固定接点４６の接触を妨げることがない。
【００３６】
（第１の製造方法）
スイッチ３１は、ＭＥＭＳ（Micro Electrical-Mechanical Systems）技術を用いて製作される。図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｄ）は、スイッチ３１の製造工程の一例を表しており、電解メッキによって導電層４５、５５を作製するものである。
【００３７】
図２（ａ）は、Ｓｉからなる基板Ａ１の上面に絶縁層Ａ０を形成し、さらにその上にメッキ下地層Ａ３を形成したものである。メッキ下地層Ａ３は、金属材料を蒸着やスパッタリング、無電解メッキ等の方法で絶縁層Ａ０の上面に成膜したものである。メッキ下地層Ａ３は、メッキ電極となるものであり、例えば下層Ｃｒ／上層Ａｕからなる２層構造となっている。
【００３８】
ついで、図２（ｂ）に示すように、配線パターン部４８及び５８を形成しようとする領域以外の領域において基板Ａ１の上面にモールド部Ａ２を設ける。モールド部Ａ２は、メッキ液に耐性があり、かつ、その後のモールド部除去工程において導電層Ａ５や緩衝層Ａ４、メッキ下地層Ａ３、絶縁層Ａ０を浸食することなく選択的にエッチング除去される材料を用いる。モールド部Ａ２を作製するには、例えばメッキ下地層Ａ３の上から基板Ａ１の上面に塗布したフォトレジストを露光用マスクを通して露光しエッチングすることによりパターニングすればよい。こうしてパターニングされたモールド部Ａ２は、配線パターン部４８が形成される領域のメッキ下地層Ａ３と配線パターン部５８が形成される領域のメッキ下地層Ａ３との中間の領域においては、その両側面が互いに平行で、かつ平滑となっている。また、モールド部Ａ２は、基板Ａ１の上に形成する配線パターン部４８、５８の厚みよりも十分に大きな高さを有している。
【００３９】
モールド部Ａ２を形成した基板Ａ１には次のようにしてメッキ処理が施される。基板Ａ１をメッキ浴に浸漬し、メッキ下地層Ａ３をメッキ電極として電解メッキを行うと、図２（ｃ）に示すように、メッキ下地層Ａ３の表面にＰｔなどのメッキ金属粒子が析出し、導電層Ａ５が基板Ａ１の厚み方向に成長する。モールド部Ａ２で覆われている領域にはメッキ金属粒子は析出しない。
【００４０】
ついで、図２（ｄ）に示すように、導電層Ａ５の上に緩衝層Ａ４を積層する。緩衝層Ａ４を積層する方法としては、異なるメッキ液に浸漬し、導電層Ａ５をメッキ電極として導電層Ａ５の上に緩衝層Ａ４を析出させる方法でもよく、あるいは蒸着やスパッタリング等によって導電層Ａ５の上に緩衝層Ａ４を成膜する方法でもよい。
【００４１】
図２（ｃ）の工程と図２（ｄ）の工程を複数回繰り返し、図３（ａ）のようにモールド部Ａ２以外の領域にそれぞれ配線パターン部４８と配線パターン部５８を形成し終えたら、図３（ｂ）のようにエッチングによってモールド部Ａ２を除去する。この結果、基板Ａ１の上面には導電層４５（Ａ５）、緩衝層４４（Ａ４）及び下地層Ａ３からなる配線パターン部４８と、導電層５５（Ａ５）、緩衝層５４（Ａ４）及び下地層Ａ３（ただし、この段階ではメッキ下地層Ａ３は下地層４３と下地層５３に分割されていない。）からなる配線パターン部５８とができる。また、モールド部Ａ２に接していた導電層４５、５５の端面は平滑に、かつ、互いに平行に形成される。
【００４２】
この後、空間Ａ６内のメッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０をエッチングしてそれぞれ下地層４３と下地層５３に分割し、また絶縁層４０と絶縁層５０に分割する。さらに、基板Ａ１を下面側からエッチングし、図３（ｃ）のように固定接点基板４１と可動接点基板５１に分割する。ついで、モールド部Ａ２が除去された跡の空間Ａ６内に浸入させたエッチング液によって緩衝層４４の端部を選択的にエッチングすると、図３（ｄ）に示すように、緩衝層４４がエッチバックされて導電層４５、５５の端部が突出し、その端面に固定接点４６と可動接点５６が形成される。なお、ここではメッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してから、緩衝層４４をエッチバックさせたが、これとは逆に、緩衝層４４をエッチバックさせた後に、メッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してもよい。
【００４３】
こうして一方のブロックは、絶縁層４０、固定接点基板４１、下地層４３、緩衝層４４及び導電層４５が積層した固定接点部３３となる。この固定接点部３３は絶縁膜４２を介してベース基板３２の上面に固定されている。また、他方のブロックは、絶縁層５０、可動接点基板５１、下地層５３、緩衝層５４及び導電層５５が積層した可動接点部３４となる。この可動接点部３４は、最後に下面の絶縁膜をエッチング除去することによりベース基板３２から分離される。この結果、スイッチ３１（ＭＥＭＳスイッチ）が製作される。
