(57)【要約】【課題】マイクロリレー全体の薄型化が可能な電磁石装置を用いるマイクロリレーにおいて、実装基板に実装するために電磁石装置に設けた回路基板を実装基板に半田付けによって実装する際に、回路基板に半田付けしている電磁石装置のコイルの巻線端が実装時の熱によって外れるの防いだマイクロリレーを提供することにある。【解決手段】電磁石装置２のヨーク２０に固定され回路基板２３は、電磁石装置２のコイル２２の巻線端を半田付けするコイル接続部２３０ｃをヨーク２０側の面に設け、このコイル接続部２３０ｃに電気的に接続されたスルーホールメッキが内面に施されたスルーホール２３０を他面に開口させ、この開口部の開口縁に露出するスルーホールメッキ部２３０ａを実装用端子部２３０ｂとしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークに巻回されたコイルへの励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置を設けるとともに厚み方向の一表面側に固定接点を設けたベース基板と、
ベース基板の前記一表面側に固着されるフレーム部およびフレーム部の内側に配置されてフレーム部に揺動自在に支持され電磁石装置により駆動されるアマチュアおよびアマチュアに接圧ばね部を介して支持され可動接点が設けられた可動接点基台部を有するアマチュアブロックとからなり、
前記ヨークには、前記コイルの巻線端を半田付けするコイル接続部を一面に設け、このコイル接続部に電気的に接続されたスルーホールメッキが内面に施されたスルーホールを他面に開口させた回路基板を具備し、該回路基板の他面に開口した前記スルーホールの開口縁に露出するスルーホールメッキ部位を実装用端子部としたことを特徴とするマイクロリレー。
【請求項２】
前記回路基板の一面に開口する前記スルーホールの開口部をレジスト材料で封止していることを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。
【請求項３】
前記回路基板の一面側のスルーホールの開口部の位置から外れた位置に前記コイル接続部を設けていることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロリレー。
【請求項４】
前記ヨークの一面の略中央に磁気保持用の永久磁石を配置固定し、この永久磁石の配置位置に対して反対側の前記ヨークの他面にヨークと直交する方向に前記回路基板を配置固定して前記回路基板の両端を前記ヨークの両側方向に突出させ、前記ヨークの両端より前記アマチュアに近づく向きに延設され前記コイルへの励磁電流に応じて互いの先端の磁極面が異極に励磁される一対の脚片と、前記永久磁石及び前記回路基板の突出部位との間の前記ヨーク部位をコイル巻回部としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか記載のマイクロリレー。
【請求項５】
前記回路基板の角部を曲面としたことを特徴とする請求項４記載のマイクロリレー。
【請求項６】
前記ヨークの両端方向の前記永久磁石の幅に対して同じ方向の前記回路基板の幅を小さくしていることを特徴とする請求項４又は５記載のマイクロリレー。
【請求項７】
前記回路基板の一面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの両側幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部を設け、両凸部間に前記ヨークを嵌めて位置決めを行うことを特徴とする請求項４乃至６の何れか記載のマイクロリレー。
【請求項８】
前記回路基板の一面の中央と、前記回路基板を固定配置する前記ヨークの他面側に凹凸結合により前記回路基板と前記ヨーク間の位置決めを行う位置決め手段を設けて成ることを特徴とする請求項４乃至６の何れか記載のマイクロリレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電駆動型のマイクロリレーに比べて駆動力を大きくできるマイクロリレーとして、電磁石装置の電磁力を利用してアマチュアを駆動し接点を開閉するようにしたマイクロリレーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここにおいて、上記特許文献１に開示されたマイクロリレーは、厚み方向の一表面側において長手方向の両端部に各一対の固定接点が設けられ且つ２つの電磁石装置が挿入される２つの挿入孔が長手方向に離間して形成された矩形板状のセラミック基板からなるベース基板と、矩形枠状のフレーム部およびフレーム部の内側に配置されて一対の枢支部を介してフレーム部に揺動自在に支持され各電磁石装置に対向する部位それぞれに永久磁石が設けられたアマチュアおよびアマチュアの両端部に固着された可動接点を有するアマチュアブロックと、ベース基板の周部とアマチュアブロックのフレーム部との間に介在する矩形枠状のスペーサとを備えている。