(57)【要約】【課題】液体スイッチング素子を有するスイッチの組立にあたり、機械の公差の変動や計測の誤差をある程度許容できるようにする容積調節装置や容積調節方法。【解決手段】スイッチ用の容積調節装置（３００）は、前記スイッチ内の主チャネル（１２０）上に適合するサイズであり、前記主チャネルから液体スイッチング素子（１８０）の余剰部分を移動させる（４００、４０２）板状部材（３１０）と、前記板状部材内に形成され、前記スイッチの前記主チャネルとオーバーラップし、前記移動した余剰の液体スイッチング素子を受け入れる少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）と、を具備する。【選択図】図4
2004193132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチにおける液体スイッチング素子の容積を調節する方法であって、
基板上に前記液体スイッチング素子を堆積する段階と、
前記基板に向かって板状部材を移動させ、前記液体スイッチング素子の余剰部分を前記板状部材内の少なくとも１つの収集チャンバ内に移動させる段階と、
前記板状部材を前記液体スイッチング素子の余剰部分と共に前記基板から除去する段階と、を有することを特徴とする容積調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体スイッチング素子を有するスイッチに関し、特に液体スイッチング素子の容積調節装置及び容積調節方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体金属マイクロスイッチ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−Ｓｗｉｔｃｈ：ＬＩＭＭＳ）は、コンパクトなハードウェア（例：数ミクロンレベル）によって信頼性の高いスイッチング能力を提供するべく開発されたものである。サイズが小さいため、ＬＩＭＭＳは、ハイブリッド回路や小さなサイズが望ましいその他のアプリケーションに使用するのに理想的である。ＬＩＭＭＳは、サイズが小さいこと以外にも、従来のスイッチング技術と比べ、例えば、信頼性、機械的疲労の除去、低接触抵抗、及び過熱せずに比較的大きな電力（例：約１００ｍＷ）をスイッチングする能力などの多数の利点を有している。
【０００３】
一設計によれば、ＬＩＭＭＳは、液体金属を部分的に充填した主チャネルを備えている。液体金属は、導電性スイッチング素子として機能することができる。主チャネルに隣接して設けられた駆動素子が主チャネルに沿って液体金属を移動させ、スイッチング機能を作動させる。
【０００４】
組立の際には、正確に液体金属の容積を計測し主チャネル内に供給しなければならない。液体金属の適切な容積計測及び／又は主チャネル内への供給を正確に行わないと、ＬＩＭＭＳに障害や誤動作が発生することになる。例えば、主チャネル内の液体金属が過多の場合には、短絡が発生するであろう。一方、主チャネル内の液体金属が不足している場合には、スイッチによる良好な接続の実現が妨げられることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＩＭＭＳのサイズがコンパクトなために、正確に液体金属を計測し主チャネル内に供給することが極めて困難である。液体金属を供給するのに使用する機械の公差の変動によってさえ、供給プロセス中に誤差が生じる可能性がある。主チャネル自体の寸法の変動によっても、容積計測の誤差が生じることになるのである。このような液体金属等の液体スイッチング素子を有するスイッチの組立にあたり、機械の公差の変動や計測の誤差をある程度許容できる容積調節装置や容積調節方法が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例は、スイッチ用の容積調節装置である。容積調節装置は、スイッチ内の主チャネルに適合するサイズの板状部材から構成することができる。この板状部材がスイッチの主チャネルから液体スイッチング素子の余剰部分を移動させる。そして、移動した余剰の液体スイッチング素子をスイッチの主チャネルとオーバーラップする板状部材内に形成された少なくとも１つの収集チャンバが受け入れる。
【０００７】
