專利名稱：雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有狀態(tài)保持功能的微型化機(jī)電繼電器，主要應(yīng)用于電源 管理、儀器儀表、自動(dòng)控制和寬帶通訊等系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微小型繼電器作為一種基本的機(jī)電元件在電源管理、儀器儀表、自動(dòng)控制
和通訊系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。典型的應(yīng)用寬帶寬(DC-10GHz)、寬負(fù)載 (DC10mV10mA-2A50V)線路交換，低插入損耗、高隔離度的射頻通訊，低能 耗、響應(yīng)快的機(jī)電控制以及機(jī)電繼電器用量多或要求微型化、陣列化的地方， 如通訊上的交換機(jī)和備用線路切換系統(tǒng)，汽車上的控制系統(tǒng)等。這些應(yīng)用對(duì)微 小型繼電器的性能提出了更高的要求。
機(jī)電繼電器的工作原理是通過(guò)金屬電極的吸合與斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)電路的開(kāi)關(guān)或切 換。這種繼電器有著優(yōu)異的電氣開(kāi)關(guān)性能，即閉合時(shí)導(dǎo)通阻抗小，而關(guān)斷時(shí)隔 離度很高，同時(shí)這些性能在很寬頻率范圍和負(fù)載范圍均有效。但是，因?yàn)槔^電 器需要機(jī)械接觸，其響應(yīng)速度較慢，工作壽命較短。市場(chǎng)現(xiàn)有小型信號(hào)繼電器 的響應(yīng)時(shí)間大于0.005秒，工作壽命僅100萬(wàn)次，如OmronLG6H-2和 NaisLATQ209繼電器。
現(xiàn)有小型機(jī)電繼電器由于采用樞軸、扭轉(zhuǎn)梁或凸點(diǎn)支撐型傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，機(jī)械 和電氣性能都受到一定限制，如樞軸不易微型化且存在軸向滑動(dòng)；扭轉(zhuǎn)梁受支 撐強(qiáng)度和疲勞壽命的限制，轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏度較低，并易受內(nèi)應(yīng)力、熱應(yīng)力和蠕變等 影響；而凸點(diǎn)支撐型傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)因?yàn)閱吸c(diǎn)接觸，易造成尖端磨損和滑動(dòng)，使定位 精度和壽命受到限制，且高精度微小凸點(diǎn)對(duì)材料和加工技術(shù)要求很高。此外，上述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)使可動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏度較低，迫使繼電器采用更大的驅(qū)動(dòng)力， 這又降低了繼電器的能量效率，而且使可動(dòng)部件的碰撞磨損和振蕩時(shí)間增加， 影響繼電器的響應(yīng)時(shí)間和工作壽命。
提高機(jī)電繼電器性能的主要途徑就是微型化和集成化，即減小運(yùn)動(dòng)部件的 尺寸和質(zhì)量，從而減小運(yùn)動(dòng)慣量和碰撞沖擊力，同時(shí)通過(guò)集成技術(shù)使內(nèi)部電路 一體化，減少接頭和連接距離，提高均勻性和可靠性?，F(xiàn)有的微機(jī)電繼電器通 常采用以多層膜技術(shù)和犧牲層技術(shù)為基礎(chǔ)的片上集成技術(shù)，該技術(shù)存在很大的 局限性，如高效率線圈和永磁鐵的制作較困難，接觸電極的結(jié)構(gòu)尺寸和和懸空 高度小， 一般在微米量級(jí)，表面粘附效應(yīng)比較突出等，使微機(jī)電繼電器的性能 和價(jià)格不能滿足市場(chǎng)需求。
US4223290， "Electromagnetic Device of The Flat Package Tape"(扁平封裝 型電磁器件)提出了一種可用于電磁繼電器的扁平封裝類型電磁裝置，該裝置 使用兩個(gè)平行放置的永磁體實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)。
US6492887B1, "Miniaturized flat spool relay"(微型化扁平繞組繼電器) 提出了一種微型化扁平繞組繼電器，該繼電器采用兩段相向極化的永磁體和一 個(gè)扁平線圈繞組構(gòu)成，利用對(duì)稱雙環(huán)靜磁場(chǎng)和反對(duì)稱雙環(huán)電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)電 磁驅(qū)動(dòng)。
US660853 9B2 ， " Electromagnetic driving apparatus and electromagnetic relay "(電磁驅(qū)動(dòng)器與電磁繼電器)提出了一個(gè)利用永磁鐵非對(duì)稱設(shè)置實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)驅(qū) 動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置和繼電器。
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN1452202，其發(fā)明創(chuàng)造名稱為"雙穩(wěn)態(tài)電磁型微驅(qū)動(dòng)器及其制備方法"，該驅(qū)動(dòng)器利用平面螺線管線圈進(jìn)行電磁驅(qū)動(dòng)，采用扭轉(zhuǎn)梁作為動(dòng)片的傾轉(zhuǎn)軸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，使該繼電器微型化和集成 化，實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)鎖定，使該繼電器的能量效率和時(shí)間效率得到 改善，從而在顯著提高該繼電器的響應(yīng)速度和工作壽命的同時(shí)，降低驅(qū)動(dòng)能耗 和工作損耗，并確保長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，其技術(shù)方案是
本發(fā)明包括封裝蓋3、可動(dòng)膜片1、微球2、電磁基板4和管腳，封裝蓋3
與電磁基板4固定連接，可動(dòng)膜片1為長(zhǎng)1—30mm、寬l一 20mm、厚0.05— lmm的導(dǎo)磁合金片，可動(dòng)膜片1的兩端各為與電磁基板4上表面一端及另一端 上的下電極相對(duì)且具有相同彈性結(jié)構(gòu)的上電極，沿可動(dòng)膜片1的縱向?qū)ΨQ軸上 分布有直徑均為0.04—0.97mm的圓孔，以直徑為0.05—lmm的微球作為軸承， 活動(dòng)地置于電磁基板4上的微球基座4-3的圓孔上，該微球采用球形度大于80% 至100%的玻璃微球或金屬微球或陶瓷微球或塑料微球，可動(dòng)膜片1內(nèi)的各圓孔 分別活動(dòng)地位于對(duì)應(yīng)的微球2上，可動(dòng)膜片1和微球2位于封裝蓋3與電磁基 板4固定連接后封閉空腔內(nèi)，封裝蓋3的蓋底與處于水平狀態(tài)時(shí)的可動(dòng)膜片1 之間的間隔距離為0.05 —0.5mm，可動(dòng)膜片1與電磁基板4上的磁路構(gòu)成對(duì)稱 并聯(lián)磁路，磁體位于該對(duì)稱并聯(lián)磁路中，并在該對(duì)稱并聯(lián)磁路中形成靜磁場(chǎng)， 所述管腳固定在電磁基板4的基板4-1下表面的引線端口上；電磁基板主要有四 種電磁基板電磁基板41、電磁基板42、電磁基板43和電磁基板44。其中電 磁基板41包括基板4-l，微球基座4-3，兩個(gè)相同的磁芯4-5、 4-9，兩對(duì)相同的 平面螺旋線圈4-4、 4-8，下電極4-2、4-6，導(dǎo)磁基底4-7，引線端口 4-13至4-18、引出導(dǎo)線，采用硬磁材料或永磁磁材料制成的微球基座4-3固定在基板4-l的縱 軸上，微球基座4-3的厚度與基板4-l厚度相同或比基板4-l厚度多0.05—lmm， 微球基座4-3內(nèi)分布有與可動(dòng)膜片1內(nèi)的圓通孔1-1相對(duì)且直徑均為0.04— 0.97mm的圓通孔，兩個(gè)磁芯4-5、 4-9和分別繞這兩個(gè)磁芯的平面螺旋線圈4-4、 4-8以微球基座4-3的縱向中心線為對(duì)稱軸，對(duì)稱地印制在微球基座4-3左右兩 端相鄰的基板4-l上下表面上，構(gòu)成兩對(duì)相同的平面螺旋線圈，位于基板4-l上 下表面上的兩個(gè)平面螺旋線圈4-4、 4-8的始端分別與兩個(gè)磁芯4-5、 4-9的上下 端固定連接，位于基板4-l上表面上的兩個(gè)平面螺旋線圈的末端分別通過(guò)引出導(dǎo) 線與基板4-l上表面上的兩個(gè)引線端口對(duì)應(yīng)固定連接，基板4-l下表面上兩個(gè)平 面螺旋線圈串聯(lián)，這兩個(gè)引線端口通過(guò)這兩個(gè)引線端口上的管腳引出基板4-1 外與驅(qū)動(dòng)電路連接，每一磁芯采用導(dǎo)磁性能好的磁性材料，兩個(gè)磁芯分別是對(duì) 應(yīng)的空心線圈內(nèi)部的填充物和磁通道，也可構(gòu)成多層線圈之間的電連接，每一 磁芯均與導(dǎo)磁基底連通，構(gòu)成低磁阻磁路，導(dǎo)磁基底4-7由導(dǎo)磁的硬磁或軟磁材 料構(gòu)成，下電極4-2、 4-6—般由導(dǎo)電合金構(gòu)成，下電極4-2、 4-6分別對(duì)稱地設(shè) 置在可動(dòng)膜片1兩端下方的基板4-1上表面兩端上，基板4-1 一端及另一端的磁 芯和分別繞基板4-l兩端磁芯的一對(duì)平面螺旋線圈分別位于基板4-l 一端及另一 端上的下電極4-2、 4-6與微球基座4-3之間，基板4-l兩端上的下電極4-2、 4-6分別與基板兩端對(duì)應(yīng)的引線端口固定連接，該引線端口的下表面與管腳固定連 接。