[发明专利]触点材料、包含触点材料的器件及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电触点材料，更具体而言，本发明涉及一种用于低压力致动器的触点材料。本发明还涉及一种用于制造触点材料的方法。

背景技术

随着近来在电子器件微型化方面的进展，迫切需要具有较小的几何尺寸、能够实现微秒开关定时且具有低功耗的微动开关。微机电系统(MEMS)开关是适合此类应用的理想开关，这是因为MEMS开关几何尺寸小、开关质量和动量最小，适用于低功耗，并且有可能采用标准MEMS和半导体制造技术进行生产。MEMS开关的主要性能标准在于低接触电阻、微秒开关操作、耐压性和高可靠性。MEMS开关较小的质量使得能够进行高速开关定时，但是将牺牲接触压力因而影响接触电阻。低致动力导致产生较大的欧姆电阻。因此，越来越需要这样的触点材料和触点结构，所述触点材料和触点结构在显著降低接触电阻的同时保持触点的结构稳定性，以保证其具有数百万次至数十亿次操作周期的长寿命。

发明内容

本发明的实施例通过提供包含具有低接触电阻的电触点的器件从而满足这些或其它需要。例如，本发明的一个实施例为用于控制电流流动的器件。该器件包括第一导体；与第一导体可切换联接从而在与第一导体形成的电连接状态和电断开状态之间进行切换的第二导体。至少一个导体还包括电触点，该电触点包括具有多个孔的固体基体；以及设置在所述多个孔中的至少一部分孔内的填充材料。填充材料的熔点低于约575K。

本发明的另一实施例为电触点材料。所述电触点包括具有多个孔的固体基体，所述固体基体包括金；以及设置在所述多个孔中的至少一部分孔内的填充材料。填充材料包括熔点低于约575K的金属。

本发明的另一方面在于提供制造此类电触点的通用方法。所述方法包括以下步骤：提供衬底；在衬底上提供多个孔；以及将填充材料设置在所述多个孔中的至少一部分孔内。所述填充材料的熔点低于约575K。

附图说明

结合附图并阅读下文的详细描述，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将更易于较好地得到理解，在附图中使用相似的附图标记表示相似的部件，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的器件的示意图；

图2为根据本发明另一实施例的器件的示意图；

图3为根据本发明另一实施例的器件的示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的电触点的示意图；和

图5为根据本发明的一个实施例的制造触点材料的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的说明书中，在附图中所示出的多个视图中，使用相似的附图标记表示相似或相应的部件。还应当理解：如“顶部”、“底部”、“外部”、“内部”等术语是为方便而采用的措辞，不应被解释为限制性术语。而且，无论何时提到本发明某一特定技术特征包括或由一组多个元件中的至少一个或它们的组合构成，应当理解为，该技术特征可包括或由一组元件中的任何一个构成，并以或单独或与该组元件中的其它元件组合的任何形式构成。

随着电子器件的持续微型化趋势，越来越需要具有低接触电阻和长寿命的触点材料。常规使用的触点材料一般不能获得理想的低接触电阻和可靠的接触性能。本发明的发明人已经开发出一种新型触点材料，所述触点材料在多孔基体内包含低熔点填充材料。通过选择合适的基体和填充材料，可设计触点材料使其接触电阻明显变小，并且使金属触点熔化或粘合在一起(粘滞)的问题降至最低程度。

在本发明的实施例中提供了用于控制电流流动的器件。该器件至少包括第一导体和第二导体。配置第一导体和第二导体，以在电连接状态和电断开状态之间进行切换，从而调节通过任何电路的电流的流动。这可通过致动第一导体或第二导体或二者，使其偏离初始位置并相互形成电接触而得以实现。还可制作触点从而使得一个元件位于两个导体之间，以使得活动元件现在桥接两个导体并且允许电流或信号流过。该器件包括至少一个开关结构，并且可进一步排列成串行或并行阵列以使阵列可被视为单个器件。在以下将详细描述的实施例中，第一导体受到致动使得在其处于“致动状态”(偏离初始状态)时，第一导体处于与第二导体电连接的状态。但是，致动第二导体或两个导体的器件也落入本发明的预期范围内。当器件为串行模式时，ON状态表示电磁信号在进行传递，OFF状态表示无电磁信号并且在导体之间存在物理空隙。在下文中所述的实施例中，致动状态与ON状态相关，然而本发明也包括相反情形。至少一个导体或全部两个导体可包括具有本发明实施例的触点材料的电触点。如下文中的详细描述，可根据器件配置和最终用途配置该器件，以接触第一和第二导体，从而用各种手段形成ON或OFF状态。