(57)【要約】【課題】  製造時の温度環境及び使用時の温度環境に関わらずアーマチュアブロックの変形を抑制してアーマチュア基板と磁性体との接合を保持できるマイクロリレーを提供する。【解決手段】  アーマチュア基板３０と磁性体３２との間に低融点ガラスａを介装した状態で加熱して低融点ガラスａを溶融させた後、冷却することで、低融点ガラスａを介して磁性体３２をアーマチュア基板３０に接合させる。【選択図】図１
2005216557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
低融点ガラスを介して上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項２】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
高密度エネルギーの照射による隅肉溶接によって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項３】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板と上記磁性体とは互いに対向する各接合面を金属で構成し、該接合面同士を圧接することによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項４】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記磁性体はアーマチュア基板の孔に挿通する突起を設けて、上記アーマチュア基板の孔に挿通した上記磁性体の突起をかしめることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項５】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記磁性体は上記アーマチュア基板を収納する凹部を設けて、凹部の一部を変形させることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項６】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記磁性体は上記アーマチュア基板の孔の一方の開口を覆うように配置されて、上記アーマチュア基板の孔内に供給された金属を溶融することで金属と上記磁性体とを接合し、溶融した金属が上記アーマチュア基板の孔の他方の開口を覆うことで金属と上記アーマチュア基板とを接合して、溶融した金属を介して上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項７】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板および上記磁性体は互いに対向する箇所に孔を各々穿設され、上記磁性体および上記アーマチュア基板の各孔を挿通するリベットの両端部をかしめることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項８】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板と上記磁性体とを蝋付けによって接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項９】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板は、孔を穿設されて、孔の一方の開口を覆うように配置された上記第１の磁性体と孔の他方の開口を覆うように配置された第２の磁性体または金属とで挟持され、高密度のエネルギーを上記第２の磁性体または金属に照射し、上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを溶接によって接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１０】
上記アーマチュア基板に第２の磁性体または金属を収納する凹部を設け、上記孔は上記凹部の底面に形成されることを特徴とする請求項９記載のマイクロリレー。
【請求項１１】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記第１の磁性体は上記アーマチュア基板の孔の一方の開口を覆うように配置されて、上記アーマチュア基板の孔内に金または金・錫合金を供給し、上記アーマチュア基板の孔の他方の開口を覆うように第２の磁性体または金属を配置して、上記金または金・錫合金と上記第２の磁性体または金属とに熱と荷重とのうち少なくとも一方を加えることによって、上記金または金・錫合金を介して上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１２】
上記アーマチュア基板に第２の磁性体または金属を収納する凹部を設け、上記孔は上記凹部の底面に形成されることを特徴とする請求項１１記載のマイクロリレー。
【請求項１３】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記第１の磁性体は、上記アーマチュア基板の一方の面より大きく形成されて、上記アーマチュア基板の一方の面に重ねて配置され、
上記アーマチュア基板の他方の面より大きく形成された第２の磁性体または金属を上記アーマチュア基板の他方の面に重ねて配置し、
上記第１の磁性体と上記第２の磁性体または金属との各周縁部に高密度エネルギーを照射することによって、上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１４】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板は、上記磁性体が接合する箇所を、磁性体の変位に応じて伸縮自在な領域としたことを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１５】
上記磁性体が接合する箇所は、Ｕ字状に蛇行する形状の接続部でアーマチュア基板に接続されることを特徴とする請求項１４記載のマイクロリレー。
【請求項１６】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板と上記磁性体とを重ねて配置し、上記アーマチュア基板と上記磁性体とはコの字状の挟装部品の内側に挟装されることを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１７】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記磁性体に接合する上記アーマチュア基板の接合面の一部にメッキまたはスパッタで金属層を設け、上記アーマチュア基板の金属層と上記磁性体とを接合することによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とするマイクロリレー。
【請求項１８】
電磁石装置を備えたボディと、
シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、
