JP2004006238A

JP2004006238A - 液体金属スイッチ

Info

Publication number: JP2004006238A
Application number: JP2003003335A
Authority: JP
Inventors: Marvin Glenn Wong; マーヴィン・グレン・ワング
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-01-08
Also published as: GB0303345D0; TW580715B; DE10234131A1; GB2385989B; US6515404B1; GB2385989A; DE10234131B4

Abstract

【課題】電力消費が少なく、動作速度の速いスイッチを提供する。
【解決手段】液体金属通路１９５と、第１及び第２の流体室１８０と、第１及び第２の流体室の頂部を形成する第１及び第２の膜１７０と、それぞれの接点パッド２００が通路内に少なくとも一部を有する第１、第２及び第３の接点パッドと、それぞれの膜に取付けられた第１及び第２のセットを形成する複数の圧電素子１６０と、通路内の可動の導体液体を有する圧電起動されるリレー１００により解決される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電起動されるリレー、とくに曲げ圧電的に起動される液体金属スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電材料及び磁気ひずみ材料（以下において一緒にして“圧電材料”と称する）は、電界又は磁界が加えられたときに変形する。したがって圧電材料は、アクチュエータとして利用されたときに、２つの表面の相対位置を制御することができる。
【０００３】
圧電気は、ここに応力を加えたときに電気的に分極するようになるある種の結晶によって示される特性を記述する一般的な用語である。水晶は、圧電結晶の良好な例である。このような結晶に応力が加えられると、加えられた応力に比例する電気モーメントが発生する。
【０００４】
これが直接の圧電効果である。その逆に、電界内に配置すると、圧電結晶は、その形をわずかに変化する。これが逆圧電効果である。
【０００５】
もっとも多く利用される圧電材料の１つは、前記の水晶である。圧電気は、強誘電結晶、例えば電気石及びロシェル塩によっても示される。これらは、すでに自発的な分極を有し、かつ圧電効果は、これらにおいてこの分極における変化として現われる。その他の圧電材料は、ある種のセラミック材料及びある種のポリマー材料を含む。これらは、２つの表面の相対位置を制御することができるので、圧電材料は、過去において弁アクチュエータ及び顕微鏡のための位置制御部として利用されてきた。圧電材料、とくにセラミックタイプのものは、大量の力を発生することができる。しかしながらこれらは、高い電圧を加えたときに、小さな変位を発生することしかできない。圧電セラミックの場合、この変位は、材料の長さの０．１％の最大値であることができる。したがって圧電材料は、弁アクチュエータや位置制御部のような小さな変位を必要とする用途のため利用されてきた。
【０００６】
加えられた電圧の単位あたりのさらに大きな変位を発生する２つの方法は、バイモルフアセンブリー及び積み重ねアセンブリーを含む。バイモルフアセンブリーは、互いに接着されかつそれらの縁においてリムによって規制された２つの圧電セラミック材料を有し、それにより電圧が加えられたときに、圧電材料のうちの一方が延びるようにする。その結果生じる応力によって、材料はドームを形成する。ドームの中心における変位は、個々の材料の収縮又は膨張よりも大きい。しかしながらバイモルフアセンブリーのリムの規制は、利用できる変位の量を減少する。さらにバイモルフアセンブリーによって発生される力は、個々の材料の収縮又は膨張によって発生される力より、著しく小さい。
【０００７】
積み重ねアセンブリーは、互いに接続された電極と交互に配置される圧電材料の多重の層を含む。電極にかかる電圧は、積み重ね体を膨張させ又は収縮させる。積み重ね体の変位は、個々の材料の変位の合計に等しい。したがって合理的な変位距離を達成するために、きわめて高い電圧又は多くの層が必要である。しかしながら従来の積み重ねアクチュエータは、圧電材料や積み重ね体を取付ける材料の熱膨張のために、位置制御が困難となる。
【０００８】
圧電材料の大きな力や硬さのために、広い表面に作用する高い圧力によって発生される力のような大きな力に抗して開きかつ閉じることができる。したがって圧電材料の大きな力は、大きな弁の開閉を可能にし、この開きは、弁を開き又は閉じるために必要な変位又は動作を軽減する。
【０００９】