【００４４】
（第２の製造方法）
また、スイッチ３１は、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示すような工程で作製することもできる。第２の製造方法でも、図４（ａ）に示すように、始めに表面を絶縁層Ａ０で覆われた基板Ａ１の上にメッキ下地層Ａ３を形成する。
【００４５】
ついで、図４（ｂ）に示すように、メッキ下地層Ａ３の上面において配線パターン部４８、５８を形成しようとする領域以外の領域にモールド部Ａ２を設ける。図４（ｃ）に示すようにメッキ工程によりメッキ下地層Ａ３のモールド部Ａ２から露出した領域に導電層Ａ５を形成した後、図４（ｄ）のように一旦モールド部Ａ２を除去する。
【００４６】
さらに、図５（ａ）に示すように、メッキ下地層Ａ３が露出した領域に新たにモールド部Ａ２を設け、図５（ｂ）のようにメッキ工程により導電層Ａ５の上に緩衝層Ａ４を積層する。ついで、図５（ｃ）に示すように、再びモールド部Ａ２を除去する。
【００４７】
そして、図４（ｂ）〜（ｄ）のように新しいモールド部Ａ２を作製して導電層Ａ５を成膜する工程と、図５（ａ）〜（ｃ）のようにあたらしいＡ２を作製して緩衝層Ａ４を成膜する工程とを交互に何回か繰り返すことにより、図６（ａ）のように基板Ａ１の上に配線パターン部４８、５８を形成する。
【００４８】
この後、空間Ａ６からメッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０の露出部分をエッチング除去し、さらに基板Ａ１を下面側からエッチングし、図６（ｂ）のように固定接点基板４１と可動接点基板５１に分割する。ついで、配線パターン部４８及び５８の間の空間Ａ６に浸入させたエッチング液によって緩衝層４４の端部を選択的にエッチングすると、図６（ｃ）に示すように、緩衝層４４がエッチバックされて導電層４５、５５の端部が突出し、その端面に固定接点４６と可動接点５６が形成される。なお、ここではメッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してから、緩衝層４４をエッチバックさせたが、これとは逆に、緩衝層４４をエッチバックさせた後に、メッキ下地層Ａ３と絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してもよい。
【００４９】
第２の製造方法では、エッチング液などで傷んだモールド部Ａ２を除去して新しいモールド部Ａ２を作製し、毎回新しいモールド部Ａ２を用いて導電層Ａ５を成膜しているので、各層の導電層Ａ５の端面をより平滑に形成することができる。
【００５０】
（作用効果）
本発明のスイッチ３１にあっては、固定接点４６の接触面と可動接点５６の接触面が導電層Ａ５の成長方向と平行であるので、モールド部の側面によって各接点４６、５６の接触面を平滑に成形することができる。また、両接点４６、５６の接触面の平行度も向上する。よって、両接点４６、５６どうしが接触しているときの接触抵抗を小さくできる。
【００５１】
また、接点４６、５６を形成される導電層４５、５５を多層構造とし、導電層４５、５５間に導電層４５、５５よりも硬度の低い緩衝層４４、５４を設けているので、導電層４５、５５を硬度の高い材料で形成しても剥離が起きにくくなる。よって、導電層４５、５５を硬度の高い材料で形成することによって接点４６、５６どうしの溶着を防ぐことができる。さらに、導電層４５、５５が多層となっていて両接点４６、５６の対向面積を大きくできて接点どうしの接触位置が分散し、接点接触部の破壊が起こりにくくなる。そのため、スイッチ３１の開閉寿命が増し、接点間距離の狭小化が可能になる。また、接点４６、５６の対向面積が大きくなるので、可動接点部３４の動作にバラツキがあっても、接点の接触安定性が向上する。
【００５２】
さらに、複数層の導電層４５が積層されていて各導電層４５の端面が固定接点４６となっているので、導電層４５の層数を増やすことによって固定接点４６の合計面積を大きくできる。同様に、複数層の導電層５５が積層されていて各導電層５５の端面が可動接点５６となっているので、導電層５５の層数を増やすことによって固定接点５６の合計面積を大きくできる。また、導電層４５と導電層５５の長さ方向に垂直な断面の合計断面積が大きくなるので、配線パターン部４８と配線パターン部５８の配線抵抗も小さくなる。しかも、配線パターン部４８及び５８は、それぞれ導電層４５、５５と緩衝層４４、５４を交互に積層して形成されているので、導電層４４、５５の合計厚さと同じ厚さの導電層を１層だけ設ける場合に比べて、内部応力等による反りを抑制することができて導電層４４、５５が基板４１、５１から剥離しにくくなる。
