JP4196009B2 - マイクロリレーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体微細加工技術を用いて形成されるマイクロリレーの製造方法に関する。

従来から、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が提供されており、このようなマイクロリレーは、たとえば、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及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離機構とを備えている（たとえば、特許文献１）。

ここで、ボディは、ガラスを用いて矩形板状に形成され、四隅の近傍には、ボディの上下両面に貫通するスルーホールが形成されている。これらスルーホールの内周面には、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路とマイクロリレーの固定接点とを電気的に接続するための電気経路が形成されており、このような電気経路は、クロム、チタン、白金、コバルト、ニッケル、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。
特開２００５−５０７６８号公報（第１図、第１０図）

ところで、上記のような電気経路としては、電気抵抗の小さいものを用いることが好ましく、材料自体のコストも考慮すると、銅を用いるのが好ましい。

しかしながら、銅は、ガラスや、Ｓｉ、ＳｉＯ_２等の半導体の製造に用いられる誘電体に対して非常に拡散し易く、そのため、上記のようにガラス製のボディに貫設したスルーホール内に銅めっき層（以下、Ｃｕめっき層という）を形成した際には、銅めっき層がスルーホールの内周面から界面剥離し易くなってしまうという問題が生じていた。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、Ｃｕめっき層の界面剥離を防止できるマイクロリレーの製造方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、請求項１では、少なくとも固定接点に電気的に接続される内部回路が設けられたガラス製のボディと、固定接点に接離する可動接点を備えてボディに対して揺動自在に設けられるアーマチュアと、アーマチュアを駆動する駆動手段とを備え、ボディには、外部の電気回路に前記内部回路を電気的に接続するＣｕめっき層を有するスルーホールが貫設され、スルーホールの内周面とＣｕめっき層との間には、スルーホール側に設けられるＴｉＮ層とＣｕめっき層側に設けられるＣｕ層とを有するシード層を介在させ、シード層は、ＴｉＮ層とスルーホールの内面との間にＣｒ層を有しているマイクロリレーの製造方法であって、ボディにスルーホールをブラスト加工により貫設する第１の工程と、第１の工程の後にスルーホールの内周面にＣｒ層をスパッタ法により形成する第２の工程と、第２の工程の後にＣｒ層の表面にＴｉＮ層を形成する第３の工程と、第３の工程の後にＴｉＮ層の表面にＣｕ層を形成する第４の工程と、第４の工程の後にＣｕ層の表面にＣｕめっき層を形成する第５の工程とを有していることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スルーホールの内周面とＣｕめっき層との間に、ＴｉＮ層を有するシード層を設けているので、ＴｉＮ層によってＣｕがガラス製のボディ中へ拡散してしまうことを防止することができ、これにより、Ｃｕの拡散に起因するＣｕめっき層の界面剥離を防止することができる。また、ＴｉＮ層よりもガラスとの密着性が良好なＣｒ層を介してＴｉＮ層をスルーホールの内周面に形成しているので、シード層とスルーホールの内周面との間の密着性を向上でき、これにより、Ｃｕめっき層の界面剥離の防止効果を向上することができる。また、Ｃｒ層をスパッタ法にて形成することで、蒸着等によってＣｒ層を形成する場合に比べて、Ｃｒ層とスルーホールの内周面との密着性を向上することができ、これにより、Ｃｕめっき層の界面剥離の防止効果を向上することができる。

本発明は、ＴｉＮ層によってＣｕがガラス製のボディ中へ拡散してしまうことを防止することができるので、Ｃｕの拡散に起因するＣｕめっき層の界面剥離を防止することができるという効果がある。

以下に、本発明の基本形態および実施形態について図１〜図４を用いて説明する。

（基本形態）
本基本形態のマイクロリレーは、常開接点と常閉接点とを備えたラッチング型リレーであり、図２に示すように、固定接点Ｓ１〜Ｓ４を含む内部回路が設けられたガラス製のボディ１と、固定接点Ｓ１〜Ｓ４に接離する可動接点（図示せず）を備えてボディ１に対して揺動自在に設けられるアーマチュアＡを有するアーマチュアブロック２と、アーマチュアブロック２の上面に被着されるカバー３と、アーマチュアＡを駆動する駆動手段となる電磁石装置４とを備えている。

