(57)【要約】【課題】パッケージと梁の間にクーロン力が生じることを防ぎ、当該クーロン力による誤作動を防止することのできる接点機構デバイスを得る。【解決手段】梁構造を有する接点部からなる素子部と、該素子部を封止するパッケージと、を有する接点機構デバイスであって、パッケージの内壁に金属蒸着部を形成するとともに、該金属蒸着部をグランド接続可能にする金属部を形成したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁構造を有する接点部からなる素子部と、該素子部を封止するパッケージと、
を有する接点機構デバイスであって、
前記パッケージの内壁に金属蒸着部を形成するとともに、該金属蒸着部をグランド接続可能にする金属部を形成した
ことを特徴とする接点機構デバイス。
【請求項２】
梁構造を有する接点部からなる素子部と、該素子部を封止するパッケージと、
を有する接点機構デバイスであって、
前記パッケージの内側に、該パッケージと同様の形状に模った金属片を形成するとともに、前記金属片をグランド接続可能にする金属部を形成した
ことを特徴とする接点機構デバイス。
【請求項３】
梁構造を有する接点部からなる素子部と、該素子部を封止するパッケージと、
を有する接点機構デバイスであって、
前記パッケージは金属材料からなり、該パッケージをグランド接続可能にする金属部を形成した
ことを特徴とする接点機構デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梁構造を有する接点機構デバイスに関するものであり、特に、クーロン力による誤作動を防止する構造を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、梁構造を有する接点機構デバイスに関し、『パッケージが薄型である接点機構デバイス及びこの接点機構デバイスを製造する方法を提供する。』ことを目的とした技術として、『接点素子（スイッチ素子２５）が形成された素子形成基板３５と、接点素子（スイッチ素子２５）を保護するための素子保護用基板２１を接合することによりパッケージが形成されているものである。また、接点素子（スイッチ素子２５）が磁性体２６ａ、２８ａを有し、該磁性体２６ａ、２８ａに磁場を印加することによりスイッチングが行われるものである。』というものが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０８４７１号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような構造を有する接点機構デバイスにおいて、外部からの摩擦帯電等によりパッケージが帯電するとともに、梁や電極の表面に印加電圧による電荷が帯電し、クーロン力が生じることがある。
すると、微小な開閉電圧を当該接点機構デバイスに印加しただけで梁が電極から離れなくなり、デバイスの誤作動が生じてしまうという課題があった。
【０００５】
そのため、パッケージと梁の間にクーロン力が生じることを防ぎ、当該クーロン力による誤作動を防止することのできる接点機構デバイスが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る接点機構デバイスは、梁構造を有する接点部からなる素子部と、該素子部を封止するパッケージと、を有する接点機構デバイスであって、前記パッケージの内壁に金属蒸着部を形成するとともに、該金属蒸着部をグランド接続可能にする金属部を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る接点機構デバイスによれば、パッケージに生じた電荷をグランドに逃がすことができるので、パッケージと梁の間にクーロン力が生じることを防ぎ、当該クーロン力による誤作動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る接点機構デバイス１００の構造図である。ここでは、マイクロリードスイッチを例に説明する。
接点機構デバイス１００は、基板１０１、下部電極１０２、上部電極１０３を備える。
【０００９】
基板１０１は、ガラス基板で構成された絶縁基板１０４上に、導電性材料としての銅箔１０５が貼着され、銅箔１０５は不要な部分が除去されて配線パターン化されている。
【００１０】
下部電極１０２は、表面全体を導電層１０６で覆った構成を有している。
導電層１０６は、それぞれ半導体プロセス（フォトリソグラフィ法）および電解メッキ法を用いて、金（接点材料）で形成されている。
金は腐食に強いことから、金でニッケル層１０７を覆うことによりニッケル層１０７の酸化を防止でき、また導電層１０６自身の酸化も防止できる。したがって、接触抵抗の上昇が防止されて初期の導電性を維持でき、接点性能の安定化を図ることができる。
また、導電層１０６を構成する材料には、接点機構デバイス１００の製造時の最終工程での犠牲層１０８除去におけるウエットエッチングの際に、ニッケル層１０７が侵食されないようにする役割も必要とされていることから、最終工程のウエットエッチングで用いるエッチング液（例えば塩化第二鉄）に対して耐エッチング性を有する金を用いるのが適している。