電磁基板42包括基板4-l，微球基座4-3，兩個(gè)相同的磁芯4-5、 4-9，兩對(duì) 相同的平面螺旋線圈4-4、4-8，下電極4-2，導(dǎo)磁基底4-7，引線端口 4-13至4-18 和引出導(dǎo)線。電磁基板42與電磁基板41的不同之處在于微球基座4-3采用軟 磁材料制成，導(dǎo)磁基底4-7采用硬磁材料或永磁材料制成，電磁基板42其余部分與電磁基板41的形狀、結(jié)構(gòu)相同。電磁基板43包括基板4-l、微球基座4-3、 兩個(gè)磁芯4-5、 4-9、 1對(duì)平面螺旋線圈4-10、下電極4-2、 4-6、導(dǎo)磁基底4-7、 引線端口 4-13至4-18和引出導(dǎo)線。電磁基板43與電磁基板42的不同之處在于 線圈為1對(duì)平面螺旋線圈4-10，該對(duì)線圈繞在微球基座4-3的上下兩端上，微 球基座4-3既活動(dòng)地支撐微球2，同時(shí)是該對(duì)線圈的磁芯，該對(duì)線圈通電后在磁 路中的磁力線為對(duì)稱雙環(huán)形，電磁基板43其余部分與電磁基板42的形狀、結(jié) 構(gòu)基本相同。電磁基板44包括基板4-1、微球基座4-3、兩個(gè)平面螺線管線圈 4-19、 4-20、下電極4-2、4-6、導(dǎo)磁基底4-7、引線端口 4-13至4-18和引出導(dǎo)線; 電磁基板44與電磁基板42的不同之處在于兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20 的第一層導(dǎo)線對(duì)稱地分布基板4-1的上表面上，這兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20的第二層導(dǎo)線分布在導(dǎo)磁基底4-7上表面和前后面的絕緣膜4-12上，第一、 二層導(dǎo)線對(duì)應(yīng)固定連接，導(dǎo)磁基底4-7是這兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20的 磁芯，導(dǎo)磁基底4-7固定在基板4-l的上表面上；微球基座4-3固定在兩個(gè)平面 螺線管線圈4-19、 4-20的第二層導(dǎo)線之間的導(dǎo)磁基底4-7上表面的縱軸上，電 磁基板44其余部分與電磁基板42基本相同。
可動(dòng)膜片、微球基座、磁芯、導(dǎo)磁基底構(gòu)成對(duì)稱并聯(lián)磁路，在該磁路中有 一個(gè)或多個(gè)硬磁或永磁體，可任意選擇可動(dòng)膜片、微球基座或?qū)Т呕诪橛来?體，該磁體使磁路中形成靜磁場(chǎng)。當(dāng)然，該磁路中的線圈環(huán)繞在可動(dòng)膜片、微 球基座、磁芯、導(dǎo)磁基底和磁芯構(gòu)成的并聯(lián)磁路中的任何一個(gè)位置，但為了實(shí) 現(xiàn)該繼電器對(duì)稱的雙穩(wěn)態(tài)，線圈應(yīng)對(duì)稱設(shè)置。
磁體和通電線圈的磁力線形成對(duì)稱雙環(huán)或反對(duì)稱雙環(huán)，當(dāng)選擇磁體磁力線為 對(duì)稱雙環(huán)時(shí)，通電線圈的磁力線為反對(duì)稱雙環(huán)，當(dāng)選擇磁體磁力線為反對(duì)稱雙環(huán)時(shí)，通電線圈的磁力線為對(duì)稱雙環(huán)。
當(dāng)該繼電器處于初始狀態(tài)時(shí)，電磁基板4的線圈中無(wú)電流，可動(dòng)膜片l在磁 體提供的靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片1繞微球2偏向一端并被該端磁力吸合，可 動(dòng)膜片1 一端上的上電極與電磁基板4上表面一端上的下電極導(dǎo)通；當(dāng)對(duì)線圈
通5—500mA電流時(shí)，該繼電器的對(duì)稱并聯(lián)磁路中的一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體 提供的靜磁場(chǎng)極性相反，而該對(duì)稱并聯(lián)磁路中的另一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提 供的靜磁場(chǎng)極性相同，可動(dòng)膜片1上受到順時(shí)針?lè)较虻牧刈饔?，繞微球2向 順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)而被另一端磁力吸合，可動(dòng)膜片1另一端上的上電極與電磁基
板4上表面另一端上的下電極導(dǎo)通；當(dāng)線圈斷電后，可動(dòng)膜片l在磁體提供的
靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片1另一端維持吸合狀態(tài)，可動(dòng)膜片1另一端端上的上
電極與電磁基板4上表面另一端的下電極導(dǎo)通；當(dāng)對(duì)線圈通反向電流時(shí)，使繼
電器的對(duì)稱并聯(lián)磁路中的另一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相反， 而其一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相同，可動(dòng)膜片1上受到逆時(shí)
針?lè)较虻牧刈饔?，繞微球2向逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)被一端磁力吸合，可動(dòng)膜片1 一端上的上電極與電磁基板4上表面一端的下電極導(dǎo)通；當(dāng)線圈斷電后，可動(dòng) 膜片1在磁體提供的靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片1一端維持吸合狀態(tài)，可動(dòng)膜片1 一端上的上電極與電磁基板4上表面一端的下電極導(dǎo)通，該繼電器回到初始狀 態(tài)。由此可見(jiàn)，該繼電器在線圈無(wú)電流的情況下可長(zhǎng)期保持兩個(gè)狀態(tài)，在線圈 有電流的情況下可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)間的相互轉(zhuǎn)換，因而是一種雙穩(wěn)態(tài)繼電器。
本發(fā)明具有以下技術(shù)效果
1、 該繼電器在保持高靈敏度和定位精度的同時(shí)，大大提高了可動(dòng)部件承載載荷。
2、無(wú)論低速運(yùn)動(dòng)還是高速運(yùn)動(dòng)，該繼電器的摩擦和磨損很小，降低了驅(qū) 動(dòng)能耗和工作損耗，顯著高了該繼電器的工作壽命。
上述技術(shù)效果是因本發(fā)明采用了高效率的微球傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所至。
3、 可動(dòng)模片下表面與微球機(jī)座上表面的懸空高度為0.05-1 mm，因此能實(shí)現(xiàn) 較高的絕緣耐壓強(qiáng)度。
4、 雙環(huán)型并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)高效率電磁驅(qū)動(dòng)和對(duì)稱雙穩(wěn)態(tài)，通過(guò)退磁和 消磁的平衡，確保了該繼電器長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性。
5、 由于采用彈性接觸電極，給該繼電器的電器性能帶來(lái)了很大改善， 一方 面保證了面電極的平行接觸；另一方面能有效克服機(jī)械接觸的彈跳效應(yīng)。
6、 該繼電器集成度高，響應(yīng)時(shí)間短。
所試制的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器經(jīng)過(guò)"重慶市電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站"測(cè)試，該繼電器的導(dǎo)通電阻低于0.3 Q，絕緣耐壓強(qiáng)度大于500V。該繼電器的動(dòng) 態(tài)測(cè)試見(jiàn)圖9所示，實(shí)驗(yàn)采用信號(hào)發(fā)生器作為驅(qū)動(dòng)電源，將直流電源的+5V和 0V電壓輸出作為該繼電器的輸入信號(hào)，并用示波器觀察驅(qū)動(dòng)信號(hào)和切換的輸出 信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖IO所示:該繼電器輸出信號(hào)為方波信號(hào)，響應(yīng)時(shí)間小于lms， 響應(yīng)時(shí)間包括上升時(shí)間和下降時(shí)間，上電極的彈跳效應(yīng)幾乎可以忽略不計(jì)，彈 跳幅度小于方波幅值的10%，彈跳時(shí)間小于lms，測(cè)試中該繼電器連續(xù)工作20 萬(wàn)次，其性能沒(méi)有明顯下降。這些測(cè)試結(jié)果表明該繼電器的電氣性能與市場(chǎng) 現(xiàn)有的小型機(jī)電繼電器電氣性能相當(dāng)，而工作穩(wěn)定性和響應(yīng)速度則明顯優(yōu)于現(xiàn) 有的小型機(jī)電繼電器。