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、
上記アーマチュア基板の一方の面の少なくとも一部に金属層を設け、上記アーマチュア基板の他方の面を上記磁性体に重ねて配置して、高密度のエネルギーを上記金属層に照射し、上記アーマチュア基板と上記磁性体とを溶接によって接合することを特徴とするマイクロリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、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として、電磁石装置を備えたボディと、上記ボディにスペーサを介して接合されるアーマチュアブロックとを備えるものがある。上記アーマチュアブロックは、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板と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、幅方向の両側の長手方向の中心が一対の弾性片によって上記フレームに連結されており、上記弾性片を軸としてシーソー動作する。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１１４３４７号公報（段落番号［００１３］〜［００２３］、図１、図２、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記マイクロリレーは、上記アーマチュア基板に上記磁性体を接合してアーマチュアを構成しているが、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時に、上記アーマチュア基板と上記磁性体との熱膨張係数の違いにより生じる熱ストレス（熱歪み）によって、上記アーマチュアブロックが反りや歪み等で変形するという現象が発生する。すなわち、製造時及び使用時の温度環境によってはアーマチュアブロックの変形が発生し、上記アーマチュア基板と上記磁性体との接合を保持できないという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造時の温度環境及び使用時の温度環境に関わらずアーマチュアブロックの変形を抑制してアーマチュア基板と磁性体との接合を保持できるマイクロ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】
【０００５】
請求項１の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、低融点ガラスを介して上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを低融点ガラスが吸収し、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【０００７】
請求項２の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、高密度エネルギーの照射による隅肉溶接によって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【０００９】
請求項３の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板と上記磁性体とは互いに対向する各接合面を金属で構成し、該接合面同士を圧接することによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを圧接した金属で吸収し、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００１１】
請求項４の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記磁性体はアーマチュア基板の孔に挿通する突起を設けて、上記アーマチュア基板の孔に挿通した上記磁性体の突起をかしめることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００１３】
請求項５の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記磁性体は上記アーマチュア基板を収納する凹部を設けて、凹部の一部を変形させることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００１５】
請求項６の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記磁性体は上記アーマチュア基板の孔の一方の開口を覆うように配置されて、上記アーマチュア基板の孔内に供給された金属を溶融することで金属と上記磁性体とを接合し、溶融した金属が上記アーマチュア基板の孔の他方の開口を覆うことで金属と上記アーマチュア基板とを接合して、溶融した金属を介して上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００１７】
請求項７の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板および上記磁性体は互いに対向する箇所に孔を各々穿設され、上記磁性体および上記アーマチュア基板の各孔を挿通するリベットの両端部をかしめることによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００１９】
請求項８の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板と上記磁性体とを蝋付けによって接合することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを蝋で吸収して、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００２１】
請求項９の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板は、孔を穿設されて、孔の一方の開口を覆うように配置された上記第１の磁性体と孔の他方の開口を覆うように配置された第２の磁性体または金属とで挟持され、高密度のエネルギーを上記第２の磁性体または金属に照射し、上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを溶接によって接合することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項９において、上記アーマチュア基板に第２の磁性体または金属を収納する凹部を設け、上記孔は上記凹部の底面に形成されることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、アーマチュアブロックの高さを低くでき、さらには第１の磁性体と第２の磁性体または金属との間の距離を短くできるので、高密度のエネルギーを照射するレーザ等での溶接が容易となる。
【００２５】
