(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子と第２端子とを電気的に接続するマイクロスイッチであって、
前記第１端子に対向する前記第２端子が設けられた可動部と、
電力の供給により前記可動部を前記第１端子の方向に駆動して前記第２端子を前記第１端子と接触させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給するための電極と前記第１端子とが設けられた第１保持部材と、
前記駆動部又は前記電極のいずれか一方と接合され、所定の方向に弾性を持つ弾性端子と、
前記駆動部又は前記電極のいずれか他方と接合されると共に、前記弾性端子を前記所定の方向に押圧して当該弾性端子と接触する押圧端子と、
前記可動部を保持し、前記第１保持部材と共に前記可動部、前記弾性端子および前記押圧端子を密封する第２保持部材と、
を備えることを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項２】
前記弾性端子は、前記駆動部又は前記電極のいずれか一方と接合される第１接合部と、前記所定の方向に弾性を持つ弾性部とを有し、
前記弾性部は、前記駆動部又は前記電極のいずれか他方に向かって突出して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項３】
前記弾性端子は、前記駆動部又は前記電極のいずれか一方と接合される第１接合部と、前記所定の方向に弾性を持つ弾性部とを有し、
前記弾性端子は、前記第１接合部に対して前記弾性部を挟んで設けられた第２接合部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項４】
前記可動部は、熱膨張率の異なる複数の部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマイクロスイッチ。
【請求項５】
前記駆動部は、前記可動部を加熱するヒータを有することを特徴とする請求項４に記載のマイクロスイッチ。
【請求項６】
前記第１保持部材と前記第２保持部材は陽極接合により接合されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項７】
前記第１保持部材と前記第２保持部材は金属接合により接合されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項８】
前記弾性部は、前記押圧端子に接着されたことを特徴とする請求項２又は３に記載のマイクロスイッチ。
【請求項９】
前記第１保持部材はガラス基板により形成され、前記第２保持部材はシリコン基板により形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項１０】
前記第１保持部材又は前記第２保持部材のいずれか一方は、前記第１保持部材又は前記第２保持部材のいずれか他方の方向に突出して前記可動部及び前記第２端子を収容する空間を前記第１保持部材と前記第２保持部材との間に形成する突出部を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項１１】
前記弾性端子は、前記駆動部又は前記電極のいずれか一方と接合される第１接合部と、前記所定の方向に弾性を持つ弾性部とを有し、
前記所定の方向において、前記突出部の厚さは、前記第１保持部材又は前記第２保持部材のいずれか一方の前記突出部が設けられた面からそれぞれ前記押圧端子の前記弾性部と接する面までの距離又は前記弾性部の前記押圧端子と接する面までの距離と、前記第１保持部材又は前記第２保持部材のいずれか他方からそれぞれ前記押圧端子の前記弾性部と接する面までの距離又は前記弾性部の前記押圧端子と接する面までの距離との和よりも薄いことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロスイッチ。
【請求項１２】
前記第２端子に対向する第３端子をさらに備え、
前記第２端子は、前記第１端子及び前記第３端子に接触することにより、前記第１端子及び前記第３端子を電気的に接続させることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項１３】
複数の前記弾性端子と、前記複数の弾性端子のそれぞれに対応する複数の前記押圧端子を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のマイクロスイッチ。
【請求項１４】
前記駆動部に電力を供給する電力供給源をさらに備え、
前記第１保持部材は、前記第２保持部材と接合する接合面から、前記接合面と異なる面に貫通する貫通孔を有し、
前記電極は前記貫通孔を埋める導電部材を有し、前記導電部材を介して前記電力供給源と前記駆動部とを電気的に接続することを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のマイクロスイッチ。
【請求項１５】
前記第１端子は、
前記第１保持部材に固定される固定部と、
前記固定部から延伸して形成され、エアギャップを挟んで前記第１保持部材と対向する対向部と
を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項１６】
第１端子と第２端子とを電気的に接続するマイクロスイッチの製造方法であって、
第１基板に、前記第１端子を形成するステップと、
第２基板に、前記第２端子が設けられる可動部を形成するステップと、
前記第２基板に、電力の供給により前記可動部を前記第１端子の方向に駆動して前記第２端子を前記第１端子と接触させる駆動部を形成するステップと、
前記第２基板に、前記駆動部と接合され、所定の方向に弾性を持つ弾性端子を形成するステップと、
前記第１基板に、前記駆動部に電力を供給するための電極を形成するステップと、
前記第１基板に、前記電極と接合された押圧端子を形成するステップと、
前記押圧端子が前記弾性端子を前記所定の方向に押圧して当該弾性端子に接触すると共に、前記第１端子が前記第２端子に対向し、かつ前記可動部、前記弾性端子および前記押圧端子を密封するように前記第１基板と前記第２基板とを接合するステップと
を備えることを特徴とするマイクロスイッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロスイッチ及びマイクロスイッチの製造方法に関する。特に本発明は、複数の基板を接合して形成されるマイクロマシンにおいて用いられるマイクロスイッチに関する。また本出願は、下記の日本特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
特願２００１−１３０３９８     出願日 ２００１年４月２６日
【０００２】
【背景技術】
マイクロマシンの製造においては、複雑な形状のデバイスを作るために、シリコン基板を他のシリコン基板やガラス基板等と接合する技術が用いられる。微細加工を施した複数の基板を接合することにより、複雑な構造の微細なデバイスを製造することができる。このようなマイクロマシンの一例として、シリコン基板とガラス基板をそれぞれ加工した後に接合して内部に空洞室等を形成した容量型の圧力センサ等がある。従来、それぞれの基板に設けられた電気配線を接続する際には、接合面から電気配線を引き出して接続していた。
【０００３】
しかし、従来の方法では、接合面に隙間ができ、マイクロマシンを確実に密封することができないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるマイクロスイッチ及びマイクロスイッチの製造方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【発明の開示】
