(57)【要約】このマイクロリレーは、ボディ１と、アーマチュアブロック３と、カバー４とを備える。ボディ１は電磁石機構２を備え、シリコンとガラスの何れか一方で形成される。カバー４も、シリコンとガラスの何れか一方で形成される。アーマチュアブロック３は、シリコンで形成され、アーマチュア基板３０とこのアーマチュア基板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は、下面に磁性体３２が備えられてアーマチュア３００を構成する。アーマチュア３００の揺動により固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂと可動接点３３Ｂとが接離する。そして、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４１とに直接接合することで、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が形成され、この密閉空間内に、アーマチュア３００および固定接点１４，１５、可動接点３３Ｂが収容されている。
2004017349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えたマイクロリレー；
電磁石機構を備えたボディ、このボディはシリコンとガラスの何れか一方で形成される、
シリコンとガラスの何れか一方で形成されたカバー、
シリコンで形成されたアーマチュアブロック、このアーマチュアブロックは、アーマチュア基板とこの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、上記アーマチュア基板は表面に磁性体が備えられてアーマチュアを構成する、
上記アーマチュアの揺動により固定接点と可動接点とが接離する接点機構、
上記フレームがその全周にわたって上記ボディの周縁部と上記カバーの周縁部とに直接接合することで、上記ボディと上記カバーとの間で上記フレームに囲まれた密閉空間が形成され、この密閉空間内に、上記アーマチュアおよび上記接点機構が収容された。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロリレーにおいて、
上記電磁石機構は、通電した時に生じる磁界の磁路を形成するヨークを備え、
上記ボディは、その上下両面に貫通するように形成された貫通孔を有し、ボディの上面側で上記貫通孔を閉じる薄膜が設けられてボディの下面側に上記ヨークを収容する収容凹部が形成され、上記薄膜は、シリコンとガラスの何れか一方で形成され、上記ボディと密着接合することで上記密閉空間を上記収容凹部から遮断する。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロリレーにおいて、
上記ボディは、その上下両面に貫通するスルーホールと、上記スルーホール内に形成されマイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路および上記密閉空間内の接点機構を電気接続するための電気経路と、上記スルーホールの開口を閉塞する閉塞手段とを備えた。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロリレーにおいて、
上記閉塞手段は、上記スルーホールの下面開口に設けられたバンプである。
【請求項５】
請求項１に記載のマイクロリレーにおいて、
上記アーマチュア基板の肉厚は上記フレームの肉厚よりも小さく、上記フレームの下面に対して上記アーマチュアの下面が凹むようにアーマチュア基板がフレームに保持されて、上記アーマチュアの下面と上記ボディとの間に、アマチュアの揺動を収容する空間を形成する。
【請求項６】
請求項１に記載のマイクロリレーにおいて、
上記アーマチュア基板は、弾性変形可能な弾性片によって上記フレームに支持されており、上記弾性片は、一端が上記アーマチュア基板に一体に形成結合されると共に他端が上記フレームに一体に形成結合され、上記一端と上記他端との間に上記フレームと同一平面で蛇行する蛇行部を有する。
【請求項７】
請求項６に記載のマイクロリレーにおいて、
上記蛇行部は、少なくとも１つのＵ字形の形状を含む。
【請求項８】
請求項１に記載のマイクロリレーにおいて、
さらに、上記アーマチュア基板と上記ボディの対向面のうち何れか一方に突起部を形成し、
上記アーマチュア基板は、上記突起部の頂点を支点としてシーソー動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、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に関するものである。特に、接点機構が密閉空間内で動作する密閉式のマイクロリレーに関する。
【背景技術】  一般にマイクロリレーは、電磁石機構と、アーマチュアと、上記アーマチュアの揺動により固定接点と可動接点とが接離する接点機構とを備える。マイクロリレーは、固定接点や可動接点にゴミや埃が付着するのを防止したり、接点の開閉性能を向上させるために、上記接点機構を密閉空間内に配置して使用するのが好ましい。そのため、従来のマイクロリレーは、ボディとカバーとで形成された空間内にアーマチュアおよび接点機構を収容し、ボディとカバーとをシール剤で封止していた。
しかしながら、マイクロリレーの小型化が進むとシール剤で封止するのが困難となり、またシール剤のコストやシール工程に要する時間も無駄であった。
【発明の開示】
