(57)【要約】 【課題】リレー装置（３０２）を提供する。【解決手段】  本発明のリレー装置は、（Ａ）磁界生成用の第１コイル（３０６）を有する第１基板（５０２）と、（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板とを有する。前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、前記第１コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成され、前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、磁界により駆動され、前記電気スイッチと前記第２基板とは、モノリシックに集積形成され、前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第２面を選択的に移動可能である。【選択図】  図１
2013522847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー装置（３０２）において、
（Ａ）磁界生成用の第１コイル（３０６）を有する第１基板（５０２）と、
（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板と、
を有し、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、前記第１コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成され、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、磁界により駆動され、
前記電気スイッチと前記第２基板とは、モノリシックに集積形成され、  
前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第２面を選択的に移動可能である
ことを特徴とするリレー装置。
【請求項２】
前記第１基板は、磁界強化用の第２コイルを更に有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平面状に配置され、前記第２コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項３】
前記第１基板は、磁界強化用の第２コイルを更に有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平行な第３面に平面状に配置され、前記第１コイルと第２コイルとは同軸に配置され、
前記第２コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項４】
前記第１基板は、第３の電気接点と第４の電気接点とを含み、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記第１コイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置され、
前記第１コイルは、前記第３電気接点と第４電気接点との間を流れる第１電流に基づいて磁界を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項５】
前記第１基板は、第５電気接点と第６電気接点とを更に有し、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で第１表面とは離れた側に配置され、
前記磁界は、前記第１電気接点を動かし前記第２電気接点を物理的に接触させ、これにより、前記第５電気接点と第６電気接点の間に第２電流が流れる
ことを特徴とする請求項４記載のリレー装置。
【請求項６】
前記磁界を、前記電気スイッチを介して前記磁界をチャネリングする閉鎖磁気回路を更に有し、前記閉鎖磁気回路は、第１磁気コアと第２磁気コアを有し、
前記第１磁気コアは、前記第１電気接点を含み、
前記第２磁気コアは、前記第２電気接点を含む
ことを特徴とする請求項５記載のリレー装置。
【請求項７】
リレー装置において、
（Ａ）磁界を生成する第１コイルと、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、
（Ｂ）前記磁界をチャネリングする第１磁気コアと、
前記第１磁気コアは、第１電気端子と可動な第１電気接点とを含み、前記第１コイルは、前記第１面で第１磁気コアを包囲し、
（Ｃ）前記磁界を強化する第２コイルと、
前記第２コイルは、平面状に第２面に配置され、
（Ｄ）前記磁界をチャネリングする第２磁気コアと、
前記第２磁気コアは、第２電気端子と第２電気接点とを含み、前記第２コイルは、前記第２面で第２磁気コアを包囲し、
を有し、
前記第１電気接点と第２電気接点とは、一体になって、磁気駆動スイッチを形成し、これにより、前記第１電気接点と第２電気接点との間の電流の流れを制御する
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記第１面と第２面は、同一面である
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項９】
前記第１コイルと第２コイルは、電気的に直列接続されている
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１０】
前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第３面で移動可能である
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１１】
第１基板と第２基板とを更に有し、
前記第１基板と第１コイルと第２コイルは、モノリシックに集積形成され、
前記第２基板と第１電気接点と第２電気接点とは、モノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１２】
（Ａ）第１面を規定する第１基板（５０２）と、
（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板と、
を有する装置において、
前記第１基板は、磁界を生成する複数のコイルを有し、前記各コイルは、前記第１面に平面状に配置され、前記第１基板と複数のコイルはモノリシックに集積形成され、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを有し、前記第１電気接点は、前記第１面に平行な前記第２面上を選択的に移動可能なような寸法で配置され、
前記第２基板と第１電気接点と第２電気接点とは、モノリシックに集積形成され、        前記磁界により、前記第２面の第１電気接点が移動して、前記電気スイッチを駆動する
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記磁界を電気スイッチを介してチャネリングする閉鎖磁気回路を更に有し、
前記閉鎖磁気回路は、（Ｃ）第１磁気コアと（Ｄ）第２磁気コアとを有し、
前記第１磁気コア（Ｃ）は、
（Ｃ１）前記第１基板を貫通する第１バイアスと、
前記第１バイアスと複数のコイルの内の第１コイルは、同心状に配置され、
（Ｃ２）前記第２基板を貫通する第２バイアスと、
（Ｃ３）前記第２面を移動可能な第１部材を含む第１アンカーと、を有し、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第２基板と第１アンカーと第１部材は、モノリシックに集積形成され、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
を含み、
前記第２磁気コア（Ｄ）は、
（Ｄ１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
前記第３バイアスと複数のコイルの内の第２コイルは、同心状に配置され、
（Ｄ２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ３）前記第２電気接点を含む第２アンカーと、を有し、
前記第２基板と第２アンカーとは、モノリシックに集積形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
を含む
ことを特徴とする請求項１２記載のリレー装置。
【請求項１４】
前記第１基板は、第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点を含み、
前記各複数のコイルと第３電気接点と第４電気接点とは、電気的に結合され、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記各複数のコイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置され、
前記磁界は、前記第１電気接点と第２電気接点とを電気的に結合し、前記第５電気接点と第６電気接点の間に第２電流が流れるようにする
ことを特徴とする請求項１３記載のリレー装置。
【請求項１５】
（Ａ）磁界生成用の第１コイルを有する第１基板を用意するステップと、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、
（Ｂ）磁気駆動されるスイッチである電気スイッチを含む第２基板を用意するステップと、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、前記第１面に平行な第２面を選択的に移動し、
（Ｃ）前記第１基板と第２基板とを第１構成体に配置するステップと、
（Ｄ）前記磁界と電気スイッチとの結合を形成するステップと
を有する
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記（Ｄ）ステップは、
（Ｄ１）第１磁気コアを用意するステップと、
（Ｄ２）第２磁気コアを用意するステップと、
を有し、
前記第１コイルは、前記第１面で、前記第１磁気コアを包囲し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、一体となって、閉鎖磁気回路を形成し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、前記電気スイッチを介して、前記磁界のチャネリングを構成するよう配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記（Ｄ１）ステップは、
