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Patent Searching and Data


Title:
MICRORELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/001848
Kind Code:
A1
Abstract:
A microrelay includes a magnetic member and a permanent magnet, in addition to a main substrate, a fixed contact, an armature and a coil. The magnetic member includes a core arranged in a first through hole on the main substrate. The permanent magnet is arranged at an end of the magnetic member or at a part in the magnetic member. The main substrate has a plurality of laminated layers. The coil is composed of a plurality of planar coils connected in series. The planar coils are formed on the laminated layers, respectively, and are arranged around the core.

Inventors:
HAGIHARA YOSUKE (JP)
HASHIMOTO TAKESHI (JP)
UOTOME RIICHI (JP)
ENOMOTO HIDEKI (JP)
KAKIMOTO KATSUMI (JP)
YOKOYAMA KOJI (JP)
KISHIMOTO SHINICHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/061527
Publication Date:
December 31, 2008
Filing Date:
June 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELEC WORKS CO LTD (JP)
HAGIHARA YOSUKE (JP)
HASHIMOTO TAKESHI (JP)
UOTOME RIICHI (JP)
ENOMOTO HIDEKI (JP)
KAKIMOTO KATSUMI (JP)
YOKOYAMA KOJI (JP)
KISHIMOTO SHINICHI (JP)
International Classes:
H01H51/22; B81B3/00
Foreign References:
US6778045B22004-08-17
JPS6135344U1986-03-04
JP2005109449A2005-04-21
JPS58122408U1983-08-20
JPH1083752A1998-03-31
JP2006210083A2006-08-10
JP2004304968A2004-10-28
JPH0218245U1990-02-06
JPS4031905Y11965-11-09
JPS497617Y11974-02-22
JPS417948Y11966-04-20
JP2006040661A2006-02-09
JPS5018958A1975-02-27
JP2006229114A2006-08-31
JPS384526B1
US6894592B22005-05-17
Attorney, Agent or Firm:
NISHIKAWA, Yoshikiyo et al. (Umeda Square Bldg.5F, 12-17, Umeda 1-chome,Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 01, JP)
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Claims:
 メイン基板と、
 該メイン基板の一の面に配置される固定接点と、
 弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該メイン基板によって実質的に支持される弾性変形自在のアーマチュアと、
 該アーマチュアを弾性変形して該アーマチュアの一部と該固定接点との間の電気接触をとるか切断する磁界を発生するためのコイルと
 を備えるマイクロリレーであって、
 該メイン基板の第1スルーホール内に配置されるコアを含む磁性部材と、
 該磁性部材の端部又は該磁性部材内の箇所に配置される永久磁石と
を更に備え、
 該メイン基板は、複数の積層された層を有し、
 該コイルは、直列に接続された複数の平面コイルから形成され、
 該複数の平面コイルは、該複数の積層された層にそれぞれ形成され、該コア周りに配置されている
 マイクロリレー。
 該磁性部材は、該メイン基板の第2スルーホール内に配置されるヨークを更に含み、
 該永久磁石は、該アーマチュアに面するように該ヨークの端部に磁性体を堆積することによって形成され、該コイルの該磁界が無くても該アーマチュアの該一部と該固定接点との間の電気接触を保つことのできる磁界を発生する
 請求項1記載のマイクロリレー。
 該メイン基板は、該複数の積層された層にそれぞれ対応する複数の積層されたセラミックスシートから形成され、
 該複数の平面コイルは、それぞれ、該複数の積層されたセラミックスシートに形成された複数の導体パターンである
 請求項2記載のマイクロリレー。
 該メイン基板に固定されて該固定接点及び該アーマチュアを覆うカバーを更に備える請求項2又は3記載のマイクロリレー。
 該メイン基板に固定されて該固定接点及び該アーマチュアを覆うカバーを更に備え、
 該永久磁石は、有機材料を含む接着剤で、少なくとも該磁性部材に貼り付けられた焼結磁石であり、該カバーの中に含まれないように該磁性部材内の箇所に配置されている
 請求項1記載のマイクロリレー。
 該コアの第1端部は、該アーマチュアの先端が該アーマチュアの弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該アーマチュアの基部に接合され、
 該磁性部材は、第1ヨーク及び第2ヨークを更に含み、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの第1端部が該アーマチュアに面するように該メイン基板の第2スルーホール内に配置され、
 該第2ヨークは該メイン基板の他の面に配置され、
 該第2ヨークの第1端部は該コアの第2端部に接合され、
 該第1ヨークの第2端部及び該第2ヨークの第2端部は、それぞれ、該接着剤で該永久磁石の両磁極面に接合されている
 請求項5記載のマイクロリレー。
 該永久磁石は、該コア及び該第1ヨーク間の方向において、少なくとも該第1ヨークの該第1端部よりも大きな幅を持つ請求項6記載のマイクロリレー。
 該第1ヨークの該第2端部側における幅は、該第1ヨークの該第2端部から該第1端部へより小さくなる請求項7記載のマイクロリレー。
 該コアの第1端部は、該アーマチュアの先端が該アーマチュアの弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該アーマチュアの基部に接合され、
 該磁性部材は、第1ヨーク及び第2ヨークを更に含み、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの第1端部が該アーマチュアに面するように該メイン基板の第2スルーホール内に配置され、
 該第2ヨークは該メイン基板の他の面に配置され、
 該コアの第2端部及び該第2ヨークの第1端部は、それぞれ、該接着剤で該永久磁石の両磁極面に接合され、
 該第2ヨークの第2端部は、該第1ヨークの第2端部に接合されている
 請求項5記載のマイクロリレー。
 該永久磁石は、該コア及び該第1ヨーク間の方向において、少なくとも該コアの該第1端部よりも大きな幅を持つ請求項9記載のマイクロリレー。
 該コアの第1端部は、該アーマチュアの先端が該アーマチュアの弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該アーマチュアの基部に接合され、
 該磁性部材は、第1ヨーク及び第2ヨークを更に含み、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの第1端部が該アーマチュアに面するように該メイン基板の第2スルーホール内に配置され、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの該第1端部及び第2端部の間で該永久磁石によって2つの部分に分断され、該第1ヨークのそれら分断面は、それぞれ該永久磁石の両磁極面に接合され、該接着剤は、それら分断面の何れか一方に塗布され、
 該第2ヨークは該メイン基板の他の面に配置され、
 該第2ヨークの第1端部及び第2端部は、それぞれ、該コアの第2端部及び該第1ヨークの該第2端部に接合されている
 請求項5記載のマイクロリレー。
 該コアの第1端部は、該アーマチュアの先端が該アーマチュアの弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該アーマチュアの基部に接合され、
 該磁性部材は、第1ヨーク及び第2ヨークを更に含み、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの第1端部が該アーマチュアに面するように該メイン基板の第2スルーホール内に配置され、
 該第2ヨークは該メイン基板の他の面に配置され、
 該第2ヨークの第1端部及び第2端部は、それぞれ、該コアの第2端部及び該第1ヨークの第2端部に接合され、
 ここにおいて、該コアは、該コアの該第1端部及び該第2端部の間で該永久磁石によって2つの部分に分断され、該コアのそれら分断面は、それぞれ該永久磁石の両磁極面に接合され、該接着剤は、それら分断面の何れか一方に塗布されている
 請求項5記載のマイクロリレー。
 該コアの第1端部は、該アーマチュアの先端が該アーマチュアの弾性変形によって該固定接点との接触及び脱接触の状態に動くことができるように該アーマチュアの基部に接合され、
 該磁性部材は、第1ヨーク及び第2ヨークを更に含み、
 該第1ヨークは、該第1ヨークの第1端部が該アーマチュアに面するように該メイン基板の第2スルーホール内に配置され、
 該第2ヨークは該メイン基板の他の面に配置され、
 該第2ヨークの第1端部及び第2端部は、それぞれ、該コアの第2端部及び該第1ヨークの第2端部に接合され、
 該第2ヨークは、該第2ヨークの該第1端部及び該第2端部の間で該永久磁石によって2つの部分に分断され、該第2ヨークのそれら分断面は、それぞれ該接着剤で該永久磁石の両磁極面に接合されている
 請求項5記載のマイクロリレー。
 該第2ヨークの該第2端部側の部分と該永久磁石との間にギャップを更に有し、
 該第2ヨークの該第1端部側の部分が、該コア及び該アーマチュアに電気的に接続される一の端子として機能する
 請求項13記載のマイクロリレー。
 該カバーは、
 該メイン基板の該一の面の上方に配置される第2基板と、
 該メイン基板の該コアと対向配置され該第2基板によって支持されるコアを含む磁性部材と、
 該アーマチュアの該一部を該固定接点から離す磁界を発生するためのものであって、該第2基板によって支持されるコアの周りに巻かれるコイルと
を備える請求項4又は5記載のマイクロリレー。
Description:
マイクロリレー