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器可制作成開(kāi)關(guān)陣列，這種開(kāi)關(guān)陣列可應(yīng)用于通訊上的信 號(hào)交換系統(tǒng)或路由器，當(dāng)在開(kāi)關(guān)陣列中接入功能器件，則該陣列構(gòu)成一個(gè)功能
網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)處理，如網(wǎng)絡(luò)衰減器、網(wǎng)絡(luò)變頻器或網(wǎng)絡(luò)移相器等。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是本發(fā)明的工作原理圖，
圖2 (a)表示本發(fā)明的初始狀態(tài)圖，
圖2 (b)表示該繼電器的可動(dòng)膜片在線圈電流驅(qū)動(dòng)下繞順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)圖， 圖2 (c)表示該繼電器的可動(dòng)膜片繞順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)后的穩(wěn)定狀態(tài)圖， 圖2 (d)表示該繼電器的可動(dòng)膜片在線圈反向電流驅(qū)動(dòng)下繞逆時(shí)針?lè)较蚱?br> 轉(zhuǎn)圖，
圖3是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4種結(jié)構(gòu)的放大主剖視圖，
圖3 (a)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器l、 2結(jié)構(gòu)的主剖視圖，
圖3 (b)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3結(jié)構(gòu)的主剖視圖，
圖3 (c)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4結(jié)構(gòu)的主剖視圖，
圖4是是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器1、 2中電磁基板的具體結(jié)構(gòu)放大圖，
圖4 (a)是圖4 (b)中的A-A剖面圖，
圖4 (b)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器l、 2中的電磁基板俯視圖，
圖4 (c)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器l、 2中的電磁基板的仰視圖，
圖5分別是可動(dòng)模片和封裝蓋的形狀結(jié)構(gòu)放大圖，
圖5 (a)是圖5 (b)中的B-B剖面圖，圖5 (b)是可動(dòng)模片的俯視圖，
圖5 (c)是圖5 (d)中的C-C剖面圖，圖5 (d)是封裝蓋的仰視圖，
圖6是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3電磁基板的具體結(jié)構(gòu)放大圖，
圖6 (a)是圖6 (b)中的D-D剖面圖，
圖6 (b)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3中的電磁基板俯視圖，
圖6 (c)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3中的電磁基板的仰視圖，
圖7是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4電磁基板的具體結(jié)構(gòu)放大圖，
圖7 (a)是圖7 (b)中的E-E剖面圖，
圖7 (b)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4中的電磁基板俯視圖，
圖7 (c)是雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4中的電磁基板的仰視圖，
圖8是彈性固定的可動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)圖，圖8 (a)是圖8 (b)中F-F剖面圖，
圖8 (b)是彈性固定的可動(dòng)膜片俯視圖，圖9是繼電器動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)圖，
圖10是示波器顯示動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果圖，圖10 (a)是驅(qū)動(dòng)信號(hào)及切換信號(hào)圖，
圖10 (b)是切換信號(hào)上升沿圖，圖10 (c)是切換信號(hào)下降沿圖。
在圖1、圖3至圖8中
1、可動(dòng)膜片 1-1、圓通孔1-2、上電極1-3、上電極1-4、彈性梁
1-5、錨點(diǎn)2、微球3、封裝蓋3-1、凸棱3-2、凸點(diǎn)3-3、凸點(diǎn)
4、電磁基板4-1、基板4-2、下電極4-3、微球基座
4-4、平面螺旋線圈4-5、磁芯4-6、下電極4-7、導(dǎo)磁基底
4-8、平面螺旋線圈4-9、磁芯4-10平面螺旋線圈4-11、圓通孔
4-12、絕緣膜4-13、引線端口4-14、引線端口4-15、引線端口
4-16、引線端口4-17、引線端口4-18、引線端口
4-19、平面螺線管線圈4-20、平面螺線管線圈5、管腳6、管腳
在圖2中
φ表示對(duì)稱并聯(lián)磁路中形成的磁力線雙環(huán)， HM表示永磁體的磁場(chǎng) HE表示兩個(gè)線圈中電流所形成的電磁場(chǎng)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖分別對(duì)四種雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器予以詳細(xì)說(shuō)明
1、 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器l
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器1用于電源管理和自動(dòng)控制。
在圖3 (a)，圖4 (a)、 (b)、 (c)和圖5 (a)、 (b)、 (c)、 (d)中，雙穩(wěn) 態(tài)微機(jī)電繼電器1包括封裝蓋3、可動(dòng)膜片l、微球2、電磁基板41和管腳。
在圖5 (c)、 (d)中，封裝蓋3用陶瓷材料通過(guò)模具壓制并燒結(jié)成長(zhǎng)、寬、 高分別為10mm 、 6mm 、 0.6mm的長(zhǎng)方體，封裝蓋3內(nèi)有長(zhǎng)、寬、高分別 為9mm 、 4mm 、 0.4mm的盲孔，在與微球2相對(duì)的封裝蓋3底部的縱軸上 有長(zhǎng)為3mm的凸棱3-1，以限制可動(dòng)膜片1離開(kāi)微球2的距離，該凸棱3-1 的橫截面由上部寬、高分別為0.2mm、 O.lmm的長(zhǎng)方形和下部向下凸且半徑 為O.lmm的圓弧形構(gòu)成，該凸棱3-1下端面與可動(dòng)膜片1處于水平狀態(tài)時(shí)的 上表面之間的距離為0.05 mm，使微球2始終位于可動(dòng)膜片1內(nèi)的圓通孔 1-1和微球基座4-3內(nèi)的圓通孔4-11之間，在與基板4-1上的引線端口 4-13 至4-18的圓通孔相對(duì)的封裝蓋3下底面上前后各有三個(gè)凸點(diǎn)，以便封裝蓋3 與電磁基板4自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)并嵌入到基板4-l上的引線端口 4-13至4-18的圓通孔 內(nèi)，通過(guò)粘接或焊接使封裝蓋3和電磁基板4結(jié)合在一起。
在圖5 (a)、 (b)中，可動(dòng)膜片1用軟磁合金或半硬磁合金材料，如1J21， 制成長(zhǎng)、寬、高分別為8.6 mm、 3.8 mm、 O.lmm的長(zhǎng)方形片，可動(dòng)膜片1 的一端及另一端分別用激光切割成與下電極4-2和4-6相對(duì)的對(duì)稱T型上電極 1-2和1-3。當(dāng)可動(dòng)膜片1 一端上的T型上電極1-2與基板4-1 一端上的兩個(gè)下 電極4-2接觸時(shí)，基板4-1 一端上的兩個(gè)下電極4-2導(dǎo)通，基板4-1另一端上 的兩個(gè)下電極4-6斷開(kāi)；當(dāng)可動(dòng)膜片1另一端上的T型上電極1-3與基板4-1另一端上的兩個(gè)下電極4-6接觸時(shí)，基板4-l另一端上的兩個(gè)下電極4-6導(dǎo)通， 基板4-l 一端上的兩個(gè)下電極4-2斷開(kāi)。在可動(dòng)膜片1的縱向?qū)ΨQ軸上用激光 加工出直徑均為0.3mm且中心線相距2.4mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔1-1?？蓜?dòng)膜 片1內(nèi)的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔1-1分別置于兩個(gè)直徑均為0.32mm且球形度為95 %的玻璃微球2上。