（Ｄ１１）前記第１基板を貫通する第１バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１２）前記第２基板を貫通する第２バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１３）前記第２基板上に第１アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第１アンカーは、前記第２面を移動可能な第１部材を含み、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
前記（Ｄ２）ステップは、
（Ｄ２１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
（Ｄ２２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ２３）前記第２基板上に第２アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第２アンカーは、前記第２電気接点を含み、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
前記第１配列により、
前記第１バイアスと第２バイアスとの間に磁気結合が形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスとの間に磁気結合が形成される
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
（Ｅ）第３電気接点を用意するステップと、
（Ｆ）第４電気接点を用意するステップと、
（Ｇ）第５電気接点を用意するステップと、
（Ｈ）第６電気接点を用意するステップと
を更に有し、
前記第３電気接点と第４電気接点と第１コイルは、電気的に結合され、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第１基板は、第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点を含み、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記第１コイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置される
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
（Ｉ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平面状に配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
（Ｊ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平行な第３面に平面状に配置され、前記第１コイルと第２コイルとは同軸に配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気駆動されるアクチュエーターに関し、特に、磁気駆動されるマイクロリレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
リレーとは、第１電流を用いて第２電流の流れを制御する電気スイッチ装置である。リレーは、
（１）第１電流に基づいて磁界を生成する電磁コイルと、
（２）第２電流を制御する磁気駆動される電気スイッチと
を有し、このスイッチは生成された磁界により駆動される。
【０００３】
電気接点を有する電磁リレーは動作ギャップを含む。この動作ギャップが接点を開閉する。更に電磁コイルを含み、動作ギャップに磁気パスを介して結合される磁界を生成する。コイルと動作ギャップとの間に効率的な結合を提供するために、容易に磁化される即ちソフトな強磁性材料（"soft" ferromagnetic material ）を磁気パスに用いている。磁気結合の改善は、ソフト強磁性パスがコンパクトになり、その結果大きな断面領域が短絡（short）される時に得られる。電磁コイル用に生成された磁界によりリレー接点にかかる力は、装置に使用される材料、コイルの形状、コイルの巻回、第１電流の大きさの関数である。一般的に、コイルは、第１電流を小さく押さえるために、巻回数を増やしている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９２３７１８８Ａ１号公報
【特許文献２】米国特許第６０９４１１６号公報
【特許文献３】米国特許第６３６６１８６号公報
【０００５】
近年新たな製造技術、例えばMicro-Electro Mechanical Systems（ＭＥＭＳ）技術がリレーの製造に採用されるようになった。このＭＥＭＳ技術は、平面化処理操作に基づいている。この平面化処理操作は最初は半導体産業に用いられた。しかしＭＥＭＳ技術は、基板に対し相対運動可能な構造体を形成することができる。ＭＥＭＳ技術により、マイクロリレーの製造が可能となった。これにより従来に対して幾つかの利点がある。例えば小型化、低コスト化、新たな装置の機能、あるいはそのアプリケーションである。
【０００６】
従来技術にかかるマイクロリレーは、機械的にアクティブな切替要素に基づくスイッチを採用している。例えば片持ち梁、両持ち梁（ブリッジ）等、プレート、膜である。この可動装置は第１電気接点を含む可動磁気要素を含む。磁界が磁気要素に加えられと、この磁気要素が、第１接点を第２電流接点と接触させたり切り離したりして、第２電流が流れるようにしたりあるいは流れないようにする。
【０００７】
垂直方向に活性化されるマイクロリレーは、その動きが下にある基板と直交する方向となるような磁気要素を含む。この様な可動構造物を形成することは、従来のＭＥＭＳベースの平面化処理技術を用いることにより比較的簡単である。平面化処理技術を用いてコンパクトな磁気パスを有する効率的な磁気回路と大きな断面積をこの様な構造物に加えることは挑戦的事項である。更にこの様なリレーの動作特性は、可動磁気要素が形成される層の薄いフィルムの特性により主に決定される。薄いフィルムの層の機械的特性は、堆積条件に大きく依存する。この様な変動は、同一設計のマイクロリレーでさえ不安定な動作特性となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
横方向に駆動されるマイクロリレーは、その動きが下の基板に平行となるような磁気要素を含む。この磁気要素は、基板の上方に同一面（横方向）の動きに対しては柔軟性があるが、面から離れる方向（垂直方向）の動きに対しては剛性のあるようなテザー（連結品）で保持されている。このテザーと磁気要素は光リソグラフ技術とエッチングにより規定されてそれらを所望の形状に「sculpt」する。この様なマイクロリレーは、垂直方向に駆動されるマイクロリレーの問題点の一部を解決できる。特に横方向に駆動されるマイクロリレーの動作特性（柔軟性、駆動力、動作速度）は、それらが形成される層の薄いフィルムの特性ではなく、テザーの構造体により多く依存する。その結果、動作特性は、フィルムの応力、厚さ変動等起因する悪影響から切り離すことができる。
【０００９】
電磁コイルを使用してマイクロリレーを駆動する磁界を制御するのが好ましい。磁界は、永久磁石あるいは電磁コイルそのものにより生成されるか否かを問わない。電磁コイルをバッジ処理のウエハーレベルのプロセスで得ることは、極めて挑戦的事項である。その理由は、この様なコイルの三次元の特性及びコイルを可動磁気要素に磁気的に合理的に結合することの必要性があるからである。かくしてこれらの切替要素を信頼性高く駆動することのできる集積コイルを生成することは難しい。
【００１０】
その結果、従来のマイクロリレーは、結合したコイル、外部コイルあるいは集積化されていないコイルを利用する。結合状態の悪いコイルでは、大きな電力がリレーを活性化するのに必要である。これは大きな欠点である。外的に構成されたコイルの使用は、組み込みコストやサイズの点のみならず、組立の許容差を小さくしなければならない欠点があり、これにより同一設計のマイクロリレーの動作特性の大幅な変動を引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、従来のマイクロリレーの欠点を解決するような微細製造技術で製造したマイクロリレーを提供することである。本発明のマイクロリレーは、以下の構成を含む。
（１）その可動接点が基板に平行な面に選択的に移動できるような磁気駆動される電気スイッチと、
（２）前記電気スイッチを駆動する磁界を生成する集積した平面状コイルと、
（３）電気スイッチを介して磁界を効率的にチャネリングする閉鎖磁気回路と、
である。
【００１２】
平面状コイルは、磁気回路の第１部分を含む第１基板上にモノリシックに集積して形成される。この電気スイッチは、磁気回路の第２部分を含む第２基板上にモノリシックに集積形成される。第１基板と第２基板とは整合して結合されて、閉鎖磁気回路を構成し、マイクロリレー内にコイルとスイッチを集積形成する。この様にして完成された磁気回路は、スイッチを介して生成された磁界を効率的に切替え、平面状コイルにより生成しなければならない磁界の大きさを減らすことができる。
【００１３】
一実施例においては、閉鎖磁気回路は、２つの磁気コアを有する。各磁気コアは、第１基板と第２基板内に形成された強磁性要素を含む。更に磁気コアの一部が電気スイッチを規定する。
【００１４】
一実施例においては、複数のコイルを有する。この複数のコイルは、１つのコイルにより生成された磁界を残りのコイルで増強するよう配置される。その結果、複数のコイルは、一体となって、強力な磁界を生成することができる。
【００１５】
一実施例においては、それぞれが平面状コイルを有する複数の電磁モジュールは、この様なコイルが磁界を生成するよう配置される。各電磁モジュールは、磁気バイアス（磁気的結合媒体）と電気バイアス（電気的結合媒体）とを有し、これらが、基板を磁気的かつ電気的に結合する。
【００１６】