本発明の別の実施例は、スイッチ内の液体スイッチング素子の容積を調節する方法であって、この方法は、基板上に液体スイッチング素子を堆積する段階と、板状部材を基板に向かって移動させ、液体スイッチング素子の余剰部分を板状部材内の少なくとも１つの収集チャンバ内に移動させる段階と、液体スイッチング素子の余剰部分と共に板状部材を基板から除去する段階と、を有している。
【０００８】
更にその他の実施例も開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１には、スイッチ１００の一実施例が示されており、以下、この実施例について本発明の開示内容に従って説明する。スイッチ１００は、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、並びに駆動チャンバ１３０、１３２を主チャネル１２０に流体によって接続する副チャネル１４０、１４２の一部を定義する基板１５０を有している。蓋板１１０を基板１５０に組み立て、この結果、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び副チャネル１４０、１４２が定義される。
【００１０】
一実施例においては、蓋板１１０はガラスから製造されるが、その他の適切な素材（例：セラミック、プラスチック、複数素材の組み合わせ）も使用可能である。基板１５０は、セラミック素材で製造可能であるが、その他の適切な素材も使用することができる。
【００１１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）には、基板１５０が更に詳細に示されている。尚、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１のラインＡ−Ａに沿った基板１５０の断面図であることに留意されたい。
【００１２】
チャネルは、基板１５０内に（例えば、サンドブラストによって）エッチングし、蓋板１１０によってカバーすることにより、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び副チャネル１４０、１４２を定義することができる。蓋板１１０及び基板１５０を製造するその他の実施例も本発明の範囲に属するものと考えられる。
【００１３】
無論、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２は、あらゆる適切な方法によって定義可能であることを理解されたい。例えば、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２のすべてを蓋板１１０又は基板１５０の内部に形成することも可能である。その他の実施例においては、スイッチ１００に層を付加し、それらの層内に、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２のすべて或いは一部を形成することができる。
【００１４】
又、スイッチ１００は、特定の構成に限定されるものではないことを理解されたい。その他の実施例においては、あらゆる適切な数の主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２を設け、適宜に相互連結することができる。同様に、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２は、特定の形状に限定されるものでもない。一実施例によれば、主チャネル１２０、駆動チャンバ１３０、１３２、及び／又は副チャネル１４０、１４２は半楕円形の断面を備えているが、その他の実施例においては、断面は、楕円形、円形、長方形、或いはその他の適切な形状であってよい。
【００１５】
図１に示す実施例によれば、スイッチ１００は、主チャネル１２０の内部に露出した複数の電極、即ち、接触パッド１６０、１６２、１６４を有することもできる。基板１５０を貫通してリード１７０、１７２、及び１７４を設けることができ、これらのリードは、スイッチ１００の動作の際に、接触パッド１６０、１６２、１６４との間で電流を搬送可能である。
【００１６】
無論、スイッチ１００には、本明細書において示され記述されているものを上回る、或いは下回る数を含む、あらゆる数の接触パッドを設けることができる。接触パッドの数は、少なくともある程度は、スイッチ１００の使用目的によって左右される。
