(57)【要約】【課題】  導入流路に濡れ性の良い狭い導入流路を追加し、導入する液体金属量を外部からの圧力や導入時間で調節し、適量の液体金属をリレー内部の液体室に導入し、合金化を用いて封止することを実現する。【解決手段】  液体金属を導入する導入穴と、この導入穴と液体室とを接続する導入流路を具備し、前記液体金属により前記液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーにおいて、前記導入流路の断面積を前記液体室の断面積に比べて小さくすることにより、導入する液体金属量を外部からの圧力や導入時間で調節し、適量の液体金属をリレー内部の液体室に導入し、合金化を用いて封止するように構成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体金属を導入する導入穴と、この導入穴と液体室とを接続する導入流路を具備し、前記液体金属により前記液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーにおいて、
前記導入流路の断面積を前記液体室の断面積に比べて小さくすることを特徴とする液体金属リレー。
【請求項２】
前記導入流路は、前記導入穴に接続している第１の導入流路とこの第１の導入流路と前記液体室とを接続する第２の導入流路とを有することを特徴とする請求項１記載の液体金属リレー。
【請求項３】
前記第１の導入流路は前記第２の導入流路より断面積が小さく、前記第２の導入流路は前記液体室より断面積が小さくかつ前記第１の導入流路より断面積が大きいことを特徴とする請求項１または２記載の液体金属リレー。
【請求項４】
前記第１の導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成することを特徴とする請求項３記載の液体金属リレー。
【請求項５】
前記金属膜は、ガラスと密着性が良い第１の金属層と前記液体金属と合金化する第２の金属層を有することを特徴とする請求項４記載の液体金属リレー。
【請求項６】
前記第１の金属層の材料として、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、ニッケル、ニオブのいずれかを用いることを特徴とする請求項５記載の液体金属リレー。
【請求項７】
前記第２の金属層の材料として、金、銅、すず、銀のいずれかを用いることを特徴とする請求項５記載の液体金属リレー。
【請求項８】
液体室内に封入された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、
前記液体金属の封入方法にあたり、
前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成するステップと、
前記液体金属を前記導入穴に導入するステップと、
前記導入穴に圧力をかけることにより、前記導入流路を介して前記液体室に前記液体金属を導入するステップと
を有することを特徴とする液体金属リレーの製造方法。
【請求項９】
前記液体金属を導入するステップは、前記導入穴にかける圧力及び圧力をかける時間により、前記液体室に導入する前記液体金属の量を調節することを特徴とする請求項８記載の液体金属リレーにおける液体金属の製造方法。
【請求項１０】
液体室内に封止された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、
前記液体金属の封止にあたり、
前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成し、この導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成するステップと、
前記液体金属を前記液体室に導入し、前記金属膜に残存した前記液体金属と前記金属膜に熱を加えることにより、前記液体金属と前記金属膜を合金化し、前記導入流路を封止するステップと
を有することを特徴とする液体金属リレーの製造方法。
【請求項１１】
前記導入流路を封止するステップは、前記液体金属を前記液体室に導入し、前記液体室と接続されている導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に形成されている金属膜に前記液体金属が残存することにより、前記導入流路を気密化し、この導入流路を封止するステップを有することを特徴とする請求項１０記載の液体金属リレーの製造方法。
【請求項１２】
液体室内に封入・封止された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、
前記液体金属の封入・封止にあたり、