本発明の一実施例は、請求項１に記載したとおりである。本発明のリレー装置は、（Ａ）磁界生成用の第１コイルを有する第１基板と、（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板とを有する。前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、前記第１コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成される。前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、磁界により駆動される。前記電気スイッチと前記第２基板とは、モノリシックに集積形成される。前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第２面を選択的に移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術にかかる第１のマイクロリレーの上面図。
【図２】従来技術にかかる第２のマイクロリレーの概念図。
【図３】本発明の一実施例のマイクロリレーの断面図。
【図４】本発明の一実施例のマイクロリレーを製造する方法のステップを表す図。
【図５Ａ】電磁モジュール３０２の上面図。
【図５Ｂ】図５Ａのラインａ−ａに沿った断面図。
【図６】ステップ４０１のサブステップを表す図であり、電磁モジュール３０２は本発明の方法により製造される。
【図７Ａ】アクチュエータモジュール３０４の上面図。
【図７Ｂ】図７Ａのラインｂ−ｂに沿った断面図。
【図８】ステップ４０２のサブステップを表す図であり、アクチュエータモジュール３０４は本発明の方法により製造される。
【図９】本発明の一実施例により完全に組み立てられたリレー３００の断面図。
【図１０】本発明の一実施例による磁気回路を表す図。
【図１１】本発明の他の実施例によるマイクロリレーの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本明細書と特許請求の範囲で使用される用語について定義する。
「電気的に接続される（electrically connected）」とは、２つのポイントがあらゆる電流で同一電圧となるように接続された状態として定義する。これは、直接的な物理的接触（電気バイアスに物理的に接合された接点パッド）、電気的接続可能な中間媒体（導電性ワイヤ又はトレースにより相互に接続された回路のノード）を介して、行われる。
「電気的に結合される（electrically coupled）」とは、２つのポイントが導電状態にある状態として定義する。これは、直接的な物理的接触（コンセントへの接続）、導電性中間媒体（電気バイアスに物理的に接合された電気装置）、中間装置（抵抗体、インダクタを介して接続された電気装置を介して、行われる。
翻訳上、「基板上（on a substrate）」とは基板に直接接触している状態のみならず、基板から離れた上にある状態をも意味する場合がある。これに対し「基板上方（above a substrate）」とは基板から接触していない状態を意味する。
【００１９】
従来技術を示す図１において、リレー１００は、磁気要素１０２，１０４と、コイル１０８と、片持ち梁１１０と、電気接点１１６，１１８と、基板１２０とを有する。リレー１００の実施例は、特許文献２に開示されている。
【００２０】
磁気要素１０２は、基板１２０の上に形成された強磁性材料の層である。強磁性材料とは、中間透磁率以上あるいはより高い透磁率を有する材料（磁界をチャネリングできる材料）である。強磁性材料の一例は、永久磁石、ニッケル、ニッケル鉄合金、鉄、パーマロイ、スーパーマロイ、Sendust（登録商標）等を含む。
【００２１】
磁気要素１０４も、基板１２０の上に形成された強磁性材料の層であり、領域１０６で磁気要素１０２の上に重なる。磁気要素１０４は、従来の平面化技術、例えばMEMS製造技術を用いて製造される。磁気要素１０４は片持ち梁１１０を有し、その自由端１１２は領域１１４で磁気要素１０２の上に懸垂しており、エアギャップを形成する。自由端１１２は、又電気接点１１６，１１８の上にも懸垂してる。
【００２２】
コイル１０８は導電材料製の平面状コイルであり、これは磁気要素１０２に電気的に接続される。第１電流がコイル１０８に流れると、磁界を生成する。コイル１０８は領域１０６の回りに巻かれて、その結果、磁気が磁気要素１０２，１０４に結合する。更に磁気要素１０２，１０４とコイル１０８は、一体となって、磁気回路を規定する。磁気回路は、領域１１４近傍のエアギャップを介して磁界をチャネリングすることができる。
【００２３】
この磁界に応答して、磁力が片持ち梁１１０上で発生し、自由端１１２を垂直下方向（即ちコイル１０８と基板１２０の面に直交する方向に）即ち磁気要素１０２の方向を引っ張る。その結果、自由端１１２は基板１２０に接触し、電気接点１１６，１１８を電気的に短絡して電流１２０を図で上から下に流す。
【００２４】
上記の構成のリレー１００には幾つかの欠点がある。第１の欠点は、リレー１００が、平面状コイルと切替要素とが近接して配置されている点と、切替要素がコイルの面に直交する方向に移動することに依存していることである。このことは、特許文献２に「磁気材料の２つの層１，４は、コイル３が巻かれているポイント５で、互いにオーバーラップしており、これにより、磁力を発生する点で極めて効率的な平面状ソレノイドが形成される」と記載されている。
更に磁気要素１０２，１０４が薄い為に、リターン磁気回路の磁気リラクタンスが高くなる。その結果、コイル１０８により生成される磁界と、領域１１４のエアギャップに誘導される磁気フラックスとの間の結合効率が低くなる。コイルからのより大きな磁気駆動力（magneto-motive force）が、エアギャップ内の磁気フラックス密度をリターン磁気回路材料の飽和フラックス密度近傍で生成するのに、必要とされる。この磁気駆動力は、コイル１０８を流れる電流を増加させるか、あるいはコイル１０８の巻き数を増加させるかのいずれかによってしか大きくすることができない。
より多くの電流が流されると、リレーはより多くの電力を消費する。より多くの巻き数のコイルが使用されると、磁気回路の平面状のレイアウトは、磁気リターンパスがより大きくなることが必要となる。これにより磁気リラクタンスが増加し、結合効率が低下する。
【００２５】
片持ち梁の自由端１１２は、コイル１０８と基板１２０の面に直交する方向に動くので、片持ち梁が形成される層の材料の厚さと特性が、片持ち梁の機械的挙動を決定することになる。例えば、必要とされる駆動力、回復力、共振周波数は、片持ち梁に使用される材料の厚さと、密度、残留ストレスの変化量に基づく。これらの材料特性は、堆積プロセス毎に通常代わる。その結果、  片持ち梁の自由端１１２が、基板１２０に直交する方向に移動することにより、以下の現象が現れる。
i.  リレー１００の動作特性の変動、
ii.  同一の設計ではあるが様々なリレーの間の動作特性の不一致、
iii.  再現性と信頼性、
iv.  電気接点１１６，１１８と自由端１１２の間の接触抵抗の変動は、リレー毎に異なる、
v.  上記の変動の組み合わせ。
【００２６】
更に、片持ち梁の自由端１１２の厚さは、片持ち梁の層を形成するのに用いられる堆積プロセスに特有の最大堆積厚さに制限される。この様な片持ち梁１１０の設計の自由度は、その為に限られている。
【００２７】
従来技術を示す図２において、リレー２００は、磁気要素２０２，２０４，２０６と、スプリング２０８，２２０と、アンカー２１０，２２２と、電気接点２１２と、テザー２１４と、電線２１６，２１８と、基板２２４を含む。この様なリレー２００の一例は特許文献３に開示されている。
【００２８】
磁気要素２０２，２０４は、基板２２４の表面上に形成された強磁性体材料の層である。磁気要素２０２，２０４は、総称して「磁気フラックス・パス」と定義し、これらは、外部から加えられた磁界をチャネリングする。
【００２９】
磁気要素２０６は強磁性材料を含む要素である。磁気要素２０６は、基板２２４の上に、スプリング２０８で吊り下げられている。
【００３０】
スプリング２０８は、例えばシリコン、ポリシリコン等の構造材料のループである。スプリング２０８は、従来のMEMS（例、deep reactive-ion etching(DRIE)）製造技術を用いて、楕円状に形成される。スプリング２０８は、基板２２４の上方でアンカー２１０により支持されている。スプリング２０８は第１面に平面状に配置されている。この第１面は、基板２２４に規定された第２面に平行でかつその上方にある面である。
【００３１】
この形状の為に、スプリング２０８は第１面では柔軟性があるが、第１面から外れる方向に曲げるのは難しい。磁気要素２０６はスプリング２０８に取り付けられ、磁気要素２０６は基板２２４の上方に懸垂される。その結果、磁気要素２０６の第１面における動きが可能となるが、磁気要素２０６の第１面から外れる動きは阻止される。
【００３２】
磁気要素２０２，２０４は、磁気要素２０６とギャップを介して、磁界をチャネリングする。このギャップは３個の磁気要素２０２，２０４、２０６を切り離す。動作時には、磁界は、磁気要素をリレー２００近傍に動かすことにより、外部から形成できる。
【００３３】
スプリング２２０は、湾曲した構造要素であり、基板２２４上方にアンカー２２２により懸垂されており。第１面に配置されている。スプリング２０８と同様にスプリング２２０は、第１面では柔軟性があるが、この第１面から外れる方向に曲げるのは難しい。
【００３４】
電気接点２１２は、スプリング２２０に取り付けられた導電要素であり、電気接点２１２は、基板２２４の上方に懸垂される。その結果第１面における電気接点２１２の動きが可能となるが、第１面から外れる電気接点２１２の動きは制限される。
【００３５】
テザー（結合体）２１４は、磁気要素２０６と電気接点２１２に強固に結合され、その結果それらは第２面で一体に動く。
【００３６】
特許文献３に開示したように、磁気フラックスが磁気フラックスパスに沿って加えられると、磁気要素を一列に整合させる力を発生し、磁気要素を一列に並べる。テザー２１４は、磁気要素２０６と電気接点２１２に強固に結合されているために、磁気要素２０６の動きは、電気接点２１２を、テザー２１４を介して、電線２１６，２１８に物理的に接触させる。この物理的接触が、電線２１６，２１８を短絡して、電流１２０を流す。
【００３７】
電気接点２１２の動きは、基板２２４に平行な面で行われるので、リレー２００はリレー１００で議論した不都合の一部を解消できる。具体的にはリレー２００の動作特性は、光リソグラフ技術により主に決定される。
【００３８】