【００１７】
更に、本明細書では、接触パッドを基板１５０の内部を延長する回路トレースを備えるものとして示し説明している。しかしながら、その他の実施例も本発明の範囲内に属するものと考えられる。例えば、回路トレースは、接触パッドと同一の平面上に存在してもよい。同様に、回路トレースは、ワイヤボンド、リボンワイヤボンド、ハンダバンプなどの適切な接続により、その他のデバイスに連結することも可能である。
【００１８】
主チャネル１２０には、液体スイッチング素子１８０が部分的に充填されている。一実施例においては、この液体スイッチング素子１８０は、導電性の流体（例：水銀（Ｈｇ））である。従って、液体スイッチング素子１８０は、接触パッド１６０、１６２、或いは接触パッド１６２、１６４間の導電性経路として機能することができる。この代わりに、光学スイッチの場合には、不透明な流体を使用することができる（図示されてはいない）。当業者であれば本発明の開示内容に習熟した後に容易に理解するように、この不透明な流体は光路の開閉に使用される。
【００１９】
副チャネル１４０、１４２には、少なくとも部分的に駆動流体１８５を充填可能である。駆動流体１８５は、不活性ガス又は流体などの非導電性の流体であることが好ましい。この駆動流体１８５を使用し、液体スイッチング素子１８０を主チャネル１２０内で移動させることができる。
【００２０】
駆動チャンバ１３０、１３２内には、駆動素子２００、２０２を設けることができる（図２（ａ）及び図２（ｂ））。この駆動素子２００、２０２は、例えば、駆動流体１８５を加熱して膨張させる熱生成手段（例：薄膜抵抗器）で構成可能である。現在既知の、或いは将来開発されるその他の実施例も本発明の範囲に属するものと考えられる。例えば、駆動素子２００、２０２は、ほんの二、三あげるとすると音響手段又はポンプ手段などから構成することができる。いずれの場合にも、駆動素子２００、２０２を動作させて駆動流体１８５を主チャンバ１２０内に押しやり、主チャネル１２０内で液体スイッチング素子１８０を「分離」し、移動させることができる。
【００２１】
説明のために、図２（ａ）には、液体スイッチング素子１８０が接触パッド１６０及び１６２間に導電性経路を形成した第１状態のスイッチ１００が示されている。駆動素子２００を動作させ、図２（ｂ）に示されているように、スイッチ１００の状態を変化させることができる。駆動素子２００の動作により、駆動流体１８５が移動し、副チャネル１４０を通って主チャネル１２０内に押し出される。そして、この駆動流体１８５が液体スイッチング素子１８０を分割し、液体スイッチング素子１８０が主チャネル１２０の他端に向かって移動する。図２（ｂ）には、接触パッド１６２及び１６４間に導電性経路を形成する液体スイッチング素子１８０が示されている。同様に、駆動素子２０２を動作させ、スイッチ１００の状態を第１状態に戻すことができる。
【００２２】
本発明の開示内容に習熟した後に当業者に容易に明らかになるであろうスイッチ１００に対する適切な変更も本発明の範囲に属するものと考えられる。例えば、本発明は、光学マイクロスイッチに適用することも可能である（図示されてはいない）。例えば、本願出願人に譲渡された米国特許第６，３２３，４４７号明細書（対応日本語文献：特開2000−195386号公報：「電気接点開閉装置、電気接点開閉装置集積体および電気接点開閉方法」（近藤  他））、並びに２００２年５月２日付けのマービン・ウォン（Ｍａｒｖｉｎ  Ｗｏｎｇ）による「圧電作動型液体金属スイッチ（Ａ  Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ａｃｔｕａｔｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）」という名称の米国特許出願第１０／１３７，６９１号明細書も参照されたい（本引用により、それぞれの開示内容のすべてが本明細書に包含される）。
【００２３】
以上のスイッチ１００の一実施例に関する説明は、その動作をより十分に理解するために提供したものである。本発明は、現在既知の、或いは将来開発され得る様々なその他のタイプ及び構成のスイッチにも適用可能であることを理解されたい。
【００２４】