なお、上記特許文献１に開示されたマイクロリレーでは、静電駆動型のマイクロリレーに比べて駆動力を大きくできるので、接点圧を大きくできて耐衝撃性および信頼性を高めることができるという利点や、アマチュアの駆動ストロークを大きくできて接点開成時の可動接点と固定接点との間の距離を大きくすることができて高周波特性（アイソレーション特性）の向上を図れるという利点や、低電圧駆動が可能となるという利点などがある。
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示されたマイクロリレーでは、アマチュアにおいて各電磁石装置との対向面に２つの永久磁石を設けてあり、ベース基板の周部とアマチュアブロックのフレーム部との間に厚み寸法の比較的大きなスペーサを介在させる必要があるので、リレー全体としての厚み寸法が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
そのような問題を解決するためにリレー全体の薄型化が可能な図１１（ａ）（ｂ）に示すような電磁石装置２が提案されている。
【０００６】
この電磁石装置２のヨーク２０は電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工、鋳造加工、プレス加工等により加工してＵ字型としたものであって、中央片の両端側をそれぞれコイル巻回部２０ａとして、その長手方向の両端部にそれぞれコイル２２，２２を直接巻回するとともに、両コイル２２，２２間に矩形板状の永久磁石２１を配置し、長手方向の両端の脚片２０ｂ、２０ｂの先端はアマチュアに近づく向きに延設され、その先端をコイル２２，２２への励磁電流に応じて互いの異極に励磁される磁極面としてある。また永久磁石２１との対向面とは反対側には中央片の長手方向と直交するように配置した回路基板２３を固着している。永久磁石２１は、コイル巻回部２０ａとの重ね方向（厚み方向）の両面それぞれの磁極面２１ａ，２１ｂが異極に着磁されており、一方の磁極面２１ｂがヨーク２０の中央片の一面に当接し、他方の磁極面２１ａがヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面と同一平面上に位置するように厚み寸法を設定してある。
【特許文献１】特開平５−１１４３４７号公報（段落番号〔００３３〕−〔００３６〕、図１１−図１３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記図１１（ａ）（ｂ）に示す電磁石装置２を実装基板（図示せず）に実装するために、ヨーク２０に設けた回路基板２３は、図１１（ｃ）に示すように絶縁基板２３ａの一表面における長手方向の両端部に導体パターン２３ｂが形成されており、各導体パターン２３ｂにおいて円形状に形成された部位が実装用端子部２３ｃを構成し、矩形状に形成された部位がコイル接続部２３ｄを構成している。そのため、実装用端子部２３ｃに設けたバンプ２４で上記実装基板（図示せず）に半田付けする場合、コイル接続部２３ｄに熱が伝わり、コイル接続部２３ｄに半田付けしているコイル２２の巻線端が外れるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところはリレー全体の薄型化が可能な電磁石装置を用いるマイクロリレーにおいて、実装基板に実装するために電磁石装置に設けた回路基板を実装基板に半田付けによって実装する際に、回路基板に半田付けしている電磁石装置のコイルの巻線端が実装時の熱によって外れるの防いだ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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、ヨークに巻回されたコイルへの励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置を設けるとともに厚み方向の一表面側に固定接点を設けたベース基板と、ベース基板の前記一表面側に固着されるフレーム部およびフレーム部の内側に配置されてフレーム部に揺動自在に支持され電磁石装置により駆動されるアマチュアおよびアマチュアに接圧ばね部を介して支持され可動接点が設けられた可動接点基台部を有するアマチュアブロックとからなり、前記ヨークには、前記コイルの巻線端を半田付けするコイル接続部を一面に設け、このコイル接続部に電気的に接続されたスルーホールメッキが内面に施されたスルーホールを他面に開口させた回路基板を具備し、該回路基板の他面に開口した前記スルーホールの開口縁に露出するスルーホールメッキ部位を実装用端子部としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、実装基板へ回路基板の外部接続用端子を用いて実装する際に、実装時の半田付けの熱が回路基板の反対側の面に設けているコイル接続部へ伝わりにくく、そのためコイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けず、コイルの巻線端が実装時に外れるのを防止できる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記回路基板の一面に開口する前記スルーホールの開口部をレジスト材料で封止していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明によれば、外部接続用端子を用いた実装時に半田がスルーホールを介して回路基板の反対側面に流れ込むのを防止でき、またスルーホールの導電部位とヨークの絶縁ができる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記回路基板の一面側のスルーホールの開口部の位置から外れた位置に前記コイル接続部を設けていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、実装時の熱がコイル接続部側に一層伝わりにくくなり、コイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けるのを防ぐことができ、コイルの巻線端の外れ防止を確実に図れる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記ヨークの一面の略中央に磁気保持用の永久磁石を配置固定し、この永久磁石の配置位置に対して反対側の前記ヨークの他面にヨークと直交する方向に前記回路基板を配置固定して前記回路基板の両端を前記ヨークの両側方向に突出させ、前記ヨークの両端より前記アマチュアに近づく向きに延設され前記コイルへの励磁電流に応じて互いの先端の磁極面が異極に励磁される一対の脚片と、前記永久磁石及び前記回路基板の突出部位との間の前記ヨーク部位をコイル巻回部としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明のよれば、回路基板をコイル巻回部の鍔部として利用することができる。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記回路基板の角部を曲面としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明によれば、コイル巻回時にコイルの巻線が回路基板に引っかかって断線するのを防止することができる。
【００１９】
請求項６の発明では、請求項４又は５の発明において、前記ヨークの両端方向の前記永久磁石の幅に対して同じ方向の前記回路基板の幅を小さくしていることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明によれば、コイル巻回時にコイルの巻線が回路基板に引っかかるのを少なくすることができ、巻回時のコイルの巻線の断線を防止できる。
【００２１】
請求項７の発明では、請求項４乃至６の発明において、前記回路基板の一面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの両側幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部を設け、両凸部間に前記ヨークを嵌めて位置決めを行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項７の発明によれば、ヨークに回路基板を配置固定する際にヨークの幅方向の位置決めをすることができる。
【００２３】
請求項８の発明では、請求項４乃至６の発明において、前記回路基板の一面の中央と、前記回路基板を固定配置する前記ヨークの他面側に凹凸結合により前記回路基板と前記ヨーク間の位置決めを行う位置決め手段を設けて成ることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明によれば、ヨークに回路基板を配置固定する際にヨークの幅方向及び長手方向に対する位置決めをすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、実装基板へ回路基板の外部接続用端子を用いて実装する際に、実装時の半田付けの熱が回路基板の反対側の面に設けているコイル接続部へ伝わりにくく、そのためコイル接続部に電磁石装置のコイルの巻線端を接続している半田が溶けず、コイルの巻線端が実装時に外れるのを防止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】