従来の圧電的に起動されるリレーによれば、リレーは、２つの電極が電気的に接触するように機械的な部品を動かすことによって閉じられる。また、リレーは、電極をもはや電気的に接触していないように機械的な部品を動かすことによって開かれる。電気的なスイッチングは、固体電極の電極の接触で行われる。
【００１０】
スイッチ素子として液体金属を利用しかつスイッチ機能を起動するために加熱されたときのガスの膨張を利用する液体金属マイクロスイッチが開発されている。液体金属は、マイクロ溶接を利用せずに金属対金属接点を利用して比較的大きな電力（ほぼ１００ｍＷ）をスイッチする能力、スイッチ機構を過熱することなくかつこれに不利な作用を及ぼすことなくこの一層大きな電力を運ぶ能力、及びスイッチ機能をラッチする能力のように、その他のマイクロ機械化された技術を越えるいくつかの利点を有する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらスイッチを起動するために過熱されたガスを利用することは、いくつかの欠点を有する。スイッチの状態を変化するために比較的大量の電力を必要とし、スイッチのデューティーサイクルが大きいとき、スイッチにより発生される熱は、効果的に取り除かなければならず、かつ起動速度は比較的低く、すなわち最大スイッチ周波数は、数１００ヘルツに制限されている。
本発明の課題は、これらの欠点を回避し、かつ電力消費の少ない確実に動作するスイッチを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体金属スイッチを起動するために圧電的な方法を利用する。本発明のアクチュエータは、せん断モードではなく曲げモードにおいて圧電素子を利用する。本発明による圧電駆動装置は容量性の装置であるため、エネルギーを消費するのではなく、エネルギーを蓄積する。その結果、これを駆動するために必要となる電圧は一層高くなることがあるとはいえ、電力消費量はずっとわずかになる。圧電ポンプは、引き及び押しのために利用することができ、したがって膨張するガスの押し効果だけにより駆動されるアクチュエータによっては利用することができない二つの動作が可能となる。減少したスイッチ時間は、本発明による圧電スイッチを利用した結果として生じる。
【００１３】
本発明による圧電的に起動される液体金属スイッチは、複数の層からなる。液体金属は、１つの層における通路内に収容されており、かつ回路基板におけるスイッチパッドに接触する。通路内における液体金属の量と位置は、一度に２つのパッドだけが接続されるようになっている。金属は可動なので、液体金属が分離してその一部が一方の端部のパッドに接続するように、中央パッドと他方の端部パッドとの間に圧力を上昇させることにより、中央パッドと一方の端部のパッドに金属が接触する。液体金属がパッドをぬらし、かつ表面張力によってその場所に保持されるという液体金属のラッチ効果のために、安定した状態となる。
【００１４】
不活性かつ電気的に導通しない液体が、スイッチにおける残りの空間を満たしている。前記の圧力上昇は圧電ポンプの動作によって発生される。本発明のポンプのタイプは、正及び負の容積変化を発生するために、膜上に設けられた圧電素子の曲げ動作を利用した。これらの動作は、液体金属の運動を支援するために、圧力の低下及び上昇を引起こすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、リレー１００の４つの層を示す本発明の実施例の側面図である。いちばん上の層１１０は、アクチュエータ流体貯蔵容器層であり、かつアクチュエータにおいて利用される流体のための貯蔵容器として作用する。第２の層１２０は圧電層であり、この圧電層は、圧電スイッチ機構を収容している。第３の層１３０は、液体金属通路層であり、かつスイッチ機構において利用される液体金属を収容している。基板層１４０は、基礎として作用し、かつ存在することがある複数の回路素子のための共通の土台を提供する。
【００１６】
図２は、本発明によるアクチュエータ１００の実施例の横断面図を示している。図２は、図１の横断面図でもある。アクチュエータ流体貯蔵容器層１１０は、リレー１００に利用される複数の圧電素子１６０を収容する室１５０を有する。室１５０は、所定の容積のアクチュエータ流体も収容している。アクチュエータ流体は、不活性の電気的に導通しない流体である。この流体は、望ましくはフルオリネート製品の３Ｍラインにおいて見出されるような低分子量の過フルオロカーボンのような低粘度の不活性有機液体である。これは、その代わりに例えば軽い鉱物又は合成オイルからなることができる。圧電素子１６０は、２つのセットに分かれている。圧電素子１６０が、アクチュエータ１００の機能のために分かれていることは、当業者にとって明らかである。同様に、圧電素子１６０は、２つ以上の多重のセットが必要となる場合もある。
【００１７】