スイッチ１００は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の一実施例によってより詳細に示されているように、基板１５０を有することができる。尚、この基板１５０は、蓋板１１０に隣接する側（例：基板１５０の上部面）から見た平面図であることに留意されたい。基板１５０は、その内部に形成された主チャネル１２０を備えている。そして、主チャネル１２０内で、接触パッド１６０、１６２、１６４が互いに離隔している。
【００２５】
接触パッド１６０、１６２、１６４は、濡れ性素材から製造可能である。接触パッド１６０、１６２、１６４が電気的な接続を形成する場合には、接触パッド１６０、１６２、１６４は、金属などの導電性素材から製造される。
【００２６】
副チャネル１４０、１４２は、接触パッド１６０、１６２、１６４間に設けられた空間において主チャンバ１２０に開口していることが好ましい。このような配列は、前述のように、スイッチング動作の際に、液体スイッチング素子１８０の分離を促進するべく機能する。
【００２７】
液体スイッチング素子１８０は、図５の一実施例によって示されているように、接触パッド１６０、１６２、１６４上に堆積可能である。この液体スイッチング素子１８０の容積は、スイッチング機能を実現するのに必要とされる分量を上回るものであることが好ましい。以下に詳述するように、液体スイッチング素子１８０の余剰部分は、スイッチ１００の組立の際に、主チャネル１２０から除去される。
【００２８】
液体スイッチング素子１８０は、隣接する２つの接触パッド（例：１６０、１６２）間に延長し、それらの間で接続を形成することが好ましいことに留意されたい。更に、液体スイッチング素子１８０は、もう一方の２つの接触パッド（例：１６２、１６４）間には延長しておらず、スイッチ１００における「切断」を構成することが好ましい。動作の際には、液体スイッチング素子１８０が移動し、この結果、もう一方の２つの接触パッド（例：１６２、１６４）間に接続が形成され、それまで接続されていた接触パッド（例１６０、１６２）間の接続が切断される。
【００２９】
液体スイッチング素子１８０の余剰部分は、図３の本発明の一実施例によって示されている容積調節装置３００によって除去することができる。容積調節装置３００は、内部に形成された少なくとも１つの収集チャンバ３２０、３２２と、移動タブ３３０と、を備える板状部材３１０から構成可能である。
【００３０】
無論、容積調節装置３００は、あらゆる適切な素材で製造することができる。一実施例においては、容積調節装置３００は、ホウケイ酸ガラスから製造されるが、その他の適切な素材も使用可能である（例：ガラス、セラミック、プラスチック、複数素材の組み合わせ）。
【００３１】
次に、スイッチ１００の組立についてより詳細に説明する。簡潔に表現すれば、まず、容積調節デバイス３００を基板１５０に対して大まかに位置合わせし隣接配置する。次いで、容積調節デバイス３００を基板１５０に向かって移動させ、液体スイッチング素子１８０の余剰部分を主チャネル１２０から除去する。容積調節デバイス３００により、図４の矢印４００、４０２が示しているように、液体スイッチング素子１８０の余剰部分が収集チャンバ３２０、３２２内に移動する。
【００３２】
説明を継続する前に、この図４は、基板１５０に接触した状態の容積調節装置３００を示す断面図であることに留意されたい。この基板１５０の図は、図２（ａ）のラインＢ−Ｂに沿って取得されたものである。一方、容積調節装置３００の図は、図３のラインＢ’−Ｂ’に沿って取得されたものである。
【００３３】
具体的に説明すれば、容積調節装置３００の移動タブ３３０が液体スイッチング素子１８０と接触する。液体スイッチング素子１８０は、移動タブ３３０と収集チャンバ３２０、３２２を濡らすことが好ましい。移動タブ３３０は、液体スイッチング素子１８０が収集チャンバ３２０、３３０内に移動する経路を提供する。従って、液体スイッチング素子１８０は、基板１５０の表面上に「押し出される」ことはない。
【００３４】
図４の一実施例によって示されているように、板状部材３１０が基板１５０と接触した際に、移動タブ３３０が主チャネル１２０内に少なくとも部分的に延長していることが好ましい。更に、移動タブ３３０は、図５に示されているように、隣接する接触パッド（例：１６２及び１６４）上に堆積された液体スイッチング素子１８０間に生じた空隙内に整列するべく構成されていることが好ましい。