【００２６】
以下、本実施形態のマイクロリレーについて図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
本実施形態のマイクロリレーは、図３に示すようにヨーク２０に巻回されたコイル２２，２２への励磁電流に応じて磁束を発生する電磁石装置２と、矩形板状のガラス基板からなり厚み方向の一面側において長手方向の両端部それぞれに各一対の固定接点１４が設けられたベース基板１と、ベース基板１の上記一表面側に固着される枠状（矩形枠状）のフレーム部３１およびフレーム部３１の内側に配置されて４本の支持ばね部３２を介してフレーム部３１に揺動自在に支持され電磁石装置２により駆動されるアマチュア３０およびアマチュア３０にそれぞれ２本の接圧ばね部３５を介して支持されそれぞれ可動接点３９が設けられた２つの可動接点基台部３４を有するアマチュアブロック３と、アマチュアブロック３におけるベース基板１とは反対側で周部がフレーム部３１に固着された矩形板状のガラス基板からなるカバー４とを備えている。
【００２８】
本実施形態の電磁石装置２に用いるヨーク２０は電磁軟鉄などの鉄板を略Ｈ字型に曲げ加工、鋳造加工、プレス加工等によって加工することにより形成されており、先端面が磁極面となる両脚片２０ｂ，２０ｂの断面を矩形状に形成している。そしてアマチュア３０と対向する中央片の中央部表面には矩形板状の永久磁石２１を収納配置して接着固定する凹部２０ｃを形成し、この凹部２０ｃの両側をコイル２２がそれぞれ直接巻回されるコイル巻回部２０ａとし、さらに長手方向の両端部の脚片２０ｂ、２０ｂの基部に対応するヨーク２０の下面の四隅にはコイル脱落規制用の凸部２０ｄをそれぞれ形成してある。ここで永久磁石２１は、厚み方向の両面の磁極面２１ａ，２１ｂが異極に着磁されており、一方の磁極面２１ｂがヨーク２０の凹部２０ｃの底面に当接し、他方の磁極面２１ａがヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面と同一高さ位置にとなるように厚み寸法を設定してある。
【００２９】
なお、図６中の矢印Ａは永久磁石２１の磁化方向を示している。また上記凹部２０ｃとは反対側のヨーク２０の中央片下面には中央片と直交するようにプリント基板からなる回路基板２３を接着等により固着している。
【００３０】
ここで永久磁石２１のアマチュア３０側に対向する上面、つまり磁極面２１ａの高さ位置を図１１の場合と同じとした場合、凹部２０ｃの凹み部分だけ厚い大型な永久磁石を使用することができ、吸引力の増大化を図ることができるのである。また凸部２０ｄにより巻回しているコイル２２が脚片２０ｂへ移動するのを規制することができ、そのため組み込み工程等においてコイル２２がヨーク２０から脱落してほどけて不良品となるのを防ぐことができる。
【００３１】
ヨーク２０に固定される回路基板２３は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように絶縁基板２３ａの長手方向の両端部に、内周面にスルーホールメッキを施して形成したスルーホールメッキ部２３０ａを有するスルーホール２３０を貫通形成し、固定時にヨーク２０と反対側となる面側（図１（ａ）において下面側）のスルーホール２３０の開口縁に露出するスルーホールメッキ部２３０ａの端面を実装用端子部２３０ｂとしている。またヨーク２０側の面（図１（ａ）においては上面側）のスルーホール２３０の開口部の位置より端部側にずれた位置には矩形状の導電パターンを上記スルーホールメッキ部２３０ａと一体に形成し、この導電パターンをコイル接続部２３０ｃとしている。従ってコイル接続部２３０ｃと実装用端子部２３０ｂはスルーホールメッキ部２３０ａにより電気的に接続される。また上記絶縁基板２３ａの上面側のスルーホール２３０の開口部はレジスト材２３１で封止し、コイル接続部２３０ｃにコイル２０の巻線端を半田付けするときに半田がスルーホール２３０内に流れ込むのを防止し、また逆に実装用端子部２３０ｂを実装基板（図示せず）に半田付けする際にスルーホール２３０を介して絶縁基板２３ａの上面側に出てくるのを防止するようになっている。
【００３２】