【００１１】
上部電極１０３は、フォトリソグラフィ法および電解メッキ法を用いてそれぞれ形成された片持ち梁構造部１０９と、磁性体部１１０とを有している。
片持ち梁構造部１０９は、銅拍１０５上にその底面が接触する基部１１１と、基部１１１に支持された梁部１１２とを有し、耐エッチング性を有する導電性材料である金（接点材料）で構成されている。
接点材料として金を用いるのは、上述したように接点性能安定化を図るためである。また、金は硬度が低く柔軟性のある材料であることから、片持ち梁構造部１０９を金で構成することにより、後述のように上部電極１０３が撓んで下部電極１０２に接触し、接点機構デバイスとして動作する。
【００１２】
また、接点機構デバイス１００を外部環境から保護するため、ザグリ１１３を有するガラスパッケージ１１４で封止している。ガラスパッケージ１１４の封止剤には絶縁性樹脂１１５を用いる。
【００１３】
さらに、基板両側にスルーホール１１６を設け、スルーホール１１６内を金属（金）で覆うことで、上部電極１０３と下部電極１０２を裏面電極１１７と接続する。
【００１４】
ここで、図１の残りの構成の説明に先立って、従来の接点機構デバイスにおいて、ガラスパッケージ１１４に電荷が生じる際の様子を説明する。
【００１５】
図６は、従来の接点機構デバイスの構造図である。図６において、図１と同様の構成には同じ符号を付している。
【００１６】
図７は、従来の接点機構デバイスのスイッチング動作を説明するものである。
図７において、永久磁石１１７ａの磁束１１７ｂにより上部電極１０３に内包されたニッケル層１０７が磁化することで、下部電極１０２に内包されたニッケル層１０７にはＮ極とＳ極が誘導され、上部電極１０３と下部電極１０２間には磁気吸引力１１７ｃが発生する。これにより、上部電極１０３が撓んで下部電極１０２に接触する。
永久磁石１１７ａを取り除くと、磁気吸引力１１７ｃがなくなり、上部電極１０３が元に戻る。
このようにして、接点機構デバイスのスイッチング動作が行われる。
【００１７】
図８は、ガラスパッケージ１１４に電荷が生じている様子を示す図である。
ガラスパッケージ１１４は絶縁物であることから、外部からの摩擦帯電等により、ガラスパッケージ１１４に例えばプラス電荷ａが帯電し、また梁部１１２の表面に、印加電圧によりガラスパッケージ１１４と同極性のプラス電荷ｂが帯電する場合がある。
このとき、帯電したプラス電荷ａ、ｂの影響で、ガラスパッケージ１１４と梁部１１２の間には斥力としてのクーロン力ｃが働き、このクーロン力ｃが加わったことで梁部１１２が下部電極１０２側に押される。
すると、微小な開閉電圧を接点機構デバイスに印加しただけで、梁部１１２が下部電極１０２から離れなくなってしまう、という誤動作が生じる。
同様に、梁部１１２と下部電極１０２に異極性の電荷が生じ、クーロン力による引力が生じて誤作動が生じる場合もある。
【００１８】
そこで本発明では、ガラスパッケージ１１４に帯電した電荷を逃がすことにより、かかる帯電による誤動作を防止する構成を提案するものである。
以下、図１の残りの構成の説明に戻る。
【００１９】
図１において、ガラスパッケージ１１４のザグリ１１３がある内壁に例えば金蒸着１１８を形成し、さらに金蒸着１１８から、ガラスパッケージ１１４側面および絶縁基板１０４側面にメッキや蒸着等の方法で金属１１８ａを形成し、絶縁基板１０４の裏面に設けたグランド電極１１８ｂと接続する。
この構成により、ガラスパッケージ１１４に帯電した電荷をグランドに逃がすことができるので、ガラスパッケージ１１４と梁部１１２の間のクーロン力（斥力）を防止し、梁部１１２が下部電極１０２から離れないという誤動作を防止できる。
【００２０】
図２は、本実施の形態１に係る接点機構デバイス１００の動作を説明する図である。
図２において、裏面電極１１７に素子信号を伝えるための電源１２０を接続し、電圧を印加している。また、接点機構デバイス１００の直下に磁石１２１を配置し、磁石１２１からの磁場１２２により梁部１２２が有するニッケル層１０７を磁化させる。
これにより、下部電極１０２が有するニッケル層１０７にＳ極とＮ極が誘導され、梁部１１２上部および下部電極１０２のニッケル層１０７の間で磁気吸引力１２３が働き、梁部１１２は下部電極１０２に接触してスイッチがＯＮする。この際に、電源１２０から電流が流れ、電気信号がＯＮの状態に切り替わる。
また、磁場１２２を遮断すると、梁部１２２のスティフネスにより、梁部１２２は元の位置に復帰する。これにより、電源１２０からの電流は遮断され、電気信号がＯＦＦの状態に切り替わる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態１によれば、ガラスパッケージ１１４のザグリ１１３がある内壁に金蒸着１１８を形成し、更に金蒸着１１８をグランド電極１１８ｂに接続することにより、ガラスパッケージ１１４に帯電する電荷を逃がし、ガラスパッケージ１１４と梁部１１２との間にクーロン力が生ずることを防止して、梁部１１２が下部電極１０２から離れなくなってしまうという誤動作を防止することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る接点機構デバイス１００のパッケージ前の構成を示すものである。図１と同様の構成には同じ符号を付して、説明を省略する。