【００３５】
又、移動タブ３３０の表面は、濡れ性素材で製造することが好ましい。適切な素材には金属及び合金が含まれるが、これらに限定されるものではない。余剰の液体スイッチング素子１８０は移動タブ３３０を濡らす。このような実施例は、収集チャンバ３２０、３２２内への液体スイッチング素子１８０の移動を促進するべく機能する。
【００３６】
移動タブ３３０は、略長方形の形状を備えるものとして示されているが、あらゆる適切なサイズ及び形状であってよいことを理解されたい。例えば、移動タブ３３０は、収集チャンバ３２０、３２２内への余剰の液体スイッチング素子１８０の移動を促進するべく、丸い角を備えることができる。
【００３７】
収集チャンバ３２０、３２２は、図４に示すように、主チャネル１２０と少なくとも一部は重なり合うことが好ましい。このような実施例は、主チャネル１２０から収集チャンバ３２０、３２２内への経路（即ち、水路）を提供し、余剰の液体スイッチング素子１８０の移動を妨げたり、さもなければ、阻止したりしない。
【００３８】
容積調節装置３００は、あらゆる適切な数の収集チャンバ３２０、３２２を備えることができることを理解されたい。収集チャンバ３２０、３２２は、略卵形または楕円形を備えるものとして示されているが、収集チャンバ３２０、３２２は、あらゆる適切な形状を備えることが可能であり、あらゆる適切なサイズであってよい。個々の設計は、ある程度変化可能であり、様々な設計上の制約に依存したものであってよい。例えば、収集チャンバ３２０、３２２のサイズと形状は、除去対象の余剰液体スイッチング素子１８０の予想容積に少なくとも部分的に基づいたものであってよい。
【００３９】
更に、収集チャンバ３２０、３２２は、あらゆる適切な方法で形成可能である。模範的な一実施例においては、収集チャンバ３２０、３２２は、板状部材３１０内に（例えば、サンドブラストによって）エッチングされる。しかしながら、その他の適切な実施例も本発明の範囲に属すると考えられ、それらの実施例には、様々な積層及び成型技法が含まれるが、しかしこれらに限定されるものではない。このような技法は、当業者には周知であり、本発明の開示内容に習熟した後に容易に実施可能である。
【００４０】
収集チャンバ３２０、３２２の表面は、濡れ性素材で製造されることが好ましい。この場合も、適切な素材には金属や合金が含まれるが、これらに限定されるものではない。収集チャンバ３２０の表面上に濡れ性素材を設けることにより、余剰の液体スイッチング素子１８０の収集チャンバ３２０内への移動が促進される。このような実施例では、例えば、容積調節装置３００を基板１５０から除去した際の収集チャンバ３２０における余剰の液体スイッチング素子１８０の保持も促進される。
【００４１】
余剰の液体スイッチング流体１８０を基板１５０の主チャネル１２０から除去した後に、容積調節装置３００を基板１５０から除去することができる。図８に示されているように、主チャネル１２０内には所望の量の液体スイッチング素子１８０が残る。
【００４２】
容積調節装置３００を除去した後に、蓋板１１０を基板１５０に組み立てることができる。蓋板１１０は、あらゆる適切な方法で基板１５０に結合可能である。一実施例においては、接着剤を使用して蓋板１１０を基板１５０に結合する。別の実施例においては、ネジやその他の適切な留め具を使用可能である。
【００４３】
更に、スイッチ１００の外周を接合又は密封することもできる（図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照されたい）。例えば、ＣＹＴＯＰ（登録商標）（日本国の東京に所在する旭硝子株式会社が市販しているもの）から製造した封止９１０、９１２を蓋板１１０及び／又は基板１５０の外周上に設けることができる。
【００４４】
蓋板１１０上に封止ベルト９００、９０２、９０４を設け、蓋板１１０への液体スイッチング素子１８０の濡れを促進することができる（図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照されたい）。この液体スイッチング素子１８０の蓋板１１０への濡れにより、スイッチング動作の際の液体スイッチング素子１８０の移動が促進される。
【００４５】