さてコイル接続部２３０ｃには、コイル２２，２２の巻線端が接続されるが、コイル２２，２２は、実装用端子２３０ｂ間に電源を接続してコイル２２，２２へ励磁電流を流したときにヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面が互いに異なる磁極となるように接続されている。なお、実装用端子部２３０ｂには、導電性材料（例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，半田など）からなるバンプ２４が適宜固着されるが、バンプ２４を固着する代わりに、ボンディングワイヤをボンディングしてもよい。
【００３３】
上記のように形成された回路基板２３は長手方向が図２に示すようにヨーク２０の中央片の中央部下面にヨーク２０の長手方向と直交するように配置されてその中央部が接着固定される。従ってヨーク２０の各脚片２０ｂと、凹部２０ｃに配置固定される永久磁石２１及びヨーク２０の側方に突出する回路基板２３の部位で囲まれたヨーク２０の部位がそれぞれコイル巻回部２０ａ、２０ａを構成し、脚片２０ｂ、永久磁石２１及び回路基板２３の突出部位がコイルボビンの鍔部として機能することになる。なおコイル２２を巻回する際にコイル２２の巻線が回路基板２３の角部に引っかかって断線するのを防止するために、角部をＲ面（曲面）としてある。また図２に示すようにヨーク２０の両端方向の永久磁石２１の幅寸法ａよりも回路基板２３の同方向の幅寸法ｂを小さくすることで、コイル２２の巻回時に巻線が回路基板２３に引っかかるのを少なくなるようにしている。更に永久磁石２１及びヨーク２０バリ等で断線するのを防ぐとともに電気的な絶縁を施するために永久磁石２１及びヨーク２０の表面に樹脂コーティングを施してある。この場合永久磁石２１の磁極面２１ａ及び脚片２０ｂの先端の磁極面部位は樹脂コーティングを研磨剥離してそれぞれの高さ位置を一致させている。
【００３４】
さて上記ベース基板１は、パイレックス（Ｒ）のような耐熱ガラスにより形成されており、外周形状が矩形状であって、中央部には厚み方向に貫通し電磁石装置２を収納する収納孔１６が貫設され、四隅の各近傍には厚み方向に貫通するスルーホール１０が貫設されている。また、ベース基板１の厚み方向の両面であって各スルーホール１０それぞれの周縁にはランド１２が形成されている。ここに、ベース基板１の厚み方向において重なるランド１２同士はスルーホール１０の内周面に被着された導電性材料（例えば、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｕ，あるいはこれらの合金など）からなる導体層（図示せず）により電気的に接続されている。また、ベース基板１の厚み方向の他表面側の各ランド１２にはバンプ１３が適宜固着されており、バンプ１３をランド１２に固着することによって、ベース基板１の上記他表面側ではスルーホール１０の開口面がバンプ１３により覆われる。スルーホール１０の開口面は円形状であって、ベース基板１の上記一表面には、それぞれスルーホール１０の開口面およびランド１２を覆う４枚のシリコン薄膜からなる蓋体１９が固着されている。
【００３５】
また、上述の各一対の固定接点１４は、ベース基板１の長手方向の両端部においてベース基板１の短手方向に離間して形成された２つのスルーホール１０の間で上記短手方向に並設されており、上記短手方向において隣り合うスルーホール１０の周縁に形成されたランド１２と導電パターン１８を介して電気的に接続されている。ここに、固定接点１４および導電パターン１８およびランド１２の材料としては、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，あるいはこれらの合金などの導電性材料を採用すればよく、バンプ１３の材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，半田などの導電性材料を採用すればよい。なお、上述のスルーホール１０および収納孔１６は、例えば、サンドブラスト法やエッチング法などによって形成すればよく、上述の導体層は、例えば、めっき法、蒸着法、スパッタ法などによって形成すればよい。なお、本実施形態では、蓋体１９がスルーホール１０の開口面を閉塞する閉塞手段を構成し、ベース基板１の上記他表面側におけるランド１２が接続用電極を構成している。
【００３６】