即ち、本発明の第１の形態によると、第１端子と第２端子とを電気的に接続するマイクロスイッチであって、第１端子に対向する第２端子が設けられた可動部と、電力の供給により可動部を第１端子の方向に駆動して第２端子を第１端子と接触させる駆動部と、駆動部に電力を供給するための電極と第１端子とが設けられた第１保持部材と、駆動部又は電極のいずれか一方と接合され、所定の方向に弾性を持つ弾性端子と、駆動部又は電極のいずれか他方と接合されると共に、弾性端子を所定の方向に押圧して弾性端子と接触する押圧端子と、可動部を保持し第１保持部材と共に可動部、弾性端子および押圧端子を密封する第２保持部材と、を備えることを特徴とするマイクロスイッチを提供する。
【０００６】
ここで、駆動部又は電極のいずれか一方と接合されたとは、駆動部又は電極と電気的に接続された状態であって、駆動部又は電極に対して固定的な位置にある状態をいう。同様に、駆動部又は電極のいずれか他方と接合されるとは、駆動部又は電極と電気的に接続された状態であって、駆動部又は電極に対して固定的な位置にある状態をいう。また、マイクロスイッチは、駆動部に電気的に接続された駆動配線を有してよく、弾性端子の第１接合部は、駆動配線に接合されてもよい。
【０００７】
マイクロスイッチは、可動部を保持し、第２保持部材は第１保持部材に接合される。弾性端子は、駆動部又は電極のいずれか一方と接合される第１接合部と、所定の方向に弾性をもつ弾性部とを有してよい。弾性部は、駆動部又は電極のいずれか他方に向かって突出して設けられてよい。弾性端子は、第１接合部に対して弾性部を挟んで設けられた第２接合部をさらに有してもよい。
【０００８】
可動部は、熱膨張率の異なる複数の部材を有してよい。駆動部は、可動部を加熱するヒータを有してよい。第１保持部材と第２保持部材は陽極接合により接合されてよい。第１保持部材と第２保持部材は半田又はＡｕ−Ａｕ（金）等の金属接合により接合されてよい。弾性部は、押圧端子に接着されてもよい。
【０００９】
第１保持部材はガラス基板により形成され、第２保持部材はシリコン基板により形成されてよい。第１保持部材又は第２保持部材のいずれか一方は、第１保持部材又は第２保持部材のいずれか他方の方向に突出して可動部及び第２端子を収容する空間を第１保持部材と第２保持部材との間に形成する突出部を有してよい。
【００１０】
所定の方向において、突出部の厚さは、第１保持部材又は第２保持部材のいずれか一方の突出部が設けられた面からそれぞれ押圧端子の弾性部と接する面までの距離又は弾性部の押圧端子と接する面までの距離と、第１保持部材又は第２保持部材のいずれか他方からそれぞれ押圧端子の弾性部と接する面までの距離又は弾性部の押圧端子と接する面までの距離との和よりも薄いのが好ましい。
【００１１】
マイクロスイッチは、第２端子に対向する第３端子をさらに備えてもよく、第２端子は、第１端子及び第３端子に接触することにより、第１端子及び第３端子を電気的に接続させてよい。マイクロスイッチは、複数の弾性端子と、複数の弾性端子のそれぞれに対応する複数の押圧端子を有してよい。
【００１２】
マイクロスイッチは、駆動部に電力を供給する電力供給源をさらに備えてもよく、第１保持部材は、第２保持部材と接合する接合面から、接合面と異なる面に貫通する貫通孔を有してよく、電極は貫通孔を埋める導電部材を有し、導電部材を介して電力供給源と駆動部とを電気的に接続してよい。また、第１端子は、第１保持部材に固定される固定部と、固定部から延伸して形成され、エアギャップを挟んで第１保持部材と対向する対向部とを有するのが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の形態によると、第１端子と第２端子とを電気的に接続するマイクロスイッチの製造方法であって、第１基板に、第１端子を形成するステップと、第２基板に、第２端子が設けられる可動部を形成するステップと、第２基板に、電力の供給により可動部を第１端子の方向に駆動して第２端子を第１端子と接触させる駆動部を形成するステップと、第２基板に、駆動部と接合され、所定の方向に弾性を持つ弾性端子を形成するステップと、第１基板に、駆動部に電力を供給するための電極を形成するステップと、第１基板に、電極と接合された押圧端子を形成するステップと、押圧端子が弾性端子を所定の方向に押圧して弾性端子に接触すると共に、第１端子が第２端子に対向し、かつ可動部、弾性端子および押圧端子を密封するように第１基板と第２基板とを接合するステップとを備えることを特徴とするマイクロスイッチの製造方法を提供する。
【００１４】
駆動部を形成するステップは、駆動部に電気的に接続された配線を形成するステップをさらに有してよく、弾性端子を形成するステップは、配線の少なくとも一部が露出するように第２基板上層に第１フォトレジスト層を形成するステップと、配線の一部から第１フォトレジスト層にわたってメッキ層を形成するステップと、第１フォトレジスト層を除去するステップとを有してよい。
【００１５】
弾性端子を形成するステップは、配線の一部及び第１フォトレジスト層を覆うように第２基板上層にメッキ下地層を形成するステップと、配線の一部及び第１フォトレジスト層上に形成されたメッキ下地層が露出するように第２基板上層に第２フォトレジスト層を形成するステップと、第２フォトレジスト層上にメッキ層を形成するステップと、第２フォトレジスト層を除去するステップと、露出したメッキ下地層を除去するステップとをさらに有してよい。
【００１６】
マイクロスイッチの製造方法は、第１基板又は第２基板のいずれか一方に、第１基板又は第２基板のいずれか他方の方向に突出して可動部及び第２端子を収容する空間を第１基板と第２基板との間に形成する突出部を形成するステップをさらに備えてよく、第１フォトレジスト層を形成するステップは、第１基板又は第２基板のいずれか一方の突出部が設けられた面からそれぞれ押圧端子の弾性部と接する面までの距離又は弾性部の押圧端子と接する面までの距離と、第１基板又は第２基板のいずれか他方からそれぞれ押圧端子の弾性部と接する面までの距離又は弾性部の押圧端子と接する面までの距離との和が、突出部の厚さよりも厚くなるように第１フォトレジスト層を形成してよい。突出部は、可動部及び第２端子を収容する空間を密封するように形成されるのが好ましい。
【００１７】
マイクロスイッチの製造方法は、第１基板又は第２基板のいずれか一方に、第１基板又は第２基板のいずれか他方の方向に突出して可動部及び第２端子を収容する空間を第１基板と第２基板との間に形成する突出部を形成するステップをさらに備えてよい。突出部は、可動部及び第２端子を収容する空間を密封するように形成されるのが好ましい。
【００１８】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１９】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、本発明の第1の実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第１実施例を示す断面図である。図１（ａ）は、オフ状態のマイクロスイッチ１０の断面図を示す。図１（ｂ）は、オン状態のマイクロスイッチ１０の断面図を示す。
【００２１】