封止ベルト９００、９０２、９０４は、液体スイッチング素子１８０の濡れを促進するべく濡れ性素材で製造することが好ましい。封止ベルト９００、９０２、９０４として使用するのに適切な素材には、ほんの二、三あげるとすると金属や合金などが含まれる。一実施例においては、封止ベルト９００、９０２、９０４は、薄膜金属の１つ又は複数の層から構成されている。例えば、封止ベルト９００、９０２、９０４は、クロミウム（Ｃｒ）の薄い層（例：約１００ｎｍ厚）、白金（Ｐｔ）の薄い層（例：約５００ｎｍ厚）、及び金（Ａｕ）の薄い層（例：約１００ｎｍ厚）から構成することができる。最も外側の金の層は、水銀（Ｈｇ）の液体スイッチング素子１８０と接触すると迅速に溶解し、水銀が白金の層と合金を形成する。
【００４６】
組立が完了すれば、少なくとも２つの隣接する接触パッド（例：１６０及び１６２）の間に空隙（例：ガスが充填されている）が形成される。主チャネル１２０内に残っている液体スイッチング素子１８０を使用し、前述のように、スイッチ１００の状態を変化させることができる。
【００４７】
スイッチ１００は、本発明の一実施例に従い、図５〜図９（ａ）及び図９（ｂ）に関連して示し説明するように製造可能である。図５〜図９（ａ）及び図９（ｂ）は、容積調節装置３００及び基板１５０の断面図である。基板１５０の図は、図２（ｂ）のラインＣ−Ｃに沿って取得されたものである。一方、容積調節装置３００の図は、図３のラインＣ’−Ｃ’に沿って取得されたものである。
【００４８】
図５に示されているように、液体スイッチング素子１８０を基板１５０上に堆積する。一実施例においては、液体スイッチング素子１８０は、それぞれの接触パッド１６０、１６２、１６４上に堆積される。液体スイッチング素子１８０は、正確に計測する必要はなく、堆積した適切な容積の液体スイッチング素子１８０が接触パッド１６０、１６２、１６４上に「膨らみ」を形成する。大きな容積の液体スイッチング素子１８０を少なくとも２つの隣接する接触パッド（例：１６０及び１６２）上に堆積し、それらの間に接続を形成することが好ましい。液体スイッチング素子１８０は、少なくとも２つのもう一方の隣接する接触パッド（例：１６２及び１６４）の側部を越えて基板１５０上にはみ出さず、それらの間に空隙（即ち、「切断」）を形成することが好ましい。又、液体スイッチング素子１８０は、隣接する接触パッド（例：１６０、１６２）間では、基板１５０を濡らしていないことにも留意されたい。
【００４９】
容積調節装置３００を基板１５０と隣接して配置する（図５）。液体スイッチング素子１８０を堆積する前に、容積調節装置３００を基板１５０に隣接して配置することも可能であるが、本発明は、この順序に限定されるものではない。次いで、容積調節装置３００を基板１５０の方に移動させることができる。
【００５０】
容積調節装置３００を基板１５０に向かって移動させると（図６）、液体スイッチング素子１８０が板状部材３１０と接触する。図６に示されているように、液体スイッチング素子１８０が移動タブ３３０を濡らし液体スイッチング素子１８０の収集チャンバ３２０、３２２内への移動を促進することが好ましい（図４の矢印４００、４０２も参照されたい）。移動タブ３３０上及び収集チャンバ３２０、３２２内の濡れ性素材が液体スイッチング素子１８０の収集チャンバ３２０、３２２内への移動を促進し、この結果、液体スイッチング素子１８０が主チャネル１２０から基板１５０の表面上に押し出されることはない。
【００５１】
容積調節装置３００は、図７に示すように、板状部材３１０が基板１５０と接触するまで基板１５０に向かって移動を継続することができる。余剰の液体スイッチング素子１８０は、自動的に（即ち、ユーザーによる追加的な段階なしに）収集チャンバ３２０、３２２内に移動し、板状部材３１０が基板１５０と接触した後にも、収集チャンバ３２０、３２２内への移動を自動的に継続可能である。例えば、接触パッド１６２及び１６４間から液体スイッチング素子１８０を除去可能であり、スイッチ内に空隙（即ち、「切断」）が形成される。
【００５２】
この組立プロセスは、液体スイッチング素子１８０の均衡状態を実現するのに十分な時間だけ、基板１５０に向かう容積調節装置３００の移動を休止又は減速させる段階を有することができる。一実施例による均衡状態にある液体スイッチング素子１８０が図７に示されている。この実施例によれば、接触パッド１６２及び１６４上の液体スイッチング素子１８０は、基板１５０に対して略垂直に延長し、接触パッド１６２及び１６４の端部に沿って整列している。余剰の液体スイッチング素子１８０は、収集チャンバ３２０、３２２内に除去されており、移動タブ３３０をも濡らす。