【００５３】
さらに、導電層４５、５５を硬度の高い材質で形成することによって接点４６、５６どうしのスティックを防止できる。また、緩衝層４４、５を導電層４５、５５よりも硬度の低い材質で形成することにより接点４６、５６どうしの接触時の衝撃を緩衝層４４、４５によって緩和するとともに導電層４５、５５の応力を緩和して歪みを小さくでき、導電層４５、５５の剥離を防ぐことができる。
【００５４】
さらに、固定接点４６と可動接点５６が、緩衝層４４、５４や下地層４３、５３などの端面から突出しているので、緩衝層４４、５４や下地層４３、５３に妨げられることなく固定接点４６と可動接点５６を確実に接触させることができる。また、緩衝層４４と緩衝層５４が接触したり、緩衝層４４が導電層５５と接触したり、緩衝層５４が導電層４５と接触したりしないので、これらのスティックを防止できる。
【００５５】
しかも、導電層４５、５５の厚さを緩衝層４４、５４の厚さよりも厚くしてあれば、接点４６、５６どうしの位置がずれた場合でも、導電層４５の端部が導電層５５間の隙間に入り込んだり、導電層５５の端部が導電層４５間の隙間に入り込んだりして固定接点部３３と可動接点部３４がくっつくのを防ぐことができる。
【００５６】
また、導電層４５、５５をＭＥＭＳ技術を用いて成形しているので、固定接点４６と可動接点５６のギャップ距離のバラツキを小さくでき、接点間距離を狭小化できる。
【００５７】
［第２の実施形態］
図７は本発明の実施形態２によるスイッチ３１Ａの構造を示す断面図である。このスイッチ３１Ａでは、下地層４３を用いておらず、緩衝層４４、５４から始めて絶縁層４０及び絶縁層５０の上面にそれぞれ緩衝層４４、５４と導電層４５、５５とを交互に積層している。
【００５８】
図８（ａ）〜（ｄ）、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０（ａ）〜（ｃ）は、スイッチ３１Ａの製造工程を示す断面図である。この製造方法は、蒸着やスパッタリング等によって配線パターン部４８、５８を作製するものである。
【００５９】
まず、図８（ａ）に示すように、基板Ａ１の上面を絶縁層Ａ０で被覆し、絶縁層Ａ０の上面に蒸着、スパッタリング、無電解メッキ等の方法によって緩衝層Ａ４を成膜し、ついで図８（ｂ）のように緩衝層Ａ４の上面に蒸着、スパッタリング、電解メッキ等によって導電層Ａ５を成膜する。さらに、図８（ａ）の工程（このときには、電解メッキを行ってもよい。）と図８（ｂ）の工程を繰り返し、図８（ｃ）のように所定層数の緩衝層Ａ４と導電層Ａ５を積層する。
【００６０】
なお、最下層の緩衝層Ａ４を上記のように絶縁層Ａ０の上面に直接に設けるのでなく、絶縁層Ａ０と緩衝層Ａ４との間に、絶縁層Ａ０と緩衝層Ａ４との密着強度（剥離強度）を高めるための密着層（例えば、下層Ｃｒ／上層Ａｕからなる２層構造）を形成してもよい。あるいは、最下層の緩衝層Ａ４に代えて、絶縁層Ａ０と最下層の導電層Ａ５との間に、絶縁層Ａ０と導電層Ａ５との密着強度（剥離強度）を高めるための密着層（例えば、下層Ｃｒ／上層Ａｕからなる２層構造）を形成してもよい。
【００６１】
この後、図８（ｄ）に示すように、最上層の緩衝層Ａ４の上にフォトレジストを塗布してパターニングし、配線パターン部４８及び５８を形成しようとする領域にモールド部Ａ２を形成する。
【００６２】
ついで、図９（ａ）のようにモールド部Ａ２からの露出領域Ａ８において最上層の緩衝層Ａ４をエッチング除去し、さらに図９（ｂ）のように最上層の緩衝層Ａ４からの露出領域Ａ８において導電層Ａ５をエッチング除去する。この図９（ａ）の工程と図９（ｂ）の工程を繰り返すことにより、図９（ｃ）のように配線パターン部４８及び５８を形成しようとする領域以外ですべての緩衝層Ａ４及び導電層Ａ５を除去し、絶縁層Ａ０を露出させる。
【００６３】
こうして基板Ａ１の上方に配線パターン部４８及び５８が形成されたら、図１０（ａ）に示すように、その上のモールド部Ａ２をエッチングにより除去する。
【００６４】
この後、空間Ａ６から絶縁層Ａ０の露出領域をエッチング除去し、Ａ０を絶縁層４０と絶縁層５０に分割する。また、基板Ａ１を下面側からエッチングし、図１０（ｂ）のように固定接点基板４１と可動接点基板５１に分割する。ついで、配線パターン部４８と配線パターン部５８の間の空間Ａ６に浸入させたエッチング液によって緩衝層４４、５４の端部を選択的にエッチングすると、図１０（ｂ）に示すように、緩衝層４４、５４がエッチバックされて導電層４５、５５の端部が突出し、その端面に固定接点４６と可動接点５６が形成される。なお、ここでは絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してから、緩衝層４４をエッチバックさせたが、これとは逆に、緩衝層４４をエッチバックさせた後に、絶縁層Ａ０と基板Ａ１を分割してもよい。