前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成し、この導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成するステップと、
前記液体金属を前記導入穴に導入するステップと、
前記導入穴に圧力をかけることにより、前記導入流路を介して前記液体室に前記液体金属を導入するステップと、
前記金属膜に残存した前記液体金属と前記金属膜に熱を加えることにより、前記液体金属と前記金属膜を合金化し、前記導入流路を封止するステップと
を有することを特徴とする液体金属リレーの製造方法。
【請求項１３】
前記液体金属を導入するステップは、前記導入穴にかける圧力及び圧力をかける時間により、前記液体室に導入する前記液体金属の量を調節することを特徴とする請求項１２記載の液体金属リレーの製造方法。
【請求項１４】
前記液体金属を導入するステップは、前記液体金属を前記液体室に導入し、前記液体室と接続されている導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に形成されている金属膜に前記液体金属が残存することにより、前記導入流路を気密化し、この導入流路を封止するステップを有することを特徴とする請求項１３記載の液体金属リレーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体金属リレーおよびその製造方法に関し、詳しくは、導入する液体金属の量を一定にし、液体金属封入の信頼性を高め、リレー動作の安定と長寿命化をはかったリレーおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のリレーについて、図５を参照して説明する。図５は、リレー要部の一例を示す構成図である。
図５において、（ａ）は平面図、（ｂ）は図５のａ−ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）のｂ−ｂ’断面図である。但し、（ａ）の平面図は点線で表示すべき部分も実線で表示している。
【０００３】
図５において、第１基板１０１は絶縁体からなる矩形状のガラスで形成されている。第１基板１０１上には並列状態で所定の間隔を隔てて金属薄膜からなる電極１０２ａおよび電極１０２ｂが形成され、これらの電極１０２ａ、１０２ｂ間には同形状の金属薄膜からなる電極１０２ｃが対向した状態で形成されている。これらの電極は棒状に形成され一端に電極パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃが形成されている。第１基板１０１上には途中が櫛状に形成されたヒーター１０４ａ、１０４ｂが形成されている。
【０００４】
第２基板１０５は、第１基板１０１と同様に矩形状に形成されたガラスであり、第１基板１０１の電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃやヒーター１０４ａ、ヒーター１０４ｂが形成された面に接着などにより固定される。この第２基板１０５の固定面には横方向流路１０６が形成されるとともに、この流路の両端には横方向流路１０６に連通して第１気体室１０７ａ、第２気体室１０７ｂが形成されている。また、横方向流路１０６には所定の間隔で狭い絞り１０８ａ、１０８ｄおよび広い絞り１０８ｂ、１０８ｃが形成されており、この従来例ではこれらの絞りにより横方向流路１０６を３つの液体室１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに仕切った状態となるように形成されている。
【０００５】
また、第２の基板１０５には基板の表面から電極１０２ａ、１０２ｂに対向する位置に垂直方向に２つの貫通孔１１０ａ、１１０ｂが形成され、これらの貫通孔１１０ａ、１１０ｂの底部には液体室１０６ａ、１０６ｃに連通する縦方向流路１１１ａ、１１１ｂが形成されている。
【０００６】
そして、横方向流路１０６を構成する液体室１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃには貫通孔１１０ａ、１１０ｂおよび縦方向流路１１１ａ、１１１ｂを介して導電流体１１２（例えば、水銀）が封入される。
その場合、右側の貫通孔１１０ｂから導入した導電流体１１２は、ちょうど横方向流路１０６の液体室１０６ｃに達したところで停止する。
【０００７】