 本発明は一般にマイクロリレー、より詳 には基板に組み込まれたマイクロリレーに するものである。

 一般に、電磁リレーは、コイル、ヨーク 永久磁石、アーマチュア、固定接点及び可 接点を有し、コイルに給電してアーマチュ を通じて可動接点を動かすことによってそ ら接点間の電気接触をとるか切断するよう 構成される。小型のマイクロリレーは、半 体プロセスの技術を用いて製造される。

 例えば、2005年5月17日に発行された米国特 許番号6,894,592に記載されたラッチングリレー は、基板、絶縁層、接点(固定接点)、足場層 カンチレバー(アーマチュア)及び磁石を含 。絶縁層は、基板の一の面(上面)上に配置さ れ、導体を収容する。導体は、コイルパター ンの状態に配置される(以下「コイル」とい )。固定接点は、絶縁層の一の面(上面)上に 置される。足場層は、絶縁層の該一の面上 、コイルの中央に対応する位置に配置され 。カンチレバーの基部は、カンチレバーの 端が固定接点の上方に置かれるように足場 上に接合される。カンチレバーは、磁気層 び導電層(可動接点)を含み、可動接点はカン チレバーの下部に配置される。磁石は基板の 他の面(下面)に配置される。一例において、 記構成要素が磁石上に形成される。

 ラッチングリレーの動作原理を説明する リレーが“ダウン”ポジションであると、 ンチレバーの可動接点が固定接点と電気接 をとり、リレーが“オン”(“閉”状態)に る。可動接点が“アップ”であると、リレ は“オフ”(“開”状態)である。これら二つ の安定状態がカンチレバーによる切換機能を 創る。磁石は、切換え後、カンチレバーを“ アップ”又は“ダウン”ポジションの何れか に保持し、装置をラッチングリレーにする。 コイルは、2つの状態間の遷移までの短い期 の間だけ、給電される。

 しかしながら、該ラッチングリレーでは コイルが平面コイルであるので、十分なア ペアターンを得ることが困難である。

 そこで、本発明の目的は、アンペアター を増大することのできる薄型のマイクロリ ーを提供することにある。

 本発明のマイクロリレーは、メイン基板 固定接点、弾性変形自在のアーマチュア、 びコイルを備える。固定接点は、メイン基 の一の面に配置される。アーマチュアは、 性変形によって固定接点との接触及び脱接 の状態に動くことができるようにメイン基 によって実質的に支持される。コイルは、 ーマチュアを弾性変形してアーマチュアの 部と固定接点との間の電気接触をとるか切 する磁界を発生するのに使用される。本発 の第1の特徴において、マイクロリレーは、 磁性部材及び永久磁石を更に備える。磁性部 材は、メイン基板の第1スルーホール内に配 されるコアを含む。永久磁石は磁性部材の 部又は磁性部材内の箇所に配置される。メ ン基板は複数の積層された層を有する。コ ルは、直列に接続された複数の平面コイル ら形成されている。複数の平面コイルは、 数の積層された層にそれぞれ形成され、コ 周りに配置されている。この発明では、コ ルは、直列に接続された複数の平面コイル ら形成されているので、アンペアターンを 大することのできる薄型のマイクロリレー 提供することができる。