また、収納孔１６の開口面は十字状であって、ベース基板１の上記一表面側には、収納孔１６を閉塞するシリコン薄膜からなる蓋体１７が固着されている。すなわち、電磁石装置２は、ヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｃの各先端面が蓋体１７と対向する形で収納孔１６に挿入される。なお、本実施形態では、収納孔１６の内周面と蓋体１７とで囲まれる空間が電磁石装置２を収納する収納部を構成しており、電磁石装置２０は、永久磁石２１がベース基板１の厚み寸法内でアマチュア３０とヨーク２０とにより形成される磁路中に設けられ、回路基板２３における絶縁基板２３ａの表面がベース基板１の上記他表面と略面一となっている。なお、蓋体１７，１９は、シリコン基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したシリコン薄膜により構成されており、厚み寸法を２０μｍに設定してある。ここに、蓋体１７の厚み寸法は２０μｍに限定するものではなく、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲内で適宜設定すればよい。また、蓋体１７，１９は、シリコン薄膜に限らず、ガラス基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したガラス薄膜により構成してもよい。
【００３７】
収納孔１６は、ベース基板１の上記一表面から上記他表面に近づくにつれて徐々に開口面積が大きくなるテーパ形状となっており、ベース基板１の上記他表面側から電磁石装置２を挿入しやすく、且つ、ベース基板１の上記一表面における収納孔１６の開口面積を比較的小さくすることができる。
【００３８】
アマチュアブロック３は、シリコン基板からなる半導体基板を半導体微細加工プロセスにより加工することによって、上述の矩形枠状のフレーム部３１と、上述の４本の支持ばね３２と、フレーム部３１の内側に配置されアマチュア３０の一部を構成する矩形板状の可動基台部３０ａと、上述の４本の接圧ばね３５と、上述の２つの可動接点基台部３４とを形成してあり、可動基台部３０ａと、可動基台部３０ａにおけるベース基板１との対向面に固着された磁性体（例えば、軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなど）からなる矩形板状の磁性体部３０ｂとでアマチュア３０を構成している。したがって、アマチュア３０が４本の支持ばね部３２を介してフレーム部３１に揺動自在に支持されている。なお、可動基台部３０ａはフレーム部３１よりも薄肉であり、アマチュア３０の厚み寸法は、アマチュアブロック３とベース基板１とを固着した状態においてアマチュア３０の磁性体部３０ｂと蓋体１７との間に所定のギャップが形成されるように設定されている。
【００３９】
上述の支持ばね部３２は、可動基台部３０ａの短手方向の両側面側で可動基台部３０ａの長手方向に離間して２箇所に形成されている。各支持ばね部３２は、一端部がフレーム部３１に連続一体に連結され他端部が可動基台部３０ａに連続一体に連結されている。なお、各支持ばね部３２は、平面形状において上記一端部と上記他端部との間の部位を同一面内で蛇行した形状に形成することにより長さ寸法を長くしてあり、アマチュア３０が揺動する際に各支持ばね部３２にかかる応力を分散させることができ、各支持ばね部３２が破損するのを防止することができる。
【００４０】
また、可動基台部３０ａは、短手方向の両側縁の中央部から矩形状の突片３６が連続一体に延設され、フレーム部３１の内周面において突片３６に対応する部位からも矩形状の突片３７が連続一体に延設されている。すなわち、可動基台部３０ａから延設された突片３６とフレーム部３１から延設された突片３７とは互いの先端面同士が対向している。ここに、可動基台部３０ａから延設された各突片３６の先端面には凸部３６ａが形成されており、フレーム部３１から延設された各突片３７の先端面には、凸部３６ａが入り込む凹部３７ａが形成されている。したがって、凸部３６ａが凹部３７ａの内周面に当接することでフレーム部３１の厚み方向に直交する面内におけるアマチュア３０の移動が規制される。なお、アマチュア３０の同一の側縁側に配設される２つの支持ばね部３２は、突片３６の両側に位置している。
【００４１】
また、アマチュアブロック３は、アマチュア３０の長手方向においてアマチュア３０の両端部とフレーム部３１との間にそれぞれ可動接点基台部３４が配置されており、各可動接点基台部３４におけるベース基板１との対向面に導電性材料からなる可動接点３９が固着されている。ここに、可動接点基台部３４は上述の２本の接圧ばね部３５を介して可動基台部３０ａに支持されている。なお、可動基台部３０ａは上述のように矩形板状に形成されており、磁性体部３０ｂの変位量を制限するストッパ部３３が四隅それぞれから連続一体に延設されており、接圧ばね部３５の平面形状は、ストッパ部３３の外周縁の３辺に沿ったコ字状に形成されている。このストッパ部３３は、ベース基板１の上記一表面と接触することにより磁性体部３０ｂの変位量を制限する。
【００４２】