また、左側の貫通孔１１０ａから導入した導電流体１１２は横方向流路１０６の液体室１０６ａに達しても導入を続け、横方向流路１０６の中央の部屋が満たされるまで導入を行う。ここで、横方向流路１０６とヒーター１０４ａ、１０４ｂが配置された第１気体室１０７ａ、第２気体室１０７ｂとの間の絞りは水銀の表面張力により第１気体室１０７ａ、第２気体室１０７ｂ側に移動しない程度に狭い絞り１０８ａ、１０８ｄとし、液体室１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを繋ぐ絞り１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃは定常状態では水銀の表面張力により移動しないが導電流体に所定の圧力が印加されると移動可能な程度に形成されている。
【０００８】
第１気体室１０７ａ、第２気体室１０７ｂ内には、例えば空気や窒素ガスなどの気体が封入されている。なお、導電流体１１２を導入する前に、導電流体の酸化を防止するために縦横方向流路１０６の内部を真空引きしたり、あるいは窒素やアルゴンなどの不活性ガスを用いてパージを行うこともできる。また、不活性ガスを流路内に導入した後に導電流体を導入して孔を塞ぐことにより不活性ガスの封入をすることができる。不活性ガスのかわりに水素や一酸化炭素などの還元性ガスを用いたり、不活性ガスと還元性ガスの混合ガスを用いたりすることにより更に酸化防止効果を上げることができる。
【０００９】
図６は、図５の貫通孔１１０ａ、１１０ｂの断面図と図５の縦方向流路１１１ａ、１１１ｂの断面図である。
図６において、（ａ）は図５の貫通孔１１０ａ、１１０ｂの断面図、（ｂ）は（ａ）のａ−ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）の液体金属リレーの導入穴に接着剤で封止した断面図である。
【００１０】
図６は、ガラス基板２０１とガラス基板２０２を張り合わせて、導入流路２０４が形成されている。また、液体金属を導入するための導入穴２０３が、ガラス基板２０１に形成されている。
【００１１】
導入穴２０３にディスペンスされた液体金属は、導入流路２０４を通ってリレー内部の液体室に導入される。液体金属を導入穴２０３から充填後、密閉性を保つために、液体金属の上から接着剤２０５を塗布して固化させている。
つまり、密閉化されたリレーの構造を実現することができる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２９４５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、このようなリレーには、次のような問題点があった。
【００１４】
従来のリレーにおいて、液体金属が圧力によって駆動される場合、導入流路への逆流を防ぐため、駆動圧力だけでは導入流路に液体金属が入らない構造になっている。これにより液体金属の導入時には駆動圧力以上の圧力が導入時に必要になっていた。
また、従来の導入流路では導入流路の断面積が大きいことにより、一瞬でリレー内部に導入する液体金属の量が適量を超えてしまっていた。
つまり、液体金属の導入量を調節できないという問題があった。
【００１５】
また、封止に接着剤を使用していた。この接着剤は、気体の透過率がガラスや金属と比較して大きいため、リレー外部から反応性の高い物質が侵入しやすい。反応性の高い物質がリレー内部に侵入すると、リレー内部は劣化し、リレー内部の気体が外部に漏れて信頼性が低下する可能性がある。
【００１６】
また、接着剤には溶剤が含まれており、溶剤がリレー内部を汚染するという問題がある。
【００１７】
また、接着剤は高温に弱く、半田付けなどの際の高温で劣化する可能性がある。
【００１８】
本発明は、上記のような従来技術の欠点をなくし、導入流路に濡れ性の良い狭い導入流路を追加することにより、導入する液体金属量を導入時の圧力や導入時間で調節し、適量の液体金属をリレーの液体室に導入し、合金化を用いて封止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、液体金属を導入する導入穴と、この導入穴と液体室とを接続する導入流路を具備し、前記液体金属により前記液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーにおいて、前記導入流路の断面積を前記液体室の断面積に比べて小さくすることを特徴とする。
【００２０】
請求項２では、請求項１の液体金属リレーにおいて、前記導入流路は、前記導入穴に接続している第１の導入流路とこの第１の導入流路と前記液体室とを接続する第２の導入流路とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項３では、請求項１または２の液体金属リレーにおいて、前記第１の導入流路は前記第２の導入流路より断面積が小さく、前記第２の導入流路は前記液体室より断面積が小さくかつ前記第１の導入流路より断面積が大きいことを特徴とする。
【００２２】