 本発明の第2の特徴において、磁性部材は 、メイン基板の第2スルーホール内に配置さ るヨークを更に含む。永久磁石は、アーマ ュアに面するようにヨークの端部に磁性体 堆積することによって形成され、コイルの 界が無くてもアーマチュアの一部と固定接 との間の電気接触を保つことのできる磁界 発生する。この発明では、永久磁石がヨー の端部に磁性体を堆積することによって形 されるので、接着剤での固定が不要である 果、製造コストを低減することができる。

 一実施形態において、メイン基板は、該 数の積層された層にそれぞれ対応する複数 積層されたセラミックスシートから形成さ る。複数の平面コイルは、それぞれ、複数 積層されたセラミックスシートに形成され 複数の導体パターンである。この実施形態 は、メイン基板が複数の積層されたセラミ クスシートから形成されるので、比較的良 な高周波特性を得ることができる。コイル 巻数を容易に増大することができ、マイク リレーの小型化を実現することができる。

 一実施形態において、マイクロリレーは メイン基板に固定されて固定接点及びアー チュアを覆うカバーを更に備える。この実 形態では、固定接点及びアーマチュアを保 することができる。

 本発明の第3の特徴において、マイクロリ レーは、メイン基板に固定されて固定接点及 びアーマチュアを覆うカバーを更に備える。 永久磁石は、有機材料を含む接着剤で、少な くとも磁性部材に貼り付けられた焼結磁石で あり、カバーの中に含まれないように磁性部 材内の箇所に配置されている。この発明では 、焼結磁石は比較的大きな磁力を持つので、 マイクロリレーを小型化することができる。 また、永久磁石がカバーの中に含まれないの で、接着剤に由来する有機物の膜に起因する 接点不良を防止することができる。

 一実施形態において、コアの第1端部は、 アーマチュアの先端がアーマチュアの弾性変 形によって固定接点との接触及び脱接触の状 態に動くことができるようにアーマチュアの 基部に接合されている。磁性部材は、第1ヨ ク及び第2ヨークを更に含む。第1ヨークは、 第1ヨークの第1端部がアーマチュアに面する うにメイン基板の第2スルーホール内に配置 されている。第2ヨークは、メイン基板の他 面に配置されている。第2ヨークの第1端部は 、コアの第2端部に接合されている。第1ヨー の第2端部及び第2ヨークの第2端部は、それ れ、該接着剤で永久磁石の両磁極面に接合 れている。この実施形態では、永久磁石が 1ヨークに接合されるが、第1ヨークを一度 形成することができる。

 一実施形態において、永久磁石は、コア び第1ヨーク間の方向において、少なくとも 第1ヨークの第1端部よりも大きな幅を持つ。 えば、第1ヨークの第1端部と同じ幅を持つ 久磁石に比べて、高磁束を持つ永久磁石を 載することができる。

 一実施形態において、第1ヨークの第2端 側における幅は、第1ヨークの第2端部から第 1端部へより小さくなる。この構造では、磁 の漏れを低減することができる。

 一実施形態において、コアの第1端部は、 アーマチュアの先端がアーマチュアの弾性変 形によって固定接点との接触及び脱接触の状 態に動くことができるようにアーマチュアの 基部に接合されている。磁性部材は、第1ヨ ク及び第2ヨークを更に含む。第1ヨークは、 第1ヨークの第1端部がアーマチュアに面する うにメイン基板の第2スルーホール内に配置 されている。第2ヨークはメイン基板の他の に配置されている。コアの第2端部及び第2ヨ ークの第1端部は、それぞれ、該接着剤で永 磁石の両磁極面に接合されている。第2ヨー の第2端部は、第1ヨークの第2端部に接合さ ている。この実施形態では、永久磁石がコ に接合されるが、コアを一度に形成するこ ができる。

 一実施形態において、永久磁石は、コア び第1ヨーク間の方向において、少なくとも コアの第1端部よりも大きな幅を持つ。例え 、コアの第1端部と同じ幅を持つ永久磁石に べて、高磁束を持つ永久磁石を搭載するこ ができる。

 一実施形態において、コアの第1端部は、 アーマチュアの先端がアーマチュアの弾性変 形によって固定接点との接触及び脱接触の状 態に動くことができるようにアーマチュアの 基部に接合されている。磁性部材は、第1ヨ ク及び第2ヨークを更に含む。第1ヨークは、 第1ヨークの第1端部がアーマチュアに面する うにメイン基板の第2スルーホール内に配置 されている。第1ヨークは、第1ヨークの第1端 部及び第2端部の間で永久磁石によって2つの 分に分断され、第1ヨークのそれら分断面は 、それぞれ永久磁石の両磁極面に接合されて いる。該接着剤は、それら分断面の何れか一 方に塗布されている。第2ヨークは、メイン 板の他の面に配置されている。第2ヨークの 1端部及び第2端部は、それぞれ、コアの第2 部及び第1ヨークの第2端部に接合されてい 。

 一実施形態において、コアの第1端部は、 アーマチュアの先端がアーマチュアの弾性変 形によって固定接点との接触及び脱接触の状 態に動くことができるようにアーマチュアの 基部に接合されている。磁性部材は、第1ヨ ク及び第2ヨークを更に含む。第1ヨークは、 第1ヨークの第1端部がアーマチュアに面する うにメイン基板の第2スルーホール内に配置 されている。第2ヨークはメイン基板の他の に配置されている。第2ヨークの第1端部及び 第2端部は、それぞれ、コアの第2端部及び第1 ヨークの第2端部に接合されている。コアは コアの第1端部及び第2端部の間で永久磁石に よって2つの部分に分断され、コアのそれら 断面は、それぞれ永久磁石の両磁極面に接 されている。該接着剤は、それら分断面の れか一方に塗布されている。