ボディ１は、ガラスを用いて矩形板状に形成され、図１（ａ）に示すように、四隅の近傍には、ボディ１の上面側と下面側とを連通するスルーホール１０ａ〜１０ｄが貫設されるとともに、ボディ１の長手方向両端側における短手方向中央部には、同様にスルーホール１０ｅ，１０ｆが貫設されている。これらスルーホール１０ａ〜１０ｆには、外部の電気回路、たとえばマイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路と、後述するランド１３ａ〜１３ｆからなる内部回路とを電気的に接続する電気経路となるＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆがスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面及びその上面開口を覆うようにして形成されている。

ここで、このＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆと、スルーホール１０ａ〜１０ｆとの間には、図１（ｃ）に示すように、シード層１２が設けられている。シード層１２は、スルーホール１０ｅ側に設けられるＴｉＮ（窒化チタン）層１２ａと、Ｃｕめっき層１１ｅ側に設けられるＣｕ層とを有している。ＴｉＮ層１２ａは、スルーホール１０ｅの内周面を覆うように形成されており、ＴｉＮ層１２ａの厚み寸法は、２ｎｍ〜２００ｎｍとなるのが好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍとなるのが最適である。また、Ｃｕ層１２ｂは、ＴｉＮ層１２ａの表面を覆うように形成されており、Ｃｕ層１２ｂの厚み寸法は、１０ｎｍ〜５００ｎｍとなるのが好ましく、１００ｎｍ〜２００ｎｍとなるのが最適である。尚、図１（ｃ）は一例としてスルーホール１０ｅに関する構成を示しているが、上記の点は、他のスルーホール１０ａ〜１０ｄ，１０ｆについても同様である。

一方、ボディ１の中央には、図１（ｂ）に示すように、ボディ１の上下両面に貫通した十字形の貫通孔１４が設けられており、貫通孔１４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いる。そして、ボディ１の上面には、薄膜１５が貫通孔１４を閉じるようにして密着接合されており、薄膜１５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ている。そして、ボディ１に密着接合された薄膜１５と、ボディ１の貫通孔１４の内周面とで囲まれる空間部が、ボディ１に電磁石装置４を収納するための収容凹部１６となる。

ボディ１の上面には、前述した固定接点Ｓ１〜Ｓ４を備えるランド１３ａ〜１３ｄ、及びグラウンドに用いられるランド１３ｅ，１３ｆが形成されており、これらランド１３ａ〜１３ｆから固定接点Ｓ１〜Ｓ４を含む内部回路が構成されている。ここで、これらランド１３ａ〜１３ｆは、たとえば、図１（ｄ）に示すように、スパッタリング等によって形成される金等の第１の層Ｌ１と、第１の層Ｌ１の表面にめっきによって形成される金等の第２の層Ｌ２とで構成されている。

ランド１３ａ〜１３ｄは、図１（ａ）に示すように、ボディ１の短手方向を長手方向とする長尺状に形成されており、長手方向においてボディ１の中央側の部位がそれぞれ固定接点Ｓ１〜Ｓ４となっている。また、これらランド１３ａ〜１３ｄは、長手方向において固定接点Ｓ１〜Ｓ４とは反対側の部位で各スルーホール１０ａ〜１０ｄの上面開口及びその周縁部を覆っており、これにより各ランド１３ａ〜１３ｄと各スルーホール１０ａ〜１０ｄのＣｕめっき層１１ａ〜１１ｄとそれぞれ電気的に接続されている。また、ランド１３ｅ，１３ｆは、図１（ａ）に示すように、ボディ１の短手方向を長手方向とする長尺状に形成されて、長手方向略中央部で各スルーホール１０ｅ，１０ｆの上面開口及びその周縁部を覆っている。これにより各ランド１３ａ，１３ｂと各スルーホール１０ｅ，１０ｆのＣｕめっき層１１ｅ，１１ｆとそれぞれ電気的に接続されている。