図２における圧電素子１６０のそれぞれのセットは、膜１７０に取付けられており、この膜は、圧電層１２０の頂部の一部を形成している。本発明の有利な実施例において、膜１７０は、金属から構成されている。本発明の別の実施例において、膜１７０は、ポリマーから構成されている。本発明のさらに別の実施例において、膜は、圧電素子１６０の曲げに応答して曲がるために十分な柔軟性を示すなんらかの材料から構成されている。膜１７０は、圧電素子１６０に応答する上方又は下方へのいずれかの様式で曲がることができる。
【００１８】
図２に示された本発明の実施例、すなわち圧電素子は、圧電層１２０の頂部及び上に積層化されているように示されている。
【００１９】
膜１７０は、圧電素子１６０と圧電層１２０内に配置されたアクチュエータ流体室１８０との間の障壁も形成している。２つのアクチュエータ流体室１８０は、図２において圧電層の一部によって分離されて示されている。アクチュエータ流体室１８０は、アクチュエータ流体によって満たされている。圧電素子１６０のそれぞれのセットに対向する液体金属層１３０におけるギャップは、流体室１８０と液体金属層１３０との間の導管を提供する。導管は、室１８０と液体金属層１３０との間の流体の流れを可能にする。
【００２０】
液体金属層１３０は、通路１９５内に収容された液体金属１９０、及び回路基板１４０上に配置されたスイッチ接点パッド２００のセットを含む。液体金属１９０により満たされていない通路１９５内の空間は、流体によって満たされている。液体金属は不活性であり、かつ電気的に導通する。液体金属１９０の量と位置は、一度に２つのパッド２００だけが接続されるようになっている。中央のパッド２００は常に接触されており、かつ左側及び右側のパッド２００のいずれかが接触される。図２に示す本発明の実施例において、液体金属１９０は、中央パッド２００及び右側パッド２００に接触している。液体金属１９０は、圧電素子１６０の曲げ動作によって左側パッド２００に接触するように動かされる。
【００２１】
圧電素子１６０の曲げは、室１８０内の増大又は減少いずれかを引起こす。図２に示した例において、右側における圧電素子のセットは、下方に曲がり、右側の室１８０における増大を引起こす。圧力の増大により、中央パッド２００及び左側パッド２００に接触するまで、液体金属１９０は左側に動かされる。圧電素子のポンプ動作は、室１８０内における正又は負の容積及び圧力の変化を発生する。圧電素子１６０の右側のセットが、圧力の増大−容積の減少−を引起こす場合、左側は、上方への曲がりによって圧力の減少−容積の増大−を引起こすことができる。圧電素子１６０の２つのセットの反対の運動は、液体金属２００の運動を支援する。
【００２２】
圧電素子１６０は、膜１７０に積層化してもよく、又はこれらは、薄膜又は厚膜層として膜１７０上に堆積してもよい。図２は、右及び左側両方に５つの圧電素子１６０のセットを示している。それぞれのセットにおける圧電素子１６０の数が変更可能であることは、当業者には明らかである。それぞれの素子の寸法及び室１８０の寸法により、１つないし１０の程度の又はそれ以上の圧電素子が可能である。ポリマーのようなその他の材料が可能であるとはいえ、膜は、通常金属からなる。
【００２３】
本発明の実施例において、液体金属１９０は水銀である。本発明のその代わりの有利な変形において、液体金属は、ガリウムを含む合金である。
【００２４】
本発明のスイッチ機構は、圧電素子１６０の曲げモード変位によって動作する。圧電素子１６０に電荷が加えられ、この電荷は、素子１６０の曲げを引起こす。前記のように、圧電素子の曲げ動作は、一方のセットのみ行ってもよいし、両方のセットを同時に行ってもよい。一方のセットの圧電素子１６０の下方への曲げは、下方に曲がったセットの真下における室１８０内における圧力の増大及び容積の減少を引起こす。圧力／容積におけるこの変化は、可動の液体金属１９０の変位を引起こす。有効さを増大するために、他方のセットの圧電素子は、同時に上方に曲げることができる。圧電素子１６０の曲げ運動を逆にすることによって、液体金属１９０は、反対方向に変位される。液体金属１９０が変位した後は、圧電素子１６０の電荷は取り除かれ、定常状態に戻る。液体金属１９０は、接点パッド２００をぬらし、ラッチ効果を引起こす。圧電素子１６０から電荷が取り除かれたとき、液体は、その元の位置に戻らず、接点パッド２００をぬらしたまま変位後の状態を保持する。
【００２５】
図３は、スイッチ接点２００を有する基板層１４０の平面図を示している。スイッチ接点２００は、基板１４０を介して、信号の経路に対して反対側におけるはんだ球（図示せず）に接続することができる。信号の経路形成のために他の手段を用いてもかまわない。例えば信号経路は、基板層１４０内に配置することができる。図２におけるスイッチパッド２００は本発明のスイッチパッドの単なる一実施例に過ぎない。とくに基板層１４０及びスイッチパッド２００は、図３におけるスイッチパッド及び基板層に必然的に比例しているわけではない。