【００６５】
こうして一方のブロックは、表面を絶縁層４０で覆われた固定接点基板４１の上に緩衝層４４と導電層４５が交互に積層した固定接点部３３となる。この固定接点部３３は絶縁膜４２を介してベース基板３２の上面に固定されている。また、他方のブロックは、表面を絶縁層５０で覆われた可動接点基板５１の上に緩衝層５４と導電層５５が交互に積層した可動接点部３４となる。この可動接点部３４は、最後に下面の絶縁膜をエッチング除去するこによりベース基板３２から分離され、スイッチ３１Ａが製作される。
【００６６】
［第３の実施形態］
つぎに、本発明の実施形態３による高周波用の静電リレー３１Ｂの構造を説明する。図１１は、静電リレー３１Ｂの構造を示す平面図である。図１２は、図１１のＡ部を拡大して示す斜視図、図１３はその固定接点部３３及び可動接点部３４を拡大して示す斜視図である。図１４は、図１１のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【００６７】
この静電リレー３１Ｂは、Ｓｉ基板やガラス基板等からなるベース基板３２の上面に固定接点部３３、可動接点部３４、固定電極部３５、可動接点部３４を支持する可動電極部３６、弾性バネ３７、弾性バネ３７を支持する支持部３８を設けたものである。
【００６８】
図１４に示すように、固定接点部３３は、Ｓｉからなる固定接点基板４１の下面を絶縁膜４２（ＳｉＯ２）によってベース基板３２の上面に固定されている。図１３に示すように、固定接点基板４１の表面は絶縁層４０で覆われており、その上面には下層Ｃｒ／上層Ａｕからなる下地層４３が形成されており、下地層４３の上にＰｔ等の緩衝層４４と導電層４５ａ、４５ｂが交互に積層されている。
【００６９】
また、図１１及び図１２に示すように、固定接点基板４１はベース基板３２の上面端部において幅方向（Ｘ方向）に延びており、中央部には可動接点部３４側へ向けて突出した張出部４１ａが形成され、両端にそれぞれパッド支持部４１ｂ、４１ｂが形成されている。配線パターン部４８ａ、４８ｂは固定接点基板４１の上面に沿って配線されており、配線パターン部４８ａ、４８ｂの一方端部は張出部４１ａの上面で互いに平行に配置され、張出部４１ａの端面から突出した導電層４５ａ、４５ｂの先端面は同一平面内に位置していてそれぞれ固定接点４６ａ、４６ｂ（電気的接触面）となっている。また、配線パターン部４８ａ、４８ｂの他方端部には、前記パッド支持部４１ｂ、４１ｂの上面において金属パッド部４７ａ、４７ｂが形成されている。
【００７０】
可動接点部３４は張出部４１ａに対向する位置に設けられている。可動接点部３４は、図１４に示すように、Ｓｉからなる可動接点基板５１の表面を絶縁層５０で覆い、その上面に下層Ｃｒ／上層Ａｕからなる下地層５３が形成されており、下地層５３の上にＰｔ等の緩衝層５４と導電層５５が交互に積層されている。図１３に示すように、導電層４５ａ、４５ｂと対向する導電層５５の端面は、可動接点基板５１の前面から突出し、しかも固定接点４６ａ、４６ｂと平行に形成されており、当該端面が可動接点５６（電気的接触面）となっている。可動接点５６は、固定接点４６ａの外側の縁から固定接点４６ｂの外側の縁までの距離にほぼ等しい幅を有している。
【００７１】
また、可動接点基板５１は、可動電極部３６から突出した支持梁５７によって片持ち状に支持されている。可動接点基板５１及び支持梁５７の下面はベース基板３２の上面から浮いており、可動電極部３６とともにベース基板３２の長さ方向（Ｙ方向）と平行に移動できる。
【００７２】
この静電リレー３１Ｂにおいては、固定接点部３３の金属パッド部４７ａ、４７ｂに主回路（図示せず）が接続され、可動接点５６を固定接点４６ａ、４６ｂに接触させることによって主回路を閉じることができ、可動接点５６を固定接点４６ａ、４６ｂから離間させることにより主回路を開くことができる。また、張出部４１ａと可動接点基板５１の対向面はそれぞれ下方へ行くほど後退するように傾斜しており、また固定接点４６ａ、４６ｂが張出部４１ａより突出するとともに可動接点５６も可動接点基板５１から突出しているので、接点間を閉じる際に張出部４１ａと可動接点基板５１が接触して可動接点５６と固定接点４６ａ、４６ｂとが接触不良を起こすのを防いでいる。
【００７３】
可動接点部３４を動かすためのアクチュエータは、固定電極部３５、可動電極部３６、弾性バネ３７及び支持部３８によって構成されている。
【００７４】