請求項１１の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板に孔を穿設し、上記第１の磁性体は上記アーマチュア基板の孔の一方の開口を覆うように配置されて、上記アーマチュア基板の孔内に金または金・錫合金を供給し、上記アーマチュア基板の孔の他方の開口を覆うように第２の磁性体または金属を配置して、上記金または金・錫合金と上記第２の磁性体または金属とに熱と荷重とのうち少なくとも一方を加えることによって、上記金または金・錫合金を介して上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを接合することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００２７】
請求項１２の発明は、請求項１１において、上記アーマチュア基板に第２の磁性体または金属を収納する凹部を設け、上記孔は上記凹部の底面に形成されることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、アーマチュアブロックの高さを低くでき、さらには第１の磁性体と第２の磁性体または金属との間の距離を短くできるので、供給する金または金・錫合金の体積を小さくすることができる。
【００２９】
請求項１３の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、第１の磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記第１の磁性体は、上記アーマチュア基板の一方の面より大きく形成されて、上記アーマチュア基板の一方の面に重ねて配置され、上記アーマチュア基板の他方の面より大きく形成された第２の磁性体または金属を上記アーマチュア基板の他方の面に重ねて配置し、上記第１の磁性体と上記第２の磁性体または金属との各周縁部に高密度エネルギーを照射することによって、上記アーマチュア基板と上記第１の磁性体とを接合することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００３１】
請求項１４の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板は、上記磁性体が接合する箇所を、磁性体の変位に応じて伸縮自在な領域としたことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを弾性部で吸収して、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形や、接合部の破壊を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００３３】
請求項１５の発明は、請求項１４において、上記磁性体が接合する箇所は、Ｕ字状に蛇行する形状の接続部でアーマチュア基板に接続されることを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを弾性部で吸収して、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形や、接合部の破壊を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００３５】
請求項１６の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板と上記磁性体とを重ねて配置し、上記アーマチュア基板と上記磁性体とはコの字状の挟装部品の内側に挟装されることを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスが、アーマチュア基板と磁性体とに独立して発生するので、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００３７】
請求項１７の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記磁性体に接合する上記アーマチュア基板の接合面の一部にメッキまたはスパッタで金属層を設け、上記アーマチュア基板の金属層と上記磁性体とを接合することによって上記アーマチュア基板と上記磁性体とを接合することを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを圧接した金属で吸収するとともに、アーマチュア基板上の一部のみに金属層が設けられているので熱による応力の影響が小さく、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。
【００３９】
請求項１８の発明は、電磁石装置を備えたボディと、シリコンから形成され、磁性体を備えてアーマチュアを構成するアーマチュア基板および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を一体に備えたアーマチュアブロックと、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、上記アーマチュア基板の一方の面の少なくとも一部に金属層を設け、上記アーマチュア基板の他方の面を上記磁性体に重ねて配置して、高密度のエネルギーを上記金属層に照射し、上記アーマチュア基板と上記磁性体とを溶接によって接合することを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。また、アーマチュア基板は、接合面に対向する面に金属層を形成されるので、金属層の形成作業が容易となり、さらに該金属層にレーザ等の溶接用のエネルギーを照射するので、溶接加工時に磁性体へ与えるダメージを抑制することができる。
【発明の効果】
【００４１】
以上説明したように、本発明では、アーマチュア基板と磁性体との熱膨張係数の違いによる熱ストレスを吸収すること、または熱ストレスを部分的に発生させるにとどめること、または熱ストレスを弾性部で吸収することによって、アーマチュアブロックの反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板と磁性体との接合を保持できる。したがって、製造時の温度環境及び使用時の温度環境に関わらずアーマチュアブロックの変形を抑制してアーマチュア基板と磁性体との接合を保持できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４３】
（実施形態１）
図２に、本発明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、電磁石装置２と、アーマチュアブロック３と、カバー４とを備える。
【００４４】
ボディ１は、ガラスからなる矩形板状であって、四隅の近傍には、ボディ１の上下両面に貫通するスルーホール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、銅、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３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。