玻璃微球或陶瓷微球具有更好的絕緣性和耐磨性，金屬微球具有導(dǎo)電性和 導(dǎo)磁性。
在圖4 (a)、 (b)、 (c)中，電磁基板41包括基板4-l，下電極4-2、 4-6， 微球基座4-3，兩對(duì)相同的平面螺旋線圈4-4、 4-8，兩個(gè)磁芯4-5、 4-9，導(dǎo) 磁基底4-7、引線端口 4-13至4-18和引出導(dǎo)線，電磁基板41采用厚膜集成 電路技術(shù)制作。基板4-l用陶瓷材料制成長(zhǎng)、寬、高分別為10mm、 6mm、 0.5mm的長(zhǎng)方形板；在該基板的縱軸上印制硬磁材料或永磁材料，如NdFeB 或FeCrCo，制成長(zhǎng)、寬、高分別為4mm、 lmm、 0.7mm的長(zhǎng)方體形的微球 基座4-3，微球基座4-3的橫截面為工字形，該工字形上下端的厚度均為O.l mm，位于基板通孔內(nèi)的該工字形的豎直段的寬度為0.5mm，通過(guò)對(duì)微球基 座4-3進(jìn)行熱處理或陶瓷燒結(jié)獲得永磁體，該永磁體在電磁基板制作完成后 再進(jìn)行充磁，使微球基座4-3為磁路提供靜磁場(chǎng)，該靜磁場(chǎng)的磁力線為對(duì)稱 雙環(huán)型，在與可動(dòng)膜片1上的兩個(gè)圓通孔1-1相對(duì)的微球基座4-3內(nèi)有兩個(gè) 直徑均為0.3 mm的圓通孔4-11，兩個(gè)玻璃微球2分別置于微球基座4-3內(nèi) 的圓通孔4-ll上；在基板4-l上對(duì)稱印制兩個(gè)磁芯4-5、 4-9，兩對(duì)平面螺旋 線圈4-4、 4-8，引線端口 4-13至4-18，在基板4-l的上表面對(duì)稱印制下電極 4畫(huà)2、 4-6。兩個(gè)磁芯4-5、 4-9以基板4-l的縱軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱地分布在與基板4-l的縱軸相距2.9mm的基板4-l的橫軸上，兩個(gè)磁芯4-5、4-9內(nèi)、外直徑和高分別均為0.3mm、0.5 mm、0.7mm的空心圓柱體，兩對(duì)平面螺 旋線圈4-4、4-8均采用電阻率小于1×(10)-7Ω.m和導(dǎo)磁率大于100mH/m與深 寬比大于0.5的坡莫合金導(dǎo)線，以改善平面線圈的電磁效率，可采用PCB、厚 膜集成電路或UGA等技術(shù)進(jìn)行加工，使磁芯和平面螺旋線圈融為一體。兩個(gè)磁芯4-5、4-9的上下端分別與位于基板4-l上下表面上對(duì)應(yīng)的兩對(duì)平面螺 旋線圈4-4、4-8的一端固定連接，位于基板4-l上表面上的兩個(gè)平面螺旋線 圈4-4、4-8的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線分別與微球基座4-3上表面前后兩端所對(duì)的基板4-1上的引線端口 4-14、4-17固定連接，位于基板4-l下表面上的兩 個(gè)平面螺旋線圈的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線連接在一起，每一平面螺旋線圈中的每一圈在基板4-1上下兩面的印制寬度均為0.05 mm，每一圈與其相鄰圈的 間隔距離為0.025mm，每對(duì)平面螺旋線圈匝數(shù)為40×2，即位于基板4-l上下表面上相對(duì)的平面螺旋線圈各為40匝；位于基板(4-l)上表面兩端上的下 電極4-2、4-6為四個(gè)長(zhǎng)、寬、高均為1.8mm、0.8 mm、O.lmm的長(zhǎng)方體形電極，這四個(gè)下電極4-2、4-6分別與可動(dòng)膜片1一端及另一端上的T型上電 極l-2、l-3端部分別相對(duì)，并分別與基板4-l上表面一端和另一端上的引線 端口4-15、4-16和4-13、4-18對(duì)稱固定連接，基板4-1前后端的三個(gè)引線端口4-13至4-15和4-16至4-18的中心分別位于同一直線上，每一引線端口的長(zhǎng)、寬、高分別為0.8mm、0.8 mm、0.7mm的長(zhǎng)方形體，每一引線端口的橫截面為工字形，該工字形的豎直段寬度、高度均為0.5 mm，每一引線端口的中部有一直徑為0.3mm的圓通孔。兩個(gè)磁芯4-5、4-9，兩對(duì)平面螺旋 線圈4-4、4-8，下電極4-2、4-6和引線端口4-13至4-18均用導(dǎo)磁性能良好
的軟磁材料制成，如坡莫合金，并在兩個(gè)磁芯4-5、 4-9，兩對(duì)平面螺旋線圈
4-4、 4-8，下電極4-2、 4-6和引線端口 4-13至4-18的表面鍍上厚度為0.025 mm且電阻率小于l×10^Ω.m的合金薄膜，如金合金，從而既能夠很好地 導(dǎo)電又能夠很好地導(dǎo)磁，在基板4-l下表面引線端口 4-13至4-18所圍的范 圍內(nèi)印制長(zhǎng)、寬、厚度分別為8.8mm、 3.9mm、 0.05 mm的絕緣膜4-12， 使該絕緣膜覆蓋基板4-1下表面上的平面螺旋線圈4-4、 4-8和微球基座4-3， 在絕緣膜(4-12)和基板(4-1)上印制長(zhǎng)、寬、厚分別為9.0mm、 4.0 mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方形軟磁膜作為導(dǎo)磁基底7，該軟磁膜為坡莫合金或鐵氧體材料。
在基板4-l下表面上的引線端口 4-13至4-18上分別焊接直徑均為0.8mm 的金屬球形球管腳。
2、 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2為信號(hào)繼電器，用于通信和儀表。
在圖3 (a)、圖4 (a)、 (b)、 (c)和圖5 (a)、 (b)、 (c)、 (d)中，雙穩(wěn)態(tài) 微機(jī)電繼電器2包括封裝蓋3、可動(dòng)膜片l、微球2、電磁基板42和管腳。 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2既可采用厚膜集成電路技術(shù)制作，也可采用印刷電路板 技術(shù)制作。雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器1相比僅是雙穩(wěn)態(tài) 微機(jī)電繼電器2的電磁基板上的部件的材料和制作上有所不同微球基座4-3 采用軟磁材料制作，該軟磁材料為坡莫合金或鐵氧體，而導(dǎo)磁基底4-7采用硬磁 材料或永磁材料制作，該硬磁材料為硬磁合金片，如FeCrCo，導(dǎo)磁基底4-7采 用表面貼裝技術(shù)貼裝到電磁基板42下表面上，使其為電磁基板42上的磁路提 供靜磁場(chǎng)，該靜磁場(chǎng)的磁力線為反對(duì)稱雙環(huán)型；電磁基板42的基板4-l采用聚 合物印刷電路板。封裝蓋3采用聚合物材料通過(guò)熱壓法成型，采用聚合物材料
可實(shí)現(xiàn)封裝蓋3與電磁基板在熱脹系數(shù)上的匹配，以減小熱應(yīng)力；雙穩(wěn)態(tài)微機(jī) 電繼電器2其余的技術(shù)特征和技術(shù)要求與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器1相同。
3、 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3為通信用繼電器。
在圖3 (b)、圖6 (a) (b) (c)中，雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3包括封裝蓋3、 可動(dòng)膜片l、微球2、電磁基板43和管腳。
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3既可采用厚膜集成電路技術(shù)制作，也可采用印刷電 路板技術(shù)制作。雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2相比，不同之 處在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3以微球基座4-3為磁芯，在電磁基板43的基板 4-1上下表面上分別繞微球基座4-3對(duì)稱印制平面螺旋線圈4-10，位于基板4-1 上下表面上的平面螺旋線圈各為30 100匝，本實(shí)施例各為40匝，該線圈的導(dǎo) 線寬和導(dǎo)線與相鄰導(dǎo)線之間的間距均為0.015mm，該線圈的的磁力線為對(duì)稱雙 環(huán)形；基板4-l的長(zhǎng)、寬、高分別為8mm、 8mm、 0.5mm，微球基座4-3采用坡 莫合金制成長(zhǎng)、寬、高分別為2mm、 0.5 mm 、 0.7 mm的長(zhǎng)方體且位于基板 4-l的縱軸上，沿微球基座4-3的縱軸上有兩個(gè)直徑均為0.3 mm、中心距離為 1.5mm的圓通孔4-11 ，兩個(gè)直徑均為0.32mm且球形度為95%的玻璃微球2分 別活動(dòng)地位于微球基座4-3的圓通孔(4-11)上，微球基座4-3的上表面后端與 位于基板4-1上表面上的平面螺旋線圈4-10的一端固定連接，位于基板4-1上 表面上的平面螺旋線線圈4-10的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線與微球基座4-3的上表面 后端所對(duì)的基板4-l上的引線端口 4-17固定連接，微球基座4-3的下表面前端 與位于基板4-1下表面上的平面螺旋線圈4-10的一端固定連，位于基板4-1下 表面上的平面螺旋線線圈4-10的另一端與微球基座4-3的下表面前端所對(duì)的基