図１１に示すように、ベース基板３２の上面には複数本の固定電極部３５が互いに平行に配置されている。固定電極部３５は、平面視においては、矩形状のパッド部６６の両面からＹ方向へ向けてそれぞれ枝状をした枝状電極部６７が延出されている。枝状電極部６７は、それぞれ左右対称となるように枝部６８が突出しており、枝部６８はＹ方向において一定ピッチで並んでいる。
【００７５】
図１４に示すように、固定電極部３５においては、固定電極基板６１の下面が絶縁膜６２によってベース基板３２の上面に固定されている。また、パッド部６６においては、固定電極基板６１の上面にＣｕ、Ａｌ等によって固定電極６３が形成されており、固定電極６３の上に電極パッド層６５が設けられている。
【００７６】
図１１に示すように、可動電極部３６は、各固定電極部３５を囲むように形成されている。可動電極部３６には、各固定電極部３５を両側から挟むようにして櫛歯状電極部７４が形成されている（固定電極部３５間においては、一対の櫛歯状電極部７４によって枝状となっている）。櫛歯状電極部７４は、各固定電極部３５を中心として左右対称となっており、各櫛歯状電極部７４からは枝部６８間の空隙部へ向けて櫛歯部７５が延出している。しかも、各櫛歯部７５は、その櫛歯部７５と隣接して可動接点部３４に近い側に位置する枝部６８との距離が、当該櫛歯部７５と隣接して可動接点部３４から遠い側に位置する枝部６８との距離よりも短くなっている。
【００７７】
可動電極部３６は、Ｓｉの可動電極基板７１からなり、可動電極基板７１の下面はベース基板３２の上面から浮いている。また、可動電極部３６の可動接点側端面の中央には支持梁５７が突設されていて支持梁５７の先端に可動接点部３４が保持されている。
【００７８】
支持部３８はＳｉからなり、ベース基板３２の他方端部においてＸ方向に長く延びている。支持部３８の下面は絶縁膜３９によってベース基板３２の上面に固定されている。支持部３８の両端部と可動電極部３６（可動電極基板７１）とは、Ｓｉによって左右対称に形成された一対の弾性バネ３７によってつながっており、可動電極部３６は弾性バネ３７を介して支持部３８によって水平に支持されている。また、可動電極部３６は弾性バネ３７を弾性変形させることによってＹ方向に移動可能となっている。
【００７９】
上記のような構造を有する静電リレー３１Ｂにあっては、固定電極部３５と可動電極部３６の間に直流電圧源が接続され、制御回路等によって直流電圧がオン、オフされる。固定電極部３５では、直流電圧源の一方端子は電極パッド層６５に接続される。直流電圧源の他方端子は支持部３８に接続される。支持部３８及び弾性バネ３７は導電性を有しており、支持部３８、弾性バネ３７及び可動電極部３６は電気的に導通しているので、支持部３８に印加した電圧は可動電極部３６に加わることになる。
【００８０】
直流電圧源によって固定電極部３５と可動電極部３６の間に直流電圧が印加されると、枝状電極部６７の枝部６８と櫛歯状電極部７４の櫛歯部７５との間に静電引力が発生する。しかし、固定電極部３５及び可動電極部３６の構造が、各固定電極部３５の中心線に関して対称に形成されているので、可動電極部３６に働くＸ方向の静電引力はバランスし、可動電極部３６はＸ方向には移動しない。一方、各櫛歯部７５と隣接して可動接点部３４に近い側に位置する枝部６８との距離が、当該櫛歯部７５と隣接して可動接点部３４から遠い側に位置する枝部６８との距離よりも短くなっているので、各櫛歯部７５が可動接点部側へ吸引され、弾性バネ３７を撓ませながら可動電極部３６がＹ方向に移動する。この結果、可動接点部３４が固定接点部３３側へ移動し、可動接点５６が固定接点４６ａ、４６ｂに接触して固定接点４６ａと固定接点４６ｂの間（主回路）を電気的に閉じる。
【００８１】
また、固定電極部３５と可動電極部３６の間に印加していた直流電圧を解除すると、枝部６８と櫛歯部７５の間の静電引力が消失するので、弾性バネ３７の弾性復帰力によって可動電極部３６がＹ方向で後退し、可動接点５６が固定接点４６ａ、４６ｂから離間して固定接点４６ａと固定接点４６ｂの間（主回路）が開かれる。
【００８２】
このような静電リレー３１Ｂは、つぎのような工程で作製される。まず、表面全体を絶縁膜で覆われたベース基板３２（Ｓｉウエハ、ＳＯＩウエハなど）の上面にＳｉ基板（導電性を有する別なＳｉウエハ）を接合し、当該Ｓｉ基板の上面に金属材料を蒸着させて電極膜を成膜する。ついで、この電極膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングし、電極膜によりパッド部６６において固定電極基板６１の上面に固定電極６３を形成する。
【００８３】