請求項４では、請求項３の液体金属リレーにおいて、前記第１の導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成することを特徴とする。
【００２３】
請求項５では、請求項４の液体金属リレーにおいて、前記金属膜は、ガラスと密着性が良い第１の金属層と前記液体金属と合金化する第２の金属層を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項６では、請求項５の液体金属リレーにおいて、前記第１の金属層の材料として、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、ニッケル、ニオブのいずれかを用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項７では、請求項５の液体金属リレーにおいて、前記第２の金属層の材料として、金、銅、すず、銀のいずれかを用いることを特徴とする。
【００２６】
請求項８では、液体室内に封入された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、前記液体金属の封入方法にあたり、前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成するステップと、前記液体金属を前記導入穴に導入するステップと、前記導入穴に圧力をかけることにより、前記導入流路を介して前記液体室に前記液体金属を導入するステップとを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項９では、請求項８の液体金属リレーにおける液体金属の製造方法において、前記液体金属を導入するステップは、前記導入穴にかける圧力及び圧力をかける時間により、前記液体室に導入する前記液体金属の量を調節することを特徴とする。
【００２８】
請求項１０では、液体室内に封止された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、前記液体金属の封止にあたり、前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成し、この導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成するステップと、前記液体金属を前記液体室に導入し、前記金属膜に残存した前記液体金属と前記金属膜に熱を加えることにより、前記液体金属と前記金属膜を合金化し、前記導入流路を封止するステップとを有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１１では、請求項１０の液体金属リレーの製造方法において、前記導入流路を封止するステップは、前記液体金属を前記液体室に導入し、前記液体室と接続されている導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に形成されている金属膜に前記液体金属が残存することにより、前記導入流路を気密化し、この導入流路を封止するステップを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１２では、液体室内に封入・封止された液体金属により液体室内の複数の電極間のオン・オフ状態を切り替える液体金属リレーの製造方法において、前記液体金属の封入・封止にあたり、前記液体室の近傍に導入穴を形成し、この導入穴と前記液体室を接続する導入流路を形成し、この導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に金属膜を形成するステップと、前記液体金属を前記導入穴に導入するステップと、前記導入穴に圧力をかけることにより、前記導入流路を介して前記液体室に前記液体金属を導入するステップと、前記金属膜に残存した前記液体金属と前記金属膜に熱を加えることにより、前記液体金属と前記金属膜を合金化し、前記導入流路を封止するステップとを有することを特徴とする。
【００３１】
請求項１３では、請求項１２の液体金属リレーの製造方法において、前記液体金属を導入するステップは、前記導入穴にかける圧力及び圧力をかける時間により、前記液体室に導入する前記液体金属の量を調節することを特徴とする。
【００３２】
請求項１４では、請求項１３の液体金属リレーの製造方法において、前記液体金属を導入するステップは、前記液体金属を前記液体室に導入し、前記液体室と接続されている導入流路の内面あるいは少なくとも内面の一部分に形成されている金属膜に前記液体金属が残存することにより、前記導入流路を気密化し、この導入流路を封止するステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を説明すれば下記の通りである。