加えて、ボディ１の下面には、図３に示すように、各スルーホール１０ａ〜１０ｆの下面開口及びその周辺を覆うように、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆとそれぞれ電気的に接続されるランド１７ａ〜１７ｆが形成されており、これらランド１７ａ〜１７ｆ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、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。

アーマチュアブロック２は、５０μｍ〜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２ａと、アーマチュア基板２ａの全周を包囲してアーマチュア基板２ａを揺動自在に支持するフレーム２ｂとを一体に備える。このアーマチュア基板２ａの下面には、図示しない矩形板状の磁性体が接合され、これによりアーマチュアＡが構成される。ここで、磁性体は、電磁軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなどの磁性材料を機械加工して形成され、接着、溶接、熱着、ロウ付けなどの方法で、アーマチュア基板２ａに接合される。尚、磁性体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。

アーマチュア基板２ａは、図２に示すように、下面に磁性体（図示せず）が接合される長尺矩形状の磁性体保持部２０と、磁性体保持部２０の長手方向両端側にそれぞれ弾性変形可能に設けられたヒンジ片２１ａ，２１ｂとを一体に備え、ヒンジ片２１ａの下面には、固定接点Ｓ１，Ｓ２と接離する可動接点（図示せず）が接合され、ヒンジ片２１ｂの下面には、固定接点Ｓ３，Ｓ４と接離する可動接点（図示せず）が接合されている。

この磁性体保持部２０の長手方向中央部の短手方向両側には、それぞれ短手方向へ突出する延設片２２が形成されており、延設片２２の先端面には凸部２２ａが設けられている。また、延設片２２の下面には、アーマチュア基板２ａのシーソー動作の支点となる支点部（図示せず）が形成されている。さらに、磁性体保持部２０の四隅には、各一対の突設片２５ａ，２５ｂが形成されており、これら突設片２５ａ，２５ｂの下面には、アーマチュアＡのシーソー動作のストッパーとなる当接部（図示せず）が形成されている。このような図示しない当接部は、アーマチュアＡ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。

また、アーマチュア基板２ａの上下方向の長さ寸法は、フレーム２ｂの上下方向の長さ寸法よりも小さく形成されており、フレーム２ｂの下面に対してアーマチュアＡの下面（すなわち、磁性体の下面及び可動接点の下面）が上方に位置するようにアーマチュア基板２ａがフレーム２ｂに保持されている。これにより、フレーム２ｂをボディ１に接合した際に、アーマチュアＡの下面とボディ１の上面との間に、アーマチュアＡを揺動自在に収容するための空間部が形成される。

フレーム２ｂは、アーマチュア基板２ａを全周を包囲できる程度の大きさを有する矩形枠状に形成されており、アーマチュア基板２ａの延設片２２，２２にそれぞれ対向する内側面には、各延設片２２の凸部２２ａと凹凸嵌合する凹部２３ａを備える延設片２３が一体に突設されている。そして、フレーム２ｂの延設片２３の凹部２３ａと、アーマチュア基板２ａの延設片２２の凸部２２ａとが凹凸嵌合することによって、アーマチュア基板２ａの長手方向での移動が規制されることになる。

上記のアーマチュア基板２ａとフレーム２ｂとは、弾性変形可能な弾性片２４によって一体に連結されており、以下に弾性片２４について説明する。弾性片２４は、アーマチュア基板２ａの磁性体保持部２０の短手方向における両側面と、該両側面にそれぞれ対向するフレーム２ｂの内側面とを一体に連結するものであり、アーマチュア基板２ａのシーソー動作の軸を中心として、線対称に４ヶ所設けられている。この弾性片２４は、フレーム２ｂと同一平面上でＵ字形に多数蛇行した形状に形成されており、このように蛇行した形状に形成することで、弾性片２４を長く形成することができ、アーマチュア基板２ａがシーソー動作する時に弾性片２４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とともに、弾性片２４に加えられる応力も分散できる。尚、弾性片２４は、上下方向の厚みがフレーム２ｂの上下方向の厚みよりも薄く形成され、上下方向に交差する方向の厚みが、弾性片２４の上下方向の厚みよりも薄く形成されている。