【００４５】
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、銅、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。
【００４６】
ボディ１の中央には、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の下面側に電磁石装置２を収納する収容凹部１８が形成される（図３参照）。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。貫通孔１６は、ボディ１の下面から上面にかけて徐々に断面積が小さくなるテーパー形状に形成されており、これにより、電磁石装置２を収容し易くしている。
【００４７】
電磁石装置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は、脚片２０Ｂと永久磁石２１との間で中央片２０Ａに直接巻回され、その端面が脚片２０Ｂおよび永久磁石２１に当接することにより左右方向の移動を規制されている。同様にコイル２２Ｂは、脚片２０Ｃと永久磁石２１との間で中央片２０Ａに直接巻回され、その端面が脚片２０Ｃおよび永久磁石２１に当接することにより左右方向の移動を規制されている。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３参照）、コイル２２の先端が導電部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。
【００４８】
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４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３００を構成する。
【００４９】
アーマチュア基板３０は、図４および図５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。
【００５０】
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。蛇行部３５Ａを設けることで、弾性片３５を長く形成することができ、アーマチュア基板３０がシーソー動作する時に弾性片３５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。弾性片３５に加えられる応力も分散できる。弾性片３５は、肉厚がフレーム３１の肉厚よりも小さく形成され、幅が、上記肉厚よりも小さく形成されている。
【００５１】
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が水平方向に移動するの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、図４に示したように、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。
【００５２】
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。第２の突起部３８Ａは、アーマチュア基板３０を水平にした時に、対向するボディ１の上面と所定の間隔を有するように形成されている。
【００５３】
磁性体３２は、電磁軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイ、フェライトなどの磁性材料を機械加工して形成され、磁性体保持部３０Ａに接合される。磁性体３２を機械加工により形成することで、厚みを大きくして吸引力を向上させることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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、アーマチュア３００の揺動を収容するための凹部が設けられている。
【００５６】
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４２とに、陽極接合などの方法で直接接合される。
【００５７】
そして、本実施形態では、図１に示すように、低融点ガラスａを介して磁性体３２をアーマチュア基板３０の磁性体保持部３０Ａに接合させている。アーマチュア基板３０と磁性体３２との間に低融点ガラスａを介装した状態で加熱して低融点ガラスａを溶融させた後、冷却することで、磁性体３２は低融点ガラスａを介してアーマチュア基板３０に接合される。このとき低融点ガラスａは溶融を開始する温度が低いので、加熱時の熱ストレスを小さくできるとともに、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを低融点ガラスａで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００５８】
次に、このマイクロリレーの動作について説明する。
【００５９】
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。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。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。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の押し込み量を調節できる。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。
【００６０】
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。
【００６１】
（実施形態２）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００６２】
本実施形態は、図６に示すように、磁性体３２をアーマチュア基板３０上に載置した状態で、アーマチュア基板３０と磁性体３２との境界部にレーザＬによって高密度のエネルギーを照射することで隅肉溶接を行い、図７に示すように、磁性体３２の角部および、長辺の略中央の計６箇所に形成した溶接部ｂによって磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、磁性体３２をアーマチュア基板３０に部分的に溶接して接合することによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを溶接部ｂ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００６３】
なお、溶接部ｂの数は６箇所に限定されるものではなく、十分な接合効果が得られればよい。
【００６４】
（実施形態３）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００６５】