この後、電極膜の上からＳｉ基板の上面に絶縁層と下地層を形成し、その上に所定層数の緩衝層と導電層を交互に積層する。ついで、導電層と緩衝層をパターニングして固定接点部３３の配線パターン部４８と可動接点部３４の配線パターン部５８を形成する。また、パッド部６６において固定電極６３の上に電極パッド層６５を形成する。さらに、配線パターン部４８、５８の下面の下地層と絶縁層を残してエッチング除去し、残った下地層によって下地層４３、５３を形成し、残った絶縁層によって絶縁層４０、５０を形成する。
【００８４】
この後、配線パターン部４８ａ、４８ｂ、配線パターン部５８、固定電極６３などの上にフォトレジストを塗布してレジストマスクを形成し、このレジストマスクを通してＳｉ基板をエッチングし、各領域に残ったＳｉ基板により固定接点部３３の固定接点基板４１、可動接点部３４の可動接点基板５１、固定電極部３５の固定電極基板６１、可動電極部３６の可動電極基板７１、弾性バネ３７、支持部３８を作製する。
【００８５】
最後に、Ｓｉ基板から露出している領域の絶縁膜と可動接点部３４及び可動電極部３６の下面の絶縁膜をエッチングによって除去し、個々の静電リレー３１Ｂにカッティングする。
【００８６】
可動接点部３４と固定電極部３５はこのような静電リレー３１Ｂの製造工程において、図２及び図３あるいは図４〜図６に示したような工程と同様な工程で作製されるので、固定接点部３３の固定接点４６ａ、４６ｂと可動接点部３４の可動接点５６は、導電層の成長方向と平行な側面となり、研磨などを行うことなく、平滑性と平行性の良好な接点を得ることができる。よって、この静電リレー３１Ｂにおいても、実施形態１のスイッチ３１と同様な作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８７】
３１、３１Ａ      スイッチ
３１Ｂ      静電リレー
３２      ベース基板
３３      固定接点部
３４      可動接点部
３５      固定電極部
３６      可動電極部
３７      弾性バネ
４１      固定接点基板
４３      下地層
４４      緩衝層
４５、４５ａ、４５ｂ      導電層
４６、４６ａ、４６ｂ      固定接点
４８、４８ａ、４８ｂ      配線パターン部
５１      可動接点基板
５３      下地層
５４      緩衝層
５５      導電層
５６      可動接点
５８      配線パターン部
６１      固定電極基板
６３      固定電極
６６      パッド部
６７      枝状電極部
７１      可動電極基板
７４      櫛歯状電極部
７５      櫛歯部
【図１】
2011187353.tif 000003
【図２】
2011187353.tif 000004
【図３】
2011187353.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011187353.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011187353.tif 000009
【図８】
2011187353.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011187353.tif 000012
【図１１】
2011187353.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2011187353.tif 000015
【図１４】
2011187353.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月11日(2010.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の上方に複数層の導電層を積層した第１の接点部と、第２の基板の上方に複数層の導電層を積層した第２の接点部とを備え、
前記第１の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第１の接点部の接点とし、
前記第２の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第２の接点部の接点とし、
前記第１の接点部の各接点と前記第２の接点部の各接点とを対向させて両接点を互いに接触又は離間させるようにしたことを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、
前記導電層と前記導電層よりも硬度の小さな緩衝層とが交互に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、