しかし、上記のリレー２００も幾つかの欠点がある。第１の欠点は、特許文献３に開示されたように、外部からの磁界と磁気要素２０２，２０４との間の効率的な結合を行うために、磁気要素２０２，２０４で形成される磁気フラックスパスは、外部から加えられる磁界に整合する必要がある。良好な整合が必要なのは、磁気要素２０２，２０４の断面積が小さいためである。これにより、加えられた磁界に磁気要素を効率よく結合するのを制限してしまう。その結果、十分な磁力をアクチュエータが発生するのを確保するためには、大きな磁界が必要となる。
【００３９】
そして高い磁界を提供する必要があるため、リレー２００の構造と適宜の平面状コイルを集積するのが困難となる。この様な挑戦的事項は、十分に高いＱ係数を有する大きな磁界を発生させる電磁石コイルは、広いチップ領域を必要とすることから生じる。
【００４０】
特許文献３に開示されたこれらの実施例においては、コイルはリレーの外部に配置されている。更に又磁極をとうり基板に直交する方向に向いた磁界は、多層基板の積層構造の上部表面と底部表面に形成されている。これらの磁極は、基板の積層体に直交する外部から発生した磁界を、直接貫通し、前記基板に直交する方向に、磁気駆動電気接点要素の動きを誘導してしまう。このことは当然の事ながら、上記のリレー１００で説明したのと同様な不都合な点を有する。
【００４１】
従来のマイクロリレーとは対称的に、本発明のリレーは、
（１）磁界を生成する集積コイルと、
（２）前記コイルに磁気的に結合される磁気回路と、
（３）基板と平行な方向に可動部分を有する電気スイッチと、
を含む。
この磁気回路は、磁気駆動電気スイッチを介して生成した磁界を効率的にチャネリングする。その結果、本発明の実施例は、可動要素が基板に直交する方向に動くスイッチに固有の不利な点を回避できる。スイッチを駆動するのに適した集積平面状コイルを含む。
【００４２】
微細製造技術の進歩により平面処理技術の進展が見られ、これにより横方向の寸法に対し厚い構造物の製造が可能となった。この様な製造技術は「high aspect-ratio」製造処理と称し、基板の表面に直交する方向に大きな寸法を有するもの製造が可能となった。この高アスペクト比の構造物の製造が可能となったことにより、横方向に駆動されるマイクロリレーの開発が可能となった。更に高いアスペクト比の製造技術の出現により、可動磁気要素は、磁気回路の長さ方向に対し十分な断面積を有するようになり、磁界の生成源と動作ギャップとの間の結合ロスが小さくなる。
【００４３】
垂直方向に集積された高アスペクト比の装置は、リレーのアレイを含むようなアプリケーションで特に魅力的であり、極小化は更に重要となる。自動テスト装置、通信のアプリケーションでのリレーの使用は、特に回路基板上でリレーが専有面積と高さに関連しているからである。バッチ処理あるいはウエハーベースの製造コストは、装置の面積に直接関係し、垂直方向に集積した小さな専有面積のリレーは、コスト的に有利である。
【００４４】
図３において、リレー３００は、電磁モジュール３０２と、アクチュエータモジュール３０４と、コイル３０６と、磁気コア３０８，３１０と、キャップ３１４と、スイッチ３１６とを含む。
【００４５】
磁気回路３１２は、磁気コア３０８，３１０を有する。各磁気コアは、強磁性要素を含み、これらは電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４内に形成される。これらの強磁性要素は、リレー３００内に収納され、磁気的に結合されて磁気コア３０８，３１０と磁気回路３１２を形成する。更に磁気コア３０８，３１０の各部分は、スイッチ３１６を形成する。図７Ａ，７Ｂに示すように、スイッチ３１６は可動接点を有する。この可動接点はその下の基板に平行な面に対してのみ動く。磁気回路３１２により、弱い磁界を用いたスイッチ動作が可能になる。その結果と、集積された平面状コイルは巻回数が少なくて良く、コイルはチップ領域内に形成できる。
【００４６】
更に本発明の実施例は複数の平面状コイルを含む。これらは、磁界を生成するよう一体となって働く。平面状コイルは、１個のコイルにより生成された磁界が残りのコイルにより増強されるよう配置される。その結果複数のコイルは、１個のコイルよりもより強力な磁場を生成することができる。複数のコイルを用いて、各コイルの設計パラメータ（例えばコイルの巻き数、電流搬送能力）等の要件を緩和させ、これによりリレー３００に容易に組み込むことができるようになる。
【００４７】
本発明の一態様では、コイルは、磁気駆動スイッチとは別の基板上に形成される。複数の基板は形成されると、結合されて完全に一体化した装置を構成する。一実施例においては、４個のコイル３０６が電磁モジュール３０２上に形成される。コイルは２つのコイルの対として配置され、各コイルの対が磁気コア３０８，３１０の内の１つを包囲する。その結果各コイルにより生成される磁界は、それぞれのコアに効率よく結合される。
【００４８】
同様にスイッチ３１６は、別のアクチュエータモジュール３０４上に形成される。リレー３００に組み込むために、各基板の磁気バイアス（磁性連結体）と電気バイアス（導電体）は、共通のインターフェース上に形成（配置）され、その結果、基板が取り付けられたときに、適正な結合が確保される。
【００４９】
電磁気モジュールの磁気バイアスと電気バイアスの共通のインターフェースが、本発明に適用され、様々な利点を提供できる。例えばデザイン、製造、在庫等に対する便宜を与える。例えば「一般的な」電磁気モジュールは低コストで大量生産される。更に一般的な電磁気モジュールを用いて、共通のインターフェースを介してアクチュエータモジュール群のいずれかを駆動することができる。
【００５０】
共通のインターフェースにより、複数の積層可能な電磁気モジュールの形成が可能となり、あらゆる大きさの磁界強度の装置を提供できる。結果として、本発明の一実施例は、設計のフレキシビリティを提供でき、製造コストを下げることができる。
【００５１】
図４において、本発明の方法方法４００は、ステップ４０１で開始する。これにより電磁モジュール３０２が提供できる。
【００５２】
図５Ａ，５Ｂにおいて、電磁モジュール３０２は、電界を生成する要素と、生成された磁界を強化する要素と、生成された磁界をアクチュエータモジュールに効率的にチャネリングする要素を含む。電磁モジュール３０２は、更に複数の接点パッドを含み、これにより、基板の電気的接続と基板の表面への搭載を可能とする。
【００５３】
電磁モジュール３０２は、基板５０２と、コイル３０６−１からコイル３０６−４と、接点パッド５０６，５０８，５１０，５１２と、磁気バイアス５１４，５１６と、電気バイアス５１８，５２０，５２２，５２４と、シールド５２６と、磁気パッド５３０，５３２とを含む。
【００５４】
図６において、電磁モジュール３０２は、本発明の一実施例に従って形成される。ステップ４０１は、サブステップサブ６０１で始まる。基板５０２ウエハーを電気バイアス５１８，５２０，５２２，５２４が形成される。
【００５５】
基板５０２は、導電性コイルの製造をサポートする適宜の基板である。一実施例においては、基板５０２はアルミナ製の基板である。しかし本明細書を参照することにより基板５０２は、あらゆる適宜の基板でも良い。更に本明細書において「基板」は平面製造プロセスに適した基板として定義され、これらは、通常のＭＥＭＳ製造ナノテクノロジーの製造技術、集積回路の製造技術等の操作等に適した基板である。この様な基板の材料は、シリコン、ゲルマニウム、化合物半導体、semiconductor-on-insulator層構造、ガラスセラミック、アルミナ、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【００５６】
電気バイアス５１８，５２０，５２２，５２４は、従来の方法で形成される。ホール（孔）が、基板５０２を貫通して形成され、導電性材料例えば金、アルミ、ドープしたポリシリコン、タングステン等で充填される。ホールは、適宜の製造技術例えばＤＲＩＥ、サンドブラスティング、ウォータードリル、レーザーエッチング等を用いて形成される。一実施例においては、基板５０２は、キャストセラミック基板であり、ホールは、基板の形成時に形成することもできる。
【００５７】
ホールは、導電性材料で、従来の技術例えばメッキ、ＣＶＤ等の技術を持って充填される。一実施例においては、基板５０２は、導電性材料あるいは半導体材料を含む。ある実施例においては、絶縁層を最初にホールの側壁に堆積して、各電気バイアスを基板５０２から絶縁する。電気バイアス５１８，５２０，５２２，５２４の製造方法は、当業者には公知である。
【００５８】
サブステップ６０２において、基板５０２を貫通する磁気バイアス５１４，５１６が形成される。磁気バイアス５１４，５１６の形成は、上記した電気バイアスの形成と類似する。但し磁気バイアス５１４は強磁性材料で形成され、その為、磁気回路３１２の一部として、基板５０２の表面５４０，５４２の間の磁気フラックスをチャネリングすることができる。これに関しては図９を参照して更に説明する。
【００５９】
サブステップ６０３において、コイル３０６−１ないしコイル３０６−４と、コイル間バイアス５４６，５４８と、インターコネクト５２８が形成される。この実施例においては、基板５０２は、導電性又は半導体性の基板である。表面５４０は、絶縁層を含み、その上にコイルが配置される。
【００６０】
コイル３０６−１ないしコイル３０６−４（これらはコイルコイル３０６と総称する）は、導電性材料を平面状に螺旋形状に配置して形成され、電流を流すことにより磁界を生成する。各コイル３０６は面５３４と平行な面に配置される。この面５３４は、基板５０２に規定される。具体的にはコイル３０６−１とコイル３０６−４は、同一平面で面５３６上にあり、コイル３０６−２とコイル３０６−３は、同一平面で面５３８上にある。一実施例においては、各コイル３０６は、互いに平行な異なる面上にあってもよい。一実施例では、４個のコイル３０６を開示しているが、その数は４個に限定されない。
【００６１】
電流が流れると各コイル３０６は磁界を生成する。この磁界は、コイルを流れる電流の方向に基づいて決まる方向を向いている。この実施例においては、コイル３０６−１とコイル３０６−２は、同心状に配置されて、それらにより生成された磁気フラックスがそれぞれ面５３６，５３８で＋ｚ方向を向くように配置される。その結果コイル３０６−１により生成される磁界は、コイル３０６−２により生成される磁界により強化される（逆も言える）。コイル３０６−３とコイル３０６−４は、同心状に配置され、それらにより生成される磁気フラックスは、それぞれ面５３８，５３６において−ｚ方向を向いている。その結果、コイル３０６−３により生成された磁界は、コイル３０６−４に生成された磁界により強化される（その逆も言える）。