【００５３】
無論、この容積調節装置３００の移動の休止又は減速は、複数回にわたって組立プロセスのあらゆる段階で実施可能であることを理解されたい。例えば、容積調節装置３００が基板１５０と接触する前（例：図６）、或いは容積調節装置３００が基板１５０と接触した後（例：図７）に、休止を実施することができる。
【００５４】
次いで、図８に示されているように、容積調節装置３００を基板１５０から除去する。収集チャンバ３２０、３２２内及び移動タブ３３０上のすべて（さもなければ、その大部分）の液体スイッチング素子１８０が容積調節装置３００上に残り、共に除去されることが好ましい。スイッチング機能を実行するのに望ましい容積の液体スイッチング素子１８０が主チャネル１２０内の基板１５０上に残る。
【００５５】
スイッチ１００の組立は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されているように、蓋板１１０を基板１５０に対して配置することによって継続することができる。前述のように、蓋板１１０は、あらゆる適切な方法で基板１５０に結合することができる。前述のように（ＣＹＴＯＰ（登録商標）を使用し）、蓋板１１０をその外周で基板１５０により密封することも好ましい。
【００５６】
スイッチ１００は、前述のように動作可能である。図９（ａ）には、簡単な図面によって第１状態のスイッチ１００が示されており、液体スイッチング素子１８０は、接触パッド１６０及び１６２間に導電性経路を形成している。前述のように、駆動素子２００（図２（ａ）及び図２（ｂ））を動作させ、スイッチ１００の状態を変化させることができる。駆動素子２００の動作により、液体スイッチング素子１８０が主チャネル１２０の他端に向かって移動し、図９（ｂ）に示されているように、液体スイッチング素子１８０が接触パッド１６２及び１６４間に導電性経路を形成する。駆動素子２０２（図２（ｂ））を動作させ、スイッチ１００の状態を第１状態に戻すことができる（図９（ａ））。
【００５７】
本発明の開示内容によるスイッチ１００及びその製造方法が当技術分野における重要な発展を意味することは容易に明らかである。本発明によれば、計測し主チャネル１２０内に供給する液体スイッチング素子１８０の容積の変動が許容される。余剰の液体スイッチング素子１８０が容積調節装置３００によって除去されるのである。この結果、本発明によれば、コンパクトなスイッチングデバイス（例：ＬＩＭＭＳ）の組立の際に発生する容積計測誤差が矯正される。例えば、本発明によれば、供給デバイスの公差に起因する容積計測誤差が矯正される。又、本発明によれば、主チャネル１２０自体の寸法の変動に起因する容積計測誤差も矯正される。この方法は、迅速且つ容易に使用可能であって、製造コストを引き下げ、生産性を向上させる。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施例について記述したが、これらの実施例には適切な変更を加えることが可能であり、それらの変更も本発明の範囲に属するものである。以下に本発明の実施態様を例示して本発明の実施の参考に供する。
【００５９】
（実施態様１）：スイッチ（１００）における液体スイッチング素子（１８０）の容積を調節する方法であって、基板（１５０）上に前記液体スイッチング素子を堆積する段階と、前記基板に向かって板状部材（３１０）を移動させ、前記液体スイッチング素子の余剰部分を前記板状部材内の少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）内に移動させる段階と、前記板状部材を前記液体スイッチング素子の余剰部分と共に前記基板から除去する段階と、を有することを特徴とする容積調節方法。
【００６０】
（実施態様２）：前記液体スイッチング素子（１８０）は、前記少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）を濡らすことを特徴とする実施態様１に記載の容積調節方法。
【００６１】
（実施態様３）：前記板状部材（３１０）上の移動タブ（３３０）を前記基板（１５０）上の液体スイッチング素子（１８０）の別個の容積間に配置する段階を更に有する実施態様１に記載の容積調節方法。