なお、アマチュアブロック３は、上述の説明から分かるように、フレーム部３１、可動基台部３０ａ、支持ばね部３２、可動接点保持部３４、接圧ばね部３５が上述の半導体基板の一部により構成されている。半導体基板としては、例えば厚み寸法が２００μｍ程度のシリコン基板を用いればよいが、当該厚み寸法は特に限定するものではなく、例えば、５０μｍ〜３００μｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。
【００４３】
また、可動接点基台部３４の厚み寸法と可動接点３９の厚み寸法との合計寸法についても、接点開成状態において可動接点３９と固定接点１４との間の距離が所定距離となるように設定されている。
【００４４】
カバー４は、パイレックス（Ｒ）のような耐熱ガラスにより構成されており、アマチュアブロック３との対向面にアマチュア３０の揺動空間を確保する凹所４ａが形成されている。
【００４５】
ところで、上述のアマチュアブロック３のフレーム部３１におけるベース基板１との対向面の周部には全周に亙って接合用金属薄膜３８ｂが形成され、カバー４との対向面の周部には全周に亙って接合用金属薄膜３８ａが形成されている。また、ベース基板１におけるアマチュアブロック３との対向面の周部にも全周に亙って接合用金属薄膜１５が形成され、カバー４におけるアマチュアブロック３との対向面の周部にも全周に亙って接合用金属薄膜４２が形成されている。したがって、アマチュアブロック３とベース基板１およびカバー４とを圧接または陽極接合により気密的に接合することができ、ベース基板１とカバー４とフレーム部３１とで囲まれる空間の気密性を向上できる。
【００４６】
その結果、本実施形態のマイクロリレーは、ベース基板１と、カバー４と、ベース基板１とカバー４との間に介在するフレーム部３１とで囲まれる気密空間内に、アマチュア３０、可動接点３３、固定接点１４が収納される。なお、上述の接合用金属薄膜１５，３８ａ，３８ｂ，４２の材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ−Ｓｉなどを採用すればよい。
【００４７】
以上説明した本実施形態のマイクロリレーを実装基板（図示せず）に実装する際には、例えばベース基板１の上記他表面側において露出した２個のバンプ２４および４個のバンプ１３それぞれを上記実装基板（図示せず）の一表面側に形成された導体パターンに接続すればよい。
【００４８】
なお、本実施形態では、ベース基板１およびカバー４それぞれがガラス基板を加工することにより形成されているが、ベース基板１とカバー４との一方あるいは両方を、シリコン基板を加工することにより形成してもよい。また、ベース基板１およびカバー４をそれぞれガラス基板に限定し、アマチュアブロック３の元となる半導体基板をシリコン基板に限定すれば、上記接合用金属薄膜１５，３８ａ，３８ｂ，４２を設けなくてもアマチュアブロック３とベース基板１およびカバー４とを陽極接合によって気密的に接合することも可能である。なお、上述のアマチュアブロック３を多数形成したウェハと、上述のベース基板１を多数形成したウェハおよび上述のカバー４を多数形成したウェハとを圧接または陽極接合により固着してからダイシング工程などによって個々のマイクロリレーに分割してもよいことは勿論である。
【００４９】
以下、本実施形態のマイクロリレーの動作について説明する。
【００５０】
本実施形態のマイクロリレーでは、コイル２２，２２への通電が行われると、磁化の向きに応じて磁性体部３０ｂの長手方向の一端部がヨーク２０の一方の脚片２０ｂに吸引されてアマチュア３０が揺動しアマチュア３０の一端側の可動接点基台部３４に固着された可動接点３９が対向する一対の固定接点１４，１４に所定の接点圧で接触する。この状態で通電を停止しても、永久磁石２１の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。
【００５１】
また、コイル２２，２２への通電方向を逆向きにすると、アマチュア３０の磁性体部３０ｂがヨーク２０の他方の脚片２０ｂに吸引されてアマチュア３０が揺動しアマチュア３０の他端側の可動接点基台部３４に保持された可動接点３９が対向する一対の固定接点１４，１４に所定の接点圧で接触する。この状態で通電を停止しても、永久磁石２１の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。
【００５２】
なお、本実施形態のマイクロリレーは、永久磁石２１による磁性体部３０ｂの吸引力が支持ばね３２による復帰力よりも強くなるように支持ばね３２のばね定数を設定してあるが、永久磁石２１による磁性体部３０ｂの吸引力が支持ばね３２による復帰力よりも弱くなるように支持ばね３２のばね定数を設定してもよい。
【００５３】