本発明は上記の問題点を解決するために為されたものであって、小型で容易に作製できる密閉式のマイクロリレーを提供することを目的とする。
本発明にかかるマイクロリレーは、ボディと、カバーと、アーマチュアブロックと、接点機構とを備える。上記ボディは電磁石機構を備え、シリコンとガラスの何れか一方で形成される。上記カバーも、シリコンとガラスの何れか一方で形成される。上記アーマチュアブロックは、シリコンで形成され、アーマチュア基板とこの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。上記アーマチュア基板は、表面に磁性体が備えられてアーマチュアを構成する。上記接点機構は、上記アーマチュアの揺動により固定接点と可動接点とが接離する。そして、上記フレームがその全周にわたって上記ボディの周縁部と上記カバーの周縁部とに直接接合することで、上記ボディと上記カバーとの間で上記フレームに囲まれた密閉空間が形成され、この密閉空間内に、上記アーマチュアおよび上記接点機構が収容されている。
従って、このマイクロリレーは、上記ボディと上記カバーとが上記フレームに直接接合されているため、上記ボディとカバーとをシール剤を用いて封止することなく、上記アーマチュアおよび上記接点機構を密閉空間内に収容することができる。上記ボディと上記フレームおよび上記カバーと上記フレームとの接合は、シリコンとガラス、または、シリコンとシリコンとの接合となるので、既知の接合方法を用いて容易に接合することができる。また、シリコンやガラスの加工に半導体微細加工技術を用いることで、容易に小型化することもできる。
上記電磁石機構は、通電した時に生じる磁界の磁路を形成するヨークを備え、上記ボディは、その上下両面に貫通するように形成された貫通孔を有し、ボディの上面側で上記貫通孔を閉じる薄膜が設けられてボディの下面側に上記ヨークを収容する収容凹部が形成されるのが好ましい。上記薄膜は、シリコンとガラスの何れか一方で形成され、上記ボディと密着接合することで上記密閉空間を上記収容凹部から遮断する。
この場合、上記収容凹部と上記密閉空間とは上記薄膜のみで隔てられているため、上記収容凹部に収容された上記ヨークと上記密閉空間内に収容された上記アーマチュアとの磁気ギャップを小さくすることができ、上記密閉空間の気密性を保ったまま電磁石機構の吸引力を大きくすることができる。また、薄膜の厚さを調節することで、吸引力を調節することもできる。
また、上記ボディは、その上下両面に貫通するスルーホールと、上記スルーホール内に形成されマイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路および上記密閉空間内の接点機構を電気接続するための電気経路と、上記スルーホールの開口を閉塞する閉塞手段とを備えるのも好ましい。
この場合、上記電気経路を介して上記接点機構とマイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路とを容易に電気接続することが可能となり、さらに、上記閉塞手段を設けることで、上記密閉空間内の気密性を保つこともできる。
上記閉塞手段を、上記スルーホールの下面開口に設けられたバンプとすると、上記スルーホールを閉塞しながら、プリント基板にフリップチップ接合を用いてマイクロリレーを実装することが可能となる。
また、上記アーマチュア基板の肉厚は上記フレームの肉厚よりも小さく、上記フレームの下面に対して上記アーマチュアの下面が凹むようにアーマチュア基板がフレームに保持されて、上記アーマチュアの下面と上記ボディとの間に、アーマチュアの揺動を収容する空間を形成するのが好ましい。
この場合、上記ボディと上記アーマチュア基板とを接合するだけで、上記アーマチュアの下面と上記ボディとの間にアーマチュアの揺動を収容する空間を確保できる。
また、上記アーマチュア基板は、弾性変形可能な弾性片によって上記フレームに支持されており、上記弾性片は、一端が上記アーマチュア基板に一体に形成結合されると共に他端が上記フレームに一体に形成結合され、上記一端と上記他端との間に上記フレームと同一平面で蛇行する蛇行部を有するのも好ましい。
この場合、限られた上記フレーム内の空間において上記弾性片を長く形成することができ、上記アーマチュア基板がシーソー動作する時に上記弾性片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。上記弾性片に加えられる応力も分散できる。
上記蛇行部は、少なくとも１つのＵ字形の形状を含む形とすれば、上記弾性片を効率的に長く形成することができる。
さらに、上記アーマチュア基板と上記ボディの対向面のうち何れか一方に突起部を形成し、上記アーマチュア基板は、上記突起部の頂点を支点としてシーソー動作するのが好ましい。この場合、上記アーマチュア基板は、上記突起部を介してボディにも支持されるので、安定してシーソー動作することができる。また、上記突起部が上記アーマチュアと上記ボディとの間に設けられているので、電磁石機構の吸引力が強くて上記アーマチュア全体がボディに吸着され揺動しなくなる事態を防止できる。
【図面の簡単な説明】図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロリレーの分解斜視図である。
図２は、同上を下側からみた斜視図である。
図３は、同上のボディの分解斜視図である。
図４と図５は、同上の薄板とヨークとの嵌合を示す模式図である。
図６は、同上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。