マイクロスイッチ１０は、第１端子１２及び第３端子（図示しない）と、第１端子１２及び第３端子が設けられた第１保持部材２０と、第１端子１２及び第３端子に対向する第２端子１４と、一端に第２端子１４が設けられた可動部４０と、電力の供給により可動部４０を第１端子１２の方向に駆動して第２端子１４を第１端子１２及び第３端子と接触させる駆動部５０と、第１保持部材２０に接合され、可動部４０を保持する第２保持部材６０とを有する。
【００２２】
第２保持部材６０は、第１シリコン層６２と、第１シリコン層６２上に形成された酸化シリコン層６４と、酸化シリコン層６４上に形成された第２シリコン層６６とを有する。可動部４０及び駆動部５０は、第２シリコン層６６上に形成される。駆動部５０は、可動部４０の第２端子１４が設けられた一端とは異なる他端に露出する駆動配線５２を有する。マイクロスイッチ１０は、駆動配線５２に接合される接合部５４ａと、所定の方向に弾性を持つ弾性部５４ｂとを有する弾性端子５４をさらに含む。本実施形態において、弾性端子５４の弾性部５４ｂは、第１保持部材２０の方向に向かって突出して設けられる。
【００２３】
第１保持部材２０は、第２保持部材６０と接合される接合面２０ａから、接合面２０ａと反対の面２０ｂに貫通する第１貫通孔２０ｃ及び第２貫通孔２０ｄを有する。マイクロスイッチ１０は、反対の面２０ｂにおいて第１貫通孔２０ｃをふさぐように形成され、駆動部５０に電力を供給するための駆動電極２２と、反対の面２０ｂにおいて第２貫通孔２０ｄをふさぐように形成され、第１端子１２に電気信号を供給するための信号電極２８とをさらに有する。そして、駆動電極２２は第１貫通孔２０ｃを埋める第１導電部材２４を有する。マイクロスイッチ１０は、第１導電部材２４に接合されると共に弾性端子５４の弾性部５４ｂを押圧して弾性部５４ｂと接触する押圧端子２６をさらに有する。また、信号電極２８は第２貫通孔２０ｄを埋める第２導電部材３０と、接合面２０ａにおいて第２導電部材３０に接合された第３導電部材３２とを有する。本実施形態において、第１保持部材はガラス基板により形成されてよい。
【００２４】
第１端子１２は第３導電部材３２上に形成される。第１端子１２は、第３導電部材３２を挟んで第１保持部材２０と対向する。本実施形態において、第１端子１２は、固定部１４２及び変位部１４４を有する。固定部１４２は、第３導電部材３２に固定される。これにより、固定部１４２は、第１保持部材２０に固定される。変位部１４４は、固定部１４２から延伸して形成され、エアギャップ６２を挟んで第１保持部材２０と対向する対向部の一例である。変位部１４４は、第２端子１４に押圧された場合に当該押圧の方向に弾性的に変位する。これにより、第２端子１４と第１端子１２とを確実に電気的に接続できる。また、変位部１４４は、当該押圧の方向に弾性を持つ弾性部を含んでもよい。尚、第３端子は、第１端子１２と同一又は同様の機能を有してよい。
【００２５】
更には、押圧端子２６も、所定の方向に弾性を持つ弾性部を有してもよい。また、本実施形態において、弾性を有するとは、他の端子に押圧されて変形するという性質を含む。弾性端子５４の弾性部５４ｂは、複数に分割されてもよい。弾性部５４ｂを複数に分割することにより、それぞれの分割された弾性部５４ｂが第１保持部材２０の方向に突出する距離が異なる。この場合、押圧端子２６は、最も突出した弾性部５４ｂと接触するので、弾性端子５４と押圧端子２６とを確実に電気的に接続できる。
【００２６】
マイクロスイッチ１０は、駆動部５０に電力を供給する電力供給源１００をさらに有するのが望ましい。電力供給源１００は、駆動電極２２に接続され、駆動部５０に電流を供給する。
【００２７】
可動部４０は、熱膨張率の異なる複数の部材を有するのが好ましい。熱膨張率の異なる複数の部材とは、互いに熱膨張率の異なる複数の金属であってよい。可動部４０は、熱膨張率の異なる複数の部材を層状に有することにより、各々の部材を加熱したときに、各々の部材の熱膨張率の差により可動部４０の形状が変化する。本実施形態において、駆動部５０が可動部４０を第１端子１２及び第３端子の方向に駆動しないとき、可動部４０は、第２端子１４が第１端子１２及び第３端子に接触しないように、第１端子１２及び第３端子の方向と反対の方向に反るように設けられる。
【００２８】
可動部４０は、第１構成部材４２と、第２構成部材４４とを有する。第１構成部材４２は、第２構成部材４４を形成する材料よりも熱膨張率の大きい材料で形成されるのが望ましい。第１構成部材４２は、例えばアルミニウム、ニッケル、ニッケル鉄、パラジウム銅シリコン、樹脂などの比較的熱膨張率の大きい材料により形成されるのが好ましい。第２構成部材４４は、例えば酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの熱膨張率の小さい材料により形成されるのが好ましい。本実施形態において、第２構成部材４４は、駆動部５０を間に挟むようにして２層に形成される。
【００２９】
駆動部５０は、電力の供給により、第２端子１４を第１端子１２及び第３端子の方向に駆動する手段であるのが望ましい。駆動部５０は、エネルギーの供給により、第２端子１４を駆動することにより、第２端子１４を第１端子１２及び第３端子の方向に駆動してよい。本実施例において、駆動部５０は、熱膨張率の異なる複数の部材を有する可動部４０を加熱するヒータを有する。
【００３０】
駆動部５０は、第１構成部材４２及び第２構成部材４４を加熱する。駆動部５０は、可動部４０の第２端子１４が設けられる部位と異なる部位に設けられるのが好ましい。駆動部５０は、電流の供給により発熱する材料により形成されるのが好ましい。また、駆動部５０は、第２構成部材４４を形成する材料よりも熱膨張率が大きく、第１構成部材４２を形成する材料よりも熱膨張率が小さい材料により形成されるのが好ましい。本実施形態において、駆動部５０は、ニッケルとクロムとの合金又はクロムと白金とを積層した金属積層膜等の金属抵抗体により形成される。
【００３１】
他の例において、可動部を駆動する機構として、駆動部５０は、例えば可動部４０外に配置された赤外線照射手段などを有してもよい。この場合、駆動部５０は、当該赤外線照射手段により可動部４０を加熱してもよい。また、他の例において、駆動部５０は、温度制御可能なチャンバを有してもよい。この場合、駆動部５０は、チャンバの温度を制御することにより可動部４０を加熱してもよい。
【００３２】
可動部４０は、可動部４０の駆動部５０による駆動量を制御すべく、第１構成部材４２と第２構成部材４４との間に、第１構成部材４２及び第２構成部材４４を形成する材料と熱膨張率の異なる材料により形成された部材をさらに有してもよい。
【００３３】
第１構成部材４２又は第２構成部材４４が、導電性を有する材料により形成される場合に、可動部４０は、駆動部５０と第１構成部材４２及び第２構成部材４４とを絶縁する絶縁部材をさらに有するのが好ましい。当該絶縁部材は、例えば酸化シリコン等の絶縁材料であってよい。
【００３４】
本実施形態において、第１保持部材２０と第２保持部材６０は陽極接合により接合される。また、第１保持部材２０と第２保持部材６０はＡｕ−Ａｕ（金）等の金属接合により接合されてもよい。他の例において、第１保持部材２０と第２保持部材６０は半田により接合されてもよい。弾性端子５４の弾性部５４ｂは、押圧端子２６に接着されてもよい。第１保持部材２０と第２保持部材６０は、可動部４０を含む空間を密封するように接合されるのが好ましい。
【００３５】
本実施形態において、マイクロスイッチ１０は、接合部５４ａと弾性部５４ｂとを有する弾性端子５４と、弾性端子５４の弾性部５４ｂを押圧して弾性部５４ｂと接触する押圧端子２６とを有するので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、弾性端子５４と押圧端子２６とを接触させることができ、第１保持部材２０と第２保持部材６０との電気的接続を容易に行うことができる。