更に、コイル３０６−３とコイル３０６−４により生成された磁界は、コイル３０６−１とコイル３０６−２により生成された合成磁界を、磁気回路３１２を介して強化する。これに関しては、図９を参照して以下説明する。コイルを流れる電流方向とコイルの相対方向は設計的選択事項である。更にコイル３０６の物理的なレイアウト、例えば巻き数、コイルトレースの断面積、導電性材料の種類等も、設計的選択事項であり、当業者は本明細書を参照して、コイル３０６を生成し使用することができる。
【００６２】
コイル３０６−１ないしコイル３０６−４と、コイル間バイアス５４６，５４８と、インターコネクト５２８とは、一連の誘電体層の堆積ステップ、誘電体層エッチングステップ、金属層堆積ステップ、電気メッキ・ステップ等の技術を用いて形成される。コイル３０６−１ないしコイル３０６−４は、基板５０２の表面５４０の上に以下のステップを含むプロセスで製造される。
（１）表面５４０上に第１導電層を堆積するステップ、
（２）前記第１導電層の上にマスク層を形成するステップ、このマスク層は、コイル３０６−１とコイル３０６−４の所望の形状の開口を有する、
（３）基板をメッキ浴に浸すステップ、ここで導電性材料が、選択的に前記マスク層の開口領域に堆積される、
（４）マスク層と、前記第１層のメッキされていない領域を除去するステップ。
これらが形成された後、コイル３０６−１は電気バイアス５１８に電気的に接続され、コイル３０６−４は電気バイアス５２０に電気的に接続される。但しコイル３０６−１とコイル３０６−４は、互いに電気的には接続されていない。電気メッキは、コイル３０６を形成する適宜の方法を開示しただけで、本明細書を参照することにより、コイル３０６を形成する別の技術も採用できる。
【００６３】
コイル３０６−１とコイル３０６−４の形成後、それらは、誘電体層５０４を堆積することによりカプセル化される。誘電体層５０４は、例えば化学機械研磨技術を用いて平面化される。コイル間バイアス５４６と５４８は、誘電体層５０４を貫通して形成され、その結果、それらは、それぞれ、コイル３０６−１とコイル３０６−２に電気的に接続される。
【００６４】
その後、コイル３０６−２とコイル３０６−３とインターコネクト５２８は、誘電体層５０４の上に形成され、コイル３０６−２とコイル３０６−３は、コイル間バイアス５４６と５４８に電気的に接続され、コイル３０６−２とコイル３０６−３はインターコネクト５２８を介して電気的に接続される。上記のステップの完了後、電気バイアス５１８と、コイル３０６と、コイル間バイアス５４６，５４８と、インターコネクト５２８と、電気バイアス５２０は、一体となって、導電性の連続パスを形成する。
【００６５】
サブステップ６０４において、磁気バイアス５１４，５１６は垂直方向に伸びる。シールド５２６が、従来の光リソグラフ技術と電気メッキ技術を用いて形成される。リレー３００が完全に組立形成されると、シールド５２６は、リレー３００を浮遊磁界の影響から守るためのバリアーの一部を構成する。
【００６６】
コイル３０６−１とコイル３０６−２は、同心状に形成され、面５３６と５３８で磁気バイアス５１４をそれぞれ包囲する。コイル３０６−３とコイル３０６−４は、同心状に形成され、面５３６，５３８の磁気バイアス５１６をそれぞれ包囲する。磁気バイアス５１４，５１６が垂直方向の伸びることにより、磁気回路３１２の一部として、アクチュエータモジュール３０４に含まれる磁気バイアスと物理的に接触する。
【００６７】
サブステップ６０５において、電気バイアス５２２，５２４は、誘電体層５０４をパターン化し、導電性材料を電気メッキすることにより、垂直方向に伸びる。電気バイアス５２２，５２４が垂直方向に伸びることにより、アクチュエータモジュール３０４の電気バイアス７０８，７１０とそれらの間と電気的接触が可能となる。
【００６８】
サブステップ６０６において、電気メッキを用いて、面５４２上に接点パッド５０６，５０８，５１０，５１２を形成する。接点パッド５０６は電気バイアス５１８に電気的に接続される。接点パッド５０８は電気バイアス５２０に電気的に接続される。接点パッド５１０は電気バイアス５２２に電気的に接続される。接点パッド５１２は電気バイアス５２４に電気的に接続される。その結果、電磁モジュール３０２は表面搭載取付物として適したものになる。
【００６９】
サブステップ６０７において、磁気パッド５３０，５３２は、電気メッキで面５４２上に形成される。磁気パッド５３０，５３２は、強磁性体材料製で、磁界をチャネリングすることができる。ステップ６０７の完了後、磁気バイアス５１４は磁気パッド５３０に物理的に接続される。磁気バイアス５１６は磁気パッド５３２に物理的に接続される。磁気パッド５３０，５３２は、互いにアマーチャーギャップｇ１で、物理的に分離されている。アマーチャーギャップｇ１は磁気パッド５３０，５３２を互いに絶縁し、リレー３００の動作中、電流がシャント（好ましくない現象）するのを回避している。アマーチャーギャップｇ１はできるだけ小さいのが好ましく、これにより、磁気パッド５３０，５３２の間の低リラクタンスパスを達成できる。
【００７０】
一実施例においては。電気メッキを用いて、電磁モジュール３０２に含まれる要素を形成したが、当業者は本明細書を参照することにより、コイルあるいは他の要素を、例えば光リソグラフ技術、電気メッキ、金属リフトオフ技術、サブトラクティブ・レイヤ・パターニング（例、エッチング、アブレーション、サンドブラスト）等を用いて形成することもできる。
【００７１】
ステップ４０２において、アクチュエータモジュール３０４が形成される。
【００７２】
図７Ａ，７Ｂにおいて、アクチュエータモジュール３０４は、基板７０２と、スイッチ３１６と、アンカー７１２，７１４と、磁気バイアス７０４，７０６と、電気バイアス７０８，７１０と、シールリング７１８と、シールド７１６とを有する。
【００７３】
図８は、ステップ４０２のサブステップを示す。同図のフローチャートにおいて、アクチュエータモジュール３０４が、本発明の一実施例により形成される。ステップ４０２はサブステップ８０１で始まり、サブステップ８０２で、磁気バイアス７０４，７０６が基板５０２に形成される。
【００７４】
基板７０２はスイッチ３１６の形成をサポートするのに適した基板である。基板７０２は面７３２を規定する。基板７０２は基板５０２と類似する。
【００７５】
磁気バイアス７０４，７０６は、スルーウエハーの磁気バイアスであり、これらは磁気バイアス５１４，５１６に類似する。磁気バイアス７０４はアンカー７１２に物理的かつ磁気的に結合される。磁気バイアス７０６は、アンカー７１４に物理的かつ磁気的に結合される。
【００７６】
サブステップ８０１において、電気バイアス７０８，７１０が基板７０２に形成される。電気バイアス７０８，７１０は、スルーウエハーの電気バイアスであり、これらは、電気バイアス５１４，電気バイアス５１８，５２０，５２４に類似する。
【００７７】
磁気バイアス７０４，７０６と電気バイアス７０８，７１０は、磁気バイアス５１４，５１６と電気バイアス５２２，５２４と同様に配置される。このマッチング配置により、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４との間の「共通インターフェース」を提供できる。その為、基板が整合し結合されると、磁気バイアス７０４，７０６と磁気バイアス５１４，５１６は、磁気的に結合される。電気バイアス７０８，７１０と電気バイアス５２２，５２４は、電気的に結合される。この実施例において、磁気バイアス７０４，７０６と磁気バイアス５１４，５１６は、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４が整合し結合された時に、物理的に接触する。
【００７８】
サブステップ８０３において、電気メッキを再び用いて、アンカー７１２，７１４を基板７０２の表面７２０の上に配置する。
【００７９】
アンカー７１２，７１４は、それぞれ強磁性でかつ導電性の材料製である。アンカー７１２と電気バイアス７０８は電気的に接続される。アンカー７１２も磁気バイアス７０４に物理的かつ磁気的に結合される。同様にアンカー７１４と電気バイアス７１０は電気的に結合され、アンカー７１４と磁気バイアス７０６が磁気的に結合される。
【００８０】
要素７２４も、アンカー７１２の形成過程の間、形成される。リレー３００の動作を行わせるために、犠牲層７４０が、それが要素７２４と表面７２０の間に入るように形成される。犠牲層７４０は、アクチュエータモジュール３０４から選択的に除去される材料を含む。犠牲層７４０として使用される材料の選択は、アンカー７１２，７１４，要素７２４が形成される材料に依存する。本明細書を参照することにより、犠牲層７４０の製造方法、使用方法は明らかとなる。
【００８１】
要素７２４は、アンカー７１２から伸びる片持ち梁である。要素７２４を基板から切り離した後、片持ち梁である要素７２４の表面７３０は、アンカー７１２に固定される。要素７２４のエンド７２８は、面７３４内で選択的に動けるような自由端である。面７３４は面７３２と平行である。エンド７２８は電気接点７２２を含む。言い換えると、片持ち梁７２４は、電気接点７２２が面７３４内では動けるが、面７３４から外れては動けないような寸法でかつその様に配置されている。
【００８２】
他の実施例においては、要素７２４は片持ち梁以外の機械的要素でもよく、かつ電気接点７２２が面７３４内で動ければよい。要素７２４は、強磁性でかつ導電性の材料から形成される。その結果、
（１）電気バイアス７０８と、アンカー７１２と、要素７２４、電気接点７２２が、一体となって、連続する導電性パスを形成する。
（２）磁気バイアス７０４と、アンカー７１２と、要素７２４、電気要素７２２が、一体となって、連続する強磁性パスを形成する。
【００８３】
アンカー７１４は電気接点７２６を含む。電気接点７２２と片持ち梁である要素７２４と電気接点７２６が、一体となって、磁気的に駆動されるスイッチ３１６を規定する。最初は、電気接点７２２と電気接点７２６は、スイッチ３１６が非活性状態の時は、作動ギャップｇ２で切り離されている。
【００８４】