前記導電層の前記接点となる端面が前記緩衝層の端面よりも突出していることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記第１の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第２の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記第２の接点部を構成する前記導電層の厚さが、前記第１の接点部を構成する前記緩衝層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項６】
前記第１の接点部及び前記第２の接点部における前記導電層が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｔａ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、又はこれらの合金からなることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項７】
基板の上方に所定パターンのモールド部を形成する工程と、
前記基板の上方において前記モールド部の形成されている領域を除く複数領域に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と導電層を交互に積層する工程と、
前記モールド部を除去し、前記導電層の前記モールド部側面に接していた面によって接点となる面を形成する工程と、
前記緩衝層と前記導電層が積層した複数領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。
【請求項８】
基板の上方に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と導電層を交互に積層する工程と、
積層された前記緩衝層及び前記導電層の上に複数領域のモールド部を形成する工程と、
前記モールド部をマスクとして前記緩衝層と前記導電層をエッチングすることにより前記緩衝層と前記導電層を複数領域に分割するとともに、前記導電層のエッチングされた面によって接点となる面を形成する工程と、
分割された前記緩衝層と前記導電層の領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程と、
を備えたことを特徴とするスイッチの製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載したスイッチと、
前記第１の接点部と前記第２の接点部のうち少なくとも一方の接点部をその接点と垂直な方向へ移動させて第１の接点部の接点と第２の接点部の接点を互いに接触又は離間させるためのアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする静電リレー。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はスイッチ及びその製造方法並びに静電リレーに関する。具体的には、可動接点部の移動方向と垂直な面が接点となったスイッチ及びその製造方法と、当該スイッチの構造を用いた静電リレーに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは硬度の高い接点材料を用いて対向面積の大きな接点を形成することのできるスイッチ及びその製造方法と、当該スイッチの構造を用いた静電リレーを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係るスイッチは、第１の基板の上方に複数層の導電層を積層した第１の接点部と、第２の基板の上方に複数層の導電層を積層した第２の接点部とを備え、前記第１の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第１の接点部の接点とし、前記第２の接点部における前記導電層の端面をそれぞれ第２の接点部の接点とし、前記第１の接点部の各接点と前記第２の接点部の各接点とを対向させて両接点を互いに接触又は離間させるようにしたことを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係るスイッチのある実施態様は、前記第１の接点部及び前記第２の接点部において、前記導電層と前記導電層よりも硬度の小さな緩衝層とが交互に積層されていることを特徴としている。この実施態様によれば、接点を有する導電層を硬度の高い材料で形成することができるので、接点どうしの溶着が起こりにくくなり、接点の寿命が長くなる。また、導電層間に比較的硬度の低い緩衝層を設けているので、接点どうしが接触するときの衝撃を緩衝層によって和らげることができる。