図３において、接点機構デバイス１００のパッケージを行う前に、例えばガラスパッケージ１１４と同様の形状に模った（銅等の）金属片１２４を、下部電極１０２上を固定側として形成している。
【００２３】
図４は、本実施の形態２に係る接点機構デバイス１００のパッケージ後の構成を示すものである。
図４において、金属片１２４から、ガラスパッケージ１１４側面および絶縁基板１０４側面にメッキや蒸着等の方法で金属１１８ａを形成し、絶縁基板１０４の裏面に設けたグランド電極１１８ｂと接続する。
この構成により、ガラスパッケージ１１４に帯電した電荷をグランドに逃がすことができるので、ガラスパッケージ１１４と梁部１１２の間のクーロン力（斥力）を防止し、梁部１１２が下部電極１０２から離れないという誤動作を防止できる。
【００２４】
なお、梁部１１２及び下部電極１０２は金で形成されているため、金属片１２４が上部電極１０３と下部電極１０２の両方に接触した場合、電流が上部電極１０３と下部電極１０２ともに流れて短絡状態となり、接点機構デバイス１００がスイッチとしての機能を果たさなくなってしまう。
そこで、下部電極１０２上、および上部電極１０３の基部１１１上を、絶縁性樹脂１１５で封止している。
【００２５】
以上のように、本実施の形態２によれば、ガラスパッケージ１１４と同様の形状に模った金属片１２４をグランド電極１１８ｂに接続することにより、実施の形態１と同様にクーロン力を防止し、誤動作防止効果を発揮することができる。
【００２６】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る接点機構デバイス１００の構成図である。図１と同様の構成には同じ符号を付して、説明を省略する。
本実施の形態３では、接点機構デバイス１００を外部環境から保護するためのパッケージを金属材料により構成して金属パッケージ１２５とし、さらに金属パッケージ１２５側面および絶縁基板１０４側面にメッキや蒸着等の方法で金属１１８ａを形成し、絶縁基板１０４の裏面に設けたグランド電極１１８ｂと接続する。
この構成により、に金属パッケージ１２５に帯電した電荷をグランドに逃がすことができるので、クーロン力が生じることを防止し、梁部１１２が下部電極１０２から離れないという誤動作を防止できる。
【００２７】
なお、梁部１１２及び下部電極１０２は金で形成されているため、金属パッケージ１２５が梁部１１２と下部電極１０２の両方に接触した場合、電流が梁部１１２と下部電極１０２ともに流れて短絡状態となり、接点機構デバイス１００がスイッチとしての機能を果たさなくなってしまう。
そこで、梁部１１２側および下部電極１０２側を、絶縁性樹脂１１５で封止している。
【００２８】
以上のように、本実施の形態３によれば、パッケージを金属材料により構成して金属パッケージ１２５とし、金属パッケージ１２５をグランド電極１１８ｂに接続することにより、梁部１１２と下部電極１０２の間のクーロン力を防止し、梁部１１２が下部電極１０２から離れなくなるという誤動作を防止することで、開閉電圧向上という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１に係る接点機構デバイス１００の構造図である。
【図２】実施の形態１に係る接点機構デバイス１００の動作を説明する図である。
【図３】実施の形態２に係る接点機構デバイス１００のパッケージ前の構成を示すものである。
【図４】実施の形態２に係る接点機構デバイス１００のパッケージ後の構成を示すものである。
【図５】実施の形態３に係る接点機構デバイス１００の構成図である。
【図６】従来の接点機構デバイスの構造図である。
【図７】従来の接点機構デバイスのスイッチング動作を説明するものである。
【図８】ガラスパッケージ１１４に電荷が生じている様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  接点機構デバイス、１０１  基板、１０２  下部電極、１０３  上部電極、１０４  絶縁基板、１０５  銅箔、１０６  導電層、１０７  ニッケル層、１０８  犠牲層、１０９  片持ち梁構造部、１１０  磁性体部、１１１  基部、１１２  梁部、１１３  ザグリ、１１４  ガラスパッケージ、１１５  絶縁性樹脂、１１６  スルーホール、１１７  裏面電極、１１７ａ  永久磁石、１１７ｂ  磁場、１１７ｃ  磁気吸引、１１８  金蒸着、１１８ａ  金属、１１８ｂ  グランド電極、１２０  電源、１２１  磁石、１２２  磁場、１２３  磁気吸引、１２４  金属片、１２５  金属パッケージ、ａ  プラス電荷、ｂ  プラス電荷、ｃ  クーロン力。
【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】
2008243516.tif 000009
【図８】
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