そして、カバー３は、パイレックス（登録商標）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Ａを揺動自在に収容するための凹部（図示せず）が設けられている。

ボディ１に収容される電磁石装置４は、図２に示すように、ヨーク４０と、永久磁石４１と、コイル４２ａ，４２ｂと、基板４３とからなる。

ヨーク４０は、電磁軟鉄等の鉄板を曲げ加工或いは鍛造加工することにより、長尺矩形板状の中央片４０ａの両端から、矩形板状の脚片４０ｂ，４０ｃ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４１は、直方体形状であって、上面側の磁極面４１ａと下面側の磁極面４１ｂが互いに異極となるように着磁されている。そして、永久磁石４１は、磁極面４１ｂをヨーク４０の中央片４０ａの上面中央部に当接させた状態でヨーク４０に取着され、このとき、永久磁石４１の磁極面４１ａと、ヨーク４０の脚片４０ｂ，４０ｃの上面とが同一面上に位置するようにしている。

コイル４２ａは、脚片４０ｂと永久磁石４１との間の中央片４０ａの部位に直接巻回され、ヨーク４０の長手方向において脚片４０ｂと永久磁石４１とに当接することで、ヨーク４０の長手方向での位置決めがなされている。同様に、コイル４２ｂは、脚片４０ｃと永久磁石４１との間の中央片４０ａの部位に直接巻回され、ヨーク４０の長手方向において脚片４０ｃと永久磁石４１とに当接することで、ヨーク４０の長手方向での位置決めがなされている。

基板４３は長尺矩形状であり、ヨーク４０の中央片４０ａの下面に中央片４０ａの長手方向と基板４３の長手方向とが直交するように接合される。基板４３は、下面の長手方向両端部に導電部４３ａ，４３ａを有し、コイル４２ａ，４２ｂの両端が導電部４３ａ，４３ａにそれぞれ電気接続されている。

次に、本基本形態のマイクロリレーの製造方法について説明する。本基本形態のマイクロリレーの製造方法は、特に、ボディ１の製造方法に特徴があるため、ボディ１の製造方法についてのみ説明し、従来と同様であるアマチュアブロック２、カバー３、及び電磁石装置４の製造方法については説明を省略する。

ボディ１の製造方法は、ボディ１にスルーホール１０ａ〜１０ｆをブラスト加工により貫設する第１の工程と、第１の工程の後にスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面にＴｉＮ層１２ａをＣＶＤ法により形成する第２の工程と、第２の工程の後にＴｉＮ層１２ａの表面にＣｕ層１２ｂを形成してシード層１２を得る第３の工程と、第３の工程の後にシード層１２の表面（つまりはＣｕ層１２ｂの表面）にＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを形成する第４の工程とを有するほか、上述したようにランド１３ａ〜１３ｆ，１７ａ〜１７ｆを形成する工程と、貫通孔１４を形成する工程と、薄膜１５を密着接合する工程とを含んでいる。

ここで、第１の工程は、ボディ１の所定箇所にブラスト加工によりスルーホール１０ａ〜１０ｆを形成する工程であり、これにより、各スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面が粗面となるようにしている。

第２の工程は、第１の工程により形成したスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に、Ｃｕがボディ１中（つまりはガラス中）に拡散することを防止するためのバリア層となるＴｉＮ層１２ａをＣＶＤ法（化学気相堆積法）により形成する工程であり、ＣＶＤ法を用いることで、ＴｉＮ層１２ａをスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に均一に形成することができる。

第３の工程は、第２の工程によりスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に形成したＴｉＮ層１２ａの表面にＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを成長させるためのシード用のＣｕ層１２ｂをＣＶＤ法により形成する工程であり、ＣＶＤ法を用いることで、Ｃｕ層１２ｂをＴｉＮ層１２ａの表面に均一に形成することができる。これによりＴｉＮ層１２ａとＣｕ層１２ｂからなるシード層１２が構成される。