 一実施形態において、コアの第1端部は、 アーマチュアの先端がアーマチュアの弾性変 形によって固定接点との接触及び脱接触の状 態に動くことができるようにアーマチュアの 基部に接合されている。磁性部材は、第1ヨ ク及び第2ヨークを更に含む。第1ヨークは、 第1ヨークの第1端部がアーマチュアに面する うにメイン基板の第2スルーホール内に配置 されている。第2ヨークはメイン基板の他の に配置されている。第2ヨークの第1端部及び 第2端部は、それぞれ、コアの第2端部及び第1 ヨークの第2端部に接合されている。第2ヨー は、第2ヨークの第1端部及び第2端部の間で 久磁石によって2つの部分に分断され、第2 ークのそれら分断面は、それぞれ該接着剤 永久磁石の両磁極面に接合されている。こ 実施形態では、永久磁石を第2ヨークの2つの 部分間に容易に貼り付けることができる。

 一実施形態において、マイクロリレーは 第2ヨークの第2端部側の部分と永久磁石と 間にギャップを更に有する。第2ヨークの第1 端部側の部分が、コア及びアーマチュアに電 気的に接続される一の端子として機能する。 例えば、第1ヨークがコアと固定接点との間 配列される構造において、高周波信号が該 子と固定接点に供給されても、第1ヨーク及 アーマチュア13を経由した固定端子への該 周波信号の漏れを低減することができる。

 一実施形態において、カバーは、第2基板 、磁性部材及びコイルを備える。第2基板は イン基板の一の面の上方に配置される。カ ーの磁性部材は、メイン基板のコアと対向 置され第2基板によって支持されるコアを含 。カバーのコイルは、アーマチュアの一部 固定接点から離す磁界を発生するのに使用 れ、第2基板によって支持されるコアの周り に巻かれている。この実施形態では、固定接 点へのアーマチュアの一部のスティッキング を回避することができる。

 本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に 述する。本発明の他の特徴および利点は、 下の詳細な記述および添付図面に関連して 層良く理解されるものである。
本発明の第1実施形態によるマイクロリ レーの概要図である。 図2A及び2Bは、該マイクロリレーの本体 の概要図である。 図3A及び3Bは、該マイクロリレーのカバ ーの概要図である。 本発明の第2実施形態によるマイクロリ レーの概要図である。 図5A及び5Bは、該マイクロリレーのカバ ーの概要図である。 図6A及び6Bは、該マイクロリレーの本体 の概要図である。 本発明の第3実施形態によるマイクロリ レーの概要図である。 該マイクロリレーの変更例を例示する 該マイクロリレーの変更例を例示する 本発明の第4実施形態によるマイクロ レーの概要図である。 該マイクロリレーの変更例を例示する 。 本発明の第5実施形態によるマイクロ レーの概要図である。 本発明の第6実施形態によるマイクロ レーの概要図である。 本発明の第7実施形態によるマイクロ レーの概要図である。 該マイクロリレーの概要図である。 一実施形態の概要図である。

 (第1実施形態)
 図1は、本発明の第1実施形態によるマイク リレーを示す。このマイクロリレーは、メ ン基板11、固定接点12、アーマチュア13、コ ル14、磁性部材15及び永久磁石16を含み、こ らは、共にマイクロリレーの本体を構成す 。

 メイン基板11は、複数の積層された層(図 しない)を有する。例えば、メイン基板11は 複数の積層されたセラミックスシートから 成されコイル14を含む低温同時焼成セラミ クス(LTCC)である。メイン基板11は、更に、ス ルーホール及び導電材料から形成される導電 部(例えば導電ペーストスルーホール)110、並 に磁性部材15の一部、即ちコア151及び第1ヨ ク154がそれぞれ中に配置される第1及び第2 ルーホール111及び112を含む。第2スルーホー 112は、第1スルーホール111と導電部110との間 に配置される。一例において、導電部110は、 前記LTCCに含まれてもよい。

 固定接点12は、導電材料(導電ペースト)か ら作られ、メイン基板11の一の面(上面)に配 される。例えば、固定接点12は、スパッタリ ングによってクロム又は金等から作られても よく、或いはめっきによって銀又はAuNi等か 作られてもよい。固定接点12は、メイン基板 11の導電部110の一端と接続され、またメイン 板11の他の面(下面)に配置され導電部110の他 端と接続されたバンプ(即ち半田ボール)120と 気的に接続されている。

 図1、2A及び2Bに示すように、アーマチュ 13は、弾性変形自在のカンチレバーであり、 導電性を持つ磁性材料(例えば鉄-ニッケル合 )から作られる。例えば、アーマチュア13は メイン基板11の一の面に配置されたマスク に磁性層を堆積して、該マスクを除去する ッチングをすることにより形成することが きる。このアーマチュア13は、アーマチュア 13の一部(例えば先端)がアーマチュア13の弾性 変形によって固定接点12との接触及び脱接触 状態に動くことができるように、磁性部材1 5のコア151を介してメイン基板11によって支持 される。図2Aでは、アーマチュア13は、固定 点12まで延長される部分と、第1ヨーク154ま 延長される部分とを持つ。また、アーマチ ア13は可動接点131を含み、これは、固定接点 12と同様に導電材料から作られ、固定接点12 面するようにアーマチュア13の先端の下部に 配置される。なお、これに限らず、アーマチ ュア13は、導電性を持つ磁性材料から作られ ので、追加の可動接点を有さなくてもよい

 コイル14は、直列に接続された複数の(図1 では9)平面コイルから形成され、アーマチュ 13を弾性変形してアーマチュア13の先端(即 可動接点131)と固定接点12との間の電気接触 とるか切断する磁界を発生するのに使用さ る。複数の平面コイルは、それぞれ、複数 積層された層、即ち複数の積層されたセラ ックスシートに形成された複数の導体パタ ンであり、コア151の周りに配置されている 各導体パターンは、例えば、コア151の周り 巻き回される矩形渦巻きの形状である。図1 は、第1層に形成された導体パターンの内端 (該導体パターンの左ハーフの右端)が、該第1 層上に積層された第2層に形成された導体パ ーンの内端と接続されている。また、第2層 形成された導体パターンの外端(該導体パタ ーンの左ハーフの左端)は、該第2層上に積層 れた第3層に形成された導体パターンの外端 と接続されている。同様に、各層に形成され た導体パターンの内又は外端が、交互にそれ 自身の上層に形成された導体パターンの内又 は外端と接続される。このコイル14の両端は メイン基板11の他の面(下面)に配置されて、 該下面に着けられるバンプ141及び142と接続さ れる。第1実施形態では、複数の平面コイル 複数の積層されたセラミックスシートに形 されるので、コイル14の巻数を容易に増大す ることができ、マイクロリレーの小型化を実 現することができる。また、メイン基板11が 数の積層されたセラミックスシートから形 されるので、比較的良好な高周波特性を得 ことができる。