【００２６】
図４Ａは、液体金属通路層１３０の平面図を示している。液体金属層１３０は、液体金属通路１９５及びスルーホール２１０の対を有し、これらのスルーホールは、図２に示す液体金属通路１９５及び室１８０からの液体の運動のための導管として動作する。図４Ｂは、Ａ−Ａ点における液体金属層１３０の側面断面図である。液体金属通路１９５は、スルーホール２１０に接続するように示されている。
【００２７】
図５Ａは、圧電素子１６０の２つのセットを示す圧電層１２０の平面図である。圧電素子１６０は、流体室１８０の上にあり、かつ膜１７０に取付けられている。流体室１８０は、流体流の制限器２２０に接続されている。流体流制限器２２０は、図２に示す流体貯蔵容器１５０に接続される導管である。流体流制限器２２０は、例示のためだけにここに示されている。ポンプ室１８０を流体貯蔵容器に接続する制限器２２０が小さく、かつ圧電素子１６０及び膜１７０のポンプ動作によりほとんどの流体流を流体貯蔵容器ではなく通路１９５内に向けることによって液体金属を動かすための圧力パルスの発生を支援することは、当業者にとって明らかである。
【００２８】
図５Ｂは、点Ａ−Ａにおける圧電層１２０の側面断面図を示している。圧電素子１６０は、膜１７０にかつ室１８０の上に取付けられている。室１８０は、流体流制限器２２０に接続されている。
【００２９】
図６は、貯蔵容器１５０及び充填ポート２３０を有するアクチュエータ流体貯蔵容器層１１０の平面図を示している。流体貯蔵容器１５０は、ここでは本発明の１つの実施例において単一部分として図示されている。本発明の代替実施例において、流体貯蔵容器は、複数の部分から製造されている。流体貯蔵容器１５０は、作用流体の保管所であり、かつポンプ素子の間の圧力パルス相互作用を最小に維持するために、柔軟な壁を有する。流体貯蔵容器１５０は、スイッチアセンブリー１００を組み立てた後に、満たされる。貯蔵容器を満たした後に、充填ポート２３０はシールされる。
【００３０】
図７は、本発明の代替実施例を示しており、ここでは流体貯蔵容器は複数の区画２４０を有する。複数の区画を分離する壁２５０は、圧力拡散ポート２６０を有し、このポートは、両方の区画２４０に接続されており、区画２４０の間の圧力を等しくし、かつそれぞれの区画２４０は、柔軟な外壁を有し、この外壁は、ポンプ素子の間の圧力パルス相互作用を最小に維持する。
【００３１】
前に本発明の特定の実施例だけを説明したが、添付特許請求の範囲の権利範囲内において種々の変形を行なうことができることは、当業者にとって明らかであろう。しかしながら、本発明の広範な応用に鑑み、本発明の実施態様のいくつかを以下に例示して本発明の実施を望む当業者の参考に供する。
【００３２】
（実施態様１）
液体金属通路（１９５）と、
それぞれ第１及び第２の導管を介して前記通路に接続されている、第１及び第２の流体室（１８０）と、
前記第１及び第２の流体室（１８０）の頂部を形成する第１及び第２の膜（１７０）と、
それぞれの接点パッド（２００）が、前記通路（１９５）内に少なくとも一部を有する、互いに等しく分離された第１、第２及び第３の接点パッド（２００）と、
前記第１の膜（１７０）に取付けられた第１のセットと、前記第２の膜（１７０）に取付けられた第２のセットを形成する、複数の圧電素子（１６０）と、
前記通路（１９５）内の可動の導体液体（１９０）であって、前記液体の第１の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらし、かつ前記液体（１９０）の他の一部が、前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のもの両方をぬらす導体液体（１９０）とを有し、
前記流体室（１８０）及び前記通路（１９５）が、流体によって満たされ、かつ前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のものをぬらす前記液体（１９０）の前記の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらす前記部分に向かって可動であることを特徴とする、圧電起動されるリレー（１００）。
【００３３】
（実施態様２）
前記複数の圧電素子（１６０）を囲む流体貯蔵容器（１５０）をさらに含み、前記貯蔵容器（１５０）が、第１及び第２のスルーホール（２１０）を介して前記室（１８０）に接続されていることを特徴とする、実施態様１に記載の圧電起動されるリレー。
【００３４】
（実施態様３）
前記流体貯蔵容器が、複数の区画（２４０）を含み、その際、それぞれの前記複数の区画が、柔軟な壁を有することを特徴とする、実施態様２に記載の圧電起動されるリレー。
【００３５】
（実施態様４）