【００３４】
導入流路に濡れ性の良い狭い導入流路を追加することによって、導入する液体金属量を導入時の圧力や導入時間で調節することができる。
【００３５】
また、導入する液体金属の量を調節することができることにより、適量の液体金属をリレー内部の液体室に導入することが可能になる。
【００３６】
また、導入流路に液体金属を導入する量は、導入穴に導入する液体金属の量には影響を受けないため、導入する量を調節する必要がなくなる。
【００３７】
次に、液体金属と金属膜を合金化し、狭い導入流路を封止する封止方法を使用することにより、リレー外部から内部への気体の侵入を防ぎ、かつリレー内部から外部への気体の漏れを防ぐことができる。
【００３８】
そして、液体金属と金属膜を合金化し、狭い導入流路を封止する封止方法を使用することにより、封止材料によるリレー内部の汚染が起きなくなる。
【００３９】
さらに、接着剤を使用しないことにより、半田付けなどの際の熱による封止部の劣化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】
【００４０】
以下、図面を用いて、本発明の液体金属リレー並びに液体金属リレーにおける液体金属の封入方法および封止方法を説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１は、本発明の一実施例を示す構造図である。
図１において、（ａ）は導入部の断面模式図、（ｂ）は（ａ）に示したａ−ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したｂ−ｂ’断面図である。
【００４２】
ガラス基板１およびガラス基板２としてパイレックス（登録商標）ガラス基板を使用する。
【００４３】
図１に示すように、液体金属リレーは、ガラス基板１、ガラス基板２を張り合わせた構造である。
【００４４】
また、導入流路は、第１の導入流路と第２の導入流路から形成されている。
【００４５】
ここで、導入穴３に接続している導入流路を第１の導入流路（以下、狭い導入流路７とする）とする。
【００４６】
また、液体室と狭い導入流路７とを接続する導入流路を第２の導入流路（以下、導入流路６とする）とする。
【００４７】
また、液体金属を導入する導入穴３と、この導入穴３と導入流路６とを接続する狭い導入流路７と、リレー内部の液体室に液体金属を導入するための導入流路６と、液体金属と合金化するための金属膜４、５からなる。
【００４８】
また、狭い導入流路７に液体金属を入れるため、狭い導入流路７の内面あるいは少なくとも内面の一部分に、金属膜が形成されている。この図の場合では、狭い導入流路７の内面に金属膜４、５を形成している。
【００４９】
また、導入流路６と狭い導入流路７の断面積は、液体室の断面積に比べて小さく設計されている。
【００５０】
（ｂ）に示すように、ガラス基板１とガラス基板２を張り合わせて、液体金属をリレー内部の液体室に導入するための導入流路６を形成している。
【００５１】
（ｃ）に示すように、ガラス基板１とガラス基板２を張り合わせて、狭い導入流路７を形成し、この狭い導入流路７の内面に金属膜４、５が形成されている。金属膜は、狭い導入流路７の内面の一部分に形成されていてもよい。
【００５２】
また、（ｃ）に示す狭い導入流路７の断面積は、（ｂ）に示す導入流路６の断面積と比べて、小さく設計されている。
【００５３】
また、導入流路６は、液体室より断面積が小さく、かつ狭い導入流路７より断面積が大きく設計されている。
【００５４】
図２は、本発明の液体金属リレーにおける金属膜の形状の一実施例を示す構造図である。
図２において、（ａ）は導入部の断面模式図、（ｂ）は（ａ）に示したｃ−ｃ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したｄ−ｄ’断面図である。
【００５５】
（ｂ）はリレーの内部に形成されている金属膜４の断面図であり、（ｃ）はリレー内部に形成されている金属膜５の断面図である。
【００５６】
（ｂ）、（ｃ）において、金属膜４、５は、導入穴３を囲む部分（以下、金属膜の導入穴を囲む部分４１、５１とする）と、狭い導入流路７の部分を形成する部分（以下、狭い導入流路部分４２、５２とする）からなる。
【００５７】
図３も、本発明の液体金属リレーにおける金属膜の一実施例を示す断面図である。
図３において、（ａ）は導入部の断面模式図、（ｂ）は（ａ）に示した金属膜の断面拡大図である。
【００５８】
図３において、金属膜４、５は、第１の金属層（以下、金属膜８とする）と第２の金属層（以下、金属層９とする）からなる。
【００５９】