 上記コア151及び第1ヨーク154に加えて、磁 性部材15は第2ヨーク157を有する。コア151は、 導電性を持つ磁性体(例えば鉄-ニッケル合金) の平片であり、メイン基板11の上下面に第1及 び第2端部をそれぞれ有する。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面と面一である。また、コア151の第1端部は アーマチュア13の先端(可動接点131)がアーマ チュア13の弾性変形によって固定接点12との 触及び脱接触の状態に動くことができるよ に、アーマチュア13の基部に接合される。

 第1ヨーク154は、導電性を持つ磁性体(例 ば鉄-ニッケル合金)の平片であり、メイン基 板11の上下面に第1及び第2端部をそれぞれ有 る。例えば、第1ヨーク154の第1端部は、メイ ン基板11の上面からセットバックされて凹所 形成する一方、第1ヨーク154の第2端部はメ ン基板11の下面と面一である。

 第2ヨーク157は、導電性を持つ磁性体(例 ば鉄-ニッケル合金)の平片であり、メイン基 板11の他の面に配置される。この第2ヨーク157 は、コア151及び第1ヨーク154の第2端部とそれ れ接合される第1及び第2端部を有し、また ーク157の表面に着けられるバンプ150を有す 。このバンプ150は、第2ヨーク157、コア151及 アーマチュア13を介して、可動接点131と電 的に接続される。それ故に、アーマチュア13 の先端(可動接点131)と固定接点12との間の電 接触がとられるか切断されると、バンプ120 び150と接続される外部回路(図示しない)が、 それぞれオン及びオフされる。

 永久磁石16は、磁性部材15の端部に配置さ れる。なお、これに限らず、永久磁石16は、 性部材15内の箇所に配置されてもよい。第1 施形態では、磁石16は、メイン基板11の上面 と面一となるように、第1ヨーク154の第1端部 形成された凹所内に配置され、磁石16の一 磁極(例えばN極)面がアーマチュア13に面し、 他方(例えばS極)がヨーク154の第1端部と接触 る。また、磁石16は、コイル14の磁界が無く もアーマチュア13の先端(可動接点131)と固定 接点12との間の電気接触を保つことのできる 界を発生するように構成される。本発明の の特徴に従って、永久磁石16は、磁性体を 積することによって形成される。例えば、 性体は、エアロゾル・デポジション法、パ スレーザ・デポジション(PLD)法、めっき法又 はスクリーンプリント法等の堆積方法(成膜 術)によって、該凹所内及び上部に、大きな 磁力を持つ周知の材料(例えば、Sm系又はNd などの希土類元素)から形成される。続いて 磁性体がメイン基板11の上面と面一となる うに研磨され、着磁されることにより、永 磁石16が該凹所内に形成される。上記アーマ チュア13、磁性部材15及び永久磁石16は閉磁路 を構成する。

 図1、3A及び3Bに示すように、マイクロリ ーは、メイン基板11に固定されて、固定接点 12及びアーマチュア13を覆って保護するカバ 20を更に含む。カバー20は、第2基板21及びス ーサ27から構成される。メイン基板11及び第 2基板21の各面は矩形状であり、第2基板21はメ イン基板11とほぼ同じ平面寸法を持つ。スペ サ27は、矩形枠形状であり、第2基板21の一 面(下面)の縁部に固定される。それ故に、ス ペーサ27は、基板11の一の面(上面)がカバー20 覆われるとき、基板11及び21を離隔し、密閉 空間が基板11とカバー20との間に形成される 例えば、第2基板21をメイン基板11と同じ材料 から作れば、カバー20をメイン基板11に加熱 よって接合するとき、熱応力を低減するこ ができる。

 第1実施形態の動作を説明する。先ず、コ イル14が、永久磁石16の磁界と同じ方向で磁 部材15を通過する磁界(磁束)を発生するよう 、バンプ141及び142と接続された外部回路(図 示しない)から給電される。ここで、該外部 路は、アーマチュア13及び永久磁石16間の磁 がアーマチュア13のばね力より大きくなっ 、アーマチュア13の先端(可動接点131)と固定 点12との間に電気接触をとるように、電流 コイル14に供給するように構成される。それ 故に、アーマチュア13の先端(可動接点131)が 定接点12と電気接触の状態になる。その後、 該外部回路が給電するのを停止しても、可動 接点131及び固定接点12間の電気接触が保持さ る。

 その後、コイル14が、永久磁石16の磁界と 逆の方向で磁性部材15を通過する磁界を発生 るように、該外部回路から給電されると、 記閉磁路における磁束が減少する。その結 、アーマチュア13及び永久磁石16間の磁力が アーマチュア13のばね復帰力より小さくなる で、可動接点131及び固定接点12間の電気接 が切断される。

 第1実施形態では、永久磁石16が磁性体を 積することによって形成されるので、接着 での固定が不要である結果、製造コストを 減することができる。

 一例において、コア151及び第1ヨーク154は 、それぞれ第1及び第2スルーホール111及び112 内面を、導電性を持つ磁性材料(例えば鉄- ッケル合金)でめっきをすることによって形 してもよい。この方法では、コア151及び第1 ヨーク154の各々は中空片となる。

 (第2実施形態)
 図4は、本発明の第2実施形態によるマイク リレーを示す。明瞭のため、同様の要素に 、第1実施形態で表されたのと同じ符号が割 当てられる。第1実施形態のカバー2に代え 、第2実施形態におけるマイクロリレーは、 2基板21、コイル24、磁性部材25、永久磁石26 びスペーサ27から構成されるカバー2を含む

 第2実施形態において、第2基板21は、第1 施形態のメイン基板11と同様に積層基板(例 ばLTCC)である。コイル24は、第1実施形態のコ イル14と同様に、直列に接続された複数の(図 4では9)平面コイルから形成される。