前記複数の区画を接続する圧力拡散ポート（２６０）をさらに含むことを特徴とする、実施態様３に記載の圧電起動されるリレー。
【００３６】
（実施態様５）
前記流体貯蔵容器の上に設置された充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、実施態様２に記載の圧電起動されるリレー。
【００３７】
（実施態様６）
流体貯蔵容器（１５０）を含む流体貯蔵容器層（１１０）と、
前記流体貯蔵容器層に積層化された圧電層（１２０）であって、前記圧電層が、第１及び第２の流体室（１８０）と、前記第１及び第２の流体室（１８０）を前記貯蔵容器（１５０）に接続する第１及び第２のスルーホールと、前記第１及び第２の流体室（１８０）に頂部を形成する第１及び第２の膜（１７０）と、第１及び第２のセットの素子を形成する複数の圧電素子（１６０）とを含み、前記第１のセットが前記第１の膜（１７０）に取付けられており、かつ前記第２のセットが前記第２の膜（１７０）に取付けられている圧電層（１２０）と、
前記圧電層（１２０）に積層化された液体金属通路層（１３０）であって、前記通路層が、液体金属通路（１９５）と、前記通路（１９５）を前記第１の流体室（１８０）に接続する第１のスルーホール（２１０）と、前記通路（１９５）を前記第２の流体室（１８０）に接続する第２のスルーホール（２１０）と、それぞれの接点パッド（２００）が前記通路（１９５）内に少なくとも一部を有する互いに等しく分離された第１、第２及び第３の接点パッド（２００）と、前記通路（１９５）内における可動の導体液体（１９０）とを含み、前記液体（１９０）の第１の部分が前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらし、かつ前記液体（１９０）の他の部分が前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のもの両方をぬらす液体金属通路層（１３０）とを有し、
前記流体室（１８０）及び前記通路（１９５）が流体によって満たされ、かつ前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のものをぬらす前記液体（１９０）の前記の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらす前記部分に向かって可動であることを特徴とする、圧電起動されるリレー（１００）。
【００３８】
（実施態様７）
前記流体貯蔵容器が、複数の区画（２４０）を含み、その際、それぞれの前記複数の区画（２４０）が、柔軟な壁（２５０）を有することを特徴とする、実施態様６に記載の圧電起動されるリレー。
【００３９】
（実施態様８）
それぞれの前記複数の区画（２４０）を隣接する区画（２４０）に接続する少なくとも１つの圧力拡散ポート（２６０）をさらに含むことを特徴とする、実施態様７に記載の圧電起動されるリレー。
【００４０】
（実施態様９）
前記膜（１７０）が金属で構成され、かつ前記貯蔵容器層が、充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、実施態様６に記載の圧電起動されるリレー。
【００４１】
（実施態様１０）
前記膜（１７０）がポリマーで構成され、かつ前記貯蔵容器層が、充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、実施態様６に記載の圧電起動されるリレー。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電金属スイッチの層の側面図である。
【図２】本発明による圧電スイッチの層の側面図の側面断面図である。
【図３】スイッチ接点を有する基板層の平面図である。
【図４】液体金属通路層の平面図および側面断面図である。
【図５】圧電素子の２つのセットを示す圧電層の平面図および側面断面図である。
【図６】アクチュエータ流体貯蔵容器層の平面図である。
【図７】本発明による圧電スイッチの層の代替実施例の側面断面図である。
【符号の説明】
１００　圧電起動されるリレー
１１０、流体貯蔵容器層
１２０　圧電層
１３０　液体金属通路層
１４０　基板層
１５０　貯蔵容器
１６０　圧電素子
１７０　膜
１８０　流体室
１９０　導体液体
１９５　通路
２００　接点パッド
２１０　スルーホール
２３０　充填ポート
２４０　区画
２５０　壁
２６０　圧力拡散ポート

Claims

液体金属通路（１９５）と、
それぞれ第１及び第２の導管を介して前記通路に接続されている、第１及び第２の流体室（１８０）と、
前記第１及び第２の流体室（１８０）の頂部を形成する第１及び第２の膜（１７０）と、
それぞれの接点パッド（２００）が、前記通路（１９５）内に少なくとも一部を有する、互いに等しく分離された第１、第２及び第３の接点パッド（２００）と、