一実施例においては、電気接点７２２，７２６の一方又は両方は、接触力を集中させ、それらの間の電気抵抗を減らすような突起部を有する。一実施例においては、電気接点７２２と７２６の一方又は両方は、低抵抗性材料、例えば金を含み、それらの間の接触抵抗を減らしている。
【００８５】
サブステップ８０４において、シールド７１６が表面７２０の上に形成される。シールド７１６は、シールド５２６に類似する。シールド７１６は、リレー３００が組み立てられた時に、キャップ３１４に機械的に結合するような寸法及び配置である。リレー３００が完全に組み立てられた時に、シールド７１６は、リレー３００を浮遊磁界の影響から保護する為のバリアーの一部を構成する。
【００８６】
サブステップ８０５において、シールリング７１８が表面７３６の上に形成される。シールリング７１８は、薄い金属層であり、この金属層が、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４の組立中に、シールド５２６の適宜な結合表面を提供する。
【００８７】
サブステップ８０６において、片持ち梁である要素７２４は、表面７２０から犠牲層７４０の選択的除去により解放される。要素７２４は、面７３４上で選択的に移動できるために、その機械的挙動はｚ方向の寸法ではなくｙ方向の幅に依存する。その結果、要素７２４の機械的挙動は、電気メッキプロセスの間要素を規定するのに用いられるマスク層の形成のステップの間のリソグラフ技術で決定される。このリソグラフ技術は、十分制御可能でかつ再現性の高いプロセスである。かくして動作特性は、同一設計の全てのリレーに対し確実に制御でき、かつ一定となる。更にこのリソグラフ技術により、要素７２４は極めて高い寸法許容差でもって形成できる。極めて小さな動作ギャップｇ２を具備したリレーの設計により、駆動磁界の要件が極めて低くなる。
【００８８】
ステップ４０３において、キャップ３１４が形成される。キャップ３１４は、スイッチ３１６とコイル３０６を、浮遊磁界の影響から保護するシールドの一部を形成する。キャップ３１４は、リレー３００が完全に組み立てられたときに、シールド７１６と機械的に結合するような寸法で配置される。
【００８９】
ステップ４０４において、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４とキャップ３１４が、組み立てられてリレー３００を形成する。リレー３００の形成ステップの間、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４は、整合し、磁気バイアス５１４は磁気バイアス７０４に、磁気バイアス５１６は磁気バイアス７０６に、物理的に接触する。更に基板が整合して配置され、その結果電気バイアス５２２は電気バイアス７０８に電気的に接触し、電気バイアス５２４は電気バイアス７１０に電気的に接触する。それらが整合して配置されると、電磁モジュール３０２とアクチュエータモジュール３０４とキャップ３１４は、従来のボンディング技術を用いて、互いに結合される。
【００９０】
図９は、本発明の一実施例のリレー３００の断面図である。
【００９１】
リレー３００が組み立てられた後、磁気パッド５３０と、磁気バイアス５１４，磁気バイアス７０４と、アンカー７１２と、要素７２４が、一体となって、磁気コア３０８を規定する。磁気コア３０８は、面５３６でコイル３０６−１に、面５３８でコイル３０６−２により包囲される。その結果、コイル３０６−１とコイル３０６−２により生成された磁界は、効率よく磁気コア３０８に結合する。
【００９２】
同様に、磁気パッド５３２と、磁気バイアス５１６，磁気バイアス７０６と、アンカー７１４とは、一体となって、磁気コア３１０を形成する。磁気コア３１０は、面５３６でコイル３０６−４に、面５３８でコイル３０６−３により包囲される。その結果、コイル３０６−３とコイル３０６−４により生成された磁界は、効率よく磁気コア３１０に結合される。
【００９３】
図１０に示すように、磁気コア３０８，３１０が、一体となって、磁気回路３１２を形成する。磁気回路３１２は閉鎖磁気回路とも称する。本明細書と特許請求の範囲において、「閉鎖磁気回路」とは、閉鎖パスを介して、磁界の巡回が可能となるような強磁性材料の回路として定義される。言い換えると、閉鎖磁気回路は、強磁性リターンパスを有し、磁界をそのソースにチャネリングすることができる。閉鎖磁気回路は、エアギャップを含む。このエアギャップは、それらの間の効率的な磁気結合が可能なように十分小さなものである。磁気回路３１２は、コイル３０６により生成された磁界を動作ギャップｇ２を含むスイッチ３１６でチャネリングする。図５Ａ，５Ｂで上記したように、コイル３０６−１とコイル３０６−２により生成された磁界は、それぞれ面５３６，５３８で＋ｚ方向を向き、コイル３０６−３とコイル３０６−４により生成された磁界は、それぞれ面５３８，５３６で−ｚ方向を向く。これらの磁界は、時計回り（図１０）で磁気回路３１２により切り替えられる。
【００９４】
リレー３００が組み立てられると、電気バイアス７０８と電気バイアス５２２と接点パッド５１０が、一体となって、端子７３８を規定する。この端子７３８は、磁気コア３０８に電気的に接続される。同様に、電気バイアス７１０と電気バイアス５２４と接点パッド５１２が、一体となって、端末を規定する。この端末は、磁気コア３１０に電気的に接続される。一実施例においては、スイッチ３１６は、アクチュエータモジュール３０４の表面７３６上に配置される。この実施例においては、磁気バイアス７０４，７０６と、電気バイアス７０８，電気バイアス７１０と、キャップ３１４は、必要ではない。更に一実施例においては、磁気バイアス５１４，５１６は、磁気バイアス７０４，７０６の近くに配置されるが、物理的に接触してはいない。
【００９５】
動作する場合、第１電流が、接点パッド５０６に入り、接点パッド５０６から接点パッド５０８に、電気バイアス５１８，５２０と、コイル３０６を介して流れる。第１電流が、磁気コア３０８を活性化する。第１電流が流れることに応答して、コイル３０６−１が、磁界を生成し、この磁界がコイル３０６−２ないしコイル３０６−４により強化され、磁気回路３１２により、電気接点７２２，７２６と動作ギャップｇ２を介してチャネリングされる。その結果、スイッチ３１６の自由端７２８は、電気接点７２６の方向に引かれて、電気接点７２２と７２６を物理的かつ電気的に接触させる。要素７２４の機械設計と動作ギャップｇ２のサイズが、スイッチ３１６を動かすのに必要な力を決定する。
【００９６】
電気接点７２６と７２２の電気的に接続により、接点パッド５１０と５１２との間（電気バイアス５２２，電気バイアス７０８，７１０，電気バイアス５２４を介して）に第２電流が流れる。
【００９７】
一実施例においては、電気接点７２２と７２６は、最初は物理的かつ電気的に接触しており、第１電流が流れることにより、電気接点７２２と７２６が、切り離されて第２電流が流れなくなる。
【００９８】
図１１において、リレー１１００は、電磁モジュール１１０２，１１０４，１１０６と，アクチュエータモジュール３０４と，キャップ３１４とを含む。
【００９９】
各電磁モジュール１１０２，１１０４，１１０６は、電磁モジュール３０２に類似する。但し各モジュールは、磁界を生成するために２個のコイルのみを有する。
【０１００】
電磁モジュール１１０２は、基板５０２−１と、接点パッド５０６，５０８，５１０，５１２と、コイル３０６−１，コイル３０６−２と、電気バイアス５２２と、磁気バイアス５１４とを有する。
【０１０１】
電磁モジュール１１０４は、基板５０２−２と、コイル３０６−３，コイル３０６−４と、電気バイアス５２２と、磁気バイアス５１４とを有する。一実施例においては、電磁モジュール１１０４は、ｘ軸の回りに、コイル３０６−３，コイル３０６−４が基板５０２−２の底部表面上に配置されるように、引っくり返してもよい。
【０１０２】
電磁モジュール１１０６は、基板５０２−３と、コイル３０６−５，コイル３０６−６と、電気バイアス５２２と、磁気バイアス５１４とを有する。一実施例においては、電磁モジュール１１０６は、ｘ軸の回りに、コイル３０６−５，コイル３０６−６が基板５０２−３の底部表面上に配置されるように、引っくり返してもよい。
【０１０３】
電磁モジュール１１０２，１１０４，１１０６は、整合して結合され、その結果、磁気バイアスが磁気的に結合されて、閉鎖磁気回路を形成する。この閉鎖磁気回路は磁気回路３１２に類似する。更にコイル３０６は、直列に電気バイアス５１８，１１０８と、インターコネクト５２８を介して、電気的に接続され、その結果コイル３０６−３，コイル３０６−４が、連続する電流パスを形成する。
【０１０４】
本発明の第１実施例は３個の電磁気モジュールを含むが、この数は如何なるものでもよい。電磁気モジュールの積層数は、アクチュエータデザイン、在庫管理、製造コストの低減等を考慮して、広く選択される。
【０１０５】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  リレー
１０２，１０４  磁気要素
１０６  領域
１０８  コイル
１１０  片持ち梁
１１２    自由端
１１４  領域
１１６，１１８  電気接点
１２０  基板
２００  リレー
２０２，２０４，２０６  磁気要素
２０８，２２０  スプリング
２１０，２２２  アンカー
２１２  電気接点
２１４  テザー
２１６，２１８  電線
２２４  基板
３００  リレー
３０２  電磁モジュール
３０４  アクチュエータ・モジュール
３０６  コイル
３０８，３１０  磁気コア
３１２  磁気回路
３１４  キャップ
３１６  スイッチ
５０２  基板
３０６−１〜３０６−４  コイル
５０６，５０８，５１０，５１２  接点パッド
５１４，５１６  磁気バイアス
５１８，５２０，５２２，５２４  電気バイアス
５２６  シールド
５２８  インターコネクト
５３０，５３２  磁気パッド
５３４，５３６，５３８  面
５４０，５４２  基板
５４６，５４８  インターコイルバイアス
７０２  基板
７０４，７０６  磁気バイアス
７０８，７１０  電気バイアス
７１２，７１４  アンカー
７１６  シールド
７１８  シールリング
７２０  表面
７２２，７２６  電気接点
７２４  要素
７２６  接点
７２８  エンド
７３０  表面
７３２  面
７３６  表面
７４０  犠牲層
図４
４０１：  電磁モジュール３０２を用意する。
４０２：  アクチュエータ・モジュール３０４を用意する。
４０３：  キャップ３１４を用意する。
４０４：  モジュール３０２と３０４を取り付けて磁気コア３０８と３１０を形成する。