金属層８には、ガラス基板１およびガラス基板２等のガラスと密着性が良い金属を使用している。例えば、金属層８の材料として、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、ニッケル、ニオブ等が挙げられる。
【００６０】
また、金属層９には、液体金属と合金化することが可能な金属を使用している。例えば、金属層９の材料として、金、銅、すず、銀等が挙げられる。
【００６１】
図４は、本発明の液体金属リレーの製造方法の一実施例を示す工程図である。
【００６２】
図４において、（ａ）はピペット１０を用いてリレー内部に液体金属１１を導入穴３に導入する断面模式図、（ｂ）は（ａ）の状態に圧力１２を加える断面模式図、（ｃ）は圧力１２をかけた後の断面模式図、（ｄ）は圧力１２をかけた結果、液体金属１１と金属膜４、５が合金化され合金１３が生成される断面模式図である。
【００６３】
図４における液体金属リレーは、液体室の近傍に導入穴３を形成し、導入穴３と液体室を接続する導入流路６及び狭い導入流路７を形成し、この狭い導入流路７の内面に金属膜４、５が形成されている。また、金属膜は、狭い導入流路７の内面の一部分に形成されていてもよい。
【００６４】
また、狭い導入流路７は、導入流路６を介して液体室と接続している。
【００６５】
また、狭い導入流路７の断面積は、導入流路６の断面積と比べて、小さく設計されている。
また、導入流路６は、液体室より断面積が小さく、かつ狭い導入流路７より断面積が大きく設計されている。
【００６６】
（ａ）に示すように、液体金属１１を導入穴３にピペット１０などを用いて導入する。液体金属１１の導入量は、（ｂ）の段階で決まるため、（ａ）の段階で導入する量を最適化する必要がない。
【００６７】
（ｂ）において、外部を加圧するなどして導入穴３に圧力１２をかけることにより、狭い導入流路７に液体金属１１を導入する。液体金属１１をリレー内部に導入する際に、外部から加える圧力１２によって、狭い導入流路７を流れる液体金属１１の単位時間に流れる量を調節することができる。
【００６８】
つまり、リレー内部への液体金属１１の導入量は、狭い導入流路７を単位時間に流れる量と導入穴３に圧力１２をかける時間の積で決まるため、導入穴３に外部から加える圧力１２と導入穴３に圧力１２をかける時間により、液体金属の導入量を調節することが出来る。
【００６９】
また、（ｂ）において、外部を加圧するなどして導入穴３に圧力１２をかけることにより、リレー内部に導入される液体金属１１は、狭い導入流路７を介してリレー内部の液体室に導入される液体金属１１と、金属膜４、５と液体金属１１が濡れることによって狭い導入流路７内に残存する液体金属１１とに分けられる。
【００７０】
（ｃ）に示されている液体金属１１は、金属膜４、５と液体金属１１が濡れることによって狭い導入流路内７に残存している液体金属１１である。
【００７１】
つまり、導入穴３に圧力１２をかけることにより、導入穴３に導入されている液体金属１１は、リレー内部の液体室に狭い導入流路７を介して導入されるが、狭い導入流路７の内面に形成されている金属膜４、５と液体金属１１が濡れることによって、金属膜４、５の間に液体金属１１が残存する。金属膜４、５の間に液体金属１１が残存することにより、狭い導入流路７が気密化され、この狭い導入流路７は封止される。
【００７２】
ただし、狭い導入流路７が気密化されることにより、リレー内部の密閉性は維持されるが、液体による密閉であるため、外部からの圧力や振動によって密閉性が破られる可能性がある。
【００７３】
そこで、（ｄ）において、リレー全体、または導入穴３付近を加熱する。加熱することにより、金属膜４、５の間に残存した液体金属１１と狭い導入流路７の内面に形成されている金属膜４、５が合金化され、合金１３が生成されることにより、狭い導入流路７を封止する。
【００７４】
つまり、金属膜４および金属膜５は金属層８、９から形成されているため、ガラスと密着性が良い金属層８とガラス基板１およびガラス基板２が密着し、加熱されると、金属層９と液体金属１１が合金化され、合金１３が生成されることにより、液体金属１１と金属膜４、５が固化される。
【００７５】
固化した合金１３は、狭い導入流路７を完全に封止するため、外部からの液体および気体のリレー内部への侵入を防ぐことができる。
【００７６】
また、液体室および導入流路６の断面積よりも狭い導入流路７の断面積を小さく、かつ、導入流路６の断面積は液体室の断面積よりも大きく、狭い導入流路７の断面積よりも小さくするように、狭い導入流路７及び導入流路６を形成することで、リレー内部の液体室への液体金属１１の単位時間当たりの導入量を少なくすることができるため、リレー動作に必要な適正な量の液体金属１１を液体室に導入するまでの時間を長くすることができる。