【００３６】
図２は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前のスイッチ１０を示す断面図である。図２（ａ）は、第１端子１２が形成された第１保持部材２０の断面図である。図２（ｂ）は、第２端子１４が形成された第２保持部材６０の断面図である。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態において、第２保持部材６０は、第１保持部材２０の方向に突出して可動部４０、駆動部５０及び第２端子１４を収容する空間を第１保持部材２０と第２保持部材６０との間に形成する突出部６８を有する。所定の方向における突出部６８の厚さｄは、第２保持部材６０の突出部６８が設けられた面６６ａから弾性部５４ｂの押圧端子２６と接する面までの距離Ｌ１と、第１保持部材２０の接合面２０ａから押圧端子２６の弾性部５４ｂと接する面までの距離Ｌ２との和よりも薄い。
【００３８】
本実施形態において、突出部６８の厚さｄが、距離Ｌ１と距離Ｌ２との和よりも薄く形成されているため、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、押圧端子２６が弾性部５４ｂを押圧するので、押圧端子２６を弾性部５４ｂに確実に接触させることができる。従って、押圧端子２６と弾性部５４ｂとを低接触抵抗で電気的に接続することができる。
【００３９】
図３は、図２に示した第１保持部材２０と第２保持部材６０を示す上面図である。図３（ａ）は、第１保持部材２０を第２保持部材６０と接合面２０ａから見た上面図である。マイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０の接合面２０ａに、第２端子１４に対向する第１端子１２及び第３端子１６と、第１端子１２を信号電極２８に電気的に接続する第３導電部材３２と、第３電極１６を外部に電気的に接続する第４導電部材３４とを有する。第２端子１４は、第１端子１２及び第３端子１６に接触することにより、第１端子１２及び第３端子１６を電気的に接続させる。本実施形態において、マイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０の接合面２０ａに、複数の押圧端子２６を有する。
【００４０】
図３（ｂ）は、図１に示した第２保持部材６０を第１保持部材２０と接合される接合面から見た上面図である。マイクロスイッチ１０は、第２端子１４と、可動部４０と、駆動部５０と、複数の押圧端子２６のそれぞれに対応する複数の弾性端子５４とを有する。第２保持部材６０の第２シリコン層６６には、可動部４０を取り囲む４辺にわたって図２に示した突出部６８が形成される。第２保持部材６０が、突出部６８を有するので、第２保持部材６０を第１保持部材２０と接合することにより、マイクロスイッチ１０の可動部４０を含む空間を確実に密封することができる。
【００４１】
本実施形態において、マイクロスイッチ１０が複数の弾性端子５４と、複数の弾性端子５４のそれぞれに対応する複数の押圧端子２６とを有するので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、第１保持部材２０と第２保持部材６０とのそれぞれの端子を確実に電気的に接続することができる。
【００４２】
次に、図１から図３を参照して、マイクロスイッチ１０の動作を説明する。
【００４３】
図１（ａ）に示すように、第２シリコン層６６は、第２端子１４が第１端子１２及び第３端子１６と所定の間隔を保つように可動部４０を支持する。ここで第１端子１２に信号が供給される。マイクロスイッチ１０をオンにするとき、電力供給手段１００は、駆動電極２２を介して駆動部５０に電流を供給する。その結果、駆動部５０により可動部４０の第１構成部材４２及び第２構成部材４４が加熱される。第１構成部材４２及び第２構成部材４４は、熱膨張率が異なるので、加熱されることにより第１構成部材４２が第２構成部材４４より膨張する。その結果、図１（ｂ）に示すように、可動部４０が第１保持部材２０の方向に駆動される。そして、可動部４０に設けられた第２端子１４が第１端子１２及び第３端子１６に接触することにより、第１端子１２と第３端子１６とが電気的に接続される。そのため、第１端子１２に供給された信号は、第２端子１４を介して第３端子１６に供給される。
【００４４】
マイクロスイッチ１０をオフにするとき、電力供給手段１００は、駆動部５０に供給している電流を停止する。これにより、可動部４０の第１構成部材４２及び第２構成部材４４は元の形状に戻り、可動部４０は、第１保持部材２０と反対の方向に移動する。その結果、第２端子１４は第１端子１２及び第３端子１６と離れ、第１端子１２に供給された信号は第３端子１６に供給されなくなる。
【００４５】
以上のように、本実施形態のマイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、弾性端子５４及び押圧端子２６とが接触されるので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを容易に電気的に接続できる。
【００４６】
図４は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第２実施例を示す断面図である。本実施例において、第１実施例のマイクロスイッチと同様の構成要素は図１から図３と同様の符号を付す。
【００４７】
図４（ａ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第１保持部材２０の断面図である。本実施例において、第１保持部材２０は、第２保持部材６０の方向に突出して可動部４０、駆動部５０及び第２端子１４を収容する空間を第１保持部材２０と第２保持部材６０との間に形成する突出部３６を有する。突出部３６は、信号電極２８と交差する部位においてガラス充填等により、信号電極２８と密接される。同様に、突出部３６は、駆動電極２２と交差する部位においてガラス充填等により、駆動電極２２と密接される。図示していないが、突出部３６は、第２保持部材６０と接合されたときに可動部４０を取り囲む４辺にわたって形成されるのが好ましい。第１保持部材２０が、このように形成された突出部３６を有するので、第２保持部材６０を第１保持部材２０と接合することにより、マイクロスイッチ１０の可動部４０を含む空間を確実に密封することができる。
【００４８】
図４（ｂ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第２保持部材６０の断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、所定の方向における第１保持部材２０の突出部３６の厚さｄは、第２保持部材６０の接合面６０ａから弾性部５４ｂの押圧端子２６と接する面までの距離Ｌ１と、第１保持部材２０の突出部３６が設けられた面２０ａから押圧端子２６の弾性部５４ｂと接する面までの距離Ｌ２との和よりも薄い。
【００４９】
本実施形態において、突出部３６の厚さｄが、距離Ｌ１と距離Ｌ２との和よりも薄く形成されているため、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、押圧端子２６が弾性部５４ｂを押圧するので、押圧端子２６を弾性部５４ｂに確実に接触させることができる。
【００５０】