第４の工程は、シード層１２の表面（つまりはＣｕ層１２ｂの表面）に、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路等の外部回路と、ランド１３ａ〜１３ｆからなる内部回路とを電気的に接続する電気経路となるＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを形成する工程であり、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆは、電解めっき法等を用いてＣｕ層１２ｂの表面と、スルーホール１０ａ〜１０ｆの上面開口を覆うように形成される。

この後に、上述したようにランド１３ａ〜１３ｆ，１７ａ〜１７ｆを形成する工程と、貫通孔１４を形成する工程と、薄膜１５を密着接合する工程とを経て、ボディ１が完成することになる。尚、第１〜第４の工程の順番さえ守られていれば、形成順序を適宜入れ替えても構わない。

そして、このようにして得られたボディ１と、アーマチュアブロック２と、カバー３と、電磁石装置４とは、次のようにして取り付けられている。アーマチュアブロック２は、ボディ１の周縁部１８に陽極接合等の方法で直接接合されることで、ボディ１に取り付けられ、カバー３は、アーマチュアブロック２の周縁部２６に陽極接合等の方法で直接接合されることで、アーマチュアブロック２に取り付けられている。このとき、アーマチュアＡは、アーマチュアＡのヒンジ片２１ａの可動接点（図示せず）と固定接点Ｓ１，Ｓ２とが対向するとともに、ヒンジ片２１ｂの可動接点（図示せず）と固定接点Ｓ３，Ｓ４とが対向するようにして配置されており、これら可動接点及び固定接点Ｓ１〜Ｓ４によってアーマチュアＡの揺動により接離する接点機構が構成されている。一方、電磁石装置４は、脚片４０ｂ，４０ｃの先端を上向きにして、ボディ１の収容凹部１６に収容される。このとき、上述したように、収容凹部１６の貫通孔１４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いるので、電磁石装置４をボディ１に収容し易くなっている。

以上により本基本形態のマイクロリレーが得られ、このマイクロリレーには、図３に示すように、金、銀、銅、半田等の導電性材料からなるバンプ５ａ〜５ｈが密着接合される。ここで、バンプ５ａ〜５ｆは、ボディ１の下面のランド１７ａ〜１７ｆに載せられて、各スルーホール１０ａ〜１０ｆの下面開口を塞ぐように、熱等で密着接合されており、バンプ５ｇ，５ｈは、電磁石装置４の導電部４３ａ，４３ａに熱等で密着接合されている。そして、マイクロリレーをプリント基板（図示せず）に実装するには、ボディ１の下面に設けたバンプ５ａ〜５ｈを用いてフリップチップ実装すればよく、これにより、ボディ１のランド１３ａ〜１３ｆが各スルーホール１０ａ〜１０ｆのＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを介してプリント基板の電気回路と接続され、同時に電磁石装置４のコイル４２ａ，４２ｂが導電部４３ａ，４３ａを介してプリント基板の電気回路に接続されることになる。ここで、ランド１３ｅ，１３ｆは、Ｃｕめっき層１１ｅ，１１ｆを介してプリント基板（図示せず）の接地極と電気的に接続されることで、マイクロリレーの特性インピーダンス低減用のグラウンドとして作用する。

次に、このマイクロリレーの動作について説明する。マイクロリレーの電磁石装置４のコイル４２ａ，４２ｂに所定方向から通電すると、アーマチュアＡの磁性体（図示せず）が一方の脚片２０ｂに吸引され、これに伴なって、アーマチュアＡは、磁性体保持部２０の延設片２２の下面に設けられた支点部（図示せず）の頂点を支点としてシーソー動作し、磁性体保持部２０の突設片２５ａ，２５ａの下面に設けられた当接部（図示せず）がボディ１の上面に当接した状態となる。このような当接部を設けることで、磁性体と薄膜１５とが直接衝突しないようにして、これにより磁性体や薄膜１５が破損する事態を防止している。そして、この状態では、アーマチュアＡのヒンジ片２１ａの下面に設けられた可動接点（図示せず）が、固定接点Ｓ１，Ｓ２と所定の接圧で接触し、これにより固定接点Ｓ１，Ｓ２間が閉じられる。尚、この状態で、コイル４２ａ，４２ｂへの通電を停止した際には、永久磁石４１から発生される磁束が、磁性体→脚片４０ｂ→永久磁石４１という閉磁路を通ることによって、接点オン状態が保持される。