図７は、同上のアーマチュアブロックを上側からみた図である。
図８は、同上のカバーを開けた状態の分解斜視図である。
図９は、同上の断面図である。
図１０は、同上の電磁石機構の別の構成を示す図である。
図１１は、同上の突起部の別の構成を示す図である。
図１２は、同上の蛇行部の別の構成を示す図である。
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロリレーの分解斜視図である。
図１４は、同上を下側から見た分解斜視図である。
図１５は、同上のボディの別の構成を示す図である。
図１６は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロリレーの分解斜視図である。
図１７は、同上をカバーを下にして見た分解斜視図である。
図１８は、同上の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明を詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態に係るマイクロリレーを示す。このマイクロリレーは、ボディ１と、電磁石機構２と、アーマチュアブロック３と、カバー４とを備える。
ボディ１は、矩形板状のガラス基板であって、四隅の近傍には、ボディ１の上下両面に貫通したスルーホール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが形成されている。各スルーホール１０Ａ〜１０Ｄ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）と後述する固定接点とを電気接続するための電気経路１１Ａ〜１１Ｄが形成されている。各電気経路１１Ａ〜１１Ｄは、クロム、チタン、白金、コバルト、ニッケル、金、金とコバルトの合金、又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〜１０Ｄの両端の開口部周縁には、各電気経路１１Ａ〜１１Ｄと電気接続されたランド１２が形成されている。図２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〜１０Ｄの下面開口を塞ぐように、熱などで密着接合されている。
ボディ１の上面には、２対の固定接点１４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂが形成されている。各固定接点１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ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、金とコバルトの合金、又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。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。
ボディ１の中央には、図３に示すように、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。これにより、ボディ１の下面側に電磁石機構２を収納する収容凹部１８が形成される（図２参照。）。薄膜１７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。
電磁石機構２は、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形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（磁極面２１Ｂは、図示せず。）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，２２Ｂは、脚片２０Ｂ，２０Ｃと永久磁石２１との間で、中央片２０Ａに直接巻回される。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２参照）、コイル２２の末端が導電部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。
電磁石機構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４または図５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、電磁石機構２は、脚片２０Ｂ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に精確に位置決めされて収容される。
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、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、図６に示すように矩形板状の磁性体３２が接合され、アーマチュア基板３０と磁性体３２とでアーマチュア３００を構成する。
アーマチュア基板３０は、図６および図７に示すように、下面に磁性体３２が接合される矩形状の磁性体保持部３０Ａと下面に可動接点３３Ａ，３３Ｂが固着される可動接点部３０Ｂとからなる。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。
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。