図４（ｃ）は、第３基板８０の断面図である。本実施例において、第３基板８０は、ガラス基板であってよい。図４（ｄ）は、第１保持部材２０と、第２保持部材６０と、第３基板８０とを接合した後の、オフ状態のマイクロスイッチ１０の断面図を示す。第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、第１保持部材２０に設けられた押圧端子２６が第２保持部材６０側に設けられた弾性端子５４の弾性部５４ｂを押圧して弾性部５４ｂを変形させて接触する。
【００５１】
以上のように、本実施形態のマイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、弾性端子５４及び押圧端子２６とが接触するので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを容易に電気的に接続できる。また、本実施形態のマイクロスイッチ１０は、可動部４０を含む空間を確実に密封することができる。
【００５２】
図５は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第３実施例を示す断面図である。本実施例において、第１実施例のマイクロスイッチと同様の構成要素は図１から図３と同様の符号を付す。
【００５３】
図５（ａ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第１保持部材２０の断面図である。本実施例においては、第１保持部材２０には、複数の押圧端子２６が形成される。複数の押圧端子２６のうち少なくとも１つの押圧端子２６は、駆動電極２２と電気的に接続される。また、複数の押圧端子２６のうち少なくとも１つの押圧端子２６は、第１保持部材２０に設けられた、駆動電極２２とは異なる別の信号電極（図示しない）の配線に接続される。
【００５４】
図５（ｂ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第２保持部材６０の断面図である。図５（ｃ）は、第３基板８０の断面図である。本実施例において、第２保持部材６０には、第２実施例と同様に可動部４０及び駆動部５０が形成される。また、可動部４０の第２構成部材４４の上層４４ａ上には、信号線路４８が形成される。第２端子１４は、信号線路４８上に形成される。可動部４０上層には、複数の弾性端子５４が形成される。複数の弾性端子５４のうち少なくとも１つの弾性端子５４は駆動部５０に電気的に接続される。駆動部５０に電気的に接続された弾性端子５４は、駆動電極２２に電気的に接続された押圧端子２６と接触する。また、複数の弾性端子５４のうち少なくとも１つの弾性端子５４は、信号線路４８に電気的に接続される。信号線路４８に電気的に接続された弾性端子５４は、駆動電極２２とは異なる別の信号電極の配線に接続された押圧端子２６と接触する。
【００５５】
図５（ｄ）は、第１保持部材２０と、第２保持部材６０と、第３基板８０とを接合した後の、オフ状態のマイクロスイッチ１０の断面図を示す。
【００５６】
本実施例において、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合すると、押圧端子２６が弾性端子５４を押圧して弾性端子５４と接触する。マイクロスイッチ１０をオンにすると、可動部４０が第１保持部材２０の方向に駆動される。そして、可動部４０に設けられた第２端子１４が第１端子１２に接触する。このとき、信号電極２８を介して、第１端子１２に信号を供給しておく。第１端子１２と第２端子１４とが電気的に接続されると、第１端子１２に供給した信号は、第２端子１４を介して可動部４０上に形成された信号線路４８に供給される。信号線路４８に供給された信号は、信号線路４８に接続された弾性端子５４及びその弾性端子５４に接触した押圧端子２６を介して第１保持部材２０に形成された別の信号電極の配線へ供給される。
【００５７】
以上のように、本実施形態のマイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、弾性端子５４及び押圧端子２６とが接触されるので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを容易に低接触抵抗の電気的接続ができる。
【００５８】
図６は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第４実施例を示す断面図である。本実施例において、第１実施例のマイクロスイッチと同様の構成要素は図１から図３と同様の符号を付す。
【００５９】  図６（ａ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第１保持部材２０の断面図である。図６（ｂ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第２保持部材６０の断面図である。本実施例においては、弾性端子５４は、可動部４０の第２端子１４が設けられる一端と反対の他端に形成される。弾性端子５４は一端が可動部４０の他端に接合され、他端が第１保持部材２０の方向に突出した自由端を有する。第２保持部材６０は、弾性端子５４の自由端の下に位置する部位において、エッチングにより除去されるのが好ましい。そして、弾性端子５４は、第２保持部材６０の除去された部位から第１保持部材２０の方向に押圧することにより、第１保持部材２０の方向に突出させるのが好ましい。本実施例における弾性端子５４は、第１保持部材２０の方向に押圧することにより第１保持部材２０の方向に突出させるので、容易に形成することができる。
【００６０】
また、弾性端子５４の自由端が第１保持部材２０の方向に突出しているので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、押圧端子２６が弾性端子５４を押圧する。従って、押圧端子２６と弾性端子５４とが接触するので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを容易に電気的に接続できる。
【００６１】
図７は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第５実施例を示す断面図である。本実施例において、第１実施例のマイクロスイッチと同様の構成要素は図１から図３と同様の符号を付す。
【００６２】
図７（ａ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第１保持部材２０の断面図である。図７（ｂ）は、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する前の第２保持部材６０の断面図である。本実施例において、弾性端子５４は、駆動部５０に接合された第１接合部５４ａと、所定の方向に弾性を持つ弾性部５４ｂと、第１接合部５４ａに対して弾性部５４ｂを挟んで設けられた第２接合部５４ｃをさらに有する。
【００６３】
本実施例においては、弾性端子５４が第１接合部５４ａ及び第２接合部５４ｃを含む両持ち構造を有するので、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合する際に、押圧端子２６が弾性部５４ｂを強い力で押圧しても、弾性端子５４の弾性を保つことができる。従って、弾性端子５４と押圧端子２６とをより安定に低抵抗で電気的に接続することができる。
【００６４】
図８は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第２実施例の製造方法の途中工程を示す断面図である。以下に第１保持部材２０に押圧端子２６を形成する工程を説明する。
【００６５】