本実施形態は、図８に示すように、アーマチュア基板３０の下面に金属層３０Ｃを形成し、磁性体３２の上面には金属層３２Ａを形成して、金属層３０Ｃと金属層３２Ａとを圧接することによって、磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、圧接した金属層３０Ｃと金属層３２Ａとを介して磁性体３２をアーマチュア基板３０に接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを圧接した金属層３０Ｃと金属層３２Ａとで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００６６】
（実施形態４）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００６７】
本実施形態は、図９（ａ）に示すように、アーマチュア基板３０に円形の孔３０Ｄを２箇所に穿設し、磁性体３２の上面には円柱状の突起部３２Ｂを孔３０Ｄに対向する２箇所に設け、図９（ｂ）に示すように、突起部３２Ｂを孔３０Ｄに挿通させ、磁性体３２をアーマチュア基板３０に重ね合わせた状態で、孔３０Ｄより上方に突出した突起部３２Ｂの上部に熱、あるいは荷重、あるいは熱と荷重の両方を加えることによって突起部３２Ｂをかしめて、磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、アーマチュア基板３０の孔３０Ｄ近傍のみを磁性体３２の突起部３２Ｂに接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを孔３０Ｄ近傍および突起部３２Ｂ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００６８】
（実施形態５）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００６９】
本実施形態は、図１０（ａ）に示すように、磁性体３２の上面の周縁部に壁部３２Ｄを突設して、壁部３２Ｄに周囲を囲まれた凹部３２Ｃを形成し、凹部３２Ｃの底面にアーマチュア基板３０を載置する。そして図１０（ｂ）に示すように、壁部３２Ｄの上端に熱、あるいは荷重、あるいは熱と荷重の両方を加えて、壁部３２Ｄを内側に突出した逆Ｌ字状に変形させ、アーマチュア基板３０の周縁部が内側に突出した壁部３２Ｄに係止することによって、アーマチュア基板３０の周縁部と、逆Ｌ字状に変形させた壁部３２Ｄの上端とを接合する。このように、アーマチュア基板３０の周縁部のみを壁部３２Ｄの上端に接合することによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスをアーマチュア基板３０の周縁部近傍および壁部３２Ｄの上端近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００７０】
（実施形態６）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００７１】
本実施形態は、図１１（ａ）に示すように、略中央に円形の孔３０Ｅを穿設したアーマチュア基板３０を磁性体３２の上面に載置し、磁性体３２が孔３０Ｅの下側開口を覆った状態で、孔３０Ｅ内に金ボールｃを供給する。そして図１１（ｂ）に示すように、金ボールｃをレーザによって加熱して孔３０Ｅ内で溶融させることで、金ボールｃが磁性体３２に接合され、さらに溶融した金ボールｃがアーマチュア基板３０の孔３０Ｅの上側開口を覆うことによって、金ボールｃがアーマチュア基板３０に接合される。すなわち、磁性体３２は溶融させた金ボールｃを介してアーマチュア基板３０に接合している。このように、アーマチュア基板３０の孔３０Ｅ近傍のみを磁性体３２に接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを孔３０Ｅ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００７２】
（実施形態７）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００７３】
本実施形態は、図１２（ａ）に示すように、アーマチュア基板３０の上面略中央に凹部３０Ｆを形成して、凹部３０Ｆの略中央に円形の孔３０Ｌを穿設し、また磁性体３２の下面略中央に凹部３２Ｅを形成して、凹部３２Ｅの略中央に円形の孔３２Ｆを穿設し、アーマチュア基板３０と磁性体３２を重ね合わせて孔３０Ｌを孔３２Ｆに対向させた状態で、リベットｄを孔３０Ｌ，３２Ｆに挿通させる。そして、図１２（ｂ）に示すように、リベットｄの両端部をかしめることによって、磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、リベットｄ近傍のみで磁性体３２をアーマチュア基板３０に接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを孔３０Ｌ，３２Ｆ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００７４】
（実施形態８）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００７５】
本実施形態は、図１３に示すように、磁性体３２は、蝋ｅによる蝋付けによってアーマチュア基板３０に接合される。このように、磁性体３２をアーマチュア基板３０に蝋付けで接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを蝋ｅで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００７６】
（実施形態９）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００７７】
本実施形態は、図１４（ａ）に示すように、略中央に円形の孔３０Ｇを穿設したアーマチュア基板３０をその両面方向から磁性体３２および磁性体３９で挟持し、孔３０Ｇの上側開口を磁性体３９で覆い、孔３０Ｇの下側開口を磁性体３２で覆った状態で、磁性体３９にレーザＬによって高密度のエネルギーを照射することでレーザ溶接を行う。そして図１４（ｂ）に示すように、孔３０Ｇ内を通る溶接部３９Ａを生成して、磁性体３９を磁性体３２に溶接することによって、磁性体３２，３９でアーマチュア基板３０を挟持し、磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、アーマチュア基板３０の孔３０Ｇ近傍のみを磁性体３２に接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを孔３０Ｇ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。また、磁性体３９の代わりに金属板を用いてもよい。
【００７８】
（実施形態１０）