また、緩衝層によって導電層の歪みを緩和することができるので、より一層導電層が基板から剥離しにくくなる。さらに、トータルで接点どうしの対向面積（導電層端面のトータルの厚さ）を大きくできるので、接点どうしの接触安定性を向上させることができる。また、緩衝層として、硬度に関係なく比抵抗の低い材料を選択できるため、配線抵抗を下げることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係るスイッチの第１の製造方法は、基板の上方に所定パターンのモールド部を形成する工程と、前記基板の上方において前記モールド部の形成されている領域を除く複数領域に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と導電層を交互に積層する工程と、前記モールド部を除去し、前記導電層の前記モールド部側面に接していた面によって接点となる面を形成する工程と、前記緩衝層と前記導電層が積層した複数領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程とを備えたことを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係るスイッチの第２の製造方法は、基板の上方に緩衝層と導電層を前記基板の厚み方向で成長させることにより前記基板の上方に緩衝層と導電層を交互に積層する工程と、積層された前記緩衝層及び前記導電層の上に複数領域のモールド部を形成する工程と、前記モールド部をマスクとして前記緩衝層と前記導電層をエッチングすることにより前記緩衝層と前記導電層を複数領域に分割するとともに、前記導電層のエッチングされた面によって接点となる面を形成する工程と、分割された前記緩衝層と前記導電層の領域に合わせて前記基板を複数に分割する工程とを備えたことを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明に係る静電リレーは、本発明に係るスイッチと、前記第１の接点部と前記第２の接点部のうち少なくとも一方の接点部をその接点と垂直な方向へ移動させて第１の接点部の接点と第２の接点部の接点を互いに接触又は離間させるためのアクチュエータとを備えたことを特徴としている。本発明の静電リレーにあっては、接点に硬度の高い材料を用いて接点どうしの溶着が起きにくくでき、しかも接点のトータルの対向面積を大きくしても導電層どうしの剥離が起きにくくなる。さらに、接点の対向面積が大きくなることで、接点どうしの接触安定性が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
導電層４５の厚さＴ２が緩衝層５４の厚さＴ１´よりも薄かったり、導電層５５の厚さＴ２´が緩衝層４４の厚さＴ１よりも薄かったりすると、可動接点部３４を固定接点部３３に接触させたとき相互の高さがずれた場合に、導電層４５の先端部が導電層５５間に嵌り込んだり、導電層５５の先端部が導電層４５間に嵌り込んだりして導電層４５と導電層５５がスティックを起こし、スイッチ３１の寿命が短くなる恐れがある。このような現象を防止するためには、導電層４５の厚さＴ２が緩衝層５４の厚さＴ１´よりも厚く（Ｔ２＞Ｔ１´）、導電層５５の厚さＴ２´も緩衝層４４の厚さＴ１より厚く（Ｔ２´＞Ｔ１）しておけばよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、固定接点４６と可動接点５６の接触抵抗や固定接点部３３及び可動接点部３４の配線抵抗を小さくするためには、導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の厚さを大きくすればよいが、これらの厚さをあまり厚くすると、製造時の内部応力や温度変化（線膨張係数差）により発生する熱応力などによって導電層４５、５５や緩衝層４４、５４が剥離するおそれがある。従って、導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の一層一層の厚さＴ２、Ｔ２´、Ｔ１、Ｔ１´は、いずれも１０μｍ程度よりも薄くし、これらの層数を増やすことで導電層４５、５５や緩衝層４４、５４の全体の厚さ（総厚さ）を大きくし、抵抗を小さくすればよい。導電層４５、５５の層数や緩衝層４４、５４の層数は、製造工程上あるいはコスト上支障のない範囲であれば特に上限は存在しない。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011187353.tif 000017
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2011187353.tif 000018