まず、図４に示した第１保持部材２０である第１基板１５０を用意する。本実施例において、第１基板１５０は、ガラスを用いる。ガラスは、パイレックスガラス（登録商標）であるのが好ましい。
【００６６】
次に、図８（ａ）に示すように、突出部３６を形成する。突出部３６の厚さは、図４に示した第２保持部材６０の接合面６０ａから弾性部５４ｂの押圧端子２６と接する面までの距離と、第１保持部材２０の突出部３６が設けられた面２０ａから押圧端子２６の弾性部５４ｂと接する面までの距離との和よりも薄く形成するのが好ましい。まず、第１基板１５０に、フォトレジスト塗布し、露光および現像を行って突出部３６に対応するマスクパターンを形成する。マスクパターンは、シリコン窒化膜や多結晶シリコンなどの無機材料により形成されてもよい。次に、マスクパターンを用いて、例えば、弗化水素酸水溶液を用いたウェットエッチングにより突出部３６を形成する。突出部３６は、截頭錐体に形成されるように、第１基板１５０をエッチングして形成されるのが好ましい。
【００６７】
続いて、図８（ｂ）に示すように、駆動電極２２及び信号電極２８を形成する。本実施形態において、駆動電極２２及び信号電極２８は、フォトレジストと金属蒸着によるリフトオフ法を用いて、白金や金などにより形成される。また、駆動電極２２及び信号電極２８と、第１基板１５０との間に、駆動電極２２及び信号電極２８と第１基板１５０との密着性を向上させるために、例えばチタンやクロム、あるいはチタンと白金の薄層膜などを密着層として設けてもよい。駆動電極２２及び信号電極２８と突出部３６との交差する部分は気密構造を有する。
【００６８】
次に、図８（ｃ）に示すように、駆動電極２２上に押圧端子２６を、信号電極２８上に第１端子１２及び第３端子（図示しない）をそれぞれ形成する。第１端子１２及び第３端子は、第１保持部材２０を第２保持部材６０と接合したときに、第２保持部材６０の方向に弾性を持つ弾性部を有するのが好ましい。押圧端子２６、第１端子１２及び第３端子は、例えば白金や金などの高い導電率を有する金属により形成されるのが好ましい。
【００６９】
図９は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の第２実施例の製造方法の途中工程を示す断面図である。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、まず図４に示した第２保持部材６０である第２基板２００を用意する。第２基板２００は、単結晶基板であるのが好ましい。本実施例において、第２基板２００は、単結晶シリコン基板を用いる。次に、図９（ｂ）に示すように、第２基板２００を熱酸化して第２基板２００にシリコン酸化膜２０２を形成する。シリコン酸化膜２０２は、第２基板２００の両面にあってもよい。
【００７１】
続いて、図９（ｃ）に示すように、第１構成部材４２を形成する。第１構成部材４２は、熱膨張率の大きい材料により形成されるのが好ましい。具体的には、第２構成部材４４より熱膨張率の大きい材料により形成されるのが望ましい。
【００７２】
本実施例において、第１構成部材４２は、次の工程により形成される。まず、第１構成部材４２を形成する材料である、アルミニウム、ニッケル、ニッケル鉄合金などの大きな熱膨張率を有する材料を、スパッタリング法などにより堆積する。続いて、堆積された材料にフォトレジストを塗布し、露光と現像により、パターンを形成する。続いて、パターンが形成されたフォトレジストをマスクとして、ウェットエッチングあるいはドライエッチングなどを用いて、露出している堆積された当該材料を除去する。さらに、フォトレジストを除去することにより、当該パターンが形成された領域である所望の領域だけに、第１構成部材４２が形成される。
【００７３】
別の実施例において、第１構成部材４２は、次の工程により形成されてもよい。まず、フォトレジストを塗布し、第１構成部材４２を形成する領域に開口部を有するパターンを、露光と現像により形成する。次に、例えばアルミニウム、ニッケル、ニッケルと鉄との合金などの大きな熱膨張率を有する材料を、蒸着法あるいはスパッタリング法を用いて堆積させる。そして、フォトレジストを除去することにより、フォトレジスト上に堆積された材料だけを除去する工程であるリフトオフを行い、所望の領域だけに第１構成部材４２を形成する。
【００７４】
次に、図９（ｄ）に示すように、第２構成部材４４（図４参照）に含まれる部材４４ａを形成する。部材４４ａは、熱膨張率の小さい材料で形成されるのが好ましい。部材４４ａは、具体的には、第１構成部材４２を形成する材料より熱膨張率が小さく、後述する第２構成部材４４に含まれる部材４４ｂを形成する材料より熱膨張率が大きい材料により形成されるのが好ましい。部材４４ａは、部材４４ｂと略同じ熱膨張率を有する材料により形成されてもよい。
【００７５】
本実施例において、部材４４ａは、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料を、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて堆積させる。
【００７６】
続いて、図９（ｅ）に示すように、第１構成部材４２および第２構成部材４４を加熱する駆動部５０を形成する。駆動部５０は、電流を供給することにより発熱する材料により形成されるのが好ましい。また、駆動部５０は、部材５６ｂを形成する材料より熱膨張率が大きく、第１構成部材４２を形成する材料よりも熱膨張率が小さい材料により形成されるのが好ましい。
【００７７】
本実施例において、駆動部５０は、フォトレジストと、蒸着法あるいはスパッタリング法によるリフトオフを用いて、ニッケルとクロムとの合金や、クロムと白金とを積層した金属積層膜などの金属抵抗体により形成される。
【００７８】
次に、図９（ｆ）に示すように、第２構成部材４４に含まれる部材４４ｂを形成する。部材４４ｂは、熱膨張率の小さい材料で形成されるのが好ましい。具体的には、部材４４ｂは、第１構成部材４２を形成する材料より、熱膨張率の小さい材料で形成されるのが好ましい。本実施例において、部材４４ｂは、酸化シリコン、シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの絶縁性を有する材料を、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて堆積させる。このとき、部材４４ｂは、駆動部５０の一部が露出するようにして堆積させる。
【００７９】
続いて、シリコン酸化膜２０２、部材４４ａ及び部材４４ｂの一部を除去することにより、第２基板２００の一部を露出させる。本実施例においては、まず、フォトレジストを塗布し、露光と現像により、所望のパターンを形成する。次に、弗化水素酸水溶液を用いて、シリコン酸化膜により形成された層２０２、部材４４ａ及び／又は部材４４ｂを除去することにより、第２基板２００を露出させる。
【００８０】
次に、図９（ｇ）に示すように、第２端子１４と、駆動部５０に接続された駆動配線５２とを形成する。第２端子１４及び駆動配線５２は、高い導電率を有する金属で形成されるのが好ましい。本実施例において、第２端子１４及び駆動配線５２は、フォトレジストと金属蒸着によるリフトオフ法を用いて、白金や金などにより形成される。また、第２端子１４及び駆動配線５２と、部材４４ｂとの間に、第２端子１４及び駆動配線５２と部材４４ｂとの密着性を向上させるために、例えばチタンやクロム、あるいはチタンと白金の積層膜などを密着層として設けてもよい。
【００８１】