一方、コイル４２ａ，４２ｂの通電方向を上記の場合とは逆方向とすると、磁性体が他方の脚片４０ｃに吸引され、弾性片２４のねじり復帰力も加わって、アーマチュアＡは、支点部の頂点を支点して、上記とは反対方向へシーソー動作し、磁性体保持部２０の突設片２５ｂ，２５ｂの下面に設けられた当接部（図示せず）がボディ１の上面に当接した状態となる。そして、この状態では、アーマチュアＡのヒンジ片２１ｂの下面に設けられた可動接点（図示せず）が、固定接点Ｓ３，Ｓ４と所定の接圧で接触し、これにより固定接点Ｓ３，Ｓ４間が閉じられる。尚、この状態で、コイル４２ａ，４２ｂへの通電を停止した際には、永久磁石４１から発生される磁束が、磁性体→脚片４０ｃ→永久磁石４１という閉磁路を通ることによって、接点オン状態が保持される。

このように、本基本形態のマイクロリレーは、コイル４２ａ，４２ｂへの通電方向によって、常開接点と常閉接点とが切り換えられるラッチング型リレーとなっている。

以上述べた本基本形態のマイクロリレーによれば、スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面とそれぞれ対応するＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆとの間に、ＴｉＮ層１２ａを有するシード層１２を設けているので、ＴｉＮ層１２ａによってＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆのＣｕがガラス製のボディ中へ拡散してしまうことを防止することができ、これにより、Ｃｕの拡散に起因するＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆの界面剥離を防止することができる。

また、スルーホール１０ａ〜１０ｆをブラスト加工で形成して、スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面を粗面としているので、シード層１２とスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との密着性を向上できる。さらに、ＣＶＤ法を用いることで、シード層１２のＴｉＮ層１２ａとＣｕ層１２ｂを、ブラスト加工で粗く形成されたスルーホールの内周面に均一に形成することができ、これにより、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆとスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との間に微小な隙間が生じなくなって、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆの界面剥離の防止効果をさらに向上することができる。

（実施形態）
本実施形態のマイクロリレーは、ボディの構成、特にシード層の構成に特徴があり、その他の構成は、上記基本形態と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

つまり、本実施形態では、ボディ１のスルーホール１０ａとＣｕめっき層１１ａとの間には、図４に示すように、シード層１９が設けられており、シード層１９は、スルーホール１０ａ側に設けられるＴｉＮ層１９ａと、Ｃｕめっき層１１ａ側に設けられるＣｕ層１９ｂに加えて、ＴｉＮ層１９ａとスルーホールの内周面１０ａとの間に、Ｃｒ層１９ｃを有している。

ここで、Ｃｒ層１９ｃは、スルーホール１０ａの内周面を覆うように形成されており、その厚み寸法は、１０ｎｍ〜５００ｎｍとなるのが好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍとなるのが最適である。また、ＴｉＮ層１９ａは、Ｃｒ層１９ｃの表面を覆うように形成されており、その厚み寸法は、上記基本形態と同様に、２ｎｍ〜２００ｎｍとなるのが好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍとなるのが最適である。さらに、Ｃｕ層１９ｂは、ＴｉＮ層１９ａの表面を覆うように形成されており、その厚み寸法は、上記基本形態と同様に、１０ｎｍ〜５００ｎｍとなるのが好ましく、１００ｎｍ〜２００ｎｍとなるのが最適である。尚、図４は一例としてスルーホール１０ａに関する構成を示しているが、上記の点は、他のスルーホール１０ｂ〜１０ｆについても同様である。