【００６２】
（実施態様４）：スイッチ（１００）用の容積調節装置（３００）であって、前記スイッチ内の主チャネル（１２０）上に適合するサイズであり、前記スイッチの前記主チャネルから液体スイッチング素子（１８０）の余剰部分を移動させる板状部材（３１０）と、前記板状部材（３１０）内に形成され、前記スイッチの前記主チャネルと少なくとも部分的に重畳し、前記移動した余剰の液体スイッチング素子を受け入れる少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）と、を具備することを特徴とする容積調節装置（３００）。
【００６３】
（実施態様５）：前記液体スイッチング素子（１８０）は、前記少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）を濡らすことを特徴とする実施態様４に記載の容積調節装置（３００）。
【００６４】
（実施態様６）：前記少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）は、略楕円形の形状を備えることを特徴とする実施態様４に記載の容積調節装置（３００）。
【００６５】
（実施態様７）：前記板状部材（３１０）上に前記少なくとも１つの収集チャンバ（３２０、３２２）に隣接して整列された移動タブ（３３０）を更に有する実施態様４に記載の容積調節装置（３００）。
【００６６】
（実施態様８）：前記液体スイッチング素子（１８０）は、前記移動タブ（３３０）を濡らすことを特徴とする実施態様７に記載の容積調節装置（３００）。
【００６７】
（実施態様９）：前記板状部材（３１０）が前記スイッチに接触した際に、前記移動タブ（３３０）が前記スイッチ（１００）の前記主チャネル（１２０）内に少なくとも部分的に延長していることを特徴とする実施態様７に記載の容積調節装置（３００）。
【００６８】
（実施態様１０）：前記移動タブ（３３０）は、前記スイッチ（１００）の前記主チャネル（１２０）内の液体スイッチング素子（１８０）の別個の容積間に整列されることを特徴とする実施態様７に記載の容積調節装置（３００）。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】スイッチの一実施例の透視図である。
【図２（ａ）】第１状態における本発明の一実施例によるスイッチの基板部分の平面図である。
【図２（ｂ）】第２状態における図２（ａ）に示すスイッチの基板部分の平面図である。
【図３】スイッチ内の液体スイッチング素子の容積を調節する本発明の一実施例による容積調節装置の斜視図である。
【図４】容積調節装置の収集チャンバ内に液体スイッチング素子を除去する様子を示すために、該スイッチの基板部分に接触して配置された容積調節装置を示す側断面図である。
【図５】基板上に堆積された液体スイッチング素子を示している、容積調節装置とスイッチの基板部分の側断面図である。
【図６】スイッチの基板部分に向かって移動した容積調節装置の側断面図である。
【図７】スイッチの基板部分に接触した状態の容積調節装置の側断面図である。
【図８】容積調節装置を除去した後の基板の側断面図である。
【図９（ａ）】第１状態における組立完了後のスイッチを示す側断面図である。
【図９（ｂ）】第２状態におけるスイッチを示す別の側断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  スイッチ
１２０  主チャネル
１５０  基板
１８０  液体スイッチング素子
３００  容積調節装置
３１０  板状部材
３２０、３２２  収集チャンバ
３３０  移動タブ
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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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（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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