板上的引線端口4-14固定連接。兩個(gè)磁芯4-5、 4-9均采用坡莫合金或鐵氧體制 成長(zhǎng)、寬、高均為5,0 mm、 1.5 mm、 0.7 mm的長(zhǎng)方體且其中部均有直徑為0.3mm 圓通孔，每個(gè)磁芯的橫截面為工字形，該工字形上下端厚各為0.1mm，該工字 形中部豎直段高度和寬度均為0.5mm，兩個(gè)磁芯4-5、 4-9位于與微球基座4-3 平行對(duì)稱且兩個(gè)磁芯4-5、 4-9的中心線均與微球基座4-3的中心線相距2.3mm 迫橫軸上；下電極4-2、 4-6用坡莫合金制成四個(gè)相同的直角形電極，每一直角 形電極的一直角邊長(zhǎng)、另一直角邊長(zhǎng)、寬、厚依次分別為0.6mm、0.6mm 、0.4mm、 0.1 mm，這四個(gè)直角形電極的一直角端分別與可動(dòng)膜片1 一端及另一端上的T 型上電極1-2、 1-3端部相對(duì)的基板4-l上表面一端及另一端各兩個(gè)引線端口 4-15、 4-16和4-13、 4-18對(duì)稱固定連接，使基板4-1上表面一端及另一端前后 的直角形電極的另一直角端相對(duì)；兩個(gè)磁芯4-5、 4-9，微球基座4-3、平面螺旋 線圈4-10，下電極4-2、 4-6和引線端口 4-13至4-18均采用坡莫合金制成且其 表面鍍有厚度為0.025 mm的高導(dǎo)電性合金薄膜，在基板4-l下表面上印制長(zhǎng)、 寬、厚分別為6.4mm 、 5.4 mm、 0.05 mm的絕緣膜4-12，使該絕緣膜覆蓋基 板4-l下表面上的微球基座4-3和平面螺旋線圈4-10，在基板4-l下表面六個(gè)引 線端口所圍的范圍內(nèi)印制長(zhǎng)、寬、厚均為7.0mm、 6.0mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方形永 磁膜作為導(dǎo)磁基底4-7，使導(dǎo)磁基底4-7覆蓋基板4-1下表面上的兩個(gè)磁芯4-5、 4-9和絕緣膜4-12，封裝蓋3為長(zhǎng)、寬、厚分別為8mm、 8mm、 0.6mm的正方 體，該封裝蓋3內(nèi)有長(zhǎng)、寬、深分別為7.0mm、 6.0mm、 0.4mm的盲孔，在與 微球2相對(duì)的封裝蓋3底部的縱軸上有長(zhǎng)5mm的凸棱3-l，再與基板4-l的引 線端口 4-13至4-18內(nèi)的圓通孔相對(duì)的封裝蓋3下底面上前后各有三個(gè)凸點(diǎn)，可 動(dòng)膜片1的長(zhǎng)、寬、高分別為6.8mm、 5.8mm、 O.lmm、在可動(dòng)膜片1的縱向?qū)ΨQ軸上有直徑均為0.3mm且中心相距1.5mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔1-1， 在基板 4-1下表面的引線端口 4-13至4-18上分別焊接直徑為0.8mm的金屬球形管腳。 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器3其余的技術(shù)特征和技術(shù)要求與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2相 同。
4、 雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4為信號(hào)繼電器。
在圖3 (c)、圖7 (a) (b) (c)中，雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4包括封裝蓋3、 可動(dòng)膜片l、微球2、電磁基板44和管腳。雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4既可采用厚 膜集成電路技術(shù)制作，也可采用印刷電路板技術(shù)制作。下面以厚膜集成電路技 術(shù)制作雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4進(jìn)行說(shuō)明。
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4中的可動(dòng)膜片1和封裝蓋3與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器 2中的可動(dòng)膜片1和封裝蓋3相比，其不同之處在于封裝蓋3的長(zhǎng)、寬、高 分別為6mm 、 4mm 、 0.6mm的長(zhǎng)方體，封裝蓋3內(nèi)有長(zhǎng)、寬、高分別為5.6 mm 、 3.6 mm 、 0.4mm的盲孔，在與微球2相對(duì)的封裝蓋3底部的縱軸上有 長(zhǎng)為2.5mm的凸棱3-l，以限制可動(dòng)膜片1離開(kāi)微球2的距離，該凸棱3-l的 橫截面由上部寬、高分別為0.2 mm、 O.lmm的長(zhǎng)方形和下部向下凸且半徑為 O.lmm的圓弧形構(gòu)成，該凸棱3-l下端面與可動(dòng)膜片1處于水平狀態(tài)時(shí)的上表 面之間的距離為0.05mm，可動(dòng)膜片1的長(zhǎng)、寬、高分別為5.4mm、 3.4 mm、 0.1 mm的矩形片，在可動(dòng)膜片1的縱軸上用激光加工出直徑均為0.27mm且 中心線相距2.2mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔l-l,這兩個(gè)圓通孔1-1分別置于直徑均為 0.28 mm且球形度為95%的兩個(gè)金屬微球2上。
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2相比，主要的不同之處在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4中的電磁基板中的基板4-l上表面上采用兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20，導(dǎo)磁基底4-7是這兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20的 磁芯。在圖7 (a)、 (b)、 (c)中，電磁基板44包括基板4-l，微球基座4-3， 兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20，下電極4-2、 4-6，導(dǎo)磁基底4-7、引線端口 4-13至4-18?；?-l用陶瓷材料制成長(zhǎng)、寬、高分別為6mm、 4mm、 0.3 mm 的矩形板；在基板4-l上表面上對(duì)稱印制兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20的第 一層導(dǎo)線，該導(dǎo)線寬度為0.025mm,導(dǎo)線與相鄰導(dǎo)線之間的距離為0.025mm， 以基板4-1上表面橫軸為對(duì)稱軸，在基板4-1上表面和第一層導(dǎo)線上用FeCrCo 硬磁材料或永磁材料印制長(zhǎng)、寬、高分別為5.4mm、 3.3 mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方 體形導(dǎo)磁基底4-7，對(duì)導(dǎo)磁基底4-7進(jìn)行熱處理，以便獲得良好的硬磁性能， 導(dǎo)磁基底4-7為整個(gè)磁路提供靜磁場(chǎng)，靜磁場(chǎng)為反對(duì)稱雙環(huán)形，在導(dǎo)磁基底4-7 的外表面上有厚度為0.05mm的絕緣膜4-12，在該絕緣膜的上表面和前后表面 上對(duì)稱印制兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20的第二層導(dǎo)線，每一平面螺線管線 圈中的導(dǎo)線繞導(dǎo)磁基底4-7的螺線角為0.8。