本実施形態のマイクロリレーは図１５（ａ），（ｂ）に示すように、実施形態９のアーマチュア基板３０の上面略中央に凹部３０Ｈを形成して、凹部３０Ｈ内に磁性体３９を収納し、凹部３０Ｈの底面の略中央に円形の孔３０Ｇを穿設したものである。実施形態９に比べて、アーマチュアブロック３の高さを低くでき、さらには磁性体３２と磁性体３９との間の距離を短くできるのでレーザ溶接が容易となる。また、磁性体３９の代わりに金属板を用いてもよい。
【００７９】
（実施形態１１）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００８０】
本実施形態は、図１６（ａ）に示すように、略中央に円形の孔３０Ｇを穿設したアーマチュア基板３０を磁性体３２の上面に載置し、磁性体３２が孔３０Ｇの下側開口を覆った状態で、孔３０Ｅ内に球形の金（Ａｕ）ｅを供給する。金ｅの上端には磁性体３９を配置する。そして図１５（ｂ）に示すように、磁性体３２，３９に熱、あるいは荷重、あるいは熱と荷重の両方を加えて、金ｅを孔３０Ｇ内で溶融または変形させることによって、磁性体３２は、孔３０Ｇ内の金ｅを介して磁性体３９に接合される。このように、アーマチュア基板３０の孔３０Ｇ近傍のみを磁性体３９に接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを孔３０Ｇ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。また、金ｅの代わりに金・錫合金（Ａｕ−Ｓｎ）を用いてもよい。
【００８１】
（実施形態１２）
本実施形態のマイクロリレーは図１７（ａ），（ｂ）に示すように、実施形態１１のアーマチュア基板３０の上面略中央に凹部３０Ｈを形成して、凹部３０Ｈ内に磁性体３９を収納し、凹部３０Ｈの底面の略中央に円形の孔３０Ｇを穿設したものである。実施形態１１に比べて、アーマチュアブロック３の高さを低くでき、さらには磁性体３２と磁性体３９との間の距離を短くできるので、供給する金ｅの体積を小さくすることができる。また、金ｅの代わりに金・錫合金（Ａｕ−Ｓｎ）を用いてもよい。
【００８２】
（実施形態１３）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００８３】
本実施形態は、図１８（ａ）に示すように、アーマチュア基板３０をその両面方向から磁性体３２および磁性体３９で挟持する。ここで、磁性体３２は対向するアーマチュア基板３０の下面より大きく、磁性体３９は対向するアーマチュア基板３０の上面より大きい。そして、磁性体３２の周縁部３２Ｇおよび磁性体３９の周縁部３９ＢにレーザＬによって高密度のエネルギーを照射することによって（図１８（ａ）では、磁性体３２の周縁部３２Ｇへのレーザ照射を省略している）、図１８（ｂ）に示すように、アーマチュア基板３０の側端部で、磁性体３２の周縁部３２Ｇと磁性体３９の周縁部３９Ｂとを接合させるとともに、周縁部３２Ｇと周縁部３９Ｂとをアーマチュア基板３０の側端面に接合させる。このように、アーマチュア基板３０の側端面のみを磁性体３２，３９の周縁部３２Ｇ，３９Ｂに接合させることによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスをアーマチュア基板３０の側端面近傍、および磁性体３２，３９の周縁部３２Ｇ，３９Ｂ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００８４】
（実施形態１４）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０の構造、およびアーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造が実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００８５】
本実施形態は、図１９（ａ）に示すように、矩形状のアーマチュア基板３０の４つの角部３０Ｉは、Ｌ字状の弾性部３０Ｊを介して、アーマチュア基板３０に接続されており、角部３０Ｉは、弾性部３０Ｊの伸縮に応じてその位置を変位可能としている。そして図１９（ｂ）に示すように、磁性体３２は、アーマチュア基板３０の各角部３０Ｉに設けた接合部ｆに接合され、磁性体３２の変位に応じて弾性部３０Ｊが伸縮し、角部３０Ｉも変位する。したがって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを弾性部３０Ｊで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形や、接合部の破壊を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００８６】
（実施形態１５）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０の構造、およびアーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造が実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００８７】
本実施形態は、図２０（ａ）に示すように、矩形状のアーマチュア基板３０の４つの角部３０Ｉは、アーマチュア基板３０と同一平面上でＵ字状に多数蛇行した蛇行部３０Ｋを介して、アーマチュア基板３０に接続されており、角部３０Ｉは、蛇行部３０Ｋの伸縮に応じてその位置を変位可能としており、蛇行部３０Ｋを設けることによって伸縮可能距離を長くしている。そして図２０（ｂ）に示すように、磁性体３２は、アーマチュア基板３０の各角部３０Ｉに設けた接合部ｆに接合され、磁性体３２の変位に応じて蛇行部３０Ｋが伸縮し、角部３０Ｉも変位する。したがって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを蛇行部３０Ｋで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形や、接合部の破壊を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００８８】
（実施形態１６）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００８９】
本実施形態は、図２１に示すように、アーマチュア基板３０と磁性体３２とを重ね合わせ、その側端部をコの字状の挟持手段ｇによって上下方向に挟持するもので、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスが、アーマチュア基板３０と磁性体３２とに独立して発生するので、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００９０】
（実施形態１７）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００９１】