前記第１の膜（１７０）に取付けられた第１のセットと、前記第２の膜（１７０）に取付けられた第２のセットを形成する、複数の圧電素子（１６０）と、
前記通路（１９５）内の可動の導体液体（１９０）であって、前記液体の第１の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらし、かつ前記液体（１９０）の他の一部が、前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のもの両方をぬらす導体液体（１９０）とを有し、
前記流体室（１８０）及び前記通路（１９５）が、流体によって満たされ、かつ前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のものをぬらす前記液体（１９０）の前記の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらす前記部分に向かって可動であることを特徴とする、圧電起動されるリレー（１００）。
前記複数の圧電素子（１６０）を囲む流体貯蔵容器（１５０）をさらに含み、前記貯蔵容器（１５０）が、第１及び第２のスルーホール（２１０）を介して前記室（１８０）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧電起動されるリレー。
前記流体貯蔵容器が、複数の区画（２４０）を含み、その際、それぞれの前記複数の区画が、柔軟な壁を有することを特徴とする、請求項２に記載の圧電起動されるリレー。
前記複数の区画を接続する圧力拡散ポート（２６０）をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の圧電起動されるリレー。
前記流体貯蔵容器の上に設置された充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の圧電起動されるリレー。
流体貯蔵容器（１５０）を含む流体貯蔵容器層（１１０）と、
前記流体貯蔵容器層に積層化された圧電層（１２０）であって、前記圧電層が、第１及び第２の流体室（１８０）と、前記第１及び第２の流体室（１８０）を前記貯蔵容器（１５０）に接続する第１及び第２のスルーホールと、前記第１及び第２の流体室（１８０）に頂部を形成する第１及び第２の膜（１７０）と、第１及び第２のセットの素子を形成する複数の圧電素子（１６０）とを含み、前記第１のセットが前記第１の膜（１７０）に取付けられており、かつ前記第２のセットが前記第２の膜（１７０）に取付けられている圧電層（１２０）と、
前記圧電層（１２０）に積層化された液体金属通路層（１３０）であって、前記通路層が、液体金属通路（１９５）と、前記通路（１９５）を前記第１の流体室（１８０）に接続する第１のスルーホール（２１０）と、前記通路（１９５）を前記第２の流体室（１８０）に接続する第２のスルーホール（２１０）と、それぞれの接点パッド（２００）が前記通路（１９５）内に少なくとも一部を有する互いに等しく分離された第１、第２及び第３の接点パッド（２００）と、前記通路（１９５）内における可動の導体液体（１９０）とを含み、前記液体（１９０）の第１の部分が前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらし、かつ前記液体（１９０）の他の部分が前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のもの両方をぬらす液体金属通路層（１３０）とを有し、
前記流体室（１８０）及び前記通路（１９５）が流体によって満たされ、かつ前記接点パッド（２００）の前記第２及び第３のものをぬらす前記液体（１９０）の前記の部分が、前記接点パッド（２００）の前記第１のものをぬらす前記部分に向かって可動であることを特徴とする、圧電起動されるリレー（１００）。
前記流体貯蔵容器が、複数の区画（２４０）を含み、その際、それぞれの前記複数の区画（２４０）が、柔軟な壁（２５０）を有することを特徴とする、請求項６に記載の圧電起動されるリレー。
それぞれの前記複数の区画（２４０）を隣接する区画（２４０）に接続する少なくとも１つの圧力拡散ポート（２６０）をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の圧電起動されるリレー。
前記膜（１７０）が金属で構成され、かつ前記貯蔵容器層が、充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の圧電起動されるリレー。
前記膜（１７０）がポリマーで構成され、かつ前記貯蔵容器層が、充填ポート（２３０）をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の圧電起動されるリレー。