，基板4-1上表面的第一層導(dǎo)線和 絕緣膜4-12的上表面和前后表面上的第二層導(dǎo)線對(duì)應(yīng)固定連接，在導(dǎo)磁基底 4-7上構(gòu)成兩個(gè)均為50匝的平面螺線管線圈4-19、 4-20，兩個(gè)平面螺線管線 圈4-19、 4-20的導(dǎo)線首端通過(guò)導(dǎo)線固定連接，兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20 的導(dǎo)線末端分別通過(guò)引出導(dǎo)線與基板4-1上的微球基座4-3前后端所對(duì)的引線 端口 4-14、 4-17固定連接，在兩個(gè)平面螺線管線圈4-19、 4-20之間的導(dǎo)磁基 底4-7上表面的絕緣膜4-12縱軸上用坡莫合金或鐵氧體印制長(zhǎng)、寬、高分別為 3.4mm、 0.8mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方體形微球基座4-3，通過(guò)對(duì)該微球基座4-3進(jìn) 行熱處理獲得導(dǎo)磁的軟磁體，在與可動(dòng)膜片1上的兩個(gè)圓通孔1-1相對(duì)的微球基座4-3內(nèi)有兩個(gè)直徑均為0.27mm的圓通孔4-11，兩個(gè)直徑均為0.28mm的 金屬微球2分別活動(dòng)地置于微球基座4-3內(nèi)的兩個(gè)圓通孔4-11上；在基板4-l 一端及另一端的上下兩面對(duì)稱印制引線端口 4-13、 4-18和4-15、 4-16，下電極 4-2、 4-6為四個(gè)相同的直角形電極，每一直角形電極截面的長(zhǎng)、高分別為 0.25mm、 O.lmm，每一直角形電極的兩直角邊長(zhǎng)均為0.5mm，這四個(gè)電極的一 直角端分別與可動(dòng)膜片1 一端及另一端上的T型上電極1-2、 1-3端部相對(duì)的 基板4-1上表面一端及另一端前后的四個(gè)引線端口 4-15、 4-16和4-13、 4-18 對(duì)稱固定連接，這四個(gè)電極的另一直角端位于導(dǎo)磁基底4-7上表面的絕緣膜 4-12上，基板前后端的三個(gè)引線端口 4-13至4-15和4-16至4-18分別位于同 一直線上，每一引線端口的長(zhǎng)、寬、高分別為0.6mm、 0.6mm、 0.5 mm的工 字形方形體，該工字形的豎直段的寬度、高度均為0.4 mm，每一引線端口的 中部有一直徑為0.27mm的圓通孔。
雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器4的組裝過(guò)程與雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器2 —樣。
上述雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器1、 2、 3、 4中的可動(dòng)膜片1也可采用圖8中的彈 性梁進(jìn)行彈性固定，彈性固定可動(dòng)膜片的好處是可使可動(dòng)膜片固定更加牢固， 也可不采用永磁體而實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)。在可動(dòng)膜片1前后側(cè)面中心線上各有一丁字 形彈性梁1-4，每一丁字形彈性梁1-4包括長(zhǎng)、寬、厚分別為l-30mm、 0.3-3 mm、 0.05-lmm的矩形橫梁和與該橫梁垂直且長(zhǎng)、寬、厚分別為O.l-lmm、 O.l-lmm、 0.05-lmm的方形縱梁，矩形橫梁內(nèi)有一與該矩形橫梁面積比為30%的長(zhǎng)方形通 孔，在矩形橫梁下表面縱軸上各有一個(gè)與基板4-l彈性固定的錨點(diǎn)1-5。當(dāng)該彈 性梁"4中存在初始的彈性勢(shì)能時(shí)，則該彈性勢(shì)能一方面將可動(dòng)膜片壓在微球 上，另一方面也使可動(dòng)膜片1處于雙穩(wěn)態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，包括封裝蓋(3)和管腳，其特征在于該繼電器還包括可動(dòng)膜片(1)、微球(2)、電磁基板(4)，所述封裝蓋(3)與電磁基板(4)固定連接，可動(dòng)膜片(1)為長(zhǎng)1-30mm、寬1-20mm、厚0.05-1mm的導(dǎo)磁合金片，可動(dòng)膜片(1)的兩端各為與電磁基板(4)上表面一端及另一端上的下電極相對(duì)且具有相同彈性結(jié)構(gòu)的上電極，沿可動(dòng)膜片(1)的縱向?qū)ΨQ軸上分布有直徑均為0.04-0.97mm的圓孔，以直徑為0.05-1mm的微球(2)作為軸承，活動(dòng)地置于電磁基板(4)上的微球基座(4-3)的圓孔上，該微球采用球形度大于80％至100％的玻璃微球或金屬微球或陶瓷微球或塑料微球，可動(dòng)膜片(1)內(nèi)的各圓孔分別活動(dòng)地位于對(duì)應(yīng)的微球(2)上，可動(dòng)膜片(1)和微球(2)位于封裝蓋(3)與電磁基板(4)固定連接后封閉空腔內(nèi)，封裝蓋(3)的蓋底與處于水平狀態(tài)時(shí)的可動(dòng)膜片(1)之間的間隔距離為0.05-0.5mm，可動(dòng)膜片(1)與電磁基板(4)上的磁路構(gòu)成對(duì)稱并聯(lián)磁路，磁體位于該對(duì)稱并聯(lián)磁路中，并在該對(duì)稱并聯(lián)磁路中形成靜磁場(chǎng)，所述管腳固定在電磁基板(4)的基板(4-1)下表面的引線端口上；當(dāng)該繼電器處于初始狀態(tài)時(shí)，電磁基板(4)上的線圈中無(wú)電流，可動(dòng)膜片(1)在磁體提供的靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片(1)繞微球(2)偏向一端并被該端磁力吸合，可動(dòng)膜片(1)一端上的上電極與電磁基板(4)上表面一端上的下電極導(dǎo)通；當(dāng)對(duì)線圈通5-500mA電流時(shí)，該繼電器的對(duì)稱并聯(lián)磁路中的一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相反，而對(duì)稱并聯(lián)磁路中的另一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相同，可動(dòng)膜片(1)上受到順時(shí)針?lè)较虻牧刈饔?，繞微球(2)向順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)而被另一端磁力吸合，可動(dòng)膜片(1)另一端上的上電極與電磁基板(4)上表面另一端上的下電極導(dǎo)通；當(dāng)線圈斷電后，可動(dòng)膜片(1)在磁體提供的靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片(1)另一端維持吸合狀態(tài)，可動(dòng)膜片(1)另一端上的上電極與電磁基板(4)上表面另一端的下電極導(dǎo)通；當(dāng)對(duì)線圈通反向電流時(shí)，使繼電器的對(duì)稱并聯(lián)磁路中的另一磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相反，而其左磁路中的電磁場(chǎng)與磁體提供的靜磁場(chǎng)極性相同，可動(dòng)膜片(1)上受到逆時(shí)針?lè)较虻牧刈饔?，繞微球(2)向逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)而被一端磁力吸合，可動(dòng)膜片(1)一端上的上電極與電磁基板(4)上表面一端的下電極導(dǎo)通；當(dāng)線圈斷電后，可動(dòng)膜片(1)在磁體提供的靜磁場(chǎng)作用下，可動(dòng)膜片(1)一端維持吸合狀態(tài)，可動(dòng)膜片(1)一端上的上電極與電磁基板(4)上表面一端的下電極導(dǎo)通；該繼電器回到初始狀態(tài)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，其特征在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電 繼電器l中的封裝蓋(3)用陶瓷材料通過(guò)模具壓制并燒結(jié)成長(zhǎng)、寬、高分別為 10mm 、 6mm 、 0.6mm的長(zhǎng)方體，封裝蓋(3)內(nèi)有長(zhǎng)、寬、高分別為9mm 、 4mm 、 0.4mm的盲孔，在與微球(2)相對(duì)的封裝蓋(3)底部的縱軸上有長(zhǎng)為 3mm的凸棱(3-1)，該凸棱(3-1)的橫截面由上部寬、高分別為0.2 mm、 O.lmm 的方形和下部向下凸且半徑為O.lmm的圓弧形構(gòu)成，該凸棱(3-1)下端面到可 動(dòng)模片(1)處于水平狀態(tài)時(shí)的上表面之間的距離為0.05mm，使微球(2)始終 位于可動(dòng)膜片(1)內(nèi)的圓通孔(1-1)和微球基座(4-3)內(nèi)的圓通孔(4-11) 之間，在與基板(4-1)上的引線端口 (4-13)至(4-18)的圓通孔相對(duì)的封裝 蓋(3)下底面上前后各有三個(gè)凸點(diǎn)，以便封裝蓋(3)與電磁基板(41)自動(dòng) 對(duì)準(zhǔn)并嵌入到基板(4-1)上的引線端口 (4-13)至(4-18)的圓通孔內(nèi)，通過(guò) 粘接或焊接使封裝蓋(3)和電磁基板(41)結(jié)合在一起；可動(dòng)膜片(1)用軟 磁合金或半硬磁合金材料制成長(zhǎng)、寬、高分別為8.6mm、 3.8 mm、 O.lmm的長(zhǎng)方形片，可動(dòng)膜片(1)的一端及另一端分別用激光切割成與下電極(4-2)、 (4-6)相對(duì)的對(duì)稱的T型上電極(1-2)、 (1-3)，當(dāng)可動(dòng)膜片(l) 一端上的T 型上電極(1-2)與基板(4-1) 一端上的兩個(gè)下電極(4-2)接觸時(shí)，基板(4-1) 一端上的兩個(gè)下電極(4-2)導(dǎo)通，基板(4-1)另一端上的兩個(gè)下電極(4-6) 斷開(kāi)；當(dāng)可動(dòng)膜片(1)另一端上的T型上電極(1-3)與基板(4-1)另一端上 的兩個(gè)接下電極(4-2)接觸時(shí)，基板(4-1)另一端上的兩個(gè)下電極(4-6)導(dǎo) 通，基板(4-1) 一端上的兩個(gè)下電極(4-2)斷開(kāi)，在可動(dòng)膜片(1)的縱向?qū)?