本実施形態は、図２２に示すように、アーマチュア基板３０の下面に、メッキまたはスパッタによって部分的に複数の金属層３０Ｍを形成し、金属層３０Ｍの下面を磁性体３２の上面に重ね合わせた状態で、金属層３０Ｍに対向する磁性体３２の下面にレーザを照射して、金属層３０Ｍと磁性体３２とを溶接することによって、磁性体３２はアーマチュア基板３０に接合される。このように、磁性体３２をアーマチュア基板３０に溶接することによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを金属層３０Ｍで吸収して、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００９２】
また、金属層３０Ｍはアーマチュア基板３０の下面に部分的に形成されているので、金属層３０Ｍを全面的に形成した場合より、熱による応力の影響が小さく、アーマチュアブロック３の変形をより抑制することができる。
【００９３】
（実施形態１８）
本実施形態のマイクロリレーは、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合構造のみが実施形態１と異なるもので、実施形態１と同様の構成は説明を省略する。
【００９４】
本実施形態は、図２３（ａ）に示すように、アーマチュア基板３０の上面に部分的に複数の金属層３０Ｎを形成し、アーマチュア基板３０の下面を磁性体３２の上面に重ねて配置する。そして、レーザＬによって高密度のエネルギーを各金属層３０Ｎに上方から照射することで、図２３（ｂ）に示すように、金属層３０Ｎからアーマチュア基板３０を介して磁性体３２に至る溶融接合部ｈを生成して、アーマチュア基板３０と磁性体３２とを重ね合わせ溶接によって接合する。このように、各溶融接合部ｈのみを磁性体３２の上面に接合することによって、アーマチュア基板３０と磁性体３２との熱膨張係数の違いにより温度変化時及び高温時に生じる熱ストレスを溶融接合部ｈ近傍のみに発生させている。すなわち、熱ストレスを部分的に発生させるにとどめることにより、アーマチュアブロック３の反り、歪み等の変形を抑制して破損を防ぐことができ、製造工程での加熱時や、使用状態での周囲の温度変化時及び高温時において、アーマチュア基板３０と磁性体３２との接合を保持できる。
【００９５】
また、各金属層３０Ｎは、アーマチュア基板３０の上面、すなわちフレーム３１と略同一高さに形成されるので、各金属層３０Ｎの形成作業が容易となる。さらに、アーマチュア基板３０の上面側から溶接用のエネルギ−を照射するので、アーマチュア基板３０の下面側に配置された磁性体３２へ溶接加工時に与えるダメージを最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施形態１のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図である。
【図２】同上のマイクロリレーの構成を示す分解斜視図である。
【図３】同上のマイクロリレーを下側からみた斜視図である。
【図４】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５】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６】本発明の実施形態２のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す斜視図である。
【図７】同上のアーマチュアブロックを下側からみた図である。
【図８】本発明の実施形態３のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図である。
【図９】本発明の実施形態４のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１０】本発明の実施形態５のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１１】本発明の実施形態６のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１２】本発明の実施形態７のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１３】本発明の実施形態８のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態９のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１５】本発明の実施形態１０のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１６】本発明の実施形態１１のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１７】本発明の実施形態１２のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１８】本発明の実施形態１３のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図１９】本発明の実施形態１４のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図２０】本発明の実施形態１５のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示す。
【図２１】本発明の実施形態１６のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態１７のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態１８のマイクロリレーのアーマチュア基板と磁性体との接合構造を示す図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は一部拡大図を示す。
【符号の説明】
【００９７】
１  ボディ
２  電磁石装置
３  アーマチュアブロック
４  カバー
３０  アーマチュア基板
３２  磁性体
ａ  低融点ガラス
【図１】
2005216557.tif 000003
【図２】
2005216557.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005216557.tif 000007
【図６】
2005216557.tif 000008
【図７】
2005216557.tif 000009
【図８】
2005216557.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005216557.tif 000012
【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】
2005216557.tif 000017
【図１６】
2005216557.tif 000018
【図１７】
2005216557.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2005216557.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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