次に、本実施形態のマイクロリレーの製造方法について説明する。本実施形態のマイクロリレーの製造方法は、上記基本形態と同様に、ボディ１の製造方法に特徴があるため、ボディ１の製造方法についてのみ説明し、従来と同様であるアマチュアブロック２、カバー３、及び電磁石装置４の製造方法については説明を省略する。

ボディ１の製造方法は、ボディ１にスルーホール１０ａ〜１０ｆをブラスト加工により貫設する第１の工程と、第１の工程の後にスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面にＣｒ層１９ｃをスパッタ法により形成する第２の工程と、第２の工程の後にＣｒ層１９ｃの表面にＴｉＮ層１９ａをＣＶＤ法により形成する第３の工程と、第３の工程の後にＴｉＮ層１９ａの表面にＣｕ層１９ｂを形成してシード層１９を得る第４の工程と、第４の工程の後にシード層１９の表面（つまりはＣｕ層１９ｂの表面）にＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを形成する第４の工程とを有するほか、上述したようにランド１３ａ〜１３ｆ，１７ａ〜１７ｆを形成する工程と、貫通孔１４を形成する工程と、薄膜１５を密着接合する工程とを含んでいる。

ここで、第１の工程は、ボディ１の所定箇所にブラスト加工によりスルーホール１０ａ〜１０ｆを形成する工程であり、これにより、各スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面が粗面となるようにしている。

第２の工程は、第１の工程により形成したスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に、ＴｉＮ層１９ａを形成するためのシード用のＣｒ層１９ｃをスパッタ法により形成する工程である。スパッタ法を用いることでＣｒ層１９ｃを、蒸着等によりＣｒ層１９ｃを形成する場合に比べて、ガラスとの密着性を向上することができる。また、Ｃｒ層１９ｃをスパッタ法により形成する際に、スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に均一に形成すれば、シード層１９とスルーホール１０ａ〜１０ｆとの間に微小な隙間が生じないようにすることができる。

第３の工程は、第２の工程によりスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に形成したＣｒ層１９ｃの表面にＣｕがボディ１中（つまりはガラス中）に拡散することを防止するためのバリア層となるＴｉＮ層１９ａをＣＶＤ法により形成する工程であり、ＣＶＤ法を用いることでＴｉＮ層１２ａをＣｒ層１９ｃの表面に均一に形成することができる。

第４の工程は、第３の工程によりＣｒ層１９ｃの表面に形成したＴｉＮ層１９ａの表面にＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを成長させるためのシード用のＣｕ層１９ｂをＣＶＤ法により形成する工程であり、ＣＶＤ法を用いることでＣｕ層１９ｂをＴｉＮ層１９ａの表面に均一に形成することができる。そして、第４の工程が終了した時点で、ＴｉＮ層１９ａとＣｕ層１９ｂとＣｒ層１９ｃからなるシード層１９が構成される。

第５の工程は、シード層１９の表面（つまりはＣｕ層１９ｂの表面）に、マイクロリレーを実装するプリント基板の電気回路等の外部回路と、ランド１３ａ〜１３ｆからなる内部回路とを電気的に接続する電気経路となるＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆを形成する工程である。Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆは、電解めっき法等を用いてＣｕ層１９ｂの表面と、スルーホール１０ａ〜１０ｆの上面開口を覆うように形成される。

この後に、上述したようにランド１３ａ〜１３ｆ，１７ａ〜１７ｆを形成する工程と、貫通孔１４を形成する工程と、薄膜１５を密着接合する工程とを経て、ボディ１が完成することになる。尚、第１〜第５の工程の順番さえ守られていれば、形成順序を適宜入れ替えても構わない。

そして、このようにして得られたボディ１と、アーマチュアブロック２と、カバー３と、電磁石装置４とは、上記基本形態と同様にして取り付けられ、これにより、本実施形態のマイクロリレーが得られる。尚、本実施形態のマイクロリレーの動作は、上記基本形態のマイクロリレーと略同様であるから、説明を省略する。