稱軸上用激光加工出直徑均為0.3mm且中心線相距2.4mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔(1-1 )，可動(dòng)膜片(1 )內(nèi)的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔(1-1 )分別置于兩個(gè)直徑均為0.32mm 且球形度為95 %的玻璃微球(2)上；電磁基板(41)包括基板(4-1)，下電極 (4-2)、 (4-6)，微球基座(4-3)，兩對(duì)相同的平面螺旋線圈(4-4)、 (4-8)，兩 個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)，導(dǎo)磁基底(4-7)、引線端口 (4-13)至(4-18)和引出導(dǎo) 線，基板(4-1)用陶瓷材料制成長(zhǎng)、寬、高分別為10mm、 6mm、 0.5mm的長(zhǎng) 方形板；在該基板的縱軸上印制硬磁材料或永磁材料，制成長(zhǎng)、寬、高分別為 4mm、 lmm、 0.7mm的長(zhǎng)方體形微球基座(4-3)，該微球基座(4-3)的橫截面 為工字形，該工字形上下端的厚度均為0.1 mm，位于基板通孔內(nèi)的工字形的豎 直段的寬度為0.5mm，在與可動(dòng)膜片(1)上的兩個(gè)圓通孔(1-1)相對(duì)的微球 基座(4-3)內(nèi)有兩個(gè)直徑均為0.3mm的圓通孔(4-11)，兩個(gè)玻璃微球(2)分 別置于微球基座(4-3)內(nèi)的圓通孔(4-11)上；在基板(4-1)上對(duì)稱印制兩個(gè) 磁芯(4-5、 4-9)，兩對(duì)平面螺旋線圈(4-4)、 (4-8)，引線端口 (4-13)至(4-18)， 在基板(4-1)的上表面對(duì)稱印制下電極(4-2)、 (4-6)，兩個(gè)磁芯(4-5)、) (4-9) 以基板(4-1)的縱軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱地分布在與基板(4-1)的縱軸相距2.9 mm的基板(4-l)的橫軸上，兩個(gè)磁芯(4-5)、(4-9)的內(nèi)外直徑和高分別均為0.3mm、 0.5 mm 、 0.7mm的空心圓柱體，兩對(duì)平面螺旋線圈(4-4)、 (4-9)均采用電阻 率小于1 X 10—7 Q .m與導(dǎo)磁率大于100mH/m和深寬比大于0.5的坡莫合金導(dǎo)線， 兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)的上下端分別與位于基板(4-1)上下表面上對(duì)應(yīng)的兩 對(duì)平面螺旋線圈的一端固定連接，位于基板(4-1)上表面上的兩個(gè)平面螺旋線 圈(4-4)、 (4-9)的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線分別與微球基座(4-3)上表面兩端所對(duì)的 基板(4-l)上的引線端口 (4-14)、 (4-17)固定連接，位于基板(4-1)下表面上 的兩個(gè)平面螺旋線圈的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線連接在一起，每一平面螺旋線圈中 的每一圈在基板(4-1)上下兩面的印制寬度均為0.05mm，每一圈與其相鄰圈 的間隔距離為0.025mm，每對(duì)平面螺旋線圈匝數(shù)為40X2;位于基板(4-l)上表面 兩端上的下電極(4-2)、 (4-6)為四個(gè)長(zhǎng)、寬、高均為1.8 mm、 0.8 mm、 O.lmm 的長(zhǎng)方體形電極，這四個(gè)下電極(4-2)、 (4-6)分別與可動(dòng)膜片一端及另一端上 的T型上電極(1-2)、 (1-3)端部分別相對(duì)，并分別與基板(4-1)上表面一端 及另一端上的引線端口 (4-15)、 (4-16)禾n (4-13)、 (4-18)對(duì)稱固定連接，基 板(4-1)前、后端的三個(gè)引線端口 (4-13)至(4-15)和(4-16)至(4-18)的 中心分別位于同一直線上，每一引線端口的長(zhǎng)、寬、高分別為0.8 mm、 0.8 mm、 0.7mm的長(zhǎng)方形體，每一引線端口的橫截面為工字形,該工字形的豎直段寬度、 高度均為0.5 mm、每一引線端口的中部有一直徑為0.3mm的圓通孔；兩個(gè)磁 芯(4-5)、 (4-9)，兩對(duì)平面螺旋線圈(4-4)、 (4-8)，下電極(4-2)、 (4-6)和 引線端口 (4-13)至(4-18)均用坡莫合金制成，并在兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)， 兩對(duì)平面螺旋線圈(4-4)、 (4-8)，下電極(4-2)、 (4-6)和引線端口 (4-13)至 (4-18)的表面鍍上厚度為0.025 mm且電阻率小于1 X 10—7 Q .m的合金薄膜， 在基板(4-1)下表面引線端口 (4-13)至(4-18)所圍的范圍內(nèi)印制長(zhǎng)、寬、 厚分別為8.8mm 、 3.9 mm、 0.05 mm的絕緣膜(4-12)，使該絕緣膜覆蓋基板 (4-1)下表面上的平面螺旋線圈(4-4)、(4-8)和微球基座(4-3)，在絕緣膜(4-12) 和基板(4-1)上用坡莫合金或鐵氧體材料印制長(zhǎng)、寬、厚分別為9.0mm、 4.0 mm、 0.1mm的長(zhǎng)方形導(dǎo)磁基底(7)，在基板(4-1)下表面的引線端口(4-13)至(4-18) 上分別焊接直徑為0.8mm的金屬球形管腳。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，其特征在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī) 電繼電器2中的電磁基板(42)的微球基座(4-3)采用坡莫合金或鐵氧體制作， 而導(dǎo)磁基底(4-7)采用硬磁合金片或永磁材料，并將導(dǎo)磁基底(4-7)貼裝到電 磁基板(42)的下表面上，電磁基板(42)的基板(4-1)采用聚合物印刷電路 板，封裝蓋3采用聚合物材料通過(guò)熱壓法成型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，其特征在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電 繼電器3以微球基座(4-3)為磁芯，在電磁基板(43)的基板(4-1)上下表面 上分別繞微球基座(4-3)對(duì)稱印制平面螺旋線圈(4-10)，位于基板(4-1)上 下表面上的線圈匝數(shù)各為40匝；該線圈的導(dǎo)線寬和導(dǎo)線與相鄰導(dǎo)線之間的間距 均為0.015mm，基板4-l的長(zhǎng)、寬、高分別為8mm、 8mm、 0.5mm，微球基座(4-3)采用坡莫合金制成長(zhǎng)、寬、高分別為2mm、 0.5mm 、 0.7mm的長(zhǎng)方 體且位于基板(4-1)的縱軸上，沿微球基座(4-3)的縱軸上有兩個(gè)直徑均為 0.3mm、中心距離為1.5mm的圓通孔(4-11)，兩個(gè)直徑均為0.32mm且球形度 為95%的玻璃微球(2)分別活動(dòng)地位于微球基座(4-3)的圓通孔(4-11)上， 微球基座(4-3)的上表面后端與位于基板(4-1 )上表面上的平面螺旋線圈(4-10) 的一端固定連接，位于基板(4-1)上表面上的平面螺旋線圈(4-10)的另一端通過(guò)引出導(dǎo)線與微球基座(4-3)的上表面后端所對(duì)的基板(4-1)上的引線端口 (4-17)固定連接，微球基座(4-3)的下表面前端與位于基板(4-1)下表面上 的平面螺旋線圈(4-10)的一端固定連，位于基板(4-1)下表面上的平面螺旋 線圈(4-10)的另一端與微球基座(4-3)的下表面前端所對(duì)的基板上的引線端 口 (4-14)固定連接；兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)均采用坡莫合金或鐵氧體制成長(zhǎng)、 寬、高均為5.0 mm、 1.5mm、0.7 mm的工字形長(zhǎng)方體且其中部均有直徑為0.3 mm 圓通孔，該該工字形上下端厚各為0.1mm，該工字形中部豎直段高度和寬度均 為0.5mm，兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)位于與微球基座(4-3)平行對(duì)稱且兩個(gè)磁 芯(4-5)、 (4-9)的中心線均與微球基座(4-3)的中心線分別相距2.3mm的基 板(4-1)的橫軸上，下電極(4-2)、 (4-6)為用坡莫合金制成四個(gè)相同的直角 形電極，每一直角形電極的一直角邊長(zhǎng)、另一直角邊長(zhǎng)、寬度和厚度依次分別 為0.6mm、 0.6mm 、 0.4mm、 0.1 mm，這四個(gè)直角形電極的一直角端分別與可 動(dòng)膜片(1) 一端與另一端上的T型上電極(1-2)、 (1-3)端部相對(duì)的基板(4-1) 上表面一端與另一端各兩個(gè)引線端口 (4-15)、 (4-16)和(4-13)、 (4-18)對(duì)稱 固定連接，使基板(4-1)上表面一端及另一端前后的直角形電極的另一端相對(duì)； 兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)，微球基座(4-3)，平面螺旋線圈(4-10)，下電極(4-2)、 (4-6)和引線端口 (4-13)至(4-18)均采用坡莫合金制成且其表面鍍有厚度 為0.025 mm的高導(dǎo)電性合金薄膜，在基板(4-1)下表面上印制長(zhǎng)、寬、厚分 別為6.4mm 、 5.4mm、 0,05 mm的絕緣膜(4-12),使該絕緣膜覆蓋基板(4-1) 下表面上的微球基座(4-3)和平面螺旋線圈(4-10)，在基板(4-1)下表面六 個(gè)引線端口所圍的范圍內(nèi)印制長(zhǎng)、寬、厚均為7.0mm 、 6.0mm 、 0.1 mm的長(zhǎng) 方形永磁膜作為導(dǎo)磁基底(4-7)，使導(dǎo)磁基底(4-7)覆蓋基板(4-1)下表面上.