 磁性部材25は、コア251、第1ヨーク254及び 2ヨーク257を有する。コア251、第1ヨーク254 び第2ヨーク257の各々は、磁性体の平片であ 。コア251の第1及び第2端部は、それぞれ第2 板21の一の面(上面)及び他の面(下面)と面一 ある。また、コア251は、第2実施形態のコア 151の上方に配置される。第1ヨーク254の第1端 は、第2基板21の上面と面一である一方、第1 ヨーク254の第2端部は、第2基板21の下面から ットバックされて凹所を形成する。第2ヨー 257は、第2基板21の他の面(下面)に配置され コア251及び第1ヨーク254の第1端部にそれぞれ 接合される第1及び第2端部を有する。

 永久磁石26は、第2基板21の下面と面一と るように、第1ヨーク254の第2端部に形成され た凹所内に配置される。磁石26の一の磁極(例 えばN極)面がヨーク254の第2端部と接触する一 方、他方の磁極(例えばS極)面が第2実施形態 アーマチュア13に面する。また、永久磁石26 、第2実施形態の永久磁石16の上方に配置さ る。一例において、永久磁石26は、第1実施 態の永久磁石16と同様に構成されてもよく 或いは焼結磁石でもよい。

 ここで、図5A、5B、6A及び6Bに示すように コイル24の両端とそれぞれ接続される2つの 電線を含む接続部28が、第2基板21の下面に配 置される。他方、バンプ143が、第2実施形態 おけるメイン基板11の下面に着けられて、導 電ペーストスルーホール等の導電部(図示し い)に接続される。接続部28の該導電線は、 バー2がメイン基板11の上面に接合されると 、メイン基板11の上面に配置された2つの端 (図示しない)とそれぞれ接続される。該2つ 端子の一方は該導電部に接続される一方、 方は、第2実施形態におけるコイル14の一端 接続される。

 第2実施形態の動作を説明する。可動接点 131及び固定接点12間の電気接触を切断すると 、コイル14及び24は、コイル14が第1実施形態 と同様に磁界を発生し、またコイル24が、永 磁石26の磁界と同じ方向で磁性部材25を通過 する磁界(磁束)を発生するように、バンプ141~ 143と接続された外部回路(図示しない)から給 される。それにより、永久磁石16がヨーク13 を反発すると同時に、永久磁石26の磁界がコ ル24の磁界によって増大されて、ヨーク13を より強く引きつける。

 第2実施形態では、固定接点12へのアーマ ュア13の一部(先端)のスティッキングを回避 することができる。

 (第3実施形態)
 図7は、本発明の第3実施形態によるマイク リレーを示す。明瞭のため、同様の要素に 、第1実施形態で表されたのと同じ符号が割 当てられる。

 第1実施形態では、永久磁石16(磁性体)は エアロゾル・デポジション法、パルスレー ・デポジション法、めっき法又はスクリー プリント法等の堆積方法によって、該凹所 及び上部に、大きな保磁力を持つ周知の材 から形成される。しかし、磁石16は比較的小 さな磁力を持つことになるので、磁石16をよ 大きくする必要があり、その結果、永久磁 が上記閉磁路においてより大きな部分を占 る。このため、コイルの巻数が増大し、マ クロリレーの寸法が増大される。

 永久磁石16が焼結磁石であれば、焼結磁 は比較的大きな磁力を持つので、磁石16を小 型化することができ、該閉磁路における磁性 部材15の占有率を増大することができる。こ ため、コイルの巻数が減少し、マイクロリ ーの寸法を低減することができる。しかし 焼結磁石は、それをメイン基板11又は磁性 材15に機械的に結合するために接着剤を必要 とする。図1の構造において、永久磁石16(焼 磁石)を接着剤で第1ヨーク154の第1端部に固 すると、接着剤に含まれる有機材料が蒸気 なって基板11とカバー20との間の密閉空間内 拡散し得る。その結果、有機物の膜が固定 点12及び可動接点131の各々の上に形成され る。つまり、接点不良(接点劣化)の可能性が ある。

 第3実施形態では、永久磁石16は、有機材 を含む接着剤で、少なくとも磁性部材15に り付けられる焼結磁石であるが、接着剤に 来する有機物の膜に起因する接点不良を防 することができる。

 図7に示すように、第3実施形態における イクロリレーは、第1実施形態と同様に、メ ン基板11、固定接点12、アーマチュア13、コ ル14、カバー20、及びバンプ120、141、142及び 150を含む。加えて、リレーは、磁性部材15(即 ち、コア151及び第1及び第2ヨーク154及び157)及 び永久磁石16を更に含むが、磁石16は、カバ 20の中、即ち基板11とカバー20との間の密閉 間10の中に含まれないように磁性部材15内の 所に配置される。

 詳しくは、コア151の第1端部は、アーマチ ュア13の先端(可動接点131)がアーマチュア13の 弾性変形によって固定接点12との接触及び脱 触の状態に動くことができるようにアーマ ュア13の基部に接合される。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面と面一である。第1ヨーク154は、第1ヨーク 154の第1端部がアーマチュア13に面するように メイン基板11の第2スルーホール112内に配置さ れる。第1ヨーク154の第1端部は、メイン基板1 1の上面と面一である一方、第1ヨーク154の第2 端部はメイン基板11の下面からセットバック れて凹所を形成する。第2ヨーク157はメイン 基板11の下面に配置される。第2ヨーク157の第 1端部はコア151の第2端部に接合される。第1ヨ ーク154の第2端部及び第2ヨーク157の第2端部は 、それぞれ、該接着剤で永久磁石16の両磁極 に接合される。永久磁石16は該凹所内に配 され、永久磁石16の両磁極面は第1実施形態 同様に配列される。

 一例において、コア151及び第1ヨーク154は 、それぞれ第1スルーホール111内のめっき及 第2スルーホール112内のめっきでもよい。こ 構造では、コア151及び第1ヨーク154が形成さ れた後、永久磁石16が、該接着剤で、第1ヨー ク154の第2端部及び該第2端部近傍のメイン基 11に接合される。続いて、第2ヨーク157がめ きによって形成されることにより、第2ヨー ク157の第2端部が永久磁石16に接合される。