以上説明した本実施形態のマイクロリレーによれば、アマチュアブロック３におけるベース基板１とは反対側で周部がフレーム部３１に固着されたカバー４を備えていることにより、アマチュア３および固定接点１４および可動接点３９が密閉空間内に配置され、電磁石装置２は、ベース基板１の厚み寸法内でアマチュア３０とヨーク２０とにより形成される磁路中に永久磁石２１を設けてあるので、従来のようにアマチュアブロックとベース基板との間にスペーサを介在させる必要がなく、リレー全体の薄型化が可能となる。すなわち、リレー全体の厚み寸法をベース基板１の厚み寸法とアマチュアブロック３のフレーム部３１の厚み寸法とカバー４の厚み寸法との合計寸法によって規定することができ、ベース基板１とカバー４とフレーム部３１とで構成される器体の薄型化が可能となる。
【００５４】
また、本実施形態のマイクロリレーでは、永久磁石２１がコイル巻回部２０ａの長手方向の中央部におけるアマチュア３０側に重ねて配置され重ね方向の両面が異極に着磁されているので、アマチュア３０の長手方向の中心部を中心としてアマチュア３０が揺動可能となり、耐衝撃性が向上する。また、アマチュア３０の可動基台部３０ａから延設した各突片３６におけるベース基板１との対向面から支点突起３６ｂを突設してあるので、このような一対の支点突起３６ｂを設けることでアマチュア３０の揺動動作をより安定させることができる。
【００５５】
尚ヨーク２０の幅方向に対して回路基板２３の位置決めを行うために、図１０（ａ）に示すようにプリント基板２０の上面に、両端方向の中心から両端方向に等距離離れ、その距離を前記ヨークの短手方向の幅寸法にほぼ等しくした一対の凸部４３，４３を設け、両凸部４３，４３間にヨーク２０を嵌めることで、ヨーク２０の幅方向に対して回路基板２３の位置決めを行うようにしても良い。
【００５６】
また図１０（ｂ）に示すように回路基板２３の上面の中央に水平断面形状が矩形の凸部４４を設け、この凸部４４と凹凸結合する矩形の凹部（図示せず）をヨーク２０の中央片の下面中央部に形成して、ヨーク２０の短手方向及び長手方向に対する回路基板２３の位置決めを行うようにしても良い。また図１０（ｃ）に示すように回路基板２３側に矩形状の角孔４５を設け、この角孔４５に対応する凸部（図示せず）をヨーク２０の中央片の下面中央部に形成し、この角孔４５と凸部との凹凸結合によりヨーク２０の短手方向及び長手方向に対する回路基板２３の位置決めを行うようにしても良い。尚図１０（ｃ）の位置決め手段の構成では、回路基板２３に対する加工が孔あけで良いため、図１０（ａ）（ｂ）のように凸部４３或いは４４を形成する場合に比べて容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に用いる電磁石装置に具備するプリント基板を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は上面側の斜視図、（ｃ）は下面側の斜視図である。
【図２】同上に用いる電磁石装置の斜視図である。
【図３】同上の分解斜視図である。
【図４】同上を示す斜視図である。
【図５】同上の要部分解斜視図である。
【図６】同上に用いる電磁石装置の正面図である。
【図７】同上におけるアマチュアブロックを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は下面図である。
【図８】同上におけるアマチュアブロックの分解斜視図である。
【図９】同上に用いるカバーの斜視図である。
【図１０】（ａ）は同上に用いる電磁石装置の別の例の斜視図、（ｂ）は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板の他の例の斜視図、（ｃ）は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板のその他の例の斜視図である。
【図１１】（ａ）は従来例に用いる電磁石装置の斜視図、（ｂ）は同上に用いる電磁石装置の正面図、（ｃ）は同上に用いる電磁石装置に具備するプリント基板の斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
２３  回路基板
２３０  スルーホール
２３０ａ  スルーホールメッキ部
２３０ｂ  実装用端子部
２３０ｃ  コイル接続部
２３１    レジスト
【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】
2005216561.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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