続いて、図９（ｈ）に示すように、駆動配線５２の少なくとも一部が露出するように第２基板２００上層に所定のパターンを有する第１フォトレジスト層２０４を形成する。第１フォトレジスト層２０４の厚さは、第２保持部材６０の接合面６０ａから弾性部５４ｂの押圧端子２６と接する面までの距離と、第１保持部材２０の突出部３６が設けられた面２０ａから押圧端子２６の弾性部５４ｂと接する面までの距離との和が、第１保持部材に形成した突出部３６の厚さよりも厚くなるように形成するのが好ましい。第１フォトレジスト層２０４の厚さと突出部３６の厚さをそれぞれ調整することにより、第１保持部材２０と第２保持部材６０とを接合したときに、押圧端子２６が弾性端子５４を確実に押圧して押圧端子２６と弾性端子５４とが電気的に接続されるようにするのが好ましい。また、第１フォトレジスト層２０４は、加熱又は斜方性エッチングにより台形状に形成するのが好ましい。
【００８２】
次に、図９（ｉ）に示すように、駆動配線５２の一部及び第１フォトレジスト層２０４を覆うように第２基板２００上層にメッキ下地層２０６を形成する。メッキ下地層２０６は、金と銅の合金などにより形成される。
【００８３】
次に、図９（ｊ）に示すように、駆動配線５２の一部及び第１フォトレジスト層２０４上に形成されたメッキ下地層２０６が露出するように第２基板２００上層に第２フォトレジスト層２０８を形成する。このとき、第２フォトレジスト層２０８は、第２電極１４上に形成されたメッキ下地層２０６が露出するように形成するのが好ましい。
【００８４】
次に、図９（ｋ）に示すように、メッキ下地層２０６が露出した部分にメッキ層２１０を形成する。メッキ層２１０は、例えば白金や金などの高い導電率を有する金属により形成される。
【００８５】
次に、図９（ｌ）に示すように、第２フォトレジスト層２０８を除去する。さらに、図９（ｍ）に示すように、不要なメッキ下地層２０６を除去する。メッキ下地層２０６は、ミリング等により除去するのが好ましい。続いて、図９（ｎ）に示すように、第１フォトレジスト層２０４を除去する。
【００８６】
次に、図９（ｏ）に示すように、第２基板２００の一部を除去して支持部２１２を形成する。支持部２１２は、第２基板２００を、フォトレジスト等を用いて、支持部２１２に対応するパターンを形成し、異方性のドライエッチングにより除去するのが好ましい。
【００８７】
その後、図８に示した押圧端子２６が弾性端子５４の弾性部を所定の方向に押圧して弾性部に接触すると共に、第１端子１２が第２端子１４に対向するように、図８に示した第１基板１５０と第２基板２００とを接合する。さらに、第２基板２００を、第１基板１５０と接合される面と反対の面において、図４に示した第３基板８０と接合する。第１基板１５０と第２基板２００とは、陽極接合により接合されるのが好ましい。また、第１基板１５０と第２基板２００とを接合する際に、押圧端子２６と弾性端子５４とを、例えば半田などで接着してもよい。
【００８８】
なお、本実施形態においては、第１基板１５０である第１保持部材２０に押圧端子２６を形成し、第２基板２００である第２保持部材６０側に弾性端子５４を形成したが、他の実施形態において、第１保持部材２０に弾性端子５４を形成し、第２保持部材６０側に押圧端子２６を形成してもよい。また、この場合、第２端子１４にも弾性部を形成するのが好ましい。
【００８９】
また、第１基板１５０に、複数の駆動電極２２、信号電極２８、第１端子１２、第３端子１６及び押圧端子２６等を形成してもよい。この場合、第２基板２００に、複数の可動部４０、駆動部５０、第２端子１４及び弾性端子５４等を形成してよい。そして、第１基板２０及び第２基板２００を接合した後に、第１基板２０及び第２基板２００を分割して個々の、又は複数個を集積したマイクロスイッチ１０を形成するのが好ましい。
【００９０】
さらに、本実施形態において説明した押圧端子２６及び弾性端子５４は、マイクロスイッチに限定されるものではなく、マイクロマシン技術で作られる、例えばプローブピンをプローブカードに電気的に接続させるための接続部材として用いてもよい。
【００９１】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロスイッチ１０の一例の断面図を示す。図１０において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有する。本実施形態において、マイクロスイッチ１０は、第１端子１２、第２端子１４、可動部４０、第１保持部材２０、及び第２保持部材６０を備える。マイクロスイッチ１０は、第１端子１２と第２端子１４とを電気的に接続するバイモルフスイッチである。第１保持部材２０は、第１端子１２を保持する基板の一例である。第１保持部材２０は、ガラス基板であってよい。また、第１保持部材２０は、収容部１３８を有する。収容部１３８は、第1端子１２が第2端子４に押圧された場合に、第1端子１２の一部を収容する。本実施形態において、収容部１３８は、第１保持部材２０の表面における、可動部４０と対向する面に開口部を有する窪部である。収容部１３８は、エッチングにより形成される。別の実施例において、収容部１３８は、機械加工により形成されてもよい。
【００９２】
第２保持部材６０は可動部４０を保持する。第２保持部材６０は、可動部４０における、可動部４０が第２端子１４を保持する一端に対する他端を保持する。第２保持部材６０はシリコン基板であってよい。
【００９３】
図１１は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の動作を説明する図である。図１１において、図１０と同じ符号を付した構成は、図１０における構成と同一又は同様の機能を有する。駆動部５０は、可動部４０を駆動することにより、第２端子１４と第１端子１２とを電気的に接続させる。すなわち、駆動部５０が熱を加えて駆動することにより、可動部４０が湾曲し、第２端子１４と第１端子１２とを電気的に接続させる。この場合、第２端子１４は、第１端子１２を押圧する。
【００９４】
本実施形態において、第１端子１２は、固定部１４２及び変位部１４４を有する。固定部１４２と変位部１４４とは一体に形成される。固定部１４２は、第１保持部材２０の可動部４０と対向する面における、収容部１３８の近傍に形成される。固定部１４２は、第１保持部材２０に固定される。
【００９５】
変位部１４４は、固定部１４２から延伸して形成される。変位部１４４は、収容部１３８の開口部の縁部から当該開口部の内側に延伸して形成される。変位部１４４は、第２端子１４に押圧された場合に当該押圧の方向に弾性的に変位する。
【００９６】
図１１（ａ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させずに第２端子１４を保持する場合のマイクロスイッチ１０を示す。この場合、変位部１４４は、可動部４０の表面と略平行に固定部１４２から延伸する。尚、本実施形態において、マイクロスイッチ１０は、複数の第１端子１２を備える。
【００９７】
図１１（ｂ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させた場合のマイクロスイッチ１０を示す。可動部４０は、第２端子１４を複数の第１端子１２のそれぞれと電気的に接続させることにより、複数の第１端子１２のそれぞれを互いに電気的に接続させる。この場合、変位部１４４は、第２端子１４が第１端子１２を押圧する方向に変形し、収容部１３８は、変位部１４４の先端を収容する。これにより、第２端子１４が第１端子１２を押圧することによって生じるスティッキングを防止することができる。また、第２端子１４は、第１端子１２と安定した接触を行うことができる。本実施形態によれば、安定した接点を有するバイモルフスイッチを提供することができる。