 第3実施形態では、永久磁石16は、密閉空 10の中に含まれないように、該凹所内に配 されて、有機材料を含む接着剤で固定され ので、該接着剤に由来する有機物の膜に起 する接点不良を防止することができる。し も、永久磁石16は比較的大きな磁力を持つ焼 結磁石であるので、磁石16を小型化すること でき、該閉磁路における磁性部材15の占有 を増大することができる。それ故に、磁性 材15を、永久磁石16よりも高い透磁率を持つ 料から形成すれば、鉄損を減少させること できる。その結果、コイルの巻数を減少さ ることができ、マイクロリレーの寸法を低 することができる。

 一例において、永久磁石16は、コア151及 第1ヨーク154間の方向において、少なくとも 1ヨーク154の第1端部よりも大きな幅を持っ もよい。例えば、図8に示すように、磁石16 、該方向において第1ヨーク154よりも大きな を持つ。この構造では、磁石16の寸法が増 されるので、固定接点12及び可動接点131間の 電気接触を保持するための磁束を増大するこ とができる。

 一例において、図9に示すように、永久磁 石16は、コア151及び第1ヨーク154間の方向にお いて、少なくとも第1ヨーク154の第1端部より 大きな幅を持ち、第1ヨーク154の第2端部側 おける幅は、第1ヨーク154の第2端部から第1 部へより小さくなる。このように、第1ヨー 154の端面を永久磁石16とマッチさせれば、 束の増大に加えて、磁束漏れを回避するこ ができる。

 (第4実施形態)
 図10は、本発明の第4実施形態によるマイク リレーを示す。明瞭のため、同様の要素に 、第1実施形態で表されたのと同じ符号が割 り当てられる。

 図10に示すように、第4実施形態における イクロリレーは、メイン基板11、固定接点12 、アーマチュア13、コイル14、カバー20、及び バンプ120、141、142及び150を第1実施形態と同 に含む。加えて、リレーは、磁性部材15(即 、コア151及び第1及び第2ヨーク154及び157)及 永久磁石16を更に含むが、磁石16は、基板11 カバー20との間の密閉空間10の中に含まれな ように磁性部材15内の箇所に配置される。

 詳しくは、コア151の第1端部は、アーマチ ュア13の先端(可動接点131)がアーマチュア13の 弾性変形によって固定接点12との接触及び脱 触の状態に動くことができるようにアーマ ュア13の基部に接合される。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面からセットバックされて凹所を形成する 第1ヨーク154は、第1ヨーク154の第1端部がア マチュア13に面するようにメイン基板11の第2 スルーホール112内に配置される。例えば、第 1ヨーク154の第1及び第2端部は、それぞれメイ ン基板11の上面及び下面と面一である。第2ヨ ーク157はメイン基板11の下面に配置される。 ア151の第2端部及び第2ヨーク157の第1端部は それぞれ、有機材料を含む接着剤で、永久 石16の一の磁極(例えばS極)面及び他の磁極( えばN極)面に接合される。第2ヨーク157の第2 端部は、第1ヨーク154の第2端部に接合される

 一例において、永久磁石16は、コア151及 第1ヨーク154間の方向において、少なくとも ア151の第1端部よりも大きな幅を持ってもよ い。例えば、図11に示すように、磁石16は、 方向においてコア151よりも大きな幅を持つ この構造では、磁石16の寸法が増大されるの で、固定接点12及び可動接点131間の電気接触 保持するための磁束を増大することができ 。

 (第5実施形態)
 図12は、本発明の第5実施形態によるマイク リレーを示す。明瞭のため、同様の要素に 、第1実施形態で表されたのと同じ符号が割 り当てられる。

 図12に示すように、第5実施形態における イクロリレーは、メイン基板11、固定接点12 、アーマチュア13、コイル14、カバー20、及び バンプ120、141、142及び150を第1実施形態と同 に含む。加えて、リレーは、磁性部材15(即 、コア151及び第1及び第2ヨーク154及び157)及 永久磁石16を更に含むが、磁石16は、基板11 カバー20との間の密閉空間10の中に含まれな ように磁性部材15内の箇所に配置される。

 詳しくは、コア151の第1端部は、アーマチ ュア13の先端(可動接点131)がアーマチュア13の 弾性変形によって固定接点12との接触及び脱 触の状態に動くことができるようにアーマ ュア13の基部に接合される。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面と面一である。第1ヨーク154は、第1ヨーク 154の第1端部がアーマチュア13に面するように メイン基板11の第2スルーホール112内に配置さ れる。例えば、第1ヨーク154の第1及び第2端部 は、それぞれ、メイン基板11の上面及び下面 面一である。また、第1ヨーク154は、第1ヨ ク154の第1及び第2端部の間で永久磁石16によ て2つの部分155及び156に分断され、部分155及 び156の分断面は、それぞれ永久磁石16の一の 極(例えばN極)面及び他の磁極(例えばS極)面 接合される。有機材料を含む接着剤は、そ ら分断面の何れか一方に塗布される。第2ヨ ーク157はメイン基板11の下面に配置される。 2ヨーク157の第1端部及び第2端部は、それぞ 、コア151の第2端部及び第1ヨーク154の第2端 に接合される。

 (第6実施形態)
 図13は、本発明の第6実施形態によるマイク リレーを示す。明瞭のため、同様の要素に 、第1実施形態で表されたのと同じ符号が割 り当てられる。

 図12に示すように、第5実施形態における イクロリレーは、メイン基板11、固定接点12 、アーマチュア13、コイル14、カバー20、及び バンプ120、141、142及び150を第1実施形態と同 に含む。加えて、リレーは、磁性部材15(即 、コア151及び第1及び第2ヨーク154及び157)及 永久磁石16を更に含むが、磁石16は、基板11 カバー20との間の密閉空間10の中に含まれな ように磁性部材15内の箇所に配置される。