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の水平方向の移動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、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が形成されている。
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。
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。
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。
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８に示すように、アーマチュア３００の揺動を収容するための回部４０が設けられている。
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４１とに、陽極接合などの方法で直接接合される。そして、図９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。
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。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。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。
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。
上述したように、本マイクロリレーの構成によると、ボディ１とカバー４とを、アーマチュアブロック３を挟むようにしてフレーム３１に直接接合することで、密閉式のマイクロリレーを容易に作製できる。通常の半導体製造プロセスと同様に、ウエハ上に多数のボディ１を形成し、別のウエハ上に多数のアーマチュアブロック３を形成し、さらに別のウエハ上に多数のカバー４を形成し、それらのウエハを重ね合わせるようにして、同時に多数のマイクロリレーを形成するのが望ましい。ボディ１やアーマチュアブロック３、カバー４の加工は、半導体微細加工技術を用いることで容易に小型化が可能である。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。
なお、アーマチュア３００は、突起部３６Ｂがあることによりボディ１に吸着されることないので、弾性片３５のばね定数を自由に小さく設定することもできる。突起部３６Ｂを設けたことで、アーマチュア３００の揺動が格段によくなった。
また、ストッパーとして第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。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の押し込み量も調節できる。
また、カバー４にアーマチュア３００の揺動を収容するための凹部４０を設けたように、ボディ１にもアーマチュア３００の揺動を収容するための凹部を設けると、ボディ１は収容凹部１８のスペースを確保する必要もあるためボディ１を大きくせざるを得ないが、本マイクロリレーではボディ１に凹部を設ける必要がないため、より小型化できる。
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機構２を示したが、図１０に示すように、永久磁石を用いない無極型の電磁石機構２を用いても良い。
また、本実施形態では、突起部３６Ｂをアーマチュア基板３０の下面（延設片３６の下面）に設けたが、突起部３６Ｂの替わりに、図１１に示すように、薄膜１７の上面に突起部１７Ｂを設け、アーマチュア基板３０が突起部１７Ｂの頂点に当接してシーソー動作するようにしても良い。
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。
また、蛇行部３５Ａの形状は、例えば、図１２（ａ）〜（ｅ）に示すような形状でもよい。蛇行部３５Ａの幅や形状は、弾性片３５に要求されるばね定数の大きさに応じて決定すればよい。その時、蛇行部３５Ａの長さを長く形成しておくと、弾性片３５に加えられる応力を分散できる。
図１３に、本発明の第２の実施形態に係るマイクロリレーを示す。このマイクロリレーは、コイルがボディの表面に形成されたタイプであり、第１の実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略する。
コイル２２Ａ，２２Ｂは、ガラスからなるボディ１の表面に螺旋形の配線パターンをパターニングして形成されており、それぞれの末端の一方同士が接続されると共に、コイル２２Ａの他方の末端がスルーホール１０Ｄのランド１２に接続され、コイル２２Ｂの他方の末端がスルーホール１０Ｃのランド１２に接続されている。コイル２２Ａ，２２Ｂは、フォトリソグラフィによりアルミの薄膜を形成する工程と、ＴＥＯＳを反応源とするＣＶＤ法により上記アルミの薄膜上に絶縁膜（酸化シリコン膜）を形成する工程とを繰り返すことで、積層構造を有するように形成される。
ボディ１の下面には、図１４に示すように、ヨーク２０および永久磁石２１を収容する収容凹部１８が、ブラスト加工により形成されている。