【００９８】
図１１（ｃ）は、別の例において、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させずに第２端子１４を保持する場合のマイクロスイッチ１０を示す。第１端子１２は、収容部１３８の開口部を横断して形成される。本例において、第１端子１２は、第１端子１２の一端及び他端に対応する複数の固定部１４２を有する。変位部１４４は、一の固定部１４２と他の固定部１４２とを接続する。変位部１４４の一端は一の固定部１４２と接続され、変位部１４４の他端は他の固定部１４２と接続されてよい。
【００９９】
また、本例において、変位部１４４は、コルゲート構造を有するコルゲート部１５２を含む。コルゲート部１５２は、押圧された場合に伸縮するひだ状体であってよい。コルゲート部１５２は、コルゲート状のビーム形であってよい。別の実施例において、第１端子１２は、変位部１４４の全体にコルゲート構造を有してもよい。第１端子１２は、更に、固定部１４２の全体にコルゲート構造を有してもよい。
【０１００】
図１１（ｄ）は、本例において、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させた場合のマイクロスイッチ１０を示す。本例において、変位部１４４は、コルゲート部１５２が伸張することにより、第２端子１４が第１端子１２を押圧する方向に変形する。この場合、収容部１３８は、変位部１４４の中央部を収容する。
【０１０１】
図１１（ｅ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す。本例において、変位部１４４は、延伸部１４６及び接触部１４８を含む。延伸部１４６は、第２端子１４が第１端子１２を押圧する押圧の方向と略平行に、固定部１４２から延伸して形成される。接触部１４８は、第１保持部材２０の可動部４０と対向する面と略平行に、延伸部１４６から延伸して形成され、第２端子１４と接触する。この場合、マイクロスイッチ１０は、第１保持部材２０の表面と、接触部１４８とに挟まれる領域に収容部１３８を有する。
【０１０２】
図１１（ｆ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す。本例において、接触部１４８は、一部にコルゲート構造を有する。別の実施例において、接触部１４８は、全体にコルゲート構造を有してもよい。
【０１０３】
図１１（ｇ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す。本例において、収容部１３８は、第１保持部材２０の表面における、可動部４０と対向する面に開口部を有する貫通孔である。本例において、収容部１３８は、第１保持部材２０の表面から裏面に貫通して形成される。第１端子１２は、当該貫通孔の開口部の近傍から当該開口部の内側に延伸して形成される。
【０１０４】
図１１（ｈ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す。本例において、第１端子１２は、固定部１４２から変位部１４４に向かう方向に対して厚さが漸増する。この場合も、第２端子１４が第１端子１２を押圧する方向に第１端子１２が変形することにより、第２端子１４は、第１端子１２と安定した接触を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、第１端子１２が不均一な厚みを有する場合であっても、第２端子１４は、第１端子１２と安定した接触を行うことができる。
【０１０５】
本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す。本例において、接触部１４８は、延伸部１４６から離れる方向に対して厚さが漸増する。この場合も、第２端子１４が第１端子１２を押圧する方向に第１端子１２が変形することにより、第２端子１４は、第１端子１２と安定した接触を行うことができる。
【０１０６】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１０７】
【産業上の利用可能性】
上記説明から明らかなように、本発明によれば複数の基板を接合して形成されるマイクロマシンにおいて、基板間で配線を容易に電気的に接続できる。
【０１０８】
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第1の実施形態に係るマイクロスイッチの第１実施例を示す断面図である。
図２は、第１保持部材と第２保持部材とを接合する前のマイクロスイッチを示す断面図である。
図３は、図２に示した第１保持部材と第２保持部材を示す上面図である。
図４は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第２実施例を示す断面図である。
図５は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第３実施例を示す断面図である。
図６は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第４実施例を示す断面図である。
図７は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第５実施例を示す断面図である。
図８は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第２実施例の製造方法の途中工程を示す断面図である。
図９は、本実施形態に係るマイクロスイッチの第２実施例の製造方法の途中工程を示す断面図である。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロスイッチ１０の一例を示す断面図である。
図１１は、本実施形態に係るマイクロスイッチ１０の動作を説明する図である。
図１１（ａ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させずに第２端子１４を保持する場合のマイクロスイッチ１０を示す図である。
図１１（ｂ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させた場合のマイクロスイッチ１０を示す図である。
図１１（ｃ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させずに第２端子１４を保持する場合のマイクロスイッチ１０を示す図である。
図１１（ｄ）は、可動部４０が、第２端子１４と第１端子１２とを接触させた場合のマイクロスイッチ１０を示す図である。
図１１（ｅ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す図である。
図１１（ｆ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す図である。
図１１（ｇ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す図である。
図１１（ｈ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す図である。
図１１（ｉ）は、本実施形態に係る第１端子１２の別の例を示す図である。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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