的兩個(gè)磁芯(4-5)、 (4-9)和絕緣膜(4-12)，封裝蓋(3)為長(zhǎng)、寬、厚分別為 8mm、 8mm、 0.6mm的正方體，該封裝蓋(3)內(nèi)有長(zhǎng)、寬、深分別為7.0mm、 6.0mm、 0.4mm的盲孔，在與微球(2)相對(duì)的封裝蓋(3)底部的縱軸上有長(zhǎng) 5mm的凸棱(3-1)，再與基板(4-1)的引線端口 (4-13)至(4-18)內(nèi)的圓通 孔相對(duì)的封裝蓋(3)下底面上前后各有三個(gè)凸點(diǎn)，可動(dòng)膜片(1)的長(zhǎng)、寬、 高分別為6.8mm、 5.8mm、 O.lmm、在可動(dòng)膜片(O的縱向?qū)ΨQ軸上有直徑均 為0.3mm且中心相距1.5mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔(1-1)，在基板(4-1)下表面的 引線端口 (4-13)至(4-18)上分別焊接直徑為0.8mm的金屬球形管腳。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，其特征在于雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電 繼電器4中的封裝蓋(3)的長(zhǎng)、寬、高分別為6mm 、 4mm 、 0.6mm的長(zhǎng)方 體，封裝蓋(3)內(nèi)有長(zhǎng)、寬、高分別為5.6mm 、 3.6 mm 、 0.4mm的盲孔， 在與微球(2)相對(duì)的封裝蓋(3)底部的縱軸上有長(zhǎng)為2.5mm的凸棱(3-1), 該凸棱(3-1)的橫截面由上部寬、高分別為0.2mm、 O.lmm的長(zhǎng)方形和下部向 下凸且半徑為O.lmm的圓弧形構(gòu)成，該凸棱(3-1)下端面與可動(dòng)膜片(1)處 于水平狀態(tài)時(shí)的上表面之間的距離為0.05mm;可動(dòng)膜片(1)的長(zhǎng)、寬、高分 別為5.4mm、 3.4 mm、 0.1 mm的矩形片，在可動(dòng)膜片(1)的縱軸上用激光加 工出直徑均為0.27mm且中心線相距2.2mm的兩個(gè)對(duì)稱圓通孔(1-1),這兩個(gè)對(duì) 稱圓通孔(l-l)分別置于直徑均為0.28 mm且球形度為95%的兩個(gè)金屬微球(2) 上；電磁基板(44)包括基板(4-1)，微球基座(4-3)，兩個(gè)平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20)，下電極(4-2)、 (4-6)，導(dǎo)磁基底(4-7)、引線端口 (4-13)至(4-18)， 基板(4-1)用陶瓷材料制成長(zhǎng)、寬、高分別為6mm、 4mm、 0.3 mm的矩形板； 在基板(4-1)上表面上印制兩個(gè)平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20)的第一層導(dǎo)線，該導(dǎo)線寬度為0.025 mm ，導(dǎo)線與相鄰導(dǎo)線之間的間距為0.025mm，以基板 (4-1)上表面橫軸為對(duì)稱軸，在基板(4-1)上表面和第一層導(dǎo)線上用FeCrCo 硬磁材料或永磁材料印制長(zhǎng)、寬、高分別為5.4mm、 3.3 mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方體 形導(dǎo)磁基底(4-7)，在導(dǎo)磁基底(4-7)的外表面上有厚度為0.05 mm的絕緣膜 (4-12)，在該絕緣膜的上表面和前后表面上對(duì)稱印制兩個(gè)平面螺線管線圈 (4-19)、 (4-20)的第二層導(dǎo)線，每一平面螺旋線管線圈中的導(dǎo)線繞導(dǎo)磁基底 (4-7)的螺線角為0.8。，基板(4-1)上表面上的第一層導(dǎo)線和絕緣膜(4-12) 的上表面和前后表面上的第二層導(dǎo)線對(duì)應(yīng)固定連接，在導(dǎo)磁基底(4-7)上構(gòu)成 兩個(gè)均為50匝的平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20),兩個(gè)平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20)的導(dǎo)線首端通過(guò)導(dǎo)線固定連接，兩個(gè)平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20) 的導(dǎo)線末端分別通過(guò)引出導(dǎo)線與基板(4-1)上的微球基座(4-3)前后端所對(duì)的 引線端口 (4-14)、 (4-17)固定連接，在兩個(gè)平面螺線管線圈(4-19)、 (4-20) 之間的導(dǎo)磁基底(4-7)上表面的絕緣膜(4-12)縱軸上用坡莫合金或鐵氧體印 制長(zhǎng)、寬、高分別為3.4mm、 0.8mm、 0.1 mm的長(zhǎng)方體形微球基座(4-3)，在 與可動(dòng)膜片(1)上的兩個(gè)圓通孔(1-1)相對(duì)的微球基座(4-3)內(nèi)有兩個(gè)直徑 均為0.27mm的圓通孔(4-11)，兩個(gè)直徑均為0.28mm的金屬微球(2)分別活 動(dòng)地置于微球基座(4-3)內(nèi)的兩個(gè)圓通孔上；在基板(4-1) 一端及另一端的上 下兩面對(duì)稱印制引線端口 (4-13)、 (4-18)和(4-15)、 (4-16)，下電極(4-2)、 (4-6)為四個(gè)相同的直角形電極，每一直角形電極截面的長(zhǎng)、高分別為0.25mm、 O.lmm，每一直角形電極的兩直角邊長(zhǎng)均為0.5mm，這四個(gè)電極的一直角端分 別與可動(dòng)膜片l一端及另一端上的T型上電極(l-2)、(l-3)端部相對(duì)的基板(4-l)上表面一端及另一端前后的四個(gè)引線端口 (4-15)、 (4-16)和(4-13)、 (4-18)對(duì)稱固定連接，這四個(gè)電極的另一直角端位于導(dǎo)磁基底(4-7)上表面的絕緣膜 (4-12)上，基板前后端的三個(gè)引線端口 (4-13)至(4-15)和(4-16)至(4-18) 的中心分別位于同一直線上，每一引線端口的長(zhǎng)、寬、高分別為0.6mm、 0.6mm、 0.5mm的工字形方形體，該工字形的豎直段的寬度、高度均為0.4mm，每一引 線端口的中部有一直徑為0.27mm的圓通孔。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器，其特征在于在可動(dòng)膜片(1) 前后側(cè)面中心線上各有一丁字形彈性梁(1-4),每一丁字形彈性梁(1-4)包括 長(zhǎng)、寬、厚分別為l-30mm 、 0.3-3mm、 0.05-lmm的矩形橫梁和與該橫梁垂直 且長(zhǎng)、寬、厚分別為0.1-lmm 、 O.l-lmm、 0.05-1 mm的方形縱梁，矩形橫梁內(nèi) 有一與該矩形橫梁面積比為30%的長(zhǎng)方形通孔，在矩形橫梁下表面縱軸上各有 一個(gè)與基板(4-1)彈性固定的錨點(diǎn)(1-5)。
全文摘要
一種雙穩(wěn)態(tài)微機(jī)電繼電器涉及一種具有狀態(tài)保持功能的微型化繼電器，主要應(yīng)用于電源管理、儀器儀表、自動(dòng)控制和寬帶通訊等系統(tǒng)。該繼電器包括封裝蓋、管腳，可動(dòng)膜片、微球、電磁基板，可動(dòng)膜片與微球位于封裝蓋與電磁基板固定連接后的空腔內(nèi)，可動(dòng)膜片的兩端各有與電磁基板的基板上表面左右端上的下電極相對(duì)的上電極，沿可動(dòng)膜片的縱向?qū)ΨQ軸上分布有圓孔，該圓孔活動(dòng)地位于對(duì)應(yīng)微球上，微球活動(dòng)地置于電磁基板上的微球基座的圓孔上。該繼電器集成度高，實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)鎖定，在顯著提高該繼電器的響應(yīng)速度和工作壽命的同時(shí)，降低驅(qū)動(dòng)能耗和工作損耗，響應(yīng)時(shí)間短，絕緣耐壓強(qiáng)度高，工作穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01H50/16GK101206973SQ200710092949
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者張流強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)