以上述べた本実施形態のマイクロリレーによれば、上記基本形態と同様に、スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面とそれぞれ対応するＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆとの間に、ＴｉＮ層１９ａを有するシード層１９を設けているので、ＴｉＮ層１９ａによってＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆのＣｕがガラス製のボディ中へ拡散してしまうことを防止することができ、これにより、Ｃｕの拡散に起因するＣｕめっき層１１ａ〜１１ｆの界面剥離を防止することができる。

加えて、ＴｉＮ層１９ａよりもガラスとの密着性が良好なＣｒ層１９ｃを介してＴｉＮ層１９ａをスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に形成しているので、シード層１９とスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との間の密着性を向上でき、これにより、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆの界面剥離の防止効果を基本形態に比べて向上することができる。

さらに、Ｃｒ層１９ｃをスパッタ法にて形成することで、蒸着等によってＣｒ層１９ｃを形成する場合に比べて、Ｃｒ層１９ｃとスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との密着性を向上することができ、これにより、シード層１９とスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との密着性がさらに向上し、Ｃｕめっき層の界面剥離の防止効果をさらに向上することができる。

一方、スルーホール１０ａ〜１０ｆをブラスト加工で形成して、スルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面を粗面としているので、シード層１９とスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との密着性を向上できる。また、シード層１９を、ブラスト加工で粗く形成されたスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面に均一に形成しているので、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆとスルーホール１０ａ〜１０ｆの内周面との間に微小な隙間が生じなくなって、Ｃｕめっき層１１ａ〜１１ｆの界面剥離の防止効果をさらに向上することができる。

尚、本実施形態及び上記基本形態のマイクロリレーは、アーマチュアＡを駆動する駆動手段として、永久磁石４１を用いた有極型の電磁石装置４を用いているが、永久磁石を用いない無極型の電磁石装置を用いても良い。

また尚、本発明は、本実施形態及び上記基本形態で述べたようなラッチング型のリレーに限られるものではなく、状況に応じて好適なものを用いることとしても良い。

（ａ）は、本発明の基本形態のマイクロリレーの要部の上面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）のＭ−Ｍ線における概略断面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）にＮで示す部位の概略説明図であり、（ｄ）は、同図（ａ）にＯで示す部位の概略説明図である。 同上のマイクロリレーの分解斜視図である。 同上のマイクロリレーの下面側の斜視図である。 本発明の実施形態のマイクロリレーの要部を示す説明図である。

符号の説明

１ ボディ
１０ａ〜１０ｆ スルーホール
１１ａ〜１１ｆ Ｃｕめっき層
１２ シード層
１２ａ ＴｉＮ層
１２ｂ Ｃｕ層
Ｓ１〜Ｓ４ 固定接点

Claims (1)

1. 少なくとも固定接点に電気的に接続される内部回路が設けられたガラス製のボディと、固定接点に接離する可動接点を備えてボディに対して揺動自在に設けられるアーマチュアと、アーマチュアを駆動する駆動手段とを備え、ボディには、外部の電気回路に前記内部回路を電気的に接続するＣｕめっき層を有するスルーホールが貫設され、スルーホールの内周面とＣｕめっき層との間には、スルーホール側に設けられるＴｉＮ層とＣｕめっき層側に設けられるＣｕ層とを有するシード層を介在させ、シード層は、ＴｉＮ層とスルーホールの内面との間にＣｒ層を有しているマイクロリレーの製造方法であって、
   ボディにスルーホールをブラスト加工により貫設する第１の工程と、
   第１の工程の後にスルーホールの内周面にＣｒ層をスパッタ法により形成する第２の工程と、
   第２の工程の後にＣｒ層の表面にＴｉＮ層を形成する第３の工程と、
   第３の工程の後にＴｉＮ層の表面にＣｕ層を形成する第４の工程と、
   第４の工程の後にＣｕ層の表面にＣｕめっき層を形成する第５の工程とを有していることを特徴とするマイクロリレーの製造方法。

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