アーマチュア基板３０は、シリコンからなる矩形板状であり、上面全体にスパッタ、蒸着、めっき等の方法で磁性体３２が形成されて、アーマチュア３００を構成している。アーマチュア基板３０の下面には、長手方向の一端部に矩形板状の可動接点３３Ａが固着されている。アーマチュア基板３０は、幅方向の両側で長手方向の中心が弾性片３５によってフレーム３１に支持されている。アーマチュア基板３０の肉厚および弾性片３５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。アーマチュア３００は、弾性片３５を軸としてシーソー動作を行う。
ボディ１、アーマチュアブロック３、カバー４は、第１の実施形態と同様に、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４１とに直接接合され、接点を一組備えた密閉式のマイクロリレーを構成する。
このように、コイル２２Ａ，２２Ｂをボディ１の表面に直接形成することで、より小型化したマイクロリレーを作製できる。
なお、スルーホール１０Ａ〜１０Ｄは、パンプ１３により閉塞されているが、例えば、フリップチップ接合の際に溶融したパンプ１３とランド１２との間に隙間が生じる恐れがある場合は、図１５に示すように、閉塞手段としての蓋体５を新たに設けて、スルーホール１０Ａ〜１０Ｄの上面開口を閉塞するようにしてもよい。蓋体５は、アーマチュアブロック３の形成時に、シリコン基板から分離して形成するのが好ましい。
図１６は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロリレーを示す。第２の実施形態のマイクロリレーのようにコイルをボディ上に形成すると、リレーを小型化できるものの、第１の実施形態のように巻線を巻回したマイクロリレーと比較して、吸引力が低下しがちである。そこで本実施形態では、固定接点をボディではなくカバーに形成することで、巻線と固定接点とが干渉することなく巻線を大きく形成できるようにした。第１または第２の実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略する。
ボディ１の上面には、コイル２２Ａ，２２Ｂおよび電極パッド６Ａ，６Ｂが形成されている。電極パッド６Ａ，６Ｂは、コイル２２Ｂの幅方向の両側に設けられている。それぞれコイル２２Ａ，２２Ｂの末端の一方同士が接続されると共に、コイル２２Ａの他方の末端が電極パッド６Ａに接続され、コイル２２Ｂの他方の末端が電極パッド６Ｂに接続されている。
アーマチュア基板３０は、上面の長手方向の一端部に矩形板状の可動接点３３Ａが固着され、図１７に示すように、下面には磁性体３２が形成されている。アーマチュア基板３０の肉厚および弾性片３５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の下面および上面に対してアーマチュア３００の下面および上面が凹むように、アーマチュア基板３０がフレーム３１の高さ方向の中央に保持されている。
カバー４の四隅の近傍には、カバー４の上下両面に貫通したスルーホール１０Ａ〜１０Ｄが形成されている。各スルーホール１０Ａ〜１０Ｄの内周面には、第１および第２の実施形態と同様に電気経路１１Ａ〜１１Ｄが形成され、各スルーホール１０Ａ〜１０Ｄの両端の開口部周縁には、ランド１２が形成されている。カバー１の上面側のランド１２には、各スルーホール１０Ａ〜１０Ｄの上面開口を塞ぐように、バンプ１３が密着接合されている。
カバー４の下面には、２つのスルーホール１０Ｃ，１０Ｄに挟まれるようにして、一対の固定接点１４Ａ，１４Ｂが形成されている。一方の固定接点１４Ａ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１４Ｂはスルーホール１０Ｄのランド１２と電気接続されている。また、カバー４の下面には、電極パッド７Ａ，７Ｂが形成されている。一方の電極パッド７Ａは、スルーホール１０Ａとスルーホール１０Ｃとの間でスルーホール１０Ａの近傍に設けられ、スルーホール１０Ａのランド１２と電気接続されている。他方の電極パッド７Ｂは、スルーホール１０Ｂとスルーホール１０Ｄとの間でスルーホール１０Ｂの近傍に設けられ、スルーホール１０Ｂのランド１２と電気接続されている。そして、電極パッド７Ａ，７Ｂのそれぞれの表面には、銅からなる金属バンプ８が形成されている。
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、第１および第２の実施形態と同様に、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とに直接接合される。この時、金属バンプ８の先端は、アーマチュア３００とフレーム３１との間を通過して、ボディ１に設けられた電極パッド６Ａ，６Ｂにそれぞれ接触する。これにより、スルーホール１０Ａ，１０Ｂから、金属バンプ８を介してコイル２２Ａ，２２Ｂに通電することが可能となる。そして、コイル２２Ａ，２２Ｂと、固定接点１４Ａ，１４Ｂが別々の基板に形成されているため、コイル２２Ａ，２２Ｂを大きく形成して、吸引力を向上させることが容易にできる。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、図１８に示すように、カバー４を下側にして、バンプ１３をフリップチップ接合すればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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