【００７７】
つまり、狭い導入流路７を形成することにより、リレー内部の液体室に導入する液体金属１１の量を時間によって調節することができる。
【００７８】
また、液体金属１１が狭い導入流路７の内面に濡れない場合、液体金属１１を狭い導入流路７の内部に入れるためには大きな圧力１２が必要になる。このように大きな圧力１２が必要になるため、少なくとも狭い導入流路７の内面の一部分には液体金属１１に濡れる金属膜４あるいは、金属膜５が必要となる。
【００７９】
つまり、狭い導入流路７の内面あるいは内面の一部分に金属膜を形成することにより、リレー内部に導入する液体金属１１の量を圧力１２によって調節することができる。
【００８０】
また、導入する液体金属１１の量を調節することができることにより、適量の液体金属１１をリレー内部の液体室に導入することが可能になる。
【００８１】
また、導入流路に導入する液体金属１１の量は、導入穴３に導入する液体金属１１の量には影響を受けないため、導入穴３に液体金属１１を導入する量を調節する必要がなくなる。
【００８２】
導入穴３に圧力１２をかけなくなった後の液体金属１１の動作の説明をする。
【００８３】
導入穴３に液体金属１１を導入し、導入穴３に圧力１２をかけ、液体室及び導入流路６及び狭い導入流路７に液体金属１１が導入された後、圧力１２をかけることをやめると金属膜４、５が形成されている狭い導入流路７は、液体金属１１が金属膜４、５で濡れるため、液体金属１１が狭い導入流路７に残存する。
【００８４】
一方、液体室及び導入流路６は、金属膜が形成されていないため、液体金属１１は濡れない。
【００８５】
また、液体金属１１は表面張力が大きいため、金属膜が形成されていない導入流路６に液体金属１１を入れるとエネルギーが高くなってしまうことにより、断面積が小さい流路等に液体金属１１を入れるには圧力１２が必要になる。圧力１２が必要になることにより、圧力１２をかけることをやめると、液体金属１１は断面積が小さい流路の外部へ出て行く。
【００８６】
つまり、導入流路６は液体室よりも断面積が小さくかつ金属膜が形成されていないことにより、圧力１２をかけることを止めると、導入流路６の液体金属１１が液体室に導入される。
【００８７】
よって、導入穴３に圧力１２をかけるのを止めると、導入流路６で液体金属１１が切れる。
【００８８】
次に、狭い導入流路７に残存する液体金属１１が狭い導入流路７に形成されている金属膜４、５と合金化され、固化されることにより、リレー外部から内部への気体の侵入を防ぎ、かつ内部から外部への気体の漏れを防ぐことができる。
【００８９】
そして、狭い導入流路７に残存する液体金属１１が狭い導入流路７に形成されている金属膜４、５と合金化され、固化されることにより、封止材料によるリレー内部の汚染が起きなくなる。
【００９０】
さらに、接着剤を使用しないため、半田付け時の熱による封止部の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施例を示す構造図である。
【図２】図１における金属膜の形状の一実施例を示す構造図である。
【図３】図１における金属膜の一実施例を示す断面図である。
【図４】図１における一実施例を示す工程図である。
【図５】従来のリレー要部の一例を示す構成図である。
【図６】図５における断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  ガラス基板
２  ガラス基板
３  導入穴
４、５  金属膜
４１、５１  金属膜の導入穴を囲む部分
４２、５２  狭い導入流路部分
６  導入流路
７  狭い導入流路
８  金属層（Ｃｒ、Ｍｏ）
９  金属層（Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ）
１０  ピペット
１１  液体金属
１２  圧力
１３  合金
１０１  第１基板
１０２ａ〜１０２ｃ  電極
１０３ａ〜１０３ｅ  電極パッド
１０４ａ、１０４ｂ  ヒーター
１０５  第２基板
１０６  横方向流路
１０６ａ〜１０６ｃ  液体室
１０７ａ  第１気体室
１０７ｂ  第２気体室
１０８ａ、１０８ｄ  狭い絞り
１０８ｂ、１０８ｃ  広い絞り
１１０ａ、１１０ｂ  貫通孔
１１１ａ、１１１ｂ  縦方向流路
１１２  導電流体
１１３  はんだ
２０１  ガラス基板
２０２  ガラス基板
２０３  導入穴
２０４  導入流路
２０５  接着剤
【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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