 詳しくは、コア151の第1端部は、アーマチ ュア13の先端(可動接点131)がアーマチュア13の 弾性変形によって固定接点12との接触及び脱 触の状態に動くことができるようにアーマ ュア13の基部に接合される。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面と面一である。第1ヨーク154は、第1ヨーク 154の第1端部がアーマチュア13に面するように メイン基板11の第2スルーホール112内に配置さ れる。例えば、第1ヨーク154の第1及び第2端部 は、それぞれ、メイン基板11の上面及び下面 面一である。第2ヨーク157はメイン基板11の 面に配置される。第2ヨーク157の第1端部及 第2端部は、それぞれコア151の第2端部及び第 1ヨーク154の第2端部に接合される。ここで、 ア151は、コアの第1及び第2端部の間で永久 石16によって2つの部分152及び153に分断され 部分152及び153の分断面は、それぞれ、磁石16 の一の磁極(例えばS極)面及び他の磁極(例え N極)面に接合される。有機材料を含む接着剤 は、それら分断面の何れか一方に塗布される 。

 (第7実施形態)
 図14及び15は、本発明の第7実施形態による イクロリレーを示す。明瞭のため、同様の 素には、第1実施形態で表されたのと同じ符 が割り当てられる。

 第5実施形態におけるマイクロリレーは、 メイン基板11、固定接点12、アーマチュア13、 コイル14、カバー20、及びバンプ120、141、142 び150を第1実施形態と同様に含む。加えて、 レーは、磁性部材15(即ち、コア151及び第1及 び第2ヨーク154及び157)及び永久磁石16を更に むが、磁石16は、基板11とカバー20との間の 閉空間10の中に含まれないように磁性部材15 の箇所に配置される。

 詳しくは、コア151の第1端部は、アーマチ ュア13の先端(可動接点131)がアーマチュア13の 弾性変形によって固定接点12との接触及び脱 触の状態に動くことができるようにアーマ ュア13の基部に接合される。例えば、コア15 1の第1端部はメイン基板11の上面から突出さ る一方、コア151の第2端部はメイン基板11の 面と面一である。第1ヨーク154は、第1ヨーク 154の第1端部がアーマチュア13に面するように メイン基板11の第2スルーホール112内に配置さ れる。例えば、第1ヨーク154の第1及び第2端部 は、それぞれ、メイン基板11の上面及び下面 面一である。第2ヨーク157はメイン基板11の 面に配置される。第2ヨーク157の第1端部及 第2端部は、それぞれ、コア151の第2端部及び 第1ヨーク154の第2端部に接合される。ここで 第2ヨーク157は、第2ヨーク157の第1及び第2端 部の間で永久磁石16によって2つの部分158及び 159に分断され、部分158及び159の分断面は、そ れぞれ有機材料を含む接着剤で、磁石16の一 磁極(例えばS極)面及び他の磁極(例えばN極) に接合される。この構造では、永久磁石16 第2ヨーク157の2つの部分158及び159間に容易に 貼り付けることができる。

 マイクロリレーは、第2ヨーク157の第2端 側の部分159と永久磁石16との間にギャップ160 を更に有する。また、第2ヨーク157の第1端部 の部分158は、バンプ150と接続され、コア151 びアーマチュア13に電気的に接続される一 端子として機能する。第1ヨーク154がコア151 固定接点12との間に配列される構造におい 、二つの経路が該端子と固定端子12との間に 存在する。第1経路は、部分158、コア151及び ーマチュア13から形成される一方、第2経路 、部分158、永久磁石16、部分159、第1ヨーク15 4及びアーマチュア13から形成される。高周波 RF信号が該端子と固定接点12に供給されても ギャップ160が部分159と磁石16との間に存在す るので、第1ヨーク154及びアーマチュア13(即 第2経路)を経由した固定端子12への該信号の れを低減することができる。

 一実施形態において、第3から第7実施形 の各マイクロリレーは、コイルの無いカバ 20に代えて、第2実施形態のカバーとほぼ同 に、コイルのあるカバー20を持ってもよい。 例えば、第3実施形態におけるマイクロリレ は、図16に示すようなカバー20を持ってもよ 。このカバー20は、第2基板21、コイル24、ス ペーサ27及び接続部28を、第2実施形態のカバ と同様に含む一方、図16の本体は、第2実施 態の本体と同様に、バンプ143及び導電部を に含む。

 図16において、カバー20は、磁性部材25及 永久磁石26を更に含む。磁性部材25は、コア 251、第1ヨーク254及び第2ヨーク257を有し、コ 251及び第2ヨーク257は、第2実施形態のそれ と同様に形成される。第1ヨーク254の第1端部 は、第2基板21の上面からセットバックされて 凹所を形成する一方、第1ヨーク254の第2端部 第2基板21の下面と面一である。永久磁石26 、第2基板21の上面と面一となるように、第1 ーク254の第1端部に形成された凹所内に配置 される。磁石26の一の磁極(例えばN極)面が第2 ヨーク257の第2端部と接触する一方、他方の 極(例えばS極)面が第1ヨーク254の第1端部と接 触する。このように、永久磁石26は、基板11 カバー20との間の密閉空間10の中に含まれな ように磁性部材25内の箇所に配置される。 れ故に第2実施形態と同様の長所が得られる 加えて、有機材料を含む接着剤を、永久磁 26を固定するのに使用しても、接着剤に由 する有機物の膜に起因する接点不良を防止 ることができる。なお、図16の例に限らず、 永久磁石26は、第3から第7実施形態の各永久 石16と同様に配置されてもよい。また、カバ ー20は、永久磁石を持たなくてもよい。

 一実施形態において、第1から第7実施形 のマイクロリレーの各本体は、メイン基板11 の一の面(上面)に配置され固定接点12及び磁 部材15を囲むシールドパターンと、基板11の の面(下面)に配置され導電部(例えば導電ペ ストスルーホール)を介して該シールドパタ ーンと電気的に接続されるバンプとを更に有 してもよい。

 本発明を幾つかの好ましい実施形態につ て記述したが、この発明の本来の精神およ 範囲を逸脱することなく、当業者によって 々な修正および変形が可能である。