４０５：  キャップ３１４をアクチュエータ・モジュール３０４に取り付ける。
図６
６０１：  電気バイアス５１８，５２０，５２２，５２４を基板５０２に形成する。
６０２：  磁気バイアス５１４，５１６を基板５０２に形成する。
６０３：  コイル３０６とインターコイルバイアス５４６，５４８とインターコネクト５          ２８を形成する。
６０４：  シールド５２６とと拡張磁気バイアス５１４，５１６を形成する。
６０５：  拡張電気バイアス５２２，５２４を形成する。
６０６：  接点パッド５０６，５０８，５１０，５１２を基板５４２上に形成する。
６０７：  磁気パッド５３０，５３２を基板５４２上に形成する。
図８
８０１：  電気バイアス７０８，７１０を基板７０２に貫通して形成する。
８０２：  磁気バイアス７０４，７０６を基板７０２に貫通して形成する。
８０３：  要素７２４とアンカー７１２，７１４を表面７３６上に形成する。
８０４：  シールド７１６を表面７３６に形成する。
８０５：  シールリング７１８を表面７３６に形成する。
８０６：  要素７２４を切り離して、面７３４上で動けるようにする。
【図１】
2013522847.tif 000003
【図２】
2013522847.tif 000004
【図３】
2013522847.tif 000005
【図４】
2013522847.tif 000006
【図５Ａ】
2013522847.tif 000007
【図５Ｂ】
2013522847.tif 000008
【図６】
2013522847.tif 000009
【図７Ａ】
2013522847.tif 000010
【図７Ｂ】
2013522847.tif 000011
【図８】
2013522847.tif 000012
【図９】
2013522847.tif 000013
【図１０】
2013522847.tif 000014
【図１１】
2013522847.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月7日(2012.12.7)
【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】
リレー装置（３０２）において、
（Ａ）磁界生成用の第１コイル（３０６）を有する第１基板（５０２）と、
（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板と、
を有し、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、前記第１コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成され、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、磁界により駆動され、
前記電気スイッチと前記第２基板とは、モノリシックに集積形成され、  
前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第２面を選択的に移動可能である
ことを特徴とするリレー装置。
【請求項２】
前記第１基板は、磁界強化用の第２コイルを更に有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平面状に配置され、前記第２コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項３】
前記第１基板は、磁界強化用の第２コイルを更に有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平行な第３面に平面状に配置され、前記第１コイルと第２コイルとは同軸に配置され、
前記第２コイルと前記第１基板とはモノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項４】
前記第１基板は、第３の電気接点と第４の電気接点とを含み、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記第１コイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置され、
前記第１コイルは、前記第３電気接点と第４電気接点との間を流れる第１電流に基づいて磁界を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項５】
前記第１基板は、第５電気接点と第６電気接点とを更に有し、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で第１表面とは離れた側に配置され、
前記磁界は、前記第１電気接点を動かし前記第２電気接点を物理的に接触させ、これにより、前記第５電気接点と第６電気接点の間に第２電流が流れる
ことを特徴とする請求項４記載のリレー装置。
【請求項６】
前記磁界を、前記電気スイッチを介して前記磁界をチャネリングする閉鎖磁気回路を更に有し、前記閉鎖磁気回路は、第１磁気コアと第２磁気コアを有し、
前記第１磁気コアは、前記第１電気接点を含み、
前記第２磁気コアは、前記第２電気接点を含む
ことを特徴とする請求項５記載のリレー装置。
【請求項７】
リレー装置において、
（Ａ）磁界を生成する第１コイルと、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、
（Ｂ）前記磁界をチャネリングする第１磁気コアと、
前記第１磁気コアは、第１電気端子と可動な第１電気接点とを含み、前記第１コイルは、前記第１面で第１磁気コアを包囲し、
（Ｃ）前記磁界を強化する第２コイルと、
前記第２コイルは、平面状に第２面に配置され、
（Ｄ）前記磁界をチャネリングする第２磁気コアと、
前記第２磁気コアは、第２電気端子と第２電気接点とを含み、前記第２コイルは、前記第２面で第２磁気コアを包囲し、
を有し、
前記第１電気接点と第２電気接点とは、一体になって、磁気駆動スイッチを形成し、これにより、前記第１電気接点と第２電気接点との間の電流の流れを制御する
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記第１面と第２面は、同一面である
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項９】
前記磁界を電気スイッチを介してチャネリングする閉鎖磁気回路を更に有し、
前記閉鎖磁気回路は、（Ｃ）第１磁気コアと（Ｄ）第２磁気コアとを有し、
前記第１磁気コア（Ｃ）は、
（Ｃ１）前記第１基板を貫通する第１バイアスと、
前記第１バイアスと複数のコイルの内の第１コイルは、同心状に配置され、
（Ｃ２）前記第２基板を貫通する第２バイアスと、
（Ｃ３）前記第２面を移動可能な第１部材を含む第１アンカーと、を有し、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第２基板と第１アンカーと第１部材は、モノリシックに集積形成され、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
を含み、
前記第２磁気コア（Ｄ）は、
（Ｄ１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
前記第３バイアスと複数のコイルの内の第２コイルは、同心状に配置され、
（Ｄ２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ３）前記第２電気接点を含む第２アンカーと、を有し、
前記第２基板と第２アンカーとは、モノリシックに集積形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
を含む
ことを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項１０】
第２コイルを更に有し、前記第２コイルは、前記第１コイルと協同して、前記磁界を生成するような大きさであり、そのように配置され、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第３バイアスと前記第２コイルは、同軸に配置されている
ことを特徴とする請求項９記載のリレー装置。
【請求項１１】
（Ａ）磁界生成用の第１コイルを有する第１基板を用意するステップと、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、
（Ｂ）磁気駆動されるスイッチである電気スイッチを含む第２基板を用意するステップと、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、前記第１面に平行な第２面を選択的に移動し、
（Ｃ）前記第１基板と第２基板とを第１構成体に配置するステップと、
（Ｄ）前記磁界と電気スイッチとの結合を形成するステップと
を有する
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記（Ｄ）ステップは、
（Ｄ１）第１磁気コアを用意するステップと、
（Ｄ２）第２磁気コアを用意するステップと、
を有し、
前記第１コイルは、前記第１面で、前記第１磁気コアを包囲し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、一体となって、閉鎖磁気回路を形成し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、前記電気スイッチを介して、前記磁界のチャネリングを構成するよう配置される
ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記（Ｄ１）ステップは、
（Ｄ１１）前記第１基板を貫通する第１バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１２）前記第２基板を貫通する第２バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１３）前記第２基板上に第１アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第１アンカーは、前記第２面を移動可能な第１部材を含み、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
前記（Ｄ２）ステップは、
（Ｄ２１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
（Ｄ２２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ２３）前記第２基板上に第２アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第２アンカーは、前記第２電気接点を含み、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
前記第１配列により、
前記第１バイアスと第２バイアスとの間に磁気結合が形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスとの間に磁気結合が形成される
ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
（Ｅ）第３電気接点を用意するステップと、
（Ｆ）第４電気接点を用意するステップと、
（Ｇ）第５電気接点を用意するステップと、
（Ｈ）第６電気接点を用意するステップと
を更に有し、
前記第３電気接点と第４電気接点と第１コイルは、電気的に結合され、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第１基板は、第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点を含み、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記第１コイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置される
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
（Ｉ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平面状に配置される
ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
（Ｊ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平行な第３面に平面状に配置され、前記第１コイルと第２コイルとは同軸に配置される
ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項９】
前記第１コイルと第２コイルは、電気的に直列接続されている
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１０】
前記第１電気接点は、前記第１面と平行な第３面で移動可能である
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１１】
第１基板と第２基板とを更に有し、
前記第１基板と第１コイルと第２コイルは、モノリシックに集積形成され、
前記第２基板と第１電気接点と第２電気接点とは、モノリシックに集積形成される
ことを特徴とする請求項７記載のリレー装置。
【請求項１２】
（Ａ）第１面を規定する第１基板（５０２）と、
（Ｂ）電気スイッチを含む第２基板と、
を有する装置において、
前記第１基板は、磁界を生成する複数のコイルを有し、前記各コイルは、前記第１面に平面状に配置され、前記第１基板と複数のコイルはモノリシックに集積形成され、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを有し、前記第１電気接点は、前記第１面に平行な前記第２面上を選択的に移動可能なような寸法で配置され、
前記第２基板と第１電気接点と第２電気接点とは、モノリシックに集積形成され、        前記磁界により、前記第２面の第１電気接点が移動して、前記電気スイッチを駆動する
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記磁界を電気スイッチを介してチャネリングする閉鎖磁気回路を更に有し、
前記閉鎖磁気回路は、（Ｃ）第１磁気コアと（Ｄ）第２磁気コアとを有し、
前記第１磁気コア（Ｃ）は、
（Ｃ１）前記第１基板を貫通する第１バイアスと、
前記第１バイアスと複数のコイルの内の第１コイルは、同心状に配置され、
（Ｃ２）前記第２基板を貫通する第２バイアスと、
（Ｃ３）前記第２面を移動可能な第１部材を含む第１アンカーと、を有し、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第２基板と第１アンカーと第１部材は、モノリシックに集積形成され、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
を含み、
前記第２磁気コア（Ｄ）は、
（Ｄ１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
前記第３バイアスと複数のコイルの内の第２コイルは、同心状に配置され、
（Ｄ２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ３）前記第２電気接点を含む第２アンカーと、を有し、
前記第２基板と第２アンカーとは、モノリシックに集積形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
を含む
ことを特徴とする請求項１２記載のリレー装置。
【請求項１４】
前記第１基板は、第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点を含み、
前記各複数のコイルと第３電気接点と第４電気接点とは、電気的に結合され、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記各複数のコイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置され、
前記磁界は、前記第１電気接点と第２電気接点とを電気的に結合し、前記第５電気接点と第６電気接点の間に第２電流が流れるようにする
ことを特徴とする請求項１３記載のリレー装置。
【請求項１５】
（Ａ）磁界生成用の第１コイルを有する第１基板を用意するステップと、
前記第１コイルは、第１面に平面状に配置され、
（Ｂ）磁気駆動されるスイッチである電気スイッチを含む第２基板を用意するステップと、
前記電気スイッチは、第１電気接点と第２電気接点とを含み、前記第１電気接点は、前記第１面に平行な第２面を選択的に移動し、
（Ｃ）前記第１基板と第２基板とを第１構成体に配置するステップと、
（Ｄ）前記磁界と電気スイッチとの結合を形成するステップと
を有する
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記（Ｄ）ステップは、
（Ｄ１）第１磁気コアを用意するステップと、
（Ｄ２）第２磁気コアを用意するステップと、
を有し、
前記第１コイルは、前記第１面で、前記第１磁気コアを包囲し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、一体となって、閉鎖磁気回路を形成し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアは、前記電気スイッチを介して、前記磁界のチャネリングを構成するよう配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記（Ｄ１）ステップは、
（Ｄ１１）前記第１基板を貫通する第１バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１２）前記第２基板を貫通する第２バイアスを形成するステップと、
（Ｄ１３）前記第２基板上に第１アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第１アンカーは、前記第２面を移動可能な第１部材を含み、
前記第１部材は、前記第１電気接点を含み、
前記第１バイアスと第２バイアスと第１アンカーは、強磁性材料製であり、
前記（Ｄ２）ステップは、
（Ｄ２１）前記第１基板を貫通する第３バイアスと、
（Ｄ２２）前記第２基板を貫通する第４バイアスと、
（Ｄ２３）前記第２基板上に第２アンカーを形成するステップと、
を有し、
前記第２アンカーは、前記第２電気接点を含み、
前記第３バイアスと第４バイアスと第２アンカーは、強磁性材料製であり、
前記第１配列により、
前記第１バイアスと第２バイアスとの間に磁気結合が形成され、
前記第３バイアスと第４バイアスとの間に磁気結合が形成される
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
（Ｅ）第３電気接点を用意するステップと、
（Ｆ）第４電気接点を用意するステップと、
（Ｇ）第５電気接点を用意するステップと、
（Ｈ）第６電気接点を用意するステップと
を更に有し、
前記第３電気接点と第４電気接点と第１コイルは、電気的に結合され、
前記第１電気接点と第５電気接点は、電気的に結合され、
前記第２電気接点と第６電気接点は、電気的に結合され、
前記第１基板は、第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点を含み、
前記第１基板は、第１表面と第２表面とを有し、
前記第１コイルは、前記第１表面側の近傍で且つ前記第２表面とは離れた側に配置され、
前記第３電気接点と第４電気接点と第５電気接点と第６電気接点は、前記第２表面の近傍で且つ前記第１表面とは離れた側に配置される
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
（Ｉ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平面状に配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
（Ｊ）磁界強化用の第２コイルを用意するステップ
を更に有し、
前記第１基板は、前記第２コイルを有し、
前記第２コイルは、前記第１面に平行な第３面に平面状に配置され、前記第１コイルと第２コイルとは同軸に配置される
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【国際調査報告】
2013522847.tif 000016
2013522847.tif 000017